解釋結構模型的建筑節能改造研究范文
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目前，我國處于經濟快速發展的時期，作為我國支柱產業的建筑業也獲得了迅猛的發展。但是，我國的建筑能耗占到社會總能耗的30%以上，并且主要的能源消耗體是既有建筑。中國現存建筑有440億m2以上，其中僅有10%達到國家現行的節能標準要求，還有約400億m2屬于高耗能建筑。面對我國的環境和能源壓力，政府部門采取推行既有建筑節能改造的措施。但是，既有建筑節能改造的進度逐漸變得緩慢。影響既有建筑節能改造的因素是多方面的，比如節能改造法律法規不健全、經濟激勵政策缺失、節能改造融資受阻等，并且這些因素都存在內部的、錯綜復雜的邏輯關系。所以，理清各種影響因素對既有建筑節能改造的影響程度，對于切實解決既有建筑節能改造中存在的問題并且總體提高改造進度具有重要的意義。
解釋結構模型法(InterpretativeStructuralModel-ingMethod，簡稱ISM方法)是美國J.華費爾特教授在1973年開發的一種方法，目的是分析復雜的社會經濟系統中存在的有關問題。此方法運用多種創造性技術手段，將問題的構成要素提出，利用矩陣、有向圖等工具和計算機技術，對構成要素及其相互關系等信息進行分類處理，最后用文字進行解釋說明，明確問題的層次和整體結構，提高對問題的認識和理解程度。ISM方法的基本步驟如下。第一步，設定影響整個系統的關鍵問題及影響因素(Acts)。第二步，建立系統要素之間的二元關系表，并建立鄰接矩陣A。第三步，通過鄰接矩陣運算求出該系統的可達矩陣R，得到系統的關系集(Rels)。第四步，對可達矩陣R進行區域分解和級間劃分，得到系統的分布結構(Stru)。第五步，繪制出系統的解釋結構模型圖。
2.1影響既有建筑節能改造的因素本文通過對已有文獻和相關成果的研究，總結出以下11個影響既有建筑節能改造進度的主要因素(見表1)。
2.2構建鄰接矩陣A影響既有建筑節能改造進度的各個因素之間相互聯系，相互影響。建立鄰接矩陣就是將系統中各組成要素的直接聯系進行矩陣描述。設影響既有建筑節能改造的因素個數為n，建立n×n的方陣來表示各個要素之間的邏輯關系，鄰接矩陣A的元素aij。若因素Si對Sj有直接影響，則aij=1；若因素Si對Sj無直接影響，則aij=0，故構成鄰接矩陣A[3](見表2)。
2.3可達矩陣根據既有建筑節能改造中各個要素之間的關系，構建關系矩陣(A+E)，E為單位矩陣。記(A+E)n=Rn(1≤r≤n，n為矩陣的階數)，即(A+E)=R1，(A+E)2=R2，(A+E)3=R3，…，(A+E)n=Rn[4]。進而利用布爾矩陣運算法則對(A+E)進行計算。若(A+E)n-1≠Rn=(A+E)n=(A+E)n+1，則稱Rn為系統元素的可達矩陣，記為R。因為，R4=R3，所以可達矩陣R=R。
2.4層級劃分
2.4.1系統元素劃分級次首先，確定元素Si的可達集R(Si)及其前因集A(Sj)，其中R(Si)和A(Sj)的具體含義指：R(Si)={與Si同級且有強連通關系的所有元素}={可達矩陣R中第i行所有元素為1的列所對應的元素}A(Sj)={到達元素Sj的所有元素}={與Sj有強連通關系的下一級元素}={可達矩陣R中第j列所有元素為1的行所對應的元素}。
2.4.2系統元素分層級劃分對表3的可達矩陣進行層級劃分，可得出第一層要素集L1={7，8，9}，見表4。根據以上方法，進而可以確定第二層要素集L2={5，6}，第三層要素集L3={4，11}，第四層要素集L4={3}，第五層要素集L5={1，2，10}。在完成分級劃分后，根據層次級別可得到按級間排列的可達矩陣，見表5。
2.5繪制出系統的解釋結構圖。根據以上分析，可以得出影響既有建筑節能改造的制約因素的解釋結構模型圖，見圖1。對圖1的解釋結構模型進行分析，影響既有建筑節能改造的制約因素可以劃分為五個層次。第一層的三個因素為表層因素，分別為節能改造項目融資受阻、用能單位缺少節能改造意愿和金融機構貸款及擔保較保守，這三個因素直接影響既有建筑節能改造，同時，也受到下面四層因素的影響。從第二層到第四層的因素屬于中間層因素。第二層因素包括各方行為主體信息不對稱和節能服務公司資信與資金實力薄弱，第三層包括缺乏監督與懲處制度和能耗能效標識制度不健全，第四層包括地方政府對節能改造扶持力度不足。這三層因素在既有建筑節能改造中起到關鍵的影響作用。第五層因素屬于深層因素，包括節能改造法律法規不健全、經濟激勵政策缺失和節能改造項目投資回收期較長，這三個因素對于推動既有建筑節能改造的發展起到了根源性的影響。通過分析上述的解釋結構模型，得到了影響既有建筑節能改造的各個影響因素之間的層級關系。
3結語
本文利用解釋結構模型對影響既有建筑節能改造的制約因素進行了分析，得到了以下結論。
(1)影響既有建筑節能改造的根本性因素是節能改造法律法規不健全、經濟激勵政策缺失和節能改造項目投資回收期較長。國家相關部門應結合目前國內既有建筑市場，進一步完善相關節能政策法規，增強政策法規的約束性，構架更加完整的建筑節能法律法規體系，為推進既有建筑節能改造進度提供法律依據和支持。目前，我國既有建筑節能改造還缺乏切實可行的經濟激勵政策，經濟激勵政策主要包括財政補貼，稅收優惠和建立基金項目。國家有關部門還應加大節能改造技術的開發力度，積極鼓勵新型的節能技術應用到建筑節能領域，進而減小節能改造項目的投資回收期，從根本上推動整個既有建筑改造市場的發展。
(2)中間層因素在整個解釋結構模型中也起到了關鍵的作用。地方政府在整個既有建筑節能改造中起到了承上啟下的作用，所以地方政府的扶持力度對節能改造具有重要的影響。對于推動既有建筑節能改造的發展還應建立行政監督和懲處制度，能耗能效標識制度，進而盡可能地減小各方行為主體的信息不對稱程度。國家以及地方政府還應積極的推動節能服務公司的發展，為建筑改造市場化打下良好的基礎。
(3)重視具有直接影響的表層因素，將既有建筑節能改造推上正軌。目前，節能改造項目融資受阻，這對于整個既有建筑節能改造產生直接的制約作用，所以，國家以及節能改造市場都應積極地開拓融資渠道，保證節能改造項目的順利進行。用能單位和金融機構的態度對節能改造也會造成直接的影響，因此應積極地加強建筑節能知識的宣傳和教育，普及建筑節能相關法律法規，提高節能意識。
(4)通過應用系統解釋結構模型的方法，將制約既有建筑節能改造發展的影響因素分為五層，明確了各個因素層之間的邏輯關系，確定了相鄰層因素之間的關聯性，為既有建筑節能改造的分析提供了技術和方法，對推動整個既有建筑節能改造市場的發展有重要的作用。
作者：賈立勇 王海霞 單位：華北理工大學
