陳 琳，王 洋 ，陳 潔，陳 曦

(1.西北工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安710129;2.西安石油大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，陜西 西安 710065)

一、引 言

目前，全球正面臨著嚴(yán)重的資源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題，嚴(yán)峻的形勢(shì)要求人們?cè)诟纳粕钯|(zhì)量的同時(shí)，重視資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展[1]。建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)在建造和使用過(guò)程中消耗大量的資源和能源。據(jù)IPCC統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)能源消耗約占全社會(huì)總能耗的40%，且造成了36%的碳排放量。針對(duì)建筑行業(yè)高耗能、高排放、高污染的特點(diǎn)，20世紀(jì)60年代國(guó)際社會(huì)提出了綠色建筑的概念，它是指以為人類(lèi)提供健康、適用和高效的使用空間為宗旨，在建筑物整個(gè)生命周期內(nèi)最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境、減少污染，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生[2]。

我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展時(shí)期，大規(guī)模的建設(shè)活動(dòng)使得資源和環(huán)境承受著前所未有的壓力。政府相繼出臺(tái)一系列政策法規(guī)來(lái)緩解資源環(huán)境問(wèn)題，其中，國(guó)務(wù)院關(guān)于主張節(jié)能減排也發(fā)布了一系列政策，明確提出要“開(kāi)展綠色建筑行動(dòng)”。顯然，這意味發(fā)展綠色建筑是轉(zhuǎn)變我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展方式和城鄉(xiāng)建設(shè)模式的一個(gè)難得的機(jī)遇，但也將不可避免地面臨巨大的挑戰(zhàn)，既要解決眾多復(fù)雜的技術(shù)性難題，還需要充分考慮其經(jīng)濟(jì)性。綠色建筑成本被視為影響其發(fā)展的首要因素[3]，這也是各參與方最終能否認(rèn)可和接受的關(guān)鍵。由此可見(jiàn)，分析預(yù)測(cè)綠色建筑項(xiàng)目的各項(xiàng)成本并據(jù)此進(jìn)一步做出科學(xué)的管理決策對(duì)于綠色建筑的深入推廣具有非常重要的意義。本文聚焦于基于生命周期的綠色建筑項(xiàng)目?jī)r(jià)值評(píng)估，并采用項(xiàng)目組合結(jié)合建模的方式對(duì)綠色建筑項(xiàng)目的成本進(jìn)行評(píng)估，可以對(duì)后續(xù)綠色建筑項(xiàng)目發(fā)展形成一定程度的參考。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.綠色建筑成本相關(guān)研究

綠色建筑首先在國(guó)外興起，成本方面的研究也相應(yīng)起步較早。Kats等[4]134引領(lǐng)了美國(guó)關(guān)于綠色建筑成本分析的潮流，他們比較了加州33棟綠色建筑的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)達(dá)到美國(guó)綠色建筑委員會(huì)LEED認(rèn)證級(jí)建筑物需要比傳統(tǒng)建筑多投入1.84%的成本，而達(dá)到LEED金級(jí)水平認(rèn)證則需要額外2%～5%的成本。Davis[5-6]研究發(fā)現(xiàn)如果在初期設(shè)計(jì)建筑物時(shí)就充分考慮綠色因素，那么建造過(guò)程產(chǎn)生的增量成本是極為有限的，并指出在綠色建筑及建筑物構(gòu)配件決策過(guò)程中應(yīng)用生命周期成本法有利于減少業(yè)主的成本負(fù)擔(dān)，同時(shí)該方法在投資項(xiàng)目初始成本以及運(yùn)營(yíng)成本都不同的情況下是非常有用的決策工具。Zuo等[7]系統(tǒng)回顧了生命周期視角下綠色建筑評(píng)價(jià)方面的研究，主張應(yīng)將用于環(huán)境評(píng)估的生命周期評(píng)價(jià)和用于經(jīng)濟(jì)分析的生命周期成本相結(jié)合，構(gòu)建模型來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色建筑環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的平衡。何丹彤[8]則將綠色建筑全生命周期成本劃分為建筑成本、社會(huì)自然成本以及消費(fèi)者成本，構(gòu)建了基于模糊識(shí)別方法以及蒙特羅卡法的綠色建筑全生命周期成本估算模型，為綠色建筑的投資決策提供依據(jù)。苗澤惠等[9]認(rèn)為運(yùn)用全生命周期理論可以更好地研究綠色建筑成本并進(jìn)行綠色建筑的成本控制。王芳等[10]分別從開(kāi)發(fā)商和使用者的角度建立綠色建筑成本效益測(cè)算模型，為雙方的決策提供了依據(jù)。Tsai W等[11]則指出運(yùn)用作業(yè)成本法估算綠色建筑項(xiàng)目成本，并將其劃分為土地獲取成本、直接成本、單位級(jí)、批次級(jí)、項(xiàng)目級(jí)以及環(huán)境級(jí)作業(yè)成本六大部分，并以作業(yè)中心為橋梁估算綠色建筑項(xiàng)目生命周期內(nèi)的碳排放量以及碳稅，通過(guò)引入案例計(jì)算發(fā)現(xiàn)，低碳建造技術(shù)以及碳稅對(duì)于房地產(chǎn)公司的投資決策具有非常重要的影響。

2.綠色建筑項(xiàng)目管理相關(guān)研究

與綠色建筑成本研究相比，綠色建筑項(xiàng)目管理方面的研究相對(duì)較少。Wu等[12]認(rèn)為綠色建筑項(xiàng)目管理涉及理論和實(shí)踐兩個(gè)層面，建筑工程公司應(yīng)當(dāng)從這兩方面考慮如何滿(mǎn)足綠色建筑項(xiàng)目的需求。綠色建筑項(xiàng)目選擇決策方面，Karla等[13]借助成本效益分析工具研究社會(huì)和企業(yè)投資綠色建筑項(xiàng)目的動(dòng)因，以比利時(shí)一家房地產(chǎn)投資公司為例，進(jìn)行綠色屋頂項(xiàng)目的決策應(yīng)用研究。Huang等[14]研究顯示，由于缺乏合適的管理框架，新加坡的綠色建筑開(kāi)發(fā)面臨著一些障礙，提出可以在未來(lái)的綠色建筑項(xiàng)目中通過(guò)引入可持續(xù)發(fā)展的思想來(lái)構(gòu)建綠色建筑項(xiàng)目的管理框架。緊接著，Huang等[15]分析未來(lái)項(xiàng)目經(jīng)理在實(shí)施綠色建筑項(xiàng)目時(shí)可能會(huì)面臨的挑戰(zhàn)，識(shí)別綠色建筑項(xiàng)目管理過(guò)程中需要掌握的關(guān)鍵知識(shí)和技能，提出建立一套基礎(chǔ)管理體系以幫助項(xiàng)目經(jīng)理實(shí)行有效和可持續(xù)的項(xiàng)目管理。Hadas等[16]通過(guò)分析以色列綠色辦公建筑的成本及其企業(yè)和社會(huì)效益，詳細(xì)地測(cè)算并選擇最優(yōu)綠色建筑以及可替代項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)以最少的資金和能源投入以獲取最大效益。何小雨等[17]運(yùn)用群層次分析法和證據(jù)推理法構(gòu)建綠色建筑的評(píng)價(jià)體系，從中找出其存在的問(wèn)題并進(jìn)行改進(jìn)。盛佳等[18]基于BIM技術(shù)建立綠色建筑項(xiàng)目管理評(píng)價(jià)模型，并結(jié)合項(xiàng)目管理的全生命周期理論，分析影響綠色建筑項(xiàng)目管理的因素。

通過(guò)分析以上文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，目前綠色建筑成本方面的研究成果豐富，且集中于生命周期視角下經(jīng)濟(jì)環(huán)境成本計(jì)算，增量成本測(cè)算以及綠色建筑生命周期成本的研究，然而進(jìn)一步相關(guān)的管理決策研究還很薄弱，能夠連接企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)和項(xiàng)目實(shí)施的綠色建筑項(xiàng)目組合管理的研究更是欠缺，這些都是當(dāng)前發(fā)展推廣綠色建筑亟待解決的重要問(wèn)題。鑒于此，本文充分結(jié)合建筑行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，分析和估算綠色建筑項(xiàng)目的生命周期成本和碳排放，并在傳統(tǒng)的衡量方法基礎(chǔ)之上充分考慮企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合目標(biāo)規(guī)劃的形式，對(duì)綠色建筑項(xiàng)目投資組合建模并進(jìn)行求解，從而得到最優(yōu)發(fā)展決策。

二、生命周期理論和作業(yè)成本法

1.生命周期理論

生命周期評(píng)價(jià)(life cycle assessment, LCA)的思想起源于20世紀(jì)60年代，是一種用來(lái)識(shí)別并量化特定產(chǎn)品或者活動(dòng)在整個(gè)生命周期內(nèi)(從搖籃到墳?zāi)?的能源消耗和環(huán)境影響的方法，包括原材料的采集加工運(yùn)輸、產(chǎn)品的生產(chǎn)包裝銷(xiāo)售、消費(fèi)者使用維修、以及最終的循環(huán)利用與處置等階段。自綠色建筑理念興起以來(lái)，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者將LCA應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的環(huán)境影響評(píng)估，尤其是建筑物的碳排放。這種評(píng)價(jià)方法能夠有效地避免評(píng)價(jià)的局部性與片面性，促進(jìn)建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，走向可持續(xù)發(fā)展之路。

生命周期成本(life cycle cost, LCC)是指產(chǎn)品或者項(xiàng)目在生命周期各階段總的費(fèi)用支出。這里生命周期所涵蓋的時(shí)間范圍與LCA相同，不同的是，生命周期成本關(guān)注的是研究對(duì)象的經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)而非環(huán)境影響。對(duì)于建筑物而言，其使用年限一般長(zhǎng)達(dá)30～70年，因此需要采用凈現(xiàn)值法將建筑物未來(lái)成本折算為現(xiàn)值以計(jì)算生命周期成本。

根據(jù)綠色建筑項(xiàng)目的基本建設(shè)程序，本文將綠色建筑項(xiàng)目生命周期劃分為規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造(包括建材的生產(chǎn)和運(yùn)輸)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)以及拆除填埋四個(gè)階段，并據(jù)此分析計(jì)算綠色建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境負(fù)荷，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。

2.作業(yè)成本法

作業(yè)成本法是一種先進(jìn)的成本計(jì)算管理方法。它以“作業(yè)消耗資源、產(chǎn)品消耗作業(yè)”為指導(dǎo)思想，主張以作業(yè)為橋梁，以驅(qū)動(dòng)間接費(fèi)用發(fā)生的成本動(dòng)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，將資源成本分配至成本對(duì)象(產(chǎn)品、項(xiàng)目、服務(wù)、市場(chǎng)等)。根據(jù)作業(yè)成本法的基本思想，上述分配過(guò)程需要經(jīng)歷兩個(gè)階段:第一階段，將資源耗費(fèi)按照資源動(dòng)因分配到作業(yè)中心，形成作業(yè)成本庫(kù)；第二階段，以作業(yè)動(dòng)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)將作業(yè)成本庫(kù)中的成本分配到成本對(duì)象。據(jù)此計(jì)算綠色建筑項(xiàng)目生命周期成本的過(guò)程和原理(圖1)。而綠色建筑項(xiàng)目作業(yè)成本估算可以視為作業(yè)成本計(jì)算的逆過(guò)程，因此包括兩個(gè)步驟：估算綠色建筑項(xiàng)目消耗作業(yè)動(dòng)因的數(shù)量和作業(yè)消耗資源的價(jià)值。與傳統(tǒng)的成本方法相比，作業(yè)成本法不僅能夠客觀(guān)真實(shí)地反映產(chǎn)品成本，更有利于進(jìn)一步管理作業(yè)、優(yōu)化價(jià)值鏈，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)。

圖1 作業(yè)成本計(jì)算原理

以Copper和Kaplan對(duì)于作業(yè)的分類(lèi)為基礎(chǔ)，結(jié)合綠色建筑項(xiàng)目特點(diǎn)，本文將其作業(yè)成本劃分為以下五個(gè)層次：(1)單位級(jí)作業(yè)，指每個(gè)成本對(duì)象都受益的作業(yè)；(2)批次級(jí)作業(yè)，指使一批成本對(duì)象受益的作業(yè)；(3)環(huán)境級(jí)作業(yè)，指與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的作業(yè)；(4)項(xiàng)目級(jí)作業(yè)，指針對(duì)特定項(xiàng)目而執(zhí)行的作業(yè)；(5)維持級(jí)作業(yè)，指為維持企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)能力而執(zhí)行的作業(yè)。

三、模型設(shè)計(jì)

綠色建筑與傳統(tǒng)建筑物相比，注重居住者體驗(yàn)，致力于人與自然的和諧統(tǒng)一；強(qiáng)調(diào)在整個(gè)生命周期內(nèi)最大限度地降低資源能源消耗，保護(hù)環(huán)境；追求經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)綜合效益最大化等?？紤]到現(xiàn)階段綠色建筑社會(huì)成本研究仍然處于探索階段，本文構(gòu)建資源約束下以經(jīng)濟(jì)效益(凈現(xiàn)值)和環(huán)境負(fù)荷(碳排放量)為雙目標(biāo)項(xiàng)目組合選擇模型。

1. 綠色建筑項(xiàng)目組合選擇流程

綠色建筑項(xiàng)目組合選擇是項(xiàng)目組合管理的前提。在設(shè)計(jì)綠色建筑項(xiàng)目組合選擇流程的過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，綠色建筑強(qiáng)調(diào)最大限度降低建筑物在生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，基于此，在綠色建筑項(xiàng)目選擇的過(guò)程中需要測(cè)算各備選項(xiàng)目的碳排放量，并將其作為重要的指標(biāo)納入到投資決策過(guò)程中。第二，現(xiàn)階段綠色建筑高昂的成本仍然是阻礙其發(fā)展的重要原因，因此，當(dāng)務(wù)之急是管理控制綠色建筑項(xiàng)目的成本，以確保各利益相關(guān)者能夠接受和認(rèn)可。第三，綠色建筑是可持續(xù)發(fā)展理論在實(shí)踐應(yīng)用中的延伸，基于此，綠色建筑項(xiàng)目評(píng)價(jià)的本質(zhì)應(yīng)是建筑物的可持續(xù)性評(píng)價(jià)。

綜合上述分析，結(jié)合項(xiàng)目組合選擇的一般流程，本文構(gòu)建的綠色建筑項(xiàng)目組合選擇流程如圖2所示。

圖2 綠色建筑項(xiàng)目組合選擇流程

傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理沒(méi)有將項(xiàng)目和企業(yè)戰(zhàn)略有效地銜接起來(lái)，不利于企業(yè)戰(zhàn)略的實(shí)施以及戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而項(xiàng)目組合管理是連接企業(yè)戰(zhàn)略和項(xiàng)目的媒介，通過(guò)將資源合理地分配到各個(gè)備選項(xiàng)目并實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，能夠有效地保證戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

綠色建筑項(xiàng)目的戰(zhàn)略符合度和影響度的評(píng)價(jià)可建立基于平衡積分卡的指標(biāo)體系，從顧客需求的滿(mǎn)意度、戰(zhàn)略目標(biāo)優(yōu)勢(shì)、企業(yè)的內(nèi)部發(fā)展、企業(yè)的價(jià)值貢獻(xiàn)度等維度進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)以及評(píng)價(jià)的目的科學(xué)地選擇評(píng)價(jià)方法，并根據(jù)結(jié)果對(duì)備選綠色建筑項(xiàng)目的戰(zhàn)略符合度進(jìn)行排序等。據(jù)此，剔除那些不符合企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展方向和對(duì)企業(yè)戰(zhàn)略貢獻(xiàn)度低的項(xiàng)目，符合條件的綠色建筑項(xiàng)目將進(jìn)入下一階段的分析。

2.預(yù)測(cè)綠色建筑項(xiàng)目生命周期碳排放量

根據(jù)綠色建筑項(xiàng)目生命周期的劃分，其碳排放量可以表示為：

LCCEi=CEiDE+CEiCO+CEiOP+CEiDI

(1)

式中，CEiDE、CEiCO、CEiOP、CEiDI表示綠色建筑項(xiàng)目i在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)以及拆除填埋階段的碳排放量。

對(duì)綠色建筑項(xiàng)目進(jìn)行碳排放清單分析發(fā)現(xiàn)，建材生產(chǎn)和能源消耗是最主要的碳排放源頭。考慮建材的可回收利用，采用排放系數(shù)法預(yù)測(cè)綠色建筑項(xiàng)目生命周期碳排放量可表示為：

(2)

式中，m為建材的種類(lèi)；pη為第η種建材的碳排放因子；qiη為綠色建筑項(xiàng)目i第η種建材的消耗量；aη為第η種建材的回收系數(shù)；n為能源的種類(lèi)；wiδ為綠色建筑項(xiàng)目i第δ種能源的消耗量；Aδ為第δ種能源的碳排放因子。

3.估算綠色建筑項(xiàng)目生命周期成本

作業(yè)成本法下，綠色建筑項(xiàng)目的成本包括直接成本和作業(yè)成本。其中，直接成本指直接材料、直接人工、機(jī)器成本、土地獲取成本、碳排放成本等可以直接劃分到特定項(xiàng)目的成本；而作業(yè)成本可劃分為單位級(jí)、批次級(jí)、環(huán)境級(jí)、項(xiàng)目級(jí)以及維持級(jí)五大類(lèi)。因此，綠色建筑項(xiàng)目總成本可以表示為：

TCi=DCi+ABCi=DMCi+DLCi+MCi+LCCEiPCO+LDCi+∑k∈UNSkλik+∑k∈BASkκik+∑k∈ENSkρik+∑k∈PRSkσik+ ∑k∈MASkφik

(3)

式中，TCi表示綠色建筑項(xiàng)目的總成本；DCi、ABCi分別為直接成本和作業(yè)成本；DMCi、DLCi、MCi依次為直接材料成本、直接人工成本以及機(jī)器工時(shí)成本；LCCEi為綠色建筑項(xiàng)目i生命周期碳排放數(shù)量；PCO為碳排放交易機(jī)制下碳排放的交易單價(jià)；LDCi為土地獲取成本；Sk為作業(yè)k的作業(yè)動(dòng)因率，即單位作業(yè)動(dòng)因的成本；λik、κik、ρik、σik、φik依次為綠色建筑項(xiàng)目i對(duì)于單位級(jí)、批次級(jí)、環(huán)境級(jí)、項(xiàng)目級(jí)以及維持級(jí)作業(yè)的需求量。

在估算綠色建筑項(xiàng)目生命周期成本時(shí)，考慮資金的時(shí)間價(jià)值和投資風(fēng)險(xiǎn)等因素，將未來(lái)的成本支出折算為現(xiàn)值。以開(kāi)始施工的時(shí)點(diǎn)為基準(zhǔn)期，假設(shè)前期設(shè)計(jì)和施工階段的成本支出在基準(zhǔn)期一次性發(fā)生，則綠色建筑項(xiàng)目生命周期成本可表示為：

(4)

綠色建筑項(xiàng)目折現(xiàn)率的選定可參考《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》(第三版)[19]中采用的專(zhuān)家調(diào)查法計(jì)算出的房地產(chǎn)行業(yè)折現(xiàn)率取值，以此為基礎(chǔ)，綜合考慮企業(yè)的發(fā)展經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略、項(xiàng)目特點(diǎn)、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)以及資金的機(jī)會(huì)成本等因素，自行調(diào)整并最終確定綠色建筑項(xiàng)目的折現(xiàn)率。

4.構(gòu)建項(xiàng)目評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

綠色建筑項(xiàng)目組合遴選階段評(píng)價(jià)的實(shí)質(zhì)是建筑物在全生命周期內(nèi)的可持續(xù)性評(píng)價(jià)，包括經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會(huì)三個(gè)維度[20]。本文基于可持續(xù)發(fā)展理論，通過(guò)查閱相關(guān)圖書(shū)文獻(xiàn)[21-23]，以經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益為準(zhǔn)則構(gòu)建綠色建筑項(xiàng)目遴選階段的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，最終確定的各層次指標(biāo)如圖3所示。

圖3 綠色建筑項(xiàng)目組合遴選階段可持續(xù)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在建立備選綠色建筑項(xiàng)目組合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系之后，需要選擇合適的項(xiàng)目評(píng)價(jià)方法，計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果并對(duì)其優(yōu)先性進(jìn)行排序，以此作為項(xiàng)目組合選擇的重要依據(jù)。而項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)的方法各種各樣，多達(dá)幾十種，處理問(wèn)題的思路和角度也不盡相同。比較常用的包括層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色系統(tǒng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析等方法。

本文綠色建筑項(xiàng)目組合選擇評(píng)價(jià)研究的目的是在各備選綠色建筑方案基本確定的前提下進(jìn)行優(yōu)選決策，且評(píng)價(jià)涉及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會(huì)三個(gè)維度，既有定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，問(wèn)題相對(duì)復(fù)雜。基于此，本文選擇在理論知識(shí)和方法體系都比較成熟且廣泛應(yīng)用于項(xiàng)目?jī)?yōu)選決策的層次分析法作為綜合評(píng)價(jià)方法，通過(guò)運(yùn)用層次分析法，可以計(jì)算出各備選項(xiàng)目的分值或權(quán)重。

5.選擇最優(yōu)綠色建筑項(xiàng)目組合

科學(xué)分析和評(píng)價(jià)單個(gè)備選綠色建筑項(xiàng)目是項(xiàng)目組合選擇的基礎(chǔ)和前提，然而，并不是所有評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)秀的項(xiàng)目都能入選最終的綠色建筑項(xiàng)目組合，決策者還需要綜合考慮其他因素，比如資源和管理能力的限制，備選綠色建筑項(xiàng)目之間的相關(guān)性等等。針對(duì)上述問(wèn)題，解決的方法通常是運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)中的數(shù)學(xué)規(guī)劃思想，由于本文中綠色建筑項(xiàng)目組合選擇的目標(biāo)并非單一的投資利潤(rùn)最大化，而是綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的綜合效益最大化，目標(biāo)規(guī)劃法可以有效地解決有限資源下(硬約束)多目標(biāo)問(wèn)題。基于此，本文構(gòu)建了如下基于目標(biāo)規(guī)劃法的綠色建筑項(xiàng)目組合選擇模型。

(1)模型假設(shè)

1)各備選綠色建筑項(xiàng)目的收益和成本不具有協(xié)同效應(yīng)； 2)企業(yè)未來(lái)的收入與成本費(fèi)用均不存在應(yīng)收應(yīng)付業(yè)務(wù)，即收入與成本體現(xiàn)為同等金額的現(xiàn)金流入與流出，且成本支出在每年末一次性發(fā)生；3)各備選綠色建筑項(xiàng)目生命周期內(nèi)不可預(yù)測(cè)的成本支出金額很小，可忽略不計(jì)；4)建筑公司的財(cái)務(wù)部門(mén)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以提供詳細(xì)的包括作業(yè)動(dòng)因，成本動(dòng)因率等信息足以支持綠色建筑項(xiàng)目的作業(yè)成本估算。

(2)決策變量

定義決策變量Xi，i=1,2,3,…,n。Xi為0-1整數(shù)變量，與備選綠色建筑項(xiàng)目一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)Xi=1時(shí)，表示綠色建筑項(xiàng)目i被選中；當(dāng)Xi=0時(shí)，則表示綠色建筑項(xiàng)目i未被選中。

(3)約束條件

1)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)約束。站在投資者的角度，以期望收益率作為折現(xiàn)率，綠色建筑項(xiàng)目組合的凈現(xiàn)值應(yīng)大于等于零，這是實(shí)施綠色建筑項(xiàng)目的前提，公式表示為：

(5)

2)環(huán)境目標(biāo)約束。盡管節(jié)能減排是綠色建筑項(xiàng)目關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一，然而忽視成本效益原則一味地強(qiáng)調(diào)降低碳排放量會(huì)影響投資者的經(jīng)濟(jì)利益，不利于綠色建筑項(xiàng)目的進(jìn)一步推廣。因此，綠色建筑項(xiàng)目組合的碳排放量應(yīng)滿(mǎn)足：

(6)

3)權(quán)重目標(biāo)約束。根據(jù)構(gòu)建的以經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益為準(zhǔn)則的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系計(jì)算得出的各備選項(xiàng)目的分值或權(quán)重，可以用以建立權(quán)重目標(biāo)約束。故而，為實(shí)現(xiàn)綠色建筑項(xiàng)目組合產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會(huì)的綜合效益最大化，綠色建筑項(xiàng)目組合的分值或權(quán)值之和應(yīng)盡量最大化，公式表示為：

(7)

4)資源約束。綠色建筑項(xiàng)目組合在特定時(shí)間的資源消耗(包括資本)之和應(yīng)不大于該時(shí)段的供應(yīng)量：

(8)

式中，Riηt指綠色建筑項(xiàng)目i在t時(shí)間段內(nèi)對(duì)于η資源的需求數(shù)量；Fηt為資源η在t時(shí)間段內(nèi)的供應(yīng)量。

(4)目標(biāo)函數(shù)

經(jīng)過(guò)以上分析，結(jié)合各約束方程中相關(guān)指標(biāo)的性質(zhì)，以綠色建筑項(xiàng)目組合的成本效益和環(huán)境符合為雙目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件可表示如下：

(9)

(10)

式中，P1、P2為優(yōu)先因子，P1>P2，即首先要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境負(fù)荷目標(biāo)，然后是保證權(quán)重大的項(xiàng)目被優(yōu)先選擇。

(5)模型求解

求解目標(biāo)規(guī)劃的經(jīng)典方法有圖解法和單純形法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，運(yùn)用Lindo軟件可以簡(jiǎn)單快速地求解模型。

四、案例分析

近年來(lái)，為響應(yīng)政府號(hào)召，萬(wàn)達(dá)集團(tuán)大力開(kāi)發(fā)綠色酒店項(xiàng)目。經(jīng)相關(guān)部門(mén)評(píng)估，初步篩選出四個(gè)符合企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略的綠色酒店項(xiàng)目，分別是位于西安、無(wú)錫、太原和長(zhǎng)春的部分綠色酒店，其星級(jí)分別為四星級(jí)、四星級(jí)、六星級(jí)和三星級(jí)?？紤]到企業(yè)資源以及管理能力等方面的限制，需對(duì)四個(gè)綠色酒店項(xiàng)目進(jìn)行既定條件下的組合選擇。

備選綠色酒店項(xiàng)目的優(yōu)先次序在指標(biāo)評(píng)價(jià)階段已產(chǎn)生，權(quán)重依次為0.218 9、0.235 4、0.279 3、0.266 4。表1為分析估算出的基于作業(yè)成本法的綠色建筑項(xiàng)目生命周期成本信息，表2是生命周期評(píng)價(jià)方法下預(yù)測(cè)的各項(xiàng)目的碳排放信息。公司計(jì)劃在建造階段最多投入資金8 000萬(wàn)元，碳排放量的理想值為1.1萬(wàn)噸，人工工時(shí)通過(guò)加班和雇用臨時(shí)工的方式擴(kuò)展后最大供應(yīng)量可達(dá)700萬(wàn)/小時(shí)。其中，由于萬(wàn)達(dá)擬向高端酒店市場(chǎng)發(fā)展，因此，作為六星級(jí)酒店的太原綠色酒店項(xiàng)目為必選項(xiàng)目。

表1 備選綠色酒店項(xiàng)目成本信息 萬(wàn)

表2 備選綠色酒店項(xiàng)目生命周期CO2排放量 t

根據(jù)上述信息，設(shè)X1、X2、X3、X4四個(gè)變量依次對(duì)應(yīng)位于西安、無(wú)錫，太原和長(zhǎng)春的四個(gè)城市中的綠色酒店項(xiàng)目，構(gòu)建的目標(biāo)規(guī)劃模型如下：

運(yùn)用Lindo求解，可得：

計(jì)算結(jié)果表明，在既定條件下，綜合考慮經(jīng)濟(jì)績(jī)效和環(huán)境負(fù)荷的最優(yōu)綠色酒店項(xiàng)目組合分別為位于西安、太原和長(zhǎng)春的綠色酒店項(xiàng)目。

五、結(jié) 論

隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視，綠色建筑迎來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇和相應(yīng)的巨大挑戰(zhàn)。目前國(guó)內(nèi)綠色建筑成本方面關(guān)于管理決策研究還很薄弱。首先,運(yùn)用作業(yè)成本法將綠色建筑項(xiàng)目作業(yè)成本劃分為單位級(jí)、批次級(jí)、環(huán)境級(jí)、項(xiàng)目級(jí)和維持級(jí)作業(yè)五個(gè)層次以準(zhǔn)確地估算綠色建筑項(xiàng)目的總成本；其次，考慮資金的時(shí)間價(jià)值和投資風(fēng)險(xiǎn)等因素，將未來(lái)的成本支出折算為現(xiàn)值來(lái)估算綠色建筑項(xiàng)目的生命周期成本，并綜合碳排放源采用排放系數(shù)法分析預(yù)測(cè)綠色建筑項(xiàng)目碳排放量；最后，運(yùn)用0-1目標(biāo)規(guī)劃法構(gòu)建綠色建筑項(xiàng)目組合優(yōu)選決策模型時(shí)，考慮資源約束和備選項(xiàng)目之間的相關(guān)性，構(gòu)建以碳排放量、凈現(xiàn)值和全面可持續(xù)性為目標(biāo)的0-1目標(biāo)規(guī)劃模型，并通過(guò)對(duì)模型求解來(lái)選擇最優(yōu)的綠色建筑項(xiàng)目組合。為驗(yàn)證所構(gòu)建的模型，結(jié)合具體案例驗(yàn)證了目標(biāo)規(guī)劃模型的可行性與有效性。得出主要結(jié)論和研究啟示如下。

(1)綠色建筑項(xiàng)目組合選擇流程不同于一般項(xiàng)目流程，在進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)該充分考慮綠色建筑項(xiàng)目的生命周期成本，綠色建筑項(xiàng)目的可持續(xù)性評(píng)價(jià)，在考慮綠色建筑項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的同時(shí)應(yīng)該充分考慮綠色建筑項(xiàng)目的環(huán)境收益。

(2)由于綠色建筑項(xiàng)目組合選擇評(píng)價(jià)研究涉及定量指標(biāo)又有定性指標(biāo)，問(wèn)題相對(duì)復(fù)雜，運(yùn)用層次分析法可以充分考慮不同影響因素的交互作用，計(jì)算出各備選項(xiàng)目的分值或權(quán)重。實(shí)現(xiàn)從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會(huì)評(píng)價(jià)三個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的目的，方法上具有一定的優(yōu)選性。

(3)由于綠色建筑項(xiàng)目組合選擇的目標(biāo)并非單一的投資利潤(rùn)最大化，而是綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的綜合效益最大化，目標(biāo)規(guī)劃法可以有效地解決有限資源下多目標(biāo)問(wèn)題，并且可以幫助決策者綜合考慮其他因素，比如資源和管理能力的限制，備選綠色建筑項(xiàng)目之間的相關(guān)性等?？梢愿倪M(jìn)現(xiàn)有綠色項(xiàng)目組合選擇中存在的不足。實(shí)現(xiàn)科學(xué)地分析和評(píng)價(jià)單個(gè)備選綠色建筑項(xiàng)目。

由于本文僅是對(duì)綠色建筑項(xiàng)目組合選擇的初步探索，今后的研究可以進(jìn)一步深入研究綠色建筑項(xiàng)目生命周期內(nèi)各階段作業(yè)中心的劃分和成本動(dòng)因的選擇，量化綠色建筑項(xiàng)目社會(huì)成本效益，并將其納入目標(biāo)規(guī)劃模型中，以便完善綠色建筑項(xiàng)目組合選擇模型的研究。