建设项目绿色施工目标规划模型的构建

统计与决策 2011年第 2期（总第 326期） 基金项目：陕西省教育厅自然科学基金资助项目（09JK482） 作者简介：郭庆军（1978-），男，河南林州人，博士，工程师，研究方向：项目管理和企业管理。 赛云秀（1963-），男，甘肃平凉人，教授，博士生导师，研究方向：项目管理。 郭庆军 1，2，赛云秀 1，2 （1.西安工业大学 建筑工程学院，西安 710032；2.西安建筑科技大学 土木工程学院，西安 710055） 摘 要：文章针对传统施工方式以进度、质量和费用为根本目标，在节约资源和环境保护方面考 虑较少的特点，分析了绿色施工的属性。 以环境友好为前提，构建绿色施工目标规划模型，便于对项 目的工期、成本、质量、环境、安全等目标作出优化决策，提高建筑企业绿色施工竞争力，指导绿色施工。 关键词：绿色施工；目标规划；生态环境；目标 中图分类号：F224.5 文献标识码：A 文章编号：1002-6487（2011）02-0064-03 建设项目绿色施工目标规划模型的构建 绿色建筑的实体形成于施工过程之中，建筑施工模式就 成了建造绿色建筑、生态建筑的关键所在。在此情况下，在建 设领域践行科学发展观，发展资源节约型和环境友好型施工 模式———“绿色施工”成为必然。绿色施工是以可持续发展观 为指导，以四节一环保为目标，绿色技术为手段，绿色管理为 保障，实现经济效益、社会效益和生态环境效益均衡的施工 模式。本文提出绿色管理目标体系，以生态环境保护为前提， 构建绿色施工目标规划模型， 便于量化绿色施工的效果，指 导绿色施工实施。 1 绿色施工的属性和目标 传统施工以追求工期为主要目标，节约资源和保护环境 处于从属地位，当工期与节约资源和环保发生冲突时，往往 不惜以浪费资源（拼设备、拼材料、拼人力）和破坏环境（严重 污染、破坏地貌、植被等）为代价保证工期的实现 [8]。 显然，传 统的施工模式不能适应科学发展观的要求，绿色施工模式成 为施工阶段发展的必然趋势， 成为施工企业可持续发展、良 性循环的必然选择。绿色施工并不是完全独立于传统施工体 系之外，是在传统施工模式上按科学发展观要求进行的创新 和提升。 1.1 绿色施工的属性 绿色施工要达到实现环境目标前提下技术先进、经济合 理。 主要包括技术属性、经济属性和环境属性。 如图 1 所示。 从图 1 可以看出，传统施工模式主要考虑技术性和经济 性；绿色施工除了考虑技术和经济性能外，还考虑与生态环 境协调性，贯穿于施工的整个生命周期。 生态环境协调性是 绿色施工与传统施工的本质区别，也是绿色施工三属性中最 重要的一个要素。 因此，绿色施工是传统施工的进化与升级，只有从全生 命周期角度将技术先进性、经济合理性及环境协调性融合为 一个整体，才能取得绿色施工的效果，获得真正的绿色建筑。 （1）环境属性 生态系统提供给我们赖以生存的物质和条件，也提供给 我们可以效仿的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和制造可持续的人造系统模型。建设的 过程是依赖于生态系统提供材料和服务的活动， 建筑物、建 筑环境和建筑过程都是生态系统的细部成分，因此，与任何 其他生态系统的元素一样，建筑业与自然环境相互依存。 绿色施工区别于传统施工的一个关键也是决定性的要 素就是绿色施工的环境友好性，它是实现绿色的基础。 任何 建设项目的施工和运营都处于一定的自然环境中，不可避免 地对生态环境产生影响，如建筑垃圾污染、噪声污染、污水 等。 所以，对自然生态环境的影响程度是决定建设项目施工 是否绿色主要方面。 （2）经济属性 生态学的观点，自然环境资源能满足人类需要的形式和 途径，具有相应的价值[2]。传统施工模式忽视自然资源本身所 具有的价值，这种资源“无价”或“廉价”的观点是造成不考虑 绿色建材的理论根源。以可持续观点，从绿色的角度，建设项 目的经济效益是在“充分考虑环境资源的合理的、完整的价 决 策 参 考 64 统计与决策 2011年第 2期（总第 326期） 值”前提下的经济效益，以这样的效益标准衡量建设项目绿 色施工的经济性。 绿色施工的经济性包括两个方面的内容：绿色施工成本 以及绿色施工收益。 对绿色施工成本进行全生命周期分析， 可进一步划分为建造成本和环境成本；绿色施工收入又可分 为建造收入、社会收入、环境收入和业主收入。良好的经济性 是绿色施工可持续发展、被社会认可的前提条件。 （3）技术属性 技术是建造得以实现的基础，技术是手段。 必须考虑自 然生态系统和当地社会与文化方式条件下的技术应用 [1]。 绿 色施工的技术合理性强调在施工中采用适当的技术，从而保 证在良好的环境、经济性能下，可靠、安全地实现建筑物的各 项功能。 技术应用的合理性，并不意味着绿色施工中所采用 的技术越先进越好，而是综合考虑技术先进、经济合理、减少 环境危害的基础上选取。 同时， 建设项目按照生态规律利用自然资源和环境容 量，把清洁技术和废弃物综合利用技术融为一体，实现建设 项目实施的生态化。 1.2 绿色施工目标 科学确定项目的目标，是实现项目有效控制与协调的重 要基础和前提[3]。绿色施工并不是孤立的目标，它与工程建设 的质量、投资、工期等目标密切相关，它是全方位的施工管 理。 因此，绿色施工与企业全面质量管理密切相关 [4]。 绿色施工是一个目标，但它并不遥远，在实施的不同阶 段中，这个目标可以被分解为有针对性的分目标，不同的经 济水平、文化传统、资源条件下的实践都有各自不同的，但通 过努力可以实现的现实目标， 绿色施工理想的最终实现，有 赖于每一个切实可行的分目标的梯次完成，因此绿色施工应 该是一个处在不断发展过程中的目标群体 [5]。 工期、成本、质量是传统项目管理的三大目标，而绿色施 工内涵要求必须把环保、节能、安全等目标添加进去，成为多 目标的管理体系。 绿色施工是在统筹分析的基础上，对目标 体系进行优化，与传统粗放式施工相比，要充分体现绿色施 工的优越性，使得工程项目建设更符合社会的要求 [6]。 我国施工企业对于工程项目的施工组织管理，从单项工 程到分部工程到分项工程，其目标体系为 Y={Q、T、S、C}＝｛质 量，工期，安全，成本｝[7]。两两之间存在着相互影响、互为联系 的关系。这种关系既有统一的一面，又有对立的一面。随着建 筑市场竞争的日益加剧，早期作为企业负担的环境保护问题 已经成为继质量、成本、进度、安全等四大竞争要素之后，与 企业竞争力密切相关的第五种竞争要素 [8]。因此，绿色施工与 环保要素形成了函数关系，将环境因素 E 列为同等重要的位 置[9]。 其中：质量目标———符合生态节能标准；工期目标——— 保证在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 工期内完成建设工作；成本目标———综合成本最 优化；安全目标———保证项目建设过程安全；环保目标——— 在保证建设节能、节水、节电、节材的基础上，同时满足环保 性和经济性的要求 [10]。 工程项目绿色管理在传统项目管理的目标体系之上，结 合绿色管理的原则，建议在管理中增加保护环境、节约资源、 注重人的感受这三个新的目标，形成工程项目绿色管理的目 标体系。 如图 2 所示[11]。 绿色施工不仅要考虑项目所创造的经济价值，而且要从 可持续发展的观点，考虑施工过程中行为对生态环境和社会 所造成的影响，从而带来环境生态效益和社会效益的损失。 2 绿色施工目标规划模型 2.1 绿色施工成本测度 绿色施工是以环境友好为前提的施工模式，测度绿色施 工成本是为了实现绿色施工经济、社会和环境的协调优化。 绿色施工成本是指绿色施工过程中所发生的一切费用 支出，主要包括生产成本和环境成本，即： C1=Csc+Chj （1） 式中，Csc———生产成本。 包括直接费、间接费、利润和税 金。 其计算为： Csc=(Cz(1+Kj)(1+Kl)(1+Ks) （2） 其中：Cz———直接费（直接工程费和措施费），Kj———间接 费率，Kl———计划利润率，Ks———税率。 Chj———绿色施工的环境成本 [12]。 施工企业在施工过程中 为控制和解决环境污染和生态破坏所需支付的成本。环境成 本包括环境污染控制成本 [13]、末端环境治理成本和其他成本 （如环保教育培训费、环境管理费等）。 其计算为： Chj=Chk+Cmz+Cqh （3） 2.2 绿色施工收入测度 绿色施工收入是指施工过程中产生的项目的经济收入、 社会收入、环境收入和业主的收入，即： R1=Rj+Rs+Rh+Ry （4） 式中 ，Rj———项目收入 ；Rs———绿色施工社会收入 ； Rh———绿色施工环境收入；Ry———绿色施工给业主带来的收 入。 项目收入 Rj，包括施工承包价格和索赔获得的收入。 Rj=Rco+Rsp （5） 社会收入 Rs。绿色施工相对于传统施工可减少废弃物的 排放，从而减少环境损害，使社会受益，而项目自身无法得到 的那部分收益。这部分收益具有相对性。利用机会成本法，可 知绿色施工社会收益实际上是其在生命周期中减少传统施 工所引起的环境污染、生态破坏等造成的损失 [14]。 环境收入 Rs。 绿色施工对周边局部环境的改善，可采用 有无比较法、社会支付意愿法[15]。 决 策 参 考 65 统计与决策 2011年第 2期（总第 326期） 业主的收入 Ry。绿色施工相对于传统施工方式带给业主 的收益，可利用机会成本法度量 [16]。 2.3 绿色施工收益最大化目标规划模型 在绿色施工成本测度和收入测度模型构建的基础上，建 立绿色施工效益最大化目标规划模型，从而完成对绿色施工 评价模型的构建。 2.3.1 模型构建的思路 本文按照建设项目绿色施工结构模型， 依目标和约束 构建收益最大化目标规划模型，该模型要满足以下三个约束 条件： ①绿色施工所带来的利润不小于传统施工所带来的利 润，否则采用传统施工模式； ②业主使用采用绿色施工模式建设的建筑物所带来的 效用不小于传统施工模式带来的效用。 ③如果需要政府对绿色施工进行税收补贴，那么补贴的 量一定要小于国家对传统施工所造成环境污染的治理费用， 否则，理性的政府会任由企业采用传统的施工模式，然后对 其产生的污染进行治理———社会有效益[17]。 在满足上述约束条件下，该模型追求利润最大，使绿色 施工的项目效益和社会效益达到最优化。 2.3.2 目标规划模型的构建 ①目标函数 由于绿色施工存在外部经济性，因而利润最大化不仅从 项目出发，还要考虑业主、环境和社会的综合效益。 因此，绿 色施工利润目标函数为： MaxE1=R1-C1=(Rj+Rs+Rh+Ry-Csc-Chj) （6） 式中，E1———绿色施工利润。 ②约束条件 利润最大化目标，只有绿色施工的利润总额大于或等于 传统施工利润总额条件下才会进行绿色施工。 即： E1≥E2 （7） 式中，E2———传统施工利润。 其中： E1=EZ1 （8） E2=Rj-Csc （9） 业主满意条件。 业主以效用最大化为目标。 要使业主接 受绿色施工，必须满足绿色施工带来的效用不小于传统施工 所带来的效用。 U(T1，Q1，C1，S1，R1，EN1)≥U（T2，Q2，C2，S2，R2，EN2） （10） 式中，U———效用函数；T———工期；Q———质量；C———费 用 ；S———安全 ；R———资源 ；EN———环境 ；1———绿色施工模 式；2———传统施工模式。 社会有利条件。 Rs≥0 （11） 2.3.3 目标规划模型 根据上述分析，绿色施工效益最大化目标规划模型为： 目标函数 MaxE1=R1-C1=(Rj+Rs+Rh+Ry-Csc-Chj) （12） 约束条件 E1≥E2 U(T1，Q1，C1，S1，R1，EN1)≥U（T2，Q2，C2，S2，R2，EN2） Rs≥ ≥ ≥ ≥≥ ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ 0 （13） 该模型为单目标线性或非线性规划模型， 可通过 Eviews 或 SPSS 等软件进行求解[16]。 3 结论 环境是绿色施工的核心，技术是实现绿色的手段，经济 是绿色的目标。对于绿色施工来说，三者是一个整体，共同构 成绿色施工的属性。 只有正确把握绿色施工特点和属性，才 能准确理解绿色施工目标体系，科学合理的构建绿色施工目 标规划模型，便于对项目的工期、成本、质量、环境、资源等目 标作出优化决策，提高建筑企业绿色施工竞争力，指导绿色 施工。 参考文献： [1]Peter Graham. Building Ecology[M].Massachusetts：a Blackwell Pub- lishing Company,2003. [2]郑小晴.建设项目可持续性及其评价研究[D].重庆:重庆大学,2005. [3]赛云秀.工程项目控制与协调机理研究[D].西安 :西安建筑科技大 学,2005. [4]唐晓丽.绿色施工呼唤绿色标准体系[J].建造师,2008,（11）. [5]黄献明 .绿色建筑的生态经济优化问题研究 [D].北京 :清华大学 , 2006. [6]乔亚男.建筑工程绿色施工的激励机制研究[D].西安 :西安建筑科 技大学,2009. [7]邓铁军.结构工程施工系统可靠性理论 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 及其应用的研究[D].长 沙:湖南大学,2007. [8]申琪玉.绿色建造理论与施工环境负荷评价研究[D].武汉 :华中科 技大学,2007. [9]苏秦 ,郭涛.企业质量环境综合体系的建立及其演化 [J].中国软科 学,2001,（8）. [10]王占军.基于 LCA 的住宅绿色施工管理模式与评价研究[D].武汉: 华中科技大学,2006. [11]颜成 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf .工程项目全寿命周期绿色管理研究[D].重庆:重庆大学,2007. [12]陈勇强.基于现代信息技术的超大型工程建设项目集成管理研究 [D].天津:天津大学, 2004. [13]谢家平,孔令丞,陈荣秋.基于环境价值链的绿色产品设计成本分 析模型[J].中南财经政法大学学报,2003，（3）. [14]周一虹,乔岳.环境污染治理成本与收益计量的理论研究[J].环境 保护,2004，（7）. [15]李小冬,王帅,张智慧等.施工阶段环境影响的定量评价[J].清华大 学学报（自然科学版）,2009,49（9）. [16]张青山.制造业绿色产品评价体系[M].北京:电子工业出版社,2009. [17]Zou Hua. Study on Green Product Overall Life Cycle Evaluation [C]//Proc. of 2005 International Conference on Management Sci- ence & Engineering,IEEE,2006. （责任编辑/亦 民） 决 策 参 考 66