基于熵值指数模型的绿色建筑节地评价方法

文/吴剑波 湖南省第二工程有限公司 湖南长沙 410015

1、引言

绿色建筑节地效果的评价具有多体系，多层次，复杂度高的特点，因此必须选择一种综合性高的评价方法。基于熵值指数模型的评价方法是一种综合评价方法，这种方法对各个指标分别量化处理，进行无量纲化处理后通过计算熵值赋予各个指标权重，之后进行计算归并，得到综合评分，将评分和阀值相结合完成综合分析，适用于绿色建筑的节地效果评价[1,2]。本文对熵值赋权法进行了介绍，并对熵值指数模型的建立及应用进行了阐述。

2、熵值赋权法

目前常见的节地评价方法主要是对单个指标进行评价，并与建筑用地指标中对应的数值进行比对，这种评价方法是对同类的相关指标评价，从而达到对建筑节地效果的评价，对于同类相关指标进行评价，需要分解各个指标，综合性较差，而从微观层次对节地效果进行评价则可以提高综合性。

绿色建筑节地评价受多种因素影响，其系统和层次繁多，采用熵值指数模型，可以使评价过程中的主观性和模糊性降至最低，这种方法计算各个评价指标的熵值，各指标值的权重是通过彼此之间的差异性确定的，因此可以理解为一种具有客观性的赋权法。这种通过计算熵值获得权重的方法足以在权重取值时将主观性排除在外，更具客观性。此外熵值也可以表示指标值所含有效信息的量，而有效信息量又在决定指标重要度中起到重要作用。利用熵值法赋权指标的过程中，目标建筑相差较大的指标更易优化，同时影响节地效果的程度也越大，如果熵值比较小，那么指标所含有效信息量大，权重应该较大，反之亦然，如果指标不含有有效信息，那么可以消除[3]。

3、熵值指数模型的建立及应用

熵值指数模型的建立分为三个步骤，首先是对原始数据矩阵进行标准化，假设建筑数为m，评价指标的个数为n，那么代表指标值这一数据的矩阵可以表示为x=(xij)m×n，xij 表示建筑i的评价值j，对xij 进行标准化，得到矩阵R=(rij) m×n，同样的，rij 表示建筑i 的j 评价指标进行标准化后得到的值，此外rij 在0 到1 之间取值。那么对于最优为大的收益性和最优为小的成本性指标分别如式1 和式2 所示：

第二步是对熵进行定义，对于建筑数为m评价指标个数为n 的绿色建筑节地评价，对其指标j 进行熵的定义，如式3 所示：

第三步是进行熵权的定义，值对指标j 进行熵定义后，对其熵权进行计算，如式4 所示：

熵值赋权法实际上是基于各个指标所含的信息量分析差异度后进行权值的赋予，这种综合评价方法的客观性在于根据指标信息量确定权值。由于各个指标具有不同的单位，因此在进行评价时需要进行无量纲化的处理，各个指标可以正相关指标，负相关指标以及适度性指标，其无量纲化的计算公式分别如式5-7 所示，其中正相关性和负相关性指标的无量纲化分别采用最大值和最小值方法。

式5-7 中，指标j 的分值用Ij 表示，指标j的实际值用Aj 表示，指标j 的标准值用Sj 表示。

完成熵值赋权法后还需要对评价阀值进行确定，阀值的确定直接关系到绿色建筑的可持续性，通过典型样本或者相关标准可以获得，常见的获取阀值办法有，行业标准、经验值、调查值、统计值以及极限值，阀值确定由于主观性墙，影响因素和指标种类繁多等原因，获取过程具有一定的难度，通常可以将其分为五种状态，分别为粗放、低度、中度、适度和过度，取值分别为0-30、30-50、50-70、70-90 和90-100。

完成上述所有步骤后，对所有指标值进行加权平均，得到综合指数，进而完成绿色建筑节地效果的综合评价。综合指数的计算如式8 所示：

式8 中评价指标的个数用n 表示，各指标权重值用Wj 表示，各指标的标准化值用Ij 表示，将综合指数与阀值比较就可以得到不同绿色建筑施工方案的节地效果，进而完成方案的优选。

结论：

综上所述，根据绿色建筑节地要求，采用熵值指数模型这种综合分析方法对绿色建筑节地进行评价，熵值指数模型计算各个评价指标的熵值，依据熵值进行各个评价指标的权重取值，具有客观性，适用于同一绿色建筑工程不同施工方案之间的比较和优选。