解释结构模型的建筑节能改造研究
目前，我国处于经济快速发展的时期，作为我国支柱产业的建筑业也获得了迅猛的发展。但是，我国的
建筑能耗占到社会总能耗的 30%以上，并且主要的能源消耗体是既有建筑。中国现存建筑有 440亿 m2
以上，其中仅有 10%达到国家现行的节能标准要求，还有约 400亿 m2属于高耗能建筑。面对我国的环
境和能源压力，政府部门采取推行既有建筑节能改造的措施。但是，既有建筑节能改造的进度逐渐变得
缓慢。影响既有建筑节能改造的因素是多方面的，比如节能改造法律法规不健全、经济激励政策缺失、
节能改造融资受阻等，并且这些因素都存在内部的、错综复杂的逻辑关系。所以，理清各种影响因素对
既有建筑节能改造的影响程度，对于切实解决既有建筑节能改造中存在的问题并且总体提高改造进度具
有重要的意义。
1解释结构模型
解释结构模型法(InterpretativeStructuralModel-ingMethod，简称 ISM方法)是美国 J.华费尔特教授
在 1973年开发的一种方法，目的是分析复杂的社会经济系统中存在的有关问题。此方法运用多种创造
性技术手段，将问题的构成要素提出，利用矩阵、有向图等工具和计算机技术，对构成要素及其相互关
系等信息进行分类处理，最后用文字进行解释说明，明确问题的层次和整体结构，提高对问题的认识和
理解程度。ISM方法的基本步骤如下。第一步，设定影响整个系统的关键问题及影响因素(Acts)。第二
步，建立系统要素之间的二元关系表，并建立邻接矩阵 A。第三步，通过邻接矩阵运算求出该系统的可
达矩阵 R，得到系统的关系集(Rels)。第四步，对可达矩阵 R进行区域分解和级间划分，得到系统的分
布结构(Stru)。第五步，绘制出系统的解释结构模型图。
2影响既有建筑节能改造的因素分析
影响既有建筑节能改造的因素本文通过对已有文献和相关成果的研究，总结出以下 11个影响既有
建筑节能改造进度的主要因素(见表 1)。
构建邻接矩阵 A影响既有建筑节能改造进度的各个因素之间相互联系，相互影响。建立邻接矩阵就
是将系统中各组成要素的直接联系进行矩阵描述。设影响既有建筑节能改造的因素个数为 n，建立 n×n
的方阵来表示各个要素之间的逻辑关系，邻接矩阵 A的元素 aij。若因素 Si对 Sj有直接影响，则
aij=1；若因素 Si对 Sj无直接影响，则 aij=0，故构成邻接矩阵 A[3](见表 2)。
可达矩阵根据既有建筑节能改造中各个要素之间的关系，构建关系矩阵(A+E)，E为单位矩阵。记
(A+E)n=Rn(1≤r≤n，n为矩阵的阶数)，即(A+E)=R1，(A+E)2=R2，(A+E)3=R3，…，(A+E)n=Rn[4]。进
而利用布尔矩阵运算法则对(A+E)进行计算。若(A+E)n-1≠Rn=(A+E)n=(A+E)n+1，则称 Rn为系统元素的
可达矩阵，记为 R。因为，R4=R3，所以可达矩阵 R=R。
层级划分
系统元素划分级次首先，确定元素 Si的可达集 R(Si)及其前因集 A(Sj)，其中 R(Si)和 A(Sj)的
具体含义指：R(Si)={与 Si同级且有强连通关系的所有元素}={可达矩阵 R中第 i行所有元素为 1的列
所对应的元素}A(Sj)={到达元素 Sj的所有元素}={与 Sj有强连通关系的下一级元素}={可达矩阵 R中第
j列所有元素为 1的行所对应的元素}。
系统元素分层级划分对表 3的可达矩阵进行层级划分，可得出第一层要素集 L1={7，8，9}，见表
4。根据以上方法，进而可以确定第二层要素集 L2={5，6}，第三层要素集 L3={4，11}，第四层要素集
L4={3}，第五层要素集 L5={1，2，10}。在完成分级划分后，根据层次级别可得到按级间排列的可达矩
阵，见表 5。
绘制出系统的解释结构图。根据以上分析，可以得出影响既有建筑节能改造的制约因素的解释结构
模型图，见图 1。对图 1的解释结构模型进行分析，影响既有建筑节能改造的制约因素可以划分为五个
层次。第一层的三个因素为表层因素，分别为节能改造项目融资受阻、用能单位缺少节能改造意愿和金
融机构贷款及担保较保守，这三个因素直接影响既有建筑节能改造，同时，也受到下面四层因素的影
响。从第二层到第四层的因素属于中间层因素。第二层因素包括各方行为主体信息不对称和节能服务公
司资信与资金实力薄弱，第三层包括缺乏监督与惩处制度和能耗能效标识制度不健全，第四层包括地方
政府对节能改造扶持力度不足。这三层因素在既有建筑节能改造中起到关键的影响作用。第五层因素属
于深层因素，包括节能改造法律法规不健全、经济激励政策缺失和节能改造项目投资回收期较长，这三
个因素对于推动既有建筑节能改造的发展起到了根源性的影响。通过分析上述的解释结构模型，得到了
影响既有建筑节能改造的各个影响因素之间的层级关系。
3结语
本文利用解释结构模型对影响既有建筑节能改造的制约因素进行了分析，得到了以下结论。
(1)影响既有建筑节能改造的根本性因素是节能改造法律法规不健全、经济激励政策缺失和节能改造项
目投资回收期较长。国家相关部门应结合目前国内既有建筑市场，进一步完善相关节能政策法规，增强
政策法规的约束性，构架更加完整的建筑节能法律法规体系，为推进既有建筑节能改造进度提供法律依
据和支持。目前，我国既有建筑节能改造还缺乏切实可行的经济激励政策，经济激励政策主要包括财政
补贴，税收优惠和建立基金项目。国家有关部门还应加大节能改造技术的开发力度，积极鼓励新型的节
能技术应用到建筑节能领域，进而减小节能改造项目的投资回收期，从根本上推动整个既有建筑改造市
场的发展。
(2)中间层因素在整个解释结构模型中也起到了关键的作用。地方政府在整个既有建筑节能改造中起到
了承上启下的作用，所以地方政府的扶持力度对节能改造具有重要的影响。对于推动既有建筑节能改造
的发展还应建立行政监督和惩处制度，能耗能效标识制度，进而尽可能地减小各方行为主体的信息不对
称程度。国家以及地方政府还应积极的推动节能服务公司的发展，为建筑改造市场化打下良好的基础。
(3)重视具有直接影响的表层因素，将既有建筑节能改造推上正轨。目前，节能改造项目融资受阻，这
对于整个既有建筑节能改造产生直接的制约作用，所以，国家以及节能改造市场都应积极地开拓融资渠
道，保证节能改造项目的顺利进行。用能单位和金融机构的态度对节能改造也会造成直接的影响，因此
应积极地加强建筑节能知识的宣传和教育，普及建筑节能相关法律法规，提高节能意识。
(4)通过应用系统解释结构模型的方法，将制约既有建筑节能改造发展的影响因素分为五层，明确了各
个因素层之间的逻辑关系，确定了相邻层因素之间的关联性，为既有建筑节能改造的分析提供了技术和
方法，对推动整个既有建筑节能改造市场的发展有重要的作用。
作者：贾立勇 王海霞 单位：华北理工大学
