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基于层次分析法的空调冷热源方案的决策评价
摘要：为减少在建筑空调冷热源方案的选择过程的主观和片面臆断，在层次分析法（AHP）基本原理与计算步骤介绍基础上，建立基于AHP法的空调冷热源方案决策评价模型。同时针对适合南京市某办公大楼空调工程的4种空调冷热源方案，考虑系统经济性、节能性、可靠性与环保性等指标,利用AHP评价模型对其进行综合分析，得出了优选方案，从而肯定了AHP法能够为建筑空调冷热源方案的选择提供一种简单、实用而有效的定量与定性分析相结合的方法与决策手段。
关键词：层次分析法；成对比较矩阵；空调冷热源；决策评价
引言
冷热源系统是建筑空调系统的重要组成部分，其设计选择合理与否直接影响空调系统运行的经济性、节能性、可靠性与环保性的优劣，而空调方案的选择又受多因素的综合影响，如建筑负荷特点、建筑所在地的气候条件、国家的政策导向、能源状况、设计人员的经验、业主需求与意愿及系统的投资与运行费用等，这些因素相互影响、相互制约，具有主观性与客观性的特点，有些因素可定量化，而有些则只能进行定性的描述。因此，建筑空调系统冷热源方案的选择是一个定性与定量指标相结合的复杂多因素决策问题，层次分析方法（AHP，Analytic Hierarchy Process）是解决这一问题的有效方法。作为最常用的多属性决策方法之一，层次分析法广泛使用于工程管理[1]、机械装配[2]、环境工程[3]、建筑施工[4]等多个专业的学术研究和实践中，并且根据专业的特征，衍生出与其相适应的分析方法，如模糊层次分析法(Fuzzy AHP)[2,4]，直觉模糊层次分析法（Intuitionistic Fuzzy AHP，IF-AHP）[3]等。
本文结合某建筑空调系统冷热源方案的设计，在综合考虑其运行的经济性、节能性、可靠性与环保性的定性与定量指标基础上，利用层次分析方法对（1）冰蓄冷+燃油锅炉、（2）常规冷水机组+燃油锅炉、（3）土壤耦合热泵、（4）空气源热泵+燃油锅炉等4种方案进行优选，以确保建筑空调系统的节能、环保、可靠运行，并为空调系统冷热源方案的选择提供一种思路和参考。
1 层次分析法的基本原理
层次分析法是T.L.Saaty等人在20世纪70年代提出[5]，是一种定性与定量相结合的多目标决策分析方法，它将定性与定量指标统一在一个模型中，既能定量分析，又能进行定性的功能评价，对一些较为复杂、较为模糊的问题能有效地做出决策，特别适用于难以完全定量分析的问题。AHP法根据问题的性质及所要达到的目标将其分解为不同的组成因素，并按因素间的相互关联与隶属关系将其按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，最终将系统分析归结为方案层相对于决策目标的相对重要性权值的确定或相对优劣次序的排序问题。AHP法通常包括层次结构模型的构建、各层次的判断矩阵的构造、层次单排序及一致性检验、层次总排序及一致性检验四个步骤[6]。1.1 建立层次结构模型
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