本文是一篇企业管理论文，论文基于数据驱动以创新型的分析方法进行高校建筑能耗分析，以大数据、物联网等新技术为支撑，着力研究并构建高质量、多功能、集成化的节能管理系统，将传统节能管理工作改进为以数据分析为基础的理性管理状态，同时为推动合同能源在高校节能管理工作中的应用，解决合同能源在高校应用中的共同难点。
1 绪论
1.1 研究背景及问题提出
1.1.1 研究背景
生态文明建设“功在一时、利在千秋”。在资源约束日益趋紧和环境污染日趋严峻的现实背景下，我国深入推进绿色发展理念，秉持以节能降耗为核心的生态发展新动力。本小节从以下四方面来详细阐述研究背景：其一，能源供需缺口激发绿色发展新要求；其二，节能降耗推进绿色发展新动能；其三，高校建筑节能降耗的必然使命；其四，数据驱动下的节能管理新方向。
首先，自我国 2001 年加入 WTO 以来，经济全球化促使我国经济得到了飞速发展，我国一跃成为世界上经济活动最为密集的地区之一。从国家能源统年鉴官方统计数据来看（见下图 1.1 所示），中国能源消费增长高于全球增速 40%，我国已经连续十多年成为全球能源量最大的国家。然而，我国的能源生产与消费呈现出明显的结构偏离，供需缺口日趋增大，2018 年供需缺口达到 8.7 亿吨标煤，比2000 年时增大了 10 倍以上。同时，能源损失数量也在逐年增加，据相关数据显示（见下图 1.2），我国能源年均损失率已达 2.4%，仅 2013 年能源消费总量中就有一亿多标准煤被损失，损失达到近十年最高峰，其后经过全面节能工作的开展，能源消费损失逐年有所下降，但截至 2016 年，其能源消费的损失量还是很高，而且有重新增长的趋势。作为能源消费大国，政府极其重视平衡能源供需和能源利用效率，并据此制定了一系列的政策保障体系，例如 2000 年国家经济与贸易委员会就首次颁布了《关于进一步推广合同能源管理机制的通告》政策文件，促进了能源管理工作；2019 年国家发展改革委员会办公厅再一次发布了《关于加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设的通知》，强调要加快全国各主要用能单位的能源系统建设，将智能技术融入到节能降耗的管理过程中。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 高校后勤市场化改革研究
高校后勤服务作为一项基础性和保障性的工作，在高等教育体系中占据着不可替代的作用。张亚东，王雯雯，张玉新（2017）研究发现，20 世纪 80 年代以来，随着高等教育的发展，高校后勤服务模式滞后、后勤负担沉重等就已成为制约高等教育发展的重要影响因素。国家教委就此提出了“三服务、两育人”的高校后勤工作宗旨；后续又提出建立以“市场提供服务，学校自主选择，政府宏观调控，行业自律管理，部门依法监督”为框架的、较为完善的新型高校后勤保障体系，实现高校后勤服务的社会化、市场化、专业化和现代化，使得高校后勤服务社会化战略改革全面展开。2010 年及 2018 年再次提出“要积极推进改革创新，推进高校后勤社会化改革”。周群（2009）和孙华明（2014）等人对高校后勤社会化管理的三种典型模式（高校主导型模式、全社会化保障模式和高校与社会合作模式）进行了比较分析，指出高校后勤社会化的改革不仅仅是后勤的改革，而是一项社会性活动，有利于为学生营造良好的教育环境。
政策实施的同时，学者们对高校后勤服务的其他相关内容也进行了逐步深化的研究。从最开始的围绕高校后勤管（冯海群，2019；王冕，2020，应海宁，2020）、财务管理、内部控制、队伍建设、服务社会化改革等方面进行研究（蔡志宏，2013；刘晓婷，苏卓君，2015），迟春霞，连丽，林建秋（2020）和黄炳辉，朱芸，钱明俊（2020）等人对高校物业、后勤服务于人、后勤实体、后勤信息化建设、学生公寓等的深化研究，并且还探讨了政策制度（如营改增）等对高校后勤工作产生的影响，更加全面的反应了高校后勤服务对高校教育的重要性。学者们普遍认为，后勤管理作为高校的重要环节，高校后勤工作服务育人对学校开展学生的思想教育、素质教育、生态德育等工作起到了非常重要的作用，并对学生的综合发展产生积极的影响。
此外，随着我国社会主义市场经济的逐步完善，市场在资源配置中发挥的作用越来越凸显，“高校自办后勤”的模式已不再适应当前高校的需求。因此，高校向市场寻求更加高效便捷的服务来改善后勤管理，逐渐形成后勤集团的管理模式。李韶华（2003）提出要将高校后勤服务社会化、企业化、市场化，并强调高校后勤企业化和市场化是其社会化的基本点。而黄炳辉等人（2020）对高校后勤管理模式进行了梳理，指出当前高校后勤管理模式主要有三种：企业化管理模式（又称“集团化经营模式”）、甲乙方管理模式（又称“双轨制”）和独立法人模式[14]，进而提出高校后勤服务的校企合作模式。
2 主要概念及理论基础
2.1 建筑节能管理
2.1.1 节能的定义
节能概念（energy conservative）最早在 1979 年世界能源委员会上被提出来，被认为是“采用技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源效率”。随后，世界能源委员会于 1995 年对“能源效率”进行了精确定义，指“减少提供同等能源服务的能源投入”。2018 年，我国在《节能法》中对节能也做出了相应界定，认为节能是指对用能能耗上进行管理，旨在采取先进的技术对能源生产到消费的各个环节来降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源的一种手段。
节能的根本不是简单的降低能源使用量，降低生活服务水平，是强调杜绝浪费和损失，更加有效合理的利用能源，进一步说就是通过能让我们人类自己生活的更加便利、便捷、舒适、美好。
2.1.2 建筑节能的定义
建筑节能的概念内涵大致可以被划分为三个发展阶段，最初就叫“建筑节能”（Energy efficiency in buildings）；随后被改为“在建筑中保持能源”（Energy conservation in buildings），意思是旨在降低建筑中的能源散失；近来则普遍称为“提高建筑中的能源利用效率”（Energy saving in buildings），换言之，节能管理并不是字面意义上的节省，而是从另一方面而言来提高利用效率，建筑节能是一项系统工程，涉及建筑设计、施工、各级监督管理部门、业主单位、运行管理部门、用户等各个环节。
2.2 数据驱动
徐宗本和冯芷艳（2014）研究指出大数据作为互联网、物联网、移动计算、云计算之后 IT 产业又一次颠覆性的技术变革，真正在重新定义社会管理与国家战略、企业管理决策、组织业务流程、个人决策的过程和方式。在大数据的背景下，政府决策、宏观管理、产业政策、教育、商业、金融、运作等管理活动大都呈现出高频实时、深度定制化、全周期沉浸式交互、跨组织数据整合、多主体决策等特性。王纹和毛彦（2016）研究指出数据驱动是一种新的管理模式，在传统的管理模式之下，通过差异化的战略定位、合理化的管理端对、高效率的经营管理以及低成本优势，可以保证某个组织在市场竞争中的优势地位，以使企业达到资源利用的资源最大化效率。进一步，数据驱动通过对流程的不断优化实现，来随时重组和保持竞争优势。也就是说，某个组织只有由数据驱动才能保证其竞争优势。
2.2.1 数据驱动构成要素
从数据类型来看，大数据所需的数据构成主要是两种：实时/历史数据库和关系型数据库。
① 实时数据库：实时数据库是数据库系统发展的一个分支，它适合于处理不断更新和快速变化的数据以及具有时间限制的事务处理。实时数据库技术是实时系统与数据库技术相结合的产物。实时数据库最初是在先进控制和优化控制的基础上出现的，数据的实时性要求比较高。因此，实时性、高效性和稳定性是实时数据库最关键的指标。早期内存数据库可以集成孤立的 DCS 数据，在工厂级应用中，DCS 的数据可以为其它 DCS 的过程算法提供数据支持，有效地解决了数据孤岛问题，扩展了 DCS 的功能。因此，实时数据库在先进控制和优化控制中起着特别重要的作用。然而，早期存储数据库不能有效解决实时数据细颗粒度压缩存储的关键问题，工业模型对象数值属性高度分类和抽象，大容量数据实时高效检索和处理。实时数据库是在数据通信、数据组织、数据存储、数据检索、数据访问、数据处理、数据显示等方面的专业化、产品化，提供了基于大容量实时历史数据的分析应用。方便、稳定的数据支持使应用系统能够充分利用来自更高层次和更深层次的宝贵的生产实时历史数据。
② 关系数据库：是指由关系模型而衍生出来的特定组织数据的数据库。该模型最早于 1970 年 IBM 提出，在随后的几十年里逐渐流行为主流数据库架构模型。关系模型的本质就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据某个组织。关系型数据库有着以下特点：其一，概念上容易接受，这是因为二维表结构是非常贴近人的逻辑世界，而由网状、层次等建立起来的关系模式更容易理解。其二，使用方便，研究者能够使用通用的 SQL 来操作数据库，更具备操作性；其三，后续维护十分方便，关系数据库具备较为丰富的架构完整性(实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性)，这种特点大大降低了数据冗余和数据不一致的概率。因此，该模型也被广泛应用于各个行业，用于构筑管理信息系统，如 ERP，MIS，EAM 等重要系统，是构建管理信息系统，存储及处理关系数据的不可缺少基础软件。
3 基于数据驱动的高校节能管理目标分析框架 ............................... 35
3.1 高校建筑能耗特点和影响因素分析 ................................... 35
3.1.1 高校能耗特点 ..................................... 35
3.1.2 影响高校建筑能耗的主要因素 ................................... 38
4 基于数据驱动的高校节能管理系统优化设计研究 .................................... 67
4.1 数据驱动节能管理系统在高校节能管理中作用分析 ........................... 67
4.2 高校节能管理系统的发展历程 ................................. 68
5 基于合作博弈的高校建筑节能应用合同能源管理机制研究 ............... 93
5.1 高校合同能源管理的特点 ................................. 93
5.1.1 高校合同能源的主要模式 .............................. 93
5.1.2 高校应用合同能源管理的优势...................... 94
6 高校后勤集团建筑节能管理应用研究
6.1 背景与潜力分析
重庆地处夏热冬冷地区，气候特点是夏季高温闷热，冬季潮湿阴冷，居住舒适度差。随着重庆经济社会的高速发展，老百姓对居住舒适性的要求不断提高，自发改善居住热环境的意愿很强，建筑能源需求刚性增长压力仍然巨大。因此重庆成为住房和城乡建设部和财政部确定的首批公共建筑节能改造重点城市。
6.1.1 重庆市建筑节能发展概况
重庆地处夏热冬冷地区，气候特点是夏季高温闷热，冬季潮湿阴冷，居住舒适度差。随着重庆经济社会的高速发展，老百姓对居住舒适性的要求不断提高，自发改善居住热环境的意愿很强，建筑能源需求刚性增长压力仍然巨大。重庆建筑节能工作从 1998 年开始积极推进，大致可分 3 个阶段：
① 从 1998 年至 2003 年，开展试点、示范、研发建筑节能技术和发展建筑节能工作，推动新建城镇建筑严格执行节能强制性标准，设计和施工阶段节能强制性标准执行率均达到 100%，新增节能建筑面积约 2.98 亿平方米，累计建成节能建筑面积约 444 亿平方米。其中，主城中心区新建居住建筑继续全面执行节能 65%的更高水平节能设计标准，新建建筑节能水平显著提升。
② “十一五”到“十二五”期间，绿色建筑全面发展，从单体建筑、住宅小区和城区 3 个层面，按照激励引导和强制推广相结合，先主城后远郊、先公共建筑后居住建筑的工作思路，积极推进绿色建筑建设和发展。率先在全国推动建立涵盖绿色建筑设计、施工、验收和运行评价的全寿命周期的基础标准体系，并把国家一星级绿色建筑的技术要求作为强制性条文纳人现行公共建筑节能设计标准、施工及质量验收规程中予以全面实施，落实了地方财政对高星级绿色建筑项目的资金补助政策，建立了绿色建筑工作体系，被国家绿建委确定为西南绿色建筑推广示范基地。“十二五”期间，重庆累计组织实施绿色建筑近 3100 万平方米和绿色生态住宅小区 3800 余万平方米，推动悦来生态城创建了国家首批绿色生态城区，2015 年年末绿色建筑在新建城镇建筑中的比例达到 21.6%，逐步实现节能建筑向绿色建筑的跨越。
7 研究结论和展望
7.1 管理讨论与管理建议
由于高校后勤集团承担着校舍、食堂、商业体等方面的管理工作，是用能大户，所管理的既有建筑量大、面广、能耗高，推动既有建筑节能改造（简称既改），有助于整个节能减排目标的实现，既改不但可以提高舒适度、降低空调或采暖费，还可以延长建筑的寿命和使用年限，实现资产保值增值，对于物业管理，通过节能管理系统，可以减少日常运行的开支和人员费用，减少公共区域的能耗支出。但同时我们看到，学校各项事业的发展都需要资金的投入，在当前形势下，资金短缺现象将长期存在，这给节能管理工作提出了严峻的挑战，虽然公共楼宇的节能改造还可以每年适当列支预算和争取国家财政支持，但很多高校内还存在已经属于‘综合性陈旧’的住宅楼，一栋楼有几十户甚至几百户，让作为产权人的消费者出资进行既改，成为耗时耗力的马拉松谈判。谁来出资进行既改，成了政府、学校、专家、业主都关心的问题。虽然降低能耗、节约资源、提高舒适度受到各方的一致认可，但在何种情况下采取何种管理措施却是大家认识的不同点。
当前数据作为重要生产要素的提出，可以认为是重大理论创新，也标志着我国在数字经济时代，红利大规模释放的时代真正到来。数据对于我国经济发展，社会生活、国家治理，会带来根本性的、全局性和革命性的影响，与之相关的技术产业和创新应用也在不断地迈向新高度。与此同时，节能降耗是生态文明建设和绿色发展的重要战略举措，随着万物互联时代的到来，包括传感、移动、数据分析、物联网和人工智能等前沿科技在全社会对于节能增效与可持续发展，正发挥着越来越重要的作用，而数字赋能及数据驱动的新管理模式逐渐成为各行业转型升级，适应未来发展方向的关键之举。具体到建筑节能管理领域，进行了如下讨论，获得了几点建议：
① 如何数字赋能，除了基础数字硬件技术及设备，还需关注管理过程中的问题；特别是以数据驱动、人机协同、跨界融合、共创分享为特征的数字经济蓬勃兴起，为解决在节能管理中对多源数据利用不便与不足的问题，提高能源利用效率，提供了新的方向与指引。
一是要持续推动核心关键技术突破为重点，夯实数字经济发展基础。加强数字经济相关理论、前沿技术和核心算法研究，推动数据经济理论、方法、工具、系统等取得变革性、颠覆性突破，提升支撑“数字＋”发展能力。
二是在数据驱动的趋势下，节能管理系统的建设不仅需要采用信息化手段，还需密切配合相关制度的建设，即整个节能管理要基于高校的互联网进行数据传输，基于网络中心进行数据存储。同时，对于无论采取什么模式进行节能改造，都是基于最小投入、最小破坏、最易改造、最高收益为原则制定，在实际进行方案的制定中，根据项目和建筑物特点采用网络、载波、无线等相结合的方式进行集控，但以网络方式为主。整个节能管理系统和子系统采用开放式协议，兼容各种 DL/T645-1997《多功能电表通信规约》电表和 CJ/T188-2004《用户计量仪表数据传输技术条件》水表，满足技术指导要求，并可以与建立的相关系统功能对接或数据交换，可扩展连接各种技术节能专用系统，不断吸收计算机软硬件技术、电子监控技术、无线数据传输技术等先进技术的最新发展。
参考文献（略）