低碳建筑发展制的双因子分析

时间:2023-09-11 08:19:29

低碳建筑发展制的双因子分析

摘要:为明确低碳建筑发展的关键制约因素,通过文献分析从低碳建筑推进中各利益方的利益诉求及冲突出发筛选制约因素,根据专家访谈、问卷调查得出符合我国低碳建筑发展现状的影响因素清单,运用双因子分析法对因素清单进行优化验证和计算分析。结果显示,政策支持、技术创新、经济效益、市场环境和认知程度5个因子是影响低碳建筑推进的关键;政策支持因子和经济效益因子对低碳建筑的制约影响程度最为显著;在今后低碳建筑发展过程中应重点关注低碳建筑优秀示范推广度低、缺乏切实可行的低碳建筑评价体系和低碳建筑增量成本高的问题。定性和定量分析相结合,聚焦利益相关者视角针对关键制约因素提出促进我国低碳建筑发展的对策,可为设计合理的低碳建筑发展策略提供支撑。

关键词:低碳建筑;制约因素;公共因子变量;验证性因子分析

积极应对气候变暖,推进绿色低碳发展已成为全球共同关注的话题[1]。我国2020年提出的“双碳目标”也已成为各行业关注的焦点[2]。其中,建筑业的能源消耗占比较大,具有良好的减排潜力,是我国实现双碳战略目标的关键[3]。较之传统建筑行业,低碳建筑作为建设低碳社会、推行高质量发展的重要推手,在减少能源消耗与碳排量、提高建筑舒适性与健康性等方面具有重要作用[4]。低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势,受到国内外学者的广泛关注。已有学者针对碳核算[5]、低碳技术研发[6]、低碳评价体系构建[7]、绿色低碳改造[8]与碳排放权交易[9]等方面展开了研究,为国内低碳建筑发展提供了一定的参考。然而,目前低碳建筑仅在我国个别经济发展水平较高的省市出现了试点项目,在我国大部分地区的发展成果仍处于空白状态,我国低碳建筑新建比例低、规模小等问题仍然存在[10]。作为一项复杂的系统工程,低碳建筑发展受到多种因素的制约[11]。而现有对低碳建筑发展制约因素的多数研究都集中在低碳建筑的一个方面,如政策、经济、技术等,指出低碳建筑的发展路径需要集中优势资源开展新型节能降碳技术攻关[12]、强化政策导向,提升建筑品质[13]、加大对低碳材料和新能源的充分利用[14]、促进既有建筑向低碳化方向改造[15]、建立具有中国特色的低碳评价体系[16]等。因此,现有研究结果也仅能确定影响低碳建筑推进中的部分单独因素,缺乏对各主体面临障碍的全面梳理,从而无法系统地建立影响机制。要推进低碳建筑发展需促使建筑供给端选择低碳生产方式、建筑需求端认可低碳建筑产品、建筑监管端健全政策体系支持低碳发展[17]。各级地方政府、开发商企业、消费者,均应对低碳建筑有着正确的认知,且能积极地响应其发展要求,参与到低碳建筑的发展中去,才能有效推进建筑节能减排目标的实现[18]。现有文献大多为定性分析,定量分析较少。通过探索性因子分析,可以将多个因素变量转化为互不相关或少数几个关键因子,从而简化复杂的数据结构,为我国低碳建筑发展理清关键障碍因素。但探索性因子分析只能通过因子载荷凭主观推断数据的内在结构,具有假设条件约束太强的缺陷,进一步通过验证性因子分析可对信息结构进行优化验证,从而对制约我国低碳建筑发展的相关影响因素进行客观评价。综上,本文从利益相关者视角,通过考察各利益方的利益诉求及冲突,理清低碳建筑发展过程中存在的问题从而“对症下药”以推动低碳建筑市场健康可持续发展,结合现状发展实际,识别出制约我国低碳建筑发展的主要影响因素,采用双因子分析的方法对其进行分析,为推进我国低碳建筑可持续发展提供有益借鉴和理论支撑。

1研究设计

本文从低碳建筑推进过程中各利益方的利益诉求及冲突出发,根据文献分析、专家访谈得出符合我国低碳建筑发展现状的影响因素清单,采取问卷调查收集数据;运用探索性因子分析法,对原始抽取的影响因素进行分析、归纳,排除不符合指标的因素,得到制约因素公共因子变量;再采用验证性因子分析方法对前述因子分析结果进行验证,并对各因子重要性等级进行排序。

1.1问卷设计

根据研究目的,在查阅相关文献资料的基础上,进行初步筛选,确定25项低碳建筑发展制约因素。为了增强因素选取的准确性及全面性,选取与低碳建设相关的5位专家进行了半结构化访谈。访谈专家涵盖低碳建筑推进过程中的主要利益主体,来考察理论文献分析得出的制约因素是否与低碳建筑在实际推进中的落实相吻合,同时针对我国低碳建筑发展现状,对各个因素进行了补充和说明。通过专家意见,对初始筛选因素进行整合,合并意义相近的影响因素;对文献分析未筛选到,而专家在实际推广低碳建筑中遇到的限制因素进行补充。最终经过整合、归纳、修正和补充等获取与我国绿色低碳建筑发展相关的有效制约因素20项,从而初步得到低碳建筑发展制约因素清单如表1所示,形成初始问卷。问卷主要分为了3个组成部分,一是对受访者基本资料的统计;二是受访者对低碳建筑了解程度的调查;三是对低碳建筑发展制约因素的重要度评价。该问卷设计采用了Likert5级度量,用于分析被调查者对各项制约因素的评价,要求受访者按照Likert5分制对影响因素的重要性程度进行打分,评价项目的等级分别为1(完全不重要)、2(不重要)、3(一般重要)、4(重要)和5(非常重要)。

1.2预调查

预调查总共发放了45份调查问卷,成功回收37份,获得有效问卷33份,有效率为73%。通过对有效数据进行分析,可得问卷整体信度Cronbach’sα=0.763,KMO值=0.867,Bartlett球体检验P=0.000。根据赖玲玲等[19]的研究,说明该问卷量表的信度良好,同时各变量间存在相关性,样本数据的效度较好。由此,问卷设计较合理,可进行正式调查。

1.3数据收集

通过问卷预调查后进行正式调查收集数据。为了确保权重的客观性和科学性,本次小样本的问卷调查对象为相关设计、施工等单位人员和高校学生教师等,面向低碳建筑推进过程中的主要利益主体。最终通过线上和线下共收集问卷300余份,删除填写不规范的问卷,最后获得212份有效的样本,有效回收比率为70.66%,被试分类如表2所示。

1.4因子分析

因子分析(FactorAnalysis)是一类多变量降维的多元统计分析技术,目前在各领域已得到了大量应用,主要应用于解释可观测变量与为数较少的因子(即不可观测变量)的关联性,并得到各因子的重要程度,帮助管理者们确定优先选择处理哪些问题。因子分析的方法有两类,探索性因子分析和验证性因子分析。探索性因子分析为模型的构建提供了计算工具,即能够提供一个良好的内部结构理论,而验证性因子分析则为所建模型提供了结构效度检验的方法。本文使用SPSS21.0和Amos23.0统计软件进行探索性因子分析与验证性因子的分析。

2实证结果分析

2.1探索性因子分析

使用SPSS21.0软件对获得的有效数据进行检验。结果显示,KMO值为0.876,大于标准值0.8;Bartlett球形检验的显著性为0.00,小于限度值0.05。说明获得的量表数据通过共线度和相关性检验,适宜进行探索性因子分析。量表通过检验后,采用主成分分析法对量表进行分析,提取初始特征值大于1的公因子,以此来解释20个原始因子,分析结果如表3所示。由分析结果可知,前5个公因子的方差累积贡献率达到了77.735%,说明当公共因子数量达到5个时能解释原始数据近80%的信息,可代表变量的总体信息。最后运用最大方差旋转法对因子荷载矩阵进行旋转,分析结果如表4所示。载荷系数越接近于1,表明指标和公因子越是相关,以因子载荷系数值0.5为界限,系数值小于0.5则说明贡献小可以剔除。其中有2项因子不满足要求,经过分析后进行剔除,剩余18项因素分布在5个公共因子之中。经过SPSS软件计算并输出,得到因子分析的碎石图,如图1所示。从图中可明显看出,前5个因子之间连线较为陡峭,表现出明显的因子差异性,从第5个因子开始,各因子之间的连线逐渐变得平缓,最终趋近于一条直线。因此,将前5个因子提取作为公因子是比较合理的。根据输出变量的载荷值进行降序排列,结合专家意见及其在实际推广中的意义进行综合分析,将5个公因子分别命名为政策支持因子、技术创新因子、经济效益因子、市场环境因子和认知程度因子,各因子的实际解释如下:(1)政策支持因素公因子(F1)。集中反映了政府的执行效率和政策制定的规范性,政策实施的全面性等。(2)技术创新因素公因子(F2)。集中反映了参与主体对新型科学技术的掌握能力、对低碳建筑专业人才的培养等。(3)经济效益因素公因子(F3)。集中反映了企业在开发低碳建筑的资金和成本等。(4)市场环境因素公因子(F4)。集中反映了企业之间的市场竞争和经济利益等。(5)认知程度因素公因子(F5)。集中反映了各利益主体对低碳建筑的认识、自身低碳理念提升等。2.2信度和效度分析(1)通过SPSS21软件对修正后的数据进行信度和效度检验,采用Cronbach'sα信度指标进行判断。分析结果如表5所示,从结果可知量表的Cronbach'sα值大于0.9,同时各公因子Cronbach'sα值大于0.7,说明量表的信度和效度检验合格,各因子的内部一致性较好,量表整体具有较好的可靠性。(2)采用组合信度指标CR和平均方差AVE来测试量表的聚合度和区别度。CR和AVE的取值范围为0到1之间,通常认为当CR值大于0.7时,表明测量模型的内部聚合度较好,AVE值大于0.5时,表明测量模型的区别度较好[19]。分析结果如表6所示,从结果可知各因子的组合信度CR值均大于0.85,同时平均方差AVE的值也均高于0.65,说明量表整体聚合度和区分度都较好。

2.3验证性因子分析

2.3.1一阶验证性因子分析

采用软件Amos23.0构建低碳建筑制约因素的一阶验证性因子分析模型,将探索性因子分析得到的5个关键变量作为二阶因子的潜变量,分析修正后确定的18个制约因素作为观测变量,分别为SE1-SE4,TL1-TR4,KV1-KV4,PN1-PN3,ER1-ER3。对5个潜变量之间的解释路径进行参数设置,利用极大似然估计进行模型拟合,并将其规范化的操作结果进行了输出。选用结构效度指标RMSEA、CFI、NFI、IFI和X2/DF检验通过数据得出的模型参数与理论模型的吻合程度。RMSEA为近似误差均方根,模型分析后输出值为0.039<0.05,达到拟合优良的标准;CFI为比较拟合指数,输出值为0.987,NFI反映了假设模型和独立模型之间的差异,输出值为0.949;IFI为规范拟合指数,输出值为0.987,TLI为Tucke-Lewis指数,输出值为0.984,均大于0.9并接近于1;X2/DF是卡方值除以自由度值,输出值为1.325,处于拟合的理想区间(1,3)。因此,模型所有的拟合指标均在理想拟合状态下,一阶验证性因子分析模型与数据可以拟合匹配,结果如图2所示。从图2可知5个因子潜变量之间两两相关。其中政策支持因子与其他4个因子之间都有较高的相关系数,说明低碳建筑发展的技术创新、获得的经济效益、市场环境状况、各利益主体的认知程度等方面的制约因素都对政策支持因子具有显著的潜在影响效应;其中,政策支持因子和经济效益因子之间的相关系数最高,这表明这两个因子的潜在影响效果比较明显。除了技术创新因子和认知程度因子的相关系数接近0.6以外,其他各因子的相关系数处于0.61~0.72之间。当一阶验证性因子分析模型的潜变量之间存在相关性,且相关性比较高(大于0.6),说明存在更高的潜在变量对这5个因子进行影响,进一步说明存在着二阶验证性因子模型。

2.3.2二阶验证性因子分析

在二阶验证性因子分析模型中,一阶因子既是因、又是果,因此有残差项,先给5个公共因子分别增加残差项e19至e23,增加低碳建筑发展制约因素作为高阶潜变量构建出二阶验证性因子分析模型,再对模型参数及其输出信息进行设置。最终得到CFI值为0.987,NFI值为0.948,IFI值为0.987,TLI值为0.985,均大于0.1并接近于1;RMSEA值为0.039<0.05,达到拟合优良标准;模型的拟合结果X2/DF值为1.314,处于拟合的理想区间(1,3)。因此,模型所有的拟合指标均在理想拟合状态下,并且5个公因子负荷高于一阶因子,二阶验证性因子分析模型与数据可以拟合匹配,结果如图3所示。从图3中可得,18个观测变量的因子负荷值均大于0.8,5个潜变量的路径系数均大于0.75。并且5个公因子的回归系数排名依次为:政策支持因子(0.86)>经济效益因子(0.83)>技术创新因子(0.81)>认知程度因子(0.78)>市场环境因子(0.77)。一二阶因子之间的相关性显著,验证模型的有效性。

2.3.3结果讨论

从分析结果可知,政策支持因子对低碳建筑推进的影响最为显著,说明政府作为低碳建筑推进的引领者和推动者,对低碳建筑的推进发展起到关键性作用;经济效益因子影响的显著性次之,说明除了政府的推动,经济效益是低碳建筑产业链各利益主体最为看重的要素。其次是技术创新因子和认知程度因子,低碳建筑的推进离不开对新型技术的创新来提高品质和降低增量成本,同时只有各参与方的认知程度提高,才能促进开发商开发和消费者购买的积极性,提高低碳建筑在商业上的可持续,进而提高低碳建筑的经济效益。最后是市场环境因子,目前低碳建筑开发和建设的动力不足,好的市场环境对低碳建设产生正向影响,要积极利用市场作用,推进低碳建筑发展。

2.4发展对策

(1)提高政府政策支持力度。政策支持力度不足为目前制约我国低碳建筑发展的主要影响因素。虽然我国政府已经认识到发展低碳建筑的重要性,但是低碳建筑优秀示范推广度低和缺乏切实可行的低碳建筑评价体系等问题依旧存在。各级地方政府需优化低碳建筑财政补贴体系及反馈机制,建立高质量标杆低碳建筑的示范,开展低碳建筑认证全过程监管,以此不断优化修正政策框架,提高监督政策的执行效率。除此之外,要明确低碳建筑推进中目标责任考核奖惩制度,对低碳建筑发展的目标、效益进行详细的规划,以协调不同利益主体对低碳建筑的立场及关注点的差异,促进利益主体的协同合作。

(2)增强低碳建筑的信息推广。知识和信息了解不足明显降低了消费者的购买意愿,并且较之传统建筑,低碳建筑的增量成本较高、施工难度较大,致使开发商出于经济效益的考虑,不愿意投入较多的人力物力和财力积极参与低碳建设。目前我国关于低碳建筑的线上信息有较强的分散性,相关政府部门可以建立一站式的低碳建筑信息官方网站,采用大众媒体传播有关低碳节能和相关政策的最新动态,利用信息技术提高推广效果使消费者真正认识到低碳建筑的发展效益,同时可针对消费者出台专项贷款补贴政策,引导消费者树立绿色低碳的消费意识,切实提高其对低碳建筑的购买居住意愿,提升低碳建筑的直接经济效益。(3)培养低碳建筑技术本土专业人才。低碳建筑的推进离不开新型技术的支撑,但目前我国低碳建筑相关技术人才缺失,并且缺乏专业的技术指导和培训等,低碳技术本土专业人才的缺乏严重影响着开发商的开发意愿。由于建筑业是传统行业,研发投入相对较少,新型低碳建设技术将直接增加低碳建设的成本。需立足我国社会经济发展现状促使低碳建筑技术中国化,加强建筑信息技术在各参与方之间的共享,降低技术成本,同时专项提升专业人才的低碳建筑建设经验及能力,构建参与低碳建设的专业人员和组织,在降低技术成本的同时建立以市场为导向的金融支持体系,以此鼓励企业自主进行技术革新。

3结语

尽管低碳建筑被认为是实现建筑业碳减排目标的有效途径,但在我国的发展仍处于起步阶段,面临着诸多障碍。本文通过验证性因子分析得出影响我国低碳建筑推进的关键因子包括政策支持因子、技术创新因子、经济效益因子、市场环境因子和认知程度因子;其中,政策支持因子对低碳建筑的推进影响程度最为显著,经济效益因子与技术创新因子紧随其后,认知程度因子次之,市场环境因子的影响程度最微弱。并且低碳建筑优秀示范推广度低、缺乏切实可行的低碳建筑评价体系与低碳建筑增量成本高是直接因素中的关键。针对关键影响因素,聚焦利益相关者视角,提出促进低碳建筑在我国进一步推进的对策。研究结果可为我国制定有效推进低碳建筑发展的政策提供参考依据。

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单位: 青海大学;土木工程学院;青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室 作者:马彩梅;龚志起