基于SEM的公共建筑运营阶段碳减排驱动因素研究
李明柱 王军超 谭洁莹
吉林建筑大学经济与管理学院
在碳排放量剧增、全球变暖等环境问题日益严峻的形势下，为控制CO2的排放，实现我国经济社会绿色可持续发展，各行各业面临的节能减排任务迫在眉睫。就我国而言，建筑业的碳排放占到了全行业碳排放总量的51%（图1 所示）［1］，而且建筑业的碳排放主要集中在公共建筑领域，占比达到了38%（图2 所示）［1］。从全生命周期的碳排放量看，运营阶段占全生命周期碳排放量的79%［2］，其余各阶段占比如图3 所示，可以得出运营阶段是公共建筑碳排放量最多的阶段，因此促进公共建筑碳减排关键在于减少运营阶段的碳排放量。此外，随着近几年公共建筑的总建筑面积在新建建筑中的比例持续增长，且建筑节能技术应用尚不成熟，加之公共建筑的本身体量大，内部分区多，结构复杂等特点［3］，使得公共建筑碳减排的任务变得更加复杂严峻。因此，明确关键驱动因素，系统分析公共建筑碳减排的驱动机理，提出关键的驱动措施成为亟需解决的问题。
图1 我国建筑业碳排放量占全行业比重
图2 不同建筑类型的碳排放比例
图3 公共建筑各阶段碳排放量占比
为此，国内外学者针对公共建筑领域碳排放的相关问题展开了研究。姜兴坤等［4］通过LMDI 因素分解法找出影响我国大型公共建筑碳排放变化的主要影响因素，进而得出通过政策支撑，创新节能技术，以及节能意识的提高来促进大型公共建筑碳减排。佘洁卿［5］［6］等基于LCA 视角，建立碳排放评价模型，对夏热冬暖地区公共建筑的碳排放特征进行研究，进而针对性地提出了公共建筑使用阶段的减排策略、建筑材料的减排策略以及施工与拆除的减排策略。刘沅亮［7］等运用系统动力学分析了公共建筑碳减排的潜力，最后得出碳交易权机制可完善传统公共建筑碳减排方法的不足。崔莹［8］等对公共建筑的碳排放特征进行了研究，构建了碳排放分析模型，从而找到公共建筑的碳排放源头，进一步提出更有针对性的碳减排举措。Guo［9］利用AHP 和FCE 的耦合，建立了公共建筑运行能效评价模型，对公共建筑的碳减排具有参考作用。
综上所述，国内外对于公共建筑碳减排的研究多集中于减排潜力、碳排放预测以及影响其碳排放的因素。除此，对公共建筑运营阶段碳减排驱动因素的研究也有利于节能减排，所以该项研究实有必要。
驱动因素即能够驱使某一事物向前发展的因素。在本文中具体指能够推动公共建筑运营阶段碳排放减少的因素。根据驱动因素作用方式的区别又可以将其细分为内部驱动因素、外部驱动因素。内部驱动因素即出于自愿原则，允许受益方因吸引力而产生利益的因素，包括人类福祉、生态环境舒适度等，是一种非强制的兴趣。外部驱动因素即不受自身控制，来自政府政策方针，相应法律法规及激励制度等被动影响的因素，是一种强制选择［10］。碳减排就是通过管理措施和节能技术等手段促使CO2，CH4，SF6、HFCS、PFC、N2O等温室气体的排放量减少的过程［11］。通过文献分析及实地调研，总结出公共建筑碳减排的驱动因素主要集中在以下五个方面。
1.1 政策因素
政府出台的大政方针的支持和指导是促成公共建筑碳减排达成既定目标的必由之路。健全的法律法规是促使碳减排过程中秩序正常运转的重要保障。奖励政策和激励制度是促使公共建筑各方参与碳减排过程的动力来源。国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》中提到，国家对各省（自治区、直辖市）“十四五”能耗强度降低实行基本目标和激励目标双目标管理,经济增速超过预期目标的地区可相应调整能源消费总量目标，对能耗强度降低达到国家下达的激励目标的地区，其能源消费总量在当期能耗双控考核中免予考核，政策的颁布充分发挥了政府的引导作用。此外，还包括政府对于节能减排的宣传力度，使公众对政策的施行形成基本的认知。因此，政策驱动因素是促进公共建筑运营阶段碳减排的外部重要驱动因素。
1.2 经济效益因素
经济效益是表征碳减排过程中对于利益主体所产生的经济价值。通过这个过程可降低公共建筑单位面积运营成本，碳排放量减少后，碳排放权交易机制中给定的初始分配额尚有余量，不用缴纳额外碳税的同时转而通过该机制交易剩余碳排放权获得收益。另外，运营成本降低的同时也会缩短投资回收期来提高投资收益，与区域经济的发展良性互补［12］。因此，经济效益因素也是促进公共建筑运营阶段碳减排的重要驱动因素。
1.3 生态价值因素
生态价值主要是表征公共建筑在运营过程中的碳减排对区域自然环境及人们生活质量的整体效用和影响价值，主要包括区域自然环境的改善及资源负荷的减轻、建筑内环境健康舒适度、单位面积节能比例、绿色环保材料的使用比例［13］。
1.4 社会环境因素
社会环境主要表征公共建筑运营阶段碳减排的社会属性，主要包括各利益主体参与程度、行业标准的完善程度、社会民众对公共建筑碳减排的认知［14］。社会环境的认可才可以更好地推进碳减排过程的进行，因此社会环境也是重要的驱动因素之一。
1.5 技术因素
技术因素也是驱动公共建筑运营阶段碳减排顺利进行的重要支撑，科技作为驱动的原动力，重要性不言而喻。没有技术和人才，就无法完成相关技术性工作任务。因此技术因素也是一个重要的驱动因素，主要包括节能新技术的运用程度、专利技术与专业人才的利用率［15］。
通过以上系统分析，将15个公共建筑运营阶段碳减排驱动因素归纳为政策、经济效益、生态价值、社会环境、技术5个层面，列出公共建筑运营阶段碳减排的驱动变量列表（如表1）。
表1 公共建筑运营阶段碳减排的驱动变量列表
表2 模型信度分析结果
结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）属于多变量统计的一种方法，是综合运用因素分析、路径分析及验证性因子分析方法而形成的统计数据分析工具［16］［17］。在公共建筑运营阶段碳减排的研究当中，一方面潜在驱动因素繁多，另一方面政策，生态价值等因素不能准确而直接测量，引入其对应的观测变量再进行下一步的研究较为方便，所以结构方程模型适用于对公共建筑运营阶段碳减排的驱动因素研究。
2.1 模型假设
基于前文的分析，公共建筑运营阶段碳减排受到政策、经济效益、生态价值、社会环境、技术等多角度驱动因素的影响，每一个驱动因素及其所涵盖的观测变量多且主观性强，因此通过该模型将定性问题转化为定量问题后，可量化变量间相互作用关系，提出如下先验假设，且假设五个一级驱动因素间互不影响。
政策因素对公共建筑运营阶段碳减排有正向作用，H1。
经济效益因素对公共建筑运营阶段碳减排有正向作用，H2。
生态价值因素对公共建筑运营阶段碳减排有正向作用，H3。
社会环境因素对公共建筑运营阶段碳减排有正向作用，H4。
技术因素对公共建筑运营阶段碳减排有正向作用，H5。
2.2 模型构建
基于上述假设以及驱动因素分析构建公共建筑碳减排的驱动结构方程模型（见图4）。
图4 公共建筑碳减排的驱动初始结构方程模型
2.3 模型检验
2.3.1 问卷设计与样本数据收集
结合表1，编制网络调查问卷，问卷由驱动因素和其它建议两部分组成，问卷中涵盖16 道题，分别是15 个驱动因素之于公共建筑运营阶段碳减排重要程度的打分及其它建议，打分根据李克特五级量表，按“非常不重要”“不重要”“一般”“重要”“非常重要”五个等级，分别赋值1～5 分，分数越高，重要程度越高。
最后将设置好的问卷发放给正在从事或者有过相关工作经历的专家填写。
本次共发放问卷209份，得到有效问卷200份，有效回收率为96%。
2.3.2 信度、效度分析
基于收集到的200份有效问卷，采用SPSS22.0软件开展信度和效度检验，结果显示整个问卷的Cronbach"s alpha 为0.976（四个层面的模型信度见表2），表明整个问卷是满足信度要求的。
利用SPSS22.0继续进行效度检验。
1）KMO和Bartlett球形检验
由表3 可知，KMO 值为0.904，大于0.5。巴特利特球形检验近似卡方值为1970.947，自由度为91，p值为0.000，小于0.05，通过了显著性水平为1%的检验，由此可知此次关于公共建筑运营阶段碳减排驱动因素的问卷数据适合进行因子分析。
表3 KMO 和巴特利特检验
2）因子负荷矩阵与方差贡献率
对样本数据进行探索性因子分析（EFA），通过主成分分析法提取因子，累计方差贡献率达到了83.652%（管理学研究当中该指标大于60%即满足要求），说明能够较为充分地反应原始数据。通过正交旋转法提取的共同因子，最终提取到5个共同因子（初始特征值大于1）如表4。因子组成与模型中的假设提出是一致的，说明其具有较好的结构效度。
表4 总方差解释
表5 适配度检验结果
2.4 模型结果分析
基于前文当中模型假设和15个二级驱动因素，运用Amos24.0 软件构建驱动模型，导入经SPSS22.0处理过的200份网络调查问卷数据，然后对模型进行参数估计，最终得到公共建筑碳减排驱动模型及其内部各个变量之间的标准化路径系数（见图5）。
2.5 模型验证
2.5.1 模型拟合指标验证
AMOS24.0 软件当中含有多种模型的拟合方法，在进行检验时，一般不需要满足所有指标的标准，选取部分指标满足即可。通过AMOS24.0软件对于结构方程模型的验证，根据模型拟合度指标的结果，各个指标都在适配标准之内，且模型的显著性水平p＜0.001,说明模型具有较好的拟合度，可以接受。具体拟合结果见表5。
2.5.2 模型假设验证
根据结构方程模型的参数估计和显著性检验结果（见表6），判断驱动因素间的假设是否成立，标准为显著性水平p＜0.05。
表6 模型假设验证结果(标准化)
根据公共建筑碳减排的驱动结构方程模型（图5）及模型路径分析需达到的标准，标准化因子载荷量需大于0.6，达到0.7 以上较为理想；
测量模型的题目信度（SMC）需大于0.36但不能超过0.9。从图4中可以看到公共建筑碳减排的6个潜变量之间的标准化因子载荷量均大于0.6，符合要求。五个测量模型的SMC也满足要求，且第一个和第三个潜变量的标准化因子载荷量(即路径系数)最高，分别为0.82、0.83。表明在公共建筑碳减排这五个维度的驱动因素中，政策层面、生态价值层面为促进公共建筑碳减排的关键驱动因素。因此，基于模型分析的结果，有效解决存在的问题，需从这两个关键驱动因素层面提出对策：
图5 公共建筑碳减排的驱动结构方程模型（标准化参数）
1）政策层面
（1）基于政府战略方针及相关法律法规、奖励政策及激励制度、节能减排宣传力度提出该层面对策。通过宏观调控完善公共建筑运营阶段碳减排政策以及相关法律法规，实行差异化的激励制度等，如碳排放权交易机制的推广和完善，通过发放财政补贴、实施优惠政策等措施激励相关利益主体，充分调动其参与减碳的积极性。
（2）通过开展公益教育或者建筑节能宣传周等方式对节能减排相关的内容进行宣传，提高广大群众对于公共建筑碳减排的认知程度，从而有效促进政策因素与社会环境因素在节能减排过程中的相互作用，从而达到驱动公共建筑运营阶段碳减排的目的。
2）生态价值层面
（1）基于区域自然环境的改善及资源负荷的减轻、建筑内环境健康舒适度、单位面积节能比例、绿色环保功能材料使用比例4个关键因素提出该层面对策。提高公共建筑运营阶段节能减排技术集成运用到实践中的比率，提升公共建筑在运营过程中绿色环保功能材料的使用比例，满足公共建筑必要功能的同时，增大建筑内绿化率（如屋顶绿化的设计，空中花园的建设等），从而改善周边自然环境。
（2）通过减少资源使用时的过度浪费，规范公共建筑运营过程中个人用电用能的行为等手段来提高单位面积节能比例，从而达到节能减排，绿色生态的目标。
本文通过文献分析，选取了政策因素、经济效益因素、生态价值因素、社会环境因素、技术因素5个层面的驱动因素，构建了拟合度良好的公共建筑碳减排的结构方程模型，通过模型的结果显示，表明公共建筑碳减排的关键驱动因素为政策因素和生态价值因素。在政策驱动因素中，尤其要加强奖励政策及激励制度的实施。在生态价值驱动因素中，建筑内环境健康舒适度为最重要的驱动因素，因此要通过增大建筑内绿化率、提高减排技术的集成应用比率等手段来提高舒适度，实现技术驱动因素与生态价值驱动因素的相互作用，从而为我国公共建筑碳减排提供模型依据。
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