建筑产业低碳技术集成创新管理评价及测度分析

赖小东　施骞

文章分析了现有绿色建筑和低碳建筑技术创新的研究现状，讨论了建筑产业低碳技术创新的集成性特点，从系统管理角度构建了低碳技术集成创新管理的评价测度体系；运用探索性因子分析方法甄选出低碳技术集成创新管理评价的关键指标，验证其科学性和有效性，并对各指标来源和计算方法做了探讨。研究发现，以系统管理角度构建的指标体系能较好地评价建设项目的低碳技术集成创新的总体绩效，兼顾全面，为建筑产业低碳项目技术创新评价提供了一个新的思路和方法借鉴。

建筑产业；低碳技术；集成创新；绩效评价

C939A011609

按照中国对外承诺的碳排放目标，到2015年，中国CO2排放量要在2005年的基础上减少40%～45%[1]，作为能源消耗大户的建筑产业面临极大的挑战。建筑产业工程项目具有复杂性、低增值性和长周期性特点，要有效控制CO2排放，不仅需要大力采用节能技术和低碳技术，同时需要完善的系统管理和评价机制。在国家低碳建筑评估体系尚未权威公布之前，低碳建设项目和低碳技术创新的实施主要靠政府推动和企业自觉参与，探讨现阶段建筑产业低碳技术创新管理绩效评估体系和相关指标显得尤为必要。

一、 文献回顾

国际上比较知名的绿色建筑评价体系有美国的LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）、英国的BREEAM（Building Research Establishment Environmental Assessment Method）、澳大利亚的“绿色之星”（Green Star Certificate）、德国的DGNB（German Sustainable Building Certificate）和加拿大的GBTool（Green Building Tool）等绿色认证体系。其中LEED评估体系是一个兼具国际化和本地化特色的绿色建筑评估体系，是目前最有权威的国际标准。英国的BREEAM评估体系是世界上第一个被广泛使用的绿色建筑评估方法。澳大利亚“绿色之星”体系旨在帮助房地产业和建筑业减少建筑对环境的不利影响，保障使用者的健康，提升工作效率，它是一种性能评价，而非运营评价系统。德国DGNB体系在满足建筑使用功能和舒适度的同时，也包括对环保、低碳和成本的评价。GBTool体系采用信息化软件来计算建筑物的能耗、含能、污染物的排放、热舒适和空气品质，其内容涵盖了建筑环境评价的各个方面。中国的绿色建筑评价体系综合了国外评价体系的诸多内容，在运营管理的评价中，更侧重对公共建筑的综合性能评价。全国工商联房地产商会等推出的《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》（讨论稿） [2]则重在对低碳建筑的具体评价与测算。

从笔者对国内外绿色建筑评价指标内容的分析来看，上述评价体系均侧重对建筑产品的评价，其范围主要涵盖绿色节能和绿色宜居等方面，而对建筑碳排放的评价较少；同时，各体系的指标权重在实际操作中存在差异性；对于建筑活动中的管理和设计中创新的评价是否有必要性也存在争议，目前只有LEED和“绿色之星”评价体系有单独指标对“技术创新”进行评价；此外，各评价体系对建设项目的社会性、经济性和综合管理能力的评价也存在不足。

针对以上不足，国内外已有学者做了部分研究，如施骞等（2007）提出，绿色建筑的评价需考虑建筑的绿色性能、项目周期性和专业系统性等三方面。[3，4]Lent和Walsh（2009）则认为，就建筑产品的评价而言，健康与污染、环境资源和社区管理三大指标是最重要的。[5]有学者认为，建筑项目的评价需考虑其社会性、经济性和环境性三大方面。[6]张晓清等（2011）则主张从能源和可再生能源的有效利用、低碳行为、资源利用、交通、运营管理和软技术等方面来评估。[7]这些均是对绿色、低碳建设项目及其“软技术”评价的有益补充，但其评价内容对建筑项目的系统性、复杂性和集成性考虑不够，而这些内容恰是现行低碳建筑及其技术创新管理不可忽视的因素。建筑产业低碳技术的评价已经不仅仅是一个建筑项目产品本身的低碳评价，更是一个综合性、集成性和系统性评价，其内容涵盖对社会、经济、环境和技术等层次的评价。“低碳建筑不仅需要一种计算方法，还更需要一种标准”，在标准问题尚未解决之前，仍需对低碳建筑进行积极的研究[8]，这也是本研究的立论及主要创新意义所在。

赖小东等：建筑产业低碳技术集成创新管理评价及测度分析

二、 建筑产业低碳技术集成创新评价的构建思路

建筑产业低碳项目评价体系众多，涵盖内容广泛，建筑项目的碳排放控制涉及全寿命周期的集成管理和过程控制，需各参与主体的整体协同，具有综合性、复杂性、协同性和创新性等几大特点，其管理过程也是过程观和技术观相结合的二元管理模式，即集成管理本身就是一种技术。因此，低碳技术集成创新的评价应是一个系统的、集成的综合评价。早在1969年，美国学者霍尔提出了系统工程“三维结构体系”，由时间维、逻辑维与知识维组成了一个三维立体空间结构，这是一种解决规模较大、结构复杂、因素众多的大型复杂工程组织与管理问题的思想方法。系统工程的“三维结构体系”正是从全寿命周期角度考虑一个大的复杂系统的集成管理问题。丁士昭（2002）指出，建设项目的集成管理要考虑三方面的集成，即基于全寿命周期的纵向管理集成、基于全要素成本管理的横向管理集成和基于全面一体化的管理环境集成。低碳技术集成创新管理的评价也遵循一个系统输入、控制和输出的管理过程评价，如对信息、资源、技术、资金的输入评价，对项目参与主体行为、创新等方面的管理控制等（图1）。[9]

其中，系统输出可以用Y-S（X，M）的函数关系来表示。为了保证系统的输出在有干扰的情况下仍能达到满意的结果，可以通过改变输入量来实现，而输入变量的改变就需要进行一定的干扰和过程控制。在项目的全寿命周期内，不论项目参与的哪一方均需围绕项目相应过程的低碳技术创新及要求进行目标控制。尽管时间不一致，内容有差别，方法各不同，归纳起来均是对技术创新过程中费用、进度、质量、技术、资源和风险等要素的控制。建筑产业低碳目标的达成，是一个系统集成寻优的过程，各参与主体的系统协同与工程项目管理过程相互作用以及各参与主体的相互融合和个体间的冲突克服等——如技术集成冲突、参与主体间的角色冲突、利益冲突等——形成了一个并行的多主体、多目标相结合的综合集成创新系统。

建筑产业作为一个复杂的工程系统，技术创新绩效的评价体系是多维度、多层次和多技术集成的系统综合评价。[10]按照系统输入、过程控制和系统输出的观点，建筑产业低碳技术集成创新管理的评价应是对低碳建筑技术集成创新的输入保障、集成创新管理的控制和低碳性能实现的输出三方面的综合评估。其中低碳技术集成创新的保障体系包括资源、制度和技术保障三个方面，管理控制体系主要包括建筑全寿命周期的过程控制和管理控制，而输出体系主要包括对建设项目的低碳性能、经济效益和社会效益评价等方面的评价。

三、 低碳技术集成创新系统管理评价测度指标的建立

美国普渡大学学者Robert等（2003）认为，工程项目评价指标的设定需很好地反映项目各层次综合目标的完成情况，而不应仅将重点放在成本效益的评价上，低碳建筑的主要特征是对能源与资源的需求较传统建筑的需求要低，以减少温室气体对大气和周围环境的影响。[11]对工程项目管理者来说，影响项目低碳技术创新绩效的指标有哪些？应该用哪些指标或方法来衡量系统的创新绩效？目前业界还没有给出较好的答案。

1. 评价指标初选

指标选取需遵循目标一致性、科学完整性、可操作性原则，具备可比性和层次性。首先，本研究用文献分析和企业调研相结合的方法，借鉴了国内外绿色建筑评估体系和学界对低碳建筑评估和低碳技术评价指标的成果。有别于传统低碳建设项目的评价标准，增加了低碳技术集成创新效益性、经济性和管理性等评估要素。其次，经课题组讨论，选取与建筑产业低碳技术评价有关的31项指标，按照系统管理和图1的框架思想把指标分为三大类：系列A代表建设项目低碳技术集成创新系统管理的保障体系，系列B代表过程管理的控制体系，系列C代表系统输出的综合绩效评估体系。具体编号、编码和指标来源详见表1。再次，根据李克特五级量表原理，设计问卷，共发出120问卷，回收91份，均为有效问卷。

2. 指标遴选与确定

表2是本次指标调查结果的汇总。由于数据较多，个别指标难免出现偏颇或不能如实反映本研究体系的构建目标。指标过多也不易操作，其合理性和科学性有待商榷。因此，本文采用探索性因子分析法进行数据处理，对现有31个指标进行降维，精简指标。探索性因子分析法是一项用来找出多元观测变量的本质结构并进行降维处理的技术，该方法能将具有错综复杂关系的变量综合为少数几个核心因子。对于主因子分析法来说，不存在异常值、等距值、线性值、多变量常态分配以及正交性等情况。[17]探索性因子分析试图揭示一套相对较多变量的内在结构。研究者的假定是每个指标变量都与某个因子匹配，这是因子分析最通常的形式，它没有先验理论形式，只能通过因子载荷凭知觉推断数据的因子结构。

根据探索性因子分析的基本步骤，对样本数据进行KMO取样充分性测量和Bartlett球体检验，判断是否可作因子分析。“一般认为，KMO在0.9以上，非常适合；0.8～0.9很适合；0.7～0.8适合；0.6～0.7不太适合；0.5～0.6很勉强；0.5以下，不适合。巴特莱特球体检验的统计值显著性概率小于等于显著性水平时，可以作因子分析。”[18]根据统计学家Kaiser给出的标准，KMO取值大于0.6时适合做因子分析，而且Bartlett球体检验的统计值的显著性概率是0.000，小于1%，进一步说明了数据结构适合做因子分析。采用方差最大旋转（Varimax）因子分析法，以评价所有测量项目的单维度性。本文以KMO值至少要大于0.5的最低标准作为探索性因子分析的依据，因子荷载度至少不小于05作为临界点分析测量对象的单维度性，逐步筛选指标。经检验发现，该指标体系初始数值置信度为5%和1%时，二阶差分相关性均显著，但KMO值为0.458，小于做因子分析的一般条件（KMO>05），不适合用探索性因子分析法，需对数据进行处理。进一步分析发现，此31个指标中有7个指标的共同度均小于0.40，分别为A1，B2，B3， B4， B10，C2，C5，故删除这7个指标选项，剩余24个指标。

对剩下24个指标数值再一次做KMO检验，KMO值为0.538，Bartlett统计值显著性Sig等于0，满足做探索性因子分析的基本条件。根据特征根大于1，最大因子载荷大于0.5的要求，提取出8个主成分，累积解释变量为61.029%，经分析发现，编码为A5， B1， B6和B12的四个指标需删除，指标从24个降为20个。此时仍满足因子分析条件，KMO=0.528，Bartlett统计值显著性Sig等于0，总体方差解释变量为60.713%。经对比分析发现，第二次探索性因子分析后，指标仍然保持20个，但主成分减为7个。

针对第二轮甄选过的指标，课题组经过讨论和访谈部分企业此次访谈对象为上海市杨浦区建筑业管理署项目经理和上海市绿腾能源科技（上海）有限公司绿色认证咨询项目经理。后发现，A5和B1的提法过于笼统，无法量化评价。从此次问卷调查反馈的情况来看，被调查者给出的重要性也不高（见表2），因此，这两个指标的删除是合理的。B6反映的信息与A3存在重复，删除合理。对于指标B12，除了低碳技术本身以外，低碳设备和低碳工艺的采用是有效减少CO2排放的技术手段之一，虽然广义的低碳技术范畴包含低碳工艺，但在实际项目施工中还是有区别的，需要保留。

进一步分析发现，C6是项目施工过程中就要考虑的，属于低碳工艺中设备选择的一种措施，故建议删除。另外，A6指标与参与主体的低碳技术开发能力和项目管理中的工程技术开发能力是一致的，参与主体企业发明或在项目建设中采用的低碳技术总数是衡量该企业低碳技术创新能力的量化指标之一， 可用“低碳技术采用数”来衡量，与指标C10存在重复评价，经讨论，保留指标C10更为直观。最后，指标C9属于低碳建设项目过程中出现的衍生产品和效益，为社会评价范畴，可并入到指标C11，由此得到最终指标清单，见表3。

四、 建筑产业低碳技术集成创新测度指标说明及测算依据

1. 低碳技术创新保障体系

（1）资源投入。考虑数据的可获得性，选取建设项目低碳技术集成创新投资率来表示投入要素的财力、物力评价，低碳技术创新专业人员参与比例表示人员投入要素，做出如下计算：①低碳技术集成创新投资率此指标与贾宏俊等（2010）的指标诠释有所不同。后者认为低碳投资率是指低碳投资额与年均碳排放的比值，表示单位低碳减排能力的投资率。=低碳技术集成创新投资费用/建设项目总费用。②低碳技术创新专业人员参与比例=低碳技术创新专业人员参与数/项目参与人员总数。

（2）制度保障。制度保障是指在低碳技术创新活动中企业对低碳技术创新的政策支持和激励力度。调研发现，低碳建筑的评价标准和激励投入对建筑产业的低碳技术创新效果影响较大。故选取“评价低碳的标准是否合理”和反映组织之间沟通的运营成本和企业制度设置是否合理的“组织运营成本”作为制度输入保障的评价。①评价低碳的标准是否合理。该指标旨在低碳技术创新过程中，通过检查低碳建设项目的工程技术要求和技术评价标准是否统一、相关低碳评价标准和目标设置是否合理等，来判断评价低碳标准的合理性，在评价过程中可以根据企业项目评价标准和获得的认证等级给出评价分数。②组织运营成本。建筑工程的复杂性使各参与主体在组织协调过程中需遵循一定的规制。需要在低碳技术集成创新各参与主体间建立一定的制度和沟通模式。各主体间的协调性可用组织之间沟通的运营成本合理系数来评估[1920]，即组织运营成本合理系数=（前一时段项目组织运营成本-当前时段项目制度设计最优状态下的组织运营成本）/ （当前时段项目组织运营成本-当前时段项目组织制度设计最优状态下的组织运营成本）。

（3）低碳技术采用率。技术创新投入反映了建筑企业在目标市场的相对技术竞争能力，低碳技术采用的多少对整个项目最终的能源节省和碳排放控制产生影响；低碳技术的采用量也可反映项目建设过程中技术的集成程度，低碳技术采用率可用低碳技术采用总数与建设工程技术总使用数比值计算。

2. 低碳技术集成创新控制体系

（1）系统集成过程控制。①低碳技术集成创新投入强度。该指标是指企业用于建设项目的低碳技术集成创新投入总费用与企业总产值之比，可反映企业对投资低碳技术创新活动的支持力度。低碳技术集成创新投入强度=低碳技术集成创新投入总费用/企业总产值。②低碳选材。指在施工和装修阶段须充分考虑建筑低碳性能需求，尽可能地选用低碳环保材料，可用低碳材料利用比重来计算，即低碳材料费用与建筑材料总费用比值。③低碳工艺。指项目施工阶段所采用的低碳、节能、节材施工工艺或在施工和运营过程中采用的低碳设备比例，可用施工和运营阶段所采用的低碳工艺数与总工艺数比值来计算。④单位产值能耗。在低碳经济中，单位产值能耗也叫“能源强度”，建筑业的单位产值能耗是指施工产值与综合能源消耗总量之比，即单位产值能耗=项目能源消耗总量/企业总产值。该指标是衡量建筑业节能减排绩效的主要控制指标之一。

（2）系统集成管理控制。①参与主体协同度。该指标思路来源于刘立波（2008）[21]关于项目集成管理系统协同响应时间的分析。本研究用参与主体协同度以表示低碳技术创新参与主体对项目变更或客户反应的协同程度，时间越短，说明了该系统对其市场需求的快速响应性越好。由于该指标带有一定的主观性，在实践中常采用工程变更反应时间来衡量参与主体的协同程度，为各参与主体对工程变更的反应时间与业界对该工程变更反应的平均水平比值。②参与主体冲突管理能力。引起冲突的因素很多，如资源配置、利润分配、工程进度优先级排序和参与主体管理者的个人风格差异等，均会给项目管理带来一定的冲突。参与主体对冲突的管理能力直接关系到低碳技术创新的顺利进行，此指标评价包含多方因素的综合评估，如风险应急、资源调配、物流供应、管理制度、低碳节能措施、三废排放等。如把每一个冲突看作一个任务，根据J. Magrath Allen和Hardy Kenneth（1998）[22]的观点，将冲突的频率、强度和重要性结合起来，可建立衡量冲突水平的三维模型。在评估冲突水平时，引入冲突水平量的概念，冲突水平量是指冲突水平的量化结果，其数值大小取决于影响冲突水平的各主要因素大小，根据郭晓宇（2004）[23]的研究结论，参与主体冲突管理能力=1/冲突水平量=1/（冲突问题重要性×冲突问题重要性效用函数×冲突发生的频率）。③参与主体合同履约率。该指标反映了建设企业的市场适应能力在工程管理中表现的是重合同、守信用[21]。合同履约率=企业在某时间段内完成完全履行低碳项目合同的营业额/企业在该时间段内完成的营业额×100%。

3. 低碳技术集成创新绩效评估

（1） 建筑项目低碳性能。此指标计算可参考《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》（讨论稿）[2]，具体计算表示如下：①单位建筑面积碳排放=建筑碳排放量/建筑面积。其中建筑面积可查阅项目资料，建筑碳排放量可采用全寿命周期方法计算各阶段的能源消耗所引起的碳排放综合数量。各阶段碳排放为该阶段的能源消耗乘以对应的能源碳排放因子和建筑材料的内含能使用所引起的碳排放。②能源节省率。建筑节能包括围护结构节能和系统节能两大部分。建筑的节能率=（1-设计能耗/基准建筑能耗）；实际运算中该数据可以从项目设计环保要求中获得。③单位建筑面积折算绿化系统的CO2固碳量可采用《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》（讨论稿）[2]方法计算。

（2） 低碳技术创新效益率。低碳效益包括经济效益和社会效益，经济效益以低碳技术创新贡献率和低碳技术创新碳排放回报率来衡量。①低碳技术集成创新收益率=低碳技术集成创新收益/项目投资占用资源总额×100%。低碳技术集成创新收益分为政府补贴收入和碳交易收入。目前政府的补贴标准是参照绿色认证等级按建筑面积补贴，根据2012年财政部和住建部出台的文件，2012年奖励标准为二星级绿色建筑45元/平方米，三星级绿色建筑80元/平方米。碳交易收入可用碳交易价格乘以项目每年采用低碳技术创新所带来的碳减排总量来计算。通常情况下，投资者对预期碳交易价格常采用上一年碳交易价格均值来计算。碳交易价格可参照上海和深圳等城市碳交易试点数据，也可从芝加哥气候变化交易所查询。②低碳技术集成创新投资碳排放回报率。该指标是指单位项目低碳技术集成创新投资额所带来的CO2减排量，反映了投资者对低碳技术创新投入的决策程度。一般情况下，每一种低碳节能技术都有一个碳排放效益基准，如实际投资花费所带来的减排量大于基准值，则该方案可行。该指标越高，说明投资越有潜力，碳减排效果越好。低碳技术集成创新碳排放回报率=低碳技术集成创新投资费用/CO2排放减少量。③社会效益评价。该指标以建设项目作为载体展现，包括对环境和功能的改善。其中环境改善由住区环境、空气质量、热舒适度等指标来衡量，功能改善要求项目须符合国家和行业标准以及安全、适用、美观、稳定[24，12]等宜居要求。该指标目前还没有权威的定量评价方法，这里以低碳技术创新的功能效益和社会效益总和来计算。功能效益评价是从使用功能角度的评价，在实践中常采用用户打分或专家打分。为避免定性评价的主观性，可采用经济学中的消费者满意度效用函数来计算此部分收益。技术效益可用低碳技术有效成果数占建筑行业低碳技术总数比来评价，称之为低碳技术集成创新社会贡献率此指标与贾宏俊等（2010）的诠释有所不同。后者认为低碳技术贡献率是低碳技术有效成果数量与资源消耗或占用量之比，即产出量与投入量之比。本文认为此指标仅能反映单位低碳技术投入的资源消耗量，而不能正确反映出贡献率。。

五、 结论

建筑产业高投入、高能耗的行业特征与现行能源危机、气候变暖的矛盾日益突出。加快建筑产业低碳经济转型，大力推广低碳节能技术，鼓励技术创新显得尤为重要。研究发现：

首先，以系统管理角度构建的低碳技术集成创新测度评价体系，能较好地体现低碳建设项目技术创新的整体性、多主体参与性和技术集成性。相关决策部门在制定低碳技术项目评价标准时需考虑工程项目的复杂性特征，从系统角度进行多维评价，而不是唯“成本论”或唯“低碳论”。

其次，运用探索性因子分析和专家访谈相结合的方法确定的评价指标清单，能较好地反映低碳建设项目的总体绩效，指标的选取具有一定的科学性和有效性。评价内容可为企业低碳技术创新管理提供借鉴。

总之，以系统集成管理视野，从系统输入保障、管理过程控制和系统综合绩效评价三方面来评价项目的低碳管理绩效，有利于相关企业参与主体和决策部门对低碳技术创新项目的推动，可以促进建筑产业工程项目的低碳经济转型。

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This paper explores the technology innovation research status of green building and lowcarbon buildings and analyzes the integration character of lowcarbon technology innovation in the construction industry. Based on this， this paper proposes an evaluation system framework for the low carbon technology integration innovation management from the perspective of system management. Further more，based on the questionnaire survey results，this paper employs the exploratory factor analysis method to select the critical evaluating indexes and verifies their effectiveness and scientificity. Finally， a calculation method is provided for each indicator. The study finds that the proposed system management index system can properly evaluate the overall performance of lowcarbon technology integration innovation for construction projects， which offers a new method for reference to evaluate technology innovation performance of lowcarbon projects in the construction industry.

construction industry；lowcarbon technology；integration innovation；performance evaluation

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