信息型策略对居民节能行为的干预效果研究

2016-10-14 08:03芈凌云杨洁俞学燕
软科学 2016年4期
关键词:元分析实验研究

芈凌云 杨洁 俞学燕 等

摘要:运用Meta分析方法(元分析),對1977~2014年期间发表的42篇实验类文献进行综合定量检验,评估信息型策略对居民节能行为的干预效果,并通过亚组分析对信息型策略的干预时机、干预方式、干预频率、干预时长、信息反馈内容五个调节变量进行了调节效应检验。结果显示:信息干预策略对居民节能行为具有积极的促进作用;干预时机、干预方式和信息反馈内容对信息干预策略与居民节能行为之间的关系具有显著调节作用。其中,事后干预优于事前干预,外部反馈和设备监控优于宣传教育;反馈内容上,对比反馈效果最好,其次是环境反馈和评估反馈,标准反馈效果最弱,而信息干预频率和干预时长的调节作用没有得到验证。

关键词:信息干预策略;居民节能行为;元分析;实验研究

DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.2016.04.19

中图分类号:F206 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2016)04-0089-04

Abstract:Based on the evidence from 42 published field trials and 15405 study subjects from 1977~2014, those energy savings from information strategy are quantified and the influence of intervention point, pattern, frequency, duration and feedback content by subgroup are tested. Results showes that: information strategy will reduce resident energy consumption, intervention point, pattern, and feedback content will influence the effect. In particular, consequence intervention is prior than antecedent interventions; external feedback and equipment monitoring is superior to the publicity and education; comparative feedback is the best among feedback contents, standard feedback effect is the weakest. While the intervention frequency and duration has no influence.

Key words:information strategy; residents energy conservation behavior; Metaanalysis; experiment research

引言

大量“高碳型”化石能源消耗导致的全球气候问题引发了国际社会高度关注。居民作为生活能源消费的主体,其生活方式与用能习惯所蕴含的节能减排潜力已引起国内外学者的重视。如何通过外部的信息干预引导居民形成良好的节约能源的行为习惯,是减少温室气体排放的重要方式之一。

20世纪70年代爆发的“能源危机”使学者们开始研究居民节能行为。随着研究的深入,信息型策略对节能行为的作用日益受到关注,运用实验法开展的研究倍受青睐。

大部分实验类研究肯定了信息干预策略对居民节能行为具有积极作用。但也有学者指出:受到外部干预的节能行为是暂时的[1]。此外,因实验设计不同,对不同信息策略的作用方式和作用效果也存在争议[2,3]。因此,信息干预策略能否有效促进居民节能行为?两者之间的关系受哪些因素的调节?这两个问题有待厘清。为此,本文运用元分析方法,对1977~2014年期间发表的42篇关于信息策略与居民节能行为关系的实验类文献进行综合定量检验,评估信息型策略对居民节能行为的干预效果。

元分析(Meta-analysis)是一种定量综述研究的统计学方法[4],通过修正人工统计误差,合并多项实验研究的结果,可以最大限度地减少单项实验研究中出现的各种偏差,从而得出更具有普适性的结论[5]。运用元分析方法不仅可以检验信息干预策略对节能行为影响的主效应,还能通过亚组分析进一步探析信息干预时机、干预方式、干预时长、干预频率和信息反馈内容等因素对两者之间关系的潜在调节作用,厘清产生争议的原因,为政府及相关部门信息干预策略的优化提供参考依据。

Barr等将居民的节能行为分为习惯性节能行为和购买性节能行为[6]。本文元分析中的节能行为主要是指居民的习惯性节能行为。

1理论与研究假设

11信息干预策略与居民节能行为的关系

环境教育领域的“知-信-行”理论表明:个体行为与其知识和信念相关[7]。信息干预策略就是通过宣传教育、用能信息提示与反馈等方式来帮助居民获取节能知识,激发节能信念,形成节能行为的策略。

研究者们设计了多种信息干预策略来影响居民的日常用能行为。包括:节能宣传、提供节能技术指导、反馈用能信息等。大部分研究肯定了信息干预策略的积极作用[8,9],但也有研究者对信息策略的效果提出异议,认为单独使用信息干预的节能效果很微弱,甚至无效,需要和其他干预措施相结合才可行[10]。那么,信息型策略对居民节能行为的整体干预效果到底如何?为了检验这一问题,提出以下假设:

H1:信息型策略对居民节能行为具有显著的促进作用。

12信息干预时机的调节作用

Wokje等将信息干预分为事前干预和事后干预两类[10]。这两类策略的差异主要体现在干预时机上。事前干预通过教育、宣传等方式来影响认知,进而引导行为;事后干预通过对居民用能信息的记录、反馈等方式引导用能行为,是通过行为的结果来影响后续行为。

在元分析的42篇文獻中,干预时机主要有事前干预为主、事后干预为主和两者兼备三种类型。因此,以信息干预时机作为调节变量,有利于选择和优化干预措施的实施时间。据此,提出以下假设:

H2:干预时机对信息干预策略与居民节能行为之间的关系具有显著的调节作用。

13信息干预方式的调节作用

在42篇实验研究中,信息干预方式主要有三类:节能宣传教育、设备监控和外部反馈。宣传教育侧重于行为发生前的引导;设备监控侧重于行为发生期间的提示;外部反馈侧重于行为结果对后续行为的影响。其中,外部反馈的作用取得了较多共识,而宣传教育的作用则争议较大。因此,提出以下假设:

H3:干预方式对信息干预策略与居民节能行为之间的关系具有显著的调节作用。

14干预时长和干预频率的调节作用

习惯行为理论认为,习惯行为是经过反复练习形成并发展成为个体需要的自动行为方式[11]。Corinna的研究也指出快而及时的信息可以提高行为和行为效果之间的联系,持久的信息干预会带来更为稳固的效果[12]。因此,信息干预时长和干预频率受到较多实验设计者关注。

根据筛选出的42篇文献的实验设置情况,将干预频率分为1次/天、1次/周和1次/月三类;干预时长分为小于1个月、1~6个月和大于6个月三类,并提出以下假设:

H4:干预频率对信息干预策略与居民节能行为之间的关系具有显著的调节作用。

H5:干预时长对信息干预策略与居民节能行为之间的关系具有显著的调节作用。

15信息反馈内容的调节作用

在42篇实验研究中,根据信息内容的侧重点将信息反馈内容分为四类:标准信息反馈、评估信息反馈、对比信息反馈和环境信息反馈。标准信息反馈是告知居民在一定时期内用能的数量和费用信息,这是最常见的方式;评估信息反馈是在标准信息的基础上,对居民的家庭能耗结构和用能习惯进行分析说明;对比信息反馈是通过自对比反馈和社会对比反馈,让居民了解自家能耗的历史变化和所处社会(或社区)的相对水平;环境信息反馈是告知居民当期能耗水平对环境造成的具体影响。

四类信息反馈的内容各有侧重,作用机理也不相同,已有实验研究显示的干预效果存在差异。因此,提出以下假设:

H6:信息反馈内容对信息干预策略与居民节能行为的关系具有显著的调节作用。

2研究方法

21文献检索与筛选

为了保证元分析所选文献的代表性和完整性,按照以下三个步骤搜索文献: ①在CNKI数据库、维普数据库、万方数据库中检索题名、关键词、摘要或主题词包含“信息策略、信息干预、信息反馈、宣传教育、信息知识、居民、家庭、能源消费行为、能源使用行为、节能行为、低碳消费、低碳行为、节电行为”的文献,并通过其参考文献和引用记录链接、下载相似文献;②在电子数据库Elsevier Science Direct、Web of Science(SCIE、CPCI-S、JCR-S、ESI)、Springer等英文数据库中,利用与中文检索词对应的英文词条检索相关文献,并链接、下载相似文献;③从综述性文献中查找相应的参考文献,确保没有遗漏。截至2015年7月,共检索到相关文献126篇,其中英文118篇、中文8篇。

根据研究目标和元分析要求,按照五个标准进行文献筛选:①以居民为样本的研究;②采用实验设计,且以信息策略作为单独干预变量的研究;③居民消费的能源是高碳型能源;④各研究间的样本相互独立,不存在重叠与交叉;⑤实验数据相对完备,包括实验组和对照组的样本数量、均值、标准差、T值、P值、χ2值等,可以计算出效应值。

经筛选,只有42篇英文文献符合元分析要求,其中SCI论文约占93%。

22数据编码

从研究描述项和效应量统计项两方面对42篇文献进行编码。研究描述项主要包括文献来源信息和实验设计中的研究特征信息;效应量统计项主要包括实验组和对照组的样本数量、均值、标准差、T值、P值、χ2值等计算效应值的数据。

限于篇幅,元分析的42篇文献的信息及详细数据编码未能一一列出,如有需要,可与笔者联系。

23元分析过程

运用元分析专业软件Review Manager 52处理数据,分析过程包括四个步骤[5]:

(1)确定效应指标d值:根据实验研究的特征,选取标准化均数差作为单一效应量,以此来反映多个独立研究合并后的综合效应, d值为效应量的估计值。当d<0时,表示具有节能效果,|d|越大表示节能效果越显著。

d=Me-McSw(1)

其中,Me、Mc分别为实验组和对照组的能耗平均数,Sw为实验组和对照组的联合标准差[13]。

(2)异质性检验与模型确定:采用Q值法进行异质性检验,以判断多个研究是否同质。

Q=∑wi(di-)2=

∑wid2i-(∑widi)2∑wi

(2)

其中,wi为每个研究的权重,第i个研究的权重按公式(3)计算。

wi=2(ni1+ni2)×ni1ni2

2(ni1+ni2)2+ni1+ni2d2i

(3)

Q 值服从自由度(df)=K-1的χ2分布,因此,可用卡方检验来确定纳入研究的异质性情况,在95%置信水平下,

p<005表明异质性显著;在Review Manager 52中,还可用I2进一步检验异质性。参照75%规则[12],若I2>75%,则异质性显著。异质性显著则采用随机效应模型进行效应值估计。

异质性显著还可判定存在调节变量,需要进行调节效应检验。

(3)合并统计量的假设检验:分主效应检验和调节效应检验。本文运用Z值法,在95%的置信水平下通过P值来判断主效应和调节效应的显著性。

(4)评估文献的出版偏倚:本文采用失效安全数评估发表偏倚。失效安全数越大,说明元分析结果越稳定,结论被推翻的可能性越小。失效安全数用N表示,见公式(4)。

NFS005=(∑ki=1Zi1645)2-k(4)

其中,k为纳入元分析的实验个数,Zi为各个独立研究的Z值。

3数据分析结果

31主效应检验

主效应检验前,需要统计各个研究中出现的效应值。为保证效应值的代表性,剔除处于两端与相邻效应值之间相差大于两个标准差的极端值,得到76个效应值。

将42篇文献的15405个样本、76个效应值纳入元分析,运用Review Manager52计算信息型策略对居民节能行为干预效果的主效应,结果见表1。

由表1可知: Q=5357(P<0 001),I2=86%,大于75%,说明异质性显著,宜采用随机效应模型计算合并统计量。结果显示:95%的置信区间(-016,-011)下,信息策略对节能行为影响的主效应值d=-013,根据Cohen提出的效应值判别标准[5],|d|<02为弱效应,表明信息干预策略与居民节能行为之间的主效应显著,但强度偏弱,假设H1得到验证。

失效安全系数N=11898,说明元分析主效应结果很稳

定,不存在发表偏倚现象。

32调节效应检验

由于异质性显著,因此在主效应检验的基础上需要进行调节效应检验,以便厘清已有研究产生差异的原因[14,15]。

亚组分析是最常用的调节效应检验方法,对类型变量尤为合适。本研究根据文献编码结果,筛选出干预时机、干预方式、干预时长、干预频率以及信息反馈内容五个调节变量进行亚组分析。各变量的调节效应检验结果见表2。

从干预时机来看:事后干预的节能效应(d=-015)显著优于事前干预(d=-008),假设H2通过了检验。

从干预方式来看:宣传教育、设备监控和外部反馈的效果存在显著差异(χ2=663,P=004)。其中,外部反馈效果最显著(d=-017,p<0001),其次是设备监控(d=-015,p<0003),宣传教育的效应最弱(d=-007,p<0003),假设H3得到验证。

在干预时长和干预频率的检验中,没有显著的组间差异,P值分别为051和09,假设H4和H5没有通过检验。

在四种反馈内容中,对比反馈对居民节能行为的促进作用最强(d=-029);其次是环境反馈(d=-019);标准反馈作用较弱。假设H6通过了检验。

4研究结论与展望

41研究结论

(1)就主效应而言,信息型策略导致居民能耗量显著减少,对居民节能行为具有积极的促进作用。因此,高质量地推行信息型政策可以带来预期的节能收益。

(2)信息型策略对居民节能行为的干预效果因干预时机的不同而存在显著差异,且事后干预比事前干预更有效。因此,建议政府及相关部门转变信息干预的思路和方式,充分发挥事后干预对节能行为的促进作用。

(3)信息型策略对居民节能行为的干预效果因干预方式的不同而存在显著差异。依托互联网等媒介提供的外部反馈节能效果最佳(d=-017),其次是安装智能设备(d=-015),宣传教育的节能效果最弱(d=-007)。因此,充分借助互联网、短信、手机客户端等信息干预方式来引导居民节能,应引起政府和相关部门的高度重视。

(4)信息型策略对居民节能行为的干预效果因信息反馈内容的不同而存在显著差异。其中,对比式信息反馈的节能效果最好(d=-029),其次是环境信息反馈(d=-019)和评估信息反馈(d=-014)。标准信息反馈的干预效果最差(d=-0009)。说明简单告知居民用能数量和费用信息对引导居民节能行为作用不大。因此,如何充分发挥对比反馈、环境反馈和评估反馈的作用,值得政府及相关部门思考。

(5)信息干预频率和干预时长的调节作用没有得到验证。这与研究预期和常规认知出现了较大偏差。究其原因,一是由于在实验设计中,干预频率高的一般干预时长较短,干预频率低的一般干预时长较长,两者的效果可能出现了相互抵消;二是由于节能效果受到多重因素影响,干预频率和干预时长的差异相对较弱,不是主要影响因素,因此,在多因素作用下,调节作用不显著。

42研究局限与未来研究方向

本研究文献主要来源于中英文数据库,忽略了其他语言的研究成果;纳入元分析的文献均为实验类研究,未考虑社会调查类研究,这些局限性将在后续研究中加以完善。

未来研究方向:①开展本土化研究。本文纳入元分析的42篇文献全部为英文文献,因此,在借鉴国外研究经验的基础上,开展规范的本土化实验研究,探析信息型策略对中国居民节能行为的干预效果是未来研究的重要方向之一;②進一步厘清信息干预频率和干预时长对居民节能行为的影响;③拓展调节变量的类型,开展对人口统计变量、家庭特征变量、文化差异等情境因素的调节效应研究;④开展历史纵向对比研究。

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(责任编辑:何彬)

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