基于ISM的绿色建筑增量成本影响因素研究

杨文安，汤 强

（长沙理工大学 交通运输工程学院，湖南 长沙 410114，E-mail:1657490729@qq.com）

随着我国经济结构和发展方式的转变，尤其在能耗和运营等方面，传统建筑的粗放式发展逐渐难以满足新时代需求，推广绿色建筑成为建筑业重要发展战略[1]。绿色建筑的增量成本是影响绿色建筑发展的重要因素，由于绿色建筑增量成本的内在复杂性，找出影响绿色建筑增量成本的因素，并分析各因素的内在关系，可为我国绿色建筑的发展提供一定参考。

近年来，国内外学者已经在绿色建筑的增量成本等方面开展了研究，并取得一系列成就。王彦玉等[2]分析了GBES和LEED两个主要认证体系，并提出要实现我国GBES评估项目，需要使用增量成本技术，同时绿色认证项目的增量成本会偏高。李明等[3]将绿色建筑的生态环境效益作为重要补偿因素，对绿色建筑开发者收益损失和绿色建筑产生的效应进行分析，并以生态环境效益补偿理论为基础，建立了绿色建筑的激励机制。马晓国[4]通过对增量财务现金流量与增量经济费用流量二者进行比较分析，并对绿色建筑项目采用实物期权方法进行科学评价。Andrea Chegut等[5]通过建立数据集对绿色建筑和传统建筑比较，发现绿色建筑和翻新项目边际成本更高。马素贞等[6]给出了绿色建筑技术增量成本基准方案，提出了两种不同的基准方案并以实例进行了绿色建筑技术的增量成本分析。傅为华[7]构建绿色建筑技术增量经济评价指标体系模型并开展实证研究，表明决策者可以通过该模型选择经济效益更高的技术方案。Latif Onur Ugur等[8]分析建筑成本与LEED认证相关，发现证书级别的提高会导致额外成本的增加。柴宏祥等[9]研究了绿色建筑节水项目增量成本的构成，采用净现值衡量指标的形式构建了全生命周期增量经济模型，并在绿色建筑分析的基础上，提出了直接增量成本计算方法。朱昭等[10]分析绿色建筑全生命周期的增量成本和效益构成，构建其经济计算模型，对绿色建筑节能项目运用价值工程理论进行综合评价，并进行实证分析。

绿色建筑的增量成本已逐渐成为学者们研究的热点，并且是影响绿色建筑发展的重要因素，但大多数学者的研究都是从单方面因素分析，很少对各种因素进行全面分析，并且对各因素之间的相互作用关系缺乏研究，本文将从绿色建筑全生命周期的角度，系统分析影响绿色建筑增量成本的因素，将解释结构模型运用到绿色建筑增量成本的研究中，建立多级层次结构模型，直观、清晰地反映影响绿色建筑增量成本的各因素之间的层级关系及相互影响，以期为绿色建筑增量成本得到有效控制提供理论依据，以进一步促进我国绿色建筑发展。

1 影响因素识别

1.1 初步识别影响因素

绿色建筑的增量成本是指在绿色建筑生命周期的各个阶段为达到绿色建筑评价标准所需的额外成本投入。因此，有必要从整个全生命周期的角度来分析绿色建筑的增量成本影响因素。本文通过知网、万方和 EI期刊数据库，以“绿色建筑”和“增量成本”为搜索关键词，并以核心期刊为限制条件，最后选取近 10年发表的与绿色建筑增量成本密切相关的 17篇文献，并结合绿色建筑增量成本的相关理论，初步识别出21种影响因素，如表1所示。

1.2 确定影响因素

将绿色建筑的全寿命周期成本按照成本类型分为:环境成本、社会成本、资金成本和技术成本，从这4个层面建立绿色建筑增量成本的影响因素体系。通过咨询建筑行业相关人员，合并了节能、节水、节地和节能等同属性的影响因素，以及一些类似的影响因素，如项目理念和企业发展战略等归为一类，剔除对于按住房和城乡建设部统一规定收取的认证成本等一些影响不大的因素，最后筛选出13个影响因素，如表2所示。

表1 绿色建筑增量成本的影响因素

表2 绿色建筑增量成本影响因素体系

通过问卷调查以验证其有效性和可靠性，将问卷分发给熟悉绿色建筑或从事绿色建筑的从业人员以确保调查的真实性和客观性，发放对象主要包括施工工人、造价人员、设计人员等。问卷中每个问题的答案选项均使用李克特五级量表，以分析各个因素对绿色建筑增量成本的影响重要程度，由1～5分别表示重要程度递增，其中1表示“非常不重要”，5表示“非常重要”，共发放问卷108份，有效回收72份。借助于SPSS软件分析Cronbach’s α系数为0.967，大于0.6，KMO值为0.906，大于0.9且接近于1，显著性Sig.为0.000，远小于0.001，表明各观测指标数据具有较高的可靠性和有效性。

1.3 影响因素分析

环境成本主要是指在绿色建筑生命周期中造成有关环境影响所花费的成本。主要包括在实施阶段和运营维护阶段，为了打造绿色建筑使用的绿色建筑材料（节水、节地、节能、节材）而产生的增量成本；在拆除回收阶段为了进行生态修复而产生的环保费用等。

（1）社会成本是指从政府、业主和消费者的角度去鼓励和支持建造绿色建筑项目花费的费用。政府通过税收及各种补贴去推动建造绿色建筑，有利于促进良好的生态环境；企业发展战略是根据自身发展的定位和建筑业市场发展的情况，将由传统建筑业转变为向绿色建筑项目发展的方式；消费者根据现有工资收入水平，考虑支付比传统建筑高出的费用去购买绿色建筑住宅。

（2）资金成本主要指在建造绿色建筑中除了直接用于环境方面产生的增量成本。绿色建筑运营成本包括智能化系统、垃圾管理和绿地管理等费用；绿色建筑的规模越大，绿色建筑面积越大，增加的成本就越高；相对于传统建筑项目，绿色建筑花费的投资比较高，但是绿色建筑带来的效益会远远高于传统建筑。

（3）技术成本是指绿色建筑技术的增量成本，即实施绿色建筑技术造成的增量成本。绿色建筑必须严格按照绿色设计建造，并使用绿色专业人员减少设计变更，必须进行的变更必须由绿色设计团队进行验证和批准，并且严格控制成本增加。

2 增量成本ISM构建

解释结构模型（ISM）是一种用于分析复杂系统的方法，其特点是将一个十分复杂的系统分解为若干子系统，然后建立起每个因素关系的相关顺序，并说明其内部联系方式[11]。由于绿色建筑增量成本的影响因素非常多，而且各种影响因素彼此之间存在着相互作用关系，解释结构模型可以将抽象知识转化为具体的关系，并分析各种影响因素之间的相互作用关系以找到深层根本因素。解释结构模型流程如图1所示。

图1 解释结构模型流程图

2.1 建立邻接矩阵

绿色建筑的增量成本 ISM 选取上述选取环境成本、社会成本、资金成本和技术成本4个层面中的 13个因素，这些因素彼此之间的相互作用关系由专家组确定，并创建邻接矩阵A:

邻接矩阵，aij=1表示因子i对因子j有直接影响；aij=0表示因子i对因子j无直接影响。

2.2 建立可达矩阵

在邻接矩阵的基础上，进行功率迭代分析生成可达矩阵，该矩阵可以表达矩阵中的直接关系和间接关系。根据布尔代数运算规则，对矩阵（A+I）进行n次方运算，直到M满足下式:

式中，M为可达矩阵；I为单位矩阵；n为自然数。

经计算可得绿色建筑增量成本影响因素间的可达矩阵M:

2.3 区域划分和级位划分

得到可达矩阵后，根据下式划分层级。

式中，Fi是由可达矩阵形成的实体集中的元素；R(Fi)是可达集，即Fi可以达到元素汇集成的集合；Q(Fi)为先行集，即有可能到达Fi的元素汇集成的集合。

区域划分和级位划分结果如表3所示。

2.4 解释结构模型

依照以上区域和级位划分的结果，在找到公共集之后，将对应的行和列从可达矩阵M中去掉，再从剩下的可达矩阵中寻找下一个新的公共集，直到找出每个层次中所包含的集。最后将影响绿色建筑增量成本的结构模型分为四级:第1级{F2、F6、F10}；第2级{F5、F7、F8、F9、F13}；第3级{F4、F11、F12}；第4级{F1、F3}。根据级别的划分，将各种因素按顺序排列，然后依次找到这些因素之间的相互关系，即可以建立解释结构模型，如图2所示。

表3 区域划分和级位划分

图2 解释结构模型

3 ISM层次分析和对策

3.1 ISM层次分析

3.1.1 表层直接影响因素

（1）由于施工建造的成本是总造价成本的主要部分，与传统建筑的施工建造相比，绿色建筑的施工建造是最为重要的环节，绿色建筑施工建造更加强调在施工过程中体现环保等生态环境的影响，绿色建筑施工过程的最重要体现是使用绿色建筑材料对环境的影响，其中必须考虑用水、用地、能源和材料给绿色建筑施工带来的成本，从而合理控制绿色建筑的增量成本。

（2）绿色建筑建成后发挥其绿色环境效益和良好的社会效益，还需要资金去运营维护。绿色建筑的运营管理主要包括后期绿色建筑的使用年限、管理智能化、回收废旧物和利用循环技术等方面，影响了绿色建筑的增量成本。

3.1.2 中层间接影响因素

（1）绿色建筑要重视绿色，施工建造过程中的市场供求和需求变化会对绿色建筑的成本产生直接影响。企业根据市场建筑资源的情况进行投资，如果市场资源较为匮乏，形成“物以稀为贵”，供不应求，货物价格也会提高，就会降低建筑材料和运营成本的投入；相反，供过于求，货物价格会降低，就会增加建筑材料和运营成本的投入。

（2）绿色建筑的增量成本与绿色建筑的规模相关，增加绿色建筑的规模将在考虑绿色设计创新，自主研发和创新绿色建筑技术的同时增加资本投资，这将影响绿色建筑材料成本的增加；而且运营成本也会随着建筑面积的增大而提高，绿色建筑每平方米的增量运营成本乘以建筑面积即可得出总增量运营成本，从而导致运营成本增加。

（3）室内环境和生态修复需要绿色专业人员去设计和建造，使用绿色技术进行设计创新，绿色技术和设计创新措施会影响绿色建筑项目的增量成本，绿色技术越成熟，设计创新越可靠，采用绿色技术的绿色建筑会在运营管理过程中产生较低的增量成本，与传统的建筑技术相比，绿色技术将增加对新材料和新工艺的要求，并增加成本投入。

3.1.3 深层根本影响因素

（1）随着绿色建筑住宅的兴起和发展，人们对环境和健康支付意愿慢慢在提高，在购买绿色建筑时，消费者将更加关注室内环境和生态修复能给他们带来的环境效益和社会效益等多种效益；如果绿色建筑的价格低于或者略高于传统建筑的价格，大多数消费者还是会选择绿色建筑，绿色建筑会改善消费者生活质量，提供舒适的学习、生活和工作环境，减少疾病，提高工作效率。

（2）政府要考虑绿色建筑带来的社会效益和环境效益，不仅会关注绿色建筑产生的室内环境和生态修复等环境方面的影响，还会用宏观政策调节市场资源对绿色建筑的影响，合理配置市场资源。

（3）企业要从专业的角度充分认识绿色建筑的特点，结合自身定位合理配置企业资源和资金，积极推进产业转型，大力发展绿色建筑。若绿色建筑带来的经济效益很乐观，会增加对市场资源的需求和扩大绿色建筑的建设规模，反之则减少；积极适应国家的发展步伐，努力提高自身实力和企业竞争力，进行自主创新，加大研发绿色建筑技术，建设绿色建筑。

3.2 绿色建筑发展的对策

（1）企业应充分了解和掌握国家对绿色建筑颁布的相关法律法规政策及标准。着眼自身发展绿色建筑的定位，明确自身发展战略；要长远考虑绿色建筑带来的经济效益，积极主动的发展建设绿色建筑，加强重视绿色建筑实施的标准，严格管理绿色建筑的施工材料，推广使用新型节能、节水、保温等建筑材料，减少施工过程产生的环境等问题；同时大力开展自主研发和创新绿色建筑技术，提高绿色技术水平的手段，对建造绿色建筑的人员进行专门培训管理制度，以控制绿色建筑的增量成本。

（2）政府为了加快推进我国绿色建筑的发展，需要改善绿色建筑的发展环境。促进绿色建筑市场的稳定发展，落实绿色建筑性能及技术等标准的具体相关细则，不断补充完善相关绿色建筑的法律法规；不仅采取积极的财政政策来支持企业发展绿色建筑，比如政府可以给予绿色建筑面积开发、技术上和经济上的补贴，还需要用“无形的手”调节市场资源给企业带来保障，政府还可通过出台优惠的税收政策，提高企业开发绿色建筑的积极性；同时加大宣传绿色建筑后期带来的环境效益、社会效益和经济效益，并提供一定税收政策来进行补贴购买绿色建筑住宅的消费者，引导购买绿色建筑。

（3）消费者要有积极认知绿色建筑的意向，了解和发现绿色建筑的建筑理念和优势。绿色建筑可以给消费者带来节能和居住环境舒适性等方面的优势，依据政府出台的相关政策补贴，参与购置绿色建筑，以达到提高生活质量，保护生态环境的目的；消费者认可与支持绿色建筑带来的综合效益，通过购买绿色建筑将会对社会的可持续发展产生重要深远意义，不断与时俱进，跟进社会发展的趋势，才能不断适应建设生态文明社会发展要求。

4 结语

本文根据影响绿色建筑增量成本的因素，从环境成本、社会成本、资金成本和技术成本4个层面入手，构建绿色建筑增量成本影响因素体系，建立起绿色建筑增量成本影响因素的解释结构模型，得到一个多层递阶结构图。其中，表层直接影响因素主要包括建筑材料和运营成本，中层间接影响因素主要包括投资额、设计创新费用、绿色拆除修缮技术、室内环境、生态修复、市场资源和建设规模，深层根本影响因素主要包括消费者观念、政府相关政策和企业发展战略。同时理清它们之间的作用关系，为绿色建筑增量成本的有效控制提供依据，推动我国绿色建筑的发展。