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绿色建筑产业技术发展逻辑问题研究

2019-11-01李璐璐

广东土木与建筑 2019年10期
关键词:热点聚类文献

李璐璐

(江苏开放大学招投标管理办公室 南京 210036)

0 引言

1962年,美国生物学家蕾切尔·卡森(Rachal·Carson)出版了改变世界环保政策的著作《寂静的春天》,人类社会开始反思人与自然的关系[1]。1972年,著名智库罗马俱乐部(Club of Rome)发布研究报告《增长的极限》,提出人口经济增长导致生态足迹减小,引发全球对生态环境的深度思考[2]。2017年住房和城乡建设部发布《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》,把推进绿色建筑节能与发展上升为国家重点战略[3]。然而,伴随着全球绿色建筑发展的方兴未艾,近日住房和城乡建设部副部长仇保兴和同济大学副校长吴志强指出,中国LEED 项目等级构成呈现高等级多于低等级的陀螺型结构,作为创新性经济活动,绿色建筑技术发展逻辑并不完全成立,绿色项目开发的展示、示范和广告动力更为突出,缺乏产业发展基础和实践项目积累的过程,如果产业发展不尽快跟上,反而对绿色建筑推广和发展起到负面影响[4]。

绿色建筑的技术发展逻辑关系到绿色建筑的未来,而产业技术发展逻辑的倒置,不完全是产业逻辑基本框架问题,更是一种内在关系属性问题[5],有必要从产业内部自组织发展演化关系规律研究着手。鉴于绿色建筑创新性经济产品的属性,文献理论研究对实际项目具有较强映射作用且常常早于实践半步[6],故本研究将以绿色建筑相关文献为研究基点,深挖绿色建筑技术研究热点及潜在交互逻辑需求,剖析目前文献研究发展规律及关键问题,优化内部关系规律,理顺绿色建筑产业技术发展逻辑。

1 绿色建筑研究热点挖掘

1.1 数据来源及研究方法

本研究以CNKI 作为数据源,将检索表达式设置为“起止年代=不限,题名=绿色建筑,期刊来源=核心”,在CNKI 检索到截止于2018年收录的697 条文献记录,对文献进行筛选(剔除新闻简讯、领导讲话、会议通知等与主题相关度不大的记录)后,最终保留相关文献614 篇,作为样本文献库。

研究热点挖掘工具采用文献计量学的方法,运用CiteSpace 可视化文献分析软件开展计量分析。CiteS-pace 由美国 Drexel 大学陈超美博士开发[7],在科学计量学、数据可视化背景下发展起来,着重于通过可视化方式形象呈现知识结构热点演变进程[8],揭示学科领域中蕴含的潜在知识,得到“科学知识图谱”,目前已广泛应用于多个领域。为使研究热点尽可能准确全面,本研究将从高频关键词和突现关键词2 个维度,对研究热点进行深度挖掘。

1.2 高频关键词挖掘

将614 篇文献导入CiteSpace,通过参数设置增大近年来文献权重,运用关键词提取功能,获得关键词909 个。为保证数据的有效性,通过咨询从事绿色建筑研究的学者,综合关键词具体含义及特征,将一些含义相近的关键词进行合并,如评价体系、评估体系、评价指标体系统一合并为“评价体系”,剔除一些与主题不相关的关键词如对策、思维等,最后以出现频次10 为提取阈值,得到14 个代表绿色建筑研究的高频关键词,如表1所示。各关键词的频次差异较大,其中绿色建筑、节能、评价体系及评价标准的词频明显高于其他关键词。

表1 绿色建筑研究高频关键词Tab.1 High Frequency Keywords in Green Building Research

1.3 突现关键词挖掘

研究某个专业领域的前沿或热点,需要找出其突现的动态概念,以便发现潜在的研究问题。在知识图谱中,突现词是指在较短时间内出现频次较高或频次增长明显的词,结合CiteSpace 的突现性探测与词频的时间分布,可发现词频变动趋势确定研究前沿及发展动态[9]。将样本文献库导入,运用CiteSpace 对文献关键词进行突现性(Burstiness)探测后,得到10 个突现词,其突现强度及时间分布如图1所示,其中绿色建筑、可持续发展、评估体系和节水节能的突现强度明显高于其他关键词,而增量成本、风险管理和对比分析是近年来突现的研究热点。

图1 绿色建筑研究突现关键词Fig.1 Highlight Keywords in Green Building Research

2 研究热点潜在交互逻辑

综合前文对绿色建筑研究热点的挖掘,可将绿色建筑研究热点划分为设计和应用两个层面。绿色建筑评价体系、风险评估属于设计层面;节水节能技术、增量成本属于应用层面(可持续发展、全生命周期和对比分析属于概念性词谱,这里不再赘述)。本部分将从这四个研究热点入手,探索当前绿色建筑研究热点发展趋势中的潜在交互逻辑。

2.1 研究热点潜在交互逻辑

2.1.1 绿色建筑评价体系

从国内外相关研究和评价体系发展趋势看[10-12],当前世界上先进的绿色建筑评价工具已不仅仅局限于评价绿色建筑单体本身,而是逐渐衍生到对城市街道、花园的评价上,如 Green Mark、EEWH[13],后面很可能扩展到整个城市、乃至整个国家。“评价工具”应同时是“设计工具”[14],是一种设计上的“最大期望值函数”,使得绿色建筑的设计和施工随着评价工具的改变而改变。

2.1.2 风险评估

从绿色建筑全生命周期风险评估成果看[15,16],建设单位的目标定位是项目风险的决定性环节,且聚焦于3 个方面:①效绩:节能减排在LEED 评价体系中获得高星级认证[17];②效能:开发新能源从而最大限度地发挥绿色环保作用[18];③效益:实现全生命周期增量成本最小化或增量效益最大化[19]。进一步研究发现,效绩和效能隶属于评价体系范畴[12],效益隶属于增量成本范畴[20],即评价体系和增量成本是项目风险的最终决定因素。

2.1.3 节水节能技术

美、英、日、德等发达国家在建筑节水节能方面的研究起步较早,相关法规与标准也较为成熟,值得借鉴。美国的“能源之星(Energy Star)”实施 10年间,在成本零增加的情况下节约能源消耗30%~50%,节省建造工期 50%[21];德国的《能源节约法》制定后,建筑能耗较之前下降了60%以上[22]。综上,以提高绿色建筑标准,倒逼绿色建筑采取节水节能设计与可持续发展技术,或将成为发展绿色建筑节能的重要途径。

2.1.4 增量成本

绿色建筑增量成本是一种比较成本,关于增量成本的内涵各国略有不同。我国学者从全生命周期的角度出发,通常将增量成本定义为包括设计、建造、运营、维护、拆除等的一切成本增加额,即全生命周期增量成本,并相对应地将成本节约额称为绿色建筑增量效益[20]。受价格涨幅、折现率等影响,绿色建筑的全生命周期总成本可能会低于普通建筑,其中节水节能技术是绿色建筑增量成本的最主要影响因素,将直接导致成本回收期的大幅缩短[20]。

2.2 研究热点交互需求网络

综上,绿色建筑研究热点发展的潜在相关关系可概括为:绿色建筑评价标准决定着项目设计和施工;设计和施工取决于项目的目标定位;目标定位源于评价体系与增量成本,最终影响着项目的风险评估;增量成本效益评价受到节水节能技术的直接影响;节能技术的发展可通过提高绿色建筑评价标准来实现。上述研究热点之间具有较强的交互影响发展需求,其潜在交互需求网络如图2所示,形成一个始于评价体系、止于风险评估的交互网络,可理解为由评价体系构建最大价值函数,经过设计施工、节水节能、增量成本等技术实现,最终通过风险评估将技术效果完全呈现。

图2 研究热点交互需求网络Fig.2 Interactive Demand Network of Research Hotspot

3 文献研究发展规律及关键问题

结合前文对绿色建筑研究热点及潜在交互逻辑需求的挖掘,发现研究热点之间具有显著的强相关关系,当文献研究发展规律与研究热点交互逻辑需求匹配或一致时,势必带来绿色建筑产业技术的科学有效发展,反之则不然。本部分将通过探析当前绿色建筑文献研究发展规律,检验其与热点潜在交互逻辑需求的一致性,试图探寻影响绿色产业技术发展逻辑问题的关键问题。

鉴于热点研究源于文献,而文献背后的执笔者是人,本部分将以文献计量学为工具、以社会资本理论[23]为基础理论支撑,从网络中心性、群落聚类、结构洞3 个方面分析绿色建筑文献研究发展规律。

3.1 研究网络分散,呈现“雷达”状特征

网络中心性(Network Centrality)是社会资本理论中反映网络稳定性和聚合度的性能指标,一般通过网络结构密度展现出来[24]。将样本文献库导入CiteSpace经过关键词统计,得到一个节点数量911、连线数量1887 的网络(见图3)。

根据文献[25]的计算公式,研究网络密度(Density)为0.004 6,数值较低,表示热点之间联系较分散;网络模块度(Modularity)为0.859 3,意味着聚类结果较好;网络同质性指标(Mean Silhouette)为0.97,较接近于1,表示每个聚类内部的同质性较高。整个网络呈现出高聚集、低关联的状态,表明当前研究虽有各自的主线(聚合度较好),但关联度较低(稳定性较差),缺乏一条清晰的核心主线,把整个研究领域的主题脉络串联起来。

图3 研究热点网络密度图谱Fig.3 Network Density Map of Research Hotspot

主题过于分明形成的研究壁垒,会将一个紧密关联的整体分割成一个个块或面,再进一步分割成点或线,这种“各司其职”易使得整个学术研究丧失整体关注能力和系统思维,造成绿色建筑研究发展呈现“雷达”状分散特征。

3.2 群落聚类过细,高筑“围墙”建壁垒

群落聚类(Community Clustering)是集聚效应与圈子文化的体现,有利于各专业研究学者之间交流与互动,但过度细化的“分工”将会阻碍文化资源的传递与发展,形成只见树木不见森林的坎井思维,甚至造成工作越努力、成效越低的反向循环。

CiteSpace 可通过自动抽取关键要素产生聚类标识(Cluster),归纳研究聚点,发现联系相对紧密的独立研究领域[7],探寻群落聚类模式。运用CiteSpace 提取机构及关键词查找形成聚类标识,绘制出绿色建筑领域主要研究机构合作网络聚类图谱(见图4)。

图4 主要研究机构合作网络聚类图谱Fig.4 Cooperative Network Clustering Map of Major Research Institutions

从图4中看出,当前绿色建筑领域各研究机构共形成6 个研究聚类(“#”表示研究主题),其中5 个聚类具有统一主题各自为战,分别为“政策设计”、“敏感性分析”、“生态技术”、“权重体系”、“控制优化”,这种“围墙”高筑独占山头的做法在学术界较为普遍。而清华大学、住房和城乡建设部与上海市建筑科学研究院之间的合作涉及绿色建筑多个热点主题研究,作为中国工程项目领军学府、机构与科研院所,其榜样作用可见一斑,表明中国正在产生多主题合并研究萌芽,下一步仍需开窗破壁进一步融合发展。

3.3 关系结构空洞,研究同质且“冗余”

结构洞(Structural Holes)是指在社会网络中两个关系人之间的非重复关系,一般表现为无直接关系或关系间断,从网络整体看好像网络结构中出现了洞穴[26]。通过网络结构洞可分析研究领域的核心作者群分布情况。运用CiteSpace 对文献作者进行计量检索后得到核心作者合作网络图谱(见图5),节点之间的连线表示作者之间的合作网络关系,节点姓名字体越大,表明文献产出数量越多,合作越密切。

图5 核心作者合作网络结构洞Fig.5 Core Author Cooperation Network Structure Hole

如图5所示,研究网络中存在着诸多结构洞,结构洞是一个缓冲器,相当于电线线路中的绝缘器,要想网络健康良好发展,就需要去除结构洞[27]。根据罗纳德·博特的研究结论,彼此之间存在结构洞的两个关系人向网络贡献的利益是可累加且非重叠的[28],即能够最大化每个作者的研究网络收益。相反,过大的结构洞将导致研究同质且冗余,缺乏信息与资源的优势整合,要使研究网络良好发展,必须去除结构洞。

4 发展建议与对策

综上所述,绿色建筑产业的研究热点交互逻辑需求与文献研究发展规律不一致:研究热点之间具有显著的强相关网络逻辑关系,而文献研究发展规律却表现为分散、细化、空洞的弱相关逻辑关系。

“只见树木、不见森林”的单点发力使得整个产业的文献研究丧失整体关注能力和系统思维,并最终成为绿色产业技术发展“陀螺型”结构的“助推器”,要想倒转绿色产业技术发展逻辑,需要构建共同兴趣圈增加资源粘合,激活资源镶嵌实现知识流动,提升学者之间的技术发展关联研究。

4.1 构建共同兴趣圈,搭建关系桥梁与纽带

若把结构洞比作“鱼塘”,那么共同兴趣圈就犹如“渔翁”收网,可将整个网络的文化规模和资源质量发挥到极致。

当前绿色建筑研究网络是高聚集低、关联的,交互关系弥散,网络结构存在着明显“结构洞”,网络中的群落聚类标识单一,社会资本低,用社会资本理论解释即为低效能网络,不利于网络资源流动和知识交流,会陷入内涵越深则外延越窄的深井,要想打破这种弱关系束缚,构建研究网络的“共同兴趣圈”是破解束缚的有效途径之一。共同兴趣圈源于参与者的动机和兴趣,其本质属性就具有资源性和粘合性,因此能够充分发挥研究网络的资源调用和关系粘合,建立不同的跨主题甚至跨学科课题组,加之定期进行跨兴趣圈交流,使得圈子与圈子发生交集,将有利于形成绿色建筑研究的密集关系网。

4.2 激活资源镶嵌,实现资源流动与转移

资源镶嵌在社会资本中是一种具有独特机会的交换系统,获得镶嵌资源的组织与个体往往具有更高的生存机会[29]。若把每个研究学者看作一个独立的原子核,资源就是镶嵌在原子核外层的电子,平时处于稳定状态,一旦用能量加以激发,将脱离内核(原学者)转向不同区域(其他学者)散射,甚至使原来的原子发生质变(思维层提升)。如图6所示,学者之间镶嵌的各种潜在资源通过补足结构洞与激活人际关系,可带来数据与信息资源的高效流动、知识与智慧资源的高效转移。

图6 研究学者之间的资源镶嵌Fig.6 Resource Mosaic between Research Scholars

N Dayasindhu 指出,镶嵌的螺旋式发展在很大程度上影响知识转移,镶嵌是产业集群的关键决定因素,能够带来全球竞争力[30]。Mark Granovetter 也强调,无论是霍布斯式的权威镇压或是聪明的制度设计,都不如镶嵌更能让具体的关系结构产生信任[31]。因此,资源镶嵌是网络结构中的重要内在能量,它不仅仅是一种网络关系,更是一种关联策略与关系桥梁,为学者之间探寻缺失资源、提升关联研究提供了崭新的视野和全新的路径。

5 总结

为探寻与解决绿色建筑产业技术发展逻辑问题,本研究采用文献计量学的方法,结合CiteSpace 可视化分析,深挖绿色建筑技术研究热点及潜在交互逻辑需求,构建了研究热点交互需求网络,并以社会资本理论为基础理论支撑,从网络中心性、群落聚类、结构洞3 个方面剖析了目前绿色建筑文献研究发展规律。研究发现,研究网络分散、群落聚类过细、关系结构空洞是影响绿色建筑产业技术发展逻辑的关键问题。最后基于研究热点潜在交互逻辑需求与文献研究实际问题,提出了构建共同兴趣圈与激活资源镶嵌的产业技术发展优化策略。

绿色建筑业者应尽早以产业发展为主线,加强热点主题与技术进步间的联系与互动,相信“整体功能大于部分功能之和”,将高度相关、环环相扣的研究网络看作一个完整系统,最大限度发挥绿色建筑研究网络的内在能量和巨大潜力,扭转技术发展“陀螺型”结构为“金字塔型”结构,实现绿色建筑产业的均衡发展与突破。

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