绿色建筑经济脆弱性的主成分和复杂网络分析——以川南经济区为例

陈一君，武志霞，胡文莉

（四川轻化工大学 管理学院，四川 自贡643000）

一、问题提出

绿色建筑是指在全寿命周期内最大程度的节约资源，为住户提供健康、环保、舒适和经济的使用空间，并与自然和谐共生的建筑物[1]。2017年，《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中指出在2020年末我国城镇新建建筑绿色建筑占比要高于50%，全国城镇节能住宅在已有住宅中的占比要高于60%，进一步明确了我国绿色建筑的发展目标[2]。第十三届全国人大二次会议提出，我国应继续加强绿色环保产业的可持续发展，鼓励发展绿色建筑和提高绿色发展能力，推动建筑业低碳循环发展。结合第十三届全国人大二次会议、十九大等有关绿色发展、节能环保等会议精神，绿色建筑的发展理应成为我国建筑业经济低碳发展的重要载体。

脆弱性概念在20 世纪70年代自然灾害研究中首次提出[3]，是一种衡量系统抵御不利事件并应对此不利事件所响应的弹性程度，反映了系统的恢复能力。绿色建筑拥有低能耗、环保经济等优势，这些优势的存在不断提高建筑业的经济性，与此同时也增加了绿色建筑经济系统本身的脆弱性。脆弱性作为可持续发展等研究领域的重要课题，与绿色建筑经济密切相关，然而现有绿色建筑脆弱性相关研究并不多。因此，本文以脆弱性为研究视角，在现有文献基础上厘清绿色建筑经济脆弱性等相关概念，运用主成分分析法、复杂网络分析法，反映脆弱性系统各主成分的情况及系统中各子网络的内在联系，以川南经济区为例得出区域内各城市绿色建筑经济脆弱性等级以及在脆弱性系统中凝聚程度较高的影响因素有哪些，并分析各城市脆弱性差异的主要原因。以期拓展和深化绿色建筑经济脆弱性研究的广度与深度，为区域内绿色建筑的发展提供一定的理论与现实依据。

二、国内外研究现状及相关概念的界定

（一）绿色建筑经济研究现状

1.从全寿命周期成本的角度研究绿色建筑经济

绿色建筑经济是低碳经济的关键组成要素，对于以寿命周期成本为视角的绿色建筑经济研究，姜帆[4]（2014）曾指出绿色建筑项目经济效益可由构建绿色建筑项目评价指标体系辅以财务评价法来实现，以节能技术为切入点分析在全寿命周期内绿色建筑的经济情况，但内容关于绿色建筑在节水方面的经济效益较少。孙鸣春[5]（2015）在现有绿色建筑经济研究的基础上，分析绿色建筑成本结构内涵，以万科城为例分析项目在节能、节水方面的经济效益，提出其增量成本是影响绿色建筑经济的关键因素；李齐民[6]（2019）基于全寿命周期成本理论，以绿色建筑示范项目为实证分析，分别从节能、社会效益等具体分析绿色建筑经济收益。随着越来越多的学者注意到绿色建筑能够获取良好的经济效益，也能获得良好的环境效益后，相关研究逐渐增多，如Luay N.Dwaikat[7]等人（2018）指出绿色建筑能耗的降低实现了显著的环境效益，通过对绿色建筑实际经济收益进行评估，研究在整个生命周期中不同能源价格是如何影响与建筑能源消耗密切相关的成本的。

2.绿色建筑节能技术经济评价研究

此外，围绕绿色建筑节能技术经济的研究已经在学者研究中多元展开。如：Chen[8]（2012）从技术水平和内容的角度出发，探讨多种节能技术在绿色建筑推广中的经济可行性，提出在绿色建筑转型过程中，应采用高效成熟的技术如太阳能热水技术来不断提高绿色建筑的经济性；Liu[9]（2014）基于建设项目的经济评价理论，建立增量效益理论体系，以具体项目为研究案例得出在影响绿色建筑节能技术的所有因素中，电价是最敏感的因素等重要结论；傅为华[10]（2016）构建绿色建筑技术经济评价体系，从节地、节能、节水等方面对浙江某绿色建筑进行技术增量经济效益评估。但目前对建筑围护结构节能技术的研究不多，其中多是通过建立指标体系来分析绿色建筑项目的节能经济情况。如韩亚坤、陈汉利[11]（2018）利用层次分析法和可拓理论，从建筑围护结构节能技术等五大方面对绿色建筑节能技术经济性进行分析，构建22 项节能技术评价指标，并以长沙某绿色建筑住宅楼为案例对该项目进行可拓评价分析；Bassam[12]（2019）主要研究建筑围护结构对节能降耗的影响，具体选取某绿色建筑别墅为例，利用回收期分析得到绿色建筑节能技术经济性可从加强屋顶等建筑围护结构节能技术来实现。

3.绿色建筑脆弱性研究

绿色建筑经济脆弱性研究是建筑低碳发展的需要。但目前学术界对绿色建筑脆弱性的基本内涵及相关主题方面的研究剖析较少，相关研究主要以秦旋为代表。如秦旋[13]（2016）提出脆弱性一直潜藏在全寿命周期过程中，并以绿色建筑项目为切入点来探析脆弱性与各指标间的作用机理，此研究有助于项目管理者在绿色建筑项目建设过程中对绿色建筑风险的不断追踪；秦旋、李正焜[14]（2016）运用扎根理论研究绿色建筑脆弱性。在此基础上，罗珍妮[15]（2018）通过构建绿色建筑脆弱性评价指标体系，得出影响绿色建筑脆弱性最主要的因素是项目所在地硬性条件、生态资源、区域发展水平。

可以发现，通过对上述国内外关于绿色建筑经济及脆弱性的相关研究的梳理，不难看出：对绿色建筑经济的研究大多数集中于以全寿命周期成本为研究视角，以及对绿色建筑项目的某种单一或多种节能技术进行评价研究，评价对象主要是某具体的绿色建筑项目的经济效益和增量成本等； 且现有绿色建筑经济研究大多是针对某个具有代表性的绿色建筑示范项目，鲜有涉及以一个城市群、经济区为研究对象的绿色建筑研究。这类绿色建筑示范项目往往采用了比较先进的绿色建筑节能技术、其建筑能耗也相对较低，但就川南经济区绿色建筑的实际情况而言，暂时没有这样的应用实例；且多数学者忽略了与绿色建筑经济相关的一个因素，即脆弱性，因其具有一定的隐蔽性，在传统绿色建筑经济分析中，多数研究者未把该因素考虑进去，而脆弱性作为我国可持续发展领域的研究热点，对绿色建筑经济影响不容忽视。因此，结合川南经济区现有绿色建筑概况厘清绿色建筑经济脆弱性关系理论显得尤为必要，本文主要结合主成分分析法和复杂网络分析法来分析绿色建筑经济脆弱性复杂系统，以期为川南绿色建筑的相关决策提供新的理论依据，加快川南地区绿色建筑的进一步发展。

（二）绿色建筑经济脆弱性内涵

绿色建筑经济脆弱性是指系统的客观属性，反映系统的固有弱点，以及系统组成要素可能对系统产生影响的程度，它存在于绿色建筑项目开发的整个过程中，是在潜在不利事件如城市经济发展、生态环境资源异常等诱发下可能对系统造成损失的程度，能够影响绿色建筑是否取得良好的经济收益[14]。由于所研究的对象和视角的差异化，现有研究者所理解的脆弱性含义也各不相同，本文主要借鉴秦旋[13]对脆弱性的分类，认为脆弱性是稳健性、敏感性、恢复性等概念的集合。

1.稳健性

绿色建筑经济稳健性是指项目在实现经济收益时，系统暴露于外界压力、风险的程度。绿色建筑经济稳健性与脆弱性呈正向关系，也就是说稳健性越大，其潜在的脆弱性就越高，绿色建筑就越不容易获得相应收益。

2.敏感性

绿色建筑经济敏感性是指系统受到胁迫的敏感程度，能够反映不利事件对绿色建筑项目造成损失的程度[16]。脆弱性与敏感性也呈正向促进关系，即敏感性值越强，其潜在脆弱性越强，绿色建筑项目就越容易往不经济趋势发展。

3.恢复性

绿色建筑经济恢复性是指项目对不利事件的弹性及适应水平[13]，反映绿色建筑项目对不利事件的防范能力。恢复性和脆弱性呈负向关系[17]，即系统在受到外界的压力等不利事件后，如果所承受的值能够在自身弹性恢复范围内，绿色建筑可能会获得较好的收益。

三、绿色建筑经济脆弱性评价体系构建

（一）评价体系构建原则

绿色建筑经济脆弱性评价体系时应考虑如下基本原则[18]。

1.全面性

绿色建筑经济脆弱性是一个复杂的系统，较为综合全面的涵盖多种影响因素才能构成有效的绿色建筑经济脆弱性评价体系，才能最大程度地反映地区绿色建筑经济脆弱性的相关内容，使得其评价结果较为真实可信。

2.可量化性

绿色建筑经济脆弱性评价体系中的指标应当贴近现实，且各项指标应当尽可能的可度量化、简单化，以便可以进行相应的数据分析。

3.可协调性

可协调性原则，指的是在绿色建筑经济脆弱性评价体系中，各影响因素具有一定的关联和可协调性。

4.区域性

绿色建筑经济脆弱性综合评价体系的构建，是为了真实客观反映区域内绿色建筑经济的真实地域情况，从而体现地区的差异性，故在选取指标时应以区域性为基本原则。

（二）评价体系构建

构建绿色建筑经济脆弱性评价指标体系的主要目的是对区域内绿色建筑经济脆弱性进行评价，要求其评价结果不仅要反映区域绿色建筑经济脆弱性的空间分布，而且通过结合相关分析方法，还要反映出脆弱性系统中凝集程度较高的因素，并阐明绿色建筑脆弱性对哪些影响因素较为敏感及其原因。因此，通过对绿色建筑经济脆弱性相关概念的理解，并查阅相关学者的现有研究成果[13-14]，建立绿色建筑经济脆弱性综合评价体系，将该评价体系分成四个层次：即目标层为脆弱性（Vulnerability），属性层包括稳健性（Robustness）、敏感性（Sensibility）、恢复性（Elasticity）、十个准则层和三十个指标层，具体评价指标如表1所示。

表1 绿色建筑经济脆弱性评价体系

拟建绿色建筑项目能否取得良好的经济效益，取决于绿色建筑项目本身的技术水平和资金实力以及拟修建项目所在地的地理条件、城市发展水平、环境资源、相关政策、市场拉动和消费者需求等。这些因素都将在一定程度上影响绿色建筑经济脆弱性的变化。在此基础上，就所选指标的概念和选择原因做进一步的阐述。

1.市场拉动

不同区域绿色建筑的发展会存在一定的差异。一般而言绿色建筑项目开发需要大量的资金支持及丰富的开发经验，同时绿色建筑项目为了节省异地运输建材的相关成本费用，大多考虑就地取用本地市场建材，即区域内绿色建材市场的发展程度、绿色建筑投入、绿色建筑开发经验，会对地区绿色建筑经济脆弱性产生一定影响。

2.技术及施工水平

绿色建筑技术及其施工水平直接影响着绿色建筑项目的开发，不同区域因地质环境等引发的施工建设的难度会产生不同的成本，从而造成绿色建筑经济差异。

3.技术增量成本

技术增量成本是造成绿色建筑成本增加的关键因素。根据其分类可具体分为绿色建筑智能化技术、新型环保能源技术[19]、节水技术等。如果缺乏合理的技术效益评估，往往会导致项目所取得的收益无法弥补其成本增量，致使绿色建筑经济表现出脆弱性。

4.购房需求

新建项目能否取得较好的收益，与消费者的购房需求有较大的关系。如果群众对绿色建筑的消费意愿不强，绿色建筑就容易出现销售困难，从而使得绿色建筑抵抗不经济性的能力变弱，表现出经济脆弱性。因此，研究区域内群众对绿色住宅的需求、对绿色住宅的认识程度对了解消费者是否有意愿购买绿色建筑具有一定的意义。

5.环境资源协调

良好的居住环境及生活舒适度是衡量消费者是否愿意在此区域购进绿色住宅的重要因素，一旦区域内居住环境质量下降，将直接影响消费者的购房意愿，从而导致绿色建筑出现不经济的可能性增强，最终使得地区绿色建筑项目的经济敏感性也随之增强。

6.区域内已有绿色建筑规模

区域内已有绿色建筑面积、已有城镇绿色建筑占新建建筑比例[20]可以在某种程度上反映到目前为止地区现有的绿色建筑发展水平。在所辖区域内如果这两个指标数值越大，说明该地区现有的绿色建筑市场水平越高，其相应的绿色建筑项目开发商的开发经验及施工技术水平、管理水平也可能会更高，即地区绿色建筑项目整体建设能力较强。

7.城市经济发展

地区人均国内生产总值可以反映一个地区居民的收入与支出水平。而绿色建筑由于其节能减排、可循环等环保特点，其销售价格普遍高于传统建筑，只有地区居民收支水平较高时，消费者才可能有购买绿色建筑的意愿；人口密度可以反映一个城市人口的集中程度，而城市土地资源有限，人口密度过大将造成区域土地利用不足，而解决这一问题最有效的措施是有效合理分配土地、合理开发地下空间。而各个地区地下空间的利用难度不尽相同，可能会增加绿色建筑项目的开发成本，造成经济差异。

8.环境治理与利用

环境治理与利用的指标主要通过影响绿色建筑的增量成本，从而影响绿色建筑的经济效益。就绿色建筑概念而言，其内涵包括节水、水循环利用等方面，主要涉及对非传统水的利用等。如果项目所在地城市污水处理率较高，城市市政水系统较为完善，污水、雨水回收利用系统较好，不仅可以降低相应的成本还可以有效防止城市污染；材料资源的合理选择与利用也是影响绿色建筑经济的重要因素。废弃的绿色建材可以与城市固体废料处理相结合，如果项目所在地固体废弃物[21]处理率较高，故用于该项过程的成本就会降低，从而造成不同绿色建筑之间的经济差异。

9.城市创新水平

地区科技创新水平和知识创新水平两个指标能够体现该地区对科技技术、教育知识的发展水平和重视程度，反映了城市的创新能力，表明在此区域是否有绿色建筑项目发展的可能性。

10.政府政策

在我国《绿色建筑评价标准》中暂未涉及有关绿色建筑政策等评价因素，但结合实际情况，政府对绿色建筑的激励性政策力度、绿色建筑的宣传力度以及地区绿色建筑评估体系的规范程度直接影响绿色建筑的经济效益。一旦该地区绿色建筑经济脆弱性显现，如果地区政府对绿色建筑项目的补贴政策体系较为完善，能够极大地帮助项目获得效益，降低该地区绿色建筑经济脆弱性。

四、绿色建筑脆弱性数据收集及分析方法

脆弱性评价方法主要分为定量和定性两类，较为常用的有模糊综合评价法、主成分分析法、复杂网络分析法等[22]。在评价脆弱性系统时，所选择的计算方法将在某种程度上对评价结果产生影响。由于本文数据涉及较多的定量和定性数据，同一个指标体系中的多个指标因素可能会具有某种关联性，而随意增减指标会导致部分相关信息丢失，使得最终的分析结果出现较大误差。同时因主成分分析法只能分别得出川南四个城市绿色建筑经济脆弱性的整体情况以及反映各个指标的权重情况，不能较为明显直观地揭露川南绿色建筑经济脆弱性系统网络的内部规律以及绿色建筑经济脆弱性系统中的关键凝聚子群。而复杂网络分析法能够较好地揭示复杂系统本身的内部规律，以及能用图形的形式直观反映系统的关键核心元素。因此选用复杂网络分析法能够较好弥补主成分分析法的部分缺陷，两种分析方法结合能够在分别得出各个城市的脆弱性等级后，较好地反映川南经济区绿色建筑经济脆弱性系统的潜在规律，提取出凝聚程度较高的关键子网络。故在全面综合考虑指标及数据收集后，本文拟运用主成分分析法使得川南经济区绿色建筑经济脆弱性指标体系更加简化，利用熵值法求得的权重值来计算川南四个城市的绿色建筑经济脆弱性指数，得出各个城市的脆弱性等级，最后利用复杂网络分析法提取出关键性凝聚群，直观反映川南经济区绿色建筑经济脆弱性系统的内部结构。

（一）数据统计及检验

1.问卷设计及数据统计

川南绿色建筑经济脆弱性评价指标体系所涵盖的范围较大，且有些指标数据无法完全用定量数据衡量分析，故该评价体系涉及定量和定性两类指标。其中定量数据主要来源于《四川省统计年鉴2017年》、四川绿色建筑官网、川南四市环保局环境公报、四市统计年鉴2017年统计数据，部分原始数据如表2所示；定性数据是通过问卷调查的形式获得，采用李克特五级量表打分。在数据收集方式上，主要通过“问卷星”（https://www.wjx.cn/jq/37489286.aspx）网上问卷的形式发放问卷。

表2 川南经济区绿色建筑经济脆弱性定量指标数据

（1）问卷设计及预调查

问卷主要包括调查的主体部分，对被访者信息涉及较少。绿色建筑经济脆弱性指标对系统的影响程度调查是本次问卷调查的主体部分，涉及对绿色建材市场发展程度、绿色建筑投入、绿色建筑开发经验等指标变量的测量。问卷中各变量问项的设计和测量是在现有学者研究绿色建筑脆弱性量表的基础上提炼得到的[23]，且结合川南经济区绿色建筑现状及咨询请教管理科学与工程专业教授的相关建议修正而来，剔除不必要的题干如剔除敏感性指标下的对绿色建筑项目关注程度指标[14]。问卷个人信息类包括性别、年龄、最高学历方面[24]。

问卷调查过程可分为预调查和正式调查，其中预调查选取的受访者是主要是生活在川南地区以及四川地区的居民。利用“问卷星”随机选取24 人对初始问卷进行预调查，预调查的内容主要包括题目描述是否容易被理解、题目问项内容有无不妥以及在填写结果中容易出现什么问题等。并根据预调查反馈的结果进一步修正完善问卷，最终形成了相对简明的调查问卷。

（2）问卷数据收集

为使问卷调查结果更加具有科学性，对调查对象进行多地区数据收集。同时为确保问卷填写质量，主要通过三种方式确保问卷质量：（1）在设置问卷调查第一题选项时，增添“对以上城市都不了解”选项，如果被调查者对川南经济区各城市绿色建筑现状均不了解，勾选了此选项，则问卷自动跳至结束页提交问卷，在筛选有效问卷时可直接视此类问卷为无效问卷，这种方式同时也使得问卷调查结果较能反映川南经济区绿色建筑经济脆弱性的实际情况；（2）检查填写问卷的总时长，视填写总时长较短的问卷为无效问卷；（3）为减小被访者在填写问卷过程中出现所有问卷选项结果均一致的情况，在第10 题、11 题、12 题处设置选项随机分布。最后在分析问卷结果时，如果问卷各题选项还是出现均相同的情况，视为无效问卷。

整个问卷共发放351 份，收集回收问卷共335 份，剔除有明显无根据、随意回答等无效问卷后，剩余共286 份有效问卷。

2.数据的信度效度检验

为了确保问卷调查后的数据是否具有可靠性、有效性，有必要用SPSS 软件对收集到的脆弱性调查问卷质量进行信度与效度检验。

（1）信度检验

检验信度的方法较多，最常用的是克隆巴赫Alpha 系数[25]，评判标准为：如果克隆巴赫Alpha 系数值高于0.7，则可将其确定为高置信度值。本文主要利用SPSS 软件对调查问卷进行统计分析，将286 份有效问卷数据输入SPSS 进行检验，在可靠性统计中可以得出克隆巴赫Alpha 系数为0.778，显示出良好的内部一致性信度。

（2）效度检验

效度检验主要分为两类：内容效度和结构效度两种类型。在内容效度检验方面，由于绿色建筑经济脆弱性评价指标体系所用的指标主要是以现有研究理论为基础并根据川南经济区的区域特点进行相关修订、增减而得来。因而可以认定其具有良好的内容效度[26]；在结构效度方面，利用因子分析得出其KMO 为0.791，也通过巴特利特球形度检验，总方差解释率为76.257%，表示原有变量具有较好的效度，适合用于作因子分析。

因此，可以认为本次调查所使用的数据在信度和效度方面已基本达到研究要求，数据可以用于后续的计算及研究。

（二）主成分分析法

主成分分析法是一种多变量统计分析法，将多个关系复杂的指标概括为几个综合指标，通过综合分析将原始较多的变量替换为若干潜在的综合因素即主成分，尽可能还原初始变量的信息[27]。由于川南绿色建筑经济脆弱性评价体系中涉及多个指标，这些指标之间往往存在着某种关联性，如不经处理直接代入分析，不但分析过程困难，最终的结果也会与实际情况有较大偏差。为了避免此类问题出现，运用主成分分析法简化初始指标体系，通过主成分提取出来的载荷矩阵、特征值构建新的综合指标体系，其具体计算步骤如下：

第一，标准化处理。为了减小由于评价指标量纲和拟决策目标影响方向的差异而导致决策误差，经标准化处理后可构建标准化决策矩阵（yij）m×n；为了降低计算的难度，通过采用极差法标准化所有初始指标数据，其中分别对效益型、成本型指标作如下处理：

第二，计算特征值并确定主成分载荷矩阵。利用SPSS 软件对归一化后的数据降维分析，得出特征值高于1 且累计贡献率超过85%的主成分[28]以及相应的主成分载荷矩阵。

第三，由软件得出的特征值所对应的特征向量得出绿色建筑脆弱性的新指标评价数值x'ij。

（三）熵值法计算指标权重

熵值法是通过给定指标的信息熵来测算其是否具有一定的有效性，以此来评判该评价指标对整个评价系统的影响程度，是一种客观赋权法，各指标的权重是由相应的变化幅度对系统的影响程度来确定的[29]。本文运用熵值法的主要目的是确定经主成分分析简化后的新指标体系权重，为计算脆弱性指数作进一步的准备。其算法实现过程如下：

（1）数据非负向化处理

通过SPSS 因子分析后部分新变量变为负数，而熵值法需要对数据作对数处理，为消除负数对计算过程的影响，需对数据作非负向化处理。在目前的文献中，常用的非负向化处理方式有极差法、标准化法和平移法等方法，本文为了处理初始数据简单方便，拟采用正向平移方法。即对经主成分分析后提取出的主成分分别选取负向最小值，选取的平移值越靠近负向最小值，最终的分析结果越显著。

其中n 为平移幅度，n＞|minx'ij|，针对本文新评价指标数值所保留的小数点位数，n 取|minx'ij|+0.00001。

（2）计算第j 项指标的熵值Hj

其中规定当fij=0 时，fijIn（fij）＝0，j=1,2…n

（3）计算第j 项指标的效用值Dj和熵权Wj

其中Dj=1-Hj

（四）构建脆弱性函数模型

根据脆弱性、稳健性、敏感性和恢复性的概念并借鉴现有文献[30-31]的脆弱性函数模型计算方法，可知脆弱性（V）与稳健性（R）、敏感性（S）成正相关，与恢复性（E）成负相关。得出脆弱性函数计算公式为：

（五）绿色建筑经济脆弱性等级

设样本均值为α，标准差为β，借鉴正态分布原理得到绿色建筑经济脆弱性等级划分区间范围[32]。若脆弱性满足V＜(α-0.5β)，则视脆弱性等级在低脆弱性区间，满足（α-0.5β）＜V＜α 视脆弱性等级为较低脆弱性，在α＜V＜(α+0.5β)区间，可视为具有较高脆弱性等级，V＞（α+0.5β）视为具有高脆弱性等级。

（六）复杂网络分析法

复杂网络是一种抽象的网络系统，是指由一些元素和元素之间关系的集合所组成的高度复杂性的网络[33]。能够有效地描述系统自身的网络拓扑结构，解释系统自身的内部规律，由于拓扑结构与其系统功能和内部性质关联性较大，因此复杂网络分析也常被用作脆弱性研究的方法[34]。构成复杂网络的元素本身往往很简单，但是元素之间的交互作用机制往往存在较高的复杂性，如果系统中的元素可以用“节点”来表述，那么节点与节点之间的影响可用“边”来表示[35]。即可以通过利用复杂网络的形式来描述川南绿色建筑经济脆弱性指标间的关系，也就是说用复杂网络中顶点之间的连线“边”来表示川南绿色建筑经济脆弱性评价指标与指标之间的关联关系，并根据绿色建筑经济脆弱性相关分析数据，识别系统凝聚程度较大的关键子网络，即影响川南绿色建筑经济脆弱性的关键元素。

五、川南经济区绿色建筑经济脆弱性实证分析

（一）川南经济区绿色建筑相关现状

四川省绿色建筑推广工作从2005年开始起步，经过十多年时间有了一定的发展，出台的有关绿色建筑的政策性文件逐渐增多。其中，《四川省居住建筑节能65%设计导则》以及《四川省推进装配式建筑发展三年行动方案》中明确提出该省建筑节能65%的工作，应率先在川南地区的泸州、宜宾等城市开展进行。借力四川省大力推进建筑节能，率先在川南地区试点，川南地区应抓住此次绿色建筑发展机遇。但尽管随着朗诗地产、碧桂园、绿地集团、万达等地产公司入驻川南经济区，区域内能称得上是绿色建筑的并不多，且数量明显落后于成都、重庆等周边城市。为了更好地探析川南绿色建筑经济脆弱性较有代表性的评价因素，现将其地区绿色建筑相关现状分析如表3所示。

表3 川南经济区绿色建筑发展概况

（二）脆弱性评价结果及等级划分类型分析

1.主成分分析

利用SPSS 软件进行主成分分析后，可得到累计方差贡献率大于85%且特征值大于1（如表4）的主成分载荷矩阵如表5所示。

第1主成分在R11、R13、R21、R22、R23、R31、R32、R42、S13、S16、S22、E21、E22、E41、E43指标上有较大的载荷值，特征值为13.89，方差百分比为46.299%。这些指标主要反映了区域内绿色建筑整体技术水平与政府支持状况，可归纳为绿色建筑技术及政策类指标。所辖区域内绿色建筑整体发展水平的优劣以及当地政府是否出台利好的绿色建筑政策从根本上影响开发商开发绿色建筑项目的意愿，可以说这类指标是川南经济区绿色建筑经济脆弱性系统的第一驱动要素。第2 主成分F2 在R33、R41、S11、S12、S15、S18、E11、E12、E31、E32 指标上有较大的载荷值，其特征值为8.897，方差百分率为29.657%。这些指标主要反映区域内环境资源与治理水平，可归结为环境类指标。环境优良、居住度适宜是促使绿色建筑经济脆弱性较低的关键因素，区域环境整体质量差则容易削弱当地绿色建筑对经济风险敏感性的应对能力。第3主成分在R12、S14、S17、S21 和E42 指标的载荷值相对较大，其特征值为7.213，方差百分率为24.044%，这5 个指标主要是指区域内绿色建筑资金投入、建成区绿化覆盖面积区域及已有建筑建成区情况等，总体可归纳为绿色建筑的资金投入及区域内已有建筑情况。区域内绿色建筑资金的投入情况将直接影响项目是否能够正常的建设，同时区域已有建筑的建设程度会对绿色建筑经济脆弱性系统造成某种压力，如果资金投入情况不理想或绿色建筑占新建建筑占比不高将会影响川南经济区绿色建筑经济系统的脆弱性。

利用主成分特征值与标准化后数值[31]而求得的新指标评价数据x'ij见表6。

2.熵值法分析

由于主成分分析后有一部分数值变为负数，为防止熵值运算时对数无法计算，应先非负化处理数据，经正向平移后的数据如表6。通过熵值法的具体计算步骤，并对正向化后的数据进行熵值法计算，得出权重值如表7。

3.脆弱性评价结果

同上述步骤将由熵值法得到的权重值和标准后的数据累积后相加得出川南绿色建筑经济的R 值、S 值、E 值，然后分别带入脆弱性函数关系式中，容易求得川南经济区绿色建筑经济脆弱性指数值如表8所示。根据前述脆弱性等级划分方式，计算得出川南绿色建筑经济脆弱性样本的平均值α 为0.1215 ，标准差β 为0.090，也就是说绿色建筑经济脆弱性在0.0765 以下视为低脆弱性等级，其数值在0.0765—0.1215 内视为较低脆弱性，数值在0.1215—0.1665 内视为具有较高脆弱性，超过0.1665 视为高脆弱性，根据此脆弱性等级划分，得出川南经济区绿色建筑经济脆弱性等级如表8。

4.脆弱性等级评价分析

为反映川南经济区绿色建筑经济系统脆弱性空间分布差异，现绘制出稳健性、敏感性、恢复性、脆弱性等级的空间分异图，其稳健性、敏感性、恢复性等级划分方式仿照脆弱性等级划分方式进行分类。

表4 特征值及总方差解释

表5 旋转后的主成分荷载

表6 新评价指标数值及经正向化处理后的数值

表7 熵值法计算结果

表8 川南经济区绿色建筑经济脆弱性等级比较

如图1所示，川南经济区四个城市的绿色建筑经济脆弱性均受R－S－E 影响，但这四个城市受各部分的影响程度有所不同。如宜宾市出现了最大的绿色建筑经济脆弱性，究其原因是因为宜宾市绿色建筑经济敏感性指标过高、恢复性指标过低，分析宜宾市各指标得分发现区域内环境综合得分、群众对绿色建筑的需求、人均绿地面积等指标得分较其他三市低，多种因素作用导致宜宾市整体绿色建筑经济脆弱性指数最高；泸州市和内江市脆弱性较低的原因是因城市现有绿色建筑发展基础在四个城市中相对较好，且居住环境适宜等，使得两个城市的绿色建筑敏感性得分在排名靠后，而恢复性得分靠前，综合计算得出城市绿色建筑经济脆弱性较低；对于自贡市绿色建筑经济脆弱性而言，系统受R－S－E 影响较大，使得三者得分在四个城市中都偏高，说明自贡市的各绿色建筑经济脆弱性各子系统都较为薄弱。且整个空间差异分布图以内江市、自贡市、宜宾市自上而下呈现绿色建筑经济脆弱性指数梯度上升的情况。

图1 川南绿色建筑经济脆弱性空间分布差异图

从图2可知，稳健性得分较高的是泸州市，宜宾市稳健性较低，内江市、自贡市稳健性得分低，即其他条件相同情况下，泸州市较易使绿色建筑表现出不经济。主要是由于泸州市降水量和湿度在四市中比较高且环境得分较低，这些可能会对绿色建筑在实际施工中以及对当地住户的生活舒适度等方面有所影响，且经查阅泸州市调查结果初始均值，发现被访者对泸州市既有建筑改造面积、城镇绿色建筑占新建建筑面积比例、政府对绿色建筑项目的激励性政策等指标打分较低，这在某种程度上也可能使得泸州市绿色建筑经济稳健性较大。

图2 川南绿色建筑经济稳健性空间分布差异图

从图3可以直观看出，自贡市、内江市、宜宾市均属于绿色建筑经济高敏感性城市，其中自贡市敏感性得分最高。结果表明这三个城市绿色建筑经济的脆弱性系统容易受到外界不利环境的影响，一旦系统受到一定的破坏将会致使其绿色建筑经济敏感性增强。也就是说一旦川南经济区绿色建筑经济效益不景气，这三个城市容易将这种态势发展的更为恶劣，加之川南地区现有绿色建筑市场发展程度较低、现有开发商绿色建筑项目开发经验较匮乏，加剧三个城市的绿色建筑经济敏感性过高。并且从敏感性相关指标来看，自贡市所辖区域内现有绿色建筑规模是四个城市中最小的，且在环境空气质量达标率上位于几个城市的中下水平。某种程度上，区域内的生活环境将影响消费者的消费需求从而影响绿色建筑经济，导致自贡市在同等情况下，最不容易获得良好的绿色建筑经济效益，从而呈现绿色建筑经济高敏感性。

图3 川南绿色建筑经济敏感性空间分布差异图

从图4可以看出，恢复性得分低的是自贡市和宜宾市，即如果城市内绿色建筑项目出现不经济性，自贡和宜宾市的绿色建筑经济系统的恢复能力是较差的。而恢复性得分最高的城市是内江市，即在相同情况下，内江市对绿色建筑经济脆弱性的恢复性是最好的。这与内江市是川南经济区第一个率先修建绿色建筑住宅的城市密切相关，并且与地区对绿色建筑的激励和支持政策力度较大、区域内年空气质量达标率和环境综合得分等因素在四市中处于较高水平以及与当地居民有较高购买绿色住宅的需求有一定关系。并且查阅问卷调查结果，发现内江市的公众对绿色建筑的认识程度、群众对绿色建筑的需求指标得分较其他城市高，消费者有购买绿色建筑消费意愿又在一定程度吸引开发商有意愿在内江市修建绿色建筑住宅楼，多种影响因素作用使得内江市绿色建筑经济恢复性得分最高。

图4 川南绿色建筑经济恢复性空间分布差异图

（三）复杂网络分析

本文运用复杂网络分析法主要是通过PAJEK 软件的k-core（k-核）和islands（岛屿）功能对绿色建筑经济脆弱性进行分析。

1.k-core 算法

现有研究已经提出多种可用于不同环境、背景下的可识别影响力节点的方法，较为常用的有临近度中心性法、k-core 算法等[36]。由于k-core 算法易于获得节点重要性排序指标[37]，且能在较为复杂的网络系统中精确快速的辨别出网络中最具有影响力的节点，故本文选取kcore 法识别绿色建筑经济脆弱性系统的关键影响力节点。k-core 算法的核心内涵是指处于网络系统核心处节点的影响力要远大于边缘节点的影响力。能够描述网络的集中程度，是一种获得网络关键子群的方式[38]。其基本概念是指去除边缘上影响力不大节点，去除“度”数值小于k 的所有点及其边，以及得到影响力最大的内部节点时所剥离的层数[39]。得到网络中每个顶点的度不小于k 的最大子网络，可以反映各个顶点的深度，使关键子网络更加显著，体现网络的内部规律以及刻画系统内部之间各种关系[40]。在复杂网络关系中，其k 值越大，说明该k-core所在网络的集中度和凝聚力越高。

2.islands 法

岛屿定义是指由系统中的子网络是根据多重连线值判定的，能够快速发现网络系统的最大子网络，可以直观反映岛屿子网络的结构[41]。它能够保留核心网络，也可以反映岛屿与周围结构的异同，使得网络中心的权重显著大于网络中心以外的弧的权重，实现岛屿可视化，以此反映网络系统的结构和内在潜藏规律。

为简便分析，本文采用主成分分析降维前的数据作为k-核绿色建筑经济脆弱性提取的基础，在k-核的基础上再应用岛屿功能做网络的进一步分析，以揭示川南绿色建筑经济脆弱性复杂网络系统的内部规律，找到影响绿色建筑经济脆弱性的关键因素，以期为川南绿色建筑项目决策者提供较为可行的绿色建筑经济脆弱性解决方案和策略。经PAJEK 软件的Create Partition（新建分区）功能寻找无方向的脆弱性网络系统中的k-core，提取出能够囊括系统所有顶点的3-core，即k-核（core=3），反映了在川南绿色建筑经济脆弱性关系网络系统各个影响因素都有与不少于网络中其他3 个脆弱性影响因素有联系，提取出来的网络可以较为直接客观的表征出川南经济区绿色建筑经济脆弱性网络系统的关键性影响因素之间的联系；利用岛屿功能（提取出的islands=1）找到网络系统中连通外界子网络的最大子网络，分析后可得出如图5、表9所示的川南地区绿色建筑经济脆弱性复杂网络信息，经分析和识别出在川南经济区绿色建筑经济脆弱性网络系统中凝聚程度较高的影响因素是绿色建筑项目人员技术水平、项目因地施工难度、绿色建筑智能化技术、新型环保可再生能源利用技术、相对湿度、人均绿地面积、建成区绿化覆盖面积、废弃垃圾处理率、科技创新水平、政府对绿色建筑的激励性政策力度等指标。

图5 k-core 网络岛屿图

表9 川南经济区绿色建筑经济脆弱性影响因素网络岛屿信息

六、结论与展望

通过结合绿色建筑经济脆弱性相关概念及内涵，基于稳健性、敏感性、恢复性三个属性层建立绿色建筑经济脆弱性综合评价指标体系，运用主成分分析法、复杂网络分析法分别得出绿色建筑经济的脆弱指数值以及能够反映脆弱性关系的关键性凝聚子群。结果表明，川南地区绿色建筑经济脆弱性等级呈现较大的分布差异，宜宾市具有最高的脆弱性，自贡市有较高的脆弱性，泸州市和内江市脆弱性较低，且总的来说对各个城市脆弱性影响较为显著的是敏感性。基于研究过程有以下发现：

第一，绿色建筑经济敏感性差异是导致区域脆弱性差异的关键影响因素。当所建设项目区域的气候、地理等环境改变时，项目的敏感性也随之波动，致使绿色建筑项目的经济性降低。故建议无论是政府、开发商或是其他绿色建筑项目决策者在解决区域绿色建筑经济脆弱性问题时，重点从减小敏感性方面找寻解决办法，以有利于绿色建筑在项目周期内控制成本，获得更好的经济效益。

第二，政府对绿色建筑经济脆弱性有重要影响。基于川南四市绿色建筑经济脆弱性评价结果，发现在绿色建筑脆弱性关系中地方政府对绿色建筑激励政策和宣传力度对绿色建筑经济脆弱性有重要影响。建议项目所在区域突破地区限制，协同发展绿色建筑，制定合理有效的绿色建筑鼓励政策。如大力发展区域本土的绿色建材市场以及出台相关鼓励消费者购买绿色建筑住宅等优惠政策，促使房地产商愿意在区域内开发绿色建筑。

第三，区域居住环境和适宜度对绿色建筑经济脆弱性同样有重要影响。从表2可知川南四市的环境综合得分和空气质量均不高，这使得推动川南地区联动治理区域环境污染显得尤为重要。提升绿色建筑项目所在地的居住舒适度又间接促使消费者有在此地区购买绿色建筑住宅的意愿，可有效降低城市绿色建筑经济脆弱性等级。

第四，结合川南经济区绿色建筑经济脆弱性系统的复杂网络分析结果，建议我国绿色建筑项目在建设时改变传统项目忽视系统脆弱性的不足，并在考虑绿色建筑经济脆弱性时，重点关注凝聚程度较高的影响因素如绿色建筑项目人员技术水平、项目因地施工难度、绿色建筑智能化技术、绿色建筑的激励性政策力度等指标。提高区域内房地产商的绿色建筑施工、技术水平，同时吸引绿色建筑开发经验较为丰富、绿色建筑节能环保技术较好的开发商并结合区域具体情况合理开发绿色建筑项目。

但需要指出的是，因绿色建筑经济脆弱性系统具有动态变化、不确定性等特点，用指标体系中的局部指标来完全表征系统是不可能的，且本文研究有关绿色建筑脆弱性定量数据和样本量的不足，考虑了部分主观因素的影响，使得目前的评价方法尚不能完全做到客观全面的评价。因此，本文得出的结论可反映川南四个城市绿色建筑经济脆弱性的相对高低，但不能完全反映川南地区绿色建筑经济脆弱性水平的绝对高低。在实际的绿色建筑项目的决策和应用中，要想更加科学、全面地反映绿色建筑经济脆弱性规律是需要进一步的探索与研究的内容。