2.1　相关理论基础

（1）技术创新理论。

熊彼特^[7]认为，创新是指把一种新的生产要素和生产条件的“新结合”引入生产体系。低碳经济的实质是能源利用效率和改善清洁能源结构的问题，核心是能源技术创新和制度创新^[8]。企业的项目创新以低碳技术创新为主导，是以能源技术革新为主体的一种创新，相对于传统化石能源技术而言，以可再生能源技术为主体的低碳技术是一种突破性创新^[9][10]。其创新目的是提高能源效率来稳定或减少能源需求，同时减少对煤炭等化石燃料依赖程度的主导技术，涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门^[11]。国内学者的研究表述虽然不同，但是从学术逻辑上看，基本认同低碳经济技术创新是基于传统能源技术方式有着突破性革命性的创新转变的观点^[12]。王海芹、邹骥等在研究中国的低碳经济时指出，我国需要实现从一个传统的发展路径向一个创新性的发展路径转变^[13]。陆小成、李兴川则认为，低碳技术创新的特征、功能、动力、价值取向等层面具有内在的社会建构性，低碳技术创新社会建构的途径主要包括：推动低碳技术创新价值规范的社会制度整合；强化低碳技术创新价值体系的社会认同性整合；构建低碳的国家和区域创新系统，为低碳创新提供社会支撑^[14]。

低碳技术创新涉及工程建设，具有一般工程项目投资额大、周期长、经验值低等特征，且能源属于技术密集型行业，技术要求高。另外，能源行业关系到经济和社会发展大局，受政治、社会影响较大。2010年，我国在新能源和技术研究领域的投资超过500亿美元，并且计划在2020年实现可再生能源达到500GW，其中大部分是风电和太阳能利用。建筑项目的技术创新存在诸多风险，如项目起步阶段的筹资风险、项目开发阶段的意外风险和政策风险以及项目运营阶段的金融波动风险等，其风险承担主体涉及设备制造商、项目投资方和项目运营方^[15]。

（2）环境规制理论。

环境规制是指政府通过制定相应政策与措施对厂商等的经济活动进行调节，以达到保持环境和经济发展相协调的目标。环境规制是社会规制的一项重要内容，作为规制理论的一个分支，环境规制理论还处在不完善、不系统阶段。相关理论涵盖了规制主体的经济人假设以及政府规制用于解决个人利益与公共利益之间的一些基本理论工具，包括市场失灵理论、产权理论、信息不对称理论、委托—代理理论、不确定性理论以及生态工业学理论，环境资源的稀缺性、公共性和经济的外部性是环境规制的主要理论基础^[16]。环境规制是目前公认的纠正制度失灵的比较好的手段，已经被许多学者和环境规制部门所认同并付诸实践^[17]。环境规制类型主要有政府命令型环境规制和市场激励型环境规制^[18]。政府命令型环境规制往往采用直接规制手段，即通过标准制定、配额限制、许可证等进行税收限制；市场激励型环境规制是指通过经济手段如污染权交易制度、收费制度、税收制度以及财经激励制度对环境绩效进行调节，以实现环境与经济的协调发展。

（3）计划行为理论。

计划行为理论（Theory of Planned Behavior，TPB）由Ajzen所提出，是从Ajzen和Fishbein提出的理性行为理论（Theory of Reasoned Action，TRA）演变而来的^[19]。该理论认为制定计划是人实施行为的第一步，能够帮助大家认识人是如何改变自身行为模式的。低碳建筑发展的社会环境主要是从利益相关者的角度来看，是否实施低碳转型和技术创新具体受节能减排意识、社会价值观、价值取向、风俗习惯、社会责任感、对新产品的认知及认知、态度、期望、学习、理解相关的个人因素的影响^[20][21]。计划行为理论的基本原理和影响决策者实际行动的行为关系见图2-1。该理论认为，人的行为信念、规范信念和控制信念会影响人的行为和决策，从而影响人的行动。

计划行为理论包括五大因素，分别是行为态度、主观规范、知觉行为控制、行为意向和实际行动。行为意向是影响行为最直接的因素，而行为态度、主观规范和知觉行为控制三者综合影响行为意向。计划行为理论在国外已被广泛应用于多个行为领域的研究，并被证实能显著提高研究对行为的解释力和预测力^[22]。

（4）系统动力学理论。

系统动力学（System Dynamics，SD）是系统科学理论与计算机仿真紧密结合，研究系统反馈结构行为的一门学科，是系统科学与管理科学的一个重要分支^[23]。它主要通过定性与定量结合的方法，研究系统内部的动态结构与反馈机制，用于解决社会、经济、生态等复杂的系统问题。系统动力学同时也是一门交叉性强、综合类研究系统问题的学科。它综合了系统论、控制论、伺服机械学（Servo-mechanism）、信息理论、决策理论及模拟仿真等多个学科。系统动力学最初由美国麻省理工学院（MIT）Jay W.Forrester教授在1956创立，代表著作被认为是《工业动力学》（Industrial Dynamics）。系统动力学的第一份计算机模型语言由Richard Bennett创造并在1958年最初编译，称SIMPLE（Simulation of Industrial Management Prob-lems with Lots of Equations）。经过几十年的发展，系统动力学的应用领域十分广泛。在理论研究方面，用于解决各类复杂系统的理论问题，例如混沌理论等；在应用方面，主要应用在工业和企业管理、国民和区域经济调控、世界人口和资源问题以及资本市场波动和不稳定性等方面，目前应用几乎延伸到各类系统及各个领域。

在国际上，系统动力学方法也广泛应用于可持续发展的研究，最经典的著作源自《增长的极限》^[24]。1968年，意大利学者Aurelio Peccei和来自十多个国家的30多名科学家、教育学家、经济学家、人类学家、国际组织人员共同探讨世界发展前景问题，建立了系统动力学全球模型（SD WORLD I），用来研究工业化、资源、污染、人口、粮食、贫困、教育等全球性发展的系统问题，并于1972年发布《增长的极限—罗马俱乐部关于人类困境的报告》，明确提出了系统动力学研究方法的优越性，引发了可持续发展的新理念和新思考。也有学者利用系统动力学研究企业的发展，如建筑企业的可持续发展或管理。早在20世纪90年代，David Ford就将系统动力学用于建筑业企业的研究，并且特别关注其项目管理能力的模块建设^[25]。

系统动力学的精髓在于以系统的观点去认识和解决系统所存在的问题，而运用系统思考、系统分析和系统模拟的思维解决问题也是系统动力学最主要的特征之一。作为多主体参与的建筑产业也是一个系统整体，而不是各部门或企业的简单集合。建筑企业在低碳技术创新转型过程中涉及的各参与企业系统内部的生产、计划、财务、销售、物流、研发和组织等子工作都应看成是一个系统。各种“流”（如信息流、物流、资金流）的汇集决定了产业低碳经济增长波动和碳排放控制目标实现的基本趋势，也决定了系统中持续涨落的“功能—结构”动态相互关系。系统内所有企业参与主体间的相互关系和行为取决于整个系统的性质和各个组成部分的性质。从这一点来说，系统动力学是用系统的观点来研究系统问题理论和方法的延续。

系统动力学中的一个主要特征是通过反馈回路来描述系统之间的关系和结构。所谓反馈回路是耦合系统的状态、速率（或称行动、决策）、信息的闭合通道。对应于系统的三个组成部分：单元、（单元的）运动、信息。反馈回路的极性有正负之分。仅含一个状态变量的反馈回路被定义为一阶反馈回路。一阶反馈回路是系统的基本结构或称基本单元。一个复杂系统则由这些基本机构加上延迟、逻辑等环节，按照子系统、层次组织起来，从而组成总的反馈系统结构。这些反馈回路根据周围环境条件的变化产生耦合、交叉、相互作用，从而产生系统的总功能与行为。在建筑企业实行低碳技术创新过程中，产业内部系统存在诸多反馈回路，其中总存在一个或一个以上的主导回路，这些主导回路的性质及相互作用（包括竞争与协作）决定了产业内部实施低碳技术创新行为的性质及其变化与发展趋势，带动了主导动态结构作用及效果。除主导结构之外的其他系统组成部分则称为非主导结构。主导结构和非主导结构共同存在，在某种特殊条件下还可以相互转化。这些关系相互影响，最终导致了建筑产业低碳技术创新企业参与主体的集群行为和系统行为。利用系统动力学方法来研究建筑产业企业内部的低碳技术创新，既扩展了对系统的研究，又兼顾了建筑产业中工程复杂性的反馈特征。

构建系统动力学仿真模型，首先要确定系统研究的目标，其次根据所要解决的问题找出系统中有影响的变量（或因素），用因果关系图描述复杂系统中各变量之间的关系，将一个复杂的系统用比较简洁和系统化的图形来表示。为进一步区别变量的不同性质，要根据因果关系图画出系统动力学流图，并用系统动力学专用语言建立系统仿真模型。

系统动力学流图主要由以下几部分组成^[23]：

①流为变量或状态变量（level variable），它反映物质、能量、信息等时间的积累，其取值是从系统初始时刻到特定时刻的物质流动或信息流动积累的结果，在系统中其值可以在任何瞬间观测（时点数）。在存量图中，状态变量是用一个矩形符号表示的，如图2-2，指向状态变量的箭头为状态输入量，自状态变量向外的箭头表示状态变量的输出量，其中R1为影响存量L的输入速率，R2为影响存量的流出速率。

②速率变量（rate variable），它是用来描述系统的累积效应变化快慢的变量。速率变量描述了状态变量的时间变化，反映了系统的变化速度和决策幅度的大小，是数学意义的导数。在系统中，其值不能在瞬间观测，但可以观测它在一段时间内的区间取值（区间数）。在系统动力学中，速率通常以阀门的形式表示，如图2-2中的R1与R2表示的就是速率变量。

③辅助变量（auxiliary variable），它是表达决策过程中的中间变量，是分析反馈结构的有效手段，也是系统模型化的重要内容。在此过程中既不反映积累，也不具有导数意义，是描述从“状态变量”到“速率变量”之间的“局部结构”。当速率变量的表达式很复杂时，可以用辅助变量描述其中的一部分，使速率变量表达式简洁化。图2-3中圆圈中的“存量偏差”就是辅助变量。

④常量（constant）或参数，它一般为系统中的局部目标或标准，在一次仿真运算过程中保持不变的常数。但在多次仿真过程中根据研究需要是可以调整的参数。如图2-3存量流图中的“调节时间”和“期望存量”均为常量。