再生水回用公眾參與意愿兩階段影響因素分析

劉曉君，陳詩祺，付漢良

（西安建筑科技大學管理學院，陜西西安 710055）

引言

水資源不均衡分布、不合理開發、水污染等原因正在引發全球性水危機[1]，按照傳統開源節流方式應對日益尖銳的水資源供需矛盾已難以解決水資源匱乏這一根本問題。再生水回用是解決水危機的重要途徑，通過對污水處理達標后重新開發利用，將單純的水污染控制轉變為全方位的水環境可持續發展，具有顯著經濟與環境效益。2021 年1 月14 日，國家發展改革委、科技部等十部門聯合發布《關于推進污水資源化利用的指導意見》[2]，提出“到2025 年，全國污水收集效能顯著提升，全國地級及以上缺水城市再生水利用率達到25%以上，京津冀地區達到35%以上；到2035 年，形成系統、安全、環保、經濟的污水資源化利用格局”的總體目標。為切實有效提高再生水利用率，需對現階段我國再生水推廣的制約因素進行探究?？紤]到污水處理技術幾乎能生產出滿足任何水質標準的再生水，技術問題已不再是再生水回用的阻礙，而公眾對再生水回用的偏見和排斥成為制約再生水推廣的核心因素。在過去的二十年里，由于公眾抵制，極多地區的污水再生利用項目建設和運營一直停滯不前，這也直接影響再生水回用的進一步推廣[3]。盡管已有眾多研究表明，使用再生水對人體健康造成的風險極低，但對化學品的恐懼和對健康風險的焦慮等刻板印象阻礙了公眾進一步參與再生水回用[4]。而對污水再生利用后水質的擔憂和對再生水技術的陌生感是形成再生水不潔這一刻板印象的深層誘因[5]，從本質上來說這是由于公眾對使用再生水技術的準備度和信心不足所造成的。

公眾參與意愿對再生水工程的推進至關重要，為緩解公眾對于再生水回用意愿低甚至排斥和抵制的現象，愈多研究開始探究驅動公眾再生水回用行為的相關對策。劉曉君等[6]在規范激活理論模型框架下證實了環保動機對居民再生水回用引導作用的產生機制。Hou 等[7]從區域缺水感知角度出發，以認知語境理論及意識—行為理論為基礎，探究其對公眾接受再生水的影響。Gao 等[8]將認知因素和情感因素納入再生水回用行為，從發起、形成和延續的行為過程中探究其作用效果。現階段公眾再生水回用意愿影響因素的定量研究多采用結構方程模型，但僅采用傳統結構方程模型探究變量間關系很可能將影響的過程簡單線性化[9]。而與結構方程模型和Logistic 回歸等其他傳統統計方法相比，人工神經網絡模型能夠以較高的預測精度模擬復雜的線性和非線性關系，考慮將其引入結構方程模型后的第二階段分析，既提高了所構建模型在模擬復雜線性和非線性關系的精確性，又提升了人工神經網絡對因果關系預測的適用性。

基于此，本研究整合技術接受拓展模型和技術準備度理論，在結構方程模型分析的基礎上引入人工神經網絡模型，構建公眾參與再生水回用意愿的SEMANN 兩階段模型，從再生水使用個體角度出發尋找制約再生水回用推廣的關鍵因素。

1 理論基礎與研究假設

1.1 技術接受拓展模型

技術接受模型（Technology Acceptance Model，TAM）被廣泛用于解釋和預測人們對某種新技術的接受程度[10]。TAM 主要以感知有用性及感知易用性解釋及推論使用者態度及行為意圖，而感知有用性及感知易用性則受到外部變數影響。傳統TAM 模型對個人行為意圖的解釋存在局限，為此Venkatesh 和Bala 對其進行拓展，納入了主觀規范、焦慮等變量，進一步增強技術接受模型的魯棒性，更深入地解釋了影響用戶技術接受的誘因。本研究選取主觀規范、再生水回用焦慮及便利條件對感知易用性和感知有用性進行解釋。

主觀規范是個體在決定是否做出某項行為時所感知到的外部壓力，是幫助個體進行自我調節其技術采納動機的主要外在動機因素之一。Hussain 等[11]基于計劃行為理論檢驗了個人在應對巴基斯坦碳排放時選擇采用Zig-zag 技術的態度及意圖，研究結果再次證實了主觀規范對新技術的采納意向有顯著影響?；谝延醒芯砍晒狙芯刻岢黾僭O：

H1：主觀規范正向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知有用性。

在再生水回用情景下，將焦慮的關注視角轉向用戶對于采納新技術的心理狀態，以進一步探究個人使用再生水時產生的負面情緒。David 及Hess[12]提出可以通過降低技術誘發的狀態焦慮，從而減少用戶感受到的技術壓力。Tsai 等[13]為用戶對采用遠程醫療服務的焦慮提供了理論框架的實證支持，用戶對使用遠程醫療存在負面情緒時，將降低該技術的感知有用性。基于已有研究成果，本研究提出假設：

H2：再生水回用焦慮負向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知有用性。

便利條件是影響個體行為決策的信念因素，該因素衡量的是用戶在多大程度上認為組織或技術的支援體系為自己使用該信息技術提供了便利。在本研究中支援體系主要是指了解再生水知識的途徑、再生水涉及的相關設施及公眾實際能夠使用再生水的機會等。Kurfali 等[14]研究結果證實便利條件對使用電子政務服務行為意向有積極影響。Terzis 和Economides[15]也證實便利條件直接正向影響學生采納計算機評估技術的感知易用性?；谝延醒芯砍晒狙芯刻岢黾僭O：

H3：便利條件正向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知易用性。

感知有用性是指個人在使用新技術時所感知到的價值信念；感知易用性是指個人在使用新技術時所感知到的使用難度或操作難度，感知易用性也是技術感知有用性的前置因素。尹潔林等[16]發現當消費者對新能源汽車有較高的感知易用性和感知有用性時，其購買意愿會顯著提高。李子琳等[17]分析得知測土配方施肥技術的采納意愿受到感知有用性和感知易用性共同正向影響，且感知易用性通過感知有用性作為中介對農業技術采納意愿產生影響?；谝延醒芯砍晒?，本研究提出假設：

H4：感知易用性正向作用于感知有用性。

H5：感知有用性正向作用于公眾參與再生水回用意愿。

H6：感知易用性正向作用于公眾參與再生水回用意愿。

1.2 技術準備度

技術準備度（Technology Readiness Index，TRI）旨在從多維度測量個體在面對某種技術的整體心理狀態，包括對此項技術的信心、態度等[18]。關于消費者的信念、認知、感受和動機在對產品和服務的評價方面既可能是促進因素，也可能是抑制因素，故該理論從樂觀性、創新性、不適性和不安全感四個維度衡量個人準備采用某技術的意愿。

樂觀性和創新性可視為個人使用技術的驅動力。對澳大利亞、中國和美國三國旅行者的在線調研結果證實，樂觀性和創新性對技術驅動服務的總體滿意度和可持續決策之間的關系具有正向調節作用[19]。Hung和Cheng[20]基于個人接受技術的心理狀態和兼容性發現，技術準備度的積極態度正向影響虛擬社區中知識共享的采納意愿?；谝延醒芯砍晒?，本研究提出假設：

H7a：樂觀性正向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知有用性。

H7b：樂觀性正向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知易用性。

H8a：創新性正向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知有用性。

H8b：創新性正向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知易用性。

不適性和不安全感可視為個人使用技術的阻礙力。趙慶等[21]發現，在移動圖書館使用中不適性和不安全感對移動圖書館服務質量有負面影響。Saqib等[22]運用采集到的截面數據對所構建的消費者購買節能家居產品意向模型進行實證分析，發現個人購買節能型家庭產品的購買意愿隨負面態度的增加而降低。基于已有研究成果，本研究提出假設：

H9a：不適性負向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知有用性。

H9b：不適性負向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知易用性。

H10a：不安全感負向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知有用性。

H10b：不安全感負向作用于公眾參與再生水回用意愿的感知易用性。

綜上，提出公眾參與再生水回用意愿理論模型，見圖1。

圖1 公眾參與再生水回用意愿理論模型

2 研究方法

2.1 量表設計

本研究以問卷調查開展數據收集工作，在現有文獻成熟量表的基礎上整合本研究量表，并根據公眾對參與再生水回用意愿的研究情景進行修改。除個人信息外其余問卷題目回答均采用5 級Likert 量表。為消除理解偏誤，在正式問卷調查開始前發放55 份預調研問卷進行小樣本測試，共回收52 份有效預調研問卷，再依據預調研問卷的信效度剔除無效觀察變量并完善觀察變量表述，最終得到正式問卷。

2.2 樣本選取與數據收集

本研究在水資源緊缺及水環境污染矛盾較為突出的陜西省開展線下紙質問卷和線上電子問卷雙渠道數據收集工作。2021 年5 月17 日—6 月9 日于西安市、咸陽市、渭南市主城區內共發放線下紙質問卷312 份，從回收問卷中剔除明顯邏輯錯誤及非完整問卷17 份，回收有效線下紙質問卷295 份；2021 年5 月9 日—6 月27 日，以陜西省境內城市居民為調查對象共發放線上電子問卷318 份，從回收問卷中剔除明顯邏輯錯誤及非完整問卷59 份，回收有效線上電子問卷259 份。最終回收有效線下紙質問卷及線上電子問卷554 份，問卷有效回收率87.94%，其中男、女比例為56.7%、43.3%。本研究將所采集數據導入SPSS 25.0進行數據處理，并利用Smart-PLS 2.0 及Python 3.7 對模型進行兩階段分析。

3 實證分析

3.1 基于SEM 的公眾參與再生水回用意愿模型分析

3.1.1 信度和效度檢驗

本研究通過觀察變量載荷、Cronbach’α值檢驗量表和所收集數據的信度。觀察變量載荷大于0.7 則認定觀察變量信度滿足要求，觀察變量及其信度與效度檢驗指標見表1，問卷中36 個觀察變量載荷介于0.777 至0.863 之間，滿足判定要求。數據信度判定要求Cronbach’α值超過0.7，本研究所有潛變量的Cronbach’α介于0.711 至0.894 之間，滿足判定要求，即所采用觀察變量和收集數據均具備良好信度。

效度評價由收斂效度評價和區別效度評價組成。由表1 可知，每個潛變量的平均抽取變異量AVE 值均滿足高于0.5 的判定要求，證明其取得良好收斂效度。區別效度采取Fornell-Larcker 準則進行檢驗。由表2 可知，所有潛變量AVE 的平方根均大于該構面與其他構面之間的相關系數，證明本研究取得良好區別效度。

表1 觀察變量及其信度與效度檢驗指標

表2 各潛變量間相關系數與AVE的平方根

3.1.2 模型擬合度分析

通過路徑系數的顯著性、決定系數R2和構面交叉驗證的重疊性Q2評估結構模型以判斷模型擬合程度。顯著性檢驗結果見表3，各影響路徑P值均＜0.05，即各潛變量間關系存在顯著性。感知有用性、感知易用性、公眾參與再生水回用意愿的R2分別為0.763、0.730、0.551，均大于0.5，說明模型擬合效果良好。感知有用性、感知易用性、公眾參與再生水回用意愿的Q2分別為0.490、0.507、0.336，遠遠高于閾值0，表明該模型具有強烈的預測相關性。結構方程模型效應檢驗結果見圖2，結果明晰了各潛變量間的影響路徑及其主要影響因素。

圖2 效應檢驗結果

表3 潛變量間標準化的路徑系數值

3.2 基于SEM-ANN 的公眾參與再生水回用意愿模型分析

根據結構方程分析結果構建人工神經網絡拓撲模型，見圖3。人工神經網絡模型包含輸入層、隱含層、輸出層。為驗證影響因子對相關因素的重要性，將結構方程模型中的顯著潛變量所對應的觀察變量i（1～23）作為神經網絡模型輸入節點。潛變量間關系及個數分別決定隱含層層數及神經元個數，人工神經網絡模型中神經元間連接方式由外生潛變量對內生潛變量的影響路徑決定，模型將標準化的變量荷載和潛變量間標準化路徑系數作為各神經元間連接預估權重。最后將內生潛變量所對應的觀察變量i（24～36）作為輸出節點。

圖3 基于SEM-ANN的公眾參與再生水回用意愿模型

本研究采用多層前饋神經網絡，選取Sigmoid函數作為隱含層和輸出層激活函數，利用Python 對SEM-ANN 訓練模型進行編程，再以測試集原值與預測值之間的均方根誤差RMSE 及決定系數R2為指標檢驗預測模型的擬合性和精確度。SEM-ANN 模型輸出項的RMSE 及R2見表4，證實基于SEM-ANN 的公眾參與再生水回用意愿模型有著良好的收斂性和擬合性。與原SEM 模型相比，感知有用性、感知易用性和公眾參與再生水回用意愿相應ix的決定系數均有明顯提高，特別是感知有用性和感知易用性的擬合能力有大幅度提升。分析結果證實所構建的SEM-ANN 聯合模型既彌補了結構方程模型對非補償模型中非線性關系解釋的缺失，又為具有“黑箱”性的人工神經網絡模型提供了輸入層變量、輸出層變量及各神經元間的影響路徑和影響程度等結構支撐，大大增強了模型預測公眾參與再生水回用意愿影響因素的精確性。

表4 SEM模型和SEM-ANN模型的擬合指標

3.3 結果分析

結構方程模型中各影響因素間路徑系數和人工神經網絡中隱含層各層間標準化相對權重見表5。在基于結構方程模型的公眾參與再生水回用意愿模型的分析結果中，研究假設H1 至H10 均得到驗證。第二階段中人工神經網絡模型的結論也基本驗證了結構方程模型中的結果。兩階段分析結果共同表明，感知有用性主要受到主觀規范、不安全感、不適性和感知易用性的影響，但在相對重要性的排序上存在一定差別，引入人工神經網絡分析后主觀規范的重要性排名大幅上升，而感知有用性對不安全感的敏感程度有所下降；在感知有用性的影響因素中，創新性、樂觀性和再生水回用焦慮的重要性排名較低，SEM-ANN 模型分析則認為再生水回用焦慮的重要性略高于另外兩者。兩種分析方法均認為便利條件是影響感知易用性的最主要因素，不適性和不安全感的重要程度有所差別，SEM -ANN 模型認為不安全感對感知易用性的影響程度高于不適性；樂觀性對感知易用性的影響最不顯著。兩階段分析均證實感知有用性對公眾參與再生水回用意愿的影響明顯高于感知易用性。

表5 影響因素相對重要性

4 結論與對策

4.1 結論

本研究從再生水個體使用者的視角出發，將技術準備度、主觀規范、再生水回用焦慮及便利條件與技術接受模型的關鍵變量感知有用性和感知易用性進行整合，建立公眾參與再生水回用意愿理論模型，運用結構方程和人工神經網絡對模型進行兩階段實證檢驗，得到以下結論：

（1）感知有用性和感知易用性對于公眾參與再生水回用意愿起促進作用，且采納意愿受感知有用性的影響更大。

（2）便利條件和主觀規范分別以感知易用性和感知有用性為中介對公眾參與再生水回用意愿起主要驅動作用。

（3）技術準備度對公眾參與再生水回用意愿有顯著影響，從分析結果看，樂觀性和創新性對感知易用性和感知有用性的驅動力相對較弱，但兩個負向維度對二者的阻礙力較為顯著。

4.2 對策

（1）感知有用性是目前影響公眾再生水回用意愿的關鍵因素，這意味著現階段公眾比起是否能實際使用再生水更關注的是再生水回用所產生的經濟效益和環保價值，表明再生水回用還處于宣傳推廣期，公眾對再生水回用行為多處于認知了解情景。所以再生水推廣應充分考慮再生水處理技術作為環境友好型技術所具備的親環境行為屬性，讓公眾能明確了解到使用再生水帶來的環境效益和經濟效益，引導城市居民對再生水回用和環保行為建立觀念聯想。同時，感知易用性對公眾再生水回用意愿的影響也不能忽視。公眾是否選擇采納再生水處理技術除了個人心理因素的影響外，還有相當程度上受外部控制條件影響。出臺激勵政策，完善城市再生水配套設施，提供有利的外部便利條件將有助于打破城市居民使用再生水的硬件瓶頸。

（2）在兩階段分析中均認為便利條件是影響感知易用性最顯著的因素，換言之，公眾對再生水的感知易用性很大程度上歸因于便利條件，而現階段公眾日常生活中了解和使用再生水的途徑較少，直接制約公眾再生水感知易用性進一步提升。主觀規范在人工神經網絡分析階段中對感知有用性的重要程度顯著提升，成為最關鍵的影響因素。表明個體在再生水回用的決策上受到社會情景和群體氛圍的滲透和約束，與自身相關組織的號召及對行為起重要指導作用個體的看法和建議等或成為影響公眾參與再生水回用的重要外部途徑。結合便利條件和主觀規范對于公眾再生水回用意愿的影響，未來可考慮加強相關集體的交流互通和生活片區內再生水的可利用性，聯合社區、學校、企業等平臺協同推進再生水處理技術推廣工作。通過聯合規劃，合理配置再生水資源；聯合宣傳，提升集體內部對再生水的認知；聯合運營，控制再生水生產成本，進而穩步提升公眾參與再生水回用的意愿。

（3）不適性和不安全感的存在極大限制了公眾進一步使用再生水的意愿，因此提升公眾再生水信息披露感知，降低再生水用戶潛在的不安全感和不適性，可破除現存再生水回用推廣困難的壁壘。此外，從再生水回用技術準備度的消極態度高于積極態度這一現象來看，現有的再生水宣傳推廣方式可能未達到預期效果。而知識普及手段的不適配是導致公眾對再生水技術的認知和信心不充分的主要原因，在持續加大宣傳力度時更要注重提高宣傳的有效性，重視政策解讀的及時性、宣傳材料的可理解性、再生水信息披露的可靠性，規避不理解、不信任等消極情緒的產生。