基于綜合評價模型的新型建筑工業化影響因素研究

段宗志 石端午

(安徽建筑大學 安徽 合肥 230000)

引言

1956年5月8日，國務院首次提出走建筑工業化的道路，中間經歷過多次變革，才形成如今的新型建筑工業化。21世紀的今天，建筑產業已經發展成為國民經濟的支柱性產業，為滿足當今建筑業轉型發展的要求，應堅持實行新型建筑工業化。

目前，不少學者已經做了建筑業發展方面的研究，但是還存在一定的不足。比如，有些學者只局限于建筑業轉型發展的研究，但并未結合新型建筑工業化影響因素進行整體性分析；有些學者只找出了新型建筑工業化發展的主要因素，缺少各種影響因素的協調性分析，無法獲取全面性的研究成果。黃金萍等[1]在闡述建筑業轉型發展過程中提到，既要構建完整的配套制度促進建筑業的轉型發展，又需要順應市場與產業發展趨勢推進建筑業優化升級，找到了促進建筑業轉型發展的研究思路，但是沒有結合新型建筑工業化影響因素進行整體性分析；趙金煜等[2]認為，專業人才缺乏是深層次原因，而市場監管機制不健全等一系列原因是表面原因。將ISM-MICMAC模型和模糊數學理論有機融合，改進了傳統 ISM 模型對專家評分的高要求，但是沒有統籌考慮各種因素協同作用，對新型建筑工業化產生的影響。而如今，正處于現代化建設的關鍵時期，進行新型建筑工業化影響因素的全面分析就顯得格外重要。

盡管我國在推進新型建筑工業化的過程中充滿著機遇，但不少現實問題也阻礙著我國新型建筑工業化的發展，使得新型建筑工業化在我國的發展較為緩慢，雖然政府和企業也開始積極探索新型建筑工業化的發展目標，但取得的效果并不顯著。從而，識別出哪些因素影響了新型建筑工業化的發展，這為加快新型建筑工業化在我國的發展明確了研究方向。

1 新型建筑工業化概念及影響因素

新型建筑工業化是通過新一代信息技術驅動，以工程全壽命期系統化集成設計、精益化生產施工為主要手段，整合工程全產業鏈、價值鏈和創新鏈，實現工程建設高效益、高質量、低消耗、低排放的建筑工業化。[3]這反映了新型建筑工業化提倡用一種更先進的生產方式取代現場澆筑施工的生產方式，從而提高建筑產品質量。同時，還要求以設計標準化、構件部品化、施工機械化為特征。一方面，減少環境污染和能源消耗；另一方面，提高生產的效率。新型建筑工業化在施工操作上整合了設計、采購、生產、施工等整個產業鏈，使得設計、采購、生產、施工一體化程度提高。[4]裝配式施工是借用新型建筑工業化理念孕育出來的一種典型代表，它是將工廠加工制作好的部件運至施工現場，在施工現場進行組裝，為了解決大型構件、部品在施工現場組裝的難題，許多傳統的建筑企業購置了大量的機械設備，使得機械化程度提高。[5]

新型建筑工業化自提出以來，之所以能被國家提倡是因為它符合中國的現代化要求，并且基于上述論斷和國家的號召，中國開展了大規模的新型建筑工業化建設。由于受工業化初期的標準化設計制度不完善等因素的影響，產生了工程施工過程中的資源浪費現象，使得工業化初期成本投入過高[6]，工業化初期經濟效益不顯著。[7]

結合文獻資料，可把新型建筑工業化影響因素進行編號，如表1：

表1 新型建筑工業化影響因素

2 數據分析

2.1 因素篩選及問卷設計

經對相關文獻進行充分挖掘和篩選，得出表1中所述10種新型建筑工業化影響因素缺少實證檢驗，所以，對10種新型建筑工業化影響因素進行扎根理論的飽和度檢驗。為保證扎根理論的飽和度檢驗結果的信度，需對上述10種新型建筑工業化影響因素進行概念化、范疇化等分析，分析結果如表2：

表2 主范疇與各范疇之間的關系

由于表2中各范疇之間相互獨立，且對篩選出的10種新型建筑工業化影響因素按照社會層面、技術層面以及經濟層面進行分類之后，無新的主范疇內容進行補充，由此判定篩選出的10種新型建筑工業化影響因素的扎根理論的飽和度檢驗結果是趨于飽和的。

對經過扎根理論檢驗的10種新型建筑工業化影響因素進行問卷設計，被訪者需要結合自己的經驗和理論，評價10種新型建筑工業化影響因素的重要程度。為了在問卷設計過程中，能進一步對影響因素進行量化，需要使用克里量表進行打分，“5 分”代表影響很嚴重，“1 分”代表影響很小。本次問卷來自于問卷星和實地考查，被訪者中有建筑業領導50人，建筑業中高層員工50人。共發放問卷100份，收回問卷91份(有效問卷77份，無效問卷14份)，有效回收率77%。

2.2 主成分分析及模型建立

調查問卷中涉及了表1中的10個新型建筑工業化影響因素，如果對各個影響因素進行統一分析，會在建立綜合評價模型的過程中引入過多的解釋變量且這些解釋變量之間存在多重共線性，導致降低數據分析的正確性和科學性。為此，本文通過降維來獲取總方差解釋表，以此來確定這10個影響因素中的哪幾個因素作為指標來充當新型建筑工業化影響因素的主成分因子。并通過二次攀登進一步驗證充當主成分因子的準確性，結合實證分析中的數據計算相關系數，建立綜合評價模型計算10個影響因素的得分，擬合出各成分得分趨勢圖，從而找出各影響因素的分布規律。

主成分分析法的降維效果需要將樣本總方差、特征值的大小以及現實意義等因素考慮在內。根據文獻綜述和問卷調查，采用“10個影響因素”為自變量，以“新型建筑工業化影響程度”為因變量。定義：

此外，通過E-views計算得到問卷的KMO值和巴特利特球形鑒定顯著性P以說明該問卷的信度和效度。計算結果如下表3：

表3 KMO和巴特利特檢驗

由表3中的KMO=0.740大于0.5可知,進行主成分分析是可行的。同時，巴特利特球形鑒定顯著性P=0.000，說明問卷中的10種影響因素可以為因子分析提供合理解釋。因此，該問卷的信度和效度檢驗結果可接受。

表4 總方差解釋

續表4

由于表4中的前5個成分特征值均大于1，且累計貢獻率為80.505%，說明這5個因子對總體的解釋率超過80%，但達不到85%。故X1、X2、X3、X4、X5可能作為主成分分析法的主要因子。

為驗證X1、X2、X3、X4、X5作為主成分分析的主要因子的準確性，需采用二次攀峰法進一步分析：

表5 二次攀峰計算相關系數

選取表5中較大的相關系數X1、X2、X3、X4、X5、X8。當任意兩個變量線性相關時，則Prob<0.1；當任意兩個變量線性無關時，則Prob>0.1。根據以上原理，Prob(X1)<0.1；Prob(X2)<0.1；Prob(X3)<0.1；Prob(X4)<0.1；Prob(X5)<0.1；Prob(X8)>0.1，舍去變量X8。因此，X1、X2、X3、X4、X5可以作為主成分分析的主要因子。

2.3 實證分析

天津作為中國首批推行新型建筑工業化的示范城市之一，率先將裝配式建筑應用到建筑業的改革試點之中。徹底顛覆了傳統建筑的建造思想，將完成從蓋房子到“拼”房子的思想轉變。2020年11月30日至12月1日，中建六局第三屆項目管理論壇在深圳召開，綠色建筑科技有限公司總經理白楠作為特約嘉賓，在此次論壇中介紹，相較于傳統現澆鋼筋混凝土建筑，該項目充分利用裝配式建筑技術，每層實際施工周期相較于理論縮短2天、實際生產效率相較于理論提高50%、實際建筑垃圾相較于理論減少70%、實際能源消耗相較于理論減少20%，實際機械化程度提高為理論的3倍，實際設計、采購、生產、施工一體化程度提高為理論的1.5倍，提前讓天津乃至全國建筑從業人員體會到裝配式建筑帶來的先進優勢，加深了建筑從業人員對新型建筑工業化的認知。

據《裝配式建筑行業深度研究報告》的資料顯示，裝配式建筑施工過程相比傳統建筑來講，可節約木材60%,節約水泥砂漿55%，減少水資源消耗25%。因此，在全國推廣試點裝配式建筑是必要的，可滿足短時間的應急救援需要。例如，在2020年湖北武漢新冠疫情肆虐，為快速緩解武漢當地醫院的醫療壓力，采用了裝配式建筑建造模式建成火神山和雷神山兩家醫院，兩家醫院建成分別耗時10天和12天，及時緩解了武漢當地醫院的醫療救治壓力。

用E-views對調查問卷及實證的數據建模分析，重新計算系數，所得結果如表6：

表6 系數計算表

其中，X1、X2、X3、X4、X5的系數依次為1.5376、0.6842、0.7531、1.1127、1.4743。可建立綜合評價模型：

X=1.5376X1+0.6842X2+0.7531X3+1.1127X4+1.4743X5。

表7 綜合評價模型擬合優度檢驗

由表7可知，無論是R方值還是調整后的R方值均大于0.7，說明上述綜合評價模型對樣本的擬合程度很好。

表8 各成分得分及排序

為便于分析上述10種成分，根據各成分得分作出如下散點圖1(其中,橫軸表示各個成分，豎軸表示得分)。

圖1 各成分得分趨勢圖

經過分析，這些影響因素點大致分布在直線Y=1的兩側，故擬合一條Y=1的直線，如圖1所示。為協調各影響因素對新型建筑工業化的影響,需使影響因素點X6、X7、X8、X9、X10至少在直線Y=1上。因此，為促進新型建筑工業化在我國的發展，需針對這5個影響因素，提出針對性建議。

3 建議

針對影響因素X6：加強對建筑從業人員的培訓，提高建筑從業人員的專業技能。隨著新型建筑工業化的提出以及推廣實施，信息化、數字化、智能化三化一體的發展趨勢已成為必然。為適應新時代下建筑業發展的新趨勢，這就要求對專業技能人才進行更多的培訓，使他們能不斷學習新的技能。[23]在新時代，要想實現勞動密集型建筑業的轉型發展，就必須重視人的因素，除了給予他們必要的物質獎勵外，還要定期進行必要的技能培訓，提高他們的專業勝任能力。

針對影響因素X7：發揮4M1E的優勢，提高建筑產品質量。一項建筑產品質量的好壞與多種因素有關，但歸納起來主要有五個方面，即人(Man)、物(Material)、機器(Machine)、方法(Method)和環境(Enviornment)。因此，建筑業要多方面著手，對建筑從業人員進行必要的崗位培訓，健全材料采購保管制度，更換陳舊過時的機器設備，引進先進的工藝方法，勘察即將施工的地質環境。只有統籌考慮各因素，充分發揮各種因素的優勢，才能加快新型建筑工業化的發展。

針對影響因素X8：給予構件、部品加工廠必要的補助，提高構件、部品預制率。構件、部品預制率不高說明，裝配式建筑在我國并不普及，這與裝配式建筑的建造成本過高有關。考慮到我國建筑業發展過程中遇到的諸多問題，推廣實施裝配式建筑是必不可少的。因此，我國政府需全面普及裝配式建筑，尤其要對構件、部品加工廠進行重點扶持，給予它們必要的補助，為提高構件、部品預制率提供必要的前提。

針對影響因素X9、X10：完善標準化設計機制，降低工業化初期成本，從而提高工業化初期經濟效益。工業化初期的投入與工業化初期的經濟效益貫穿了一個完整的建設過程。然而，“設計”作為一個完整建設過程的起點，顯得非常關鍵。不規范的設計標準會造成后期采購、施工活動的資源浪費現象，從而增加額外的投入成本、降低經濟效益。因此，標準化設計機制是非常重要的，完善標準化設計機制有助于降低工業化初期成本、提高經濟效益[24]。

結語

政府和企業需在協調各方因素的前提下密切配合，加快新型建筑工業化在我國的發展。要統籌考慮建筑從業人員專業技能提高、建筑產品質量提高、構件、部品預制率提高、工業化初期成本投入提高、工業化初期經濟效益不顯著等因素，提高這些因素對新型建筑工業化的影響力。鑒于我國現階段新型建筑工業化的發展，政府應抓住問題的關鍵，制定相關的政策。企業要分析現階段的發展形勢，重整組織結構，改變發展模式，共同為加快新型建筑工業化的發展做出貢獻。

中國建筑業的發展正處在新的機遇時期，各種各樣的工具和技術為加快實現新型建筑工業化的目標提供了便利。因此，要緊緊跟隨這股發展的形勢，抓住發展的機遇。例如：BIM借助互聯網這個媒介將規劃、設計、施工到管理各階段統一協調，實現了生產的集成化。

總之，只有在統籌協調好各種影響因素的前提下，抓住當今建筑業發展的機遇才能離實現新型建筑工業化的發展目標更近一步。