基于一流課程群融合實踐探討制約裝配式建筑發展的影響因素

肖光朋, 李海凌, 郭丹丹, 項健

[摘要]介紹通過工程造價專業一流課程群融合實踐研究，確定了現階段影響裝配式建筑升級發展的核心影響因素，通過建模分析，表明產能供需平衡、構件和部件標準化及施工質量和效益等6項影響因素為原因因素，專業人才培育、組織管理模式創新和科技研發支撐等8項影響因素為結果因素，剖析了各影響因素的層級和有向作用，強調信息技術是融合多專業協同和全產業鏈協同重要驅動，并提出相關措施建議。

[關鍵詞]一流課程群; 裝配式建筑; 影響因素; 建模分析

[中國分類號]G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]A

0引言

縱觀我國裝配式建筑發展歷程，以14個“五年計劃”為階段劃分，我國裝配式建筑總體發展經歷了四個階段。1953-1975年（第一個—第四個“五年計劃”）為裝配式建筑發展初期，1976-1995年（第五個—第八個“五年計劃”）為裝配式建筑發展起伏期，1996-2015年（第九個—第十二個“五年計劃”）為裝配式建筑發展提升期，2016年至今（第十三個“五年計劃”至今）為裝配式建筑大發展期。住房和城鄉建設部等部門《關于加快新型建筑工業化發展的若干意見》（建標規〔2020〕8號）明確以裝配式建筑為代表的新型建筑工業化，要帶動建筑業全面轉型升級。雖然自《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》（國辦發〔2016〕71號）印發實施以來，以裝配式建筑為代表的新型建筑工業化快速推進，建造水平和建筑品質明顯提高，但仍面臨諸多核心問題，如系統化集成度不夠、構件和部件標準化不完善、施工工藝工法未精益化、信息技術融合深度不夠，且多為碎片化、組織管理模式亟待創新等，圍繞裝配式建筑全過程的全產業鏈未形成，受到眾多因素影響。唐瓊［4］指出“裝配式建筑發展應看作是一個系統工程”，采用了系統論方法分析裝配式建筑發展路徑；邊晶梅等［2］基于主成分從技術、市場等方面剖析了裝配式建筑發展制約因素；魏宏亮等［1］從預制構件成本角度分析了裝配式建筑高成本影響因素及其作用路徑［1］ 。需要指出影響裝配式建筑發展因素不局限于技術、市場、成本，且影響因素之間不是獨立的，是具有層次結構和內在關聯的，本文采用決策與試驗評價實驗法建模方法定量分析裝配式建筑發展的影響因素的內在聯系和層級結構的有向作用。

1裝配式建筑發展影響因素

基于專業一流課程群的教學和工程實踐中，并以問卷調研和企業、專家走訪，將羅列出的影響因素進行主成分分析（PCA）［2］，確定了影響裝配式建筑發展的前14個核心影響因素，如表1所示。

2影響因素建模分析

2.1決策與試驗評價實驗法建模

決策與試驗評價實驗法（英文縮寫“DEMATEL”），是通過系統中各要素之間的邏輯關系和直接影響矩陣，可以計算出每個要素對其它要素的影響度以及被影響度，從而計算出每個要素的原因度與中心度，作為構造模型的依據，從而確定要素間的因果關系和每個要素在系統中的地位。其實施步驟為：

由表1確定的影響因素集F={Fi|i=1，2…，n}。采用5級標度，即取0-4 {無，很弱，正常，較強，很強}語義來度量要素相互之間的強弱。通過專家打分量化各元素之間的兩兩比較關系并進行平均處理，得到直接影響矩陣F，如表2所示。

定義表2直接影響矩陣F中各值用Fij表示，即F=（Fij）14×14，在矩陣中每行求和取最大值為34，歸一化原始關系矩陣，得到規范直接影響矩陣定義為N=（Fij/34）14×14。由規范化直接影響矩陣一直自乘后，矩陣所有值會趨近于0時，得到綜合影響矩陣T=N（I-N）-1=（Tij）14×14，其中I為單位矩陣，綜合影響矩陣T如表3所示。

由表3綜合影響矩陣T，得到各要素的影響度、被影響度、中心度、原因度。影響度是綜合影響矩陣T的各行值之和，表示各行對應要素對所有其他要素的綜合影響值，即影響度，該集合記為C=（C1，C2，C3… Cn）。被影響度是綜合影響矩陣T的各列值之和，表示各列對應要素受到所有其他各要素的綜合影響值，即被影響度，該集合記為D=（D1，D2，D3…Dn）。要素 i 的影響度和被影響度相加得到該要素的中心度記作 Mi。中心度表示該因素在評價指標體系中的位置及其所起作用的大小，即Mi = Ci+ Di。要素 i的影響度和被影響度相減得到該要素的原因度記作 Ri，即Ri = Ci-

Di，如果原因度大于0，表明該要素對其他要素影響大，稱為原因要素；反之，稱為結果因素。由表3分析各要素影響度、被影響度、中心度與原因度如表4所示。

從表4原因度R可以看出，構件和部件標準化F3 、施工工藝工法F4、專業人才培育F5、施工質量和效益F6、產能供需平衡F13、應用綠色建材F14這6項原因因素對其他因素影響較大，現階段進行裝配式建筑發展研究決策時應重點考慮。從中心度M排序可以看出應用綠色建材F14、監督監管機制F12、信息技術融合發展F8這3項因素排序為前3位，表明該3項因素在評價指標體系中的位置及其所起作用的大小。從影響度C和被影響度D數值來看，多個因素的相互影響度較集中。

2.2模型分析

上述通過決策與試驗評價實驗法建模將裝配式建筑發展影響因素分為了原因因素和結果因素，并通過中心度順序確定重點影響因素，根據研究實際情況需要，將其與解釋結構模型（ISM）系統方法聯用進一步層級階梯處理，各因素層級結構和有向作用如圖1所示。

圖1中將影響裝配式建筑發展的各因素可歸為4類，第Ⅰ類為裝配式建筑作為系統工程，從行業發展戰略層面協同歸類，稱為發展協同類；第Ⅱ類為適合裝配式建筑發展的管理機制，從執行、監管歸類，稱為管理類；第Ⅲ類從裝配式建筑發展的政策環境歸類，稱為政策類；第Ⅳ類從裝配式建筑的技術、標準歸類，稱為技術類。從圖1底部往上分析，第Ⅲ政策類和第Ⅳ技術類位于基礎端，結合表4可看出最低端全部為原因因素，表明政策環境和技術標準是現行裝配式建筑發展的根本影響。

首先政策環境通過政策扶持力度、產能供需平衡、應用綠色建材等，影響著施工質量和效益、專業人才培養及監督監管機制等，對優化裝配式建筑發展環境、促進綠色環保可持續發展起關鍵作用。同時政策扶持力度也受到應用綠色建材和產能供需平衡共同影響，結合國家各層面發文大力推廣裝配式建筑文件內容，不難看出這方面的內在聯系。政策環境在新事物發展初期起到引導激勵作用，但不會是長久之計，為確保裝配式建筑既健康又有活力發展，該類因素不應過多干涉市場行為，所以圖1中政策類因素與裝配式建筑效益無直接關系。第Ⅳ技術類影響因素中的構件和部件標準化、施工工藝工法等是裝配式建筑發展的核心環節，是科研研發、知識技術應用等綜合體現，構件和部件標準化與施工工藝工法相互影響，且共同影響施工質量和效益，實踐中大多增量成本與之有關，如依據現澆規范標準進行“等同現澆”設計施工等［3］。

其次施工質量和效益是裝配式建筑被市場主體接受的前提，質量功能和造價是裝配式建筑發展最為關鍵影響因素，通過完善評價技術指標體系，創新發展適合裝配式建筑組織管理模式，如工程總承包模式，全過程咨詢模式，強化建設單位主體責任等，發揮出較傳統建筑的質量保證體系和價格優勢［4-5］ 。其中評價技術指標體系和組織管理模式在良好的政策環境基礎上和監督監管機制影響下，對裝配式建筑發展有直接影響，合理的評價技術指標體系，如裝配率、預制率、單方造價不能“一刀切”，適合的組織管理模式會在裝配式建筑建設全過程催生出新模式、新業態，如工程總承包模式催生多層級清單計量計價體系。評價技術指標體系和組織管理模式是否科學合理，受專業人才培育影響，同時專業人才培育直接作用科技研發支撐，因此專業人才培育也是裝配式建筑發展頂層設計中不可忽略影響因素。

最后在裝配式建筑系統工程中，多專業協同和全產業鏈協同直接影響裝配式建筑市場上下游鏈條集成整合程度，結合表4中心度排序和圖1層級結構，信息技術（如BIM技術、大數據、人工智能等）融合發展是實現多專業協同和全產業鏈協同重要手段［6］。具體體現在設計、采購、生產、建造、交付、運行維護等階段信息互聯互通和交互共享，涵蓋工程項目管理咨詢、招標投標環節和智慧工地等建設應用，進一步將裝配式建筑與高端制造業深度融合，完善建筑產業轉型升級。

3結束語

在一流課程群的融合實踐中，梳理了影響裝配式建筑發

展的14個影響因素，通過建模分析，研究表明產能供需平衡、構件和部件標準化、施工質量和效益等6項影響因素作為裝配式建筑發展的原因因素，通過專業人才培育、組織管理模式創新和科技研發支撐等資源頂層設計，利用信息技術手段能融合多專業協同和全產業鏈協同。

結合一流課程群的融合實踐研究，建議可通過加強系統化集成設計，優化構件和部品部件生產，推廣精益化施工，大力推廣建筑信息模型（BIM）技術，加快應用大數據技術，推進發展智能建造技術等信息技術融合發展，積極推行工程總承包模式和全過程工程咨詢，完善監督監管機制，加大科技研發力度推動科技成果轉化，開展產學研合作，大力培養新型建筑工業化專業人才等措施方法，推動裝配式建筑升級發展，以其為代表的新型建筑工業化帶動建筑業全面轉型。

參考文獻

［1］魏宏亮，牛昌林， 劉福江， 等. 基于DEMATEL-AISM法的裝配式建筑預制構件成本影響因素分析［J］.建筑經濟.2021（10）：83-88.

［2］邊晶梅，王表龍，劉霞. 基于主成分分析的裝配式建筑發展制約因素研究［J］. 建筑經濟. 2021（2） ：76-80.

［3］林申正， 羅恒勇. BIM技術和神經網絡相融合的裝配式建筑成本控制研究［J］. 建筑經濟. 2021（2） ：86-89.

［4］唐瓊. 基于DEMATEL的裝配式建筑創新發展路徑研究［J］.創業創新.2021（10）：61-63.

［5］胡慶國， 田學澤， 何忠明. 基于DEMATEL-ISM的全過程工程咨詢模式推廣影響因素分析［J］. 長沙理工大學學報（自然科學版）， 2021（2） ：40-47.

［6］張欣然， 郭婧娟. 基于BIM的裝配式建筑工程量清單構建研究［J］. 工程管理學報. 2021（5） ：30-35.