基于模糊DEMATEL-ISM模型的裝配式建筑供應鏈韌性影響因素研究

摘要：裝配式建筑建造離不開供應鏈，要使裝配式建筑供應鏈在遇到風險干擾之時依舊運轉，需要提高裝配式建筑供應鏈韌性。采用模糊DEMATEL-ISM模型對裝配式建筑供應鏈韌性的影響因素進行研究，探究各影響因素之間的關系。研究發現，影響因素可以分為深層因素、中間因素、表層因素三大類，表層因素中的風險預防、備選方案直接影響供應鏈韌性，深層因素中的專業人員與學習創新在根本上影響供應鏈韌性。因此，根據研究結論對裝配式建筑供應鏈韌性的提升做出相應的對策建議，以期為提升裝配式建筑供應鏈韌性提供參考。

關鍵詞：裝配式建筑；供應鏈韌性；影響因素；模糊DEMATEL-ISM模型

0"引言

裝配式建筑相較于傳統現澆式建筑具有建造效率高、時間成本低等優點，于20世紀60年代在國外逐步得到廣泛應用。我國從2015年起，陸續頒布了鼓勵建造裝配式建筑的諸多政策。裝配式建筑的建造離不開供應鏈，裝配式建筑從前期設計到后期運維都需要涉及供應鏈中的多個利益方，如設計方、生產方、運輸方、安裝使用方等。裝配式建筑建造過程中會遇到諸多風險。因此，要使裝配式建筑供應鏈在應對風險時仍舊能夠保持正常生產、工作，需要提高裝配式建筑供應鏈的韌性。

供應鏈韌性是一個新興概念，是指供應鏈受到風險干擾時恢復供應的能力。目前，已有諸多學者對裝配式建筑供應鏈韌性開展研究。Zhang等^[1]認為構件的生產對裝配式建筑供應鏈韌性有顯著影響，而構件的運輸和儲存過程對其沒有顯著影響；Lu等^[2]使用PF-DEMATEL-ISM模型發現供應鏈韌性影響因素可分為6個層級，其中深層因素有供應商水平、環境風險、信息化水平及供應鏈可見性；朱蕾等^[3]使用ISM模型對供應鏈韌性進行了分析，認為可以通過提高設計單位與供應鏈的信息共享水平，以及物流企業的運輸能力，直接提升韌性；朱正玉等^[4]使用SEM模型發現在供應鏈中斷時，各階段的預測能力、反應能力、適應能力、恢復能力和學習能力等在不同程度上對供應鏈韌性產生了正向影響；李錦錦等^[5]構建了包含5個一級指標和14個二級指標的裝配式建筑供應鏈韌性評價指標體系，并據此構建了供應鏈韌性評價模型。

為減小專家打分的主觀性的影響，本文采用模糊DEMATEL-ISM模型對裝配式建筑供應鏈韌性影響因素進行研究，從裝配式建筑供應鏈各參與方的視角出發，探究影響裝配式建筑供應鏈韌性各因素之間的關系，找出深層影響因素，并根據研究結果對裝配式建筑供應鏈韌性的提升提出相應的對策建議。

1"影響因素體系構建

通過文獻檢索，發現中國知網（CNKI）數據庫中裝配式建筑供應鏈韌性的研究文獻共20篇，說明目前裝配式建筑供應鏈韌性的文獻較少。因此，以“供應鏈韌性”“supply chain resilience”為關鍵詞，分別在CNKI數據庫和Web of Science（WoS）數據庫中進行檢索，以識別和提煉各文獻中裝配式建筑供應鏈韌性的影響因素。結合專家意見，從參與供應鏈的人、材、機、資金、信息、物流等資源，參與者在供應鏈面臨干擾時所采取的組織措施，以及外部環境三個方面進行分析，并對識別出的影響因素進行篩選分類。裝配式建筑供應鏈韌性影響因素體系見表1。

2"模糊DEMATEL-ISM模型構建與分析

2.1"模糊DEMATEL模型構建

2.1.1"建立直接影響矩陣

邀請專家根據0～4分制對所篩選出的14個影響因素之間的直接影響關系進行打分評價：0分為沒有影響，1分為影響較小，2分為影響小，3分為影響大，4分為影響非常大。整理形成直接影響矩陣X^k，其中k為專家編號。

2.1.2"建立清晰影響矩陣

引入三角模糊數，三角模糊語義轉換表見表2。將專家的評價打分根據表2進行模糊化處理。其中，l為模糊語義左側值，m為模糊語義中間值，r為模糊語義右側值。

利用CFCS法將模糊化后的直接影響矩陣清晰化處理，得到清晰影響矩陣X′。CFCS法去模糊化的步驟如下：

（1）標準化三角模糊數。公式如下

lc^k_ij=（l^k_ij－minl^k_ij）Δ^max_min（1）

mc^k_ij=（m^k_ij－minm^k_ij）Δ^max_min（2）

rc^k_ij=（r^k_ij－minr^k_ij）Δ^max_min（3）

Δ^max_min=maxr^k_ij－minl^k_ij（4）

式中，l^k_ij、m^k_ij及r^k_ij分別是第k名專家為第i個因素對第j個因素的影響評價打分的模糊語義左側值、中間值及右側值，其中，i，j=1，2，…，14；lc^k_ij、mc^k_ij及rc^k_ij是標準化后的模糊語義左側值、中間值及右側值；Δ^max_min是右側值與左側值的最大差值。

（2）計算左側值和右側值的標準化值。公式如下

u^k_ij=mc^k_ij（1+mc^k_ij－lc^k_ij）（5）

n^k_ij=rc^k_ij（1+rc^k_ij－mc^k_ij）（6）

式中，u^k_ij及n^k_ij分別是左側值和右側值標準化之后的值。

（3）計算總標準化值。公式如下

x^k_ij=u^k_ij1－u^k_ij+n^k_ijn^k_ij1－u^k_ij+n^k_ij（7）

式中，x^k_ij是第k名專家為第i個影響因素對第j個影響因素的影響評價打分的總標準化值。

（4）計算專家評價的清晰值。公式如下

x′^k_ij=minl^k_ij+x^k_ijΔ^max_min（8）

式中，x′^k_ij是第k名專家為第i個影響因素對第j個影響因素的影響評價打分的清晰值。

（5）最終得到清晰影響矩陣。公式如下

x′_ij=∑mk=1x′^k_ijm（9）

式中，x′_ij是清晰影響矩陣X′的第i行第j列元素；∑mk=1x′^k_ij是m名專家的第i個影響因素對第j個影響因素的影響評價打分的清晰值之和。

2.1.3"建立綜合影響矩陣

將清晰直接影響矩陣X′根據式（10）進行歸一化處理，即將X′矩陣各元素除以該矩陣各行元素之和的最大值，使矩陣各元素的取值區間為[0，1]，得到標準化影響矩陣X″。再根據式（11）得到綜合影響矩陣T。公式如下

X″=X′max1≤i≤n∑nj=1x′_ij（10）

T=X″（I－X″）^－1（11）

由此可得綜合影響矩陣，見表3。

2.1.4"計算模糊DEMATEL模型結果

根據式（12）及式（13）計算影響度D及被影響度C，并據式（14）及式（15）得到中心度G及原因度E。公式如下

D_i=∑nj=1t_ij（12）

C_i=∑nj=1t_ji（13）

G_i=D_i+C_i（14）

E_i=D_i－C_i（15）

式中，t_ij為綜合影響矩陣T的第i行第j列元素，D_i、C_i、G_i及E_i分別為第i個影響因素的影響度、被影響度、中心度及原因度。綜上可得影響度D、被影響度C、中心度G及原因度E，見表4。

2.2"ISM模型構建

2.2.1"計算可達矩陣

將綜合影響矩陣與單位矩陣相加，得到整體影響矩陣Q，即T+I=Q。根據式（16）處理綜合影響矩陣，閾值設置為綜合影響矩陣T中所有元素的均值和標準差之和，計算得出均值為0.109，標準差為0.084，由此得到λ=0.193。利用鄰接矩陣A，根據式（17）進行布爾代數運算，迭代3次，即可得到可達矩陣M=（A+I）²=（A+I）³，公式如下

A=0，q_ijlt;λ1，q_ij≥λ（16）

M=（A+I）ⁿ⁺¹=（A+I）ⁿ≠（A+I）^n-1，ngt;1（17）

式中，A為鄰接矩陣；q_ij為整體影響矩陣的元素；λ為閾值；M為可達矩陣；A為鄰接矩陣；I為單位矩陣；n為運算次數。

綜上可得可達矩陣，見表5。

2.2.2"劃分層級

在可達矩陣M中，每個因素所在行數值為1的元素所對應的全部因素組成的集合為可達集，每個因素所在列數值為1的元素所對應的全部因素組成的集合為先行集。最后得到可達集R、先行集Q及前兩者的交集B。滿足可達集R與交集B相同規則的所有元素為最上層因素，隨后將已有層級的因素在表中劃掉，繼續按照上述規則尋找下一層級的元素，直至每個因素都有其對應的層級，最終整理得到層級關系表，見表6。

2.2.3"構建ISM模型

將第1層劃分為表層因素，第2層及第3層劃分為中間層因素，第4層劃分為深層因素。根據上文得到的可達矩陣及層級關系表，繪制出各影響因素間影響路徑圖，ISM層級關系圖如圖1所示。

2.3"模糊DEMATEL-ISM模型結果分析

2.3.1"模糊DEMATEL模型分析

中心度是表示影響因素對裝配式建筑供應鏈韌性影響大小的數值。根據表4可知，風險預防（B₂）的中心度最大，說明該因素對裝配式建筑供應鏈韌性的影響最為顯著；而自然環境因素（C₁）的中心度最小，說明該因素對裝配式建筑供應鏈韌性的影響較弱。此外，按中心度值由大到小排列，風險預測（B₁）、風險預防（B₂）、組織協調（B₃）、備選方案（B₄），以及資源整合（B₅）、學習創新（B₆）均位于最前列，且都為組織措施因素，這說明對裝配式供應鏈韌性影響最大的是供應鏈各參與組織所采取的針對性措施。

原因度為正值的因素為原因因素。專業人員（A₁）、信息化水平（A₃）、資金實力（A₄）、學習創新（B₆）、自然環境因素（C₁）、政策法律環境（C₂）以及經濟市場環境（C₃）均為原因因素，這些因素容易影響其他因素，進而影響供應鏈韌性。按原因度值降序排列，除供應鏈外部環境（C₁、C₂、C₃），最前列的因素為專業人員（A₁）和學習創新（B₆）。供應鏈各參與企業可以對這兩個因素施加影響，以提升供應鏈上下人員的專業能力，影響組織所采取的應對措施，以及資源的整合運用，進而影響供應鏈韌性。

原因度為負值的因素為結果因素。物資冗余（A₂）、物流支持（A₅）、風險預測（B₁）、風險預防（B₂）、組織協調（B₃）、備選方案（B₄），以及資源整合（B₅）均為結果因素，這些因素容易被其他因素影響，進而影響供應鏈韌性。按原因度值的絕對值降序排列，風險預測（B₁）、風險預防（B₂）、組織協調（B₃）、備選方案（B₄），以及資源整合（B₅）均在前列，且這些因素均為組織措施因素，說明這些因素受如資源、外部環境等客觀條件的影響居多。

2.3.2"ISM模型分析

表層影響因素對供應鏈韌性產生直接影響，該層因素有風險預防（B₂）、備選方案（B₄），以及自然環境因素（C₁）。風險預防措施及備選方案能夠提高供應鏈的容錯程度，提高供應鏈的風險抵抗能力。此外，從圖1可看出，風險預防（B₂）和備選方案（B₄）受除自然環境因素外所有因素的影響，這表明提升供應鏈韌性需要從多個角度綜合運用各種資源與能力。

中間層因素被深層影響因素影響，同時影響表層因素，包括物資冗余（A₂）、信息化水平（A₃）、資金實力（A₄）、物流支持（A₅）、風險預測（B₁）、組織協調（B₃）、資源整合（B₅）、政策法律環境（C₂）及經濟市場環境（C₃）。在中間因素中，資源整合（B₅）受其他因素影響最多，不僅受人才流、物流、資金流、信息流等資源的影響，還受組織協調、學習創新等組織措施的影響。

深層影響因素從根源影響其他因素，進而影響供應鏈韌性。該層因素有專業人員（A₁）和學習創新（B₆）。從圖1可看出，專業人員（A₁）和學習創新（B₆）影響了其余所有組織措施因素，說明可以通過提升參與人員的能力、優化供應鏈中各參與組織所采取的措施，提升供應鏈適應和抵抗風險的能力。

3"對策建議

3.1"培養專業人才，積極學習創新

加強培養供應鏈各環節需要的專業人才，鼓勵供應鏈中各類人員參與其專業領域培訓，甚至是跨專業領域培訓，以提升人員的專業性，減少參與人員工作時帶來的風險，提高各人員對供應鏈風險的認知，更好地識別風險。積極吸取供應鏈遭遇風險的經驗教訓，保持知識和技能的及時更新，以便在遇到風險時能夠快速做出反應并從容應對。加強裝配式建筑相關技術研發，提高設計、生產和裝配施工階段的專業水平，同時鼓勵科技創新，使用大數據、物聯網等技術手段，實現數字化管理裝配式建筑供應鏈，以高效地預防風險發生與再發生。

3.2"做好風險預案

定期對風險進行評估，識別潛在供應鏈風險，從而提前準備風險應對策略。其中，包括組織溝通策略、資源調配策略和物流重組策略，確保企業對風險快速響應。對節點所需的物質資源、資源來源提供備選方案，不僅僅依賴單一方案，在供應鏈存在風險時，能夠迅速切換，保證供應鏈順暢。利用物聯網、區塊鏈等技術提高供應鏈的透明度和效率，實現對供應鏈的實時監控和及時調整。此外，還需提高對供應鏈外部環境的敏感度，及時了解市場需求、市場價格波動、法律法規和政策的變動等，減小不可抗力對供應鏈的沖擊。

3.3"提升資源整合能力

提升資源整合能力，企業需要對資金流、物流和信息流進行高效協同，以優化供應鏈，提升響應速率，提高供應鏈抗風險能力。加強信息化水平，建立信息化平臺，使得各企業能夠及時獲取透明、對稱的供應鏈上下游信息，確保企業間溝通順暢，有利于企業整合供應鏈上下游資源，對資源進行評估、規劃與使用，以便快速響應風險；物流企業應合理靈活規劃運輸路線，構建高效的運輸網絡，同時建立倉儲信息化標準，使用智能化倉儲設備與技術等手段，以優化倉儲^[16]。金融機構發展供應鏈金融，為供應鏈上下的企業提供金融產品與服務，確保供應鏈中的企業資金流穩定性。

3.4"政府給予政策支持與市場激勵

政府可以給予相應的政策支持，為裝配式建筑發展提供政策保障。例如，利用財政補貼、稅收優惠等政策，鼓勵開發商建造裝配式建筑，調動企業積極性，增強供應鏈的穩定性和韌性，從而促進裝配式建筑供應鏈發展；完善裝配式建筑相關法律規范，提高行業整體的設計、生產和裝配施工的水平，同時鼓勵企業加大技術研發和創新力度，將新技術投入到建造全過程中，提升裝配式建筑的建造效率與質量，以質量獲得市場認可；充分了解消費者對裝配式建筑的需求，引導企業建造符合消費者偏好的裝配式建筑，同時加大對裝配式建筑的宣傳，引導消費者優先選擇裝配式建筑作為住房，刺激市場需求，提高裝配式建筑供應鏈的韌性。

4"結語

本文通過整理歸納文獻，識別出影響裝配式建筑供應鏈韌性的14個因素，構建模糊DEMATEL-ISM模型，探究裝配式建筑供應鏈韌性影響因素間的關系和影響路徑。結果表明，做好風險預防措施及備選方案可以提升裝配式建筑供應鏈對風險的抵抗能力，能夠直接提高裝配式建筑供應鏈韌性。此外，應從根本上提升供應鏈韌性，可以通過培養人才、學習創新提高組織韌性，進而影響供應鏈參與組織的其他行動，從而提高裝配式建筑供應鏈韌性。本研究可為提升裝配式建筑供應鏈韌性提供參考。

參考文獻

[1]ZHANG M，LIU Y，JI B.Influencing factors of resilience of PBSC based on empirical analysis[J].Buildings，2021，11（10）：467.

[2]LU J，WANG J，SONG Y，et al.Influencing factors analysis of supply chain resilience of prefabricated buildings based on PF-DEMATEL-ISM[J].Buildings，2022，12（10）：1595.

[3]朱蕾，陳靜怡，袁競峰.基于ISM的裝配式建筑供應鏈韌性關鍵影響因素研究[J].土木工程與管理學報，2020，37（5）：108-114.

[4]朱正玉，吳正文.基于SEM的EPC模式裝配式建筑供應鏈韌性影響研究[J].安徽建筑大學學報，2022，30（4）：92-98.

[5]李錦錦，羅嵐.基于可拓物元模型的裝配式建筑供應鏈韌性評價[J].價值工程，2023，42（27）：44-46.

[6]李政道，曾佳，吳恒欽.裝配式建筑供應鏈韌性影響因素及多階段傳導關系研究[J].工程管理學報，2024，38（1）：18-23.

[7]朱雪欣，趙芝晗，楊琦豪.裝配式建筑供應鏈韌性對建造成本的影響路徑研究[J].建筑經濟，2024，45（3）：55-64.

[8]張燁，鄧小鵬.基于DEMATEL-ISM的國際工程供應鏈韌性影響因素研究[J].工程管理學報，2024，38（3）：47-52.

[9]張欣.疫情影響下建筑供應鏈韌性評估與提升策略研究[D].鎮江：江蘇科技大學，2023.

[10]張育航.裝配式建筑供應鏈韌性影響因素與提升策略研究[D].西安：西安理工大學，2023.

[11]王紅春，陳雅文.基于DEMATEL-ISM模型的裝配式建筑供應鏈韌性影響因素研究[J].工程管理學報，2023，37（2）：13-18.

[12]張書健.基于DEMATEL-ISM法的制造業供應鏈韌性影響因素研究[J].時代經貿，2024，21（3）：178-182.

[13]梁環宇.EPC模式下裝配式建筑供應鏈韌性影響因素研究[D].長春：吉林建筑大學，2023.

[14]LIU X，DOU Z，YANG W.Research on influencing factors of cross border e-commerce supply chain resilience based on integrated fuzzy DEMATEL-ISM[J].IEEE Access，2021（9）：36140-36153.

[15]戴宏杰.可持續發展目標下建筑產業鏈供應鏈韌性提升策略研究[J].城市建設理論研究（電子版），2024（9）：208-210.

[16]陸勇，劉立.基于供應鏈管理的流通企業倉儲物流優化研究[J].商業經濟研究，2022（7）：103-106.