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一流课程群融合实践探讨制约装配式建筑发展的影响因素

2023-10-30 82 上传者：管理员

摘要：介绍通过工程造价专业一流课程群融合实践研究，确定了现阶段影响装配式建筑升级发展的核心影响因素，通过建模分析，表明产能供需平衡、构件和部件标准化及施工质量和效益等6项影响因素为原因因素，专业人才培育、组织管理模式创新和科技研发支撑等8项影响因素为结果因素，剖析了各影响因素的层级和有向作用，强调信息技术是融合多专业协同和全产业链协同重要驱动，并提出相关措施建议。

关键词：
一流课程群
工程造价
建模分析
影响因素
装配式建筑
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纵观我国装配式建筑发展历程，以14个“五年计划”为阶段划分，我国装配式建筑总体发展经历了四个阶段。1953-1975年(第一个—第四个“五年计划”)为装配式建筑发展初期，1976-1995年(第五个—第八个“五年计划”)为装配式建筑发展起伏期，1996-2015年(第九个—第十二个“五年计划”)为装配式建筑发展提升期，2016年至今(第十三个“五年计划”至今)为装配式建筑大发展期。住房和城乡建设部等部门《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》(建标规[2020]8号)明确以装配式建筑为代表的新型建筑工业化，要带动建筑业全面转型升级。虽然自《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71号)印发实施以来，以装配式建筑为代表的新型建筑工业化快速推进，建造水平和建筑品质明显提高，但仍面临诸多核心问题，如系统化集成度不够、构件和部件标准化不完善、施工工艺工法未精益化、信息技术融合深度不够，且多为碎片化、组织管理模式亟待创新等，围绕装配式建筑全过程的全产业链未形成，受到众多因素影响。唐琼[4]指出“装配式建筑发展应看作是一个系统工程”,采用了系统论方法分析装配式建筑发展路径；边晶梅等[2]基于主成分从技术、市场等方面剖析了装配式建筑发展制约因素；魏宏亮等[1]从预制构件成本角度分析了装配式建筑高成本影响因素及其作用路径[1] 。需要指出影响装配式建筑发展因素不局限于技术、市场、成本，且影响因素之间不是独立的，是具有层次结构和内在关联的，本文采用决策与试验评价实验法建模方法定量分析装配式建筑发展的影响因素的内在联系和层级结构的有向作用。

1、装配式建筑发展影响因素

基于专业一流课程群的教学和工程实践中，并以问卷调研和企业、专家走访，将罗列出的影响因素进行主成分分析(PCA)[2],确定了影响装配式建筑发展的前14个核心影响因素，如表1所示。

2、影响因素建模分析

2.1 决策与试验评价实验法建模

决策与试验评价实验法(英文缩写“DEMATEL”),是通过系统中各要素之间的逻辑关系和直接影响矩阵，可以计算出每个要素对其它要素的影响度以及被影响度，从而计算出每个要素的原因度与中心度，作为构造模型的依据，从而确定要素间的因果关系和每个要素在系统中的地位。其实施步骤为：

由表1确定的影响因素集F={Fi|i=1,2…,n}。采用5级标度，即取0-4 {无，很弱，正常，较强，很强}语义来度量要素相互之间的强弱。通过专家打分量化各元素之间的两两比较关系并进行平均处理，得到直接影响矩阵F,如表2所示。

定义表2直接影响矩阵F中各值用Fij表示，即F=(Fij)14×14,在矩阵中每行求和取最大值为34,归一化原始关系矩阵，得到规范直接影响矩阵定义为N=(Fij/34)14×14。由规范化直接影响矩阵一直自乘后，矩阵所有值会趋近于0时，得到综合影响矩阵T=N(I-N)-1=(Tij)14×14,其中I为单位矩阵，综合影响矩阵T如表3所示。

由表3综合影响矩阵T,得到各要素的影响度、被影响度、中心度、原因度。影响度是综合影响矩阵T的各行值之和，表示各行对应要素对所有其他要素的综合影响值，即影响度，该集合记为C=(C1,C2,C3… Cn)。被影响度是综合影响矩阵T的各列值之和，表示各列对应要素受到所有其他各要素的综合影响值，即被影响度，该集合记为D=(D1,D2,D3…Dn)。要素 i 的影响度和被影响度相加得到该要素的中心度记作 Mi。中心度表示该因素在评价指标体系中的位置及其所起作用的大小，即Mi = Ci+ Di。要素 i的影响度和被影响度相减得到该要素的原因度记作 Ri,即Ri = Ci-Di,如果原因度大于0,表明该要素对其他要素影响大，称为原因要素；反之，称为结果因素。由表3分析各要素影响度、被影响度、中心度与原因度如表4所示。

表1 影响装配式建筑发展核心因素

表2 直接影响矩阵F

表3 综合影响矩阵T

表4 各要素影响度、被影响度、中心度与原因度

从表4原因度R可以看出，构件和部件标准化F3 、施工工艺工法F4、专业人才培育F5、施工质量和效益F6、产能供需平衡F13、应用绿色建材F14这6项原因因素对其他因素影响较大，现阶段进行装配式建筑发展研究决策时应重点考虑。从中心度M排序可以看出应用绿色建材F14、监督监管机制F12、信息技术融合发展F8这3项因素排序为前3位，表明该3项因素在评价指标体系中的位置及其所起作用的大小。从影响度C和被影响度D数值来看，多个因素的相互影响度较集中。

2.2 模型分析

上述通过决策与试验评价实验法建模将装配式建筑发展影响因素分为了原因因素和结果因素，并通过中心度顺序确定重点影响因素，根据研究实际情况需要，将其与解释结构模型(ISM)系统方法联用进一步层级阶梯处理，各因素层级结构和有向作用如图1所示。

图1 各因素层级结构和有向作用

图1中将影响装配式建筑发展的各因素可归为4类，第Ⅰ类为装配式建筑作为系统工程，从行业发展战略层面协同归类，称为发展协同类；第Ⅱ类为适合装配式建筑发展的管理机制，从执行、监管归类，称为管理类；第Ⅲ类从装配式建筑发展的政策环境归类，称为政策类；第Ⅳ类从装配式建筑的技术、标准归类，称为技术类。从图1底部往上分析，第Ⅲ政策类和第Ⅳ技术类位于基础端，结合表4可看出最低端全部为原因因素，表明政策环境和技术标准是现行装配式建筑发展的根本影响。

首先政策环境通过政策扶持力度、产能供需平衡、应用绿色建材等，影响着施工质量和效益、专业人才培养及监督监管机制等，对优化装配式建筑发展环境、促进绿色环保可持续发展起关键作用。同时政策扶持力度也受到应用绿色建材和产能供需平衡共同影响，结合国家各层面发文大力推广装配式建筑文件内容，不难看出这方面的内在联系。政策环境在新事物发展初期起到引导激励作用，但不会是长久之计，为确保装配式建筑既健康又有活力发展，该类因素不应过多干涉市场行为，所以图1中政策类因素与装配式建筑效益无直接关系。第Ⅳ技术类影响因素中的构件和部件标准化、施工工艺工法等是装配式建筑发展的核心环节，是科研研发、知识技术应用等综合体现，构件和部件标准化与施工工艺工法相互影响，且共同影响施工质量和效益，实践中大多增量成本与之有关，如依据现浇规范标准进行“等同现浇”设计施工等[3]。

其次施工质量和效益是装配式建筑被市场主体接受的前提，质量功能和造价是装配式建筑发展最为关键影响因素，通过完善评价技术指标体系，创新发展适合装配式建筑组织管理模式，如工程总承包模式，全过程咨询模式，强化建设单位主体责任等，发挥出较传统建筑的质量保证体系和价格优势[4,5] 。其中评价技术指标体系和组织管理模式在良好的政策环境基础上和监督监管机制影响下，对装配式建筑发展有直接影响，合理的评价技术指标体系，如装配率、预制率、单方造价不能“一刀切”,适合的组织管理模式会在装配式建筑建设全过程催生出新模式、新业态，如工程总承包模式催生多层级清单计量计价体系。评价技术指标体系和组织管理模式是否科学合理，受专业人才培育影响，同时专业人才培育直接作用科技研发支撑，因此专业人才培育也是装配式建筑发展顶层设计中不可忽略影响因素。

最后在装配式建筑系统工程中，多专业协同和全产业链协同直接影响装配式建筑市场上下游链条集成整合程度，结合表4中心度排序和图1层级结构，信息技术(如BIM技术、大数据、人工智能等)融合发展是实现多专业协同和全产业链协同重要手段[6]。具体体现在设计、采购、生产、建造、交付、运行维护等阶段信息互联互通和交互共享，涵盖工程项目管理咨询、招标投标环节和智慧工地等建设应用，进一步将装配式建筑与高端制造业深度融合，完善建筑产业转型升级。

3、结束语

在一流课程群的融合实践中，梳理了影响装配式建筑发展的14个影响因素，通过建模分析，研究表明产能供需平衡、构件和部件标准化、施工质量和效益等6项影响因素作为装配式建筑发展的原因因素，通过专业人才培育、组织管理模式创新和科技研发支撑等资源顶层设计，利用信息技术手段能融合多专业协同和全产业链协同。

结合一流课程群的融合实践研究，建议可通过加强系统化集成设计，优化构件和部品部件生产，推广精益化施工，大力推广建筑信息模型(BIM)技术，加快应用大数据技术，推进发展智能建造技术等信息技术融合发展，积极推行工程总承包模式和全过程工程咨询，完善监督监管机制，加大科技研发力度推动科技成果转化，开展产学研合作，大力培养新型建筑工业化专业人才等措施方法，推动装配式建筑升级发展，以其为代表的新型建筑工业化带动建筑业全面转型。

参考文献:

[1]魏宏亮,牛昌林,刘福江,等.基于DEMATEL-AISM法的装配式建筑预制构件成本影响因素分析[J].建筑经济.2021(10):83-88.

[2]边晶梅,王表龙,刘霞.基于主成分分析的装配式建筑发展制约因素研究[J].建筑经济.2021(2) :76-80.

[3]林申正,罗恒勇.BIM技术和神经网络相融合的装配式建筑成本控制研究[J].建筑经济.2021(2) :86-89.

[4]唐琼.基于DEMATEL的装配式建筑创新发展路径研究[J].创业创新.2021(10):61-63.

[5]胡庆国,田学泽,何忠明.基于DEMATEL-ISM的全过程工程咨询模式推广影响因素分析[J].长沙理工大学学报(自然科学版),2021(2) :40-47.

[6]张欣然,郭婧娟.基于BIM的装配式建筑工程量清单构建研究[J].工程管理学报.2021(5) :30-35.

基金资助:西华大学一流专业建设与一流课程建设的改革实践重点项目(项目编号:xjjg2021065);

文章来源:肖光朋,李海凌,郭丹丹等.基于一流课程群融合实践探讨制约装配式建筑发展的影响因素[J].四川建筑,2023,43(05):282-284.