基于SEM的预制构配件质量安全影响因素研究

郑生钦，王德芳，左清兰，冯雪东

（山东建筑大学 管理工程学院，山东 济南 250101，E-mail：wangdefangtianlan@163.com）

基于SEM的预制构配件质量安全影响因素研究

郑生钦，王德芳，左清兰，冯雪东

（山东建筑大学 管理工程学院，山东 济南 250101，E-mail：wangdefangtianlan@163.com）

随着建筑工业化的推行，装配式建筑已逐步在市场上占有一席之地，然而该类建筑的质量安全仍然是社会关注的热点问题。通过国内外文献研究，构建了以生产过程、操作规范、工作环境、组织管理为外因潜变量，以预制构配件质量安全为内因潜变量的假设模型，并以问卷调研的方式收集数据，采用结构方程模型揭示预制构配件质量安全受多因素影响。研究发现预制构配件质量安全受生产过程、操作规范、工作环境、组织管理4个关键因素的影响。该研究结果对提高预制构配件质量安全和推进建筑工业化具有一定的理论意义和现实意义。

预制构配件；质量安全；结构方程模型；装配式建筑；建筑工业化

建筑工业化是以工业化的生产方式构筑建筑产品，以实现生产效率的提升和建造成本下降的过程。借鉴工业产品的生产模式，西方国家率先提出建筑工业化的理念。随着中国社会与经济的快速发展，建筑产品需求量多以及人力成本的上升和可持续发展的要求，为我国推行建筑工业化创造了环境。目前，我国正大力推行工业化建筑生产模式，以预制构配件的装配组合与建设形成建筑产品，不仅能减少劳动力并提高效率，还能节约资源与建造成本，降低污染[1]。然而，相较于传统模式下的建筑产品，装配式建筑的质量安全受到质疑，其中预制构配件的质量安全是影响装配式建筑整体安全的首要因素。因此，对预制构配件质量安全影响因素的研究是十分必要的。

质量安全指某种产品或服务通过管理控制过程达到规定特性和特征要求的状态。针对产品质量安全，国外学者的研究较早，世界著名质量管理学家Deming[2]提出了任何一项活动有效循环的工作程序，即PDCA（Plan-Do-Check-Act）循环，同时他认为任何生产程序都需要方案的改进、严格的生产纪律以及体制改革来保障。于涛等[3]以高桩码头砼预制构件为例阐述了制作工艺、作业过程、建材质量等的控制对预制构配件质量安全的作用。赵军胜[4]认为预制构配件质量安全受生产过程、建材质量、性能测试、标准规范和质量保证体系的影响。张华明[5]认为预制构件的堆放、存储和运输会影响其质量安全。Porter[6]认为预制构配件的制作工艺，如切割、养护、磨光、修整等都是影响其质量安全的重要因素。Gregg[7]认为安全活动区域与环境、原材料、操作设备以及模具是影响预制构配件质量安全的重要因素。Mohammad等[8]以不同类型钢筋的作用效果说明材料的选取对于预制构配件的重要影响。另外，对实际生产作业工人的组织管理也是影响预制构配件的关键因素，现代著名管理大师德鲁克[9]提出目标管理、人事管理、绩效管理、流程秩序管理是影响组织管理的关键因素；陈培红[10]指出技术标准、工艺文件以及生产操作工人之间的作业协调是影响预制构配件质量安全的因素。郑逢波等[11]认为技术结构、建材质量、工人素质等是影响预制构配件质量安全的重要因素。

综合国内外各学者对预制构配件质量安全的研究成果，大多数只对个别因素进行理论分析，并未研究各因素对预制构配件质量安全的影响系数和作用机制。因此，本文拟以我国建筑工业化为研究背景，采取实地调查问卷的方式，拟定生产过程、操作规范、工作环境、组织管理为外因潜在变量，并分析它们对内因潜在变量预制构配件质量安全的影响。希望解决建筑工业化背景下，预制构配件质量安全的影响因素及其作用机制问题。

1 研究模型及假设

1.1 研究模型

在国内外学者研究背景下，本文拟定生产过程、操作规范、工作环境以及组织管理为外因潜变量，直接或间接影响到预制构配件的质量安全。其中，生产过程包括作业流程、建材选取、设备使用等内容，它们受操作规范的影响，需要按照标准执行，确保规格、尺寸、性能的协调统一；同时生产过程还受到组织管理和工作环境的影响，有效的组织管理能够保证生产的有序进行，良好的环境能够带给作业工人舒适感和保证预制构配件材料和成品的存储条件。操作规范主要包括预制构配件生产的行业标准、国家规范和制作工艺。工作环境主要是指预制构配件生产所需要的温度、湿度条件。组织管理主要是对目标管理、人事管理以及绩效管理的把控。组织管理、标准规范与工作环境之间可能存在两两相关关系。

结构方程模型（Structural Equation Modeling， SEM）是一种融合因素分析和路径分析的多元统计技术，能够同时处理多个原因、多个结果的关系，容许变量存在测量误差，并且能够测量整体模型的拟合程度。因此，本文选取结构方程模型作为工具研究预制构配件质量安全影响因素之间的关系，概念模型如图1所示。

图1 预制构配件质量安全影响因素概念模型

1.2 研究假设

荣泰生[12]指出，SEM分析时需要对模型的每一条路径提出假设陈述，因此，根据理论模型中的每个变量之间的相互关系，并结合我国建筑工业化及装配式建筑发展的实际情况，提出各路径假设如下：

H1：组织管理对生产过程有正向影响，且通过生产过程对预制构配件质量安全有正向影响。

H2：操作规范对生产过程有正向影响，且通过生产过程对预制构配件质量安全有正向影响。

H3：工作环境对生产过程有正向影响，且通过生产过程对预制构配件质量安全有正向影响。

H4：组织管理对预制构配件质量安全有正向影响。

H5：操作规范对预制构配件质量安全有正向影响。

H6：工作环境对预制构配件质量安全有正向影响。

H7：生产过程对预制构配件质量安全有正向影响。

H8：组织管理与操作规范之间有共变关系。

H9：组织管理与工作环境之间有共变关系。

H10：操作规范与工作环境之间有共变关系。

2 量表编制和数据来源

2.1 量表编制

为准确衡量预制构配件质量安全的各影响因素和确保测量工具的信度及效度，本文在指标选取时尽量采用国内外现有文献已经使用过的量表，并结合相关专家建议构建最终预制构配件质量安全测量指标体系，如表1所示。

表1 预制构配件质量安全测量指标体系

2.2 问卷调查

在理论模型构建的基础上，结合相关专家的意见确定最终问卷，并采取实地调研的方式获取数据，分别选取山东万斯达集团有限公司、山东轻工院项目管理有限公司、济南港新园公租房项目、济南滨河新居公租房项目、淄博文昌佳苑建设项目为问卷发放单位，主要针对与预制构配件生产作业相关的人员，包括预制场作业工人、施工管理人员、项目经理、业主方工程管理代表以及监理单位监理工程师发放问卷。为确保被调查者对测量项目的反对或赞同程度的准确性，各项问题的回答选项采用李克特五级量表。此次调查共发放问卷500份，其中回收413份，有效问卷377份，有效回收率75.4%。表2对调查单位信息进行了归纳，表3对有效样本的具体分布情况进行归纳。

表2 山东省5个调查单位情况

由表3可以看出：被调查对象中的男女比例约为6.5∶1，可以看出从事与预制构配件相关行业的多为男性，符合实际情况；所调查对象年龄主要集中在20～50岁之间，处于这个年龄段的人具有一定社会、工作、生活经验，对问题的判断更加理性；从被调查对象的受教育情况来看，拥有本科及以下学历的人数居多，他们掌握更多的作业技术与工艺，能够明确问题所在；从被调查对象的从事工作年限来看，3～10年的居多。可看出被调查对象与预制构配件生产作业接触较多，对问题比较了解，问卷做答更客观公正，通过问卷能够对质量安全影响因素作出客观的回答。

2.3 信效度分析

为了保证模型拟合度评价和假设检验的有效性，本文利用SPSS20.0对调查数据进行信度和效度分析。

（1）采用Cronbach’s α系数对测量指标进行信度分析，问卷整体信度系数α为0.836，5个测量指标的α之皆大于0.6，都在可接受范围内。同时对项目总体相关系数CITC值进行检验，用作对α信度检验的补充。经检验，项目各题项与总体的相关系数CITC值在0.383～0.546之间，都大于0.3，全部通过信度检验。因此，调查问卷数据整体信度好，测量指标具有较好的可靠性和一致性。

（2）采用因子分析的方法对量表进行效度分析，做KMO检验和Bartlett球体检验。首先对量表进行因子分析，然后对结果的荷载矩阵进行正交旋转，在此基础上得出检验结果。经检验，量表总体的KMO值为0.819，大于0.5，表明量表适合进行因子分析。Bartlett球体检验Sig值为0.000，小于显著水平0.05，统计量显著；同时量表的每个观察变量因子荷载值均大于0.5，表明测量量表整体拥有较好的收敛效度。

3 模型假设检验

3.1 结构方程模型的建立

经上述数据分析，本文初始概念模型基本合理，即生产过程、操作规范、工作环境、组织管理能够直接影响预制构配件质量安全，并且组织管理、操作规范和工作环境能够通过影响生产过程间接影响预制构配件质量安全；同时组织管理、操作规范和工作环境之间相互影响关系。基于此，运用AMOS20.0构建结构模型，并对假设模型及数据一致性程度进行验证性分析和“违规估计”检验。一般指标估计误差存在负值或标准化系数超过或太接近1（一般以0.95为限）则违规。若出现违规估计，需对模型进行修正，修正后如果各估计系数检验结果都在合理范围内，则可进行模型适配度的检验。按照这一规则，先对模型进行违规估计与拟合修正，经SEM分析，各潜在变量的估计系数没有出现负值，且都在0.5～0.95的范围内，说明模型可以进行适配度检验，如图2所示。

3.2 模型拟合

预制构配件质量安全影响因素结构模型通过违规估计检测之后，需要对模型进行适配拟合度检验，并通过模型整体适配度指标加以衡量。经模型拟合后，模型适配指标较为理想，拟合结果较好，具体结果如表4所示。

图2 预制构配件质量安全影响因素的结构方程模型标准化参数估计（修正后）

由表4可知，经过对模型的检验，模型的绝对适配度指数RMR、RMSEA、GFI、AGFI，增值适配度指数IFI、TLI、CFI和简约适配度指数PGFI、 PNFI、PCFI、CN等都在标准值范围内，因此，模型是适配的。在此基础上，还需对潜在变量构建信度和平均方差提取检验。经计算，各潜在变量的构建信度都大于一般判别标准0.6，平均方差提取都大于一般判别标准0.5，说明模型具有较好的内在质量，计算结果如表5所示。

表4 整体模型适配度检验摘要表

表5 模型内在质量验证因子分析汇总表

3.3 模型实证分析

根据Amos20.0输出的T检验和P值与潜变量间的路径系数，绘制模型拟合结果如表6所示。假设H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7和H10通过了P值和T检验，变量之间影响显著，故均成立；而由于组织管理和操作规范之间的检验结果并不显著（P=0.051），直接影响效用仅为0.07，假设H8被拒绝；同时由于组织管理和工作环境之间的检验结果也不显著（P=0.182），直接影响效用仅为0.12，假设H9被拒绝。

3.4 指标权重的确定

通过对预制构配件质量安全影响权重的分析，可以看出预制构配件质量安全受组织管理、操作规范、工作环境和生产过程4个关键影响因素的影响，其影响程度分别是：0.23、0.25、0.15、0.37，影响程度重要性排列顺序为：生产过程＞操作规范＞组织管理＞工作环境。同时，从表7中还可以看出，人事管理、国家规范、活动区域以及作业流程分别对组织管理、操作规范、工作环境以及生产过程的影响相对较大，该结论将作为预制构配件质量安全控制措施提出的依据。

表6 模型路径系数拟合结果

表7 预制构配件质量安全影响因素权重

4 建议

针对研究结论，分别从生产过程、操作规范、组织管理以及工作环境四个方面对预制构配件质量安全提出如下建议：

（1）注重预制构配件生产过程，尤其加强对作业流程的重视。预制构配件生产过程主要涉及设计、制作、测试、存储及运输等作业流程以及建材选取和设备应用的过程，这些内容对预制构配件的质量安全有重要的影响作用。因此，注重预制构配件生产过程，把控作业流程、建材选取和设备应用过程，针对每一个生产要素及环节制定相应的执行标准，严格把控预制构配件的生产过程，确保质量安全。

（2）统一执行预制构配件操作规范，重点以国家规范为主。预制构配件操作规范主要包括行业标准、国家规范和制作工艺。在建筑工业化推行初期，各预制构配件生产厂需要严格按照统一的行业标准、国家规范和制作工艺生产预制构配件，以保证所有的预制构配件在安装使用时能够相互吻合和性能匹配。因此，统一执行预制构配件操作规范，是有效推行建筑工业化的基础，也是增强预制构配件质量安全的有效措施。

（3）加强对预制构配件生产现场的组织管理。预制构配件组织管理主要包括目标管理、人事管理和绩效管理，合理安排作业工人的排班以及实行绩效激励政策，对确保预制构配件质量安全具有积极促进作用。

（4）营造良好的预制构配件生产工作环境。预制构配件生产工作环境包括活动区域和温湿条件，能够保证工人良好的生产作业活动和预制构配件堆放存储的温度、湿度条件。因此，营造良好的工作环境对确保预制构配件的质量安全具有积极的促进作用。

5 结语

预制构配件质量安全受生产过程、组织管理、工作环境和操作规范4个关键影响因素的影响，影响程度重要性排列顺序为：生产过程＞操作规范＞组织管理＞工作环境。文章对预制构配件质量安全影响因素的研究，对我国推动建筑工业化和确保装配式建筑质量安全具有一定的理论意义和实践意义。

与此同时，本文还存在着不足之处，例如行业调查仅以山东省典型企业为代表，也并未立足消费者角度分析问题。因此，今后针对预制构配件质量安全影响因素的研究，应特别注意从用户需要的角度进行分析；本着数据准确充足的思想，应进一步扩大调查问卷的发放范围。

[1] Ivy．Robery.Simply Fab[J]．Architectural Record，2008（196）：23-23．

[2] [美]W．Edwards．Deming著，钟汉清译．转危为安Out of the Crisis，北京：机械工业出版社，2016．

[3] 于 涛，林垂兴，王雪华．高桩码头砼预制构件的表观质量控制[J]．中国水运，2012（9）：117-120．

[4] 赵军胜．加强预制构件生产质量控制确保工程结构安全[J]．现代营销，2012（4）：65-65．

[5] 张华明．预制构件堆放和运输及吊装质量分析[J]．山西建筑，2007（36）：135-136．

[6] Porter，Bernajean．Beyond Words：The Craftsmanship of Building Products[J]．Learning & Leading with Technology，2006（33）：28-31．

[7] Pearlstone．Gregg．Critical Access[J]．Buildings．Jul2005（99）：28-28．

[8] Shamsai Mohammad，Whitlatch Earl．Economic Evaluation of Reinforced Concrete Structures with Columns Reinforced with Prefabricated Cage System[J]．Journal of Construction Engineering & Management，2007（133）：864-870．

[9] [美]德鲁克著，闾 佳，译．人与绩效：德鲁克管理精华[M]．北京：机械工业出版社，2015．

[10] 陈培红．浅谈预制构件的质量管理[J]．甘肃科技，2012（9）：153-154．

[11] 郑逢波，张 萌．基于DEMATEL的建筑项目质量安全影响因素辨识[J]．物流工程与技术，2013（7）：55-57．

[12] 荣泰生．AMOS与研究方法（第2版）[M]．重庆：重庆大学出版社，2010．

[13] Alistair G．F，Neale，Richard H．Management of Prefabrication for Complex Cladding：Case Study[J]．Journal of Architectural Engineering，1997（3）：60．

SEM-Based Research on the Quality and Safety Factors of Prefabricated Components

ZHENG Sheng-qin，WANG De-fang，ZUO Qing-lan，FENG Xue-dong
（School of Management Engineering，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China，E-mail：wangdefangtianlan@163.com）

With the implementation of building industrialization，prefabricated buildings have been gradually caught a place on the market. However, the quality and safety of such buildings are still hot issues of social concerns and the prefabricated components and parts are the primary factors. Therefore，based on previous literature，this paper established a hypothetical model whose exogenous latent variable were production processes，operating norms，work environment and organization management and the internal latent variable was the quality and safety of prefabricated components and parts. Then this paper collected data with questionnaires. At last the paper used factor analysis and structural equation modeling to reveal the factors which influence the quality and safety of prefabricated structures. Results find that the quality and safety of prefabricated components and parts are influenced by four key factors which are production processes，operating norms，work environment and organization management. The order of the factors on influence degree is：production processes＞operating norms ＞ organizational management ＞work environment. This result catches theoretical and practical significance to improve the quality and safety of prefabricated components and advances the building industrialization.

prefabricated components；quality and safety；structural equation modeling；prefabricated buildings；building industrialization

TU712.3

A

1674-8859（2016）06-112-06

10.13991/j.cnki.jem.2016.06.021

郑生钦（1963-），男，副教授，硕士生导师，研究方向：项目管理，房地产开发，项目融资；

王德芳（1990-），女，硕士研究生，研究方向：项目管理；

左清兰（1990-），女，硕士研究生，研究方向：房地产经营管理；

冯雪东（1990-），女，硕士研究生，研究方向：房地产经营管理。

2016-07-22．