基于ISM-AHP的装配式建筑推进机制影响因素研究

金长宏，木孟地

(安徽建筑大学 经济与管理学院，安徽 合肥 230601)

随着工业4.0时代的到来，传统建筑行业各环节的利润率急剧下降，建造技术体系革命势在必行[1].装配式建筑作为一种将预制构件经工厂化生产，现场装配为主的专用建筑技术体系[2]，可最大程度上满足建筑物在环境，质量，安全等方面的优化控制要求，并且已经得到了政府和建筑业的广泛认可[3].早在2016年，《国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》印发，《意见》提出要大力发展装配式建筑，力争用十年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%[4].同年，国务院进一步明确了发展装配式建筑的8项任务，为此全国各地的装配式建筑推进发展实践开始如火如荼地进行中[5].

针对装配式建筑如何更好更快的在我国进行推广，国内外学者对此进行了大量的研究.陈群等[6]以福建省经济发展绿色转型为契机，构建了以政策、组织、保障，市场为基础的装配式建筑推进机制，并对相应机制提出了改进意见；Zhong等[7]从技术研究层面提出了物联网技术可成功应用于装配式建筑推广，并以实际案例证实了该技术的适用性；肖帅等[8]运用SWOT分析方法对在农村地区推广装配式建筑进行了可行性研究，以此为基础提出了发展对策和建议；Mao等[9]采用文献综述和因子分析的方法对阻碍我国装配式建筑发展的因素进行了研究，并确定出政策条件是最主要的障碍因素；此外，部分学者基于成本管控角度，对装配式建筑成本居高不下这一明显发展阻碍进行了分析研究[3].

以上研究都为装配式建筑的推进发展提供了重要建议和参考.但装配式建筑的推进在不同阶段，不同利益相关者的作用下影响因素众多，仅仅是依靠一些定量研究而不是在特定研究机理中进行探讨的做法尚不能充分促进装配式建筑的进一步推广，且众因素相互作用，彼此制约，现有研究尚未对影响装配式建筑推广因素进行层级结构划分和各因素关联性的分析，也鲜有对这些因素进行进一步的定量化研究.因此，需要深入剖析因素之间的关联关系，并且系统地对其进行重要程度评判，才能更好地促进装配式建筑的推广.基于此，本次研究在现有文献的基础上，建立和完善了装配式建筑推进机制系统，并通过文献梳理的方式定性确定了影响该机制运行推进的12个因素，并运用ISM模型明确因素之间的关联关系和建立层级结构，进一步使用AHP模型分析出各个层级中的因素的重要程度，最终为该推进机制的运行和发展提出意见，也为装配式建筑进一步快速发展提供重要参考.

1 研究方法

由于装配式建筑集设计、生产、审查、运输、施工、维护为一体化，在推广过程中受到的影响因素众多，且不同的影响因素彼此之间还相互联系，相互制约.而解释结构模型ISM(Interpretative Structural Model)是现代系统工程中的研究方法，它可以根据多层次系统要素之间相互关联的制约关系来建立结构矩阵，并依此建立解释多级层次结构模型，使其系统明晰化，结构化，层次化[10].而层次分析法(AHP)可对此定性划分的层级结构进行定量化分析，弥补了ISM模型无法反映因素间重要程度这一不足.且ISM与AHP相结合的方法，已经成功应用于供应链管理[11]，市场开拓[12]，建筑安全控制[13]和养老模式选择[14]等众多研究领域，完全适用于装配式建筑推进机制的影响因素研究.因此，本研究基于先前研究构建了装配式建筑推进机制系统，然后以文献回顾的方式确定了影响装配式建筑推进机制的因素，运用ISM模型剖析各因素间的层级结构，并在此基础上进一步使用AHP分析方法确定因素之间的相对重要性，从而得出相关结论，为相关部门的政策制定和实践探索提供了有益借鉴.具体实施步骤如图1所示.

图1 装配式建筑推进机制影响因素的ISM-AHP模型流程图

2 装配式建筑推进机制的ISM模型构建

2.1 推进机制构建和影响因素确定

图2 装配式建筑发展推进机制系统

推广装配式建筑是一个错综复杂的大系统，由于涉及的政府部门、企业、消费者众多，彼此之间又相互联系，相互制约.只有建立健全全面系统的推进机制，才能保证推广工作的顺利实施.以往研究推进装配式建筑的文献仅仅提出了推进机制的理论框架，并未确定和深度剖析影响该机制有效运行的潜在因素.因此，本文对基于政策、组织、保障、市场四个方面的装配式建筑推广机制系统进行了创新和完善，并通过文献梳理的方式对影响因素进行识别和确定.在推进机制中，政策机制是装配式建筑推进动力；组织机制负责领导规划具体推进工作；保障机制提供技术、监管、人才培养的支撑；市场机制能从根本上调动行业企业积极性，起到拉动力作用.并且为保证因素来源的可靠性，最终确定以Web of Science中的中英文期刊为检索对象，梳理出与装配式建筑推广发展有关的论文20篇，并结合2017年住建部科技与产业化发展中心出版的《中国装配式建筑发展报告(2017)》，重点选取了12个影响装配式建筑推广机制发展的因素.具体推进机制系统和影响因素如图2和表1所示.

表1 装配式建筑推进机制影响因素

2.2 建立层级结构

依据上述所确定的12个影响装配式建筑推进的因素，需首先明确各因素之间的关联关系，才可建立邻接矩阵以及可达矩阵的计算.因此，本文以调查问卷的方式来获取数据.问卷打分方式采用0-1的方式.若该系统中的一个因素对另一个因素有影响，分值为1；若对其无影响，分值为0.问卷的发放区域选择在政策环境良好，具有国家装配式建筑示范城市称号的济南市进行.为保证被调查者真正对装配式建筑有一定程度的了解，调查问卷采用实地调研的方式面对面进行访谈和发放填写.本次调查共收集78份有效问卷.78位受访者的工作性质、岗位职称及受教育程度如表2所示.虽然有部分被调查者不是直接从事装配式建筑施工的人员，但对装配式建筑政策，市场环境都有较深入的了解.因此，此次调查问卷能保证充分数据的真实性和有效性.

表2 调查对象个人分布情况

根据ISM模型有关理论以及调查问卷所搜集的数据，即可得到邻接矩阵A.

依据布尔矩阵运算规则可对相应的邻接矩阵A进行有关演算.本文通过使用Matlab软件进行操作，计算出(A+I)6=(A+I)7,则(A+I)6=M为可达矩阵(I为单位矩阵).

依据可达矩阵区域划分，可达集R(Si)与先行集Q(Si)的有关定义，可得出装配式建筑推进影响因素的可达集R(Si)，先行集Q(Si)以及两者交集.如表3所示.

表3 可达矩阵各元素之间的关系集合

再根据R(Si)∩Q(Si)=R(Si)为条件来进行逐次抽取，以此类推，可划分出装配式建筑成本影响因素的层级.经过此推算得出，装配式建筑推进机制系统影响因素分为6个层级：第一层级(S6),第二层级(S3,S4,S12),第三层级(S1,S10),第四层级(S11),第五层级(S5,S7,S8,S9)，第六层级(S2).具体如图3所示.

图3 装配式建筑推进影响因素的ISM

2.3 层级结构分析

从ISM层级结构可以看出，装配式建筑推进影响因素共分为6个层级，每个层级都有着不同的影响因素，不同因素之间也有着相互的关联关系.从图3可以看出，第一，二层级的表层直接影响因素，途经第三，四层的中间层动力因素，最后到达第五，六层的深层导向因素，各个因素联系紧密，彼此作用.因此需要对此三个层级做以下分析.

表层直接影响因素：建设和运行管理水平是推进装配式建筑的有力保证，装配式建筑推进机制作为一项涉及面广，参与方多，技术含量高的系统工程，建设和管理能力直接关联到推进工作能否有效的进行；装配式建筑宣传力度的增强，一方面可获得推广部门的重视，另一方面也可更多地引进实力雄厚的公司和预制工厂，吸引外资；推广部门重视装配式建筑的推进发展，可反过来作用于宣传力度的增强和建设运营管理水平的提高；招商引资力度增大，可引进先进的技术和管理经验，以及资金支持，从而可改善组织机制的建设和运行管理水平，进一步获取推广部门的重视.

中间层动力因素：政策条件是根据国家对装配式建筑发展的大政方略这一外部环境所确定的具体做法，为装配式建筑的发展提供动力和引导作用.一系列利好的装配式建筑政策条件，可赢得推广部门的重视以及招商引资能力的提升；装配式建筑市场需求决定了将来装配式建筑发展的走向，为装配式建筑的推进提供了根本的动力.市场需求量增大，推广部门和招商引资的重视程度和工作力度都会相应的有所提升；装配式建筑集设计，生产，运输，施工，运营为一体化操作，产业链的完善可为装配式建筑资源配置整合，链条延展能力，扩大生产规模等提供发展前进的动力.一定意义上的产业链完善，可加强装配式建筑部品构件的生产供给能力，降低生产建设成本，从而占据市场地位，扩大市场需求.

深层导向因素:装配式建筑审查包括对政策制定，工业化建筑认定认证，装配式建筑技术标准立项研讨等工作，具体是充分发挥行业专家对装配式建筑工程项目的指导作用.审查程度的提升，有助于装配式建筑监管工作的进行；技术支撑为装配式建筑的顺利发展提供技术保障，同时也有利于促进装配式建筑人才培养工作的进行；由于装配式建筑不同于传统现浇建筑，监管应从项目工程实施全过程来进行控制和监督，这就对装配式建筑的审查和产业链配置有着严格的要求；人才培养为装配式建筑的推进和管理提供智力支持，对装配式建筑的技术改进，产业链的完善提供了改进的空间和方法；政府为发展装配式建筑所制定的一些税收减免，价格补偿等资金扶持政策，是新技术，新标准制定以及人才培养的内部导向动力，是推进装配式建筑发展的重要环节.

3 装配式建筑推进机制的AHP模型构建

依据上述构建的装配式建筑推进影响因素的ISM层级结构，还要进一步确定各因素在此推进机制中的影响力大小，才能得出有效的结论.因此，本文采取层次分析法(AHP)对各影响因素的权重进行计算，从而获取结果.通过使用AHP评分标度[11]，依据各个因素之间重要性对其进行两两比较判断.为使权重的确定具有良好的有效性，还需计算CI和CR进行一致性检验.当CR小于0.1时，说明该权重有效.具体权重结果如表4所示.

表4 因素影响力权重数据表

装配式建筑推进机制影响因素中的政策条件，宣传力度，资金扶持三个因素权重远远大于其他因素，因此可说明这三个因素对装配式建筑推进机制的影响作用较大.

4 结论与分析

本文从政策、组织、保障、市场4个角度出发，创建了装配式建筑推进机制系统.首先利用ISM分析方法厘清了装配式建筑推进机制的表层直接影响因素，中间动力层因素，深层导向因素，构建了层级结构模型.然后据此使用AHP模型对各个层级的影响因素进行综合权重的确定.结果表明装配式建筑政策条件，宣传力度，资金扶持这三个因素综合权重较大，是所建立的装配式建筑推进机制中关键的影响因素.因此，需做进一步分析与探讨.

(1)政策条件对装配式建筑推进机制影响程度最大，其权重为0.21.而Blismas[19]等则认为装配式建筑设计规范的完善性与过早的关键决策才是阻碍装配式建筑推进的最大障碍.但值得注意的是，装配式建筑的推进和政府制定的政策息息相关，密不可分[17].具体政策的制定能营造良好的发展氛围，来保证装配式建筑设计规范的完善以及提高决策实施效率.同时，通过政策上的强制，引导，激励，补偿等可为发展装配式建筑提供前提和保证.所以，政府应当在装配式建筑推进工作中发挥带头作用，积极提供适用的政策条件，营造良好的装配式建筑推广，技术发展环境.此外，政府还应重视出台有关装配式建筑法律法规，明确界定各个推广部门和组织机制的职能职责，建立联动机制，以此来完善装配式建筑的政策制度建设.

(2)宣传力度对装配式建筑推进机制的影响位居第二位，其权重为0.180，就此表明二者关系密切.而在Mao[9]的研究中，宣传力度仅仅排在30个阻碍装配式建筑发展因素的第20位.然而，宣传因素之所以在此项研究中对推进机制影响较大，可能是由于当前行业或者有关人员对装配式建筑优良性能和环保优势宣传不足，对装配式建筑理解和认识方面存在较大误区，导致了装配式建筑推进形成阻碍.更重要的是，由于这一因素的欠缺，装配式建筑各个参与方对建筑业转型升级认识不够，各方面技术生产能力有待提高，上下游产业链配合度较低，没有达成广泛的社会共识.所以应当扩大对装配式建筑的宣传力度，组织召开省级，市级装配式建筑发展新闻发布会，通过各方媒体大力宣传有关装配式建筑政策，综合效益，以此来提高社会认知度和认同感.此外，还可以开展工人装配式建筑培训与教育活动，提高从业能力和水平，培育适应装配式建筑发展的人才队伍.

(3)位居第三位的是资金扶持这一影响因素，其权重为0.154.装配式建筑成本过高这一问题一直被视为是阻碍装配式建筑推进的重要因素[5].而资金扶持能为推进装配式建筑提供奖励和税收减免，间接减少成本.以山东省为例，政府累计投入省财政资金1.3亿，支持装配式建筑项目建设发展，并将其纳入资金支持范围，每平方米奖励100元.资金扶持作为政府重要的激励补偿手段，应形成独立完整的资金管理系统，来完善推进部门管理合作体系，保证资金能确实具体落实到监管，审查，人才等各种推进工作之中，使装配式建筑参与各方在技术，观念，人才等方面逐步朝着稳定上升的方向发展.

本文选择ISM-AHP相结合的方法，对装配式建筑推进机制复杂的系统问题进行了定性分析和定量计算.但此打分方式可能带有一定的个人的主观性和局限性，因此如何解决这一问题将是下一步研究的重点.