基于SWOT-AHP 的城市住区建筑工业化 发展策略研究

李卓洁，沈良峰，刘运泽

（中南林业科技大学 土木工程学院，湖南 长沙 410004，E-mail：slf535@163.com）

中国城镇化的快速发展是改革开放40 年来的重要成果，但其建设过程带来的环境污染、固气体废弃物排放、生活垃圾等对城市生活环境造成了较为严重的影响，阻碍了城市社会和谐发展。究其原因，主要是传统粗放式的建筑生产方式，建筑业亟待加快转型升级。

1998 年原建设部为全面推动中国住宅产业现代化发展成立了住宅产业化促进中心，该中心以建筑工业化为核心重点研究建筑节能[1，2]。近年来，为解决建筑行业人口短缺和人工成本上升以及传统建造方式带来的环境污染和资源浪费等日益突显的问题并达到“四节一环保”的要求，我国政府相继出台了一系列政策措施扶持建筑工业化[3]。随着建筑工业化的兴起，学者们对其进行了广泛的研究，主要集中在对工业化建筑各类评价标准[4~7]、环保节能[8，9]、技术和管理创新等[10~12]研究上。然而，建筑工业化作为缓解由于城镇化快速发展所带来的环境压力的重要途径，其在发展的过程中存在诸多障碍[13]，如建造成本过高、产品标准化与多样化融合度不足、标准体系和监管体系不完善以及公众认知度不足等。针对设计标准化问题，徐鹏鹏等[13]提出应由政府为主导建立工业化建筑设计标准体系和以标准化审查为核心的设计审查机制；在成本方面，廖礼平等[14]提出了规模化生产可以减少构件成本的思想；刘禹[15]在阐述我国建筑工业化发展的体制性障碍之后，指出实现建筑工业化的前提是对相关建筑结构技术进行研究；徐友全等[16]从政府、企业、行业、个人等方面提出了促进我国建筑工业化发展的建议。

尽管学者们对于目前建筑工业化存在的一些问题提出了相应对策，但也只是从单一维度或者从局部视角出发，对于城市住区建筑工业化的系统发展研究仍然不足。如何正确引导城市住区建筑工业化的整体发展，使其成为解决城市住区生态发展问题的重要手段，是目前政府和各参与方关注的重点。本文将SWOT-AHP 模型运用于城市住区建筑工业化发展策略研究，对其进行定性和定量分析，提出城市住区建筑工业化的发展策略，进而为城市住区工业化建设以及城市可持续发展提供参考。

1 城市住区建筑工业化发展的SWOT 分析

1.1 优势

（1）有利于节约能源、资源。建筑工业化在节约能源、资源上的优势有目共睹，主要表现为电、水、钢、木材、保温材料和水泥砂浆等材料的使用较传统建筑明显减少，工业化住宅比传统住宅具有更好的节能优势。

（2）有助于改善住区环境。建筑工业化采用特殊的工厂化生产和装配化的施工方式，减少了现场施工过程的建筑污染物排放、现场扬尘和固体废弃物的乱置现象，降低了噪声和运输损耗，提高了施工质量和效率，最终改善了住区建设环境、提升了居民生活品质。

（3）有利于提高工程建设效率。因工厂化的生产有效避免了自然环境的影响，标准化的设计和机械化的施工提高了建设效率，缩短了工期；信息化的管理为建筑业发展所需要的多重系统提供了交互协同的平台和可能，提供了高效和多样的解决方案，快速解决运营前期出现的问题。

（4）能提高住区建筑品质。预制混凝土构件在工厂生产时融合了先进的生产技术，因此构件尺寸精度更为精确，同时在生产过程中对构件进行检测，及时剔除不合格的产品；工业化建筑通过精细化设计，相对减少了后期维修费用，且因其本身具有较好的防火性和耐用性，在抗震、防爆、防洪上具有很好效果，减少了安全隐患，提升了住宅品质。

（5）减少全寿命期资金投入。尽管目前工业化建筑的建设成本较高，但研究项目的资金问题不应只考虑建设期间的投入，还要考虑运营维护的支出和收益。工业化建筑的耐久性和高品质大大减少了运营维护的支出，既节约了资金占用，又降低了资金成本。因此，从全寿命周期角度考虑工业化建筑具有更好的经济性与推广应用价值。

1.2 劣势

（1）特殊部品、构件标准化程度不足。工业化建筑主要强调的是建筑单体、户型、套型、每个房间甚至每个构件部品的几何尺寸、做法等方面的标准化。而实际住宅建设过程中，常常会面临个性化与多样化的问题，如由于生产设备的限制，特殊尺寸构件在生产上有一定的难度，或是特殊构件在制模过程中受阻，产品兼容性不强等，导致标准化程度不足。

（2）增量成本和运输成本高。建筑工业化每一环节衔接不顺畅，部品构件不能大规模生产；前期研究阶段通常需要进行大量的投资；生产环节的税费、运输过程成型构件的放置要满足构件尺寸以及重量等要求、建筑施工现场与生产工厂之间的运输距离、装配过程的设备和吊装所产生的费用等，都有可能导致建筑工业化增量成本偏高。

（3）相应制度和技术体系仍不完善。我国建筑工业化发展上取得了一些进步，但一些科学技术难题、相关规范的制定、政府的扶持方法等仍然缺乏细致的规划；地方政府的建筑工业化的鼓励政策对于工业化技术的引导、奖励力度不足，过于强调装配率等相关指标；很多企业缺乏从系统层面开展建筑工业化的技术体系研究等。

（4）专业人才队伍不足。建筑工业化每个环节对员工提出了较高的综合素质要求，但相应的新型管理、技术人才缺乏。如传统的工程项目管理人 员缺少工业化的管理思维，对建筑工业化的设计、生产、施工流程系统的认识不足；新兴技术如BIM技术、3D 打印、VR 技术、物联网等在建筑工业化中具有较大的价值体现，但熟练掌握这些技术的从业人员较少。

1.3 机遇

（1）生态文明背景下推行“两型社会”建设。建设“资源节约”和“环境友好”型社会是生态文明建设的实现方式和表现形态，其目的是要解决能源短缺与人类可持续发展之间的矛盾，逐步形成节约能源资源和保护生态环境的增长方式。而建筑工业化是城市住区建设过程中将节约资源能源和改善生态环境两者完美结合的重要建设手段。

（2）国家政策的大力支持。我国国家层面对于建筑工业化的发展给予了较多的政策支持。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》强调提升城市治理水平，改善生态环境质量；推广装配式建筑和钢结构建筑；国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，推动建造方式创新，大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑；不断提高装配式建筑在新建建筑中的比例。《中共中央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》要求：发展新型建造方式，完善部品部件标准，实现建筑部品构件实现工厂化生产；力争用约10 年的时间，让装配式建筑占新建建筑的比例至30%，这些政策为我国城市住区建筑工业化的健康发展提供了强有力支持。

（3）住建部的有力推动。在国家政策的指导下，住房和城乡建设部近年也颁布了推动建筑工业化和绿色建筑的相关举措，如《住房城乡建设部建筑节能与科技司2018 年工作要点》中明确强调全面实施绿色建筑标准，扩大绿色建筑推广范围，力争到2018 年底，实现城镇绿色建筑占新建建筑比例40%，充分体现了我国城市建设的绿色发展理念。

（4）新型城镇化建设的市场导向。新型城镇化建设能够加快我国产业结构调整，是实现经济增长和社会可持续发展的重要手段，是将原来粗放的增长转向有品质的城市建设，这无疑给建筑工业化创造了良好的市场导向。

1.4 威胁

（1）企业与住户的认识不足。如开发商、设计方、生产方、施工方等许多企业对建筑工业化持观望态度，对建筑产业结构转型认识不足，缺乏技术和生产能力储备。另外，住户对工业化建筑结构的安全性、耐久性、防火性、防腐性存在认识误区；没有从全寿命期角度考虑建设成本，直接认为工业化建筑成本要比传统建筑成本高，工业化住宅的“出口”受到影响。

（2）监管机制有待完善。预制构件的生产环节和现场安装阶段的验收制度亟需完善；部分企业自主研发的工业化建筑技术体系仍不能满足标准规范要求，缺乏充分的实践检验，导致工程存在一定隐患。BIM 技术对于构件生产的监管因为缺乏统一的标准，构件编码唯一性落实困难，难以对整个产业链实现全面、全过程、全系统的监管。

（3）施工技术和管理手段有待提高。我国建筑行业目前大多数仍然沿用传统建造下的管理模式，各阶段相应的施工技术仍有待提高，建筑工业化的科学管理机制尚未建立，相关产业链条的企业还不能做到协同一致，缺乏对全过程工作的协调和精细管理，一定程度上影响了建筑工业化的发展。

（4）产业链完整性和产业整合能力仍欠缺。建筑工业化产业链主要是指研发—设计—生产—施工—运营和维护一体化实施的模式，在运营和维护阶段所涉及的专业物流公司、检测公司、维护所需材料的供应商缺乏协作统一，且从建筑、结构、机电及内装的全产业链关键技术仍没有集成化，BIM 技术对工业化建筑产业链的协同发展还未形成有效的平台支撑。

2 城市住区建筑工业化发展的SWOT-AHP定量分析

2.1 构建AHP 评价指标体系

通过对城市住区建筑工业化发展的内部环境和外部环境进行分析以及对相关文献的索引、归纳和总结，初步选取需要评价的主要因素，采取调研访谈形式咨询高校相关专业领域专家意见并发放调查评分表后，以实现城市住区建筑工业化发展策略为目标层，优势、劣势、机遇和威胁作为准则层因素，从环境、政策、经济、技术、管理等多个维度确定了17 项对建筑工业化影响较大（即分数较高）的具体发展内外部因素作为指标层，构造SWOT-AHP 分析模型[17]（见表1）。

2.2 判断矩阵和因素重要性程度的确定

参照层次分析法中1~9 标度法[18]，通过对14名从事建筑领域且具有建筑工业化丰富经验的专家进行问卷调查，对影响城市住区建筑工业化发展的SWOT 因素重要性程度进行比较打分，包括高校 学术专家9 名以及从事建筑工业化企业（装配式建筑）的高层管理者5 名，将每个专家打分情况构造相应判断矩阵（战略A、优势S、劣势W、机遇O、威胁T 等判断矩阵）如表2 所示。

表2 准则层判断矩阵

利用Yaahp6.0 软件对每一个判断矩阵开展一致性检验，要求CR<0.1，若是不符合该要求，则请专家重新进行判断并赋值。判断矩阵均符合一致性标准后，对SWOT 组间和组内因素进行综合数据分析，将14 名专家对各层次因素的赋值进行汇总整理和计算，构造新的判断矩阵（见表3），经计算各判断矩阵均通过一致性检验（见表4），最后计算城市住区建筑工业化发展SWOT 各指标重要性程度（见表5）。

表3 优势组、劣势组、机遇组和威胁组判断矩阵

表4 各判断矩阵的特征值、特征向量及一致性检验结果

表5 城市住区建筑工业化发展SWOT 指标重要性程度

2.3 结果分析

从上述分析中可知城市住区建筑工业化发展的主要优势是节约能源、资源S1和改善住区环境S2，重要性程度都为0.1655，在整体因素重要性排序中并列第1 位，说明建筑工业化对于城市住区的可持续建设具有良好条件。优势组中的减少全寿命期资金投入S5、提高工程建设效率S3和提高住区建筑品质S4重要性程度分别0.0708，0.0602，0.0602，整体排序第4 和第5，这表明城市住区发展建筑工业化的各方优势较为明显；机遇组中，国家政策的大力支持整体O2的重要性程度为0.1199，排序第3，说明现如今在国家的推行下，建筑工业化势在必行；劣势组中重要性程度较高的是特殊部品、构件标准化程度不足W1，重要性程度为0.0316，标准体系的完善是首要解决问题；威胁组因素排序较高的是监管机制有待完善T2，重要性程度为0.0316，表明监管方面需要加强。

运用四象限坐标法对总优势、总劣势、总机会和总威胁强度进行计算[18]：

经计算，总优势、总劣势、总机遇、总威胁的强度分别为：S=0.1044，W=0.0267，O=0.045，T=0.0267，即城市住区建筑工业化发展策略选择的 影响大小结果是优势组>机遇组>劣势组=威胁组。以4 个总变量各为半轴，将劣势轴和威胁轴设为负轴，依次描绘在构成的坐标系中，得到发展策略四边形（见图1），M 为重心坐标为：M(X，Y)=(∑Xi/4，∑Yi/4)=(0.0097，0.0046)，反映了4 个因素综合作用的结果。SO 策略区域、WO 策略区域、WT 策略区域和ST 策略区域面积分别为0.0023、0.0006、0.0004 和0.0014，说明城市住区建筑工业化发展策略重点应放在优势与机遇结合的SO 区域上，ST 区域次之。

图1 城市住区建筑工业化发展策略四边形

根据策略四边形可知，城市住区建筑工业化发展拥有较为乐观的内外发展环境，其发展策略应着重于发挥优势，抓住机遇，清除威胁。政府应进一步规划和制定城市住区建设的整体性目标，继续加强相关政策的引导和监管体系的建立，发挥其外在推动力的作用；企业应提升内在驱动因素，充分掌握建筑工业化节资环保等优势，把握各项工业化政策和生态政策带来的机遇，以开拓型思路进一步扩大城市住区工业化建设规模，克服企业自身短板，积极开发建筑新产品，与政府联合共同促进住区建筑工业化发展。

3 城市住区建筑工业化发展策略

通过定性分析可知，建筑工业化在城市住区建设发展中具有较好的优势条件以及良好的发展机遇，但在其发展过程依然存在一些问题亟需解决，同时也面临着许多威胁。定量分析可知城市住区的建筑工业化发展更应侧重引导其优势的发挥和机遇的把握，加快短板的补充和威胁的清除。因此，本文尝试从政府和企业的角度，以政策、法规、经济、技术和管理5 个维度探讨城市住区建筑工业化发展的策略和建议，如图2 所示。

图2 城市住区建筑工业化的发展策略

（1）进一步加强政策引导与支持。政府要加强建筑工业化发展详细、系统的政策研究与制定，应从市场引导、技术标准、试点推广等方面加快制 定配套政策，引导和支持建筑工业化的全面推进。工业化建设要与城市生态建设政策相结合，经济政策方面可从资金补贴、税费减免、信贷支持、行业许可等方面给予企业多种政策鼓励；应分阶段、分地区、分步骤逐步推进城市住区建筑工业化。

（2）完善法律法规，加大监管力度。政府应完善关于住区建设的相关法律法规，让每一个环节的实施都能做到有法可依，同时还要加强监管机构的建设，加大监管力度。在城市住区建设过程中，需要完善工业化建筑的质量、安全及验收制度规范，按照规范统筹开展工程建设过程中各个环节的质量和安全监督检查。例如在运营阶段需要对建筑物设计性能是否符合要求，预制构配件、材料和设备等从原材料的采集—生产—运输—现场的隐形耗能情况等进行监控。在建设过程中要将绿色化进行到底，政府应督促各单位全面落实各项污染防治工作，采取最严格的环境生态保护制度，提升各企业的环境治理能力。

（3）强化资金管理，创新融资模式。建筑工业化生产方式的关键是要聚力提升企业能力，政府出台相关经济政策给予企业支持，企业自身也应加强资金管理，合理运用资金，加大对人才和设备的资金投入，避免资金的浪费；按照循环经济的理念和绿色发展的思路，创新企业融资模式，提升自身资本运作能力，加快转型升级。

（4）完善技术标准，加快技术集成。企业应充分发挥建筑工业化的优势，重点提升工业化建筑的性能和品质，更加关注节材和再生利用等方面的资讯，努力研发出更加环保的施工技术和新型绿色材料。针对建筑标准化，建筑企业需要总结国内外 的经验，制定出契合企业自身的标准体系，加强技术研发，尽早突破相关技术瓶颈，尽可能地采用先进、适宜的技术、工艺和设备。同时，城市住区的建设要有整体的环保意识，需结合多元的住区环境，以生态保护为前提，要与践行资源节约型和环境友好型的绿色产业合作，包括开发新的生产工艺、降低污染物排放及净化治理；强化城市住区建设可再生能源资源应用；推进“互联网”技术在住区工业化建设全过程节能监管和运行维护的使用等；与高校、科研队伍合作，将工业化技术、绿色建设技术、智能化技术与住区生态建设等技术深度融合，提升住区建筑的舒适性、潮流性和可持续性，创建高质量的居住环境，提升住区整体绿色水平，满足新时期住户的居住要求。

（5）加快管理模式创新。企业应引进和学习国外相关企业的管理技术，研究出适合我国城市住区建筑工业化的管理体系。我国建筑工业化推行的EPC 工程总承包管理模式在优化资源配置、专业化服务、设计主导以及信息集成等方面具有明显优势。随着建筑工业化快速发展，众多企业根据自身企业特色创建了“EPC+”的衍生管理模式，提高了企业竞争力。在“互联网+”潮流下，可考虑将“EPC+”管理模式与BIM 一体化信息管理平台、大数据平台等相结合，采用现代科技的管理方法和信息技术等手段来整合资源、优化资源配置，最终实现工程项目标准化、精细化、信息化管理。

4 结语

本文将SWOT-AHP 分析应用于城市住区建筑工业化发展策略研究，提高了用单一的SWOT 定性分析法研究的可靠性和科学性，发挥了定性分析和定量评价的优势。政府可以依据判定结果来决定城市住区工业化发展策略的重心和对住区工业化建设发展的支持力度，做到循因施策，对政府主导城市住区建设显得尤为重要；建筑企业可以更好地掌握建筑工业化的优势，抓住机遇快速完成转型升级，抢占市场高地，进而推动城市住区建设的可持续发展。但由于层次分析法的专家打分会具有一定的主观性，且选取专家人数较少，都会影响分析结果，后续研究将会对主观性问题进一步改进。