基于ISM模型的PC构件成本影响因素分析

0 引言

装配式建筑是我国建筑业实现节能减排目标的主要建筑方式，然而它高昂的成本成为阻碍它发展的重要方面。PC构件是装配式建筑工程区别于现浇式建筑的主要方面，PC构件在设计、生产、运输和安装过程中产生的成本占装配式建筑总成本的56.7%

（如图1）。因此，PC构件成本很大程度上影响着装配式建筑成本。

关于装配式建筑成本，国内外许多专家都进行了研究。Zhang Xinyu

分析了装配式建筑生产、运输阶段成本的影响因素，并建立了基于BIM技术装配式建筑的成本管理流程，从成本控制、BIM技术的应用，再到进行成本核算，并对这一阶段的成本进行分析；孟庆岩

利用AHP来计算出PC构件的深化设计能力、标准化设计程度、生产的自动化程度及PC构件的安装工序在很大程度上影响着装配式建筑成本，并分阶段提出对策；赵维树等人

从设计因素、国家政策因素、生产因素、运输管理因素及技术因素五个方面，对成本影响因素进行了系统分析和总结，并提出针对性建议；刘力

通过改进狼群算法（CWPA)对装配式建筑配送成本进行优化，并求解得出配送总成本最优时配送车辆出车顺序及出车时间；李辉山等

利用网络层次分析法与模糊综合评价法，对影响装配式混凝土构件成本重要度进行排序，得出生产和施工安装阶段对预制构件影响较大，运输次之。以上研究都对装配式建筑工程成本优化提出了意见，为成本管理工作提供了新的思路。但这些研究多侧重于某一阶段要素对装配式建筑成本的影响，并未提到要素间的相互关联。本文从PC构件的角度入手，探究其成本影响因素内部联系，建立ISM解释结构模型对影响因素进行层次分析，进而提出PC构件成本优化意见。

1 研究方法

PC构件成本在不同的阶段受诸多因素的影响，各要素间相互影响、相互制约，而不能以单一量化形式进行分析。ISM解释结构模型可以根据各要素间关系建立结构矩阵，并以此建立多层级结构模型，使PC构件成本影响因素更加层次化、清晰化、系统化。本文首先根据文献识别法对影响PC构件成本的因素进行归纳总结，梳理出包括PC构件设计、PC构件生产、PC构件运输、PC构件现场安装四个阶段14个影响因素。再通过问卷调查确认元素之间的二元关系，建立邻接矩阵与可达矩阵，进而对影响PC构件成本的要素进行区位划分和级位划分。最后绘制PC构件成本影响因素多级递阶有向图，确认层级关系。对相互关联因素进行分析，并根据影响程度较深因素提出相应措施，达到成本降低目的

。

可以说，小虫的这次行动计划非常缜密。在姑妈进了水池后，玉敏迅速给小虫发了信息，告诉他钻戒放在床头柜抽屉里。小虫早就到了姑妈家的小区，候在大门外。接到了信息，小虫才进去。小虫知道姑父肯定不在家，为了安全起见，还是先编好借口，然后才上了电梯。敲了半天的门，确认姑父家里没人了，小虫又向对门看了看，然后开门进去了。进了屋，小虫叫了声姑父，无人回应。小虫直接进了卧室，小心地取出钻戒，放在兜里。出门时见对门的门仍关着，小虫放心地进了电梯，下了楼，骑上摩托车风驰电掣地走了。

2 PC构件成本影响因素ISM分析

2.1 影响因素识别选取

在以往的研究中，对PC构件成本影响因素进行分析的文献较少，而分析装配式建筑总成本的文献较多。为确保因素选取的全面性和科学性，根据知网和谷歌学术下载的145篇论文进行筛选。依据相同影响因素在不同文献中出现5次的原则，筛选出以下影响因素(见表1）。

2.2 ISM模型构建与计算

分别以O(S

)=R(S

)、O(S

)=A(S

)为依据，原因优先-结果优先轮换抽取规则的结构解释模型方法确定出各制约因素的层级关系以此类推。经过推算，PC构件成本影响因素分为了七个层级：第一层{S

}，第二层{S

}，第三层{S

}，第四层{S

、S

}，第五层{S

、S

}，第六层{S

、S

、S

、S

、S

}，第七层{S

、S

}。

此报道中用了范围变动语nearly，结合缓和型模糊限制语investigatorssay，用转述的方式说明飞机失事的原因。

邻接矩阵是由影响因素关联关系表（如表2）确定的，它是表示元素之间二元关系的矩阵。邻接矩阵的元素只有0和1，0表示Si元素对Sj元素不产生影响，1表示Si元素对Sj元素产生影响。影响因素关联关系表是以问卷调查的方式请相关从业人员和高校教授进行填写后产生的。邻接矩阵A如下：

中层动力因素在14个影响因素中占很大比例，且存在相互影响关系。中层动力因素涵盖了PC构件生产的各个阶段，其中安装阶段的吊装机械选择就受到四个因素的影响，可见需提高现场机械管理水平，合理协调机械使用。模具周转使用情况在受到车辆配置和构件设计标准化程度的直接影响的同时，又要考虑构件运输距离的影响，从运输阶段来讲，若运输距离过长，且出现未使用专业运输车辆和车辆损坏不能保证构件在车状态等此类车辆配置不合理的问题，会有很大可能导致构件出现质量问题而不得不进行废弃处理。构件废弃处理不仅仅影响到了模具的周转使用情况，还会造成很大程度的资源浪费。在构件设计过程中应进行标准化设计，减少异型结构的出现，保证模具可多次使用。

以可达矩阵M为基础，将影响因素分为可达集R(S

)、先行集A(S

)和交集O(S

)。R(S

)表示i元素对应的行向量中元素为1的j数值，即i元素能产生影响的元素集合；A(S

)表示j元素对应的列向量中元素为1的i数值，即能够影响j元素的元素集合。结果如表3所示。

由此可见，全球变暖对沪宁杭地区的影响是显而易见的。调整产业结构、促进工业升级、开发利用新能源，都对沪宁杭地区的环境保护和长远发展有重要意义。

常规消毒并铺单，无菌膜完全贴附暴露皮肤。原手术切口入路解剖暴露髋关节假体，配套器械取出，彻底清除髋部周围病变软组织，取其术中冰冻活检，白细胞计数＜5 个［5］（10×40 倍，10 个视野取平均值），再次排除感染，生理盐水冲洗枪9 000 ml无菌生理盐水反复冲洗，取消毒3D打印骨缺损个体化填充块沿骨缺损部位解剖重建置入（图2a），通过填充块内置钉孔钛合金螺钉固定于髋臼（图2b），检查填充块稳定性，按术前设计大小置入臼杯（备Jumbo大直径臼杯备用），内衬，翻修股骨柄，股骨头依次安装置入，关节复位，检查关节稳定性，置关节腔引流管1根，冲洗缝合、包扎，术毕。

根据对可达矩阵进行层级和区域划分，绘制多级递阶有向图（如图2）。据以上计算，影响PC构件成本的14个影响因素被分为7个层级，

第一层是生产方案，第二层是构件生产方式，第三层是生产技术水平，第四层是构件拆分合理性和模具周转使用情况，第五层是车辆配置和吊装机械选择，第六层是构件设计标准化程度、装载率、运输路线、安装技术水平和安装工序，第七层是生产自动化程度和运输距离。层级间和同层级相互影响关系在图表中均用有向线段明确表示，由有向关系图可以看出，PC构件成本问题并非是某一阶段或某个公司的任务，而是需要多方协同合作。

2.3 ISM模型分析

根据PC构件成本影响因素多级递阶有向图，可将14个影响因素分为表层影响因素、中层动力因素和深层导向因素3个方面，其中1、2、3层因素为表层直接因素，4、5、6层为中层动力因素，7层为深层导向因素。

从图中得知生产阶段的三个影响因素都位于表层，而构件生产方式的选择又受到构件拆分合理性的影响，且生产水平受到模具周转使用情况的影响，故只在生产阶段控制构件成本不会有显著效果。

深层导向因素中，生产自动化程度对上一层因素影响最为突出，生产自动化程度高、构件误差小，安装技术水平会得到相应提高；同时，生产线自动化水平提高，可保证多条生产线同时运行，提高运输车辆运载效率，减少运输次数，降低成本。

运用布尔矩阵运算法则对邻接矩阵A进行运算，使得(A+I)

=(A+I)

（I为单位矩阵）得到可达矩阵M=(A+I)

。可达矩阵M是表示元素之间间接关系的矩阵，k表示从因素i出发，经k个节点可达要素j，即因素i与j之间存在长度为k的通道。经过MATLAB对邻接矩阵进行运算得出可达矩阵M如下：

从生源来看，大多数中职学生的基础较弱、学习兴趣不浓，而会计专业课程又很抽象，专业术语比较难理解，教师应改进教学方法，采用先进的教学方法进行教学。在教学过程中，教师应该充分利用多媒体，促使学生加深对会计知识的理解，对凭证账簿报表制作课件进行演练，使学生掌握数据的来龙去脉和填写的位置和顺序，步骤清晰，容易操作。这样以学生的需求为动力，激发了学生的学习兴趣，调动了学生的主动性和积极性，有效提高了实践性教学的效率与质量。

3 对策与建议

PC构件成本因在装配式建筑成本中的高占比引来众多学者研究。本文从装配式建筑建造过程对PC构件成本影响因素进行ISM分析，分析得出各阶段成本影响因素相互联系、相互制约，且深层影响因素归结于生产自动化程度和运输距离。由此提出以下建议：

1）加强施工机器人和云平台技术在生产中的应用。随着工业4.0的到来，建筑业机器人的研发和云平台信息交互得到了很大的发展。过去粗放型、人力型建筑业作业方式，正逐步被数字化、智能化机器人取代

。如激光平整机器人、地面抹平机器人和地面抹光机器人三件套就能够有效地解决工人抹平过程中出现的脚印问题，且省时省力。与传统人工抹灰相比，不仅提高了施工效率、保证构件质量，而且减少人员配置、节约成本，有效提高生产线自动化程度。

2）加强运输管理，减少PC构件在运输阶段的资源浪费。在运输管理阶段，要充分考虑构件的体量和形状，制定合理的装载方案，确保最大最优化利用运输车辆

。在运输车辆的选择上要保证专车专用，由湖南三一快而居生产的预制构件装用运输车辆，可实现单人装载最高3.5 m、最长12 m的构件，能有效地节约运输时间和资源。车辆配备四个液压夹具，可快速固定不同尺寸构件，减少碰撞，车辆自适应减震系统可以满足荷载下减震要求，适应多种路面状态，保证构件在车状态良好。

3）加强对标准化设计的推广，并且在设计工作初期就考虑到构件拆分和精细化设计的需要

。在设计和拆分过程中，严格践行住建部下发的《装配式混凝土结构住宅主要构件尺寸指南》和《住宅装配化装修主要部品部件尺寸指南》，保证标准化设计推行，以达到相同尺寸的构件重复使用，提高模具周转使用频率、加快自动化生产进度的目的，进而降低PC构件成本。

加强纳污红线管理。完成流域（片）重要水功能区纳污能力核定和分阶段限排方案制定，督促省（自治区）将水功能区限制纳污红线控制指标进一步分解落实到市、县。严格入河排污口监管。会同有关省（自治区）对20余家重点排污单位进行入河排污联合执法检查，初步确定首批50个重点入河排污口监管名单及监管实施方案，有7座自动站建成并在线投入运行，强化了水质监测和管理能力。

4 结语

PC构件成本直接影响到整个装配式项目的成本，许多学者对不同的方法都进行了一定程度的研究。本文用ISM模型，从装配式建筑各个阶段分析了影响PC构件成本的因素，其相关关系用0和1表示并不能将影响程度量化，带有一定的主观性和局限性。此外，本文只考虑不同建设阶段存在的影响，并未考虑外部因素，如政策激励和社会认可度。以上两个方面将会是以后研究重点。

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