基于综合评价模型的新型建筑工业化影响因素研究

段宗志 石端午

(安徽建筑大学 安徽 合肥 230000)

引言

1956年5月8日，国务院首次提出走建筑工业化的道路，中间经历过多次变革，才形成如今的新型建筑工业化。21世纪的今天，建筑产业已经发展成为国民经济的支柱性产业，为满足当今建筑业转型发展的要求，应坚持实行新型建筑工业化。

目前，不少学者已经做了建筑业发展方面的研究，但是还存在一定的不足。比如，有些学者只局限于建筑业转型发展的研究，但并未结合新型建筑工业化影响因素进行整体性分析；有些学者只找出了新型建筑工业化发展的主要因素，缺少各种影响因素的协调性分析，无法获取全面性的研究成果。黄金萍等[1]在阐述建筑业转型发展过程中提到，既要构建完整的配套制度促进建筑业的转型发展，又需要顺应市场与产业发展趋势推进建筑业优化升级，找到了促进建筑业转型发展的研究思路，但是没有结合新型建筑工业化影响因素进行整体性分析；赵金煜等[2]认为，专业人才缺乏是深层次原因，而市场监管机制不健全等一系列原因是表面原因。将ISM-MICMAC模型和模糊数学理论有机融合，改进了传统 ISM 模型对专家评分的高要求，但是没有统筹考虑各种因素协同作用，对新型建筑工业化产生的影响。而如今，正处于现代化建设的关键时期，进行新型建筑工业化影响因素的全面分析就显得格外重要。

尽管我国在推进新型建筑工业化的过程中充满着机遇，但不少现实问题也阻碍着我国新型建筑工业化的发展，使得新型建筑工业化在我国的发展较为缓慢，虽然政府和企业也开始积极探索新型建筑工业化的发展目标，但取得的效果并不显著。从而，识别出哪些因素影响了新型建筑工业化的发展，这为加快新型建筑工业化在我国的发展明确了研究方向。

1 新型建筑工业化概念及影响因素

新型建筑工业化是通过新一代信息技术驱动，以工程全寿命期系统化集成设计、精益化生产施工为主要手段，整合工程全产业链、价值链和创新链，实现工程建设高效益、高质量、低消耗、低排放的建筑工业化。[3]这反映了新型建筑工业化提倡用一种更先进的生产方式取代现场浇筑施工的生产方式，从而提高建筑产品质量。同时，还要求以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征。一方面，减少环境污染和能源消耗；另一方面，提高生产的效率。新型建筑工业化在施工操作上整合了设计、采购、生产、施工等整个产业链，使得设计、采购、生产、施工一体化程度提高。[4]装配式施工是借用新型建筑工业化理念孕育出来的一种典型代表，它是将工厂加工制作好的部件运至施工现场，在施工现场进行组装，为了解决大型构件、部品在施工现场组装的难题，许多传统的建筑企业购置了大量的机械设备，使得机械化程度提高。[5]

新型建筑工业化自提出以来，之所以能被国家提倡是因为它符合中国的现代化要求，并且基于上述论断和国家的号召，中国开展了大规模的新型建筑工业化建设。由于受工业化初期的标准化设计制度不完善等因素的影响，产生了工程施工过程中的资源浪费现象，使得工业化初期成本投入过高[6]，工业化初期经济效益不显著。[7]

结合文献资料，可把新型建筑工业化影响因素进行编号，如表1：

表1 新型建筑工业化影响因素

2 数据分析

2.1 因素筛选及问卷设计

经对相关文献进行充分挖掘和筛选，得出表1中所述10种新型建筑工业化影响因素缺少实证检验，所以，对10种新型建筑工业化影响因素进行扎根理论的饱和度检验。为保证扎根理论的饱和度检验结果的信度，需对上述10种新型建筑工业化影响因素进行概念化、范畴化等分析，分析结果如表2：

表2 主范畴与各范畴之间的关系

由于表2中各范畴之间相互独立，且对筛选出的10种新型建筑工业化影响因素按照社会层面、技术层面以及经济层面进行分类之后，无新的主范畴内容进行补充，由此判定筛选出的10种新型建筑工业化影响因素的扎根理论的饱和度检验结果是趋于饱和的。

对经过扎根理论检验的10种新型建筑工业化影响因素进行问卷设计，被访者需要结合自己的经验和理论，评价10种新型建筑工业化影响因素的重要程度。为了在问卷设计过程中，能进一步对影响因素进行量化，需要使用克里量表进行打分，“5 分”代表影响很严重，“1 分”代表影响很小。本次问卷来自于问卷星和实地考查，被访者中有建筑业领导50人，建筑业中高层员工50人。共发放问卷100份，收回问卷91份(有效问卷77份，无效问卷14份)，有效回收率77%。

2.2 主成分分析及模型建立

调查问卷中涉及了表1中的10个新型建筑工业化影响因素，如果对各个影响因素进行统一分析，会在建立综合评价模型的过程中引入过多的解释变量且这些解释变量之间存在多重共线性，导致降低数据分析的正确性和科学性。为此，本文通过降维来获取总方差解释表，以此来确定这10个影响因素中的哪几个因素作为指标来充当新型建筑工业化影响因素的主成分因子。并通过二次攀登进一步验证充当主成分因子的准确性，结合实证分析中的数据计算相关系数，建立综合评价模型计算10个影响因素的得分，拟合出各成分得分趋势图，从而找出各影响因素的分布规律。

主成分分析法的降维效果需要将样本总方差、特征值的大小以及现实意义等因素考虑在内。根据文献综述和问卷调查，采用“10个影响因素”为自变量，以“新型建筑工业化影响程度”为因变量。定义：

此外，通过E-views计算得到问卷的KMO值和巴特利特球形鉴定显著性P以说明该问卷的信度和效度。计算结果如下表3：

表3 KMO和巴特利特检验

由表3中的KMO=0.740大于0.5可知,进行主成分分析是可行的。同时，巴特利特球形鉴定显著性P=0.000，说明问卷中的10种影响因素可以为因子分析提供合理解释。因此，该问卷的信度和效度检验结果可接受。

表4 总方差解释

续表4

由于表4中的前5个成分特征值均大于1，且累计贡献率为80.505%，说明这5个因子对总体的解释率超过80%，但达不到85%。故X1、X2、X3、X4、X5可能作为主成分分析法的主要因子。

为验证X1、X2、X3、X4、X5作为主成分分析的主要因子的准确性，需采用二次攀峰法进一步分析：

表5 二次攀峰计算相关系数

选取表5中较大的相关系数X1、X2、X3、X4、X5、X8。当任意两个变量线性相关时，则Prob<0.1；当任意两个变量线性无关时，则Prob>0.1。根据以上原理，Prob(X1)<0.1；Prob(X2)<0.1；Prob(X3)<0.1；Prob(X4)<0.1；Prob(X5)<0.1；Prob(X8)>0.1，舍去变量X8。因此，X1、X2、X3、X4、X5可以作为主成分分析的主要因子。

2.3 实证分析

天津作为中国首批推行新型建筑工业化的示范城市之一，率先将装配式建筑应用到建筑业的改革试点之中。彻底颠覆了传统建筑的建造思想，将完成从盖房子到“拼”房子的思想转变。2020年11月30日至12月1日，中建六局第三届项目管理论坛在深圳召开，绿色建筑科技有限公司总经理白楠作为特约嘉宾，在此次论坛中介绍，相较于传统现浇钢筋混凝土建筑，该项目充分利用装配式建筑技术，每层实际施工周期相较于理论缩短2天、实际生产效率相较于理论提高50%、实际建筑垃圾相较于理论减少70%、实际能源消耗相较于理论减少20%，实际机械化程度提高为理论的3倍，实际设计、采购、生产、施工一体化程度提高为理论的1.5倍，提前让天津乃至全国建筑从业人员体会到装配式建筑带来的先进优势，加深了建筑从业人员对新型建筑工业化的认知。

据《装配式建筑行业深度研究报告》的资料显示，装配式建筑施工过程相比传统建筑来讲，可节约木材60%,节约水泥砂浆55%，减少水资源消耗25%。因此，在全国推广试点装配式建筑是必要的，可满足短时间的应急救援需要。例如，在2020年湖北武汉新冠疫情肆虐，为快速缓解武汉当地医院的医疗压力，采用了装配式建筑建造模式建成火神山和雷神山两家医院，两家医院建成分别耗时10天和12天，及时缓解了武汉当地医院的医疗救治压力。

用E-views对调查问卷及实证的数据建模分析，重新计算系数，所得结果如表6：

表6 系数计算表

其中，X1、X2、X3、X4、X5的系数依次为1.5376、0.6842、0.7531、1.1127、1.4743。可建立综合评价模型：

X=1.5376X1+0.6842X2+0.7531X3+1.1127X4+1.4743X5。

表7 综合评价模型拟合优度检验

由表7可知，无论是R方值还是调整后的R方值均大于0.7，说明上述综合评价模型对样本的拟合程度很好。

表8 各成分得分及排序

为便于分析上述10种成分，根据各成分得分作出如下散点图1(其中,横轴表示各个成分，竖轴表示得分)。

图1 各成分得分趋势图

经过分析，这些影响因素点大致分布在直线Y=1的两侧，故拟合一条Y=1的直线，如图1所示。为协调各影响因素对新型建筑工业化的影响,需使影响因素点X6、X7、X8、X9、X10至少在直线Y=1上。因此，为促进新型建筑工业化在我国的发展，需针对这5个影响因素，提出针对性建议。

3 建议

针对影响因素X6：加强对建筑从业人员的培训，提高建筑从业人员的专业技能。随着新型建筑工业化的提出以及推广实施，信息化、数字化、智能化三化一体的发展趋势已成为必然。为适应新时代下建筑业发展的新趋势，这就要求对专业技能人才进行更多的培训，使他们能不断学习新的技能。[23]在新时代，要想实现劳动密集型建筑业的转型发展，就必须重视人的因素，除了给予他们必要的物质奖励外，还要定期进行必要的技能培训，提高他们的专业胜任能力。

针对影响因素X7：发挥4M1E的优势，提高建筑产品质量。一项建筑产品质量的好坏与多种因素有关，但归纳起来主要有五个方面，即人(Man)、物(Material)、机器(Machine)、方法(Method)和环境(Enviornment)。因此，建筑业要多方面着手，对建筑从业人员进行必要的岗位培训，健全材料采购保管制度，更换陈旧过时的机器设备，引进先进的工艺方法，勘察即将施工的地质环境。只有统筹考虑各因素，充分发挥各种因素的优势，才能加快新型建筑工业化的发展。

针对影响因素X8：给予构件、部品加工厂必要的补助，提高构件、部品预制率。构件、部品预制率不高说明，装配式建筑在我国并不普及，这与装配式建筑的建造成本过高有关。考虑到我国建筑业发展过程中遇到的诸多问题，推广实施装配式建筑是必不可少的。因此，我国政府需全面普及装配式建筑，尤其要对构件、部品加工厂进行重点扶持，给予它们必要的补助，为提高构件、部品预制率提供必要的前提。

针对影响因素X9、X10：完善标准化设计机制，降低工业化初期成本，从而提高工业化初期经济效益。工业化初期的投入与工业化初期的经济效益贯穿了一个完整的建设过程。然而，“设计”作为一个完整建设过程的起点，显得非常关键。不规范的设计标准会造成后期采购、施工活动的资源浪费现象，从而增加额外的投入成本、降低经济效益。因此，标准化设计机制是非常重要的，完善标准化设计机制有助于降低工业化初期成本、提高经济效益[24]。

结语

政府和企业需在协调各方因素的前提下密切配合，加快新型建筑工业化在我国的发展。要统筹考虑建筑从业人员专业技能提高、建筑产品质量提高、构件、部品预制率提高、工业化初期成本投入提高、工业化初期经济效益不显著等因素，提高这些因素对新型建筑工业化的影响力。鉴于我国现阶段新型建筑工业化的发展，政府应抓住问题的关键，制定相关的政策。企业要分析现阶段的发展形势，重整组织结构，改变发展模式，共同为加快新型建筑工业化的发展做出贡献。

中国建筑业的发展正处在新的机遇时期，各种各样的工具和技术为加快实现新型建筑工业化的目标提供了便利。因此，要紧紧跟随这股发展的形势，抓住发展的机遇。例如：BIM借助互联网这个媒介将规划、设计、施工到管理各阶段统一协调，实现了生产的集成化。

总之，只有在统筹协调好各种影响因素的前提下，抓住当今建筑业发展的机遇才能离实现新型建筑工业化的发展目标更近一步。