基于綜合評(píng)價(jià)模型的新型建筑工業(yè)化影響因素研究

段宗志 石端午

(安徽建筑大學(xué) 安徽 合肥 230000)

引言

1956年5月8日，國(guó)務(wù)院首次提出走建筑工業(yè)化的道路，中間經(jīng)歷過(guò)多次變革，才形成如今的新型建筑工業(yè)化。21世紀(jì)的今天，建筑產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，為滿足當(dāng)今建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，應(yīng)堅(jiān)持實(shí)行新型建筑工業(yè)化。

目前，不少學(xué)者已經(jīng)做了建筑業(yè)發(fā)展方面的研究，但是還存在一定的不足。比如，有些學(xué)者只局限于建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究，但并未結(jié)合新型建筑工業(yè)化影響因素進(jìn)行整體性分析；有些學(xué)者只找出了新型建筑工業(yè)化發(fā)展的主要因素，缺少各種影響因素的協(xié)調(diào)性分析，無(wú)法獲取全面性的研究成果。黃金萍等[1]在闡述建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中提到，既要構(gòu)建完整的配套制度促進(jìn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，又需要順應(yīng)市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)推進(jìn)建筑業(yè)優(yōu)化升級(jí)，找到了促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究思路，但是沒(méi)有結(jié)合新型建筑工業(yè)化影響因素進(jìn)行整體性分析；趙金煜等[2]認(rèn)為，專業(yè)人才缺乏是深層次原因，而市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)制不健全等一系列原因是表面原因。將ISM-MICMAC模型和模糊數(shù)學(xué)理論有機(jī)融合，改進(jìn)了傳統(tǒng) ISM 模型對(duì)專家評(píng)分的高要求，但是沒(méi)有統(tǒng)籌考慮各種因素協(xié)同作用，對(duì)新型建筑工業(yè)化產(chǎn)生的影響。而如今，正處于現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，進(jìn)行新型建筑工業(yè)化影響因素的全面分析就顯得格外重要。

盡管我國(guó)在推進(jìn)新型建筑工業(yè)化的過(guò)程中充滿著機(jī)遇，但不少現(xiàn)實(shí)問(wèn)題也阻礙著我國(guó)新型建筑工業(yè)化的發(fā)展，使得新型建筑工業(yè)化在我國(guó)的發(fā)展較為緩慢，雖然政府和企業(yè)也開(kāi)始積極探索新型建筑工業(yè)化的發(fā)展目標(biāo)，但取得的效果并不顯著。從而，識(shí)別出哪些因素影響了新型建筑工業(yè)化的發(fā)展，這為加快新型建筑工業(yè)化在我國(guó)的發(fā)展明確了研究方向。

1 新型建筑工業(yè)化概念及影響因素

新型建筑工業(yè)化是通過(guò)新一代信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)，以工程全壽命期系統(tǒng)化集成設(shè)計(jì)、精益化生產(chǎn)施工為主要手段，整合工程全產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈和創(chuàng)新鏈，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)高效益、高質(zhì)量、低消耗、低排放的建筑工業(yè)化。[3]這反映了新型建筑工業(yè)化提倡用一種更先進(jìn)的生產(chǎn)方式取代現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工的生產(chǎn)方式，從而提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，還要求以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)件部品化、施工機(jī)械化為特征。一方面，減少環(huán)境污染和能源消耗；另一方面，提高生產(chǎn)的效率。新型建筑工業(yè)化在施工操作上整合了設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、施工等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，使得設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、施工一體化程度提高。[4]裝配式施工是借用新型建筑工業(yè)化理念孕育出來(lái)的一種典型代表，它是將工廠加工制作好的部件運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，為了解決大型構(gòu)件、部品在施工現(xiàn)場(chǎng)組裝的難題，許多傳統(tǒng)的建筑企業(yè)購(gòu)置了大量的機(jī)械設(shè)備，使得機(jī)械化程度提高。[5]

新型建筑工業(yè)化自提出以來(lái)，之所以能被國(guó)家提倡是因?yàn)樗现袊?guó)的現(xiàn)代化要求，并且基于上述論斷和國(guó)家的號(hào)召，中國(guó)開(kāi)展了大規(guī)模的新型建筑工業(yè)化建設(shè)。由于受工業(yè)化初期的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)制度不完善等因素的影響，產(chǎn)生了工程施工過(guò)程中的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，使得工業(yè)化初期成本投入過(guò)高[6]，工業(yè)化初期經(jīng)濟(jì)效益不顯著。[7]

結(jié)合文獻(xiàn)資料，可把新型建筑工業(yè)化影響因素進(jìn)行編號(hào)，如表1：

表1 新型建筑工業(yè)化影響因素

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 因素篩選及問(wèn)卷設(shè)計(jì)

經(jīng)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行充分挖掘和篩選，得出表1中所述10種新型建筑工業(yè)化影響因素缺少實(shí)證檢驗(yàn)，所以，對(duì)10種新型建筑工業(yè)化影響因素進(jìn)行扎根理論的飽和度檢驗(yàn)。為保證扎根理論的飽和度檢驗(yàn)結(jié)果的信度，需對(duì)上述10種新型建筑工業(yè)化影響因素進(jìn)行概念化、范疇化等分析，分析結(jié)果如表2：

表2 主范疇與各范疇之間的關(guān)系

由于表2中各范疇之間相互獨(dú)立，且對(duì)篩選出的10種新型建筑工業(yè)化影響因素按照社會(huì)層面、技術(shù)層面以及經(jīng)濟(jì)層面進(jìn)行分類之后，無(wú)新的主范疇內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，由此判定篩選出的10種新型建筑工業(yè)化影響因素的扎根理論的飽和度檢驗(yàn)結(jié)果是趨于飽和的。

對(duì)經(jīng)過(guò)扎根理論檢驗(yàn)的10種新型建筑工業(yè)化影響因素進(jìn)行問(wèn)卷設(shè)計(jì)，被訪者需要結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)和理論，評(píng)價(jià)10種新型建筑工業(yè)化影響因素的重要程度。為了在問(wèn)卷設(shè)計(jì)過(guò)程中，能進(jìn)一步對(duì)影響因素進(jìn)行量化，需要使用克里量表進(jìn)行打分，“5 分”代表影響很嚴(yán)重，“1 分”代表影響很小。本次問(wèn)卷來(lái)自于問(wèn)卷星和實(shí)地考查，被訪者中有建筑業(yè)領(lǐng)導(dǎo)50人，建筑業(yè)中高層員工50人。共發(fā)放問(wèn)卷100份，收回問(wèn)卷91份(有效問(wèn)卷77份，無(wú)效問(wèn)卷14份)，有效回收率77%。

2.2 主成分分析及模型建立

調(diào)查問(wèn)卷中涉及了表1中的10個(gè)新型建筑工業(yè)化影響因素，如果對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行統(tǒng)一分析，會(huì)在建立綜合評(píng)價(jià)模型的過(guò)程中引入過(guò)多的解釋變量且這些解釋變量之間存在多重共線性，導(dǎo)致降低數(shù)據(jù)分析的正確性和科學(xué)性。為此，本文通過(guò)降維來(lái)獲取總方差解釋表，以此來(lái)確定這10個(gè)影響因素中的哪幾個(gè)因素作為指標(biāo)來(lái)充當(dāng)新型建筑工業(yè)化影響因素的主成分因子。并通過(guò)二次攀登進(jìn)一步驗(yàn)證充當(dāng)主成分因子的準(zhǔn)確性，結(jié)合實(shí)證分析中的數(shù)據(jù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)，建立綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算10個(gè)影響因素的得分，擬合出各成分得分趨勢(shì)圖，從而找出各影響因素的分布規(guī)律。

主成分分析法的降維效果需要將樣本總方差、特征值的大小以及現(xiàn)實(shí)意義等因素考慮在內(nèi)。根據(jù)文獻(xiàn)綜述和問(wèn)卷調(diào)查，采用“10個(gè)影響因素”為自變量，以“新型建筑工業(yè)化影響程度”為因變量。定義：

此外，通過(guò)E-views計(jì)算得到問(wèn)卷的KMO值和巴特利特球形鑒定顯著性P以說(shuō)明該問(wèn)卷的信度和效度。計(jì)算結(jié)果如下表3：

表3 KMO和巴特利特檢驗(yàn)

由表3中的KMO=0.740大于0.5可知,進(jìn)行主成分分析是可行的。同時(shí)，巴特利特球形鑒定顯著性P=0.000，說(shuō)明問(wèn)卷中的10種影響因素可以為因子分析提供合理解釋。因此，該問(wèn)卷的信度和效度檢驗(yàn)結(jié)果可接受。

表4 總方差解釋

續(xù)表4

由于表4中的前5個(gè)成分特征值均大于1，且累計(jì)貢獻(xiàn)率為80.505%，說(shuō)明這5個(gè)因子對(duì)總體的解釋率超過(guò)80%，但達(dá)不到85%。故X1、X2、X3、X4、X5可能作為主成分分析法的主要因子。

為驗(yàn)證X1、X2、X3、X4、X5作為主成分分析的主要因子的準(zhǔn)確性，需采用二次攀峰法進(jìn)一步分析：

表5 二次攀峰計(jì)算相關(guān)系數(shù)

選取表5中較大的相關(guān)系數(shù)X1、X2、X3、X4、X5、X8。當(dāng)任意兩個(gè)變量線性相關(guān)時(shí)，則Prob<0.1；當(dāng)任意兩個(gè)變量線性無(wú)關(guān)時(shí)，則Prob>0.1。根據(jù)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，舍去變量X8。因此，X1、X2、X3、X4、X5可以作為主成分分析的主要因子。

2.3 實(shí)證分析

天津作為中國(guó)首批推行新型建筑工業(yè)化的示范城市之一，率先將裝配式建筑應(yīng)用到建筑業(yè)的改革試點(diǎn)之中。徹底顛覆了傳統(tǒng)建筑的建造思想，將完成從蓋房子到“拼”房子的思想轉(zhuǎn)變。2020年11月30日至12月1日，中建六局第三屆項(xiàng)目管理論壇在深圳召開(kāi)，綠色建筑科技有限公司總經(jīng)理白楠作為特約嘉賓，在此次論壇中介紹，相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑，該項(xiàng)目充分利用裝配式建筑技術(shù)，每層實(shí)際施工周期相較于理論縮短2天、實(shí)際生產(chǎn)效率相較于理論提高50%、實(shí)際建筑垃圾相較于理論減少70%、實(shí)際能源消耗相較于理論減少20%，實(shí)際機(jī)械化程度提高為理論的3倍，實(shí)際設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、施工一體化程度提高為理論的1.5倍，提前讓天津乃至全國(guó)建筑從業(yè)人員體會(huì)到裝配式建筑帶來(lái)的先進(jìn)優(yōu)勢(shì)，加深了建筑從業(yè)人員對(duì)新型建筑工業(yè)化的認(rèn)知。

據(jù)《裝配式建筑行業(yè)深度研究報(bào)告》的資料顯示，裝配式建筑施工過(guò)程相比傳統(tǒng)建筑來(lái)講，可節(jié)約木材60%,節(jié)約水泥砂漿55%，減少水資源消耗25%。因此，在全國(guó)推廣試點(diǎn)裝配式建筑是必要的，可滿足短時(shí)間的應(yīng)急救援需要。例如，在2020年湖北武漢新冠疫情肆虐，為快速緩解武漢當(dāng)?shù)蒯t(yī)院的醫(yī)療壓力，采用了裝配式建筑建造模式建成火神山和雷神山兩家醫(yī)院，兩家醫(yī)院建成分別耗時(shí)10天和12天，及時(shí)緩解了武漢當(dāng)?shù)蒯t(yī)院的醫(yī)療救治壓力。

用E-views對(duì)調(diào)查問(wèn)卷及實(shí)證的數(shù)據(jù)建模分析，重新計(jì)算系數(shù)，所得結(jié)果如表6：

表6 系數(shù)計(jì)算表

其中，X1、X2、X3、X4、X5的系數(shù)依次為1.5376、0.6842、0.7531、1.1127、1.4743。可建立綜合評(píng)價(jià)模型：

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

表7 綜合評(píng)價(jià)模型擬合優(yōu)度檢驗(yàn)

由表7可知，無(wú)論是R方值還是調(diào)整后的R方值均大于0.7，說(shuō)明上述綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)樣本的擬合程度很好。

表8 各成分得分及排序

為便于分析上述10種成分，根據(jù)各成分得分作出如下散點(diǎn)圖1(其中,橫軸表示各個(gè)成分，豎軸表示得分)。

圖1 各成分得分趨勢(shì)圖

經(jīng)過(guò)分析，這些影響因素點(diǎn)大致分布在直線Y=1的兩側(cè)，故擬合一條Y=1的直線，如圖1所示。為協(xié)調(diào)各影響因素對(duì)新型建筑工業(yè)化的影響,需使影響因素點(diǎn)X6、X7、X8、X9、X10至少在直線Y=1上。因此，為促進(jìn)新型建筑工業(yè)化在我國(guó)的發(fā)展，需針對(duì)這5個(gè)影響因素，提出針對(duì)性建議。

3 建議

針對(duì)影響因素X6：加強(qiáng)對(duì)建筑從業(yè)人員的培訓(xùn)，提高建筑從業(yè)人員的專業(yè)技能。隨著新型建筑工業(yè)化的提出以及推廣實(shí)施，信息化、數(shù)字化、智能化三化一體的發(fā)展趨勢(shì)已成為必然。為適應(yīng)新時(shí)代下建筑業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，這就要求對(duì)專業(yè)技能人才進(jìn)行更多的培訓(xùn)，使他們能不斷學(xué)習(xí)新的技能。[23]在新時(shí)代，要想實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)密集型建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，就必須重視人的因素，除了給予他們必要的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)外，還要定期進(jìn)行必要的技能培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)勝任能力。

針對(duì)影響因素X7：發(fā)揮4M1E的優(yōu)勢(shì)，提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量。一項(xiàng)建筑產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與多種因素有關(guān)，但歸納起來(lái)主要有五個(gè)方面，即人(Man)、物(Material)、機(jī)器(Machine)、方法(Method)和環(huán)境(Enviornment)。因此，建筑業(yè)要多方面著手，對(duì)建筑從業(yè)人員進(jìn)行必要的崗位培訓(xùn)，健全材料采購(gòu)保管制度，更換陳舊過(guò)時(shí)的機(jī)器設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)的工藝方法，勘察即將施工的地質(zhì)環(huán)境。只有統(tǒng)籌考慮各因素，充分發(fā)揮各種因素的優(yōu)勢(shì)，才能加快新型建筑工業(yè)化的發(fā)展。

針對(duì)影響因素X8：給予構(gòu)件、部品加工廠必要的補(bǔ)助，提高構(gòu)件、部品預(yù)制率。構(gòu)件、部品預(yù)制率不高說(shuō)明，裝配式建筑在我國(guó)并不普及，這與裝配式建筑的建造成本過(guò)高有關(guān)。考慮到我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展過(guò)程中遇到的諸多問(wèn)題，推廣實(shí)施裝配式建筑是必不可少的。因此，我國(guó)政府需全面普及裝配式建筑，尤其要對(duì)構(gòu)件、部品加工廠進(jìn)行重點(diǎn)扶持，給予它們必要的補(bǔ)助，為提高構(gòu)件、部品預(yù)制率提供必要的前提。

針對(duì)影響因素X9、X10：完善標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)機(jī)制，降低工業(yè)化初期成本，從而提高工業(yè)化初期經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)化初期的投入與工業(yè)化初期的經(jīng)濟(jì)效益貫穿了一個(gè)完整的建設(shè)過(guò)程。然而，“設(shè)計(jì)”作為一個(gè)完整建設(shè)過(guò)程的起點(diǎn)，顯得非常關(guān)鍵。不規(guī)范的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)造成后期采購(gòu)、施工活動(dòng)的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，從而增加額外的投入成本、降低經(jīng)濟(jì)效益。因此，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)機(jī)制是非常重要的，完善標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)機(jī)制有助于降低工業(yè)化初期成本、提高經(jīng)濟(jì)效益[24]。

結(jié)語(yǔ)

政府和企業(yè)需在協(xié)調(diào)各方因素的前提下密切配合，加快新型建筑工業(yè)化在我國(guó)的發(fā)展。要統(tǒng)籌考慮建筑從業(yè)人員專業(yè)技能提高、建筑產(chǎn)品質(zhì)量提高、構(gòu)件、部品預(yù)制率提高、工業(yè)化初期成本投入提高、工業(yè)化初期經(jīng)濟(jì)效益不顯著等因素，提高這些因素對(duì)新型建筑工業(yè)化的影響力。鑒于我國(guó)現(xiàn)階段新型建筑工業(yè)化的發(fā)展，政府應(yīng)抓住問(wèn)題的關(guān)鍵，制定相關(guān)的政策。企業(yè)要分析現(xiàn)階段的發(fā)展形勢(shì)，重整組織結(jié)構(gòu)，改變發(fā)展模式，共同為加快新型建筑工業(yè)化的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

中國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展正處在新的機(jī)遇時(shí)期，各種各樣的工具和技術(shù)為加快實(shí)現(xiàn)新型建筑工業(yè)化的目標(biāo)提供了便利。因此，要緊緊跟隨這股發(fā)展的形勢(shì)，抓住發(fā)展的機(jī)遇。例如：BIM借助互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)媒介將規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到管理各階段統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的集成化。

總之，只有在統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好各種影響因素的前提下，抓住當(dāng)今建筑業(yè)發(fā)展的機(jī)遇才能離實(shí)現(xiàn)新型建筑工業(yè)化的發(fā)展目標(biāo)更近一步。