基于知識圖譜的國內建筑業(yè)供應鏈研究現(xiàn)狀分析

摘要：與其他制造業(yè)相比，建筑業(yè)總體上具有高度分散、生產率低下、成本和時間超支以及沖突等特點。供應鏈管理作為一種創(chuàng)新的管理模式，從系統(tǒng)的角度為解決這些問題提供了一個新的解決方案。針對建筑工程項目的建筑供應鏈研究，已成為供應鏈研究中的熱門領域。為全面、客觀地反映我國建筑供應鏈的研究現(xiàn)狀及研究熱點，運用知識圖譜分析工具VOSviewer對來自CNKI數(shù)據(jù)庫收錄的121篇核心期刊文獻進行可視化定量分析并輔以定性分析。得到建筑供應鏈的研究熱點主要是BIM、供應鏈協(xié)同、供應鏈管理、裝配式建筑供應鏈、綠色供應鏈和區(qū)塊鏈。

關鍵詞：建筑供應鏈;文獻計量分析;知識圖譜;VOSviewer

中圖分類號：F293 文獻標識碼：A

文章編號：1001-9138-（2021）09-0022-29 收稿日期：2021-08-02

作者簡介：毛文琦，重慶大學管理科學與房地產學院研究生。

1 引言

供應鏈管理的概念已經越來越多地應用于眾多工業(yè)部門，用以提高業(yè)務績效。在管理供應鏈的傳統(tǒng)方式中，重點可能是現(xiàn)場活動（例如降低成本或現(xiàn)場活動的持續(xù)時間），或者是供應鏈本身（例如降低物流成本、交付周期和庫存）。建筑供應鏈是一個非常復雜的系統(tǒng)，其績效依賴于多個獨立公司做出的數(shù)百個決策。在建筑網(wǎng)絡中，業(yè)主、顧問、承包商、設計師、分包商和供應商是通過包括知識轉移、信息交換、財務和合同關系聯(lián)系在一起的主要參與者。自20世紀90年代以來，國外供應鏈管理在改善施工管理方面的重要性已經得到了認可。21世紀初，我國也開始探索供應鏈管理在建筑業(yè)中相關方面的應用。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

本文在大量文獻閱讀及文獻調研的基礎上，采用了可視化定量分析并輔以定性分析的方法，對國內建筑供應鏈的研究現(xiàn)狀、熱點及演化趨勢進行分析。其中可視化定量分析主要通過文獻計量軟件VOSviewer進行。VOSviewer是一款知識圖譜分析工具，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，可以生成多種基于文獻計量關系的可視化圖譜，如作者或期刊的共引關系圖、關鍵詞共現(xiàn)關系圖，用以研究文獻的研究動態(tài)與熱點。定性分析是結合上述可視化定量分析的結果，以及根據(jù)閱讀的大量文獻的整合，對建筑供應鏈領域的研究重點進行詳細的分析闡述。定性和定量的內容分析被用來相互支持以高效地獲得研究結果。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文以中國知網(wǎng)（CNKI）作為數(shù)據(jù)源，以“建筑供應鏈”“建筑工程供應鏈”作為檢索詞進行高級檢索。為保證數(shù)據(jù)的權威性，在檢索過程中將非核心期刊文獻去除，以SCI、CSSCI、CSSCD、EI以及核心期刊為檢索條件。因其最早研究出現(xiàn)于2002年，所以時間選取為2002-2021年，除去國際會議論文、報道以及與研究主題不符的相關研究，最終檢索出122篇有效文獻。每條數(shù)據(jù)主要包括篇名、作者、關鍵詞、術語和參考文獻。這些有效文獻是本文國內建筑業(yè)供應鏈研究現(xiàn)狀知識圖譜分析的依據(jù)。

3 研究結果分析

3.1 文獻發(fā)表數(shù)量趨勢分析

文獻的年發(fā)文量反映該領域科學活動的產出，代表科研的年度學術生產力。首先按照出版年份對文獻進行分析，如圖1所示。

如圖1所示，我國建筑業(yè)供應鏈的研究主要從2002年開始，出現(xiàn)了3個研究高峰。第一個研究高峰出現(xiàn)在2007年，該時期主要研究如何在建筑業(yè)方面采用供應鏈管理。第二個研究高峰出現(xiàn)在2014年，該時期主要是建筑信息模型（BIM）的出現(xiàn)加強了供應鏈各主體的信息交流，將供應鏈管理與建筑信息模型（BIM）集成，促進了建筑供應鏈的協(xié)同。2020年主要是區(qū)塊鏈技術和裝配式建筑的研究促進了建筑業(yè)供應鏈管理方面的研究。

3.2 出版物來源分析

除了每年發(fā)表的文獻數(shù)量外，本文還對這些文獻的出版物來源進行了分析，文獻發(fā)表數(shù)量排名前7的期刊，如圖2所示。關注建筑業(yè)供應鏈管理研究的核心期刊主要是《建筑經濟》《土木工程與管理學報》《物流技術》這3個期刊。在建筑業(yè)供應鏈管理研究方面影響力最大的期刊為《建筑經濟》，在建筑業(yè)供應鏈管理122篇核心期刊文獻中，有33篇文章都由《建筑經濟》發(fā)表，占據(jù)了27%的發(fā)文量。主要原因為加強建筑業(yè)供應鏈管理最主要的目標就是減少成本，符合《建筑經濟》的主題。

對發(fā)文機構進行分析，反映了各高校的發(fā)文數(shù)量，如圖3所示。發(fā)現(xiàn)對建筑業(yè)供應鏈管理領域研究較多的大多為高等院校，如同濟大學、西安建筑大學和北京交通大學等。由此可知，高等院校是建筑業(yè)供應鏈管理領域研究的主力和領導者。但是通過VOSviewer對發(fā)文機構進行協(xié)同分析發(fā)現(xiàn)學術研究機構之間的合作并不密切，相對獨立，未形成研究機構聯(lián)合體。高校之間應增強科研合作，做好跨?？蒲薪涣鞴ぷ?高校與企業(yè)之間應加強實證研究，推動產學研深度融合，以豐富我國建筑業(yè)供應鏈管理領域的研究。

3.3 關鍵詞聚類分析

關鍵詞反映了論文的核心內容，并展示了某一領域研究的范圍。文章的關鍵詞是對文章重點內容的高度概括，分析文章關鍵詞的次數(shù)、關聯(lián)度、突現(xiàn)情況，可以對研究領域的熱點問題、前沿文獻有一個高度的把握。為了反映建筑業(yè)供應鏈目前的研究現(xiàn)狀，使用VOSviewer獲得了建筑業(yè)供應鏈研究領域中的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡分析圖，并進行了聚類分析。連線的長短表示兩個關鍵詞之間關系的強度，節(jié)點的大小表示關鍵詞出現(xiàn)的次數(shù)，不同的顏色代表通過 VOSviewer聚類的不同知識領域。將關鍵詞最小出現(xiàn)次數(shù)設置為5，獲得達到閾值的30個關鍵詞，如圖4所示。

由圖4可知，關鍵詞建筑供應鏈的節(jié)點和字號最大表明該詞的出現(xiàn)次數(shù)最高。其次分別為供應鏈、供應鏈管理、供應鏈協(xié)同、BIM、裝配式建筑、綠色供應鏈，說明這幾個關鍵詞緊密聯(lián)系建筑供應鏈這個核心詞匯，是該領域長期發(fā)展的基礎性研究方向。

通過關鍵詞聚類分析，由顏色分布，主要有6個主要研究板塊，一是基于BIM的研究，主要為利用BIM進行供應鏈信息協(xié)同以及合作伙伴關系建設;二是供應鏈協(xié)同，主要是供應鏈各參與者之間的協(xié)同和供應鏈信息系統(tǒng)的建設;三是供應鏈管理，主要是物流管理和庫存管理;四是裝配式建筑供應鏈的研究;五是綠色供應鏈;六是區(qū)塊鏈和區(qū)塊鏈技術。

關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡是研究領域的靜態(tài)表示，但不能反映研究領域隨著時間的變化，VOSviewer提供了時間網(wǎng)絡圖，每個節(jié)點都由文獻中使用關鍵詞的平均年份來表示。近10年間該領域關鍵詞的變化情況，如圖5所示。

結合圖4和圖5可知，建筑供應鏈研究時間線大致為首先在物流管理和庫存管理中引入供應鏈管理，然后致力于研究供應鏈協(xié)同，主要是信息協(xié)同。之后2014年開啟BIM和綠色供應鏈的研究熱潮。裝配式建筑供應鏈和區(qū)塊鏈是目前的研究熱點。這也對應了前文文獻發(fā)表數(shù)量呈現(xiàn)的3個峰值。結合前文的分析，建筑業(yè)供應鏈的研究主要分為3個階段，第一個階段是2002-2007年，是建筑供應鏈在我國的初步發(fā)展階段，這個階段主要是將供應鏈管理思想引入建筑業(yè)，探討建立建筑供應鏈的理論模型。第二個階段是2008-2014年，這是建筑供應鏈在我國的初步應用階段，該階段各研究人員積極的探索建筑供應鏈在我國建筑業(yè)的有效應用，如庫存管理、物流管理、供應鏈信息協(xié)同、合作伙伴關系的相關研究，致力于減少整個建筑業(yè)的成本提高效率。第三個階段是2015-2021年，這是建筑供應鏈在我國的深入應用階段，這一階段的各學者進行了更具體領域的研究，比如綠色建筑供應鏈和裝配式建筑供應鏈的相關研究。

4 討論與未來研究方向

根據(jù)檢索的文獻，本文對建筑業(yè)供應鏈管理的研究現(xiàn)狀及其不足進一步做定性分析，以展望未來的研究方向?；谏衔牡姆治鼋Y果，我們進一步將建筑業(yè)供應鏈管理研究6個熱點板塊的具體研究劃分為管理和技術層面進行討論。其中，管理層面包括“供應鏈整合與管理”“可持續(xù)性績效”和“供應鏈風險”等;而技術層面則主要是信息技術的應用，如BIM、GIS、RFID和區(qū)塊鏈等。在管理層面，需要明確供應鏈中所有企業(yè)的障礙和驅動因素，進而優(yōu)化其合作模式和信息交流模式，從整體利益最大化的角度推動供應鏈的實施。在技術層面，在管理哲學的指導下，所有企業(yè)通過應用先進的技術來優(yōu)化供應鏈流程，以實現(xiàn)經濟和可持續(xù)的目標。總的來說，管理的優(yōu)化是實施優(yōu)化的基礎，實施優(yōu)化是管理優(yōu)化的動力。只有兩者共同發(fā)展，建筑供應鏈才能高效和可持續(xù)。

4.1 管理層面

供應鏈成熟的過程通常包括6個戰(zhàn)略重點，總體上可以呈現(xiàn)供應鏈管理應用的演變：庫存控制、生產和運輸管理、企業(yè)和資源管理、流程和浪費、敏捷性和彈性、價值網(wǎng)絡和價值集群。供應鏈管理應用的最新趨勢集中在創(chuàng)建敏捷和有彈性的供應鏈，建立價值網(wǎng)絡和產生價值集群。在供應鏈管理應用的早期階段，策略的重點是加強庫存管理和生產計劃與控制。供應鏈管理發(fā)展的下一個階段是企業(yè)和資源的管理。再下一階段是引入了先進的方法和技術來控制流程和浪費以及處理客戶需求的變化。供應鏈管理應用中更先進的趨勢是產生價值集群。通過閱讀建筑供應鏈相關文章以及上文的分析，我國建筑行業(yè)供應鏈管理應用的發(fā)展速度是慢于總體趨勢的。

由目前的研究來看，建筑供應鏈管理層面的研究主要集中“供應鏈整合與管理”“可持續(xù)性績效”和“供應鏈風險”等研究上。

4.1.1 供應鏈整合與管理

目前，國內供應鏈整合與管理方面的研究主要集中在外部的整合與管理和內部的整合與管理。

供應鏈參與者通過企業(yè)內部的自我整合來提高建筑利潤。生產計劃、采購決策和供應商選擇是內部整合的核心問題。運籌學是處理內部集成管理決策復雜性的主要研究方法，其中少數(shù)采用傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化算法（如約束規(guī)劃），多數(shù)采用多目標遺傳算法?？梢?，多目標遺傳算法是該領域的主要研究方法。如果只通過內部整合來提升自身利益，往往會忽略供應鏈的整體利益。

供應鏈管理的外部整合主要主要通過尋找有效的跨組織合作模式，保證所有參與者之間的實時信息交換，實時庫存狀態(tài)、生產計劃交付計劃的共享。供應鏈外部一體化的優(yōu)勢已在制作業(yè)和物流業(yè)得到廣泛證明?，F(xiàn)有研究證明，通過加強建筑供應鏈各企業(yè)間的合作促進了建筑業(yè)經濟的可持續(xù)發(fā)展。外部整合側重于供應鏈合作模式和信息溝通。合作模式研究的主要目的是設計合理的成本分擔、風險和利益分配模型。博弈論是動態(tài)分析供應鏈參與者合作與競爭行為的有效理論。例如，為了解決供應鏈雙方無法實現(xiàn)共贏局面的問題，供應商與承包商通過博弈的方法確定價格折扣率的范圍以及承包商對應最優(yōu)訂貨批量的倍數(shù)，以達到減少承包商訂貨成本、增加供應商利潤的目的，同時使整個供應鏈系統(tǒng)達到最優(yōu)。供應鏈整合確保供應鏈中的所有參與者能夠及時傳遞和獲取信息，從而更好地幫助預制構件施工中的每個參與者實現(xiàn)其利潤目標，實現(xiàn)經濟的可持續(xù)發(fā)展。

4.1.2 可持續(xù)性績效評價

可持續(xù)績效評價主要包括經濟績效和環(huán)境績效。從經濟效益來看，對建設項目實施有效的供應鏈管理，可使整個建設項目減少成本。對于環(huán)境性能，對建設項目實施供應鏈管理可以對項目的各個環(huán)節(jié)管控排放。由于裝配式建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土施工相比，預制施工可以縮短施工時間，降低材料成本，減少人力物力投入，對環(huán)境造成的污染更少。一個高效的裝配式建筑供應鏈管理可以大大的減少起吊設備不必要的消耗，縮短工期，節(jié)約成本。對裝配式建筑供應鏈的研究更能體現(xiàn)建筑供應鏈管理的經濟績效和環(huán)境績效。裝配式建筑供應鏈可觀的可持續(xù)業(yè)績是其受到政府和市場青睞的主要原因。在環(huán)境績效上最主要的研究是構件綠色建筑供應鏈，國內在綠色建筑供應鏈方面的研究主要是綠色建筑供應鏈管理體系和協(xié)調發(fā)展機制的研究以及綠色建筑供應商選擇。

4.1.3 風險評價

在整個建筑供應鏈中的風險是多樣的、動態(tài)的、不確定的和交互的。由于供應流程的復雜性，進度風險被認為是最重要的，應該嚴格控制的。國內對建筑供應鏈風險方面的研究主要是裝配式建筑供應鏈風險的較多。主要是與傳統(tǒng)建筑供應鏈相比，裝配式建筑供應鏈參與者更多，其供應鏈網(wǎng)絡結構更加復雜，具有更大的不確定性。裝配式建筑是場外施工和場內施工的結合，一旦出現(xiàn)延遲交貨等情況對施工進度影響較大，并且會大大增加成本。成功的供應鏈戰(zhàn)略研究和項目評估有助于利益相關方把握市場機遇和挑戰(zhàn)，降低總成本，提高施工效率，搶占建筑市場，進一步贏得發(fā)展。

4.2 技術層面

研究人員應用信息技術的目的是促進建筑供應鏈不同利益相關者之間信息的實時獲取和共享，減少人為錯誤，提高施工績效。比如在裝配式建筑供應鏈的研究中，利用BIM和RFID技術構建信息共享平臺，將項目各階段的以及供應鏈各參與方的信息集成整合到信息模型數(shù)據(jù)庫中，然后進行定價研究。還將BIM和GIS技術相結合，可以監(jiān)控物流過程和空間布局過程，其中利用BIM可以得到詳細的物流清單，GIS可以確定最佳運輸路線，對建筑供應鏈進行可視化監(jiān)控。此外利用區(qū)塊鏈技術分塊記錄數(shù)據(jù)的功能將建筑供應鏈中材料交易的每個環(huán)節(jié)進行記錄備份，建立材料交易的信息共享平臺。應用信息技術的目的是促進建筑供應鏈不同利益相關者之間信息的實時獲取和共享，減少人為錯誤。應用先進技術快速準確地收集和處理大量數(shù)據(jù)，可以有效地減少人力物力，從而提高預制施工的質量、效率和管理水平。

4.3 研究不足與未來展望

建筑供應鏈的內外整合和管理仍然是供應鏈管理的核心問題。供應鏈中可分配的利益不僅僅是利潤，還有風險和綠色效益等。目前，研究中供應鏈管理的優(yōu)化目標大多聚焦在利潤和成本的優(yōu)化。因此，一個重要的研究方向是開發(fā)可持續(xù)創(chuàng)新的建筑供應鏈合作模式，以優(yōu)化每個參與者的成本、風險和收益，最終實現(xiàn)雙贏合作。

雖然在建筑供應鏈的研究中已經應用了先進技術，但是目前的應用還處于低級的應用。如何快速、準確地處理建筑供應鏈中的大量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建筑供應鏈全過程的多技術集成協(xié)同，減少建設項目的成本，加快施工進度仍然是建設供應鏈還需解決的問題。除了目前研究較多的BIM和區(qū)塊鏈技術，大數(shù)據(jù)和云計算也應該越來越多地應用于建筑供應鏈管理，可以為建筑業(yè)供應鏈管理與材料的及時交互和跟蹤提供更高效的支持。建設供應鏈涉及許多參與者，如承包商、供應商、開發(fā)商、政府等。不同的參與者必須有不同的目標和利益沖突。主要參與者應基于合作共贏和可持續(xù)發(fā)展的理念做出決策。在生產流程設計方面，供應商需要整合精益和敏捷理念，優(yōu)化生產計劃、庫存管理，協(xié)調生產提前期。承包商需要考慮預制構件的交付時間和數(shù)量等因素，以制定合理的生產布局計劃。需要開發(fā)結合成本和時間目標的全過程資源調度方案。進一步，需要將BIM與其他信息技術相結合，實現(xiàn)實時通信、信息采集、性能監(jiān)測和定位等功能。

5 結論

（1）根據(jù)檢索的文獻來看，建筑業(yè)供應鏈領域的相關研究主要分為3個階段，每個階段都有各自的研究重點。從期刊來源看，《建筑經濟》對建筑業(yè)供應鏈的研究影響最大，也是發(fā)文數(shù)量最多的，遠遠高于其他期刊。對建筑業(yè)供應鏈研究的機構主要為高等院校，其中同濟大學、西安建筑大學和北京交通大學貢獻最多。

（2）通過關鍵詞聚類分析，得出建筑業(yè)供應鏈的研究主要有6個板塊。一是基于BIM的研究，主要為利用BIM進行供應鏈信息協(xié)同以及合作伙伴關系建設;二是供應鏈協(xié)同，主要是供應鏈各參與者之間的協(xié)同和供應鏈信息系統(tǒng)的建設;三是供應鏈管理，主要是物流管理和庫存管理;四是裝配式建筑供應鏈的研究;五是綠色供應鏈;六是區(qū)塊鏈和區(qū)塊鏈技術。關鍵詞時間分析表明，裝配式建筑供應鏈和區(qū)塊鏈是目前的研究熱點。

（3）在過去的幾十年里，研究人員試圖將供應鏈管理的概念和方法應用于施工管理。然而，該應用受到限制，并且速度比一般應用慢。分別從管理層面和技術層面對6個熱點研究進行討論。管理層面的研究包括 “供應鏈整合與管理”“可持續(xù)性績效”和“供應鏈風險”等;而技術層面的研究則主要是信息技術的應用，如BIM、GIS、RFID和區(qū)塊鏈等。下一步的研究熱點主要是開發(fā)可持續(xù)創(chuàng)新的建筑供應鏈合作模式，以優(yōu)化每個參與者的成本、風險和收益，最終實現(xiàn)雙贏合作和將BIM與其他信息技術相結合，實現(xiàn)實時通信、信息采集、性能監(jiān)測和定位等功能。

參考文獻：

1.劉紀達 康寧 麥強.基于VOSviewer的國內智慧消防研究發(fā)展與變遷.中國安全生產科學技術.

2020.16 （05）

2.BELL E， BRYMAN A， HARLEY B. Business research methods. Oxford university press. 2018

3.劉二穩(wěn) 趙成龍 孫浩森 等.基于Web of Sciences的綠色建筑研究文獻態(tài)勢分析.山東建筑大學學報.2019.34 （01）

4.VAN ECK N J，WALTMAN L.Software survey： VOSviewer， a computer program for bibliometric mapping. Scientometrics. 2010.84 （2）

5.劉永愛 魏云霜.中國綠色建筑研究熱點與趨勢——基于CiteSpace的文獻計量分析.西安石油大學學報（社會科學版）.2021.30 （03）

6.STEVENS G C， JOHNSON M. Integrating the supply chain… 25 years on. International Journal of Physical Distribution & Logistics Management.2016

7.王茹 班丹梅 王月 等.考慮資源約束的預制混凝土構件生產調度問題研究.制造業(yè)自動化.2020.42 （12）

8.范仕軍.基于供應鏈的建筑企業(yè)集中采購創(chuàng)新與應用.建筑經濟.2020.41 （09）

9.阮連法 陳佳玲.基于模糊VIKOR方法的綠色建筑供應商選擇.統(tǒng)計與決策.2011.21

10.LIU Y， DONG J， SHEN L.A conceptual development framework for prefabricated construction supply chain management： an integrated overview. Sustainability.2020.12 （5）

11.員慧慧 溫修春 陸建飛 等.建筑材料供需雙方基于采購價格的Stackelberg博弈.濟南大學學報（自然科學版）.2020.34 （02）

12.曹小琳 劉仁海.綠色建筑供應鏈管理系統(tǒng)運作機制研究.科技管理研究.2009.29 （12）

13.郭漢丁 張印賢 張海蕓.核心企業(yè)主導下綠色建筑供應鏈協(xié)調發(fā)展機制建設與優(yōu)化.建筑經濟.2019.40 （11）

14.仇國芳 張海洋 曹婷.基于綠色理念的建筑業(yè)供應商選擇方法研究.物流技術.2014.33 （17）

15.李乃旭 王浩瑋 梅江鐘.基于云物元理論的裝配式建筑供應鏈風險預警.土木工程與管理學報.2020.37 （03）

16.王紅春 劉紅云.裝配式建筑供應鏈協(xié)同定價研究——基于BIM-RFID信息共享平臺.建筑經濟.2020.41 （09）

17.鄭云 蘇振民 金少軍.BIM-GIS技術在建筑供應鏈可視化中的應用研究.施工技術.2015.44 （06）

18.李蒙 魯曼 余宏亮.區(qū)塊鏈技術下的建筑材料信息技術架構研究.建筑經濟.2019.40 （10）