采用文獻(xiàn)計(jì)量可視化知識(shí)圖譜分析的裝配式建筑預(yù)制供應(yīng)鏈管理

秦旋，張趙鑫，朱倩影

(華僑大學(xué) 土木工程學(xué)院，福建 廈門(mén) 361021)

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)，長(zhǎng)久以來(lái)存在著能耗高、污染多、生產(chǎn)方式粗放、資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題.這些弊端與我國(guó)現(xiàn)階段力求經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的大方向相背離，因此，綠色建筑的理念應(yīng)運(yùn)而生.裝配式建筑作為綠色建筑理念的重要構(gòu)成部分，在國(guó)外已經(jīng)取得了較大發(fā)展并形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，但在我國(guó)依舊處于起步階段.因此，國(guó)家出臺(tái)政策，大力發(fā)展裝配式建筑[1].預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑的核心元素，在時(shí)間上，它將建筑項(xiàng)目施工過(guò)程的某些階段提前；在空間上，它將建筑部件的生產(chǎn)過(guò)程轉(zhuǎn)移到工廠內(nèi)，以流水線生產(chǎn)方式代替原來(lái)落后的現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)過(guò)程.構(gòu)件由預(yù)制廠根據(jù)訂單要求生產(chǎn)出來(lái)；在指定的日期將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)可靠的連接方式進(jìn)行裝配，完成一個(gè)供應(yīng)鏈循環(huán)[2].預(yù)制供應(yīng)鏈不同于傳統(tǒng)制造業(yè)供應(yīng)鏈，兼具建筑業(yè)獨(dú)有要求，預(yù)制供應(yīng)鏈管理就是反復(fù)執(zhí)行接收訂單-生產(chǎn)-運(yùn)輸-裝配過(guò)程，直至項(xiàng)目按調(diào)度計(jì)劃完成，從而提高建設(shè)效率并保證預(yù)期效益的實(shí)現(xiàn).目前，預(yù)制供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)(如生產(chǎn)階段的次優(yōu)排產(chǎn)計(jì)劃、延遲/提前交付的懲罰成本、庫(kù)存及裝配階段的現(xiàn)場(chǎng)需求等)效率低，導(dǎo)致裝配式建筑項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不盡如人意，從業(yè)者日益認(rèn)識(shí)到預(yù)制供應(yīng)鏈管理的重要性[3].

本文為掌握裝配式建筑預(yù)制供應(yīng)鏈管理的發(fā)展現(xiàn)狀，科學(xué)、量化地總結(jié)和分析預(yù)制供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的發(fā)展概貌，選用知識(shí)圖譜工具對(duì)從Web of Science(WOS)核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出的預(yù)制供應(yīng)鏈管理相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)計(jì)量，進(jìn)而從各個(gè)角度全面審視該領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究，并梳理每個(gè)主題下的典型文獻(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，討論預(yù)制供應(yīng)鏈管理理論的現(xiàn)有優(yōu)秀成果及未來(lái)的研究機(jī)會(huì)，以期對(duì)我國(guó)預(yù)制供應(yīng)鏈管理研究發(fā)展和推廣裝配式建筑具有借鑒意義.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

WOS核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)是全球最大、覆蓋學(xué)科最多的綜合性學(xué)術(shù)信息資源庫(kù)，收錄了自然科學(xué)、工程技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)研究領(lǐng)域12 000多種世界權(quán)威且影響力高的學(xué)術(shù)期刊，具有較強(qiáng)的學(xué)術(shù)代表性[4].因此，以WOS核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)為文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源，為確保文獻(xiàn)來(lái)源的全面與準(zhǔn)確，嚴(yán)格定義文獻(xiàn)檢索關(guān)鍵詞，并限定以下4個(gè)檢索條件.

1)目標(biāo)文獻(xiàn)全部為同行評(píng)審且發(fā)表見(jiàn)刊的英文文獻(xiàn).

2)為避免數(shù)據(jù)庫(kù)收錄學(xué)科的差異，設(shè)定建筑工程、工程管理等相應(yīng)學(xué)科.

3)研究?jī)?nèi)容為預(yù)制生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)或預(yù)制供應(yīng)鏈管理工作相關(guān)內(nèi)容，涉及生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸交付和裝配等階段，且不完全排除包含有技術(shù)等方面的研究.

4)文獻(xiàn)為近20 a(2000-2019年)發(fā)表，以論文(Article)為主，即不考慮會(huì)議論文(Conference Paper)，編輯點(diǎn)評(píng)(Editor′s Comment)等.

首先，在WOS界面選擇數(shù)據(jù)庫(kù)“Web of Science Core Collection”，設(shè)置“Topic”為檢索方式，按照所設(shè)定檢索條件和定義的關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索.WOS檢索關(guān)鍵詞列表，如表1所示.

表1 WOS檢索關(guān)鍵詞列表

1.2 研究方法

采用定量與定性分析相結(jié)合的方法，其中，定量研究采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，借助科學(xué)知識(shí)圖譜工具VOSviewer.VOSviewer在共現(xiàn)分析方面，圖形化展示方式較為豐富，顯示較為清晰，使得文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的分析結(jié)果易于解釋.定性分析是通過(guò)對(duì)各研究主題下文獻(xiàn)(尤其是典型文獻(xiàn))主要內(nèi)容進(jìn)行梳理，剖析當(dāng)前預(yù)制供應(yīng)鏈管理的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)和空白.

2 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析

文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析包括文獻(xiàn)的出版年及發(fā)文量統(tǒng)計(jì)、影響力(期刊、作者影響力)分析、關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)及研究主題分類(lèi).文獻(xiàn)的出版年及發(fā)文量統(tǒng)計(jì)可以從某種程度上反映目標(biāo)研究領(lǐng)域的熱門(mén)程度和走勢(shì)；影響力分析有助于了解該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究平臺(tái)、主要研究者及研究團(tuán)隊(duì)；關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)及研究主題分類(lèi)則有助于進(jìn)一步挖掘研究現(xiàn)狀與未來(lái)研究機(jī)會(huì).

2.1 出版年及發(fā)文量

年度發(fā)文量在研究年限中的分布(2000-2019年)，如表2所示.由表2可知：2000-2012年，有關(guān)預(yù)制供應(yīng)鏈管理的發(fā)文量很少，年發(fā)文量均在5篇以下；2012年后研究升溫，成果逐年遞增，并從2017年開(kāi)始發(fā)文量突破個(gè)位數(shù).從近20 a看，伴隨著裝配式建筑發(fā)展而新興的預(yù)制供應(yīng)鏈管理發(fā)文量從無(wú)到有，但總體數(shù)量還較少，表明預(yù)制供應(yīng)鏈管理相關(guān)研究仍處于發(fā)展階段；而近5 a文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量顯著上升，顯示了裝配式建筑的加速推廣，以及對(duì)預(yù)制供應(yīng)鏈管理理論的日益需求.隨著未來(lái)智慧工地、智能供應(yīng)鏈等的不斷興起，對(duì)預(yù)制供應(yīng)鏈管理的研究將會(huì)繼續(xù)掀起熱潮.

表2 年度發(fā)文量在研究年限中的分布(2000-2019年)

2.2 影響力分析

檢索得到的105篇文獻(xiàn)來(lái)自35種不同期刊，文獻(xiàn)來(lái)源分散表明預(yù)制供應(yīng)鏈管理相關(guān)研究還未形成比較集中的重點(diǎn)期刊平臺(tái)支撐.由于期刊的載文量和被引次數(shù)可以從一定程度上反映期刊在該研究領(lǐng)域的影響力，表3列出預(yù)制供應(yīng)鏈管理相關(guān)研究載文量4篇及以上的期刊.

表3 相關(guān)文獻(xiàn)期刊影響力排名

由表3可知：這5種期刊共載文61篇，占被統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)數(shù)量的58%；《Automation in Construction》刊載了23篇相關(guān)文章，總被引次數(shù)高達(dá)729次，載文量和被引次數(shù)均排第1位，具有最高的影響力，其次分別是《Journal of Cleaner Production》《Journal of Construction Engineering and Management》《Journal of Computing in Civil Engineering》等，這些刊物刊載的文章涉及的預(yù)制供應(yīng)鏈管理研究主題包括預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)調(diào)度、裝配式建筑信息化技術(shù)、預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效優(yōu)化等方面，展示了預(yù)制供應(yīng)鏈管理研究?jī)?nèi)容的多樣性.

相關(guān)文獻(xiàn)作者影響力排名，如表4所示.

表4 相關(guān)文獻(xiàn)作者影響力排名

基于論文成果提取的作者合作網(wǎng)絡(luò)包含了各作者所屬研究領(lǐng)域中的重要性指標(biāo)(中心度大小)及相互之間的合作關(guān)系(鏈接強(qiáng)弱)，表達(dá)了現(xiàn)有研究成果的作者之間合作緊密程度、研究團(tuán)隊(duì)規(guī)模和成熟度.

通過(guò)VOSviewer軟件提取作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)文獻(xiàn)研究作者合作網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示.由圖1可知：3個(gè)緊密聚集區(qū)域的節(jié)點(diǎn)中心度較大，即作者成果較多且作者之間合作頻次較高.因此，目前預(yù)制供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域研究具有一定規(guī)模有3個(gè)研究團(tuán)隊(duì).

圖1 相關(guān)文獻(xiàn)研究作者合作網(wǎng)絡(luò)

1)上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院的HU Hao教授是最早開(kāi)展預(yù)制構(gòu)件車(chē)間內(nèi)生產(chǎn)研究的學(xué)者之一，他的研究團(tuán)隊(duì)(包括WANG Zhaojiang)長(zhǎng)期致力于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、準(zhǔn)時(shí)交付、預(yù)制供應(yīng)鏈管理理論等的研究.

2)墨爾本皇家理工大學(xué)房地產(chǎn)及土木工程學(xué)院的ARASHPOUR M，他們的研究團(tuán)隊(duì)致力于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)調(diào)度、資源配置、最優(yōu)決策的研究.

3)香港理工大學(xué)建設(shè)與房地產(chǎn)學(xué)院的SHEN G Q的研究團(tuán)隊(duì)致力于供應(yīng)鏈管理的風(fēng)險(xiǎn)、效益.

HU Hao(10)(作者(出現(xiàn)頻次))，WANG Zhaojiang(7)，ARASHPOUR M(7)，SHEN G Q(7)，KO C H(6)等成果較多的作者構(gòu)成該合作網(wǎng)絡(luò)視圖的主要節(jié)點(diǎn)，這也印證了文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中衡量學(xué)科文獻(xiàn)作者分布規(guī)律的普賴(lài)斯定律，即在同一主題下，半數(shù)的論文由一批高產(chǎn)能作者撰寫(xiě)[5].這些主要團(tuán)隊(duì)和作者的研究動(dòng)態(tài)在一定程度上反映了預(yù)制供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，他們?cè)谠擃I(lǐng)域的研究值得關(guān)注和追蹤.

2.3 關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)及主題分類(lèi)

文章標(biāo)題、摘要和關(guān)鍵字中出現(xiàn)的學(xué)科術(shù)語(yǔ)對(duì)表述文章中心內(nèi)容思想有實(shí)質(zhì)意義，學(xué)科術(shù)語(yǔ)出現(xiàn)的頻率代表該術(shù)語(yǔ)所指向研究主題的熱度.通過(guò)VOSviewer軟件進(jìn)行高頻學(xué)科術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)分析，選擇All keywords作為分析對(duì)象，并顯示出現(xiàn)頻次為60的關(guān)鍵學(xué)科術(shù)語(yǔ).標(biāo)題、摘要和關(guān)鍵字中的高頻學(xué)科術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示.圖2中：每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)主題詞(主題詞標(biāo)簽已顯示)；主題詞節(jié)點(diǎn)中心度大小表示該詞出現(xiàn)的頻次；節(jié)點(diǎn)間的連線表示兩個(gè)詞之間存在共現(xiàn)關(guān)系(文中由300條最強(qiáng)的共現(xiàn)連接)；連線粗細(xì)代表兩個(gè)詞之間共現(xiàn)的強(qiáng)度(次數(shù))；以不同顏色進(jìn)行聚類(lèi)顯示，分別是預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化(藍(lán)色)、預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效管理(綠色)和預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理(紅色).

圖2 標(biāo)題、摘要和關(guān)鍵字中的高頻學(xué)科術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

部分高頻學(xué)科術(shù)語(yǔ)列表，如表5所示.由表5可知：model(22)(高頻詞(出現(xiàn)頻次))，prefabrication(21)，management(21)，construction(20)，optimization(19)，off-site production(18)代表對(duì)預(yù)制供應(yīng)鏈管理的研究主要是從場(chǎng)外預(yù)制生產(chǎn)最優(yōu)化的角度出發(fā)，運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的思維方法改善預(yù)制供應(yīng)鏈管理；Hong Kong為迅速發(fā)展的地區(qū)；與管理相關(guān)的重要共現(xiàn)詞包括design，performance，framework，system，表明預(yù)制供應(yīng)鏈管理的主要訴求是合理的框架、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及績(jī)效；涉及預(yù)制供應(yīng)鏈管理最重要環(huán)節(jié)生產(chǎn)調(diào)度階段的研究，optimization作為高頻詞與model，genetic algorithms，simulation，scheduling重要共現(xiàn)詞聯(lián)系緊密，展示了遺傳算法和仿真等計(jì)算機(jī)輔助運(yùn)算是該部分的主要研究方法，用來(lái)評(píng)估預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃、資源分配、布局優(yōu)化及準(zhǔn)時(shí)交付等目標(biāo)，幫助預(yù)制供應(yīng)鏈管理者進(jìn)行決策.

表5 部分高頻學(xué)科術(shù)語(yǔ)列表

3 3大研究主題研究現(xiàn)狀

3.1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化

裝配式建筑改革了傳統(tǒng)的建筑業(yè)生產(chǎn)模式，預(yù)制構(gòu)件制造過(guò)程借鑒制造業(yè)流水線生產(chǎn)方式，提高了工業(yè)化程度[6-16].目前，對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行了較多的研究，而研究?jī)?nèi)容主要集中在資源受限條件下尋找最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃以滿足現(xiàn)場(chǎng)交付日期或生產(chǎn)成本要求.受限的生產(chǎn)資源包括生產(chǎn)流水線、勞動(dòng)力、模具、緩沖區(qū)大小等，生產(chǎn)計(jì)劃則是預(yù)制構(gòu)件的加工順序.

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度研究?jī)?yōu)化典型文獻(xiàn)，如表6所示.

表6 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度研究?jī)?yōu)化典型文獻(xiàn)

文獻(xiàn)[6-7]較早研究車(chē)間生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)流程和特殊性的工藝，提出6工序(支模、鋼筋預(yù)埋件、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模、成品修復(fù))預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程模型，認(rèn)為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題是典型的非確定性多項(xiàng)式難題(NP-hard)，以最小化完工時(shí)間和最小化懲罰成本為優(yōu)化目標(biāo)，建立預(yù)制構(gòu)件流水車(chē)間的排序模型(FSSM).此后的研究大多在此模型上進(jìn)行了改進(jìn)，研究的完整度和貼近現(xiàn)實(shí)程度也在不斷擴(kuò)展.

Leu等[8]考慮預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)人員的組合和規(guī)模、資源數(shù)量、混合生產(chǎn)策略、項(xiàng)目規(guī)模等約束，尋找預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)最優(yōu)序列，認(rèn)為混合生產(chǎn)策略的流水作業(yè)生產(chǎn)工藝比傳統(tǒng)的分步生產(chǎn)工藝效果更好.Ko等[9-10]認(rèn)為先前的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度模型建立在工作站之間的緩沖區(qū)是無(wú)限的假設(shè)上，而實(shí)際緩沖區(qū)的大小有限并制約生產(chǎn)過(guò)程的流暢度，提出要限制緩沖區(qū)大小.為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)預(yù)制生產(chǎn)的模具資源和成本優(yōu)化.Khalili等[11]基于預(yù)制構(gòu)件分組思想，在有限的模具資源條件下，力求降低模具成本.Wang等[12]則將工人能力因素加入預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度模型中，豐富了資源受限條件下的研究?jī)?nèi)容.

因?yàn)樵缙诘纳a(chǎn)調(diào)度資源受限，研究大多只從預(yù)制構(gòu)件廠商視角進(jìn)行尋優(yōu)，但近年來(lái)，Wang等[13]將6工序預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程模型擴(kuò)展到9工序(模具制造、支模、鋼筋預(yù)埋件、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模、成品修復(fù)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程模型，從整個(gè)裝配式預(yù)制供應(yīng)鏈角度出發(fā)，考慮白天、夜間和全天3種不同運(yùn)輸情形，建立了與交付環(huán)節(jié)的聯(lián)系.

一直以來(lái)，預(yù)制構(gòu)件的準(zhǔn)時(shí)交付與生產(chǎn)成本最低是兩個(gè)互相矛盾的目標(biāo)，為了在這兩個(gè)矛盾目標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡，Wang等[3]彌補(bǔ)了以往研究中對(duì)排隊(duì)等待過(guò)程、操作特性和加工時(shí)間不確定性的不足，提高了預(yù)制生產(chǎn)調(diào)度方法在實(shí)際目標(biāo)優(yōu)化中的適用性.

以上研究均為單一流水線調(diào)度問(wèn)題.為解決多流水線排產(chǎn)計(jì)劃，Yang等[14]綜合了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)組織的全過(guò)程，提出生產(chǎn)調(diào)度相關(guān)計(jì)劃和管控的關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)優(yōu)化管理系統(tǒng)優(yōu)化生產(chǎn)決策.Wang等[15]則考慮需求變化下的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)計(jì)劃，從生產(chǎn)線選擇和基于預(yù)制構(gòu)件優(yōu)先級(jí)兩個(gè)層次出發(fā)，最大限度降低需求產(chǎn)生變化時(shí)的再調(diào)整成本.

3.2 預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效管理

與預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化研究相比，其存儲(chǔ)、運(yùn)輸階段研究較少[17-24]，文中將預(yù)制構(gòu)件的存儲(chǔ)、運(yùn)輸階段的研究納入整個(gè)供應(yīng)鏈視角下的預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效管理研究中.供應(yīng)鏈績(jī)效管理研究典型文獻(xiàn)，如表7所示.Ko[17]為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)裝配要求的準(zhǔn)時(shí)交付目標(biāo)，提出一個(gè)3組件框架，可以為預(yù)制廠商顯著減少庫(kù)存.準(zhǔn)時(shí)化(JIT)理念是一種管理技術(shù)，它有助于消除生產(chǎn)過(guò)剩、等待、運(yùn)輸、庫(kù)存和生產(chǎn)缺陷所造成的浪費(fèi).Kong等[18-19]將準(zhǔn)時(shí)化策略帶入到預(yù)制供應(yīng)鏈管理理論中，提高了預(yù)制供應(yīng)鏈的可持續(xù)性.Anvari等[20]認(rèn)為裝配式建筑的生產(chǎn)部門(mén)、運(yùn)輸部門(mén)、現(xiàn)場(chǎng)裝配部門(mén)是緊密聯(lián)系的，但是大部分研究討論調(diào)度問(wèn)題時(shí)，將3個(gè)部門(mén)分開(kāi)考慮，首次提出一種多目標(biāo)搜索技術(shù)解決項(xiàng)目全過(guò)程資源調(diào)度問(wèn)題.

表7 預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效管理研究典型文獻(xiàn)

供應(yīng)鏈管理依賴(lài)信息，預(yù)制構(gòu)件實(shí)時(shí)信息的缺乏導(dǎo)致供應(yīng)鏈利益相關(guān)者對(duì)生產(chǎn)調(diào)整、交付、裝配計(jì)劃干擾因素出現(xiàn)時(shí)的無(wú)效反應(yīng).Yin等[21]采用基于無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的管理模型檢查進(jìn)料、生產(chǎn)、運(yùn)輸和交付等過(guò)程，提高調(diào)度效率.Wang等[22]分別模擬基于人工、條形碼和RFID支持的預(yù)制供應(yīng)鏈的3種模型，探討數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制和RFID在預(yù)制供應(yīng)鏈中的應(yīng)用效益.在動(dòng)態(tài)擾動(dòng)因素管理上，現(xiàn)有研究集中于單一干擾分析或預(yù)防措施評(píng)估.

Wang等[23]提出一個(gè)整體擾動(dòng)評(píng)價(jià)模型，評(píng)價(jià)預(yù)制供應(yīng)鏈的環(huán)境不確定性，考慮來(lái)自供應(yīng)商、制造商、物流和客戶的4類(lèi)共11種不同程度的干擾水平場(chǎng)景，從操作和經(jīng)濟(jì)兩方面評(píng)估各個(gè)擾動(dòng)因素的重要性，給出了各預(yù)防措施實(shí)施成本的上限.

3.3 預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理

預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理研究的典型文獻(xiàn)，如表8所示.

表8 預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理研究的典型文獻(xiàn)

預(yù)制供應(yīng)鏈的性能往往受到固有的風(fēng)險(xiǎn)干擾和不確定性的限制.傳統(tǒng)制造業(yè)與預(yù)制建筑的融合使得預(yù)制供應(yīng)鏈在不確定環(huán)境中特別脆弱，潛在風(fēng)險(xiǎn)難以被發(fā)現(xiàn)，高效的預(yù)制供應(yīng)鏈管理離不開(kāi)良好系統(tǒng)的支撐.Luo等[25]論證了工業(yè)化建筑系統(tǒng)在中國(guó)的發(fā)展前景，提醒從業(yè)者加強(qiáng)重視預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)，并討論了推廣實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)因素.Arashpour等[26]提出創(chuàng)建多技能勞動(dòng)力資源，將未充分利用的過(guò)剩資源直接轉(zhuǎn)移到過(guò)度利用的資源中，解決非現(xiàn)場(chǎng)施工活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中勞動(dòng)力資源不平衡的問(wèn)題.Arashpour等[27]確定了非現(xiàn)場(chǎng)施工的最優(yōu)工藝集成體系結(jié)構(gòu).

從設(shè)計(jì)、制造、物流到現(xiàn)場(chǎng)裝配的整條預(yù)制供應(yīng)鏈管理都存在各種進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn).文獻(xiàn)[28-30]認(rèn)為以往對(duì)預(yù)制建筑項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的研究主要集中在施工階段，沒(méi)有考慮與利益相關(guān)者風(fēng)險(xiǎn)及其因果關(guān)系，提出以建筑信息模型(BIM)為中心的策略，促進(jìn)利益相關(guān)者的溝通，減輕關(guān)鍵進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)下的相互影響.Mostafa等[31]驗(yàn)證了客戶訂單信息在非現(xiàn)場(chǎng)建造系統(tǒng)中的重要性.Xue等[32]認(rèn)為利益相關(guān)者協(xié)同管理正向影響成本績(jī)效，且成本績(jī)效是利益相關(guān)者合作管理的最重要驅(qū)動(dòng)因素.

4 研究空白與未來(lái)展望

4.1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化

4.1.1 研究空白 從表6典型文獻(xiàn)的發(fā)表年份可知，有關(guān)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化的研究是在整個(gè)預(yù)制供應(yīng)鏈管理研究中最早開(kāi)始的.經(jīng)過(guò)學(xué)者對(duì)模型的不斷改進(jìn)和完善，模型不斷接近預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)的真實(shí)生產(chǎn)情形.現(xiàn)有研究以遺傳算法為主構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，大多數(shù)滿足完工時(shí)間最小化、生產(chǎn)成本控制的優(yōu)化目標(biāo)，未來(lái)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化研究還需要考慮以下4個(gè)內(nèi)容.

1)與生產(chǎn)計(jì)劃研究相比，資源分配的研究較少，當(dāng)前研究只局限于某幾種有限的資源，并未全部考慮包括流水線、模具、勞動(dòng)力和設(shè)備等資源，從而限制了所構(gòu)建優(yōu)化模型的應(yīng)用范圍.

2)研究靜態(tài)因素較多，缺乏對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)干擾因素(機(jī)器故障、訂單變化等)的研究，模型無(wú)法接近真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境.

3)目前，研究尚未找到不同資源約束條件下成本和工期兩個(gè)相互矛盾目標(biāo)之間平衡的最優(yōu)方案.

4)在模型優(yōu)化求解的研究方面，大多數(shù)研究以遺傳算法或改進(jìn)的遺傳算法為主，但是作為元啟發(fā)式算法的遺傳算法有一定的局限性，最終的調(diào)度方案只是基于目標(biāo)函數(shù)值而不是基于真實(shí)的生產(chǎn)系統(tǒng)[33]，且無(wú)法保障解的準(zhǔn)確性.

4.1.2 未來(lái)展望 在資源限制方面，資源分配制約生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，如勞動(dòng)力、模具等，因此，需進(jìn)一步根據(jù)車(chē)間實(shí)際情況優(yōu)化資源配置以拓展現(xiàn)有的研究.

在求解模型的算法上，目前，一些研究已經(jīng)開(kāi)始采用結(jié)合了NEH(Nawaz Enscore Ham)法和優(yōu)先規(guī)則的新穎元啟發(fā)式算法解決流水車(chē)間調(diào)度問(wèn)題.文獻(xiàn)[34-35]提出利用改進(jìn)布谷鳥(niǎo)搜索(ICS)算法、混合猴群搜索(HMSA)算法求解流水車(chē)間調(diào)度問(wèn)題.秦旋等[36]在預(yù)制構(gòu)件流水車(chē)間的多目標(biāo)生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化中，設(shè)計(jì)一種新穎的多目標(biāo)混合共生生物搜索(MOHSOS)算法.這些新穎算法結(jié)合局部搜索策略的改進(jìn)提升了算法的效率和質(zhì)量，為未來(lái)生產(chǎn)調(diào)度模型的求解提供了借鑒.在動(dòng)態(tài)管理方面，生產(chǎn)過(guò)程中的不確定因素會(huì)打亂原有安排，為了應(yīng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境下的各種突發(fā)車(chē)間干擾情況，如機(jī)器故障、緊急插單，交貨期變更、訂單取消等[37-39]，對(duì)其中產(chǎn)生較大損失的干擾進(jìn)行預(yù)先控制，或在干擾因素發(fā)生后能夠及時(shí)啟動(dòng)重調(diào)度方案[40]，這也將是未來(lái)研究的重點(diǎn).

4.2 預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效管理

4.2.1 研究空白 目前，在整個(gè)預(yù)制供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中，對(duì)存儲(chǔ)與運(yùn)輸交付的研究較少.基于RFID的運(yùn)輸跟蹤方法確保預(yù)制供應(yīng)鏈管理者獲得準(zhǔn)確的庫(kù)存、運(yùn)輸和接收實(shí)時(shí)信息，構(gòu)成未來(lái)智能預(yù)制供應(yīng)鏈的重要部分.整條預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效研究在未來(lái)將是主要研究方向，但應(yīng)突破目前3個(gè)局限.

1)在實(shí)際的預(yù)制供應(yīng)鏈中，存儲(chǔ)與生產(chǎn)密切相關(guān)，在不影響交付期的前提下，可以通過(guò)生產(chǎn)計(jì)劃降低庫(kù)存，但現(xiàn)有研究?jī)?yōu)化目標(biāo)大多集中于最小化最大完工時(shí)間，較少?gòu)某善穾?kù)存方面進(jìn)行考慮.

2)對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈的監(jiān)管，預(yù)制構(gòu)件實(shí)時(shí)信息的獲取主要是為了追蹤進(jìn)度，方便管理人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，但目前實(shí)時(shí)信息利用率低，并未達(dá)到改善預(yù)制供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)效果的預(yù)期.

3)現(xiàn)有對(duì)預(yù)制供應(yīng)鏈擾動(dòng)響應(yīng)的研究局限于單一擾動(dòng)類(lèi)型，其響應(yīng)或預(yù)防措施針對(duì)的是單個(gè)階段，但在實(shí)際預(yù)制供應(yīng)鏈中，干擾程度是由多個(gè)階段的不同因素共同影響決定的.

4.2.2 未來(lái)展望 預(yù)制供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)及參與方都緊密聯(lián)系、相互制約，因此，供應(yīng)鏈管理整體績(jī)效存在多個(gè)擾動(dòng)因素.與靜態(tài)約束相比，動(dòng)態(tài)因素的不確定性會(huì)產(chǎn)生更大的風(fēng)險(xiǎn)，建立整條預(yù)制供應(yīng)鏈的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)機(jī)制，將各階段干擾的優(yōu)先級(jí)評(píng)估、預(yù)防措施評(píng)估和干擾發(fā)生時(shí)的響應(yīng)能力優(yōu)化評(píng)估相結(jié)合，可以降低預(yù)制供應(yīng)鏈的潛在風(fēng)險(xiǎn).

智能供應(yīng)鏈將是新的研究方向，基于BIM的協(xié)作平臺(tái)、RFID等信息技術(shù)能夠?yàn)轭A(yù)制供應(yīng)鏈的各參與方提供項(xiàng)目的實(shí)時(shí)信息，能夠提高供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)績(jī)效.在生產(chǎn)階段的進(jìn)度控制、存儲(chǔ)階段的成品保護(hù)，以及保證準(zhǔn)時(shí)交付過(guò)程中，智能供應(yīng)鏈能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目的全過(guò)程監(jiān)控，極大降低了項(xiàng)目的完工風(fēng)險(xiǎn).因此，最大限度開(kāi)發(fā)所獲取信息以供決策者使用是未來(lái)研究的方向.

4.3 預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理

4.3.1 研究空白 從不同方面提出的改善預(yù)制供應(yīng)鏈脆弱性方法對(duì)完善預(yù)制供應(yīng)鏈管理理論起到了很好的補(bǔ)充作用，為了有效應(yīng)用于工程實(shí)踐，預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理研究還需要考慮以下3個(gè)內(nèi)容.

1)基本的人類(lèi)行為問(wèn)題(如動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)曲線和溝通)，對(duì)整合存在人為因素的管理過(guò)程的成功有重要影響，有待進(jìn)一步研究.

2)預(yù)制供應(yīng)鏈管理過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別需進(jìn)一步研究，同時(shí)，需要研究風(fēng)險(xiǎn)緩解策略及方法，以確定其應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效性.

3)對(duì)非現(xiàn)場(chǎng)施工管理系統(tǒng)或成本管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，案例樣本容量較少且缺乏比較研究，開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)一般只應(yīng)用于特定的環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)下，不具有普適性.

4.3.2 未來(lái)展望 系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程應(yīng)納入利益相關(guān)者的風(fēng)險(xiǎn)，不僅需要識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，而且需要進(jìn)一步研究風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略，開(kāi)發(fā)具有普遍適用性的預(yù)制供應(yīng)鏈管理系統(tǒng).雖然高自動(dòng)化是預(yù)制供應(yīng)鏈管理發(fā)展的追求，但某些階段對(duì)人為因素導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)同樣不可忽視.因此，技術(shù)人員和管理人員的心理、行為等影響可作為拓展預(yù)制供應(yīng)鏈系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的補(bǔ)充研究.

5 結(jié)束語(yǔ)

以Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)的2000-2019年相關(guān)裝配式建筑預(yù)制建設(shè)活動(dòng)文獻(xiàn)為對(duì)象，對(duì)發(fā)文量年度分布及影響力進(jìn)行分析.通過(guò)VOSviewer軟件提取了該研究領(lǐng)域作者合作網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)及主題分類(lèi)可視化網(wǎng)絡(luò)，呈現(xiàn)預(yù)制供應(yīng)鏈管理理論的研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn).對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化、預(yù)制供應(yīng)鏈績(jī)效管理和預(yù)制供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)管理分別選取典型文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，分析主要研究者的代表性工作，梳理預(yù)制供應(yīng)鏈管理各主題的研究現(xiàn)狀.針對(duì)現(xiàn)有研究總結(jié)研究空白，指出未來(lái)可能的研究機(jī)會(huì)和改善方向，這將對(duì)中國(guó)的預(yù)制供應(yīng)鏈管理實(shí)踐和裝配式建筑推廣起到重要的引導(dǎo)作用.