基于AHP法的預(yù)制構(gòu)件成本影響因素及控制措施研究*

劉暢 劉建軍 劉福江

(1.甘肅省集成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

作為建筑業(yè)的重要轉(zhuǎn)型途徑之一，裝配式建筑憑借施工效率高、人工成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)得到廣泛應(yīng)用[1]。國家和各地政府出臺(tái)了一系列的政策和文件鼓勵(lì)裝配式建筑的推廣應(yīng)用。2015年11月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》明確提出：到2020年，我國裝配式建筑占新建建筑的比例在20%以上；到2025年，裝配式建筑占新建建筑的比例在50%以上。

然而，在我國部分地區(qū)，尤其是在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)，裝配式建筑發(fā)展面臨著“政策熱、市場(chǎng)冷”的問題，而造價(jià)成本高是制約裝配式建筑發(fā)展的主要因素。相關(guān)研究表明，裝配式建筑成本通常高于一般建筑成本的20%～40%，而在裝配式建筑中，預(yù)制構(gòu)件成本約占60%，是影響與制約裝配式建筑項(xiàng)目成本的主要因素[2]。因此，控制裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件成本，不僅可以降低裝配式建筑總成本，而且可以促進(jìn)裝配式建筑的快速發(fā)展。

已有研究成果表明，預(yù)制構(gòu)件成本主要包括原材料費(fèi)、人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、管理費(fèi)、措施費(fèi)(模具等)、利潤(rùn)及稅金等，前期基礎(chǔ)建設(shè)的費(fèi)用也會(huì)攤銷其中[3]。同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)制作過程涉及多個(gè)環(huán)節(jié)、多個(gè)利益相關(guān)方，某一成本構(gòu)成部分、某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)或某一利益相關(guān)方發(fā)生變動(dòng)，都會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本產(chǎn)生影響。由此可見，預(yù)制構(gòu)件成本受多個(gè)方面、多種環(huán)節(jié)、多種因素的影響。

層次分析法(AHP法)是一種多準(zhǔn)則決策方法，將待解決的問題分解為目標(biāo)層、基準(zhǔn)層及決策層，在不同層級(jí)運(yùn)用定量與定性相結(jié)合的方法進(jìn)行分析決策。AHP法具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、步驟簡(jiǎn)潔、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)管理、城市規(guī)劃、項(xiàng)目決策、科研評(píng)價(jià)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，尤其是對(duì)于解決多目標(biāo)、多層次、多準(zhǔn)則的復(fù)雜評(píng)價(jià)決策問題具有廣泛的適用性。

本文利用AHP法對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本影響因素進(jìn)行研究，確定各影響因素的重要性，進(jìn)而提出具有針對(duì)性的對(duì)策建議，以有效控制預(yù)制構(gòu)件成本。

1 AHP法分析步驟

1.1 構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)研究對(duì)象所涉及的影響因素及其之間的相互關(guān)系，將各影響因素劃分為不同層級(jí)，主要分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層。目標(biāo)層明確研究對(duì)象的主題與目的，準(zhǔn)則層明確分析的決策準(zhǔn)則及約束條件，指標(biāo)層為研究對(duì)象的具體影響因素。

1.2 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)AHP法評(píng)價(jià)標(biāo)度表，將同一層級(jí)的因素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建判斷矩陣A。在判斷矩陣A中，aij表示因素Fi與因素Fj相比的重要程度。AHP法評(píng)價(jià)標(biāo)度及含義見表1。

表1 AHP法評(píng)價(jià)標(biāo)度及含義

1.3 層次單排序和一致性檢驗(yàn)

1.3.1 層次單排序

層次單排序是指對(duì)于上層因素而言，本層因素的重要性排序，主要涉及權(quán)重計(jì)算。具體步驟如下：

(1)對(duì)判斷矩陣A中元素進(jìn)行歸一化處理，即

(1)

(2)計(jì)算歸一化后矩陣的行和，即

(2)

(3)計(jì)算各因素權(quán)重，即

(3)

(4)計(jì)算權(quán)重向量，即

w=(w1,w2,…,wn)T

(4)

1.3.2 一致性檢驗(yàn)

一致性檢驗(yàn)是為了檢驗(yàn)不同因素兩兩比較所得到的結(jié)果是否具有一致性。主要步驟如下：

(1)計(jì)算判斷矩陣A的最大特征值λmax，即

(5)

式中，n為判斷矩陣A的階數(shù)。

(2)計(jì)算判斷矩陣A的一致性指標(biāo)，得到

(6)

(3)計(jì)算一致性比例CR，得到

(7)

式中，RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)，具體取值見表2。當(dāng)CR=0時(shí)，A為完全一致性矩陣；當(dāng)CR≤0.1時(shí)，A為滿意一致性矩陣；當(dāng)CR>0.1，A矩陣不具有一致性。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

1.4 層次總排序

層次總排序是指對(duì)于目標(biāo)層而言，各基準(zhǔn)層因素的重要性排序。計(jì)算公式如下

W=w3×w2=(W1,W2,…,Wn)

(8)

式中，w3為指標(biāo)層(三級(jí)指標(biāo))對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)重；w2為準(zhǔn)則層(二級(jí)指標(biāo))對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重。

2 構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件成本影響因素指標(biāo)體系

2.1 確定目標(biāo)層

構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件成本影響因素指標(biāo)體系的目的是綜合考慮預(yù)制構(gòu)件成本影響因素，對(duì)各影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，目標(biāo)層為預(yù)制構(gòu)件成本影響因素評(píng)價(jià)。

2.2 確定準(zhǔn)則層

根據(jù)裝配式預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)及特點(diǎn)，遵循全面、系統(tǒng)、專業(yè)、簡(jiǎn)明的原則，選擇設(shè)計(jì)因素、生產(chǎn)因素、存儲(chǔ)運(yùn)輸因素及其他因素4個(gè)指標(biāo)作為預(yù)制構(gòu)件成本影響因素指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層。

2.3 確定指標(biāo)層

在準(zhǔn)則層的基礎(chǔ)上，通過文獻(xiàn)查詢，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，梳理出具體的預(yù)制構(gòu)件成本影響因素指標(biāo)。

基于以上步驟，構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件成本影響因素指標(biāo)體系，如圖1所示。

3 基于AHP法的預(yù)制構(gòu)件成本影響因素分析

3.1 構(gòu)建判斷矩陣

基于預(yù)制構(gòu)件成本影響因素指標(biāo)體系(圖1)及評(píng)價(jià)標(biāo)度(表1)，運(yùn)用德爾菲法，邀請(qǐng)7名裝配式建筑領(lǐng)域的專家對(duì)準(zhǔn)則層及指標(biāo)層因素進(jìn)行兩兩比較，確定評(píng)分，建立判斷矩陣。

3.2 確定準(zhǔn)則層與指標(biāo)層權(quán)重及一致性檢驗(yàn)

根據(jù)上述公式，計(jì)算各指標(biāo)相對(duì)上一層指標(biāo)的權(quán)重值，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。各指標(biāo)判斷矩陣見表3～表7。

表3 判斷矩陣D/P/T/E-A

表4 判斷矩陣Dj-D(j=1,2,3,4)

表5 判斷矩陣Pj-P(j=1,2,3,4,5,6)

表6 判斷矩陣Tj-T(j=1,2,3,4，5)

表7 判斷矩陣Ej-E(j=1,2,3,4)

3.3 確定各指標(biāo)綜合權(quán)重

梳理表3～表7數(shù)據(jù)，根據(jù)式(8)計(jì)算各影響因素相對(duì)于預(yù)制構(gòu)件成本的綜合權(quán)重，并進(jìn)行排序。各指標(biāo)綜合權(quán)重見表8。

為了更加清晰地反映各指標(biāo)的重要程度，梳理和分析表8中的數(shù)據(jù)，計(jì)算準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層、指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層的貢獻(xiàn)度(將權(quán)重?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為百分?jǐn)?shù))，如圖2所示。

4 研究結(jié)論與對(duì)策建議

4.1 研究結(jié)論

(1)對(duì)于目標(biāo)層而言，準(zhǔn)則層4個(gè)因素的貢獻(xiàn)度依次為：生產(chǎn)因素P>其他因素E>設(shè)計(jì)因素D>存儲(chǔ)運(yùn)輸因素T。生產(chǎn)因素P貢獻(xiàn)度最高，達(dá)53.4%，是影響裝配式預(yù)制構(gòu)件成本的支配性因素，對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本具有決定性的影響作用；其次是其他因素E，貢獻(xiàn)度為21.8%，對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本具有一般性的影響作用；設(shè)計(jì)因素D和運(yùn)輸儲(chǔ)存因素T，貢獻(xiàn)度分別為14.5%和10.2%，兩者差距不大，且均不足15%，對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本具有較小的影響作用。

(2)對(duì)于準(zhǔn)則層的4個(gè)因素而言，部分指標(biāo)層因素對(duì)其影響顯著。在設(shè)計(jì)因素中，構(gòu)件拆分的合理性與標(biāo)準(zhǔn)化程度D2貢獻(xiàn)度高達(dá)64.7%，是影響預(yù)制構(gòu)件成本設(shè)計(jì)因素的支配性因素。在生產(chǎn)因素中，原材料價(jià)格波動(dòng)P1與工人工資波動(dòng)P2貢獻(xiàn)度最高，分別為43.4%和24.6%，兩者之和高達(dá)68.0%，對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本具有重要作用。在運(yùn)輸存儲(chǔ)因素中，運(yùn)輸協(xié)調(diào)水平T4貢獻(xiàn)度最高，貢獻(xiàn)度為53.6%，是運(yùn)輸存儲(chǔ)因素中影響預(yù)制構(gòu)件成本的決定性因素。在其他因素中，指標(biāo)層的貢獻(xiàn)度十分集中，主要為國家政策扶持E2(53.1%)與稅收政策E3(33.0%)，兩者在其他因素方面對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本具有支配性影響。

表8 各指標(biāo)綜合權(quán)重

(3)從指標(biāo)層預(yù)制構(gòu)件成本影響因素的貢獻(xiàn)度和排序來看，貢獻(xiàn)度排名前7的因素是原材料價(jià)格波動(dòng)P1(23.16%)、工人工資波動(dòng)P2(13.13%)、國家政策扶持E2(11.60%)、構(gòu)件拆分的合理性及標(biāo)準(zhǔn)化程度D2(9.39%)、稅收政策E3(7.22%)、生產(chǎn)人員技術(shù)水平P3(7.16%)、運(yùn)輸協(xié)調(diào)水平T4(5.49%)?？梢钥闯觯笜?biāo)層各因素之間差異度較大，原材料價(jià)格波動(dòng)P1的貢獻(xiàn)度遠(yuǎn)高于其他指標(biāo)。同時(shí)，指標(biāo)的貢獻(xiàn)度集中度較高，排名前3的影響因素權(quán)重和為47.89%，排名前5的因素綜合權(quán)重和為64.50%，排名前7的因素綜合權(quán)重和為77.15%。

4.2 對(duì)策建議

4.2.1 控制材料和人員成本

原材料價(jià)格波動(dòng)、工人工資波動(dòng)是預(yù)制構(gòu)件成本最主要的影響因素。對(duì)于原材料成本控制而言，一方面，在采購時(shí)，應(yīng)選擇具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)且信譽(yù)良好的原材料供應(yīng)商，并簽訂長(zhǎng)期優(yōu)惠協(xié)議，盡可能地降低原材料價(jià)格波動(dòng)所帶來的影響；另一方面，應(yīng)根據(jù)原材料的使用特點(diǎn)，控制原材料的采購數(shù)量，降低倉儲(chǔ)壓力[4]。同時(shí)，在生產(chǎn)過程中，建立原材料的領(lǐng)用制度，嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)使用，避免浪費(fèi)。

對(duì)于工人工資波動(dòng)的控制而言，一是做好生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化工作，規(guī)范工序操作時(shí)間，合理安排生產(chǎn)進(jìn)度與生產(chǎn)計(jì)劃，避免窩工、加班以及設(shè)備閑置等[5]；二是加強(qiáng)管理，做好員工考核獎(jiǎng)懲，提高員工積極性，確保生產(chǎn)效率；三是通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝與流程，提高預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與機(jī)械化程度，提高生產(chǎn)效率，減少操作工人人數(shù)[6]。

4.2.2 尋求相關(guān)政策與政府主管部門的支持

相關(guān)政策及政府主管部門的支持是裝配式建筑成本及預(yù)制構(gòu)件成本的主要影響因素。目前，國家與各地政府主管部門出臺(tái)了一系列的優(yōu)惠政策鼓勵(lì)發(fā)展裝配式建筑，如支持產(chǎn)業(yè)園建設(shè)土地供給，給予廠區(qū)建設(shè)低息貸款，開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝發(fā)生的研究開發(fā)費(fèi)用可以在計(jì)算應(yīng)納稅所得額時(shí)扣除、給予裝配式產(chǎn)業(yè)基地財(cái)政補(bǔ)貼等。因此，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)裝配式建筑相關(guān)政策，與相關(guān)部門積極溝通對(duì)接，爭(zhēng)取土地開發(fā)、貸款、稅收優(yōu)惠、財(cái)政補(bǔ)貼等補(bǔ)助，緩解成本壓力[7]。同時(shí)，企業(yè)可在招商引資時(shí)與政府相關(guān)部門簽訂框架協(xié)議，以降低建成投產(chǎn)后構(gòu)件銷售壓力，保證構(gòu)件生產(chǎn)與銷售規(guī)模，降低固定成本的分?jǐn)俒8]。

4.2.3 建立高質(zhì)量的人才隊(duì)伍

企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，建立高質(zhì)量的人才隊(duì)伍[9]。一是通過重點(diǎn)培養(yǎng)、人才引進(jìn)等方式培養(yǎng)一批具有高水平的綜合人才，做好企業(yè)的戰(zhàn)略布局與建設(shè)運(yùn)營(yíng)；二是定期組織培訓(xùn)，為員工提供科學(xué)正規(guī)的崗前、崗中培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并要求員工通過考試(筆試+實(shí)操)才可上崗，將考試結(jié)果與工資水平掛鉤，讓員工掌握生產(chǎn)技能的同時(shí)，提高員工學(xué)習(xí)技能的主動(dòng)性；三是組織參觀國內(nèi)先進(jìn)同行企業(yè)或邀請(qǐng)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，了解先進(jìn)的生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)技能，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2.4 做好精細(xì)化生產(chǎn)管理

精細(xì)化管理的首要任務(wù)是將各工作環(huán)節(jié)制度化，通過制度提升工作的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化程度。首先，應(yīng)積極開展各項(xiàng)制度的建設(shè)工作，形成規(guī)章制度及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等文件，進(jìn)行精細(xì)化管理，降低各環(huán)節(jié)出錯(cuò)率、提高構(gòu)件生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件成本的有效控制。其次，在精細(xì)化管理過程中，對(duì)各環(huán)節(jié)的成本敏感點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)管控。在設(shè)計(jì)階段，制訂各項(xiàng)成本計(jì)劃并分解至各個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，積極與上下游企業(yè)進(jìn)行對(duì)接溝通。例如，通過與設(shè)計(jì)方深入溝通，掌握設(shè)計(jì)意圖，做好交底與深化設(shè)計(jì)工作，提高設(shè)計(jì)方案的總體水平與構(gòu)件拆分的合理性及標(biāo)準(zhǔn)化程度。在生產(chǎn)階段，利用ERP系統(tǒng)等信息化手段，做好生產(chǎn)調(diào)度工作，減少窩工；對(duì)原材料、模具等限制性資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，減少浪費(fèi)與閑置等。在存儲(chǔ)階段，利用信息化模擬手段，合理布置堆放場(chǎng)地，簡(jiǎn)化貨架種類，提高場(chǎng)地利用率與裝運(yùn)效率[10]。在運(yùn)輸階段，根據(jù)構(gòu)件規(guī)格、種類及數(shù)量設(shè)計(jì)構(gòu)件在運(yùn)輸時(shí)的碼放方式，并選擇適宜的運(yùn)輸路線，提高運(yùn)輸效率[11]。

5 結(jié)語

本文采用AHP法對(duì)預(yù)制構(gòu)件成本影響因素進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)，并提出了具體的對(duì)策建議。主要研究結(jié)論如下：

(1)在準(zhǔn)則層層面，預(yù)制構(gòu)件成本影響因素按權(quán)重(貢獻(xiàn)度)排序?yàn)樯a(chǎn)因素>其他因素>設(shè)計(jì)因素>運(yùn)輸存儲(chǔ)因素。

(2)在設(shè)計(jì)因素中，構(gòu)件拆分的合理性與標(biāo)準(zhǔn)化程度是影響與控制預(yù)制構(gòu)件成本的決定性因素；在生產(chǎn)因素中，原材料價(jià)格波動(dòng)與工人工資波動(dòng)是影響與控制預(yù)制構(gòu)件成本的決定性因素；在運(yùn)輸存儲(chǔ)因素中，運(yùn)輸協(xié)調(diào)水平是影響與控制預(yù)制構(gòu)件成本的決定性因素；在其他因素中，國家政策扶持與稅收政策是影響與控制預(yù)制構(gòu)件成本的決定性因素。

(3)在指標(biāo)層層面，原材料價(jià)格是影響預(yù)制構(gòu)件成本的最主要因素。重要性排序依次為工人工資波動(dòng)>國家政策扶持>拆分的合理性和標(biāo)準(zhǔn)化程度>稅收政策。

(4)控制材料和人員成本、尋求相關(guān)政策與政府主管部門支持、建立高質(zhì)量的人才隊(duì)伍、做好精細(xì)化生產(chǎn)管理是控制預(yù)制構(gòu)件成本的有效措施。