基于總承包商視角的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理影響因素研究

劉光忱，朱 甜

(沈陽建筑大學(xué)管理學(xué)院，遼寧 沈陽 110168)

2020年，武漢火神山醫(yī)院修建過程中，形成了以中建集團為核心的裝配式建筑供應(yīng)鏈管理的工作機制，實現(xiàn)了各參與節(jié)點企業(yè)的協(xié)同管理，使得火神山醫(yī)院在短短10天內(nèi)完成，有效遏制了疫情蔓延，讓整個建筑行業(yè)認識到裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理是提高裝配式建筑發(fā)展效率的重要方式。Abedi等[1]論證了云計算技術(shù)將很大程度上解決裝配式建筑供應(yīng)鏈合作的障礙，促進供應(yīng)鏈的協(xié)同管理，提高裝配式供應(yīng)鏈運作效率。Irizarry等[2]結(jié)合建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)和地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)技術(shù)來提高裝配式建筑供應(yīng)鏈管理的可視性。馮重光[3]基于獎懲機制建立了裝配式建筑供應(yīng)鏈二維協(xié)同模型，解決了集中決策思路下無法實現(xiàn)供應(yīng)鏈各方協(xié)調(diào)的問題，為裝配式建筑供應(yīng)鏈管理提供了新的思路。而目前專門針對裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的研究較少，裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的機制也不完善，導(dǎo)致供應(yīng)鏈協(xié)同管理效率低。以往的研究只限于提出裝配式建筑供應(yīng)鏈管理過程中產(chǎn)生的問題并未給出對策，未從根本上分析造成裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理效率低的因由。

一、裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理

1.裝配式建筑供應(yīng)鏈概述

裝配式建筑供應(yīng)鏈從不同的角度看，其包括的內(nèi)容也不盡相同。廣義上的裝配式建筑供應(yīng)鏈是整個建設(shè)項目在全壽命周期過程中，為了滿足業(yè)主需求，將項目的各參與方視為一個整體，通過對資金流、信息流和物流進行監(jiān)控，實現(xiàn)各方效益最大化的建設(shè)網(wǎng)絡(luò)；狹義上的裝配式建筑供應(yīng)鏈是以承包商為中心，圍繞整個建設(shè)項目，由業(yè)主方、設(shè)計方、承包商等組成的包含設(shè)計和施工一體化的建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。本研究中，裝配式建筑供應(yīng)鏈上各節(jié)點企業(yè)為了達到供應(yīng)鏈效益最大化，形成以總承包商為核心企業(yè)，從預(yù)制構(gòu)件采購開始到工程竣工交付的建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。

2.協(xié)同管理理論

協(xié)同理論，又稱為“協(xié)同學(xué)”，是在多學(xué)科交叉研究的基礎(chǔ)上逐漸形成的一門新興綜合性學(xué)科[4]，它涉及許多不同學(xué)科的協(xié)作，以此實現(xiàn)集體效應(yīng)。

在裝配式建筑供應(yīng)鏈中，總承包商是主要利益的相關(guān)者。既要代表業(yè)主安排各節(jié)點企業(yè)的工作內(nèi)容，對項目現(xiàn)場進行協(xié)調(diào)與管理。同時，又要根據(jù)當(dāng)前項目的進度計劃對預(yù)制材料庫存進行彈性把控，進而提高整個供應(yīng)鏈效率。隨著建筑市場的日益復(fù)雜化，為了提高裝配式建筑供應(yīng)鏈的綜合實力，基于總承包商視角的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理，通過管理、技術(shù)、信息、資源的協(xié)同控制，更大程度上提高企業(yè)應(yīng)對風(fēng)險的能力，努力實現(xiàn)裝配式建筑供應(yīng)鏈整體成本最低、效率最高、利益最大的目標(biāo)。

3.BWM-DEMATEL方法的應(yīng)用

最優(yōu)最劣法(Best Worst Method，BWM)，它是針對其他因素的最優(yōu)因素和其他因素針對的最劣因素，將兩兩因素的相對重要性進行比較。最終通過求解非線性或線性模型獲得標(biāo)準的權(quán)重值，以此來提高權(quán)重的科學(xué)性。

決策試驗和評價實驗法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory，DEMATEL)是利用專家的經(jīng)驗和知識建立矩陣，計算出每個影響因素的“四度”，確定其影響程度[5]。

將BWM與DEMATEL定性與定量相結(jié)合的研究方法運用到基于總承包商視角的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理影響因素的研究中，通過計算各影響因素的權(quán)重和“四度”，得出各因素的綜合影響程度和排序，最終確定出關(guān)鍵影響因素。相較于以往的影響因素方面的研究，更具有創(chuàng)新性。BWM-DEMATEL詳細流程如圖1所示。

圖1 BWM-DEMATEL方法流程

二、裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的影響因素識別

通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，陳宇等[6]基于EPC模式對裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理進行了研究，從設(shè)計、生產(chǎn)、施工階段提出了裝配式建筑協(xié)同管理需要技術(shù)支持、信息共享及政策標(biāo)準化等關(guān)鍵問題。瞿富強等[7]從運輸、庫存管理、信息共享、成本控制、客戶服務(wù)、風(fēng)險分擔(dān)協(xié)同等方面，構(gòu)建了裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理評價指標(biāo)，認為信息協(xié)同、成本控制協(xié)同、風(fēng)險共擔(dān)協(xié)同是裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理急需改進的方面；王紅春等[8]、董美紅等[9]認為，信息協(xié)同是裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的關(guān)鍵影響因素；劉紅云[10]基于合作博弈理論，認為利益分配機制是影響裝配式建筑供應(yīng)鏈管理亟需解決的關(guān)鍵問題。筆者首先通過文獻分析，初步歸納出裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的30個影響因素，然后基于總承包商視角，并廣泛征求相關(guān)專家意見，對交叉重疊因素進行刪除、合并、補充處理，從而使得影響因素的選取更具有針對性。最終從管理、技術(shù)、信息、資源協(xié)同等4個構(gòu)面建立12個影響因素。其影響因素指標(biāo)如表1所示。

表1 以總承包商為核心的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理影響因素指標(biāo)

三、裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的關(guān)鍵影響因素分析

1.基于BWM的影響因素權(quán)重確定

(1)確定相關(guān)構(gòu)面建立尺度

基于總承包商視角的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的影響因素指標(biāo)確定4個構(gòu)面：管理協(xié)同、技術(shù)協(xié)同、信息協(xié)同、資源協(xié)同。針對這4個構(gòu)面確定了12個因素，評估等級的定義如表2所示，并賦予對應(yīng)值來進行衡量。構(gòu)面及因素構(gòu)成明細如表3所示。

表2 分數(shù)的相關(guān)定義

表3 構(gòu)面及因素構(gòu)成

(2)確定最優(yōu)最劣構(gòu)面或因素

通過采取專家問卷調(diào)查的方式，由專家確定基于總承包商視角的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的影響因素中最重要的構(gòu)面或因素Cb以及最不重要的構(gòu)面或因素Cw。專家甲選取技術(shù)協(xié)同為最優(yōu)指標(biāo)，資源協(xié)同為最劣指標(biāo)。

(3)構(gòu)建判斷矩陣

基于專家認知并依據(jù)確定的尺度來衡量Cb對其他指標(biāo)的重要程度，最終獲得最優(yōu)構(gòu)面或因素相對于其他構(gòu)面或因素的權(quán)重矩陣Cb，即

Cb=(Cb1，Cb2，…，Cbj)

(1)

式中：Cbj為最優(yōu)構(gòu)面或因素b相對于第j個指標(biāo)的重要程度。

同理，依據(jù)確定的尺度來衡量其他指標(biāo)對于Cw的重要程度，最終獲得其他指標(biāo)對于最劣構(gòu)面或因素的權(quán)重矩陣Cw，即

Cw=(C1w，C2w，…，Cjw)

(2)

式中：Cjw為第j個指標(biāo)相對于最劣構(gòu)面或因素w的重要程度。

判斷矢量理論上應(yīng)該滿足Cbj×Cjw=Cbw，其中，Cbw為最優(yōu)構(gòu)面或因素對于最劣構(gòu)面或因素的重要程度。

所以可以據(jù)此進行一致性檢驗。若(Cbj×Cjw)/Cbw小于2，則說明通過一致性檢驗，若(Cbj×Cjw)/Cbw大于等于2，則需重新構(gòu)造判斷矩陣。

專家甲對構(gòu)面的打分情況為：①將最優(yōu)指標(biāo)技術(shù)協(xié)同與管理協(xié)同、技術(shù)協(xié)同、信息協(xié)同、資源協(xié)同4個指標(biāo)進行比較，得分分別為：3、1、2、7；②將管理協(xié)同、技術(shù)協(xié)同、信息協(xié)同、資源協(xié)同4個指標(biāo)與最劣指標(biāo)資源協(xié)同進行比較，得分分別為：4、7、4、1。

專家甲對一致性檢查之填答情況如表4所示，數(shù)值為(1.71，1，1.14，1)，通過一致性檢驗。

表4 專家甲的一致性檢查

(4)求解最優(yōu)權(quán)重

定義最優(yōu)權(quán)重集合為{w1，w2，…，wn}，該線性模型的最佳權(quán)重集合將滿足使集合{|wb-Cbjwj|，|wj-CjWww|}的最大絕對差最小化，其中，wb為最優(yōu)指標(biāo)b的權(quán)重，ww為最劣指標(biāo)w的權(quán)重，wj為第j個指標(biāo)的權(quán)重，所有指標(biāo)權(quán)重之和為1，且各指標(biāo)的權(quán)重均為非負，則轉(zhuǎn)為求解約束優(yōu)化問題[11]。

(3)

式(3)可以轉(zhuǎn)化為約束優(yōu)化問題，即

(4)

式中：ζ(L)為轉(zhuǎn)換因子。

求解式(4)得到最優(yōu)權(quán)重集合{w1，w2，…，wn}和ζ(L)，是檢驗結(jié)果的示值。

構(gòu)面的權(quán)重如表5所示，由10份專家調(diào)

表5 構(gòu)面的權(quán)重

查問卷計算出構(gòu)面權(quán)重之平均權(quán)重、最大權(quán)重、最小權(quán)重以及最大轉(zhuǎn)換因子，構(gòu)面權(quán)重分布的情況如圖2所示。

圖2 構(gòu)面權(quán)重的分布

(5)計算一致性比率

采用一致性比率CR檢驗各影響因素比較結(jié)果的一致性，進而檢驗權(quán)重是否有效。CR可根據(jù)ζ(L)值和一致性系數(shù)CI計算得出：

(5)

不同的Cbw，有不同的CI值(見表6)。

表6 不同Cbw值對應(yīng)的一致性系數(shù)CI

由式(5)可知，ζ(L)值越接近0，表示權(quán)重結(jié)果的誤差越小、越可靠。

重復(fù)上述步驟(1)-(5)，依據(jù)BWM的分析，計算出專家甲對構(gòu)面1、構(gòu)面2、構(gòu)面3、構(gòu)面4相對應(yīng)的一致性檢驗，其數(shù)值分別為(1.72，1，1)、(1，1，1.5)、(1，1，1.72)、(1，1，1.4)，均通過一致性檢驗。由于數(shù)據(jù)過多、篇幅有限，10位專家的打分過程不一一列出，最后將10位專家對各個構(gòu)面以及因素確定的平均權(quán)重結(jié)果進行整理(見表7)其中，構(gòu)面權(quán)重排序為：技術(shù)協(xié)同、信息協(xié)同、管理協(xié)同、資源協(xié)同。準則的整體權(quán)重排序為：裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈、信息共享程度、利益分配制度、技術(shù)共享平臺搭建、信任度、合作伙伴關(guān)系、標(biāo)準規(guī)范體系、專業(yè)技術(shù)人員、信息交換及時性、風(fēng)險分擔(dān)管理、政府的支持力度、相關(guān)激勵性政策。

表7 構(gòu)面與準則權(quán)重

2.基于DEMATEL的影響因素重要度確定

(1)建立直接關(guān)系矩陣

運用0～4標(biāo)度法針對某一因素對其他因素的影響程度進行打分，得到直接關(guān)系矩陣X。

(2)計算綜合影響矩陣

綜合影響矩陣T由式(6)求得，其中，E為單位矩陣。

T=X+X2+…+Xn

(6)

(3)計算影響因素的“四度”

“四度”指影響度Fi、被影響度Ei、中心度Mi與原因度Ni[12]。

中心度Mi=Fi+Ei(i=1，…，n)；

原因度Ni=Fi-Ei(i=1，…，n)。

式中：Cij為因素層內(nèi)部i元素對j元素影響的強弱程度。其計算結(jié)果如表8所示。

3.確定關(guān)鍵影響因素

DEMATEL計算結(jié)果具有一定的主觀性，將“四度”值與BWM獲得的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理影響因素權(quán)重值進行加權(quán)，計算各因素的綜合影響程度，并進行排序(見表9)，綜合影響程度較高者為關(guān)鍵影響因素。

表8 “四度”匯總

表9 綜合影響度匯總

四、結(jié)論與建議

1.結(jié) 論

根據(jù)綜合影響度結(jié)果可以得出，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈B1、信息共享程度C2、利益分配機制A2以及技術(shù)共享平臺搭建B3這4個因素是裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的關(guān)鍵影響因素。但值得注意的是，若沒有健全的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈體系，整個裝配式建筑的預(yù)制、加工、庫存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)運行效率降低，就會導(dǎo)致裝配式建筑供應(yīng)鏈上的質(zhì)量和安全問題。參與主體間利益分配不均是供應(yīng)鏈各方合作的最大問題，會導(dǎo)致供應(yīng)鏈參與各方缺乏信任度，嚴重制約裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的效率。而制定合理的利益分配機制是裝配式建筑供應(yīng)鏈多方協(xié)同關(guān)系深度發(fā)展的重要體現(xiàn)，能夠較好地穩(wěn)固供應(yīng)鏈各節(jié)點企業(yè)間的協(xié)同關(guān)系[13]。優(yōu)化智慧化信息協(xié)同管理平臺體系對裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理具有至關(guān)重要的作用，不僅能幫助供應(yīng)鏈上下游各企業(yè)間快速溝通與協(xié)作，解決信息孤島的問題，而且能幫助企業(yè)在較短的時間實現(xiàn)信息共享，促進資源的合理配置。當(dāng)前，技術(shù)共享平臺的缺乏嚴重制約裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的發(fā)展，這也是制約供應(yīng)鏈各方合作的最大瓶頸，因此，構(gòu)建科學(xué)合理的技術(shù)共享平臺有利于提升裝配式建筑供應(yīng)鏈管理能力。

2.建 議

完善裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈體系。目前裝配式建筑還處于不斷探索發(fā)展階段，其主要原因是產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不足。作為總承包商的核心企業(yè)應(yīng)探索新機制，充分發(fā)揮其領(lǐng)導(dǎo)力，整合供應(yīng)鏈上各參與企業(yè)的內(nèi)外部資源，形成以總承包商為核心的“研發(fā)-設(shè)計-生產(chǎn)-運輸-安裝維護”的全生命周期裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈集群，暢通產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高資源利用效率，實現(xiàn)裝配式建筑供應(yīng)鏈整體增值[14]。

優(yōu)化信息協(xié)同管理平臺體系?？偝邪虘?yīng)以信息化物聯(lián)網(wǎng)為載體，搭建相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品供需交流平臺。同時，積極引導(dǎo)BIM技術(shù)、GIS技術(shù)、RFID技術(shù)、5G技術(shù)及云計算等在裝配式建筑供應(yīng)鏈信息協(xié)同中的應(yīng)用，使得裝配式建筑供應(yīng)鏈上下游各節(jié)點企業(yè)的信息得到及時交流，進一步完善裝配式建筑供應(yīng)鏈信息共享的作用機制。

構(gòu)建技術(shù)共享平臺。近年來，中國相關(guān)政策的出臺促進了建筑行業(yè)的技術(shù)進步。隨著裝配式建筑供應(yīng)鏈管理的不斷優(yōu)化，構(gòu)建一個系統(tǒng)、全面、科學(xué)的技術(shù)共享平臺尤為重要，共享平臺能夠?qū)?、行業(yè)及地方的最新法規(guī)文件、標(biāo)準規(guī)范的要求以及專業(yè)技術(shù)知識及時傳遞給工程技術(shù)人員與管理人員，這對推動裝配式建筑技術(shù)進步起到重要作用。

制定合理的利益分配機制。為了能夠敏捷應(yīng)對變化莫測的市場，總承包商作為核心企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)對，主導(dǎo)制定合理的利益分配機制，明確獎罰政策、績效獎勵等規(guī)定，使供應(yīng)鏈上所有節(jié)點企業(yè)和部門利益共享，促使供應(yīng)鏈上各參與主體在考慮自身利益的基礎(chǔ)上兼顧供應(yīng)鏈整體利益[15]，同時，進一步完善供應(yīng)鏈參與主體的信任機制，持續(xù)增強裝配建筑供應(yīng)鏈企業(yè)間的黏合度與信任度。

在當(dāng)前裝配式建筑快速發(fā)展的過程中，創(chuàng)新供應(yīng)鏈協(xié)同管理理念是未來裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展的必然需求。然而在裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理過程中，會受到各種各樣因素的影響，總承包商作為核心企業(yè)應(yīng)發(fā)揮主導(dǎo)作用，抓住關(guān)鍵影響因素，針對發(fā)展過程中的薄弱環(huán)節(jié)，采取相對應(yīng)的治理措施，實現(xiàn)整個裝配式建筑供應(yīng)鏈最大化的資源配置。在后續(xù)研究中可基于總承包商視角的裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理的關(guān)鍵影響因素確定績效評價指標(biāo)體系，對裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理進行測評，為推動裝配式建筑供應(yīng)鏈協(xié)同管理提供理論支撐。