基于ISM的智能建造發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素研究

邵煒婷，高尚尉

（1.鄭州大學(xué)管理學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.烏海抽水蓄能有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

智能建造作為一種將工程建設(shè)與智能化高度結(jié)合的建造模式，有助于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工，促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。針對(duì)智能建造的研究，國(guó)外學(xué)者傾向于對(duì)核心技術(shù)的探索與研究，例如建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等，我國(guó)學(xué)者的研究多偏向于理論概述及政策建議。在我國(guó)學(xué)者所做出的相關(guān)研究中，一部分學(xué)者對(duì)智能建造的相關(guān)理論進(jìn)行了闡述，例如劉占省等[1]從智慧建造的內(nèi)涵出發(fā)，分析了智能建造領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和最新研究方向；一部分學(xué)者著眼于創(chuàng)新技術(shù)的推廣研究，例如陳珂等[2]歸納了我國(guó)智能建造領(lǐng)域的4類(lèi)關(guān)鍵核心技術(shù)；還有學(xué)者從創(chuàng)新人才培養(yǎng)角度提出政策建議，例如丁烈云[3]提出了智能建造領(lǐng)域的人才應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專(zhuān)業(yè)能力。但目前針對(duì)智能建造發(fā)展影響因素的研究相對(duì)較少，尤其是從宏觀(guān)層面探討智能建造發(fā)展的動(dòng)力因素的研究較為匱乏。因此，本文基于項(xiàng)目全生命周期的角度，運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型（Interpretative Structural Model，ISM）對(duì)智能建造發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行研究，以期為促進(jìn)智能建造的發(fā)展提供理論參考。

1 智能建造模式發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素的識(shí)別與篩選

1.1 運(yùn)用文獻(xiàn)分析法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因素的識(shí)別

本文基于文獻(xiàn)分析法，在中國(guó)知網(wǎng)以“數(shù)字建造”“智能建造”“智慧建造”“智慧工地”為主題進(jìn)行搜索，篩選出6篇與智能建造的影響因素相關(guān)且有重要參考價(jià)值的文獻(xiàn)。通過(guò)分析文獻(xiàn)，本文從6篇有效參考文獻(xiàn)中提取并初步歸納出12個(gè)智能建造發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素。

1.2 通過(guò)專(zhuān)家訪(fǎng)談進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因素的篩選與修正

邀請(qǐng)9位專(zhuān)家結(jié)合智能建造的發(fā)展背景對(duì)初步識(shí)別的驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行修正，這些專(zhuān)家包括設(shè)計(jì)人員、有智慧工地經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目經(jīng)理以及高校教授，每位專(zhuān)家都具有從事智能建造或者BIM相關(guān)工作6年以上的經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家研討，將“各參與方權(quán)責(zé)明確”這一因素合并到“法律權(quán)責(zé)界限清晰度”因素中，同時(shí)，因“項(xiàng)目管理者的能力”這一因素的意義與其他因素較為相似，故刪除。經(jīng)過(guò)篩選、修正，本文最終確定智能建造的發(fā)展受到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織、政策、法律、市場(chǎng)6個(gè)方面的10個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素的影響，見(jiàn)第135頁(yè)表1。

表1 智能建造模式發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素

2 智能建造發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素ISM構(gòu)建

2.1 確定因素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系并構(gòu)建鄰接矩陣

將智能建造發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素視作一個(gè)系統(tǒng)，它包括了Si（i=1，2，…，10）等10個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建鄰接矩陣A，A=[aij]10×10。驅(qū)動(dòng)因素兩兩之間的邏輯關(guān)系用aij表示，并用0或1表示因素i和因素j之間的關(guān)系。為確定這10個(gè)因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，運(yùn)用德?tīng)柗品?，邀?qǐng)7位具有智能建造經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)專(zhuān)家對(duì)兩兩因素之間的影響關(guān)系進(jìn)行打分，如果專(zhuān)家之間得出的結(jié)果不一致，再將不同意見(jiàn)歸納整理，將結(jié)果匿名反饋給各位專(zhuān)家再次征求意見(jiàn)，直到95%以上的專(zhuān)家認(rèn)為因素i對(duì)因素j有影響。如果專(zhuān)家認(rèn)為因素i對(duì)因素j有直接影響，則記為aij=1；否則認(rèn)為因素i對(duì)因素j沒(méi)有直接影響，記為aij=0。結(jié)合專(zhuān)家意見(jiàn)，本文得到10個(gè)因素之間關(guān)系的鄰接矩陣A。

2.2 求解可達(dá)矩陣

基于傳遞性原則與布爾運(yùn)算法則，利用MATLAB工具可以由鄰接矩陣A計(jì)算出可達(dá)矩陣M。

2.3 劃分層級(jí)結(jié)構(gòu)

可達(dá)集R（Si）是可達(dá)矩陣中因素Si所在行中所有得分為1的列因素的集合，先行集A（Si）是可達(dá)矩陣中因素Si所在列中所有得分為1的行因素的集合?？蛇_(dá)集R（Si）和先行集A（Si）的交集為共同集C（Si），見(jiàn)表2。根據(jù)C（Si）=R∩A的條件逐次抽取，可以分解出智能建造發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素的層級(jí)。

表2 可達(dá)集、先行集及其交集表

3 智能建造發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素分析

通過(guò)上述分析，本文最終得出智能建造發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素的層級(jí)結(jié)構(gòu)圖，見(jiàn)第136頁(yè)圖1。

圖1 智能建造發(fā)展關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素的層級(jí)結(jié)構(gòu)圖

3.1 表層驅(qū)動(dòng)因素

第一層驅(qū)動(dòng)因素包括關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和集成化應(yīng)用、智慧平臺(tái)完備度、各參與方的協(xié)同配合，是智能建造發(fā)展的表層驅(qū)動(dòng)因素，其中，關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和集成化應(yīng)用受到其他6個(gè)驅(qū)動(dòng)因素的直接影響，說(shuō)明智能建造的發(fā)展離不開(kāi)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新和各大核心技術(shù)的集成化應(yīng)用。值得注意的是，關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和集成化應(yīng)用與智慧平臺(tái)完備度兩個(gè)因素之間具有相關(guān)性，表明智能建造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及集成化應(yīng)用可以帶動(dòng)智慧平臺(tái)進(jìn)行更新完善，而智慧平臺(tái)的完備度也將促進(jìn)其他核心技術(shù)的發(fā)展，二者相互促進(jìn)、共同發(fā)展。

3.2 中間層動(dòng)力因素

第二層驅(qū)動(dòng)因素包括高端復(fù)合型人才數(shù)量、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的完善度、規(guī)范有序的市場(chǎng)環(huán)境，第三層驅(qū)動(dòng)因素包括企業(yè)資金投入、數(shù)字化人才的培養(yǎng)、法律權(quán)責(zé)界限清晰度。這兩層的驅(qū)動(dòng)因素共同構(gòu)成了中間層動(dòng)力因素，且第三層驅(qū)動(dòng)因素分別從經(jīng)濟(jì)、組織和法律方面直接對(duì)第二層驅(qū)動(dòng)因素施加影響。企業(yè)對(duì)智能建造項(xiàng)目的資金投入和人才培養(yǎng)能直接帶動(dòng)高端科技人才數(shù)量的增加，進(jìn)而推動(dòng)技術(shù)管理的進(jìn)步。法律權(quán)責(zé)的明確一方面可以規(guī)范市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，另一方面可以通過(guò)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)來(lái)鼓勵(lì)企業(yè)在核心技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新。此外，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的完善度看似未受到其他因素的直接影響，但也對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和集成化應(yīng)用、各參與方的協(xié)同配合這兩個(gè)表層驅(qū)動(dòng)因素產(chǎn)生了不可忽略的推動(dòng)作用。因?yàn)槟壳拔覈?guó)正處于數(shù)字建造的發(fā)展階段，數(shù)字建造乃至智能建造領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范較為匱乏，而未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的完善無(wú)疑會(huì)帶動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新，同時(shí)規(guī)范各參與方的行為，促進(jìn)各方的協(xié)同配合。

3.3 深層推動(dòng)因素

處于第四層的政府激勵(lì)政策作為深層推動(dòng)因素，直接或間接地影響其他9個(gè)驅(qū)動(dòng)因素。政府激勵(lì)政策如金融、稅收方面的財(cái)稅支持、對(duì)大型試點(diǎn)項(xiàng)目的宣傳與鼓勵(lì)等可以產(chǎn)生拉動(dòng)效應(yīng)，加快人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，從根本上推動(dòng)智能建造模式在經(jīng)濟(jì)、人才、技術(shù)等不同領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展。

4 推動(dòng)智能建造發(fā)展的策略建議

4.1 加大政府的支持力度

第一，通過(guò)政府的大力扶持帶動(dòng)一些大型試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施，展現(xiàn)智能建造發(fā)展未來(lái)能帶給項(xiàng)目的綜合收益，吸引參與項(xiàng)目的各方主體積極參與其中。第二，完善法律法規(guī)，尤其是知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面的法律法規(guī)。完善法律法規(guī)能使市場(chǎng)中各參與主體明確權(quán)責(zé)、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，而知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)也能打擊盜版、鼓勵(lì)創(chuàng)新。第三，政府可以從資金方面對(duì)實(shí)施智能建造模式的相關(guān)項(xiàng)目給予一定的政策支持，鼓勵(lì)各參與方積極助力智能建造發(fā)展。

4.2 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

第一，企業(yè)應(yīng)完善技術(shù)體系，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，致力于發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、人工智能、云計(jì)算等智能建造領(lǐng)域的新興技術(shù)，并逐步推動(dòng)不同技術(shù)的集成應(yīng)用。第二，鼓勵(lì)各院校進(jìn)行創(chuàng)新人才和技術(shù)人才的培養(yǎng)，例如增設(shè)智能建造本科專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)與智能建造相關(guān)的應(yīng)用型技術(shù)人才。只有正視人才短缺的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，才能從根本上激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新的原動(dòng)力。

4.3 構(gòu)建公平有序的市場(chǎng)環(huán)境

逐步制定和形成智能建造領(lǐng)域的法律規(guī)范，嚴(yán)格制止不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的宣傳和保護(hù)力度，促進(jìn)項(xiàng)目全生命周期中各參與主體之間的協(xié)調(diào)配合，從而推動(dòng)智能建造的發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)文獻(xiàn)分析和專(zhuān)家訪(fǎng)談，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織、政策、法律、市場(chǎng)6個(gè)方面識(shí)別并篩選出10個(gè)智能建造發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，并構(gòu)建了ISM層級(jí)結(jié)構(gòu)圖，定性分析了關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素間的內(nèi)在聯(lián)系，提出了推動(dòng)智能建造發(fā)展的策略建議。本文從一定程度上拓展了智能建造領(lǐng)域關(guān)于影響因素的研究，對(duì)推動(dòng)智能建造發(fā)展有一定現(xiàn)實(shí)意義。