基于AHP及TOPSIS的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者選擇研究

姜 琳，趙艷飛，陳楊楊，趙夢伊

(天津城建大學經(jīng)濟與管理學院，天津 300384)

0 引言

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱，傳統(tǒng)的建筑業(yè)具有高能耗、高污染、高物耗的特點，所以傳統(tǒng)建筑業(yè)亟需改變粗獷的生產(chǎn)方式，加強產(chǎn)業(yè)鏈的建設和創(chuàng)新，注重產(chǎn)業(yè)鏈上合作者的選擇，建立可持續(xù)的低能耗、低污染、高效率、高效益的經(jīng)濟發(fā)展模式。自2016年國家大力推廣裝配式建筑以來，各省也在制定不同策略來積極推進裝配式建筑，并取得了顯著的成效，新建裝配式建筑面積逐年增加。但目前我國裝配式建筑發(fā)展水平低，其成本過高、產(chǎn)品的質(zhì)量難以保證以及社會認知度不夠等問題依舊存在，這也使得裝配式建筑一直未能取得理想的效果。裝配式建筑的發(fā)展依賴產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，加入產(chǎn)業(yè)鏈的各個企業(yè)間的聯(lián)系和利益相關性會加強，使得產(chǎn)業(yè)鏈上合作者的選擇更加重要，研究如何構建一套科學高效的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者的選擇評價體系具有現(xiàn)實意義。

1 構建裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價模型的必要性

裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的思想是從供應鏈衍生而來的。供應鏈被定義為一個由許多集團組成的龐大組織，包括一級、二級的供應商以及分包商[1]，將其引入建筑行業(yè)，對建筑供應鏈定義為結合材料供應商、構配件廠商、設計單位等多個企業(yè)，通過上下游緊密結合起來，將最終產(chǎn)品交付給客戶的一個組織網(wǎng)絡[2]。從目前的文獻來看，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈并不存在一個統(tǒng)一的表述，但大多學者將其定義為動態(tài)產(chǎn)業(yè)增值鏈，將鏈條上的上中下游各企業(yè)緊密結合起來，并通過信息共享、分工協(xié)作等方式來提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的運作效能[3]，同時核心環(huán)節(jié)的企業(yè)間的協(xié)作行為直接關系到產(chǎn)業(yè)鏈的整體績效[4]。將產(chǎn)業(yè)鏈的思想加入到裝配式建筑中，可以做到加強各個節(jié)點企業(yè)之間的聯(lián)系，通過集成多方資源，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的最優(yōu)化。在產(chǎn)業(yè)鏈的建立過程中，合作者的選擇尤為重要。早在1966年Dickson[5]就通過調(diào)研的方法來對供應商的選擇評價作出研究，得到了23項供應商評價準則；Vachon等[6]研究表明通過供應鏈上組織間的互動，可更好地提高供應鏈的綜合效益；Jiang等[7]建立基于模糊AHP和TFN的拓展模糊模型，來提高合作者選擇和評價的能力。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈能否高效運行的前提是擁有正確的合作者，通過利用裝配式建筑產(chǎn)業(yè)灰色特性，構建裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴評價指標體系，并通過熵值法和歐氏距離來最終選擇最佳的合作者[8]，以及構建合作伙伴選擇三階段模型，通過螞蟻算法求得最終進入產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的名單[9]。

綜上所述，本文將裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈定義為以建筑企業(yè)為核心，將各個相關企業(yè)視為一個整體，通過增強企業(yè)自身的實力以及企業(yè)間的信息交流來提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力，從而達到整個裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的長期合作發(fā)展共贏。結合AHP和TOPSIS兩種方法，建立基于AHP的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標體系，最終通過TOPSIS排序來選取最優(yōu)的合作者。

2 構建裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價模型

2.1 合作者評價指標的確定

如何形成一個科學合理的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標體系對其合作者的選擇至關重要，在目前裝配式建筑市場的大環(huán)境下，預制部件廠商、水泥制造廠等相關建筑企業(yè)的競爭已上升為裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈之間的競爭，企業(yè)進行選擇合作者時，在不能忽視合作企業(yè)自身實力的前提下，更重要的考慮合作之后其產(chǎn)業(yè)鏈上的整體利益。本文對裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標體系的構建是在科學性、系統(tǒng)性、綜合性、動態(tài)靈活性以及定性與定量相結合的原則上，再結合大量的文獻作出的合理的設計。通過加強企業(yè)間的信息交流通暢度可以進而提高產(chǎn)業(yè)鏈水平，增強整個產(chǎn)業(yè)鏈的運作效率；通過構建產(chǎn)品競爭力評價指標可以提高企業(yè)在供應鏈上的競爭力；通過加強企業(yè)管理可提高企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭力。因此，選取了產(chǎn)品競爭力、企業(yè)管理和產(chǎn)業(yè)鏈水平三大維度來構建具體的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標體系，如圖1所示。

圖1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標體系

2.1.1 產(chǎn)品競爭力

首先產(chǎn)品的質(zhì)量、價格、成本是一個企業(yè)能否達成合作的基礎，企業(yè)擁有高性價比的產(chǎn)品無疑極具市場競爭力。在目前的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈上這即使不是選擇合作伙伴首要的因素，但仍是一個不可忽視的考量指標。因此本文選取產(chǎn)品合格率、成本費用利用率和質(zhì)量體系認證3個指標。通過文獻研究發(fā)現(xiàn)，交貨情況會直接影響整個裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的運作，影響產(chǎn)業(yè)鏈整體利益。面對瞬息萬變的市場環(huán)境和政策改變以及科技的快速發(fā)展，企業(yè)能否采取及時的應對策略，是一個產(chǎn)業(yè)鏈能否長期穩(wěn)定發(fā)展和影響市場占有率的重要因素。因此本文選取準時交貨率、對新技術的應對能力2個指標。

2.1.2 產(chǎn)業(yè)鏈水平

產(chǎn)業(yè)鏈水平是影響裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重要因素，產(chǎn)業(yè)鏈水平的提高可更好地促進裝配式建筑的發(fā)展，加快裝配式建筑項目的進度，提高其產(chǎn)業(yè)鏈的整體利益，使得產(chǎn)業(yè)鏈上的各個企業(yè)可以更好地實現(xiàn)長期共贏。從文獻來看，對于產(chǎn)業(yè)鏈水平影響較大的2個因素是企業(yè)間的協(xié)調(diào)能力和信息交流通暢度，因此，本文選取這2個指標。

2.1.3 企業(yè)管理

裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈上每個節(jié)點都在追求“四節(jié)—環(huán)?！?，企業(yè)對于綠色材料技術的應用程度體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展水平；企業(yè)對裝配式建筑項目的認識水平會對裝配式建筑項目的風險造成不同程度的影響；企業(yè)的信譽、名譽會給其他合作企業(yè)一定的信任感，會使得裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈可以更加高效、穩(wěn)定地運作；服務水平反映的是企業(yè)服務能力，客戶滿意度可以更好地體現(xiàn)出一個企業(yè)的服務質(zhì)量，提高市場競爭力；文化兼容性是使得其產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)的目標趨向一致，使得企業(yè)間能夠具有相同核心價值觀，從而使得資源整合度可以得到提高，促進裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈更好的實現(xiàn)長期發(fā)展共贏。因此，本文選取相關指標。

2.2 運用AHP確定權重

本文通過將AHP和TOPSIS兩種方法組合起來，使得各方面的劣勢得以克服，從而同時具有了雙方的優(yōu)勢。AHP的判斷矩陣是根據(jù)專家的評分來決定的，其結果也必然會受到專家的個人偏好、知識內(nèi)涵等諸多主觀因素的影響。而TOPSIS法的評價結果具有很高的客觀性。本文在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈上應用AHP及TOPSIS來建立合作者選擇評價模型，并加入裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈水平指標。首先利用AHP確定各指標之間的權重，再利用TOPSIS對合作者進行綜合評價選擇。AHP利用兩兩指標相互比較，用相對重要標度來判斷比較，采用的是1～5打分法，見表1。

表1 相對重要標度

結合德爾菲法，通過專家打分法來建立裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標判斷矩陣：

式中：(bij)n×n表示的是i指標對j指標的重要標度值，之后再對各個指標進行層次單排序以及一致性檢驗，最后對各個指標進行層次總排序。

2.3 應用TOPSIS進行合作者評價選優(yōu)

TOPSIS法是組內(nèi)常用的綜合評價方法，既能夠充分利用原始信息數(shù)據(jù)，其結論也能夠正確反映評估方法間的差異?；舅悸肥窍葟囊?guī)定數(shù)量的方案中尋找最優(yōu)和最劣方案，然后通過測算各個評價對象分別與最優(yōu)和最差方案的相對間距，得出各個評價對象與最優(yōu)預測方案的相對接近度，以作為評判優(yōu)劣的重要依據(jù)。具體步驟如下。

1)構造歸一化初始矩陣并標準化初始矩陣，得到矩陣Z=(zij)n×m。

2)確定最優(yōu)方案和最劣方案。

3)各評價對象對最優(yōu)和最劣方案得到距離。其中wj為第j個屬性的權重(重要程度)，指標權重建議根據(jù)AHP確定的。

4)計算各評價對象與最優(yōu)方案的貼近程度Ci，0≤Ci≤1，Ci→1表明選擇評價的對象越優(yōu)。

5)對評價對象進行排序。

3 算例分析

國內(nèi)某建筑企業(yè)現(xiàn)有一裝配式住宅項目，需要選擇一個合適的預制構件廠商，目前有3家企業(yè)可進行選擇，綜合上面提到的原則以及相關評價指標體系，邀請5名專家對3家企業(yè)的一級和二級指標進行打分，通過結合專家意見，利用1～5打分法，每兩個指標進行一一比較，構造判斷矩陣并進行一致性分析。

3.1 利用AHP確定權重

1)建立裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈中預制構件廠商評價指標體系。

2)構造判斷矩陣，計算權重，進行層次單排序，判斷是否通過一致性檢驗。每個指標的專家打分及相對權重見表2、表3。一級指標如表2所示。

表2 一級指標權重及一致性檢驗表

經(jīng)過對指標進行兩兩比較分析，由公式計算的出準則層各指標的權重，由CR=0.037 0<0.1，可知該結果具有一致性。

w=(0.637 0，0.258 3，0.104 7)T

B1下面的二級指標如表3所示。

表3 產(chǎn)品競爭力的判斷矩陣及權重和一致性檢驗

經(jīng)過對B1質(zhì)量下的二級指標進行兩兩比較分析，得出指標層各指標的權重。w1=(0.249 3，0.056 2，0.086 8，0.207 1，0.037 5)T

同理，可以求得一級指標B2、B3下面二級指標的權重，計算得知CR全都滿足小于0.1的條件，計算的各指標權重結果如下所示。

w2=(0.172 2，0.086 1)T

λmax=2.000 0 CI=0

w3=(0.006 8，0.015 1，0.008 7，0.037 1，0.037 1)T

λmax=5.127 6CI=0.031 9

由此得到綜合權重：

可作為TOPSIS評價的權重系數(shù)。

3.2 利用TOPSIS進行合作者選優(yōu)

1)首先確定各候選企業(yè)的評價指標值。表4為3個候選預制構件廠商的評價指標值。

表4 候選預制構件廠商評價指標值表

2)之后對該矩陣進行歸一化處理，得到標準矩陣，再確定最優(yōu)方案Z+和最劣方案Z-。

Z+=(0.357 8，0.198 4，0.329 5，0.322 4，0.336 4，0.299 5，0.279 4，0.254 3，0.332 6，0.272 3，0.365 6，0.366 6)

Z-=(0.332 6，0.128 5，0.303 4，0.272 3，0.256 7，0.297 3，0.213 9，0.211 6，0.276 1，0.170 1，0.313 7，0.304 5)。

3)計算各評價對象與最優(yōu)最劣方案的距離及其各評價對象與最優(yōu)方案的貼近程度Ci，評價結果如表5所示。

表5 TOPSIS評價結果

3.3 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者選擇評價

本文中所定義的最優(yōu)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者應該是與正理想合作者關聯(lián)度最小的且與負理想合作者關聯(lián)度最大的合作者，也就是Ci值越大越接近理想合作者。在上述算例中根據(jù)3個備選預制構件廠商的貼近程度，由表5可知，選擇預制構件廠商的順序依次是S2、S1、S3。而由表4 可知，S2企業(yè)的企業(yè)協(xié)調(diào)能力和企業(yè)間信息交流通暢度是最好的，即其產(chǎn)業(yè)鏈水平是最高的，而S1企業(yè)的優(yōu)勢是在于對新技術的應對能力和裝配式建筑項目經(jīng)驗，以及S3企業(yè)的優(yōu)勢是在于客戶滿意度，3家企業(yè)其他指標的差距不大。

綜上所述，在這條裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈上選擇合適的預制構件廠時，首先選擇企業(yè)S2，其次可根據(jù)實際情況在S1和S3中進行選擇。即在進行選擇合作企業(yè)時，在其他指標相差不大的情況下，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈水平突出的企業(yè)會被優(yōu)先選擇。

4 結語

本文從加強裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈來促進裝配式建筑的推廣和應用出發(fā)，綜合裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的相關知識以及以往的文獻研究，利用專家打分、AHP、TOPSIS等研究方法，針對其產(chǎn)業(yè)鏈上合作企業(yè)的選擇問題，構建了裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈合作者評價指標體系。該指標體系選擇了產(chǎn)品競爭力、產(chǎn)業(yè)鏈水平和企業(yè)管理3個維度，通過最終的算例分析得出產(chǎn)業(yè)鏈水平的高低對于是否選擇該企業(yè)具有重要的參考依據(jù)，對維持裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈能夠長期穩(wěn)定發(fā)展有一定的促進作用，通過加強產(chǎn)業(yè)鏈的建設，更好地構建高效益的可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展模式，從而推動裝配式建筑的發(fā)展，加快新型建筑工業(yè)化的進程。