石振武，王金茹

（東北林業(yè)大學 土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040，E-mail：1179398605@qq.com）

為了加快建筑業(yè)產業(yè)升級，促進建筑業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，為新型城鎮(zhèn)化提供支撐，2017 年2 月國務院辦公廳發(fā)布《國務院辦公廳關于促進建筑業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的意見》，要求大力發(fā)展裝配式混凝土和鋼結構建筑，不斷提高裝配式建筑在新建建筑中的比例。同年7 月國家住房和城鄉(xiāng)建設部印發(fā)《“十三五”裝配式建筑行動方案》，提出要統(tǒng)籌發(fā)展裝配式建筑設計、生產、施工及設備制造、運輸、裝修和運行維護等全產業(yè)鏈，增強產業(yè)配套能力。

目前我國中央及各級地方政府都在采取積極措施推進裝配式建筑的研究和應用，但是由于裝配式產業(yè)鏈成熟度不高、裝配式建筑各參與方信息不對稱、缺乏裝配式建筑全過程管理等問題，導致我國裝配式建筑可持續(xù)化、產業(yè)化發(fā)展受阻。因此，為了促進裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展與應用，有必要對裝配式建筑可持續(xù)性進行科學的評價研究。

當前，對于裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展的研究成為學術界研究的熱點與主流。國外研究方面，X. Hu[1]從設計商、生產商、供應商等裝配式建筑利益相關者視角分析了裝配式建筑的可持續(xù)性。Y. Chang[2]從環(huán)境可持續(xù)和資源角度分析了預制建筑的優(yōu)缺點，同時識別了綠色裝配式建筑發(fā)展的阻礙因素。國內研究方面，徐雨濛[3]從經濟、資源消耗、環(huán)境、社會4 個方面構建了裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評價指標體系，運用灰色聚類模型對裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展等級進行了評價。任曉宇等[4]從經濟、環(huán)境、社會、資源4 個方面建立全生命周期視角下的裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評價指標，通過對比分析驗證了評價體系的有效性?；谘b配式建筑工廠化生產特點，也有學者從供應鏈角度對裝配式建筑可持續(xù)性進行了一定的研究，高德生等[5]研究分析了供應鏈領導者關鍵管理行為對裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展競爭優(yōu)勢的影響機理。

縱觀現(xiàn)有研究結果，大多學者或從經濟、社會、環(huán)境、資源等基本可持續(xù)特征角度對裝配式建筑進行可持續(xù)發(fā)展研究[6~9]，或片面地從某裝配式建筑某階段對裝配式建筑可持續(xù)性進行分析[10，11]。鮮有學者從供應鏈整體性出發(fā)，將綠色供應鏈與裝配式建筑相結合來研究裝配式建筑的可持續(xù)性。裝配式建筑采用工廠化方式生產預制構件，與制造業(yè)的生產特點相似，其核心是集成化，其生產的各個階段環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，任何一個階段或者環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到整個裝配式建筑項目的交付；而綠色供應鏈以全過程環(huán)境管理模式進行動態(tài)運作，能夠為裝配式建筑的可持續(xù)開發(fā)與利用提供良好的實施路徑。裝配式建筑與綠色供應鏈結合具有供應鏈條長、涉及企業(yè)多、壽命周期階段多、供應鏈整體性和協(xié)同性要求高等特點。如何通過裝配式綠色供應鏈的全生命周期管理，來提高裝配式建筑可持續(xù)性成為目前的研究重點與難點?；谶@一問題，本文從綠色供應鏈全壽命周期角度構建裝配式建筑綠色供應鏈結構模型及裝配式建筑可持續(xù)性評價指標體系，識別裝配式建筑綠色供應鏈關鍵節(jié)點問題并提出具體建議，為裝配式建筑綠色供應鏈全壽命周期管理及裝配式建筑可持續(xù)性發(fā)展提供參考。

1 裝配式建筑綠色供應鏈結構模型構建

目前國內外對裝配式建筑綠色供應鏈的研究處在初級階段，對于裝配式建筑綠色供應鏈的定義并沒有統(tǒng)一的說法，本文參考綠色供應鏈[12~15]相關概念，結合裝配式建筑供應鏈運作機制將裝配式建筑綠色供應鏈定義為：裝配式建筑綠色供應鏈是指以可持續(xù)發(fā)展和綠色生態(tài)理念為指導，在裝配式建筑產品全壽命周期內最大限度地控制資源占用、降低能源消耗、保護環(huán)境、減少污染，綜合設計方、采購方、生產方、運輸方、施工方、回收方等裝配式建筑各參與方實現(xiàn)高效節(jié)能、綠色環(huán)保、互惠共贏的動態(tài)閉環(huán)網鏈結構，其結構模型如圖1 所示。

圖1 裝配式建筑綠色供應鏈結構模型

裝配式建筑綠色供應鏈將傳統(tǒng)制造業(yè)的供應鏈引入裝配式項目中，同時融入“可持續(xù)、生態(tài)環(huán)?！崩砟睿荚趯崿F(xiàn)各參與方裝配式供應鏈主體的行為活動與環(huán)境協(xié)調可持續(xù)，整合裝配式建筑從綠色設計到綠色回收整個生命周期內的物流、資金流、技術流，同時更加注重裝配式建筑供應鏈運作活動中的逆向物流以及上下游參與方之間的信息共享與風險分擔機制，強調整個裝配式建筑供應鏈綠色管理和動態(tài)閉環(huán)運轉。

2 裝配式建筑可持續(xù)性評價指標體系構建

由于裝配式建筑供應鏈整體性較強，各個環(huán)節(jié)緊密相連，因此本文以供應鏈整體性為基礎，根據(jù)構建的裝配式建筑綠色供應鏈結構模型中各個供應鏈節(jié)點，從綠色供應鏈全壽命周期視角對裝配式建筑的可持續(xù)性進行研究分析，確定綠色規(guī)劃設計、綠色采購、綠色生產、綠色運輸與倉儲、綠色裝配、綠色銷售運營、綠色回收等7 個指標。同時由于裝配式建筑的制造集設計、生產、安裝于一體，涉及到設計方、供貨方、生產方、施工裝配方等多個單位、多個專業(yè)，裝配式建筑各參與方通過綠色供應鏈進行信息流、物質流等的交互傳遞，供應鏈上下游企業(yè)成為一個有機聯(lián)系的整體而非孤立的單一主體，供應鏈成員之間的信息不對稱、風險分擔機制缺失等會影響裝配式建筑的正常生產與順利交付，因此裝配式建筑綠色供應鏈上下游各方的協(xié)同配合至關重要，本文考慮裝配式建筑綠色供應鏈實際運作情況添加綠色供應鏈協(xié)同指標。

本文通過梳理分析國內外相關重要文獻，研究總結國內外對裝配式建筑供應鏈及可持續(xù)發(fā)展的 研究成果，綜合相關領域專家調研意見初步確定可持續(xù)影響因素。之后分別向裝配式建筑供應商、設計商、生產商、采購商、物流商以及裝配式建筑綠色供應鏈研究領域專家發(fā)送影響因素調查問卷。經德爾菲法進行篩選確定具體影響因素，最終構建的裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評價指標體系如表1 所示。

表1 基于綠色供應鏈的裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評價指標體系

3 裝配式建筑可持續(xù)性綜合評價模型

3.1 可持續(xù)評價體系指標權重確定

根據(jù)本文所建立的可持續(xù)評價指標體系的特點，采用層次聚類分析法來確定評價體系指標權重。層次聚類分析法[16~18]又稱系統(tǒng)聚類分析法，該方法根據(jù)層次結構關系對評價指標進行分層聚類組合，通過指標權重與專家權重的確定將主觀權重與客觀權重相結合，既考慮了裝配式建筑綠色供應鏈運作機制特征，同時兼顧了指標的客觀性，降低了指標賦權的主觀隨意性。

（1）利用分級標度法（見表2）構建比較判別矩陣A。

表2 判別矩陣9 標度含義

（2）利用Matlab 軟件計算出近似權重，構造6 位專家的權重矩陣B。

（3）利用SPSS 軟件對權重矩陣B 進行相似性判別，并依據(jù)判別結果進行聚類分析，如表3 和圖2 所示。

表3 聚類表

圖2 專家系統(tǒng)聚類圖

專家聚類結果為：

（4）計算專家類間權重。

（5）計算專家類內權重。

（6）計算綜合權重。

同理可得到所有二級指標的綜合權重如下：

3.2 裝配式建筑可持續(xù)性綜合評價

TOPSIS[19，20]（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）法是多目標決策分析法，裝配式建筑可持續(xù)影響因素諸多，利用TOPSIS可以計算確定裝配式可持續(xù)影響因素與可持續(xù)理想目標的趨近度來評價裝配式建筑可持續(xù)水平，同時還可以利用TOPSIS 趨近度排序識別裝配式建筑綠色供應鏈關鍵節(jié)點問題，為供應鏈管理優(yōu)化提供決策依據(jù)。利用TOPSIS 進行可持續(xù)綜合評價的步驟如下：

（1）對原始矩陣C 進行規(guī)范化處理，求出規(guī)范化決策矩陣D。

（2）根據(jù)權重向量計算加權規(guī)范化決策矩陣K。

（3）確定裝配式建筑可持續(xù)性的正理想目標和負理想目標K+、K-。

（4）計算裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展水平與正負理想目標的差距G。

（5）確定裝配式建筑可持續(xù)性與理想目標的相對趨近度N。

（6）評定裝配式建筑可持續(xù)性水平等級。根據(jù)相對趨近度大小來對裝配式建筑可持續(xù)性進行排序并識別裝配式建筑供應鏈關鍵節(jié)點問題，Ni越接近于1 表明裝配式建筑可持續(xù)性水平越高。根據(jù)已有研究成果將裝配式建筑可持續(xù)性水平劃分為5個等級，如表4 所示。

表4 綠色供應鏈全壽命周期視角下裝配式建筑 可持續(xù)性水平等級表

4 實證研究

本文以住總萬科某二期裝配式住宅為例進行實例分析，驗證評價體系的科學性與實用性。該工程地下2 層、地上27 層，總建筑面積11838m2，總高度79.85m，單層面積395.05m2，層高2.9m。該裝配式住宅項目采用裝配式剪力墻結構，預制率為18.87%，裝配率為54.30%。通過調研收集了該裝配式項目的設計施工等工程資料，同時走訪項目相關參與方總結了項目各階段相關材料。

4.1 評價數(shù)據(jù)獲取

選擇裝配式建筑研究領域、建筑供應鏈研究領域及在裝配式建筑行業(yè)從業(yè)多年的經驗豐富的6 位專家發(fā)送調查問卷和該項目工程資料及各階段總結材料，收集各個專家對24 個指標的評分結果，如表5 所示。

表5 評價指標得分表

4.2 計算加權規(guī)范化決策矩陣

根據(jù)專家對該工程各指標項評分結果構建原始數(shù)據(jù)矩陣C，并計算加權規(guī)范化決策矩陣K。

4.3 計算相對趨近度，確定評價等級

由加權規(guī)范化決策矩陣得到裝配式建筑可持續(xù)性的正理想目標和負理想目標K+、K-，從而計算出裝配式建筑可持續(xù)評價體系二級指標與正負理想目標的差距G。

根據(jù)二級指標與正負理想目標的歐式距離G計算二級指標的相對趨近度Nij：

裝配式建筑可持續(xù)評價體系一級指標相對趨近度Ni：

則裝配式建筑綜合趨近度N 為：

4.4 裝配式建筑可持續(xù)水平評價結果分析及建議

由裝配式建筑綜合趨近度N=0.4233 可知，該裝配式建筑可持續(xù)性等級為Ⅲ級，其可持續(xù)性綜合水平為中等水平。根據(jù)權重結果分析可知裝配式綠色建筑供應鏈的關鍵節(jié)點為綠色規(guī)劃設計、綠色供應鏈協(xié)同及綠色生產。趨近度分級結果表明該裝配式建筑綠色供應鏈全生命周期內關鍵運作問題節(jié)點為綠色供應鏈協(xié)同（N8=0.3213）、綠色規(guī)劃設計（N1=0.3751），具體來說其設計階段構件設計標準化、構件集成化設計水平較低（N11=N15=0.309）， 綠色供應鏈協(xié)同環(huán)節(jié)其供應鏈成員信息共享協(xié)同與風險分擔機制不盡完善（N81=N82=0.309）。

我國裝配式建筑及其綠色供應鏈尚處于發(fā)展上升階段，缺乏相關模數(shù)化標準化，同時設計集成度不高，應該加快研發(fā)制定全面完善的裝配式建筑規(guī)范標準體系，構建集成化設計機制，促進設計—生產—裝配—回收一體化核心技術的發(fā)展。企業(yè)和政府要積極推進裝配式建筑供應鏈運作信息共享平臺的構建，集成各個運作環(huán)節(jié)的實時動態(tài)信息，實現(xiàn)綠色供應鏈信息共享協(xié)同；建立完善有效的風險防范與風險分擔機制，提高裝配式建筑綠色供應鏈整體穩(wěn)定性和安全性。同時該裝配式建筑在綠色生產方面表現(xiàn)不錯（N3=0.4995），可為其他裝配式建筑的建設提供參考。

5 結語

本文構建了裝配式建筑綠色供應鏈結構模型，建立了包含綠色規(guī)劃設計、綠色采購、綠色生產、綠色運輸與倉儲、綠色裝配、綠色銷售運營、綠色回收及綠色供應鏈協(xié)同8 個方面的裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展評價指標體系，基于層次聚類-TOPSIS 評價模型對裝配式建筑的可持續(xù)進行了綜合評價，研究表明裝配式建筑綠色供應鏈的關鍵節(jié)點為綠色規(guī)劃設計、綠色供應鏈協(xié)同、綠色生產、綠色運輸與倉儲。通過綠色供應鏈全壽命周期研究分析對裝配式建筑可持續(xù)水平進行評價，提供了裝配式建筑可持續(xù)發(fā)展研究的新視角，為提高裝配式建筑的可持續(xù)性提供理論支撐。