張 淇 ，程志輝

（1. 華南理工大學(xué) 土木與交通學(xué)院，廣東 廣州 510641；2. 華南理工大學(xué) 建筑設(shè)計研究院，廣東 廣州 510641，E-mail:ctzhangqi@foxmail.com）

裝配式建筑所具有的節(jié)能環(huán)保、綠色高效等特點是未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文通過構(gòu)建大連市裝配式建筑制約因素評價體系，從實際出發(fā)，對大連市裝配式建筑的現(xiàn)狀、遇到的困難和其未來該如何發(fā)展做了深入的研究，有助于促進裝配式建筑在大連市的推廣和發(fā)展。

實地調(diào)研顯示，大連市近幾年一直在積極探索裝配式建筑技術(shù)的研發(fā)以及標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，但大連市目前的裝配式建筑項目較少，發(fā)展速度緩慢，實行裝配式建筑的項目總面積占大連市新建建筑面積的比例較低。而現(xiàn)有的裝配式建筑的項目大多是政府投資建設(shè)的保障房以及學(xué)校、醫(yī)院等公益性項目，大多數(shù)房地產(chǎn)開發(fā)商缺乏主動開發(fā)裝配式建筑的積極性。此外，大連市當(dāng)前裝配式建筑的發(fā)展還存在一些問題，主要有:開發(fā)商不愿為裝配式建筑付出更多成本、國家政策支持缺乏可操作性、大連部品部件生產(chǎn)未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)制構(gòu)件未實現(xiàn)信息化管理、現(xiàn)場工人技術(shù)水平低等問題。本文將從具體發(fā)展問題入手，提取制約因素并劃分量級，從而針對性地提出相應(yīng)的發(fā)展建議。

1 大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素

本文通過 Python數(shù)據(jù)識別的方式從大連市政府網(wǎng)站以及大連各裝配式建筑企業(yè)信息披露網(wǎng)站讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，共識別出 39個影響裝配式建筑發(fā)展的因素。采用問卷調(diào)查的方法采集數(shù)據(jù)，以分析識別出的各個因素具體對大連市裝配式建筑的制約情況，為后期進一步的分析打下基礎(chǔ)。

本調(diào)查問卷采用李克特五點量表法[1]對每一項制約因素進行打分，用5、4、3、2、1分別代表該因素對大連市裝配式建筑的制約程度分別為非常大、比較大、一般大、比較小、非常小，并對收集到的數(shù)據(jù)進行整理。本次問卷的調(diào)查對象為大連市裝配式建筑相關(guān)單位的從業(yè)人員和小區(qū)的部分業(yè)主，均是參與過大連市裝配式建筑的開發(fā)、設(shè)計、建造或使用中的某一環(huán)節(jié)的人員，保證了調(diào)查問卷結(jié)果的可靠性和真實性。

本次調(diào)查一共向上述單位和個人發(fā)放了270份調(diào)查問卷，其中現(xiàn)場發(fā)放200份，網(wǎng)上填寫70份。調(diào)查問卷現(xiàn)場回收168份，其中無效16份；網(wǎng)上回收45份，其中無效9份。問卷的有效回收率是88.26%，調(diào)查結(jié)果有效。

通過問卷調(diào)查，對政府政策和法律法規(guī)、市場、經(jīng)濟和技術(shù)4個方面的39個制約因素對大連市裝配式建筑的影響程度大小進行打分，然后用數(shù)據(jù)分析軟件對188份有效問卷進行統(tǒng)計分析，以確定大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素。統(tǒng)計結(jié)果如表 1所示。

由表1可知，因素E2即一次性成本高的均值最大，其次是因素E1、P7、T5等，M7即區(qū)域動態(tài)產(chǎn)能不平衡因素的均值最低。不難看出，在建立指標(biāo)體系時，單純依靠均值大小來確定影響因素的方法顯然不夠科學(xué)合理，在篩選有效制約因素時應(yīng)結(jié)合實際情況綜合判斷。在以上因素中，均值高于 2.5的因素有25個，低于2.5的有14個。結(jié)合大連市裝配式建筑發(fā)展的實際情況，本文綜合選擇了 25個因素作為最終確定的大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素。

2 制約指標(biāo)體系的構(gòu)建

將以上統(tǒng)計出的制約大連市裝配式建筑發(fā)展的 25個影響因素重新進行編號，進而構(gòu)建出大連市裝配式建筑制約因素指標(biāo)體系，如表2所示。

表1 大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素統(tǒng)計分析表

3 多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建

本研究共選取了 16人作為小組的成員，分別是大連理工大學(xué)裝配式建筑研究方向的教授4人，大連市裝配式建筑委員會的成員3人，大連市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會的專家4人，大連三川建設(shè)集團項目經(jīng)理2人，大連萬科置業(yè)副總經(jīng)理1人，大連建工集團項目負(fù)責(zé)人2人。

3.1 數(shù)據(jù)整理與分析

通過面對面訪談、電話、電子郵件溝通以及接通網(wǎng)絡(luò)視頻等多種形式與上述確定的 16位解釋結(jié)構(gòu)模型的小組成員進行了深度的溝通和交流，并將專家學(xué)者的意見和建議進行匯總和整理分析，最終確定所篩選的 25項因素之間的相互影響關(guān)系，同時建立鄰接矩陣。其中，鄰接矩陣A中的要素aij表示Pi對Pj的影響，當(dāng)Pi對Pj有影響時，矩陣中的元素aij等于 1；當(dāng)Pi對Pj無影響時，矩陣中的元素aij等于0；如果兩者之間互相影響，則影響相對較小的一方等于0，影響相對較大的一方等于1。

表2 大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素指標(biāo)體系

3.2 可達(dá)矩陣求解

將鄰接矩陣[2]A與單位矩陣I相加，得到A+I，再對A+I采用布爾運算法則進行冪運算，使得(A+I)n+1=(A+I)n，得到可達(dá)矩陣B，表示用矩陣來描述有向連接圖各個節(jié)點之間經(jīng)過一定長度的通路之后可以最終到達(dá)的長度?？蛇_(dá)矩陣B中的元素均為0或1，若可達(dá)矩陣B中的元素為0則表示該行元素與列元素之間沒有直接或間接的聯(lián)系，若可達(dá)矩陣B中的元素為1則表示該行元素與列元素之間有直接或間接的聯(lián)系。經(jīng)計算，發(fā)現(xiàn)(A)6=(A+I)5，說明n=5，因此可以求出可達(dá)矩陣B。

3.3 可達(dá)矩陣層級劃分

對所得的可達(dá)矩陣劃分為不同的層級進行分析。首先，應(yīng)知道可達(dá)集合R(Pi)，先行集合Q(Pi)及共同集合C(Pi)的定義[4]，且滿足L={Pi∈P|C(Pi)=R(Pi)}的所有要素Pi的集合為同一級要素。對可達(dá)矩陣B進行層級劃分實際上就是對系統(tǒng)中同一級的要素進行匯總，當(dāng)完成某一層級的要素匯總后，在可達(dá)矩陣B中將上一層級找出的這些要素所在的行和列剔除，從而得到新的矩陣B1，再對B1重復(fù)進行上述操作，即可得到下一層級的要素集合和矩陣B2，重復(fù)進行上述操作，直到將所有的元素劃分完畢為止，從而得到系統(tǒng)中元素的層級關(guān)系[5]。表 3即為劃分出的第一階可達(dá)集合和先行集合。

根據(jù)表3，有P12，P18，P20這3個元素滿足L={Pi∈P|C(Pi)=R(Pi)}，因此得出該系統(tǒng)的第一層級要素為L1={12，18，20}。

在第一級可達(dá)矩陣的基礎(chǔ)上刪掉P12，P18，P20這些元素所在的行和列，計算所得新矩陣的可達(dá)集合R(Pi)和先行集合Q(Pi)[5,6]，從而計算出系統(tǒng)第二級要素，發(fā)現(xiàn)只有P13一個元素滿足L={Pi∈P|C(Pi)=R(Pi)}，因此得出該系統(tǒng)的第二層級要素為L2={13}。同樣，在第二級可達(dá)矩陣的基礎(chǔ)上刪掉元P13所在的行和列，計算所得的新的矩陣的可達(dá)集合R(Pi)和先行集合Q(Pi)，從而計算出系統(tǒng)第三級要素，同樣只有一個元素滿足L={Pi∈P|C(Pi)=R(Pi)}，因此得出該系統(tǒng)的第三層級要素為L3={11}。再計算出系統(tǒng)的第四級要素，如表4即為劃分出的第四階可達(dá)集合和先行集合。

根據(jù)表4，得出系統(tǒng)的第四層級要素L4={14，15，17，19，24，25}，同理可得到L5={8}，L6={2，10，22，23}，L7={3，9，21}，L8={1，4，7}，L9={5，16}，L10={6}，以上即為大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素的層級分解的結(jié)果[7]。

4 解釋結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（ISM）模型構(gòu)建

根據(jù)層級分解的結(jié)果即可構(gòu)建系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示[8]。該系統(tǒng)是一個11級的層級結(jié)構(gòu)，L0是系統(tǒng)的最高級，而后依次為L1，L2，L3一直到L10。如圖1即為大連市裝配式建筑發(fā)展制約因素的解釋結(jié)構(gòu)模型[9]，由此將分析得出的制約因素劃分為了3個層級，分別是表層直接制約因素，中層制約因素和深層根本制約因素。

5 大連市裝配式建筑發(fā)展的制約因素分析

5.1 表層直接制約因素分析

表層直接制約因素也就是制約大連市裝配式建筑發(fā)展的直接原因所在。大連市裝配式建筑發(fā)展的表層直接制約因素共有11項，分別為P12、P13、P11、P20、P18、P14、P15、P17、P19、P24和P25。

表3 第一階可達(dá)集合與先行集合及其交集

表4 第四階可達(dá)集合與先行集合及其交集

圖1 解釋結(jié)構(gòu)ISM模型

5.2 中層制約因素分析

中層制約因素是影響大連市裝配式建筑發(fā)展的關(guān)鍵原因所在，可能會影響到表層制約因素，同時還有可能受到深層根本制約因素的影響。根據(jù)圖1，大連市裝配式建筑發(fā)展的中層制約因素共有 8項，分別為P8、P7、P9、P10、P22、P1、P21和P23。

5.3 深層根本制約因素分析

深層根本制約因素是影響大連市裝配式建筑發(fā)展的最根本的原因，可能會直接或間接的影響到表層直接制約因素和深層根本制約因素[11]。根據(jù)圖1，大連市裝配式建筑發(fā)展的深層根本制約因素共有 6項，分別為P5、P16、P6、P3、P2和P4，這些因素都是影響大連市裝配式建筑發(fā)展的深層根本因素。

6 大連市裝配式建筑發(fā)展的建議

6.1 深層根本制約因素

（1）制定和完善相關(guān)法規(guī)、政策和規(guī)范，建立全過程監(jiān)管機制。

（2）加大科研投入力度，提高從業(yè)人員的能力。只有政府加大在技術(shù)創(chuàng)新層面的財政補貼，才能確?？蒲泄ぷ鞯捻樌M行。

6.2 中層制約因素

（1）加大對裝配式建筑的宣傳。包括政府、企業(yè)及城市居民公眾三大方面。

（2）積極引導(dǎo)建筑企業(yè)創(chuàng)建基于BIM的一體化合作的平臺，實現(xiàn)設(shè)計、采購、施工、管理及后期運營等環(huán)節(jié)的一體化。

6.3 對于表層直接制約因素

（1）加快提升工藝和技術(shù)水平，推進裝配式建筑產(chǎn)品的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。

（2）降低建造成本，加大財政補貼力度，建立并完善全裝修模式以加快工程進度，從而最大程度地降低建造成本。

（3）加大對裝配式建筑市場的培育。積極聯(lián)合培育企業(yè)建筑市場，以優(yōu)勢互補實現(xiàn)共同發(fā)展。

7 結(jié)語

現(xiàn)階段，大連市仍處于裝配式建筑發(fā)展初期，本文研究可為其提供一定決策參考，但本文研究尚有不足:一是因素選取未能涵蓋所有制約因素；二是采取問卷調(diào)查法進行制約因素的篩選，個體差異較大且存在一定主觀性。在未來的研究中筆者將繼續(xù)深入，以求得到更有價值的研究成果。