朱 蕾,陳靜怡,袁競峰
(東南大學(xué) a.土木工程學(xué)院;b.法學(xué)院,江蘇 南京 211189)
現(xiàn)階段我國建筑業(yè)仍屬于勞動(dòng)密集型、以現(xiàn)澆為主要建造方式的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。隨著近年來人口紅利消失,傳統(tǒng)粗放式的建筑模式已不再適應(yīng)我國逐步進(jìn)入工業(yè)化成熟階段的要求。借鑒西方國家裝配式建筑的成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn),我國開始提倡大力發(fā)展裝配式建筑。自2016年以來,從國家層面陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)文件,包括國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從設(shè)計(jì)、制造、施工等各方面全方位地支持我國裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。各級(jí)地方政府也相繼出臺(tái)裝配式建筑發(fā)展指導(dǎo)意見及配套措施,如江蘇省在2017年出臺(tái)了《省政府關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)改革發(fā)展的意見》,明確設(shè)定到2020年全省裝配式建筑占新建建筑比例達(dá)30%的目標(biāo)。盡管有相關(guān)政策與標(biāo)準(zhǔn)的支持,我國的裝配式建筑尚處于初級(jí)階段,理論上的研究多于實(shí)際實(shí)踐[1]?,F(xiàn)階段我國裝配式建筑仍存在許多問題,短期內(nèi)仍無法和傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑競爭。一是裝配式建筑前期投資成本高、未形成規(guī)?;a(chǎn)導(dǎo)致成本優(yōu)勢(shì)不突出[2];二是行業(yè)對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu)普遍缺乏基礎(chǔ)性的討論與研究,部門之間缺乏有效的連續(xù)性,施工管理水平亟待提高[3];三是我國裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈很不完善,構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)的初始成本較高,設(shè)計(jì)、施工、管理的協(xié)同性不強(qiáng)[4]。
美國供應(yīng)鏈管理專家Martin Christopher曾指出:21 世紀(jì)的競爭不再是企業(yè)和企業(yè)之間的競爭,而是供應(yīng)鏈與供應(yīng)鏈之間的競爭;市場上將只有供應(yīng)鏈而沒有企業(yè)[5]。隨著我國加入WTO,我國建筑業(yè)將面臨國內(nèi)外雙重競爭[6],而裝配式建筑仍處于發(fā)展階段,更需要引入供應(yīng)鏈的思想以提高其競爭優(yōu)勢(shì)。裝配式建筑供應(yīng)鏈應(yīng)包括建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中所涵蓋的具有直接或間接合作關(guān)系的全部節(jié)點(diǎn)企業(yè),各企業(yè)之間通過直接或間接作用形成穩(wěn)定的資金流、信息流和物流,從而保證供應(yīng)鏈的長久性和穩(wěn)定性以實(shí)現(xiàn)其功能。建筑行業(yè)中已引入精益思想進(jìn)行供應(yīng)鏈管理,強(qiáng)調(diào)“零庫存”思想。但Ruiz-Benítez等[7]在研究中指出,強(qiáng)調(diào)最小化庫存的精益供應(yīng)鏈更容易受到中斷、主要信息系統(tǒng)故障等不確定性的影響。一些學(xué)者[5,8,9]通過研究發(fā)現(xiàn),有些運(yùn)用精益思想的制造業(yè)企業(yè)仍會(huì)保持高水平的庫存,即供應(yīng)鏈韌性管理與精益管理并存,使供應(yīng)鏈在受到影響時(shí)能迅速恢復(fù)到正?;蚶硐霠顟B(tài),以應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈的不確定性。
裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性是指供應(yīng)鏈在應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)恢復(fù)供應(yīng)的能力,直接表現(xiàn)形式為柔性、敏捷性、脆弱性和適應(yīng)能力。柔性是指裝配式建筑供應(yīng)鏈可隨市場或環(huán)境變化而做出相應(yīng)調(diào)整的靈活性;敏捷性是指供應(yīng)鏈對(duì)突發(fā)事件做出反應(yīng)的響應(yīng)速度[10];脆弱性是指供應(yīng)鏈在發(fā)生突發(fā)事件或受到擾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生不利影響的性質(zhì);適應(yīng)能力是指供應(yīng)鏈通過學(xué)習(xí)適應(yīng)并應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的能力。柔性、敏捷性、適應(yīng)能力的提高均有助于裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性提升,而脆弱性增加則會(huì)導(dǎo)致韌性降低。
正是因?yàn)檠b配式建筑傳統(tǒng)管理模式存在不足以及其區(qū)別于制造業(yè)、傳統(tǒng)建筑業(yè)的特點(diǎn),其供應(yīng)鏈韌性管理才顯得更為重要。而識(shí)別裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素將更有的放矢地提高裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性。
目前裝配式建筑存在的問題反映了裝配式建筑全壽命周期中各參與企業(yè)間的不足,影響了裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性。因此本文選擇解釋結(jié)構(gòu)模型(Interpretative Structural Modeling Method,ISM)從各參與單位角度分析裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素并提出相應(yīng)的提升策略。
ISM方法可以揭示影響因素之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,這一方法已用于其他多個(gè)領(lǐng)域的供應(yīng)鏈韌性研究。Ruiz-Benítez等[7]采用ISM方法并結(jié)合MICMAC(Cross-Impact Matrix Muhiplication Applied to Classification)分析法將航空航天制造業(yè)供應(yīng)鏈精益實(shí)踐和韌性實(shí)踐與其績效之間的相互關(guān)系轉(zhuǎn)化為可見且定義明確的結(jié)構(gòu)模型。朱新球[10]也采用相同方法,識(shí)別出供應(yīng)鏈韌性的11個(gè)影響因素,將其分為目標(biāo)層、中間層、基礎(chǔ)層三層,中間層是影響供應(yīng)鏈彈性的關(guān)鍵因素,其影響因素之間存在相乘效應(yīng),相互影響、相互制約。
本文將用于傳統(tǒng)建筑供應(yīng)鏈的精益管理思想以及制造業(yè)供應(yīng)鏈中的韌性評(píng)價(jià)方法整合運(yùn)用于裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性研究,采用文獻(xiàn)分析法以及解釋結(jié)構(gòu)模型識(shí)別裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素及其相互關(guān)系,從裝配式建筑供應(yīng)鏈整體角度和全生命周期各參與單位角度提出裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性提升策略,有助于供應(yīng)鏈上各節(jié)點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行專業(yè)化管理以提高韌性。
首先采用文獻(xiàn)分析法從中國知網(wǎng)、Web of Science等數(shù)據(jù)庫中搜集21篇與裝配式建筑供應(yīng)鏈和供應(yīng)鏈韌性相關(guān)的文獻(xiàn),從文獻(xiàn)中篩選并確定供應(yīng)鏈韌性影響因素的6個(gè)一級(jí)指標(biāo)和21個(gè)二級(jí)指標(biāo)。基于文獻(xiàn)分析法,從中國知網(wǎng)中以“裝配式建筑供應(yīng)鏈”為題名進(jìn)行搜索,相關(guān)期刊論文、碩士論文及會(huì)議論文僅12篇;在Web of Science中以“prefabricated construction supply chain”為主題于Web of Science核心合集中搜索,相關(guān)期刊論文、會(huì)議論文僅26篇。
從檢索到的文獻(xiàn)數(shù)量可見,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)裝配式建筑供應(yīng)鏈研究較少,對(duì)其韌性的研究更是少之又少,尚處于起步階段。根據(jù)裝配式建筑當(dāng)前問題、裝配式建筑供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、韌性影響因素分析等為關(guān)注點(diǎn),對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行分析,篩選出21篇有效參考文獻(xiàn)。本研究從有效參考文獻(xiàn)中提取關(guān)鍵影響因素,并進(jìn)一步以供應(yīng)鏈各方主體為一級(jí)指標(biāo),將識(shí)別出的關(guān)鍵影響因素細(xì)分為21個(gè)二級(jí)指標(biāo)。識(shí)別出的裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性影響因素如表1所示。
根據(jù)表1所示,以影響因素被提及的頻次為衡量指標(biāo),本研究發(fā)現(xiàn)學(xué)者們認(rèn)為對(duì)裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性影響較大的因素有合作伙伴關(guān)系、信息共享、冗余程度、物流運(yùn)輸。本研究認(rèn)為出現(xiàn)頻數(shù)為1的因素隨機(jī)性較大,不一定被多數(shù)學(xué)者認(rèn)可,故僅保留出現(xiàn)頻數(shù)大于等于2的影響因素,共19個(gè)。
隨后采用問卷調(diào)查法和專家訪談法,進(jìn)一步篩選出裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素。本研究設(shè)計(jì)了關(guān)鍵影響因素篩選問卷,采用李克特5分量表法,邀請(qǐng)10位專家對(duì)已識(shí)別出的19項(xiàng)影響因素進(jìn)行打分。80%以上的專家具有本科以上的學(xué)歷,工作單位涵蓋裝配式建筑多個(gè)參與方,并且其中80%具有6年及以上在建筑行業(yè)工作的經(jīng)驗(yàn),90%具有1年以上的裝配式建筑工作經(jīng)驗(yàn)。然后通過專家訪談及SPSS信度與效度檢驗(yàn)最終確定了裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素15項(xiàng),如表2所示。篩選得到的關(guān)鍵影響因素來源于裝配式建筑各參與單位,反映了裝配式建筑“構(gòu)件工廠生產(chǎn),現(xiàn)場作業(yè)減少”的本質(zhì)特點(diǎn)。
通過以上方式識(shí)別出的韌性關(guān)鍵影響因素涉及裝配式建筑供應(yīng)鏈各參與單位,維度與層面較多,各影響因素間的邏輯關(guān)系不明確,因此可采用解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)將模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化為直觀的、具有良好結(jié)構(gòu)的模型,并顯示不同變量之間的相互關(guān)系和影響機(jī)理。
將裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性視作一個(gè)系統(tǒng),它包括了Si(i=1,2,…,15)等15個(gè)組成因素,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建1515的鄰接矩陣A=[Xij]15×15。在構(gòu)建此鄰接矩陣時(shí),影響因素兩兩間的邏輯關(guān)系用Xij表示,并且用1或0表示影響因素i和j之間的關(guān)系:1表示因素i影響因素j;0表示因素i不影響因素j;另外,因素i和因素i之間的關(guān)系,即對(duì)角線上單元格記為0。
根據(jù)ISM模型的要求,本研究通過設(shè)計(jì)調(diào)查問卷和線上線下調(diào)研的方式,設(shè)置1515矩陣進(jìn)行裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素相互關(guān)系確認(rèn)。本次調(diào)研最終收到有效問卷36份。被訪者背景信息結(jié)果如表3所示。
表3 專家基本背景信息
結(jié)果顯示被訪者來源廣泛,其所在企業(yè)涵蓋了裝配式建筑供應(yīng)鏈上重要節(jié)點(diǎn)單位。被訪者的背景信息較好地代表了裝配式建筑供應(yīng)鏈上的從業(yè)現(xiàn)狀,能夠保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
(1)
問卷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后即可得裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素鄰接矩陣,見表4。
表4 裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素鄰接矩陣
可達(dá)矩陣M是表示一個(gè)因素能否與另一個(gè)因素之間建立到達(dá)的路徑,即各節(jié)點(diǎn)間通過一定長度的路徑可到達(dá)的程度[21]。基于傳遞性原則與布爾運(yùn)算法則,利用MATLAB軟件可以將鄰接矩陣轉(zhuǎn)換為可達(dá)矩陣,如表5所示。
表5 裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素可達(dá)矩陣
鄰接矩陣轉(zhuǎn)化為可達(dá)矩陣后,對(duì)角線上所有因素從0變?yōu)?,得分為1的元素保持不變,得分為0的元素通過關(guān)系傳遞后可能變?yōu)?,表明兩因素之間存在間接聯(lián)系,如(P3,A1)單元格,“構(gòu)件制造”與“合作伙伴關(guān)系”之間無直接聯(lián)系,但通過影響傳遞使得二者存在間接聯(lián)系。
根據(jù)可達(dá)矩陣可首先確定各影響因素的可達(dá)集R(Si)以及先行集A(Si)??蛇_(dá)集R(Si)是指從Si出發(fā)所有可到達(dá)因素的集合,即可達(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)是指所有可能達(dá)到Si的因素的集合,即可達(dá)矩陣中因素Si所在列中所有得分為1 的行因素的集合。其次,根據(jù)得到的各影響因素的可達(dá)集R(Si)和先行集A(Si),求其交集得到共同集C(Si)。共同集C(Si)與可達(dá)集R(Si)完全相同的影響因素劃為同一層影響因素。然后去掉已劃分的因素,依次類推進(jìn)行逐次抽取,15項(xiàng)裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素一共被劃分為6層。層級(jí)劃分如表6所示。
表6 裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素層級(jí)結(jié)構(gòu)
根據(jù)影響因素層級(jí)劃分和可達(dá)矩陣中反映的影響因素間的相互影響關(guān)系,并將結(jié)果進(jìn)行專家論證,最終繪制出裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素的層級(jí)結(jié)構(gòu),如圖1所示。15項(xiàng)關(guān)鍵影響因素被分為3大類,即頂層直接影響因素(第1層)、中間層間接影響因素(第2~5層)、底層根本影響因素(第6層)。
由圖1可知,第一層為頂層直接影響因素。頂層直接影響因素是裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性的最直接表現(xiàn)。例如構(gòu)配件冗余程度P2和運(yùn)輸冗余程度T2的增加可以直接提升供應(yīng)鏈的韌性。其次,除監(jiān)理單位層面外,每一參與單位均有一影響因素可以表征裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性,可以通過這些影響因素從不同參與單位的角度直觀判斷其韌性高低。特別值得注意的是,兩項(xiàng)頂層直接影響因素——危機(jī)意識(shí)A3與專業(yè)人才與勞務(wù)培訓(xùn)C3之間具有相關(guān)性,表明裝配式建筑管理的危機(jī)意識(shí)能促進(jìn)相關(guān)作業(yè)人員和管理人員提升其專業(yè)技能和水平以應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。最后頂層影響因素對(duì)韌性的影響往往是通過中間層和底層因素的影響層層傳遞而來,與中間層和(或)底層影響因素協(xié)同作用。
圖1 裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素的層級(jí)結(jié)構(gòu)
第二至五層為中間層間接影響因素,包括合作伙伴關(guān)系A(chǔ)1、設(shè)計(jì)能力D2、廠商管理P4、運(yùn)輸能力T1、裝配施工能力C5、施工技術(shù)C6、信息共享A2、合作能力C2、監(jiān)管機(jī)制SU1等9項(xiàng)。中間層影響因素多是與底層根本影響因素協(xié)同作用于頂層直接影響因素進(jìn)而對(duì)裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性產(chǎn)生影響。信息共享A2與施工技術(shù)C6兩項(xiàng)影響因素均獨(dú)占一層,且與其他影響因素之間關(guān)系緊密,這表明信息共享與施工技術(shù)可以與大多數(shù)因素協(xié)同作用于裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性,是其他因素產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)之一。
信息共享A2與幾乎所有關(guān)鍵影響因素都有聯(lián)系,卻與設(shè)計(jì)單位層面的兩項(xiàng)影響因素均無聯(lián)系。一方面說明了信息共享水平可以影響各參與單位從不同角度提升裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性;另一方面也說明了當(dāng)前的信息共享水平還存在一定的局限性。施工技術(shù)C6處于核心地位,這與裝配式建筑供應(yīng)鏈?zhǔn)且钥偝邪虨楹诵牡奶攸c(diǎn)是一致的。設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)能力D2與物流企業(yè)的運(yùn)輸能力T1兩項(xiàng)關(guān)鍵影響因素相對(duì)獨(dú)立,表明裝配式建筑的設(shè)計(jì)與物流環(huán)節(jié)仍具有一定的獨(dú)立性與專業(yè)性。與設(shè)計(jì)單位和物流企業(yè)相關(guān)的影響因素均處于靠近頂層(第一層和第二層)的位置,表明對(duì)設(shè)計(jì)單位和物流企業(yè)實(shí)施改進(jìn)可以較為直接地提升裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性,在設(shè)計(jì)提升策略時(shí)應(yīng)單獨(dú)考慮設(shè)計(jì)單位與物流單位在供應(yīng)鏈中的重要地位。
盡管監(jiān)管機(jī)制SU1與底層因素之間無直接聯(lián)系,但監(jiān)管機(jī)制對(duì)多數(shù)因素都有著直接影響,因?yàn)楸O(jiān)理單位的監(jiān)督管理作用在一定程度上促進(jìn)了總承包商與設(shè)計(jì)單位、構(gòu)配件制造廠商的協(xié)作,并嚴(yán)格控制著裝配式建筑的施工質(zhì)量與施工流程。
與構(gòu)配件制造廠商和承包商相關(guān)的的7項(xiàng)影響因素遍及多層,相關(guān)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,這表明提升裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性僅從承包商或構(gòu)配件制造單位層面進(jìn)行是存在一定的難度的,難以從單一的技術(shù)角度或管理角度在短時(shí)間內(nèi)直接產(chǎn)生影響,而應(yīng)該從系統(tǒng)的角度制定綜合策略。
處于第六層的構(gòu)件制造P3為底層根本影響因素,直接或間接影響著余下14項(xiàng)因素,這與裝配式建筑“構(gòu)件工廠生產(chǎn),現(xiàn)場作業(yè)減少”的本質(zhì)特點(diǎn)緊密相關(guān)[29],是裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性管理需要關(guān)注的首要影響因素。此結(jié)果也是我國現(xiàn)階段構(gòu)配件生產(chǎn)企業(yè)初始投資高、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化低、成本高、供應(yīng)拖延等問題的體現(xiàn)。構(gòu)件制造廠商可以通過簡化生產(chǎn)過程,提高構(gòu)件質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化程度來提高裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性。
現(xiàn)階段與裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性相關(guān)的研究尚處于起步階段,對(duì)其影響因素的研究尚未形成體系,在一定程度上限制了裝配式建筑的發(fā)展。為探究裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素,本文通過文獻(xiàn)分析法、專家訪談法以及ISM模型,識(shí)別并篩選出15項(xiàng)關(guān)鍵影響因素,并分析其相互關(guān)系,構(gòu)建了六層層級(jí)結(jié)構(gòu)圖,明確了關(guān)鍵影響因素間的邏輯關(guān)系。其中“構(gòu)件制造”為根本影響因素,“構(gòu)配件冗余程度”“運(yùn)輸冗余程度”等5項(xiàng)為直接影響因素,“信息共享”“施工技術(shù)”等9項(xiàng)為間接影響因素。本文通過構(gòu)建ISM模型,從定性角度分析了關(guān)鍵影響因素間的內(nèi)在邏輯,具有顯著的理論和現(xiàn)實(shí)意義:一是從裝配式建筑供應(yīng)鏈角度提出,企業(yè)的危機(jī)意識(shí)能促進(jìn)相關(guān)作業(yè)人員和管理人員提升其專業(yè)技能和水平以應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn);二是由于裝配式建筑設(shè)計(jì)和物流具有一定的獨(dú)立性和專業(yè)性,從設(shè)計(jì)和物流的角度提升裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性是最直接的策略,即提高設(shè)計(jì)單位與供應(yīng)鏈信息共享水平以及物流企業(yè)的運(yùn)輸能力可直接提升韌性;三是揭示施工單位和構(gòu)配件制造廠商在裝配式建筑供應(yīng)鏈中的核心地位,構(gòu)件制造是提升裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性的根本策略,但二者與全過程有著復(fù)雜且緊密的聯(lián)系,難以僅從單一的施工或制造角度短時(shí)間內(nèi)提升韌性。后續(xù)研究可基于裝配式建筑供應(yīng)鏈韌性關(guān)鍵影響因素構(gòu)建并測(cè)評(píng)裝配式建筑供應(yīng)鏈管理成熟度,為裝配式建筑順利開發(fā)提供幫助。