基于AHP-熵权法的海外工程装配式技术适用性影响因素分析.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 02 日 作者简介:姜田甜(1995),女,汉族,北京人,硕士研究生,国住人居工程顾问有限公司,助理工程师,模块化建筑信息化。-134-基于 AHP-熵权法的海外工程装配式技术适用性影响因素分析 姜田甜1(通讯作者)易国辉1 许程光2 何俊彪2 1.国住人居工程顾问有限公司,北京 100044 2.中国港湾工程有限责任公司,北京 100027 摘要:摘要:通过对文献分析、标准规范总结以及专家调研,对海外工程装配式技术适用性影响因素进行识别梳理后,甄选出工业化水平、技术成熟度、地域适用性及经济社会环境效益 4 个和维度 20 个影响
2、因素,构建了海外工程装配式技术适用性影响因素指标体系,并且运用 AHP-熵权法研究确定出技术适用性影响因素指标权重,提出了相应的对策和建议,以供参考。关键词:关键词:海外工程;装配式技术;AHP-熵权法;适用性影响因素 中图分类号:中图分类号:TU714 0 引言 随着国内建筑市场的日渐饱和,海外市场逐渐成为越来越多国内建筑企业的新赛道。但由于国内外市场形式的差异化,如海外市场人力成本高、绿色环保施工要求高、社会条件、环境条件及材料供应等方面存在较多不确定性,对海外工程建设造成较大困难。相较于传统建造方式,装配式建筑是工厂生产的预制部品部件通过现场装配而成,具有施工质量高、施工工期短、受施工现
3、场环境影响小、建筑能耗低等优势,能很大程度上减少不确定因素对海外工程的影响。但不同装配式建筑技术体系间存在较大差异,对项目所在地环境及资源的依赖度也不尽相同,为判定项目所选用的装配式技术是否会“水土不服”,开展海外工程装配式技术适用性影响因素的研究显得尤为必要。目前国内学者对海外工程装配式技术适用性影响因素的相关研究主要集中于装配式技术推广制约因素、建筑工业化发展水平影响因素、技术适用性影响因素及海外工程风险因素等方面。古秋香1-3等从政策法规、技术体系、市场环境、产业组织、经济成本、人才培养等方面对我国装配式技术推广制约因素进行探讨。段庆贺4-6等从政策市场环境、项目应用水平、构配件生产水平
4、、产业效益水平、相关规范制度及装备配套程度等方面构建建筑工业化发展水平影响因素指标体系。梅洪元7认为技术适应性是指在使用该项技术时,针对具体功能对象获得最佳综合效益,并与当时当地的自然环境、人文环境和经济效益相关;丁超8从经济适用性、环境适用性、管理适用性进行区域匹配性评价,得到各项技术的适用范围。贺婷9-10等提出海外工程在项目评估、项目决策到项目建设阶段过程中面临着诸多风险因素,提出国家风险、法律风险、项目风险及金融风险是新时期海外工程项目管理面临的主要风险。综上所述,现有相关研究缺乏针对装配式技术自身的适用性影响因素研究,更鲜有涉及海外工程中装配式技术适用性相关研究。鉴于此,本文通过文献
5、分析、相关标准规范总结及专家调研问卷打分等方式,识别并提取影响海外工程装配式技术适用性的要素,构建影响因素指标体系,同时结合 AHP-熵权法确定各要素的相对重要性,并提出相应的对策建议,为国内建筑企业开拓海外建筑市场提供数据与决策支撑。1 海外工程装配式技术适用性影响因素指标体系构建 1.1 影响因素识别与分析 海外工程装配式技术适用性是指装配式技术的选择与应用是否适用于海外工程的地域特征、现实条件和发展需求。当前对技术适用性研究主要围绕技术与当地自然和社会环境、技术性能要求以及经济效益的匹配度展开,由于本文研究对象是装配式建筑技术,其生产施工方法接近于工业化,为此还需考虑技术本身的工业化水平
6、。综上,本文初步选定从工业化水平、中国科技期刊数据库 工业 A 技术配套性、环境与施工条件匹配度以及经济社会环境效益四个方面对海外工程装配式技术适用性的影响因素进行分析。(1)工业化水平。装配式建筑技术是实现建筑工业化的重要手段,是以工业化发展水平为基础、融合现代信息技术,通过精益化、智能化生产施工,全面提升工程质量性能和品质,达到高效益、高质量、低消耗、低排放的发展目标,因此,技术自身的工业化水平是技术符合装配式建筑技术要求的前提。1)装配率是工业化程度最为直观的体现,数项国家政策及标准规范11也均将装配率作为衡量工业化水平的重要依据。2)建筑工业化作为一种新型建造方式,通过标准化设计实现部
7、品构件在工厂预制生产,然后在施工现场装配化施工,并通过信息化手段进行管理,是一种促进传统工人向产业化工人转化、以机械化施工代替手工作业的建造方式。因此,工业化水平的影响因素包括:装配率、构件标准化程度、构件厂年产能保障程度、产业化工人比率、机械化施工水平、信息化管理程度。(2)技术配套性。由于不同国家遵循的标准不统一,采用的技术体系也不尽相同,为满足当地建设标准,无论采用何种技术体系均需满足技术配套性,因此,技术配套性是装配式技术应用于海外工程中适应性的保障。1)由于各工程的项目背景和建设需求不同,对于强震地区(如南美洲)则应着重考虑建筑的抗震性能,对于绿色环保和生态保护有较高要求的海外工程则
8、应更加注重建筑的绿色性能,对于酒店或医院等特殊建筑则应更加注重建筑的隔音和防火性能。由此为使项目所应用的技术具有更好的适用性,在技术选用时应优先考虑技术性能与项目需求的匹配程度。2)相较于国外发达国家,我国工程建设标准发展较为缓慢且国际认可度不高,以致国内建筑企业参建海外工程时多采用欧美标准,即使采用国内标准也需要以当地遵循的标准进行校对,而国内外各项标准规范的差异化势必会给国内建筑企业在海外项目中带来诸多不可控的风险与挑战12。因此,技术配套性的影响因素包括:技术性能匹配度、配套规范统一性、相关图集完善程度、相关施工管理规范完善程度。(3)环境与施工条件匹配度。海外自然环境、社会环境及资源配
9、套均与国内存在较大差异,海外工程在实施过程中很容易因此受到影响,为此,环境与施工条件匹配度是海外工程中装配式技术应用是否可行的重要因素。1)海外项目在建设过程中时,政治不稳定、经济较为落后或者波动较大、市场需求量小,均会造成项目不确定因素的增加,完善的政策法律体系、较高经济水平和大众接受度可为装配式技术在海外工程中的应用提供良好的外部支撑,起到引导作用。2)不同的国家和地区地理位置不同,气候条件也是千差万别,如中亚等较寒冷地区对于建筑性能要求也会有所不同。3)项目所在地的资源也会影响项目的实施,如材料采购的难易度、海陆运输条件及施工水平等因素会对供货和施工进度产生直接影响。因此,环境与施工条件
10、匹配度的影响因素包括:相关政策与制度完善程度、经济水平、大众认可度、气候条件、运输便利性、材料易取性、施工复杂程度。(4)经济社会环境效益。采用装配式技术的目的是实现项目全生命周期内综合效益最大化。为更好使技术融入项目所在地,须同时站在当地和建设方的角度,综合考虑建筑技术对当地社会、环境、经济等各方面产生的综合影响力,实现双方效益共赢。1)经济效益最大化是企业追求的目标,建设工期对于项目成本具有重要影响,尤其对于酒店公寓等运营类项目影响更甚,此外由于海外工程不确定风险因素较多,合理的投资回收期也是投资者尤为关注的因素。2)为与当地能有长远合作发展,企业除了追求经济效益,还应担负其相应的社会责任
11、以及对当地社会经济发展做出贡献。3)建筑业是能源消耗很大的行业,各国都十分重视建筑的节能减排工作,一些国家更是提出了高标准建设要求,绿色建筑评价标准也对可再循环材料用量提出了相应要求。因此,经济社会环境效益的影响因素包括:可循环材料用量、建设工期、投资回收期、产业带动作用、对区域经济贡献度。1.2 影响因素指标筛选与修正 综上,初步识别分析出包含 4 个一级指标和 22 个二级指标的影响因素指标体系。为使指标体系科学合理、可操作性及通用性强,在文献研究、标准规范梳理及课题组讨论的基础上,通过专家打分对指标进行优化。调研对象主要包括建筑企业管理人员和资深从业 135中国科技期刊数据库 工业 A
12、表 1 海外工程装配式技术适用性影响因素指标体系 一级指标 二级指标 指标解析 工业化水平 B1 装配率 C11 项目所采用工厂生产的建筑部品的装配化程度。构件标准化程度 C12 构件的结构要素、尺寸、材料性能、设计方法、制图要求的标准程度。产业化工人比率 C13 当地经过培训且固定长期从事建筑产业化生产的工人占建筑从业工人总人数的比率。机械化施工水平 C14 建筑企业在施工生产中使用机器操作来代替手工操作的程度。信息化管理程度 C15 项目在设计、生产、施工及运维阶段采用 BIM 等信息化手段进行项目管理的程度。技术成熟度 B2 研究成果支撑程度 C21 所评价的建筑工业化技术所获得的理论、
13、试验、建造等研究成果的支撑程度。构件厂年产能保障程度 C22 当地构件厂年产能可满足工业化建筑项目所需构件的能力。相关标准规范完善程度 C23 当地对于所评价技术的标准规范配套程度。相关图集完善程度 C24 当地对于所评价技术的图集配套程度。技术应用程度 C25 所评价的工业化建筑技术在当地项目的应用推广情况。地域适用性 B3 相关政策体系完善程度 C31 当地对所评价技术制定的发展规划、指导文件、支持政策以及监管类政策的情况。技术性能匹配度 C32 所评价技术的性能是否满足当地抗震、隔音、防火以及节能等相关标准要求。运输便利性 C33 所评价技术在当地所需的运输距离、运输时间以及可选择的运输
14、方式等情况。材料易取性 C34 所评价技术的所需材料在当地施工现场周边可采购的情况。经济水平 C35 当地经济水平与所评价技术的建安成本的匹配情况。经济社会环境效益B4 可循环材料用量 C41 应用所评价技术的建筑拆除后可循环材料占总材料用量的比例情况。建设工期节省程度 C42 应用所评价技术与传统现浇建筑相比所节省的建设工期情况。投资回收期 C43 应用所评价技术的项目投产后获得的收益总额达到该项目投入的投资总额所需要的时间。产业带动作用 C44 除带动自身产业发展外,还能对当地其他产业产生的促进作用。对区域经济贡献度 C45 应用所评价技术促使当地个人、企业和地方财政增长的作用。人员、高校
15、相关研究学者等。采用 5 级量表:非常合理、比较合理、一般合理、比较不合理、非常不合理,通过纸质版和电子版问卷相结合的方式,按照五分制原则进行打分13。在数据处理时,分别通过计算专家评分结果的平均值和变异系数,得出“意见集中度”和“意见协调度”,并以意见集中度2.5 和意见协调度0.2 作为筛选标准14,同时结合各位专家提出的建议对指标体系进行修正。根据专家评分计算结果,其中一级指标意见协调度0.2 的有 2 个,即技术配套性和环境与施工条件匹配度,同时专家提出两个指标表述存在交叉性,因此分别将其修改为“技术成熟度”和“地域适用性”,以作为装配式技术在海外工程中应用的支撑和可行性依据;其中二级
16、指标意见集中度2.5 的指标有 3 个,即大众认可度、气候条件、施工复杂程度,意见协调度0.2 的有 2 个,即配套规范统一性和相关施工管理规范完善程度,因此,删除 3 个低集中度指标,对 2 个意见协调度较高的指标进行合并,即将配套规范统一性和相关施工管理规范完善程度合并为相关标准规范完善程度。同时根据专家意见,修改表述不准确因素(将建设工期修改为建设工期节省程度),增加必要性因素(研究成果支撑程度和技术应用程度是反映技术成熟度的关键因素),并根据修正后的一级指标对归类不恰当的二级指标进行重新分类(构件厂年产能保障程度、技术性能匹配度)。最终确定出包含 4 个一级指标和 20个二级指标的海外
17、工程装配式技术适用性影响因素指标体系,如表 1 所示。2 海外工程装配式技术适用性影响因素指标权重确定 2.1 指标权重确定方法的选择 目前,指标权重确定的主要方法有德尔菲法、主成分分析法、熵权法及层次分析法,每种方法各有优缺点,德尔菲法是基于专家打分的方法,不受指标是否有数据影响,简单直接,但评价结果主观性较强,可信度较低;主成分分析法和熵权法客观性较强,但需要样本数据,对数据依赖性比较大,并且主成分分析法进行权重计算时,只能得到各个因子的权重,无法得到具体每个分析项的权重;层次分析法是将定性与定量相结合,将复杂问题分解成多个子目标,可解决多准则、多目标的复杂问题,且缺乏数据时适用性136中
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