面向动态联盟的装配式建筑供应链协作主体选择研究

引用文献:

刘霖 任晓宇 戴兴伟. 面向动态联盟的装配式建筑供应链协作主体选择研究[J]. 建筑经济,2021,48(11)山东省自然科学基金项目(ZR2020MG015);山东理工大学新工科研究与实践项目(SLG20200307).

LIU Lin REN Xiaoyu DAI Xingwei. Research on Cooperative Subject Selection of Prefabricated Building Supply Chain for Dynamic Alliance[J]. build,2021,48(11)山东省自然科学基金项目(ZR2020MG015);山东理工大学新工科研究与实践项目(SLG20200307).

作者:刘霖 任晓宇 戴兴伟
单位:山东理工大学管理学院 山东理工大学建筑工程学院
摘要:为加快装配式建筑供应链发展,结合其特点将动态联盟组织模式引入其中,并重新界定二者融合后新的概念与特性。鉴于装配式建筑供应链协作主体的选择是影响其稳固运行的关键因素,构建出装配式建筑供应链动态联盟协作主体的一、二级选择指标体系。最后基于粗糙集理论(RS)对指标集进行降维处理,并通过熵权改进TOPSIS法构建出联盟内协作主体的选择评价模型。
关键词:装配式建筑供应链动态联盟粗糙集TOPSIS协作主体选择
作者简介:刘霖,男,生于1997年,山东淄博人,硕士研究生,研究方向:装配式建筑供应链与管理。;*任晓宇,女,生于1980年,山东淄博人,副教授,研究方向:装配式建筑项目管理,建筑工程项目经济与评价。
基金:山东省自然科学基金项目(ZR2020MG015);山东理工大学新工科研究与实践项目(SLG20200307)

1 引 言

2016年国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》提出要大力发展装配式建筑。我国建筑行业逐渐加强对装配式建筑的推广力度,2017年国务院办公厅印发《“十三五”装配式建筑行动方案》确定在2020年装配式建筑占新建建筑面积要达到15%以上的目标。随后住房和城乡建设部标准定额司统计得出在2020年全国新开工装配式建筑共计6.3亿m2,较2019年增长50%。2017年,北京、上海等30座城市被认定为第一批装配式建筑范例城市,北京住总集团有限责任公司等195家企业成为第一批装配式建筑产业基地。2020年,重庆、武汉等18个座城市被确定为第二批装配式建筑范例城市,北京建工集团等121家企业成为第二批装配式建筑产业基地。可以预见,未来几年装配式建筑的发展会处于上升期。有效促进装配式建筑发展应当对传统建筑业的整体供应方式进行转变,将制造业供应链管理的理论应用到装配式建筑管理模式中能够促进装配式建筑的供应方式的调整,而供应链管理中的关键问题便是协作主体的选择。

供应链各成员的选择与组合优化是装配式建筑良好发展的前提和保障。要想解决企业间协同运作的问题,关键就在于加强对装配式建筑产业链合作伙伴关系的管理。目前在装配式建筑供应链发展过程中,专家学者通常将装配式建筑供应链视作是一个封闭静止的系统,忽视了装配式建筑供应链运作是一个开放、动态螺旋前进的过程。因此,本文主要是在研究分析装配式建筑供应链发展现状的基础上,将动态联盟组织模式应用于装配式建筑供应链管理中,并利用粗糙集理论与基于熵权改进TOPSIS法对联盟内的合作主体进行组合优化,进而为装配式建筑供应链的快速发展提供理论基础。

2 装配式建筑供应链动态联盟

2.1 装配式建筑供应链内涵

装配式建筑供应链是通过控制开发流程中物流、资金流和信息流,从项目立项、可行性论证、设计、施工到交付使用整个过程中呈现功能网络结构并按订单生产的供应链。装配式建筑与传统建筑业生产结构不同,其供应链的供需关系在独立项目与多项目上分别呈现临时性与长期性。在不同生产阶段中,核心企业的确定呈现出不断变化的状态,总承包商不再居于首要地位。在监理单位、设计单位等服务型单位的基础上,加入部件制造企业与材料设备供应商,使供应链呈现出服务、设备以及物料多方面兼顾的状态。装配式建筑供应链具有模块化与并行性的特征,其构件在不同生产线进行制造及组装,并将构件设计阶段与制造阶段交叉进行。构建出的装配式建筑供应链结构模型如图1所示。

2.2 装配式建筑供应链动态联盟的概念界定

动态联盟是指在市场驱动下相互独立的企业基于信息纽带而结成的供应链成员联盟,其形态交易主体以微观企业为核心,各主体企业在市场交易中呈内部化,作为顶层企业整合并利用优质资源,实现联盟企业的最大经济价值。

部分专家在研究装配式建筑供应链时也对动态联盟进行分析,但是并没有对二者融合后的概念进行界定,因此,本文结合动态联盟与装配式建筑供应链的特点,将其界定为在装配式建筑市场驱动条件下,独立企业与相关利益主体利用快速发展的信息技术,通过对物流、资金流和信息流整合的有效控制所形成的具有高度灵活性和敏捷性的组织模式,该组织模式以提高联盟企业的总体绩效并达到客户的满意标准为目标。

图1 装配式建筑供应链结构模型

图1 装配式建筑供应链结构模型

 

2.3 装配式建筑供应链动态联盟的动机分析

装配式建筑供应链动态联盟的动机主要源于内部发展情况与外部环境挑战两方面。内部发展情况:我国装配式建筑供应链中各主体的关系相对独立,合作意识薄弱,资源和信息共享不通畅,存在技术壁垒,难以发挥产业的聚合效应;合作主体之间没有形成以龙头企业为主导、中小型企业为支撑的战略管理体系,社会化分工与协作专业水平不足、对大规模制造体系适应力不强;协作主体的选择体系缺乏针对性,大量企业“盲从式”涌入。外部环境挑战:在电子商务市场环境下实现客户和生产单位及时对接,要求将大规模制造与定制化相结合同时实现规模经济;装配式建筑供应链要加强对各节点企业业务协同的重视,不仅要考虑其具有的模块化特性以实现其运营的高效化,还应当将供应链转化为虚拟型组织形式以实现其柔性化。

2.4 装配式建筑供应链动态联盟的协作主体

动态联盟是一种处于顶层状态的企业关系,协作主体中开发商与设计单位结合为盟主企业,在联盟中处于支配地位,开发、设计以及营销过程贯穿于供需双方。利用联盟内各协作主体的优质资源整合物流、资金流、信息流的流通交易环节,降低各协作主体间的流通交易成本,使联盟整体经济价值最大化。各协作主体形成的信息交流机制可转移经济价值、共享信息以及协调各主体单位的市场行为,进而实现建筑产品的质量保障与其建造过程服务的高效性。

协作主体具有高度动态性和敏捷性,在整体项目完结后,由于协作主体间相互独立,与企业资产为纽带建立的传统企业相比并无运营周期持续化的稳定组织。各协作主体生产服务单元基于具体任务目标,通过建造业务流程的依赖关系形成以多个企业为核心的团队式合作群体,体现出业务流程中不同环节和顺序的协同合作关系。联盟内后置任务环节输入的信息、资源来自前置主体,相邻任务关系衔接性强。联盟协作主体的业务耦合方式多样,联盟在不同市场环境条件下判断发展机遇及竞争模式,并通过最佳的方式对需求进行最高效的响应以实现各主体间内部信息交换和业务耦合。

3 装配式建筑供应链动态联盟协作主体的选择

3.1 选择原则

部分专家对动态联盟的实施进一步研究,发现在运作过程中其稳定性难以保障,而联盟内协作主体的选择是联盟稳定性的重要因素。协作主体的选择对动态联盟应用于装配式建筑供应链可否取得成功、竞争力可否如预期般增强、运行阶段面临的决策等一系列问题上都存在决定作用。故对装配式建筑市场的动态联盟协作主体进行优选具有必要性。

(1)系统周至性原则。

在主体选择过程中单因素不具有决定性,评选指标既要反映主体核心实力也要考虑主体联系的紧密性、协作能力及发展潜力。评选指标体系既要反映各主体的主要特征,还要关注协作主体的竞争力,如部件制造企业、材料设备供应商价格与成本、质量、交货、服务、技术因素等(结合图1)。另外,也要考虑开发商企业财务、信誉,以及各协作主体的协作风险等辅助因素。

(2)动态推广性原则。

因装配式建筑市场的特殊性,动态性与不确定性是联盟运行中的明显特征,联盟内信息的传递在不可抗力因素的影响下容易出现牛鞭效应,总目标以及主体的需求随市场环境变化及行业成长而变动。因此主体遴选时选用的指标体系应当为后期调度保留空间并体现其敏捷性。

(3)定量定性结合原则。

评价体系要详简适中,过度周密会增加评价难度,减弱关键指标的影响。过度冗杂无法抓住主要矛盾、经济实用性差。单采用定量或定性的指标不能全面地反映各主体的实际能力,我国装配式建筑起步较晚、发展时间短,数据指标难以获取,故构建定性与定量指标集成是最佳选择。

3.2 指标体系的建立

通过研究相关文献,据上述分析,依据装配式建筑动态联盟特性并满足其稳定性需求,对应图1装配式建筑供应链模型所含主体。

(1)开发商

开发商企业的财务状况与融资能力能够反映出其资金筹集与运营状况,是衡量一个企业健康经营的关键因素,因此将二者作为一级指标。

首先,开发商企业的财务状况能够明确的反映出其在盈利、运营以及可持续发展上的能力。将财务盈利能力、财务生存能力、企业成长能力以及企业偿债能力作为其二级指标。其中,对财务盈利能力的分析具体涉及企业的营业利润率、成本利润率、净资产收益率与资本收益率;财务生存能力能够判断开发商企业是否具有足够的净现金流量来维持其正常运营,具体包括企业资金来源、资金占用关系、净现金流量与累计盈亏资金等要素;企业成长能力是分析该企业所具有的经营扩展能力的大小,具体包括营业收入增长率、资本积累率、总资产增长率等要素;企业偿债能力的分析主要是考察开发商企业对到期债务的偿还能力的大小,具体分析要素包括流动比率、速动比率、现金流动负债比率等。其次,开发商企业融资能力能够间接地反映出企业经营的规模大小,将现金回收能力、资本结构、企业规模作为其二级指标。其中,对现金回收能力进行分析可以反映该企业正常生产经营的现金流指标,具体包含经营现金净流量对销售收入比率、资产的经营现金流量回报率等;资本结构的合理性有助于降低企业融资成本,使企业获取更大资金收益率。企业规模的大小对企业融资能力有一定的影响作用,具体涉及总资产、营业总收入、员工总人数等因素。

(2)总承包商

总承包商所具有的竞争优势以及面对市场不断变化的反应能力是判断该企业能否在建筑市场环境稳定持续发展的关键要素,因此将二者视为总承包商选择的一级指标。

首先,核心竞争能力是保障总承包商企业长期稳定发展的基本要素。此处将企业信誉、承包业绩、项目管理水平及商务能力作为其二级指标。其中,企业信誉是指企业在经营过程中所取得的社会信用,主要对总承包商的信用行为、是否受过行政处罚与失信记录等数据进行分析;承包业绩分析能够有助于对该承包商在未来的发展进行预测,具体包括历年承包项目总数以及已完工项目综合评价等级等要素;项目管理水平主要是对项目经理人认证情况、项目管理成熟度、项目管理组织结构以及项目管理控制协调度等要素进行考察;商务能力是指企业对市场环境中商业机会的发现能力,能够促使总承包商明确经营目标、确定其生产经营活动的方向,此处具体分析其与上下级单位的协商能力、企业内部员工的协调能力。其次,投标环节体现的综合实力与对中标风险的分担能力这两项市场反应能力也是考察总承包商企业时需要考虑的重要指标,将二者作为二级指标分别并采用专家定性评估。

(3)专业分包商

专业分包商在装配实践以及成本控制中所表现出来的能力大小能够反映出该分包商施工作业的水平效率。因此将装配实践能力和成本控制能力作为一级指标。

首先,装配实践能力的大小直接影响工程施工效率与建筑物的可靠性,此处将构件吊装能力、分包资质和信誉、分包规模和业绩作为二级指标。其中构件吊装能力大小对装配能力起决定作用,其主要指企业拥有吊装设备数量、经济性、安全性以及吊装效率;分包资质和信誉要包含专业分包商的最高资质等级、企业信用行为情况、行政处罚与失信记录;分包规模和业绩的分析主要包括历年承包专项工程总数以及已完工项目综合评价等级。其次,成本控制能力能够反映出成本管理目标的实现状况以及和管理行为的效率。此处将构件存储成本和机械设备成本作为二级指标,具体包含专业分包商的生产人员收入、场地管理费用以及管理费用进行分析。

(4)设计单位

技术、研发以及服务反馈水平能够充分体现设计单位的区域扩张能力与业务多元化水平。因此将技术能力、研发能力以及服务反馈能力作为一级指标。

首先,技术能力主要分为产品的开发能力、产品的改进能力以及产品的创新能力,该三项要素为二级指标。其中,产品开发能力的分析包括项目过程符合度、过程不符合项关闭率、文档或图纸的同行评审缺陷密度;产品的改进能力分析主要包括设计变更次数与设计变更满意度等因素;对产品的创新能力分析具体包括技术创新能力、作业创新能力、结构及外观创新能力等要素。其次,将研发资源投入与研发资源效率作为研发能力的二级指标,具体包括研发经费投入、研发人员数量、科研仪器完备度以及固定时间内研发部门完成总设计任务进度百分比。另外,服务反馈能力组成的服务反馈能力也是考察设计单位的重要指标,将沟通协作能力与信息反馈能力作为二级指标。其中,沟通协作能力的分析主要包括部门边界、工作职能、沟通协作机制等要素;信息反馈能力具体包括对信息反馈的准确度、及时性以及全面性进行分析。

(5)部件制造企业

对部件制造企业的分析主要分为质量因素、生产因素以及环保因素三个一级指标。

首先,部件制造企业参与生产构件产品,其质量高低直接影响后期吊装过程以及构件连接结点的可靠性,将构件的进场合格率与返厂修复率作为质量因素的二级指标。其次,制造企业生产能力大小要与项目工期有效衔接,构件按时按质交付是项目顺利实施的前提,将生产周期与生产延误率作为其二级指标,其中生产周期是指加工对象从投入生产到加工完毕的所用时间;生产延误率对部件的交付效率有直接的影响。对该部分指标进行分析具体包括生产或转移批量的大小、订单的优先顺序、生产切换时间、加工工艺本身所需时间以及单工作日时长等因素。另外,生产过程中的环保问题也是需要考察的重要因素,将制造商的废料生成率与原料转化率作为环保因素的二级指标进行分析。

(6)材料设备供应商

材料设备供应商的供货能力与服务质量对现场施工装配效率与施工操作的安全性具有直接影响作用,因此将供货水平和服务水平作为一级指标。

首先,材料设备供应商与供应链上各节点企业的协作效率主要受自身材料库存周转能力与订单准时交付情况影响,将其作为二级指标进行分析。其中,材料库存周转率是指特定时间中库存货物周转的次数,能够直接反映出货物周转的快慢程度,具体包括销售成本、生产成本、存货计价方式以及入库批量等因素。

其次,服务响应时间与服务质量水平作为二级指标,能够直接影响材料设备供应商同其他主体的交易时间,其中高水准的服务水平可有效减少信息交叉传达过程中的失误,提高整个链条的运作效率。

通过上述分析过程,构建出表1装配式建筑供应链动态联盟协作主体选择指标体系。

3.3 粗糙集理论对指标体系的约简

评选联盟内各协作主体,避免评价指标重叠、维数过大、复杂度增加,利用粗糙集理论对联盟合作主体的评价指标体系降维:定义有序四元组S=(U,A,V,f)其中,论域U为全部评估对象因素样本集。A为针对全部属性的非空有限集合,C∩D=A,C∩D=Q;C反映主体特征;V=Va,f为指标体系的信息函数,对各属性赋予单个信息值,不可分辨关系表示如式(1)。用CORE(G)表示简化集合RED(G)的交,如式(2)。依据式(3)构建区分矩阵M,使用布尔代数函数构建式(4)区分函数。

 

通过调查问卷对各项指标重要程度进行计分,综合选出E1至E10十个大组,问卷对象主要从职位划分、单位性质、从业年限、教育程度考量。每组人员按李克特五点量表给出陈述。以开发商企业为例,将其所含7个指标视为条件属性,企业稳定性G作为决策属性计算分辨矩阵得出区分矩阵M,其对应指标集合详见表2。

  

表1 装配式建筑供应链动态联盟协作主体选择指标体系

注:“+”表示正向型指标,“-”表示负向型指标

 

  

表2 M矩阵元素对应指标集合

使用Mathematic11.3化简区分函数得F=[(k1∨k2)∧(k4∨(k3∧k6))],显然不含k5现金回收能力和k7企业规模,即这两个指标是冗余的。同理,对五个主体进行处理,得出总承包商中k11商务能力;专业分包商中k16分包业绩和规模;设计单位中k21产品创新能力;部件制造企业中k27返厂修复率、k32原料转化率均为冗余指标,材料设备供应商指标集无冗余指标。经粗糙集理论计算后,将原指标体系数量约减为29个。

3.4 熵值法修正TOPSIS对联盟主体地选择

TOPSIS法通过比较联盟内各候选协作主体,可量化排序最优最劣选择方案相对距离,拥有计算精简、结果合理性强的优势;利用熵值法对联盟六个主体的指标集进行赋权,弥补TOPSIS法对权重的忽视。首先对指标集进行正向化、标准化与比重计算,得到标准化矩阵R=(rij)n×m,并基于式(5)计算每项指标的熵值eij,其中k=1/lnn,最后计算每项指标的差异项系数gj与指标权重wj。最优解Sj+与最劣解Sj-依据式(6)拟定,随后加入权重wj,得出各方案最优、最劣解的欧氏距离dj+、dj-如式(7),最后按式(8)计算出计算各候选主体与最佳候选主体的相对接近度Ci,相对接近度Ci介于[0,1]之间,Ci越大,则联盟主体越优。

 

4 结 语

装配式建筑供应链协作主体的有效选择是保障其稳固运行的关键因素,本文通过分析装配式建筑供应链特点,引入了动态联盟组织模式以保障其协同运作的稳定性,分析动态联盟应用于装配式建筑供应链后协作主体并构建出与其相匹配的选择指标体系。同时提出了运用RS—熵权修正TOPSIS的协作主体评价模型。本研究主要针对装配式建筑供应链在组建初期对合作主体的优选进行分析,在未来课题研究中将进行实证分析以完善模型。

 

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Research on Cooperative Subject Selection of Prefabricated Building Supply Chain for Dynamic Alliance
LIU Lin REN Xiaoyu DAI Xingwei
(School of Management,Shandong University of Technology School of Civil Engineering and Architecture,Shandong University of Technology)
Abstract: In order to accelerate the development of prefabricated building supply chain,this paper introduces the dynamic alliance organization model in combination with its characteristics,and redefines the new concept and characteristics after the integration of the two.At the same time,construts the primary and secondary selection index system of dynamic alliance cooperation subject in prefabricated building supply chain.Based on the rough set theory(RS),reduces the index set in dimension,and establishes an evaluation model for the selection of cooperative agents in the alliance by using the entropy weight improved TOPSIS method.
Keywords: prefabricated building; supply chain; dynamic alliance; the rough set; TOPSIS; evaluation of cooperation subject
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