基于系统动力学的绿色建造企业生产力影响因素研究
1 引 言
近年来,随着科技的进步和建筑业的迅猛发展,建筑产品的种类也极其繁复。但是,由于技术的不完善和思想观念未与科技经济发展同步,致使我们在享受高速发展带来便捷的同时,也担忧着环境保护的问题。在工程项目建设中,会产生大量且会对环境造成严重破坏的建筑废弃物、废水、有毒有害气体等,其后果是严重破坏生态资源并威胁人们的生命健康。因此,绿色建造这一理念应运而生,并凭借着节能、环保、绿色、与生态和谐共存相处等优点,被人们所接受和认可。
我国绿色建造理念和技术起步较晚,并未形成成熟的实施体系。而目前国内绿色建造生产力与传统建造模式相比更低,这也阻碍了绿色建造在国内的发展。若要解决这个问题,我们需要主动追溯问题本源,并对此进行深入研究,筛选出影响绿色建造生产力的关键因素,并对之进行分析研究,促进建筑行业迅速完成产业的转型升级,更好地保护自然生态和环境资源,真正实现人与自然和谐共存。
目前,对于绿色建造的研究很多是从政府和市场大环境的角度出发,分析影响绿色建造发展的因素。而针对企业内部生产力影响因素的研究很少。本文基于系统动力学理论,从企业的角度出发,研究绿色建造企业的生产力影响因素,目的在于提高企业对于绿色建造理念及相关技术的重视,提高绿色建造项目建设效率,实现绿色建造企业生产力的提升,以推动绿色建造在我国的实施和发展。
2 绿色建造生产力系统分析
2.1 绿色建造的定义和基本内涵
绿色建造是指在建筑产品的全生命周期内,最大限度地节约材料、能源、土地和水资源,保护生态环境,并最大程度地减少环境破坏和污染。同时合理、高效地进行空间布局,与周边环境和谐共生。绿色建造必须体现人与建筑、科技与自然的和谐统一。从全生命周期角度来看,绿色建造的基本内涵可分为三点:节约能源和资源、环境保护和以人为本。
(1)节约能源和资源
绿色建造所倡导的节约能源和资源是指提高能源、土地、水、生物资源的使用效率,通过合理利用原有的自然条件和高新技术,减少能源和资源的消耗。同时,利用可再生材料和废弃土地服务于新的建设项目。
(2)环境保护
环境保护是指适应绿色建造产品所在的自然环境和气候特点。因此,在设计绿色建造产品时应当充分利用自然资源和环境,尽可能保留原有环境中的地形、植被和资源,保持绿色空间,尽可能减少对周边环境的污染和破坏。
(3)以人为本
实施绿色建造的最终目的是确保人们的生活、工作空间健康、舒适、高效和人性化。绿色建造不仅要满足人们的生理和心理需求,而且需要确保对绿色建造产品的周边环境破坏最小,实现人与自然和谐相处。
2.2 绿色建造生产力系统动力学特性分析
绿色建造生产力影响因素大致可分为项目因素、管理因素、人力资源因素和技术因素,这些因素相互影响又相互区别、相互联系,并且同时存在于绿色建造生产力系统中。
从系统动力学的角度来看,绿色建造生产力是一个多参数、非线性、多反馈、时变复杂的系统,其边界条件很模糊且局部与全局利益相矛盾,这也充分说明了在研究绿色建造生产力影响因素时不是简单地进行技术、管理等子系统叠加,而要通过系统的观点,根据复杂性原理,合并为一个集合了不确定性和非线性为一体的复杂系统。系统动力学就是根据系统内的动态结构及其反馈机制来模拟系统的行为模式,组成系统的子系统及其相互作用构成了系统的结构,从而模拟与分析系统的动态行为,这样的分析方法对于绿色建造生产力系统,具有明显的优势。
2.3 绿色建造企业生产力影响因素
通过文献研究和专家问卷调查,并根据我国绿色建造企业自身的特点,整理分析影响绿色建造企业生产力发展的因素。
(1)绿色建造技术更新能力
绿色建造技术是决定企业是否推动和发展绿色建造的根本。能否掌握最先进的绿色建造技术对于建筑企业乃至建筑市场都起着决定性作用。加强企业的绿色建造技术更新能力,可以保障企业在短时间内接受和掌握新技术。
(2)员工培训水平
绿色建造在我国起步较晚,在国内建筑市场中占比不高,从而导致高质量的绿色建造人才稀缺,因此,企业需要具备自行培养高素质员工的能力。高素质人才可以协助企业确定符合市场发展趋势和企业发展现状的目标,同时可以促进绿色建造技术在企业内的推广和发展,从而提高绿色建造的施工效率和施工质量,促进绿色建造企业的发展。
(3)新型绿色建造材料使用率
绿色建造技术的发展会促使新型绿色建造材料的研发,而新型绿色建材投入使用,也可以反过来促使企业研究和推广绿色建造技术。在绿色建造项目中采用新型绿色建造材料,一方面可以保障绿色建造产品的质量,缩短建设周期,提高建设效率,另一方面可以减少工程建设对周边环境的破坏和污染,降低环境保护成本。
(4)按时支付能力
绿色建筑企业的发展需要企业员工和企业保持目标一致性。然而要想保持员工与企业的目标一致性不衰退,需要按时支付和保障员工的工资和福利,公平合理地按时支付员工工资福利有助于企业的稳定和目标的统一,未能按时支付员工工资福利或者工资福利分配不公则是很多企业无法实现既定目标的主要原因。
3 生产力影响因素模型构建
3.1 因果关系模型
通过前面的分析并参考相关文献,将模型分为项目因素、管理因素、技术因素以及人力资源因素四个子系统,并根据相互作用的影响因素构建因果关系模型,进一步分析各因素之间相互作用关系的反馈类型,因果关系如图1所示。
3.2 绿色建造企业生产力影响因素动力系统构建
生产力影响因素流图是一个复杂的、动态的系统图,为了更清楚地反映出各因素之间的动态作用关系和循环机制,通过将已知的绿色建造生产力影响因素根据因果关系进行汇总和整合,绘制出系统动力学存量流量图,如表1和图2所示。其中包括:项目影响程度、管理影响程度、人力资源影响程度和技术影响程度4个状态变量;人力资源促进率、人力资源阻碍率、管理促进率、管理阻碍率、技术促进率、技术阻碍率、项目促进率和项目阻碍率8个流量以及成本、工作效率、工人积极性、施工质量、工具和设备更新率等辅助变量以及新型材料使用率、员工培训水平、按时支付能力、建造技术更新能力、劳动转化率等常量。
4 系统动力学模型仿真模拟分析
4.1 模型的有效性检验和初始值选取
首先对构建的系统动力学模型进行模型检验和单位检验。由于模型中涉及的变量较多,容易出现单位错误以及量纲不一致等问题,通过检测修正出现错误的变量,确保模型与量纲保持一致。同时对仿真模拟的时间步长进行调整,确保步长合理并满足预计要求。
其次是检验模型的有效性,即将模拟的结果与历史数据相比较,通过比较吻合程度,以判断仿真模型能否反映客观事实。通过使用Vensim PLE软件建立绿色建造企业生产力影响因素模型并进行模拟仿真。将初始时间设为2015年,结束时间为2025年,时间步长为1年,进行仿真模拟。通过合理地调整参数,使得2015年至2020年仿真模拟结果与实际数据基本吻合。获得系统参数如下:按时支付能力为0.3,员工培训水平为0.3,绿色建造技术更新能力为0.4,新型材料使用率为0.4,劳动转化率为0.25,招工难度为0.5,不完备的设计方案为0.2。
4.2 灵敏度分析
灵敏度分析是指通过改变某一变量的值,来观察单一因素变量对于其他变量的影响方式和影响程度,从而确定该变量的数值改变对于整个模型的影响程度。也可以通过同时改变多个变量的数值以进行多因素的组合分析,为实际工作提供理论依据和数据支持。本文主要针对按时支付能力、绿色建造技术更新能力、员工培训水平和新型材料使用率进行灵敏度分析。
(1)改变按时支付
在绿色建造技术更新能力、员工培训水平和新型材料使用率保持不变的前提下,将按时支付能力由0.3分别提升至0.6、0.8,从而获得第一次调整和第二次调整。仿真结果如图3所示。
从图3可以看出,在初始状态即按时支付能力为0.3时,技术因素影响程度、管理因素影响程度、项目因素影响程度和人力资源因素影响程度均保持递增趋势,且影响程度增长率由大到小为:管理影响程度>技术影响程度>项目影响程度>人力资源影响程度。随着按时支付能力数值的改变,人力资源因素影响程度和项目因素影响程度变化明显,技术因素影响程度和管理因素影响程度的增长相对较小,且各影响程度增长的趋势基本保持一致。由此可知,绿色建造生产力影响因素系统对于按时支付能力有着较高的灵敏度。按时支付能力的提高,有效地提升了员工的生产积极性,提高了员工的工作效率,同时有助于企业从市场中招揽更优质人才和员工,进而提升了建造项目的施工速度和施工质量,对绿色建造生产力产生积极、直接地影响和作用。
(2)绿色建造技术更新能力
在按时支付能力、员工培训水平和新型材料使用率保持不变的前提下,将绿色建造技术更新能力由初始值0.4分别提升至0.6、0.8,从而获得第一次调整和第二次调整。仿真结果如图4所示。
由图4可知,在初始状态即绿色建造技术更新能力为0.4时,技术影响程度曲线、人力资源影响程度曲线、项目影响程度曲线和管理影响程度曲线均保持递增,且增长速率由高到低依次是技术影响程度>管理影响程度>项目影响程度>人力资源影响程度。随着绿色建造技术水平数值的增加,技术影响程度曲线变化最为显著,管理影响程度和人力资源影响程度变化比较明显,而项目影响程度曲线几乎不变。由此可见,加大绿色建造技术的更新力度,可以直接对企业的施工技术、项目的全面管理和人力资源产生积极影响,促使企业采用更先进的技术,提高员工的工作效率,提升施工设备和工具的使用率,提升材料的利用率,进而影响绿色建造企业的生产力。
(3)员工培训水平
在按时支付能力、绿色建造技术更新能力和新型材料使用率保持不变的前提下,将员工培训水平数值由初始值0.3分别提升至0.6、0.8,从而获得第一次调整和第二次调整。仿真结果如图5所示。
由图5可知,在初始状态即员工培训水平为0.3时,管理影响程度曲线、人力资源影响程度曲线、技术影响程度曲线、项目影响程度曲线均表现为递增态势,影响程度增长速率由高到低分别为:技术影响程度>管理影响程度>项目影响程度>人力资源影响程度。随着员工培训水平的提升,管理影响程度曲线、人力资源影响程度曲线、技术影响程度曲线增幅明显,项目影响程度曲线变化幅度相对较弱。所以,绿色建造影响因素系统对于员工培训水平有着较高的灵敏度。加大员工培训力度,能够提高员工的职业素养和技术水平,使施工设备得到更有效地利用,缩短绿色建造产品的建设周期,保障绿色建造产品的质量,同时,也促进了绿色建造新技术在企业中推广和更新,进而影响到绿色建造生产力。
(4)新型材料使用率
在按时支付能力、绿色建造技术更新能力和员工培训水平保持不变的前提下,将新型材料使用率由初始值0.4分别提升至0.6、0.8,从而获得第一次调整和第二次调整。仿真结果如图6所示。
通过图6分析曲线可知,在初始状态即新型材料使用率数值为0.4时,管理影响程度、人力资源影响程度、技术影响程度、项目影响程度四条曲线均呈现递增态势,且增长速率从大到小依次是:技术影响程度>管理影响程度>项目影响程度>人力资源影响程度。随着新型材料使用率的提升,管理影响程度、技术影响程度和人力资源影响程度增长幅度显著,项目增长程度变化相对不明显。由此可知,绿色建造企业生产力系统动力学模型对于新型材料使用率有着较高的灵敏度。提高新型材料使用率,可以改善施工项目的质量,提升工作效率,同时也促进企业对于绿色建造技术的推广使用和更新迭代,进而提升员工的技术水平和职业素养,方便企业进行人员的分配和管理,进而解决由于高质量人才稀缺所带来的问题,从而有助于绿色建造生产力的提升。
5 结论和建议
本文利用系统动力学理论对绿色建造企业生产力影响因素进行分析研究,通过探讨生产力与各影响因素之间直接或间接的作用关系,建立绿色建造企业生产力影响因素模型。通过仿真模拟,研究员工培训水平、绿色建造技术更新能力、按时支付能力和新型材料使用率对于绿色建造企业生产力的影响。结果表明:员工培训水平、绿色建造技术更新能力、按时支付能力和新型材料使用率这四个因素同时影响企业在管理、项目、人力资源、技术四个方面的发展,进而影响绿色建造生产力。
基于以上研究结论,本文提出以下建议:
(1)按时支付员工工资。
按时支付员工的工资福利可以很好地调动员工的工作积极性,进而提高员工的工作效率,影响企业生产力的提升。因此,绿色建造企业要重视员工的工资和福利发放,通过调动员工的工作积极性与工作热情,提高员工的工作效率和绿色建造产品的施工质量,从而提高企业自身生产力。
(2)重视绿色建造技术并及时更新。
绿色建造技术能够影响到项目的施工效率和施工质量,对于企业的发展尤为重要。目前我国的绿色建造发展迅速,新的绿色建造技术层出不穷,企业要重视绿色建造技术并及时更新,提高绿色建造项目的施工效率和施工质量,从而提高企业的绿色建造生产力。
(3)注重员工培训。
高质量人才有助于企业实现技术升级和产品优化。目前我国绿色建造起步较晚,高质量人才相对稀缺,因此,绿色建造企业加大高质量绿色建造员工的培养力度,加快绿色建造新技术的实施和推广,提高绿色建造施工效率和绿色建造产品质量,提高企业的生产力。
(4)采用合适的绿色建造新型材料。
绿色建造新型材料具有低能耗、低污染、功能性全面等特点,企业引进新型绿色建材,有助于降低环境治理成本,充分体现绿色建造节能环保、以人为本的宗旨,降低建设和维护成本。因此,企业要使用符合自身生产能力的新型绿色建造材料,加大绿色建造材料的使用力度,以此提高项目的施工质量,提高设备的使用效率,降低环境保护成本,提高企业生产力。
本文虽然运用系统动力学方法进行了绿色建造企业生产力影响因素的仿真分析,但具有一定的局限性,所得的结论还需要分析和验证。同时还应针对具体地区和施工项目做进一步研究分析。
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