区域装配式建筑技术创新水平评价研究
1 引 言
建筑业可持续发展需求与日俱增,装配式建筑作为低碳环保的新型建造方式的重要载体,受到各级政府的广泛关注。技术创新驱动装配式建筑发展,区域装配式建筑技术创新水平反映了地区政府对于装配式建筑创新技术的投入、研发和应用的综合能力,对区域装配式建筑发展影响显著。然而,由于装配式建筑技术创新相关评价研究不足,政府部门对各区域装配式建筑技术创新水平不清晰,资源配置不合理,制约了装配式建筑发展。
区域装配式建筑技术创新水平评价的难点在于科学构建评价体系与合理量化评价指标。一方面,已有研究大多聚焦装配式建筑技术创新的开发优化与应用,较少关于装配式建筑技术创新水平的测度,区域层面的研究更少,导致装配式建筑技术创新评价指标的选择缺乏充分的理论支撑。另一方面,装配式建筑相关统计数据不足,且企业作为技术创新的主体,缺乏对装配式建筑技术创新采纳的主动性,装配式建筑技术创新数据收集困难,需要结合装配式建筑技术创新特点,采用科学的评价指标量化方法,合理测度区域装配式建筑技术创新水平。
因此,本论文基于投入-产出视角,通过实证分析,科学评估区域层面的装配式建筑技术创新水平,为提升区域装配式建筑发展提供管理建议。
2 区域装配式建筑技术创新水平评价体系
区域装配式建筑技术创新投入,主要反映政府部门对于装配式建筑技术创新的支持力度,表现为所在区域特定的技术创新环境,包括人力、物力和财力的各项资源投入,本文总结为政策扶持与科研支持两个方面。装配式建筑技术创新政策包括财政补贴、投标加分及快速审批等多种形式,通过装配式建筑相关政策的发布数量与执行效力两个指标测度。科研支持主要表现为装配式建筑技术创新科研经费的投入,主要用于科研人员的培育及研究机构的设立,本文通过举办的装配式建筑相关学术会议数量及设立研究机构数量两个指标测度。
技术创新产出主要反映装配式建筑技术创新成果输出及其价值转化,包括创新成果与创新应用两个维度。参考已有研究,将创新成果通过发表论文(发表数量与发表期刊级别)与专利技术(专利申请总量和专利授权比率)反映,同时体现创新成果的数量和质量。创新应用方面,具有示范引领作用的产业基地、标杆城市和典型项目,能同时反映装配式建筑技术创新的突破性与实用性。因此,在本文研究中,创新应用主要聚焦示范基地、示范城市和示范项目三个层面。示范基地采用国家住宅产业化基地数量和装配式建筑产业基地数量测度。示范城市采用国家住宅产业化示范城市数量和装配式建筑示范城市数量测度。示范项目通过装配式建筑科技示范项目数量、装配式建筑科技示范项目建筑面积和装配式建筑科技示范项目投资额测度。综上,构建的评价体系如表1所示。
3 指标量化方法
3.1 创新环境维度
3.1.1 政策扶持
(1)政策发布数量。
装配式建筑相关政策是指由所在区域政府部门发布的、对装配式建筑推广产生重要影响的制度文件。在中国知网“政府公文库”、北大法宝以及区域涉及省市的政府网站,对“装配式”、“建筑工业化”、“工业化建筑”及“住宅产业化”等关键词涉及到的政策全文进行检索,得到7个区域对应发布的装配式建筑政策数量,用PN表示。
(2)政策执行效力。
政策执行效力可从政策力度、政策措施和政策目标3个层面量化,用PE表示。政策力度是指装配式建筑相关政策的强制性程度,记为PE1。政策发布机构的行政级别越高,政策力度越大。根据政策类型和政策颁布机构的级别,通过专家打分法,为各项政策分别赋予5,4,3,2,1的分值。
政策目标通过与国家关于装配式建筑新建面积达到30%的目标对比体现,记为PE2。通过专家打分法,为各项政策分别赋予5,3,1的分值。
政策措施是指为区域装配式建筑发展提供支持引导的工具和手段,记为PE3。政策措施分为引导措施、优化产业、拉动需求和政策补贴四个子维度,通过专家打分法,分别赋予5,3,1的分值。
区域i所有装配式建筑相关政策的平均分,即政策执行效力PE,计算如下:

3.1.2 科研支持
(1)学术会议数量。
指所在区域举办的装配式建筑相关的学术会议次数,记为RC。以“装配式、“建筑工业化”、“工业化建筑”、“住宅产业化”及“建筑现代化”等作为关键词,检索目标区域的政府网站以及网络公开数据,得到7个区域开展的装配式建筑学术会议数量。
(2)研究机构数量。
指所在区域范围设立的装配式建筑相关研究机构总数,记为RI。根据本节(1)中关键词,在“企查查”网站检索相关企业信息,得到7个区域设立的装配式建筑研究机构数量。
3.2 创新成果维度
3.2.1 发表论文
(1)论文发表数量。
指以所在区域为通讯地址发表的论文总数,记为PQ。设置关键词为“装配式建筑”、“建筑工业化/工业化建筑”、“模块化建筑”、“住宅产业化/产业化住宅”和“建筑现代化”,在中国知网和Web of Science检索,统计各区域论文发表数量。
(2)发表期刊级别。
指以所在区域为通讯地址发表的装配式建筑相关论文等级,记为PL。对于期刊级别的评定参照相关高校期刊分级列表,通过专家打分法,相应赋予30,20,15,10,5的分值。
3.2.2 专利技术
(1)专利申请总量。
指以所在区域为申请地的装配式建筑相关专利总量,记为PA。采用INCOPAT专利库,以“预制、装配式、钢结构、木结构、整体卫浴、整体幕墙、整体厨房”为关键词,获取相应区域的装配式建筑专利申请总量。
(2)专利授权比率。
指授权专利数相对专利申请总量的比例,记为PR。专利授权比率越高,表明所在地区装配式建筑技术的创新性越强,技术创新水平越高。借助INCOPAT专利库,获取各区域装配式建筑授权专利数量并计算专利授权比率。
3.3 创新应用维度
3.3.1 示范基地与示范城市
示范基地与示范城市反映了所在区域装配式建筑技术创新成果的价值转化,分别记为DB和DC。根据《国家住宅产业化基地试行办法》与《装配式建筑产业基地管理办法》,获取国家住宅产业化基地(HDB)与示范城市(HDC)及装配式建筑产业基地(PDB)与示范城市(PDC)数据信息。
3.3.2 示范项目
示范项目是指满足相关评定标准的装配式建筑典型项目,反映特定区域的装配式建筑发展规模,记为DP。根据《住房城乡建设部2016年科学技术项目计划—装配式建筑科技示范项目》,获取装配式建筑科技示范项目数量DPN、示范项目建筑总面积DPA及示范项目总投资额DPI信息。
4 技术创新指数计算方法
首先采用对数方式对指标进行无量纲处理。各指标的原始值为xij,无量纲化数值为yij,选取2017年各个区域相应指标数值的均值作为固定基准,记为xg。区域i指标j的无量纲公式如下:

进一步采用熵值法计算指标权重,并计算各级指数,公式如下:

5 实证分析
按照七大自然地理区划,开展我国区域装配式建筑技术创新水平评价。按照指标数据获取途径及量化方法,得到相关数据,取数时间均截至2017年12月31日。进行无量纲处理,并计算各级指标权重(表1)。
进一步求解各区域装配式建筑技术创新三个分类指数及总指数,比较区域间不同维度技术创新指数,并对分类指数与总指数进行偏差分析。
(1)各区域装配式建筑技术创新水平评价结果
从三级指标开始,逐层向上计算,得到区域装配式建筑技术创新环境、技术创新成果与技术创新应用三个分类指数以及技术创新总指数,结果如表2所示。
由表2可知,现阶段,我国区域装配式建筑技术创新水平整体较低,平均值仅为26.31。华东和华北区域技术创新总指数较高,但仅华东区域高于60,区域间装配式建筑技术创新水平差距较大。华中、华南、东北、西南和西北五个区域装配式建筑技术创新指数均未达到平均水平,尤其西北地区最为落后,此结果与各区域经济发展密切相关,且与已有研究结果基本吻合。进一步分析各区域在装配式建筑技术创新不同维度的表现(图1)。
由图可知:(1)华东区域在技术创新环境、成果与应用维度的表现均为最优,且创新应用与成果指数都高于创新环境指数,表明该区域相对较低的技术创新投入,贡献了较高的技术创新产出。(2)西北区域各维度表现均最差,且创新环境指数高于创新成果指数,而创新应用指数最低,表明该区域的技术创新投入产出比率很低,政策执行效果不佳。(3)华北区域技术创新成果指数显著高于创新环境与应用指数,表明该区域理论产出较高,需要加强技术创新在工程项目的应用与落实。(4)华中区域在三个维度的表现相差不大,技术创新投入产出相对均衡。(5)华南、西南和东北区域技术创新环境指数均高于创新成果与应用指数,表明这些区域技术创新投入都未得到充分的价值转化,投入产出不平衡。
从分类指数表现看,各区域在创新环境维度差距较小,表明各地政府部门都对装配式建筑技术创新给予了较高关注,并投入较多的政策补贴与科研支持。但区域间创新成果与应用指数差距较大,且除华东和华北区域外,其他区域的创新成果与创新应用表现均不佳,表明技术创新产出能力薄弱,制约装配式建筑发展。
(2)技术创新分类指数与总指数差异化排名分析
从区域装配式建筑技术创新评价结果可知,技术创新环境、成果与应用指数与总指数排序并非完全一致,而是存在一定偏差,如图2所示。
由图可知:(1)华东、华北、华中、华南、西南、东北与西北区域的装配式建筑技术创新总指数依次递减,除西南和东北区域略有差异外,其他区域技术创新成果指数与应用指数与总指数趋势基本吻合。这是因为,技术创新成果与应用指标相比技术创新环境的权重更大,对整体技术创新水平的影响更显著。(2)技术创新环境指数与总指数排序差异较大,华中区域技术创新环境指数比华南、西南区域低,但总指数相对最高。这是因为,华中区域技术创新三个维度的表现均衡,投入产出比率较高,技术创新总体表现更优,而华南和西南区域技术创新环境指数高,但创新成果与应用不佳,投入产出不平衡,降低了总体技术创新水平。
技术创新产出相对投入对总指数的影响更大,但个别区域技术创新产出表现不佳,导致技术创新投入指数与总指数存在差异。这表明,装配式建筑技术创新管理中存在资源浪费,政策监督与执行效果不理想,制约了区域装配式建筑技术创新整体水平。
6 结论和建议
本论文基于投入-产出视角,构建区域装配式建筑技术创新水平评价体系并进行测度,发现我国区域装配式建筑技术创新水平整体很低且差异较大,呈现华东区域最高而西北区域最为落后的不均衡状态。基于所得结论,对区域装配式建筑技术创新水平提升提出管理建议如下:
(1)加强各区域装配式建筑技术创新投入的价值转化,监督接受政府扶持与科研支持的企业执行装配式建造的效果,提高装配式建筑政策扶持的总效益;合理配置区域内的装配式建筑资源,强化创新成果产出,扩大创新应用规模,提高装配式建筑技术创新投入产出比。
(2)注重区域间装配式建筑技术创新的协同发展,发挥各区域在创新环境、创新成果与创新应用不同维度的优势,加强技术创新科研支持与政策扶持的执行效果,提高投入产出比;在保证区域内技术创新水平提升的同时,强化区域间协同创新产生的合力,优势互补,全面实现装配式建筑的优质高效发展。
本论文评价体系具有严格的理论框架,并充分考虑评价指标的合理性与数据可得性,结论可靠。但评价指标选取与量化方法仍存在优化的空间。
[2]DOU Y D,XUE X L,WANG Y N,etal.New media data-driven measurement for the development level of prefabricated construction in China[J].Journal of Cleaner Production,2019,241.