我国装配式建筑产业发展水平研究

作者:李欣函 尤完
单位:北京建筑大学城市经济与管理学院
摘要:本文基于驱动力、压力、状态、影响和响应5个层面构建装配式建筑发展水平测度指标体系,运用系统综合评价模型探究中国装配式建筑整体发展水平。研究结果表明:我国装配式建筑发展整体来看还处于较低水平,不同地区发展差异明显,区域发展水平从高到低表现为:华东>中南>华北>西南>西北>东北;并且各评价子系统发展不协调,阻碍因素存在区域差异,因此需要因地制宜,根据省域发展的实际环境合理地制定发展战略。
关键词:装配式建筑发展水平DPSIR模型
作者简介:李欣函,女,生于1994年,四川人,硕士研究生,研究方向:装配式建筑、工程管理、建筑工业化。;尤完,男,生于1962年,江苏东台人,教授,研究方向:工程项目管理创新、精益建造、绿色建造与循环经济、建筑企业商业模式创新

1 引 言

近几年在国家的大力推动之下,在行业内掀起了一股“装配式”的热潮,装配式建筑新开工面积逐年递增。住建部数据显示,2019年全国新开工装配式建筑达到4.2亿m²,较2018年增长45%,近4年来装配式建筑的新开工面积年均增长率为55%。目前住建部已认定了30个装配式建筑示范城市和195家产业基地,引领装配式建筑产业的发展。然而,从整体来看,装配式建筑产业的发展进程并没有快速地推进,2019年新开工装配式建筑面积占新建建筑面积的比例约为13.4%,与国务院提出的30%的目标比例还有较大差距。

当前,业内仍多以新开工装配式建筑面积占新建建筑面积的比例或新开工装配式建筑面积增长率等指标衡量我国装配式建筑的发展情况,但这两个指标并不能充分反映我国装配式建筑发展水平。事实上,装配式建筑作为建筑工业化的一部分,也在很大程度上受社会、经济等发展环境的影响。而已有研究多倾向于从产业自身出发进行评价,没有体现与环境之间的相互作用,因此本文从产业和发展环境的互动关系角度出发分析我国装配式建筑产业的生存现状,对我国装配式建筑产业整体发展水平进行综合评价。

DPSIR(Driving-force-Pressure-State-Impact-Response)模型是由加拿大统计学家Freid于1970年提出,最初是用来分析人口发展对资源环境变化的作用,后来由联合国经济合作开发署(OEDC)进一步完善。该模型从系统分析的视角出发,揭示了自然、经济社会和人为活动三者间既依赖又制约的互相关系,同时能清晰地反映模型各子系统之间的因果关系。有研究者已将该模型引入我国建筑业整体发展水平测度、现阶段预制构件厂发展现状测度,本文借鉴其研究思路,引用DPSIR模型系统地建立装配式建筑发展水平测度指标体系,对我国装配式建筑整体发展水平进行定量测度,进而针对测度结果进行分析,为政府制定相关政策提供参考。

2 研究方法和数据来源

2.1 数据来源

本研究数据来源的渠道主要有:国家统计局网站发布的统计年鉴、住建部官方网站、预制装配式建筑网等网站、装配式建筑发展研究报告、以及相关新闻访谈的要问资料梳理,数据均基于2019年。

2.2 模型分析

回顾我国装配式建筑产业的发展可知,该产业的发展受到多重因素相互作用的影响,装配式建筑产业发展系统是一个涉及自然、经济、社会、文化的复合系统,由于各因素间的交互,需要整体上对装配式建筑的发展进行统筹分析。为此,本文选取DPSIR模型进行评价研究,以准确衡量现阶段我国装配式建筑产业发展的真实水平。DPSIR评价模型可以分析模型中各个指标层的因果循环关系,适用于动态性和长效性的原则。有驱动力、压力、状态、影响和响应5个层面的指标。五个层面分别从装配式建筑产业的社会背景、社会活动带来的压力、实际表现、反映在社会经济上的具体状态以及推动装配式建筑产业发展的实操手段和成效等方面来具体分析。模型示意如图1所示。

图1 DPSIR模型框架示意

图1 DPSIR模型框架示意

 

在DPSIR模型中,D代表“驱动力”,是指影响装配式建筑产业发展水平的社会、经济、文化等潜在因素;P代表“压力”,主要指对装配式建筑产业发展起阻碍作用的因素,主要是人为活动造成的;S代表“状态”,是指在“驱动力”和“压力”之下所呈现的现实状态;I代表“影响”,主要是指装配式建筑产业的发展状态反作用在经济、社会等因素上,对其产生的影响;R代表“响应”,是指面对装配式建筑发展产生的影响而采取有效的应对措施。基于此,本文将装配式建筑产业发展水平作为目标层,从驱动力、压力、状态、影响、响应五个准则层出发,制定了17个具体的指标,并引用熵值法明确各指标权重,构成装配式建筑发展水平测度指标体系,如表1所示。

表1 装配式建筑产业发展水平测度指标体系   

表1 装配式建筑产业发展水平测度指标体系

2.3 TOPSIS评价方法

系统综合评价模型TOPSIS(Technique for order preference by similarity to an ideal solution)由C.L.Hwang和K.Yoon提出,是通过计算测度对象与最优方案的贴近度来确定发展水平的方法。计算方法如下。

①建立加权评价矩阵

以标准化矩阵Yij乘以权重矩阵Wj,得到加权评价矩阵Z,见式(1)。

 

②确定最优解和最差解

根据加权评价矩阵Z,确定最优解Z+和Z-最差解,见式(2)和(3)。

Z+={maxZij|i=1,2,3,…,m}={Z1+,Z2+,…,Zn+}(2)

Z-={minZij|i=1,2,3,…,m}={Z1-,Z2-,…,Zn-}(3)

③计算测度对象到最优解和最差解的距离Sj+和Sj-,见式(4)和(5)。

 

④计算贴近度

根据最优解和最差解的距离计算测度对象与理想解的贴近度,见式(6)。

 

其中,Ti∈[0,1],各地区贴近度Ti越大,该地区的装配式建筑发展水平越好。

3 结果与分析

3.1 评价结果

将获取的数据代入上述公式中,计算得出我国装配式建筑发展水平的定量评价结果,如表2所示。

3.2 综合水平评价分析

依据贴近度对全国装配式建筑的发展水平划分为5个等级:I级(0.45,55],II级(0.2,0.45],III级(0.15,0.2],IV级(0.1,0.15],V级(0,0.1],如图2所示。如上文所述,贴近度越接近于1时,装配式建筑发展水平越好,根据综合贴近度数值可知,全国有60%以上的省域综合贴近度分值集中在0.1至0.25之间,25%的地区低于0.1,可见全国的装配式建筑发展整体水平还较低,大多数省市都处于中等水平以下。

为整体了解我国装配式建筑的发展水平,根据上文计算结果得出各区域装配式建筑整体发展情况,结果如表3所示。

综合来看,华东地区的装配式建筑产业发展遥遥领先其他区域,其中山东、上海、江苏、浙江、安徽都是国家装配式建筑重点推进地区。尤其是山东省,其状态层指标和综合指标得分排名都为第一,可见其近年来装配式建筑产业的发展较好,浙江、江苏和上海紧随其后。2019年整个华东地区除福建外,其他省市装配式建筑新开工面积均超过2000万m2,规模发展十分迅速。除此以外,山东省和上海地区的混凝土构件年设计产能分别达到3500万m3和3444万m3,生产能力也处于全国领先水平。其次是中南地区,其发展较好的城市主要是湖南省和广东省,其综合指标得分都在全国前十,据统计,2019年湖南省的混凝土构件年设计产能达到3200万m3,位居全国第一。接着是华北和西南两个区域,华北区域主要依靠京津冀城市群的发展拉动,其中北京的装配式建筑产业发展较早,是国家装配式建筑发展的重要示范城市,而四川省则是西南地区发展较好的省份。装配式建筑发展最差的是东北和西北地区。这些地区可能受经济、技术、物流等因素的限制,其整体装配式建筑产业发展水平较低。

表2 装配式建筑发展水平测度值   

表2 装配式建筑发展水平测度值

表3 区域装配式建筑发展水平测度值   

表3 区域装配式建筑发展水平测度值

3.3 子系统水平评价分析

根据子系统表征的实际意义,即:“驱动力”表征对装配式建筑产业发展水平驱动,“压力”主要指对装配式建筑产业发展的阻碍,“状态”指在“驱动力”和“压力”之下所呈现的现实状态,“影响”是指装配式建筑产业发展对经济、社会等的影响,“响应”指面对装配式建筑发展产生的影响而采取有效的应对措施。

(1)驱动力系统

图2 全国装配式建筑的发展水平等级

图2 全国装配式建筑的发展水平等级

 

从东部沿海往西北部,装配式建筑产业发展驱动力系统贴近度逐渐降低,东部沿海地区经济发展突出,人口密度、城镇化率、从业人员配置等潜在驱动力较强,也为装配式建筑产业的发展提供了发展的空间,而这些指标随着往西北部延伸优势逐渐减弱。因此,对于西北部地区来说,首先需要着重解决驱动力系统的问题。

(2)压力系统

压力系统中华东和中南两个地区的整体得分较高,但是其中江苏、浙江、上海几个经济相对较发达的省份得分并不高,这几个区域虽然基础配置优越、发展驱动力强,但是随着城镇化率的提高,人口密度增加,不可避免地增大了环境承载的压力,也带来了建筑业能源消耗增大等问题,同时传统建造方式生产效率相对较低也使得建筑企业面临高负债等发展压力。因此驱动力系统的优势或许反而会给一些地区带来压力系统问题。因此,这些地区要缓解压力,就必须注重经济与生态协同发展,同时加大人才培养和创新力度,提高企业生产效率,推进产业高质量发展。对于西藏、青海、云南等地区,其经济发展相对落后但是能源消耗也较小、环境治理压力较小,在压力系统中得分较高,也验证了上述分析。从分系统到整体的结果可以看出,驱动力、压力、状态、影响和响应5个系统高水平协调,才能提升整体系统的良性循环,进而改善产业的发展水平。

(3)状态系统

状态系统主要考察目前装配式建筑产业的积累现状和基本生存的能力和条件。就状态系统的贴近度而言,华东地区遥遥领先其他地区,在驱动力系统和压力系统综合作用下,装配式建筑的发展状态处于领先的水平。山东、浙江、江苏三个省份的状态系统贴近度超过0.45,发展态势呈良好趋势,整个华东地区的装配式建筑新开工面积超过20000万m2,占全国比例超过50%,且其预制钢结构产能和预制混凝土构件产能水平都明显高于其他区域。其中地区发展状态差异较大,例如四川、湖南以及京津冀地区的装配式建筑发展状态优于同地区其他省市。

(4)影响系统

整体而言,各地区影响系统贴近度都较低,这与近年来我国建筑产业转型升级,产业发展增速放缓向高质量发展有关。相比而言,东部沿海地区本身地理位置、人口、企业数量等社会经济指标均处于全国领先水平,为装配式建筑的发展提供了良好的基础,而建筑转型发展的成果也给经济社会带来了更为乐观的反馈。

(5)响应系统

响应系统指标表征对为促进装配式建筑发展而采取的措施,包括国家装配式产业基地数量、装配式建筑示范项目数量以及建筑业劳动者薪酬三个指标。2017年国家发布第一批装配式建筑国家产业基地名单,引领全国装配式建筑发展,在技术科研、人才培养和管理服务等方面都取得多项显著成果。国家组织开展装配式建筑示范项目征集,提高发展积极性,以及建筑业劳动者薪酬的增加等都为提升装配式建筑发展水平提供了长远的响应措施。这些措施相比较来看,也是东南部地区占据了领先优势。

4 结论及建议

本文基于DPSIR模型,选取2019年的指标数据,构建装配式建筑评价指标体系研究我国装配式建筑的整体发展水平,结果显示:

(1)我国装配式建筑发展整体来看还处于较低水平,呈现华东地区目前占据领先优势、中南和华北地区紧跟其后发展、西北和东北地区相对落后的发展格局。其中,山东、江苏、浙江和上海地区的装配式建筑发展水平占据鳌头,引领全国装配式建筑的发展。全国各系统的得分排序为:压力>响应>影响>状态>驱动力,驱动力系统和状态系统是目前我国装配式建筑产业发展较弱的主要阻碍因素,政府在改进措施上应着重从相应系统因素入手,按照排序逐个攻破,统筹提升促进装配式建筑产业的发展水平。

(2)不同省域的各个子系统发展极不协调,没有出现五个系统表现都较优的区域。首先,各地社会、经济发展水平不同,造成各省域间的潜在驱动力差别较大,因此需要减小区域间的差异,协调全国人口密度、城镇化水平以及资源的合理分配。江苏、浙江、上海等经济发展较好的东部沿海城市,虽然驱动力强,但是压力系统表现欠佳,需加大对资源能源的节约利用,注重产业、经济与生态环境协同发展,并且充分利用自身人才储备和经济发达等优势加强技术研发和创新力量来推进产业向高质量、绿色方向优化升级。

(3)在驱动力系统和压力系统综合作用下,华东地区的装配式建筑发展状态处于遥遥领先全国的水平,区域间存在一些省份自身发展水平较高带动周边地区集聚发展的格局,例如京津冀、长三角等地区,因此要充分发挥这些地区的组团发展模式,发挥区域间的合作和带动效应,推进空间联动发展。

(4)从目前影响系统和响应系统的情况来看,东部沿海地区本身地理位置、人口、企业数量等社会经济指标为装配式建筑的发展提供了良好的基础,而建筑转型发展的成果也给经济社会带来了较为乐观的反馈。国家为提升装配式建筑发展水平提供了长远的响应措施,这些措施相比较来看也是东南部地区占据了领先优势。

不同区域的子系统表现出不同的优劣势特征,但都存在系统发展不协调的问题,因此,需注重各系统协调发展,改善劣势指标,发挥优势指标,全方位的提升装配式建筑产业的发展。我国各地区装配式建筑产业发展差距较大,不同的地区具有不同基础条件和资源状况,所以政府在推动装配式建筑产业发展过程中,需要因地制宜,根据省域发展的实际环境合理地制定发展战略。

 

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Research on the Development Level of Prefabricated Building Industry in China
LI Xinhan YOU Wan
(College of Urban Economics and Management,Beijing University of Civil Engineering and Architecture)
Abstract: Based on five levels of driving force,pressure,state,influence and response,this paper constructs an index system for measuring the development level of prefab buildings in China,and uses a systematic comprehensive evaluation model to explore the overall development level of prefab buildings in China.The results show that the development of prefabricated buildings in China is still at a relatively low level as a whole,and there are obvious differences in the development of different regions.The regional development levels from high to low are as follows:Eastern China>Central south China>Northern China>Southwestern China>Northwest China>Northeast China.Moreover,the development of each evaluation subsystem is not coordinated,and the hindering factors are regional differences.Therefore,it is necessary to take measures according to local conditions and formulate development strategies reasonably according to the actual environment of provincial development.
Keywords: prefabricated building; level of development; DPSIR model
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