目前, 我国正大力推广装配式建筑, 随着政策层面的持续推进, 我国装配式建筑渗透率提升加快, 2016年我国装配式建筑行业总产值约3168亿元, 同比增长40%。但装配式建筑面积占新建建筑面积仅3%左右, 装配式建筑工程的中标平米造价较现浇结构式高738.82元/m², 成本高直接导致了装配式建筑工程的市场推广遇到强大的阻碍。在装配式建筑发展过程中, 内部发展动力不足, 又缺乏外部推动力, 装配式建筑的发展定会停滞不前。因此, 在市场调节装配式建筑发展过程中出现失灵现象, 需要施加外力增强市场内动力。政府是完善市场动力机制的强大外推力, 政府作为推广装配式建筑发展的引导者, 需建立一套完整的装配式建筑价格补偿机制, 从而推动装配式建筑的长远发展。

通过阅读、整理补偿机制方面相关文献可知, 目前关于装配式建筑的研究内容大多集中在技术、成本等方面, 装配式建筑价格补偿方面的研究相对较匮乏。通过对林业、农业方面的研究, 补偿政策多是运用系统动力学进行研究, 鉴于装配式建筑发展的实际情况, 依据林业、农业现有的研究成果, 本文采用系统动力学来研究装配式建筑价格补偿模型构建问题。

本文从装配式建筑价格补偿的角度出发, 分析装配式建筑价格补偿相关的因素间的作用关系, 构建装配式建筑价格补偿SD模型, 通过对因果关系图和流程图的分析, 较为清晰地展现各因素之间的相互作用机理, 完善装配式建筑价格补偿政策, 为后续研究奠定坚实的基础。

系统动力学是1956年由美国麻省理工学院Forrester J W创立的一门分析研究信息反馈的学科, 其能处理高阶次、非线性、多重反馈、复杂时变的系统问题, 模型中常常遇到数据不足或某些数据难于量化的问题, 系统动力学几个要素间的因果关系及有限的数据集, 一定的结构仍可进行推算分析。正是由于这些优点使其广泛地应用于经济社会发展的各个领域。

装配式建筑价格补偿系统是一个开放的、不具备单一线性关系的复杂大系统, 受到政策、市场、技术、经济等因素的影响, 具有动态性、长期性、反馈性等特点, 系统的运行是各类因素彼此间相互作用的过程。采用普通的研究方法, 容易忽视系统中每个要素彼此之间的相互作用关系, 不能较准确地对其进行分析和预测, 也很难展现系统发展的动态效果。同时, 普通的研究方法最大的缺点是回避了“系统中的某个要素对系统的影响到底有多大”这样一个问题。而系统动力学提供了一种动态性的以系统全过程作为基点的科学分析方法, 能够将系统中的各个因素较好地融合在一起, 得出各个因素之间的内在逻辑关系, 进而从整体性角度对系统进行研究, 所以利用系统动力学来研究装配式建筑价格补偿是可行的。

系统动力学在装配式建筑价格补偿方面的研究具有以下优势:

第一, 装配式建筑的发展涉及因素众多、各因素相互关联, 系统动力学可以在复杂条件下综合考虑多种因素, 有效地分析出影响因素, 同时还可以分析出各个影响因素之间的相互作用关系。第二, 系统动力学能有助于运用定性与定量相结合的方法分析装配式建筑价格补偿问题。第三, 装配式建筑是一个反馈的、复杂的动力系统, 系统动力学是动态分析方法, 可以根据随时间变化的情况得出系统变化的规律, 可以动态地分析所研究的问题。因此, 将系统动力学应用于装配式建筑价格补偿, 更能够对建筑发展缓慢的成本瓶颈问题进行系统地分析。因此, 借助于系统动力学对装配式建筑的价格补偿机制进行研究是适用的。

装配式建筑价格补偿系统可划分为技术研发子系统、规划设计子系统、生产子系统、运输子系统、施工安装子系统和运营子系统。在此基础上, 可进一步将影响装配式建筑效益的因素分为现金流出和现金流入两个方面。这些影响因素都不是单一存在的, 它们相互之间相应存在着某种联系, 因而在分析影响装配式建筑效益的因素时不可以将其逐个独立开来, 而应将其化为一个有机整体, 进行多方考虑和分析。

在技术研发方面, 技术是支撑装配式建筑相关企业发展的核心要素, 装配式建筑相关企业由于前期投入过大, 在维持现有生产技术下, 有较少资金可以投入到技术研发当中, 所以在技术研发阶段研发投入是影响装配式建筑效益的重要因素;

在设计方面, 设计人员的集成化设计水平直接关系到后续生产及施工安装阶段的效率和成本, 因此本阶段影响装配式建筑效益的因素有:设计成本、设计成本生成效率、集成化设计水平;

在生产方面, 费用主要分为构件厂建厂费用、设备费用以及构件生产费用, 其中建厂费用包括前期建厂用地费用和所需缴纳的税费, 土地费用按每一年的摊销费用计算, 设备费用包括设备购置费用和设备维护费用, 构件生产费用包括人工费、材料费、模具摊销费, 因此本阶段影响装配式建筑效益的因素有:生产成本生产速率、土地费用、人工费用、机械费用、材料费用;

在运输方面, 运输费用的大小与运输效率、运输构件总量和运输距离的大小有关, 因此本阶段影响装配式建筑效益的因素有:运输成本生产效率、单位构件运输费用、运输效率;

在施工安装方面, 将已经运输到施工现场的构件, 通过机械吊装的方式将其与现浇部分进行组装, 再用混凝土浇注、锚固以此达到固定的目的, 经养护使其混凝土的强度等级满足要求, 实现装配式结构与现浇结构的充分结合, 最终形成强度满足要求的建筑整体, 安装阶段对装配式建筑效益影响较大的因素有:施工安装成本、调整参数、管理水平、安装效率。

本着必要、简约的原则确定系统边界, 即将对装配式建筑效益影响较大的因素划入系统内, 剔除影响程度较小的因素, 从装配式建筑建设的全过程角度出发, 将影响因素划分如下 (表1) :

通过对装配式建筑效益影响因子的筛选, 确定了装配式建筑价格补偿系统的内部元素。首先对这些影响因子进行分类, 判断其所属的变量类别, 继而在系统动力学软件VENSIM-PLE中建立各个因素之间的关系, 即为装配式建筑价格补偿因果关系图。

在装配式建筑项目中, 装配式建筑价格补偿的实施效果受补偿对象的选择、补偿额度的大小以及补偿阶段的选择等多方面的影响, 基于装配式建筑价格补偿的各子系统及其之间的相互作用关系, 建立装配式建筑价格补偿因果关系图, 如图1所示:

从图1中可以清晰地看出各个因素之间的正负因果反馈关系, 其中, 箭头最多的因素有生产成本生成速率、运输成本生成速率、施工安装成本生成速率、单位面积售价等, 这些都是工程项目效益的直接或间接影响因素。图中影响因子大致可以分为两类, 即现金流入与现金流出。现金流入部分包括售房收入与政府的财政补贴, 对总体指标起正相关的作用, 现金流出部分包括各个阶段的生产成本, 对系统总指标起负相关的作用, 由于装配式建筑具有很强的经济外部性, 其成本往往高于住宅市场平均价格, 而其售价与普通住宅相同, 故其利润较普通住宅偏低。

因果关系图中其他的影响因素大都是一些常量, 比如城市GDP、单位时间劳动力成本、集成化设计水平、建筑面积、消费者单位面积补贴等, 这些因素的值可以进行调整, 不仅方便对于不同城市、不同项目的模拟, 也有利于进行因素的敏感性分析。

装配式建筑价格补偿系统由于包含元素之多且元素之间的作用关系错综复杂, 通过对系统的反馈回路进行分析, 可得每一元素是通过哪条路径而对其他因素产生作用的。装配式建筑价格补偿因果关系图主要包含的回路有:

(1) 单位面积售价 (+) →房价收入比 (+) →新增住宅需求 (-) →住宅需求 (+) →供求比 (-) →单位面积售价 (+)

该反馈回路为正反馈回路, 正反馈回路属于增强型。房价收入比作为影响居民购买力的主要因素, 当居民可支配收入增长到一定程度, 房价收入比将会降低, 购买意愿便有所增强, 购买力也随之提升, 装配式建筑市场需求增大, 进而提升装配式建筑的整体规模。

(2) 人均GDP (+) →居民可支配收入 (+) →单位面积售价 (+) →房价收入比 (-) →新增住宅需求 (+) →住宅需求→新建装配式建筑 (+) →装配式建筑宏观经济效益 (+) →人均GDP (+)

该反馈回路为负反馈回路, 负反馈回路属于平衡型。人均GDP可以衡量某个地区经济的发展情况, 人均收入受其所在城市GDP影响, 当某个地区的经济发展处于领先时, 人均消费必将有所提高, 购买力的提升直接导致购买欲望增强, 对装配式建筑的购买力也将有所提高, 装配式建筑的发展可以带动相关技术、材料等产业的发展, 经济得到发展, 人均GDP提高, 形成良性循环。

(3) 消费者购买意愿 (+) →住宅需求 (+) →新建装配式建筑 (+) →装配式建筑宏观经济效益 (+) →人均GDP (+) →居民可支配收入 (+) →单位面积售价 (+) →消费者单位面积补贴 (+) →消费者购买意愿 (+)

该反馈回路为正反馈回路, 正反馈回路属于增强型。该反馈回路表明消费者购买意愿增强, 直接影响到住宅的需求, 需求加大后必然会刺激新建装配式建筑, 装配式建筑规模逐渐扩大, 可以更好地发挥其经济效益, 从而带动地区GDP的增长, 经济增长会导致房价上涨, 此时, 对于购买装配式建筑的消费者的补贴也要做适当调整, 继续刺激消费者购买装配式建筑, 由此形成良性循环。

根据上面装配式建筑价格补偿的因果关系图, 建立动态系统结构流程图, 如图2所示。

政府在装配式建筑价格补偿机制中扮演引导者的角色, 通过政府的补偿这一外推力, 推动市场机制更加高速地运转, 本文通过对因果关系图和流程图的分析, 可以得知政府的补偿政策是如何通过其他变量影响装配式建筑。

(1) 在技术研发阶段, 政府作为技术研发的引导者, 政府应出资成立装配式建筑技术研发机构, 并投入科研专项基金, 联合高校、企业形成完整的科研系统, 共同完成技术研发, 才可推动技术革新。除此之外, 在自主研发的同时也应向国外装配式建筑发展较为成熟的国家学习, 引进技术;

(2) 在规划设计阶段, 政府应对于装配式开发企业给予土地出让金优惠、税收优惠等措施激励其开发建设装配式建筑。设计阶段是控制增量成本的源头, 因此, 要对设计阶段进行优化, 政府除了要把控结构的安全性和合理性外, 要更加注重构件的重复使用率和生产施工效率, 在设计中, 提高构件的重复使用率, 可使构件生产现场无需频繁调整生产模板, 提升构件生产效率, 节约构件生产时间, 降低构件生产单价。

(3) 在生产阶段, 考虑到成本和效率问题, 构件厂生产构件的模具种类不宜过多, 相同规格的构件越多, 模具摊销费用会越小。政府应提供给构件厂生产技术方面的指导使其生产的种类、数量最合理, 同时给予构件生产厂构件生产费用补贴、税金优惠等;

(4) 在运输阶段, 政府在统筹构件厂位置时, 应充分考虑构件厂与施工现场的距离, 设计最为经济的布局, 节省运输费用, 运输到施工现场的构件的顺序应与施工安装顺序一致, 堆放位置也尽量距离安装位置最近, 要对构件厂给予运输补贴;

(5) 在施工安装阶段, 政府对安装人员进行专业培训, 对于施工单位给予安装补贴;在运营阶段, 政府应对装配式建筑消费者进行补偿, 可通过降低首付标准、信贷优惠、单位面积补贴、直接的现金补贴来刺激消费者购买装配式建筑。

结合系统动力学相关理论, 构建出装配式建筑价格补偿的系统动力学模型。通过对建立的因果关系图和流程图进行分析, 得出装配式建筑价格补偿自身是一个复杂的运行系统, 在装配式建筑的内部存在着技术研发子系统、规划设计子系统、生产子系统、运输子系统、施工安装子系统、运营子系统, 各子系统之间相互制约、相互作用, 构成了装配式建筑价格补偿有机整体。在研究装配式建筑价格补偿的问题时, 必须把装配式建筑价格补偿问题看成一个有机整体来研究, 仅仅在一个方面进行补偿, 而忽略了各子系统之间协调发展的做法, 不能带来装配式建筑的长远发展, 显而不可取。通过本文装配式建筑价格补偿系统动力学模型构建的研究, 可使业内人士对于装配式建筑价格补偿的实际运行情况有了一个全面的了解, 为进一步研究装配式建筑价格补偿的相关问题奠定基础。同时必须看到, 政府仅仅靠单纯的直接政策补偿仍远远不够, 唯有制定更为完善的相关法规、标准, 关注整个房地产业上下游各相关方的不同利益诉求, 培育构造全产业链的建筑工业化经营模式, 最终发展孕育出足以产生规模经济优势的产业格局, 装配式建筑产业才能大有作为。