装配式建筑产业链多维度阐释及其供应链自主可控力影响因素测评

周 涛，周亚萍，郭宇晨

(1.山东理工大学 管理学院，山东 淄博 255020；2.山东理工大学 建筑工程学院，山东 淄博 255000)

0 引 言

2018年11月17日，习近平总书记在APEC峰会指出：“在各国相互依存日益紧密的今天，全球供应链、产业链、价值链紧密联系，各国都是全球合作链条中的一环，日益形成利益共同体、命运共同体。”在全球大合作背景下中国正发挥着越来越重要的作用。然而近年来，受新冠肺炎疫情和国际贸易保护主义双重冲击，中国经济发展遭遇空前危机，某些关键行业产业链供应链出现“断链”“断供”等不安全问题，产业链企业陷入困境。究其原因，既有国家产业规划不明确，产业主导技术掌控力薄弱等实践执行层面的缺陷，又有对产业链发展内涵理解不深入，对产业前景与风险考虑不全面等理论认识层面的不足。因此，加强对产业链多维度的全面认识，提升产业链供应链自主可控力，对保障产业链供应链健康、安全发展具有重要意义。

国内外关于“产业链”相关研究主要集中在以下几方面：

(1)产业链内涵研究。1958年赫希曼最先提出产业链概念，认为产业链是“具有相互衔接关系的企业集合”[1]，其经历了一个不断发展的过程，企业间由简单关联结构[2]到网络结构[3]，再到逻辑结构与时空布局结构[4]，发展成为一种战略联盟结构[5]。随着研究深入，产业链逐渐显现其价值增值功能[6]，产业链也被称为价值链[7]；深究其理，产业链形成原理是由内模式和外模式的对接机理构成，其内模式是价值链、企业链、供应链和空间链4个维度的对接过程；其外模式是企业内部调控、市场结构和行业间调控和政府宏观调控3个维度的相互关联过程[8]。

(2)产业链评价研究。学者运用不同方法从不同角度对产业链进行了评价。运用SEM和FAHP方法，对电子信息产业链竞争力进行了评价[9]；基于事件树与模糊集理论，对产业链协同并购风险进行了评价[10]；基于协同理论，应用BP神经网络对产业链供应链协同驱动水平进行了评价[11]。

(3)装配式建筑产业链研究。装配式建筑属智能制造产业，自2016年9月30日，国务院发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》以来，其在整个建筑产业乃至整个国民经济中占有越来越重要的地位。截至2019年中国装配式建筑市场规模已经攀升到全球比重的42.75%，显现出产业爆发力强，技术依赖性高，产业脆弱性大等特点[12]。当前，关于装配式建筑产业链研究主要集中在合作伙伴选择、成本增量、风险管理等方面。

综上所述，国内外学者对产业链的研究取得了一系列成果和观点，但存在以下几点不足：①从不同层面对产业链内涵进行了界定，但从时空链、企业链、供应链和价值链多维度对产业链内涵进行深入阐释的文献还较少；②已有研究对产业链竞争力、并购风险等方面的评价关注较多，而从产业链供应链自主可控力评价角度对其影响因素的研究却鲜有文献，已有资料也大多以政府报告为主，以综述性分析居多；③实践应用方面大多以高新科技产业为主，采用理论演绎与归纳相互印证较多，而针对装配式建筑产业，构建数学模型对产业链供应链自主可控力影响因素进行辨别、分析的研究较少。因此，以装配式建筑产业为例，厘清其产业链多维度链条间相互作用关系，科学探究影响产业链供应链自主可控力水平的关键因素，将为有效解决产业链供应链“断链”问题提供理论参考和实践借鉴。

1 装配式建筑产业链多维度阐释

当前，国内外学者对装配式产业链概念尚未达成统一认识。有些学者认为，装配式建筑产业链是以装配式建筑为对象，以各利益相关企业为载体，以风险共担、利润共享为导向的上中下游企业相互影响和依存的动态增值链[13]；还有学者认为，装配式建筑产业链是包括设计、生产、施工、管理和运营五大环节的全产业链[14]等。综合以上研究，可以认为：装配式建筑产业链是以装配式建筑产品或相关服务为对象，以各利益相关企业为载体，受政府、市场、企业调控影响，在企业链、供应链、价值链和时空链4个维度相互对接均衡中，形成供需结合、信息共享、风险共担的动态增值链。本文将贯穿时空链，从装配式建筑产业链的企业链、供应链、价值链角度分别进行阐释。

1.1 装配式建筑产业链企业链分析

企业是构成装配式建筑产业链基本结构的功能主体，是完成装配式建筑全生命周期建设的基础，也是产品生产、价值增长的基本单元。装配式建筑产业链基于空间维度将企业分为上中下游三部分：上游企业主要以装配式建筑科技服务业为主；中游企业主要以绿色建筑制造业为主，包括建筑建造与设备制造两部分；下游企业主要以装配式建筑配套服务业为主，包括房屋、基础设施建设的运营维护和增值服务两部分。装配式建筑企业链与空间链关系如图1所示。

图1 装配式建筑企业链与空间链关系

由装配式建筑产业链上中下游企业空间布局分析，发现企业功能具备以下两方面特征：①功能多样性，能够满足市场多样化的产品需求；②功能完整性，确保装配式建筑产品各阶段功能完备。

1.2 装配式建筑产业链供应链分析

基于全生命周期的装配式建筑产业链供应链主要包括：项目决策、工程设计、生产采购、仓储运输、吊装施工、运维回收阶段。项目决策阶段：开发商综合考虑外部环境因素，进行项目审查与可行性分析，总承包商确立投标意向。工程设计阶段：设计单位与构件生产商、施工单位充分沟通交流，以集成化设计为指导，将BIM基础设计与智能云设计融合进行技术论证；总承包商与各方一起参与施工图、关键节点连接详图的设计，确保构件的可施工性以及质量标准的满意性。生产采购阶段：构件生产商向设计负责方提出技术底线要求，采购所需材料组织生产；总承包商统筹安排，保证构件质量满足要求，监理单位进行全程跟踪检查。仓储运输阶段：总承包商借助BIM技术与RFID技术充分了解构件的受力特性、构件运输进度等信息，保证构件质量安全；构件生产商与物流运输、仓储管理单位进行业务对接，完成装配构件的仓储运输。吊装施工阶段：总承包商总揽全局，与施工单位共同把握工期进度，组织设计人员与生产人员进驻现场辅助施工人员操作。运维回收阶段：开发商开展销售与售后服务工作，获取经济收益；基于可持续发展理念，当建筑使用寿命终止时，依托逆向物流对可处理构件进行回收再利用。装配式建筑供应链与时间链关系如图2所示。

图2 装配式建筑供应链与时间链关系

装配式建筑供应链与传统建筑供应链不同，具备以下两点特征：①装配式建筑供应链建造周期短，生产方式为工厂预制、现场安装，具有订单生产的特点；②装配式建筑供应链参与企业数量多、涉及专业多，企业间联系紧密，信息共享，协调性高。

1.3 装配式建筑产业链价值链分析

价值链是产业链的根本，产业链是价值链形成和演化的基础。装配式建筑产业具有其独特的行业特性，其产业价值链涉及企业众多，各链条企业活动密切相关，要求企业必须以价值为导向，从技术研发、企业管理等方面增强自身核心竞争优势。项目决策阶段投资方和房地产开发企业对装配式建筑产品进行判断，产生价值；工程设计到吊装施工阶段各主体分别负责相关经济活动，活动中利益相关者交流、合作产生价值；运维回收至建筑使用寿命终止阶段房地产开发企业进行销售、物业管理等活动，在消费者使用建筑产品过程中产生价值。装配式建筑价值链如图3所示。

图3 装配式建筑价值链

装配式建筑产业链价值不仅追求经济效益，还要体现对社会和环境效益的改善，主要表现以下三点特征：①装配式建筑从项目构思到建筑使用期限终止，都离不开对其价值的判断，价值在使用过程中持续体现；②装配式建筑产业链的价值实现是一个有机累加的过程，各利益相关者对产业链价值本着全面认识的宗旨，将共同利益作为最终目标，才能实现产业链整体利益；③装配式建筑产业链可通过各利益相关者内部制约均衡实现价值增长，也可通过产业链向上向下延伸、对外拓展实现价值增长。

1.4 装配式建筑产业链三维结构分析

基于以上分析，构建装配式建筑产业链立体三维结构关系，以清晰阐明企业链、供应链、价值链相互之间的作用机理，如图4所示。

由图4可知，受外部环境影响，在全生命周期时空链中，装配式建筑企业链、供应链、价值链相互交叉融合、相互作用，形成产业链三维结构关系。

图4 装配式建筑产业链三维结构关系

(1)企业链与供应链相互关系。企业是构建供应链的基础，任何供应链都是由若干互为供需的企业组成；供应链是企业链功能的延伸，企业链中各企业处于不同时空阶段，企业间只有通过相互合作竞争建立稳固的供需关系，形成一体化的供应链，企业功能才能实现互补和释放。在企业链与供应链相互作用中，“组织安全性”值得关注。

(2)企业链与价值链相互关系。企业链是实现价值链的载体，价值链是企业链追求的终极目标。企业链各项经济活动中，各企业通过不断技术创新实现功能价值，而相互关联的企业功能价值不断叠加形成价值链。在企业链与价值链相互作用中，“科技自主性”至为关键。

(3)供应链与价值链相互关系。供应链是价值链实现的支撑，价值链是供应链发展的方向。依托价值链制定战略目标，构建全生命周期供应链，并将所获收益在价值单元进行利益分配，从而保障供应链结构关系的稳定。在供应链与价值链相互作用中，“产业脆弱性”极为重要。

综上所述，在装配式建筑产业链三维结构关系中，企业链属结构单元层面，价值链属结构目标层面，供应链属结构运行层面，三者相互作用、紧密关联。因此，贯穿全生命周期时空链，以价值链为目标，依托企业链对装配式建筑产业链供应链自主可控能力进行研究具有重要意义。

2 装配式建筑产业链供应链自主可控能力影响因素测评

2.1 影响因素确立

产业链供应链自主可控能力研究还处于初期阶段，测评指标体系尚不完善。参考相关研究，结合专家访谈法，综合考虑中国装配式建筑产业链供应链发展现状，选取装配式建筑产业链供应链自主可控力关键影响因素，作为各因素层来源解释，以凝聚因素层，并构建出以科技自主性A、组织安全性S和产业脆弱性F为准则层的装配式建筑产业链供应链自主可控力评价体系，如表1所示。

表1 装配式建筑产业链供应链自主可控力评价体系

2.2 研究方法选取

DEMATEL方法是一种基于决策试验与评价试验的系统要素分析法，运用图论和矩阵辨别出复杂系统主要构成要素，通过简化系统结构分析过程，确立要素间因果关系和每个要素在系统中的地位[16，25]，可有效识别目标对象中的关键因素，但研究结论极易受专家主观经验影响。为了有效降低专家主观经验影响，特选用COWA算子进行赋权，以提升测评结果准确性。

2.2.1 COWA算子

COWA算子是由在OWA算子基础上改进而来的区间组合数有序加权算子，通过对评价值进行重新排序，将可能影响评价结果的极端值放置于影响程度较小的位置，最大限度减少主观偏差对赋权结果造成的不合理影响[26]。该方法主要包括以下3个步骤：

(1)数据排序

邀请n个专家对影响因素(指标)打分，得到原始数据集X，并将数据按照从大到小(由y1到yn)的顺序进行重新排序，得到新的数据集Y，即y1≥y2≥y3≥…≥yk≥…≥yn,yk∈[1,2,3,4]，k∈[1,n]。

(2)权重赋值

(1)

(2)

(3)归一化处理

对式(2)求得的结果进行归一化处理[式(3)]，可得到各指标的相对权重值ωi，计算结果见表2。

表2 因素层权重

(3)

2.2.2 DEMATEL计算

DEMATEL可有效识别并分析系统内各因素重要程度及相互间关系，包括以下4个步骤。

(1)建立直接关系矩阵

邀请专家对某指标影响其他指标的程度进行打分，得出直接关系矩阵O。

(2)标准化处理

计算得每行每列之和，取其最大值λ，并通过式(4)求得规范化后的直接影响矩阵N(表3)。

表3 直接影响矩阵

N=λ-1O

(4)

(3)计算综合影响矩阵

通过式(5)求得综合影响矩阵T，其中I为单位矩阵。

T=N(I-N)-1

(5)

(4)计算“四度”

运用式(6)～(9)可求得“四度”，即Di、Ci、Mi、Ri，其中Di为影响度，指T矩阵各行指标加和值，Ci为被影响度，指矩阵各列指标加和值，Mi为中心度，指该指标在系统中的重要程度，Ri为原因度，表明该指标为原因因素，若Ri>0，即该指标对其他因素产生影响，反之则表明其为结果因素，即该指标受其他因素影响。详细计算结果见表4。

表4 各影响因素DEMATEL计算结果

(6)

(7)

Mi=Di+Ci

(8)

Ri=Di-Ci

(9)

式中：tij为矩阵T第i行第j列元素。

2.2.3 COWA-DEMATEL综合计算

表5 自主可控力各影响因素综合中心度排名

(10)

2.3 计算结果分析

2.3.1 综合中心度分析

中心度反映的是各影响因素在装配式建筑产业链供应链自主可控能力评价中所占有的重要程度。由表5可知，准则层中心度排序依次为：组织安全性S、科技自主性A和产业脆弱性F。三类准则层中心度程度相似，其中组织安全性略高。各指标综合中心度排序前五位依次为：核心技术水平A3、外部环境波动F1、信息可控能力S3、合作协同程度F2、组织应急能力S5，均大于0.08。说明要保持装配式建筑产业链供应链自主可控主要依靠先进技术、有效管理与环境稳定三方面的共同作用，如果三方面所含各项指标发生改变，都将不同程度影响装配式建筑产业链供应链的稳定。其中，核心技术水平A3综合中心度最大，为0.1186，表明核心智能建筑技术“卡脖子”隐患是影响装配式建筑产业链供应链自主可控能力的首位因素。中国当前装配式建筑产业在核心技术占比、知识产权自主率、研发成功率、专利授权数等指标已具备较强实力，所自主研发的软硬件技术已基本能够满足国内建设项目的需要，然而在国际高端建设项目竞争中，无论是软件设计还是设备精度都还存在较大差距，核心技术水平还有待向高端提升。外部环境波动F1综合度重要程度居第二位，表明外部环境变化是导致装配式建筑产业链供应链断裂的重要原因。由于受中美贸易摩擦、全球新冠疫情双重影响，中国装配式建筑产业所引入的国外高端设备遭受技术封锁，出现某种程度断链损失，为此中国提出以国内循环为主，国际国内互促的双循环发展模式，倡导国与国之间建立友好竞争、公开透明的合作关系，力求通过减小外部环境波动缓解装配式建筑产业链供应链所遭受的负面影响。信息可控能力S3居第三位，表明信息可控能力高低直接关乎装配式建筑产业链供应链是否稳定。在互联网经济竞争格局下，信息成为稀缺且最具竞争力的资源，通过加大信息资源的投入，建立易于使用、即时反馈、信息安全的装配式建筑项目全周期生产和质量管理平台，可保障供应链自主可控力的提升。合作协同程度F2居第四位，表示产业链供应链自主可控力离不开企业间合作协同的程度。通过利益共享建立供应链企业间自发联结关系，实现供应链节点企业目标战略相互匹配，提升供应链各节点企业间紧密联系的合作程度，可促使装配式建筑产业链供应链自主可控力提升。组织应急能力S5居第五位，表明组织应急能力在产业链供应链可控力评价中处于应急保障地位。当外部突发事件或不可抗力因素引发装配式建筑产业链供应链断裂时，可通过增强产业链供应链信息获取能力、风险规避能力、灾难备份和恢复能力等减少风险损失，维护装配式建筑产业链供应链趋向稳定。另一方面，材料自主能力A4、产品安全水平S2、生产装备水平A4和资金自主水平A2综合中心度较低，说明以上因素对于装配式建筑产业链供应链自主可控力影响较弱。随着政策驱动和市场内生动力的增强，中国绿色建材、机械制造等装配式建筑相关产业发展迅速，原材料供给充足，产品替代性不断增强，设备自主研发能力稳步提升，基本能够满足国内装配式建筑产业链供应链发展需求；另外，资金自主水平A2中心度偏低是由于在装配式建筑产业发展初期，国家政策扶持与资金注入较为积极且可靠，为装配式建筑行业发展提供了足够的资金储备。

2.3.2 原因度分析

由表4可知，影响装配式建筑产业链供应链自主可控能力14项因素中，包含：8项原因因素，原因度越大对其他因素的影响程度越强烈；6项结果因素，原因度越小表明受其他因素影响程度越敏感。原因因素不仅对装配式建筑产业链供应链自主可控力具有直接影响作用，还通过影响其他因素，对其具有间接影响作用。通过德尔菲专家匿名反馈法，构建装配式建筑产业链供应链因果影响关系，如图5所示。

图5 自主可控力影响因素因果关系

由表5可知，外部环境波动F1、资金自主水平A2和人员综合素质A1是原因度排名居前三位的重要原因因素。其中，外部环境波动F1除直接影响产业链自主可控水平外，还间接影响原因因素利益分配水平F4和信息可控能力S3、结果因素合作协同程度F2和材料自主能力A5，而利益分配水平F4又作用于合作协同程度F2，信息可控能力S3又制约产品安全水平S2和组织应急能力S5，各因素最终综合影响装配式建筑产业链供应链自主可控能力(图6)。

图6 外部环境因素影响作用关系树

此外，核心技术水平A3、利益分配水平F4也是影响装配式建筑产业链自主可控能力高低的次重要原因因素，一旦核心技术“卡脖子”，产业链自主性将受到威胁；所获利益是驱使相关企业融入产业链联盟的重要条件，产业联盟的稳定关键取决于企业利益分配的公平性。信息可控能力S3、人员安全水平S1、企业业务能力F3是影响产业链自主可控能力提升的弱原因因素，企业掌控信息是否安全稳定、企业人员是否拥有安全意识、企业是否具有综合竞争力将直接关乎装配式建筑产业链供应链自主可控能力的高低。

产品安全水平S2、材料自主能力A5、生产装备水平A4是结果因素中排名前三位的指标，其因果影响关系如图5所示，其中，产品安全性S2为最敏感指标，其受原因因素人员安全水平S1和信息可控能力S3直接影响；人员安全水平S1又受人员综合素质A1因素影响，信息可控能力S3同时受人员安全水平S1和外部环境波动F1因素影响，各因素综合作用影响装配式建筑产业链供应链自主可控能力。

3 对策建议

结合表4和表5，绘制综合中心度与原因度关系图(图7)，将其划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个象限。其中，第Ⅱ象限为核心关注区域，越偏向右上角的指标，其原因度和综合中心度数值均越高，表明该指标是装配式建筑产业链供应链自主可控力提升的关键作用因素；第Ⅲ象限为有限关注区域，越偏向左下角的指标，其原因度和综合中心度数值均越低，表明该指标是装配式建筑产业链供应链自主可控力提升的限制备选因素；第Ⅰ象限为重要关注区域，第Ⅳ象限为关键关注区域，两区域指标重要程度及原因度介于第Ⅱ、Ⅲ象限之间，表明该区域指标是装配式建筑产业链供应链自主可控力提升的次要关注因素。根据图7，在第Ⅱ象限筛选装配式建筑产业链供应链自主可控力提升的关键作用因素，并提出以下三点建议。

图7 综合中心度与原因度关系

(1)掌握科技命脉，提高科技自主性

人员综合素质A1和核心技术水平A3均位于第Ⅱ象限中间区域，且核心技术水平A3重要程度最高。激烈的市场竞争中，企业是否掌握核心技术，是否拥有高素质人才是提高其科技自主性的关键。应做好以下两方面工作：①提高专项技术人才质量、数量，大力发展人才产业，为装配式建筑产业链发展提供专业性人才保障；②装配式建筑产业链要在关键设计阶段深入研发，配套生产装备和材料，并依据生产设计需求不断寻求创新突破。

(2)统筹组织管理，保障组织安全性

人员安全水平S1和信息可控能力S3均位于第Ⅱ象限边缘区域。增强员工安全意识，实现信息安全可控是保障组织安全性、稳定性的基础。具体从以下两方面入手：①不定期组织思想政治教育培训，从思想层面降低装配式建筑产业链不安全风险；②加强信息安全资源投入，完善信息网络安全防护系统，保障产业链企业间信息共享共通，并建立完备的装配式建筑产业链预警机制，优化产业链安全应急处理流程。

(3)抓住产业弱点，消除产业脆弱性

外部环境波动F1位于第Ⅱ象限最核心位置，企业业务能力F3和利益分配水平F4处于第Ⅱ象限边缘位置。装配式建筑产业链脆弱性包括外部脆弱性与内部脆弱性，外部脆弱性主要受外部环境波动影响，而内部脆弱性则主要受产业链企业间供需利益关系影响。要消除产业脆弱性，需做好以下几点：①加强政府宏观调控与市场调节协调统一，科学预测市场经济周期波动，调查掌握消费需求趋向，更好适应外部环境变化；②各企业深度融入产业链大环境，充分发挥企业功能价值，实现产业链各环节有效运行；③遵循市场供需规律，科学制定价格策略，实现企业间利益合理分配，最大限度保障装配式建筑产业链供应链自主可控。

4 结 语

(1)装配式建筑产业链涉及企业链、价值链、供应链3个维度，三者具有相互作用、相互依存的关系。

(2)装配式建筑产业链供应链自主可控力水平受核心技术水平、外部环境波动、信息可控能力、合作协同程度、组织应急能力等14项因素影响。

(3)通过COWA-DEMATEL综合计算得到：外部环境波动、资金自主水平、人员综合素质为影响装配式建筑产业链供应链自主可控力水平的主要原因因素，而产品安全水平为影响装配式建筑产业链供应链自主可控力水平的主要结果因素。

(4)提升装配式建筑产业链供应链自主可控力水平可从掌握科技命脉，提高科技自主性，统筹组织管理，保障组织安全性，抓住产业弱点，消除产业脆弱性等方面入手。