基于可拓物元模型的装配式建筑供应链韧性评价

李锦锦 LI Jin-jin；罗岚 LUO Lan

（南昌大学公共政策与管理学院，南昌 330031）

0 引言

装配式建筑因其具有绿色、环保的特点，受到了国家的大力推广。然而，目前我国在装配式建筑供应链管理上仍处于探索阶段。装配式建筑供应链韧性一般被理解为供应链受到冲击后恢复供应的能力。准确地评估装配式建筑供应链弹性韧性是科学精细管理装配式建筑施工建造过程的基础。

目前学者对装配式建筑供应链韧性的研究还处于初步探索阶段。朱蕾[1]基于文献识别，确定了装配式建筑供应链韧性关键影响因素共15 个，并利用ISM 法分析影响因素之间的层次关系，结果发现构件制造是根本影响因素。Lu[2]采用结合毕达哥拉斯模糊集的DEMATELISM 法对装配式建筑影响因素进行分析，并通过案例研究验证了结果的科学性。张美洁[3]同样对装配式建筑供应链韧性影响因素进行了研究，通过对262 份问卷进行统计分析，结果表明构配件生产灵活性、物流能力和装配式施工水平等对供应链韧性具有显著的积极影响。G1法是一种改进的层次分析方法，已成功运用于供应链风险预警[4]和城市水土生态安全评价[5]等领域；可拓物元理论是一种组合可拓学和物元法的新颖评价方法，近年被用于施工安全管理水平评价[6]和城市内涝灾害风险评价[7]等领域。

为此，本文采用G1 法结合可拓物元理论提出装配式建筑供应链韧性评价模型，以期对现实中装配式供应链管理有一定的参考。

1 装配式建筑供应链韧性评价指标体系建立

参考文献[8-10]，选取了出现频率较高，且可操作性较强的影响因素，指标体系详情见表1。

表1 装配式建筑供应链韧性评价指标体系

2 装配式建筑供应链韧性评价模型

2.1 基于G1 法确定指标权重

G1 是在AHP 法的基础上提出的一种主观权重赋值方法，相比之下，有着无需构建判断矩阵、无需一致性检测等优点。其具体计算步骤如下[11]：

2.1.1 确定重要性排序

2.1.2 进行临近指标重要性判定

邀请专家对评价指标x*k和x*k-1的相对重要程度进行比较：

式中，ω*k-1，ω*k分别代表评价指标x*k-1和x*k的权重系数，rk的取值在[1，1.8]之间，具体取值规则参考文献[11]。

2.1.3 权重系数计算

计算第n 个评价指标的权重为：

根据ω*n计算第n-1 个评价指标的权重：

2.2 装配式建筑供应链韧性评价物元矩阵的确立

2.2.1 确定待评价物元矩阵

对装配式建筑供应链韧性的各因素指标 x1，x2，…，xk进行评估，将得到的评估值标 v1，v2，…，vk用下面的物元矩阵表示[12]：

其中，N 表示装配式建筑供应链的韧性等级；vk表示带评价项目的装配式建筑供应链韧性的第k 个因素指标 xk的评估值（k=1，2，…，n）。

2.2.2 计算关联度

2.2.3 装配式建筑供应链韧性等级的确定

由式（6）计算出装配式建筑供应链韧性的各评价指标与各韧性等级的关联度矩阵：

结合权重向量W，装配式建筑供应链韧性与第j 级韧性的关联度为：

则待评项目装配式建筑供应链韧性等级为jo 级。

3 实例分析

3.1 工程概况与权重计算

本文以某项目供应链为例，该项目外墙、楼梯等采用预制构件，主体结构部分采用装配式混凝土剪力墙结构，总预制率约38%，装配率46%。

根据式（3）可得：

由此求得一级指标权重系数矩阵为 W*=[0.173，0.095，0.332，0.123，0.277]，受限于篇幅，各一级指标下二级指标的重要性排序和 rk的取值本文不再列出，通过式（2）-（3）可求得各一级指标下二级指标间的相对权重。如表2 所示。

表2 评价指标权重

整理表2 中的数据，即可求得所有二级指标的权重W=[0.039，0.082，0.051，0.022，0.029，0.043，0.141，0.108，0.083，0.074，0.049，0.080，0.061，0.136]。

将装配式建筑供应链韧性分为{很差，差，一般，强，很强}共五个等级，一级对应评估值[0，1]，二级对应评估值（1，2]，以此类推，五级对应评估值（4，5]。

依据装配式建筑供应链韧性因素指标x1，x2，…，xn（n=14）分别处于不同等级的评估值范围，可以得到装配式建筑供应链韧性评价的经典域物元矩阵为：

综合各因素指标的取值范围，建立装配式建筑供应链韧性评价节域：

3.2 评估韧性等级

邀请7 位专家对该项目供应链韧性指标进行打分，结果见表3。

11月8日起，美国加州北部及南部爆发山火并迅速蔓延，大火范围达近4.5万公顷，山火造成31人死亡，此外还有228人失联。此次山火已成为加州历史上最具破坏性的一次火灾，估计死亡人数将进一步上升。

表3 专家评分值

3.2.1 计算关联度矩阵

由式（5）可得：

3.2.2 计算关联度

由式（8）可知，该项目的装配式供应链韧性与第j 级韧性的关联度K1（R）=-0.64，K2（R）=-0.53，K3（R）=-0.29，K（4R）=0.04，K（5R）=0.02。则Kj（0R）==K（4R）=0.04。由此可知，该项目韧性等级为四级，即韧性强。

该评价结果与实际情况相吻合，该项目自开工以来受到大大小小的冲击，但供应链始终保持着较强的稳定性。针对该项目薄弱项，如物流信息整合能力，信息共享水平和企业设备先进性等，可通过加强网络监控体系的建设，建立装配式建筑信息共享平台，加大设备资金投入等方式提升该项目供应链韧性。针对权重占比较大的重要影响因素，如施工技术水平和施工人员素质等，可通过健全施工技术制度，注重专业人才培养，制定奖惩机制等方式稳固该项目供应链韧性。从项目整体上看，合作伙伴关系需各方积极推动，定期组织专业交流和相关讲座等，推动企业间的友好往来。

4 结语

①针对装配式建筑供应链特点，结合文献调研，建立了由构配件生产能力、物流能力、施工水平、信息化水平和供应链节点企业5 个一级指标和构配件生产管理能力等14 个二级指标构成的装配式建筑供应链韧性评价指标体系。

②整合G1 法和可拓物元理论的优点，提出了基于可拓物元理论的装配式建筑供应链韧性评价方法，该模型具有计算快捷、效率高和实践性强的优点。

③应用本文所提出的评价方法对某市某装配式工程进行供应链韧性评价，定量算出该装配式工程供应链韧性等级为强，对未来项目供应链韧性评价有一定的参考价值。