基于扎根-SNA-ISM 的預制構件精益生產實施驅動因素分析

安玉華，劉 毅

（吉林建筑大學 經濟與管理學院，吉林 長春 130118，E-mail：ly1915574852@163.com）

集約型的裝配式建造方式相較于粗放型的傳統現澆方式而言，具有綠色、低碳等特點[1]，是諸多國家和地區積極推動建筑工業化發展的關鍵路徑。預制構件的應用是發展裝配式建筑的重點，而預制構件的生產會直接影響到構件運輸、施工等后續環節，但由于我國裝配式建筑相關體系發展不夠成熟，預制構件的生產環節存在生產效率低下、管理理念落后等問題，導致此環節資源浪費嚴重。精益生產相較于傳統剛性的大量生產具有明顯的柔性，更易感知及-適應市場的需求變化[2]，因此，如何驅動預制構件精益施工中精益生產至關重要。

目前，針對預制構件的精益施工方面，主要包括精益施工與建筑工業化相互支撐及協同關系[3]、精益思想或與BIM 結合解決裝配式建筑建造過程中存在問題及各目標優化的應用[4]等，其中關于預制構件精益生產的研究，如田登登等[5]利用VSM 優勢識別并分析了構件生產流程中存在的問題，構建以準時制生產為起點的預制構件生產優化框架，并提出改進方案。張忻[6]基于精益管理理念對預制構件的生產進行了改善研究，以實例建立預制構件生產優化精益管理體系，針對等待、多余搬運等7 個方面的浪費問題制定了相應的改善方案。李萌[7]在預制構件廠原材料采購環節提出流程再造后的精益采購體系及供應商選擇評價指標體系，較為有效地解決原材料采購及供應商選擇問題。孟子博等[8]在預制構件廠的構件設計環節引入精益思想，提出精益設計可以從根源減少浪費、提升效率。黃岸等[9]在PC 構件生產線規劃中融入精益生產，設計了新型雙循環生產線，對比其他3 種單類型生產線平衡率，具有提高生產效率、增加生產構件類型等特點，為降低PC 構件成本提供可行方案。谷錦妍等[10]結合BIM 與精益思想，構建了LC-BIM 裝配式建筑管理模式，減少設計浪費、保障生產供應。胡龍偉等[11]將組合賦權法與ISM 相結合對預制構件精益生產實施的關鍵要素進行識別及分析，并據此提出相應對策。以上多數研究是引入精益思想或與信息化技術相結合，對預制構件設計、生產等階段出現的浪費、效率低等問題進行針對性的解決，極少有學者以預制構件精益生產實施驅動因素角度進行系統分析，對預制構件精益生產實施各驅動因素相互作用關系、層級結構的研究缺乏全面性和系統性。

鑒于此，本文通過文獻研究、專家訪談等方式，采用扎根理論明確預制構件精益生產實施驅動因素，建立驅動因素指標體系，結合SNA 與ISM，利用SNA-ISM 法綜合分析驅動因素，確定關鍵驅動因素，理清驅動因素之間的相互關系、層級結構，進而提出促進預制構件精益生產的相關優化對策。

1 預制構件精益生產實施驅動因素指標體系構建

1.1 扎根理論研究流程

扎根理論是一種由具體現象逐步歸納演繹出新的理論框架的質性研究方法，扎根理論重視強調運用系統化的數據對比和歸納方式，使研究更具效能[12]。扎根理論研究流程如圖1 所示。

圖1 扎根理論研究流程

1.2 驅動因素指標體系構建

（1）原始資料收集。本文通過文獻研究、專家訪談等方式，收集驅動預制構件精益生產實施的原始資料。

（2）扎根三階段編碼。首先通過開放性編碼提煉出22 個初始范疇。然后通過主軸編碼將22 個初始范疇建立類屬關聯，提煉出更具概括性的人員素質、技術應用、管理水平、國家政策、市場環境、企業文化共6 個主范疇。最后通過選擇性編碼確定核心范疇及明確“故事線”：預制構件精益生產實施驅動的主要因素來源于人員素質、技術應用、管理水平、國家政策、市場環境、企業文化6 個方面。

（3）理論飽和度檢驗。本文通過用新資料對已經確定的概念及范疇進行飽和度檢驗時沒有再定義出新的概念及提煉出新的范疇，已證明扎根理論得到的理論范疇達到了飽和，驅動因素的編碼工作已經達標。

（4）驅動因素指標體系構建?；谠碚?，最終歸納出22 個預制構件精益生產實施驅動因素（初始范疇），并對其進行編號，如表1所示。

表1 預制構件精益生產實施驅動因素指標體系

2 基于SNA-ISM 法的分析流程

預制構件精益生產實施驅動因素之間聯系錯綜復雜。SNA 能有效識別復雜系統的關鍵驅動因素及其相互作用關系，但無法分析層次結構；而ISM通過分析各要素之間的相互關系，歸納出系統的層級結構來明確關鍵要素[13]?；诖?，利用SNA-ISM法可以更加準確地對驅動因素指標體系進行分析評價。

2.1 基于SNA 的分析流程

2.1.1 計算直接影響矩陣B

本文采用0-無影響，1-影響很小，2-中等影響，3-影響較大和4-強影響5 個級別的評分方式比較各驅動因素之間的作用程度。以收集到的原始數據的算數平均值整數作為所需的對應數據，由此組成直接影響矩陣B。

式中，bij代表橫坐標中的驅動因素Yi對縱坐標的驅動因素Yj的作用程度大小。其中，當i=j時，bij=0。

2.1.2 規范化處理矩陣B，建立規范化影響矩陣N

用最大值歸一化的方式規范化處理矩陣B，建立規范化影響矩陣N。

式中，n為矩陣的維度；bij為矩陣B的元素。

2.1.3 構建綜合影響矩陣O

考慮驅動因素之間的直接及間接影響，采用直接和間接影響累加的方法，按下式計算綜合影響矩陣O。

式中，I為單位矩陣。

2.1.4 建立可視化網絡圖及計算中心度指標

運用Ucinet6 軟件NetDraw 模塊構建驅動因素關系結構可視化網絡圖。為更加明確關鍵驅動因素及其之間的相互聯系，采用量化的中心度指標來分析驅動因素，中心度指標分為點度中心度、中間中心度和接近中心度三類[14]。

（1）點度中心度指與該因素有直接影響關系的因素個數，用作考慮因素在網絡中所處位置，點度中心度越高，表示該因素距離網絡中心越近[15]，與其他驅動因素具有較強的直接影響關系及聯系能力。點度中心度分為點出度和點入度，分別表示該因素對其他因素直接影響及受到其他因素直接影響大小。

（2）中間中心度的作用是識別“中介”因素，判斷因素是否處于多因素間聯系的連線上，表示資源等傳遞過程必須通過“中介”因素才能繼續傳遞[16]，中間中心度越高，樞紐連接作用越強。

（3）接近中心度表示因素與因素間的緊密程度，接近中心度越大表明該因素到其他因素的最短路徑也就越小，緊密程度就越高[17]，越接近網絡中心。接近中心度分為內接近中心度和外接近中心度，分別表示驅動因素在“資源”輸入或輸出受整體網絡的制約程度。

2.2 基于ISM 的分析流程

2.2.1 計算整體影響矩陣G

根據基于SNA 分析流程中得出的矩陣O，按下式計算整體影響矩陣G。

式中，矩陣O=[oij]22*22，I為單位矩陣。

2.2.2 計算可達矩陣T

為簡化整體結構，引入閾值λ?？紤]到憑借經驗對λ取值的弊端，本文通過計算均值和標準差來確定閾值λ[18]，根據下式計算。

式中，α為矩陣O的各因素平均值；β為矩陣O的標準差，λ∈[0，1]。確定閾值λ后，根據下式計算可達矩陣T。

式中，gij為矩陣G的元素。

2.2.3 構建多級遞階結構模型

（1）劃分層次結構。以可達矩陣T為基礎，根據下式分別求出可達集R(Yi)、先行集A(Yi)和R(Yi)∩A(Yi)=L(Yi)。當交集L(Yi)=R(Yi)時，根據層級劃分法則，提取交集L(Yi)為第一層級元素，然后將其對應的行與列從可達矩陣中剔除，操作可達矩陣重復上述步驟，直至預制構件精益生產實施驅動因素全部被劃分到相應的層級。

（2）根據驅動因素層級劃分關系，構建驅動因素多級遞階結構模型。

3 實證研究及結果分析

3.1 基于SNA 的計算

3.1.1 構建驅動因素關系結構可視化網絡圖

通過對從事該領域的專家或從事相關專業的人員以調查問卷或訪談形式，得到了22 個驅動因素之間相互作用程度的打分數據，以此作為基礎數據，得到直接影響矩陣B。根據SNA 法分析流程，構建驅動因素關系結構可視化網絡圖，如圖2 所示。

圖2 驅動因素關系結構可視化網絡圖

3.1.2 計算中心度指標

通過中心度指標定量分析驅動因素，計算結果如表2 所示。

表2 預制構件精益生產實施驅動因素中心度分析

3.2 基于ISM 的計算

基于矩陣O通過式（4）計算整體影響矩陣G，然后根據式（5）計算閾值λ。經過計算，本文α=0.004，β=0.005，故λ=0.009，再依據式（6）確定可達矩陣T。

根據層級劃分法則，對可達矩陣T進行驅動因素的層次劃分，結果如表3 所示。

表3 預制構件精益生產實施驅動因素層級劃分關系

根據上述劃分關系，繪制驅動因素多級遞階結構模型，如圖3 所示。

圖3 預制構件精益生產實施驅動因素多級遞階結構模型

3.3 計算結果分析

3.3.1 SNA 計算結果分析

（1）驅動因素關系結構可視化網絡圖分析。在圖3 可視化網絡圖中接近網絡中心的驅動元素與其他驅動元素聯系較多，如企業領導層面支持程度等，說明這些驅動因素在驅動網絡中影響程度較強，要加強此類因素的重視程度。反之，如精益設計的工藝性及研發情況等驅動因素處于驅動網絡的邊緣位置，與其他驅動因素聯系較少，影響程度較小，可適當關注。此外各驅動因素之間不僅會直接相互影響，還通過其他驅動因素間接影響，產生直接或間接影響的關系。

（2）點度中心度分析。在表2 點度中心度中企業領導層面支持程度、企業管理層貼近生產一線程度、自動化生產實施情況、全面質量管理應用情況、市場需求度、工廠員工精益生產主動實施程度這6 個驅動因素具有較高的點度中心度，說明這些驅動因素與其他驅動因素具有較強的直接影響關系及聯系能力，是重要的驅動因素。

（3）中間中心度分析。自動化生產實施情況、企業領導層面支持程度、全面質量管理應用情況、準時生產系統管理模式應用情況、企業管理層貼近生產一線程度、工廠員工精益生產主動實施程度這6 個驅動因素具有較高的中間中心度，說明這些因素是其他驅動因素“資源”傳遞的關鍵樞紐。加強對這些驅動因素的調節，可有效促進網絡各節點間的“資源”傳遞，從而推動預制構件精益生產實施。

（4）接近中心度分析。企業領導層面支持程度、工廠員工精益生產主動實施程度、企業管理層貼近生產一線程度、員工集體及部門協作程度、準時生產系統管理模式應用情況、全面質量管理應用情況這6 個驅動因素具有較高的內接近中心度，說明這些因素受網絡整體的影響較強、穩定性較差，對其他驅動因素依賴性較強。政策推廣、財政補貼、減少稅收這3 個驅動因素具有較高的外接近中心度，說明這些驅動因素受網絡整體的影響較弱、穩定性較強，能有效影響其他驅動因素。

3.3.2 ISM 計算結果分析

（1）直接驅動因素分析。第Ⅰ層的企業領導層面支持程度等都屬于直接驅動因素。對這些因素的干預將直接影響預制構件精益生產實施，如加強企業領導層面支持程度，提高一線員工、管理人員實施精益生產的積極性，對精益生產的實施有明顯的推動作用。

（2）中間層驅動因素分析。第Ⅱ層有精益設計的工藝性及研發情況等4 個驅動因素，這些驅動因素受多個其他驅動因素的影響，并直接作用于第Ⅰ層的直接驅動因素。第Ⅲ層有自動化生產實施情況等3 個驅動因素。驅動因素來自于人員素質、技術應用等綜合影響，需要從各角度綜合考慮，技術應用對第Ⅱ層的驅動因素起到重要的推動作用。IE 技術支撐情況、ERP 與MES 系統應用情況屬于第Ⅳ層的驅動因素并作為預制構件精益生產實施整體系統的基礎支撐及公司與生產工廠信息交流紐帶，構成了精益生產體系的基礎平臺。

（3）根本驅動因素分析。第Ⅴ層的驅動因素社會認可度、市場需求度、同行示范效和第Ⅵ層的政策推廣、財政補貼、減少稅收屬于根本驅動因素，是預制構件精益生產實施驅動的根源因素。

3.3.3 SNA-ISM 法結果分析

基于SNA 分析，市場需求度是關鍵驅動因素，并同時屬于ISM 計算結果的根本驅動因素。此外，ISM 得出的根本驅動因素與基于SNA 得出的外接近中心度排名前三的驅動因素相對應，符合處于根本性驅動因素且對其他驅動因素有較強的驅動作用的屬性；ISM 得出的中間層驅動因素有超過半數與SNA 得出的中間中心度指標相對較高的驅動因素相吻合，符合與直接驅動因素及根本驅動因素聯系緊密的“中介”作用的屬性，其中自動化生產實施情況和全面質量管理應用情況是“中介”作用較強的中間層驅動因素；ISM 得出的直接驅動因素與SNA 得出的點度中心度及內接近中心度排名前三的驅動因素基本吻合，符合有較強的直接性的驅動作用且驅動作用依賴于“資源”輸入的屬性，其中企業領導層面支持程度和企業管理層貼近生產一線程度是“資源”依賴性較高的直接驅動因素。通過上述分析可以看出，SNA 與ISM 在分析預制構件精益生產實施驅動因素的重要性與層級分類中結果吻合程度具有較高的一致性，這也進一步證明了SNA-ISM 法的適用性和科學性。

4 優化對策及建議

通過SNA、ISM 及SNA-ISM 綜合分析可知最重要的驅動因素包括企業領導層面支持程度、自動化生產實施情況、全面質量管理應用情況、財政補貼、市場需求度、工作標準化制度完善程度。除上述最重要的驅動因素，減少稅收是影響程度較大的根本驅動因素；準時生產系統管理模式應用情況是影響程度較大的中間層驅動因素；工廠員工精益生產主動實施程度、企業管理層貼近生產一線程度是影響程度較大的直接驅動因素。因此，本文針對分析結果提出驅動預制構件精益生產實施優化對策。

（1）加大國家政策扶持力度。財政補貼、減少稅收、市場需求度是應重點關注的預制構件精益生產實施的根本驅動因素。因此，通過財政補貼、減少稅收等政策加大對推行精益生產的預制構件廠及主動建造裝配式建筑的企業的扶持力度，穩定供需關系，并鼓勵實施精益生產的相關企業，逐步實現剛性的大量生產向柔性的精益生產變革，從而推動預制構件精益生產穩步發展。

（2）加強信息化與自動化技術聯動。自動化生產實施情況、信息化技術應用情況、全面質量管理應用情況、準時生產系統管理模式應用情況是影響程度較大的中間層驅動因素。因此通過加強信息化與自動化技術聯動，實現預制構件精益生產準時化及自動化，使構件的生產與供給處于合理的彈性區間。運用管理系統，對構件資源進行精細化管理，做到合理調度，減少資源浪費。

（3）提高相關參與者精益生產積極性。企業領導層面支持程度、企業管理層貼近生產一線程度、工廠員工精益生產主動實施程度是影響程度較大的直接驅動因素。因此，通過提高領導層對精益生產實施的支持，加強管理人員培訓及引導其進入生產一線參與精益生產實施過程，提升生產員工技能及追求、持續改善意識等方式，進而促進相關參與者精益生產積極性，提高參與者的精益思想水平。

5 結語

本文基于文獻研究、專家訪談，采用扎根理論識別并歸納出22 個預制構件精益生產實施驅動因素，將其歸納為6 個主范疇，從而建立驅動因素評價指標體系，作為驅動因素分析的理論基礎；以專家訪談法得到的各驅動因素間相互影響強度數據為基礎，結合SNA 和ISM，利用SNA-ISM 法綜合分析預制構件精益生產實施關鍵驅動因素及驅動因素的層級關系，明確了驅動因素之間的作用機理，得到了制定驅動預制構件精益生產實施優化策略時應重點關注的驅動因素。為以后推動預制構件精益生產實施提供了相應的理論及實踐參考。但本文在識別歸納預制構件精益生產實施驅動因素時，受到實際條件限制，未能將驅動因素考慮全面，在今后研究中爭取獲得更豐富的原始資料、基礎數據，對驅動預制構件精益生產實施進行更深入的研究。