李 洪 杨 静 范佳宸

(1.广西科技大学 土木建筑工程学院，柳州 545006；2.广西科技大学 BIM研究中心，柳州 545006)

引言

近些年，建筑业发展规模的增长速度呈现出放缓的趋势，传统现浇建筑的粗放型现场施工方式表现出了越来越不适应绿色可持续发展的社会形势，而具有工期短、质量高、更绿色环保等特点的装配式建筑逐渐进入人们的视野。为加快我国城市化发展进程，发展装配式建筑也逐渐成为一种行业趋势。装配式建筑随即也得到了我国政府部门的高度重视，国家及地方政府针对装配式建筑出台了许多有关的法律文件、规章制度以及优惠政策。但装配式建筑在国内还处于起步阶段，国内没有一套标准的设计、生产、运输、安装流程，从而导致其成本比现浇式建筑高出20%～40%左右不等，因此不难看出，成本问题一直是制约装配式建筑发展的重要原因。

本文通过可视化分析和社会网络分析对国内外大量的文献数据进行计量分析，生成关键词知识图谱，研究近年来装配式建筑成本控制的国内外热点与趋势，总结出国内外研究现状，找到主要影响装配式建筑成本的因素，为我国建筑业的发展提供一定的参考价值。

1 研究方法及数据采集

1.1 研究方法

CiteSpace是一款能从海量的文献数据中找到所研究知识领域最关键信息的软件，能够直观、清晰地展示出数据信息化的知识图谱，便于研究者们快速探索相关知识领域的研究热点[1]。

社会网络分析是社会网络理论的一个具体工具，通过对人与人之间、组织之间、信息之间或知识处理实体之间的关系进行描述，从而对其价值进行估量[2]。

1.2 数据采集

本文国外研究现状的数据来源于Web of Science数据库(简称WOS)，进入数据库，点击WOS-清华/北大(1900年不含JCR)入口，选择“基本检索”与“所有数据库”选项，搜索类型为主题并输入“Cost control of prefabricated building”，时间跨度为最近五年，共检索到6 304篇有关装配式建筑成本控制的英文文献，点击导出并选择“其他文件格式”，由于记录来源一次不得超过500条，需要分次进行导出，记录内容选择“作者、标题、来源出版物、摘要”，文件格式选择纯文本，选择导出并放入指定文件夹。

国内研究现状的数据来源于中国知网(简称CNKI)，通过进入网站选择高级检索，主题输入“装配式建筑成本控制”，时间直至2020年5月12日，共检索到133篇有关装配式建筑成本控制的期刊文献，将检索到的文献全选并选择上方的“导出与分析”，导出文献选择Refworks格式且资源类型为全记录、全文本，点击导出并放入指定文件夹保存。

为了弥补国内装配式建筑成本控制研究文献较少的缺陷，同时采用UCINET软件对从中国知网检索出来的133篇有关装配式建筑成本控制研究的文献进行社会网络分析，通过网络的中心性联系中分析其研究热点与趋势，找出影响装配式成本的关键。

图1为中国知网检索装配式建筑成本控制的计量可视化分析发文量趋势图，从图中可以看到，我国研究学者发表的有关装配式建筑成本控制的第一篇文献出自2015年，2015年至2018年每年增长速度都有在提升，尤其在2017年至2018年这一年里上升最快，但从2018年往后直到2020年这两年间文献发表的速度虽然在增长但却开始减缓，并且在这五年里有关装配式建筑成本控制研究的文献年发表量不超过75篇。

图1 历年发文量趋势图

2 研究热点分析

2.1 国外研究现状分析

图2是通过导入数据从CiteSpace软件运算得出的关键词共现聚类图谱。

图2 关键词共现聚类图谱

表1所示的是装配式建筑成本控制研究关键词高频次节点选取频数大于等于80并剔除与本论文研究主题无关的关键词所形成的从高到低排列的表格，绘制的具有高频次的关键节点共15个。可以发现国外学者对于装配式建筑成本控制的研究较早，集中在2015-2016年，研究导致成本产生的主要影响因素，并发现与构件的设计、性能、加工制造等方面紧密相连。

表1 关键词共现分析列表

表2所示的是装配式建筑成本控制研究高中心性关键节点选取中心度大于0.02并剔除与本论文研究主题无关的关键词所形成的表格，得到高中心性关键节点共12个，通过整理排序，将关键词按照中心度由高到低的顺序依次排列。从表2中可以看出，除了检索的关键词外，“可持续性”、“性能”、“运输”等关键词出现的频率也较高，是近几年来各学者研究如何控制装配式建筑成本方面的重点所在。

表2 高中心性关键节点列表

根据以上数据得出以下结论：

(1)Design(设计)以及Building block(构件)在高频数和高中心度上均位于前三，可以看出其是当前装配式建筑的研究热点与研究方向。虽Cost(成本)问题也比较靠前，但距以上两点还有一定的距离，这也说明目前装配式建筑的成本问题还没有得到足够的重视。通过对关键词的中心度进行分析，可以发现Efficiency(效益)、Cost(成本)、Sustainability(可持续性)等9个关键词的中心度都为0.02，说明这几个关键词联系比较紧密，同样也是装配式成本控制的研究方向。

(2)由于本文检索的文献数量较大，导致中心度的数值偏小。

(3)文献的检索年限为2015年至2020年，但整理出来的关键词与中心度大部分都在2015年出现，可见国外对于装配式建筑成本控制的研究较早。

通过知识图谱的可视化分析，可以得出装配式建筑成本控制在整个研究网络中受到国外学者们关注，借鉴国外部分学者的观点，把装配式建筑成本研究的现状概括为以下几点：

(1)建筑业与信息网络化技术相结合

“Model(模型)”、“Simulation(仿真)”等关键词的高频次数与高中心度，展现了近年来建筑业结合互联网信息技术的发展趋势，并且国外学者们尝试采用各种新兴技术与建筑成本控制相结合，例如，Vishal Naranje， Rajguru Swarnalatha通过在预制建筑构件上安装射频识别(RFID)并结合计算机辅助设计CAD模型，做到在施工过程中节省时间、降低成本[3]。

(2)建筑工程项目的施工过程方面

“Fabrication(加工制造)”、“Design(设计)”、“Transport(运输)”等关键词表明国外学者们在研究建筑成本控制时也十分注重从施工过程的角度出发。Wei Zhang， Ming Wai Lee， Lara Jaillon， Chi-Sun Poon提出后期更改设计是使用预制的主要障碍，将预制构件的实施立法和采用设计、建造采购方法可以促进预制构件的使用[4]。Rafaela Bortolini， Carlos Torres Formoso， Daniela D.Viana利用BIM4D模型与ETO预制建筑系统对现场装配式的运输进行规划与控制[5]，降低运输成本。

(3)从装配式建筑发展历程的角度

“Construction industry(建筑业)”、“self-assembly(装配式)”、“Construction(建筑)等关键词，各地的研究学者们在研究有关装配式建筑成本控制内容时，也会从装配式建筑、整体建筑业发展历程等方面进行研究。Lara Jaillon， C.S. Poon对香港高层住宅发展中的预制技术的演变进行探讨、研究。Ji Yingbo，Qi Lin，Liu Yan采用决策、试验和评价实验室(DEMATEL)模型和分析网络过程(ANP)方法对中国建筑业的因果关系进行量化，并根据其重要性对关键延误因素进行优先排序[6]，从而降低成本。

(4)发展可持续性，降低建筑物能耗方面

从国外的装配式发展历程可知，二战以后，美国、德国、法国等发达国家的国外学者对装配式建筑进行了大量的研究，走向装配式结构体系逐渐代替传统现浇体系的道路。从“Sustainability(可持续性)”等关键词我们也能发现为缓解世界巨大资源、环境压力的情况下，学者结合装配式建筑做了许多有关可持续发展的研究，例如Yuan Chang， Xiaodong Li， Eric Masanet， Lixiao Zhang， Zhiye Huang， Robert Ries从供应链的角度分析预制建筑的绿色发展机遇，阐明获得绿色利益的战略[7]。

(5)从建筑的性能与特性角度

从“Stability(稳定性)”、“Performance(性能)”、“Impact(影响因素)”等关键词的角度出发，研究者们对建筑的性能与特性方面进行研究，例如Yahyaei Behnaz，Asadollahfardi Gholamreza，Salehi Amir Masood根据ASTM和BS标准，使用硅灰、粉煤灰、矿渣、沸石以及硅灰和粉煤灰的混合物，以不同的混凝土配合比设计，利用处理后的生活废水生产自密实混凝土(SCC)的可行性[8]。

2.2 国内研究现状分析

图3是将国内装配式建筑成本控制研究检索的文献进行数据可视化分析。

图3 关键词共现聚类图谱

表3所示的是装配式建筑成本控制研究关键词高频次节点选取频次大于2的列表。借助CiteSpace软件运行计算，绘制的具有高频次的关键节点共22个。

表3 关键词共现分析列表

表4 高中心性关键节点列表

将133篇文献期刊提取高频关键词通过Data数据源软件对数据进行初步处理，并利用COOC软件将这些数据转化为共现矩阵，最后再将这个共现矩阵导入UCINET数据处理软件，进行社会网络分析，得到关键词的点度中心度共现网络图谱。

从图4中可以看出，对三个检索词“装配式建筑”、“成本控制”、“装配式”以外的关键词进行分析，可以得到国内装配式建筑成本控制研究热点主要集中在“成本分析”、“成本管理”、“价值工程”、“影响因素”、“仿真”、“BIM”等方面，这些因素除了检索词外都处在较为中心的位置。

图4 点度中心度共现网络图谱

从表5中可以看出“装配式建筑”的点度中心性密度为106，是密度关键词里最高的，成为整个网络知识图谱中的核心，“成本控制”、“装配式”、“预制构件”、“成本分析”、“建造成本”、“影响因素”等其余的关键词也均处于图中的领导地位且中心性位于平均点度中心性之上。

表5 部分关键词点度中心度数据

“施工阶段”、“建造成本”、“成本分析”、“预制构件”和“影响因素”的中介中心度较高，说明在装配式建筑成本控制研究的热点问题中，这些核心关键词比较明显且与点度中心度的部分关键词相同，可以发现国内装配式建筑在施工阶段的成本控制较为突出。

表6 部分关键词中介中心度数据

根据表7可以看到，关键词“装配式建筑”的最小接近中心度距离为1 280，为所有高频关键词中控制最强的节点，其余关键词的接近中心度水平也低于平均接近中心度，说明了这些关键词与其他关键词的联系都相对密切。

表7 部分关键词接近中心度数据

根据以上数据可以发现：

(1)从2015年至2020年的六年期间，各地建筑业研究学者的关注热点逐渐向着对装配式建筑成本的控制方面靠拢，但真正开始重视这方面的研究是在2018年至2019年。

(2)由于国内学者们对于装配式建筑成本控制的研究成果较少，表明网络中研究的装配式建筑成本控制问题较分散，各关键词之间的联系不够紧密。

结合以上CiteSpace可视化数据的分析以及社会网络分析，并借鉴国内部分学者的观点，可以把装配式建筑成本控制研究现状可分为以下几方面：

(1)融入以BIM技术为代表的创新性技术方法

高频次关键词、高中心性数据与社会网络知识图谱都出现了“BIM”一词，说明BIM技术应用已经成为一种行业趋势，在未来一段时间内将是建筑业发展的一大热点。罗晓峰、邢国徽以BIM为核心的信息化管理手段，研究项目从设计到施工的精细化管理，以提升整个项目的总体管理水平[9]。王天佑运用BIM技术与实际案例相结合，研究BIM技术在设计与建设阶段对成本的控制[10]。

(2)从施工过程的各阶段考虑对成本的控制

“生产成本”、“施工阶段”等关键词从全过程角度出发，阶段性分析问题，针对性地提出对装配式建筑成本的控制措施。孙磊、刘雅雅从装配式建筑构件的生产角度出发，分析成本控制的问题，提出降低构件生产成本的措施[11]。

(3)采用前沿的研究方法，并建立合理的模型

从“系统动力学”、“价值工程”等关键词可以看出目前我国研究学者在研究成本控制这块领域知识所采取的方法，通常会结合模型来诠释所研究的内容。方保林通过将传统现浇与装配式建筑在设计、施工、管理和各生产阶段进行对比分析，利用价值工程法降低成本[12]。李德胜借助模糊综合评价法，提出装配式建筑成本影响最大的关键因素是标准化程度和预制率[13]。

(4)通过对比分析装配式建筑的增量成本与影响因素

通过“影响因素”、“成本分析”、“增量成本”、“成本构成”等关键词，能看出研究者们的研究思路，将从成本产生的根本出发去剖析研究，从而找到装配式建筑成本增加的部分并确定关键因素。例如，赵亮、韩曲强总结了装配式建筑全过程成本增量的主要因素，建立层次分析的模型，研究各阶段控制成本的方法[14]。毛宁宁结合实际项目对工程总造价、分部工程造价进行对比研究，发现影响PC构件成本的主要因素[15]。

3 研究结论

根据以上分析所得的数据结果，可以得到我国装配式建筑成本控制的研究虽然取得了一些成果，但仍还需要深入挖掘，得出以下几个结论：

(1)我国对于装配式建筑成本控制方面研究尚浅。纵观国外装配式建筑成本控制现状的数据，可以清晰地发现我国在研究这块领域时起步较晚，且国内大多针对装配式建筑工程项目施工阶段成本的控制进行研究，选择的方向较广，缺少对某一方面深入细致的研究。

(2)我国研究归纳出影响成本的因素少、范围小。关键词高频数与高中心度的数据分析集中分布在2018年与2019年，说明在这两年里我国才开始真正意识到推动装配式建筑的发展，解决成本的障碍尤其关键。我国关于装配式建筑影响因素的研究热点仅集中体现在“BIM模型”、“增量成本”、“施工阶段”方面； 国外对于装配式建筑的控制主要影响因素体现在“网络信息技术”、“施工”、“发展历程的探讨”、“可持续以及性能”五个方面。

(3)实用性研究不多。收集国内有关文献以及统计分析发现，大部分论文大同小异，研究的内容主要是在分析装配式建筑成本高的原因，但缺少有针对性且实用的方法措施研究，例如砌体稳定性、材料特性等方面，能给出有效降低成本的方法很少，因此在学术研究上还需要具有实用性的突破。

(4)研究创新性不强。在研究控制装配式建筑成本方面多数仍采用系统动力学与价值工程的研究方法，易形成思维定势，缺少足够的实践性理论与技术支持，仍需要更多的去学习国外具有创新性的装配式成本控制方法。