住宅产业化技术创新递阶研究
谢夫海1.2
（1.中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京100083；2.北京住总第六开发建设有限公司，北京100050）
[摘要]分析找出住宅产业化技术创新主要因素，建立了住宅产业化的技术创新体系内容，采用解释结构模型划分间的解释结构模型表征了产业化协同创新因素间的相互制约关系和层阶顺序. 了创新体系中各要素间的多级递阶关系，提出住宅产业化技术创新研究的的递阶层及模型.住宅产业化元素集合
[关键词]住宅产业化；协同创新；解释结构模型；递阶系统
[中图分类号]F293.3[文献标识码]A
）86001]
Study on Hierarchical Structure for TechnologyInnovation ofResidenceIndustrialization
Xie Fuhai'.
( 1. Sehool of Mechanics &: Cinil Engineering China Unisersity of Mining & Technofogy Bejing 100083 Chine ;2. Bejing U/ei-constraction 6sh Derefopment and Construction Co. Lzd. Beijing 100050 Chna)
Abstract ;This paper analyzes the main factors of technology innovation for residence industrialization to divide multilevel hierarchical relationship among diferent factors in innovation system. Then this paper builds technology innovation system of residence inxdustrialization. Interpretative structural model is usedpuls forwards the hierarchical layer and model for inowvation study of residence industrialization.Interpretative structural model among element sets of residence industrialization represents mutualrestriction relationship and hierarchical sequence among collaborative innovation factors of residenceindustrialization.
Key words: residence industrialization; collaborative innovation; interpretative structural modeling:hierarchical systems
技术创新研究之间的协同发展，能够发挥协同题.本文基于此，通过建立解释结构模型，研究找 同关系和研发联序，成为产业化工作函待解决的难
0引言
效应，产生超越创新活动对新价值产生的渴望以及出解决方案.出了更高的要求”，住宅产业化的技术创新协同效应超越了原来各行业单个创新活动所产生的效应系”：建筑与结构体系、节能与新能源利用技术、厨 与功能.住宅产业化的成套技术包括七大技术体卫技术、管线技术、环境及其保障技术、智能化技术及施工建造技术，这七大技术体系共同体现了住宅产业的节地、节能、节水、节材和环境保护的特点. 成套技术的研发需要协同创新的规划与布局，由于技术之间的相互关联性，如何安排这些技术间的协
创新活动相互之间竞争对创新主体及创新体系提1解释结构模型原理
美国J.华费尔教授1973年开发了解释结构模型，在系统构成要素、定义要素间的关联、给出要素二元关系的基础上建立起复杂系统的结构模型，用 于描述实际复杂系统的运行状况，将模翻不清的因素间层次和整体结构间复杂关系，通过模型的排序功能描述成清晰的多级递阶关系.
存在交集的原理，把可达矩阵M分割成相互独立 1)区位划分根据系统的集成要素S之间是否区域.
2）级位划分依次寻找要索集合中的最高级要素，直至确定最低一级要素集合（L），明确区域内各要素所处的层次关系.经过级位划分后的可达
矩阵变成区域块三角矩阵M（L）M（L）.
达矩阵M（L）M（L）中强连接要素作缩减处理，去掉 3）提取骨架矩阵提取骨架矩阵是通过对可具有邻接二元关系要素间的越级二元关系，得到简化矩阵，再减去单位矩阵，即得到经简化后其有最少二元关系个数的骨架矩阵A'A.
4）绘制多级递阶有向图根据骨架矩阵AA，分区域由上向下逐级排列系统要素，并同级加入具有强连接关系的要素及表征关系，最后按照A'A表示的邻接二元关系，用极间有向弧线连接成有向图D(A')D(A'）.
递阶结构模型以可达矩阵M为基础，经过区域划分、级位划分、骨架矩阵提取和多级递阶有向图绘制实现系统要素问题的层次关系描述.
2住宅产业化技术创新因素分析
想、设计标准的变化中，在工业化生产构件的设计 住宅产业化的技术协同创新，体现在设计思图纸中，综合反映每一个构件的各专业内容，如在预制剪力墙设计中，必须全面反映构件的模板、配筋、埋件、门窗、保温、防水、水电预埋、表面装饰等 情况，确保预制场能够一次性完成各专业的工作.从设计与施工、生产的紧密结合层面考虑，建筑设计时考虑预制构件的生产和安装特点，采取构件拆解设计的方法，尽量减少构件的种类和规格，降低预制构件模具的投人；结合产业化装配施工的特 点，将连接节点标准化，以减小现场施工的难度：结合预制构件的特性，研究表面装饰和构件生产一体化，减少装饰费用等工作.围绕住宅产业发展现状以及产业化发展需要，从住宅的规划设计、平面与 立面设计、节能设计以及部品构件创新、施工技术创新等方面待开展一系列研究（见表1）.
1）建立产业化住宅户型标准化库建立户型标准化库，作为设计平面选型的依据，有利于快速标准化设计：考虑政策性住房的全寿命使用中的户 型改造问题，合理设计可改造户型.通过标准化设计，减少构件部品规格型号、种类，提高选用效率，减少预制构件模具种类，从而降低工程成本.
完善住宅装配式剪力墙的成套技术体系，以实验楼 2）研究新型住宅结构体系的技术设计体系的建设验证设计参数，为后续工程设计积累经验；探索成品房装配式装修成套技术，以及厨卫部品部件的模数化、标准化、系列化设计.
规模研究构件厂的规模以及流水线的设置，制造体 3）研究不同类型产业化基地建设的技术条件和系包括工艺体系、生产流水化以及装备开发应用.
4）研究产业化模式下建造时间的分配增加
Table 1 Collaborative innovation of 表1产业化技术协同创新industrialization technology
创新项目 创新内容和形式对产业化推进的影响学化 平面套型现代化，科设计技术创新 环保节能技术的 应用 提高设计质量和住 房品质BIM系统 绿色建筑技术新型结构体系全套 技术建筑技术创新 组合型、标准型，成 套装配型技术 提高基始竞争能力实现产业化、标准化部品部件创新 部品、构件的生产 生产 促进住宅部品优化绿色建材体系 研究装配式构件吊装、安施工技术创新 装技术 节点质量施工控制 提高施工质量体系 绿色高效施工技术
前期结构、构件设计、节点细化等技术科研和生产过程的时间，将部品的形状、节点连接以及质量控制流程等问题解决的关口前移，缩短现场施工周期.
5）积极总结施工成套技术从现有技术出发，以在建的产业化住宅施工为依托，总结预制梯段 板、叠合楼板、楼梯隔板、空调板、阳台栏板等预制构件吊装、安装技术及质量控制要点，并以此为基础编制装配式体系预制构件绿色高效施工工艺及施工工法.
借助工业化平台，推广建筑结构、厨卫设备的节能 6）加强住宅性能与节能环保技术的研究应用，环保技术.
3住宅产业化创新递阶层级关系
必须围绕产业化技术创新众多研究，有序布局解决住宅产业化发展核心技术：结构体系设计、施 不同研究内容，建立起住宅产业的技术创新系统，工的成套技术等.这些相互交叉、互为关联的系统因素，表现为复杂的递阶因素链，因而增加了分析的难度.本文拟通过建立系统解释结构模型（ISM） 来梳理住宅产业化技术创新中的诸多因素之间的层次关系.经过专家调研与归纳总结，主要技术创新因素分为8个方面：产业化住宅模型库（S，）、配套的构配件结点库（S）、构配件类型设计（S）、构配件生产（S）、新型结构体系（S，）、构件吊装安装 技术（S）结点连接技术（S）绿色高效施工体系（S）：“S”表示住宅产业化技术协同创新的行为.
首先将技术创新系统中各技术问题分别以集
合表示，在参考专家和技术人员调研意见，得出上述各个因素之间的直接、间接影响关系.根据各创 新行为之间的制约关系，列出逻辑关系方格表，表中“V”表示行因素对列因素有直接或间接的影响关系，”A"表示列因素对行因素有直接或间接的影响关系，具体如表2所示.
表2影响因素
Table 2 Influencing factors
A A A SV V A A V V s A V s s V S; V S S
根据创新研究之间的逻辑关系，建立技术创新体系元素间的可达矩阵，依据解释结构模型的计算方法，经过推断、划分及缩减，可达骨干矩阵A'，对骨干矩阵的划分得到系统的结构模型，骨干矩阵中处于同一单元矩阵中的行元素为同一递阶结构层 次，据此作出住宅产业化主要技术创新体系的元素间的层次结构图（见图1）.
图1协同创新递阶结构模型Fig. 1 Hierarchical structure model of collaborative innovation
从递阶结构模型上可以看出，推进住宅产业化的主要影响元素及其相互关系.表层影响因素及主要解决的技术难点包括产业化住宅模型库（S）、绿色高效施工体系（S）：中层的影响因素及需要解
4结语
参考文献：
（S）、构件吊装安装技术（S）；深层次的影响因素 决的问题为配套的构配件结点库（S）、构配件生产及需要解决的技术难点为构配件类型设计（S）、新型结构体系（S）、结点连接技术（S）.根据因素排列顺序，首先解决深层次的问题，注重新型结构体系的研发和相应构件类型、结点连接技术，从而为后续技术的解决打下基础：然后逐步考虑中层及表 层因素，以推动企业的住宅产业化技术创新体系的推广与应用.
绕建筑、设计、施工、部品、建材等的生产实现过程 从住宅产业化技术创新研究发现，技术创新围成套化、集成化出现，提高住宅产业化水平，需要有序开展核心技术的研究：住宅产业化元素集合间的解释结构模型表征了产业化协同创新因素间的相互制约关系和层阶顺序，为住宅产业化的顺利实施 提供参考与指导，深层问题的研究与解决为中层、表层创新技术难点提供一个平台，在此基础上协作开展产业化技术创新研究，有助于联利解决平面布局、结构设计标准、施工工艺、生产设备、生产流程以及新的机械研发、产业投资方式、生产管理等与 住宅产业化创新难点.
1）根据研究结论说明解释结构模型可以用于住宅产业化技术协同创新的多级层级关系研究，为技术创新影响元素顺序和层阶划分提供了一个新 的解决途径.
2）解释结构模型的计算结果，将住宅产业化的主要创新步骤划分为3个层级，其中表层影响元素包括产业化住宅模型库（S）、绿色高效施工体系（S），中层的影响元素有配套的构配件结点库 （S）、构配件生产（S）、构件吊装安装技术（S），深层次的影响元素有构配件类型设计（S）新型结构体系（S ）、结点连接技术（S）.
3）按照住宅产业化技术创新研究元素间逻辑关系，首先解决深层次的新型结构体系和相应构件 类型、结点连接技术的研发问题，为后续技术研究打下一个坚实基础；然后逐步实现中层及表层元素的研究工作，实现住宅产业化技术创新体系成套技术集成与推广应用.
[1 ]陈劲.协同创新[M].杭州：浙江大学出版社 2012.[2]吴东航，章林佛.日本住宅建设与产业化[M].北京：中国建 筑工业出版社 2009 [3]朱琳，吕本富.解释结构模型的简便方法[J].系统工程与电[4]胡水宏，贺思辉.综合评价方法[M].北京：科学出版 子技术 2004 26(12) ; 1815-1817 1891.社 2000.
