王 悦 卉

(天津财经大学商学院,天津 300222)

精益建设理论研究与进展综述★

王 悦 卉

(天津财经大学商学院,天津 300222)

简述了精益技术从制造业到建筑业的扩散过程,从精益建设实施、BIM协同应用、项目管理应用和可持续发展四个方面阐述了精益建设理论的研究方向,并根据理论发展不足和研究方向总结了六个方面的研究趋势,以期为我国施工企业精益管理和精益建设研究提供借鉴。

精益建设,理论综述,研究进展

我国建筑业长期处于高增长,低利润的状况,与建筑业的动态复杂性和粗放管理,施工技术水平低等因素有很大关系。我国经济进入新常态,建筑行业需要调整结构,精益建设(Lean Construction,LC)为建筑业的可持续发展提供理论与方法支持。精益建设旨在有效应对建筑项目的动态复杂性,对施工全过程高效管理,实现价值最大化,浪费最小化的目标。本文对精益建设概念起源、理论框架、发展现状和研究趋势进行系统地梳理,以期为建筑施工企业的精益化管理提供借鉴。

精益建设的发展从理论发展和实践应用两个角度进行(见图1)。一方面是精益建设理论对实践的影响过程。理论发展为实践应用提供思想指导,具体实施框架,以及不断创新的理论视角和信息化工具技术。建筑施工企业需要更新自身的知识储备,结合理论分析自身的现状及采纳技术的条件,以实现信息化技术创新。增强个别建筑企业竞争力后,会实现行业甚至不同领域的扩散,使精益建设成为共同知识。另一方面是实践应用对理论发展的作用过程。精益建设的研究方向很大程度上代表了建筑业实践应用的要求。建筑施工企业在运用精益建设技术的过程中,会暴露出各种实际问题,影响精益建设的执行效果。各国精益建设组织以国际会议,项目实验等方式深入探讨,对精益建设的概念,工具,体系和模型进行创新。

1 精益建设研究领域

1.1 精益建设实施影响因素与效果研究

精益建设的实施包括实施影响因素研究和实施效果研究。我国实施精益建设的主要障碍有观念问题、执行标准问题、经济性问题和主体多、关系复杂等问题[1]。学者以解释结构模型和问卷调查法为主,分为个体,组织,结构和环境四个维度[2,3]。李书全等利用解释结构模型对影响因素之间的相关关系进行研究,指出施工企业要有目标地选择影响因素,以政府为推动主力,施工企业为实施主体,推进精益建设的发展[4]。之后又建立实施意愿模型,提出建筑企业要重视员工激励机制的设计[5]。精益建设实施效果取决于项目与环境的配合程度,项目设计的复杂程度等,国内学者提出运用三螺旋理论,构建环境,建筑项目和精益思想三者间的“三螺旋”模型,构建协同发展策略[6]。

1.2 精益建设与BIM协同应用研究

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)将建筑图纸3D甚至4D化,碰撞检查纠错,节省成本,能源管理系统和多项目协同管理,是精益建设管理技术的延伸。精益建设理论体系模型为BIM技术的实施提供了平台,二者相辅相成,协同发展。学者构建关系矩阵,解释BIM与精益建设之间的交互作用[7],从开发商的角度,将BIM用于管理承包商行为,提出博弈思想下的承包商任务分配绩效评价法[8]。同时,开发商可以利用BIM搭建的平台,设计供应链管理体系。这就要求开发商将利益相关者的信息统一纳入建筑信息模型,并进行模拟,跟踪,反馈,分析,将建筑信息模型中的资源管理技术和射频识别技术,辅助精益建设中的准时化采购和施工环节,使施工控制可视化[9]。但是,BIM是否含有足够的信息,能代替精益建设的传统技术,在哪些环节应实现两者融合,仍需要探讨。总之,BIM技术使精益建设向可视化的方向发展,需要计算机技术的应用,也对精益建设实证研究提出了新的挑战。

1.3 精益建设项目管理应用研究

学术界对项目管理流程的研究以工程项目环节为重点,流程优化为目标,精益思想为指导,结合先进的管理理论构建工程项目交付系统。精益思想在项目交付不同阶段都有体现,主要集中在事前设计,事中控制和事后绩效评价三个方面。

事前设计方面,学者提出事前计划和事中控制需要工作订单、每日报告、人力控制、节奏控制和每日工作完成率的控制等[10]。通过分析设计与整合的动因,提出采用设计和施工并行的工程建造体系[11]。事中控制方面,针对信息传输的无效性问题,学者分析“信息请求”过程,定义和量化信息的主要来源和反应时间,弥补信息传输的缺陷[12]。工期,质量和成本矛盾一直是精益建设难以克服的问题之一。精益建设体系在设计、验收细节等方面已规避了很多质量问题,但仍需要严格设计计划控制体系,保障精益建设项目成果顺利交付[13-16]。在场的分包商和不在场的供应商应对多个项目的投入分配做出决策,受制于复杂性和现场环境的不稳定性。要做到投入分配均衡,决策者需要回答三个问题:当计划有变,投入分配是否影响公司成本;现场环境是否直接影响公司的费用时间曲线;能力或现场环境影响费用的机制是什么[17]。提高质量,降低成本,按时交付同步实现,要求建设项目从设计,施工到交付环节都进行持续改进。事后绩效评价方面,学者主要运用实证进行指标体系的选取和构建,评价精益建设能力[18]。安全管理也是精益建设绩效评价的内容,表现在减少浪费[19],风险评估和提高质量三个方面。学者对建筑过程的控制一直恪守风险最小化,价值最大化的原则,并主动识别和合理控制风险,构建精益建设脆弱性识别[20]和风险评估系统[21,22]。学者利用试错技术模拟建筑过程中的脆弱点,以及射频识别技术,对现场的可控性,安全预警系统和相关模拟,加以实证分析,是研究的方向之一。

1.4 精益建设可持续发展研究

学者从企业文化,环境视角,应用精益思想来减少建筑带来的污染,消除其他不良影响,对建筑项目绿色施工模式加以控制和改进。在精益建设方式下,企业应加强企业文化,作业团队和组织管理模式三方面的改革。我国建筑业要由短期利润导向向长远价值导向转变,精益建设对建筑施工可持续进行有着突出作用,学者认为需要从设计阶段就运用价值工程的方法,对任务,流程和价值管理加入绿色施工,减少浪费等观念,达到建筑产业可持续发展[23]。精益建设与绿色施工模式并行,是当下环境对建筑业的要求之一。针对施工项目,要具体分析项目对环境的影响,短期效益和长远利益,这不仅是学术界关注的方向,也是建筑施工项目各利益相关者应重点考虑的问题[24,25]。目前研究成果鲜有具体的实施方案和可实施的控制设计,绿色模式研究仍需进一步发展。

2 研究展望

国内外学者从1993年研究精益建设至今,20年来取得了长足进展。精益建设研究超越单纯的理论阐释,更多的学者致力于从管理的角度,挖掘精益建设技术的适应性和实用性,并提出多种方案加强。鉴于上述研究现状,未来研究应注重以下方面:

第一,理论研究与实践应用结合。首先是思想渗透,如何使精益建设的思想与个体的意志相统一,目标与行为实现指导和反馈的有效关系,仍需进一步研究。其次是理论渗透,施工企业在短期内往往只看到风险而很难看到收益,导致理论与实践脱节,出现精益建设技术采纳成本增大,质量和工期的矛盾突出等问题。加强精益建设理论实施的可操作性,切实获得实施成效,是目前亟待解决的问题之一。

第二,工具技术研究与系统框架构建结合,是我国精益建设研究的重要特点。但是,学术界没有统一的评价标准,学者提出的体系也只在有限的范围内进行实证研究,得出相对有效的结论。工具技术的创新需要在一定的评价标准下进行,以保证精益建设体系中的每一项技术都充分发挥作用,为整体系统框架服务。

第三,设计和计划与绩效指标构建并行。设计与计划环节都是对建筑项目的预期投入,越接近实际情况,越能节约成本和时间。这就需要绩效评价体系的构建,尽可能地量化指标,细化评估对象,其本身也是一种设计过程。国内外学者在项目管理上的研究大多只站在项目管理的角度,指出计划或设计等某个环节的问题,缺少从整体把握精益建设管理的实施及效果评价的相关研究。精益建设需要管理思想的修正和补充,使这一技术更人性化,更高效地实施。两者结合的研究,是建筑项目追求完美的必要条件,也是值得关注的研究内容。

第四,拓展精益建设技术采纳研究。精益建设理论需要在建筑行业中逐步成为共同知识,必须应用技术扩散的机制进行传播。近年来,我国对外承包业务量有所下降。一定程度上影响施工企业技术采纳意愿,减弱技术扩散的动力。因此,推动精益建设实现行业内的扩散普及,一方面需要建筑中利益相关者加强技术采纳的意愿,另一方面需要市场为技术扩散提供动力。此外,技术在国际间的传播受地理位置,国家实力等诸多因素影响,需要努力完善政府间交流和企业间合作,同时研究精益建设在地区间或国际间的扩散机制,战略网络效应和影响因素等,对精益建设绩效评价及建设行业发展都有积极作用。

第五,精益建设向信息化发展。精益建设的发展离不开信息技术,BIM模型的不断开发,需要与精益建设集成发展,产生协同效应,才能将先进的计算机技术与精益思想融合,促进建筑业可持续发展。这一融合目前还处于局部环节的修正阶段,整体系统的交互作用还需要进一步研究。

第六,精益理念与可持续发展融合。2014年住建部指出建筑行业将进行多项重大变革,为加强事中事后监管,除行政审批制度和招投标监督等措施外,还提出建筑设计与优秀文化结合,建立信息数据库和信用机制,加强人才队伍建设和人才信息系统管理,制定配套质量安全监管措施。这些措施均体现精益建设思想,为精益建设实施提供政策保障。需要进一步研究如何用精益理念实现可持续发展。

3 结语

精益建设是精益生产方式从制造业扩散到建筑业的必然产物,它不仅是一项技术,更是一种思想。本文阐述了精益建设概念起源及理论框架,总结了精益建设实施,BIM协同应用,项目管理应用和可持续发展四个研究方向,说明精益建设有着理论发展与实践应用两条发展线路,最后指出今后研究应更加注重理论与实际结合等六点研究趋势,期望对我国精益建设研究与实践有所帮助。

[1] 邱光宇,刘荣桂.在我国建筑业推行精益建设的研究[J].建筑经济,2007(1):56-58.

[2] 何清华,赵健一,董 双.精益建设理论及运用障碍研究[J].工程管理学报,2013,27(3):13-17.

[3] 李书全,王长江.实施精益建设影响因素研究综述[J].河北大学学报(哲学社会科学版),2012,36(6):129-133.

[4] 王长江,李书全.基于ISM的实施精益建设影响因素分析[J].统计与决策,2012(19):77-80.

[5] 李书全,王长江,吴秀宇,等.基于TAM的精益建设实施意向实证研究[J].管理科学学报,2014,17(4):47-56.

[6] 李书全,朱孔国.基于三螺旋理论的精益建设实施研究[J].管理现代化,2009(5):21-23.

[7] 赵 彬,牛博生,王友群.建筑业中精益建造与BIM技术的交互应用研究[J].工程管理学报,2011,25(5):482- 486.

[8] Gurevich U,Sacks R.Examination of the effects of a KanBIM production control system on subcontractors’ task selections in interior works[J].Automation in Construction,2014(37):81-87.

[9] Costin A,Pradhananga N,Teizer J,et al.Cooperative Design,Visualization,and Engineering[M].Springer Berlin Heidelberg,2012:41- 48.

[10] Ghio V A,Valle E,Rischmoller L.Preplanning:A rewarding experience[J].Retrieved October,1997(11):2002.

[11] 陈 林,苏振民.工程项目设计与施工整合研究[J].商业时代,2007(25):66-67.

[12] Wyatt A,Mohamed S,Tilley P.A.Indicators of design and documentation deficiency[C].Proceedings of the Fifth Annual Conference of the International Group for Lean Construction,1997:137-148.

[13] 何 阳,陆惠民.精益建筑供应链下建筑企业核心竞争力分析[J].工程管理学报,2010,24(4):468- 471.

[14] 刘永新,陈丙军.精益建造对建筑工程项目质量隐性成本的控制[J].施工技术,2013,42(4):107-110.

[15] 韩凌风,秦 荣.基于精益建造理论的工程项目成本控制分析[J].成都大学学报(自然科学版),2013,32(2):206-210.

[16] 裴小兵,莫璇华,蒋 伟.基于精益视角的供应链流程时间效益研究[J].商业研究,2013(1):80-85.

[17] Fischer M,Akinci B.O,Brien W.Importance of Site conditions and capacity allocation for construction cost and performance:A case study[C].Int. Conf.on Lean Construction,1997:77-89.

[18] 陈礼靖,佘健俊,李 梅.基于精益价值链理论的建筑业企业精益建造能力评价研究[J].工程管理学报,2013,27(4):116-120.

[19] 林陵娜,苏振民,王先华.基于精益建造的施工安全隐患的识别与控制模型[J].工业安全与环保,2012,38(1):66-70.

[20] 徐 新,杨高升.建设项目精益施工系统的脆弱性探究及优化设计[J].项目管理技术,2012,10(9):103-107.

[21] Russell M M,Howell G,Hsiang S M,et al.Application of Time Buffers to Construction Project Task Durations[J].Journal of Construction Engineering and Management,2013,139(10):79-82.

[22] Perlman A,Sacks R,Barak R.Hazard recognition and risk perception in construction[J].Safety science,2014(64):22-31.

[23] 刘 艳,陆惠民.精益建造体系下可持续建设项目管理研究[J].工程管理学报,2010,24(4):432- 436.

[24] 秦 旋,Patrick X.W.Zou.基于可持续的绿色施工管理方法探究[J].建筑经济,2012(9):88-91.

[25] 肖天明.建设项目环境效益可研新观念:精益可研观[J].河北工程大学学报(社会科学版),2012,29(4):14-16.

On theoretic research of lean construction and development★

Wang Yuehui

(BusinessSchool,TianjinUniversityofFinance&Economics,Tianjin300222,China)

The paper indicates the diffusion process of the lean technique from the manufacturing industry to the architecture, illustrates the research orientation of the lean construction theory from the lean construction implementation, BIM coordinate application, application of program administration, and sustainable development, and sums up the research tendency from six aspects according to the insufficient theoretic development and research orientation, so as to provide some reference for the research on the lean management of construction enterprises and lean construction in China.

lean construction, theoretic survey, research progress

2015-05-24★:国家自然科学基金项目(项目编号:71171140)

王悦卉(1990- ),女,在读硕士

1009-6825(2015)22-0226-03

TU712

A