循环建造供应链的分层决策架构:整合能力、约束与协同机制

《Sustainability》:A Layered Decision Architecture for Circular Construction Supply Chains: Integrating Capabilities, Constraints, and Alignment

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月06日 来源:Sustainability 4.1

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  建筑供应链对循环经济转型至关重要,但仍存在结构性碎片化,限制了资源高效解决方案的可扩展性。与此同时,数字技术与生命周期评价往往被孤立部署,制约了其实现系统级循环性的能力。研究人员通过对循环经济、可持续供应链管理、数字化及生命周期可持续性评价(LCSA)领域14

  
建筑供应链对循环经济转型至关重要,但仍存在结构性碎片化,限制了资源高效解决方案的可扩展性。与此同时,数字技术与生命周期评价往往被孤立部署,制约了其实现系统级循环性的能力。研究人员通过对循环经济、可持续供应链管理、数字化及生命周期可持续性评价(LCSA)领域141篇文献的理论建构式综合,提出一个整合概念框架,阐释循环绩效如何受AI赋能决策能力、通过产品环境与社会影响生命周期评价(PESI-LCA)落地的生命周期可持续性约束,以及通过数字循环协同模型(DCAM)概念化的系统级协同机制共同塑造。AI被概念化为用于预测与优化的动态能力,PESI-LCA则作为基于LCSA的操作化约束系统,将环境、社会与经济准则嵌入决策架构;DCAM界定了数字基础设施、循环策略、商业模式与制度赋能器之间的协同条件。该框架推进了一种非加和逻辑:循环结果取决于可持续性约束如何塑造AI驱动决策,以及协同机制如何促成供应链跨主体协调实施。核心理论贡献在于识别“结构性扭曲”这一失败模式——数字优化强化线性资源流动。研究推进了可持续供应链理论,并为扩展循环建造系统提供可检验命题与治理启示。
研究背景方面,建成环境是全球资源消耗最密集的系统之一,约占原材料消费总量一半、全球废弃物三分之一、能源相关CO2排放近37%。尽管欧盟绿色新政与循环经济行动计划等政策推动循环建造,但建造业以临时项目制网络为主,多专业主体缺乏长期协调激励,而循环策略依赖跨生命周期的材料保存、回收与再利用,形成“系统级集成需求”与“结构碎片化现实”的根本张力。既有研究常将数字化、AI、LCSA并行处理,未理论化三者如何在碎片化建造供应链中联合结构跨组织决策;AI研究脱离可持续性约束,LCSA弱嵌入运营决策,系统协同多被视为外部条件。为此,研究人员开展理论建构文献综合,整合AI作为动态能力、PESI-LCA作为LCSA操作化约束、DCAM作为系统级协同三层功能,提出分层供应链决策架构,回答“如何整合”“如何启用可扩展循环”“错配边界与失败模式”三个子问题。
本研究发表于《Sustainability》。方法上,研究人员于2026年2—3月通过Scopus、Web of Science、ScienceDirect、Google Scholar结构化检索2017—2026年文献,辅以奠基性早期文献,经PRISMA式筛选从465条记录去重后得311篇,标题摘要筛除114篇,全文评估再排除56篇,最终纳入141篇;采用演绎—归纳混合编码置于四分析层(循环建造协调问题、AI与数字基础设施能力层、LCSA/PESI-LCA约束层、DCAM协同层),以 abduction 逻辑迭代综合,并以De La Cruz等跨22项政策标准文书、Duong等213家越南建造企业研究作为实证锚点,不做统计验证。
研究结果各节结论如下:3.1节指出循环建造本质是供应链协调问题而非孤立实践,信息非对称与成本收益时空错位是线性锁定的两机制;3.2节将AI能力定义为可部署的预测—优化—学习能力,方向依赖于嵌入的可持续性准则,单纯效率优化会复制线性路径依赖;3.3节明确LCSA为环境—社会—经济统一框架,PESI-LCA将其转为决策相关生命周期变量,作为目标、约束、训练标签或情景准则前置嵌入,使评价由事后转向事前治理;3.4节界定DCAM为跨数字基础设施、循环策略、商业模式、制度赋能器的协同而非企业级数字能力本身,互操作性是子维度,北欧“能力—扩展缺口”与De La Cruz跨EU/UK/China证据支持协同必要性;3.5节给出AI–PESI–DCAM架构图,输入层含BIM、数字孪生、产品护照,处理层AI生成方案+PESI-LCA多准则评价,协同层DCAM四维互补激活,输出层含资源效率与再利用率并反馈学习;3.6节提炼三机制——AI扩决策空间但方向中性、PESI-LCA嵌准则防负担转移、DCAM启跨边界实施,非加和配置逻辑下缺任一则失效,结构性扭曲为可观察失败构型;3.7节用三理想型配置表说明AI强+约束弱+协同低→结构性扭曲,AI强+约束强+协同强→可扩展循环;3.8节提出P1中介(PESI-LCA嵌入中介AI→循环绩效)、P2调节(DCAM四维调节AI–PESI效应)、P3结构性扭曲(成本导向AI+弱约束+低协同)、P4碎片化 contingencies(制度赋能缓解)、P5标签数据强化学习五命题及操作化边界。
讨论部分强调数字化非内在循环,其系统效应取决于被可持续性约束定向与跨主体协同启用;理论贡献有三:将能力/约束/协同析为配置互依功能、将LCSA从回顾评价转为事前治理、将系统协同作为激活边界而非背景特征;竞争性解释承认组织就绪度等可并存,但结构性扭曲特指“局部优化有效却复现线性流”的配置级失败。管理启示为“先建互操作生命周期数据→嵌准则→对齐采购与治理”的顺次而非技术优先;政策启示指向数字产品护照、基于生命周期的采购、建造产品法规修订需与数据标准制度容量对齐。局限含数据依赖、未自动消解多维目标权衡、需多层级纵贯设计科学验证。
结论部分翻译:框架表明循环建造供应链可扩展性取决于AI赋能方案生成如何被生命周期可持续性准则塑造、被系统级协同支持。通过综合循环经济、数字化、可持续性评价与供应链协同研究为分层决策架构,研究推进核心理论主张——数字技术不内在启用循环性,其影响取决于在供应链系统中如何被配置、约束与协同。AI被概念化为战略能力,其方向由决策架构嵌入目标塑造;PESI-LCA作为LCSA操作化模型提供将可持续目标转为运营决策准则的约束逻辑;DCAM指定扩展循环结果所需的多级协同。三者将循环转型重定为能力配置、可持续性约束集成与治理问题。关键理论暗示是识别结构性扭曲为负向路径:AI优化达局部目标却复现线性资源流,错配制度与商业模式增其概率,长期强化路径依赖。框架凸显互操作数据基础设施与数字产品护照等作为使能条件。作为概念贡献,机制需多层级纵贯设计科学比较研究验证;研究贡献在于将数字化重定位为循环转型中协调能力—约束—治理的协调系统之一部而非独立解。
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