总体描述：
深圳大学土木与交通工程学院中澳BIM与智慧建造联合研究中心吴环宇副教授课题组开发了一套ISM-MICMAC-DEMATAL-SD模型的集成方法，用于识别建筑废弃物跨区域协同管理的关键驱动因素，并模拟其中的演化路径。通过粤港澳大湾区的实证研究揭示了建筑废弃物跨区域协同管理的关键挑战，从而提出相关协同优化策略，为更有效的建筑废弃物跨区域管理提供了理论和实践参考，也为其他城市群提供经验参考。
原文标题：
Driving mechanisms and evolutionary simulation of cross-regional collaborative management for construction and demolition waste: Evidence from the Guangdong–Hong Kong–Macao greater bay area
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2026.108964
作者信息：
Xiangyi Weng, Huanyu Wu, Minyan Zhong, Daniel Oteng
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Highlights：
1. 结合ISM、MICMAC、DEMATEL，开发了一套集成方法，识别了建筑废弃物跨区域协同管理的驱动因素，分析了其中的理论作用机理。
2. 利用系统动力学，从动态视角描述了建筑废弃物跨区域协同管理系统的演变轨迹，并总结为三个阶段——无协作、初步协作和高级协作，并解释了这一模式背后的机制。
3. 以粤港澳大湾区为实证背景，探索出优先干预点和影响链，从而提出针对性建议以提升建筑废弃物跨区域管理的有效性。
摘要
建筑废弃物的快速增长促使许多土地资源受限的城市采用跨区域管理策略，但其有效性依赖于多方利益相关者之间的协同合作，而这种合作又受复杂且尚未充分理解的因果机制影响。为弥补这一知识空白，本研究将ISM（解释结构模型）、MICMAC（交叉影响矩阵相乘法）和DEMATEL（决策实验室分析法），与系统动态学结合，识别关键驱动因素并模拟建筑废弃物跨区域协同管理的演变路径。基于粤港澳大湾区的实证分析结果表示，该协同管理是一种被动且问题驱动的三阶段演化轨迹：由处置能力不足驱动的初期失效阶段，多重驱动因素相互作用强化的快速扩张阶段，以及由政策和市场激励不足而引发的停滞阶段。研究结果强调，加强宏观层面的治理能力、完善财政激励机制和强化法律执行力度，对维持跨区域协同合作具有关键作用。本文进一步识别了关键障碍因子，并提出了针对性的政策建议，为全球面临建筑废弃物快速增长挑战的大都市区提供了理论和实践启示。
问题背景介绍
在全球城市化进程的持续推动下，建筑行业的快速扩张使建筑废弃物年产生量已超过100亿吨，对全球废弃物管理体系构成了沉重压力。在高密度城市环境中，密集的建设活动进一步加剧了土地资源约束，不仅限制了本地处置能力，也显著推高了废弃物处理成本。相比之下，邻近欠发达地区通常具备更充足的土地资源和更低的处置成本，从而成为中心城市外运建筑废弃物的现实承载地。因此，跨区域处置逐渐演变为城市群中普遍存在的治理模式。
然而，当前建筑废弃物跨区域处置仍处于监管不足的状态，主要由承包商和处置企业推动，引发了一系列环境和安全问题。实现有效治理有赖于多利益相关方之间的协同合作，但其中的驱动因素复杂且相互依赖，且其机制尚未得到系统性阐释。这一知识缺口阻碍了实施，凸显了澄清驱动机制、建模动态流程以及识别建筑废弃物跨区域管理可行路径的必要性。
随着实践需求的不断增强，学术界对这一问题的关注也逐渐增长。早期研究主要聚焦于建筑废弃物跨区域流动特征的识别及评估框架的构建，随后逐步拓展至环境、经济与社会影响的综合评估。近期研究已识别出障碍因素并提出包括建筑废弃物护照的创新性优化方案。然而，建筑废弃物跨区域管理的驱动机制及其演变动态仍未被充分探索。
本研究将结合ISM-MICMAC-DEMATEL框架与系统动力学（SD）方法，系统识别驱动因素及系统性作用，揭示潜在驱动路径，并构建系统的动态模型。以粤港澳大湾区为例，揭示建筑废弃物跨区域协同管理问题驱动模式下的三阶段演进路径及相应机制，并提出了一系列政策以提升协同效果。这不仅推进了理论理解，也为全球面临类似建筑废弃物管理挑战的大都市区提供了实用指导。
研究方法概述
本研究首先通过文献综述、头脑风暴和焦点小组讨论，全面识别驱动因素。随后，应用集成的ISM-MICMAC-DEMATEL模型，阐明驱动力的传递路径，并量化因素间的影响强度。在此静态结构分析的基础上，构建了系统动力学（SD）模型，以模拟建筑废弃物跨区域协同管理的演变路径，并纳入时空演化特征与情景分析。
图1 研究方法概述
建筑废弃物跨区域协同管理的驱动因素识别遵循严格的两阶段方法：结合文献综述和专家验证。由于针对建筑废弃物跨区域合作的相关研究较少，初步文献综述仅获得有限的驱动因素。为了扩展和完善因素库，研究组邀请了九位专家进行焦点小组讨论，涵盖了建筑废弃物跨区域协同管理的关键利益相关方——政府机构、承包商和建筑废弃物综合利用企业，以及专门从事建筑废弃物管理的学者，保证视角多元化和观点全面性。首先，专家们基于专业经验和对当前实践的观察，提出了额外的候选驱动因素，并界定每个因素的含义，形成初步列表。随后通过讨论整合重复因素，进一步细化定义，并收集专家对各候选因素的意见。在此基础上，采用匿名多轮投票最终确定因素：第一轮中，直接保留获得一致支持的因素；剔除获得少于四票的因素；而获得5-8票的因素则进入第二轮讨论和匿名投票，并设定事先确定的80%一致性阈值（即≥7/9）作为纳入标准。
集成的ISM-MICMAC-DEMATEL方法可用于揭示驱动因素的相互关系。ISM用于建立各驱动因素之间的有向关系，构建影响传导的基础结构；MICMAC依据因素的驱动力与依赖性对其进行分类，从而提供系统结构的维度性洞察；DEMATEL则通过量化因素之间的影响强度，对分析结果进行进一步细化，从而精确识别系统演变中的关键要素。
（1）专家访谈
首先，专家们通过结构化问卷独立评估各因素对之间的影响关系。为确保结果的一致性，研究采用了三分之二多数原则作为判定阈值：如果九位专家中有至少六位确认某一影响关系存在时，则该关系被视为有效。未达到阈值（<6/9）的关系被视为不存在并予以剔除。经筛选得到的有效关系随后被纳入结构自交互矩阵（SSIM）的构建。其次，对于已识别为具有直接关系的因素对，专家使用四级量表（0=无影响，1=弱影响，2=中等影响，3=强影响）进一步评估其影响强度。所有专家的评分结果取平均值并四舍五入至最接近的整数，构建DEMATEL直接关系矩阵。
（2）利用ISM探索驱动因素之间的相互关系
ISM利用专家判断来识别并构建因素之间的影响关系。这些关系被形式化为关系矩阵，从而构建多层结构模型，以直观地表示各因素之间的相互依赖关系。具体步骤包括四个方面：①识别驱动因素；②构建结构自交互矩阵与邻接矩阵；③计算可达矩阵；④划分层级结构。
（3）利用MICMAC探索驱动因素的特性
MICMAC根据驱动力和依赖性对系统要素进行分类，从而揭示系统的结构特征与运行动态。驱动力反映了某因素对其他因素的影响能力，而依赖性则衡量该因素受其他因素影响的程度。通过ISM获得的可达矩阵计算各因素的驱动力与依赖性，并以驱动力为纵轴、依赖性为横轴构建坐标象限图。因素被分为四类：①自主因素（象限 I）在系统内相对独立，对其他因素的影响极小。②依赖因素（象限 II）主要受其他因素影响，对系统整体的反作用有限。③联结因素（象限 III）既影响其他因素，也受其影响。④驱动因素（第四象限）对系统有强烈影响，是决定系统行为的关键驱动因素。
（4）利用DEMATEL探索驱动因素的影响强度
DEMATEL计算驱动因素的强度指标，包括影响程度、受影响程度、显著度和因果度。显著度表示各因素的相对重要性，而因果度则用于区分因果因素（即对系统产生主动影响的因素）和结果因素（即主要受其他因素影响的因素）。这些结果有助于决策者理解系统结构并优先确定干预策略。基于ISM结果，本研究采用DEMATEL方法进一步探讨建筑废弃物跨区域协同管理驱动因素的影响强度。分析包括三个步骤：①构建直接关系矩阵及其标准化矩阵；②构建综合关系矩阵；③计算各项DEMATEL指标值。
（1）系统动力学描述
建筑废弃物跨区域协同管理是一个动态演变的过程。然而，先前识别的驱动因素和路径仅提供了系统的静态表示。为克服这一限制，本研究基于既有驱动路径构建了SD模型，旨在模拟系统随时间的演变过程。系统边界包括：①先前识别的20个驱动因素，以及②它们之间的内部相互作用。
本研究将建筑废弃物跨区域协同管理涉及的利益相关者分为四类：发起方、接收方、政府主管部门和公众。此外，有效的实施需要具备足够的空间容量，以合法容纳跨区域处置。该容量定义为建筑废弃物跨区域处置容量——在特定空间边界内的允许处置的最大量。基于上述的利益相关方和空间分析，该系统分为五个子系统：①发起方意愿，②接收方意愿，③政府响应性，④公众响应性，⑤建筑废弃物跨区域处置能力。
受这五个子系统相互作用驱动，建筑废弃物跨区域协同管理系统的状态可分为三个不同的有效性层次：①无协作：当“建筑废弃物跨区域处置能力”子系统无响应，或其他四个子系统均无响应；②初步协作：当个子系统均表现出大于零的响应水平（但较低水平）；③高级协作：五个子系统均持续表现出强烈响应。
（2）因果回路图
本研究采用因果回路图（CLD）分析建筑废弃物跨区域协同管理的驱动机制，重点关注变量交互作用和子系统关系。基于ISM识别的驱动路径，构建了复杂系统的CLD，如图2（a）所示。图中，箭头表示因果影响方向，正号（“+”）表示正向（增强）效果，负号（“−”）表示负向（调节）效应。
（3）存量流量图
为了进一步阐明驱动因素之间的相互作用，并数学上定义其内在机制，本研究构建了建筑废弃物跨区域协同管理系统的存量流量图，如图2（b）所示。
图2 建筑废弃物跨区域协同管理系统的因果回路图和存量流量图
（4）参数设置
本研究采用SD模型模拟建筑废弃物跨区域协同管理的演化过程，以粤港澳大湾区为实证案例研究。系统变量的初始值通过大湾区的定量数据、现有文献发现和专家评分相结合的方法来确定。为确保变量间可比性，所有变量均标准化为0-100的无量纲指数，值越高表示基线强度越强。此处，0和100代表各变量合理范围的下界和上界，而非精确物理量。因此，模拟结果以相对变化和动态模式（如增长、平台和转折点）来解释，而非实际单位的点预测。基于DEMATEL结果和大湾区中建筑废弃物管理专业知识，在Vensim中使用方程计算变量间关系。鉴于缺乏连续的经验数据来估算更复杂的非线性泛函形式，SD模型方程采用线性表达式、IF THEN ELSE条件函数和INTEG，初步探索系统的演化模式及其内在机制。
总结与思考
荐读论文结合ISM、MICMAC、DEMATEL和SD，提出了一套集成方法论，进而识别跨区域建筑废弃物协同管理的关键因素和演化路径，并以大湾区为实证揭示了阻碍其建筑废弃物跨区域协同管理的主要挑战，提出政策建议。
主要发现：
（1）建筑废弃物跨区域协同管理的驱动路径
研究识别出建筑废弃物跨区域协同管理的20个关键驱动因素，其中“监管与处罚”和“财政补贴与激励”表现出较高的显著度和因果度，表明它们是关键的演化驱动因素，是提升建筑废弃物跨区域协同管理的关键政策工具；“宏观层面控制”和“建筑废弃物非法处置行为”高因果度分数强调了其广泛的系统性重要性；“发起方和接收方的意愿”的高显著性和高因果值反映了发起者和接受方的意愿在成功协作管理中具有核心地位。通过这些关键因素，共划定了48条关键驱动路径，揭示了系统的核心演化结构。
（2）SD模型验证
在系统模拟仿真前，SD模型的有效性通过了一系列测试验证，包括：①边界充分性测试验证模型的变量和反馈回路是否充分，且与研究目标相契合；②结构验证测试确保SD模型在逻辑上合理且反映现实世界的动态；③维度一致性测试验证方程关系和单位定义的正确性；④极端条件检验通过将关键变量调整至极端值，并观察模拟结果是否符合现实预期，来评估模型稳定性。
（3）大湾区现状下的进化过程模拟
建筑废弃物跨区域协同的演变分为三个明显阶段：①初期无有效协作，这一阶段的跨区域需求存在但由于物理容量前提不具备，无法转化为实际合作流，从而导致跨区域协同管理的失效。②随后是协作强度快速增长的阶段，政策激励、监管约束和市场信号等在处置能力可用之前已生效并逐渐积累、释放，参与者迅速响应，系统性能提升。③以增长放缓和最终稳定为特征的最终阶段，协作已进入常规运作，但边际改善递减。在实际治理层面，这一平台期通常是因为合作主要由现有政策强度维持，而增量处置能力、强化财政激励或更深入的跨管辖区一体化未能实现，导致稳定状态伴随小幅逆转。
（4）不同情景下的进化过程模拟
模拟结果表明，“宏观层面控制”在实现建筑废弃物跨区域协同管理中发挥关键监管作用，其强度直接决定了此类合作是否可实现。“财政补贴与激励”在加强 建筑废弃物 跨区域协同管理方面比“监管与处罚”略有效果，表明经济利益比合规更有驱动力。财务政策对跨区域处置行为进行补偿和奖励，而法律措施则侧重于执法和监督。关于“建筑废弃物非法处置行为”，其行为的增加侵犯公共利益，促使公众参与建筑废弃物跨区域协同管理。随着协作的改善和非法行为的减少，公众响应性减弱，对系统的影响减弱。然而，依赖非法行为来激发合作与根本治理目标相悖。因此，改善建筑废弃物跨区域协同管理的关键在于加强“宏观层面控制”、“财政补贴与激励”以及“监管与处罚”。
在理论层面，荐读论文通过文献综述、头脑风暴和焦点小组访谈的混合方法，系统地识别建筑废弃物跨区域协同管理的关键驱动因素。结合ISM-MICMAC-DEMATEL分析框架与SD建模，阐明内部驱动路径，捕捉其复杂的动态行为。在实践层面，以大湾区为背景，提出了优先干预点和影响链以提升协作绩效，并总结了一系列管理策略。该研究有效展现了建筑废弃物跨区域协同管理的基础机制和演变过程，也为可能面临建筑废弃物跨区域流动的其他城市区域提供经验参考。
