建筑供應鏈視角下BIM應用障礙因素研究

　　摘要:建筑供應鏈的有效實施有賴于BIM的應用，但是建筑供應鏈上各個主體在BIM技術的推廣應用中仍面臨不同障礙和困難。本文以建筑供應鏈視角提出影響BIM應用的障礙因素，在文獻研究的基礎上，從個體、組織、技術和制度等維度歸納障礙因素，分別針對建筑供應鏈上不同主體(業主中的房地產開發商、設計單位、總承包單位、監理單位等)得出不同個體的關鍵因素，運用粗糙集方法找到影響BIM應用的關鍵障礙因素，再將這些主體集結成建筑供應鏈，得出建筑供應鏈上BIM應用的總體關鍵障礙因素，通過對比個體障礙因素與總體障礙因素，提出推進BIM應用的策略和建議。

　　關鍵詞:建筑供應鏈;BIM;粗糙集;障礙因素

　　隨著經濟的全球化，建筑業的競爭已不再是單個企業的競爭，而是供應鏈和供應鏈之間的競爭。建筑供應鏈管理模式正在被越來越多的企業所采用，成功實施建筑供應鏈的核心之一就是要對建筑供應鏈管理企業間的信息進行有效共享，BIM(BuildingInformationModeling)的出現滿足了建筑供應鏈信息集成化管理的需求，已有學者將BIM與建筑供應鏈結合。許杰峰等[1~3]提出了基于BIM的建筑供應鏈信息共享機制、合作利益分配的辦法以及建筑供應鏈管理研究。許俊青等[4]提出了將BIM應用于建筑供應鏈信息流管理的設想并設計了模型的基本框架。在建筑供應鏈管理中BIM的應用，將提升供應鏈管理效率已經得到大家的共識，然而BIM的應用仍然存在種種困難，因此迫切需要研究BIM在建筑供應鏈上推廣應用中存在的困難，找到影響BIM應用的障礙因素，從而有針對性地提出解決方案。

　　1企業BIM應用的障礙因素歸納

　　從全球范圍來看，BIM已被廣泛視為集成建設項目生產流程進而解決建筑業績效問題的重要手段，歐美國家等從政府層面采取各種措施促進BIM在行業內的應用[5]。國外有很多關于BIM應用障礙方面的研究，Chien等[6]指出BIM的應用包含了一系列的風險，包括技術、管理、環境、財務、法律。Solihin等[7]認為BIM的主要挑戰之一是知識產權和網絡安全，Azhar等[8]指出BIM的集成概念模糊了不同項目團隊成員之間的責任水平，國外更注重法律、人員組織、技術標準等方面。

　　國內學者從不同視角和方法對BIM的應用障礙進行了研究。秦璇等[9~12]基于市場推廣、施工企業、設計單位、房地產開發商等不同視角運用解釋結構模型、層次分析法指出BIM應用障礙主要表現在BIM教育和培訓、BIM技術人才的缺乏、BIM技術未得到高層管理者的支持、行業體制、法律界限、經濟因素等方面以及各因素之間的關系。

　　張連營等[13]基于中國建筑行業的視角，使用主成分分析得出BIM應用障礙主要表現在經濟、法律、人員態度、技術、行業等方面。豐景春等[14]通過總結國外應用過程中的主要障礙，得出BIM標準、人的因素、企業的因素、成本以及軟件等障礙因素。通過對上述文獻分析，首先歸納出23項影響企業BIM應用的障礙因素，再通過屬性相似原則合并同類因素，然后重新分組，根據其性質可以分為四個維度:個人、組織、技術、制度。進一步細分，將組織分成成本、管理以及風險三個小類;技術分成標準、軟件以及應用三個小類。

　　組織成本指企業在BIM項目實施過程中產生的額外成本類因素;組織管理指企業在BIM項目實施過程中所造成的內部管理、外部交易協作問題;組織風險指企業在BIM項目實施過程中產生的業務、法律等風險。技術標準指包括BIM軟件數據交換標準和應用標準;技術軟件指BIM應用過程中國內軟件的成熟性及并行接口問題;技術應用指BIM應用過程中缺乏相關的數據庫。這些障礙因素都是針對BIM應用的不同企業提出的，考慮到建筑供應鏈上BIM的應用障礙時，將通過分別研究房地產開發商y1、設計單位y2、總承包單位y3、監理單位y4、材料設備供應單位y5、分包單位y6、運營維護單位y7等個體障礙因素差異性，再綜合到建筑供應鏈上。

　　2BIM應用的關鍵障礙因素分析

　　2.1粗糙集理論

　　粗糙集(RoughSet)理論是波蘭Pawlak教授于1982年提出的一種能夠定量分析處理不精確、不一致、不完整信息與知識的數學工具[15]。該理論處理問題最主要的特點是無需提供問題所需處理的數據集合之外的任何先驗信息，在保持原始數據集合分類能力或決策能力不變的前提下，通過知識約簡，消除冗余信息，導出問題決策或分類規則，從而獲得知識的簡介表達[16]，該方法完全由數據驅動來確定各指標的權值，克服了傳統權重確定方法的主觀性影響[17]。通過等價關系的劃分來求得上下近似，得到簡化后的屬性集，而約簡后屬性的重要性可以視為屬性在屬性集中的權重。

　　3建筑供應鏈上BIM應用關鍵障礙因素分析

　　對建筑供應鏈上核心節點企業進行調研，得出每個企業的障礙因素約簡及排序，最后綜合出整個建筑供應鏈的障礙因素排序。

　　3.1建筑供應鏈上核心節點企業關鍵因素分析

　　3.1.1構建信息系統

　　根據歸納總結的23個障礙因素設計了調查問卷。本次調查問卷由兩部分組成，一是關于被調查對象基本情況(包括所在工作單位及其規模、是否參與過建筑供應鏈項目、是否使用過BIM)和對BIM應用的了解程度;二是被調查對象對“障礙因素對BIM應用的影響程度”個人評價打分，將影響程度劃分為5個等級:較大、大、一般、小、較小，分值分別為5，4，3，2，1。

　　問卷主要通過網絡發放的方式進行，主要調查對象是建筑供應鏈上各參與方核心節點企業中的直接或間接應用或了解BIM技術的工作人員，其中包括房地產項目經理、設計單位參與BIM項目的工作人員、總承包單位管理人員及參與BIM項目的施工人員、監理單位參與BIM項目的工作人員、材料設備供應單位高級管理者、分包單位參與BIM項目的工作人員、運行維護單位高級管理者。本次問卷共發放610份，最終回收518份，總回收率85%。收回的518份問卷中，刪去問卷缺失較多、未參與過建筑供應鏈項目的以及對BIM不了解的不具研究性的問卷，剩余448份可以作為有效問卷進行分析。100%的調查對象都直接或間接了解BIM，由此可以看出，我們選取的調查對象都是對BIM有一定了解的，其對調查問卷的作答是基于一定知識背景的，因此調查結果有一定的借鑒意義。

　　4建議

　　為推動建筑供應鏈上BIM的應用，根據建筑供應鏈障礙因素整體排序和核心節點企業障礙因素個體排序的對比結論提出以下建議:

　　(1)首先在BIM應用初期，軟件、培訓、設備等額外成本投入過高a5是阻礙BIM在建筑供應鏈上應用的最大障礙，但是從長遠眼光來看應用BIM后的建筑供應鏈效率和收益的提高是可以預見的;此外，建筑供應鏈上利益分配不均，導致很難調動建筑供應鏈上核心節點企業應用BIM的積極性。因此，應合理評估建筑供應鏈上應用BIM的成本和收益，制定合理的成本和利益分配協調機制，從而解決現階段經濟效益不明顯和成本費用高的問題，鼓勵建筑供應鏈上核心節點企業積極使用BIM。

　　(2)傳統的工作方式和思維模式難以轉變a1，缺乏BIM教育和培訓a3是阻礙BIM在建筑供應鏈上應用的第二大障礙因素。建設主管部門可以督促行業協會組織企業為建筑供應鏈上項目工作人員進行不同層次的培訓，從思想上轉變對BIM應用的認識，同時加強對相關項目人員的培訓，消除對BIM技術的誤解。培訓內容不僅包括對BIM協同設計等概念的理解、BIM軟件的應用，還應包括工程項目管理等相關內容，從而消除項目人員對新技術的抵觸心理，加快其思維模式的轉化，讓其自身對知識更新的憂患意識成為促進其積極轉型和不斷學習的源動力[9]。

　　(3)建筑供應鏈上房地產開發商、設計單位、總承包單位這三個核心節點企業BIM應用障礙因素最多。對于房地產開發商來說缺乏使用BIM的外部動機a8是最大的障礙，由于短期經濟效益不明顯，對帶來的經濟效益持懷疑態度，但是事實表明BIM應用的最大受益者是房地產開發商，他們才是建筑供應鏈上BIM應用的最大動力。

　　所以要調動房地產開發商的積極性，充分發揮房地產開發商的推動作用;對于設計單位最大的障礙是傳統的工作方式和思維難以轉a1，設計是建筑供應鏈的源頭，只有從轉變設計師對BIM的片面概念，才能達到BIM在整個建筑供應鏈上的廣泛應用;對于總承包單位來說核心BIM軟件不成熟a18對其影響最大，盡快解決關鍵技術問題，實現BIM的本土化應用，包括核心軟件的開發、數據交換標準及軟件并行、接口問題等[7]。

　　(4)對于建筑供應鏈外部如政府等相關部門，首先相關部門應完善BIM標準合同示范文本，這是解決BIM法律、技術等的前提;然后應建立并完善保護BIM模型知識產權的法律條款，明確建筑供應鏈上各核心節點企業應當分擔的責任風險及法律界限;最后政府應大力宣傳和倡導BIM的應用，加大對BIM政策和財政扶持，對使用BIM技術的項目或企業提供獎勵、稅收或財政支持等政策。

　　建筑施工論文投稿刊物：《廣州建筑》(雙月刊)創刊于1973年，由廣州市建筑總公司科學技術信息中心主辦。本刊以發表建筑領域的應用性研究成果或實踐經驗性技術論文為主，內容包括建筑設計、施工、檢測與監測技術、新工藝、新技術、新材料、新設備及科研成果的應用等。可供從事建筑設計、科研、施工、監理、質檢和房地產開發等專業的廣大工程技術人員、管理人員及有關專業大專院校的師生參考。

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