跨组织间BIM协同应用实施影响因素分析

满庆鹏，孙连营，张欣欣　

（1.　哈尔滨工业大学　土木工程学院，黑龙江　哈尔滨　150001，E-mail：manqp@126.com；　2.　中国建筑科学研究院，北京　100013）

跨组织间BIM协同应用实施影响因素分析

满庆鹏1，孙连营2，张欣欣1

（1.哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150001，E-mail：manqp@126.com；2.中国建筑科学研究院，北京100013）

摘要：随着BIM技术在建筑领域的快速发展，其应用前景十分广阔，市场价值潜力巨大，然而在国内的实际工程中却推行缓慢。为了分析BIM在国内发展的阻碍因素，本研究从建设项目开发实施各阶段考虑，从项目各相关方自身利益出发，通过文献研究总结出国内影响BIM协同应用的三类主要因素（管理类、环境类、技术类），以问卷形式进行重要程度调查，结合AHP层次分析法进行权重分析，得到影响程度最大的为经济因素，再通过克朗巴哈系数法检查样本信度。研究的结论为正在或将要实施BIM项目的企业提供了参考，为促进BIM技术应用过程中不同专业和部门的协作提供了支持。

关键词：BIM；协同应用；影响因素

目前BIM技术在世界工程建设领域已有十多年的研究和应用，已发展成建筑业技术及管理的核心技术，为建筑业带来巨大的效益，使工程的质量和效率显著提高，BIM的发展前景及应用价值在欧美国家已充分体现［1］。中国建筑业连续十多年保持年均 20%的高速增长，并成为世界上最大的建筑市场，但 BIM在我国的发展速度缓慢，推进艰难。虽然政府管理部门积极鼓励该项信息技术应用，也予以政策扶持，但多数建筑企业仅把BIM当做制度需要［2］，该现象也是局限BIM技术在我国推广的原因。

BIM在工程建设的应用不仅涉及多个项目利益主体，各单位决策基于自我利益最大原则，因此BIM协同应用就是各参与方自身博弈和相互博弈的过程［3］，各方合作前的考虑因素，即影响BIM实施的关键因素，就是促成BIM实施的主要因素。

业主、规划设计单位、咨询单位、施工单位包括BIM咨询支持公司等各个利益相关方均从自身利益出发，将BIM的实际应用看做是一种对政府政策的响应手段［2］，而并非作为一种技术手段、核心竞争力，这必定无法充分实现BIM的长远价值。

目前关于BIM技术应用方面的研究成果数量较多，但关于BIM技术应用影响因素的调查研究较少［4］。赵彬等［5］从房地产开发商角度出发，分析了影响房地产企业BIM技术采纳的影响因素及各因素之间的相互关系，提出了房地产企业BIM技术采纳模型。王淑嫱［6］以某BIM铁路项目为例，提出基于IPD（Integrated Project Delivery）在业主驱动模式下构建BIM伙伴关系小组，在BIM项目的管理上提出了创新点。祝连波等［7］通过分析BIM的应用障碍，提出外包模式下BIM的实施模式，并归纳出BIM实施在不同阶段的外包模式及流程。孙峻等［5］提出了3种BIM项目实施模式，即设计主导模式、咨询辅助模式和业主自主模式。陈茜等［8］研究国内外实际项目经验结合国内具体情况，总结得到BIM成果交付模式实施方案，奠定了 BIM推广实施基础。王广斌等［9］对BIM实施策划的典型案例进行分析，提出基于项目全生命周期的BIM应用方式，重点分析了在施工阶段的关键点和相应实施流程。但是总体上国内在 BIM应用上的研究分析远少于在技术上的研究，因而对BIM协同应用实施的影响因素研究对于实现 BIM技术在建筑业的价值是十分必要的。

1　跨组织间BIM协同应用实施的影响因素提取

随着BIM在全球的快速发展，BIM研究成果呈现指数形式增长，根据作者在中国知网的检索结果，2004～2014年间，BIM相关文献的数量从1篇增加到了1182篇。本文首先通过提炼相关文献，归纳总结出BIM应用实施的影响因素。

1.1影响因素检查及重组

通过对 26部文献反复检查，归纳了经济、制度、组织、行业、风险、标准、沟通、软件、操作等各方面大小十余项问题，再通过属性相似原则合并同类因素，然后重新分组，提炼出3项BIM协同应用的影响因素：技术类、环境类、管理类。

1.2问卷调查

本次调查问卷由两个部分构成，一是关于被调查对象基本情况的了解和对于 BIM 技术了解程度的调查；二是被调查者对“BIM协同应用的影响因素”重要程度个人评价打分。问卷调查概况见表1。

表1　　问卷调查概况　

本次问卷被调查的对象是建筑行业内的工作人员，通过一致性检验的有效问卷被调查者的工作单位分布于高校、BIM咨询公司、软件开发公司、设计单位以及房地产开发公司。对于被调查对象基本情况的分析主要基于其对于BIM技术、应用的了解程度以及参与BIM项目经验，预期前景等。

调查问卷共发放了300份，最终回收了66份，总回收率为22%。经一致性检验计算，该次问卷调查的结果满足 AHP分析的一致性基本要求。为保证可信度科学性，采用克朗巴哈系数法（Cronbach'sα）来检测回收样本数据的信度，分析结果显示各个指标的Cronbach'sα值均大于0.6，即信度处于可接受的区间，说明一致性满足要求。

2　影响因素的分析确定

2.1一级因素分类分析

一级分类即管理、环境、技术三大类，它们之间的相对重要程度分别是37.4%、31.2%和31.4%。应用BIM技术需要大量的前期投资，但是其收益是难以预测量化的。在此过程中，各个投资方不仅担心成本收回问题，更担心由此导致的当前市场占有率的丢失。国内目前建筑工程行业缺乏具体的可参考“BIM标准价格”［5］。操作因素的相对重要度值比较小。

环境与技术类因素的占比基本处于一致状态，但BIM技术的发展是应用的基础，无疑技术因素是至关重要的，但相关技术的发展是需要时间成本和经济成本的投入。而环境类的影响因素则与政府的支持力度和相关政策密切相关，虽然环境类影响因素在于政府的支持力度，但国内建筑企业还是在体制下开发建设项目的［6］，故这两类因素稍低于管理类因素。

2.2二级分类分析

一级分类中的管理类又分成管理风险、管理组织、管理经济3个二级因素，其相对重要程度调查结果分别为0.352、0.216和 0.432。比重最大的是经济类因素，因为施工企业作为盈利性机构，最关心的是在 BIM上的投入是否能为其带来相关的直接经济利益。

一级分类中环境类分为环境制度、环境行业、环境技术3类。二级影响因素相对重要度调查结果分别为 0.397、0.378和0.225。环境制度因素的权重最大，因为在国内环境下，各行业企业都必须在国家的政策、法律、方针下经营，只有跟随国家政策才能长期盈利［6］；同时，政府也会出台相应很多技术、税收等方面的条例进行鼓励。学术环境的权重最小，尽管BIM在工程管理学术领域的研究已经发展了 10多年，但是学术成果的低转化率难以使其在BIM技术的推广应用上起到决定性作用［7］。

一级分类中的技术类分为4个二级因素，其分别为技术标准、技术认识、技术软件和技术操作，其相对重要度调查结果分别为0.289、0.232、0.311 和0.168。其中软件类的因素权重最大，BIM技术主要的实现平台就是相关专业应用软件［8］。但就目前而言国内核心BIM软件开发不足，而国外软件的兼容性问题限制了BIM在国内的快速落地应用。当然，技术标准类因素也影响各个软件的兼容性问题，标准不统一会导致大量二次设计任务，甚至设计遗漏［10］。技术标准类因素略低于技术软件类，BIM需要在建筑整个寿命周期内的各阶段、各专业之间进行信息交流，如CAD软件、性能分析软件、施工管理软件等。要使这些软件能相互提兼容数据，必须应用统一的BIM数据标准。其次是技术认识类，无论是业主还是施工单位、设计单位都未对BIM有充分的认识，大多数还停留在软件、模型上，BIM的价值未得到充分的认识，因此对于如何发挥BIM的优势为自己带来效益认识上是远远不够的。而技术操作类因素比重最小，无论是业主还是施工单位、设计单位都未对BIM有充分的认识，大多数还停留在软件、模型上，BIM的价值未得到充分的认识，因此对于如何发挥BIM的优势为自己带来效益认识上是远远不够的。可见在人员培训方面，相对其他因素而言并非决定性因素。

2.3三级分类分析

2.3.1管理类因素

经过分析回收问卷，三级管理分类权重计算结果如表2所示。

表2　　三级管理类影响因素分类　

（1）管理经济类因素。建筑企业是盈利性单位，而BIM技术的长期投入与收益无法短期回收的矛盾，是企业犹豫是否使用BIM的关键原因，性价比是企业是否引进新技术所考虑的关键点。特别是目前在国内建筑行业处于快速发展的时期，拿到项目，完成建设任务，实现企业利润，才是各个公司最关心的问题，而当前BIM技术未能给该问题带来明确的答案，成为BIM在实践中最大的阻碍。

（2）管理风险类因素。BIM 技术初期使用造成的技术、质量、工期等问题，以及导致企业失去市场份额等因素影响程度是相对最高的。而新技术模式下如何界定责任与风险则是企业选择创新型技术时所必须面临的管理问题，故其对企业BIM实施应用的影响相对较低。业务转型风险略大于信息共享造成的利益损失风险。分析得到：信息共享是技术层面的风险，业务转型是市场风险，后者的损失要远远大于前者。企业员工，不仅是技术员或管理人员，其既有的工作习惯难以改变，政府和企业的激励方式不足以让员工抛弃旧习惯。

（3）管理组织类因素。各分项专业协同作业难度大，项目整体运作缺少统筹管理专业人员及相关经验。建筑行业是一个需要各个专业高度配合共同协作的行业，一项变革性的技术引入，必然会带来协同工作的统筹问题［11］。难以协调归属于不同公司的模型建模者是权重最低的因素，但与其他因素差别较小，分析其原因被调查者对于BIM模型有其误解，认为其只是总体的模型，但BIM模型是许多模型共同组成的。BIM应用模式、创建维护模型数据、工作流程，这3个因素权重相差很小，均属于BIM 实施过程非常关键的因素，在决定实施 BIM后，考察项目情况，建立与项目匹配度较高的方案，这三类因素是随着不同项目变化的。而目前国内的BIM技术仅仅利用在大型复杂项目上，且大多应用于深化设计和结构设计阶段，在全寿命周期的应用比较少。

2.3.2环境类因素

经过计算归纳，三级环境分类权重计算结果如表3所示。

表3　　三级环境类影响因素分类　

（1）环境行业类因素。建筑行业传统的工作方式和管理模式被市场熟悉，因而旧有的行为模式和管理思想限制使用新技术是影响力最高的因素，当前建筑行业依旧是一个快速发展且高利润的行业［12］，在现阶段有利可图的市场环境下，建筑企业作为经营性单位，缺乏动力，也不敢轻易投入大量成本实施BIM技术。

（2）环境学术类因素。环境学术类因素按照权重从大到小排列分别是：对于应用BIM技术的收益—成本缺乏有效的评估方法；BIM目前研究集中在理论层面，缺乏实证。由此不难分析到，企业看重的是BIM技术所能带来的切实收益。

（3）环境制度类因素。建筑行业各地区体制不统一权重最大，因为BIM技术的实施需要各专业分工明确、协同作业统筹管理。其他因素权重上下略有浮动，没有较大区别。政府原本制度阻碍，鼓励政策较少，都阻碍BIM应用实施。特别是对于一项新兴技术的知识产权规定对于前期投入大量资金的企业实施者是非常重要的，是有力保障。

2.3.3技术类因素

三级技术分类权重计算结果如表4所示。

表4　　三级技术类影响因素分类　

技术标准类和技术认知类分析见第2.2节。

（1）技术软件类因素。权重最大的影响因素是主流的BIM专业软件发展不够成熟，软件是BIM发展的基础核心，所以核心软件的有无对BIM的实施应用至关重要。重要程度最低的是BIM软件价格昂贵而无法推广学习，分析认为建筑行业的资金密集，是有能力使用价格昂贵的BIM软件。软件供应商不能提供长期并充分的支持、BIM软件与传统的施工图整合不良、软件的适用性和导入性能稍差，都是BIM软件发展过程中必然存在的问题，需要技术人员以及客户使用者的反馈修改，以此减少软件的使用问题，因此此类问题的解决是可循的。

（2）技术操作类因素。权重较大的有BIM软件的并行、接口问题；BIM的精确设计可能会束缚建筑师创造力；设计思维、习惯难改，导致设计方法难以短时间转变。以上主要集中于操作层面，软件自身的问题与原设计思维的长久固定，导致设计单位没有使用BIM的动力。权重较低的是：没有适合国内BIM设计平台的数据库。分析得到新技术的数据库都是需要一定时间的，因而重要程度略低于其他。

3　影响因素分析结果

通过以各个层次分类的分析，分别提取各项对影响因素权重较大（排在各一级大类因素前50%）的因素进行总结，具体归纳结果如表5所示。

表5　　重要影响因素确定表　

从一级因素可以看出，管理类因素是建筑企业目前应用B I M技术最大的难点，其中经济类因素权重最大，不难理解应用B I M的“性价比”是企业对于是否应用B I M的最大考量。从风险管理类因素可以认识到：新技术的引用会引起相关质量或工期问题，企业也会面临业务转型的风险，以及失去现有市场份额的风险。分析管理组织类、环境行业类因素：项目运作缺少专业人员和统筹管理经验，各专业协同配合难度大；从BIM理念不匹配等因素可以看出：各个企业对BIM应用模式存在理解误差，是直接在公司组建BIM团队，独立实施，或是前期选择局部合作，或是暂时整体外包等，而这些应用模式无论从责任权限还是流程运作上都是不同的，收益分配和风险承担也不同。

基于不同企业自身的利益考虑，不同技术、人才、设备，在同一个项目中协调应用BIM技术时，各方考虑的关键因素，对于各个企业，降低风险获得收益是至关重要的。

4　结语

BIM的应用过程是各方协同合作的过程，开发方和建设方是主要的实施单位，也是推广BIM的驱动者，但BIM作为新技术引进公司，企业最关心新技术的应用能否带来效益，而且要满足一定的可控风险范围。从第三方的角度来看，BIM技术的实施有各种应用模式，例如自主实施模式、合作实施模式、外包实施模式等等，而这些模式的分析也是后续研究的关键路线，本文为建筑企业的应用模式研究做了基础的前期要素分析，具有一定的参考价值和借鉴意义。

参考文献：

［1］孙成双.BIM技术在建筑业的应用能力评述［J］.工程管理学报，2014，27（6）：27-31.

［2］马智亮.BIM技术及其在我国的应用问题和对策［J］.中国建筑信息，2010（2）：12-15.

［3］Howard W.Ashcraft，Hanson，Bridgett，Marcus，V lahos&Rudy.Building Information Modeling：A framework for Collaboration.American Bar Association Forum on the Construction Industry，2007.

［4］孙峻，李明龙，李小凤.业主驱动的BIM实施模式研究［J］.土木工程与管理学报，2013（9）：80-85.

［5］赵彬，谢玉龙.房地产企业BIM技术采纳影响因素研究［J］.工程管理学报，2016（2）：142-146.

［6］王淑嫱.业主驱动模式下BIM项目的应用研究［J］.项目管理，2014（8）：46-49.

［7］祝连波，田云峰.基于外包的我国BIM实施模式研究.建筑设计管理［J］.2013（10）：30-33，200.

［8］陈茜，杨建华，代莹.中国建筑业BIM实施阻碍因素分析［J］.施工技术，2014（5）：131-133.

［9］王广斌，刘守奎.建设项目实施策划［J］.时代建筑，2013 （2）：48-51.

［10］赵源煜.中国建筑业BIM发展的阻碍因素及对策方案研究［D］.清华大学，2011.

［11］张泳，付君，王全凤.建筑信息模型的建设项目管理［J］.华侨大学学报：自然科学版，2008（3）：424-426.

［12］李艳.BIM对工程项目参建方的影响及应用研究［J］.施工技术，2013（2）：54-57.

满庆鹏（1977-），男，博士，副教授，研究方向：建筑经济管理，工程项目管理；

孙连营（1982-），男，硕士，研究方向：工程项目管理、企业信息化，智慧建筑研究；

张欣欣（1994-），男，硕士研究生，研究方向：工程项目管理。

中图分类号：TU17

文献标识码：A

文章编号：1674-8859（2016）03-026-05

DOI：10.13991/j.cnki.jem.2016.03.004

作者简介：

收稿日期：2016-03-20.

基金项目：国家自然科学基金项目（71201038，51378160，71390522）.

Factors Analysis of Cross-Organizational BIM Collaborative App lication

MAN Qing-peng1，SUN Lian-ying2，ZHANG Xin-xin1
（1.School of Civil Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin150001，China，E-mail：manqp@126.com；2.China Academy of Building Research，Beijing100013，China）

Abstract：Nowadays development prospects of BIM has great potential，however，w ith slow progress in actual implementation in China.In order to promote BIM application in China，this paper studies the influential factors of BIM implementation frominterests of stakeholders.Based on the research achievements of the experts at home and abroad，the influential factors of BIM are extracted and summarized.Based on the questionnaire survey，AHP analytic hierarchy process（AHP）is used to carry out weight analysis，and the Cronbach'sαmethod to do reliability analysis.The key influence factors are categorized into managerial，environmental and technological aspect.The results w ill supports the implementation of BIM or and provide reference for cross-organizational BIM collaborative application.

Keywords：BIM；collaboration application；influence factors