基于 AHP的建筑施工企业 BlM应用影响因素分析

郄恩田，李 勇，2，熊 凯，刘元明，马彩云

（1.武汉科技大学　城市建设学院，武汉 430065；2.江苏省冶金设计院有限公司，南京 210000；3.上海建科咨询有限公司，上海 200032）

基于AHP的建筑施工企业BlM应用影响因素分析

郄恩田1，李 勇1，2，熊 凯1，刘元明3，马彩云1

（1.武汉科技大学城市建设学院，武汉 430065；2.江苏省冶金设计院有限公司，南京 210000；3.上海建科咨询有限公司，上海 200032）

为推动BIM在建筑施工企业中的应用，以建筑施工企业应用BIM的影响因素为研究对象，通过建筑施工企业BIM技术应用点的分析，重点研究了技术、经济、组织、人员、法规等因素的影响及其层次关系；采取层次分析的方法，得出了影响建筑施工企业应用BIM因素的权重排序结果，根据该结果找出了影响建筑施工企业BIM应用的主要因素，并提出了一些建筑施工企业应用BIM的建议，为促进BIM在建筑施工企业普及提供了参考。

施工企业；BIM；应用；影响因素；层次分析

0 引 言

建筑业是国民经济的重要产业部门，与机械电子、石油化工、汽车制造并列为我国四大支柱产业，建筑施工企业作为建筑业的重要组成部分，在国民经济中起着非常重要的作用。随着信息技术的不断发展，建筑业这一传统行业也面临着信息化建设的艰巨任务，三维模拟、虚拟现实、4D项目管理等技术的应用将彻底改变建筑施工企业的生产方式，BIM （Building Information Modeling，建筑信息模型）技术作为实现这些技术的基础，在建筑施工企业中予以深入应用与推广就成为建筑施工企业信息化建设的根本出路［1］。然而自我国在2002年接受BIM技术理念以来，BIM在建筑施工企业中的应用面临各种因素的影响，其应用的深度与广度与建筑施工企业信息化建设的要求相距甚远，究其原因是缺乏对建筑施工企业BIM应用因素的研究，致使建筑施工企业不能有针对性地提出BIM应用策略。

近年来，国内许多学者围绕影响BIM应用的因素进行了深入探讨，并通过调查、现状分析等研究方法取得了丰硕的成果。潘佳怡等［2］通过文献查阅的方式总结出影响我国建筑业BIM应用的33条因素，并对因素重组，得出15条关键因素，且依次给出了对策。张连营等［3］就BIM应用过程中所面临的影响因素展开调查，通过文献分析得出影响中国应用BIM技术的因素依次为技术、组织、经济、法律、行业、人员，并针对这些因素给出了3点建议。周春波［4］重点研究了BIM在建筑施工企业中的应用价值，提出对 BIM的认识、政府行业主管部门的政策、资金和专业人员等为影响建筑施工企业应用BIM的主要因素，并由此提出了关于如何展开BIM应用的5点建议。张春霞通过对我国BIM技术的应用现状分析，认为BIM技术在我国的应用会受业主、设计方、专业软件公司、政府机构、BIM技术支持、科研院校6方面的影响［5］。

综上所述，学术界从各个方面作了影响BIM应用因素的分析，并根据这些因素提出了相应的对策，但通过分析发现其研究有一些不足：一是从内容上看，学界大都是从建筑业整体的角度去研究影响BIM应用的因素，还没有进一步从建筑施工企业的角度来研究；二是从方法上看，大都采用文献查阅、应用现状等定性分析方式总结影响BIM应用的因素，因素来源缺乏明显的依据，且在分析因素时缺乏定量的分析方法。因此，有必要对建筑施工企业BIM应用的影响因素重新构建，采用科学的方法对其分析，以更有针对性地提出建筑施工企业应用BIM的策略。

1　影响建筑施工企业BIM应用因素的构建

本研究结合建筑施工企业项目管理特点，以建筑施工企业在项目施工阶段的具体流程为顺序，总结出BIM的主要应用点，最后以BIM应用点为依据，有针对性地、客观地寻找影响建筑施工企业BIM应用的因素，结果如表1。

表1　基于　BlM应用点的影响因素的查寻Table 1 Inquiry factors of influence based on BIM application points

续表1

先对BIM应用点和提炼出的影响建筑施工企业BIM应用因素进行逐步分析，然后对这些因素进行重新选取、加工，其原则是：①逐步分析建筑施工企业每个BIM应用点的影响因素；②根据各因素相互独立的原则对各因素加以整理。通过反复的检查工作，得出了“影响建筑施工企业BIM技术应用的因素”，涉及到技术、经济、人员、规则以及组织等各个方面，结果如表2。

表2　影响建筑施工企业　BlM技术应用的因素Table 2 Factors of influenceing BIM technology application in construction enterprise

2　基于AHP的影响建筑施工企业BIM应用因素的分析

2.1AHP方法简介

层次分析法（AHP）是20世纪70年代由美国匹兹堡大学运筹学教授萨迪（T.L.Saaty）等提出的对复杂问题作出决策的一种简明有效的新方法。于80年代初引入我国，目前AHP被广泛地应用于研究现代企业管理、社会经济发展战略、城市规划、技术政策评估科学教育规划等领域。它可以将复杂系统分解，将多准则、多目标又难以全部量化处理的决策问题简化为多层次单目标的简单问题，适用于多指标的评价［6］。

层次分析法的基本原理为：将所要研究的复杂问题看作是一个大系统，对系统的多个因素进行分析，通常根据总目标和决策方案构建目标层、准则层、子准则层3个层次，经过专家对每一层次的各个因素进行两两客观的比较判断之后，给出相应的定量表示，进而建立判断矩阵，计算出每一层次的所有因素对于目标层的相对重要性的权重系数，并加以排序［6］，最后根据排序所得结果选择解决问题的方法。

2.2建筑施工企业BlM应用影响因素的AHP模型建立

本研究拟采用层次分析法（AHP）对因素的影响程度进行探讨，采用AHP构建影响BIM技术应用因素的层次结构模型，明确各因素的影响程度并排序，找出关键因素。通过对表2中BIM应用影响因素的分析，总结得出影响建筑施工企业BIM应用的5类因素各子因素，根据层次分析法构建该系统的层次结构模型如图1所示。

2.3问卷调查

为对模型中的因素进行调查分析，本调查问卷由两部分组成：第一部分是关于调查对象的工作状况以及对BIM的认识程度，其目的是考察被调研者是否对BIM有足够的了解；第二部分是关于建筑施工企业BIM各应用因素受影响程度的评价，其目的是根据“影响建筑施工企业BIM应用的主要因素”的层次结构，对所有的同一层因素之间进行两两比较（根据表3标度值表填写表4判读矩阵表），最终衡量各因素对BIM在建筑施工企业中的影响程度。

问卷调查时间：2014-07-31—2014-11-30。问卷回收的具体情况如表5所示。

图1　层次结构模型Fig.1 Hierarchical structure model

表3　标度值表Table 3 Scale value

表4　判断矩阵表Table 4 Judgment matrix

问卷调查基本覆盖建设项目的各参与方，可以全面反映现实情况。与此同时，来自建筑施工企业的人员至少占总访问人员的41.68%，能够较为贴切、全面地反映建筑施工企业BIM的应用情况。

2.4基于AHP的建筑施工企业BlM应用影响因素的数据分析

通过本研究问题模型的建立，结合问卷调查结果，得到表6。36份有效问卷C.R值如表7所示。

表5　问卷调查回收情况表Table 5 Recycling questionnaire survey

当C.R＜0.1时，判断矩阵满足一致性要求；当C.R≥0.1时，应当对判断矩阵进行适当的修正或者舍弃，根据该表7可以得出编号为1、3、8、9、10、12、14、15、17、18、21、22、24、25、26、29、30、31、32、35的20份问卷中的影响因素全部通过一致性检验，问卷合格，可供数据分析，编号为2、4、5、6、7、11、13、16、19、20、23、27、28、33、34、36问卷中的BIM应用影响因素不能通过一致性检验，故问卷不合格，不可用于数据分析。且其中编号为1、3、10、12、18、21、22、26、29、30、31的问卷（共计11份）为建筑施工企业管理人员，占通过一致性检验问卷（总数20份）的55%，故该结果能较有针对性地反映建筑施工企业的BIM现状，进一步对通过一致性检验的20份问卷进行特征向量（每个因素的权重）的计算。考虑到20个样本很多，在计算因素权重时对已通过一致性检验的20份问卷的每个标度值取其几何平均值，然后构建新的判断矩阵，再根据平均值进行一致性检验和排名。其C.R=0.053 5＜0.1，通过一致性检验，因素权重排序结果图2。

表6　因素两两比较结果Table 6 Comparison results of two factors

表7　C.R值表Table 7 C.R value

3　影响建筑施工企业BIM应用因素的结论分析

依据权重值大小的分布规律，将因素划分为：主要因素（其中又分为一级主要因素、二级主要因素和三级主要因素）、一般因素、其他因素（图3）。

因素BIM软件功能权重值为0.243 3，对比其他因素的权重值，其在影响建筑施工企业应用BIM中占有最大比重，且较其他因素优势明显，故将其作为影响建筑施工企业BIM应用的一级主要因素。因素法律法规、BIM本土化程度的权重值分别为0.153 6、0.111 6，也占有较大比重，但与一级主要因素的权重值相差较大，故将其归类为二级主要因素。因素BIM标准、BIM应用案例和经验、BIM应用计划和方案及BIM二次开发，权重值分别为0.076 3、0.075 8、0.075 7、0.066 5，其大小相差不大，且占有一定比重，故将该4个因素归为三级主要因素。一、二、三级主要因素的权重值总计0.802 8，占有很大比例，故将这7种因素划分为影响建筑施工企业BIM应用的主要因素。

图2　因素权重排序结果Fig.2 Result of factor weight sorting

图3　因素分类图Fig.3 Factors classification

因素人员的态度和对BIM的认识、外部力量、BIM项目管理模式、研究BIM的人员数量、BIM政策，权重值大小在0.03左右，相对而言较小，故将其归为一般因素。因素软硬件的配置、人员开支、使用BIM前期效益、工作模式重组成本的权重值均在0.02以下，所占比例极小，将其归为其他因素。

同时，根据图3还可以计算出技术类因素、经济类因素、组织类因素、人员类因素、规则类因素所占权重值分别为0.497 1、0.003 83、0.137 1、0.070 1、0.257 4，建筑施工企业应用BIM受技术因素的影响最为重大，规则类和组织类态度因素次之，受人员和经济因素影响很小。

4　结束语

影响BIM在施工企业中应用的因素很多，运用层次分析法构建的模型能够比较清晰、直观地看出各影响因素之间的层级关系。在模型的基础上，根据建筑施工企业BIM应用因素的重要性程度提出的建议和对策将更加具有针对性。

由层次分析模型的结果可知，建筑施工企业应用BIM最主要受技术方面（BIM软件功能、BIM本土化程度、BIM应用案例和经验、BIM二次开发程度）的因素影响，其次为规则方面（法律法规）和组织类（BIM应用计划和方案）的因素，同时也受成本和人员方面的少量影响。因此，要更好地促进BIM在建筑施工企业的应用应首先从技术方面着手。应基于建筑施工企业自身的需求，建立一个适合自身的BIM应用软件平台，该平台应涉及到建筑、结构、水暖电、土建、机械制造、地理信息、流程工厂等主要的专业，只有所有专业在该软件平台下能够相互交换才能为施工企业应用BIM建立基础，在此基础上建立适合中国施工企业的信息管理平台，从而实现BIM的本土化。然后，应完善与BIM相适应的法律、标准等规则，并制定建筑施工企业BIM应用计划，为BIM在建筑施工企业的应用创造良好的环境，使得企业可以通过BIM的采用实现更加科学的施工作业和施工管理进而为企业创造价值。

总之，伴随着建筑施工企业信息化的发展，BIM技术将会受到越来越多的重视。然而，这样一个跨时代的技术，在建筑施工企业实施应用BIM的过程中仍然受到诸多因素的影响，使得建筑施工企业在采纳和实施BIM应用时并不是很顺利。本文构建层次分析模型对影响建筑施工企业BIM应用的因素进行分析，并根据因素权重的排序结果提出了一些建议。随着BIM技术的不断发展，BIM技术必将在建筑施工企业中得到广泛应用。

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》的通知（建质 ［2011］67号）［K］.2011.

［2］潘佳怡，赵源煜.中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析［J］.工程管理学报，2012，26（1）：6-11.

［3］张连营，李彦伟，高源.BIM技术的应用障碍及对策分析［J］.土木工程与管理学报，2013，30（3）：65-69，85.

［4］周春波.BIM技术在建筑施工中的应用研究［J］.青岛理工大学学报，2013，34（1）：51-54.

［5］张春霞.BIM技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究 ［J］.建筑经济，2011（9）：96-98.

［6］郭阳，郄恩田，李勇.基于AHP的农村住宅舒适性评价［J］.建材世界，2014，35（1）：54-57.

Factors of influencing BIM application in construction enterprises based on AHP

QIE En-tian1，LI Yong1，2，XIONG Kai1，LIU Yuan-ming3，MA Cai-yun1
（1.School of Urban Construction，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430065，China；2.Jiangsu Metallurgical Design Institute Co.，LD，Nanjing 210000，China；3.Shanghai Jianke Engineering Consulting，Co，LD，Shanghai 200032，China）

In order to promote the application of BIM in construction enterprises，this paper studies the factors affecting the application of BIM technology in construction enterprises，focusing on the technology，economy，organization，personnel，regulations and their hierarchy through the analysis of the application of BIM in construction enterprises.We analyze affecting factors in the application of BIM by the hierarchical analysis method，and put forward the suggestions for the application of BIM in construction enterprises，to provide reference for promoting popularity of BIM in construction enterprises.

construction enterprise；BIM （Building Information Modeling）；application；influencing factors；AHP

TU 71

A

1674-9057（2016）03-0526-07

10.3969/j.issn.1674-9057.2016.03.017

2015-01-22

湖北省教育厅基金项目（2011204）

郄恩田 （1964—）男，副教授，建筑设计及其理论，36696371@qq.com。

引文格式：郄恩田，李勇，熊凯，等.基于AHP的建筑施工企业BIM应用影响因素分析［J］.桂林理工大学学报，2016，36（3）：526-532.