工程造价实践中BIM能力与项目业绩相关性研究

黄剑，陈鹏，程希莹

（黄山学院建筑工程学院，安徽黄山245041）

工程造价实践中BIM能力与项目业绩相关性研究

黄剑，陈鹏，程希莹

（黄山学院建筑工程学院，安徽黄山245041）

通过查阅相关文献研究成果，明确了项目前期11种工程造价专业所需的BIM能力，然后采用问卷调查与访谈方法，确认了11种BIM能力的排名，并检验BIM能力与项目业绩指标之间的关系。调查结果显示，部分BIM能力与项目业绩的时间、成本及质量指标显著相关，并经访谈调查结果所证实，BIM能力能够显著提高造价工程师的业务表现及工作业绩。

BIM；能力；造价工程师；项目业绩

1 引言

时间、成本与质量是完成一项建设工程项目三个最重要的参数，也是衡量项目成功的基本标准，尤其成本，是贯穿于整个项目寿命周期最主要的参数，因此，确保建设成本在业主预算范围内是至关重要的。工程造价是提供建设行业成本管理服务的重要一门学科，其任务主要为计量、工程量清单编制、估算与计价等工作。很显然，传统的工程造价的工作方法仍然采以人工作业为主，过程单调且耗时，如利用Excel表单或2D图纸等进行人工计量与计价，虽然目前已有效率较高的三维算量软件用于计量与计价工作，但建立计量模型仍然花费造价工程师大部分时间与精力。有学者指出，造价工程师约50%-80%的时间花费在计量工作方面，大大挤占其他核心咨询服务的时间[1]。这些传统的工作方法效率低下，容易出错，不仅降低造价人员的工作绩效，而且影响工程成本的准确性，除此之外，业主也愈发不满这种低效率的工作方法。

然而，BIM技术的应用，将可能使这种局面发生根本性的变化，上述繁琐且耗时的工作任务，如测量、计量及工程量清单编制等工作，将大部分由BIM自动完成，如此造价工程师可将被计量所占用的大部分时间用在其他增值服务上面，工作效率与效益大大提高。BIM被定义为整合项目各参与方信息的数字技术，各方可通过对单个信息模型进行加工、共享及维护等方式，提高设计的质量、降低建造成本、节约工期，增加后期运营维护效益，所以对成本效益、进度效率以及项目质量的更大需求促进了BIM在工程造价方面的应用。相比传统人工基于2D图纸的计量方法，BIM技术带来的好处是显而易见的，既可替代传统工作方法，也可辅助造价人员进行项目全寿命周期的计量与成本估算工作，且能及时反映出因设计变更而产生成本变化，便于快速处理工程成本变化，保证工程成本输出的准确性，所以诸如测量、计量及清单编制等工作逐步将被BIM淘汰。

尽管BIM带来诸多益处，但根据RICS2011年度调查结果显示，造价工程师在BIM应用方面是落后于建筑工程师、结构工程师及建造工程师，其中约10%的造价工程师正在或经常使用BIM，约29%有限的使用BIM[2]。究其原因，与造价工程师的BIM意识有关，不能确定BIM技术在其工作中有何潜在的作用，且目前大部分的研究都集中在BIM设计方面的潜力，而对BIM在成本管理方面的潜力研究较少。关于BIM知识的缺乏与理解的误区是导致造价工程师不愿意使用BIM技术，竟而一直采用低效率的传统工作方法。许多学者指出，让造价工程师理解如何利用BIM技术提高自己的工作效率，意识到BIM技术在自身业务提高方面的潜力和益处是至关重要的[2]。因此，本文主要目的是通过文献研究，确认工程造价业务所需的BIM能力，并通过调查方法检验BIM能力与项目业绩的时间、成本及质量指标之间的关系。

2 工程造价业务所需的BIM能力

BIM能力被定义为利用BIM技术能够更好地完成工程造价业务，并能大幅度提高造价人员的工作业绩指标[3]。通过各种方式收集与BIM能力相关的资料信息，关注BIM技术在成本方面应用的专著，学术期刊、电子期刊数据库及会议论文，以及参阅有关软件商的白皮书及技术报告、指南、政府和监管机构报告、行业通讯报道等方式，确认了22种在工程造价业务领域所需的BIM能力，这些能力贯穿于项目建设全过程，具体描述如表1。由于在项目前期做出的设计、成本决策直接影响到项目后期的各项费用[4]，因此，在项目前期，工程造价人员所具备的BIM能力是最令人关注的。基于此，本文的研究范围主要关注项目建设前期阶段的11种BIM能力（N1,N2，……，N11）。

3 研究方法

3.1 调查问卷法

为确认BIM能力，并调查BIM能力与项目业绩指标之间的关系，采用定量与定性相结合的数据收集方法。主要的数据采用定量方法收集，即通过问卷调查的方法，确认BIM能力与项目业绩之间的关系。问卷调查法被认为是通过找出各变量之间的关系以检验客观理论的方法之一，本文以成熟量表为基础设计《工程造价项目业绩与BIM能力之间关系调查问卷》。问卷采用1-5分评比量表，以电子邮件方式分发到位于北京、天津、上海、杭州、广州、深圳、成都、重庆、西安、武汉、合肥、郑州等大中型城市的工程造价咨询公司，涵盖了大、中、小型造价咨询企业，以便获得更多回应。在业务中已采用BIM技术的工程造价咨询公司作为本次调查主要的目标响应者，并在进行广泛行业调查之前，先开展小范围的预调研对问卷的内部相关性、可理解性和顺序的合理性进行了初步研究和预测试，以便调整问卷初稿的语句和格式，形成最终问卷。本次调查共发放问卷345份，105份问卷得到回应，7份无效问卷，有效率为28.4%。在回收的98份有效问卷中，受访者来自60个不同单位，任职岗位包括：2名总工程师、3名项目经理、10名部门经理，18名造价工程师，32名预算员，其他人员33人。问卷调查基本覆盖造价咨询单位的各参与方，可以反映现实情况。有效问卷采用社会科学统计软件（SPSS）进行统计分析，并采用相对重要性指数（RII）对BIM能力进行排序，然后利用spearman相关性分析衡量BIM能力与工程业绩之间的相关性。

表1 工程造价人员需达到的BIM能力

3.2 半结构化访谈

访谈是作为紧接着问卷调查之后，通过检查受访者的观点以验证其调查结果的恰当方法之一，本次调查，共采访了8位经验丰富的造价工程师。在达到8位访谈者之后访谈结果达到饱和，所选择的受访工程师在建设行业均有10年以上工作经验，并在工程实践中使用了BIM技术。通过记录或转录访谈内容，对访谈进行了分析。

4 调查问卷数据分析与讨论

4.1 BIM能力相对重要性排序

根据RII指数对调查数据进行分析并进行排名，得出BIM能力的排序结果，如图1。自动统计工程量并编制工程量清单（N10）的BIM能力列于首位，其相对重要性系数为0.809。大多数受访者都强调客户对造价人员能够利用BIM编制工程量清单的表现比较满意，因此，N10能力在摆脱传统繁琐而耗时工料计量任务，提高造价人员项目业绩等方面位于各BIM能力之首。

图1 BIM能力相对重要性排名

在可行性研究阶段快速进行成本评价（N1）位列第二，其RII指数为0.783，在项目开始阶段，造价工程师所能得到的信息非常有限，能够进行精确的成本评价是非常困难的，大多数受访者认为，造价工程师能够利用BIM技术快速而准确地编制成本评估的能力是非常重要的，有助于客户在设计早期阶段的决策过程中提高成本意识水平。

根据各种设计变更不费力地生成精确的成本估算（N4），这种BIM能力位于第三位，其RII指数为0.701。这种能力之所以被受访者重视，是因为业主对不同的设计方案进行评价与比较，容易造成设计变更，从而引起成本变化，若采用传统的人工方法是非常耗时的，且很难满足业主的要求。因此，所有受访者都同意，对造价工程师而言，N4是所有BIM能力当中非常重要的一种能力，且也是业主最看中的能力之一。造价工程师利用N4能力能够同时进行比较、分析及评价不同的设计方案，及时提供给业主关于早期设计变更引起的成本反馈意见。

4.2 BIM能力与项目业绩之间的关系

BIM能力与项目业绩的时间、成本及质量指标方面之间的关系如表2所示。调查结果发现，N1与项目业绩的时间、质量指标是相关的。正如受访者所解释的，利用BIM技术，造价工程师能够更快速编制成本评价，这样能够允许业主在项目开始阶段作出重要决策。因此，与时间业绩关系是基于业主能够更早地接收到成本评价，作出合理且明智的决定，得到满意的结果，因而项目的质量业绩也得到了保证。

表2 BIM能力与项目业绩指标之间相关性

调查发现，N2能力与任务的时间、成本及质量指标相关。通过从BIM模型中直接提取工程量，快速而准确地编制初步成本规划，减少了人工错误，确保了工程量的精度要求。同时受访者也指出，造价工程师应能够在短时间内提取模型当中包含的信息，接着向业主提供主要建筑构件的初始成本分解，从而使时间、成本以及质量表现得到加强。

N3能力正如表3所示，与项目时间、成本及质量指标相关。受访者指出，造价工程师需要检测各种变更，并及时更新工程量与成本，若采用人工作业方式很容易出错，而BIM技术有能力能够在设计变更时自动更新成本规划。因此，相比传统工作方法，工作任务能够更加快速而准确地完成，其工作表现也大大得到提高。

N4与项目时间、成本及质量指标相关。造价工程师利用这能力，能够快速生成精确的因各种设计变更而产生的成本估算，探索不同的设计方案与虚拟场景，有助于优化建造前期建筑性能。业主通过评价与设计变更相关的时间、成本因素，较为全面的考虑各种设计变更对项目成本的影响，从而淘汰那些耗时且代价高的传统施工设计与方法。

调查结果分析表明，N5能力仅与时间指标相关。设计图纸若发生变更，则原图纸的平、立及剖面等视图均会发生变化，若采用人工逐个修改则非常繁琐，而采用BIM技术，只需修改某一个视图，其他视图均随之发生改变，使得项目信息随着设计变化而始终保持连续性，保证了在设计反复修改情况下成本估算的精确度，同时也避免了造价工程师使用未更新的图纸进行成本估算，从而影响成本业绩。

N6能力与成本、质量指标相关。受访者指出，若造价工程师缺乏快速响应设计变化的能力，难以理解这些变化对整个项目预算的影响，则会引起业主的不满。设计变更必然会产生隐含成本，影响项目预算，而利用N6能力自动生成因设计变化而产生的隐含成本，及时反馈设计对成本的影响，故业主对这一方面的能力是比较关注的。因此，无需人工重新测量即可获得因设计变更而产生的隐含成本变化，显示变化前后的成本差异，让业主明白设计变化如何影响建筑的总成本，这种能力是造价工程师必须具备的。

N7能力与时间、成本、质量指标相关。受访者也提到，设计缺陷将会导致额外的成本、时间以及业主的不满。拥有这种能力，设计错误能在早期检测出来，减少成本估算的修改，从而提高了项目的业绩，同时也确保了所有的设计构件被包含在模型内，以便工程师能够完成精确的测量和成本估算。

N8与时间、质量指标相关。受访者不满造价人员在成本核对方面花费较多的时间，造成项目完成时间的延后，但通过BIM技术可以过滤那些已被计算的构件，在成本核算方面能够节省大量的时间，从而减少人工错误和时间消耗。利用BIM可视化，不仅大大减轻了工程师为确保所有的设计项目不出现遗漏而产生的压力，节省了大量的时间，同时其工作质量也得到了保证。

N9与时间、成本及质量指标相关。受访者认为，N9能够加强造价工程师对设计意图的理解，能够准确地解释图纸及获得精确的成本。工程师基于3D可视化，而无需2D图纸说明就能够很清楚的理解设计意图，进行成本估算，也得到业主的充分肯定。

调查结果显示，N10与时间、成本、质量指标相关。其中一位受访者分享了自己在工作上使用BIM的经验，其利用BIM技术，通过自动计算工程量节省了项目完成时间，消除了人工错误因素，精确地完成工料测量，节约了成本，同时也让施工单位能够精确地购买施工所需的材料。受访者还强调业主对花费更少的时间在工料测量方面的工程师是比较满意的。

N11仅与时间指标相关。BIM通过单个信息模型提供了一个信息交换整合的平台，利用这个平台，造价工程师及时且迅速地获取信息与文档，快速完成其任务，提高项目的时间业绩。受访者同时还强调，因不需要从不同设计单位获取相关的信息，也大大节省项目完成时间。

5 总结

业主对造价工程师要求的变化及工作业绩的不满，是推动造价工程师寻求更高效工作方法的主要因素。相比现阶段的工作方法，BIM在支持造价工程师更高效地完成任务方面扮演着重要角色，大大提高了其项目业绩。

通过列出较为全面的BIM能力表，研究了BIM能力与项目业绩指标之间关系，获得造价工程师对BIM技术在其业务表现方面的潜力与影响的理解，同时也表明在工作实践中BIM能力是如何影响项目业绩的，也相应地促进BIM的应用。

BIM技术在工程造价实践方面的应用研究将来主要集中在造价工程师引入BIM所面临的挑战与疑难症结方面，而研究并明确其所面临的障碍，且消除这些障碍，从而推动BIM技术的应用与发展。建议进一步从某几个方面来研究这些障碍，如从人、方法及技术等方面进行深入研究，对所有BIM技术引入的障碍进行更加系统的归类分组，这样有助于更加深入理解和解决所面临的问题。

[1]J.J.Hannon.Estimators functional role change with BIM[C].AACE International Transactions，2007:1-8.

[2]Royal Institution of Charted Surveyors(RICS).Building Information Modeling Survey Report 2011[R].UK:BCIS,2012:06-09.

[3]Eastman,C.,Teicholz,P.,Sacks,R&Liston,K.A guide tobuildinginformationmodelingforowner,managers,designers,engineers,and contractors[M].New Jersey:John Wiley and Sons,Inc,2008:42-45.

[4]丁士昭，工程项目管理[M].北京：中国建筑工业出版社，2014:158-165.

Research on the Correlation of BIM Capability and Project Performance in Project Cost Practice

Huang Jian,Chen Peng,Cheng Xiying
(School of Architectural Engineering,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

The paper identifies eleven BIM capabilities at pre-construction stage in project cost practice through literature analysis.And questionnaire survey and interviews are adopted for identifying the rank of the eleven BIM capabilities,and examining the relationship between BIM capabilities and project performance.Questionnaire results show that several BIM capabilities are significantly correlated with project performance in time,cost and quality aspects,and the results are validated through interviews.The findings indicate that BIM capabilities can greatly enhance cost engineers’performance.

BIM;capability;cost engineer;project performance

F426

A

1672-447X(2017)05-0060-005

2017-06-18

黄山学院自然科学研究项目（2011kj018）

黄剑(1983-），江西上饶人，黄山学院建筑工程学院助教，研究方向为工程项目管理、BIM。

责任编辑：胡德明