基于DEMATEL的造价BIM障碍分析及提升路径研究

董 娜，郭峻宁，姜 涛

（1. 四川大学 建筑与环境学院，四川 成都 610065，E-mail：122434860@qq.com；2. 四川同兴达建筑咨询有限公司，四川 成都 610065）

BIM（Building Information Model）最早来源于乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授提出的建筑计算机模拟系统（Building Description System）。目前国内外对于BIM的定义尚未统一，美国国家标准（NBIMS）对BIM的定义为“BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；BIM是一个共享的知识资源，为该设施全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。在项目不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业”[1]。BIM应用能够解决建筑业生产效率低下和资源浪费严重等问题，随着BIM的推广，已经在设计和施工领域应用较为成熟并取得一定效益[2]。

工程造价咨询业是造价工程师运用多种学科知识以及科学的技术与方法，以出售个人或企业的智力、经验为方式，以获取利润为目的，为项目的建设与管理提供智力支持的服务型行业[3]。作为整个工程建设领域不可缺失的一环，造价咨询企业也在积极探索BIM带来的机遇与挑战。在工程造价咨询领域运用BIM技术，是提高造价管理工作效率和有效控制工程造价的必然趋势。然而目前造价咨询企业在推行BIM中遇到了诸多障碍因素，已有学者对这些障碍因素进行了研究[3-11]，但关于障碍因素间相互关系的研究却鲜有涉及。

BIM在美国、英国、澳大利亚以及北欧等国家发展较早，国外学者有关BIM推行障碍因素的研究大部分来自于项目实施过程中所面临的实际问题。N Thurairajah[4]针对英国造价咨询企业的BIM应用障碍进行了深入研究；J Rogers等[5]从工程咨询企业的视角指出 BIM 在马来西亚推行所面临的障碍因素；A Aibinu等[6]研究了BIM技术在澳大利亚工料测量行业的应用现状及应用障碍。相比BIM在设计、施工领域发展情况，造价咨询企业BIM应用水平相对较低，有关推行障碍及解决措施的研究也有待完善。自2002年BIM引入我国以来，有关BIM在设计、施工领域的推行障碍因素研究颇丰，大大促进了BIM在设计施工中的普及应用[2]。造价咨询领域的BIM应用障碍分析，也有学者进行了积极探讨，周培康[7]探讨了BIM对造价咨询企业专业人才培养、核心竞争力建设和整个行业转型的作用，并指出推行面临的障碍；刘畅[8]认为现阶段影响BIM的阻碍因素可以分为应用环境、技术方法、组织管理三大方面；白庶等[9]阐述了BIM在工程咨询业中的应用现状，分析了BIM应用的主要问题和障碍，并给出了相应的对策；丰景春等[10]指出 BIM 应用最直观的体现就是BIM软件的应用，软件的复杂性是 BIM 实施推广的主要障碍；许云萍等[11]针对当前BIM技术在项目管理中的运用，从宏观、微观角度分析了BIM应用障碍并给出了相应建议。

综上所述，多数学者的研究都只针对障碍因素进行了分析，并没有研究各障碍因素间的相互关系。我国造价咨询企业相比传统的设计、施工企业体量较小，通过障碍因素关系分析，抓住主要矛盾进行重点治理，对BIM在造价咨询领域的推广应用尤为重要。本文通过文献综述和实际案例分析总结出造价BIM应用的障碍因素，采用DEMATEL法分析各因素间的相互关系，并提出推广实施造价BIM的路径。

1 造价咨询企业BIM应用障碍因素

1.1 造价BIM应用案例分析

某BIM试点项目总建筑面积约为8.76万m2（地上建筑面积约为5.94万m2，地下建筑面积2.82万m2），地下室1层，局部2层，地上主楼包括高层住宅和多层商业。

1.1.1 BIM应用情况

该项目采用业主主导，设计、造价、施工全面参与的全过程BIM应用模式。造价控制中BIM的应用目标、人员组织、人员培训情况如表1所示。

表1 项目造价BIM应用情况

2018年7月（设计模型、图纸完成）至2018年10（模型修改完成）共经历4个阶段的模型修改和优化，以5#楼土建部分为例，与传统造价对比各阶段的工程量差异率如表2所示，通过BIM模型的优化修改，差异率由最初的35.46%降低至1.71%。

表2 5#楼土建部分工程量测算分析

1.1.2 BIM应用障碍分析

工程实施过程中，针对造价BIM所遇到的问题进行汇总，如表3所示，造成工程量偏差较大的主要原因包括图模不一致、构件不识别、模型精度不满足要求等，如图1所示。

表3 BIM 应用问题汇总

图1 工程量偏差主要原因图

通过分析，造价BIM应用最突出障碍：一是缺乏应用指导，在本案例中由于前期准备不够充分，后续工作开展较传统造价管理缓慢；二是造价BIM标准缺失，在已经发布的BIM标准中，有关造价咨询方面，仅确定了构件信息内容和应用流程，具体的应用方法以及如何达成设计BIM、施工BIM到造价BIM的传递并没有明确规定，不利于造价管理中BIM的应用[8]，造价咨询行业的BIM应用标准亟待建立；三是BIM复合型人才缺口大，在实际案例中，设计人员对BIM体系及成本要求不熟悉，设计阶段反复变更导致模型反复修改和测算；四是组织困难，各版块间的工作配合不理想（现场的指令、变更等未及时在模型中体现）；五是造价BIM软件不成熟，在实际案例中采用的Revit软件在工程量计算上与我国的计算规则以及计价方法存在差异[12]，需要开发本土化的插件配合使用，实际的兼容效果并不令人满意。

1.2 造价BIM应用障碍因素

基于上述工程案例分析，结合文献研究及业界专家访谈，从应用环境、组织管理、技术手段、经济成本4个维度，最终提炼出造价咨询企业BIM应用障碍因素如表4所示。

2 基于DEMATEL的障碍因素关系分析

在前述障碍因素清单的基础上，进行因素关系分析，可以明确BIM应用障碍因素的重要性程度和因果关系，为造价BIM的推广应用提出有效的治理路径。决策试验和评估实验室（DEMATEL）是一种运用图论和矩阵工具来分析系统组成各因素之间逻辑关系的方法，通过对各组分之间的总关系分析，可以更好地理解结构关系，并提出解决复杂系统问题的有效方法[18]。

表4 造价咨询企业BIM应用障碍因素

DEMATEL法的基本步骤如下：

（1）收集整理与系统要素相关的信息。本文研究系统要素与结构如表2所示。

（2）构建直接影响矩阵。为了评估障碍因数之间的关系，将障碍因素之间的直接影响程度划分为5个等级：无、较小、适中、较大、很大，对应分值为0、1、2、3、4。首先邀请3位业内专家对障碍因素间的关系进行打分并取平均值，得到平均值直接影响矩阵X，如表5所示。

表5 平均直接影响矩阵X

（3）确定综合影响矩阵A。首先根据式（1）对直接影响矩阵进行规范化处理得到直接影响矩阵X的规范化矩阵Y，再根据式（2）得到综合影响矩阵A，计算结果如表6所示。

表6 综合影响矩阵A

（4）计算障碍因素的影响度、被影响度、中心度、原因度。影响度和被影响度反映两个障碍因素之间的影响和被影响度程度；中心度反映一个因素与其他所有因素的关系，值越大，关系越密切；原因度反映该因素对其他所有因素的影响程度，值越大对其他元素的影响越大，自己受其他因素的影响越少。原因度大于零，称为原因因素；原因度小于零，称为结果因素。

根据式（3）~式（6）计算各障碍因素的影响度、被影响度、中心度、原因度如表7所示。

根据计算结果得到造价咨询企业 BIM 应用障碍因素的原因结果图，如图2所示。

（5）结果分析。由图 2可以看出，该图是以X=4.48，Y=0.00划分平面坐标轴，其中位于X轴上方的是原因因素，位于X轴下方的是结果因素。位于第一象限的障碍因素：F1、F5、F6、F12、F14与其他所有因素联系密切且对其他因素施加影响的程度大，是需要重点关注的核心因素。结合图2及国内造价咨询企业的实际情况，推导出造价BIM应用障碍分析图，如图3所示。

表7 综合影响关系表

图2 造价咨询企业BIM应用障碍因素原因结果

由图3可以看出，政策环境不成熟是造价BIM应用的根本障碍，缺乏政府和行业主管部门的政策支持直接导致客户需求缺乏、造价BIM人才缺失和软硬件平台不成熟；由于业主应用BIM没有内在动力，造价咨询企业缺少BIM应用的市场需求，进而影响示范合同制定、造价BIM标准和造价BIM工作流程完善的动力；短期经济效益不明显，导致高层管理者对BIM应用的支持力度不足，成为影响造价BIM推广的直接因素。

3 造价BIM应用提升路径

（1）加大政府和行业主管部门对造价BIM的政策支持和财政扶持。从国外BIM推行的经验和做法来看，政府的政策指引都起到了最核心的作用。造价咨询企业一般受业主委托开展业务，业主BIM应用驱动力不足，直接导致造价BIM应用受阻，所以政府和行业有关部门应加强相关政策指引，鼓励开展造价BIM应用。同时可以通过减免部分税收或者提供奖励等财政支持，解决短期经济效益不明显的问题。

（2）加强造价BIM相关软件研究。目前国外设计BIM软件不能满足我国造价BIM的使用需求；而国内造价BIM软件与国外设计BIM软件兼容性差。应该基于国内造价业务的实际情况，加强本土造价BIM软件的开发，实现设计BIM到造价BIM的无损传递，这也是解决BIM软件维护成本高的根本措施。

（3）注重造价BIM人才的培养。建设主管部门要督促行业协会组织企业进行不同层次的 BIM培训，不仅包括造价BIM技术人才的培养，还要强调造价BIM管理人才的培养。此外，高校、企业和行业组织应加强合作，注重理论与实践结合，通过校企合作方式为整个行业输送BIM人才。

（4）完善造价BIM综合应用模式。通过政府和行业组织引导，制定造价BIM应用标准、拟定造价BIM合同范本、制定造价BIM应用流程、明确各方职责、分工和成果交付标准，为造价BIM实施提供成熟的应用模式。

4 结语

目前造价BIM应用尚处于起步阶段，缺乏政策支持、技术标准有待完善、人才匮乏、软硬件通用平台不成熟，都严重阻碍了造价 BIM 的进一步推广。本文通过实际案例分析和文献研究，提出造价BIM的障碍因素，并基于DEMATEL进行了深入的障碍因素分析，从政策标准制定、人才培养、软件提升、应用模式完善等方面提出了造价BIM应用的提升路径。