基于SNA法的建筑工程BIM技术应用障碍因素体系研究

白云环 刘福江

(1.甘肃第四建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730000；2.甘肃建投科技研发有限公司，甘肃 兰州 730000)

0 引言

建筑业作为国民经济的支柱产业之一，对于我国的社会经济发展具有重要的推动作用。随着劳动力成本不断上升和行业利润率的持续下降，建筑业高速发展的现状与相对落后的管理之间的矛盾日益突显。在可持续发展战略的要求下，建筑业对于数字化发展的要求越来越高，而BIM技术作为建筑企业数字化发展的核心手段得到了广泛应用。BIM技术的应用实现了建筑工程全生命周期内的信息集成与共享，有利于解决建筑项目管理数字化程度低等问题，进而有助于解决建筑工程可能出现的质量缺陷、成本超支及进度延误等问题，能够有效提高建筑工程管理质量与效率。因此，BIM技术也被视为提升建筑工程精细化管理的有效手段。

虽然BIM技术的应用优势显著，但由于BIM技术应用的复杂性、建筑工程项目的差异性等问题，在实际的建筑工程实施过程中，BIM技术应用的深度与广度尚且不足。大部分施工企业应用BIM技术的推动力在于政府和业主[1]，项目的BIM技术应用总体水平与应用层次不高[2-3]。因此，BIM技术在建筑工程中的应用面临极大挑战。由此可见，有关建筑工程BIM技术应用障碍因素的研究对于促进BIM技术的应用具有重要作用。

社会网络分析法(SNA)是用于分析网络个体之间的关系结构及其属性的规范和方法[4-5]，既能表现网络结构的整体与局部特征，又能反映个体在整体中的位置及其对网络整体的影响程度。随着SNA理论研究的不断深入，SNA法的应用范围越来越广泛，与复杂科学、物理、信息科学及交通运输学等学科领域也有了密切的联系。近年来，有专家学者将其引入工程管理研究，如杨高升等[6]利用SNA法分析了工程组织采用BIM技术的提升路径；秦旋等[7]基于SNA法构建了绿色建筑项目的风险网络；吴秀宇等[8]利用SNA法研究了PPP项目合同履约风险及扩散路径；赵蓉英等[9]对SNA法在装配式建筑绿色供应链风险分析的应用进行了探讨。

基于此，本文以建筑工程BIM技术应用障碍影响因素为研究对象，通过文献查询、专家咨询及现场调研构建建筑工程BIM技术应用障碍因素指标体系，采用德尔菲法确定各应用障碍因素间的关系，形成邻接矩阵，进而利用SNA法构建以各应用障碍因素为网络节点、各因素之间的关联关系为网络节点连线的建筑工程BIM技术应用障碍因素体系网络，从宏观(整体)与微观(节点)两个层面展开分析，探讨各因素之间的内在联系并识别其中的关键影响因素，可为BIM技术的推广应用提供理论依据。

1 BIM技术应用障碍因素识别

基于对相关文献的梳理与分析，遵循全面、系统、科学的原则，依据应用环境、组织管理、技术手段、经济成本4个维度构建BIM技术应用障碍因素体系，见表1。

表1 BIM技术应用障碍因素体系

2 SNA模型构建

2.1 邻接矩阵形成

以识别出的16个BIM技术应用障碍因素为节点，设计机构化问卷。其中，1表示因素Fi会对因素Fj产生直接影响，0表示因素Fi对因素Fj无直接影响。邀请5名BIM技术领域相关专家进行评价打分，运用德尔菲法确定各障碍因素之间的影响关系，形成邻接矩阵，如图1所示。

图1 邻接矩阵图

2.2 模型系统可视化

利用UCINET 6软件对BIM技术应用障碍因素邻接矩阵进行处理，以各障碍因素为节点，以各障碍因素的影响关系为连线，构建BIM技术应用障碍因素体系社会网络图，如图2所示。

图2 BIM技术应用障碍因素体系社会网络图

由图2可以看出，BIM技术应用障碍因素网络为16个障碍因素的关系网络结构图。为进一步分析关键障碍因素及各因素间的影响关系，应用UCINET 6软件对网络关系图的整体及节点各因素进行定量分析与讨论。

3 分析与讨论

3.1 模型整体分析

根据图1和图2相关数据，利用UCINET 6软件的网络分析功能对BIM技术应用障碍因素网络进行整体分析，得出整体网络的基本信息分析结果，见表2。

表2 BIM技术应用障碍因素网络整体基本信息

从表2可以看出，BIM技术应用障碍因素网络由16个节点及31条联系构成；网络直径(也称最大测地距离，即网络图中节点到距离其最远节点的步数最大值)为4。换言之，没有一个BIM技术应用障碍因素传递到其他任何障碍因素的距离会超过4。同时，网络节点平均步距为1.793，即BIM技术应用障碍因素网络中一对因素{Fi，Fj}平均经过1.793步即可完成传递，这表明BIM技术应用障碍因素之间影响路径短、传递速度快。网络密度是指网络现有连接与所有可能的连接(不一定为真实连接)的比值，计算公式为

中美洲墨西哥和多米尼加琥珀形成时代大约是新生代晚第三纪渐新世至中新世的原生矿床的砂岩中。加勒比海中大安的列斯群岛上的伊斯帕尼奥拉岛，属于热带雨林和草原气候，多米尼加琥珀其成分中不含有琥珀酸。最出名的就是多米尼加蓝珀，拥有纯正的蜜黄色体色，在太阳光或白炽灯下显蓝色。

(1)

式中，D为网络密度；K为现有连接的个数；n为节点总个数。

网络密度主要用于表征网络节点之间的连接程度，密度越大，表明网络节点之间的关系越密切，其取值范围为[0,1]。经计算可知，BIM技术应用障碍因素网络的网络密度为0.129，处于较低水平，表明BIM技术应用障碍网络的节点之间的传递长度较短，但传播路径并不复杂。

3.2 节点分析

中心性主要用于描述节点在网络中的中心程度[9]。常用的中心性主要有点度中心性、中介中心性及接近中心性，其衡量指标依次为点度中心度、中介中心度的及接近中心度。BIM技术应用障碍因素网络节点中心度见表3。

表3 BIM技术应用障碍因素网络节点中心度

(续)

点度中心度表示一个节点的所有连接数，可以量化表示各节点的重要程度，其数值越大，表明该节点越靠近网络的中心位置。点度中心度由点入度与点出度两部分组成。点入度是指直接指向特定节点的连接总数，点出度是指特定节点所直接指向点的连接总数。其中，点入度表示特定节点被其他节点所直接影响的程度，点出度表示特定节点影响其他节点的程度[4]。从表3可以看出，BIM技术应用障碍中点度中心度强度排名前三的因素依次为：F14软硬件成本投入大、F1缺乏政府与行业主管部门的支持、F8缺乏高层管理者的支持。因此，在BIM技术的应用推广中应重点关注上述因素。BIM技术应用障碍因素中点出中心度排名前三的因素依次为：F1缺乏政府与行业主管部门的支持、F14软硬件成本投入大、F6BIM人才缺乏。因此，在进行BIM技术应用障碍分析与处理时应重点考虑上述三个因素。BIM技术应用障碍中点入中心度排名前三的因素依次为：F8缺乏高层管理者的支持、F9缺乏高效的BIM综合应用模式、F10BIM信息集成与共享困难。对上述三种障碍因素进行分析处理时，应注意对与其连接的上游因素的分析与处理。

中介中心度表示特定节点位于其他节点间最短路径的可能性，其数值越大，表明特定节点对网络的支配调节程度(或能力)越强[10]。

从表3可以看出，中介中心度排名前三的因素依次为：F10BIM信息集成与共享困难、F5客户需求少及F9缺乏高效的BIM综合应用模式。高中介中心度的元素在系统中承担着传播(过渡)影响的作用显著，因此应重点关注上述因素。此外，对于F1缺乏政府行业主管部门的支持等因素，可通过对高中介中心性的因素(F10BIM信息集成与共享困难、F9缺乏高效的BIM综合应用模式等)进行调控，从而降低障碍因素传播带来的负面影响。

综上所述，F1缺乏政府与行业主管部门的支持、F14软硬件成本投入大、F6BIM人才缺乏是BIM技术应用中最根本的障碍因素，而F8缺少高层管理者的支持、F9缺乏高效的BIM综合应用模式、F10BIM信息共享与集成困难是BIM技术应用障碍最直接的表现形式。

4 BIM技术应用推广发展策略

4.1 加强对BIM技术应用的政策扶持

政策引导是推广BIM技术应用最有效的驱动力[11]。通过科学合理的政策引导，鼓励业主与施工企业在项目中积极应用BIM技术。随着BIM技术应用的不断深入，BIM技术的学习成本也将随之降低。同时，政府和行业主管部门也应给予BIM技术应用项目一定的奖励或减免一定的税收，实现降低BIM应用成本的同时增加BIM技术应用的价值，从而提高企业应用BIM技术的积极性。

4.2 注重BIM人才的培养

BIM技术的发展与应用离不开专业的人才。一方面，企业应注加强对BIM专业人才的培养，通过组织培训、试点应用锻炼、优秀BIM应用项目观摩、引进高水平人才及校企合作等方式实现对企业BIM人才队伍的建设；另一方面，企业应加强BIM管理人才的教育与培养，逐步提高企业的项目管理能力，做好BIM技术应用的顶层设计[12]。

4.3 完善BIM技术应用模式，提高BIM技术应用能力

通过政府和行业组织引导，制定BIM技术应用标准与相关的法律条文，为BIM技术的应用提供制度保证。同时，企业也应总结BIM技术应用经验，制定BIM技术应用流程并逐步完善，以降低BIM技术的应用成本，提高BIM技术的应用效率，实现真正意义上的降本增效[13-14]。

4.4 加强BIM软件的研发

BIM技术软件的功能性对BIM技术的应用具有重要的影响，BIM软件的开发与优化是实现BIM技术应用的必要条件。相关软件开发者应基于项目实际情况，强化本土化BIM软件的开发，优化BIM软件应用的功能性，提高BIM技术软件的可用性与易用性，为建筑工程BIM技术的应用提供有力的软件工具。

5 结语

本文通过文献研究、现场调研及专家咨询等方式，识别出16个影响BIM技术应用的障碍因素，并基于SNA法进行了深入的障碍因素网络分析。基于此，从政策标准制定、人才培养、应用模式完善及加强软件研发等方面提出了BIM技术应用的发展策略。