衡量BIM的顛覆性創新效應：理解BIM/VDC的價值網絡

約翰·托賓(著) 王 娜(譯)

(1.EYP建筑工程公司，美國奧爾巴尼； 2. 中國建筑科學研究院， 北京 100013)

衡量BIM的顛覆性創新效應：理解BIM/VDC的價值網絡

約翰·托賓(著)1王 娜(譯)2

(1.EYP建筑工程公司，美國奧爾巴尼； 2. 中國建筑科學研究院， 北京 100013)

本文通過衡量BIM的顛覆性創新效應，深刻地剖析了BIM/VDC的價值網絡。首先,作者引用克里斯坦森的“持續性創新”和“顛覆性創新”概念，對兩種不同的創新進行了比較。然后，分析了顛覆性創新產生的兩種方式：低端顛覆性創新和新市場顛覆性創新。接著，作者用價值網絡的概念解釋了為什么說BIM代表了一次顛覆性創新：BIM向既有價值網絡引入了新的做法，開拓了新的市場，吸引了新的消費者，并將最終開創新的價值網絡。最后，作者指出要成功將BIM/VDC的未來價值網絡引入建筑、工程、施工領域，必須保持開放的態度，接受陌生的事物，隨時發現有可能出現的顛覆性創新。

建筑信息模型；虛擬設計施工；持續性創新；顛覆性創新；價值網絡

【專家導讀】

信息化、工業化和可持續是國內建筑業未來發展的主要手段和方向，典型的BIM應用分析中也都把基于模型的數字化加工作為其中的主要價值之一，大家也都同意BIM能夠對工業化產生積極的促進作用，但是BIM與工業化集成應用的實際工程案例卻仍然為數不多，該譯文可以為研究實踐BIM支持工業化應用這個領域的企業和個人提供一個有意義的參照。

【專家簡介】

何關培(1963-)，男，高級工程師，華中科技大學BIM工程中心副主任，廣州優比建筑咨詢有限公司CEO。長期從事工程設計、計算機應用研究，目前致力于BIM技術等行業計算機應用前沿領域的戰略發展研究。

“不，我們不知道前方是什么。我們只知道那里有比我們都重要的東西?！?/p>

——史蒂夫·喬布斯

1 意想不到的結果

任何一項創新的長期影響在最初階段經常是不被理解的。例如，當基于模型的3D建筑生產軟件首次出現的時候，它僅僅被看作是一個方法改進，從單個源模型生成設計文件，從而提高協作性。這個改進當然是實現了，但是同時實現的還有設計服務的根本轉變，因為BIM模型在眾多用途中顯示出越來越多的價值，而不僅僅局限于畫圖功能。

“智能CAD”的最初目標演變成了一場BIM運動，進而發展成了一場BIM/VDC運動，BIM在模型環境下散布信息，而VDC (虛擬設計與施工)將信息大量地使用于下游服務，包括調試、設備管理和施工物流。這已經遠遠不是“集成畫圖和計劃表”了。 BIM帶來的深刻改變是始料未及的。

新方法取代原有方法，這種現象不僅僅發生在BIM身上。很多創新在初期似乎只是對原有方法的直接改進，但最后卻以意想不到的方式改變了原有方法。

圖1 創新可以是持續性的，也可以是破壞性的。隨著時間的推進，正常發展維持著既有價值網絡， 而一項普通的顛覆性創新一旦出現(例如一次降價)，則展開了與現有高端市場之間的競爭。

商業學者在這個問題上展開的研究可以幫助我們了解BIM可能的發展軌跡對建筑、工程、施工產業的影響。

2 持續性與破壞性

在《創新者的窘境》一書中，克萊頓·克里斯坦森(Clayton Christensen)第一次將兩種不同的創新區分為“持續性創新”(sustaining innovation)和“顛覆性創新”(disruptive innovation)。持續性創新是對既有方法的常規性改進，在既有市場條件下或者“價值網絡”內提高其性能。而顛覆性創新則是創造完全不同的市場條件，通常它所體現的最終價值也絕不僅僅是對原來標準的更新或者改進。

為了更好地闡釋這一理論，克里斯坦森研究了磁盤驅動器技術的15年創新歷程，在這個領域里每隔12-24個月就會有一次突破性的創新。他發現其中有一次創新很有特點，那就是在5.25in硬盤占據著主導標準地位的時候，3.5in硬盤誕生了。一開始的時候，沒有一個臺式機制造商認真考慮過使用3.5in硬盤，因為它們比標準的5.25in硬盤速度更慢、價格更高、 儲存數據更少。然而出乎意料的是，筆記本電腦的興起將3.5in硬盤推向了成功。筆記本電腦在當時還是個被忽視的市場，小而輕的硬盤能夠更好地實現這項可移動計算機技術，因此與當時的主導技術相比，在其他方面“不合標準”的硬盤，在便攜性方面卻具有明顯的優勢。不久，3.5in硬盤成為了標準，不僅僅用于筆記本電腦也用于臺式機，而5.25in硬盤則退出了歷史舞臺。

3 價值網絡

關于硬盤發展的研究強調了克里斯坦森的“價值網絡”概念對于理解創新和預言其結果的重要性。價值網絡可以被認為是任何一種產業中的市場預期和市場能力。在5.25in硬盤時代，主要的創新動力是創造更小、更便宜的硬盤來儲存更多的數據，因此當時的硬盤價值網絡由存儲容量、訪問速度和價格組成。

3.5in硬盤的產生卻徹底改變了由容量、速度和價格組成的基于臺式機的既有價值網絡。現在，便攜性使人們可以隨時隨地工作，因此對于用戶來說增加了足夠的附加價值，彌補了3.5in硬盤最初的一些缺點， 成為計算機發展歷程中非常重要的一步。這就是顛覆性創新的發展模式，一項初期低效率的邊緣活動卻很快發展成為新的標準。

圖2 1988年前后兩種計算機硬盤的價值網絡。3.5in硬盤增加的便攜性彌補了它最初速度慢、容量小和價格高的缺點。

4 新的市場

顛覆性創新以兩種方式產生：要么降低一個產品的價格，要么創造既有技術未曾想到的新市場。前者(如圖1所示)被稱作“低端顛覆性創新(low-end disruption)”， 后者被稱作(如圖3所示)“新市場顛覆性創新(new-market disruption)”。在新市場顛覆性創新中(包括BIM)，新技術與“非消費競爭”，也就是說，新技術滿足了之前沒有預期到或者根本就不能滿足的需求。克里斯坦森解釋道：

雖然新市場顛覆性創新初期是與非消費競爭……但是隨著性能的提高，它們最終能夠將消費者從既有價值網絡拉到新的價值網絡……顛覆性創新不入侵主流市場……因為新市場顛覆性創新與非消費競爭，既有主導產品直到顛覆性創新發展到最后階段才會察覺到疼痛或者威脅。

最后的觀點是非常重要的：新市場顛覆性創新是逐漸地居于既有技術之上的，它們初期為市場吸引了新的消費者，而到了后期，新的價值網絡才將消費者從既有市場中拉了過來。在顛覆性創新逐步發展的時候，既有價值網絡通常還是占據主導位置的，既有技術通常也忽視新價值網絡帶來的顛覆性創新，而當顛覆性創新引起足夠重視的時候，已經為時已晚。例如，承包商是BIM技術的早期使用者，對于既有軟件市場來說就是一個新的消費群體，因為既有軟件市場原本是以建筑師和工程師為對象的，但是現在BIM在很多根本性方面對既有CAD市場也產生了決定性影響。

克里斯坦森也闡述了在液壓系統、鋼鐵加工和辦公室打印機幾個領域中，顛覆性創新如何使既有商業巨頭走向衰敗。例如，在辦公室打印機市場，噴墨打印機和激光打印機之間就爆發過競爭。雖然噴墨打印機在最初的時候因為速度慢、圖像質量差而受到嘲笑，但是它卻最終打敗了速度更快、質量更好的激光打印機，因為噴墨打印機價格便宜，打印質量對于很多使用者來說已經可以滿足要求，況且它還增加了便利性，使用者可以在自己的桌子上放一臺個人打印機。不久，價格便宜、容量小的噴墨打印機成為了大容量、高品質的打印設備，占據了很大的市場份額。要理解創新帶來的潛在影響，就要系統地比較每一項技術的特性，從而發現價值轉變創造的新價值網絡。

5 建筑領域的價值網絡

討論價值網絡有利于理解建筑、工程、施工領域的現狀，那就是兩種價值網絡同時存在，很多參與者卻沒有覺察。早期的價值網絡提供傳統的交付和服務范圍，包括設計服務、圖紙交付和文件效率。新的價值網絡也包括設計服務、(至少有段時間包括)圖紙交付和文件效率，但是增加了模型交付、嵌入信息和第三方的下游用途——預制加工、沖突檢測、工程算量，并且還在不斷地增加預期，例如“云BIM”。 兩個同時存在的價值網絡解釋了人們為什么以完全不同的方式談論BIM。一部分人在老的價值網絡中審視BIM，而另外一部分人則看到了嶄新的東西。

價值網絡概念解釋了為什么幾十年前CAD的產生不是一次顛覆性創新：CAD是在既有價值網絡內進行競爭，這個價值網絡與手工畫圖非常相似，那就是圖紙交付和文件效率。但是BIM卻代表了一次顛覆性創新，因為它很快地向既有價值網絡引入了新的做法，開拓了新的市場，吸引了新的消費者。承包商越來越多的使用BIM，最近業主也對BIM表現出了興趣。事實上，設計者作為既有CAD技術的主要使用者，還不知道如何使用BIM帶給既有價值網絡的新能力。在很多情況下，承包商不得不從設計領域將BIM的潛力挖掘出來。是承包商首先發掘了這項新技術的能力，從而創造了新的價值網絡，也是承包商的強烈興趣進一步推動了從BIM到VDC的轉變。

6 接受陌生事物

不光是在設計領域，一些人對創新反應冷淡。在克里斯坦森的書中，真正的“創新者的窘境”是既有消費者不支持在既有價值網絡內進行革新。因此，他們一開始不理解為什么需要新的產品或者方法，并且通常直到很久以后才理解新的價值網絡。比如，如果一個業主今天被問到他想要什么樣的設計信息改進，他很可能會說“質量更高的圖紙”而不是“數據豐富的模型”。同樣的，一個設計組很可能會說，他們想要更快的畫圖和更好的質量來提高效率、增加收益。更高的畫圖質量在工期緊、成本有限的項目中當然是很重要的目標，但是這種方法沒有考慮到，也許可以用其他不同的方式來解決這個問題。

圖3 顛覆性創新通常以兩種方式產生：一種是通過低端的市場來降低價格，這種方式通常是通過犧牲性能來實現的；一種是通過開拓新的市場創造新的價值網絡，這種方式在最初階段不與既有技術展開競爭。

圖4 BIM的價值網絡和CAD的價值網絡區別很大：BIM/VDC提供了嶄新的機會，大大優于傳統設計服務。

但是，總還是會有第一批采用者，他們能夠迅速地察覺到一個新價值網絡的即將出現。比如，一些有遠見的業主已經欣然接受BIM/VDC帶來的新方法。美國總務署(GSA)和美國陸軍工程兵團(USACE)等聯邦業主、一些大學(尤其是賓州州立大學、亞利桑那州立大學和南加利福尼亞大學)以及俄亥俄州和印第安納州等州議會就要求設計和施工單位提供內容豐富的BIM交付成果。雖然這些新的交付成果還在進一步改進，但是我們已經可以看到一個新市場的出現。BIM/VDC是對基于CAD設計方法的一次顛覆性創新而不僅僅是一次改進。此外，人們很容易將新的BIM價值網絡的到來錯誤地解讀成是一個軟件取代另一個軟件，而事實上BIM帶來的主要顛覆性創新是它所實現的前所未有的服務和下游活動，而不僅僅是一個不同的軟件標準。

要成功地將BIM/VDC的未來價值網絡引入建筑、工程、施工領域，有三點至關重要。第一，我們必須明白，顛覆性創新是無處不在的，也是無法避免的，它是基本的商業過程，遲早會影響到所有的產業。第二，我們必須記住，現在建筑業同時存在著兩種截然不同的價值網絡，要深刻地認識到它們的不同預期。第三，我們必須保持開放的態度，在不斷改進的BIM價值網絡的允許下，隨時發現交付成果中的顛覆性創新潛力。只有認識了創新的真正含義，才能理解它帶來的潛在影響。我們應該接受BIM的新價值網絡在初期帶給我們的各種陌生感及機遇。只有認識到，我們正在經歷一場全面的革命，而不僅僅是既有方法的改進，我們才能在改變中獲得成功，而不會被毫無防備地擊敗。

譯者注

[1]約翰·托賓是一名注冊建筑師，現任EYP建筑工程公司建筑部主任(EYP是一家總部設在美國紐約州奧爾巴尼的建筑工程公司)。約翰·托賓從事建筑設計、實踐和技術有25年的時間。 在EYP，他負責建筑和工程方面的工作，推動EYP的技術發展，領導與BIM和新工具相關的建筑和工程設計集成。在加入EYP之前，約翰在倫斯勒理工學院從教近10年，教授建筑方面的課程，并發表了與BIM和軟件相關的文章。他的演講有《解決難題：BIM和商業策略》(“Solving the Puzzle: BIM and Your Business Strategy”)，發表的文章有《原子BIM》(”Atomic BIM”)，《BIM成為VDC》(“BIM becomes VDC”)和《衡量BIM的顛覆性創新效應：理解BIM/VDC的價值網絡》(“Measuring BIM’s Disruption: Understanding Value Networks of BIM/VDC”)。

[2]克萊頓·克里斯坦森(Clayton M. Christensen)，出生于美國鹽湖城。1979年，在哈佛商學院以優異成績獲得MBA學位；1992年，重返哈佛商學院獲得DBA學位之后并任哈佛商學院教授，任職于哈佛商學院總經理及技術與運營管理部； 1995年，榮獲“麥肯錫獎”?？死锼固股?破壞性技術"這一理念的首創者，研究和教學領域集中在新產品和技術開發管理以及如何為新技術開拓市場等方面。著作有《創新者的窘境》、《困境與出路》、《創新者的解答》、《創新者的基因》等。

Measuring BIM’s Disruption: Understanding Value Networks of BIM/VDC

By John Tobin1, Translated by Wang Na2

(1.EYPArchitectureandEngineering,USA; 2.ChinaAcademyofBuildingResearch(CABR),Beijing100013,China)

This article helps us to fully understand the value network of BIM/VDC through measuring BIM’s disruption. First of all, the author makes a comparison between two kinds of innovation with Clayton Christensen’s ideas of “sustaining innovation” and “disruptive innovation.” Secondly, he points out that disruptive innovations occur in two ways: “low-end’ disruption and “new-market” disruption. And then, the value network theory explains why the author regards BIM as a disruptive innovation: BIM has introduced new capabilities, spawned new markets, attracted new customers, and will finally establish its new value network. In the end, the author points out that to successfully navigate BIM/VDC’s future value network for the AEC industry, we should be open-minded, embrace the strange and ready to explore the opportunity for disruptive innovations.

BIM; VDC; Sustaining Innovation; Disruptive Innovation; Value Network

王娜(1982-)，女，企業發展處項目負責人。主要從事院外事管理、外事翻譯及中外BIM技術交流合作等工作。

C19:F406·3

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1674-7461(2015)01-0111-05