基于　AHP的建筑施工企業(yè)　BlM應用影響因素分析

郄恩田，李 勇，2，熊 凱，劉元明，馬彩云

（1.武漢科技大學　城市建設學院，武漢 430065；2.江蘇省冶金設計院有限公司，南京 210000；3.上海建科咨詢有限公司，上海 200032）

基于AHP的建筑施工企業(yè)BlM應用影響因素分析

郄恩田1，李 勇1，2，熊 凱1，劉元明3，馬彩云1

（1.武漢科技大學城市建設學院，武漢 430065；2.江蘇省冶金設計院有限公司，南京 210000；3.上海建科咨詢有限公司，上海 200032）

為推動BIM在建筑施工企業(yè)中的應用，以建筑施工企業(yè)應用BIM的影響因素為研究對象，通過建筑施工企業(yè)BIM技術應用點的分析，重點研究了技術、經(jīng)濟、組織、人員、法規(guī)等因素的影響及其層次關系；采取層次分析的方法，得出了影響建筑施工企業(yè)應用BIM因素的權重排序結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果找出了影響建筑施工企業(yè)BIM應用的主要因素，并提出了一些建筑施工企業(yè)應用BIM的建議，為促進BIM在建筑施工企業(yè)普及提供了參考。

施工企業(yè)；BIM；應用；影響因素；層次分析

0 引 言

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)部門，與機械電子、石油化工、汽車制造并列為我國四大支柱產(chǎn)業(yè)，建筑施工企業(yè)作為建筑業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟中起著非常重要的作用。隨著信息技術的不斷發(fā)展，建筑業(yè)這一傳統(tǒng)行業(yè)也面臨著信息化建設的艱巨任務，三維模擬、虛擬現(xiàn)實、4D項目管理等技術的應用將徹底改變建筑施工企業(yè)的生產(chǎn)方式，BIM （Building Information Modeling，建筑信息模型）技術作為實現(xiàn)這些技術的基礎，在建筑施工企業(yè)中予以深入應用與推廣就成為建筑施工企業(yè)信息化建設的根本出路［1］。然而自我國在2002年接受BIM技術理念以來，BIM在建筑施工企業(yè)中的應用面臨各種因素的影響，其應用的深度與廣度與建筑施工企業(yè)信息化建設的要求相距甚遠，究其原因是缺乏對建筑施工企業(yè)BIM應用因素的研究，致使建筑施工企業(yè)不能有針對性地提出BIM應用策略。

近年來，國內(nèi)許多學者圍繞影響B(tài)IM應用的因素進行了深入探討，并通過調(diào)查、現(xiàn)狀分析等研究方法取得了豐碩的成果。潘佳怡等［2］通過文獻查閱的方式總結(jié)出影響我國建筑業(yè)BIM應用的33條因素，并對因素重組，得出15條關鍵因素，且依次給出了對策。張連營等［3］就BIM應用過程中所面臨的影響因素展開調(diào)查，通過文獻分析得出影響中國應用BIM技術的因素依次為技術、組織、經(jīng)濟、法律、行業(yè)、人員，并針對這些因素給出了3點建議。周春波［4］重點研究了BIM在建筑施工企業(yè)中的應用價值，提出對 BIM的認識、政府行業(yè)主管部門的政策、資金和專業(yè)人員等為影響建筑施工企業(yè)應用BIM的主要因素，并由此提出了關于如何展開BIM應用的5點建議。張春霞通過對我國BIM技術的應用現(xiàn)狀分析，認為BIM技術在我國的應用會受業(yè)主、設計方、專業(yè)軟件公司、政府機構(gòu)、BIM技術支持、科研院校6方面的影響［5］。

綜上所述，學術界從各個方面作了影響B(tài)IM應用因素的分析，并根據(jù)這些因素提出了相應的對策，但通過分析發(fā)現(xiàn)其研究有一些不足：一是從內(nèi)容上看，學界大都是從建筑業(yè)整體的角度去研究影響B(tài)IM應用的因素，還沒有進一步從建筑施工企業(yè)的角度來研究；二是從方法上看，大都采用文獻查閱、應用現(xiàn)狀等定性分析方式總結(jié)影響B(tài)IM應用的因素，因素來源缺乏明顯的依據(jù)，且在分析因素時缺乏定量的分析方法。因此，有必要對建筑施工企業(yè)BIM應用的影響因素重新構(gòu)建，采用科學的方法對其分析，以更有針對性地提出建筑施工企業(yè)應用BIM的策略。

1　影響建筑施工企業(yè)BIM應用因素的構(gòu)建

本研究結(jié)合建筑施工企業(yè)項目管理特點，以建筑施工企業(yè)在項目施工階段的具體流程為順序，總結(jié)出BIM的主要應用點，最后以BIM應用點為依據(jù)，有針對性地、客觀地尋找影響建筑施工企業(yè)BIM應用的因素，結(jié)果如表1。

表1　基于　BlM應用點的影響因素的查尋Table 1 Inquiry factors of influence based on BIM application points

續(xù)表1

先對BIM應用點和提煉出的影響建筑施工企業(yè)BIM應用因素進行逐步分析，然后對這些因素進行重新選取、加工，其原則是：①逐步分析建筑施工企業(yè)每個BIM應用點的影響因素；②根據(jù)各因素相互獨立的原則對各因素加以整理。通過反復的檢查工作，得出了“影響建筑施工企業(yè)BIM技術應用的因素”，涉及到技術、經(jīng)濟、人員、規(guī)則以及組織等各個方面，結(jié)果如表2。

表2　影響建筑施工企業(yè)　BlM技術應用的因素Table 2 Factors of influenceing BIM technology application in construction enterprise

2　基于AHP的影響建筑施工企業(yè)BIM應用因素的分析

2.1AHP方法簡介

層次分析法（AHP）是20世紀70年代由美國匹茲堡大學運籌學教授薩迪（T.L.Saaty）等提出的對復雜問題作出決策的一種簡明有效的新方法。于80年代初引入我國，目前AHP被廣泛地應用于研究現(xiàn)代企業(yè)管理、社會經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略、城市規(guī)劃、技術政策評估科學教育規(guī)劃等領域。它可以將復雜系統(tǒng)分解，將多準則、多目標又難以全部量化處理的決策問題簡化為多層次單目標的簡單問題，適用于多指標的評價［6］。

層次分析法的基本原理為：將所要研究的復雜問題看作是一個大系統(tǒng)，對系統(tǒng)的多個因素進行分析，通常根據(jù)總目標和決策方案構(gòu)建目標層、準則層、子準則層3個層次，經(jīng)過專家對每一層次的各個因素進行兩兩客觀的比較判斷之后，給出相應的定量表示，進而建立判斷矩陣，計算出每一層次的所有因素對于目標層的相對重要性的權重系數(shù)，并加以排序［6］，最后根據(jù)排序所得結(jié)果選擇解決問題的方法。

2.2建筑施工企業(yè)BlM應用影響因素的AHP模型建立

本研究擬采用層次分析法（AHP）對因素的影響程度進行探討，采用AHP構(gòu)建影響B(tài)IM技術應用因素的層次結(jié)構(gòu)模型，明確各因素的影響程度并排序，找出關鍵因素。通過對表2中BIM應用影響因素的分析，總結(jié)得出影響建筑施工企業(yè)BIM應用的5類因素各子因素，根據(jù)層次分析法構(gòu)建該系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

2.3問卷調(diào)查

為對模型中的因素進行調(diào)查分析，本調(diào)查問卷由兩部分組成：第一部分是關于調(diào)查對象的工作狀況以及對BIM的認識程度，其目的是考察被調(diào)研者是否對BIM有足夠的了解；第二部分是關于建筑施工企業(yè)BIM各應用因素受影響程度的評價，其目的是根據(jù)“影響建筑施工企業(yè)BIM應用的主要因素”的層次結(jié)構(gòu)，對所有的同一層因素之間進行兩兩比較（根據(jù)表3標度值表填寫表4判讀矩陣表），最終衡量各因素對BIM在建筑施工企業(yè)中的影響程度。

問卷調(diào)查時間：2014-07-31—2014-11-30。問卷回收的具體情況如表5所示。

圖1　層次結(jié)構(gòu)模型Fig.1 Hierarchical structure model

表3　標度值表Table 3 Scale value

表4　判斷矩陣表Table 4 Judgment matrix

問卷調(diào)查基本覆蓋建設項目的各參與方，可以全面反映現(xiàn)實情況。與此同時，來自建筑施工企業(yè)的人員至少占總訪問人員的41.68%，能夠較為貼切、全面地反映建筑施工企業(yè)BIM的應用情況。

2.4基于AHP的建筑施工企業(yè)BlM應用影響因素的數(shù)據(jù)分析

通過本研究問題模型的建立，結(jié)合問卷調(diào)查結(jié)果，得到表6。36份有效問卷C.R值如表7所示。

表5　問卷調(diào)查回收情況表Table 5 Recycling questionnaire survey

當C.R＜0.1時，判斷矩陣滿足一致性要求；當C.R≥0.1時，應當對判斷矩陣進行適當?shù)男拚蛘呱釛墸鶕?jù)該表7可以得出編號為1、3、8、9、10、12、14、15、17、18、21、22、24、25、26、29、30、31、32、35的20份問卷中的影響因素全部通過一致性檢驗，問卷合格，可供數(shù)據(jù)分析，編號為2、4、5、6、7、11、13、16、19、20、23、27、28、33、34、36問卷中的BIM應用影響因素不能通過一致性檢驗，故問卷不合格，不可用于數(shù)據(jù)分析。且其中編號為1、3、10、12、18、21、22、26、29、30、31的問卷（共計11份）為建筑施工企業(yè)管理人員，占通過一致性檢驗問卷（總數(shù)20份）的55%，故該結(jié)果能較有針對性地反映建筑施工企業(yè)的BIM現(xiàn)狀，進一步對通過一致性檢驗的20份問卷進行特征向量（每個因素的權重）的計算。考慮到20個樣本很多，在計算因素權重時對已通過一致性檢驗的20份問卷的每個標度值取其幾何平均值，然后構(gòu)建新的判斷矩陣，再根據(jù)平均值進行一致性檢驗和排名。其C.R=0.053 5＜0.1，通過一致性檢驗，因素權重排序結(jié)果圖2。

表6　因素兩兩比較結(jié)果Table 6 Comparison results of two factors

表7　C.R值表Table 7 C.R value

3　影響建筑施工企業(yè)BIM應用因素的結(jié)論分析

依據(jù)權重值大小的分布規(guī)律，將因素劃分為：主要因素（其中又分為一級主要因素、二級主要因素和三級主要因素）、一般因素、其他因素（圖3）。

因素BIM軟件功能權重值為0.243 3，對比其他因素的權重值，其在影響建筑施工企業(yè)應用BIM中占有最大比重，且較其他因素優(yōu)勢明顯，故將其作為影響建筑施工企業(yè)BIM應用的一級主要因素。因素法律法規(guī)、BIM本土化程度的權重值分別為0.153 6、0.111 6，也占有較大比重，但與一級主要因素的權重值相差較大，故將其歸類為二級主要因素。因素BIM標準、BIM應用案例和經(jīng)驗、BIM應用計劃和方案及BIM二次開發(fā)，權重值分別為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，故將該4個因素歸為三級主要因素。一、二、三級主要因素的權重值總計0.802 8，占有很大比例，故將這7種因素劃分為影響建筑施工企業(yè)BIM應用的主要因素。

圖2　因素權重排序結(jié)果Fig.2 Result of factor weight sorting

圖3　因素分類圖Fig.3 Factors classification

因素人員的態(tài)度和對BIM的認識、外部力量、BIM項目管理模式、研究BIM的人員數(shù)量、BIM政策，權重值大小在0.03左右，相對而言較小，故將其歸為一般因素。因素軟硬件的配置、人員開支、使用BIM前期效益、工作模式重組成本的權重值均在0.02以下，所占比例極小，將其歸為其他因素。

同時，根據(jù)圖3還可以計算出技術類因素、經(jīng)濟類因素、組織類因素、人員類因素、規(guī)則類因素所占權重值分別為0.497 1、0.003 83、0.137 1、0.070 1、0.257 4，建筑施工企業(yè)應用BIM受技術因素的影響最為重大，規(guī)則類和組織類態(tài)度因素次之，受人員和經(jīng)濟因素影響很小。

4　結(jié)束語

影響B(tài)IM在施工企業(yè)中應用的因素很多，運用層次分析法構(gòu)建的模型能夠比較清晰、直觀地看出各影響因素之間的層級關系。在模型的基礎上，根據(jù)建筑施工企業(yè)BIM應用因素的重要性程度提出的建議和對策將更加具有針對性。

由層次分析模型的結(jié)果可知，建筑施工企業(yè)應用BIM最主要受技術方面（BIM軟件功能、BIM本土化程度、BIM應用案例和經(jīng)驗、BIM二次開發(fā)程度）的因素影響，其次為規(guī)則方面（法律法規(guī)）和組織類（BIM應用計劃和方案）的因素，同時也受成本和人員方面的少量影響。因此，要更好地促進BIM在建筑施工企業(yè)的應用應首先從技術方面著手。應基于建筑施工企業(yè)自身的需求，建立一個適合自身的BIM應用軟件平臺，該平臺應涉及到建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電、土建、機械制造、地理信息、流程工廠等主要的專業(yè)，只有所有專業(yè)在該軟件平臺下能夠相互交換才能為施工企業(yè)應用BIM建立基礎，在此基礎上建立適合中國施工企業(yè)的信息管理平臺，從而實現(xiàn)BIM的本土化。然后，應完善與BIM相適應的法律、標準等規(guī)則，并制定建筑施工企業(yè)BIM應用計劃，為BIM在建筑施工企業(yè)的應用創(chuàng)造良好的環(huán)境，使得企業(yè)可以通過BIM的采用實現(xiàn)更加科學的施工作業(yè)和施工管理進而為企業(yè)創(chuàng)造價值。

總之，伴隨著建筑施工企業(yè)信息化的發(fā)展，BIM技術將會受到越來越多的重視。然而，這樣一個跨時代的技術，在建筑施工企業(yè)實施應用BIM的過程中仍然受到諸多因素的影響，使得建筑施工企業(yè)在采納和實施BIM應用時并不是很順利。本文構(gòu)建層次分析模型對影響建筑施工企業(yè)BIM應用的因素進行分析，并根據(jù)因素權重的排序結(jié)果提出了一些建議。隨著BIM技術的不斷發(fā)展，BIM技術必將在建筑施工企業(yè)中得到廣泛應用。

［1］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.關于印發(fā)《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》的通知（建質(zhì) ［2011］67號）［K］.2011.

［2］潘佳怡，趙源煜.中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的阻礙因素分析［J］.工程管理學報，2012，26（1）：6-11.

［3］張連營，李彥偉，高源.BIM技術的應用障礙及對策分析［J］.土木工程與管理學報，2013，30（3）：65-69，85.

［4］周春波.BIM技術在建筑施工中的應用研究［J］.青島理工大學學報，2013，34（1）：51-54.

［5］張春霞.BIM技術在我國建筑行業(yè)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展障礙研究 ［J］.建筑經(jīng)濟，2011（9）：96-98.

［6］郭陽，郄恩田，李勇.基于AHP的農(nóng)村住宅舒適性評價［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

湖北省教育廳基金項目（2011204）

郄恩田 （1964—）男，副教授，建筑設計及其理論，36696371@qq.com。

引文格式：郄恩田，李勇，熊凱，等.基于AHP的建筑施工企業(yè)BIM應用影響因素分析［J］.桂林理工大學學報，2016，36（3）：526-532.