工程造價實踐中BIM能力與項目業績相關性研究

黃劍，陳鵬，程希瑩

（黃山學院建筑工程學院，安徽黃山245041）

工程造價實踐中BIM能力與項目業績相關性研究

黃劍，陳鵬，程希瑩

（黃山學院建筑工程學院，安徽黃山245041）

通過查閱相關文獻研究成果，明確了項目前期11種工程造價專業所需的BIM能力，然后采用問卷調查與訪談方法，確認了11種BIM能力的排名，并檢驗BIM能力與項目業績指標之間的關系。調查結果顯示，部分BIM能力與項目業績的時間、成本及質量指標顯著相關，并經訪談調查結果所證實，BIM能力能夠顯著提高造價工程師的業務表現及工作業績。

BIM；能力；造價工程師；項目業績

1 引言

時間、成本與質量是完成一項建設工程項目三個最重要的參數，也是衡量項目成功的基本標準，尤其成本，是貫穿于整個項目壽命周期最主要的參數，因此，確保建設成本在業主預算范圍內是至關重要的。工程造價是提供建設行業成本管理服務的重要一門學科，其任務主要為計量、工程量清單編制、估算與計價等工作。很顯然，傳統的工程造價的工作方法仍然采以人工作業為主，過程單調且耗時，如利用Excel表單或2D圖紙等進行人工計量與計價，雖然目前已有效率較高的三維算量軟件用于計量與計價工作，但建立計量模型仍然花費造價工程師大部分時間與精力。有學者指出，造價工程師約50%-80%的時間花費在計量工作方面，大大擠占其他核心咨詢服務的時間[1]。這些傳統的工作方法效率低下，容易出錯，不僅降低造價人員的工作績效，而且影響工程成本的準確性，除此之外，業主也愈發不滿這種低效率的工作方法。

然而，BIM技術的應用，將可能使這種局面發生根本性的變化，上述繁瑣且耗時的工作任務，如測量、計量及工程量清單編制等工作，將大部分由BIM自動完成，如此造價工程師可將被計量所占用的大部分時間用在其他增值服務上面，工作效率與效益大大提高。BIM被定義為整合項目各參與方信息的數字技術，各方可通過對單個信息模型進行加工、共享及維護等方式，提高設計的質量、降低建造成本、節約工期，增加后期運營維護效益，所以對成本效益、進度效率以及項目質量的更大需求促進了BIM在工程造價方面的應用。相比傳統人工基于2D圖紙的計量方法，BIM技術帶來的好處是顯而易見的，既可替代傳統工作方法，也可輔助造價人員進行項目全壽命周期的計量與成本估算工作，且能及時反映出因設計變更而產生成本變化，便于快速處理工程成本變化，保證工程成本輸出的準確性，所以諸如測量、計量及清單編制等工作逐步將被BIM淘汰。

盡管BIM帶來諸多益處，但根據RICS2011年度調查結果顯示，造價工程師在BIM應用方面是落后于建筑工程師、結構工程師及建造工程師，其中約10%的造價工程師正在或經常使用BIM，約29%有限的使用BIM[2]。究其原因，與造價工程師的BIM意識有關，不能確定BIM技術在其工作中有何潛在的作用，且目前大部分的研究都集中在BIM設計方面的潛力，而對BIM在成本管理方面的潛力研究較少。關于BIM知識的缺乏與理解的誤區是導致造價工程師不愿意使用BIM技術，竟而一直采用低效率的傳統工作方法。許多學者指出，讓造價工程師理解如何利用BIM技術提高自己的工作效率，意識到BIM技術在自身業務提高方面的潛力和益處是至關重要的[2]。因此，本文主要目的是通過文獻研究，確認工程造價業務所需的BIM能力，并通過調查方法檢驗BIM能力與項目業績的時間、成本及質量指標之間的關系。

2 工程造價業務所需的BIM能力

BIM能力被定義為利用BIM技術能夠更好地完成工程造價業務，并能大幅度提高造價人員的工作業績指標[3]。通過各種方式收集與BIM能力相關的資料信息，關注BIM技術在成本方面應用的專著，學術期刊、電子期刊數據庫及會議論文，以及參閱有關軟件商的白皮書及技術報告、指南、政府和監管機構報告、行業通訊報道等方式，確認了22種在工程造價業務領域所需的BIM能力，這些能力貫穿于項目建設全過程，具體描述如表1。由于在項目前期做出的設計、成本決策直接影響到項目后期的各項費用[4]，因此，在項目前期，工程造價人員所具備的BIM能力是最令人關注的。基于此，本文的研究范圍主要關注項目建設前期階段的11種BIM能力（N1,N2，……，N11）。

3 研究方法

3.1 調查問卷法

為確認BIM能力，并調查BIM能力與項目業績指標之間的關系，采用定量與定性相結合的數據收集方法。主要的數據采用定量方法收集，即通過問卷調查的方法，確認BIM能力與項目業績之間的關系。問卷調查法被認為是通過找出各變量之間的關系以檢驗客觀理論的方法之一，本文以成熟量表為基礎設計《工程造價項目業績與BIM能力之間關系調查問卷》。問卷采用1-5分評比量表，以電子郵件方式分發到位于北京、天津、上海、杭州、廣州、深圳、成都、重慶、西安、武漢、合肥、鄭州等大中型城市的工程造價咨詢公司，涵蓋了大、中、小型造價咨詢企業，以便獲得更多回應。在業務中已采用BIM技術的工程造價咨詢公司作為本次調查主要的目標響應者，并在進行廣泛行業調查之前，先開展小范圍的預調研對問卷的內部相關性、可理解性和順序的合理性進行了初步研究和預測試，以便調整問卷初稿的語句和格式，形成最終問卷。本次調查共發放問卷345份，105份問卷得到回應，7份無效問卷，有效率為28.4%。在回收的98份有效問卷中，受訪者來自60個不同單位，任職崗位包括：2名總工程師、3名項目經理、10名部門經理，18名造價工程師，32名預算員，其他人員33人。問卷調查基本覆蓋造價咨詢單位的各參與方，可以反映現實情況。有效問卷采用社會科學統計軟件（SPSS）進行統計分析，并采用相對重要性指數（RII）對BIM能力進行排序，然后利用spearman相關性分析衡量BIM能力與工程業績之間的相關性。

表1 工程造價人員需達到的BIM能力

3.2 半結構化訪談

訪談是作為緊接著問卷調查之后，通過檢查受訪者的觀點以驗證其調查結果的恰當方法之一，本次調查，共采訪了8位經驗豐富的造價工程師。在達到8位訪談者之后訪談結果達到飽和，所選擇的受訪工程師在建設行業均有10年以上工作經驗，并在工程實踐中使用了BIM技術。通過記錄或轉錄訪談內容，對訪談進行了分析。

4 調查問卷數據分析與討論

4.1 BIM能力相對重要性排序

根據RII指數對調查數據進行分析并進行排名，得出BIM能力的排序結果，如圖1。自動統計工程量并編制工程量清單（N10）的BIM能力列于首位，其相對重要性系數為0.809。大多數受訪者都強調客戶對造價人員能夠利用BIM編制工程量清單的表現比較滿意，因此，N10能力在擺脫傳統繁瑣而耗時工料計量任務，提高造價人員項目業績等方面位于各BIM能力之首。

圖1 BIM能力相對重要性排名

在可行性研究階段快速進行成本評價（N1）位列第二，其RII指數為0.783，在項目開始階段，造價工程師所能得到的信息非常有限，能夠進行精確的成本評價是非常困難的，大多數受訪者認為，造價工程師能夠利用BIM技術快速而準確地編制成本評估的能力是非常重要的，有助于客戶在設計早期階段的決策過程中提高成本意識水平。

根據各種設計變更不費力地生成精確的成本估算（N4），這種BIM能力位于第三位，其RII指數為0.701。這種能力之所以被受訪者重視，是因為業主對不同的設計方案進行評價與比較，容易造成設計變更，從而引起成本變化，若采用傳統的人工方法是非常耗時的，且很難滿足業主的要求。因此，所有受訪者都同意，對造價工程師而言，N4是所有BIM能力當中非常重要的一種能力，且也是業主最看中的能力之一。造價工程師利用N4能力能夠同時進行比較、分析及評價不同的設計方案，及時提供給業主關于早期設計變更引起的成本反饋意見。

4.2 BIM能力與項目業績之間的關系

BIM能力與項目業績的時間、成本及質量指標方面之間的關系如表2所示。調查結果發現，N1與項目業績的時間、質量指標是相關的。正如受訪者所解釋的，利用BIM技術，造價工程師能夠更快速編制成本評價，這樣能夠允許業主在項目開始階段作出重要決策。因此，與時間業績關系是基于業主能夠更早地接收到成本評價，作出合理且明智的決定，得到滿意的結果，因而項目的質量業績也得到了保證。

表2 BIM能力與項目業績指標之間相關性

調查發現，N2能力與任務的時間、成本及質量指標相關。通過從BIM模型中直接提取工程量，快速而準確地編制初步成本規劃，減少了人工錯誤，確保了工程量的精度要求。同時受訪者也指出，造價工程師應能夠在短時間內提取模型當中包含的信息，接著向業主提供主要建筑構件的初始成本分解，從而使時間、成本以及質量表現得到加強。

N3能力正如表3所示，與項目時間、成本及質量指標相關。受訪者指出，造價工程師需要檢測各種變更，并及時更新工程量與成本，若采用人工作業方式很容易出錯，而BIM技術有能力能夠在設計變更時自動更新成本規劃。因此，相比傳統工作方法，工作任務能夠更加快速而準確地完成，其工作表現也大大得到提高。

N4與項目時間、成本及質量指標相關。造價工程師利用這能力，能夠快速生成精確的因各種設計變更而產生的成本估算，探索不同的設計方案與虛擬場景，有助于優化建造前期建筑性能。業主通過評價與設計變更相關的時間、成本因素，較為全面的考慮各種設計變更對項目成本的影響，從而淘汰那些耗時且代價高的傳統施工設計與方法。

調查結果分析表明，N5能力僅與時間指標相關。設計圖紙若發生變更，則原圖紙的平、立及剖面等視圖均會發生變化，若采用人工逐個修改則非常繁瑣，而采用BIM技術，只需修改某一個視圖，其他視圖均隨之發生改變，使得項目信息隨著設計變化而始終保持連續性，保證了在設計反復修改情況下成本估算的精確度，同時也避免了造價工程師使用未更新的圖紙進行成本估算，從而影響成本業績。

N6能力與成本、質量指標相關。受訪者指出，若造價工程師缺乏快速響應設計變化的能力，難以理解這些變化對整個項目預算的影響，則會引起業主的不滿。設計變更必然會產生隱含成本，影響項目預算，而利用N6能力自動生成因設計變化而產生的隱含成本，及時反饋設計對成本的影響，故業主對這一方面的能力是比較關注的。因此，無需人工重新測量即可獲得因設計變更而產生的隱含成本變化，顯示變化前后的成本差異，讓業主明白設計變化如何影響建筑的總成本，這種能力是造價工程師必須具備的。

N7能力與時間、成本、質量指標相關。受訪者也提到，設計缺陷將會導致額外的成本、時間以及業主的不滿。擁有這種能力，設計錯誤能在早期檢測出來，減少成本估算的修改，從而提高了項目的業績，同時也確保了所有的設計構件被包含在模型內，以便工程師能夠完成精確的測量和成本估算。

N8與時間、質量指標相關。受訪者不滿造價人員在成本核對方面花費較多的時間，造成項目完成時間的延后，但通過BIM技術可以過濾那些已被計算的構件，在成本核算方面能夠節省大量的時間，從而減少人工錯誤和時間消耗。利用BIM可視化，不僅大大減輕了工程師為確保所有的設計項目不出現遺漏而產生的壓力，節省了大量的時間，同時其工作質量也得到了保證。

N9與時間、成本及質量指標相關。受訪者認為，N9能夠加強造價工程師對設計意圖的理解，能夠準確地解釋圖紙及獲得精確的成本。工程師基于3D可視化，而無需2D圖紙說明就能夠很清楚的理解設計意圖，進行成本估算，也得到業主的充分肯定。

調查結果顯示，N10與時間、成本、質量指標相關。其中一位受訪者分享了自己在工作上使用BIM的經驗，其利用BIM技術，通過自動計算工程量節省了項目完成時間，消除了人工錯誤因素，精確地完成工料測量，節約了成本，同時也讓施工單位能夠精確地購買施工所需的材料。受訪者還強調業主對花費更少的時間在工料測量方面的工程師是比較滿意的。

N11僅與時間指標相關。BIM通過單個信息模型提供了一個信息交換整合的平臺，利用這個平臺，造價工程師及時且迅速地獲取信息與文檔，快速完成其任務，提高項目的時間業績。受訪者同時還強調，因不需要從不同設計單位獲取相關的信息，也大大節省項目完成時間。

5 總結

業主對造價工程師要求的變化及工作業績的不滿，是推動造價工程師尋求更高效工作方法的主要因素。相比現階段的工作方法，BIM在支持造價工程師更高效地完成任務方面扮演著重要角色，大大提高了其項目業績。

通過列出較為全面的BIM能力表，研究了BIM能力與項目業績指標之間關系，獲得造價工程師對BIM技術在其業務表現方面的潛力與影響的理解，同時也表明在工作實踐中BIM能力是如何影響項目業績的，也相應地促進BIM的應用。

BIM技術在工程造價實踐方面的應用研究將來主要集中在造價工程師引入BIM所面臨的挑戰與疑難癥結方面，而研究并明確其所面臨的障礙，且消除這些障礙，從而推動BIM技術的應用與發展。建議進一步從某幾個方面來研究這些障礙，如從人、方法及技術等方面進行深入研究，對所有BIM技術引入的障礙進行更加系統的歸類分組，這樣有助于更加深入理解和解決所面臨的問題。

[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，工程項目管理[M].北京：中國建筑工業出版社，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

黃山學院自然科學研究項目（2011kj018）

黃劍(1983-），江西上饒人，黃山學院建筑工程學院助教，研究方向為工程項目管理、BIM。

責任編輯：胡德明