基于OKR模型的BIM技術研究建議

張積慧1， 王廣斌

(1.上海智筆建筑科技有限公司，上海 200437； 2.同濟大學，上海 200082)

1 前言

1.1 BIM概述

BIM，最早稱之為Building Information Model(s)，建筑信息“模型”。02年以后，變為Building Information Modeling，建筑信息“塑模”[1-2]，重在突出建筑信息化的建模過程。目前，國內對BIM的稱呼依然混亂：

(1)將BIM翻譯為：建模信息模型，Building Information Model(s)；

(2)日常使用時，常說：BIM模型，Building Information Modeling模型[3]。BIM信息化建模后的模型。

(3)BIM技術，Building Information Modeling技術[4]，建筑與信息化的系統知識。

以上3條中，(2)和(3)的說法是正確的。但由于“BIM”是一切的基礎，(1)中BIM的“錯誤”翻譯，讓非專業人士對于(2)和(3)的說法難以理解：“建筑信息模型”的模型； “建筑信息模型”的技術。這對BIM的推廣與發展非常不利。

建議：全方位地盡快調整中文翻譯。

1.2 勞動生產率

勞動生產率(Labor productivity)是指勞動者在一定時期內創造的勞動成果與其相適應的勞動消耗量的比值。國內長期以來的主流觀點是：提高勞動生產率有利于社會生產的大發展，促進社會的進步，滿足人們的生活的需求。原因是：國家開放，需求大于供給(對外出口)，生產力的提升可以使人們收入得以提升，增強國力。然而伴隨貿易戰的到來，“需求端”的需求難以增長，若繼續快速提高生產率(生產率提高速度>需求增長速度)，國內將產生較大的失業率。因此，國家提出“雙創”與“保就業”政策：向高端產業要需求，并保證底層人民的就業。建筑業作為一個大行業，其勞動生產率的提升速率，需要國家統籌。避免勞動生產率過快的提升給底層人民帶來影響，給國內的就業率增加壓力。

建議：國家關注與統籌勞動生產率。

1.3 基于業務流程的管理信息系統

業務流程重組是在1990年，由美國的邁克爾·哈默教授在《哈佛商業評論》雜志中發表的“Reengineering Work：Don′t Automate，Obliterate”(《再造：不是自動化，而是刪除》)一文中提出的。文中認為：若要讓計算機給人員以自由，則需要重新設計業務流程——放棄舊的工作方式，舍棄那些無效流程而不是使用自動化來進行提速，去創造全新的工作方式[5]。

管理信息系統是：以人為主導，借助計算機，按照確定的規章制度，對信息進行處理，以幫助實現既定目標的信息系統。它是現代企業管理方法和信息技術相結合的產物[6-7]。

因此，基于業務流程的管理信息系統，是以業務流為主線，借助信息系統進行實現，并提高工作效率[8]。業務流程重組與信息系統建設的關系是：

1)業務流程重組是一種管理的思想，信息系統是一種實現的技術；

2)在實現信息化時，一般是先實施“業務流程重組”，再利用信息技術促進其實現。

圖1 基于業務流程重組的信息流

2 OKR模型分解

OKR(Key Performance Indicator，關鍵績效指標)模型，是明確“目標”以及明確每個目標達成的可衡量的“關鍵結果”。它與KPI的區別是：OKR是讓每個人根據總目標的結果進行指標的量化； KPI則是將目標結果分解，然后進行指標量化。由此導致：OKR讓每個人都對總目標負責； 而KPI，只對自己的過程目標負責。

本次研究以“建筑業勞動生產率的提升”為目標，以建筑行業的業務流程為主線，將目標進行逐層分解，梳理國內BIM技術研究與應用的情況，其技術路線如下：

圖2 基于建筑業勞動生產率的OKR模型

2.1 目的

國內推廣BIM技術的本意是：推進建筑業的健康發展(17年，住房和城鄉建設部發布的《建筑業發展“十三五”規劃》)。國內普及BIM技術的目的是為了提高建筑業的勞動生產率。

建議：我們需要將偏離“目的”的應用進行排除，回歸應用BIM技術的本意。

2.2 目標

目前，我國只是定期統計與分析各行各業的勞動生產率，沒有規定最低的勞動生產率，也缺乏相應的提升計劃與定量化的目標。作為行業主管方，應給予一個清晰的目標及建議的實施路徑，避免大家：只對技術的應用量(BIM技術的使用率)負責，不對結果(勞動效率的提升)負責，形成虛假應用或無效應用。

建議：先制定標準的勞動生產率計算方法，并且需要排除：物價上漲，部分工作被劃至工業等干擾因素，避免造成統計的“生產率”存在虛假提升的情況。

2.3 戰略

分為精細化戰略和一體化戰略。

(1)精細化戰術

將工作不斷分解，使得每個子項獲得最優效率，從而認為全局能取得最優。其實現方式是：設計院、施工單位、裝配式廠家等分別獨立，進行項目實施。其難點是：各單位以自己企業利益為優先，協調困難。從而使得局部最優不等于全局最優。

(2)一體化戰術

采用EPC等模式由一家公司進行項目實施。實施效果取決于公司內部管理情況：職能型組織架構是否部門間存在協調困難的問題； 項目型組織結構是否有足夠多的人力。

目前，行業主管方致力于推廣各種具體技術，并未制定詳細的戰略。由此導致管理模式與技術工具不匹配。最終將導致信息化推薦的失敗。

建議：盡快制定行業戰略，使戰略、管理、工具相匹配。

2.4 戰術

目前，我國為提升建筑業勞動生產率的方法包括：推廣與使用BIM技術、裝配式、標準化、EPC模式、建筑師負責制等。它們主要存在四個問題：

(1)總目標不明確

因為總目標不明確，由此導致戰略的考核指標只能是：各類技術的應用量。各單位為了滿足政府的強制要求，而不得不去使用各種技術，既給企業增加了負擔，政府也沒有達到想要的效果，形成了一個雙輸的局面。

(2)沒有形成合力

目前，BIM技術、裝配式、標準化、EPC模式等各自為政。技術工具只為自身的工具推廣，并不服務于業務流程(定制)。雖然各技術在項目上有互相的融合使用，但其目的是為了滿足政府要求、擴大乙方公司的營業額，依然沒人關心總目標是否實現。

(3)建設單位缺乏動力

目前，國內的政策導向偏向政府及乙方單位，沒有給甲方帶來實質性的好處。作為購買方，愿意以什么價格來購買，取決于這東西能給自己帶來多少價值以及市場情況。當它帶來的價值低于付出的價格時，強制甲方購買就變成企業新的“稅費”。企業為了消除這部分價值不對等，就會采用各類方式解決掉這部分“負擔”。如：壓縮其他方面的投入，最低限度的應用等。最終的結果是：讓BIM技術更加難以被甲方接受，也對BIM技術的推廣與發展不利。

BIM技術應練好內功，當它真的“物有所值”時，人們自然而然地會去普遍采用。

(4)缺乏定量化

在投資項目時，企業會去計算投資回報率，政府會使用“物有所值評價”。而對于BIM技術的使用，至今仍然缺乏定量化的評價指標。國內研究人員通常采用文獻法、調研法、訪談法等方式，去統計與分析：整個項目使用BIM技術所能帶來的收益，其結果是離散的，其原因在于對比的基準指標不統一。

1)和沒有采用任何技術的情況去對比

此種對比情況會導致收益率偏高，抹殺了傳統技術幾十年來的努力。

2)和企業過去情況對比

此種情況收益率偏差較大。以前管理好的企業，使用BIM技術的收益率可能為負； 以前管理差的企業，使用BIM技術的收益率會很高。

3)水平對比

相同的2棟樓，一棟用傳統方法實施，一棟采用BIM技術去實施，最后得出收益率情況。而我們知道，建筑業勞動生產率提升的難點在于：建筑的獨特與唯一。因此，這種對比的方式結果僅對類似建筑、施工方法、管理方法等有效，對比結果也只能僅供參考。

建議：我們可以借鑒綠色建筑咨詢與節能改造中采用的方法：統一標準+WBS分解。設定一個統一可參照對比的模型，將BIM技術的應用情況進行分解并與之對比：收益率總量=各部分的收益±偏差量。雖然偏差量會存在無法統計的誤差，但整體結果會在一個相對可靠的范圍值中。

2.5 策略

在實施策略上，主要分為兩部分：信息流轉與任務效率的提升。

2.5.1 信息流轉

根據建筑行業的業務流轉模式，各段“任務”可分為：規劃階段、設計階段、施工階段和運維階段。參看圖1，在正常的信息流轉模式下，我們向下一階段傳遞的該是處理后的信息，但目前的BIM并不如此。我們通過：理想模式、CAD模式(CAD軟件)與BIM模式(BIM軟件)，三者的對比來說明此問題。三者的信息傳遞情況如圖3-圖5。

圖3 理想模式下的信息傳遞

圖4 CAD模式下的信息傳遞

圖5 BIM模式下的信息傳遞

在理想模式下，規劃師通過A軟件完成規劃，輸出X格式的文件后，可供設計師通過B軟件進行打開與修改。在設計完成后，可再次輸出X格式的文件供下一單位使用。整個信息流通過X格式的文件完成，各階段的人員只需會使用：能完成自己工作的那一款軟件即可。

在CAD模式下，沒有形成連貫的信息流轉：設計完成后得到CAD文件，通過格式轉換或重新建模的方式去進行各類分析。分析完成后，轉換或重新建模的文件被廢棄。設計師重新回到CAD軟件中進行設計修改，并流轉給下一單位使用。每一階段的使用人員都需要學會至少兩款軟件：CAD軟件與分析、管理軟件。

相同的，BIM模式與CAD模式在信息流轉上并沒有差別：設計完成后得到BIM文件，通過格式轉換或重新建模的方式去進行各類分析。分析完成后，轉換或重新建模的文件被廢棄。設計師重新回到BIM軟件中進行設計修改，并流轉給下一單位使用。每一階段的使用人員都需要學會至少2款軟件：BIM軟件與分析、管理軟件。

建議：盡快完成統一的“X格式”文件制定，或完成格式“逆轉”：例如輕量化的WebGL文件轉換回BIM格式文件。

2.5.2 效率提升

建筑行業的業務流程目前主要分為：規劃、設計、施工和運維。

(1)規劃階段

規劃階段的核心是確定方案，要求有3個：畫圖便捷、效果佳與造價合適。

在CAD模式下，人們采用草圖軟件做方案。畫圖時，只有形體概念，不用考慮具體構件，速度快。畫完后，轉變為CAD文件進行深化，并通過其他軟件做效果與進行投資估算。

在BIM模式下，人們使用BIM軟件做方案。畫圖時，需要考慮“構件”，無形中降低了效率。因此，人們采用草圖軟件畫圖。畫完后，轉變為BIM文件進行深化，并通過其他軟件做效果，進行投資估算。

因此，規劃階段使用BIM，相較于CAD模式，效率沒有明顯提升。

建議：BIM軟件應加強建筑的“草圖”功能。

(2)設計階段

設計階段的核心是“最優的合規”?！昂弦帯笔侵阜蠂乙幏??！白顑灐笔侵竿ㄟ^各類分析，實現最優設計，圖紙少差錯。設計階段包括：初步設計、深化設計(擴初設計)、施工圖設計等，是設計圖紙“由粗轉細”的過程。

在初步設計階段，機電系統以“草圖”為主。綠色建筑咨詢以初設圖紙為基礎，進行各類模擬分析。根據分析結果，進行設計圖紙的調整，并進一步去做深化設計。此階段的重點是：機電系統的方案確定，而不是圖紙的正確性(例如，管線是否發生碰撞等。應該舍棄此部分工作，而不是提高3D建模效率)。BIM軟件，在畫圖時需要考慮“構件”，增加人們的負擔，并且無法帶來合理的收益。

深化設計是一個過渡階段，不同單位對其要求不同：偏向初設或偏向施工圖設計。此階段主要分析、比較與選擇最合適的節點方案與造價，如：幕墻如何造既好看又省錢。因此，草圖與精確性同時被需要。

在施工圖設計階段，方案已經確定，此時再進行大改的可能性較低，人們開始注重圖紙的正確性：管線是否碰撞，凈空是否足夠等等。此階段，BIM軟件可以發揮一定的優勢。然而BIM能自動檢查的只是設計師有沒有出差錯，而無法自動查驗設計是否正確，如：照明燈放在了風管上面，不同管線排布方式等。因此，施工圖階段，BIM只能做一些輔助工作，其圖紙質量的好壞，核心依然是“人”。

因此，目前的設計院采用了一個十分正確的策略：使用CAD進行設計，之后再進行建模，檢查錯誤。既滿足了前期的快速性，也滿足了后期的精確性。雖然BIM也進行了LOD的分級，但它依然是一個不能提升勞動生產率的“負擔”。

建議：BIM軟件應加強MEP的“草圖”功能。

(3)設計交付

由于我國法律規定：設計不能確定產品。因此，設計師以定參數為主。傳統模式下，通過圖紙+設計說明進行交付。在BIM模式下，BIM模型中會存有一些信息，但依然需要提交圖紙+設計說明。大量信息的輸入需要施工方完成。

因此，設計到施工的交付，也沒有提升勞動生產率。

(4)施工階段

施工階段的核心是“最優地達成目標”?！澳繕恕敝恢疙椖拷ㄔO完成?！白顑灐笔侵福簼M足工期規定的情況下，平衡資源投入、建筑質量與實施范圍。在國內，約定的工期是必須遵守的，所以，變動主要發生在成本與質量。然而在某些情況下，甲方會允許將重要的東西先完成，不重要的東西在約定的工期后再補上。因此，在規定的工期內，實施范圍可能會變小。由此可見，施工階段，人們最關心的是“進度”，其次才是成本、質量和范圍。

CAD模式下，圖紙管理和項目管理是分開的，而在BIM模式下，可以將兩者合二為一。因此，在此階段，BIM模式相比傳統模式具有巨大的優勢。在現實中，BIM技術也主要在此階段進行應用。此階段應重點關注2點： ①圖紙/模型與項目管理之間的融合； ②進度管理。在此基礎上，再加入成本管理、質量管理等功能。然而目前大家過于看重BIM模型，而已經忘記了項目管理的本質，我們應褪去浮華歸本真。

1)模型與管理的融合

目前，大家主要把精力放在模型的顯示上。卻忽略了項目管理才是一切的根本。項目管理的核心是制度：按照流程工作——做正確的事。前提是需要制定合適的流程——如何正確做事。因此，我們需要尋找好的流程與制度。

2)進度管理

目前，BIM軟件能制作材料清單，BIM文件經過格式轉換后用造價軟件能輔助造價； BIM文件進行格式轉換后，能在web端進行查看，三者功能分離。因此，目前各類BIM協同管理平臺的“進度管理”，僅僅只是3D進度展示，無法做掙值分析等以輔助項目管理。

3)成本管理

我們已經將圖紙由二維轉向三維，但是造價規則依然是陳舊的、二維的，由此導致BIM模型在造價方面一直存在困難與缺陷。我們應根據三維模型的情況(建模規則)，重新編制適合三維模型應用的造價規則，以徹底解決此類問題。

4)質量管理

BIM并不能檢查施工質量到底如何，更不能解決施工質量問題。BIM只能解決一些溝通上的事，如拍照記錄：需要有經驗的人，去現場發現問題，并且愿意讓大家知道，然后才能拍照記錄下問題，而此功能使用CAD等軟件也可實現，另外，當面溝通及電話溝通的速度快于使用BIM協同管理軟件，因此，此類功能降低了勞動生產率，只適合事中、事后做個記錄。最后，各類BIM協同軟件主要采用開環溝通模式，而在項目檢查方面更多地采用閉環溝通模式(會議模式)，有必要對此類功能進行改進。

5)管理精度

BIM的特色是精細。而在財務中：低于2000元的東西計入低值易耗品科目，不作為固定資產進行管理。其原因是：管理的成本會大于物品成本。因此，BIM過度的精細，會帶來管理費用的上升，勞動生產率的下降。

綜上所述，目前各類BIM協同管理平臺只是一個高級一點的3D看圖平臺。在功能設計上忽視了用戶對于一些細節習慣和要求的考量[9]。并且因為過度使用BIM，影響了勞動生產率的提升。我們不應在管理上花費太多的時間，應更靈活多變、實時和個性化[10]。

建議：為BIM加入“心”，補上流程、制度、規則等內容，改進各個軟件的功能，使它們在使用上更落地； 并廢棄降低勞動效率的無效功能。

(5)施工交付

我們常說：“BIM不等于Revit，Revit只是BIM軟件中的一種”。然而最大的問題也在于此。在CAD模式下，大家都使用CAD，都會CAD，工具具有很好的通用性。而在BIM模式下，產生了大量不同軟件、軟件格式、軟件版本。這讓運維單位和檔案館應當如何接收這些資料？未來，當要使用這些資料時，還得先研究一下：有沒有買這些軟件，以及會不會用。這也是BIM信息傳遞不下去的重要原因。

建議：統一BIM軟件格式及標準。

(6)運維階段

施工階段的核心是“自動化處理”。要求有3個：自動化、制度與資產管理。

1)自動化

運維人員每天必做的事情是：設備的開與關。為了提高勞動生產率，運維人員最需要的是：一切自動化運行，只查看參數是否正常。傳統智能化公司以此為目標，進行產品的設計與研發。而BIM研發單位則將最不常用的模型作為主頁，降低運維單位的勞動生產率。

一套常規的自控軟件加上實施不足5萬元(不含硬件，后期基本沒有什么維護費)； 而使用BIM軟件進行此部分功能開發后則變為50萬元上下(外加每年10%～15%的維護費)。

2)制度

無法自動化實施的內容需要流程、制度來規范。如日常巡邏、保潔等。對于這些，BIM也無能為力。

3)資產管理

在CAD模式下，由運維人員將資產信息錄入資產管理軟件進行管理； 在BIM模式下，由施工單位錄入部分信息，運維單位再進行改進。從整個建筑生命周期考慮，此行為不產生任何效率的提升。

一套常規的資產管理軟件不超過20萬元(不含硬件，后期基本沒有什么維護費)； 而使用BIM軟件后則變為50萬元上下(外加每年10%～15%的維護費)。

4)空間管理

應用頻率最低的是空間管理。首先，CAD模式下，使用CAD軟件轉換出來的圖形，即可進行管理(平面管理，空間租賃等)； 其次，大部分建筑幾年都不會變換一次空間，因此，真正涉及到3D空間管理的頻次極低。

表1 CAD模式與BIM模式對比

項目CAD模式BIM模式圖形界面根據CAD圖紙建立2D/2.5D/3D模型根據BIM模型新建3D模型數據資料運維人員錄入/問施工企業要電子版施工人員錄入+運維人員錄入數據存儲別的數據庫中別的數據庫中費用價格低價,低維護費在CAD模式下再增加50～100萬元的費用,外加每年10%～15%的維護費目標為了不看電腦為了讓人去看電腦

綜上所述，目前，大家都將BIM模型作為主界面進行顯示，突出3D模型。這與運維人員工作需求差異較大，其制作的只是展示平臺：好看，但不適合日常工作。它適合軟件企業進行宣傳，卻也容易給大家帶來誤導：讓大家進一步花精力在BIM模式的顯示上下功夫。

另外，由于BIM軟件做出來的模型，面數較高。為了好看及系統運行流暢，部分企業會將其轉化為3d max等其他格式的模型(由于材質庫不同，需要重新制作)，通過數模分離的方式進行平臺搭建。CAD模式與BIM模式的對比如下：

運維單位花了更多的錢，得到了傳承下來的BIM模型中的數據及一個好看的展示平臺，降低了運維單位勞動生產率，產生了無法承受的投資回報率，這直接降低了運維企業對BIM的需求。

建議：BIM應退回至合適的位置。

(7)結論

由以上分析可以看出：目前，大家都采用了最適合自己的工具。是勞動生產率最高的應用模式。雖然沒有實現BIM在全生命周期中的應用，卻達成了目標——提高勞動生產率。因此，我們究竟需要的是什么，大家可以一起進行思考。

表2 三種模式對比

各階段效率提升記1,降低記-1CAD模式混用模式全BIM模式規劃階段基準00-1初設基準00-0.33設計階段深化基準000施工圖基準00.330.33施工階段基準011運維階段基準00-1綜合基準01.33-1

另外，從行業內的企業情況來看。建設單位的收益是筆糊涂賬，運維單位沒有收益，設計單位獲得小收益，施工單位獲得大收益，咨詢單位和軟件廠家獲得最大收益。即，在核心業務流程上做事的單位在被迫地向第三方送錢。目前的這種收益分配方式是否真的合適與可持續。

2.6 測量與輸出

由于缺乏總目標的指標，并且各個項目、各個階段也缺乏評價基準與評價標準，因此測量部分無法給出具體的分項指標。OKR模型最終的輸出表格如表3所示。

表3 OGSM表

O(目的)G(目標)S(策略)M(測量)責任部門提高建筑業的勞動生產率沒有具體的量化指標規劃階段BIM應用效果達到什么程度無不明設計階段BIM應用效果達到什么程度無不明施工階段BIM應用效果達到什么程度無不明運維階段BIM應用效果達到什么程度無不明整體性指標BIM應用效果達到什么程度無不明

3 總結

本文采用OKR模型，對BIM技術在項目全生命周期中的應用情況作出分析，其結果如下：

(1)需要全面修正BIM的中文翻譯；

(2)信息技術是一種手段，而不是目標，也不應變為目標；

(3)結合國家形式，明確建筑業勞動生產率的提升目標、計劃與實施路徑；

(4)不增加建設單位的負擔；

(5)加大BIM技術的應用價值；

(6)編制評估基準與評估方式；

(7)BIM軟件應加強“草圖”功能；

(8)統一BIM數據格式并使之可向下流轉；

(9)需要好的項目管理流程與制度；

(10)改進BIM協同軟件的各項功能；

(11)統一BIM軟件格式及標準；

(12)自動化，才是運維之根； 不去看電腦，才是運維的追求。

綜上所述，主管部分應盡早制定合適建筑業發展的頂層戰略與目標； 學者們在戰術上給予指導意見； 企業則進行具體的策略實施。如此三方配合，才能實現我國建筑業的轉型發展。

建筑全生命周期的過程是一個“由粗轉細”的過程。BIM不僅提供了資產的物理和功能特征的數字表示，而且為關鍵決策者提供了為項目全生命周期作出明智決策的能力[11]。我們可以通過信息化手段固化業務流程，不斷提高行業整體業務運轉的規范性和提升管理效率[12]。

目前，行業內各單位軟件的選擇與應用的情況也完全符合這一規律。雖然沒有實現BIM在全生命周期中的應用，但卻低成本地實現了勞動生產率的提高。若要實現BIM在全生命周期中的完整應用，BIM軟件廠家應深入基層、加強調研，針對不同應用階段及其需求，開發出好的產品功能，并且降低成本。如此，才能給BIM的普及帶來幫助，為整個建筑行業帶來助力。