基于SNA的工程項目組織網絡建設研究

(西安建筑科技大學 管理學院，西安 710000)

引言

目前我國各地區建筑行業存在發展不均衡、水平層次不齊的現象，通常建設項目存在長期規劃的困難性、短期規劃的可變性以及組織成員在組織網絡間的信息交流問題，而后者對于理解組織問題如何影響建筑項目的績效至關重要。在項目的全生命周期內，建設單位、施工單位、設計單位、咨詢單位之間以及各自的作業流程內部生產皆基于不穩定的臨建團隊[1]，為了在短時間內完成特定目標，各參與方將圍繞工程項目形成一張復雜的社會交互網絡。在這樣的現實情況下，項目組織的社交網絡連通性、鏈接密度、成員之間的距離和成員中心性，都成為影響項目績效的重要因素。現有研究已表明，建筑信息模型(BIM)的實施對團隊成員在整個項目生命周期中的溝通網絡存在顯著影響，項目上人際信息共享和交換會隨之變化。基于此，針對BIM項目的組織網絡結構對項目績效的影響是我們亟需深入研究的事情。

建筑信息模型(BIM)過去二十年來在建筑，工程，建造和運營行業中顯示出了巨大的改造項目組織和管理實踐的潛力。BIM項目有利于項目團隊成員之間的信息交換，減少團隊內部的沖突和分歧，并在項目成本、三維可視化、施工順序問題、沖突解決方面提高項目績效。在BIM項目迅速普及和快速實施的背景下，分析BIM項目在通信網絡中呈現的結構特征與項目績效間的相關性尤為重要。由于項目利益相關者眾多，BIM項目通信網絡通常具有復雜的結構，為衡量和量化項目通信網絡特征，采用社交網絡分析(SNA)對建筑項目中的信息流進行建模。

SNA是網絡圖分析的子集，由一組參與者(節點)和一組連接參與者的關系(鏈接)構成，是一種基于關系、背景和整體方法參與建筑項目組織的適當工具[2]。李永奎以上海世博會工程建設組織為例對其進行社會網絡關系的識別和構建，通過計算組織單元及整個組織的中心度和中心勢指標，認為權力主要取決于一個人或團隊在組織網絡中的位置和屬性，并且可以使用SNA指標對復雜項目中的權力進行量化[3]。Seifeldeen O Eteifa和Islam H. El-adaway從100個案例文件中提取了有關事故原因的數據，使用社交網絡分析對建筑行業致命性根源之間的相互作用進行了建模，在總體級別上分析了整個死亡原因網絡，并在分解級別上確定了致命的四個事故直接原因的根本原因[4]。

傳統上大多數使用SNA方法的研究學者更多僅關注了社會網絡在構建關系網絡方面的作用，鮮有學者從社會網絡角度研究BIM項目的組織結構特征。因此本文將側重于研究BIM項目社交網絡特征，通過分析項目的參與方信息流動特點從而揭示項目的組織網絡特征，然后使用項目績效作為度量篩選出針對BIM項目而言最優的社交網絡結構，最終從組織方面來提高項目的績效水平。

1 研究方法介紹

為了實現研究目標，本文進行了文獻綜述，以確定項目績效和社交網絡最常用的指標。對于BIM項目的績效評估，文章采用了某建筑公司旗下的5個BIM項目作為基本案例以提供研究所需的樣本。首先，對該公司隸屬于不同項目的13名項目經理進行了半結構化訪談，以獲得不同類別下8個最終的項目績效指標用以評估項目的建設效果。為了進行項目管理和組織分析，對具有決策能力的人員(從企業高層領導到現場工程師)進行了調查，其中共計207名員工，用以確定BIM項目的社交網絡結構。

項目績效通常根據一組關鍵績效指標(KPI)來衡量，這些指標代表了建筑項目關鍵方面的表現如何，包括成本、時間、質量、安全和生產力等等[5]。但是單獨使用關鍵項目績效無法得出提高項目績效的見解，并且對于BIM項目內部通信結構研究貢獻十分有限。因此在獲得績效指標和社交網絡指標的統計數據之后，對其進行相關分析，以建立源自社會網絡的定性因素與源自項目績效指標的定量因素之間的相關性。最后根據分析結果介紹了相對應的BIM項目組織結構建設建議以及文章的局限性。

1.1 項目績效指標

項目績效的概念始于19世紀30年代早期，美國的Kesner研究了美國經理人的報酬和績效評價之間的關系，20世紀50年代，Modigliani和Miller通過MM資本結構理論探索了資本結構與企業價值之間的關系。在隨后的發展過程中，項目績效逐漸成為項目管理過程中一個十分重要的概念，它描述的是項目功能目標實現的情況，項目除了需要實現的產品質量、成本、財務要求之外，還需要在建設過程中滿足團隊滿意度、客戶滿意度等，站在國民經濟的角度上還需要考慮項目產生的外部效果對社會及公眾產生的影響。

建筑項目的績效一般通過收集數據來生成關鍵績效指標來衡量，關鍵績效指標是用于監控項目績效的指標，并隨著時間的推移不斷變化以實現項目目標。基于廣泛的文獻綜述研究以及對該公司隸屬于不同BIM項目的13名項目經理的調查，調查要求管理人員從文獻綜述和日常實踐中23個項目績效指標列表中優先考慮出8個KPI。選擇標準包括檢測項目的重要性和計算指標的信息可用性，表1詳述了選擇的KPI及其對應的計算公式，選擇的KPI從成本、工期、安全、計劃、建設及項目范圍六個方面分類，分別包括：成本偏差、工期偏差、事故頻率、事故嚴重性、計劃有效性、質量、生產率和合同設計變更。其中生產率中涉及的生產力數值以工作時長與工作完成量比值所得。

表1 KPI及其計算公式

1.2 社會網絡分析(SNA)

隨著圖論、統計學在社會網絡分析中的不斷深入及應用，社會網絡分析(SNA)逐漸成為一種重要的社會結構研究范式。社會網絡分析的概念于1960年代至1970年代誕生于哈佛大學，它匯聚了社會計量學者、1930年代的學者及人類學家的研究傳統，利用圖論法推進社會技術的發展，人際關系的模式和“派系”研究，“社區”關系結構考察等這些在歷史中被清晰地構建出來。經過幾十年的發展，社會網絡分析成為各個領域研究學習的重要工具。

社交網絡分析是網絡圖分析的子集，由一組參與者(節點)和一組連接參與者的關系(鏈接)構成，是一種基于關系、背景和整體方法參與建筑項目組織的適當工具。SNA作為一組研究社會結構關系方面的方法，分析復雜項目管理中的網絡的重要工具，結合其他定性和定量方法的分析，可以了解建筑項目環境中的社會角色、位置和行為，檢查參與者在迭代和交互式社會結構中的相互依賴性，同時也可以應用于非社會結構分析。針對研究問題本文將對BIM項目所形成的社會網絡進行四個方面的分析，分別是社會網絡直徑、網絡密度、網絡平均路徑長度以及網絡的平均度數，以評估由于使用BIM而導致的項目通信網絡屬性變化。

表2 項目1的利益相關方鄰接矩陣摘要

直徑是網絡中兩個最遠節點之間到達彼此所需要的最大連接數，即所計算出的路徑長度中最長的。密度是衡量組織間信息交流、資源共享程度的指標，通過網絡中連接邊數除以總可能值計算，其中總可能值是節點總數乘以節點總數再減去1。平均路徑長度表示整個網絡的通信效率，通過平均所有節點之間的最短可能路徑值計算。平均度數與溝通能力有關，是網絡中每個節點的平均鄰居數量的度量。這些指標的計算十分復雜，因此本文采用UCINET軟件對其進行計算。

為了捕捉BIM項目團隊成員的信息流，在構建項目社會網絡之前對項目進行利益相關方的識別，然后根據項目情況設置相應調查問卷，在充分考慮相關信息交流、規劃解決問題、沖突分歧管理以及流程改進的情況下明晰組織成員間的信息流動行為，最終構建利益相關者的鄰接矩陣如表2所示。在構建過程中，如果行對象對列對象有通信行為的產生則記為1，反之為0，其中編碼規則為：首位數代表流水序號，字母代表組織屬性，如A代表地方政府、C代表建設單位、I代表勘探方、H代表材料供應方等等，第三位數字代表流水順序碼。值得強調的是，在社交網絡分析中，通常要考慮通信的頻率，即聯系強度，但是，本文認為聯系的強度并未改變兩個節點之間的連接結構，因此并未考慮加權通信聯系。

根據鄰接矩陣使用NetDraw對項目組織間社會網絡進行可視化，得到如圖1所示的項目1的社會網絡模型(其他項目的組織間社會網絡可同理得到)。

圖1 建設項目1的社會網絡模型

1.3 相關性分析

由于社會網絡優劣程度屬于定性概念，難以用數字準確計量其觀測結果，因此本文在對原始數據進行等級排序之后，采用非參數斯皮爾曼相關分析(Nonparametric Spearman Correlation Analysis)對KPI和社會網絡指標進行分析。其中對于BIM項目的績效指標，排名第一的是在建設過程中表現最佳的項目，表現最差的排名最末。對于社會網絡指標，基于文獻分析將最佳排名分配給促進社交網絡成員之間的信息流動的度量，因此本文認為社會網絡具有高平均度和密度更好，而大直徑和長平均路徑并不理想。

斯皮爾曼相關分析基于零假設，假設所研究的兩個變量相互獨立，如果ρ值小于5%則可以拒絕。此外，斯皮爾曼相關系數(r)在0和1之間變化，當分析變量之間存在明顯的相關性時，r的值趨近于1，而當沒有明確的相關性時r趨近0。正值r表示變量之間正相關，負值表示逆相關，具體強度表示為：絕對值在0.00-0.19非常弱，0.20-0.39弱，0.40-0.59中等，0.60-0.79強，0.80-1.00很強。對于每個變量，只有ρ值小于等于0.05才被認為是具有高度顯著相關的關系。本文將使用IBM SPSS Statistics 26對相關性和顯著性進行計算。

2 實證分析

2.1 項目績效指標

BIM項目的KPI代表著該項目的業績表現，根據表1所提出的項目績效指標計算公式，各項目的項目經理將在建設過程中按照月度數據填寫8個關鍵績效指標數據，然后依此進行項目績效分析，表3顯示了BIM項目1到項目5的KPI計算成果。

2.2 社會網絡指標

根據識別出的利益相關方對BIM項目進行信息流鄰接矩陣的建立之后，通過Net Draw對項目的組織網絡進行可視化，再進一步進行計算得到各個網絡的社交網絡指標結果，如表4所示。SNA結果反映著五個項目之間團隊成員的通信行為，密度更大的網絡表示網絡內成員之間的信息溝通更為緊密，平均度數和平均路徑長度則從整體角度上反映了該網絡的信息溝通能力和溝通效率。我們可以從項目的社交網絡指標得出該項目使用BIM進行信息交流后呈現出的特征，這樣的量化過程對于反映網絡的組成特征更為直觀便捷。

2.3 相關性分析及結果

接下來，我們計算了每個社交網絡指標與KPI之間的斯皮爾曼相關性系數，相關性摘要如表5所示。從表5中我們可以發現，具有高密度和平均度數的網絡是那些在績效方面表現好的網絡，而過長的平均路徑長度則會導致成本偏差、計劃有效性及合同投標變更往更壞的方向發展。與實際情況相符，上述社交網絡特征有利于建設項目組織成員之間的通信，從而才能促進項目產生良好的性能。

值得注意的是，BIM項目組織網絡的密度與成本偏差及事故頻率逆相關、與工期偏差正相關，即就是說BIM項目組織之間更為緊密的交流通信會使得實際成本與預期成本之間的差距縮小，并極大降低事故發生的可能性，以及工期出現偏差的程度。這是因為在BIM項目中，組織的信息溝通行為形成了良好的信息交流結構，在多方協作過程中顯示出了更好的凝聚力。

表3 項目的KPI

表4 項目的SNA結果

高密度的BIM溝通網絡表示著該項目的社會網絡內部節點之間的聯系更為緊密和頻繁，各方之間并不孤立地局限于完成自己本身工作，同時積極地與其他參與方進行項目方面的交流與互動，這些互動不僅包括工作人員之間的正式交互，存在于交流過程中的組織間非正式交互也會無形中對于項目績效產生積極的效果。

表5 KPI和社交網絡指標的相關性摘要

如表5所示，平均度數和生產率呈正相關的關系，本文定義生產率為實際生產力與預期生產力的比值，因此生產率在滿足生產要求的情況下越大越好，從相關性分析結果可知，網絡的高平均度數意味著網絡的溝通能力極佳，整體而言各節點之間的溝通較為順暢，因此可知，溝通能力為優的網絡對項目生產力可以起到積極的作用。然而，作為度量節點“鄰居”數平均量的指標，平均度數不僅代表了網絡的溝通能力，也在一定程度上反映了組織網絡內部可能存在少數成員高度集中的情況，如圖1中的節點4D01和8H01。這些“高度集中”的節點是網絡信息流動的關鍵，一旦出現通信故障將可能使得整個組織網絡陷入癱瘓狀態，因此對于網絡中高度集權的節點應當以辯證的思想去分析其所處位置及作用。平均路徑長度體現了BIM項目組織網絡的溝通效率，有利于溝通的網絡條件對于項目建設的控制過程十分積極有益。由斯皮爾曼相關性分析可知，平均路徑長度與成本偏差及合同設計變更正相關，與計劃有效性呈逆相關。簡單有效的信息交流更能減少合同設計變更的發生和成本偏差的程度，而過于冗雜的溝通路徑會導致計劃完成工作于預期工作相差頗大，最終導致計劃有效性的降低。因此，為了提高BIM項目的績效，相比于單純增加網絡內的溝通渠道，溝通效率的有效提升更為關鍵。

6.3 結論

本文通過對BIM項目的社會網絡以及績效進行研究分析，考察了BIM項目組織網絡的特征。根據某建筑公司五個BIM項目的基本數據，本研究對五個社交網絡的4個指標和8個KPI進行了相關性分析，探究了應用BIM的項目組織社會網絡密度、平均度數、直徑和平均路徑長度與KPI之間是否存在顯著的相關性。根據所得結果對于應用BIM進行項目組織網絡優化提出以下建議：

(1)社會網絡的高緊密性與項目績效顯著相關。BIM項目組間聯系越緊密說明各方之間互相聯系的方式更豐富，信息流動的方式也更多樣化，各方不必時常處于被動局面，進而可以更好地履行自身職責、更坦誠地參與合作。因此建立最優的項目組織網絡應該充分利用BIM所帶來的便捷溝通能力，對于網絡密度給予足夠的重視，加強各方密切交流。

(2)節點的溝通能力對于項目績效有影響作用。BIM項目傾向于在節點之間有大量的直接鏈接，從而為信息交換提供更有效的渠道。其中，點的度數測量了行動者參與活動的情況，平均度數從整體角度證實了有效的傳播信息渠道對項目表現的影響，越高的平均度數代表網絡的溝通能力越好，對于績效的影響也越積極。

(3)高度集權的節點應當辯證性對待。在對于整體網進行分析的過程中，高平均度數代表了整體網絡的溝通能力，但基于各個節點權力量化后的結果，擁有絕對權力的節點可能也會成為項目失敗的導火索。因此在構建項目組織網絡結構時應該注重整體網絡的溝通能力，對于個別節點的集權性加以控制以免產生負面作用。

(4)溝通的有效性是建立最優社交網絡的必要條件。冗雜的溝通路徑會導致信息交換速度延緩，且可能導致信息內容的失真與無效，因此管理人員可以通過較少的節點與BIM項目中的相關方進行信息交換，去除非所需的路徑來優化項目組織的社交網絡，從而提高BIM項目的業績水平。

此外，本文僅限于描述被調查項目網絡的特征，因此存在一定的局限性，且在BIM項目建設的全過程中網絡呈動態性發展，應當建立隨時間發展的社會網絡結構，以便于為管理策略提供更好的信息建議，故研究還可以更進一步側重于社會網絡信息交換的動態性。