基于決策者視角的BIM技術使用率影響因素研究

王建紅 許欣 何勁輝 張亞雙 宣萱

(河北建筑工程學院，河北 張家口 075000)

0 引言

當前，BIM技術在建筑行業得到廣泛應用并取得一定成效[1]，但相關調查顯示，BIM技術的應用往往是根據行業政策要求或業主要求[2]。由此可見，BIM技術使用率與決策者密切相關，分析影響BIM技術使用率的關鍵影響因素及其層次結構關聯具有重要意義。

梳理和分析BIM技術使用率相關研究可知，BIM技術使用率影響因素眾多。Cao等[3]通過對設計單位及承包商的調研數據進行分析發現，BIM技術使用動機受組織性質、項目規模及項目復雜程度的影響。耿彪[4]在對施工企業的研究中發現，影響BIM技術使用率的主要因素有感知技術優勢、感知技術風險、BIM技術提供商的能力、外部壓力、技術-組織匹配及技術-環境匹配等。呂坤燦[5]將技術接受模型與技術、組織與環境框架相結合，通過仿真模擬指出國家政策要求、BIM標準完善程度、BIM數據兼容性、同類企業競爭等8個BIM技術使用率的主要影響因素。楊高升等[6]通過識別BIM技術使用率影響因素，采用社會網絡分析得到兩條關鍵影響路徑。綜上所述，BIM技術使用率影響因素主要分為組織人員、經濟、技術、政府、法律5個方面。此外，還包括決策者的個體行為，主要包括決策者的行為態度 、主觀規范及知覺行為控制[7-10]。其中，行為態度是指行為主體對進行某一特定行為的認可程度，這里指決策者對采用BIM技術的認可程度。主觀規范指進行某一特定行為時，行為主體感受到的外界壓力，反映了社會中的個人或組織對主體決策行為產生的影響，這里是指行業中的龍頭企業或重點建設項目使用BIM技術時對決策者產生的影響。知覺行為控制是指行為主體感知到執行某一特定行為時的容易或困難程度，即決策者評估自己所掌握的資源與能力是否可以使用BIM技術。然而，上述相關研究并不深入具體，未指出BIM技術使用率的關鍵因素及各因素之間的相互關系。

基于此，本文采用文獻綜述法對BIM技術使用率影響因素進行識別，使用DEMATEL-ISM分析法研究關鍵影響因素及各因素層級結構關系，旨在為BIM技術的推廣應用提供參考。

1 BIM技術使用率影響因素識別

采用文獻綜述法對2016—2022年中國知網數據庫和Web of Science數據庫進行檢索，關鍵詞為“BIM使用”“BIM影響因素”“BIM acceptance”“BIM adoption”“BIM barriers”，選取頻次大于6的9個影響因素作為主要研究對象，BIM技術使用率影響因素來源[11-17]及頻次見表1。

在分析過程中發現，政府和行業激勵政策對BIM技術使用率也具有重要影響，因此將兩者納入研究范圍。在此基礎上，增加計劃行為理論中決策者的行為態度、主觀規范和知覺行為控制三個維度，BIM技術使用率影響因素內容解釋見表2。

2 DEMATEL-ISM模型構建及分析

2.1 研究方法

決策與實驗室方法(DEMATEL)是由美國學者A.Gabus和E.Fontela提出的系統因素分析方法，通過專家打分量化計算系統中各因素之間的相互影響關系和影響程度。通過計算各因素原因度與中心度，分析系統中的關鍵因素及因果關系。但是，該方法不能進行因素層次劃分，無法展示因素結構分布。

解釋結構模型(ISM)是通過分析因素間的直接二元關系，基于矩陣轉換及運算，構建多層遞階拓撲圖，但無法分析各因素的重要程度。

基于此，本文將兩種方法相結合，既能夠進行各因素間的相互關系及影響程度分析，也可以進行各因素層次結構劃分。

表1 BIM技術使用率影響因素來源及頻次

表2 BIM技術使用率影響因素內容解釋

2.2 直接影響矩陣

邀請BIM技術領域相關專家對各因素間的關系進行打分。以0～4分表示兩個因素間的影響關系，0表示沒有影響，1表示較小影響，2表示一般影響，3表示較大影響，4表示非常大影響。根據專家打分結果得到直接影響矩陣，見表3。

表3 直接影響矩陣

2.3 綜合影響矩陣

采用行和最大值歸一化方法處理直接影響矩陣，計算得到行和最大值為49，依據歸一化公式得到規范影響矩陣，再通過軟件計算得到綜合影響矩陣，見表4。

2.4 DEMATEL計算結果

基于綜合影響矩陣，計算影響度(Di)、被影響度(Ci)、中心度(Mi)和原因度(Ri)，結果見表5。計算公式如下

Mi=Di+CiRi=Di-Ci

表4 綜合影響矩陣

表5 影響度、被影響度、中心度、原因度計算結果

依據表5數據，繪制原因度-中心度散點圖，如圖1所示。

圖1 中心度-原因度散點圖

2.5 可達矩陣

綜合考慮平均值和中位數等數據，閾值λ分別選取0.05、0.075、0.1、0.14，依照不同的閾值分別計算可達矩陣。當λ=0.075時，節點度排序與中心度相近，且有利于層級結構的劃分，由此確定閾值λ=0.075。得到可達矩陣見表6。

表6 可達矩陣(λ=0.075)

2.6 層次結構圖

根據可達矩陣劃分層次結構，經驗證，第一層因素為A1、A2、A3、A6、A10，同理，得到第二層因素為A8、A9、A13，第三層因素為A11，第四層因素為A4、A7，第五層因素為A5、A12。構建BIM技術使用率影響因素層次結構圖，如圖2所示。

圖2 BIM技術使用率影響因素層次結構圖

2.7 結果分析

由圖1可以看出，BIM技術使用率影響因素主要聚集為四大類：第一類因素位于第一象限，具有較高的原因度和中心度，分別是對BIM技術的認知A7、政府或行業主管部門的激勵政策A12，這兩個因素對BIM技術使用率影響較大，對其他因素影響也較大；第二類因素分布在第二象限，具有較高的原因度，但中心度較弱，包括經濟效益A4、軟硬件購置成本A5、參與方信息共享A9、BIM技術互操作和兼容性A11以及法律責任歸屬問題A13，這些因素對其他因素有一定的影響；第三類因素位于第三象限，原因度和中心度都較小，包括思維和工作方式轉變意愿A8、BIM技術實施標準及工作流程A10，它們在一定程度上受其他因素影響，對BIM技術使用率有一定的影響；第四類因素位于第四象限，具有較強的中心度，容易受其他因素影響，包括決策者對使用BIM技術的行為態度A1、決策者對使用BIM技術的主觀規范A2、決策者對使用BIM技術的知覺行為控制A3、BIM教育及組織資源就緒程度A6，這4個因素對BIM技術使用率具有非常重要的影響。綜合來看，DEMATEL計算得出的因素中心度越大，說明對BIM使用率的影響度越大，因此，要特別關注位于第一、第四象限的因素。

由圖2可以看出，影響BIM技術使用率的因素間層次結構較為復雜，13個因素被分為5個層級。位于最上層的5個因素是BIM技術使用率的直接影響因素，中間3層是BIM技術使用率的間接影響因素，最下層的兩個因素為BIM技術使用率的根本影響因素。具體分析如下：

(1)軟硬件購置成本和政府或行業主管部門的激勵政策是影響BIM技術使用的根本因素。這兩個因素會直接影響其他因素，是影響BIM技術使用率的本質因素。

(2)思維和工作方式的轉變意愿、參與方信息共享、法律責任問題、BIM技術兼容性、經濟效益和對BIM的認知分別位于第二、第三、第四級，主要包括相關人員是否具有思維或工作方式轉變的意愿；參與方之間是否會共享自己所擁有的信息；法律責任歸屬是否明確；BIM技術本身的功能性及其所產生的經濟效益以及人們對BIM技術的認知是否清晰；是否已經了解BIM技術的使用效應。這些因素在一定程度上受根本因素的影響，同時又影響著直接因素。例如，軟硬件的購置成本直接影響經濟效益，政府部門的政策促使相關法律法規的完善，進而加快BIM實施標準的形成。

(3)決策者對使用BIM技術的行為態度、決策者對使用BIM技術的主觀規范、決策者對使用BIM技術的知覺行為控制、BIM教育及組織資源就緒程度、BIM實施標準及工作流程，這5個因素位于第一層，是影響BIM技術使用率的直接因素，比較容易受其他因素影響。例如，決策者的主觀規范很大程度上受政府政策影響；人們對BIM技術的認知、BIM技術的兼容性同樣影響著決策者對使用BIM技術的感知難易程度；當法律責任歸屬問題明確后，決策者會對BIM技術使用有良好的預期，參與方也更加愿意分享信息。

3 結語

(1)根據DEMATEL-ISM計算結果可以看出，決策者的行為態度、主觀規范及知覺行為控制是BIM技術使用率的關鍵影響因素和直接因素。決策者在決定是否使用BIM技術時更注重思維方式及工作方式的轉變，例如，在行為態度方面，當決策者期待使用BIM技術實現效益增值或減少工程變更時，會增強使用BIM技術的意愿；在主觀規范方面，當決策者感受到建筑項目普遍采用BIM技術時，會產生了解或使用BIM技術的意愿；在知覺行為控制方面，影響決策者的是其對自身能力的評估，主要包括BIM技術人才和企業經濟能力。同時，上述關鍵因素也證實了決策者的個人認知對BIM技術使用率的重要影響。

(2)DEMATEL計算結果顯示，強原因因素位于散點圖中的第一、第二象限，發揮加強這些因素的實際作用可有效提高BIM技術使用率，包括經濟效益、軟硬件購置成本、對BIM技術的認知、參與方信息共享、BIM技術的兼容性、政府或行業部門激勵政策、法律責任歸屬問題。

(3)決策者對使用BIM技術的行為態度、決策者對使用BIM技術的主觀規范、決策者對使用BIM技術的知覺行為控制、BIM教育及組織資源就緒程度這5個因素位于第一層級，是中心度較大的因素。應加強企業對BIM技術的教育，培養更多的BIM技術人才。同時，中心度較高的因素還有政府和行業主管部門的激勵政策，因此，政府的主導作用也不容忽視。

(4)通過對BIM技術使用率影響因素及各因素間關系進行歸納識別，針對關鍵因素提出具體的建議對策，有助于BIM技術的推廣和應用。