建筑設計企業BIM技術組織模式的有序度評價

羅瑋 王嘉文

上海理工大學 上海 200093

引言

BIM技術在當前建設項目中已經應用的越來越普及了。2021年在對800家設計﹑施工﹑專業承包等公司的調查結果中，有85.15%的企業在公共建筑中應用BIM，68.37%的企業在居住建筑中應用。與2020年對比，企業在不斷擴大BIM應用規模[1]。BIM技術作為建筑行業新一代的信息載體，能夠將設計﹑生產﹑施工﹑運維等多方面的信息進行集成[2-3]，但是新的信息載體需要有高效的組織模式作為支持。在實際的工程項目中，由于參與單位眾多，組織結構非常復雜，信息傳遞量巨大，很多情況下只能通過頻繁開會來進行保證信息的有效傳遞，效率非常低[4-5]。本文研究了在施工過程中傳統的BIM咨詢組織模式與建筑師牽頭的，將施工﹑生成與設計緊密結合的混合組織模式，建立了兩種組織模式抽象化后的組織架構圖，最后通過組織有序度方法計算了兩種組織模式各自的信息傳遞效率。

1 BIM設計組織模式

1.1 傳統咨詢組織模式

目前較為常見的BIM技術應用組織結構是咨詢模式。由一個較為獨立的BIM技術團隊來推動技術應用，信息溝通主要通過交底會，變更單，工程簽證等方式在單位與單位之間的主節點間進行，業主﹑設計﹑施工﹑監理﹑造價這些工作維度之間都是信息孤島，信息溝通的不充分，不及時，企業間的組織效率很低。

1.2 與設計融合的組織模式

這種組織模式有3個核心點。一是由建筑師牽頭；二是各專業設計與BIM技術深度融合；三是施工﹑供應商﹑監理﹑造價等多方深度參與，形成矩陣式組織模式[6]。在這個組織模式下，業主將施工階段細部需求提交給建筑師來總體安排落實。施工將施工工藝，施工要求，施工過程中遇到的問題，難點提交給設計師，共同優化現有設計，共同完成加工圖，安裝圖等深化設計。材料供應商將自己產品的詳細信息﹑參數﹑性能提交給設計師完善深化設計或同設計師一同研發能滿足設計要求的材料或產品。造價師基于市場行情，造價數據分析，造價經驗提出成本優化建議。在這個組織模式下建筑師對項目的設計﹑質量﹑體驗﹑造價負責。由建筑師負責制定項目目標，統籌安排組織人員和工作任務，統籌協調不同專業之間的工作流程。之前割裂的各單位內部目標會融合為統一的項目目標，割裂的人力資源，技術資源，物質資源會統籌整合，合理安排，發揮出更大的價值[7]。兩種組織模式簡圖如下。

圖1 兩種組織模式

以上兩種組織模式中，咨詢模式是目前最為常見的組織模式，操作簡單，但在項目中實際應用的效果參差不齊。建筑師牽頭，與設計融合的組織模式是目前設計企業的一個發展趨勢。符合建筑業十四五規劃中推行“建筑師負責制”的政策引導方向。兩種模式暫無明確的評判結論孰優孰劣，因此需要一些客觀的評價標準對其進行評判[8]。

2 BIM組織有序度評價

2.1 評價方法說明

熵的概念起源于熱力學，表示系統的混亂或復雜程度。在管理學領域，熵理論主要用于研究組織系統的復雜性和組織結構的設計優化等問題。其中組織結構有序度是一種應用熵理論對組織模式的信息傳遞效率進行定量分析的評價方法。通過這種方法，將以上兩種組織模式進行分析，得出定量化的結論，明確的評判在信息傳遞效率方面哪種組織模式更有優勢[9-11]。

組織的有序度可以用結構熵R表示，包含了信息傳遞的時效性和準確性兩個維度，用公式表示為：R=R1α+R2β，其中R1為時效，R2為質量。αβ為組織結構在時效和質量方面的權重系數，R越大即組織的有序度越高，代表了組織的效率越高，體現組織結構的優越性。

2.1.1 時效熵是對信息在各元素間流通效果的不確定性的度量。

2.1.1.1 聯系的時效熵：

2.1.2 質量熵是對信息流通質量不確定性的度量。

2.1.2.1 元素的質量熵：

2.1.2.2 系統的總質量熵：

2.2 傳統咨詢組織模式評價

傳統咨詢組織模式的組織結構有序度計算。將組織結構抽象化。計算其時效熵和質量熵，并最終計算有序度：

表1 傳統咨詢組織模式時效熵

表2 傳統咨詢組織模式質量熵

假定時效性和質量的權重α和β為0.5，則組織結構有序度R=0.116

2.3 與設計融合的組織模式

將與設計融合的組織結構抽象化。計算其時效熵和質量熵，并最終計算有序度。

表3 與設計融合組織模式時效熵

表4 與設計融合組織模式質量熵

假定時效性和質量的權重α和β為0.5，則組織結構有序度R=0.186

2.4 評價結論

將兩種組織模式有序度進行對比，如下表所示：

表5 組織結構有序度對比

從上表中所列的計算結果可以看出，采用矩陣式的組織結構有序度要明顯好于分散的各自為戰的組織結構。BIM技術應用需要有多方參與共同協作完成，與設計融合的組織模式的信息傳遞效率更高，能夠更好地適應建筑行業數字化發展的需求。

3 結束語

BIM技術在國內大規模的推廣應用已經有近十年的時間，取得了非常不錯成果，有一定規模的項目都可以輕松的使用BIM技術進行設計交底﹑管線綜合﹑凈高分析等應用[12]。然而往后的發展進入深水區，BIM應用不能僅停留在技術本身的層面，還需要在組織層面做出深度的變革。本研究總結了目前BIM應用最為常見的咨詢式組織模式和最新的﹑建筑師牽頭同時與設計融合的組織模式，對兩種模式用組織結構有序度方法進行了定量化的評價，得出了設計融合模式在信息傳遞效率方面遠好于咨詢組織模式的結論，對于推動新模式的落地和發展有一定的積極作用。