秦 旋 MANCINI Mauro TRAVAGLINI Agnese 呂坤燦 王 敏
(1.華僑大學土木工程學院; 2. 意大利米蘭理工大學管理學院)
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基于市場推廣視角的BIM技術(shù)采納障礙因素中意對比研究
秦 旋1MANCINI Mauro2TRAVAGLINI Agnese2呂坤燦1王 敏1
(1.華僑大學土木工程學院; 2. 意大利米蘭理工大學管理學院)
通過國內(nèi)外相關(guān)文獻的閱讀與分析,基于市場角度辨識和定義建筑業(yè)企業(yè)BIM技術(shù)采納的13個障礙因素,運用ISM評價和構(gòu)建了障礙因素的多級遞階結(jié)構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上,通過MICMAC分析明確各障礙因素的依賴性和驅(qū)動力,進而得到建筑市場中驅(qū)動力較大的關(guān)鍵因素。結(jié)合ISM和MICMAC分析的結(jié)果,對比研究了中國與意大利建筑市場中障礙因素的異同。結(jié)果顯示,BIM的教育和培訓、BIM技術(shù)人才是目前中國建筑市場驅(qū)動力最大的兩個因素,而BIM標準是當前意大利建筑市場驅(qū)動力最大的因素。
建筑信息模型; 建筑市場; 障礙因素; 解釋結(jié)構(gòu)模型; 對比研究
自2011年5月住建部頒發(fā)《2011~2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》以來,建筑信息模型(BIM)在我國建筑行業(yè)有了一定的發(fā)展和應(yīng)用。2015年6月住建部再次下發(fā)《關(guān)于推進建筑信息模型應(yīng)用的指導意見》(建質(zhì)函[2015]159號),指導意見明確指出:當前BIM在建筑領(lǐng)域的推廣應(yīng)用還存在著政策法規(guī)和標準不完善、發(fā)展不平衡、本土應(yīng)用軟件不成熟、技術(shù)人才不足等問題,有必要采取切實可行的措施,推進BIM在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。
作為建筑工程管理領(lǐng)域的新興技術(shù),BIM近年來一直是國內(nèi)外建筑行業(yè)研究和實踐發(fā)展的焦點之一。從全球范圍來看,BIM 已被廣泛視為集成建設(shè)項目生產(chǎn)流程進而解決建筑業(yè)績效問題的重要手段,美國、加拿大、英國、新加坡等國家從政府層面采取各種措施促進BIM在行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用[1,2]。雖然近幾年國內(nèi)BIM在建筑行業(yè)得到了快速擴散,但相對于BIM技術(shù)本身的巨大潛力,BIM技術(shù)的應(yīng)用與研究還處于初級階段[3]。
BIM技術(shù)對建筑業(yè)改善質(zhì)量和提高的作用目前已被大多數(shù)人認可和接受,但BIM在應(yīng)用中仍存在軟件兼容性較差、項目各參與方協(xié)作意愿不明顯、專業(yè)人才匱乏、設(shè)計施工流程調(diào)整困難等諸多障礙,當前BIM技術(shù)的采納遠比預(yù)期的要慢[4]。由于項目全壽命周期具有分階段、多參與主體、跨學科等特征,使得BIM在項目建設(shè)全壽命周期過程中遇到的問題更加復(fù)雜,技術(shù)、法律、知識產(chǎn)權(quán)等僅是眾多問題的一部分[5]。目前BIM在全球范圍內(nèi)的整體發(fā)展仍處于較低水平,許多企業(yè)和項目仍未引入BIM應(yīng)用。2015年意大利建筑市場的調(diào)研顯示,目前有27%的建筑企業(yè)沒有使用任何BIM技術(shù),19%的建筑企業(yè)正在考慮是否接受BIM技術(shù),14%的表示對BIM技術(shù)非??释?7%的企業(yè)在部分項目或僅在一個部門使用BIM技術(shù),只有13%的企業(yè)實現(xiàn)在每一個項目上都使用BIM技術(shù)[6]。我國也做過類似的市場調(diào)研,88%的參與者認為我國BIM目前處于初級階段,僅有12%的參與者認為處于中級階段[3]。
BIM的關(guān)鍵在于通過全壽命周期內(nèi)持續(xù)的、準確的信息溝通實現(xiàn)互通性和可視化,組織和以人為中心的兩大問題是BIM應(yīng)用所面臨的最大挑戰(zhàn)[7]。BIM技術(shù)是一個社會技術(shù)系統(tǒng),是10%的技術(shù)問題加上90%的社會文化問題[8]。而目前已有研究中90%是技術(shù)問題,這說明BIM技術(shù)的實現(xiàn)并非技術(shù)問題,而更多的是集成管理問題[9]。當前BIM應(yīng)用不僅是一種技術(shù)實現(xiàn)問題,更是上升到行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略層面的管理問題。
BIM的理念和技術(shù)雖然已經(jīng)在國內(nèi)外得到應(yīng)用,但仍面臨諸多困難和挑戰(zhàn)。正確評估BIM的實際應(yīng)用,分析和明確BIM技術(shù)采納的障礙和挑戰(zhàn)是件非常有意義的事情。通過國內(nèi)外相關(guān)文獻的閱讀和分析,首先定義BIM技術(shù)應(yīng)用中的障礙因素;其次辨識關(guān)鍵障礙因素之間的關(guān)系;最后評價這些障礙因素的內(nèi)在關(guān)系并給出應(yīng)對策略。根據(jù)中國與意大利建筑市場的調(diào)研數(shù)據(jù),對比分析中意兩國在BIM技術(shù)采納中面臨的障礙因素的異同,探究影響建筑行業(yè)BIM 技術(shù)采納的共性問題。研究結(jié)果能夠從理論研究和實踐應(yīng)用兩方面回答B(yǎng)IM技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用中共同關(guān)心的一些問題。
1.1 因素的識別
為辨識BIM技術(shù)的障礙因素,深入研讀了大量文獻,選擇了2009年以后發(fā)表的被引用4次以上的25篇文獻,初步辨識出22個障礙因素;然后研究小組通過會議討論將22個障礙因素合并至15個。隨后研究小組邀請來自不同國家的2位BIM專家對障礙因素進行進一步的確認,最后確立了13個障礙因素??紤]到13個障礙因素需要在中國和意大利兩國展開調(diào)研,因而此文中保留了部分英文文獻(11篇),增加了部分中文文獻(7篇)?;谖墨I分析的障礙因素辨識見表1,障礙因素的分類和定義見表2。
表1 BIM障礙因素的辨識
注:A[10];B[11];C[12];D[13];E[14];F[5];G[15];H[16];I[17];J[18];K[19];L[3];M[20];N[21];O[9];P[1];Q[22];R[23]
表2 障礙因素的解釋與分類
表3 意大利訪談專家背景資料
1.2 樣本和數(shù)據(jù)收集
根據(jù)最終確定的13個障礙因素設(shè)計了訪談問卷。2015年4~5月在意大利展開調(diào)研,歷時2個月,訪談了8位來自不同建筑企業(yè)的有豐富BIM經(jīng)驗的專家,專家背景詳見表3。2015年6~8月在中國建筑市場展開調(diào)研,歷時3個月訪談了來自業(yè)主單位、設(shè)計單位、施工單位、BIM服務(wù)公司和高??蒲袉挝坏?7位有BIM經(jīng)驗的專業(yè)人士,專家背景詳見表4。
表4 中國訪談專家背景資料統(tǒng)計
1.3 ISM方法與原理
解釋結(jié)構(gòu)模型(interpretive structural modeling,ISM)是美國WARFIELD[24]教授于1973 年作為分析復(fù)雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題而開發(fā)的一種方法,可用于分析復(fù)雜系統(tǒng)中復(fù)雜要素間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。通過提取問題的構(gòu)成要素,在收集整理專家意見的基礎(chǔ)上,辨識系統(tǒng)元素間相互影響關(guān)系,利用有向圖、矩陣和計算機技術(shù)等工具,對要素及其相互關(guān)系等數(shù)據(jù)進行處理,最終構(gòu)建出一個多級遞階結(jié)構(gòu)模型,使眾多元素間錯綜復(fù)雜的關(guān)系層次化、條理化,從而展現(xiàn)出系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各元素之間的依賴關(guān)系。
ISM模型可以將那些模糊不清的意見、思想直觀地表達出來,對于那些構(gòu)成元素較多、關(guān)系復(fù)雜和結(jié)構(gòu)模糊的系統(tǒng)尤其適用。作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模的方法,ISM方法在分析復(fù)雜系統(tǒng)問題的實踐中發(fā)揮著日趨重要的作用,在不少研究領(lǐng)域都有成功的應(yīng)用[25~27]。
2.1 中國調(diào)研數(shù)據(jù)分析
通過對17位來自不同單位具有豐富BIM經(jīng)驗的專家訪談,13個障礙因素間的直接影響關(guān)系得到初步確認??紤]到專家意見的不一致,在判斷障礙因素之間影響關(guān)系是否存在時,本研究設(shè)置閾值為80%,即超過80%的專家認為兩因素之間存在某種關(guān)系時,確認的關(guān)系才能成立。在中國和意大利的研究數(shù)據(jù)處理均采取了這個原則。
2.1.1 結(jié)構(gòu)自交互矩陣的建立
任意兩個障礙因素i和j之間都存在相互制約、相互影響的某種關(guān)系。影響關(guān)系是指因素i變化導致因素j隨之發(fā)生變化(加強或減弱),即可判斷障礙因素i對障礙因素j存在關(guān)系。對障礙因素進行兩兩比較,可以得到每一個變量的結(jié)構(gòu)關(guān)系。用4種符號表示障礙因素i和j之間的關(guān)系:
V表示障礙因素i將會影響障礙因素j;
A表示障礙因素j將會影響障礙因素i;
X表示障礙因素i和障礙因素j互相影響;
O表示障礙因素i和障礙因素j沒有任何關(guān)系;
中國BIM技術(shù)采納障礙因素的結(jié)構(gòu)自交互矩陣(Structural self-interaction matrix,SSIM)見表5。簡單解釋SSIM中因素之間的關(guān)系,如:因素B1“缺乏對BIM 技術(shù)的理解”會影響因素B5“不愿意改變固有的思維模式和工作方式”,于是在單元格(1,5)中填入符號“V”;因素B2“缺乏BIM的教育和培訓”會影響因素B1“缺乏對BIM 技術(shù)的理解”,于是在單元格(1,2)中填入符號“A”。以此類推,可得整個SSIM的結(jié)構(gòu)關(guān)系見表5。
表5 中國BIM技術(shù)采納障礙因素的SSIM
2.1.2 初始可達矩陣和最終可達矩陣
將上述SSIM結(jié)構(gòu)關(guān)系轉(zhuǎn)化成初始可達矩陣,V,A,X和O可按照下面原則用0或者1替代。因此可達矩陣是個二元矩陣,表示關(guān)系圖中各單元之間的直接連接狀態(tài)。
如果SSIM的單元格(i, j)中是V,那么在初始可達矩陣的單元格(i, j)中輸入1,同時在單元格(j, i)中輸入0。如果SSIM的單元格(i, j)中是A,那么在初始可達矩陣的單元格(i, j)中輸入0,同時在單元格(j, i)中輸入1。如果SSIM的單元格(i, j)中是O,則在初始可達矩陣的單元格(i, j)和(j, i)中都輸入0。如果SSIM的單元格(i, j)中是X,則在初始可達矩陣的單元格(i, j)和(j, i)中都輸入1。
傳遞性是ISM模型的一個基本的假設(shè)。所謂的傳遞性就是假如因素A與因素B相關(guān)聯(lián),因素B與因素C相關(guān)聯(lián),那么因素A與因素C一定相關(guān)聯(lián)。而可達矩陣可表達一個因素到另一個因素是否存在連接的路徑。如果最終可達矩陣M中單元格(i,j)是0,那就意味著因素i對因素j沒有任何直接的和間接的關(guān)系,而初始可達矩陣A中單元格(i,j)為0,僅能表達因素i對因素j沒有直接的關(guān)系。
初始可達矩陣A屬于布爾矩陣,因此可以根據(jù)如下布爾運算法則計算確定最終可達矩陣
式中,I為單位矩陣,通過Matlab編程求得最終可達矩陣見表6。
2.1.3 層級分析和層級結(jié)構(gòu)圖
為了更清晰的了解系統(tǒng)中各要素之間的層級關(guān)系,最頂層表示系統(tǒng)的最終目標,往下各層分別表示是上一層的原因。利用這種方法,可以科學地建立BIM技術(shù)采納障礙因素的類比模型。
表6 最終可達矩陣(含初始可達矩陣)
1a為最終可達矩陣中考慮傳遞性而因素間存在的間接影響關(guān)系,下同。
根據(jù)可達矩陣M列出每個元素的可達集R(Si)(從Si出發(fā),可能到達的全部要素集合)、先行集A(Si) ( 所有可能到達Si的要素集合) 和共同集C(Si) ,其中C(Si)=R(Si) ∩A(Si) ( 所有既能影響Si又被Si影響的要素) ,找出可達集和共同集即R(Si)=C(Si)完全相同的元素作為解釋結(jié)構(gòu)模型的第一層;然后從可達矩陣中刪去第一層所有元素所在的行和列,組成新的可達矩陣;接著從新的可達矩陣中繼續(xù)尋找解釋結(jié)構(gòu)模型第二層所包含的元素;依此類推,找出各級所包含的所有因素。整個障礙因素的層級劃分如表7。
表7 中國BIM障礙因素層級結(jié)構(gòu)
最后根據(jù)元素的層級劃分和可達矩陣所反映的元素間的影響關(guān)系,構(gòu)建出解釋結(jié)構(gòu)模型。為了使模型所表達的層次結(jié)構(gòu)更加清晰,在模型中只考慮障礙因素之間的直接影響關(guān)系。中國建筑市場障礙因素的ISM模型見圖1。
圖1 中國障礙因素層級分析ISM模型圖
(1) 處于底層的因素 缺乏BIM的教育和培訓(B2)、組織內(nèi)部或項目團隊中缺乏BIM技術(shù)專家(B3)兩個因素。處于模型底層的因素可以直接或通過傳遞方式影響其余各項因素,是深層根本影響因素。這兩個因素是我國推廣BIM技術(shù)需要關(guān)注的首要因素。
(2)處于頂層的因素 額外的支出(B11)、缺乏能夠保護BIM模型的知識產(chǎn)權(quán)的法律條款(B12)、缺乏BIM標準合同示范文本(B13)、項目團隊中參與方之間缺乏有效合作(B4)、BIM模型數(shù)據(jù)更新和維護的責任與風險分擔不明確(B8) 等5個因素。處于模型頂層的是表層的直接影響因素,同時也是系統(tǒng)的最終目標。這些因素的解決多數(shù)是需要通過底層和中間層因素的解決而解決。如通過BIM培訓可以改善從業(yè)人員對BIM技術(shù)的理解,進而改變固有思維模式和工作方式,然后可以有效解決參與方之間缺乏有效合作和責任與風險分擔不明確等表層的直接影響因素,最終實現(xiàn)克服這些障礙因素的目標。但頂層中有兩個相對獨立的因素:缺乏保護BIM模型知識產(chǎn)權(quán)的法律條款(B12)和缺乏BIM標準合同示范文本(B13),這兩個因素不能通過其他底層因素而得到解決,但這個因素之間存在互相影響,其中一個因素的解決會影響另外一個因素。因此這兩個因素也是當前我國推行BIM不可忽視的關(guān)鍵因素。
(3)處于底層和頂層之間的其他因素 不愿意改變固有的思維模式和工作方式(B5)、業(yè)主/承包商/分包商/咨詢顧問等利益相關(guān)者缺乏使用BIM技術(shù)的外部動機(B6)、基于BIM的組織模式和工作流程尚未建立(B7)、BIM軟件兼容性較差(B9)、缺乏BIM標準(B10)6個因素。處于模型中間層的是間接影響因素,通過底層因素的解決傳遞給頂層因素。中間層中有相對獨立的兩個因素:缺乏BIM標準(B10)和利益相關(guān)者缺乏使用BIM技術(shù)的外部動機(B6),這兩個因素與底層因素沒有直接的影響關(guān)系,但B6與底層的缺乏BIM的教育和培訓(B2)和缺乏BIM技術(shù)專家(B3)有間接影響關(guān)系,因而這個障礙因素可以通過底層的B2和B3的解決得到一定程度的緩解。唯有B10是一個真正獨立的因素,雖然它沒有出現(xiàn)在底層,但是一個必須獨立解決的障礙因素,因而是我國推行BIM需要重點關(guān)注的另一個關(guān)鍵因素。2.2 意大利阻礙因素調(diào)研數(shù)據(jù)分析
意大利的數(shù)據(jù)分析與中國的完全一樣。由于篇幅限制,僅顯示關(guān)鍵數(shù)據(jù)分析結(jié)果(見表8~表10)。意大利建筑市場障礙因素的ISM模型見圖2。
表8 意大利BIM技術(shù)采納障礙因素SSIM
表9 最終可達矩陣(含初始可達矩陣)
表10 意大利障礙因素層級結(jié)構(gòu)
2.3 結(jié)果對比分析
對比分析中意層級結(jié)構(gòu)圖可知,頂層因素中意大利與中國都有5個,其中4個因素是一致的,唯一的差別是中國頂層障礙因素包含了參與方之間缺乏有效合作(B4),而意大利的則是BIM軟件兼容性較差(B9)。中國市場認為由于缺乏BIM標準導致現(xiàn)行BIM軟件兼容性較差,BIM軟件兼容性差在一定程度上影響了參與方之間的有效合作,因而現(xiàn)階段需要通過改善參與方之間的合作來推進BIM技術(shù)的采納。而意大利市場則認為由于缺乏BIM技術(shù)人員和專家導致現(xiàn)行BIM軟件兼容性,而BIM標準與BIM軟件兼容性差只有間接的影響關(guān)系,現(xiàn)階段需要解決BIM軟件兼容性較差的問題來實現(xiàn)BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用。
圖2 意大利市場障礙因素層級分析ISM模型圖
進一步分析,中國建筑市場BIM采納中需要首先解決的是:缺乏BIM的教育和培訓(B2)、缺乏BIM技術(shù)專家(B3)、缺乏BIM標準(B10)、缺乏保護BIM模型知識產(chǎn)權(quán)的法律條款(B12)和缺乏BIM標準合同示范文本(B13)等5個關(guān)鍵因素;意大利需要首先解決的是:缺乏BIM標準(B10)、缺乏BIM的教育和培訓(B2)、缺乏保護BIM模型知識產(chǎn)權(quán)的法律條款(B12)等3個關(guān)鍵因素。二者主要的不同在于缺乏BIM技術(shù)人員和專家和缺乏BIM標準合同示范文本這兩個障礙因素,意大利的數(shù)據(jù)顯示,缺乏BIM技術(shù)人員和專家可以通過BIM的教育和培訓得到解決,而缺乏BIM標準合同示范文本可以通過BIM標準的建立和完善而解決。而中國的調(diào)研顯示缺乏BIM的教育和培訓和缺乏BIM技術(shù)專家是兩個并列獨立的因素,兩個因素之間沒有影響關(guān)系。同時,在意大利的調(diào)研中缺乏保護BIM模型知識產(chǎn)權(quán)的法律條款(B12)是頂層的一個相對獨立的因素,而在中國的調(diào)研顯示缺乏保護BIM模型知識產(chǎn)權(quán)的法律條款(B12)和缺乏BIM標準合同示范文本(B13)是頂層獨立于系統(tǒng)的一組障礙因素,與系統(tǒng)里其他障礙因素不存在相互影響關(guān)系。
通過以上分析可知,不論是中國還是意大利的建筑市場,BIM技術(shù)采納中所面臨的障礙因素是具有一定共性的,底層的關(guān)鍵因素和頂層的表層因素差別并不十分明顯。存在的差別主要是由于中意兩國BIM的發(fā)展水平處于不同的階段,均面臨著各國現(xiàn)階段亟需解決的現(xiàn)實存在的關(guān)鍵問題。
在確定各阻礙因素遞階結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過交叉影響矩陣相乘分類法(matrix impacts cross-reference multiplication applied to a classification, MICMAC)來進一步分析障礙因素所處的地位和作用,進而明確阻礙因素的不同特性,據(jù)此可以有針對性地采取相應(yīng)措施,藉此來推動BIM在建筑市場中應(yīng)用。
MICMAC分析的主要目的是評價BIM技術(shù)采納中障礙因素的驅(qū)動力和依賴性,根據(jù)驅(qū)動力和依賴性可以將障礙因素分成4類:獨立簇、聯(lián)系簇、依賴簇和自治簇[28]。各因素的驅(qū)動力通過對可達矩陣中元素的行求和得到,而依賴性則通過對可達矩陣中元素的列求和得到(詳見表6和表9)。一般來說具有較高依賴性的障礙因素意味著為了排除它,大量的障礙因素需要先被解決,而具有較高驅(qū)動力的障礙因素意味著大量的障礙因素可以通過它的解決而被解決。
根據(jù)障礙因素分成4類對應(yīng)于坐標系的4個象限,即第Ⅰ象限,第Ⅱ象限,第Ⅲ象限和第Ⅳ象限。解釋如下:①屬于自治簇的障礙因素(第Ⅰ象限):這類障礙因素的依賴性和驅(qū)動力均很弱,它們與系統(tǒng)是斷開的,與系統(tǒng)的聯(lián)系很少,但是可能對系統(tǒng)有很強的作用;②屬于依賴簇的障礙因素(第Ⅱ象限):這類障礙因素顯然具有很強的依賴性但其驅(qū)動力很弱;③屬于聯(lián)系簇的障礙因素(第Ⅲ象限):這個區(qū)域的障礙因素的依賴性和驅(qū)動力均很強,這些因素事實上是不穩(wěn)定的,它們受到的任何行動都會影響其他因素,同時也會反饋作用影響自己;④屬于獨立簇的障礙因素(第Ⅳ象限):這類障礙因素的驅(qū)動力很強但依賴性較弱,具有很強驅(qū)動力的因素常被稱為關(guān)鍵因素。
中國市場和意大利市場調(diào)研的MICMAC分析見圖3和圖4。
圖3 障礙因素MICMAC分析(中國)
圖4 障礙因素MICMAC分析(意大利)
3.1 中國障礙因素MICMAC分析
對中國障礙因素進行MICMAC分析,得到以下結(jié)論:
(1)屬于自治簇的障礙因素 (第Ⅰ象限)有5個。包含了障礙因素從B9到B13,根據(jù)障礙因素分類表2可知,這5個因素均屬于硬因素,涵蓋了技術(shù)、成本、法律和合同等采納BIM技術(shù)所需的硬環(huán)境和硬條件,雖然獨立于系統(tǒng)之外,但對系統(tǒng)有很強的影響作用。目前我國需要解決這些硬件條件,為推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用提供平臺。
(2)屬于依賴簇的障礙因素(第Ⅱ象限)有4個。4個障礙因素B4、B5、B7和B8均屬于軟因素里面合作意愿這個范疇,位于此象限的障礙因素有較強的依賴性,因而這些障礙因素需要依賴其他障礙因素的解決而被解決。如:B8(BIM模型數(shù)據(jù)更新和維護的責任與風險在參與方之間分擔不明確)是依賴性最大的因素之一,它可以通過BIM標準的建立和完善得到緩解;還可以通過BIM培訓改善從業(yè)人員對BIM技術(shù)的理解,進而改變既有思維模式和工作方式,最后得到部分解決;或者參與方之間合作程度的提高也會有益于這個因素的改善,等等。
(3)屬于聯(lián)系簇的障礙因素(第Ⅲ象限)沒有。
(4)屬于獨立簇的障礙因素(第Ⅳ象限)有4個。位于該象限的因素驅(qū)動力很強,在系統(tǒng)里承擔著驅(qū)動的角色。B1、B2、B3和B6等4個因素中有3個屬于軟因素中認知水平這個范疇,其中B2(缺乏BIM的教育和培訓)和B3(缺乏BIM技術(shù)人員與專家)是驅(qū)動力最大的兩個因素。由此可知,軟因素特別是目前對BIM的認知水平是驅(qū)動BIM技術(shù)在我國建筑行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
3.2 意大利障礙因素MICMAC分析
對意大利障礙因素進行MICMAC分析,得到以下結(jié)論:
(1) 屬于自治簇的障礙因素 (第Ⅰ象限)有5個。其中B9、B11、B12和B13屬于硬因素,也涵蓋了技術(shù)、成本、法律和合同等采納BIM技術(shù)所需的硬環(huán)境和硬條件,另外一個B3屬于軟因素中的認知水平。與中國的調(diào)研對比分析,中意在這個象限只有一個因素是不同的,主要是對障礙因素B3和B10的認知問題。
(2) 屬于依賴簇的障礙因素(第Ⅱ象限)有4個。與中國的調(diào)研非常類似,4個障礙因素B4、B6、B7和B8均屬于軟因素中合作意愿這個范疇。中意在這個象限也只有一個因素是不同的,主要是障礙因素B5和B6的差別。
(3) 屬于聯(lián)系簇的障礙因素(第Ⅲ象限)沒有。與中國的調(diào)研結(jié)果完全一樣。
(4) 屬于獨立簇的障礙因素(第Ⅳ象限)有4個。4個障礙因素B1、B2、B5和B10,其中B1和B2屬于軟因素中的認知水平,B5屬于軟因素中的合作意愿,而B10屬于硬因素中的技術(shù)因素。這4個因素是目前驅(qū)動BIM技術(shù)在意大利建筑市場應(yīng)用的關(guān)鍵因素,其中B10(缺乏BIM標準)是驅(qū)動力最大的因素,在ISM模型結(jié)構(gòu)圖3中處于模型的最底層。與中國的區(qū)別主要集中在對缺乏BIM標準(B10)這個因素的認知程度上。
3.3 討論與分析
MICMAC分析中可知:中意的區(qū)別主要集中在對障礙因素缺乏BIM技術(shù)人員與專家(B3)、缺乏BIM標準(B10)、不愿意改變固有思維模式和工作方式(B5)和利益相關(guān)者缺乏使用BIM的外部動機(B6)的認知上。B5和B6屬于軟因素中合作意愿這個范疇,中國市場認為障礙因素B6會影響因素B5,B6是一個驅(qū)動力較強的因素,而B5是一個依賴性較強的因素。當前中國建筑市場中業(yè)主、設(shè)計、總承包商分包商等沒有使用BIM的意愿和動力,主要是目前使用BIM并沒有帶來明顯的收益和優(yōu)勢,反而增加了早期軟件購買、硬件配置、人才培訓費用等額外支出,因此利益相關(guān)者缺乏使用BIM的動機是目前我國初始發(fā)展階段所面臨的比較突出的問題。意大利市場的看法則剛好是完全相反的,他們認為因素B5會影響因素B6,因而B5是驅(qū)動力較強的因素。BIM的應(yīng)用不可避免的需要改變項目參與各方的協(xié)作方式,當前不少人不愿意改變熟悉的工作方式和流程,這種態(tài)度在一定程度上會影響項目各參與方使用BIM的積極性。
另外,中國市場調(diào)研顯示缺乏BIM的教育和培訓(B2)和缺乏BIM技術(shù)人員與專家(B3)是驅(qū)動力最強的兩個因素,我國BIM發(fā)展尚處于初級階段,當前教育培訓和技術(shù)人才的缺乏問題較為突出,因而是當前需要大力解決的兩個關(guān)鍵因素;而意大利調(diào)研結(jié)果缺乏BIM標準(B10)是驅(qū)動力最大的因素,歐洲作為BIM發(fā)展較早的地區(qū)之一,對BIM技術(shù)的認知水平會比中國市場的要好,但若想進一步實現(xiàn)工程項目投資策劃、勘察設(shè)計、施工、運營維護各階段信息傳遞和信息共享,必須推進BIM標準的制定和完善,目前尚缺乏適合多學科綜合集成管理的BIM標準。
目前BIM在建筑業(yè)的應(yīng)用還有很大的局限性,針對BIM應(yīng)用過程中凸顯出的技術(shù)、流程、組織、文化等多方面障礙,分析和明確影響B(tài)IM采納和應(yīng)用的障礙因素,為推動BIM在中國建筑領(lǐng)域中更廣泛更深入的應(yīng)用具有一定指導意義。主要結(jié)論如下:
(1) 通過文獻閱讀辨識和定義了建筑業(yè)企業(yè)BIM技術(shù)采納的13個障礙因素,在專家訪談的基礎(chǔ)上構(gòu)建了中、意兩國建筑市場障礙因素的ISM模型,得到兩國建筑市場影響B(tài)IM技術(shù)采納的表層直接影響因素、中間層間接影響因素和底層根本影響因素。不論是中國還是意大利的建筑市場,BIM技術(shù)采納中所面臨的障礙因素是具有共性的,底層的關(guān)鍵因素和頂層的表層因素差別并不明顯,這些因素在系統(tǒng)中所處的層次和元素的根源性特征是類似的。
(2) 根據(jù)兩國建筑市場的調(diào)研數(shù)據(jù),對比分析中國與意大利在BIM采納中障礙因素的異同。中國的調(diào)研顯示,軟因素特別是對BIM的認知水平是驅(qū)動BIM技術(shù)在我國建筑業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵因素;意大利研究結(jié)果顯示BIM標準是驅(qū)動力最大的因素,在ISM模型結(jié)構(gòu)中處于模型的最底層。研究結(jié)果能夠從理論和實踐兩方面回答B(yǎng)IM技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用中所面臨的共同關(guān)心的問題,為推進BIM在國內(nèi)外建筑行業(yè)的采納和應(yīng)用提供有價值的參考。
[1] 李恒,曹冬平,王廣斌. BIM 的行業(yè)擴散特征及企業(yè)應(yīng)用策略分析[J]. 土木建筑工程信息技術(shù),2014,6(2):1~5
[2] PORWAL A,HEWAGE K N.Building Information Modeling(BIM) Partnering Framework for Public Construction Projects[J].Automation in Construction,2013,22(3):204~214
[3] 《2014年度施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀研究報告》研究組,2014年度施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀研究報告[R],2014.12
[4] AZHAR S. Building Information Modeling (BIM): Trends, Benefits, Risks, and Challenges for the AEC Industry [J]. Leadership and Management in Engineering,2011,11(3):241~252
[5] 何清華,楊德磊,鄭 弦. 國外建筑信息模型應(yīng)用理論與實踐現(xiàn)狀綜述[J]. 科技管理研究,2015(3):136~141
[6] Ingenio. BIM: Una indagine in Italia. Ingenio 2015(Ingenio. BIM:A Survey In The Italian Market[R]. Ingenio, 2015( in Italian) )
[7] EASTMAN C,TEICHOLZ P,SACKS R,et al. BIM Handbook:A Guide to Building Information Modeling for Owners,Managers,Designers,Engineers,And Contractors [M].2th ed.Hoboken:Wiley,2011
[8] WSP group. What is BIM? [OL].(2013-04-03) [2015-04-25].Available at: http://www.wspgroup.com/en/wsp-group-bim/BIM-home-wsp/what-is-bim/
[9] 何清華,錢麗麗,段運峰等. BIM 在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J],工程管理學報, 2012, 26(1):12~17
[10] LEE S, YU J, JEONG D. BIM Acceptance Model in Construction Organizations [J]. Journal of Management in Engineering,2015,31(3):252~265
[11] WON J, LEE G, DOSSICK C, et al. Where to Focus for Successful Adoption of Building Information Modeling within Organization [J]. Journal of Construction Engineering and Management,2013, 139(11):1~12
[12] CHIEN K F, WU Z H, HUANG S C. Identifying and Assessing Critical Risk Factors for BIM Projects: Empirical Study [J]. Automation in Construction,2014,23(1):1~15
[13] ROBERT E, ODEYINKA H, BROWNE M, et al. Building Information Modelling Adoption: An Analysis of the Barriers to Implementation [J]. Journal of Engineering and Architecture,2014,2(1):77~101
[14] Council Construction Industry. Roadmap for Building Information Modelling Strategic Implementation in Hong Kong’s Construction Industry[R]. 2014
[15] NEWTON K, CHILESHE N. Enablers and Barriers of Building Information Modelling (BIM) within South Australian Construction Organizations[R]. Sydney, Australia, 2011
[16] ZAHRIZAN Z, MOHAMED ALI N, TARMIZI HARON A, et al. Exploring the Barriers and Driving Factors in Implementing Building Information Modelling (BIM) in the Malaysian Construction Industry: A Preliminary Study [J]. The Institution of Engineers, Malaysia,2014,75 (1):1~10
[17] GU N, LONDON K. Understanding and Facilitating BIM Adoption in the AEC Industry [J]. Automation in Construction,2010,19(8):988~999
[18] ARAYICI Y, COATES P, KOSKELA L, et al. Technology Adoption in the BIM Implementation for Lean Architectural Practice [J]. Automation in Construction, 2011,20(2):189~195
[19] McGraw Hill Construction. The Business Value of BIM for Infrastructure Addressing America’s Infrastructure Challenges with Collaboration and Technology[R]. McGraw-Hill Construction SmartMarket Report.2012
[20] 何清華,張靜. 建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用障礙研究[J]. 施工技術(shù),2012, 41(22):80~83
[21] 周霜,黃振華.BIM 在中國的應(yīng)用現(xiàn)狀分析與研究[J]. 土木建筑工程信息技術(shù),2014,6(4):24~30
[22] 潘佳怡,趙源煜. 中國建筑業(yè)BIM 發(fā)展的阻礙因素分析[J]. 工程管理學報,2012,26(1):6~12
[23] 何關(guān)培.《中國工程建設(shè)BIM 應(yīng)用研究報告2011》解析[J]. 土木建筑工程信息技術(shù),2012,4(1):15~22
[24] WARFIELD J W. Developing Interconnected Matrices in Structural Modeling[J]. IEEE Transactions on Systems Men and Cybernetics, 1974, 4(1), 51~81
[25] MATHIYAZHAGAN K, GOVINDAN K, NOORUL-HAQ A, et al. An ISM Approach for the Barrier Analysis in Implementing Green Supply Chain Management [J]. Journal of Cleaner Production,2013,47(5):283~297
[26] TOKTAS-PALUT P, BAYLAV E, TEOMAN S, et al. The Impact of Barriers and Benefits of E-Procurement on Its Adoption Decision: An Empirical Analysis [J]. International Journal Production Economics,2014,158:77~90
[27] ANSARI M F, KHARB R K, LUTHRA S, et al. Analysis of Barriers to Implement Solar Power Installations in India Using Interpretive Structural Modeling Technique [J]. Renewable and Sustainable Enery Reviews,2013,27(6):163~174
[28] ATTRI R, DEV N, SHARMA V. Interpretive Structural Modelling (ISM) Approach: an Overview [J]. Research Journal of Management Sciences, 2013, 2(2):3~8
(編輯 劉繼寧)
A Comparative Study on Barriers between China and Italy in BIM Adoption from the Construction Market Perspective
QIN Xuan1MANCINI Mauro2TRAVAGLINI Agnese2LYU Kuncan1WANG Min1
(1. Huaqiao University, Xiamen, China;2. Economics and Industrial Engineering, Politecnico di Milano, Italy)
Based on the identification of market angle, 13 barriers were defined from the construction market regarding BIM technology adoption, and an ISM evaluation was used to establish a multi-level hierarchical structure model of obstacle factors. It was followed by a MICMAC analysis to determine the dependence and driving force of each obstacle, and the key factors of driving force in the construction market were found. Combined with the results of ISM and MICMAC analysis, the similarities and differences of the barriers in the construction market between China and Italy were compared. The results show that: BIM education and training and BIM technical personnel are currently the two largest driving forces in the China’s construction market. In contrast, BIM standards are the largest driving force in the Italy construction market.
building information model(BIM); construction market; barriers; interpretative structural modeling(ISM); comparative study
10.3969/j.issn.1672-884x.2016.11.017
2016-03-21
國家自然科學基金資助項目(71303082);福建省軟科學基金資助項目(2016R0062)
C93
A
1672-884X(2016)11-1718-10
秦旋(1969~),女,山西稷山人。華僑大學(廈門市 361021)土木工程學院教授,博士。研究方向為建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展,綠色建筑風險管理等。E-mail:hdwq@hqu.edu.cn