信息化技術(shù)與建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)系研究

張愛琳，梁爽

信息化技術(shù)與建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)系研究

張愛琳，梁爽

當(dāng)前，傳統(tǒng)的建筑施工作業(yè)方式正逐漸被一些高新技術(shù)所顛覆。建筑施工行業(yè)正在加速轉(zhuǎn)型升級(jí)，由勞動(dòng)密集型向技術(shù)、知識(shí)和管理密集型轉(zhuǎn)變。建筑施工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)離不開信息化技術(shù)的支持與深度應(yīng)用，文章將介紹建筑業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出BIM技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)對建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的促進(jìn)作用。文章利用K-均值聚類方法對21個(gè)省進(jìn)行聚類分析，以驗(yàn)證信息化技術(shù)與建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)之間的關(guān)系。

信息化技術(shù)；轉(zhuǎn)型升級(jí)；聚類

一、引言

住建部發(fā)布《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，旨在增強(qiáng)建筑業(yè)信息化發(fā)展能力，優(yōu)化建筑業(yè)信息化發(fā)展環(huán)境，加快推動(dòng)信息技術(shù)與建筑業(yè)發(fā)展深度融合。增強(qiáng)B IM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)集成應(yīng)用能力，形成一體化行業(yè)監(jiān)管和服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，提升數(shù)據(jù)資源利用水平和信息服務(wù)能力。然而，隨著建筑產(chǎn)業(yè)化在國內(nèi)的逐步開展，我國建筑業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)以及行業(yè)相關(guān)的企業(yè)將面對一輪新的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。因此，為了使我們的整個(gè)行業(yè)形成一個(gè)轉(zhuǎn)型的大環(huán)境，就要完善行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和管理體制，規(guī)范市場，積極響應(yīng)政策的號(hào)召，加快先進(jìn)的信息化技術(shù)的應(yīng)用，才能推動(dòng)企業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)。

周建亮，吳躍星，鄢小非等人回顧了美國在B IM領(lǐng)域的發(fā)展，介紹了美國企業(yè)及高校對B IM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，以此來分析我國B IM技術(shù)和發(fā)展中存在的主要問題。探討國外B IM進(jìn)展對我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的啟示，最終提出相關(guān)建議。

王清波，張洪艷等人針對我國大力提倡的發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的現(xiàn)象，提出作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)，長期以來由于其粗放式的管理制度，管理流程和生產(chǎn)工藝不規(guī)范，項(xiàng)目本身的復(fù)雜性，各方面協(xié)調(diào)溝通不及時(shí)，信息化技術(shù)應(yīng)用水平低下等問題，正面臨市場蕭條，客戶減少，籌資困難等窘境。文章重點(diǎn)闡述了信息化改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的實(shí)施過程，加速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

高技術(shù)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的劃分是一個(gè)相對的、動(dòng)態(tài)的概念。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和新的科技成果在生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，許多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門不斷涌現(xiàn)出來。隨著時(shí)間的推移,這些新的產(chǎn)業(yè)部門又將被更新的工業(yè)部門所取代，這也就決定了高新技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的相互轉(zhuǎn)化性。而B IM技術(shù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)作為建筑業(yè)新技術(shù)，正是生產(chǎn)數(shù)據(jù)、展示數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的核心管理手段。建筑企業(yè)通過信息化技術(shù)用數(shù)據(jù)的方式和內(nèi)容來管理企業(yè)、管理項(xiàng)目，就是助力建筑企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的抓手。

二、研究價(jià)值

目前，我國不同地區(qū)雖然已經(jīng)根據(jù)各地的發(fā)展特點(diǎn)以及政策指導(dǎo)，制定相關(guān)的信息化發(fā)展規(guī)劃，但是總體上缺乏理論方面的指導(dǎo)。在已有的理論研究方面，只是相關(guān)單位和個(gè)人對局部出現(xiàn)的個(gè)別現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究，并且僅針對于某個(gè)角度，并沒有形成完善的理論研究體系。本文通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，得到國際信息化技術(shù)應(yīng)用先進(jìn)國家的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的發(fā)展現(xiàn)狀，找到阻礙我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的因素，并提出現(xiàn)實(shí)的理論指導(dǎo)意見。

云計(jì)算在建筑領(lǐng)域應(yīng)用推廣，將助力建筑企業(yè)向智能信息化生產(chǎn)施工模式轉(zhuǎn)型。云計(jì)算在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用逐步深化，通過與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑生產(chǎn)設(shè)施的全方位監(jiān)控和管理，提高施工過程的可控性。云計(jì)算服務(wù)將有利于企業(yè)構(gòu)建建筑領(lǐng)域的垂直服務(wù)，通過信息、技術(shù)、設(shè)備和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公?；谠朴?jì)算先進(jìn)的技術(shù)理念和業(yè)務(wù)模式，云計(jì)算的推廣應(yīng)用將為智能建筑的實(shí)施提供有力支撐。云計(jì)算與B IM的結(jié)合，為B IM應(yīng)用提供了強(qiáng)大的硬件資源保障。由于B IM對硬件的要求很高，極大地限制了企業(yè)在項(xiàng)目層面的應(yīng)用。而云平臺(tái)可以共享硬件資源，整合運(yùn)算處理能力。

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程管理結(jié)合，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的各種先進(jìn)技術(shù)，將感應(yīng)器植入到建筑、機(jī)械、可穿戴設(shè)施、場地進(jìn)出關(guān)口等各類物體中，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，再與“互聯(lián)網(wǎng)”和移動(dòng)終端整合在一起，實(shí)現(xiàn)工程管理人員、施工人員與施工現(xiàn)場的整合，為建筑行業(yè)提供文明、安全、高效、精細(xì)化的管理方式，為施工人員提供安全的施工環(huán)境，促進(jìn)建筑行業(yè)管理水平的提升。該技術(shù)為工程項(xiàng)目提供了一個(gè)數(shù)據(jù)信息交流溝通共享協(xié)同的數(shù)據(jù)平臺(tái)，并以自身參數(shù)化和協(xié)同化的特點(diǎn)，將工程項(xiàng)目模型中各構(gòu)件與建筑實(shí)體實(shí)現(xiàn)全方位數(shù)據(jù)共享協(xié)同關(guān)聯(lián)，能方便、高效、快捷地進(jìn)行整個(gè)工程項(xiàng)目的控制管理。

三、研究思路

（一）文章通過對選題背景，研究意義的介紹，得出現(xiàn)在建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要性。結(jié)合我國相關(guān)政策的提倡，分析信息化技術(shù)對于建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的促進(jìn)作用，從而引出要研究的課題，并提出研究思路及方法。

（二）定量測度。收集各省份信息化技術(shù)利用數(shù)據(jù)以及體現(xiàn)各省份發(fā)達(dá)程度的數(shù)據(jù)。利用S P SS軟件中的K-均值聚類分析功能，對各省份信息化技術(shù)利用率和建筑業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行分類，對其結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。本文收集了2016年建筑業(yè)技術(shù)裝備率和2016年建筑業(yè)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

（三）得出結(jié)論。本文首先通過理論分析，引出建筑業(yè)信息化技術(shù)促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的思路。最終以數(shù)據(jù)分析對該思路進(jìn)行驗(yàn)證。對結(jié)論進(jìn)行分析并展望。以達(dá)到促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的目的。

四、數(shù)據(jù)分析

本文收集了21個(gè)省2016年信息技術(shù)，裝備率數(shù)據(jù)和2016年建筑業(yè)生產(chǎn)總值的數(shù)據(jù)。信息技術(shù)裝備率指建筑業(yè)企業(yè)自有機(jī)械設(shè)備凈值與全部工人人數(shù)的比值，可以反映建筑業(yè)企業(yè)對信息化技術(shù)的投入情況。建筑業(yè)總產(chǎn)值指以貨幣形式表現(xiàn)的建筑企業(yè)在一定時(shí)期內(nèi)生產(chǎn)的建筑業(yè)產(chǎn)品和提供服務(wù)的總和。二者之間有必然的聯(lián)系，信息化技術(shù)投入的越多，對建筑業(yè)的生產(chǎn)效率越有促進(jìn)作用。因此本文利用S P SS軟件中的K-均值聚類和系統(tǒng)聚類分析功能對二者進(jìn)行分析。

數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站，數(shù)據(jù)中有三個(gè)變量，分別為地區(qū)、建筑業(yè)技術(shù)裝備率和建筑業(yè)生產(chǎn)總值，這里我們選取建筑業(yè)技術(shù)裝備率和建筑業(yè)生產(chǎn)總值，分析這兩個(gè)變量之間的關(guān)系。目的在于分析建筑業(yè)信息化技術(shù)與建筑業(yè)生產(chǎn)率之間的相關(guān)關(guān)系。即信息技術(shù)投入越大，建筑業(yè)生產(chǎn)率將越高。

在S P SS分析軟件中選擇主菜單欄中選擇“分析”→“分類”→“K平均值聚類”命令。彈出“K-均值聚類分析”對話框。將建筑業(yè)技術(shù)裝備率和建筑業(yè)總產(chǎn)值選入變量對話框，將地區(qū)選入標(biāo)注個(gè)案對話框。本文擬將地區(qū)分為4類，因此聚類數(shù)為4。輸出結(jié)果表示及意義如下：

（一）表1初始聚類中心表

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如表1，給出4個(gè)初始類中心情況，分別為（27140.0,4488.90）（16009.0,5252.57）（3479.0,1849.02）和（12391.0,24785.81）。

（二）表2迭代歷史記錄表

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如表2，數(shù)據(jù)共迭代3次。第一次迭代后，4個(gè)聚類中心分別偏移了2890.260,2738.240,3334.271和537.761。第三類中心偏移最大，第四類中心偏移最小。第二次迭代后，4個(gè)聚類中心分別偏移了1630.736,864.252，0和0。第三類和第四類的中心沒有偏移。第一類中心偏移最大。第三次迭代后，4類的中心偏移均小于系統(tǒng)判定標(biāo)準(zhǔn)（0.02），聚類分析結(jié)束。

（三）表3聚類成員表

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如圖3，可以得到，北京、上海、天津?yàn)榈谝活悺：幽?、福建、四川、湖北、湖南、河北、陜西為第二類。?nèi)蒙古、廣西、黑龍江、山西、江西、安徽、云南、重慶、甘肅為第三類。浙江、江蘇為第四類。上表中距離一欄表示每個(gè)個(gè)案距離它們所屬類別中心的距離，距離越大表示離聚類中心越遠(yuǎn)，即表示同一類別中，該個(gè)案與其他距離較近的個(gè)案同質(zhì)性較小。

（四）表4最終聚類中心表

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如圖4，可以得到，最終的4個(gè)類中心情況。第一類中心坐標(biāo)為（23293.7,6859.37），第二類中心坐標(biāo)為（13606.4,7378.65），第三類中心坐標(biāo)為（6444.3,3373.54），第四類中心坐標(biāo)為（12747.5,24383.2）。

（五）表5最終聚類中心表

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如表5，可以得到，第一類與第二類中心的距離是9701.146，,與第三類中心的距離是17206.133，與第四類中心的距離是20452.539。第二類與第三類中心的距離是8205.884，與第四類中心的距離是17026.228。第三類與第四類中心的距離是21934.806。距離越大，表示兩類之間的異質(zhì)性越大，反之越小。

（六）表6方差分析表

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如表6，雖然這里顯著性水平Sig.為0。但并不能說明各類的均值的顯著差異情況，但通過該表仍可以看出隔指數(shù)的均值在各類中的差別情況。

五、結(jié)論與展望

由上面數(shù)據(jù)K-均值聚類分析，可以得出北京、上海、天津?yàn)榈谝活悺：幽稀⒏＝?、四川、湖北、湖南、河北、陜西為第二類。?nèi)蒙古、廣西、黑龍江、山西、江西、安徽、云南、重慶、甘肅為第三類。浙江、江蘇為第四類。這樣的分類?；究梢苑譃榘l(fā)達(dá)省份、較發(fā)達(dá)省份、發(fā)展中省份和欠發(fā)達(dá)省份。以第一類為代表，表示這些省份對信息化技術(shù)的投入以及建筑業(yè)總產(chǎn)值之間具有同質(zhì)性。其聚類中心接近。其他類原理與之相同。

信息技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，信息資源的不斷開發(fā)，改變了經(jīng)濟(jì)增長方式，極大的提高了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，也提高了傳統(tǒng)建筑業(yè)運(yùn)作模式的效率。高新技術(shù)的應(yīng)用不僅僅在于節(jié)省人力，降低勞動(dòng)成本，更重要的是提高了產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，降低了廢品和材料損耗，縮短了對用戶需求的響應(yīng)時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。將有助于建筑業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。

然而我國的信息化技術(shù)大部分用于一些基礎(chǔ)建設(shè)上，例如地質(zhì)、道路、橋梁上。較少在建筑行業(yè)推廣使用，因此效果并不那么顯著。在建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程中，信息化技術(shù)的使用起著至關(guān)重要的作用。但是目前的一些高新技術(shù)的推廣使用受到阻礙。一是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善。二是要實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)的使用，需要很多相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的配套使用，我國正在努力實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為建筑業(yè)信息化做更好的鋪墊。我國2016年各種新興技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用比例如下圖1。

圖1 2016年信息系統(tǒng)應(yīng)用新技術(shù)情況

由上圖可知，我國建筑業(yè)對移動(dòng)技術(shù)及遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，B IM技術(shù)在今年國家大力推廣作用下，初現(xiàn)成效，B IM技術(shù)正在廣泛的被各個(gè)施工企業(yè)接受，足見各個(gè)建筑企業(yè)使用B IM技術(shù)能為其帶來有效的利益。然而，我國目前對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟。這些以互聯(lián)網(wǎng)為依托的新興技術(shù)，雖然在國家的大力支持推廣下，仍然還沒有達(dá)到先進(jìn)水平，證明多數(shù)企業(yè)還未能從長遠(yuǎn)角度考慮，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能為建筑企業(yè)帶來更為長遠(yuǎn)的和可觀利益。在這種情況下，政府需要加快信息化技術(shù)的推廣，同時(shí)，各個(gè)企業(yè)也應(yīng)積極配合，從而為加快實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐。

[1] 周建亮，吳躍星，鄢小非.美國BIM技術(shù)發(fā)展及其對我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的啟示[J].科技進(jìn)步與對策，2014，31(11)：31-33．

[2] 王清波，張洪艷.信息化加速建筑企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2013，2(1)：103-108．

[3] 孔令丞.我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)改造的現(xiàn)實(shí)意義與戰(zhàn)略選擇[J].石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，5(4)：329－332．

[4] 劉建.BIM助力傳統(tǒng)建筑企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)[J].北京中建政研咨詢中心，2016，5(3)：1-2．

F062.4

B

1008-4428（2017）10-143-03

內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金，基于BIM技術(shù)的內(nèi)蒙古藏傳佛教建筑信息數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究（2017MS（LH）0703）。

張愛琳，女，碩士，副教授，內(nèi)蒙古科技大學(xué)土木學(xué)院建筑與土木工程專業(yè)副院長，研究方向：基于BIM技術(shù)的內(nèi)蒙古藏傳佛教建筑信息數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)技術(shù)；

梁爽，女，內(nèi)蒙古科技大學(xué)管理科學(xué)與工程專業(yè)在讀碩士。