基于BIM的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理框架構(gòu)建

□文/王春梅 滿 偉 高 權(quán) 陳 磊

工程項(xiàng)目與其他項(xiàng)目相比較，具有投資大、工期長(zhǎng)、利益相關(guān)方多、組織關(guān)系復(fù)雜等特點(diǎn)，這些組織和技術(shù)的復(fù)雜性給項(xiàng)目實(shí)施帶來(lái)了很大的風(fēng)險(xiǎn)[1]。尤其在今天快速發(fā)展的社會(huì)中，工程項(xiàng)目的建設(shè)工藝越來(lái)越復(fù)雜、建筑形式越來(lái)越奇特，風(fēng)險(xiǎn)因素也相應(yīng)的增多。工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生直接影響工程項(xiàng)目的實(shí)施或目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，科學(xué)合理地進(jìn)行工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理變得十分重要。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了很多努力，從管理者“理性人”的角度提出各種數(shù)理模型，從“有限理性”的角度分析風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)風(fēng)險(xiǎn)決策的影響過(guò)程。然而，實(shí)踐中仍然存在風(fēng)險(xiǎn)管理失敗導(dǎo)致項(xiàng)目損失或失敗的現(xiàn)象。分析導(dǎo)致事件發(fā)生的原因，可能是：工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程極為復(fù)雜，各參與方之間通過(guò)口頭或者紙質(zhì)文件的信息溝通方式嚴(yán)重影響工作效率；工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程聚焦于單個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素所引起的項(xiàng)目損失，較少考慮各風(fēng)險(xiǎn)因素聯(lián)動(dòng)作用下導(dǎo)致的項(xiàng)目變化；項(xiàng)目管理者將風(fēng)險(xiǎn)管理分階段進(jìn)行，往往忽視了風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)中的溝通和反饋環(huán)節(jié)，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程中各參與方之間的信息共享嚴(yán)重缺乏。所以，有必要建立系統(tǒng)模型來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理。

1 BIM

隨著信息技術(shù)的不斷革新，學(xué)者們嘗試借鑒新興信息技術(shù)來(lái)提高建筑行業(yè)的工作效率，其中被大量使用的當(dāng)屬建筑信息模型（BuildingInformation Modeling，BIM）并獲得了行業(yè)內(nèi)管理人員的一致認(rèn)可。BIM是將三維數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)融合到一起的信息模型，它能夠?qū)崿F(xiàn)工程項(xiàng)目全生命周期的信息共享。通過(guò)BIM平臺(tái)，項(xiàng)目各參與方可以進(jìn)行項(xiàng)目信息的實(shí)時(shí)共享并對(duì)信息進(jìn)行全程監(jiān)控。因此，BIM的出現(xiàn)使得建筑行業(yè)與工業(yè)領(lǐng)域一樣，可以更加精細(xì)化和信息化進(jìn)行工作[2]。CAD技術(shù)是建筑行業(yè)的第一次革命，它幫助從業(yè)人員把圖紙從紙質(zhì)版轉(zhuǎn)化成電子版的立體圖紙，而BIM的使用給建筑行業(yè)帶來(lái)了新的革命，BIM將各參與方的信息通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后統(tǒng)一到一個(gè)平臺(tái)上，使得各參與方可以對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)的協(xié)同監(jiān)控。

BIM的概念最早是由匈牙利的Graphisoft公司提出并成功應(yīng)用于ArchiCAD建筑設(shè)計(jì)軟件中。雖然BIM被提出很多年之后才引起管理人員的重視，但鑒于其可視性、模擬性以及不同參與方之間可以信息共享協(xié)同合作的特性，近幾年的發(fā)展速度非?？臁ｋS著應(yīng)用的不斷深入，不僅有各種軟件推陳出新，學(xué)術(shù)界對(duì)BIM的興趣也越來(lái)越濃厚。例如，Kristen和Kenneth[3]通過(guò)分析提出了BIM系統(tǒng)評(píng)估方法，該方法可根據(jù)項(xiàng)目的具體經(jīng)濟(jì)分析指標(biāo)，對(duì)BIM技術(shù)及其相關(guān)方面的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。Chan-Sik Park等[4]針對(duì)缺陷管理中信息流考慮不全面的問(wèn)題，將BIM與通常使用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)融合到一起，提出了一種概念系統(tǒng)框架體系。Ahmad等[5]基于BIM，提出了時(shí)間和成本的集成系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要集結(jié)了4個(gè)模塊、13種過(guò)程，具有傳統(tǒng)管理方式所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，可以有效地縮短項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)進(jìn)度，降低工程的成本。張連營(yíng)等[6]建立了基于BIM的工程項(xiàng)目進(jìn)度-成本協(xié)同管理系統(tǒng)模型，為工程項(xiàng)目進(jìn)度和成本的協(xié)同管理提供了借鑒。高偉娜等[7]將BIM應(yīng)用到工程造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)管理中，提出了BIM對(duì)全生命周期過(guò)程中對(duì)造價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的控制要點(diǎn)。通過(guò)以上描述，盡管學(xué)者們對(duì)BIM在建筑行業(yè)已經(jīng)開展了大量的研究，但是利用BIM進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理較少，因而本研究將BIM應(yīng)用于工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理開展研究。

2 基于BIM的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)施方案

2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

BIM是一個(gè)協(xié)同工作的模型，定義了建筑從業(yè)人員如何在同一個(gè)數(shù)據(jù)模型下的協(xié)同工作的規(guī)則。具有不同專業(yè)背景的各利益相關(guān)方都可以利用BIM系統(tǒng)獲得關(guān)于項(xiàng)目的實(shí)時(shí)信息，進(jìn)而監(jiān)視項(xiàng)目的運(yùn)行情況。各參與方也可以通過(guò)其模擬化和可視化的特點(diǎn)對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。見圖1。

圖1 基于BIM的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)的框架

整個(gè)系統(tǒng)將BIM數(shù)據(jù)庫(kù)、風(fēng)險(xiǎn)管理信息、BIM技術(shù)、可視化技術(shù)、RFID技術(shù)等集成到BIM協(xié)同平臺(tái)，然后利用API接口實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)通過(guò)3D模型立體的展示給項(xiàng)目參與各方。BIM的出現(xiàn)使管理者更加全面的掌握整個(gè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)狀況。

2.2 主要流程

以往工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理中，由于建設(shè)項(xiàng)目參與者的集成化程度低，各參與方之間缺少自由方便的交流平臺(tái)，信息共享程度也低；同時(shí)以往風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程有較強(qiáng)的階段性，在管理過(guò)程中普遍遵循風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、分析和風(fēng)險(xiǎn)控制這一流程，忽視風(fēng)險(xiǎn)管理活動(dòng)中的溝通和反饋環(huán)節(jié)，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程各參與方之間的信息互動(dòng)較小；而且，各參與方多是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的孤立管理，在實(shí)際管理行為中很少進(jìn)行各風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)性判斷，內(nèi)外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析，更加缺乏對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的整體化管理理念的應(yīng)用。鑒于現(xiàn)階段風(fēng)險(xiǎn)管理存在的不足本研究提出了基于BIM的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理信息平臺(tái)，見圖2。

圖2 基于BIM的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理信息平臺(tái)

首先將各參與方的信息經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后統(tǒng)一到BIM軟件中，為各參與方提供一個(gè)信息共享平臺(tái)，幫助他們?cè)陧?xiàng)目全生命周期內(nèi)可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤并且把反饋信息傳遞到信息平臺(tái)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。

在風(fēng)險(xiǎn)管理方面，BIM可以通過(guò)設(shè)定的風(fēng)險(xiǎn)信息，對(duì)工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)因素及項(xiàng)目整體的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，從而降低了管理人員主觀認(rèn)知造成的風(fēng)險(xiǎn)判斷失誤。管理人員通過(guò)BIM得到準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)信息并且不斷反饋到信息交流共享平臺(tái)，以供項(xiàng)目參與各方獲得實(shí)時(shí)信息，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和調(diào)整。

2.3 技術(shù)支持

工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理模型的開發(fā)需要利用BIM軟件制作工程項(xiàng)目三維模型，風(fēng)險(xiǎn)管理三維模型的構(gòu)建需要使用BIM協(xié)同平臺(tái)信息標(biāo)準(zhǔn)化、RFID復(fù)雜事件技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)信息處理、風(fēng)險(xiǎn)分析方法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及API接口等技術(shù)。由于項(xiàng)目各參與方的數(shù)據(jù)是不同格式、不同標(biāo)準(zhǔn)的，在輸入到BIM平臺(tái)前需要將各參與方的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，通常使用的是IFC標(biāo)準(zhǔn)。在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別階段，對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行收集時(shí)，收集到的信息過(guò)多過(guò)雜，無(wú)法全部直接使用，在這種情況下，就需要用到復(fù)雜事件處理技術(shù)對(duì)RFID采集到的信息進(jìn)行處理，將有效的信息提取出來(lái)按照IFC標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化后在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)。利用BIM軟件制作的三維模型也是風(fēng)險(xiǎn)管理可視化的載體，在實(shí)現(xiàn)可視化過(guò)程中，API接口將BIM組件和風(fēng)險(xiǎn)管理組件建立連接，以便在協(xié)同管理過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)自動(dòng)與模型中相應(yīng)的對(duì)象連接在一起，同時(shí)顯現(xiàn)于三維模型上相應(yīng)的對(duì)象信息中，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管理的可視化。

3 結(jié)語(yǔ)

工程項(xiàng)目通常具有投資額大、工期長(zhǎng)、參與方眾多、環(huán)境不確定等特點(diǎn)，因而帶來(lái)整個(gè)項(xiàng)目周期內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)因素和不確定因素較多。如果對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)不加以防范，會(huì)影響項(xiàng)目的順利實(shí)施。恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)管理手段有助于管理者更加科學(xué)的進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)決策。本研究針對(duì)現(xiàn)階段工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理存在的問(wèn)題以及工程實(shí)踐對(duì)BIM的需求，從理論角度提出了基于BIM的工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理框架和流程，為工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理提供了依據(jù)。由以上理論分析可以看出，BIM的出現(xiàn)為解決現(xiàn)階段風(fēng)險(xiǎn)管理存在的問(wèn)題提供了解決方法，能夠使管理者更加全面的掌握整個(gè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)狀況。BIM建立三維信息模型，整個(gè)工作流過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信息共享和無(wú)缺失傳遞，最終達(dá)到信息化的目的。利用BIM可以提高工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理水平，給建筑企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本研究既擴(kuò)寬了BIM的應(yīng)用范圍，又為工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理提供了新的有效方法。