風(fēng)險鏈視角下基于BIM的高速公路項目全壽命周期成本控制研究

湯京川

摘 要：隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，BIM越來越受到工程行業(yè)的重視，如何在工程行業(yè)中應(yīng)用BIM，發(fā)揮其最大優(yōu)勢，成了現(xiàn)在的熱點問題。本文從風(fēng)險鏈視角下，識別高速公路全壽命周期各階段成本風(fēng)險事件，考慮基于BIM對成本風(fēng)險事件進(jìn)行規(guī)避或降低風(fēng)險事件發(fā)生概率。通過定性與定量相結(jié)合，建立模糊層次綜合評價模型，對基于BIM開展的成本控制方案產(chǎn)生的效果進(jìn)行綜合評價。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險識別;BIM;成本控制;風(fēng)險鏈

1 研究背景

渝貴地區(qū)地理條件比較特殊，部分路段高等級公路橋隧比達(dá)到75%以上，全壽命周期成本控制歷來是該地區(qū)高速公路建設(shè)項目管理的關(guān)鍵。隨著BIM應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，可推廣BIM在渝貴地區(qū)高速公路全壽命周期成本控制工作中展開應(yīng)用。國內(nèi)相關(guān)學(xué)者也開展了一些研究，如鐘華（2016）在《基于BIM技術(shù)在工程建設(shè)項目投資控制的研究》指出：BIM技術(shù)在項目決策階段改變了傳統(tǒng)工程估算模式。利用BIM技術(shù)對項目方案和財務(wù)分析工具進(jìn)行科學(xué)有效的集成和調(diào)整，可以獲取建設(shè)項目方案的投資收益指標(biāo)，能準(zhǔn)確、快速地形成項目工程的建設(shè)投資估算。韓佳（2019）在《基于BIM的工程項目投資風(fēng)險評價與控制研究》提到，BIM技術(shù)能幫助設(shè)計階段實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計，并且運用可視化性更好地設(shè)計圖紙，從而提高設(shè)計效率。孫思培（2019）在《基于BIM技術(shù)的全壽命周期成本控制研究》中指出：BIM技術(shù)將加強(qiáng)對投資概預(yù)算的審查，防止擴(kuò)大項目投資規(guī)模。根據(jù)上述研究，全壽命周期成本控制的主要工作是識別成本風(fēng)險事件，建立風(fēng)險鏈，分析風(fēng)險事件之間的內(nèi)在關(guān)系，力求達(dá)到降低成本風(fēng)險鏈的傳導(dǎo)效應(yīng)，從而有效地對高速公路項目全壽命周期成本起到較好的控制作用?；谝陨希疚膹娘L(fēng)險鏈視角下對高速公路項目全壽命周期成本控制進(jìn)行研究，同時考慮以BIM的相關(guān)功能實現(xiàn)對成本風(fēng)險事件的管控。

2 風(fēng)險識別與風(fēng)險鏈建立以及基于BIM的控制措施

本文以渝貴地區(qū)高速公路項目作為研究對象，利用專家調(diào)查法、核對表法對高速公路各個階段的成本風(fēng)險事件進(jìn)行識別，根據(jù)識別后的風(fēng)險事件之間的因果關(guān)系，得出高速公路全壽命周期成本資控制的成本風(fēng)險主鏈，即各階段某一風(fēng)險事件導(dǎo)致下一個或本階段的風(fēng)險事件發(fā)生，可能誘發(fā)另一風(fēng)險事件造成風(fēng)險事件發(fā)生的傳導(dǎo)現(xiàn)象。

風(fēng)險鏈如圖1所示。

根據(jù)識別的風(fēng)險事件和風(fēng)險鏈，結(jié)合BIM可實現(xiàn)的功能優(yōu)勢，分析BIM在高速公路各階段成本風(fēng)險事件可能采取的控制措施，建立基于BIM的高速公路全壽命周期成本控制方案。如表1所示：

3 模糊綜合評判

本文采用模糊層次法構(gòu)建綜合評價體系，從決策階段、準(zhǔn)備階段、建設(shè)階段、竣工驗收階段、運營階段五個階段對高速公路BIM成本控制方案進(jìn)行效果評價。

3.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

通過分析各個階段在高速公路全壽命周期成本控制工作的決定作用，賦權(quán)各個階段的權(quán)重，構(gòu)建如圖2所示的指標(biāo)體系。其中準(zhǔn)則層為高速公路全壽命過程五個階段的控制效果，指標(biāo)層為各個階段的成本控制評價指標(biāo)。

3.2 判斷矩陣的構(gòu)建以及權(quán)重確定

邀請專家對決策層以及準(zhǔn)則層分別進(jìn)行打分，將決策層五個階段按照相對重要性賦予相應(yīng)的權(quán)重，得出決策層判斷矩陣A，如表2所示。用同樣的方法得出準(zhǔn)則層的判斷矩陣，本文不再列出。

再進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗：

（1）

（2）

其中：CI為計算一致性指標(biāo)，RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)，為判斷矩陣的最大特征根。

根據(jù)公式1、2計算出準(zhǔn)則層判斷矩陣A的CI為0.087 6，小于0.1的界限值，說明通過了一致性檢驗。指標(biāo)層的判斷矩陣皆為2×2矩陣，CI都為0.000 0，也通過了一致性檢驗。

根據(jù)各判斷矩陣，得出了各指標(biāo)的權(quán)重，如表3所示。

3.3 模糊綜合評價

3.3.1 評價步驟

建立評語集V{好，較好，一般，較差，差}，并將評語集量化（8-10]分為好，（6-8]分為較好，（4-6]分為一般，（2-4]分為較差，（0-2]分為差。針對層次分析結(jié)構(gòu)中決策層建立因素集U，再分別對應(yīng)指標(biāo)層建立因素集U1，U2，U3，U4，U5。邀請專家對各指標(biāo)進(jìn)行打分，例如通過BIM能否對決策階段的路線選擇合理性指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，起到控制成本的作用。通過幾位專家的綜合打分情況得出決策階段效果、準(zhǔn)備階段效果、建設(shè)階段效果、竣工驗收階段效果、運營階段效果各自對應(yīng)的評語矩陣R1，R2，R3，R4，R5，再根據(jù)上文層次分析結(jié)構(gòu)計算出的權(quán)重向量W以公式B=W×R得出模糊綜合評價結(jié)果，B=（0.673 7，0.272 5，0.192 5，0.011 25，0.05），再用各分?jǐn)?shù)區(qū)間的平均值分別乘上對應(yīng)的值，將結(jié)果相加，得到模糊綜合評分9.02。如表4所示。

3.3.2 評價結(jié)果

通過上述運算，基于BIM的高速公路全壽命周期成本控制效果綜合評價最終得分為9.02分，處于“好”區(qū)間，說明推廣應(yīng)用BIM能夠?qū)Ω咚俟啡珘勖芷诔杀究刂破鸬胶玫淖饔?。根?jù)層次分析結(jié)構(gòu)計算出的權(quán)重，成本控制的主要階段主要在準(zhǔn)備階段以及決策階段，注重初步設(shè)計、招標(biāo)等過程。所以應(yīng)該進(jìn)一步深化BIM在項目準(zhǔn)備、決策階段的應(yīng)用，起到更好的成本作用。

4 結(jié)束語

本文主要在風(fēng)險鏈視角下，基于BIM分析高速公路全壽命周期各階段成本風(fēng)險的控制措施，對預(yù)期產(chǎn)生的成本控制效果進(jìn)行評價，得到的主要結(jié)論研究可證明BIM在高速公路建設(shè)項目中整個壽命周期所包含的各個階段中的成本控制都可以起到至關(guān)重要的作用。主要基于BIM能較好的進(jìn)行方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，及時識別建設(shè)階段可能導(dǎo)致成本增加的相關(guān)風(fēng)險。鑒于BIM在高速公路項目中的應(yīng)用尚處于起步階段，相關(guān)研究和數(shù)據(jù)的獲取并不豐富，本文的研究還存在進(jìn)一步深化的空間。同時，希望通過本文的研究也能為建設(shè)單位帶來一定的啟發(fā)，推廣BIM在高速公路項目前期決策階段的應(yīng)用，充分進(jìn)行方案設(shè)計比選，降低成本風(fēng)險鏈的傳導(dǎo)效應(yīng)，將能有效地對項目全壽命周期成本起到較好的控制作用。

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