基于SNA法的建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素體系研究

白云環(huán) 劉福江

(1.甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

建筑業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)于我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。隨著勞動(dòng)力成本不斷上升和行業(yè)利潤(rùn)率的持續(xù)下降，建筑業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)狀與相對(duì)落后的管理之間的矛盾日益突顯。在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求下，建筑業(yè)對(duì)于數(shù)字化發(fā)展的要求越來(lái)越高，而B(niǎo)IM技術(shù)作為建筑企業(yè)數(shù)字化發(fā)展的核心手段得到了廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了建筑工程全生命周期內(nèi)的信息集成與共享，有利于解決建筑項(xiàng)目管理數(shù)字化程度低等問(wèn)題，進(jìn)而有助于解決建筑工程可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷、成本超支及進(jìn)度延誤等問(wèn)題，能夠有效提高建筑工程管理質(zhì)量與效率。因此，BIM技術(shù)也被視為提升建筑工程精細(xì)化管理的有效手段。

雖然BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著，但由于BIM技術(shù)應(yīng)用的復(fù)雜性、建筑工程項(xiàng)目的差異性等問(wèn)題，在實(shí)際的建筑工程實(shí)施過(guò)程中，BIM技術(shù)應(yīng)用的深度與廣度尚且不足。大部分施工企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)的推動(dòng)力在于政府和業(yè)主[1]，項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用總體水平與應(yīng)用層次不高[2-3]。因此，BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用面臨極大挑戰(zhàn)。由此可見(jiàn)，有關(guān)建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素的研究對(duì)于促進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用具有重要作用。

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法(SNA)是用于分析網(wǎng)絡(luò)個(gè)體之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)及其屬性的規(guī)范和方法[4-5]，既能表現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的整體與局部特征，又能反映個(gè)體在整體中的位置及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體的影響程度。隨著SNA理論研究的不斷深入，SNA法的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，與復(fù)雜科學(xué)、物理、信息科學(xué)及交通運(yùn)輸學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域也有了密切的聯(lián)系。近年來(lái)，有專家學(xué)者將其引入工程管理研究，如楊高升等[6]利用SNA法分析了工程組織采用BIM技術(shù)的提升路徑；秦旋等[7]基于SNA法構(gòu)建了綠色建筑項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)；吳秀宇等[8]利用SNA法研究了PPP項(xiàng)目合同履約風(fēng)險(xiǎn)及擴(kuò)散路徑；趙蓉英等[9]對(duì)SNA法在裝配式建筑綠色供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)分析的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

基于此，本文以建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用障礙影響因素為研究對(duì)象，通過(guò)文獻(xiàn)查詢、專家咨詢及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研構(gòu)建建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素指標(biāo)體系，采用德?tīng)柗品ù_定各應(yīng)用障礙因素間的關(guān)系，形成鄰接矩陣，進(jìn)而利用SNA法構(gòu)建以各應(yīng)用障礙因素為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、各因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連線的建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素體系網(wǎng)絡(luò)，從宏觀(整體)與微觀(節(jié)點(diǎn))兩個(gè)層面展開(kāi)分析，探討各因素之間的內(nèi)在聯(lián)系并識(shí)別其中的關(guān)鍵影響因素，可為BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素識(shí)別

基于對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的梳理與分析，遵循全面、系統(tǒng)、科學(xué)的原則，依據(jù)應(yīng)用環(huán)境、組織管理、技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)成本4個(gè)維度構(gòu)建BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素體系，見(jiàn)表1。

表1 BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素體系

2 SNA模型構(gòu)建

2.1 鄰接矩陣形成

以識(shí)別出的16個(gè)BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素為節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)化問(wèn)卷。其中，1表示因素Fi會(huì)對(duì)因素Fj產(chǎn)生直接影響，0表示因素Fi對(duì)因素Fj無(wú)直接影響。邀請(qǐng)5名BIM技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專家進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，運(yùn)用德?tīng)柗品ù_定各障礙因素之間的影響關(guān)系，形成鄰接矩陣，如圖1所示。

圖1 鄰接矩陣圖

2.2 模型系統(tǒng)可視化

利用UCINET 6軟件對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素鄰接矩陣進(jìn)行處理，以各障礙因素為節(jié)點(diǎn)，以各障礙因素的影響關(guān)系為連線，構(gòu)建BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素體系社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖，如圖2所示。

圖2 BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素體系社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖

由圖2可以看出，BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)為16個(gè)障礙因素的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。為進(jìn)一步分析關(guān)鍵障礙因素及各因素間的影響關(guān)系，應(yīng)用UCINET 6軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖的整體及節(jié)點(diǎn)各因素進(jìn)行定量分析與討論。

3 分析與討論

3.1 模型整體分析

根據(jù)圖1和圖2相關(guān)數(shù)據(jù)，利用UCINET 6軟件的網(wǎng)絡(luò)分析功能對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體分析，得出整體網(wǎng)絡(luò)的基本信息分析結(jié)果，見(jiàn)表2。

表2 BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)整體基本信息

從表2可以看出，BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)由16個(gè)節(jié)點(diǎn)及31條聯(lián)系構(gòu)成；網(wǎng)絡(luò)直徑(也稱最大測(cè)地距離，即網(wǎng)絡(luò)圖中節(jié)點(diǎn)到距離其最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)的步數(shù)最大值)為4。換言之，沒(méi)有一個(gè)BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素傳遞到其他任何障礙因素的距離會(huì)超過(guò)4。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)平均步距為1.793，即BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)中一對(duì)因素{Fi，F(xiàn)j}平均經(jīng)過(guò)1.793步即可完成傳遞，這表明BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素之間影響路徑短、傳遞速度快。網(wǎng)絡(luò)密度是指網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有連接與所有可能的連接(不一定為真實(shí)連接)的比值，計(jì)算公式為

中美洲墨西哥和多米尼加琥珀形成時(shí)代大約是新生代晚第三紀(jì)漸新世至中新世的原生礦床的砂巖中。加勒比海中大安的列斯群島上的伊斯帕尼奧拉島，屬于熱帶雨林和草原氣候，多米尼加琥珀其成分中不含有琥珀酸。最出名的就是多米尼加藍(lán)珀，擁有純正的蜜黃色體色，在太陽(yáng)光或白熾燈下顯藍(lán)色。

(1)

式中，D為網(wǎng)絡(luò)密度；K為現(xiàn)有連接的個(gè)數(shù)；n為節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)。

網(wǎng)絡(luò)密度主要用于表征網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的連接程度，密度越大，表明網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系越密切，其取值范圍為[0,1]。經(jīng)計(jì)算可知，BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)密度為0.129，處于較低水平，表明BIM技術(shù)應(yīng)用障礙網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間的傳遞長(zhǎng)度較短，但傳播路徑并不復(fù)雜。

3.2 節(jié)點(diǎn)分析

中心性主要用于描述節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的中心程度[9]。常用的中心性主要有點(diǎn)度中心性、中介中心性及接近中心性，其衡量指標(biāo)依次為點(diǎn)度中心度、中介中心度的及接近中心度。BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心度見(jiàn)表3。

表3 BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心度

(續(xù))

點(diǎn)度中心度表示一個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有連接數(shù)，可以量化表示各節(jié)點(diǎn)的重要程度，其數(shù)值越大，表明該節(jié)點(diǎn)越靠近網(wǎng)絡(luò)的中心位置。點(diǎn)度中心度由點(diǎn)入度與點(diǎn)出度兩部分組成。點(diǎn)入度是指直接指向特定節(jié)點(diǎn)的連接總數(shù)，點(diǎn)出度是指特定節(jié)點(diǎn)所直接指向點(diǎn)的連接總數(shù)。其中，點(diǎn)入度表示特定節(jié)點(diǎn)被其他節(jié)點(diǎn)所直接影響的程度，點(diǎn)出度表示特定節(jié)點(diǎn)影響其他節(jié)點(diǎn)的程度[4]。從表3可以看出，BIM技術(shù)應(yīng)用障礙中點(diǎn)度中心度強(qiáng)度排名前三的因素依次為：F14軟硬件成本投入大、F1缺乏政府與行業(yè)主管部門的支持、F8缺乏高層管理者的支持。因此，在BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注上述因素。BIM技術(shù)應(yīng)用障礙因素中點(diǎn)出中心度排名前三的因素依次為：F1缺乏政府與行業(yè)主管部門的支持、F14軟硬件成本投入大、F6BIM人才缺乏。因此，在進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)用障礙分析與處理時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮上述三個(gè)因素。BIM技術(shù)應(yīng)用障礙中點(diǎn)入中心度排名前三的因素依次為：F8缺乏高層管理者的支持、F9缺乏高效的BIM綜合應(yīng)用模式、F10BIM信息集成與共享困難。對(duì)上述三種障礙因素進(jìn)行分析處理時(shí)，應(yīng)注意對(duì)與其連接的上游因素的分析與處理。

中介中心度表示特定節(jié)點(diǎn)位于其他節(jié)點(diǎn)間最短路徑的可能性，其數(shù)值越大，表明特定節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支配調(diào)節(jié)程度(或能力)越強(qiáng)[10]。

從表3可以看出，中介中心度排名前三的因素依次為：F10BIM信息集成與共享困難、F5客戶需求少及F9缺乏高效的BIM綜合應(yīng)用模式。高中介中心度的元素在系統(tǒng)中承擔(dān)著傳播(過(guò)渡)影響的作用顯著，因此應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注上述因素。此外，對(duì)于F1缺乏政府行業(yè)主管部門的支持等因素，可通過(guò)對(duì)高中介中心性的因素(F10BIM信息集成與共享困難、F9缺乏高效的BIM綜合應(yīng)用模式等)進(jìn)行調(diào)控，從而降低障礙因素傳播帶來(lái)的負(fù)面影響。

綜上所述，F(xiàn)1缺乏政府與行業(yè)主管部門的支持、F14軟硬件成本投入大、F6BIM人才缺乏是BIM技術(shù)應(yīng)用中最根本的障礙因素，而F8缺少高層管理者的支持、F9缺乏高效的BIM綜合應(yīng)用模式、F10BIM信息共享與集成困難是BIM技術(shù)應(yīng)用障礙最直接的表現(xiàn)形式。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用推廣發(fā)展策略

4.1 加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的政策扶持

政策引導(dǎo)是推廣BIM技術(shù)應(yīng)用最有效的驅(qū)動(dòng)力[11]。通過(guò)科學(xué)合理的政策引導(dǎo)，鼓勵(lì)業(yè)主與施工企業(yè)在項(xiàng)目中積極應(yīng)用BIM技術(shù)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)成本也將隨之降低。同時(shí)，政府和行業(yè)主管部門也應(yīng)給予BIM技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目一定的獎(jiǎng)勵(lì)或減免一定的稅收，實(shí)現(xiàn)降低BIM應(yīng)用成本的同時(shí)增加BIM技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值，從而提高企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)的積極性。

4.2 注重BIM人才的培養(yǎng)

BIM技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用離不開(kāi)專業(yè)的人才。一方面，企業(yè)應(yīng)注加強(qiáng)對(duì)BIM專業(yè)人才的培養(yǎng)，通過(guò)組織培訓(xùn)、試點(diǎn)應(yīng)用鍛煉、優(yōu)秀BIM應(yīng)用項(xiàng)目觀摩、引進(jìn)高水平人才及校企合作等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)BIM人才隊(duì)伍的建設(shè)；另一方面，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)BIM管理人才的教育與培養(yǎng)，逐步提高企業(yè)的項(xiàng)目管理能力，做好BIM技術(shù)應(yīng)用的頂層設(shè)計(jì)[12]。

4.3 完善BIM技術(shù)應(yīng)用模式，提高BIM技術(shù)應(yīng)用能力

通過(guò)政府和行業(yè)組織引導(dǎo)，制定BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)的法律條文，為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供制度保證。同時(shí)，企業(yè)也應(yīng)總結(jié)BIM技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，制定BIM技術(shù)應(yīng)用流程并逐步完善，以降低BIM技術(shù)的應(yīng)用成本，提高BIM技術(shù)的應(yīng)用效率，實(shí)現(xiàn)真正意義上的降本增效[13-14]。

4.4 加強(qiáng)BIM軟件的研發(fā)

BIM技術(shù)軟件的功能性對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用具有重要的影響，BIM軟件的開(kāi)發(fā)與優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)應(yīng)用的必要條件。相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)者應(yīng)基于項(xiàng)目實(shí)際情況，強(qiáng)化本土化BIM軟件的開(kāi)發(fā)，優(yōu)化BIM軟件應(yīng)用的功能性，提高BIM技術(shù)軟件的可用性與易用性，為建筑工程BIM技術(shù)的應(yīng)用提供有力的軟件工具。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)文獻(xiàn)研究、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及專家咨詢等方式，識(shí)別出16個(gè)影響B(tài)IM技術(shù)應(yīng)用的障礙因素，并基于SNA法進(jìn)行了深入的障礙因素網(wǎng)絡(luò)分析?；诖?，從政策標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)、應(yīng)用模式完善及加強(qiáng)軟件研發(fā)等方面提出了BIM技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展策略。