0 引言
在當今信息化、數(shù)字化、智能化技術(shù)快速發(fā)展的時代,各行各業(yè)都在促進信息技術(shù)與日常工作、企業(yè)管理間的融合,以獲得更好的工作成果和更高的工作效率。工程造價行業(yè)作為建筑業(yè)的重要領(lǐng)域之一,其傳統(tǒng)工作方式與經(jīng)營管理模式存在信息孤島、管理困難、發(fā)展方式粗放等問題,既難以應(yīng)對日益復雜的建筑項目,也不能滿足新時期工程造價領(lǐng)域發(fā)展的需求[1-2],現(xiàn)階段亟須一種集成化、高效化的管理手段。馮巖等3肯定了工程造價信息化體系建立的必要性,沈華4認為信息技術(shù)與工程造價的高度結(jié)合是工程造價信息化管理的發(fā)展趨勢,賈愛卿等5認為大數(shù)據(jù)時代為建筑工程造價信息管理提供了機遇。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)憑借其突出的信息管理能力,為工程造價行業(yè)提供了轉(zhuǎn)型出路。近年來工程造價領(lǐng)域的數(shù)字化發(fā)展引起國內(nèi)學者高度關(guān)注[6]《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(建市[2022]11號)中強調(diào),工程全生命周期都應(yīng)該集中應(yīng)用BIM技術(shù),確保工程建設(shè)項目能夠全面落實信息化管理與數(shù)據(jù)共享,做好工程全生命周期管理。在工程造價領(lǐng)域,大力推廣BIM技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)模式信息共享困難、手工計算耗時長、造價估算的主觀性強等難題。在工程造價領(lǐng)域,BIM的應(yīng)用可以革新技術(shù)、方法、管理模式,以促進行業(yè)高效、可持續(xù)發(fā)展。
現(xiàn)階段已有不少學者從BIM應(yīng)用現(xiàn)狀方面開展綜述,張連營等分析了BIM在建筑工程項目進度-成本協(xié)同管理中的應(yīng)用;王基全8和曹江紅等分析了BIM在鐵路領(lǐng)域、裝配式建筑施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用;王孟鈞等[基于2017年之前的外文文獻,分析了BIM在國際上的研究發(fā)展脈絡(luò);楊雨苗等[基于中文文獻梳理了BIM能力知識結(jié)構(gòu)演變過程和研究內(nèi)容發(fā)展趨勢。綜上所述,BIM作為一種變革性的生產(chǎn)工具,能有效提高建筑生產(chǎn)過程成本計算的可靠性,促進工程造價的精細化發(fā)展,并成為我國今后造價管理領(lǐng)域的主流技術(shù)[12-14]。關(guān)于BIM在工程造價領(lǐng)域的應(yīng)用方面,已有不少研究成果。多數(shù)學者側(cè)重分析BIM在不同工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。例如,于津蘋等[15]以外墻裝飾工程為研究對象,指出BIM可提高工程量計算的效率和準確度;蘇衛(wèi)國等[16]基于對公路BIM模型與造價清單的關(guān)聯(lián)性研究,認為應(yīng)用BIM可確保各階段數(shù)據(jù)的無縫銜接;柯妍等[基于對水運工程設(shè)計階段BIM應(yīng)用研究,認為BIM能通過優(yōu)化圖樣、控制項目造價推動水運工程造價管理的可持續(xù)發(fā)展;任小玲等[18和王恒玉[則分別分析了BIM在醫(yī)院工程和綜合管廊項目全過程造價管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀和優(yōu)勢。也有部分學者分析了BIM在項目不同階段的應(yīng)用情況。例如,師靜[20基于BIM的基礎(chǔ)功能和特點,對其在招投標階段造價管理工作的優(yōu)化作用進行了分析;趙占軍21通過研究BIM在施工階段成本管理,指出我國在該階段的成本控制存在諸多問題,如計價模式落后、全過程管理意識不足等,其研究闡述了BIM作為建筑信息化核心,對該階段降耗、資源利用及造價優(yōu)化至關(guān)重要;宋靖華等[22]以住宅項目為對象,研究BIM在項目全過程造價管理中的優(yōu)勢;李茜等[23]探討了BIM在公路工程全生命周期造價管理中的應(yīng)用,其研究認為BIM能提升效率與準確性、實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同共享。
然而,有關(guān)BIM在我國工程造價行業(yè)的整體應(yīng)用現(xiàn)狀與未來趨勢相關(guān)研究報道相對較少。為厘清BIM在工程造價行業(yè)轉(zhuǎn)型中的重點領(lǐng)域和總體趨勢,有必要對BIM在該領(lǐng)域應(yīng)用的總體現(xiàn)狀、研究熱點等進行系統(tǒng)分析。通過可視化展示從整體把握當前特征及未來趨勢,從而為該領(lǐng)域的進一步發(fā)展提供理論借鑒和決策參考。
研究方法與數(shù)據(jù)來源
1.1 研究方法
本文采用文獻計量分析法和可視化分析法,運用文獻計量軟件CiteSpace對近15年BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)文獻進行系統(tǒng)梳理,對該研究領(lǐng)域的發(fā)展進程、研究方向和前沿熱點及態(tài)勢等進行可視化分析,從整體上探究BIM在工程造價領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。
1. 2 數(shù)據(jù)來源
數(shù)據(jù)來源為中國知網(wǎng)(CNKI)學術(shù)期刊庫。以“BIM”和“工程造價”為主題詞進行高級檢索,檢索公式為‘ AND SU Σ=Σ 工程造價”,時間范圍為2010年1月1日—2024年8月31日,不限定來源類別。通過檢索,共獲得3337條文獻。在此基礎(chǔ)上,進一步經(jīng)過人工篩選,剔除廣告、行業(yè)資訊、政策文件等非學術(shù)性文獻,以及與主題無關(guān)的文獻,最終獲得分析樣本文獻3156篇。
2基于知識圖譜可視化的BIM領(lǐng)域研究動態(tài)與熱點分析
2.1 研究發(fā)展歷程
2010—2024年“工程造價”“BIM”研究文獻數(shù)量時序分布如圖1所示。從圖1可知,近15年BIM在工程造價領(lǐng)域的研究文獻數(shù)量呈現(xiàn)出先增后減的趨勢,其大致可分為三個階段,即緩慢增長期(2010—2013年)、快速增長期(2014—2019年)和持續(xù)衰減期(2020—2024年)。
(1)緩慢增長期(2010—2013年)。此階段,我國學者對BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)研究剛剛起步,相關(guān)文獻較少且尚未產(chǎn)生具有顯著影響力或標志性的文獻,其研究處于初步探索性階段,亟須進一步的系統(tǒng)性研究與理論構(gòu)建。
(2)快速增長期(2014—2019年)。此階段發(fā)文量快速增長,其中2015—2017年發(fā)文量增速最快,主要原因是2011—2016年住建部相繼出臺了《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》(建質(zhì)[2011]67號)等政策文件,推動了BIM在國內(nèi)建筑業(yè)的應(yīng)用。然而,隨著BIM的日益成熟與廣泛應(yīng)用,學術(shù)界的研究焦點逐步向深層次的技術(shù)應(yīng)用探索、跨學科技術(shù)融合,以及創(chuàng)新性實踐轉(zhuǎn)移。例如,李燕等[24]研究了BIM在輸變電工程全生命周期造價管理中的應(yīng)用,證明了BIM在全生命周期造價控制的應(yīng)用價值,謝敏靜[25將BIM與地理信息系統(tǒng)融合,并應(yīng)用于建筑工程計量與計價管理。
(3)持續(xù)衰減期(2020—2024年)。此階段發(fā)文量有明顯減少并趨于平緩,說明隨著BIM應(yīng)用增多和研究逐漸深入,促使BIM在工程造價領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究與初步應(yīng)用步入一個相對成熟且穩(wěn)定的階段,隨之學術(shù)界的研究熱度逐漸回落。未來,有關(guān)BIM在工程造價領(lǐng)域的應(yīng)用及研究,可能會隨著應(yīng)用場景不同、方法論創(chuàng)新及其實踐效能的深度挖掘呈現(xiàn)新的研究趨勢。
2.2研究機構(gòu)與研究熱點分析
2.2.1 發(fā)文作者與所在機構(gòu)分析
運用CiteSpace軟件繪制得到BIM在工程造價領(lǐng)域研究的作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜,再根據(jù)普萊斯定律[2界定并識別出該領(lǐng)域中的高產(chǎn)作者,本研究將發(fā)表文章數(shù)量2篇及以上的作者定義為高產(chǎn)作者。BIM在工程造價領(lǐng)域研究的高產(chǎn)作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜如圖2所示。
結(jié)果表明:一是以發(fā)文量為依據(jù),BIM在工程造價領(lǐng)域的應(yīng)用研究形成了以張慧、張超、季娜、黃華、馮羽生、胡瑛為代表的核心作者,發(fā)文數(shù)量均為4篇;二是高產(chǎn)作者間的合作關(guān)系呈現(xiàn)出“大分散,小集中”的特點,大部分作者處于獨立研究的狀態(tài),少數(shù)作者之間初步形成了相互協(xié)作的聯(lián)系紐帶,真正形成合作網(wǎng)絡(luò)的是江西理工大學的馮羽生、王秀麗、徐水太等組成的研究團隊;三是高產(chǎn)作者大多為高等院校教師,其致力于工程造價專業(yè)的教學與課程改革,以促進BIM與工程造價教育的深度融合,培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)需求、技能與創(chuàng)新能力兼?zhèn)涞腂IM工程造價人才[27]
通過對研究機構(gòu)進行合作網(wǎng)絡(luò)分析,繪制了BIM在工程造價領(lǐng)域研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜,如圖3所示。由圖3可知,一是BIM在工程造價領(lǐng)域的研究機構(gòu)眾多,高等院校是其主要組成部分,以甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學院、江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學院、遼寧建筑職業(yè)學院等為代表的研究機構(gòu)論文發(fā)表數(shù)量均超過5篇;二是研究機構(gòu)雖然數(shù)量眾多,但機構(gòu)間合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出較為松散的態(tài)勢,彼此間的聯(lián)系緊密度有待加強;三是研究方式以高校與企業(yè)合作為主,其代表為遼寧城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學院與重慶道爾敦工程造價咨詢有限公司、華北電力大學與中國華電集團電力建設(shè)技術(shù)經(jīng)濟咨詢中心等校企合作,但大多數(shù)高校與企業(yè)未能有效實現(xiàn)產(chǎn)學研合作。因此,高校與企業(yè)應(yīng)積極響應(yīng)相關(guān)政策,促進雙方間BIM的深度合作與交流,旨在加速BIM在工程造價領(lǐng)域的應(yīng)用進程,激發(fā)其實踐創(chuàng)新與價值創(chuàng)造潛力[28]
2.2.2基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜的研究熱點分析
分析關(guān)鍵詞可對文獻的主題進行研究。本研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜節(jié)點數(shù)289個,連線596條,網(wǎng)絡(luò)密度為0.0143,BIM在工程造價領(lǐng)域中的應(yīng)用文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜如圖4所示。由圖4可知,節(jié)點數(shù)量與線條數(shù)量均較多,意味著該領(lǐng)域的研究正逐步邁向成熟,研究范圍與研究領(lǐng)域也越來越廣泛?!肮こ淘靸r”“造價管理”“建筑工程”“應(yīng)用”等關(guān)鍵詞節(jié)點較大,屬于高頻關(guān)鍵詞,說明該類關(guān)鍵詞近年來關(guān)注量激增,逐步成為新的熱點趨勢[29-30] 。
為進一步分析BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的熱點問題和發(fā)展方向,本研究對關(guān)鍵詞頻次和中介中心性指標進行統(tǒng)計分析,篩選出在研究領(lǐng)域內(nèi)影響力最為顯著的前20個關(guān)鍵詞,文獻的關(guān)鍵詞頻次和中介中心性分析見表1。由表1可知,“工程造價”頻次排第一位,其既屬于高中心性關(guān)鍵詞又屬于高頻關(guān)鍵詞,是比較顯著的研究熱點。
2.2.3基于關(guān)鍵詞聚類的研究熱點分析
為更好地分析熱點關(guān)鍵詞的主題分布,本研究對近15年關(guān)于BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜進行自動聚類。BIM在工程造價領(lǐng)域中的應(yīng)用文獻關(guān)鍵詞聚類圖譜如圖5所示。模塊值(Q值)為0.4959,顯著大于閾值0.3,說明聚類結(jié)果具有較高的可信度,平均輪廓值(S值)為0.7877,遠高于標準0.5,證明聚類劃分的合理性,圖5中顯示了工程造價(#0)、教學改革(#1)、造價管理(#2)、造價(#3)、全過程(#4)、應(yīng)用(#5)、建筑工程(#6)、成本控制(#7)、大數(shù)據(jù)(#8)9個聚類群組。整體而言,整個網(wǎng)絡(luò)比較緊湊,研究內(nèi)容相對集中,各聚類間關(guān)系也比較緊密。
為具體分析聚類內(nèi)容,本研究在每個聚類中提取5個高頻關(guān)鍵詞,BIM在工程造價領(lǐng)域中的應(yīng)用文獻關(guān)鍵詞聚類統(tǒng)計表見表2。由表2可知,規(guī)模較大的聚類是“工程造價”“教學改革”“造價管理”,表明這三個聚類研究廣泛,與眾多熱點關(guān)鍵詞有著密切聯(lián)系,其中的高頻關(guān)鍵詞有造價管理、建筑工程、人才培養(yǎng)、教學改革、機電安裝、市政工程等?!按髷?shù)據(jù)”這個聚類的規(guī)模則較小,表明當前在工程造價領(lǐng)域,BIM與大數(shù)據(jù)的融合尚淺,其研究主要聚焦于海量數(shù)據(jù)的存儲和智能化分析[31]。盡管其研究已取得一定進展,但在數(shù)據(jù)挖掘的深層次應(yīng)用上,仍處于積極探索和發(fā)展階段。例如,從BIM數(shù)據(jù)中自動提取和發(fā)現(xiàn)新知識、構(gòu)建復雜的數(shù)據(jù)關(guān)系網(wǎng)絡(luò),以及實現(xiàn)更高級別的數(shù)據(jù)分析和預測模型等方面。
3基于時間演進與關(guān)鍵詞突現(xiàn)的BIM領(lǐng)域未來研究趨勢分析
3.1 時間演進特征
聚焦關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)的時間點及其持續(xù)周期,本研究有效捕捉了BIM在工程造價領(lǐng)域研究熱點的演變軌跡。借助CiteSpace的時間線功能,繪制BIM在工程造價領(lǐng)域中的應(yīng)用文獻關(guān)鍵詞時間線視圖,如圖6所示。建筑工程(#6)作為研究熱點貫穿了整個研究時段,與各聚類間都存在緊密的聯(lián)系。縱觀整個時間線,2015年之前研究重點集中在信息化轉(zhuǎn)型升級。2015—2020年,政府出臺了眾多促進建筑業(yè)信息化、數(shù)字化、智能化發(fā)展的政策文件,學者們將研究聚焦于應(yīng)用優(yōu)勢與價值[32]、教學改革[33]、建筑裝飾[34]、水利工程[35]、機電安裝[36]、橋梁工程[37]等領(lǐng)域。近4年,研究內(nèi)容逐漸涉及智慧建筑[38]、5D管理[39]數(shù)字孿生[40]等新領(lǐng)域。此外,時間線上關(guān)鍵詞的動態(tài)變遷,深刻揭示了該領(lǐng)域內(nèi)研究熱點從一個焦點向另一個焦點的轉(zhuǎn)移與演進趨勢。以造價管理(#2)為例,2010年集中在轉(zhuǎn)型升級、模擬碰撞、造價模式等領(lǐng)域,隨后轉(zhuǎn)變?yōu)檎型稑薣20]、精細化[41]、管理應(yīng)用、清單計價等領(lǐng)域,再到2020年后聚焦于土木工程[42]、高速公路[43]、消防工程[44]等領(lǐng)域。
3.2關(guān)鍵詞突現(xiàn)與未來發(fā)展趨勢分析
基于關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析,將BIM在工程造價領(lǐng)域的應(yīng)用分為三個階段,即初期探索應(yīng)用階段(2012—2017年)、深入應(yīng)用與精細化發(fā)展階段(2017—2021年)、多領(lǐng)域融合與創(chuàng)新應(yīng)用階段(2021—2024年),這與近15年來的文獻數(shù)量變化過程(圖1)基本相似,但略有滯后。
在初期探索應(yīng)用階段(2012—2017年),伴隨著國內(nèi)一系列相關(guān)政策出臺,BIM在建筑行業(yè)內(nèi)逐步興起并迎來發(fā)展契機,數(shù)據(jù)共享、建筑業(yè)為突現(xiàn)強度較高的關(guān)鍵詞,說明這一階段研究主要聚焦于BIM在建筑業(yè)實踐應(yīng)用中的可行性探索與驗證,旨在評估其技術(shù)實施的潛力、潛在影響及相較于傳統(tǒng)方法的顯著優(yōu)勢。在深入應(yīng)用與精細化發(fā)展階段(2017—2021年),BIM在工程造價領(lǐng)域的應(yīng)用趨于成熟,適用性、土建工程、管理應(yīng)用、市政工程這4個關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強度較高,表明研究細化至具體工程領(lǐng)域;同時,BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與弊端浮現(xiàn),促使學術(shù)界與行業(yè)開始關(guān)注其適用性問題,研究重心聚焦于問題及其解決方案,力求通過理論與實踐結(jié)合優(yōu)化BIM應(yīng)用,提升工程造價管理的精準與效率。在多領(lǐng)域融合與創(chuàng)新應(yīng)用階段(2021—2024年),成本控制是突現(xiàn)強度最大的關(guān)鍵詞,突現(xiàn)時間延伸至2024年;此外,BIM在工程造價領(lǐng)域中的應(yīng)用也逐漸向智慧建筑、高速公路等領(lǐng)域發(fā)展
4結(jié)語
隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化技術(shù)的不斷進步,BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的重要性逐漸凸顯。根據(jù)近15年我國學者對BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的研究現(xiàn)狀分析,主要結(jié)論如下:
(1)近15年BIM在工程造價應(yīng)用方面受到學術(shù)界普遍關(guān)注,但是相互間合作不夠緊密。2010—2024年期間,BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的研究發(fā)文量呈現(xiàn)先增后減的波動趨勢,經(jīng)歷了緩慢增長期、快速增長期和持續(xù)衰減期三個階段。眾多的研究學者和研究機構(gòu)對此領(lǐng)域開展研究,但是相互間合作不夠緊密;為適應(yīng)當前工程行業(yè)數(shù)字化需求,在政府相關(guān)政策的引導下,需加強學者與企業(yè)間的溝通交流與產(chǎn)學研合作,工程造價企業(yè)應(yīng)推動內(nèi)部現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程與BIM技術(shù)的深度融合,并與高校和科研機構(gòu)積極合作,重視工程造價領(lǐng)域的人才培養(yǎng)與持續(xù)創(chuàng)新。
(2)BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的研究熱點從傳統(tǒng)造價管理向全過程精細化、多元化方向轉(zhuǎn)變。BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的早期研究熱點為建筑工程、造價管理、教學改革。隨著BIM技術(shù)引入以及工程實際需求,研究熱點逐漸轉(zhuǎn)向全過程、電力工程、機電安裝、市政工程、人才培養(yǎng)等精細化領(lǐng)域。BIM在工程造價領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)主題,經(jīng)歷了從初期探索應(yīng)用(2012—2017年)、深入應(yīng)用與精細化發(fā)展(2017—2021年)、多領(lǐng)域融合與創(chuàng)新應(yīng)用(2021—2024年)三個階段的演進過程,研究領(lǐng)域逐漸細化、研究內(nèi)容更加全面。
(3)BIM技術(shù)與新興技術(shù)的深度融合將成為工程造價領(lǐng)域的未來趨勢。BIM在工程造價領(lǐng)域的研究已經(jīng)延伸到高速公路、市政工程、消防工程等更多元化的工程領(lǐng)域,并深度融合大數(shù)據(jù)、云數(shù)據(jù)、智慧建筑等新興技術(shù)。通過建筑信息化可實現(xiàn)降低建筑能耗、合理利用資源,進而通過優(yōu)化建設(shè)造價實現(xiàn)提高成本控制精度和效率的目標。BIM技術(shù)與新興技術(shù)的深度融合,將成為工程造價領(lǐng)域的未來研究熱點和發(fā)展趨勢,可應(yīng)用于全過程造價管理、成本預測與控制、竣工結(jié)算等場景,助力工程造價管理企業(yè)邁向智慧化、精細化管理的新時代。
本研究通過對相關(guān)文獻數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析,揭示當前我國工程造價領(lǐng)域引入BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)注熱點及未來趨勢,旨在進一步發(fā)揮BIM在造價控制與項目全過程管理中的重要價值,促進工程造價行業(yè)智能升級的生態(tài)協(xié)同。但是,本文的研究數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng),盡管相關(guān)研究成果尚未納人外文數(shù)據(jù)庫,也未考慮建筑企業(yè)的實地調(diào)研數(shù)據(jù),研究結(jié)論可能存在一定局限,但是近十五年的文獻數(shù)據(jù)較為全面地反映了當前我國工程造價領(lǐng)域的總體研究現(xiàn)狀。本文研究成果能夠為推動工程造價行業(yè)適應(yīng)當前社會經(jīng)濟形勢信息化、智能化發(fā)展提供決策參考。
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收稿日期:2025-02-20
作者簡介:
許歆婕(1996—),女,研究方向:工程造價與項目管理。郭利丹(通信作者)(1983—),女,副教授,碩士研究生導師,研究方向:管理科學與工程、工程生態(tài)與可持續(xù)。
劉?。?986—),男,高級工程師,研究方向:巖土及水利工程。
梁延安(1988—),男,高級工程師,研究方向:市政水務(wù)環(huán)保施工。
陳宇琪(2002—),女,研究方向:管理科學與工程。
李昊羽(1988—),男,工程師,研究方向:工程項目管理。