基于　AHP的建筑施工企業(yè)　BlM應(yīng)用影響因素分析

郄恩田，李 勇，2，熊 凱，劉元明，馬彩云

（1.武漢科技大學(xué)　城市建設(shè)學(xué)院，武漢 430065；2.江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司，南京 210000；3.上海建科咨詢有限公司，上海 200032）

基于AHP的建筑施工企業(yè)BlM應(yīng)用影響因素分析

郄恩田1，李 勇1，2，熊 凱1，劉元明3，馬彩云1

（1.武漢科技大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，武漢 430065；2.江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司，南京 210000；3.上海建科咨詢有限公司，上海 200032）

為推動(dòng)BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用，以建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM的影響因素為研究對(duì)象，通過(guò)建筑施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)的分析，重點(diǎn)研究了技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、組織、人員、法規(guī)等因素的影響及其層次關(guān)系；采取層次分析的方法，得出了影響建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM因素的權(quán)重排序結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果找出了影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的主要因素，并提出了一些建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM的建議，為促進(jìn)BIM在建筑施工企業(yè)普及提供了參考。

施工企業(yè)；BIM；應(yīng)用；影響因素；層次分析

0 引 言

建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)部門，與機(jī)械電子、石油化工、汽車制造并列為我國(guó)四大支柱產(chǎn)業(yè)，建筑施工企業(yè)作為建筑業(yè)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑業(yè)這一傳統(tǒng)行業(yè)也面臨著信息化建設(shè)的艱巨任務(wù)，三維模擬、虛擬現(xiàn)實(shí)、4D項(xiàng)目管理等技術(shù)的應(yīng)用將徹底改變建筑施工企業(yè)的生產(chǎn)方式，BIM （Building Information Modeling，建筑信息模型）技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的基礎(chǔ)，在建筑施工企業(yè)中予以深入應(yīng)用與推廣就成為建筑施工企業(yè)信息化建設(shè)的根本出路［1］。然而自我國(guó)在2002年接受BIM技術(shù)理念以來(lái)，BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用面臨各種因素的影響，其應(yīng)用的深度與廣度與建筑施工企業(yè)信息化建設(shè)的要求相距甚遠(yuǎn)，究其原因是缺乏對(duì)建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用因素的研究，致使建筑施工企業(yè)不能有針對(duì)性地提出BIM應(yīng)用策略。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者圍繞影響B(tài)IM應(yīng)用的因素進(jìn)行了深入探討，并通過(guò)調(diào)查、現(xiàn)狀分析等研究方法取得了豐碩的成果。潘佳怡等［2］通過(guò)文獻(xiàn)查閱的方式總結(jié)出影響我國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用的33條因素，并對(duì)因素重組，得出15條關(guān)鍵因素，且依次給出了對(duì)策。張連營(yíng)等［3］就BIM應(yīng)用過(guò)程中所面臨的影響因素展開(kāi)調(diào)查，通過(guò)文獻(xiàn)分析得出影響中國(guó)應(yīng)用BIM技術(shù)的因素依次為技術(shù)、組織、經(jīng)濟(jì)、法律、行業(yè)、人員，并針對(duì)這些因素給出了3點(diǎn)建議。周春波［4］重點(diǎn)研究了BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值，提出對(duì) BIM的認(rèn)識(shí)、政府行業(yè)主管部門的政策、資金和專業(yè)人員等為影響建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM的主要因素，并由此提出了關(guān)于如何展開(kāi)BIM應(yīng)用的5點(diǎn)建議。張春霞通過(guò)對(duì)我國(guó)BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析，認(rèn)為BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用會(huì)受業(yè)主、設(shè)計(jì)方、專業(yè)軟件公司、政府機(jī)構(gòu)、BIM技術(shù)支持、科研院校6方面的影響［5］。

綜上所述，學(xué)術(shù)界從各個(gè)方面作了影響B(tài)IM應(yīng)用因素的分析，并根據(jù)這些因素提出了相應(yīng)的對(duì)策，但通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)其研究有一些不足：一是從內(nèi)容上看，學(xué)界大都是從建筑業(yè)整體的角度去研究影響B(tài)IM應(yīng)用的因素，還沒(méi)有進(jìn)一步從建筑施工企業(yè)的角度來(lái)研究；二是從方法上看，大都采用文獻(xiàn)查閱、應(yīng)用現(xiàn)狀等定性分析方式總結(jié)影響B(tài)IM應(yīng)用的因素，因素來(lái)源缺乏明顯的依據(jù)，且在分析因素時(shí)缺乏定量的分析方法。因此，有必要對(duì)建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的影響因素重新構(gòu)建，采用科學(xué)的方法對(duì)其分析，以更有針對(duì)性地提出建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM的策略。

1　影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用因素的構(gòu)建

本研究結(jié)合建筑施工企業(yè)項(xiàng)目管理特點(diǎn)，以建筑施工企業(yè)在項(xiàng)目施工階段的具體流程為順序，總結(jié)出BIM的主要應(yīng)用點(diǎn)，最后以BIM應(yīng)用點(diǎn)為依據(jù)，有針對(duì)性地、客觀地尋找影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的因素，結(jié)果如表1。

表1　基于　BlM應(yīng)用點(diǎn)的影響因素的查尋Table 1 Inquiry factors of influence based on BIM application points

續(xù)表1

先對(duì)BIM應(yīng)用點(diǎn)和提煉出的影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用因素進(jìn)行逐步分析，然后對(duì)這些因素進(jìn)行重新選取、加工，其原則是：①逐步分析建筑施工企業(yè)每個(gè)BIM應(yīng)用點(diǎn)的影響因素；②根據(jù)各因素相互獨(dú)立的原則對(duì)各因素加以整理。通過(guò)反復(fù)的檢查工作，得出了“影響建筑施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用的因素”，涉及到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、人員、規(guī)則以及組織等各個(gè)方面，結(jié)果如表2。

表2　影響建筑施工企業(yè)　BlM技術(shù)應(yīng)用的因素Table 2 Factors of influenceing BIM technology application in construction enterprise

2　基于AHP的影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用因素的分析

2.1AHP方法簡(jiǎn)介

層次分析法（AHP）是20世紀(jì)70年代由美國(guó)匹茲堡大學(xué)運(yùn)籌學(xué)教授薩迪（T.L.Saaty）等提出的對(duì)復(fù)雜問(wèn)題作出決策的一種簡(jiǎn)明有效的新方法。于80年代初引入我國(guó)，目前AHP被廣泛地應(yīng)用于研究現(xiàn)代企業(yè)管理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、城市規(guī)劃、技術(shù)政策評(píng)估科學(xué)教育規(guī)劃等領(lǐng)域。它可以將復(fù)雜系統(tǒng)分解，將多準(zhǔn)則、多目標(biāo)又難以全部量化處理的決策問(wèn)題簡(jiǎn)化為多層次單目標(biāo)的簡(jiǎn)單問(wèn)題，適用于多指標(biāo)的評(píng)價(jià)［6］。

層次分析法的基本原理為：將所要研究的復(fù)雜問(wèn)題看作是一個(gè)大系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的多個(gè)因素進(jìn)行分析，通常根據(jù)總目標(biāo)和決策方案構(gòu)建目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、子準(zhǔn)則層3個(gè)層次，經(jīng)過(guò)專家對(duì)每一層次的各個(gè)因素進(jìn)行兩兩客觀的比較判斷之后，給出相應(yīng)的定量表示，進(jìn)而建立判斷矩陣，計(jì)算出每一層次的所有因素對(duì)于目標(biāo)層的相對(duì)重要性的權(quán)重系數(shù)，并加以排序［6］，最后根據(jù)排序所得結(jié)果選擇解決問(wèn)題的方法。

2.2建筑施工企業(yè)BlM應(yīng)用影響因素的AHP模型建立

本研究擬采用層次分析法（AHP）對(duì)因素的影響程度進(jìn)行探討，采用AHP構(gòu)建影響B(tài)IM技術(shù)應(yīng)用因素的層次結(jié)構(gòu)模型，明確各因素的影響程度并排序，找出關(guān)鍵因素。通過(guò)對(duì)表2中BIM應(yīng)用影響因素的分析，總結(jié)得出影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的5類因素各子因素，根據(jù)層次分析法構(gòu)建該系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

2.3問(wèn)卷調(diào)查

為對(duì)模型中的因素進(jìn)行調(diào)查分析，本調(diào)查問(wèn)卷由兩部分組成：第一部分是關(guān)于調(diào)查對(duì)象的工作狀況以及對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)程度，其目的是考察被調(diào)研者是否對(duì)BIM有足夠的了解；第二部分是關(guān)于建筑施工企業(yè)BIM各應(yīng)用因素受影響程度的評(píng)價(jià)，其目的是根據(jù)“影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的主要因素”的層次結(jié)構(gòu)，對(duì)所有的同一層因素之間進(jìn)行兩兩比較（根據(jù)表3標(biāo)度值表填寫表4判讀矩陣表），最終衡量各因素對(duì)BIM在建筑施工企業(yè)中的影響程度。

問(wèn)卷調(diào)查時(shí)間：2014-07-31—2014-11-30。問(wèn)卷回收的具體情況如表5所示。

圖1　層次結(jié)構(gòu)模型Fig.1 Hierarchical structure model

表3　標(biāo)度值表Table 3 Scale value

表4　判斷矩陣表Table 4 Judgment matrix

問(wèn)卷調(diào)查基本覆蓋建設(shè)項(xiàng)目的各參與方，可以全面反映現(xiàn)實(shí)情況。與此同時(shí)，來(lái)自建筑施工企業(yè)的人員至少占總訪問(wèn)人員的41.68%，能夠較為貼切、全面地反映建筑施工企業(yè)BIM的應(yīng)用情況。

2.4基于AHP的建筑施工企業(yè)BlM應(yīng)用影響因素的數(shù)據(jù)分析

通過(guò)本研究問(wèn)題模型的建立，結(jié)合問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，得到表6。36份有效問(wèn)卷C.R值如表7所示。

表5　問(wèn)卷調(diào)查回收情況表Table 5 Recycling questionnaire survey

當(dāng)C.R＜0.1時(shí)，判斷矩陣滿足一致性要求；當(dāng)C.R≥0.1時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)判斷矩陣進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚蛘呱釛?，根?jù)該表7可以得出編號(hào)為1、3、8、9、10、12、14、15、17、18、21、22、24、25、26、29、30、31、32、35的20份問(wèn)卷中的影響因素全部通過(guò)一致性檢驗(yàn)，問(wèn)卷合格，可供數(shù)據(jù)分析，編號(hào)為2、4、5、6、7、11、13、16、19、20、23、27、28、33、34、36問(wèn)卷中的BIM應(yīng)用影響因素不能通過(guò)一致性檢驗(yàn)，故問(wèn)卷不合格，不可用于數(shù)據(jù)分析。且其中編號(hào)為1、3、10、12、18、21、22、26、29、30、31的問(wèn)卷（共計(jì)11份）為建筑施工企業(yè)管理人員，占通過(guò)一致性檢驗(yàn)問(wèn)卷（總數(shù)20份）的55%，故該結(jié)果能較有針對(duì)性地反映建筑施工企業(yè)的BIM現(xiàn)狀，進(jìn)一步對(duì)通過(guò)一致性檢驗(yàn)的20份問(wèn)卷進(jìn)行特征向量（每個(gè)因素的權(quán)重）的計(jì)算?？紤]到20個(gè)樣本很多，在計(jì)算因素權(quán)重時(shí)對(duì)已通過(guò)一致性檢驗(yàn)的20份問(wèn)卷的每個(gè)標(biāo)度值取其幾何平均值，然后構(gòu)建新的判斷矩陣，再根據(jù)平均值進(jìn)行一致性檢驗(yàn)和排名。其C.R=0.053 5＜0.1，通過(guò)一致性檢驗(yàn)，因素權(quán)重排序結(jié)果圖2。

表6　因素兩兩比較結(jié)果Table 6 Comparison results of two factors

表7　C.R值表Table 7 C.R value

3　影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用因素的結(jié)論分析

依據(jù)權(quán)重值大小的分布規(guī)律，將因素劃分為：主要因素（其中又分為一級(jí)主要因素、二級(jí)主要因素和三級(jí)主要因素）、一般因素、其他因素（圖3）。

因素BIM軟件功能權(quán)重值為0.243 3，對(duì)比其他因素的權(quán)重值，其在影響建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM中占有最大比重，且較其他因素優(yōu)勢(shì)明顯，故將其作為影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的一級(jí)主要因素。因素法律法規(guī)、BIM本土化程度的權(quán)重值分別為0.153 6、0.111 6，也占有較大比重，但與一級(jí)主要因素的權(quán)重值相差較大，故將其歸類為二級(jí)主要因素。因素BIM標(biāo)準(zhǔn)、BIM應(yīng)用案例和經(jīng)驗(yàn)、BIM應(yīng)用計(jì)劃和方案及BIM二次開(kāi)發(fā)，權(quán)重值分別為0.076 3、0.075 8、0.075 7、0.066 5，其大小相差不大，且占有一定比重，故將該4個(gè)因素歸為三級(jí)主要因素。一、二、三級(jí)主要因素的權(quán)重值總計(jì)0.802 8，占有很大比例，故將這7種因素劃分為影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的主要因素。

圖2　因素權(quán)重排序結(jié)果Fig.2 Result of factor weight sorting

圖3　因素分類圖Fig.3 Factors classification

因素人員的態(tài)度和對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)、外部力量、BIM項(xiàng)目管理模式、研究BIM的人員數(shù)量、BIM政策，權(quán)重值大小在0.03左右，相對(duì)而言較小，故將其歸為一般因素。因素軟硬件的配置、人員開(kāi)支、使用BIM前期效益、工作模式重組成本的權(quán)重值均在0.02以下，所占比例極小，將其歸為其他因素。

同時(shí)，根據(jù)圖3還可以計(jì)算出技術(shù)類因素、經(jīng)濟(jì)類因素、組織類因素、人員類因素、規(guī)則類因素所占權(quán)重值分別為0.497 1、0.003 83、0.137 1、0.070 1、0.257 4，建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM受技術(shù)因素的影響最為重大，規(guī)則類和組織類態(tài)度因素次之，受人員和經(jīng)濟(jì)因素影響很小。

4　結(jié)束語(yǔ)

影響B(tài)IM在施工企業(yè)中應(yīng)用的因素很多，運(yùn)用層次分析法構(gòu)建的模型能夠比較清晰、直觀地看出各影響因素之間的層級(jí)關(guān)系。在模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用因素的重要性程度提出的建議和對(duì)策將更加具有針對(duì)性。

由層次分析模型的結(jié)果可知，建筑施工企業(yè)應(yīng)用BIM最主要受技術(shù)方面（BIM軟件功能、BIM本土化程度、BIM應(yīng)用案例和經(jīng)驗(yàn)、BIM二次開(kāi)發(fā)程度）的因素影響，其次為規(guī)則方面（法律法規(guī)）和組織類（BIM應(yīng)用計(jì)劃和方案）的因素，同時(shí)也受成本和人員方面的少量影響。因此，要更好地促進(jìn)BIM在建筑施工企業(yè)的應(yīng)用應(yīng)首先從技術(shù)方面著手。應(yīng)基于建筑施工企業(yè)自身的需求，建立一個(gè)適合自身的BIM應(yīng)用軟件平臺(tái)，該平臺(tái)應(yīng)涉及到建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電、土建、機(jī)械制造、地理信息、流程工廠等主要的專業(yè)，只有所有專業(yè)在該軟件平臺(tái)下能夠相互交換才能為施工企業(yè)應(yīng)用BIM建立基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上建立適合中國(guó)施工企業(yè)的信息管理平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)BIM的本土化。然后，應(yīng)完善與BIM相適應(yīng)的法律、標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)則，并制定建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用計(jì)劃，為BIM在建筑施工企業(yè)的應(yīng)用創(chuàng)造良好的環(huán)境，使得企業(yè)可以通過(guò)BIM的采用實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)的施工作業(yè)和施工管理進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。

總之，伴隨著建筑施工企業(yè)信息化的發(fā)展，BIM技術(shù)將會(huì)受到越來(lái)越多的重視。然而，這樣一個(gè)跨時(shí)代的技術(shù)，在建筑施工企業(yè)實(shí)施應(yīng)用BIM的過(guò)程中仍然受到諸多因素的影響，使得建筑施工企業(yè)在采納和實(shí)施BIM應(yīng)用時(shí)并不是很順利。本文構(gòu)建層次分析模型對(duì)影響建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用的因素進(jìn)行分析，并根據(jù)因素權(quán)重的排序結(jié)果提出了一些建議。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)必將在建筑施工企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

［1］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.關(guān)于印發(fā)《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》的通知（建質(zhì) ［2011］67號(hào)）［K］.2011.

［2］潘佳怡，趙源煜.中國(guó)建筑業(yè)BIM發(fā)展的阻礙因素分析［J］.工程管理學(xué)報(bào)，2012，26（1）：6-11.

［3］張連營(yíng)，李彥偉，高源.BIM技術(shù)的應(yīng)用障礙及對(duì)策分析［J］.土木工程與管理學(xué)報(bào)，2013，30（3）：65-69，85.

［4］周春波.BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究［J］.青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，34（1）：51-54.

［5］張春霞.BIM技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展障礙研究 ［J］.建筑經(jīng)濟(jì)，2011（9）：96-98.

［6］郭陽(yáng)，郄恩田，李勇.基于AHP的農(nóng)村住宅舒適性評(píng)價(jià)［J］.建材世界，2014，35（1）：54-57.

Factors of influencing BIM application in construction enterprises based on AHP

QIE En-tian1，LI Yong1，2，XIONG Kai1，LIU Yuan-ming3，MA Cai-yun1
（1.School of Urban Construction，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430065，China；2.Jiangsu Metallurgical Design Institute Co.，LD，Nanjing 210000，China；3.Shanghai Jianke Engineering Consulting，Co，LD，Shanghai 200032，China）

In order to promote the application of BIM in construction enterprises，this paper studies the factors affecting the application of BIM technology in construction enterprises，focusing on the technology，economy，organization，personnel，regulations and their hierarchy through the analysis of the application of BIM in construction enterprises.We analyze affecting factors in the application of BIM by the hierarchical analysis method，and put forward the suggestions for the application of BIM in construction enterprises，to provide reference for promoting popularity of BIM in construction enterprises.

construction enterprise；BIM （Building Information Modeling）；application；influencing factors；AHP

TU 71

A

1674-9057（2016）03-0526-07

10.3969/j.issn.1674-9057.2016.03.017

2015-01-22

湖北省教育廳基金項(xiàng)目（2011204）

郄恩田 （1964—）男，副教授，建筑設(shè)計(jì)及其理論，36696371@qq.com。

引文格式：郄恩田，李勇，熊凱，等.基于AHP的建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用影響因素分析［J］.桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，36（3）：526-532.