基于決策者視角的BIM技術(shù)使用率影響因素研究

王建紅 許欣 何勁輝 張亞雙 宣萱

(河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000)

0 引言

當(dāng)前，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)得到廣泛應(yīng)用并取得一定成效[1]，但相關(guān)調(diào)查顯示，BIM技術(shù)的應(yīng)用往往是根據(jù)行業(yè)政策要求或業(yè)主要求[2]。由此可見，BIM技術(shù)使用率與決策者密切相關(guān)，分析影響B(tài)IM技術(shù)使用率的關(guān)鍵影響因素及其層次結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)具有重要意義。

梳理和分析BIM技術(shù)使用率相關(guān)研究可知，BIM技術(shù)使用率影響因素眾多。Cao等[3]通過對設(shè)計單位及承包商的調(diào)研數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)使用動機受組織性質(zhì)、項目規(guī)模及項目復(fù)雜程度的影響。耿彪[4]在對施工企業(yè)的研究中發(fā)現(xiàn)，影響B(tài)IM技術(shù)使用率的主要因素有感知技術(shù)優(yōu)勢、感知技術(shù)風(fēng)險、BIM技術(shù)提供商的能力、外部壓力、技術(shù)-組織匹配及技術(shù)-環(huán)境匹配等。呂坤燦[5]將技術(shù)接受模型與技術(shù)、組織與環(huán)境框架相結(jié)合，通過仿真模擬指出國家政策要求、BIM標(biāo)準(zhǔn)完善程度、BIM數(shù)據(jù)兼容性、同類企業(yè)競爭等8個BIM技術(shù)使用率的主要影響因素。楊高升等[6]通過識別BIM技術(shù)使用率影響因素，采用社會網(wǎng)絡(luò)分析得到兩條關(guān)鍵影響路徑。綜上所述，BIM技術(shù)使用率影響因素主要分為組織人員、經(jīng)濟、技術(shù)、政府、法律5個方面。此外，還包括決策者的個體行為，主要包括決策者的行為態(tài)度 、主觀規(guī)范及知覺行為控制[7-10]。其中，行為態(tài)度是指行為主體對進行某一特定行為的認(rèn)可程度，這里指決策者對采用BIM技術(shù)的認(rèn)可程度。主觀規(guī)范指進行某一特定行為時，行為主體感受到的外界壓力，反映了社會中的個人或組織對主體決策行為產(chǎn)生的影響，這里是指行業(yè)中的龍頭企業(yè)或重點建設(shè)項目使用BIM技術(shù)時對決策者產(chǎn)生的影響。知覺行為控制是指行為主體感知到執(zhí)行某一特定行為時的容易或困難程度，即決策者評估自己所掌握的資源與能力是否可以使用BIM技術(shù)。然而，上述相關(guān)研究并不深入具體，未指出BIM技術(shù)使用率的關(guān)鍵因素及各因素之間的相互關(guān)系。

基于此，本文采用文獻綜述法對BIM技術(shù)使用率影響因素進行識別，使用DEMATEL-ISM分析法研究關(guān)鍵影響因素及各因素層級結(jié)構(gòu)關(guān)系，旨在為BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

1 BIM技術(shù)使用率影響因素識別

采用文獻綜述法對2016—2022年中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和Web of Science數(shù)據(jù)庫進行檢索，關(guān)鍵詞為“BIM使用”“BIM影響因素”“BIM acceptance”“BIM adoption”“BIM barriers”，選取頻次大于6的9個影響因素作為主要研究對象，BIM技術(shù)使用率影響因素來源[11-17]及頻次見表1。

在分析過程中發(fā)現(xiàn)，政府和行業(yè)激勵政策對BIM技術(shù)使用率也具有重要影響，因此將兩者納入研究范圍。在此基礎(chǔ)上，增加計劃行為理論中決策者的行為態(tài)度、主觀規(guī)范和知覺行為控制三個維度，BIM技術(shù)使用率影響因素內(nèi)容解釋見表2。

2 DEMATEL-ISM模型構(gòu)建及分析

2.1 研究方法

決策與實驗室方法(DEMATEL)是由美國學(xué)者A.Gabus和E.Fontela提出的系統(tǒng)因素分析方法，通過專家打分量化計算系統(tǒng)中各因素之間的相互影響關(guān)系和影響程度。通過計算各因素原因度與中心度，分析系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素及因果關(guān)系。但是，該方法不能進行因素層次劃分，無法展示因素結(jié)構(gòu)分布。

解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)是通過分析因素間的直接二元關(guān)系，基于矩陣轉(zhuǎn)換及運算，構(gòu)建多層遞階拓?fù)鋱D，但無法分析各因素的重要程度。

基于此，本文將兩種方法相結(jié)合，既能夠進行各因素間的相互關(guān)系及影響程度分析，也可以進行各因素層次結(jié)構(gòu)劃分。

表1 BIM技術(shù)使用率影響因素來源及頻次

表2 BIM技術(shù)使用率影響因素內(nèi)容解釋

2.2 直接影響矩陣

邀請BIM技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專家對各因素間的關(guān)系進行打分。以0～4分表示兩個因素間的影響關(guān)系，0表示沒有影響，1表示較小影響，2表示一般影響，3表示較大影響，4表示非常大影響。根據(jù)專家打分結(jié)果得到直接影響矩陣，見表3。

表3 直接影響矩陣

2.3 綜合影響矩陣

采用行和最大值歸一化方法處理直接影響矩陣，計算得到行和最大值為49，依據(jù)歸一化公式得到規(guī)范影響矩陣，再通過軟件計算得到綜合影響矩陣，見表4。

2.4 DEMATEL計算結(jié)果

基于綜合影響矩陣，計算影響度(Di)、被影響度(Ci)、中心度(Mi)和原因度(Ri)，結(jié)果見表5。計算公式如下

Mi=Di+CiRi=Di-Ci

表4 綜合影響矩陣

表5 影響度、被影響度、中心度、原因度計算結(jié)果

依據(jù)表5數(shù)據(jù)，繪制原因度-中心度散點圖，如圖1所示。

圖1 中心度-原因度散點圖

2.5 可達矩陣

綜合考慮平均值和中位數(shù)等數(shù)據(jù)，閾值λ分別選取0.05、0.075、0.1、0.14，依照不同的閾值分別計算可達矩陣。當(dāng)λ=0.075時，節(jié)點度排序與中心度相近，且有利于層級結(jié)構(gòu)的劃分，由此確定閾值λ=0.075。得到可達矩陣見表6。

表6 可達矩陣(λ=0.075)

2.6 層次結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)可達矩陣劃分層次結(jié)構(gòu)，經(jīng)驗證，第一層因素為A1、A2、A3、A6、A10，同理，得到第二層因素為A8、A9、A13，第三層因素為A11，第四層因素為A4、A7，第五層因素為A5、A12。構(gòu)建BIM技術(shù)使用率影響因素層次結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。

圖2 BIM技術(shù)使用率影響因素層次結(jié)構(gòu)圖

2.7 結(jié)果分析

由圖1可以看出，BIM技術(shù)使用率影響因素主要聚集為四大類：第一類因素位于第一象限，具有較高的原因度和中心度，分別是對BIM技術(shù)的認(rèn)知A7、政府或行業(yè)主管部門的激勵政策A12，這兩個因素對BIM技術(shù)使用率影響較大，對其他因素影響也較大；第二類因素分布在第二象限，具有較高的原因度，但中心度較弱，包括經(jīng)濟效益A4、軟硬件購置成本A5、參與方信息共享A9、BIM技術(shù)互操作和兼容性A11以及法律責(zé)任歸屬問題A13，這些因素對其他因素有一定的影響；第三類因素位于第三象限，原因度和中心度都較小，包括思維和工作方式轉(zhuǎn)變意愿A8、BIM技術(shù)實施標(biāo)準(zhǔn)及工作流程A10，它們在一定程度上受其他因素影響，對BIM技術(shù)使用率有一定的影響；第四類因素位于第四象限，具有較強的中心度，容易受其他因素影響，包括決策者對使用BIM技術(shù)的行為態(tài)度A1、決策者對使用BIM技術(shù)的主觀規(guī)范A2、決策者對使用BIM技術(shù)的知覺行為控制A3、BIM教育及組織資源就緒程度A6，這4個因素對BIM技術(shù)使用率具有非常重要的影響。綜合來看，DEMATEL計算得出的因素中心度越大，說明對BIM使用率的影響度越大，因此，要特別關(guān)注位于第一、第四象限的因素。

由圖2可以看出，影響B(tài)IM技術(shù)使用率的因素間層次結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，13個因素被分為5個層級。位于最上層的5個因素是BIM技術(shù)使用率的直接影響因素，中間3層是BIM技術(shù)使用率的間接影響因素，最下層的兩個因素為BIM技術(shù)使用率的根本影響因素。具體分析如下：

(1)軟硬件購置成本和政府或行業(yè)主管部門的激勵政策是影響B(tài)IM技術(shù)使用的根本因素。這兩個因素會直接影響其他因素，是影響B(tài)IM技術(shù)使用率的本質(zhì)因素。

(2)思維和工作方式的轉(zhuǎn)變意愿、參與方信息共享、法律責(zé)任問題、BIM技術(shù)兼容性、經(jīng)濟效益和對BIM的認(rèn)知分別位于第二、第三、第四級，主要包括相關(guān)人員是否具有思維或工作方式轉(zhuǎn)變的意愿；參與方之間是否會共享自己所擁有的信息；法律責(zé)任歸屬是否明確；BIM技術(shù)本身的功能性及其所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益以及人們對BIM技術(shù)的認(rèn)知是否清晰；是否已經(jīng)了解BIM技術(shù)的使用效應(yīng)。這些因素在一定程度上受根本因素的影響，同時又影響著直接因素。例如，軟硬件的購置成本直接影響經(jīng)濟效益，政府部門的政策促使相關(guān)法律法規(guī)的完善，進而加快BIM實施標(biāo)準(zhǔn)的形成。

(3)決策者對使用BIM技術(shù)的行為態(tài)度、決策者對使用BIM技術(shù)的主觀規(guī)范、決策者對使用BIM技術(shù)的知覺行為控制、BIM教育及組織資源就緒程度、BIM實施標(biāo)準(zhǔn)及工作流程，這5個因素位于第一層，是影響B(tài)IM技術(shù)使用率的直接因素，比較容易受其他因素影響。例如，決策者的主觀規(guī)范很大程度上受政府政策影響；人們對BIM技術(shù)的認(rèn)知、BIM技術(shù)的兼容性同樣影響著決策者對使用BIM技術(shù)的感知難易程度；當(dāng)法律責(zé)任歸屬問題明確后，決策者會對BIM技術(shù)使用有良好的預(yù)期，參與方也更加愿意分享信息。

3 結(jié)語

(1)根據(jù)DEMATEL-ISM計算結(jié)果可以看出，決策者的行為態(tài)度、主觀規(guī)范及知覺行為控制是BIM技術(shù)使用率的關(guān)鍵影響因素和直接因素。決策者在決定是否使用BIM技術(shù)時更注重思維方式及工作方式的轉(zhuǎn)變，例如，在行為態(tài)度方面，當(dāng)決策者期待使用BIM技術(shù)實現(xiàn)效益增值或減少工程變更時，會增強使用BIM技術(shù)的意愿；在主觀規(guī)范方面，當(dāng)決策者感受到建筑項目普遍采用BIM技術(shù)時，會產(chǎn)生了解或使用BIM技術(shù)的意愿；在知覺行為控制方面，影響決策者的是其對自身能力的評估，主要包括BIM技術(shù)人才和企業(yè)經(jīng)濟能力。同時，上述關(guān)鍵因素也證實了決策者的個人認(rèn)知對BIM技術(shù)使用率的重要影響。

(2)DEMATEL計算結(jié)果顯示，強原因因素位于散點圖中的第一、第二象限，發(fā)揮加強這些因素的實際作用可有效提高BIM技術(shù)使用率，包括經(jīng)濟效益、軟硬件購置成本、對BIM技術(shù)的認(rèn)知、參與方信息共享、BIM技術(shù)的兼容性、政府或行業(yè)部門激勵政策、法律責(zé)任歸屬問題。

(3)決策者對使用BIM技術(shù)的行為態(tài)度、決策者對使用BIM技術(shù)的主觀規(guī)范、決策者對使用BIM技術(shù)的知覺行為控制、BIM教育及組織資源就緒程度這5個因素位于第一層級，是中心度較大的因素。應(yīng)加強企業(yè)對BIM技術(shù)的教育，培養(yǎng)更多的BIM技術(shù)人才。同時，中心度較高的因素還有政府和行業(yè)主管部門的激勵政策，因此，政府的主導(dǎo)作用也不容忽視。

(4)通過對BIM技術(shù)使用率影響因素及各因素間關(guān)系進行歸納識別，針對關(guān)鍵因素提出具體的建議對策，有助于BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用。