1 绪论
1.1 研究背景与问题的提出
目前，我国建筑业任然存在着高污染、高能耗的问题。企业的盈利空间小，根据2018 年《财富》发布的世界 500 强报告显示，2017 年中国建筑企业的净利润为 1.84%，国外建筑企业的净利润为 4.68%。建筑业大部分还继续着应用 CAD 技术的传统施工模式，传统施工模式基于纸质版，存在流程繁琐、信息资料获取困难，生产效率低等问题。从国家绿色节能的理念、企业生存、建筑业发展等需要出发，建筑业已经不适应目前社会的发展，建筑业亟需变革。
参考发达国家建筑业的经验和我国制造业的经验，引入BIM（Building InformationModeling，BIM）技术，这可以解决建筑业绿色节能、企业生存、落后的施工模式等问题，实现建筑的转型。BIM 技术能将分离的信息集成化，能打破信息孤岛，能使建筑信息在建筑全生命期无损传递，实现项目信息的高效利用。BIM 技术辅助项目施工使得现场施工简单高效，BIM 技术辅助管理项目目标使得目标管理有组织、有计划、更科学合理。BIM 平台能为业主方、设计方、施工方、监理方、运营方等项目参建方提供项目信息共享、协同合作、交流沟通等服务。因为 BIM 技术存在种种优点，所以 BIM 技术的应用能使建筑业由传统模式向信息化转变。
BIM 技术最早开始于美国，2003 年美国总务管理局就推出了 3D-4D-BIM 技术，后续还相继发布了系列 BIM 指南[1]。2006 年美国陆军兵工团发布了为期 15 年的 BIM发展路线规划，在规划中承诺未来所有军事建筑项目都将使用 BIM 技术[2]。在英国，政府强制要求建设工程项目应用 BIM 技术，2011 政府颁布的 BIM 政策要求在 2016年末实现建筑业全方面协同应用 BIM 技术，并且应用 BIM 技术管理项目文件[3]。在新加坡，政府在 2000~2004 年间开发出世界上第一个自动化审批系统。在 2011 年，建筑管理署发布了新加坡 BIM 技术的发展规划，其中明确建筑业在 2015 年前广泛使用 BIM 技术[4]。在韩国，2010 年 4 月政府发布了 BIM 路线图，其中指出 2016 年前所有的公共项目都应用 BIM 技术，同年 12 月还颁布了《设施管理 BIM 应用指南》。
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1.2 研究意义
在国家大力推行 BIM 技术的情况下，建筑行业各参与单位已经开始应用 BIM 技术，尤其以施工单位应用得多。BIM 技术能提高项目生产效率和能给项目带来效益是大多建筑参与者的共识，目前，已经有些关于 BIM 技术应用效益评价的研究，有的是定性研究，有的是站在不同参与方、不同项目阶段的部分效益指标定量研究，没有对 BIM 技术应用效益评价指标全部定量的研究，尤其是针对间接效益指标的量化研究。因此，本文将采用问卷调查法对 BIM 效益指标之间的影响关系以及程度进行调查。利用集成 DEMATEL-ISM 法对数据进行处理，得到各数据的中心度、原因度，并且构建出 BIM 效益指标多级递阶有向结构图。然后通过问卷调查法对效益指标应用效果进行评分，结合模糊综合评价法构建 BIM 效益综合评价模型，得到项目 BIM技术应用效益的综合评价。基于以上两种方法，引入间接效益值公式，估算每项效益指标代表的效益值，得出项目应用 BIM 技术的总效益值。本文研究意义如下：
1、估算 BIM 技术应用的效益
国内外研究 BIM 效益多数都限于定性研究。本文运用集成 DEMATEL-ISM 法、模糊综合评价法以及引入的间接效益值公式对施工方应用 BIM 技术进行定量分析，不但能评价项目 BIM 应用的综合效益，还能估算出项目应用 BIM 技术产生的效益值，让施工总承包企业明确的知道 BIM 应用的投入和产出情况。
2、为项目 BIM 应用后评价提供方法
本文的研究脉络是建立效益评价指标体系、分析效益指标间相互关系、评价项目BIM 应用综合效益和估算 BIM 效益值、提出建议。这是一套完整的评价体系，施工企业可根据项目 BIM 应用的实际情况增删指标，运用此评价体系对项目应用 BIM 技术进行项目后评价，能得出一份全面、详实的评价报告。
3、为施工方提高 BIM 技术应用效益提出建议
通过本文建立一套完整的 BIM 效益评价体系对项目应用 BIM 技术的情况进行分析。针对应用良好之处继续保持，不足之处则提出改进建议，统计企业所有应用 BIM技术的项目的建议，形成有针对性的建议手册，施工企业根据建议手册改进便可提高企业 BIM 应用的效益。
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2 BIM概念及效益评价相关理论基础
2.1BIM概述
2.1.1BIM定义
建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)的概念最早是由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院（Georgia Tech College of Architecture and Computing）的查尔斯·伊斯曼（Chuck Eastman）教授提出的，“建筑信息模型是将一个建筑建设项目在整个生命期内的所有几何特性、功能要求与构件的性能信息综合到一个单一的建筑模型中，而且还包括了施工进度、建造过程、维护管理等过程信息”[24]。随着欧美的学者和从业人员对 BIM 的认识不断深入，Reefman R J B 和 Nederveen S V[25]教授给 BIM 定义是：BIM 是建筑信息技术，是使建筑与信息技术相结合的新兴技术工具，将给建筑业带来新的技术变革。我国政府发布的《建筑信息模型应用统一标准》中对BIM 的定义是：BIM 是全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达[26]。我国何清华，钱丽丽，段运峰[27]等学者认为 BIM 是一种信息技术在建筑业的应用，代表的是一种全新的理念和技术，正在引发建筑行业又一次新的技术革命。
BIM 不只是模型,更是建模过程的信息应用。模型是应用 BIM 技术建立的虚拟的建筑，虚拟建筑集成了所有的信息，其中不只包括模型几何信息，也包括进度和模型组成的 4D 模型，进度、成本和模型组成的 5D 模型，还包括其他和模型所组成的 6D、7D 乃至 nD 的模型[28]。建模过程是指模型从设计阶段传递到施工阶段再传递到运营维护阶段。在模型传递的过程，由不同阶段的建设方增加工程项目相关建筑信息，直到运营维护阶段集成项目全生命周期所有的工程项目信息。集成工程项目数据信息的模型相当于一个沟通平台、资源共享平台，为各参建单位提供信息资料的共享服务。
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2.2BIM效益评价的内容与常用评价方法的分析
2.2.1 建设项目BIM效益评价的内容
1、我国建设项目经济评价内容
目前，根据查阅的有关资料可知建设项目的效益评价的主要内容是生产经营和发展[17]。
生产经营最主要是考量财务收益，财务收益的评价属于经济中财务评价。财务评价是按照如今使用财税制度和价格体系，估算项目的成本和效益，衡量项目的盈利能力、竞争性能和抗风险性能，以此断定项目的财务可行性。本文对施工方 BIM 技术效益的评价研究是从项目和企业的角度出发，属于经济评价中的财务评价。
根据《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》以及查阅的相关建设项目财务评价文献[34]，可知建设项目的财务效益的衡量主要从盈利能力、偿债能力、财务生存能力、发展能力、应变能力等 5 个方面考虑。盈利能力的指标主要是从企业回收投资的时间和投资的收益率、利润率、净现值等内容进行建立。偿债能力的指标主要是指企业负债、还本付息等内容进行建立。财务生存能力的指标主要是从企业本期内净现金流和累计盈余资金等内容进行建立。发展能力的指标主要是从企业的资本、总资产和销售额等内容进行建立。应变能力的主要指标主要是从企业应对市场价格和政策的敏感性等内容进行建立。另外，除了从财务方面评价建设项目的效益外，还需要从发展的角度出发进行评价，发展具体包含了运作、员工发展、产品、技术水平等 4 个方面。运作方面的指标主要是从市场、计划、合同、机械设备、预算等内容进行建立。员工发展方面的指标主要是从员工的培训、技术能力和流动性等内容进行建立。产品方面的指标主要是从产品性能的合格、优等的比率以及产品的生产数量、销售数量、售后数量、价格等内容进行建立。技术水平方面主要是从信息和信息系统等内容进行建立。
表 2. 1 信息技术的效益评价指标
3 施工方 BIM 技术应用效益评价指标体系的构建......................... 15
3.1 BIM 效益评价体系的构建流程................................... 15
3.1.1 BIM 效益评价体系的构建原则............................ 15
3.1.2 BIM 效益评价体系的构建思路............................. 16
4 施工方 BIM 技术应用效益评价研究.................................... 27
4.1 施工方 BIM 技术应用效益评价流程............................ 27
4.2 基于集成 DEMATEL-ISM 方法效益评价模型的构建..............................27
5 施工方 BIM 技术效益案例分析.................. 40
5.1 项目概况.................................40
5.2 BIM 技术在项目中的应用..................................... 40
5 施工方BIM 技术效益案例分析
5.1 项目概况
东西湖文化中心坐落于武汉市东西湖区吴家山，被列为湖北省重点建设项目。项目总建筑面积 15.26 万 m2，其中地上建筑 9.83 万 m2，地下建筑 5.43 万 m2。由剧院、文化馆、档案服务中心、市民阅读中心、文化创意产业中心、博物馆科技馆六个造型各异的单位工程围绕中心的内部庭院组成，如图 5.1 所示。项目工期紧，单体数量多，功能分区复杂，而且还存在钢骨柱、超大跨度钢结构桁架、复杂幕墙等施工重点难点，为了满足建设项目的要求，提升项目管理的水平，施工总承包企业委托 BIM 咨询机构在项目的施工阶段提供 BIM 技术应用的咨询服务，辅助施工和管理。
图 5. 1 东西湖文化中心项目效果图
6 结论
6.1 结论
大部分企业反映 BIM 技术应用存在效益不明显以及衡量难的问题，通过对 30 个应用 BIM 技术的项目进行统计分析，发现实际项目 BIM 应用价值很大，但是案例中总结的 BIM 应用效果远不足以说明 BIM 技术应用效益，其中原因是 BIM 应用中产出的间接效益由于无法衡量而被忽略。然而文献中关于间接效益则通过效益指标表达的很清楚。本文通过构建施工方 BIM 技术应用效益评价指标体系并选取集成DEMATEL-ISM 法和模糊综合评价法评价 BIM 技术应用效益尤其是量化间接效益指标的效益，成功的解决施工方 BIM 技术应用的问题，本文的主要结论如下。
1、施工方 BIM 技术应用效益指标体系由 14 个指标组成，其中财务、产品、组织、管理、战略五个方面包含的指标分别为 1 个、6 个、2 个、2 个、3 个，而且这五方面的权重依次是 0.086、0.352、0.155、0.163、0.244。由权重可知，施工方 BIM 效益主要集中在产品、战略两方面。产品是 BIM 应用直接产生的效益，属于基础的效益。战略层是 BIM 应用间接作用产生的效益，属于顶层的效益。
2、通过集成 DEMATEL-ISM 法对效益指标体系进行分析，结果显示，其中有 10个原因指标，4 个是结果指标，说明大部分指标主动性更强。提高质量、节约成本、提升客户满意度、员工培养、提高竞争优势、有利于项目决策等 6 个指标的权重之和为 0.508，说明这 6 个指标在 BIM 技术应用效益评价体系中具有很高的重要性。进一步分析效益指标间的关系，构建出由 5 个层级组成的 BIM 效益指标多级递阶有向结构图，从图中发现底层是投入最大、产出最少的层级，往上层级则逐渐相反，5 个层级具有层层促进的作用，如果各层级信息数据流动顺畅，将发挥出最佳的促进作用，那么最终收获 BIM 效益将远远大于已经获得的。由此可见，施工企业应重视信息数据的流通工作。
参考文献（略）