信息化技术与建筑业转型升级关系研究

张爱琳，梁爽

信息化技术与建筑业转型升级关系研究

张爱琳，梁爽

当前，传统的建筑施工作业方式正逐渐被一些高新技术所颠覆。建筑施工行业正在加速转型升级，由劳动密集型向技术、知识和管理密集型转变。建筑施工行业转型升级离不开信息化技术的支持与深度应用，文章将介绍建筑业的发展现状，提出BIM技术、云计算技术和物联网等信息化技术对建筑业转型升级的促进作用。文章利用K-均值聚类方法对21个省进行聚类分析，以验证信息化技术与建筑业转型升级之间的关系。

信息化技术；转型升级；聚类

一、引言

住建部发布《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，旨在增强建筑业信息化发展能力，优化建筑业信息化发展环境，加快推动信息技术与建筑业发展深度融合。增强B IM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息化技术集成应用能力，形成一体化行业监管和服务平台，促进建筑业数字化、网络化、智能化，提升数据资源利用水平和信息服务能力。然而，随着建筑产业化在国内的逐步开展，我国建筑业、房地产业以及行业相关的企业将面对一轮新的产业升级。因此，为了使我们的整个行业形成一个转型的大环境，就要完善行业的标准和管理体制，规范市场，积极响应政策的号召，加快先进的信息化技术的应用，才能推动企业加快转型升级。

周建亮，吴跃星，鄢小非等人回顾了美国在B IM领域的发展，介绍了美国企业及高校对B IM技术的应用现状，以此来分析我国B IM技术和发展中存在的主要问题。探讨国外B IM进展对我国建筑业转型升级的启示，最终提出相关建议。

王清波，张洪艳等人针对我国大力提倡的发展低碳经济，实现节能降耗的现象，提出作为国民经济支柱产业的建筑业，长期以来由于其粗放式的管理制度，管理流程和生产工艺不规范，项目本身的复杂性，各方面协调沟通不及时，信息化技术应用水平低下等问题，正面临市场萧条，客户减少，筹资困难等窘境。文章重点阐述了信息化改造和提升传统产业的实施过程，加速实现产业转型升级。

高技术产业与传统产业的划分是一个相对的、动态的概念。随着科学技术的不断进步和新的科技成果在生产中的推广和应用，许多高新技术产业部门不断涌现出来。随着时间的推移,这些新的产业部门又将被更新的工业部门所取代，这也就决定了高新技术与传统产业之间的相互转化性。而B IM技术、云计算和物联网作为建筑业新技术，正是生产数据、展示数据、管理数据、分析数据的核心管理手段。建筑企业通过信息化技术用数据的方式和内容来管理企业、管理项目，就是助力建筑企业转型升级的抓手。

二、研究价值

目前，我国不同地区虽然已经根据各地的发展特点以及政策指导，制定相关的信息化发展规划，但是总体上缺乏理论方面的指导。在已有的理论研究方面，只是相关单位和个人对局部出现的个别现象进行分析和研究，并且仅针对于某个角度，并没有形成完善的理论研究体系。本文通过对国内外研究现状的分析，得到国际信息化技术应用先进国家的经验，结合我国的发展现状，找到阻碍我国建筑业转型升级的因素，并提出现实的理论指导意见。

云计算在建筑领域应用推广，将助力建筑企业向智能信息化生产施工模式转型。云计算在建筑领域的应用逐步深化，通过与互联网的结合，能够实现建筑生产设施的全方位监控和管理，提高施工过程的可控性。云计算服务将有利于企业构建建筑领域的垂直服务，通过信息、技术、设备和服务，实现协同办公。基于云计算先进的技术理念和业务模式，云计算的推广应用将为智能建筑的实施提供有力支撑。云计算与B IM的结合，为B IM应用提供了强大的硬件资源保障。由于B IM对硬件的要求很高，极大地限制了企业在项目层面的应用。而云平台可以共享硬件资源，整合运算处理能力。

将物联网技术与工程管理结合，运用物联网时代的各种先进技术，将感应器植入到建筑、机械、可穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，形成“物联网”，再与“互联网”和移动终端整合在一起，实现工程管理人员、施工人员与施工现场的整合，为建筑行业提供文明、安全、高效、精细化的管理方式，为施工人员提供安全的施工环境，促进建筑行业管理水平的提升。该技术为工程项目提供了一个数据信息交流沟通共享协同的数据平台，并以自身参数化和协同化的特点，将工程项目模型中各构件与建筑实体实现全方位数据共享协同关联，能方便、高效、快捷地进行整个工程项目的控制管理。

三、研究思路

（一）文章通过对选题背景，研究意义的介绍，得出现在建筑产业转型升级的重要性。结合我国相关政策的提倡，分析信息化技术对于建筑业转型升级的促进作用，从而引出要研究的课题，并提出研究思路及方法。

（二）定量测度。收集各省份信息化技术利用数据以及体现各省份发达程度的数据。利用S P SS软件中的K-均值聚类分析功能，对各省份信息化技术利用率和建筑业总产值进行分类，对其结果进行分析，并得出结论。本文收集了2016年建筑业技术装备率和2016年建筑业生产总值数据进行分析。

（三）得出结论。本文首先通过理论分析，引出建筑业信息化技术促进建筑业转型升级的思路。最终以数据分析对该思路进行验证。对结论进行分析并展望。以达到促进建筑业转型升级的目的。

四、数据分析

本文收集了21个省2016年信息技术，装备率数据和2016年建筑业生产总值的数据。信息技术装备率指建筑业企业自有机械设备净值与全部工人人数的比值，可以反映建筑业企业对信息化技术的投入情况。建筑业总产值指以货币形式表现的建筑企业在一定时期内生产的建筑业产品和提供服务的总和。二者之间有必然的联系，信息化技术投入的越多，对建筑业的生产效率越有促进作用。因此本文利用S P SS软件中的K-均值聚类和系统聚类分析功能对二者进行分析。

数据来源于中国统计局官方网站，数据中有三个变量，分别为地区、建筑业技术装备率和建筑业生产总值，这里我们选取建筑业技术装备率和建筑业生产总值，分析这两个变量之间的关系。目的在于分析建筑业信息化技术与建筑业生产率之间的相关关系。即信息技术投入越大，建筑业生产率将越高。

在S P SS分析软件中选择主菜单栏中选择“分析”→“分类”→“K平均值聚类”命令。弹出“K-均值聚类分析”对话框。将建筑业技术装备率和建筑业总产值选入变量对话框，将地区选入标注个案对话框。本文拟将地区分为4类，因此聚类数为4。输出结果表示及意义如下：

（一）表1初始聚类中心表

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如表1，给出4个初始类中心情况，分别为（27140.0,4488.90）（16009.0,5252.57）（3479.0,1849.02）和（12391.0,24785.81）。

（二）表2迭代历史记录表

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如表2，数据共迭代3次。第一次迭代后，4个聚类中心分别偏移了2890.260,2738.240,3334.271和537.761。第三类中心偏移最大，第四类中心偏移最小。第二次迭代后，4个聚类中心分别偏移了1630.736,864.252，0和0。第三类和第四类的中心没有偏移。第一类中心偏移最大。第三次迭代后，4类的中心偏移均小于系统判定标准（0.02），聚类分析结束。

（三）表3聚类成员表

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如图3，可以得到，北京、上海、天津为第一类。河南、福建、四川、湖北、湖南、河北、陕西为第二类。内蒙古、广西、黑龙江、山西、江西、安徽、云南、重庆、甘肃为第三类。浙江、江苏为第四类。上表中距离一栏表示每个个案距离它们所属类别中心的距离，距离越大表示离聚类中心越远，即表示同一类别中，该个案与其他距离较近的个案同质性较小。

（四）表4最终聚类中心表

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如图4，可以得到，最终的4个类中心情况。第一类中心坐标为（23293.7,6859.37），第二类中心坐标为（13606.4,7378.65），第三类中心坐标为（6444.3,3373.54），第四类中心坐标为（12747.5,24383.2）。

（五）表5最终聚类中心表

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如表5，可以得到，第一类与第二类中心的距离是9701.146，,与第三类中心的距离是17206.133，与第四类中心的距离是20452.539。第二类与第三类中心的距离是8205.884，与第四类中心的距离是17026.228。第三类与第四类中心的距离是21934.806。距离越大，表示两类之间的异质性越大，反之越小。

（六）表6方差分析表

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如表6，虽然这里显著性水平Sig.为0。但并不能说明各类的均值的显著差异情况，但通过该表仍可以看出隔指数的均值在各类中的差别情况。

五、结论与展望

由上面数据K-均值聚类分析，可以得出北京、上海、天津为第一类。河南、福建、四川、湖北、湖南、河北、陕西为第二类。内蒙古、广西、黑龙江、山西、江西、安徽、云南、重庆、甘肃为第三类。浙江、江苏为第四类。这样的分类。基本可以分为发达省份、较发达省份、发展中省份和欠发达省份。以第一类为代表，表示这些省份对信息化技术的投入以及建筑业总产值之间具有同质性。其聚类中心接近。其他类原理与之相同。

信息技术的创新与应用，信息资源的不断开发，改变了经济增长方式，极大的提高了传统产业的劳动生产率，也提高了传统建筑业运作模式的效率。高新技术的应用不仅仅在于节省人力，降低劳动成本，更重要的是提高了产品和服务质量，降低了废品和材料损耗，缩短了对用户需求的响应时间，提高了劳动生产率。将有助于建筑业加快转型升级的步伐。

然而我国的信息化技术大部分用于一些基础建设上，例如地质、道路、桥梁上。较少在建筑行业推广使用，因此效果并不那么显著。在建筑业转型升级进程中，信息化技术的使用起着至关重要的作用。但是目前的一些高新技术的推广使用受到阻碍。一是相关标准不够完善。二是要实现信息化技术的使用，需要很多相关基础技术的配套使用，我国正在努力实现相关信息化基础设施的建设，为建筑业信息化做更好的铺垫。我国2016年各种新兴技术在建筑业的应用比例如下图1。

图1 2016年信息系统应用新技术情况

由上图可知，我国建筑业对移动技术及远程视频监控技术的应用较为成熟，B IM技术在今年国家大力推广作用下，初现成效，B IM技术正在广泛的被各个施工企业接受，足见各个建筑企业使用B IM技术能为其带来有效的利益。然而，我国目前对物联网技术、云计算技术以及大数据存储及分析技术的应用还不够成熟。这些以互联网为依托的新兴技术，虽然在国家的大力支持推广下，仍然还没有达到先进水平，证明多数企业还未能从长远角度考虑，利用互联网技术能为建筑企业带来更为长远的和可观利益。在这种情况下，政府需要加快信息化技术的推广，同时，各个企业也应积极配合，从而为加快实现建筑业转型升级的步伐。

[1] 周建亮，吴跃星，鄢小非.美国BIM技术发展及其对我国建筑业转型升级的启示[J].科技进步与对策，2014，31(11)：31-33．

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F062.4

B

1008-4428（2017）10-143-03

内蒙古自治区自然科学基金，基于BIM技术的内蒙古藏传佛教建筑信息数字化模型实现技术的研究（2017MS（LH）0703）。

张爱琳，女，硕士，副教授，内蒙古科技大学土木学院建筑与土木工程专业副院长，研究方向：基于BIM技术的内蒙古藏传佛教建筑信息数字化模型实现技术；

梁爽，女，内蒙古科技大学管理科学与工程专业在读硕士。