BIM技术对建筑业转型升级的影响研究

杨 苏，于 晓

(1.安徽建筑大学 经济与管理学院，安徽 合肥 230601；2.安徽省建筑经济与房地产管理中心，安徽 合肥 230601)

建筑业作为国民经济的支柱产业一直备受关注。随着我国经济的不断发展，建筑业在逐步完善，缓解了我国的就业压力；近几年建筑业迅猛发展的同时暴露出许多问题，主要表现在建筑企业和政府两个方面[1]。政府方面，政府对于建筑行业未形成规范的体系，扶持力度不够；企业方面，多数建筑企业规模较小，专业人才缺乏，建筑企业素质不高，管理层决策能力不高，没有可行的制度体系。当前建筑业面临发展低迷和竞争加剧的双重压力，建筑企业之间竞争激烈，建筑业供需严重失衡，建筑业发展市场不断萎缩。因此，建筑业亟需转型升级。

建筑业转型升级包括产业链的纵向整合、横向联合和建筑产品的创新等发展方向。针对建筑业发展方向的主要对策包括响应国家政策要求、住宅产业化、改变技术手段、加大研发投入、加快建筑工业化发展、积极推广信息化的运用等。建筑工业化是建筑业转型升级的主要方向，必须打造完整的建筑工业化产业链，提升核心竞争力；建筑产业化是建筑业转型升级的必由之路，要求企业勇于创新、积极推动建筑产业化健康发展；信息化是建筑业转型升级的强力支撑，积极将信息化运用到建筑业中，推动建筑业的跨越式发展。

BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称，通过数字化技术，在计算机中建立三维的虚拟建筑模型[2]来仿真模拟建筑物的真实信息，为项目全生命周期管理提供科学、可视化、数字化的参数信息。当前我国BIM还处在初步应用阶段，对于BIM的研究还处在理论阶段，BIM的运用还存在许多问题，包括企业管理层等对BIM技术理解不足、观念较落后、建设资金投入不足、开发等专业人才缺乏、业主和设计企业对BIM技术重视度不够、行业体制法律法规不够明确、政府扶持力度不够等[3]。BIM技术应用在我国成熟度还不够，BIM技术的发展面临诸多困难。

在发达国家和地区，BIM的行业标准的制定已经相当完善，被广泛应用在各类型的房地产开发中[4]。目前，我国很多地区已经将BIM技术运用在建筑业发展中，但是仍有很大的应用空间。目前采用BIM技术的公司已经把BIM看作是提高不同专业设计之前的协调性手段，运用BIM技术可以把不同专业的设计模型聚集在一起。合理运用信息技术可以提高建筑业管理能力和水平，解放和提升建筑业生产力和生产效率。以BIM技术为代表的信息技术是推进建筑业供给侧改革的重要手段，BIM技术构建的是项目全生命周期的信息，被广泛应用在建设项目的设计、施工和运维阶段[5]，BIM技术可以把不同专业的设计模型聚集在一起。因此，在确保信息安全的前提下，把建筑业BIM技术推向新高度，为建筑业转型升级做出新贡献。

通过研究BIM技术在建筑业中的应用，总结出BIM技术对建筑业转型发展的影响因素，并且运用因子分析法进行了实证分析，结果显示BIM对建筑业转型升级的影响主要体现在5个方面，进一步提出了BIM技术更好服务于建筑业转型升级的对策建议。

1 BIM对建筑业转型升级影响程度的实证分析

1.1 样本选取与数据收集

以建筑业为研究对象，通过问卷调查方式收集数据。大量阅读国内外研究BIM对建筑业影响的相关文献，总结出BIM对建筑业的主要影响，从而提取出23个关于BIM技术对建筑业发展的影响指标。将23个指标做成调查问卷，对建筑业和BIM有关单位发放问卷进行统计分析。研究的BIM技术对建筑业的影响难以从数据库或者企业年报等公开资料获取，所以以问卷形式获取相关数据。

问卷分为两部分，第一部分是被调查对象的工作情况以及对BIM和建筑业的认知情况。第二部分是BIM技术对我国建筑业不同方面的影响评价。第一部分目的是考察被调查人员对BIM的了解程度；第二部分目的是根据“BIM技术对我国建筑业的不同方面的影响”层次结构，采用五级评判指标，并用1～5的数值来表示，最后确定BIM对建筑业发展的影响以及影响程度。

此次研究主要围绕BIM技术与建筑业的相关内容展开，两者都具有较强的专业性，为了数据的可靠性完整性和真实全面地反应现实情况，本次问卷调查的对象是从事建筑行业和BIM工作的相关人员，问卷调查针对政府部门、建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、勘察单位、BIM咨询企业和高校及科研机构等进行。

将问卷上传至问卷星网站，借助网络传播，如BIM群、BIM软件群、建筑单位群等进行数据收集。本次问卷调查总共收回问卷108份，剔除行业等不符合标准的问卷27份，共得到有效问卷81份。本次问卷调查的统计情况如表1所示。从表1中可以看出，问卷中的企业均有涉及，且不同企业类型的人数相差无几，说明本问卷一定程度上较好地反映了BIM技术在建筑业的应用现状。BIM项目参与个数主要集中在0～3个,占总数的77.77%，对BIM有很好了解仅占41.97%，说明现阶段BIM的推广力度远远不够，对于BIM的研究还处于理论阶段，与实际情况相符合。

表1 问卷统计分析表

1.2 变量与测量

信度分析是衡量分析工具可靠性的一种分析方法，目前最常用的信度分析方法是Cronbach's α信度系数，α大于0.9表明信度很好，α在0.8～0.9之间表明信度比较高，α在0.7～0.8之间表明是可以接受的，α在0.6～0.7之间表明需要进行修正，α小于0.6则需要对表认真修改或者重新设计[6]。

研究采用SPSS 22.0软件对问卷中的BIM对建筑业的影响指标进行信度分析，结果如表2所示，从表2中可以看出，23个指标的α系数为0.979，说明设计问卷的可靠性非常高。

表2 信度分析表

效度分析是检验调查问卷数据的有效性的一种方法，即测量本次调查问卷各变量的有效程度。在信度检验修改量表的基础上，利用SPSS 22.0软件首先进行KMO样本测度和Bartlett球体检验，检验结果如表3所示。本次调查问卷样本整体KMO测度值为0.925，大于临界值0.8，说明数据效度高。Bartlett球体检验显著性概率为0.000，小于0.001，说明差异显著。

运用因子分析方法，通过正交旋转观察各因子的载荷情况。因子载荷均大于0.5临界值,且累计方差解释率为81.140%，说明本次调查问卷选取的指标对于研究的解释能力较强，可以做进一步研究。

表3 KMO和Bartlett的检验表

1.3 结果分析

在收回的81份调查问卷中，39.51%的被调查者认为建筑业转型升级是非常必要的，53.09%的被调查者认为是必要的，而只有2.47%的被调查者认为没有必要；此外，在81位被调查者中，认为BIM对建筑业转型升级的影响非常大的占38.27%，认为影响比较大的占51.85%，而认为没有影响的仅占1.23%。通过此次问卷可知建筑业转型升级是必要的，而且中国建筑业与建筑企业必须积极转型升级才能赢得生存和发展空间。BIM技术的应用是推进建筑业信息化的重要手段，对于建筑业转型升级是必不可少的。

对调查结果进行因子分析，结果如表4所示，可以得到BIM技术对建筑业影响的5个主成分因子，能够解释BIM对建筑业影响的81.140%的信息。

通过因子载荷系数对因子进行分类如表5所示，可以得出：

(1)因子1包括BIM可以准确表达建筑物的几何数据及非几何属性；BIM三维展示有助于项目不同阶段的工作协调；可以提升设计效率、减少设计失误；通过BIM进行模拟可以有效提升项目的技术性等，并且4个指标的载荷都超过了0.5，对其有很好的解释力，将该因子命名为技术影响。

(2)因子2包括可以有效避免建设费用的增加；可以大大减少返工损失；可以提高资金利用效率；便于建设单位及时支付进度款，避免不必要的损失；可以提高设计院的经济效益；可以提高施工单位的经济效益；有效降低运维单位的人员成本和赔付成本等，并且7个指标的载荷都超过了0.5，对其有很好的解释力，将该因子命名为经济影响。

(3)因子3包括可以大大提高读图效率和精度；解决项目海量的数据统计分析任务；对信息进行同步管理，及时进行修正；有利于对施工进行精细化管理；便于对人员和机械的分配和管理等，并且5个指标的载荷都超过了0.5，对其有很好的解释力，将该因子命名为管理影响。

(4)因子4包括BIM提高设计质量；可以提高设计变更的工作效率；有利于对复杂节点的把控；可以对工程质量进行事前控制等，并且4个指标的载荷都超过了0.5，对其有很好的解释力，将该因子命名为质量影响。

(5)因子5包括可以减少设计变更；减少在施工过程中的停工和窝工；可以整体把控施工进度等，并且3个指标的载荷都超过了0.5，对其有很好的解释力，将该因子命名为工期影响。

表4 因子分析表

表5 旋转因子载荷矩阵表

分析结果显示，BIM技术对我国建筑业的影响主要包括技术影响、经济影响、管理影响、质量影响和工期影响。通过因子分析可以得到BIM技术对建筑业5个方面的影响程度，从高到低依次是经济影响、管理影响、质量影响、技术影响和工期影响。

2 BIM技术更好服务于建筑业转型升级的对策建议

从分析结果可以看出BIM技术对于建筑业转型升级影响最大的是经济方面和管理方面，合理运用BIM技术，有利于参与各方经济的节约和合理利用以及对施工过程的管控和人员的合理分配。对于质量、管理和工期方面的影响也是不容忽视的。为了BIM技术更好地运用于建筑业转型升级中，必须采取相应的措施。

2.1 加大BIM宣传力度

BIM技术是当今建筑业最为关注的信息化技术，现阶段BIM技术正在欧美国家积极地研究和推广使用，美国建筑行业已经基本形成一套成熟的BIM应用体制，BIM软件迅速发展，在建筑企业的应用已经相当普及[7]。我国BIM技术的起步相对较晚[8]，但是我国住建部和各省市相继出台了BIM的有关政策，BIM技术的推广与普及速度较快，BIM技术在我国的应用已初见成效，但是还不够成熟，大多数研究还处于理论阶段，未形成一套完整的应用体制。

由分析结果可知，BIM技术可以真正解决复杂工程存在的问题，BIM技术对建筑业的影响表现在技术、经济、管理、质量、工期等各个方面，在技术创新、管理创新和质量控制方面起到不可替代的作用。为了建立适合我国实际情况的BIM技术并积极推广，可以从三个方面展开[9]，首先发挥政府部门的导向作用，通过下达文件、开展讲座等形式对BIM技术进行宣传；其次发挥行业协会的引领作用，通过建立BIM标准体系、举办BIM大赛等方式对BIM技术进行推广；最后发挥高校的人才培养优势，通过开设BIM相关课程、建立BIM技术相关教育体系、参加BIM大赛等形式促进BIM技术的宣传和推广。

2.2 增加BIM的投入

分析结果显示，BIM技术可以运用在项目的全生命周期。目前，BIM在我国处于初步应用阶段，对于BIM的研究还在理论阶段[10]，BIM的运用存在许多问题。政府可以通过增加专项资金的投入，鼓励企业和高校积极开展BIM相关宣传和应用，培养BIM专业人才；或者通过设立BIM相关的科研项目，支持开展技术研发，加强对BIM的研究。BIM技术对建筑业的影响表现在技术、经济、管理、质量、工期等各个方面，BIM技术的运用可以大幅提升项目管理能力和企业竞争力；企业加大对BIM的相关投入，业主方从规划设计开始采取措施，鼓励项目参与各方积极应用BIM技术，并在各个阶段聘请多个BIM专业顾问负责BIM技术的实施[11]；设计单位和施工单位积极投入到BIM技术的推广和应用中，充分发挥BIM技术的优势，提高工程质量和经济效益，确保项目的成功实施。企业和高校加大BIM相关人员的投入，鼓励并且引导相关人员积极投入到BIM的学习和应用中，深入学习BIM相关知识，熟练操作相关软件。通过增加BIM软件的投入，满足建筑业对BIM软件功能的定制化需求。BIM软件的优势体现在优化性、协调性、可视化3个方面[12]，BIM软件的运用可以有效缩短工期、降低成本、提高工程质量，因此增加BIM软件资金和人员投入可以加快BIM技术的发展。

2.3 增强BIM的运用

BIM技术在建筑业的应用非常广泛，可以用在项目的全生命周期[13]，在规划阶段用于建设单位寻找效益最大化的方案；在设计上实现的是三维建筑模型，提高设计效益和质量；在施工上可以进行施工进度计划，提高施工质量，减少施工中人力物力和机械使用的浪费，有效节约成本；在运维上可以查漏补缺，对资源进行有效管理，实现建设项目的增值。招标时可以用BIM建模展示，运用BIM技术进行碰撞检查、综合管理等，提高质量降低风险[14]。BIM技术可以用在施工单位、设计单位、勘察单位等项目参与各方；BIM技术将会解决建筑业数据存储的难题，建筑业将进入“大数据”时代；BIM技术可以提供智慧城市建设的基础数据，有利于加速智慧城市的建设；BIM技术将与物联网结合，实现项目智慧运营和维护。

住建部2016年发布的《2016～2020年建筑业信息化发展纲要》指出，“十三五”时期，全面提高建筑业信息化水平，增强并且深入研究BIM等信息技术的运用，普及应用BIM进行设计方案的性能分析、成果交付和可视化沟通等，加强信息技术在装配式建筑中的应用，加强BIM在建筑工程设计、生产、运输、装配及全生命期管理的运用。建立基于BIM等技术的云服务平台，实现参与各方之间各阶段、各环节的协同工作。

政府将加大对BIM技术的扶持和推广力度，建筑业也会加大对BIM技术的投入和使用，BIM技术在建筑业的广泛应用是大势所趋，并且应用形式更加广泛。从分析结果可以看出BIM技术对于建筑业转型升级影响最大的是经济方面和管理方面，合理运用BIM技术有利于参与各方经济的节约和合理利用以及对施工过程的管控和人员的合理分配。对于质量、管理和工期方面的影响也是不容忽视的。总之要加强BIM技术在建筑业的应用，从而加快建筑业的转型升级。

3 结语

以往学者关于建筑业转型升级的研究多从静态角度出发，从单一视角探讨建筑业发展和建筑业转型升级的路径和对策。研究的创新点和特色包括研究内容和研究方法的创新。

(1)研究内容创新。现阶段BIM技术与建筑业转型升级都是国内比较热门的研究课题，但都是对BIM技术和建筑业转型升级的理论、应用和发展方向的研究，从单一视角探讨建筑业发展和建筑业转型升级的路径和对策。在前人研究的基础上，对BIM技术对建筑业转型升级的影响因素以及影响程度进行了分析和探讨，根据分析结果提出了BIM技术更好应用于建筑业转型升级中的对策建议。

(2)研究方法创新。目前，对于BIM技术在建筑业转型升级中的应用处于理论研究阶段，关于建筑业转型升级的研究多从静态角度出发。在理论研究的基础上，运用SPSS软件对数据进行效度和信度分析，然后运用因子分析方法对数据进行统计分析，得到BIM技术对建筑业转型升级的影响程度。将定性研究与定量研究相结合，有助于较为客观准确地评价BIM技术对建筑业转型升级的影响。

对建筑业而言，转型升级有助于改变发展方式，提高发展水平；对建筑业转型升级而言，BIM技术是不可或缺的。企业应该积极引进BIM技术的运用，BIM技术在项目全生命周期的运用有利于项目参与各方提升发展水平，提高经济效益。同时，未来研究也有几个方面值得深入探讨：研究对象是建筑行业和BIM技术相关单位，对于其他行业来说是否适用还有待研究；研究采用问卷调查法，收集到的数据带有主观色彩，后期可以通过在企业的实践中获取较客观的数据进行研究。