基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略SWOT 分析

倪小旭

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116000）

0 引言

国内的BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术在经历了BIM1.0 时代以设计阶段应用为主和BIM2.0时代从设计阶段向施工阶段延伸后，目前国内BIM 技术已经全面迈入了3.0 时代，即以施工阶段应用为核心。而设备管理与运维做为工程项目的重要组成部分，正在经历新一轮信息化改革的考验，为了进一步落实国务院大力发展BIM 技术应用的发展战略总目标，全面提升信息化设备管理与运维技术水平，如何对设备从安装到运维全过程进行现代化管理的问题亟待解决。

目前BIM 技术已然成为设备管理与运维信息化改革的重要工具，为加快推动现代化设备管理与运维提供了强大技术支撑。随着BIM 技术在设备虚拟仿真安装和全生命周期运行维护等领域的逐步应用，在极大程度上推动了现代化设备管理与运维发展的步伐，以BIM 技术现阶段的主流应用为基础制定系统的研究方案，具体通过文献研究与专家访谈归纳出16 个影响设备管理与运维现阶段发展的关键因素，结合SWOT 战略分析模型计算分析，依据结果有针对性的给出未来一段时间国内基于BIM 技术的设备管理与运维发展应采取的战略对策，为其他有意向采用BIM 技术进行设备管理与运维的工程项目提供参考。

1 研究流程框架

SWOT 战略分析法是哈佛大学战略管理研究中心的Roussel P.A.等人于1991 年正式提出的[1]，通过这一理论有效的解决了以往SWOT 分析方法只能进行基本的定性评价[2]，精度上达不到指导某一专业领域具体应用实践的要求，在大量参考国内外BIM 设备管理与运维相关参考文献的基础上，结合Fuzzy-AHP模糊层次分析理论把16 个影响因素划分为3 层，并引入评分标度建立了判断矩阵。与此同时，为了保证评价数据的有效性采用了Matlab 软件核算矩阵最大特征值和特征向量，在对6 位行业内专家访谈、评价、打分的基础上构建战略模型，并根据结果有针对性的提出战略对策。SWOT 战略分析研究流程框架如图1 所示。

图1 SWOT 战略分析研究流程框架

2 SWOT 分析关键影响因素

对企业内部而言，BIM 技术应用与设备管理与运维的组合发展模式，有助于企业在新的一轮信息化设备管理服务竞争中掌握领先优势，特别是在设备管理与运维全过程的技术管理水平上增强企业竞争力。运用BIM 技术对设备安拆进行正向设计，能够有效保证设备运行整体稳定性，其次利用BIM 技术精细化控制设备管理与维修总体成本，然后通过BIM 技术进行安装与运维前的三维可视化施工模拟，及早发现问题解决施工重难点，最后利用BIM 信息模型对设备使用全过程进行运维管理，高效交流反馈设备使用信息，保证设备运行质量。当然企业引入BIM 技术的同时，还要面对资金投入问题，并且需要招聘或培养一定数量的BIM 相关专业技术人才，短期内的资金和人力物力投入较大，与此同时，尚未从根本上解决设备运行损耗及折旧的实际问题。

对企业外部而言，在第三次信息化工业革命的浪潮下，国内迅速发展兴起了一批拥有自主知识产权的创新型BIM 技术科技公司，这些企业在准确的把握国家大力推行BIM 技术应用的政策背景下，密切结合国内设备管理与运维现状，研发了符合国情的设备管理与运维相关BIM 软件，对设备管理水平及运行维护技术起到了明显提升作用，并且让企业能够有机会更多承接明确要求采用BIM 技术进行设备管理与运维的招投标项目。但是当施工企业引入BIM 技术后同样面临着上下游产业链还不够健全和全国各地区没有统一应用标准规范的尴尬局面，容易造成施工企业前期设备管理与运维工作量大幅增加，但经济效益上却无明显提高的窘境，造成许多施工企业没有大范围应用BIM 技术进行设备管理与运维的现实情况。

通过对使用BIM 技术进行设备管理与运维组合发展模式的国内外理论研究成果梳理，总结出了16 项基于BIM 技术的设备管理与运维关键影响因素见表1。

表1 SWOT 分析关键影响因素

3 层次结构分析

在对基于BIM 技术的设备管理与运维发展SWOT 分析基础上，运用AHP 层次分析法建立基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略层次结构[3]见表2。

表2 基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略层次结构

目标层是基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略总目标。主准则层选取SWOT 分析的4 个方向作为研究指标，次准则层是4 个方向下的16 个具体评估因素。

4 构建判断矩阵

为了能够更加精准的标度各个关键因素的影响大小，通过引入判断矩阵标度的方式对每一个影响因素予以赋值，采用影响因素之间两两对比的方式定量评价见表3。

表3 判断矩阵标度及其含义

判断矩阵代表各个关键因素的影响权重大小，基于对以上总结出的16 个关键影响因素向6 位行业内的专家进行访谈，并对照表2 进行定量评价，得到基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略关键影响因素判断矩阵见表4。

表4 战略关键影响因素判断矩阵

为了保证多位专家对同一影响因素判断结果的一致性，本文采用了Matlab R2014b 软件对判断矩阵进行一致性检验见表5。

表5 中CI=λmax-n/n-1，λmax为阶矩阵的最大特征值，CR=CI/RI，RI为平均一致性指标，四阶矩阵查表取值为0.9，当CR 小于0.1 时，说明判断结果有效。

表5 判断矩阵一致性检验结果

5 模糊综合评价

引入Fuzzy 模糊综合评价理论对基于BIM 技术的装配式建筑发展战略关键影响因素进行评估[4]，定义为很重要、较重要、重要、一般4 个等级对应4，3，2，1 进行专家打分，并把优势和机会记为正数，把劣势和威胁记为负数。计算结果见表6。

表6 关键影响因素综合力度评价

6 SWOT 总力度计算

根据SWOT 定量分析理论可知总力度计算公式如下[5]：

式中，Si、Wi、Oi、Ti 为第i 个因素的力度值，i=1，2，3……n。根据式（1）～（4），即可计算出基于BIM 技术的装配式建筑发展战略S总=0.846，W总=-0.640，O总=0.742，T总=-0.624。

7 构建战略四边形

根据计算出的4 个总力度值结合直角坐标系原理，分别画点连线形成一个四边形，即可得到基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略四边形如图2 所示。

8 确定战略类型、强度、模式

战略四边形S总、O总、W总、T总的重心坐标如下：

xi 和yi 是战略四边形S总O总W总T总的4 个角点坐标，在此基础上，即可计算出战略方位角θ。

利用反函数求解θ，并对照表7 确定战略类型。

表7 战略方位角与战略类型的对应关系

战略系数是确定战略强度的依据。计算公式如下：

ρ 的取值范围在［0，1］之间，通常选择ρ 为0.5 处做为临界点，当ρ 小于0.5 时，采取保守型战略，当ρ大于0.5 时，采取积极型战略。通过式（5）～（7）计算得出的P（0.052，0.030）点坐标位于第一象限内，战略方位角θ≈0.167π，战略系数ρ ≈0.611，大于0.5，根据上述计算结果对照图2 可知，基于BIM 技术的设备管理与运维发展战略应选择开拓型战略区的实力型战略，并采用积极型的战略措施。

9 战略对策

（1）从图2 中可以明显的看出基于BIM 技术的设备管理与维护发展战略优势明显大于劣势，机会明显大于威胁，根据战略选型结果可以得知，BIM 技术的三维可视化、信息化、集成化应用能够科学的解决设备管理与维护中的常见难题，在很大程度上能够强有力的开拓设备管理与运维的应用面及市场占有率。

图2 战略四边形

（2）从表6 中可以明显看出最大的因素力度为发展机会中的政策支持，因此各地方政府均深入贯彻执行国务院发布的相关BIM 技术应用指导意见精神，制定鼓励以BIM 技术促进设备管理与运维的政策法规，并在项目招投标加分、设备采购税费补贴等方面建立更加完善评价体系，政策激励现代化设备管理与运维发展的同时也会有利于提高企业的实际经济效益。

（3）为了能够更好的发挥BIM 技术的整体优势，完善设备管理与运维全产业链良性健康发展，应积极构建新型管理体系，充分利用信息化工具与手段做好设备管理与运维的事前控制及事中控制，避免事后控制的现象发生，为建立统一的设备管理与维护管理评价体系打下坚实的技术基础。

10 结语

未来基于BIM 技术的设备管理与运维组合发展模式必将能带动新一轮的改革创新。结合Fuzzy-AHP-SWOT 三种方法，系统分析论证了如何更好的运用BIM 技术加快促进设备管理与运维发展。然而研究仅是在理论层面进行了分析，因此还需要结合更多BIM 设备管理与运维应用的实际案例进行经验总结，这也将是下一步继续研究的重点。