基于决策者视角的BIM技术使用率影响因素研究

王建红 许欣 何劲辉 张亚双 宣萱

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

0 引言

当前，BIM技术在建筑行业得到广泛应用并取得一定成效[1]，但相关调查显示，BIM技术的应用往往是根据行业政策要求或业主要求[2]。由此可见，BIM技术使用率与决策者密切相关，分析影响BIM技术使用率的关键影响因素及其层次结构关联具有重要意义。

梳理和分析BIM技术使用率相关研究可知，BIM技术使用率影响因素众多。Cao等[3]通过对设计单位及承包商的调研数据进行分析发现，BIM技术使用动机受组织性质、项目规模及项目复杂程度的影响。耿彪[4]在对施工企业的研究中发现，影响BIM技术使用率的主要因素有感知技术优势、感知技术风险、BIM技术提供商的能力、外部压力、技术-组织匹配及技术-环境匹配等。吕坤灿[5]将技术接受模型与技术、组织与环境框架相结合，通过仿真模拟指出国家政策要求、BIM标准完善程度、BIM数据兼容性、同类企业竞争等8个BIM技术使用率的主要影响因素。杨高升等[6]通过识别BIM技术使用率影响因素，采用社会网络分析得到两条关键影响路径。综上所述，BIM技术使用率影响因素主要分为组织人员、经济、技术、政府、法律5个方面。此外，还包括决策者的个体行为，主要包括决策者的行为态度 、主观规范及知觉行为控制[7-10]。其中，行为态度是指行为主体对进行某一特定行为的认可程度，这里指决策者对采用BIM技术的认可程度。主观规范指进行某一特定行为时，行为主体感受到的外界压力，反映了社会中的个人或组织对主体决策行为产生的影响，这里是指行业中的龙头企业或重点建设项目使用BIM技术时对决策者产生的影响。知觉行为控制是指行为主体感知到执行某一特定行为时的容易或困难程度，即决策者评估自己所掌握的资源与能力是否可以使用BIM技术。然而，上述相关研究并不深入具体，未指出BIM技术使用率的关键因素及各因素之间的相互关系。

基于此，本文采用文献综述法对BIM技术使用率影响因素进行识别，使用DEMATEL-ISM分析法研究关键影响因素及各因素层级结构关系，旨在为BIM技术的推广应用提供参考。

1 BIM技术使用率影响因素识别

采用文献综述法对2016—2022年中国知网数据库和Web of Science数据库进行检索，关键词为“BIM使用”“BIM影响因素”“BIM acceptance”“BIM adoption”“BIM barriers”，选取频次大于6的9个影响因素作为主要研究对象，BIM技术使用率影响因素来源[11-17]及频次见表1。

在分析过程中发现，政府和行业激励政策对BIM技术使用率也具有重要影响，因此将两者纳入研究范围。在此基础上，增加计划行为理论中决策者的行为态度、主观规范和知觉行为控制三个维度，BIM技术使用率影响因素内容解释见表2。

2 DEMATEL-ISM模型构建及分析

2.1 研究方法

决策与实验室方法(DEMATEL)是由美国学者A.Gabus和E.Fontela提出的系统因素分析方法，通过专家打分量化计算系统中各因素之间的相互影响关系和影响程度。通过计算各因素原因度与中心度，分析系统中的关键因素及因果关系。但是，该方法不能进行因素层次划分，无法展示因素结构分布。

解释结构模型(ISM)是通过分析因素间的直接二元关系，基于矩阵转换及运算，构建多层递阶拓扑图，但无法分析各因素的重要程度。

基于此，本文将两种方法相结合，既能够进行各因素间的相互关系及影响程度分析，也可以进行各因素层次结构划分。

表1 BIM技术使用率影响因素来源及频次

表2 BIM技术使用率影响因素内容解释

2.2 直接影响矩阵

邀请BIM技术领域相关专家对各因素间的关系进行打分。以0～4分表示两个因素间的影响关系，0表示没有影响，1表示较小影响，2表示一般影响，3表示较大影响，4表示非常大影响。根据专家打分结果得到直接影响矩阵，见表3。

表3 直接影响矩阵

2.3 综合影响矩阵

采用行和最大值归一化方法处理直接影响矩阵，计算得到行和最大值为49，依据归一化公式得到规范影响矩阵，再通过软件计算得到综合影响矩阵，见表4。

2.4 DEMATEL计算结果

基于综合影响矩阵，计算影响度(Di)、被影响度(Ci)、中心度(Mi)和原因度(Ri)，结果见表5。计算公式如下

Mi=Di+CiRi=Di-Ci

表4 综合影响矩阵

表5 影响度、被影响度、中心度、原因度计算结果

依据表5数据，绘制原因度-中心度散点图，如图1所示。

图1 中心度-原因度散点图

2.5 可达矩阵

综合考虑平均值和中位数等数据，阈值λ分别选取0.05、0.075、0.1、0.14，依照不同的阈值分别计算可达矩阵。当λ=0.075时，节点度排序与中心度相近，且有利于层级结构的划分，由此确定阈值λ=0.075。得到可达矩阵见表6。

表6 可达矩阵(λ=0.075)

2.6 层次结构图

根据可达矩阵划分层次结构，经验证，第一层因素为A1、A2、A3、A6、A10，同理，得到第二层因素为A8、A9、A13，第三层因素为A11，第四层因素为A4、A7，第五层因素为A5、A12。构建BIM技术使用率影响因素层次结构图，如图2所示。

图2 BIM技术使用率影响因素层次结构图

2.7 结果分析

由图1可以看出，BIM技术使用率影响因素主要聚集为四大类：第一类因素位于第一象限，具有较高的原因度和中心度，分别是对BIM技术的认知A7、政府或行业主管部门的激励政策A12，这两个因素对BIM技术使用率影响较大，对其他因素影响也较大；第二类因素分布在第二象限，具有较高的原因度，但中心度较弱，包括经济效益A4、软硬件购置成本A5、参与方信息共享A9、BIM技术互操作和兼容性A11以及法律责任归属问题A13，这些因素对其他因素有一定的影响；第三类因素位于第三象限，原因度和中心度都较小，包括思维和工作方式转变意愿A8、BIM技术实施标准及工作流程A10，它们在一定程度上受其他因素影响，对BIM技术使用率有一定的影响；第四类因素位于第四象限，具有较强的中心度，容易受其他因素影响，包括决策者对使用BIM技术的行为态度A1、决策者对使用BIM技术的主观规范A2、决策者对使用BIM技术的知觉行为控制A3、BIM教育及组织资源就绪程度A6，这4个因素对BIM技术使用率具有非常重要的影响。综合来看，DEMATEL计算得出的因素中心度越大，说明对BIM使用率的影响度越大，因此，要特别关注位于第一、第四象限的因素。

由图2可以看出，影响BIM技术使用率的因素间层次结构较为复杂，13个因素被分为5个层级。位于最上层的5个因素是BIM技术使用率的直接影响因素，中间3层是BIM技术使用率的间接影响因素，最下层的两个因素为BIM技术使用率的根本影响因素。具体分析如下：

(1)软硬件购置成本和政府或行业主管部门的激励政策是影响BIM技术使用的根本因素。这两个因素会直接影响其他因素，是影响BIM技术使用率的本质因素。

(2)思维和工作方式的转变意愿、参与方信息共享、法律责任问题、BIM技术兼容性、经济效益和对BIM的认知分别位于第二、第三、第四级，主要包括相关人员是否具有思维或工作方式转变的意愿；参与方之间是否会共享自己所拥有的信息；法律责任归属是否明确；BIM技术本身的功能性及其所产生的经济效益以及人们对BIM技术的认知是否清晰；是否已经了解BIM技术的使用效应。这些因素在一定程度上受根本因素的影响，同时又影响着直接因素。例如，软硬件的购置成本直接影响经济效益，政府部门的政策促使相关法律法规的完善，进而加快BIM实施标准的形成。

(3)决策者对使用BIM技术的行为态度、决策者对使用BIM技术的主观规范、决策者对使用BIM技术的知觉行为控制、BIM教育及组织资源就绪程度、BIM实施标准及工作流程，这5个因素位于第一层，是影响BIM技术使用率的直接因素，比较容易受其他因素影响。例如，决策者的主观规范很大程度上受政府政策影响；人们对BIM技术的认知、BIM技术的兼容性同样影响着决策者对使用BIM技术的感知难易程度；当法律责任归属问题明确后，决策者会对BIM技术使用有良好的预期，参与方也更加愿意分享信息。

3 结语

(1)根据DEMATEL-ISM计算结果可以看出，决策者的行为态度、主观规范及知觉行为控制是BIM技术使用率的关键影响因素和直接因素。决策者在决定是否使用BIM技术时更注重思维方式及工作方式的转变，例如，在行为态度方面，当决策者期待使用BIM技术实现效益增值或减少工程变更时，会增强使用BIM技术的意愿；在主观规范方面，当决策者感受到建筑项目普遍采用BIM技术时，会产生了解或使用BIM技术的意愿；在知觉行为控制方面，影响决策者的是其对自身能力的评估，主要包括BIM技术人才和企业经济能力。同时，上述关键因素也证实了决策者的个人认知对BIM技术使用率的重要影响。

(2)DEMATEL计算结果显示，强原因因素位于散点图中的第一、第二象限，发挥加强这些因素的实际作用可有效提高BIM技术使用率，包括经济效益、软硬件购置成本、对BIM技术的认知、参与方信息共享、BIM技术的兼容性、政府或行业部门激励政策、法律责任归属问题。

(3)决策者对使用BIM技术的行为态度、决策者对使用BIM技术的主观规范、决策者对使用BIM技术的知觉行为控制、BIM教育及组织资源就绪程度这5个因素位于第一层级，是中心度较大的因素。应加强企业对BIM技术的教育，培养更多的BIM技术人才。同时，中心度较高的因素还有政府和行业主管部门的激励政策，因此，政府的主导作用也不容忽视。

(4)通过对BIM技术使用率影响因素及各因素间关系进行归纳识别，针对关键因素提出具体的建议对策，有助于BIM技术的推广和应用。