信息化技術與建筑業轉型升級關系研究

張愛琳，梁爽

信息化技術與建筑業轉型升級關系研究

張愛琳，梁爽

當前，傳統的建筑施工作業方式正逐漸被一些高新技術所顛覆。建筑施工行業正在加速轉型升級，由勞動密集型向技術、知識和管理密集型轉變。建筑施工行業轉型升級離不開信息化技術的支持與深度應用，文章將介紹建筑業的發展現狀，提出BIM技術、云計算技術和物聯網等信息化技術對建筑業轉型升級的促進作用。文章利用K-均值聚類方法對21個省進行聚類分析，以驗證信息化技術與建筑業轉型升級之間的關系。

信息化技術；轉型升級；聚類

一、引言

住建部發布《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》，旨在增強建筑業信息化發展能力，優化建筑業信息化發展環境，加快推動信息技術與建筑業發展深度融合。增強B IM、大數據、智能化、移動通訊、云計算、物聯網等信息化技術集成應用能力，形成一體化行業監管和服務平臺，促進建筑業數字化、網絡化、智能化，提升數據資源利用水平和信息服務能力。然而，隨著建筑產業化在國內的逐步開展，我國建筑業、房地產業以及行業相關的企業將面對一輪新的產業升級。因此，為了使我們的整個行業形成一個轉型的大環境，就要完善行業的標準和管理體制，規范市場，積極響應政策的號召，加快先進的信息化技術的應用，才能推動企業加快轉型升級。

周建亮，吳躍星，鄢小非等人回顧了美國在B IM領域的發展，介紹了美國企業及高校對B IM技術的應用現狀，以此來分析我國B IM技術和發展中存在的主要問題。探討國外B IM進展對我國建筑業轉型升級的啟示，最終提出相關建議。

王清波，張洪艷等人針對我國大力提倡的發展低碳經濟，實現節能降耗的現象，提出作為國民經濟支柱產業的建筑業，長期以來由于其粗放式的管理制度，管理流程和生產工藝不規范，項目本身的復雜性，各方面協調溝通不及時，信息化技術應用水平低下等問題，正面臨市場蕭條，客戶減少，籌資困難等窘境。文章重點闡述了信息化改造和提升傳統產業的實施過程，加速實現產業轉型升級。

高技術產業與傳統產業的劃分是一個相對的、動態的概念。隨著科學技術的不斷進步和新的科技成果在生產中的推廣和應用，許多高新技術產業部門不斷涌現出來。隨著時間的推移,這些新的產業部門又將被更新的工業部門所取代，這也就決定了高新技術與傳統產業之間的相互轉化性。而B IM技術、云計算和物聯網作為建筑業新技術，正是生產數據、展示數據、管理數據、分析數據的核心管理手段。建筑企業通過信息化技術用數據的方式和內容來管理企業、管理項目，就是助力建筑企業轉型升級的抓手。

二、研究價值

目前，我國不同地區雖然已經根據各地的發展特點以及政策指導，制定相關的信息化發展規劃，但是總體上缺乏理論方面的指導。在已有的理論研究方面，只是相關單位和個人對局部出現的個別現象進行分析和研究，并且僅針對于某個角度，并沒有形成完善的理論研究體系。本文通過對國內外研究現狀的分析，得到國際信息化技術應用先進國家的經驗，結合我國的發展現狀，找到阻礙我國建筑業轉型升級的因素，并提出現實的理論指導意見。

云計算在建筑領域應用推廣，將助力建筑企業向智能信息化生產施工模式轉型。云計算在建筑領域的應用逐步深化，通過與互聯網的結合，能夠實現建筑生產設施的全方位監控和管理，提高施工過程的可控性。云計算服務將有利于企業構建建筑領域的垂直服務，通過信息、技術、設備和服務，實現協同辦公。基于云計算先進的技術理念和業務模式，云計算的推廣應用將為智能建筑的實施提供有力支撐。云計算與B IM的結合，為B IM應用提供了強大的硬件資源保障。由于B IM對硬件的要求很高，極大地限制了企業在項目層面的應用。而云平臺可以共享硬件資源，整合運算處理能力。

將物聯網技術與工程管理結合，運用物聯網時代的各種先進技術，將感應器植入到建筑、機械、可穿戴設施、場地進出關口等各類物體中，形成“物聯網”，再與“互聯網”和移動終端整合在一起，實現工程管理人員、施工人員與施工現場的整合，為建筑行業提供文明、安全、高效、精細化的管理方式，為施工人員提供安全的施工環境，促進建筑行業管理水平的提升。該技術為工程項目提供了一個數據信息交流溝通共享協同的數據平臺，并以自身參數化和協同化的特點，將工程項目模型中各構件與建筑實體實現全方位數據共享協同關聯，能方便、高效、快捷地進行整個工程項目的控制管理。

三、研究思路

（一）文章通過對選題背景，研究意義的介紹，得出現在建筑產業轉型升級的重要性。結合我國相關政策的提倡，分析信息化技術對于建筑業轉型升級的促進作用，從而引出要研究的課題，并提出研究思路及方法。

（二）定量測度。收集各省份信息化技術利用數據以及體現各省份發達程度的數據。利用S P SS軟件中的K-均值聚類分析功能，對各省份信息化技術利用率和建筑業總產值進行分類，對其結果進行分析，并得出結論。本文收集了2016年建筑業技術裝備率和2016年建筑業生產總值數據進行分析。

（三）得出結論。本文首先通過理論分析，引出建筑業信息化技術促進建筑業轉型升級的思路。最終以數據分析對該思路進行驗證。對結論進行分析并展望。以達到促進建筑業轉型升級的目的。

四、數據分析

本文收集了21個省2016年信息技術，裝備率數據和2016年建筑業生產總值的數據。信息技術裝備率指建筑業企業自有機械設備凈值與全部工人人數的比值，可以反映建筑業企業對信息化技術的投入情況。建筑業總產值指以貨幣形式表現的建筑企業在一定時期內生產的建筑業產品和提供服務的總和。二者之間有必然的聯系，信息化技術投入的越多，對建筑業的生產效率越有促進作用。因此本文利用S P SS軟件中的K-均值聚類和系統聚類分析功能對二者進行分析。

數據來源于中國統計局官方網站，數據中有三個變量，分別為地區、建筑業技術裝備率和建筑業生產總值，這里我們選取建筑業技術裝備率和建筑業生產總值，分析這兩個變量之間的關系。目的在于分析建筑業信息化技術與建筑業生產率之間的相關關系。即信息技術投入越大，建筑業生產率將越高。

在S P SS分析軟件中選擇主菜單欄中選擇“分析”→“分類”→“K平均值聚類”命令。彈出“K-均值聚類分析”對話框。將建筑業技術裝備率和建筑業總產值選入變量對話框，將地區選入標注個案對話框。本文擬將地區分為4類，因此聚類數為4。輸出結果表示及意義如下：

（一）表1初始聚類中心表

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如表1，給出4個初始類中心情況，分別為（27140.0,4488.90）（16009.0,5252.57）（3479.0,1849.02）和（12391.0,24785.81）。

（二）表2迭代歷史記錄表

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如表2，數據共迭代3次。第一次迭代后，4個聚類中心分別偏移了2890.260,2738.240,3334.271和537.761。第三類中心偏移最大，第四類中心偏移最小。第二次迭代后，4個聚類中心分別偏移了1630.736,864.252，0和0。第三類和第四類的中心沒有偏移。第一類中心偏移最大。第三次迭代后，4類的中心偏移均小于系統判定標準（0.02），聚類分析結束。

（三）表3聚類成員表

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如圖3，可以得到，北京、上海、天津為第一類。河南、福建、四川、湖北、湖南、河北、陜西為第二類。內蒙古、廣西、黑龍江、山西、江西、安徽、云南、重慶、甘肅為第三類。浙江、江蘇為第四類。上表中距離一欄表示每個個案距離它們所屬類別中心的距離，距離越大表示離聚類中心越遠，即表示同一類別中，該個案與其他距離較近的個案同質性較小。

（四）表4最終聚類中心表

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如圖4，可以得到，最終的4個類中心情況。第一類中心坐標為（23293.7,6859.37），第二類中心坐標為（13606.4,7378.65），第三類中心坐標為（6444.3,3373.54），第四類中心坐標為（12747.5,24383.2）。

（五）表5最終聚類中心表

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如表5，可以得到，第一類與第二類中心的距離是9701.146，,與第三類中心的距離是17206.133，與第四類中心的距離是20452.539。第二類與第三類中心的距離是8205.884，與第四類中心的距離是17026.228。第三類與第四類中心的距離是21934.806。距離越大，表示兩類之間的異質性越大，反之越小。

（六）表6方差分析表

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如表6，雖然這里顯著性水平Sig.為0。但并不能說明各類的均值的顯著差異情況，但通過該表仍可以看出隔指數的均值在各類中的差別情況。

五、結論與展望

由上面數據K-均值聚類分析，可以得出北京、上海、天津為第一類。河南、福建、四川、湖北、湖南、河北、陜西為第二類。內蒙古、廣西、黑龍江、山西、江西、安徽、云南、重慶、甘肅為第三類。浙江、江蘇為第四類。這樣的分類。基本可以分為發達省份、較發達省份、發展中省份和欠發達省份。以第一類為代表，表示這些省份對信息化技術的投入以及建筑業總產值之間具有同質性。其聚類中心接近。其他類原理與之相同。

信息技術的創新與應用，信息資源的不斷開發，改變了經濟增長方式，極大的提高了傳統產業的勞動生產率，也提高了傳統建筑業運作模式的效率。高新技術的應用不僅僅在于節省人力，降低勞動成本，更重要的是提高了產品和服務質量，降低了廢品和材料損耗，縮短了對用戶需求的響應時間，提高了勞動生產率。將有助于建筑業加快轉型升級的步伐。

然而我國的信息化技術大部分用于一些基礎建設上，例如地質、道路、橋梁上。較少在建筑行業推廣使用，因此效果并不那么顯著。在建筑業轉型升級進程中，信息化技術的使用起著至關重要的作用。但是目前的一些高新技術的推廣使用受到阻礙。一是相關標準不夠完善。二是要實現信息化技術的使用，需要很多相關基礎技術的配套使用，我國正在努力實現相關信息化基礎設施的建設，為建筑業信息化做更好的鋪墊。我國2016年各種新興技術在建筑業的應用比例如下圖1。

圖1 2016年信息系統應用新技術情況

由上圖可知，我國建筑業對移動技術及遠程視頻監控技術的應用較為成熟，B IM技術在今年國家大力推廣作用下，初現成效，B IM技術正在廣泛的被各個施工企業接受，足見各個建筑企業使用B IM技術能為其帶來有效的利益。然而，我國目前對物聯網技術、云計算技術以及大數據存儲及分析技術的應用還不夠成熟。這些以互聯網為依托的新興技術，雖然在國家的大力支持推廣下，仍然還沒有達到先進水平，證明多數企業還未能從長遠角度考慮，利用互聯網技術能為建筑企業帶來更為長遠的和可觀利益。在這種情況下，政府需要加快信息化技術的推廣，同時，各個企業也應積極配合，從而為加快實現建筑業轉型升級的步伐。

[1] 周建亮，吳躍星，鄢小非.美國BIM技術發展及其對我國建筑業轉型升級的啟示[J].科技進步與對策，2014，31(11)：31-33．

[2] 王清波，張洪艷.信息化加速建筑企業轉型升級[J].土木建筑工程信息技術，2013，2(1)：103-108．

[3] 孔令丞.我國傳統產業高新技術改造的現實意義與戰略選擇[J].石家莊經濟學院學報，2002，5(4)：329－332．

[4] 劉建.BIM助力傳統建筑企業轉型升級[J].北京中建政研咨詢中心，2016，5(3)：1-2．

F062.4

B

1008-4428（2017）10-143-03

內蒙古自治區自然科學基金，基于BIM技術的內蒙古藏傳佛教建筑信息數字化模型實現技術的研究（2017MS（LH）0703）。

張愛琳，女，碩士，副教授，內蒙古科技大學土木學院建筑與土木工程專業副院長，研究方向：基于BIM技術的內蒙古藏傳佛教建筑信息數字化模型實現技術；

梁爽，女，內蒙古科技大學管理科學與工程專業在讀碩士。