風險鏈視角下基于BIM的高速公路項目全壽命周期成本控制研究

湯京川

摘 要：隨著大數據時代的到來，BIM越來越受到工程行業的重視，如何在工程行業中應用BIM，發揮其最大優勢，成了現在的熱點問題。本文從風險鏈視角下，識別高速公路全壽命周期各階段成本風險事件，考慮基于BIM對成本風險事件進行規避或降低風險事件發生概率。通過定性與定量相結合，建立模糊層次綜合評價模型，對基于BIM開展的成本控制方案產生的效果進行綜合評價。

關鍵詞：風險識別;BIM;成本控制;風險鏈

1 研究背景

渝貴地區地理條件比較特殊，部分路段高等級公路橋隧比達到75%以上，全壽命周期成本控制歷來是該地區高速公路建設項目管理的關鍵。隨著BIM應用范圍的逐漸擴大，可推廣BIM在渝貴地區高速公路全壽命周期成本控制工作中展開應用。國內相關學者也開展了一些研究，如鐘華（2016）在《基于BIM技術在工程建設項目投資控制的研究》指出：BIM技術在項目決策階段改變了傳統工程估算模式。利用BIM技術對項目方案和財務分析工具進行科學有效的集成和調整，可以獲取建設項目方案的投資收益指標，能準確、快速地形成項目工程的建設投資估算。韓佳（2019）在《基于BIM的工程項目投資風險評價與控制研究》提到，BIM技術能幫助設計階段實現協同設計，并且運用可視化性更好地設計圖紙，從而提高設計效率。孫思培（2019）在《基于BIM技術的全壽命周期成本控制研究》中指出：BIM技術將加強對投資概預算的審查，防止擴大項目投資規模。根據上述研究，全壽命周期成本控制的主要工作是識別成本風險事件，建立風險鏈，分析風險事件之間的內在關系，力求達到降低成本風險鏈的傳導效應，從而有效地對高速公路項目全壽命周期成本起到較好的控制作用。基于以上，本文從風險鏈視角下對高速公路項目全壽命周期成本控制進行研究，同時考慮以BIM的相關功能實現對成本風險事件的管控。

2 風險識別與風險鏈建立以及基于BIM的控制措施

本文以渝貴地區高速公路項目作為研究對象，利用專家調查法、核對表法對高速公路各個階段的成本風險事件進行識別，根據識別后的風險事件之間的因果關系，得出高速公路全壽命周期成本資控制的成本風險主鏈，即各階段某一風險事件導致下一個或本階段的風險事件發生，可能誘發另一風險事件造成風險事件發生的傳導現象。

風險鏈如圖1所示。

根據識別的風險事件和風險鏈，結合BIM可實現的功能優勢，分析BIM在高速公路各階段成本風險事件可能采取的控制措施，建立基于BIM的高速公路全壽命周期成本控制方案。如表1所示：

3 模糊綜合評判

本文采用模糊層次法構建綜合評價體系，從決策階段、準備階段、建設階段、竣工驗收階段、運營階段五個階段對高速公路BIM成本控制方案進行效果評價。

3.1 評價指標體系的構建

通過分析各個階段在高速公路全壽命周期成本控制工作的決定作用，賦權各個階段的權重，構建如圖2所示的指標體系。其中準則層為高速公路全壽命過程五個階段的控制效果，指標層為各個階段的成本控制評價指標。

3.2 判斷矩陣的構建以及權重確定

邀請專家對決策層以及準則層分別進行打分，將決策層五個階段按照相對重要性賦予相應的權重，得出決策層判斷矩陣A，如表2所示。用同樣的方法得出準則層的判斷矩陣，本文不再列出。

再進行判斷矩陣的一致性檢驗：

（1）

（2）

其中：CI為計算一致性指標，RI為隨機一致性指標，為判斷矩陣的最大特征根。

根據公式1、2計算出準則層判斷矩陣A的CI為0.087 6，小于0.1的界限值，說明通過了一致性檢驗。指標層的判斷矩陣皆為2×2矩陣，CI都為0.000 0，也通過了一致性檢驗。

根據各判斷矩陣，得出了各指標的權重，如表3所示。

3.3 模糊綜合評價

3.3.1 評價步驟

建立評語集V{好，較好，一般，較差，差}，并將評語集量化（8-10]分為好，（6-8]分為較好，（4-6]分為一般，（2-4]分為較差，（0-2]分為差。針對層次分析結構中決策層建立因素集U，再分別對應指標層建立因素集U1，U2，U3，U4，U5。邀請專家對各指標進行打分，例如通過BIM能否對決策階段的路線選擇合理性指標進行優化，起到控制成本的作用。通過幾位專家的綜合打分情況得出決策階段效果、準備階段效果、建設階段效果、竣工驗收階段效果、運營階段效果各自對應的評語矩陣R1，R2，R3，R4，R5，再根據上文層次分析結構計算出的權重向量W以公式B=W×R得出模糊綜合評價結果，B=（0.673 7，0.272 5，0.192 5，0.011 25，0.05），再用各分數區間的平均值分別乘上對應的值，將結果相加，得到模糊綜合評分9.02。如表4所示。

3.3.2 評價結果

通過上述運算，基于BIM的高速公路全壽命周期成本控制效果綜合評價最終得分為9.02分，處于“好”區間，說明推廣應用BIM能夠對高速公路全壽命周期成本控制起到好的作用。根據層次分析結構計算出的權重，成本控制的主要階段主要在準備階段以及決策階段，注重初步設計、招標等過程。所以應該進一步深化BIM在項目準備、決策階段的應用，起到更好的成本作用。

4 結束語

本文主要在風險鏈視角下，基于BIM分析高速公路全壽命周期各階段成本風險的控制措施，對預期產生的成本控制效果進行評價，得到的主要結論研究可證明BIM在高速公路建設項目中整個壽命周期所包含的各個階段中的成本控制都可以起到至關重要的作用。主要基于BIM能較好的進行方案技術經濟比選，及時識別建設階段可能導致成本增加的相關風險。鑒于BIM在高速公路項目中的應用尚處于起步階段，相關研究和數據的獲取并不豐富，本文的研究還存在進一步深化的空間。同時，希望通過本文的研究也能為建設單位帶來一定的啟發，推廣BIM在高速公路項目前期決策階段的應用，充分進行方案設計比選，降低成本風險鏈的傳導效應，將能有效地對項目全壽命周期成本起到較好的控制作用。

參考文獻：

[1]曲媛.基于BIM的投資與進度管理應用[J].城市道橋與防洪，2019（6）：331-334+34.

[2]孫思培.基于BIM的建設項目全壽命周期成本控制研究[D].合肥工業大學，2019.

[3]邵美奇.基于BIM的高速公路投資控制研究[J].價值工程，2018（17）：42-43.

[4]薛彩麗.基于BIM的鐵路建設全壽命周期投資管理研究[J].鐵道工程學報，2019（11）：103-107.

[5]韓佳.基于BIM的工程項目投資風險評價與控制研究[D].桂林電子科技大學，2019.

[6]馬宇.BIM在高速公路建設項目管理中的應用研究[J].廣東公路交通，2019（2）：55-58+66.

[7]曹吉鳴，申良法，彭為，等.風險鏈視角下建設項目進度風險評估[J].同濟大學學報（自然科學版），2015（3）：468-474.

[8]葛磊蛟，張東，王旭東，等.智能電網示范工程項目評估的模糊層次分析法[J].電力系統及其自動化學報，2017（9）：54-60.

[9]劉升貴，劉巖巖.BIM技術在設計概算編制中的應用分析[J].建筑經濟，2018（3）：67-70.

[10]王青薇，張建平.基于BIM的工程投資控制研究[J].工業建筑，2011（S1）：1016-1019.