基于SNA法的建筑工程BIM技術應用障礙因素體系研究

白云環 劉福江

(1.甘肅第四建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅建投科技研發有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

建筑業作為國民經濟的支柱產業之一，對于我國的社會經濟發展具有重要的推動作用。隨著勞動力成本不斷上升和行業利潤率的持續下降，建筑業高速發展的現狀與相對落后的管理之間的矛盾日益突顯。在可持續發展戰略的要求下，建筑業對于數字化發展的要求越來越高，而BIM技術作為建筑企業數字化發展的核心手段得到了廣泛應用。BIM技術的應用實現了建筑工程全生命周期內的信息集成與共享，有利于解決建筑項目管理數字化程度低等問題，進而有助于解決建筑工程可能出現的質量缺陷、成本超支及進度延誤等問題，能夠有效提高建筑工程管理質量與效率。因此，BIM技術也被視為提升建筑工程精細化管理的有效手段。

雖然BIM技術的應用優勢顯著，但由于BIM技術應用的復雜性、建筑工程項目的差異性等問題，在實際的建筑工程實施過程中，BIM技術應用的深度與廣度尚且不足。大部分施工企業應用BIM技術的推動力在于政府和業主[1]，項目的BIM技術應用總體水平與應用層次不高[2-3]。因此，BIM技術在建筑工程中的應用面臨極大挑戰。由此可見，有關建筑工程BIM技術應用障礙因素的研究對于促進BIM技術的應用具有重要作用。

社會網絡分析法(SNA)是用于分析網絡個體之間的關系結構及其屬性的規范和方法[4-5]，既能表現網絡結構的整體與局部特征，又能反映個體在整體中的位置及其對網絡整體的影響程度。隨著SNA理論研究的不斷深入，SNA法的應用范圍越來越廣泛，與復雜科學、物理、信息科學及交通運輸學等學科領域也有了密切的聯系。近年來，有專家學者將其引入工程管理研究，如楊高升等[6]利用SNA法分析了工程組織采用BIM技術的提升路徑；秦旋等[7]基于SNA法構建了綠色建筑項目的風險網絡；吳秀宇等[8]利用SNA法研究了PPP項目合同履約風險及擴散路徑；趙蓉英等[9]對SNA法在裝配式建筑綠色供應鏈風險分析的應用進行了探討。

基于此，本文以建筑工程BIM技術應用障礙影響因素為研究對象，通過文獻查詢、專家咨詢及現場調研構建建筑工程BIM技術應用障礙因素指標體系，采用德爾菲法確定各應用障礙因素間的關系，形成鄰接矩陣，進而利用SNA法構建以各應用障礙因素為網絡節點、各因素之間的關聯關系為網絡節點連線的建筑工程BIM技術應用障礙因素體系網絡，從宏觀(整體)與微觀(節點)兩個層面展開分析，探討各因素之間的內在聯系并識別其中的關鍵影響因素，可為BIM技術的推廣應用提供理論依據。

1 BIM技術應用障礙因素識別

基于對相關文獻的梳理與分析，遵循全面、系統、科學的原則，依據應用環境、組織管理、技術手段、經濟成本4個維度構建BIM技術應用障礙因素體系，見表1。

表1 BIM技術應用障礙因素體系

2 SNA模型構建

2.1 鄰接矩陣形成

以識別出的16個BIM技術應用障礙因素為節點，設計機構化問卷。其中，1表示因素Fi會對因素Fj產生直接影響，0表示因素Fi對因素Fj無直接影響。邀請5名BIM技術領域相關專家進行評價打分，運用德爾菲法確定各障礙因素之間的影響關系，形成鄰接矩陣，如圖1所示。

圖1 鄰接矩陣圖

2.2 模型系統可視化

利用UCINET 6軟件對BIM技術應用障礙因素鄰接矩陣進行處理，以各障礙因素為節點，以各障礙因素的影響關系為連線，構建BIM技術應用障礙因素體系社會網絡圖，如圖2所示。

圖2 BIM技術應用障礙因素體系社會網絡圖

由圖2可以看出，BIM技術應用障礙因素網絡為16個障礙因素的關系網絡結構圖。為進一步分析關鍵障礙因素及各因素間的影響關系，應用UCINET 6軟件對網絡關系圖的整體及節點各因素進行定量分析與討論。

3 分析與討論

3.1 模型整體分析

根據圖1和圖2相關數據，利用UCINET 6軟件的網絡分析功能對BIM技術應用障礙因素網絡進行整體分析，得出整體網絡的基本信息分析結果，見表2。

表2 BIM技術應用障礙因素網絡整體基本信息

從表2可以看出，BIM技術應用障礙因素網絡由16個節點及31條聯系構成；網絡直徑(也稱最大測地距離，即網絡圖中節點到距離其最遠節點的步數最大值)為4。換言之，沒有一個BIM技術應用障礙因素傳遞到其他任何障礙因素的距離會超過4。同時，網絡節點平均步距為1.793，即BIM技術應用障礙因素網絡中一對因素{Fi，Fj}平均經過1.793步即可完成傳遞，這表明BIM技術應用障礙因素之間影響路徑短、傳遞速度快。網絡密度是指網絡現有連接與所有可能的連接(不一定為真實連接)的比值，計算公式為

中美洲墨西哥和多米尼加琥珀形成時代大約是新生代晚第三紀漸新世至中新世的原生礦床的砂巖中。加勒比海中大安的列斯群島上的伊斯帕尼奧拉島，屬于熱帶雨林和草原氣候，多米尼加琥珀其成分中不含有琥珀酸。最出名的就是多米尼加藍珀，擁有純正的蜜黃色體色，在太陽光或白熾燈下顯藍色。

(1)

式中，D為網絡密度；K為現有連接的個數；n為節點總個數。

網絡密度主要用于表征網絡節點之間的連接程度，密度越大，表明網絡節點之間的關系越密切，其取值范圍為[0,1]。經計算可知，BIM技術應用障礙因素網絡的網絡密度為0.129，處于較低水平，表明BIM技術應用障礙網絡的節點之間的傳遞長度較短，但傳播路徑并不復雜。

3.2 節點分析

中心性主要用于描述節點在網絡中的中心程度[9]。常用的中心性主要有點度中心性、中介中心性及接近中心性，其衡量指標依次為點度中心度、中介中心度的及接近中心度。BIM技術應用障礙因素網絡節點中心度見表3。

表3 BIM技術應用障礙因素網絡節點中心度

(續)

點度中心度表示一個節點的所有連接數，可以量化表示各節點的重要程度，其數值越大，表明該節點越靠近網絡的中心位置。點度中心度由點入度與點出度兩部分組成。點入度是指直接指向特定節點的連接總數，點出度是指特定節點所直接指向點的連接總數。其中，點入度表示特定節點被其他節點所直接影響的程度，點出度表示特定節點影響其他節點的程度[4]。從表3可以看出，BIM技術應用障礙中點度中心度強度排名前三的因素依次為：F14軟硬件成本投入大、F1缺乏政府與行業主管部門的支持、F8缺乏高層管理者的支持。因此，在BIM技術的應用推廣中應重點關注上述因素。BIM技術應用障礙因素中點出中心度排名前三的因素依次為：F1缺乏政府與行業主管部門的支持、F14軟硬件成本投入大、F6BIM人才缺乏。因此，在進行BIM技術應用障礙分析與處理時應重點考慮上述三個因素。BIM技術應用障礙中點入中心度排名前三的因素依次為：F8缺乏高層管理者的支持、F9缺乏高效的BIM綜合應用模式、F10BIM信息集成與共享困難。對上述三種障礙因素進行分析處理時，應注意對與其連接的上游因素的分析與處理。

中介中心度表示特定節點位于其他節點間最短路徑的可能性，其數值越大，表明特定節點對網絡的支配調節程度(或能力)越強[10]。

從表3可以看出，中介中心度排名前三的因素依次為：F10BIM信息集成與共享困難、F5客戶需求少及F9缺乏高效的BIM綜合應用模式。高中介中心度的元素在系統中承擔著傳播(過渡)影響的作用顯著，因此應重點關注上述因素。此外，對于F1缺乏政府行業主管部門的支持等因素，可通過對高中介中心性的因素(F10BIM信息集成與共享困難、F9缺乏高效的BIM綜合應用模式等)進行調控，從而降低障礙因素傳播帶來的負面影響。

綜上所述，F1缺乏政府與行業主管部門的支持、F14軟硬件成本投入大、F6BIM人才缺乏是BIM技術應用中最根本的障礙因素，而F8缺少高層管理者的支持、F9缺乏高效的BIM綜合應用模式、F10BIM信息共享與集成困難是BIM技術應用障礙最直接的表現形式。

4 BIM技術應用推廣發展策略

4.1 加強對BIM技術應用的政策扶持

政策引導是推廣BIM技術應用最有效的驅動力[11]。通過科學合理的政策引導，鼓勵業主與施工企業在項目中積極應用BIM技術。隨著BIM技術應用的不斷深入，BIM技術的學習成本也將隨之降低。同時，政府和行業主管部門也應給予BIM技術應用項目一定的獎勵或減免一定的稅收，實現降低BIM應用成本的同時增加BIM技術應用的價值，從而提高企業應用BIM技術的積極性。

4.2 注重BIM人才的培養

BIM技術的發展與應用離不開專業的人才。一方面，企業應注加強對BIM專業人才的培養，通過組織培訓、試點應用鍛煉、優秀BIM應用項目觀摩、引進高水平人才及校企合作等方式實現對企業BIM人才隊伍的建設；另一方面，企業應加強BIM管理人才的教育與培養，逐步提高企業的項目管理能力，做好BIM技術應用的頂層設計[12]。

4.3 完善BIM技術應用模式，提高BIM技術應用能力

通過政府和行業組織引導，制定BIM技術應用標準與相關的法律條文，為BIM技術的應用提供制度保證。同時，企業也應總結BIM技術應用經驗，制定BIM技術應用流程并逐步完善，以降低BIM技術的應用成本，提高BIM技術的應用效率，實現真正意義上的降本增效[13-14]。

4.4 加強BIM軟件的研發

BIM技術軟件的功能性對BIM技術的應用具有重要的影響，BIM軟件的開發與優化是實現BIM技術應用的必要條件。相關軟件開發者應基于項目實際情況，強化本土化BIM軟件的開發，優化BIM軟件應用的功能性，提高BIM技術軟件的可用性與易用性，為建筑工程BIM技術的應用提供有力的軟件工具。

5 結語

本文通過文獻研究、現場調研及專家咨詢等方式，識別出16個影響BIM技術應用的障礙因素，并基于SNA法進行了深入的障礙因素網絡分析。基于此，從政策標準制定、人才培養、應用模式完善及加強軟件研發等方面提出了BIM技術應用的發展策略。