建筑設(shè)計企業(yè)BIM技術(shù)組織模式的有序度評價

羅瑋 王嘉文

上海理工大學(xué) 上海 200093

引言

BIM技術(shù)在當(dāng)前建設(shè)項目中已經(jīng)應(yīng)用的越來越普及了。2021年在對800家設(shè)計﹑施工﹑專業(yè)承包等公司的調(diào)查結(jié)果中，有85.15%的企業(yè)在公共建筑中應(yīng)用BIM，68.37%的企業(yè)在居住建筑中應(yīng)用。與2020年對比，企業(yè)在不斷擴大BIM應(yīng)用規(guī)模[1]。BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)新一代的信息載體，能夠?qū)⒃O(shè)計﹑生產(chǎn)﹑施工﹑運維等多方面的信息進行集成[2-3]，但是新的信息載體需要有高效的組織模式作為支持。在實際的工程項目中，由于參與單位眾多，組織結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，信息傳遞量巨大，很多情況下只能通過頻繁開會來進行保證信息的有效傳遞，效率非常低[4-5]。本文研究了在施工過程中傳統(tǒng)的BIM咨詢組織模式與建筑師牽頭的，將施工﹑生成與設(shè)計緊密結(jié)合的混合組織模式，建立了兩種組織模式抽象化后的組織架構(gòu)圖，最后通過組織有序度方法計算了兩種組織模式各自的信息傳遞效率。

1 BIM設(shè)計組織模式

1.1 傳統(tǒng)咨詢組織模式

目前較為常見的BIM技術(shù)應(yīng)用組織結(jié)構(gòu)是咨詢模式。由一個較為獨立的BIM技術(shù)團隊來推動技術(shù)應(yīng)用，信息溝通主要通過交底會，變更單，工程簽證等方式在單位與單位之間的主節(jié)點間進行，業(yè)主﹑設(shè)計﹑施工﹑監(jiān)理﹑造價這些工作維度之間都是信息孤島，信息溝通的不充分，不及時，企業(yè)間的組織效率很低。

1.2 與設(shè)計融合的組織模式

這種組織模式有3個核心點。一是由建筑師牽頭；二是各專業(yè)設(shè)計與BIM技術(shù)深度融合；三是施工﹑供應(yīng)商﹑監(jiān)理﹑造價等多方深度參與，形成矩陣式組織模式[6]。在這個組織模式下，業(yè)主將施工階段細(xì)部需求提交給建筑師來總體安排落實。施工將施工工藝，施工要求，施工過程中遇到的問題，難點提交給設(shè)計師，共同優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計，共同完成加工圖，安裝圖等深化設(shè)計。材料供應(yīng)商將自己產(chǎn)品的詳細(xì)信息﹑參數(shù)﹑性能提交給設(shè)計師完善深化設(shè)計或同設(shè)計師一同研發(fā)能滿足設(shè)計要求的材料或產(chǎn)品。造價師基于市場行情，造價數(shù)據(jù)分析，造價經(jīng)驗提出成本優(yōu)化建議。在這個組織模式下建筑師對項目的設(shè)計﹑質(zhì)量﹑體驗﹑造價負(fù)責(zé)。由建筑師負(fù)責(zé)制定項目目標(biāo)，統(tǒng)籌安排組織人員和工作任務(wù)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不同專業(yè)之間的工作流程。之前割裂的各單位內(nèi)部目標(biāo)會融合為統(tǒng)一的項目目標(biāo)，割裂的人力資源，技術(shù)資源，物質(zhì)資源會統(tǒng)籌整合，合理安排，發(fā)揮出更大的價值[7]。兩種組織模式簡圖如下。

圖1 兩種組織模式

以上兩種組織模式中，咨詢模式是目前最為常見的組織模式，操作簡單，但在項目中實際應(yīng)用的效果參差不齊。建筑師牽頭，與設(shè)計融合的組織模式是目前設(shè)計企業(yè)的一個發(fā)展趨勢。符合建筑業(yè)十四五規(guī)劃中推行“建筑師負(fù)責(zé)制”的政策引導(dǎo)方向。兩種模式暫無明確的評判結(jié)論孰優(yōu)孰劣，因此需要一些客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)對其進行評判[8]。

2 BIM組織有序度評價

2.1 評價方法說明

熵的概念起源于熱力學(xué)，表示系統(tǒng)的混亂或復(fù)雜程度。在管理學(xué)領(lǐng)域，熵理論主要用于研究組織系統(tǒng)的復(fù)雜性和組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化等問題。其中組織結(jié)構(gòu)有序度是一種應(yīng)用熵理論對組織模式的信息傳遞效率進行定量分析的評價方法。通過這種方法，將以上兩種組織模式進行分析，得出定量化的結(jié)論，明確的評判在信息傳遞效率方面哪種組織模式更有優(yōu)勢[9-11]。

組織的有序度可以用結(jié)構(gòu)熵R表示，包含了信息傳遞的時效性和準(zhǔn)確性兩個維度，用公式表示為：R=R1α+R2β，其中R1為時效，R2為質(zhì)量。αβ為組織結(jié)構(gòu)在時效和質(zhì)量方面的權(quán)重系數(shù)，R越大即組織的有序度越高，代表了組織的效率越高，體現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。

2.1.1 時效熵是對信息在各元素間流通效果的不確定性的度量。

2.1.1.1 聯(lián)系的時效熵：

2.1.2 質(zhì)量熵是對信息流通質(zhì)量不確定性的度量。

2.1.2.1 元素的質(zhì)量熵：

2.1.2.2 系統(tǒng)的總質(zhì)量熵：

2.2 傳統(tǒng)咨詢組織模式評價

傳統(tǒng)咨詢組織模式的組織結(jié)構(gòu)有序度計算。將組織結(jié)構(gòu)抽象化。計算其時效熵和質(zhì)量熵，并最終計算有序度：

表1 傳統(tǒng)咨詢組織模式時效熵

表2 傳統(tǒng)咨詢組織模式質(zhì)量熵

假定時效性和質(zhì)量的權(quán)重α和β為0.5，則組織結(jié)構(gòu)有序度R=0.116

2.3 與設(shè)計融合的組織模式

將與設(shè)計融合的組織結(jié)構(gòu)抽象化。計算其時效熵和質(zhì)量熵，并最終計算有序度。

表3 與設(shè)計融合組織模式時效熵

表4 與設(shè)計融合組織模式質(zhì)量熵

假定時效性和質(zhì)量的權(quán)重α和β為0.5，則組織結(jié)構(gòu)有序度R=0.186

2.4 評價結(jié)論

將兩種組織模式有序度進行對比，如下表所示：

表5 組織結(jié)構(gòu)有序度對比

從上表中所列的計算結(jié)果可以看出，采用矩陣式的組織結(jié)構(gòu)有序度要明顯好于分散的各自為戰(zhàn)的組織結(jié)構(gòu)。BIM技術(shù)應(yīng)用需要有多方參與共同協(xié)作完成，與設(shè)計融合的組織模式的信息傳遞效率更高，能夠更好地適應(yīng)建筑行業(yè)數(shù)字化發(fā)展的需求。

3 結(jié)束語

BIM技術(shù)在國內(nèi)大規(guī)模的推廣應(yīng)用已經(jīng)有近十年的時間，取得了非常不錯成果，有一定規(guī)模的項目都可以輕松的使用BIM技術(shù)進行設(shè)計交底﹑管線綜合﹑凈高分析等應(yīng)用[12]。然而往后的發(fā)展進入深水區(qū)，BIM應(yīng)用不能僅停留在技術(shù)本身的層面，還需要在組織層面做出深度的變革。本研究總結(jié)了目前BIM應(yīng)用最為常見的咨詢式組織模式和最新的﹑建筑師牽頭同時與設(shè)計融合的組織模式，對兩種模式用組織結(jié)構(gòu)有序度方法進行了定量化的評價，得出了設(shè)計融合模式在信息傳遞效率方面遠(yuǎn)好于咨詢組織模式的結(jié)論，對于推動新模式的落地和發(fā)展有一定的積極作用。