BIM在工程造價領域中應用的研究現狀與發展趨勢

0 引言

在當今信息化、數字化、智能化技術快速發展的時代，各行各業都在促進信息技術與日常工作、企業管理間的融合，以獲得更好的工作成果和更高的工作效率。工程造價行業作為建筑業的重要領域之一，其傳統工作方式與經營管理模式存在信息孤島、管理困難、發展方式粗放等問題，既難以應對日益復雜的建筑項目，也不能滿足新時期工程造價領域發展的需求[1-2]，現階段亟須一種集成化、高效化的管理手段。馮巖等3肯定了工程造價信息化體系建立的必要性，沈華4認為信息技術與工程造價的高度結合是工程造價信息化管理的發展趨勢，賈愛卿等5認為大數據時代為建筑工程造價信息管理提供了機遇。隨著信息技術的發展，建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）憑借其突出的信息管理能力，為工程造價行業提供了轉型出路。近年來工程造價領域的數字化發展引起國內學者高度關注[6]《“十四五”建筑業發展規劃》（建市［2022］11號）中強調，工程全生命周期都應該集中應用BIM技術，確保工程建設項目能夠全面落實信息化管理與數據共享，做好工程全生命周期管理。在工程造價領域，大力推廣BIM技術能夠解決傳統模式信息共享困難、手工計算耗時長、造價估算的主觀性強等難題。在工程造價領域，BIM的應用可以革新技術、方法、管理模式，以促進行業高效、可持續發展。

現階段已有不少學者從BIM應用現狀方面開展綜述，張連營等分析了BIM在建筑工程項目進度-成本協同管理中的應用；王基全8和曹江紅等分析了BIM在鐵路領域、裝配式建筑施工質量管理中的應用；王孟鈞等[基于2017年之前的外文文獻，分析了BIM在國際上的研究發展脈絡；楊雨苗等[基于中文文獻梳理了BIM能力知識結構演變過程和研究內容發展趨勢。綜上所述，BIM作為一種變革性的生產工具，能有效提高建筑生產過程成本計算的可靠性，促進工程造價的精細化發展，并成為我國今后造價管理領域的主流技術[12-14]。關于BIM在工程造價領域的應用方面，已有不少研究成果。多數學者側重分析BIM在不同工程領域的應用現狀。例如，于津蘋等[15]以外墻裝飾工程為研究對象，指出BIM可提高工程量計算的效率和準確度；蘇衛國等[16]基于對公路BIM模型與造價清單的關聯性研究，認為應用BIM可確保各階段數據的無縫銜接；柯妍等[基于對水運工程設計階段BIM應用研究，認為BIM能通過優化圖樣、控制項目造價推動水運工程造價管理的可持續發展；任小玲等[18和王恒玉[則分別分析了BIM在醫院工程和綜合管廊項目全過程造價管理中的應用現狀和優勢。也有部分學者分析了BIM在項目不同階段的應用情況。例如，師靜[20基于BIM的基礎功能和特點，對其在招投標階段造價管理工作的優化作用進行了分析；趙占軍21通過研究BIM在施工階段成本管理，指出我國在該階段的成本控制存在諸多問題，如計價模式落后、全過程管理意識不足等，其研究闡述了BIM作為建筑信息化核心，對該階段降耗、資源利用及造價優化至關重要；宋靖華等[22]以住宅項目為對象，研究BIM在項目全過程造價管理中的優勢；李茜等[23]探討了BIM在公路工程全生命周期造價管理中的應用，其研究認為BIM能提升效率與準確性、實現數據協同共享。

然而，有關BIM在我國工程造價行業的整體應用現狀與未來趨勢相關研究報道相對較少。為厘清BIM在工程造價行業轉型中的重點領域和總體趨勢，有必要對BIM在該領域應用的總體現狀、研究熱點等進行系統分析。通過可視化展示從整體把握當前特征及未來趨勢，從而為該領域的進一步發展提供理論借鑒和決策參考。

研究方法與數據來源

1.1 研究方法

本文采用文獻計量分析法和可視化分析法，運用文獻計量軟件CiteSpace對近15年BIM在工程造價領域應用的相關文獻進行系統梳理，對該研究領域的發展進程、研究方向和前沿熱點及態勢等進行可視化分析，從整體上探究BIM在工程造價領域的研究現狀。

1. 2 數據來源

數據來源為中國知網（CNKI）學術期刊庫。以“BIM”和“工程造價”為主題詞進行高級檢索，檢索公式為‘ AND SU Σ=Σ 工程造價”，時間范圍為2010年1月1日—2024年8月31日，不限定來源類別。通過檢索，共獲得3337條文獻。在此基礎上，進一步經過人工篩選，剔除廣告、行業資訊、政策文件等非學術性文獻，以及與主題無關的文獻，最終獲得分析樣本文獻3156篇。

2基于知識圖譜可視化的BIM領域研究動態與熱點分析

2.1 研究發展歷程

2010—2024年“工程造價”“BIM”研究文獻數量時序分布如圖1所示。從圖1可知，近15年BIM在工程造價領域的研究文獻數量呈現出先增后減的趨勢，其大致可分為三個階段，即緩慢增長期（2010—2013年）、快速增長期（2014—2019年）和持續衰減期（2020—2024年）。

（1）緩慢增長期（2010—2013年）。此階段，我國學者對BIM在工程造價領域應用的相關研究剛剛起步，相關文獻較少且尚未產生具有顯著影響力或標志性的文獻，其研究處于初步探索性階段，亟須進一步的系統性研究與理論構建。

（2）快速增長期（2014—2019年）。此階段發文量快速增長，其中2015—2017年發文量增速最快，主要原因是2011—2016年住建部相繼出臺了《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》（建質［2011］67號）等政策文件，推動了BIM在國內建筑業的應用。然而，隨著BIM的日益成熟與廣泛應用，學術界的研究焦點逐步向深層次的技術應用探索、跨學科技術融合，以及創新性實踐轉移。例如，李燕等[24]研究了BIM在輸變電工程全生命周期造價管理中的應用，證明了BIM在全生命周期造價控制的應用價值，謝敏靜[25將BIM與地理信息系統融合，并應用于建筑工程計量與計價管理。

（3）持續衰減期（2020—2024年）。此階段發文量有明顯減少并趨于平緩，說明隨著BIM應用增多和研究逐漸深入，促使BIM在工程造價領域的基礎研究與初步應用步入一個相對成熟且穩定的階段，隨之學術界的研究熱度逐漸回落。未來，有關BIM在工程造價領域的應用及研究，可能會隨著應用場景不同、方法論創新及其實踐效能的深度挖掘呈現新的研究趨勢。

2.2研究機構與研究熱點分析

2.2.1 發文作者與所在機構分析

運用CiteSpace軟件繪制得到BIM在工程造價領域研究的作者合作網絡圖譜，再根據普萊斯定律[2界定并識別出該領域中的高產作者，本研究將發表文章數量2篇及以上的作者定義為高產作者。BIM在工程造價領域研究的高產作者合作網絡圖譜如圖2所示。

結果表明：一是以發文量為依據，BIM在工程造價領域的應用研究形成了以張慧、張超、季娜、黃華、馮羽生、胡瑛為代表的核心作者，發文數量均為4篇；二是高產作者間的合作關系呈現出“大分散，小集中”的特點，大部分作者處于獨立研究的狀態，少數作者之間初步形成了相互協作的聯系紐帶，真正形成合作網絡的是江西理工大學的馮羽生、王秀麗、徐水太等組成的研究團隊；三是高產作者大多為高等院校教師，其致力于工程造價專業的教學與課程改革，以促進BIM與工程造價教育的深度融合，培養適應行業需求、技能與創新能力兼備的BIM工程造價人才[27]

通過對研究機構進行合作網絡分析，繪制了BIM在工程造價領域研究機構合作網絡圖譜，如圖3所示。由圖3可知，一是BIM在工程造價領域的研究機構眾多，高等院校是其主要組成部分，以甘肅建筑職業技術學院、江蘇城鄉建設職業學院、遼寧建筑職業學院等為代表的研究機構論文發表數量均超過5篇；二是研究機構雖然數量眾多，但機構間合作網絡結構呈現出較為松散的態勢，彼此間的聯系緊密度有待加強；三是研究方式以高校與企業合作為主，其代表為遼寧城市建設職業技術學院與重慶道爾敦工程造價咨詢有限公司、華北電力大學與中國華電集團電力建設技術經濟咨詢中心等校企合作，但大多數高校與企業未能有效實現產學研合作。因此，高校與企業應積極響應相關政策，促進雙方間BIM的深度合作與交流，旨在加速BIM在工程造價領域的應用進程，激發其實踐創新與價值創造潛力[28]

2.2.2基于關鍵詞共現圖譜的研究熱點分析

分析關鍵詞可對文獻的主題進行研究。本研究的關鍵詞共現圖譜節點數289個，連線596條，網絡密度為0.0143，BIM在工程造價領域中的應用文獻關鍵詞共現圖譜如圖4所示。由圖4可知，節點數量與線條數量均較多，意味著該領域的研究正逐步邁向成熟，研究范圍與研究領域也越來越廣泛。“工程造價”“造價管理”“建筑工程”“應用”等關鍵詞節點較大，屬于高頻關鍵詞，說明該類關鍵詞近年來關注量激增，逐步成為新的熱點趨勢[29-30] 。

為進一步分析BIM在工程造價領域應用的熱點問題和發展方向，本研究對關鍵詞頻次和中介中心性指標進行統計分析，篩選出在研究領域內影響力最為顯著的前20個關鍵詞，文獻的關鍵詞頻次和中介中心性分析見表1。由表1可知，“工程造價”頻次排第一位，其既屬于高中心性關鍵詞又屬于高頻關鍵詞，是比較顯著的研究熱點。

2.2.3基于關鍵詞聚類的研究熱點分析

為更好地分析熱點關鍵詞的主題分布，本研究對近15年關于BIM在工程造價領域應用的文獻關鍵詞共現網絡知識圖譜進行自動聚類。BIM在工程造價領域中的應用文獻關鍵詞聚類圖譜如圖5所示。模塊值（Q值）為0.4959，顯著大于閾值0.3，說明聚類結果具有較高的可信度，平均輪廓值（S值）為0.7877，遠高于標準0.5，證明聚類劃分的合理性，圖5中顯示了工程造價（#0）、教學改革（#1）、造價管理（#2）、造價（#3）、全過程（#4）、應用（#5）、建筑工程（#6）、成本控制（#7）、大數據（#8）9個聚類群組。整體而言，整個網絡比較緊湊，研究內容相對集中，各聚類間關系也比較緊密。

為具體分析聚類內容，本研究在每個聚類中提取5個高頻關鍵詞，BIM在工程造價領域中的應用文獻關鍵詞聚類統計表見表2。由表2可知，規模較大的聚類是“工程造價”“教學改革”“造價管理”，表明這三個聚類研究廣泛，與眾多熱點關鍵詞有著密切聯系，其中的高頻關鍵詞有造價管理、建筑工程、人才培養、教學改革、機電安裝、市政工程等。“大數據”這個聚類的規模則較小，表明當前在工程造價領域，BIM與大數據的融合尚淺，其研究主要聚焦于海量數據的存儲和智能化分析[31]。盡管其研究已取得一定進展，但在數據挖掘的深層次應用上，仍處于積極探索和發展階段。例如，從BIM數據中自動提取和發現新知識、構建復雜的數據關系網絡，以及實現更高級別的數據分析和預測模型等方面。

3基于時間演進與關鍵詞突現的BIM領域未來研究趨勢分析

3.1 時間演進特征

聚焦關鍵詞首次出現的時間點及其持續周期，本研究有效捕捉了BIM在工程造價領域研究熱點的演變軌跡。借助CiteSpace的時間線功能，繪制BIM在工程造價領域中的應用文獻關鍵詞時間線視圖，如圖6所示。建筑工程（#6）作為研究熱點貫穿了整個研究時段，與各聚類間都存在緊密的聯系。縱觀整個時間線，2015年之前研究重點集中在信息化轉型升級。2015—2020年，政府出臺了眾多促進建筑業信息化、數字化、智能化發展的政策文件，學者們將研究聚焦于應用優勢與價值[32]、教學改革[33]、建筑裝飾[34]、水利工程[35]、機電安裝[36]、橋梁工程[37]等領域。近4年，研究內容逐漸涉及智慧建筑[38]、5D管理[39]數字孿生[40]等新領域。此外，時間線上關鍵詞的動態變遷，深刻揭示了該領域內研究熱點從一個焦點向另一個焦點的轉移與演進趨勢。以造價管理（#2）為例，2010年集中在轉型升級、模擬碰撞、造價模式等領域，隨后轉變為招投標[20]、精細化[41]、管理應用、清單計價等領域，再到2020年后聚焦于土木工程[42]、高速公路[43]、消防工程[44]等領域。

3.2關鍵詞突現與未來發展趨勢分析

基于關鍵詞突現分析，將BIM在工程造價領域的應用分為三個階段，即初期探索應用階段（2012—2017年）、深入應用與精細化發展階段（2017—2021年）、多領域融合與創新應用階段（2021—2024年），這與近15年來的文獻數量變化過程（圖1）基本相似，但略有滯后。

在初期探索應用階段（2012—2017年），伴隨著國內一系列相關政策出臺，BIM在建筑行業內逐步興起并迎來發展契機，數據共享、建筑業為突現強度較高的關鍵詞，說明這一階段研究主要聚焦于BIM在建筑業實踐應用中的可行性探索與驗證，旨在評估其技術實施的潛力、潛在影響及相較于傳統方法的顯著優勢。在深入應用與精細化發展階段（2017—2021年），BIM在工程造價領域的應用趨于成熟，適用性、土建工程、管理應用、市政工程這4個關鍵詞的突現強度較高，表明研究細化至具體工程領域；同時，BIM在工程造價領域應用中的挑戰與弊端浮現，促使學術界與行業開始關注其適用性問題，研究重心聚焦于問題及其解決方案，力求通過理論與實踐結合優化BIM應用，提升工程造價管理的精準與效率。在多領域融合與創新應用階段（2021—2024年），成本控制是突現強度最大的關鍵詞，突現時間延伸至2024年；此外，BIM在工程造價領域中的應用也逐漸向智慧建筑、高速公路等領域發展

4結語

隨著云計算、物聯網和數字化技術的不斷進步，BIM在工程造價領域應用的重要性逐漸凸顯。根據近15年我國學者對BIM在工程造價領域應用的研究現狀分析，主要結論如下：

（1）近15年BIM在工程造價應用方面受到學術界普遍關注，但是相互間合作不夠緊密。2010—2024年期間，BIM在工程造價領域應用的研究發文量呈現先增后減的波動趨勢，經歷了緩慢增長期、快速增長期和持續衰減期三個階段。眾多的研究學者和研究機構對此領域開展研究，但是相互間合作不夠緊密；為適應當前工程行業數字化需求，在政府相關政策的引導下，需加強學者與企業間的溝通交流與產學研合作，工程造價企業應推動內部現有業務流程與BIM技術的深度融合，并與高校和科研機構積極合作，重視工程造價領域的人才培養與持續創新。

（2）BIM在工程造價領域應用的研究熱點從傳統造價管理向全過程精細化、多元化方向轉變。BIM在工程造價領域應用的早期研究熱點為建筑工程、造價管理、教學改革。隨著BIM技術引入以及工程實際需求，研究熱點逐漸轉向全過程、電力工程、機電安裝、市政工程、人才培養等精細化領域。BIM在工程造價領域應用的相關主題，經歷了從初期探索應用（2012—2017年）、深入應用與精細化發展（2017—2021年）、多領域融合與創新應用（2021—2024年）三個階段的演進過程，研究領域逐漸細化、研究內容更加全面。

（3）BIM技術與新興技術的深度融合將成為工程造價領域的未來趨勢。BIM在工程造價領域的研究已經延伸到高速公路、市政工程、消防工程等更多元化的工程領域，并深度融合大數據、云數據、智慧建筑等新興技術。通過建筑信息化可實現降低建筑能耗、合理利用資源，進而通過優化建設造價實現提高成本控制精度和效率的目標。BIM技術與新興技術的深度融合，將成為工程造價領域的未來研究熱點和發展趨勢，可應用于全過程造價管理、成本預測與控制、竣工結算等場景，助力工程造價管理企業邁向智慧化、精細化管理的新時代。

本研究通過對相關文獻數據的深度挖掘和分析，揭示當前我國工程造價領域引入BIM技術的發展現狀、關注熱點及未來趨勢，旨在進一步發揮BIM在造價控制與項目全過程管理中的重要價值，促進工程造價行業智能升級的生態協同。但是，本文的研究數據來源于中國知網，盡管相關研究成果尚未納人外文數據庫，也未考慮建筑企業的實地調研數據，研究結論可能存在一定局限，但是近十五年的文獻數據較為全面地反映了當前我國工程造價領域的總體研究現狀。本文研究成果能夠為推動工程造價行業適應當前社會經濟形勢信息化、智能化發展提供決策參考。

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收稿日期：2025-02-20

作者簡介：

許歆婕（1996—），女，研究方向：工程造價與項目管理。郭利丹（通信作者）（1983—），女，副教授，碩士研究生導師，研究方向：管理科學與工程、工程生態與可持續。

劉俊（1986—），男，高級工程師，研究方向：巖土及水利工程。

梁延安（1988—），男，高級工程師，研究方向：市政水務環保施工。

陳宇琪（2002—），女，研究方向：管理科學與工程。

李昊羽（1988—），男，工程師，研究方向：工程項目管理。