楊麗斌YANG Li-bin；張甄涵ZHANG Zhen-han

（①沈陽建筑大學(xué)管理學(xué)院，沈陽 110168；②遼寧省市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司建筑所，沈陽 110000）

0 引言

BIM 的出現(xiàn)給國內(nèi)現(xiàn)有的建筑業(yè)帶來了新的轉(zhuǎn)型方向，施工企業(yè)應(yīng)用BIM 的風(fēng)險問題是業(yè)內(nèi)人士研究的BIM 熱點問題之一。陳強[1]將BIM 的風(fēng)險歸為技術(shù)選擇、人力資源、技術(shù)應(yīng)用過程管理、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及資金投入五個方面；徐明龍[2]主要從法律、模型數(shù)據(jù)、模型管理上，歸納出BIM 技術(shù)在工程承包應(yīng)用過程中可能會出現(xiàn)的風(fēng)險，并且提出解決對策?，F(xiàn)階段國內(nèi)對有關(guān)施工企業(yè)應(yīng)用BIM風(fēng)險因素的分析，主要是對各個風(fēng)險進行單一分析，而對風(fēng)險進行定量分析的較少，忽略了風(fēng)險之間的程度大小和施工企業(yè)應(yīng)用BIM 本身所處于的風(fēng)險等級等問題。

層次分析法將一個復(fù)雜的問題分解成各個因素，并將與決策有關(guān)的因素分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次。通過逐層分析確定最低層因素對于最高層的重要性權(quán)值[3]。該方法具有簡單、實用的優(yōu)點，可用來判斷較符合實際的情況，但同時該方法的主觀性較強、因素較多時判斷矩陣的一致性較差。Gray 綜合評價，可以通過生成部分已知信息對現(xiàn)實世界進行確切描述和正確認識，且對統(tǒng)計條件和樣本數(shù)據(jù)的要求不高，適用于小樣本的計算與分析。本文主要應(yīng)用了Gray-AHP 方法，該方法可以充分考慮并量化處理隱含的灰色信息，從而可以科學(xué)地、準(zhǔn)確地、全面地去評價問題。

1 在政府創(chuàng)新驅(qū)動下國內(nèi)BIM 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

本文選取目前已有典型文獻，通過文獻綜述法歸納總結(jié)出施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險因素，通過文獻摘取統(tǒng)計分析，可以較為集中地認為BIM 在應(yīng)用中人員、技術(shù)、經(jīng)濟、法律、組織管理風(fēng)險為主要風(fēng)險，由此將其設(shè)為五個一級風(fēng)險，且在一級風(fēng)險指標(biāo)下細分出16 個二級指標(biāo)并用A1、A2、A3…E1、E2、E3 來表示，根據(jù)上述統(tǒng)計結(jié)果，構(gòu)建施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險評價指標(biāo)體系，如圖1 所示。

圖1 施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險評價指標(biāo)體系

2 Gray-AHP 的綜合評價方法

2.1 施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險層次分析法

應(yīng)用層次分析法分析BIM 風(fēng)險需要按照如下步驟展開：建立層次結(jié)構(gòu)模型。構(gòu)建具有目標(biāo)層、難則層和方案層的結(jié)構(gòu)模型。在這個模型中，復(fù)雜的特評價問題被分解為若干層次。每一層次的元素均為下一層次的準(zhǔn)則，又是上一層次具體方案。構(gòu)建各層次的判斷矩陣。建立層次結(jié)構(gòu)以后，相關(guān)層級之間指標(biāo)的隸屬關(guān)系隨之確定，從而可以建立以兩兩比較為基本運算的判斷矩陣，并進行指標(biāo)權(quán)重的計算。計算矩陣各行元素的乘積mi：

指標(biāo)權(quán)重計算wi：

最大特征值λmax：

計算權(quán)向量并作一致性檢驗。通過判新矩陣計算持評價事物最大特征值及對應(yīng)特征向量。熱后利用一致性指標(biāo)進行檢驗，此時歸一化后的特征向量即為權(quán)內(nèi)量。計算一致性指標(biāo)CI：

當(dāng)CR＜0.100 時，認為判斷矩陣通過一致性檢驗。計算指標(biāo)層各因素風(fēng)險值大小wj：

2.2 施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險灰色聚類法

2.2.1 確定灰類白化權(quán)函數(shù)

中心點三角白化權(quán)函數(shù)灰評估法以灰數(shù)的中心點三角白化權(quán)函數(shù)生成為基礎(chǔ)，將聚類對象按幾個灰類進行歸納，進一步對同屬于某一灰類的評價對象進行優(yōu)劣排序。確定中心點向量U（1，3，5，7，9）分別對應(yīng)“低、較低、中等、高、較高”并構(gòu)建各灰類對應(yīng)白化權(quán)函數(shù)[4]。

2.2.2 灰色聚類評價步驟

根據(jù)風(fēng)險程度測評，建立問卷用德爾菲法進行專家問卷調(diào)查，得到專家（p） 對各項指標(biāo)的賦值建立，其中dijk為第k 個專家對第i 個指標(biāo)下的第j 個分指標(biāo)所賦的值。

2.3 綜合聚類系數(shù)

將已計算出的二級指標(biāo)的總權(quán)重與灰色聚類所得出的聚類權(quán)向量Rije相乘，根據(jù)第i 個評價對象的灰色聚類系數(shù)得出。

3 案例應(yīng)用

某工程實例由于工程復(fù)雜，工程量大，工程周期長等特點，需對其風(fēng)險進行綜合評價。本文對于風(fēng)險分類與分析采用德爾菲法進行專家問卷調(diào)查，確定了16 個風(fēng)險因素占各自類別的比例，將16 個風(fēng)險因素擬定為專家問卷調(diào)查表，按照既定程序?qū)＜疫M行問卷調(diào)查。其中選擇的專家原則為：對于BIM 應(yīng)用有一定經(jīng)驗，了解并熟悉BIM，有多年在實際工程項目上的工作經(jīng)驗。

3.1 確定各級指標(biāo)權(quán)重

一級指標(biāo)權(quán)重的計算，計算結(jié)果見表1。二級指標(biāo)權(quán)重的計算過程和一級權(quán)重計算相同且都通過了一致性檢驗，在此不詳細展開。

表1 一級指標(biāo)的權(quán)重和一致性檢驗

3.2 灰色聚類評價

以此計算出剩下15 個風(fēng)險因素的聚類權(quán)向量，并建立聚類權(quán)矩陣。

3.3 評價結(jié)果分析

由表2 可知施工企業(yè)應(yīng)用BIM 在5 個灰類聚集的可能性大小分別為，則對照風(fēng)險評定灰類，5 個風(fēng)險等級發(fā)生的可能性大小排序為：較高風(fēng)險＞高風(fēng)險＞中等風(fēng)險＞較低風(fēng)險＞低風(fēng)險。從表中數(shù)據(jù)可知，施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險等級屬于較高風(fēng)險，對一級指標(biāo)進行細化生成第二指標(biāo)，使評價更加系統(tǒng)性、具體性和集成性。根據(jù)施工企業(yè)應(yīng)用BIM 的表5 一級指標(biāo)的權(quán)重可知，組織管理風(fēng)險占權(quán)重最大，人員風(fēng)險較大，技術(shù)風(fēng)險和經(jīng)濟風(fēng)險占較小，法律合同風(fēng)險權(quán)重最小。根據(jù)施工企業(yè)應(yīng)用BIM 的表12 項目總風(fēng)險計算結(jié)果匯總可知，項目經(jīng)驗不足＞BIM 工作流程機制尚未建立＞知識產(chǎn)權(quán)＞BIM 標(biāo)準(zhǔn)合同示范文本不完善＞收益不明確＞短期投資成本高＞投資回報周期長＞管理模式的轉(zhuǎn)變＞行業(yè)業(yè)務(wù)流程轉(zhuǎn)變困難＞業(yè)主主觀意愿缺失＞BIM 專業(yè)人員缺失＞法律責(zé)任界限不明確＞缺乏統(tǒng)一完善的BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)＞BIM 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性＞BIM 信息的儲存安全＞BIM 軟件的共享與兼容能力。

表2 綜合聚類系數(shù)

3.4 風(fēng)險控制對策

針對上述風(fēng)險因素，根據(jù)目前的風(fēng)險管理理論可以歸納如下四點風(fēng)險控制對策：

①建立BIM 工作流程機制。目前國內(nèi)施工企業(yè)的BIM 工作流程機制基本上采用的國外的BIM 工作流程，經(jīng)常會因為國外的流程不適用于國內(nèi)的環(huán)境而導(dǎo)致工期延遲、預(yù)算增加等問題。就目前局面而言我國應(yīng)當(dāng)盡快建立適用于本國的BIM 工作流程機制，借鑒國外的BIM 工作流程，結(jié)合國內(nèi)建筑業(yè)環(huán)境和傳統(tǒng)的工作流程，制定適地適時的BIM 工作流程機制更好的推廣施工企業(yè)應(yīng)用BIM。②在法律合同風(fēng)險中知識產(chǎn)權(quán)所占比例最高，在16個風(fēng)險指標(biāo)中風(fēng)險值占其第三。BIM 模型在產(chǎn)生的過程中可能會產(chǎn)生新產(chǎn)品或者施工技術(shù)信息。在一個項目中必然會產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)資源，如果項目參與方?jīng)]有保護知識產(chǎn)權(quán)的意識就可能造成數(shù)據(jù)的泄露。在這一方面相關(guān)部門可以加強制度保護個人和企業(yè)的數(shù)據(jù)資源，同時設(shè)立一個檢查BIM 數(shù)據(jù)的部門，將盜用他人的BIM 數(shù)據(jù)的個人和企業(yè)加入到黑名單中。③在經(jīng)濟風(fēng)險中可以以“空間控制設(shè)計”，在前期將設(shè)計圖紙導(dǎo)入BIM 軟件，查看建筑結(jié)構(gòu)是否合理可行。盡早查看設(shè)計圖紙的不合理之處，解決設(shè)計部門“憑空而起”的現(xiàn)狀。及時高效地對項目進行修改，為后期可能出現(xiàn)的成本資金、工期進度、人員調(diào)度問題減少不必要的索賠。④加強業(yè)主對使用BIM 的意愿。由于BIM本身具有“收益不明確”“投資回報周期長”等風(fēng)險，容易使業(yè)主對BIM 產(chǎn)生消極的抵觸心理。消除的方法之一，可以讓業(yè)主了解到BIM 技術(shù)帶來的收益與優(yōu)勢，讓業(yè)主體會到使用BIM 技術(shù)的“得”＞“失”，可以結(jié)合成功的案例以及經(jīng)濟效益，也可以在一個項目中先小規(guī)模的使用BIM 技術(shù)。同時可以進行政策上的鼓勵如減少BIM 企業(yè)的部分稅收或者對使用BIM 的項目進行資金獎勵等。

4 結(jié)論

在國內(nèi)施工企業(yè)應(yīng)用BIM 仍然處于不成熟階段，存在較大的風(fēng)險。本文對施工企業(yè)應(yīng)用BIM 的風(fēng)險進行了合理的評價，同時也構(gòu)建出施工企業(yè)應(yīng)用BIM 風(fēng)險評價指標(biāo)體系，主要從人員、技術(shù)、經(jīng)濟、法律合同、組織管理五個方面及16 個二級指標(biāo)，提出Gray-AHP 的綜合評價模型用于評價施工企業(yè)應(yīng)用BIM 的風(fēng)險程度。

企業(yè)應(yīng)用BIM 促進建筑行業(yè)信息化發(fā)展的同時，也需注重協(xié)同獲利。BIM 作為一個共享的平臺，它不僅是技術(shù)上的革新還是施工上管理的合作模式、處理問題視角和方法的轉(zhuǎn)變，從二維到多維，結(jié)合進度管理的四維、結(jié)合資金流的五維，在使用的同時也需要和項目特性相匹配，以BIM 技術(shù)作為依托，減少或解決中國建筑業(yè)長期以往用經(jīng)驗處理工程經(jīng)濟、組織管理、法律法規(guī)等的問題。借助BIM的可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性為工程參與各方創(chuàng)造一個合理優(yōu)化的工作環(huán)境和管理模式。