劉國(guó)慶，陳燕升

（1. 澳門科技大學(xué) 商學(xué)院，中國(guó) 澳門 999078；2. 廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510300；3. 銀川市地下綜合管廊運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理有限公司，寧夏 銀川 750010，E-mail：yschenchina@qq.com）

建筑工程涵蓋建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣等技術(shù)應(yīng)用范疇，其項(xiàng)目管理具有復(fù)雜性、模糊性、重復(fù)性與不確定性特征，多學(xué)科多專業(yè)協(xié)同的縱深發(fā)展將打破傳統(tǒng)建筑業(yè)務(wù)流程阻礙。建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）應(yīng)用的介入，不僅有助于建筑工程全生命周期的整體整合交互，而且加快了傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)流程，由數(shù)據(jù)碎片化嚴(yán)重、信息集成度不高向現(xiàn)代工程項(xiàng)目系統(tǒng)化、集成化管理的發(fā)展步伐。已有的研究認(rèn)為阻礙建筑行業(yè)發(fā)展的因素不是技術(shù)或工具本身的創(chuàng)新變革，而應(yīng)該是包括對(duì)建筑工程項(xiàng)目業(yè)務(wù)流程模型價(jià)值的確定、行業(yè)技術(shù)的信息化集成策略，以及基于業(yè)務(wù)流程模型的可計(jì)算數(shù)字化的信息共享等，技術(shù)創(chuàng)新成果無法進(jìn)入建筑工程應(yīng)用，終將阻礙創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化，可以預(yù)見，人的積極能動(dòng)性決定了技術(shù)賦能程度，可以歸屬技術(shù)接受模型理論（Technology Acceptance Model，TAM）范疇。大多數(shù)流通的高被引出版物或在線文獻(xiàn)都試圖通過工程案例[1]、實(shí)證分析[2，3]或理論演繹[4]單獨(dú)研究BIM應(yīng)用價(jià)值或阻礙問題，雖然這樣的結(jié)果更具針對(duì)性，然其結(jié)論存在視角單一與缺乏共識(shí)，所得結(jié)論有時(shí)存在相互矛盾的現(xiàn)象。以既得利益者的視域，從BIM系統(tǒng)、用戶、任務(wù)流程、開發(fā)或執(zhí)行過程的本質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)以及政策影響等外部變量，為BIM應(yīng)用存在的內(nèi)部理念、意向，以及個(gè)體或組織差異、可控制干擾因素和環(huán)境約束等行為意愿建立聯(lián)系，討論BIM應(yīng)用價(jià)值與阻礙問題兩種因素的組合影響研究具有創(chuàng)新性。本研究基于利益相關(guān)者理論，選擇契合人群屬性定義的項(xiàng)目參與方作為研究對(duì)象，依據(jù)扎根理論編碼指引以密集理論原則，嘗試從高被引文獻(xiàn)建立決定BIM被接受的兩個(gè)構(gòu)面：應(yīng)用價(jià)值（Value of BIM Implementation）與阻礙問題（Barriers of BIM Implementation），并依托中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)BIM專家?guī)熘械?52名項(xiàng)目參與方專家，開展抽樣調(diào)查，評(píng)價(jià) BIM 的應(yīng)用價(jià)值權(quán)重以及應(yīng)用中存在的主要障礙問題。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 文獻(xiàn)回溯與統(tǒng)計(jì)描述

從學(xué)術(shù)譜系回溯高被引文獻(xiàn)，提煉BIM的先驗(yàn)研究與理論的類屬（Category），以研究領(lǐng)域與方向的共線統(tǒng)計(jì)和類屬分析，代表應(yīng)用研究共屬性與關(guān)聯(lián)鏈，并進(jìn)行BIM應(yīng)用價(jià)值與阻礙問題操作性定義。具體統(tǒng)計(jì)分析如下：選擇Web of Science核心合集中的 SCI-EXPANDED、SSCI、A&HCI、CPCI-S、CPCI-SSH、ESCI作為數(shù)據(jù)檢索源，使用關(guān)鍵詞（包含研究者關(guān)鍵詞“DE”，與研究?jī)?nèi)容添補(bǔ)關(guān)鍵詞“ID”），文獻(xiàn)積累時(shí)間跨度為1975~2018年，數(shù)據(jù)最后更新時(shí)間為2019年7月31日，從“BIM”主題檢索獲得 9754份文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中，精煉提取與“Management”關(guān)鍵字相關(guān)的1747份文獻(xiàn)，施引文頻次總計(jì)7439，高被引文獻(xiàn)為58份。BIM作為管理領(lǐng)域研究思維相關(guān)主題研究在 1996年開始，自2013年以后呈逐年起伏遞增之勢(shì)，在2016年增幅明顯，2018年施引文獻(xiàn)頻次達(dá)到峰值，為 4101頻次。

1.2 抽樣設(shè)計(jì)與描述

依照項(xiàng)目參與方人群屬性，在中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)BIM專家?guī)熘邪?52名國(guó)內(nèi)勘察單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位和業(yè)主方的五大責(zé)任主體及造價(jià)咨詢、招標(biāo)代理、工程項(xiàng)目管理與建筑運(yùn)營(yíng)單位等項(xiàng)目參與方的專家，作為樣本框進(jìn)行非概率性隨機(jī)抽樣。調(diào)查問卷采用基于在線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)化封閉式選項(xiàng)的問卷，從752名能聯(lián)系到的樣本中非概率性隨機(jī)抽樣223名，獲得104名完整答復(fù)。

2 操作性定義

2.1 BIM應(yīng)用價(jià)值

先驗(yàn)研究與理論的類屬歸納獲知，BIM的應(yīng)用價(jià)值評(píng)價(jià)方法以案例研究和指標(biāo)量化的研究方法這類文獻(xiàn)較有代表性，文獻(xiàn)研究涉及和涵蓋對(duì)建筑工程項(xiàng)目管理的BIM應(yīng)用價(jià)值指標(biāo)測(cè)量。本研究采用文獻(xiàn)綜合研究法，將BIM的應(yīng)用價(jià)值概述如下：

BIM得以在發(fā)達(dá)國(guó)家迅速發(fā)展或普及，特別是得到世界絕大多數(shù)的著名建筑、機(jī)構(gòu)、施工企業(yè)的應(yīng)用，其重要原因是較高的投資回報(bào)率。Grilo等[5]根據(jù)對(duì)公司財(cái)務(wù)報(bào)告的分析，認(rèn)為有三分之二的BIM用戶節(jié)約了成本并在BIM投資中獲得回報(bào)。Akcamete等[6]指出巨大的經(jīng)濟(jì)收益可以通過 BIM控制項(xiàng)目成本來實(shí)現(xiàn)，建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)和設(shè)施管理控制就等于項(xiàng)目總成本的 60%。Anton等[7]認(rèn)為，通過增強(qiáng)BIM軟件交互能力使得業(yè)主方、用戶和施工單位能大量節(jié)省成本，以澳大利亞為例每年節(jié)省的成本約為105億美元；BIM在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，使得繪制施工圖的時(shí)間節(jié)約了 50%。Khanzode等[8]發(fā)現(xiàn)，承包商在大型項(xiàng)目中減少了 10%~20%的機(jī)械、電氣和管道工程的系統(tǒng)成本，供應(yīng)商也受益于更精準(zhǔn)的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和成本計(jì)算。建筑行業(yè)除了在成本方面獲益外，軟件供應(yīng)商也從BIM執(zhí)行上獲得較高的回報(bào)[9]。

依據(jù)以上經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)與文獻(xiàn)認(rèn)同，可以將BIM應(yīng)用價(jià)值的操作性定義概括為：交互協(xié)同、過程管理、優(yōu)化設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)工作、協(xié)議關(guān)系、主體推動(dòng)、資本投入、風(fēng)險(xiǎn)管控、持續(xù)化和可視化等 10個(gè)水平項(xiàng)（觀察變量），本研究以此作為BIM應(yīng)用價(jià)值的量表題項(xiàng)。

2.2 BIM阻礙問題

參照Khosrowshah等[10]通過問卷調(diào)查的形式，本研究總結(jié)BIM阻礙問題先驗(yàn)研究與理論的類屬，根據(jù)樣本選擇數(shù)量，做出如下水平項(xiàng)的降序排列：專業(yè)知識(shí)缺乏；工作流程或培訓(xùn)員工的難度；缺少額外的項(xiàng)目資金來支持BIM的實(shí)施；應(yīng)用價(jià)值無法真正量化；BIM的應(yīng)用效益不可保證；缺乏資本投入；BIM 的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)或阻力；文化抗拒；不需要BIM的應(yīng)用。本研究從以上歸納的BIM阻礙問題認(rèn)同度，以舉證BIM感知易用性，擬將9個(gè)阻礙問題的水平項(xiàng)（觀測(cè)變量），用作量表題項(xiàng)目，如表1所示。

表1 BIM 阻礙問題操作性定義

3 實(shí)證分析

本研究使用SPSS的可靠性分析模塊，計(jì)算各水平項(xiàng)的Cronbach’s a介于0.79~0.91，表明問卷的內(nèi)部一致性與穩(wěn)定性為可接受范圍，量表達(dá)到良好的信度。

3.1 BIM應(yīng)用價(jià)值

3.1.1 觀測(cè)變量的模糊綜合評(píng)價(jià)

通過本研究定義的相對(duì)重要指數(shù)（Index of Relative Importance，RII）利用BIM應(yīng)用價(jià)值各水平項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)，分配影響力權(quán)重，以對(duì)BIM應(yīng)用價(jià)值的水平項(xiàng)影響力進(jìn)行重要性排序；根據(jù)權(quán)重值評(píng)價(jià)BIM的應(yīng)用價(jià)值。

式中，w是調(diào)查對(duì)象分配給各個(gè)水平項(xiàng)的權(quán)重，為1到5的區(qū)間值；r為調(diào)查對(duì)象選擇權(quán)重值的數(shù)量；A是最高權(quán)重值；N是樣本數(shù)。

調(diào)查對(duì)象按照問卷調(diào)查表中封閉式問題“BIM應(yīng)用價(jià)值”，根據(jù) 10個(gè)水平項(xiàng)量從Likert量表中評(píng)價(jià)其重要性，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

3.1.2 因子分析

（1）水平項(xiàng)因子分析的適宜度評(píng)價(jià)。KMO統(tǒng)計(jì)值為0.575，被認(rèn)為滿足因子分析的條件；在Bartlett檢驗(yàn)中，近似卡方值為 125.316，對(duì)應(yīng)的p=0.000<0.01，KMO與Bartlett檢驗(yàn)均表明BIM應(yīng)用價(jià)值研究適合因子分析。

表2 BIM 應(yīng)用價(jià)值相對(duì)重要指數(shù)統(tǒng)計(jì)

（2）提取公共因子。表3公共因子方差表示觀測(cè)變量標(biāo)準(zhǔn)化的方差都為1，說明觀測(cè)變量的所有方差均可以被解釋。然而，按照特征值大于1提取公共因子時(shí)，可見測(cè)量變量的方差可以被解釋的程度都會(huì)損失信息，其程度在12%~40%之間，對(duì)比最大方差旋轉(zhuǎn)的最終因子解，旋轉(zhuǎn)前的觀測(cè)變量信息損失程度優(yōu)于旋轉(zhuǎn)后的，故BIM應(yīng)用價(jià)值構(gòu)面不采用最大方差旋轉(zhuǎn)。

編碼X11 過程管理 1.000 .662 X12 優(yōu)化設(shè)計(jì) 1.000 .613 X13 精準(zhǔn)工作 1.000 .759 X14 協(xié)議關(guān)系 1.000 .737 X15 主體推動(dòng) 1.000 .798 X16 資本投入 1.000 .626 X17 風(fēng)險(xiǎn)管控 1.000 .569 X18 持續(xù)化 1.000 .876 X19 可視化 1.000 .622

表3 公共因子方差

從陡峭圖（見圖1）可以看出，前5個(gè)因子的特征值相對(duì)較大，連接形成陡峭折線。依據(jù)水平項(xiàng)的總方差統(tǒng)計(jì)值可以看出，第1個(gè)公因子的特征值為2.226，且方差貢獻(xiàn)率為22.263%，所提取的5個(gè)因子可解釋的貢獻(xiàn)率大于70%，能較好地解釋觀測(cè)變量，可視為前5個(gè)因子基本代表10個(gè)水平項(xiàng)的變化。

圖1 BIM應(yīng)用價(jià)值因子解釋觀測(cè)變量陡峭圖

3.1.3 建立因子模型

構(gòu)建BIM應(yīng)用價(jià)值因子模型，關(guān)鍵是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)矩陣估計(jì)因子載荷矩陣（見表 4），可以看出每個(gè)公共因子對(duì)應(yīng)于各個(gè)觀測(cè)變量的載荷表現(xiàn)不大明顯，不便于用觀測(cè)變量解釋其含義。

表4 因子荷載成分矩陣a

因此，采用Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化正交旋轉(zhuǎn)法，旋轉(zhuǎn)初始因子載荷矩陣以明確因子含義，在旋轉(zhuǎn)空間中的成分如圖2所示，其值向0，1區(qū)間兩極分化，公共因子與觀測(cè)變量的關(guān)系明確。

圖2 旋轉(zhuǎn)后的因子荷載三維散點(diǎn)圖

3.2 BIM阻礙問題

3.2.1 觀測(cè)變量的模糊綜合評(píng)價(jià)

通過相對(duì)重要指數(shù)RII，利用BIM阻礙問題各水平項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)，分配影響力權(quán)重，以此對(duì)BIM阻礙問題的水平項(xiàng)影響力進(jìn)行重要性排序；調(diào)查對(duì)象按照問卷調(diào)查表中封閉式問題“BIM阻礙問題”，根據(jù)9個(gè)水平項(xiàng)量從Likert量表中評(píng)價(jià)其重要性（見表5）。

3.2.2 因子分析

（1）BIM 阻礙問題樣本的 KMO與 Bartlett's球狀檢驗(yàn)可知，KMO統(tǒng)計(jì)值為0.392，被認(rèn)為沒有達(dá)到因子分析的條件；但進(jìn)一步 Bartlett檢驗(yàn)，近似卡方值為63.862，對(duì)應(yīng)的p=0.003<0.01，Bartlett檢驗(yàn)表明BIM阻礙問題研究適合因子分析。

表5 BIM 阻礙問題相對(duì)重要指數(shù)統(tǒng)計(jì)

（2）提取公共因子，按照特征值大于 1提取公共因子時(shí)，可見測(cè)量變量的方差（見表 6）可以被解釋的程度都會(huì)損失信息，其程度在 15%~41%之間。對(duì)比最大方差旋轉(zhuǎn)的最終因子解，旋轉(zhuǎn)前后觀測(cè)變量信息損失程度無差異，因子意義較為明確，本研究將進(jìn)行因子解釋觀測(cè)變量總方差計(jì)算和分析。

表6 公共因子方差表

9個(gè)因子解釋觀測(cè)變量總方差統(tǒng)計(jì)（見表7），解釋初始特征值和在提取平方和因子載入的相關(guān)系數(shù)矩陣和提取旋轉(zhuǎn)公共因子的特征值、方差貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率。分析可得：提取前5個(gè)公共因子后，累積貢獻(xiàn)率將>70%，且提取的5個(gè)公共因子特征值均>1.0，測(cè)量變量方差達(dá)到解釋程度標(biāo)準(zhǔn)。

表7 因子解釋觀測(cè)變量總方差統(tǒng)計(jì)

從表7可以看出，因子分析過程提取的5個(gè)因子可解釋原水平項(xiàng)70%以上的信息，可認(rèn)為提取前5個(gè)因子是較為合適的。

3.2.3 建立因子模型

構(gòu)建BIM阻礙問題因子模型，關(guān)鍵是根據(jù)樣本數(shù)據(jù)矩陣估計(jì)因子載荷矩陣（見表 8），可以看出每個(gè)公共因子對(duì)應(yīng)于各個(gè)觀測(cè)變量的載荷表現(xiàn)不明顯。

表8 因子荷載成分矩陣a

對(duì)初始因子載荷矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以明確因子含義，表9中數(shù)值向0與1區(qū)間兩極分化；由旋轉(zhuǎn)空間中的成分因子荷載（見圖 3）可見，公共因子與觀測(cè)變量的關(guān)系較為明確。

表9 旋轉(zhuǎn)因子荷載成分矩陣a

圖3 旋轉(zhuǎn)后的因子荷載三維散點(diǎn)圖

建立BIM阻礙問題因子分析模型后，9個(gè)觀察變量綜合分析轉(zhuǎn)化為5個(gè)公共因子70%的累積方差貢獻(xiàn)率，發(fā)現(xiàn)第1個(gè)公共因子和第3個(gè)公共因子出現(xiàn)共線因子，從“不需要BIM的應(yīng)用”這一水平項(xiàng)與評(píng)價(jià)因子、需求因子這兩個(gè)潛變量的語(yǔ)義上分析，因子意義較為明確，其相關(guān)性比較顯著。依據(jù)劉國(guó)旗[22]對(duì)解決因子多重共線性問題的界定，本研究認(rèn)為根據(jù) BIM 阻礙問題研究需要，選擇以上 5個(gè)公共因子建構(gòu)因子模型比較合適，BIM阻礙問題構(gòu)面效度確實(shí)達(dá)到了要求。

4 啟示

（1）支持BIM應(yīng)用的價(jià)值觀點(diǎn)，并為其價(jià)值權(quán)重提供理論依據(jù)。一是利益相關(guān)者認(rèn)為BIM交互協(xié)同的影響最大，而BIM應(yīng)用的本質(zhì)是過程管理而非技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工過程尤為重要，但可視化優(yōu)點(diǎn)并沒有被認(rèn)為比 BIM 應(yīng)用的其他影響因素重要或者更具影響力，這說明輸出質(zhì)量比實(shí)現(xiàn)輸出的過程更重要；二是利益相關(guān)者承認(rèn)BIM執(zhí)行需要在成本和培訓(xùn)方面投入資本，但是也可通過依靠政府強(qiáng)制手段或是客戶需求來推行，BIM協(xié)同的強(qiáng)弱合作關(guān)系（合同文書的訂立）的重要性，同樣強(qiáng)調(diào)BIM應(yīng)用所依賴的強(qiáng)關(guān)系。另外，BIM應(yīng)用價(jià)值顯現(xiàn)的另一個(gè)歸因是創(chuàng)建更加可持續(xù)化的集成平臺(tái)，以及對(duì)全生命周期各階段重大風(fēng)險(xiǎn)的管控能力。

（2）強(qiáng)調(diào)感知挑戰(zhàn)與轉(zhuǎn)換機(jī)遇，以實(shí)現(xiàn) BIM應(yīng)用投資價(jià)值的重要性。一是從BIM阻礙問題的水平項(xiàng)“未使用BIM”的原因調(diào)查發(fā)現(xiàn)，利益相關(guān)者中約占6.73%認(rèn)為不需要BIM的應(yīng)用，或認(rèn)為BIM的應(yīng)用不會(huì)給建筑工程項(xiàng)目帶來任何影響，而93.27%認(rèn)為在建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)用 BIM 是有價(jià)值的，這再次印證了BIM應(yīng)用投資價(jià)值的重要性；二是 BIM 主要障礙問題是專業(yè)知識(shí)缺乏和工作流程或培訓(xùn)員工的難度，這表明感知挑戰(zhàn)與轉(zhuǎn)換機(jī)遇，期待BIM的應(yīng)用價(jià)值能通過培訓(xùn)與教育途徑，進(jìn)一步得到體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值。

（3）創(chuàng)新性的從利益相關(guān)者理論觀點(diǎn)，進(jìn)行BIM 應(yīng)用價(jià)值與應(yīng)用障礙的學(xué)術(shù)譜系回溯與驗(yàn)證分析研究，為 BIM 技術(shù)迭代提供學(xué)術(shù)參考。BIM應(yīng)用價(jià)值反映 BIM 在全生命周期建設(shè)工程項(xiàng)目管理的有效程度，契合利益相關(guān)者對(duì)技術(shù)接受感知的有用性決定要素。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從利益相關(guān)者視角，基于學(xué)術(shù)譜系回溯高被引文獻(xiàn)，構(gòu)建應(yīng)用價(jià)值與阻礙問題影響因子，結(jié)合問卷調(diào)查與實(shí)證分析，結(jié)果表明：BIM應(yīng)用價(jià)值顯現(xiàn)的歸因是創(chuàng)建更加可持續(xù)化的集成平臺(tái)，以及對(duì)全生命周期各階段重大風(fēng)險(xiǎn)的管控能力；BIM的阻礙問題是BIM的應(yīng)用效益不可保證，這與利益相關(guān)者對(duì)BIM需求認(rèn)識(shí)不充分有關(guān)，預(yù)計(jì)未來這一認(rèn)知障礙的影響力會(huì)下降；BIM應(yīng)用價(jià)值與阻礙問題反映 BIM 在全生命周期建設(shè)工程項(xiàng)目管理的應(yīng)用態(tài)度或者是使用認(rèn)可程度，契合利益相關(guān)者對(duì)技術(shù)接受模型感知的易用性與有用性的決定要素。