2.1.2　BIM相关研究的主题分布及发展趋势

上述296篇论文在2004—2015年期间的逐年分布情况如表2.1所示。从整体上看，8本目标期刊所发表的BIM论文数量呈逐年增长趋势，表明BIM在全球范围内正越发受到学术界的重视[2]。这一增长趋势亦可通过第一阶段检索结果（共1052篇论文）的逐年分布情况得到进一步的验证。

由于BIM在工程项目全生命周期中的应用涉及技术、组织、文化、人才等诸多方面的问题，现有BIM文献的研究关注点亦呈现较为明显的多样性。采用Citespace文献分析软件对296篇文献的高频关键词聚类分析结果显示（如图 2.1 所示），2004—2015 年期间的BIM研究存在与信息交换（Information Exchange）、虚拟原型（Virtual Prototyping）、信息理论（Information Theory）、BIM采纳（BIM Adoption）、施工管理（Construction Management）、高空坠落防护（Fall Protection）、建筑维护（Building Maintenance）、无线感知网络（Wireless Sensor Network）、本体（Ontology）、射频识别（Laser Scanning）等关键词相关的热点研究领域。

基于各论文研究关注点的差异性，可对检索得到的296篇论文按以下6个主题进行分类：BIM模型创建方法、BIM应用领域拓展、BIM技术兼容性问题、BIM组织及流程问题、BIM应用行为评估、BIM研究及教育问题。其中，前3个主题主要涉及BIM的技术性问题，而后3个主题则主要涉及组织、流程、文化、人才培养等非技术性问题。上述主题的分类框架如图2.2所示。

（1）BIM模型创建方法。这一主题的文献主要聚焦于发展面向对象的参数化建模技术及工具，以更好地对建筑设施构件的图形及功能信息进行表达[3]。由于BIM模型的创建目的既可以在于表达设计意图（即创建as-designed BIM模型），亦可以在于描述新建设施的实际建设状况（即创建as-built BIM模型）或表达既有设施的现存状况（即创建as-is BIM模型），“BIM模型创建方法”这一研究主题可进一步划分为as-designed BIM模型创建、as-built/as-is BIM模型创建等两个子主题。现有关于前一子主题的文献主要聚焦于探索如何提高BIM产品模型中各类信息之间的关联性（Staub-French et al.，2007），以及如何对具有复杂外形的设施构件进行模型创建（Lee and Kim，2012）；关于后一子主题的文献则主要聚焦于探索如何从基于其他技术（如激光扫描技术）所获取的图形或点云（Point Cloud）数据中自动或半自动化地创建BIM模型（Anil et al.，2013；Hinks et al.，2009；Styliadis，2008；Xiong et al.，2013），以减少手动创建方式所可能造成的主观错误及效率损失（Tang et al.，2010）。

（2）BIM应用领域拓展。创建设施构件的参数化信息模型仅是进行BIM集成化应用的第一步，为充分发挥BIM技术的价值，必须将BIM模型中各类参数化信息有效应用并集成于工程项目全生命周期的各类设计、施工及运营活动之中。而如何结合激光扫描（Laser Scanning）、增强现实（Augmented Reality）、射频识别（Radio Frequency Identification）等技术对BIM在项目全生命周期中的应用领域进行拓展，并提高或验证其技术可行性，已成为当前BIM领域相关学者最为关注的研究主题。从现有相关主题的文献看，关注度较高的BIM应用领域主要包括：交互式设计（Lee et al.，2013；Rekapalli et al.，2009；Shen et al.，2013；Yan et al.，2011），设计方案的自动化审核（Eastman et al.，2009；Martins et al.，2013；Melzner et al.，2013；Solihin et al.，2015；Tan et al.，2010），能耗及其他可持续性性能模拟（Kim et al.，2013；Schlueter et al.，2009；Wong et al.，2013），施工流程的自动化监控（Akula et al.，2013；Cho et al.，2012；Elbeltagi et al.，2011；Ham et al.，2015；Golparvar-Fard et al.，2011），施工安全管理（Guo et al.，2013；Kim et al.，2015；Park et al.，2013；Zhang et al.，2015），以及设施运营与维护（Becerik-Gerber et al.，2012；Larsen et al.，2011；Lee et al.，2011；Motawa et al.，2013；Wetzel et al.，2015）[4]。

（3）BIM技术兼容性问题。为实现对BIM在不同领域的集成化应用，以进一步实现所创建BIM模型的价值，需要解决的关键问题之一在于实现不同项目参与方之间，以及不同BIM软件之间的数据兼容问题（Eastman et al.，2011）。而实现上述兼容性的重要途径即在于完善并有效应用与BIM相关的各类标准，如对建筑全生命周期信息及其整体结构进行定义的IFC（Industry Foundation Classes）标准，对工程项目全生命周期各阶段、各专业的信息交换需求及流程进行定义的MVD（Model View Definitions）与IDM（Information Delivery Manual）标准，以及对BIM模型信息创建、存储、共享及应用过程中所涉及的各类术语进行定义的IFD（International Framework for Dictionaries）标准。现有关于BIM技术兼容性问题这一主题的文献主要聚焦于对上述各类标准及其具体应用方式进行完善（East et al.，2013；Eastman et al.，2010；Jeong et al.，2009）。

（4）BIM组织及流程问题。BIM在工程项目中的应用并非仅仅涉及软件选择、模型创建等技术性问题，还与项目流程调整、参与方责任及收益重新分配、项目文化变革等组织及流程性问题密切相关（Eastman et al.，2011），而对上述组织及流程性问题的关注已成为近年来BIM相关研究的重要主题之一。具体而言，现有针对该主题的文献主要聚焦于以下三方面的研究内容：BIM技术及其应用行为的特性（Davies et al.，2013；Linderoth，2010；Moum，2010；Taylor et al.，2009；Shibeika et al.，2015），BIM应用行为的影响因素（Ding et al.，2015；Lee et al.，2015；Son et al.，2015；Sebastian，2011；Taylor，2007；Won et al.，2013），BIM应用框架及战略（Arayici et al.，2011；Isikdag et al.，2010；Li et al.，2008；Porwal et al.，2013；Wu et al.，2014）。

（5）BIM应用行为评估。前述四个主题的BIM研究主要聚焦于探索“BIM可以或者应该怎样被应用于工程项目全生命周期的相关活动”，而随着理论性BIM应用方案与行业BIM应用实践之间差异性的日益明显，近年来亦有越来越多学者开始关注“BIM实际上是如何被应用于工程项目相关活动”这一问题。从相关研究的具体研究内容看，针对这一主题的BIM文献可进一步划分为以下两大类别：第一类主要关注于探索不同国家或地区的工程项目BIM应用现状（Eadie et al.，2013；Hanna et al.，2013；Jensen et al.，2013）；第二类则主要聚焦于识别或测度工程项目BIM应用行为的绩效影响（Barlish et al.，2012；Bryde et al.，2013；Love et al.，2013；Poirier et al.，2015）。

（6）BIM研究及教育问题。除上述五个主题外，BIM教育问题亦成为现有BIM文献中较为独立的研究主题，这一主题的形成一方面源于行业实践中BIM人才的匮乏（Eadie et al.，2013；NBS，2014），另一方面则与BIM技术对传统工程建设教育的潜在辅助作用密切相关。与之对应，该主题BIM文献的关注点包括如何发展BIM课程体系（Sacks et al.，2013；Pikas et al.，2013）、如何将BIM应用于传统的工程管理教育（Peterson et al.，2011）等不同内容。同时考虑到近年来BIM研究文献的快速增加以及行业BIM实践的各类问题日益突显，亦有越来越多的文献聚焦于分析BIM研究现状及发展方向问题（Wong et al.，2015）。

表2.2比较了不同主题的BIM文献在2004—2015年的逐年分布情况[5]。由该表可知，BIM应用领域拓展、BIM模型创建方法、BIM技术兼容性问题等技术性主题仍是现有BIM文献的主要研究对象，尤其是BIM应用领域拓展这一研究主题，其文献数量占筛选范围内BIM文献数量的比例高达52.70%，表明现有研究对BIM的关注仍主要集中于技术领域。但从BIM组织及流程问题、BIM应用行为评估等主题的文献发表情况看，近年来学术界对BIM非技术性问题的关注呈现出较为明显的增长趋势。尤其是BIM应用行为评估这一研究主题，尽管早期学术界对其关注较少（2004—2012年发表的相关论文总计为7篇），但近年来与之相关的BIM文献发表数量的增长较为明显（2013—2015年发表的相关论文高达21篇），研究方法开始从案例分析（Sacks et al.，2008）往大规模的实证分析（Eadie et al.，2013；Hanna et al.，2013）拓展，研究情境则开始涉及北美（Hanna et al.，2013）、北欧（Jensen et al.，2013）、英国（Eadie et al.，2013）等更多不同地区，表明考虑地区特殊性对工程项目BIM应用行为进行实证研究已成为BIM相关研究的重要发展趋势之一。

[1] 2016年3月7日的检索结果。该数值可能会随Scopus数据库收录刊物的增加而发生变化。

[2] 考虑到8本目标期刊论文出版的时滞性，为对各年论文发表情况进行较为全面的统计，本书仅对2004—2015年期间的BIM论文发表情况进行了检索。但从2016年以来的BIM研究情况看，学术界对BIM关注程度的增长趋势并未减缓，例如，尽管IJPM（国际项目管理期刊，SSCI检索）在2004—2015年期间发表的BIM论文数量较少（2篇），但其将在2017年出版BIM专辑，集中讨论BIM在工程项目中的应用问题。

[3] 尽管BIM模型可包含建筑设施的产品、组织、流程等多类信息，本书仅将那些聚焦于探索设施构件几何及功能信息建模方法的文献归于这一主题。针对那些聚焦于探索如何对建筑设计及施工流程信息进行建模，以及对建筑设施的相关运营性能（如能耗性能）等进行模拟的文献，由于其在更大程度上强调对BIM产品模型（即设施构件的几何及功能信息模型）的拓展性应用，本书将其归于“BIM应用领域拓展”主题。

[4] 现有文献对上述BIM应用领域的研究主要聚焦于对BIM在相应领域的潜在应用方式进行探索，以提高或验证其技术可行性。然而，即使从各发达国家的BIM应用实践看，许多BIM应用领域仍主要停留在理论探索阶段，在工程项目实践中鲜见应用（Gerrard et al.，2010；Hartman et al.，2008，2010；Jensen and Jóhannesson，2013；McCuen et al.，2012）。而本书3.1节对工程项目设计及施工阶段BIM应用领域的具体划分，主要参考了CICRP （2011）、Eastman et al.（2011）、Gao and Fischer（2008）、Hartmann et al.（2008）等基于BIM应用实践的领域划分框架，并结合我国建筑业行业实践进行了局部调整，并未考虑那些理论探索较多、但在项目实践中应用较少的BIM应用领域。

[5] 部分文献的研究内容涉及2个及以上的主题，考虑到统计需要，在课题组成员讨论的基础上，本书将各文献仅划归为与其最为相关的单个主题，因此可能会存在分类误差。