第1章
绪论

1.1　研究背景

1.1.1　行业背景

从全球范围来看，工程建设活动长期以来饱受设计错误频出、进度拖延明显、生产效率低下等绩效问题的困扰。例如，Lopez等（2012）对澳大利亚139个工程项目[1]的实证分析表明，各项目因设计错误而产生的成本占项目总成本的平均比例高达14.21%；Assaf等（2006）对沙特阿拉伯建筑业生产绩效的调查研究显示，76%的承包商认为其所参与的各类项目平均存在10%～30%的进度拖延；Harrison（2007）基于美国经济分析局相关数据的测算结果显示，在1961年至2005年期间，美国建设生产活动的劳动生产率年均下降1.44%。上述绩效问题一方面与设计施工过程的多阶段性、项目参与主体的多元性、建设生产活动的现场性等行业生产特性密切相关（Green et al.，2005；Olawale et al.，2010），另一方面则在较大程度上归因于建筑行业内相对保守的文化，以及对新兴技术及先进生产方式的缓慢采纳速度（Reichstein et al.，2005；Smyth，2010）。

作为一类强调对工程项目全生命周期各阶段、各组织相关信息进行参数化表达及集成化管理的创新性技术（Eastman et al.，2011），BIM（建筑信息模型化）已被越来越广泛地视为能够解决行业生产特性根源性问题，提升工程项目绩效的重要潜在手段。考虑到BIM的潜在价值，部分研究人员甚至认为BIM正引领建筑行业进行“史无前例的大变革”（Young et al.，2008）。从各国政府及其附属机构的BIM推广措施来看（表1.1），早在2003年，作为美国联邦政府设施运营管理机构的联邦总务局（GSA）即发布了“国家3D-4D-BIM项目”计划，开始将BIM作为提升项目建设绩效的重要手段。在英国，内阁办公室于2011年发布了《政府建筑业战略》，为实现建筑行业在减少建设成本、提高生产效率等方面的战略性目标，从2016年开始，政府投资项目需要实现全面协同层次的BIM应用（即Level 2，项目全生命周期的各类文件及数据均实现电子化）。与英国类似，芬兰、韩国、新加坡等国政府及其附属机构近年来亦开始制定各类政策，以推动BIM在相关项目中的应用。2015年6月，我国住房和城乡建设部发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，倡导行业对BIM技术的研究及应用，并明确了至2020年末的BIM应用目标。

表1.1　各国政府及其附属机构的BIM推广措施

续表

数据来源：综合各国BIM应用政策进行整理。

尽管BIM已开始得到越来越广泛的重视，但从全球范围来看，其整体扩散过程仍较为缓慢且存在明显的地区不平衡性。事实上，BIM的相关理念及技术原型早在20世纪70年代中期便已被提出（Eastman，1975），具备相关理念的软件（如ArchiCAD 3.0）在20世纪80年代就已开始商业化。然而，BIM在工程项目设计、施工过程中的大规模应用，则主要始于21世纪初期（Eastman et al.，2008）。较之Two-Dimensional Computer-Aided Design（2D CAD）、Electronic Document Management（EDM）等其他信息技术的推广、应用，BIM在建筑业内的扩散要更为缓慢（Samuelson et al.，2014）。尽管McGraw-Hill Construction对美国、韩国BIM应用情况的调查显示，两国建筑业进行BIM应用的行业人员数量在近年来得到了较为明显的增长（Bernstein et al.，2012；Lee et al.，2012），但从全球范围来看，BIM在行业内的扩散仍处于初级阶段。例如，在英国这一建筑业发展水平较高且政府已颁布BIM强制性推广措施的国家，国家建筑标准委员会（NBS）的调查显示，在2013年仍有73%的被调查者认为“行业参与人员对BIM并未有清楚认识”（NBS，2014，p.14），而与2013年相比，2014年BIM在行业内的应用率甚至出现了下降（NBS，2015）。在我国，如图1.1所示，尽管国家游泳中心（“水立方”）等政府投资项目在2004年左右便开始尝试进行BIM技术的应用，但截至目前建筑行业对BIM的整体采纳率仍处于较低水平[2]，BIM在过去十年中的扩散进程尚未呈现出类似于2D CAD在20世纪90年代的快速发展局面。

图1.1　我国BIM与2D CAD技术的扩散曲线
数据来源：综合张凯（1997）、李云贵（2005）、Eastman et al.（2008）、Luth（2011）等的工程技术采纳率调查数据、工程技术发展历程分析数据，以及我国的相关工程技术推广措施进行整理。

除扩散速度较为缓慢外，BIM在建筑行业内的应用实践还面临绩效影响具有较大不确定性这一应用效果问题。2015年发布的《中国BIM应用价值研究报告》显示，仅有40%及45%的设计企业及施工企业认为其BIM投资回报率（ROI）为正（Bernstein et al.，2012）。针对其他国家的调研亦显示，即使是在北美及韩国这两个BIM应用水平高度领先的地区，在2012年分别仅有62%及59%的被调查者认为其BIM ROI为正，仍有大量行业人员并未从BIM应用行为中获益（Bernstein et al.，2012；Lee et al.，2012）。Barlish等（2012）、Suermann等（2009）基于其他角度的调查研究显示，BIM应用行为对信息征询单（RFIs）数量、项目进度、项目活动生产率等具体绩效指标的影响，同样具有较大的不确定性（表1.2）。BIM应用效果所存在的不确定性，促使理论界在关注BIM扩散机制以推动BIM在行业内快速发展的同时，需要进一步探索BIM应用行为如何影响设计及施工绩效，为BIM在行业内的更好发展提供理论指导。

表1.2　BIM应用效果的不确定性

续表