II基于BIM的A辦公樓項目進度管理評價實例分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u5510基于BIM的A辦公樓項目進度管理實例分析案例概述 1150271.1項目概況 159781.2模型構(gòu)建 276901.2.1創(chuàng)建三維模型 2287971.2.2碰撞檢查 6205561.2.3基于BIM的進度分析 7192901.2.4建立四維模型 9273781.3基于BIM技術(shù)的項目進度管理 11310621.3.1基于BIM技術(shù)的場地布置 11267071.3.2施工進度模擬 13265731.3.3施工進度的優(yōu)化 15294981.4基于BIM技術(shù)的項目進度管理評價 1696851.4.1評價原則 16307331.4.2BIM效益評價的步驟 17187481.4.3BIM直接效益指標測算 18113571.4.4評價模型構(gòu)建 19134071.4.5評價方法選擇 19102051.4.6評價結(jié)果分析 2130151.4.7項目效益評價綜合加權(quán)平均評價模型的建立 25169041.4.8項目效益的模糊綜合評價 281.1項目概況本工程為德州市A辦公樓建設(shè)項目(以下簡稱德州市A項目)，建設(shè)單位為濰坊城投房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，建筑高度為52.5m(注：從室外地面到主體女兒墻頂)，建筑面積7323.76m2，地下面積1202.25m2。建筑層數(shù)為地下兩層，地上十一層。防火設(shè)計的建筑分類：一類高層建筑，其耐火等級為地上一級，地下一級。屋面防水等級為I級，地下防水等級為一級。結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑耐久年限50年，地震烈度按7度設(shè)防，滿足消防要求。該工程項目周邊環(huán)境復(fù)雜，機械設(shè)備投入較多，工程施工工序繁瑣，工期較緊。而且工程周圍建筑較多，基坑地質(zhì)狀況復(fù)雜，施工時對周邊環(huán)境影響較大，安全保障性要求較高。還有由于該工程項目在中標后，建設(shè)單位同施工單位簽署的施工合同中有明確的工期要求，逾期竣工施工單位將支付大量的違約金。施工單位為保證公司的口碑并進一步提高公司在該地區(qū)的市場競爭力，根據(jù)工程的特點難點和工程的實施內(nèi)容，成立BIM技術(shù)專案小組，制定出項目的進度管理目標，列出辦公樓項目實施的重要的時間點，也是實施過程中的里程碑性的進度目標，這些工期節(jié)點目標都將利用BIM技術(shù)的應(yīng)用確保完成。BIM技術(shù)工程師根據(jù)不同階段的工程量，合理安排資源，保證工程有序進行，確保工期最優(yōu)化并在合同工期內(nèi)竣工。辦公樓計劃于2021年4月1日開始施工，同年11月27日竣工驗收，工程工期241天。地下及基礎(chǔ)工程于5月18日完成，然后開始主體硅結(jié)構(gòu)工程的施工，于7月29日完成。地下車庫及一到三層主體硅結(jié)構(gòu)工程完成以后開始地下車庫砌筑墻體及二次結(jié)構(gòu)的施工，砌體結(jié)構(gòu)與二次結(jié)構(gòu)于8月15日完成施工。三層砌筑墻體及二次結(jié)構(gòu)完成以后開始玻璃幕墻的安裝，到10月17日完成幕墻工程的安裝。裝修及安裝工程于8月16日開始，11月21日結(jié)束。11月22日開始清理工作，11月27日之前進行工程竣工驗收。在工程項目開工建設(shè)之前，根據(jù)本工程特點，首先建立項目平面圖，方便進行現(xiàn)場平面布置。1.2模型構(gòu)建1.2.1創(chuàng)建三維模型在創(chuàng)建德州市A項目建筑信息模型時，施工單位BIM建模人員應(yīng)首先研究設(shè)計單位提供的二維CAD設(shè)計圖紙，詳細研究建筑設(shè)計說明、總圖、各樓層平面圖、各剖面視圖、各樓層結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖、材料明細表等二維信息，根據(jù)本企業(yè)制定的BIM模型制作標準進行認真的刪選和對比，選用最合適的BIM企業(yè)標準進行三維模型的創(chuàng)建。由于該項目主體地下層數(shù)一層，地上部分十二層，一到二層為綜合辦公區(qū)，并配有裙房結(jié)構(gòu)，因此建立模型的步驟相對繁瑣。該項目模型的建立運用Revit軟件進行創(chuàng)建，施工單位應(yīng)用BIM技術(shù)對項目施工階段進行全面的控制，采用BIM技術(shù)對項目的施工節(jié)點以及工程量進行精確的核算，合理安排施工器械及施工人員。在項目建造過程中，結(jié)合虛擬的施工模型和場地進行分析與模擬，得出項目施工階段相關(guān)的分析數(shù)據(jù)，為項目后期施工場地規(guī)劃、施工總平面圖布置、施工關(guān)鍵節(jié)點等提供可參考依據(jù)。辦公樓建模前應(yīng)創(chuàng)建辦公樓項目樣板以便于后期模型的建立。辦公樓項目模型的創(chuàng)建一開始應(yīng)該建立模型的標高和軸網(wǎng)等定位信息，本項目BIM模型創(chuàng)建時先創(chuàng)建模型的標高和軸網(wǎng)應(yīng)該在立面圖上軸網(wǎng)線與標高線能夠可靠交接，確保在各樓層平面上完整清晰的顯示創(chuàng)建的軸網(wǎng)，各立面視圖能完整的顯示標高。模型軸網(wǎng)和標高創(chuàng)建完后應(yīng)創(chuàng)建模型的柱、墻體、樓板等構(gòu)件，創(chuàng)建之前應(yīng)通過載入族或者對構(gòu)建類型進行設(shè)置以滿足建立模型的需要。對使用Revit對辦公樓進行模型建立過程見下圖1.1,圖1.2，圖1.3。圖1.1創(chuàng)建標高圖1.2創(chuàng)建軸網(wǎng)圖1.3創(chuàng)建構(gòu)件模型創(chuàng)建時需對該模型的各個構(gòu)件進行屬性的設(shè)置，以對墻體的屬性進行設(shè)置為例。單擊要編輯的墻體，在“實例屬性”對話框，族類型選擇器中選擇相應(yīng)族類型，單擊編輯類型，打開“編輯部件”對話框，系統(tǒng)默認的墻體已有的功能只有結(jié)構(gòu)一部分，在此基礎(chǔ)上可插入其他的功能結(jié)構(gòu)層，以完善墻體的實際構(gòu)造。在完成功能的添加后，需要對每一項功能賦予相應(yīng)的材質(zhì)，使得墻體在“著色”或“真實”模式下都能夠呈現(xiàn)良好的效果，這也是信息化模型重要的一步。之后再材質(zhì)項目列表中選取結(jié)構(gòu)功能對應(yīng)的材質(zhì)，如果列表中沒有，可以單擊下方的按鈕添加新材質(zhì)，選擇某一材質(zhì)后，在右邊的材質(zhì)屬性框中就會顯示當前材質(zhì)的各種參數(shù)信息，包括顏色、外觀、物理特征等，部分參數(shù)可以自行設(shè)置，完成后單擊“確定”按鈕，完成材質(zhì)添加。最后可以對墻體的厚度進行設(shè)置，即在每一項結(jié)構(gòu)功能后面的厚度框中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。1.2.2碰撞檢查設(shè)計階段交付的成果為二維圖紙，根據(jù)圖紙各專業(yè)使用Revit系列軟件創(chuàng)建建筑信息模型，對建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)進行建模。完成建模之后，利用Revit軟件進行多專業(yè)的協(xié)同，并利用Revit軟件對不同專業(yè)進行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)各專業(yè)間存在的沖突關(guān)系。一旦發(fā)生沖突，就對施工圖紙進行及時改善，防止項目在施工的過程中出現(xiàn)更大的問題，最后導(dǎo)致重大返工問題的出現(xiàn)，可以說，碰撞檢查是施工進度管理中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在本項目碰撞檢查的過程中，利用Revit的碰撞檢查功能，可以在碰撞檢查完成之后顯示沖突的構(gòu)件以及構(gòu)件所在的位置，并可以進行預(yù)覽。利用Revit軟件，可以將沖突報告導(dǎo)出，各專業(yè)工作人員可以發(fā)現(xiàn)存在的問題，并及時進行模型修改。一般Revit軟件碰撞僅作參考，通常使用Navisworks軟件對各專業(yè)進行碰撞檢查，Navisworks檢查結(jié)果包含碰撞位置和相應(yīng)的ID信息。通過碰撞檢查將存在的問題在設(shè)計圖紙中一一進行標注，把標注后的設(shè)計圖紙反饋給設(shè)計單位進行工程變更或者修改調(diào)整，盡可育部條低構(gòu)件間的碰撞，減少設(shè)計變更，這樣可以加快工程進度，提高項目效益。該項目在碰撞檢查中出現(xiàn)碰撞問題近百處，多為管道同結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，經(jīng)過對碰撞問題的妥善處理，提高了項目實施的效益，縮短了施工工期，并保證了施工質(zhì)量。下面以辦公樓模型的暖通部分和結(jié)構(gòu)部分的碰撞為例，如圖1.4所所示。圖1.4辦公樓暖通和結(jié)構(gòu)的碰撞碰撞完成后我們可以在Navisworks當中查看碰撞結(jié)果，在碰撞的位置我們可以查看項目結(jié)構(gòu)的ID和坐標，直觀方便，而且修改后便于二次檢查。生成的碰撞結(jié)果報告如圖1.5所示。圖1.5碰撞結(jié)果1.2.3基于BIM的進度分析該項目計劃在項目實施階段，使用BIM技術(shù)對項目進度進行重點控制。為了保證工程項目按計劃進行，首先對項目進行模擬施工，對施工過程中可能存在的問題進行分析，對技術(shù)難點采取相應(yīng)措施。對工程項目進行進度控制的重點是對各個實施階段的時間進行控制。首先對工程項目進行任務(wù)分解，編制了相應(yīng)的編碼，并對施工先后順序進行排序，在按照合同工期要求進行施工進度計劃編制。根據(jù)本工程的實際情況，對本項目劃分為4個施工階段，分別是編制施工進度計劃階段、實施進度計劃階段、調(diào)整施工進度計劃階段、分析和總結(jié)階段。施工進度計劃的編制可以對工程項目各工序的實施時間和資源需要量情況進行控制，可以更加合理地進行工程進度安排，降低項目實施的進度風險。根據(jù)本工程的實際情況，對首先對工程項目進行任務(wù)分解。項目結(jié)構(gòu)圖（WBS）可以清楚地表達不同層次的任務(wù)分解情況，如圖1.6所示。工程項目工程項目裝修工程主體工程基礎(chǔ)工程裝修工程主體工程基礎(chǔ)工程工作F工作E工作D工作C工作B工作A工作F工作E工作D工作C工作B工作A圖1.6項目結(jié)構(gòu)分解圖項目結(jié)構(gòu)分解時常用工程項目任務(wù)分解法，可以體現(xiàn)不同深度工作間的關(guān)系。上圖中每個矩形框代表一項工作，根據(jù)工程項目的實際需要不斷進行細分。為了保證本工程項目任務(wù)分解的可行性，按照以下原則進行：對工程項目進行系統(tǒng)性考慮的原則，體現(xiàn)工程特點，考慮施工部署需要；分解后應(yīng)便于進行發(fā)包和任務(wù)實施的原則；任務(wù)分解要有利于進行目標控制的原則。分配項目負責人項目集成管理提供資源信息計劃項目分解分配項目負責人項目集成管理提供資源信息計劃項目分解進行項目實時追蹤方便最終產(chǎn)品解釋項目結(jié)構(gòu)圖圖1.7項目結(jié)構(gòu)分解功能圖在工程項目實施前對一項目特征進行了分析，根據(jù)項目實際情況對項目目標進行了修改和調(diào)整。使用BIM技術(shù)和復(fù)制軟件進行模擬施工以及碰撞模擬檢測，減少了施工中各工序邏輯錯誤，很大程度上提高了施工效率。本工程施工中參與方眾多，施工進度協(xié)調(diào)控制難度大，在進度計劃編制過程中采取了進度目標分析、進度目標確定和進度目標管理的措施。項目進度計劃確定前，首先對影響項目的各種因素進行了分解，對市場風險和環(huán)境風險做出響應(yīng)，保證目標的合理性和可實現(xiàn)性。通過編制總進度綱要對工程項目各個階段的進度目標進行控制，工程總進度計劃綱要如圖1.8。設(shè)計進度優(yōu)化設(shè)計進度優(yōu)化土建部分進度計劃土建部分進度計劃鋼鋼結(jié)構(gòu)部分進度計劃材料采購材料采購進度計劃玻璃幕墻玻璃幕墻進度計劃主體進度主體進度施工計劃設(shè)備安裝進度計劃設(shè)備安裝進度計劃總進度綱要施工招標進度總進度綱要施工招標進度計劃弱電工程進度計劃精裝部分進度精裝部分進度計劃施工進度計劃道路施工進度計劃道路總體施工進度計劃管線總體施工進度計劃管線項目運營進度計劃項目運營進度計劃綠化照明照明其他其他圖1.8項目總進度綱要1.2.4建立四維模型傳統(tǒng)項目管理辦法中，進度計劃的建立通常是人工完成。在工程實施階段，工程進度跟蹤分析較為困難，在處理施工進度偏差時也缺乏整體性，不能很好的發(fā)現(xiàn)在施工過程中各項計劃工作之間的潛在沖突?；贐IM技術(shù)的項目管理可以對建設(shè)項目進行模擬建造，直觀的顯現(xiàn)出項目的施工過程。通過基于Revit系列軟件創(chuàng)建的建筑信息模型和應(yīng)用Project軟件創(chuàng)建的進度計劃鏈接，運用Navisworks軟件進行模擬施工可以直觀的顯現(xiàn)出進度計劃在模型上的表現(xiàn)，及時對項目目標進行跟蹤分析，對項目的建造過程進行控制，極大的保證了項目目標的實現(xiàn)。四維模型的可視化管理降低了傳統(tǒng)模式進度管理中的風險，保證了施工進度、節(jié)約了施工工期。依據(jù)WBS將工程項目進行分解，結(jié)合項目建筑特點應(yīng)用Project編制施工進度計劃如下圖1.9:圖1.9德州A辦公樓項目進度計劃在傳統(tǒng)施工進度管理中，通常用人工的方式來編制進度計劃。在工程施工時進度跟蹤有很大的難度，在解決進度偏差時也存在片面性，不能直觀的檢查出在施工過程中各計劃工作間的沖突。基于BIM技術(shù)的施工進度管理可對建設(shè)項目實施模擬建造，能形象的展示出工程的建造過程。通過利用Revit創(chuàng)建的建筑信息模型和應(yīng)用Project軟件創(chuàng)建的施工進度計劃進行關(guān)聯(lián)，運用Navisworks軟件進行施工模擬可以將施工進度計劃很形象的在模型中得以展現(xiàn)，及時對各施工階段進行跟蹤和分析，對建設(shè)項目的各建造工序進行管理，在很大程度上保障了施工方在合同規(guī)定的工期內(nèi)完成工程項目的建造。對于該辦公樓項目，各專業(yè)工程師應(yīng)用BIM技術(shù)對該項目施工階段進行了過程管控，基于BIM的四維模型可以對辦公樓項目前期施工規(guī)劃和協(xié)同工作提供直觀的參考，可對現(xiàn)場突發(fā)狀況作出迅速應(yīng)對，并能制定相應(yīng)的管控手段。BIM技術(shù)的可視化管理大大地降低了傳統(tǒng)施工進度管理模式中存在的風險，保證了施工進度并且在很大程度上節(jié)約了施工工期。應(yīng)用Navisworks軟件進行施工模擬如圖1.9:圖1.10德州A辦公樓項目四維施工模擬1.3基于BIM技術(shù)的項目進度管理1.3.1基于BIM技術(shù)的場地布置使用BIM技術(shù)進行信息模型創(chuàng)建過程中，首先對項目的地形地貌和交通狀況進行了綜合分析，從而為施工組織設(shè)計的編制提供可視化資料，對工程項目進行進度安排提供技術(shù)支撐。施工組織設(shè)計是工程建設(shè)的總體安排，是在對工程項目進行系統(tǒng)分析之后，對工程項目的施工方案、施工部署、進度、質(zhì)量、安全、信息等的統(tǒng)籌計劃。施工進度計劃是保障工程項目按計劃竣工的有效控制手段。對工程項目進行場地分析，現(xiàn)場平面圖1.11如下。圖1.11現(xiàn)場平面布置圖本工程項目建筑辦公部分3層，公寓部分5層，BIM模型創(chuàng)建過程比較繁瑣。使用Revit2015軟件進行建模，應(yīng)用BIM技術(shù)進行全面的工程進度管理，BIM技術(shù)可以對工程量進行準確核算，對施工機器和勞動力進行合理安排。利用虛擬的施工模型對工程施工進行模擬分析，可以為工程項目的施工場地進行合理的規(guī)劃，對關(guān)鍵節(jié)點進行控制，并可以完成施工總平面布置。在進行項目建模前，首先進行項目樣板創(chuàng)建。本項目建模時需要進行標高和軸網(wǎng)信息創(chuàng)建，首先進行確定了項目的標高，然后創(chuàng)建軸網(wǎng)，使軸網(wǎng)和標高交接，每一個樓層的平面上可以顯示軸網(wǎng)。完成軸網(wǎng)和標高的創(chuàng)建之后，對項目的柱、墻、樓板等構(gòu)件進行創(chuàng)建。在這些構(gòu)件創(chuàng)建時，需要首先對構(gòu)件的屬性進行定義，使用Revit軟件進行構(gòu)件創(chuàng)建及建模分別如圖1.12所示。同時，在對梁、柱、板、墻等構(gòu)件進行創(chuàng)建時，需要對相關(guān)屬性進行設(shè)置。圖1.12裝飾階段場地布置1.3.2施工進度模擬在建設(shè)項目的工程進度模擬應(yīng)用過程中，經(jīng)常需要直觀的表現(xiàn)施工進度計劃的變化，Navisworks的施工模擬功能能滿足這一需求。當四維模型構(gòu)建完成后，我們就可以對整個工程項目進行動態(tài)的模擬，這樣就方便項目管理人員進行進度計劃的審核和調(diào)整，如果在模擬過程中發(fā)現(xiàn)任何問題，還可以在模型中直接修改。在進行工程項目施工進度模擬之前，我們可以對模型的模擬建造過程添加動畫視點，這樣可以方便項目管理者從多方位全面的來觀看項目的建造過程，更有利于管理者在模型的不同位置發(fā)現(xiàn)建造過程中產(chǎn)生的問題，做到盡早發(fā)現(xiàn)，盡早修改，避免在施工過程中出現(xiàn)返工。下圖1.13是為模擬建造添加動畫視點。圖1.13添加動畫視點基于BIM的四維管理平臺能對施工進度管理進行有效的控制。各專業(yè)工程師在設(shè)計發(fā)生變更時通過對BIM模型進行優(yōu)化，對變化的工作量和進度進行展示。專業(yè)工程師以工程量的改變?yōu)榛A(chǔ)，對人員和材料重新分配，將有可能產(chǎn)生的進度影響進行掌控。下圖1.14為辦公樓項目的施工進度模擬。圖1.14施工進度模擬當工程延遲需要對施工工序進行改動時，我們可以利用3D軟件和項目管理軟件的聯(lián)動修改功能。當實際進度與計劃不同步時，我們只需在Navisworks中對數(shù)據(jù)源點擊刷新即可，而不用再一次的導(dǎo)入和關(guān)聯(lián)，刷新后系統(tǒng)將自動對相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件集進行修改，大大地節(jié)約了工程師的操作時間。在虛擬建造結(jié)束后，就能利用Navisworks中的TimeLiner進行動態(tài)輸出，將整個工程的演示過程輸出為視頻或者是圖片，這樣能夠更直觀更方便來展示項目的施工全過程。1.3.3施工進度的優(yōu)化針對本項目，施工單位各專業(yè)工程師在新型管理模式下結(jié)合辦公樓工程施工特點編制了施工進度計劃。在制定進度計劃時，該辦公樓項目在二維CAD圖紙信息的基礎(chǔ)上完成BIM模型的創(chuàng)建，結(jié)合施工規(guī)范和現(xiàn)場施工要求，在施工之前將施工場地進行合理布置，避免了由于后期在施工過程中出現(xiàn)場地劃分不合理、施工機具交叉打架問題而影響項目正常實施的現(xiàn)象，有效的保證了工程進度計劃的完成。在辦公樓項目建造時，應(yīng)用Revit創(chuàng)建BIM三維模型，并在模型完成后對項目進行虛擬建造。對所編制的施工計劃進行模擬和分析，可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)項目在實際施工過程中可能出現(xiàn)的問題和，并提前考慮相應(yīng)的措施已備使用，避免在施工過程中出現(xiàn)延誤工期的現(xiàn)象。通過施工單位創(chuàng)建的BIM模型對該辦公樓項目在施工階段進行可視化模擬，可以更加直觀的分析進度計劃編制是否合理。在該辦公樓項目中，通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅揭示了傳統(tǒng)設(shè)計與施工之間信息溝通不暢，管理過程不夠精細等問題，同時又顯現(xiàn)出傳統(tǒng)項目管理中許多有待改進的方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決上述問題。在該辦公樓項目中通過運用BIM模型信息和施工進度計劃信息進行施工過程模擬，對一些不易發(fā)現(xiàn)的潛在問題進行檢查，對施工方案中不合理的工序進行調(diào)整，對施工計劃進行進一步優(yōu)化，都極大的提高了各項工作在時間上安排的合理性，確保施工進度按要求完成。傳統(tǒng)進度管理和基于BIM技術(shù)的進度管理流程圖對比如下圖1.15：圖1.15基于BIM技術(shù)的進度管理實施過程通過施工模擬預(yù)見在項目實施過程中出現(xiàn)的問題并采取措施進行預(yù)防，屬于事先控制，這為施工方案優(yōu)化，時間節(jié)點安排，施工進度的正常執(zhí)行提供保障。在對項目進行進度管理的整個過程中，BIM模型所具備的完整的工程項目數(shù)據(jù)、強大的可視化與操作性、強大的各專業(yè)協(xié)同性等功能特點，都使得施工進度管理的效率有了很大的提高。1.4基于BIM技術(shù)的項目進度管理評價1.4.1評價原則對德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益進行評價需要遵循以下進行評估時，應(yīng)尊重事物的客觀性，客觀對待具體事實，以免造成誤差。（2）系統(tǒng)性原則。在對德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益進行評估的過程中，不僅要做到全面、系統(tǒng)，還要適時的對重點內(nèi)容進行突出，做到全面與重點相結(jié)合。（3）在定性的基礎(chǔ)上在對德州市A項目利用BIM技術(shù)實施進度管理的效益因素進行定量分析，可以有效地降低風險概率。（4）可操作性原則。選擇適合項目工程的、可操作大的方法對德州市A項目利用BIM技術(shù)實施進度管理的效益進行評價，提高效率。1.4.2BIM效益評價的步驟對BIM技術(shù)在項目進度中的效益進行分析，采用類比法，將傳統(tǒng)進度管理的方法同運用BIM技術(shù)進行進度控制的兩種情況進行對比分析，按照圖1.15步驟進行BIM效益評價。項目BIM應(yīng)用決策項目BIM應(yīng)用決策項目BIM應(yīng)用決策項目BIM應(yīng)用決策項目BIM技術(shù)方案項目BIM技術(shù)方案項目BIM技術(shù)方案項目BIM技術(shù)方案評價指標選擇與確定評價指標選擇與確定評價指標選擇與確定評價指標選擇與確定效益評價與計算傳統(tǒng)模式下數(shù)據(jù)收集效益評價與計算傳統(tǒng)模式下數(shù)據(jù)收集BIM應(yīng)用情況下數(shù)據(jù)收集與處理分析數(shù)據(jù)測算效益分析數(shù)據(jù)測算效益圖1.16BIM技術(shù)項目效益評價步驟（1）背景信息收集在項目的準備階段，收集項目的背景信息，為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為施工方案、施工部署、進度、成本、施工工藝的制定提供參考。（2）項目BIM技術(shù)方案根據(jù)本工程的實際情況以及合同目標工期要求，選擇BIM實施方案。（3）選取評價指標，建立評價方案在應(yīng)用BIM技術(shù)之前首先確定BIM效益評價內(nèi)容，選取科學(xué)合理的BIM評價指標，通過合理的指標體系對BIM實施過程中的效益進行預(yù)測，為BIM效益評價做好準備。（4）收集BIM數(shù)據(jù)在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，根據(jù)項目的實際情況收集實施過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。（5）分析數(shù)據(jù)根據(jù)評價指標，對應(yīng)用BIM技術(shù)的效益進行評價，同BIM方案中的效益預(yù)測結(jié)果進行對比，對BIM技術(shù)應(yīng)用情況進行評價。（6）得出結(jié)論根據(jù)評價指標的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對實施B1M技術(shù)的效益進行后評價，對BIM技術(shù)的可行性和有效性進行評價，并提出BIM技術(shù)應(yīng)用建議。1.4.3BIM直接效益指標測算根據(jù)實施階段BIM技術(shù)應(yīng)用的實際情況，結(jié)合企業(yè)專家打分，選出利用BIM技術(shù)影響進度管理的3層次指標體系。準則層由運營管理指標，交付成果指標和財務(wù)指標組成。根據(jù)本工程的實際施工情況對指標體系進行適當調(diào)整，刪除不符合實際項目實施階段的相關(guān)指標，比如市場占有率、顧客保持率、設(shè)計滿意率等指標，項目的BIM效益評價指標體系如表1.1所示。表1.1BIM技術(shù)在德州市A項目進度管理中應(yīng)用的效益評價指標體系目標層準則層指標層子指標層BIM技術(shù)在德州市A項目進度管理中應(yīng)用的效益評價指標體系A(chǔ)運營管理指標B1生產(chǎn)效率返工減少率C1溝通時間信息請求次數(shù)減少C2顧客滿意度合同履約率C3組織BIM人才培養(yǎng)C4競爭優(yōu)勢技術(shù)應(yīng)用增長C5交付成果指標B2安全性事故率C6工期工期提前率C7質(zhì)量合格率C8優(yōu)等品率C9財務(wù)指標B3財務(wù)指標投資回報率C10成本降低率C111.4.4評價模型構(gòu)建通過上文對德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益評價指標進行確定后，構(gòu)建下列模型，模型將評價指標分為三級，分別為目標層A、準則層B和子準則層C。目標層A是指德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益評價的總目標；目標層A下面的準則層B，其評價指標分別由來自運營管理指標、交付成果指標、財務(wù)指標作為行為主體組成，分別標記為B1，B2和B3。各準則層B又由下層的次準則層C所組成，其中：B1是德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的運營管理評價指標，由以下指標構(gòu)成：包括返工減少率C1、信息請求次數(shù)減少C2、合同履約率C3、技術(shù)應(yīng)用增長C4、BIM人才培養(yǎng)C5；B2是德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的交付成果指標，由以下指標構(gòu)成：包括事故率C6、工期提前率C7、合格率C8、優(yōu)等品率C9；B3是德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的財務(wù)指標，由以下指標構(gòu)成：包括投資回報率C10、成本降低率C11。1.4.5評價方法選擇（1）層次分析法本文運用層次分析法確定評價指標的權(quán)重。該方法的優(yōu)點是系統(tǒng)性、簡潔性、實用性、所需定量數(shù)據(jù)信息較少等優(yōu)點。應(yīng)用該分析方法時，首先根據(jù)問題的性質(zhì)和預(yù)期目標，將問題劃分為不同的構(gòu)成要素并根據(jù)各因素之間的關(guān)聯(lián)和從屬關(guān)系，將其歸屬為不同的層次，形成一個結(jié)構(gòu)化的多層次分析模型。將分析最終歸納為，最底層元素針對最高層目標的相對重要性或相對優(yōu)缺點的權(quán)重次序問題。其分析的一般分析過程如下：①按照構(gòu)成元素分解負責問題；②按特定歸屬關(guān)系將各元素分組、分層，并建立層次結(jié)構(gòu)模型；③通過層內(nèi)各元素相互比較的方式建立比較矩陣；④層內(nèi)各因素權(quán)重排序并檢驗其一致性；⑤各層間的權(quán)重排并檢驗其一致性；⑥將所有因素進行總排序。根據(jù)風險識別與分析的結(jié)果，將德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益指標按照如下原則進行層次劃分：第一層（A），也即總目標層為項目總體風險權(quán)重排序。第二層（B），通常也稱之為準則層、中間層或者標準層，按照已識別的項目評價指標歸類，將評價因素劃分為：自運營管理指標、交付成果指標、財務(wù)指標。也即前述的3個一級評價指標因素。第三層（C）為最底層，通常所說的措施層或者決策方案層。結(jié)合項目評價指標的特點，指標層由前述11個已經(jīng)識別的二級評價指標構(gòu)成。（2）模糊評價法由于層次分析法主要用于解決項目中各評價指標的單層次及綜合權(quán)重的排序情況，反映的僅僅是單個評價指標之間的相對重要程度，而無法對項目整體的效益水平做出評判。在實際的項目效益管理中，我們既需要了解各評價指標之間的權(quán)重排序，同時也需要對項目整體的效益情況或者效益等級，有定性的認知。為了切實解決這一問題，引入模糊綜合評判的模型與方法，對項目整體的效益等級進行評價。模糊綜合評判法是運用模糊數(shù)學(xué)原理對具有“模糊性”的事物進行評價的一種系統(tǒng)化的分析方法。它以模糊推理為基礎(chǔ)，充分結(jié)合定性與定量分析，統(tǒng)一精確性與模糊性，在處理無法用精確數(shù)學(xué)語言處理的復(fù)雜性、系統(tǒng)性問題時具有獨特的優(yōu)越性。因而，在本項目中我們將運用模糊綜合評價法，結(jié)合層次分析法得出的評價指標排序?qū)椖空w的效益等級做一個綜合的評價。建立模糊綜合評判模型的過程如下：假設(shè)給定兩個有限論域：U=[u1，u2，u3...，um]（1.1）V=[v1，v2，v3...，vm]（1.2）上述（1.1）式中，U表示由全部的評判因素所構(gòu)成的集合；（1.2）式中，由所有的評判結(jié)果所構(gòu)成的評語集合為V。對于評判因素ui(i=1，2...，m)，相應(yīng)單因素的評判結(jié)果為Ri=[ri1，ri2，..，rin]。（1.3）如果A為各評判因數(shù)的權(quán)重分配，A=[a1，a2，a3am]（A為因素集合U上的一個模糊子集，且滿足0≦ai≦1，，則通過模糊變換的數(shù)學(xué)合成運算，我們可以得到評語集合V上的一個模糊子集（也即模糊綜合評價的結(jié)果）：BA×R[b1，b2，b3...，bn]（1.4）對于多層次（兩層及兩層以上）的模糊綜合評判，首先需要按照一定的屬性或者內(nèi)在規(guī)律將評判因素集分成幾大類，然后針對每一類子集逐一進行模糊綜合評判，最后進行各類相互間的高層次綜合評判。在本項目中，將直接利用前面層次分析法的評價指標的分類及權(quán)重排序結(jié)果，采用兩層的模糊綜合評價方法對項目整體效益等級進行評估。1.4.6評價結(jié)果分析（1）設(shè)置判定標度并構(gòu)造矩陣模糊一致判斷矩陣R標志針對上一層某一個元素，本層次與之有關(guān)元素之間相對重要性的比較，假定上一層次的元素同下一層中的元素a1，a2，a3……，an有聯(lián)系，則模糊一致判斷矩陣可表示為：表1.2判斷矩陣Ca1a2…ana1r11r12…r1na2r21r22…r2n……………anrn1rn2r11rnn元素rij具有如下的實際意義，rij表示元素ai和元素aj相對于元素C進行比較時，元素ai和元素aj具有模糊關(guān)系，“…比…重要得多”的隸屬程度。元素al，a2，a3……an相對于上一層元素C進行比較，可得到如下模糊判斷矩陣：R=r（1.5）（2）設(shè)置判定標度人們對事物定性辨別及區(qū)分的能力通常表現(xiàn)為5個屬性：即同等、稍微、較強、非常和絕對。而當一旦出現(xiàn)有更高判別精度的需求時，還可以通過選取相鄰兩個屬性的中間值，這樣總共可以得到9個數(shù)值，也即通常所說的9個標度值（又稱判斷值）。為了量化比較判斷定的結(jié)果，使各個標準層下所屬的各方案進行兩兩比較，并求比較結(jié)果的相對權(quán)重數(shù)值。在本項目評價指標的分析與評價中，引入上述的1～9比率標度方法并規(guī)定：①用數(shù)值1、3、5、7、9分別表示根據(jù)經(jīng)驗的判斷；②要素Yi與要素Yj相比較的比值分別表示：同等重要、稍微重要、較強重要、非常重要、絕對重要，而數(shù)值2、4、6和8則代表兩判斷級之間對應(yīng)的中間值。二者滿足如下的邏輯關(guān)系：aji=1/aij（i，j=1，2，3n）（3.6）比值越大，代表元素Yi相對于要元Yj的重要程度就越高。（3）構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣比較n個元素對目標A的影響，從而確定它們在A中所占的比重。每次選取兩個因素比較其對于目標A的影響權(quán)重，按照項目指標清單中兩個因素Yi與Yj分別表示在某一標準下比較的兩個評價指標，根據(jù)德州市A項目管理部項目管理團隊的專家判斷及評價指標的兩兩比較并綜合打分，以標度值aij為元素所構(gòu)成的兩兩比較結(jié)果，可以得到如下的判斷矩陣列表。表1.3判斷矩陣B1-CB1C1C2C3C4C5C111/5321/3C251333C31/31/311/31/5C41/21/3311/3C531/3531表1.4判斷矩陣B2-CB2C6C7C8C9C611/51/31/2C75135C831/313C921/51/31表1.5判斷矩陣B3-CB3C10C11C1011/3C1131（4）判斷矩陣的計算與求解層次單排序指把本層所有要素針對上一層某一要素，排出評比的次序，次序以相對數(shù)值大小表示。對應(yīng)于判斷矩陣最大特征根λmax的特征向量經(jīng)歸一化（指將向量中各元素之和等于1）后記為W。W為同一層次因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權(quán)值，這一過程稱為層次單排序。確認層次單排序需要進行一致性檢驗。一致性檢驗指對A確定不一致的允許范圍。由于λ連續(xù)的依賴于利用矩陣求和的數(shù)學(xué)計算方法，可以求解出上述各個判斷矩陣所對應(yīng)的特征值、特征向量并進行一致性檢驗。對得到的6個矩陣，分別求：1）λmax2）與λmax對應(yīng)的特征向量并歸一化得排序相對權(quán)重向量。3）每個矩陣求λmax后，都需要進行一致性檢驗。這里以對上述表3.7B1-C矩陣的求解計算為例：（1.7）A=0.1017（1.8）將按列歸一化的矩陣A按行進行求和，再進行歸一化處理，得到特征向量W：WB1=（0.13510.42060.06550.11530.2633）T上述WB1亦為矩陣B1-C的對應(yīng)6個評價指標的單因素權(quán)重。然后計算矩陣B1-C的特征根為：A=（1.9）AW1=1*0.1351+1/5*0.4206+3*0.0655+2*0.1153+1/3*0.2633=0.7340同理可得：AW2=2.7916AW3=0.3460計算出特征向量W的最大近似特征根為：λmax=7.62進行矩陣的一致性檢驗由于矩陣兩兩因素之間的權(quán)重值，主要來自于專家判斷，不可避免地受到專家個人經(jīng)驗的影響，從而具有一定的主觀局限性，因此對于矩陣的特征根進行一致性檢驗，非常有必要。計算出一致性指標C.I（計算公式如下）： （1.10）在這里，n為比較因素的數(shù)量，為在本項目中，也即B1-C矩陣對應(yīng)的評價指標，數(shù)量為7，因此根據(jù)上述計算公式，我們可以得到：C.I=0.103計算出一致性率：（1.11）R.I為自由度指標，由于矩陣中比較的因素越多，兩兩比較的判斷矩陣相應(yīng)維數(shù)就越大，一致性就越差。因此在實際的矩陣計算時，應(yīng)當適當放寬對矩陣的一致性要求，尤其是針對高維兩兩比較矩陣，于是引入了自由度指標R.I。表1.6一致性檢驗指標R.I修正值階數(shù)12345678910R.I000.520.891.121.261.361.411.461.49通過查閱上表1.6，可以R.I為1.36，因此根據(jù)上述公式1.11?？梢杂嬎愠鯟R=0.103/1.36=0.076<0.1，滿足矩陣一致性的要求。（一般認為C.I<0.1，C.R<0.1時，判斷矩陣的一致性滿足要求，可以接受，否則判斷矩陣就需要重新進行評價指標的兩兩比較，直到滿足一致性的要求為止）。同理，根據(jù)上述矩陣運算及推導(dǎo)過程，可以得到剩余判斷矩陣（矩陣B2-C，矩陣B3-C以及矩陣A-B）的特征向量、特征根以及一致性校驗結(jié)果等。對于判斷矩陣B2-C，使用軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，計算結(jié)果如下：WB2=（0.0810.5560.2490.114）Tλmax=1.104C.R=0.039<1對于判斷矩陣B3-C，使用軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，計算結(jié)果如下：WB3=（0.250.75）Tλmax=2C.R=0<1（5）判斷矩陣層次排序德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益評價結(jié)果如下表1.7所示。表1.7德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益綜合評價結(jié)果目標層準則層權(quán)重系數(shù)子準則層權(quán)重系數(shù)排序德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益評價指標體系A(chǔ)B1運營管理指標0.6533返工減少率C10.13517信息請求次數(shù)減少C20.42063合同履約率C30.065511BIM人才培養(yǎng)C40.11538技術(shù)應(yīng)用增長C50.26334B2交付成果指標0.2221事故率C60.081010工期提前率C70.55602合格率C80.24905優(yōu)等品率C90.11409B3財務(wù)指標0.1246投資回報率C100.25006成本降低率C110.75001通過前面層次分析法的分析及運算過程所得到的結(jié)果，可以得到項目的3個一類評價指標的單層次權(quán)重排序以及項目所有評價指標的綜合權(quán)重排序情況。各判斷矩陣（A-B，B1-C，B2-C，B3-C）中各評價指標的單層次權(quán)重排序情況如表1.7所示。在一級指標的項目整體效益評價中，B1（運營管理方面）占比約為42.06%，表明在德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)中，運營管理指標占比最大，將直接最終影響到項目最后的效益。在B1項所屬的運營管理指標中，C2（信息請求次數(shù)減少）權(quán)重占比為55.6%，C5（技術(shù)應(yīng)用增長）權(quán)重占比為26.3%，以及C4（BIM人才培養(yǎng)）權(quán)重占比為11.53%，在項目執(zhí)行過程中，這三類指標需要重點關(guān)注。在B2所屬的項目交付成果指標中C7（也即工期提前率權(quán)重比例達到31.95%，C8（合格率）占比約為21.9%，C9（優(yōu)等品率）占比為11.40%，這三類評價指標占交付成果指標的70.23%，在德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的過程中上述三個指標需要重點考慮。在B3項所屬的財務(wù)指標之中，成本降低率占比較大，達到了75%。項目執(zhí)行團隊需要對該類指標加以關(guān)注并采取相應(yīng)措施。1.4.7項目效益評價綜合加權(quán)平均評價模型的建立結(jié)合德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)的效益評價指標體系的特點，選擇綜合加權(quán)平均評價方法來建立德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)效益評價模型較為科學(xué)和合理。具體如下：（1）專家對工程項目招標風險評價打分概率影響矩陣是項目效益管理中比較常用的一種簡易粗略的方法，在實際的操作中，綜合考量各指標的可能性與評價程度，定義項目各評價指標的值為各指標發(fā)生的概率與權(quán)重的乘積（即S=P*Q，S表示評價值，P代表指標發(fā)生的概率，評價結(jié)果用Q來表示）。評價指標高低來自于德州市A項目內(nèi)部項目管理，比如成本管理、質(zhì)量管理、進度管理和安全管理等，組織相關(guān)專家打分的方式來獲取。假設(shè)參與打分的各專家權(quán)重系數(shù)均為1，結(jié)合本項目特點設(shè)計并發(fā)放調(diào)研問卷共計30份，收到的有效回復(fù)問卷30份，本論文中的相關(guān)數(shù)據(jù)來源均基于這30份問卷結(jié)果。專家打分的分值評判標準引用現(xiàn)在比較流行的“10分滿意度”的評分標準，具體分值的詳細定義如下：“10”分表示因素發(fā)生的概率“非常高”或者因素的程度“很高”；“9、8、7”表示因素發(fā)生的概率“比較高”或者因素的程度“比較高”；“6、5”分表示因素發(fā)生的概率或者因素的影響程度“一般”；“4、3、2”分表示因素發(fā)生的概率“比較低”或者因素的影響程度“較低”；“1”分表示因素發(fā)生的概率“非常低”或者因素的影響程度為“低”。表1.8概率評價矩陣因素評判標準評價程度發(fā)生概率低較低一般高非常高12345678910非常高10102030405060708090100高9918273645546372819088162432404856647280一般771421283542495663706612182430364248546055101520253035404550低448121620242832364033691215182124273022468101214161820非常低112345678910備注：低分∈[1，20]；中分∈（20，50）；高分∈[50，100]結(jié)合德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)效益評價高低，定義在評判標準中評分值在50至100之間的為“高分”，在項目的執(zhí)行過程中需要重點關(guān)注。評分值在20至50之間的為“中分”，在項目執(zhí)行的過程中，需要按照既定原則進行評分。風險值在1至20之間的為“低分”，在項目執(zhí)行的過程中，僅做常規(guī)進行重視，一般不需要立即進行處理。概率影響矩陣中“風險值”將采用所有專家打分值加權(quán)平均求取，為便于統(tǒng)計及計算“風險值”的有效值保留至小數(shù)點后兩位。表1.9德州市A項目進度管理利用BIM技術(shù)效益評分值及評分評級表序號評價指標發(fā)生概率程度分值評分等級1返工減少率6.098.0448.96中分2信息請求次數(shù)減少6.787.3049.49中分3合同履約率2.482.827.00低分4BIM人才培養(yǎng)7.527.2651.61高分5技術(shù)應(yīng)用增長8.268.1767.52高分6事故率3.655.3019.37低分7工期提前率5.875.9631.96中分8合格率1.096.325.77中分9優(yōu)等品率2.876.4318.47低分10投資回報率5.045.0925.66中分11成本降低率5.485.7831.68中分從上述表1.9來看，按照概率影響矩陣的分析，在本項目的11個評價指標中，分值處于[50，100]區(qū)域的共有2大高分指標，分別是：BIM人才培養(yǎng)、技術(shù)應(yīng)用增長。分值處于（20，50）的指標有7個，分別為返工減少率、信息請求次數(shù)減少、工期提前率、合格率、投資回報率、成本降低率；而處于[1，20]低風險區(qū)域的低風險有3個，分別為合同履約率、事故率、優(yōu)等品率。由于概率及程度的分值易受專家個人的主觀偏好影響，且各因素之間也無法體現(xiàn)相對重要性，因此在常規(guī)的項目效益評價中計算出分值，常常只能作為一個概率分析的初步概算結(jié)果，后面將結(jié)合層次分析法，對項目中各個評價指標進行細致而深入的分析。（2）評價指標的綜合排序在獲得同一層次各要素之間的相對重要度之后，就可以自上而下地計算各級要素對總體的綜合重要度。計算求解公式如下：（1.12）表1.10評價指標的總權(quán)重排序B1B2B3總權(quán)重0.1090.2190.069C10.1351000.0107C20.4206000.0271C30.0655000.0034C40.1153000.0088C50.2633000.0167C600.08100.0179C700.55600.1235C800.24900.0552C900.11400.0254C1000