工程项目BIM应用行为的制度性驱动因素及绩效影响机制研究
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序言

从全球范围来看,工程建设活动长期以来饱受成本超支、进度拖延、生产效率低下等绩效问题的困扰。牛津大学对我国1984—2008年间95个公路及铁路建设项目的分析显示,各项目平均超支比例达30.6%。基于美国经济分析局相关数据的测算表明,按1964年不变价格计算,1964—2012年间美国各类非农行业的劳动生产率累计提高了153%,建筑业的生产率却下降了19%。麦肯锡全球研究院2017年度的研究报告则显示,每年全球建筑业因生产过程割裂及效率低下导致的损失高达1.6万亿~2.3万亿美元。作为一种强调对工程项目全生命周期各类信息进行参数化表达及集成化管理的创新性技术,BIM(Building Information Modelling)已被越来越广泛地视为解决工程建设绩效问题的重要潜在手段。美国、芬兰、韩国、新加坡、英国等众多国家和我国香港等地区的政府及其附属机构已开始采取各类政策措施,推动BIM技术在建筑行业内的应用。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》(建质函﹝2015﹞159号),倡导建筑行业对BIM技术的研究及应用,并明确了到2020年年末的BIM技术应用目标。2017年2月,国务院办公厅发布的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》亦明确了BIM技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全生命周期的集成应用方向。

然而,尽管BIM具有巨大潜在价值,但在全球建筑业内的整体扩散速度仍较为缓慢,且存在明显的地区差异性。针对部分已经进行BIM应用的工程项目调研显示,BIM应用行为对设计及施工绩效的影响亦呈现较为明显的不确定性。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投资回报率为正。针对其他地区的调研结果显示,BIM技术应用对项目进度、设计施工生产效率等具体绩效指标的影响,同样具有较大的不确定性。BIM技术应用效果的不确定性,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,亦需要进一步探索BIM应用行为如何影响设计及施工绩效,为实现BIM在行业内的更好发展提供理论指导。

基于上述行业背景,本研究融合了结构化理论、制度理论、资源依赖理论等视角,系统刻画了外部制度性环境中各类同构化压力对工程项目BIM应用行为的驱动作用,探索了工程项目BIM应用行为对设计及施工绩效的影响机制。具体而言,本研究主要开展了以下工作:

(1)从应用领域的多样性、应用方式的跨组织性、应用软件的外源非定制性三个方面对BIM技术的实践特性进行定性刻画,分析了上述特性对工程项目BIM应用过程的影响。基于上述分析,并融合结构化理论、制度理论、资源依赖理论的相关分析视角,构建了工程项目BIM应用行为驱动因素及绩效影响的分析框架,为后续实证研究奠定分析基础。

(2)通过对国内BIM应用项目的调查,从BIM应用领域、项目参与方的BIM应用角色等维度对项目层面BIM应用行为的现状特征进行定量分析。结果表明,项目设计及施工阶段各领域的应用频率存在明显差异,基于上述差异,各领域可被划分为可视化设计、参数化性能分析、虚拟施工、项目资源管理等模块,项目投资规模、项目类型对项目在各领域的BIM应用整体程度具有显著影响。工程项目BIM应用过程具有多方参与性,施工总承包方与设计方是最广泛涉入的两类参与方,而业主方对BIM应用的支持行为与项目投资规模、项目类型、项目投资属性等项目特征变量显著相关。

(3)围绕BIM应用行为的制度性驱动因素问题,本研究构建了同构化压力、项目BIM应用程度、业主方支持行为之间关系的理论模型,并基于来自中国内地BIM应用项目的调查数据、采用PLS-SEM方法对模型路径进行了检验。结果表明,强制性压力与模仿性压力对项目BIM应用程度具有显著影响,业主方支持行为对上述影响过程均具有显著的中介效应。但较之模仿性压力,强制性压力对业主方支持行为的影响作用要更为显著,业主方支持行为在其与BIM应用程度之间关系中的中介效应亦更为明显。关于规范性压力,实证数据并未能验证其对业主方支持行为及项目BIM应用程度的显著影响。上述结果验证了同构化压力对工程项目BIM应用程度整体影响的显著性,表明工程项目相关参与方的BIM应用行为与其所内嵌的外部制度性环境具有密切联系。

(4)基于对同构化压力与BIM应用行为之间关系的分析,本研究进一步构建了设计方及施工总承包方在制度性环境作用下进行项目层面BIM应用的动机类别模型,提出了关于组织BIM技术能力与BIM应用动机之间关系的研究假设,并基于问卷调查数据对动机类别模型及相关假设进行了检验。分析结果验证了对形象动机、被动性动机、项目效益动机、跨项目效益动机四类BIM应用动机的划分,表明形象动机及跨项目效益动机是目前设计方及施工总承包方进行BIM应用的最主要动机,但其分别所属的社会性动机与经济性动机并非以完全相互排斥的形式存在。进一步的层次回归结果验证了BIM技术能力与项目效益动机之间正向相关以及BIM技术能力与形象动机不显著相关的假设,表明项目效益动机的逐步增强并不会以形象动机这一社会性动机的减弱为条件。层次回归结果还表明,企业所有制类型等因素亦可对项目相关参与方的BIM应用动机产生显著影响。

(5)围绕BIM应用行为的绩效影响问题,本研究构建了项目BIM应用程度、项目协调机制、项目激励机制、基于BIM的跨组织协同能力、BIM绩效影响之间关系的理论模型,并基于来自设计方及施工总承包方的两组问卷调查数据,采用PLS-SEM方法对模型路径进行了检验。结果表明,对项目相关参与方跨组织信息共享及协同决策能力的提升,是BIM应用行为提高设计及施工绩效的重要途径。然而,较之对设计方及施工总承包方工作效率提升效果的影响,跨组织协同能力对工作有效性提升效果的影响更为明显。设计方与施工总承包方在BIM应用过程中的受益存在一定程度的“不对等性”,较之对设计方工作效率的影响,BIM技术以及跨组织协同过程对施工总承包方工作效率的提升更为明显。

总体而言,通过将制度理论应用于工程项目创新性技术应用研究领域,本研究刻画了不同类型同构化压力对BIM应用行为影响作用的差异性,识别了项目参与方进行BIM应用的动机类型以及各类动机与组织BIM技术能力之间的关系,成果有助于拓展对制度性环境作用下工程项目BIM应用行为内在逻辑及其动态特征的认识。通过对工程项目BIM应用行为绩效影响作用的探索,本研究刻画了跨组织协同能力在BIM应用程度与BIM绩效影响程度之间关系中的中介作用,揭示了设计方、施工总承包方在BIM应用过程中受益的“不对等性”,成果有助于拓展对工程项目跨组织协同问题及BIM绩效影响机制的认识。

限于著者的水平和调查范围有限,本书编写存在遗漏或不足之处,恳请广大读者批评指正。

曹冬平
2018年11月