现代化、信息化和工业化是我国建筑业未来的发展方向，而早已根深蒂固的传统建筑生产模式是制约我国建筑业转型升级的主要障碍. 新技术的应用与传统生产方式必将有所冲突，在作业过程中也将产生巨大风险. 为了迎接我国建筑业新时期的到来，相关政府部门、建筑企业和从业人员无一不在努力探索与我国建筑业发展相适应的新发展道路. 建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)的出现给予正处于转型升级的我国建筑业一新动力，致使建筑的变革成为了可能. BIM是指全生命期建设项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达^[1]. BIM是建设项目全生命周期信息集成的数据平台，并能对建筑工程能耗、建筑环境和质量安全等进行模拟分析和优化项目方法及科学决策的平台工具. 然而，对于传统的建筑行业，新技术的引入将会对建筑项目产生诸多的不确定性风险因素，如果不加以控制和防御，容易导致项目决策失误，并给建筑企业带来一定的经济损失. 本文将系统分析目前建设项目BIM应用的风险因素，并通过DEMATEL法探讨各风险因素之间的相互影响关系，最后根据各风险因素的关系给予针对性建议.

随着信息化程度的加深，BIM技术在建筑业上的应用已经成为最新潮的关注点. 目前国内针对BIM应用的研究也颇有成效，但与国外相比，研究方式有所差异.无论理论研究还是案例分析，国外研究范围广、程度深. Migilinskas等^[2]认为软件间不兼容，初期投资成本高，BIM实施标准、规定、合约缺陷等是影响现阶段BIM应用最为显著的风险因素. Ali等^[3]认为BIM在建筑业面临着诸多风险与挑战，识别和降低BIM应用风险是承包商首要考虑的问题. Azhar等^[4]从BIM的效益、风险和挑战层面出发，通过对10个工程项目的数据分析并得出BIM应用能够提高企业经济效率，但需要克服的最大障碍是BIM知识产权和风险分配. Won等^[5]研究识别了17个影响着BIM应用的因素，最关键的因素是应用成本、BIM标准和项目组织. 亦有不同学者从不同角度对BIM展开了研究，法律界限不明、软件交互性差、投资不确定性、员工抵触心理和各单位不相协调等是BIM应用的主要风险^[6-15]. 在国家层面上，发达国家对BIM相关标准也都强调了其实施的潜在风险. 例如，英国工程建设行业提供切实可行的AEC (UK)，AEC全称为Architectural, Engineering and Construction industry，为解决BIM数据交互性问题特意提出了统一指南^[16]；新加坡BIM实施指南2.0为BIM实施过程中的风险分配和知识产权保护也提供了指引.

国内BIM应用相比于发达国家起步晚，且普及率与发达国家相比仍旧低，但国内学术界众多学者致力于探讨和推广BIM的应用. 如通过对设计院、施工企业、政府机构、软件公司和科研院校等不同单位以及多种角度上调查分析，得出行业因素、员工的思维转变，政府和企业领导层支持力度不够，法律政策不完善，业务流程不规范等因素影响着BIM技术在我国建筑行业的应用与推广^[17-19]. 而通过从整个建筑行业的视角上对BIM技术的应用进行分析，发现目前BIM应用普及率不高^[20]；行业内BIM应用经验不足，仅限于大型建筑企业应用^[21]；现有建筑行业体制、国内标准、规范的差异较大^[22]和在施工、运维阶段中BIM统筹管理和综合应用模式的缺失^[23]是制约BIM发展的重要影响因素. 另一方面，即从研究的方法论上，通过文献综述和专家访谈等研究方法对中国建筑业BIM应用发展进行了深度的探讨与分析，识别了BIM应用发展的主要阻碍因素，即以BIM标准和指南的不完善为主的政策因素和以市场普及率不高为主的行业因素^[24-26].

鉴于国内外学者对BIM应用研究比较广泛，而且造成BIM应用有风险是因为其存在不确定性，这种不确定性来源于其本身应用障碍和政策法律等大环境无法给予足够的保障. 故本文针对上述文献中提到的因素，将从法律政策、行业、组织与管理、技术、经济风险、人力资源风险6个方面进行总结归纳出16项BIM应用的风险因素，并记为A₁、A₂、A₃、……、F₁、F₂，如表1所示.

表 1(Table 1)

表 1 BIM技术应用风险因素汇总表 Table 1 Risk factor of BIM technical application 序号 风险 类别 序号 具体风险因素 参考文献 [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] A 法律 政策 风险 A1 BIM标准和指南颁发不完善 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ A2 国内缺乏BIM标准合同示范文本 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ A3 BIM模型数据集成知识产权不明确 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ A4 法律责任界限不明、争议处理机制和保险 条款缺乏 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ B 行业 风险 B1 市场普及率不高、行业经验不足 √ √ √ √ √ √ √ √ √ B2 行业内没有与BIM相适应的业务流程 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ C 组织 管理 风险 C1 基于BIM技术的项目实施方法和组织结构 尚未建立 √ √ √ √ √ √ C2 各参与方分工不明确，配合不协调 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ C3 管理层不适应新的经营模式、部门职责难于划分，组织混乱 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ D 技术 风险 D1 缺乏国产的BIM技术产品 √ √ √ √ √ √ √ √ D2 模型精度与项目实际需求不匹配 √ √ √ √ √ √ √ √ D3 数据交互性差 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ E 经济 风险 E1 收益不确定，包括短期成本高、投资回收期 不确定 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ E2 运营成本高，如BIM软件成本和培训成本高 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ F 人力 资源 风险 F1 员工操作参差不齐，缺乏专业的BIM团队 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ F2 操作人员对新技术的抵触心理 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √

表 1 BIM技术应用风险因素汇总表 Table 1 Risk factor of BIM technical application

DEMATEL法(Decision-Making Trail and Evaluation Laboratory)，也被称为决策试验与评价实验室法，是由美国学者Gabus和Fontela首先提出来的一种运用矩阵计算工具与图表相结合对各因素的影响程度进行分析的方法^[27]. 这种方法不仅对各影响因素进行了排序与分类，确定各因素间直接影响程度，而且充分地考虑了各因素间的因果关系^[28](见表2). 本文在表2的基础上，以问卷调查的方式收集数据，并对整理统计后的数据运用DEMATEL法详细计算各因素间的影响度与被影响度，进而通过中心度和原因度分析BIM应用的风险因素. 根据它们的相互关联性得出BIM应用风险因素的原因结果图，并在分析原因结果的基础上得出影响BIM应用的分析图，为促进BIM应用提出有效的解决对策. 具体步骤如下：

1) 确定风险因素. 通过文献综述法归纳总结出BIM应用在6大层面上的16个风险因素，并用A₁、A₂、…、F₁、F₂表示，如表1所示.

2) 确定要素间的直接影响程度，构建直接影响矩阵. 本次问卷采用5级李克特量表法，对相关政府部门（如建设厅、建设局等）、房地产企业，建筑设计研究院、施工单位，BIM软件和科研院校等从事或参与BIM工作的人员进行问卷调查，确定要素间是否相互影响. 在这次调查中一共发放1 000份问卷（现场发放300份，QQ发放300份，微信发放400份），其中收回有效问卷820份，回收率82%. 在李克特量表中，经常用Cronbach's Alpha系数来测算问卷的信度，当Cronbach’s α系数大于0.7就满足问卷的效度检验. 运用软件SPSS22.0计算本调查问卷的Cronbach’s α系数为0.926>0.7，问卷的可靠性比较理想. 问卷效度分析显示KMO为0.836>0.6说明本次问卷的效度较高，能真实反映出测量者的特征. 同时将风险因素i对j的直接影响程度划分为5个等级：影响程度很高、影响程度高、一般、影响程度低和无影响，并对其赋值，分别为4、3、2、1、0（如表2所示）. 然后计算直接影响程度的平均值构建直接影响矩阵X（如表3所示）.

表 2(Table 2)

表 2 直接影响程度划分表 Table 2 Direct impact degree of factors 认为i对j的影响程度 分值 影响程度很高 4 影响程度高 3 一般 2 影响程度低 1 无影响 0

表 2 直接影响程度划分表 Table 2 Direct impact degree of factors

表 3(Table 3)

表 3 BIM应用风险因素直接影响矩阵X Table 3 BIM applying risk factors directly to matrix X A1 A2 A3 A4 B1 B2 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 F1 F2 A1 0 4 4 2 1 2 1 1 2 0 1 1 2 0 1 2 A2 0 0 2 1 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 A3 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 A4 0 0 2 0 3 0 0 1 2 0 0 0 2 0 2 2 B1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 4 0 0 0 B2 0 2 3 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 C1 0 0 0 0 0 0 0 2 3 1 0 0 0 0 0 0 C2 0 0 0 0 1 0 2 0 3 1 0 0 0 0 0 0 C3 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 1 0 D1 0 0 0 0 3 0 2 2 3 0 0 0 3 0 4 2 D2 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 2 2 0 0 D3 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 2 2 0 0 E1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 E2 0 0 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 4 0 2 0 F1 0 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 F2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 2 0 2 0

表 3 BIM应用风险因素直接影响矩阵X Table 3 BIM applying risk factors directly to matrix X

3) 计算标准化矩阵Y，确定综合影响矩阵T. 把直接影响矩阵X代入式(1)中，得出标准化矩阵Y.

把标准化矩阵Y代入综合影响矩阵的运算公式 ${{T}} = \left( {{{Y}}^1 + {{Y}}^2 + ... + {{{Y}}^{{n}}}} \right) = {{Y}}*{({{E}} - {{Y}})^{ - 1}}$ ，可得出综合影响矩阵T（如表4所示）.

表 4(Table 4)

表 4 综合影响矩阵T Table 4 Integrated influence matrix T A1 A2 A3 A4 B1 B2 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 F1 F2 A1 0 0.18 0.21 0.11 0.13 0.10 0.08 0.06 0.17 0.01 0.04 0.04 0.16 0.01 0.07 0.10 A2 0 0 0.09 0.05 0.20 0 0.02 0.01 0.14 0 0 0 0.13 0 0.01 0 A3 0 0 0.01 0.05 0.05 0.04 0.01 0.01 0.05 0 0 0 0.01 0 0.01 0 A4 0 0 0.09 0 0.17 0 0.02 0.05 0.11 0.01 0 0 0.14 0 0.10 0.09 B1 0 0 0 0 0.02 0 0.05 0 0.01 0 0 0 0.18 0 0 0 B2 0 0 0.14 0.05 0.03 0.01 0.05 0.01 0.08 0 0 0 0.02 0 0.01 0 C1 0 0 0 0 0.01 0 0.03 0.10 0.15 0.05 0 0 0.01 0 0.02 0 C2 0 0 0 0 0.05 0 0.11 0.02 0.16 0.05 0 0 0.02 0 0.02 0 C3 0 0 0 0 0.01 0 0.09 0.05 0.02 0.01 0 0 0.01 0 0.05 0 D1 0 0 0 0 0.18 0 0.12 0.11 0.18 0.01 0 0 0.20 0 0.19 0.09 D2 0 0 0 0 0.01 0 0.02 0.01 0.09 0 0 0 0.11 0.09 0.01 0 D3 0 0 0 0 0.01 0 0.02 0.01 0.09 0 0 0 0.11 0.09 0.01 0 E1 0 0 0 0 0.09 0 0 0 0 0 0 0 0.02 0 0 0 E2 0 0 0 0 0.07 0 0.14 0.01 0.03 0.01 0 0 0.20 0 0.09 0 F1 0 0 0 0 0.10 0 0.01 0.01 0.09 0 0 0 0.15 0 0 0 F2 0 0 0 0 0.11 0 0.01 0.01 0.02 0.04 0 0 0.13 0 0.10 0

表 4 综合影响矩阵T Table 4 Integrated influence matrix T

4) 计算因素的影响度f、被影响度e、中心度 $ f+e $ 、原因度 $ f-e $ .

5) 将上述所有计算的结果汇总到综合影响关系表（见表5）中. 其中影响度代表着该因素对其他因素的影响程度，被影响度则反映其他因素对该因素的影响程度. 中心度是影响度f与被影响度e之和，表示该项因素对BIM应用风险的影响程度. 其中，中心度数值越大，影响作用越明显；反之，中心度越小，则越弱. 原因度是影响度f与被影响度e之差. 若 $ f-e > 0 $ ，则称为原因因子；若 $ f-e < 0 $ ，则称为结果因子，两者是反映各风险因素的因果关系.

表 5(Table 5)

表 5 影响关系表 Table 5 Impact relation table 风险因素 影响度f 被影响度e 中心度 $\scriptstyle f+e $ 原因度 $\scriptstyle f-e $ A1 1.471 0 1.471 1.471 A2 0.662 0.274 0.937 0.388 A3 0.251 0.545 0.796 –0.294 A4 0.780 0.260 1.040 0.520 B1 0.253 1.251 1.503 –0.998 B2 0.499 0.154 0.653 0.345 C1 0.376 0.784 1.160 –0.408 C2 0.426 0.461 0.887 –0.035 C3 0.241 1.387 1.628 –1.146 D1 1.073 0.198 1.271 0.876 D2 0.339 0.043 0.382 0.295 D3 0.339 0.043 0.382 0.295 E1 0.109 1.574 1.683 –1.465 E2 0.545 0.181 0.727 0.364 F1 0.361 0.681 1.042 –0.319 F2 0.414 0.301 0.715 0.113

表 5 影响关系表 Table 5 Impact relation table

根据表5的结果，可以得到BIM应用风险因素之间的原因结果图（见图1）.

图 1(Figure 1)

图 1 原因结果图 Figure 1 Cause and the result graph

从图1 的中心度可看出，经济因素E₁、组织管理因素C₃、行业因素B₁和法律政策因素A₁ 对BIM应用风险影响程度大，其中经济因素E₁（包括短期成本高、投资回收期不确定）主要指软件购置和时间支出等费用不菲，短期内提高企业成本BIM和初期投入较大，实际应用效益短时间内无法显现等诸多BIM应用效果影响因素，导致收益具有不确定性. 而在它们之后的人力资源因素F₂、行业因素B₂、技术因素D₂ 和D₃ 相对而言影响程度低. 所以从整体而言，目前BIM应用主要的风险因素是资金投资风险、组织结构混乱、行业BIM技术普及率不高和经验不足以及BIM标准和规范的完善度.

按照原因度分类，结果因素是E₁、C₃、B₁、C₁、F₁、A₃、C₂. 原因因素是A₁、D₁、A₄、A₂、E₂、B₂、D₂、D₃、F₂. 结合原因结果图和BIM国内应用情况，可以推导出风险因素之间的因果关系分析图（见图2）. BIM标准和指南颁布不完善以及技术风险是造成其他风险因素的主要原因. BIM标准和技术因素直接影响法律因素、行业因素和组织管理因素，进而影响人力资源因素和经济因素. 其中没有与中国国情相适应的BIM标准和指南，会直接影响BIM合同范本、法律界限的确立，继而影响数据知识产权的划分和业务流程的制定，增加操作人员的心理抵触. 同样，技术上的缺陷将会使企业对BIM技术的投入增加，使员工增加负担，进而无法更好地培训员工BIM能力，造成BIM专业团队缺失. 没有与中国国情相匹配的BIM标准和应用指南与BIM技术上的缺陷同时影响BIM实施方法、组织结构和员工分工协作方式的构建. 上述诸多缺陷将致使相关企业（主要包括投资方、建设单位、设计单位、咨询单位和BIM服务单位）管理层不适应新的经营模式、各部门职责难于划分、组织混乱，BIM技术在建筑行业难以推广，更无从谈及未来BIM技术给企业带来效益.

图 2(Figure 2)

图 2 因果关系分析图（参考文献[25]） Figure 2 Causality analysis diagram

(1) 完善BIM标准和制定应用指南. BIM标准和指南的制定是解决BIM法律政策问题和推动行业业务流程建立的前提. 完善BIM标准和指南，不能照搬照抄国外BIM法律法规，务必实事求是地根据我国目前BIM应用现状，借鉴国外标准，制定适地适时的BIM标准和行动指南，更好地为推广BIM技术服务. 另外国家可以通过建立纠纷解决机制，解决BIM技术在生产过程中因合同文本或数据知识产权问题造成的工程纠纷；同时，还可以通过政策刺激，如减免BIM企业的部分税收，对使用BIM技术的项目提供奖励^[25]，鼓励和引导企业、科研院校对人才的培养，地方亦可通过住房政策引进人才等，以此促进BIM技术在建筑业上的应用.

(2) 加强BIM技术研发，实现BIM软件本土化. 软件成本高和培训难度大主要是因为目前BIM技术在建筑工程上的应用仍需要借助国外BIM软件，而且建设过程对模型精度的要求非常高，需要更专业人才以及建立BIM模型审查规范. 所以软件开发企业更需要深入研究BIM技术，研发本土化BIM软件，使之更易操作，便于数据的编辑、储存、应用与提取. 同时为了便于人们接受和使用BIM，BIM企业也可以根据需要开展公益性讲座和具有针对性的培训课程.

(3) 完善BIM合同管理，健全BIM合同法律问题. BIM的法律问题是国内外学者专家一直强调的不容忽视的BIM应用问题. 这方面不仅涉及到BIM应用安全、知识产权以及数据的完整性，更涉及到行业内各方的利益和责任. 主要包括BIM软件平台的使用与管理权限、侵权行为的法律责任、BIM成果的知识产权归属与工程档案归档等问题，所以在完善BIM合同规范时，首先界定BIM，保障BIM知识产权、安全性、所有权、真实性，同时加快BIM法律方面的研究与颁布.

(4) 制定完善的业务流程，破除操作人员的抵触心理. 目前建筑领域设计成果的交付方式仍未改变，依旧以二维平面图的方式表达，而BIM是一个涵盖了建筑项目全生命周期内各个环节的信息集成技术. BIM代表的是一个“全局”的理念，传统工作模式反而会限制BIM技术的应用，会使BIM操作人员疲于应付旧的业务流程，增加员工抵触心理. 所以行业内企业应急需制定完善的业务流程，以促进新技术的应用.

(5) 培养不同层次人才，组建BIM专业团队，完善施工方法和组织结构. 站在建筑企业的角度上，包括业主方、设计单位、施工单位、咨询单位和BIM技术服务单位，BIM的应用能给各方带来积极的效益^[29]. 而人才的缺失、BIM专业团队的缺乏和组织结构的不完整是影响行业内应用BIM技术的主要因素，造成BIM普及率不高、应用经验不足，更有致使建筑企业组织混乱. 所以企业应该组织员工积极参与软件开发企业开展的公益性讲座与BIM培训，鼓励企业间员工进行BIM技术交流，开设BIM参与人员晋升渠道，完善相关施工方法和组织结构.

BIM技术是建筑行业新兴的一种信息化技术，综合其各大应用优势对推动建筑业的变革有积极作用. 但目前BIM技术在中国建筑业中的应用仍面临着法律政策、行业、组织管理、技术、经济等多方面风险. 本文通过对相应文献进行整理，归纳出6大层面上16个主要的风险因素，然后基于DEMATEL方法进行分析. 从中心度可得出，BIM应用最主要的风险是企业的投资收益不确定性，而且BIM应用主要还受企业组织混乱，行业BIM应用经验不足以及BIM标准和指南不完善等风险因素影响. 从原因度可得出，BIM应用面临的风险主要原因是BIM标准和指南缺陷，缺乏国产的BIM技术产品，即法律政策和技术缺陷制约了BIM在行业内广泛应用. 本文从造成BIM应用风险高的主要原因出发，在法律政策、技术研发、合同管理、业务流程和人才培养上提供了相关建议，并希望以此能有效地降低BIM应用风险.