风险链视角下基于BIM的高速公路项目全寿命周期成本控制研究

汤京川

摘 要：随着大数据时代的到来，BIM越来越受到工程行业的重视，如何在工程行业中应用BIM，发挥其最大优势，成了现在的热点问题。本文从风险链视角下，识别高速公路全寿命周期各阶段成本风险事件，考虑基于BIM对成本风险事件进行规避或降低风险事件发生概率。通过定性与定量相结合，建立模糊层次综合评价模型，对基于BIM开展的成本控制方案产生的效果进行综合评价。

关键词：风险识别;BIM;成本控制;风险链

1 研究背景

渝贵地区地理条件比较特殊，部分路段高等级公路桥隧比达到75%以上，全寿命周期成本控制歷来是该地区高速公路建设项目管理的关键。随着BIM应用范围的逐渐扩大，可推广BIM在渝贵地区高速公路全寿命周期成本控制工作中展开应用。国内相关学者也开展了一些研究，如钟华（2016）在《基于BIM技术在工程建设项目投资控制的研究》指出：BIM技术在项目决策阶段改变了传统工程估算模式。利用BIM技术对项目方案和财务分析工具进行科学有效的集成和调整，可以获取建设项目方案的投资收益指标，能准确、快速地形成项目工程的建设投资估算。韩佳（2019）在《基于BIM的工程项目投资风险评价与控制研究》提到，BIM技术能帮助设计阶段实现协同设计，并且运用可视化性更好地设计图纸，从而提高设计效率。孙思培（2019）在《基于BIM技术的全寿命周期成本控制研究》中指出：BIM技术将加强对投资概预算的审查，防止扩大项目投资规模。根据上述研究，全寿命周期成本控制的主要工作是识别成本风险事件，建立风险链，分析风险事件之间的内在关系，力求达到降低成本风险链的传导效应，从而有效地对高速公路项目全寿命周期成本起到较好的控制作用。基于以上，本文从风险链视角下对高速公路项目全寿命周期成本控制进行研究，同时考虑以BIM的相关功能实现对成本风险事件的管控。

2 风险识别与风险链建立以及基于BIM的控制措施

本文以渝贵地区高速公路项目作为研究对象，利用专家调查法、核对表法对高速公路各个阶段的成本风险事件进行识别，根据识别后的风险事件之间的因果关系，得出高速公路全寿命周期成本资控制的成本风险主链，即各阶段某一风险事件导致下一个或本阶段的风险事件发生，可能诱发另一风险事件造成风险事件发生的传导现象。

风险链如图1所示。

根据识别的风险事件和风险链，结合BIM可实现的功能优势，分析BIM在高速公路各阶段成本风险事件可能采取的控制措施，建立基于BIM的高速公路全寿命周期成本控制方案。如表1所示：

3 模糊综合评判

本文采用模糊层次法构建综合评价体系，从决策阶段、准备阶段、建设阶段、竣工验收阶段、运营阶段五个阶段对高速公路BIM成本控制方案进行效果评价。

3.1 评价指标体系的构建

通过分析各个阶段在高速公路全寿命周期成本控制工作的决定作用，赋权各个阶段的权重，构建如图2所示的指标体系。其中准则层为高速公路全寿命过程五个阶段的控制效果，指标层为各个阶段的成本控制评价指标。

3.2 判断矩阵的构建以及权重确定

邀请专家对决策层以及准则层分别进行打分，将决策层五个阶段按照相对重要性赋予相应的权重，得出决策层判断矩阵A，如表2所示。用同样的方法得出准则层的判断矩阵，本文不再列出。

再进行判断矩阵的一致性检验：

（1）

（2）

其中：CI为计算一致性指标，RI为随机一致性指标，为判断矩阵的最大特征根。

根据公式1、2计算出准则层判断矩阵A的CI为0.087 6，小于0.1的界限值，说明通过了一致性检验。指标层的判断矩阵皆为2×2矩阵，CI都为0.000 0，也通过了一致性检验。

根据各判断矩阵，得出了各指标的权重，如表3所示。

3.3 模糊综合评价

3.3.1 评价步骤

建立评语集V{好，较好，一般，较差，差}，并将评语集量化（8-10]分为好，（6-8]分为较好，（4-6]分为一般，（2-4]分为较差，（0-2]分为差。针对层次分析结构中决策层建立因素集U，再分别对应指标层建立因素集U1，U2，U3，U4，U5。邀请专家对各指标进行打分，例如通过BIM能否对决策阶段的路线选择合理性指标进行优化，起到控制成本的作用。通过几位专家的综合打分情况得出决策阶段效果、准备阶段效果、建设阶段效果、竣工验收阶段效果、运营阶段效果各自对应的评语矩阵R1，R2，R3，R4，R5，再根据上文层次分析结构计算出的权重向量W以公式B=W×R得出模糊综合评价结果，B=（0.673 7，0.272 5，0.192 5，0.011 25，0.05），再用各分数区间的平均值分别乘上对应的值，将结果相加，得到模糊综合评分9.02。如表4所示。

3.3.2 评价结果

通过上述运算，基于BIM的高速公路全寿命周期成本控制效果综合评价最终得分为9.02分，处于“好”区间，说明推广应用BIM能够对高速公路全寿命周期成本控制起到好的作用。根据层次分析结构计算出的权重，成本控制的主要阶段主要在准备阶段以及决策阶段，注重初步设计、招标等过程。所以应该进一步深化BIM在项目准备、决策阶段的应用，起到更好的成本作用。

4 结束语

本文主要在风险链视角下，基于BIM分析高速公路全寿命周期各阶段成本风险的控制措施，对预期产生的成本控制效果进行评价，得到的主要结论研究可证明BIM在高速公路建设项目中整个寿命周期所包含的各个阶段中的成本控制都可以起到至关重要的作用。主要基于BIM能较好的进行方案技术经济比选，及时识别建设阶段可能导致成本增加的相关风险。鉴于BIM在高速公路项目中的应用尚处于起步阶段，相关研究和数据的获取并不丰富，本文的研究还存在进一步深化的空间。同时，希望通过本文的研究也能为建设单位带来一定的启发，推广BIM在高速公路项目前期决策阶段的应用，充分进行方案设计比选，降低成本风险链的传导效应，将能有效地对项目全寿命周期成本起到较好的控制作用。

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