第1章　绪论

1.1　研究背景和意义

1.1.1　研究背景

建筑业是国民经济发展的重要支柱产业。改革开放30多年以来，我国固定资产投资总体呈现强劲增长，固定资产投资数额约占国民生产总值的1/3。2012年我国全社会固定资产投资374676亿元，比上年增长20.3%；其中建筑业产值135303亿元，同比增长16.2%。近十年全社会固定资产投资及建筑业完成产值变化趋势见图1-1。我国已成为世界最大的建筑市场之一，随着建筑业快速发展，预计到2020年，中国城市化率将达55%，2052年将提高到76%以上^［1］。都市圈、城市群、城市带和中心城市的发展，预示着中国城市化进程的快速发展，也预示着建筑业更广阔的市场空间。

图1-1　全社会固定资产投资及建筑业完成产值变化趋势

（数据来源：中国国家统计局）

工程建设对经济发展具有举足轻重的作用，工程建设目标能否按期实现，是决定项目发挥经济效益、社会效益、促进国民经济增长、维护国家经济长期繁荣稳定的关键。

工程建设是一项高度动态变化的过程，具有工程量大、结构复杂、施工过程繁杂、建设周期漫长、参与建设单位人员众多、施工影响因素复杂等特点。现代工程建设更加呈现出大型化、大规模、大跨度、高耸、轻型等特点，项目建设目标要求更为严格复杂，附加在项目上的信息越来越多，项目实施中的不确定性和风险也越来越大^［2-4］。工程建设行业常常表现为消耗量大、效率偏低。房屋建筑业消耗了全球约40%的原材料，与制造业相比无效劳动和浪费要多出30%。现代建设行业远远落后于其他行业的原因，主要是缺乏协同、自动化及数字化的供应链管理^［5］。工程建设行业信息化水平极低，据悉，我国建筑业信息化率仅约0.027%，与国际建筑业信息化率0.3%的平均水平相比，差距高达11倍^［6］。因此，如何进行精益建造、精细化管理、提高项目目标实施的可靠性，如何有效地处理和利用信息、高效协同、提升行业效率和利润，是现代工程项目管理面临的主要问题。

现代工程项目管理中，如何制定合理的施工计划、精确掌握施工进度，优化使用各类施工资源，达到缩短工期、降低成本、提高质量、安全生产、文明施工的目的，已成为施工管理人员的共识。项目管理要求越来越精细化，对施工进度等主要控制目标的要求也越来越严格。施工进度是工程项目管理的关键指标之一，直接影响着项目的投资效益，若能控制好工程进度目标，则会提高工程质量、降低工程成本及其他相关目标因素的效率和效果；否则导致项目目标失效，引起有关方的扯皮纷争，甚至对工程项目的经济效益和社会效益产生较大的不利影响。在工程进度计划的实施过程中，各分部分项工程的实际工期与计划工期不可能完全一致，随着工程的进展，多种影响因素如环境的变化、组织措施的改变等，使得工程实施中常出现工期拖延和成本增加，需要对拟定的工期计划及时调整纠偏，并控制工程实际进度。

在施工进度的管理过程中，应用P6、Project、PKPM等项目管理软件可以对项目进度进行计算机管理。特别是BIM（building information modeling）技术和协同平台的应用，为工程进度、成本管理迈出了变革性的步伐，实现了工程进度和成本的可视化、形象化模拟展示，对工程进度的精细化管理提供了强大的技术支持。目前。国内BIM技术的应用和研究工作尚处于初期探索阶段，相关的理论技术、试验研究严重滞后工程实践等市场需求。BIM施工进度模拟主要用于形象进度展示，而与施工项目管理结合较少，对实际工程的指导作用有待深入研究。国外的BIM软件和项目管理方法必须与我国国情相结合。因此，在工程管理的实践中，对进度计划的调整控制，大部分依赖项目管理人员的工程经验判断实际进度、调整进度计划，对施工过程进度管理的实质是静态、被动的。对实际进度管理预测控制难度极大，如何形象地表达、有效地控制进度计划，动态、合理地分配所需要的各种资源，清晰地表达实际进度动态的变化过程，更新进度计划，准确地预测和评估工期风险，有效地控制工程进度，提高施工项目管理的科学性、精确性，是亟待解决的关键问题。因此，需要深化研究基于BIM管理平台的施工进度预测分析方法。

1.1.2　研究意义

伴随着工程项目复杂化的发展趋势，迫切需要与之相适应的工程管理模式。本研究以BIM施工管理平台为基础，考虑施工复杂影响因素条件下，对单元工作进度和整体施工进度的预测展开深入研究，研究方法和成果具有重要的理论意义和工程应用价值。

（1）理论意义与价值

理论上，为实现BIM技术预测功能，采用可靠性理论、概率方法理论，考虑施工过程及工期影响因素的不确定性，分析目标工期和预测工期的复杂关系，建立施工进度随机预测模型。同时，探讨基于BIM管理平台的施工进度可靠性预测集成管理方法，达到有效控制工期，优化施工资源配置，提高施工管理水平，提高建设行业效率和利润的目的。此研究极大提高了建筑施工进度和施工管理决策的合理性，丰富和拓展了BIM进度管理系统的研究领域，为施工进度动态控制管理提供了新的理论和方法。通过此研究，进一步完善了工程进度管理和项目管理的理论方法体系，提升了工程项目管理的理论水平。同时，为工程可靠性拓展了工程项目管理的应用范围。

（2）工程意义与价值

①基于BIM技术平台，对复杂影响因素的施工进度可靠性预测进行研究。结合我国工程实际和BIM技术，深化BIM技术的二次开发，提升BIM技术应用水平，完善BIM服务平台，将BIM信息技术与工程项目精益建造管理方法相融合，实现项目质量、进度、成本、安全等目标的协同优化，提高工程项目管理水平和建设工程信息化管理水平。

②在工程进度管理的实践中，考虑每一施工单元工作对进度影响因素的随机性和人、材、机等资源分布，能够充分量化施工进度计划执行中的不确定性，进而准确地预测和评估短期进度和整体进度风险，并对后续工作的工时进行动态更新，进而有效控制工程进度。

③本研究为建设行政主管部门监管工程项目管理、进度管理的信息数据库建设和科学决策等提供了理论和技术支撑。

④基于BIM技术的施工进度预测集成系统研究，探讨了新型的工程进度管理方法，提高了我国工程进度管理水平和项目管理水平。