第1章　緒論

1.1　研究背景和意義

1.1.1　研究背景

建筑業是國民經濟發展的重要支柱產業。改革開放30多年以來，我國固定資產投資總體呈現強勁增長，固定資產投資數額約占國民生產總值的1/3。2012年我國全社會固定資產投資374676億元，比上年增長20.3%；其中建筑業產值135303億元，同比增長16.2%。近十年全社會固定資產投資及建筑業完成產值變化趨勢見圖1-1。我國已成為世界最大的建筑市場之一，隨著建筑業快速發展，預計到2020年，中國城市化率將達55%，2052年將提高到76%以上^［1］。都市圈、城市群、城市帶和中心城市的發展，預示著中國城市化進程的快速發展，也預示著建筑業更廣闊的市場空間。

工程建設對經濟發展具有舉足輕重的作用，工程建設目標能否按期實現，是決定項目發揮經濟效益、社會效益、促進國民經濟增長、維護國家經濟長期繁榮穩定的關鍵。

工程建設是一項高度動態變化的過程，具有工程量大、結構復雜、施工過程繁雜、建設周期漫長、參與建設單位人員眾多、施工影響因素復雜等特點。現代工程建設更加呈現出大型化、大規模、大跨度、高聳、輕型等特點，項目建設目標要求更為嚴格復雜，附加在項目上的信息越來越多，項目實施中的不確定性和風險也越來越大^［2-4］。工程建設行業常常表現為消耗量大、效率偏低。房屋建筑業消耗了全球約40%的原材料，與制造業相比無效勞動和浪費要多出30%?，F代建設行業遠遠落后于其他行業的原因，主要是缺乏協同、自動化及數字化的供應鏈管理^［5］。工程建設行業信息化水平極低，據悉，我國建筑業信息化率僅約0.027%，與國際建筑業信息化率0.3%的平均水平相比，差距高達11倍^［6］。因此，如何進行精益建造、精細化管理、提高項目目標實施的可靠性，如何有效地處理和利用信息、高效協同、提升行業效率和利潤，是現代工程項目管理面臨的主要問題。

現代工程項目管理中，如何制定合理的施工計劃、精確掌握施工進度，優化使用各類施工資源，達到縮短工期、降低成本、提高質量、安全生產、文明施工的目的，已成為施工管理人員的共識。項目管理要求越來越精細化，對施工進度等主要控制目標的要求也越來越嚴格。施工進度是工程項目管理的關鍵指標之一，直接影響著項目的投資效益，若能控制好工程進度目標，則會提高工程質量、降低工程成本及其他相關目標因素的效率和效果；否則導致項目目標失效，引起有關方的扯皮紛爭，甚至對工程項目的經濟效益和社會效益產生較大的不利影響。在工程進度計劃的實施過程中，各分部分項工程的實際工期與計劃工期不可能完全一致，隨著工程的進展，多種影響因素如環境的變化、組織措施的改變等，使得工程實施中常出現工期拖延和成本增加，需要對擬定的工期計劃及時調整糾偏，并控制工程實際進度。

在施工進度的管理過程中，應用P6、Project、PKPM等項目管理軟件可以對項目進度進行計算機管理。特別是BIM（building information modeling）技術和協同平臺的應用，為工程進度、成本管理邁出了變革性的步伐，實現了工程進度和成本的可視化、形象化模擬展示，對工程進度的精細化管理提供了強大的技術支持。目前。國內BIM技術的應用和研究工作尚處于初期探索階段，相關的理論技術、試驗研究嚴重滯后工程實踐等市場需求。BIM施工進度模擬主要用于形象進度展示，而與施工項目管理結合較少，對實際工程的指導作用有待深入研究。國外的BIM軟件和項目管理方法必須與我國國情相結合。因此，在工程管理的實踐中，對進度計劃的調整控制，大部分依賴項目管理人員的工程經驗判斷實際進度、調整進度計劃，對施工過程進度管理的實質是靜態、被動的。對實際進度管理預測控制難度極大，如何形象地表達、有效地控制進度計劃，動態、合理地分配所需要的各種資源，清晰地表達實際進度動態的變化過程，更新進度計劃，準確地預測和評估工期風險，有效地控制工程進度，提高施工項目管理的科學性、精確性，是亟待解決的關鍵問題。因此，需要深化研究基于BIM管理平臺的施工進度預測分析方法。

1.1.2　研究意義

伴隨著工程項目復雜化的發展趨勢，迫切需要與之相適應的工程管理模式。本研究以BIM施工管理平臺為基礎，考慮施工復雜影響因素條件下，對單元工作進度和整體施工進度的預測展開深入研究，研究方法和成果具有重要的理論意義和工程應用價值。

（1）理論意義與價值

理論上，為實現BIM技術預測功能，采用可靠性理論、概率方法理論，考慮施工過程及工期影響因素的不確定性，分析目標工期和預測工期的復雜關系，建立施工進度隨機預測模型。同時，探討基于BIM管理平臺的施工進度可靠性預測集成管理方法，達到有效控制工期，優化施工資源配置，提高施工管理水平，提高建設行業效率和利潤的目的。此研究極大提高了建筑施工進度和施工管理決策的合理性，豐富和拓展了BIM進度管理系統的研究領域，為施工進度動態控制管理提供了新的理論和方法。通過此研究，進一步完善了工程進度管理和項目管理的理論方法體系，提升了工程項目管理的理論水平。同時，為工程可靠性拓展了工程項目管理的應用范圍。

（2）工程意義與價值

①基于BIM技術平臺，對復雜影響因素的施工進度可靠性預測進行研究。結合我國工程實際和BIM技術，深化BIM技術的二次開發，提升BIM技術應用水平，完善BIM服務平臺，將BIM信息技術與工程項目精益建造管理方法相融合，實現項目質量、進度、成本、安全等目標的協同優化，提高工程項目管理水平和建設工程信息化管理水平。

②在工程進度管理的實踐中，考慮每一施工單元工作對進度影響因素的隨機性和人、材、機等資源分布，能夠充分量化施工進度計劃執行中的不確定性，進而準確地預測和評估短期進度和整體進度風險，并對后續工作的工時進行動態更新，進而有效控制工程進度。

③本研究為建設行政主管部門監管工程項目管理、進度管理的信息數據庫建設和科學決策等提供了理論和技術支撐。

④基于BIM技術的施工進度預測集成系統研究，探討了新型的工程進度管理方法，提高了我國工程進度管理水平和項目管理水平。