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建筑工程学报10(2017)89-101
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建筑工程学报
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有效地BIM治理的因素
Eissa Alreshidia,b,*，Monjur Maurshedaa，Yacine Rezguiaa
a英国卡迪夫大学工程学院
b沙特阿拉伯Hail大学计算机科学学院
文章咨询
关键字:
建筑信息建模(BIM)
BIM的采用
BIM的治理
数据治理
G-BIM
云计算
摘要
随着建设项目越来越复杂，一个合作的环境对于确保项目生命周期中的有效沟通至关重要。传统的团队合作引发了诸如缺乏信任;有关所有权和知识产权的不确定性;沟通不畅;和文化差异等等问题。生成的数据可能会产生额外的问题，包括数据丢失，数据不一致，数据错误以及错误或不完整数据的责任等情况。此外，从社会技术角度调查协作实践，数据管理和治理问题的研究不足。本研究调查了支持云技术的BIM治理框架的发展情况，确定了保证成功协作的有效因素。与英国知名BIM专家进行了半结构式的访谈，目的是：（i）发现信息通讯技术的当前趋势以及在建设项目中的团队合作; （ii）探索BIM采用的障碍; （iii）探索BIM相关标准的作用; （iv）咨询BIM专家开发基于云的BIM治理解决方案，以处理基于BIM的项目的团队协作; （v）调查云在支持BIM治理研究和开发中的作用。这个发现揭示了几个BIM采用的障碍和直接影响团队合作的问题。主要发现导致了BIM治理框架的发展。 BIM治理框架的目的是介绍和总结导致成功治理的有效因素和协作BIM的方法，以支持基于云的BIM治理平台的未来发展。 G-BIM框架包括三个主要组成部分：（i）参与者和团队，（ii）数据管理和信息通讯技术，还有（iii）流程和合同。此外，由于其表现性能，可访问性，存储和可扩展性，该研究揭示了云技术在推进当前BIM治理解决方案方面的巨大潜力。
1、介绍
建设项目中的团队协作变得越来越复杂，一些新的技术例如BIM工具，流程和方法等也为此做出了贡献。 传统建筑项目的团队合作引发了一些问题，包括信任，所有权和知识产权问题，错误沟通和文化差异等等。 此外，与生成的数据有关的额外问题可能会出现，包括数据丢失，数据不一致，错误以及错误或不完整数据的责任。[1–3]通常，采用协作式BIM方法会使这些问题更加复杂化。
认识到采用协作式BIM方法的重要性后，英国政府将2016年定为建筑业采用BIM的目标日期。[4] 根据BIMTaskGroup [4]，BIM成熟度有四个级别。 目前，大多数建筑公司正在争取在BIM的采用上达到二级，而少数国际领先的工程和施工组织已经开始接受3级的某些方面，例如跨供应链和生命周期共享基于模型的信息传递; 这意味着可以使用3D CAD模型管理所有参与方的数据，但不一定需要使用单个共享模型进行协作。 但是，三级BIM的采用更加复杂。为了缓解这种复杂性，具有云基础架构的BIM治理模式提供了一种潜在的解决方案，以促进整个建筑生命周期的供应链期间的团队协作。[5,6]
迄今为止，一些研究人员已经寻求开发协作BIM框架和解决方案[7-9]。 但是，这些工作缺乏对BIM治理和相关特征的详细调查。
【*通讯作者所在：沙特阿拉伯Hail大学计算机科学学院
电子邮件地址：alreshidi.eissa@gmail.com，e.alreshidi@uoh.edu.sa（E.Alreshidi），MourshedM @ cardiff.ac.uk（M. Mourshed），RezguiY@cf.ac.uk（Y.Rezgui）。
1.在2级BIM中，建筑数据在3D环境中管理，与附加数据分开。 数据集成然后基于属性或接口; 例如 在云中间件中详细描述为“iBIM”。
2.在3级BIM中，所有团队成员都使用相同的信息来源（BIM模型）。
http://dx.doi.org/10.1016/j.jobe.2017.02.006
2016年7月21日收到; 2017年2月20日修改后收到; 2017年2月21日接受
2017年3月1日在线获得
2352-7102 /copy;2017 Elsevier Ltd.保留所有权利。】
然而，BIM治理缺乏理论框架。 因此，本研究旨在通过以下方面调查开发BIM治理框架的案例：（i）探索当前的信息通信技术和施工队成员之间的协作实践; （ii）发现在建筑行业采用BIM的障碍; （iii）强调基于BIM的项目中的共同协作问题; （iv）确定支持开发BIM治理模式的因素; （v）探索云在支撑该模型中的潜在作用。 更重要的是，这项研究试图建立一个。
后续部分提供了有关BIM协作研究和BIM采用障碍的相关工作的文献综述; 提出研究方法论，解释面试设计; 并突出和讨论访谈中最重要的发现。 最后，介绍了BIM治理框架，随后是结束语，以及计划未来工作的细节。
2.相关研究
本节回顾了当前有关BIM采用障碍，基于BIM的协作解决方案，BIM治理和云计算的研究。
2.1 BIM采用障碍
建筑行业正在朝着采用BIM的方向发展，认识到其许多优势，如更好的建模和设计特性，增强的3D渲染以及通过共同模型促进团队协作[10-13]。迄今为止的缓慢采用激发了全世界研究人员调查现有的障碍[14-17];这些障碍包括：技术问题（兼容性和可靠性），项目团队的分散性，抗变革性，缺乏培训和与业务流程相关的问题[16]。非技术性障碍涉及人员，文化和过程[5,14,18]。 BIM的法律，合同和组织影响也可能是有问题的[9,10,19]。尽管已经认为技术和社会组织变化应该符合BIM的发展[20]，但是关于BIM模型的所有权和知识产权（IPR）并没有普遍的一致意见，也没有在项目的生命周期中关于维护BIM模型的明确角色和责任。[15,21,22]
2.2 BIM协作
合作涉及同事通过互动，沟通，交换，协调和批准共享信息和流程[23,24]。 BIM在建筑生命周期的不同阶段提供利益相关者协作，使得利益相关者能够在BIM流程中插入，提取，更新或修改信息。因此，BIM正在成为管理项目期间利益相关者之间信息流动的新方式[25]。然而，在建筑行业，项目在跨多个学科和多个角色的协作环境中进行处理，从而引发信任问题，并导致对角色和职责，互操作性等缺乏明确性[5,26]。
尽管许多研究人员和从业者维护协作工作环境，但还有挑战阻碍了开发完全集成的多学科合作模式或工具，以促进BIM的采用[18,27]。迄今为止，建筑行业综合协作技术的开发和部署落后于其他行业[28]。成功的技术实施需要建立一个工具来管理电子和手动操作程序[23]。
逐步引入基于网络的技术进行施工项目管理导致合同，组织和信息方面的整合。然而，鼓励地理上分散的团队之间的合作是一项挑战;特别是不同的从业者代表不同的组织，以及建设项目大的地方时[23]。协作技术代表了虚拟组织的转变，在这种组织中，工作人员可以灵活地从任何位置工作，计算技术可以传递更丰富和更复杂的数据[23]。虽然，Singh，Gu [27]已经确定了开发协作式BIM服务器的技术要求，但该研究旨在探讨符合社会组织，过程和法律要求类别的功能和非功能要求。
商业BIM服务器的发展可以解决一些协作问题，包括Onuma系统[29]，RevitServer [30]，ProjectWise [31]，Graphisoft BIM Server [32]以及最近的Autodesk BIM 360 [33] ，还有开源解决方案，如BIMServer [34]和EDMmodelServer [35]。然而，BIM服务器倾向于由其开发人员拥有，利用专有的管理数据结构，并依靠中央或本地服务器进行数据管理和存储[5,36]。
2.3 BIM治理
本研究旨在将施工人员的经验与以前的研究和发现相结合，为支持开发基于云的BIM治理解决方案提供信息。直到最近，BIM治理还没有在建设项目中进行详细调查。现有的IT和ICT治理框架等最初不是为了满足建筑行业的需求而开发的。尽管数据治理是指对企业内使用的数据的可用性，完整性和安全性的整体管理，但数据治理框架往往侧重于与数据相关的方面[40]。 Newman和Logan [41]将数据治理定义为“管理，维护和利用信息作为企业资源所需的决策权，过程，标准，策略和技术的集合”。
Rezgui，Beach [5]指出，BIM治理是“建立跨生命周期和供应链的项目信息管理政策的过程，以建筑信息模型为基础，同时考虑到利益相关者对项目数据和信息的权利和责任。治理与管理之间的区别至关重要。治理决定了谁做决策和怎么决策，而管理层则执行决策[41]。几乎所有面临管理信息挑战的组织都可以从治理方法中受益[42]。众所周知目前的建设项目中缺乏总体治理;因此，有必要开发一种通用的数据治理模型，以促进整个建筑生命周期跨多学科和多角色的协作内置环境中的BIM应用[5]。
从治理的角度来看，克服BIM采用和团队协作的局限性有以下几个要求：（i）协议开发，（ii）跨学科建立责任，（ii）共享可集中存储的共同模型或由分布式环境托管;（d）改进跨学科交流。此外，为了提高认识，应该引入强化培训，并在整个学科和建筑生命周期的不同阶段对利益相关方的正式责任进行前期规划[5,43-45]。在开发基于云的BIM治理解决方案时，需要考虑几个方面：BIM数据管理流程，项目生命周期，供应链复杂性，BIM，团队成员的权利和责任，政策和标准和基础技术。
2.4 云计算在BIM中作用
云计算技术近来越来越受欢迎[46-48]。由于云技术的优势，建筑领域的许多研究人员已将云计算视为支撑未来BIM技术的解决方案[49-52]。然而，除了[5,36]，这些研究工作并没有直接针对BIM治理。因此，本研究旨在研究在BIM治理中利用云技术的优缺点。一般来说，Stadtmueller [53]在采用云时指出了企业的五大优势：（i）减少硬件投资，（ii）可扩展性，（iii）减少启动新应用程序的时间，（iv）质量，以及（v）持续升级。然而，一些案例研究揭示了在BIM中使用云技术的好处[54]。目前建筑行业的趋势是使用BIM和云[55]有效整合和管理建筑信息。在这种情况下，云提供了一些一般的好处，例如可用性[36,52]，可扩展性[56]，可靠性[57]，BIM应用程序的高级互操作性[52]，数据安全性[48,58,59]时间备份[60]成本[61]和绿色凭证[62]。
尽管云有很多好处，但存在潜在的缺陷。根据Armbrust.Fox [48]的这些缺点是：（a）安全问题，（a）性能保证，（b）匿名控制，（c）业务连续性和服务可用性，（d）数据锁定，（e）数据机密性和可审计性，（f）数据传输瓶颈，（g）性能不可预测性，（h）大型分布式系统中的错误，（j）缩放的速度，（k）信誉归宿共享，（l）软件许可。但是，主要问题与在BIM中使用云有关; Redmond.Hore [52]提出了三个问题：安全性，隐私和对互联网连接的依赖。在考虑云存储时，数据所有权和控制通常会成为障碍，因为云服务提供商托管的数据由谁拥有尚不清楚[63,64]。
3.方法论
施工队伍与其他学科的合作过程不同[65]。缺乏从社会技术角度调查协作实践，数据管理和治理问题的研究。这就形成了本文讨论的差距，通过调查问卷和正式访谈等适当的方法来确定成功实施BIM治理的因素。因此，本研究论文的主要目的是基于已识别的因素开发理论BIM治理框架。这项研究被认为是探索性研究，因此采用综合问卷和半结构式访谈的混合方法。半结构化访谈是一种定性的调查方法，它将预先确定的一组开放性问题与面试官进一步探索特定主题或回答的机会结合起来[66]。特别选择半结构化访谈的原因如下：（a）BIM治理解决方案的资源不足; （b）BIM专家所需的信息和知识; （c）研究人员愿意根据对话流程改变问题顺序，如果BIM专家提出没有准备好的问题，则可以提出其他问题; （d）让BIM专家更详细地讲述研究人员提出的问题，并介绍与研究主题相关的新问题[66]。
综合调查问卷的结果在Alreshidi.Mourshed [6]中报道。然而，帮助开发BIM治理框架的半结构化访谈的结果是本文的重点。准备半结构化面试是根据Oates [66]报告的步骤是通过文献综述探索来完成的：（a）BIM采用的现状，（b）ICT和协作实践，以及（c）建设项目中的数据管理实践。因此，这研究得到以下研究问题的支持：
RQ1当前的BIM采用障碍，ICT和协作实践怎么做;以及在合作过程中出现什么问题？
RQ2现有的BIM相关标准是否能促进协作和BIM集成？
RQ3哪些潜在因素可能导致有效的BIM治理？
RQ4云在BIM治理解决方案中的潜在作用是什么？这导致了面试指南的发展（附录A）。访谈旨在针对BIM专家，包括BIM学者，BIM从业者和BIM技术人员。根据以下标准选择专家小组：参与意愿，建筑行业背景和经验（特别是BIM）以及使用BIM的有形效益（如基于BIM的项目和BIM出版物）。半结构化访谈是根据与来自不同学科和背景的多位BIM专家进行的访谈指南进行的。 BIM专家根
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