導(dǎo)語：BIM期刊文獻熱點與趨勢分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

隨著建筑信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，我國建筑工程經(jīng)歷了圖板手繪、計算機輔助繪圖到建筑信息模型（BuildingInformationModelling,bim）的跨越。借助近年來的BIM、云平臺、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展，橫亙在建筑全生命周期各個階段的技術(shù)與信息壁壘正在消失，逐步形成了以BIM技術(shù)為核心的建筑全生命周期信息集成系統(tǒng)，為未來建筑的智能化發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。在BIM技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的過程中，我國研究學(xué)者與工程技術(shù)人員通過大量的理論研究與工程實踐，吸收借鑒國外IFC[1]（IndustryFoundationClasses）、IDM[2]（InformationDeliveryManual）、IFD[3]（InternationalFrameworkforDictionaries）等數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系的先進經(jīng)驗，初步構(gòu)建出了以5大BIM國家標(biāo)準(zhǔn)[4,5]為核心，以PKPM-BIM[6]、廣聯(lián)達[7]等為應(yīng)用軟件的產(chǎn)學(xué)研用BIM體系，為我國建筑BIM產(chǎn)業(yè)的良性健康發(fā)展提供了保障。但隨著BIM研究的不斷深入，相關(guān)研究成果也與日俱增。通過在中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫和Scopus數(shù)據(jù)庫的檢索發(fā)現(xiàn)，以“BIM”為主題的期刊文獻數(shù)分別高達36,359篇和16,733篇（截止到2020年3月31日），這龐大的文獻數(shù)量影響了現(xiàn)有研究人員對BIM研究成果的深入總結(jié)和凝練，急需通過信息化和可視化技術(shù)對現(xiàn)有研究進行綜合分析[8]。通過對國內(nèi)外BIM文獻綜述的分析發(fā)現(xiàn)，社會網(wǎng)絡(luò)分析是一種非常適用的研究方法[9]。在基于BIM的施工網(wǎng)絡(luò)研究中，通過對1,031篇文獻的計量分析與網(wǎng)絡(luò)分析，發(fā)現(xiàn)了技術(shù)是項目協(xié)作研究的先行因素，而管理的重要性相對較低[10]。而基于614篇BIM文獻的網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)，“可視化”和“工業(yè)基礎(chǔ)類（IFC）”是最重要的被引詞[11]。通過BIM和非現(xiàn)場施工（off-siteconstruction，OSC）文獻的分析，研究人員對面向OSC的BIM研究進行了量化，并指出基于BIM的預(yù)制件生產(chǎn)設(shè)計等未來研究方向的重要性[12]。由此可以看出，社會網(wǎng)絡(luò)分析是一種有效的量化分析研究熱點的工具，據(jù)此，本文基于社會網(wǎng)絡(luò)分析對CNKI數(shù)據(jù)庫中的部分重點文獻進行了研究。

2基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的BIM研究熱點與團隊分析

基于CNKI數(shù)據(jù)庫的文獻梳理與分析，本文選取了部分具有代表性的BIM相關(guān)文獻進行分析，并以此為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型圖，對現(xiàn)有研究的研究熱點進行了定量分析。2.1基于CNKI期刊數(shù)據(jù)庫的綠色建筑研究文獻統(tǒng)計。為了保證數(shù)據(jù)分析的全面性與準(zhǔn)確性，本文依托CNKI數(shù)據(jù)庫，對以“BIM”為“主題”的文獻進行了檢索，共得到31,387篇期刊文獻，但通過對CNKI數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，由于BIM研究興起時間較短，許多文章發(fā)表在近年來新成立的雜志中，使得過去以核心期刊等數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的檢索模式，難以真正提取出有代表性的BIM研究文獻。而在對文獻進行梳理后發(fā)現(xiàn)，基于被引次數(shù)的文獻選取方法，可以更有效地對代表性文獻進行提取，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，本文基于被引次數(shù)建立了文獻分析數(shù)據(jù)庫。同時，為了提高分析結(jié)果的質(zhì)量，本文以被引次數(shù)超過10的文獻作為數(shù)據(jù)源進行分析?；谏鲜鰴z索條件，共檢索到1,961篇以BIM為“主題”的文獻，通過對文獻的內(nèi)容梳理與篩選，確定1,664篇BIM期刊文獻作為網(wǎng)絡(luò)分析的數(shù)據(jù)庫，其發(fā)表時間分布如圖1所示。通過圖1的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，自2009年以來，BIM研究文獻的增長速度非?？?。相比2009年，2016年的高被引文獻數(shù)增加了37倍，年均增長率為530.16%。2017-2019年由于文獻時間較短，其高被引文獻數(shù)的代表性較低，不再進行特定說明。通過對這1,664篇BIM研究期刊文獻的來源出版物統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)（如表1所示），《土木建筑工程信息技術(shù)》和《施工技術(shù)》是發(fā)表相關(guān)研究最多的期刊，極大的推動了BIM相關(guān)研究的發(fā)展。2.2我國BIM總體研究網(wǎng)絡(luò)的建立與分析?；趯IM重點文獻的檢索，本研究確定了文獻數(shù)據(jù)庫，并通過對數(shù)據(jù)庫中不同文獻的關(guān)鍵詞進行提取分析，確定了關(guān)鍵詞之間的關(guān)系矩陣，從而對我國BIM總體研究網(wǎng)絡(luò)進行了建立。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，收集的1,664篇文獻共包含6,977個不同的關(guān)鍵詞，基于這6,977個關(guān)鍵詞兩兩間的共現(xiàn)頻次，本研究計算出了BIM關(guān)鍵詞關(guān)系矩陣，從而建立了我國BIM研究總體網(wǎng)絡(luò)模型（如圖2所示）。其中，關(guān)鍵詞代表網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，節(jié)點和文字大小代表相對連接次數(shù)的大小，不同的顏色代表不同分組（基于連接關(guān)系確定）。同時，本研究通過計算不同節(jié)點的特征向量中心度（EigenvectorCentrality，EC），對不同研究內(nèi)容的相對重要性進行了量化，表2列出了排在前30位的EC結(jié)果。從圖2的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有BIM研究主要分成了4個部分，“BIM”、“BIM技術(shù)”等是核心的研究內(nèi)容，而通過對比表2結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，除了通用性研究內(nèi)容外，“協(xié)同設(shè)計”、“Revit”、“可視化”、“碰撞檢查”等均是較為重要的研究內(nèi)容。但從總體上來講，其他研究內(nèi)容的相對重要性較低，僅為BIM的12%左右，這與出現(xiàn)頻次為1的關(guān)鍵詞有關(guān)，它們影響了量化分析結(jié)果的代表性。2.3我國BIM核心研究網(wǎng)絡(luò)的建立與分析。為了更準(zhǔn)確、直觀地對BIM研究進行可視化與定量化分析，本研究對BIM核心研究網(wǎng)絡(luò)模型進行了建立。基于關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的統(tǒng)計結(jié)果，以10為界限，對關(guān)鍵詞進行了篩選，共得到86個詞頻大于等于10的關(guān)鍵詞用于BIM核心研究網(wǎng)絡(luò)的建立與分析，其網(wǎng)絡(luò)模型如圖3所示，排在前30位的特征向量中心度計算結(jié)果如表3所示。通過對BIM核心研究網(wǎng)絡(luò)模型的建立與分析，可以看出現(xiàn)有研究對信息化和應(yīng)用的關(guān)注度相對較高，建筑工程是核心的研究對象，其相對重要性比橋梁高41.3%。在技術(shù)研究中，“協(xié)同設(shè)計”、“碰撞檢查”、“可視化”、“深化設(shè)計”等研究內(nèi)容的相對重要性都達到了BIM的40%，是BIM技術(shù)層面非常重要的研究方向。在管理研究中，“施工管理”、“項目管理”、“精細化管理”均是影響較高的研究內(nèi)容，其中，“施工管理”是最重要的部分。在不同建筑類型中，“裝配式建筑”的起步時間較短，但相對重要性卻高于其他類型的建筑，可見通過精細化、信息化與可視化技術(shù)，可以有效提高其施工性能。而“全壽命周期”和“全生命周期”的計算結(jié)果表明，現(xiàn)有BIM研究已經(jīng)跳出了設(shè)計階段的限制，全生命周期思想已經(jīng)融入到現(xiàn)有研究中，這為未來研究的進一步拓展奠定了基礎(chǔ)。在表3結(jié)果中，雖然對“施工管理”進行了大量研究，但與進度、質(zhì)量控制的相關(guān)研究內(nèi)容卻未能排在前30位，“進度管理”尚能排在第37位（EC：0.286），而質(zhì)量則沒有出現(xiàn)在核心指標(biāo)中，由此可見，BIM的施工管理是以造價、成本等為核心進行的，對進度和質(zhì)量的研究相對不足。同時，IFC和標(biāo)準(zhǔn)分別排在第62位和68位，現(xiàn)有研究對國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的解讀較少，對評價體系的分析不足，這影響了BIM技術(shù)的應(yīng)用，需要進一步拓展基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作。2.4基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的BIM研究團隊分析。基于對BIM研究文獻的統(tǒng)計，本研究對BIM研究團隊間關(guān)系進行了分析。通過對文獻作者的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)共有3,013位研究人員對BIM進行了研究，其中，張建平、何關(guān)培、王廷魁等是發(fā)表文獻最多的作者。表4列出了發(fā)表文獻數(shù)超過7篇的作者，從表中可以看出，大部分學(xué)者來自于大學(xué)，清華大學(xué)的相關(guān)學(xué)者數(shù)最多。為了更直觀的對BIM研究作者間關(guān)系進行分析，本研究建立了BIM研究團隊網(wǎng)絡(luò)圖，如圖4所示。由于本研究重點關(guān)注作者團隊間的合作關(guān)系，因此模型中僅對模塊化后占總體1%及以上的團隊進行了統(tǒng)計?？紤]到特征向量中心度計算的特殊性，在作者量化分析中，分別以中心度（Degreecentrality,DC）作為指標(biāo)對該作者的核心性做分析，其計算結(jié)果如表5所示。通過對比圖4和表5的結(jié)果可以看出，現(xiàn)有BIM研究中有9個較大的研究團隊，大部分研究團隊是獨立地開展研究，不同團隊之間的研究交流較少。以“張建平”、“胡振中”等為核心的團隊是最大的研究團隊，并通過“張洋”、“李恒”等與“趙雪鋒”團隊和“郭紅領(lǐng)”團隊建立了聯(lián)系。除此之外，只有“張德?！焙汀皬垵眻F隊建立了有效的聯(lián)系，其他研究團隊均呈現(xiàn)出內(nèi)部小團隊的現(xiàn)象，這影響了不同研究成果之間的交流。在作者相對重要性分析中，“張建平”是中心度最大的作者，這與統(tǒng)計結(jié)果相同。而“楊震卿”、“趙欽”、“張曉玲”等均表現(xiàn)出較高的重要性。

3基于時間演化的BIM研究熱點及趨勢分析

通過上述研究的分析，本文初步對現(xiàn)有BIM研究熱點與研究團隊進行了網(wǎng)絡(luò)分析，為更好地對BIM研究的未來趨勢進行分析，本文分別對不同年代的BIM研究進行了網(wǎng)絡(luò)分析，從而對BIM研究的時間演化方向進行了研究。3.1不同時間段BIM研究網(wǎng)絡(luò)的建立?；?,664篇文獻數(shù)據(jù)，本文對文獻發(fā)表時間進行了統(tǒng)計與分析，并將2006-2019年分隔為2006-2010年、2011-2013年、2014-2016年與2017-2019年這四個時間段，每個時間段的文獻數(shù)分別為66篇、390篇、906篇和302篇。同時，為了更直觀地對不同時間段的研究內(nèi)容進行展示，本研究重點對4個不同時間段內(nèi)的核心研究網(wǎng)絡(luò)開展分析，分別根據(jù)關(guān)鍵詞詞頻大于等于2、3、5、3，確立了各階段的核心關(guān)鍵詞，并建立了4個時間段的核心研究網(wǎng)絡(luò)模型圖，如圖5所示。3.2基于不同階段BIM核心研究網(wǎng)絡(luò)的趨勢演化分析?；诓煌瑫r間段BIM核心研究網(wǎng)絡(luò)模型，本研究通過特征向量中心度計算結(jié)果對不同階段核心研究內(nèi)容的相對重要性進行了量化研究，其計算結(jié)果如表6所示，4個不同時間段分別用“06-10年”、“11-13年”、“14-16年”和“17-19年”來表示。同時，由于本研究重點對各階段的主要研究內(nèi)容進行分析，因此只列出了排在前15位的關(guān)鍵詞。從表6的計算結(jié)果中可以看出，在06-10年，BIM作為一個新興技術(shù)，虛擬現(xiàn)實、協(xié)同設(shè)計與可視化是關(guān)注的重點[13]，針對IFC標(biāo)準(zhǔn)與BIM軟件也開展了許多研究；在11-13年，BIM研究的工程應(yīng)用大大增加，信息化成為了BIM研究的共識，碰撞檢查的重要性急速上升，成為重要的設(shè)計應(yīng)用技術(shù)[14]。這一時期，BIM跳出了設(shè)計的局限，開啟了施工管理研究工作；在14-16年，相關(guān)研究數(shù)量倍增，逐步跨越了設(shè)計階段，對施工過程中的應(yīng)用成為了研究核心[15]，而可視化由于在施工交底、工程展示中的重要意義，其重要性也不斷提升；在17-19年，隨著建筑工業(yè)化浪潮的到來，裝配式建筑的BIM應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注[16]，由此也引起了施工管理中工程精細化研究的進一步發(fā)展。同時，隨著建筑數(shù)據(jù)的不斷積累，全生命周期BIM管理成為了重要的研究方向，新技術(shù)也與BIM不斷融合，創(chuàng)造出更多的價值。而在BIM發(fā)展中，人才不足是制約現(xiàn)階段發(fā)展的重要因素，因此教學(xué)改革也成為了這一時期非常重要的研究內(nèi)容。

4跨越Modelling的BIM未來研究展望

通過對現(xiàn)有BIM研究網(wǎng)絡(luò)的分析，本研究對主要研究內(nèi)容、研究團隊和研究發(fā)展趨勢進行了探討。研究發(fā)現(xiàn)，對BIM研究最充分的是設(shè)計階段，碰撞檢查是其研究要點，而隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM已經(jīng)在施工管理中得到了廣泛的應(yīng)用，并在向著建筑全生命周期各階段發(fā)展，“信息化”已經(jīng)成為應(yīng)用BIM進行管理的共識。但在對BIM研究的分析中，也發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有研究存在的問題，需要進一步研究：（1）跨越模型限制，服務(wù)綜合管理建筑信息模型是一種技術(shù)手段，而不是目的。在BIM發(fā)展過程中，需要進一步加強對信息的深度整合與數(shù)據(jù)分析，從而在建筑全生命周期各階段充分發(fā)揮建筑信息的作用，真正地實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動與實時監(jiān)控。通過開展建筑智能設(shè)計、施工精細管理、運營風(fēng)險分析、剩余壽命預(yù)測等方面的研究[13]，讓建筑數(shù)據(jù)跳出模型的限制，在建筑生命周期綜合管理中實現(xiàn)BIM的價值，打造BuildingInformationManagement。（2）立足裝配時代，推進智能建造在建筑高品質(zhì)發(fā)展與勞動力短缺的雙重背景下，傳統(tǒng)勞動密集型的建筑業(yè)受到了極大的挑戰(zhàn)，這使得裝配式建筑應(yīng)運而生。但在裝配式構(gòu)件生產(chǎn)與施工過程中，由于缺乏精細化信息管理技術(shù)，反而影響了建筑的品質(zhì)，這必然要通過加強BIM技術(shù)的應(yīng)用[14]，提高建筑建造過程中的精細度，以解決鋼筋碰撞等工程問題[15]。同時，隨著建筑工業(yè)化水平的不斷提高，現(xiàn)代建筑施工必然要向著智能建造的方向發(fā)展，而BIM是實現(xiàn)建筑智能化建造的基礎(chǔ)。因此，未來BIM發(fā)展要立足于裝配式建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，充分發(fā)揮信息集成在構(gòu)件制造（Manufacture）中的重要作用，推進模塊化、信息化、智能化建筑的發(fā)展。（3）增強基礎(chǔ)研究，構(gòu)建自主平臺受我國科研基本環(huán)境的影響，現(xiàn)有BIM研究以應(yīng)用型技術(shù)為主，缺少對自主BIM三維圖形系統(tǒng)等基礎(chǔ)性內(nèi)容的研究。這種基礎(chǔ)研究的缺失，使得我國BIM研究必然要在國際平臺的框架下進行，導(dǎo)致部分研究難以立足于我國的設(shè)計、施工基本情況，影響了相關(guān)研究的進一步發(fā)展[16,17]。因此，未來BIM研究不單要關(guān)注實踐，更要增強BIM基礎(chǔ)研究工作，通過對圖像、圖形、數(shù)據(jù)等引擎的深入研究，打造符合中國建筑業(yè)發(fā)展要求的BIM平臺，為建筑業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。（4）應(yīng)用信息技術(shù)，發(fā)揮云端優(yōu)勢隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，“大智移云”已經(jīng)成為了未來BIM發(fā)展的重要內(nèi)容[18]。BIM技術(shù)的進一步發(fā)展必然要借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算[19]等方面的優(yōu)勢，擴寬信息收集渠道，增強信息整理能力，提高信息分析水平，從而全方位全面推進建筑信息模型的完善與發(fā)展，真正將全生命周期內(nèi)的信息進行整合，為未來建筑高水平管理提供基礎(chǔ)。（5）推動教學(xué)研究，創(chuàng)新培養(yǎng)模式專業(yè)人才的缺失，是制約當(dāng)前BIM發(fā)展的重要因素，如何將BIM技術(shù)引入課堂，培養(yǎng)適合現(xiàn)代工程發(fā)展的人才，已成為現(xiàn)有BIM研究的熱點問題。只有通過加強對多專業(yè)交互式教學(xué)[20]、BIM工程實踐對接、BIM教育體系改革[21]等方面的研究，創(chuàng)新BIM人才培養(yǎng)模式，才能真正解決現(xiàn)有BIM專業(yè)人才短缺的問題，培養(yǎng)出符合工程要求的人才。因此，未來BIM研究中應(yīng)推進教學(xué)改革研究的發(fā)展，為BIM的發(fā)展提供持續(xù)動力。在建筑高品質(zhì)、高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展理念的指引下，BIM研究必然要通過更新理念內(nèi)涵、推進智能建造、增強基礎(chǔ)研究、促進技術(shù)融合、創(chuàng)新教學(xué)模式來進一步提高我國的BIM技術(shù)，充分滿足未來建筑業(yè)不斷增長的全生命周期管理需要，解決人才短缺的現(xiàn)實問題，為建筑的數(shù)字化、信息化和智能化發(fā)展貢獻力量。

作者:周碩文 龐博 潘玉華 張強 盧永茂 單位:1.中國建筑科學(xué)研究院有限公司 2.交通運輸部水運科學(xué)研究院 3.廣東信宏智慧建造工程有限公司