基于 BIM的军队工程管理组织结构和业务流程研究

胡志扬 李巧丽

航天工程大学 北京 怀柔 101416

摘要：近年来，随着军队工程正规化、信息化建设的快速发展，建筑信息模型（BIM Building Information Modeling）作为新兴的技术在军队工程管理上的应用受到广泛的关注。当前军队工程传统的矩阵式组织结构和串行业务流程还难以实现BIM的协同工作和信息共享功能。本文通过对军队工程建设组织结构和业务流程的现状进行分析，探索构建基于BIM的军队工程管理组织结构和业务流程，使BIM在军队工程管理中的价值得以充分发挥。

关键词：BIM 军队工程管理 组织结构 业务流程

0 引言

随着军队后勤保障领域向着保障打赢的目标加快发展，军队工程建设管理精细化、信息化要求程度也空前提高。目前，军队工程全过程管理中仍然存在管理目标不明确、论证不充分、资金投入与保障效益产出不协调、变更随意性较大等问题。随着全军对BIM研究应用的开展，BIM在装配式建筑应用、阵地建设、统建房建设等工程项目上逐渐开始推广。当前众多研究成果集中于BIM在军队工程管理应用的可行性和重要性的分析上，对基于BIM的军队工程管理组织结构和业务流程的研究还不够多，要实现BIM的信息高效传递以及管理价值的提升，还需要构建与之相适应的组织结构和业务流程。

1 BIM概述

BIM于2002年由Autodesk公司率先提出，从此BIM成为建筑行业的专有名词并迅速发展完善，对整个建筑业产生了深远影响，也极大地提高了建筑领域的信息化水平。在军队工程建设领域，BIM技术正处于研究论证和应用试验阶段，BIM技术具有可视化、便于修改、自动运算，过程改进的特点，以数据为基础，集成工程中各种信息，进行可视化优选、碰撞试验，并实现快速、精确的工程量统计。BIM使建筑工程的信息集成化程度大大提高，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。各利益方在建筑工程的前期、实施和交付各阶段都可以进行事前、事中、和事后的全方位管理（如图1）。

图1　BIM在工程建设各阶段的应用点

2 组织结构和业务流程

组织结构（Organization Structure）的概念有广义和狭义之分。狭义的组织结构，是指为了实现组织的目标，在组织理论指导下，经过组织设计形成的组织内部各个部门、各个层次之间固定的排列方式，即组织内部的构成方式。广义的组织结构，除了包含狭义的组织结构内容外，还包括组织之间的相互关系类型，如专业化协作、经济联合体、企业集团等，即组织外部构成方式。下图为传统设计-招标-建造（Design-Bid-Build，DBB）模式下的内外部组织界面关系示意图（如图2）：

图2　内部组织与外部组织界面关系示意图

业务流程（Business Process）是指为达到特定的价值目标而由不同的人分别共同完成的一系列活动。活动之间不仅有严格的先后顺序限定，而且活动的内容、方式、责任等也都必须有明确的安排和界定，以使不同活动在不同岗位角色之间进行转手交接成为可能^[1]。

工程建设目标的实现需要各要素的集成，包括信息系统、组织结构、业务流程等等。斯坦福大学的综合设施工程中心（CIFE）在描述全生命周期的项目集成模型中提出了POP模型，即产品（Product）—组织（Organization）—过程（Process）模型，揭示了组织和过程是工程建筑交付物形成中的关键因素^[2]；普华永道在《通过控制、过程和程序来管理投资项目》的分析报告也指出：项目交付成功的关键还必须用明确的组织职责定义和上传下达的层次结构来支持流程，以便使组织的每个级别都有清晰的责任划分^[3]。由此可见，组织结构和业务流程作为工程项目的“器官”和“血管”，组成了工程项目管理的整体架构，让其中的“血液”—信息得以顺畅流转。因此，在确定工程管理的目标和运用的技术后，需要构建职责清晰、运行流畅的组织结构和业务流程，来保证信息的有效传递和目标的实现。

3 基于BIM的军队工程管理组织结构

3.1 军队工程管理内部组织结构

3.1.1军队工程管理内部组织结构现状分析

内部组织结构由两种体系构成组织形态网络，一种是纵向层级体系，即上下级之间的决策层级；另一种是横向的分工体系，即各部门之间的工作职责分工。

当前军队工程的纵向决策层级较为明确，通常由总部级军事设施建设部门—大单位级军事设施建设部门—基层军事设施建设部门构成。横向分工体系是影响工程管理效率的重要因素之一。随着项目管理理念在军队工程建设中的实施，工程项目管理的横向组织结构逐渐由直线职能式向矩阵式过渡。在项目批准文件下达后，单位通常授权一名副职领导作为项目经理的角色，协调指挥各职能部门进行工程的建设任务，现有的矩阵式投资控制组织结构有以下不足：

一是多头领导导致分工不合理。工程实施过程中，人员受项目负责人和职能部门负责人的双重领导。各职能部门人员工作重心往往在部门日常管理业务上，不能深入了解工程建设情况，对自身工程管理任务职责不够明确，导致管理工作集中于军事设施建设部门，不能真正实现有效的任务分工。

二是基于纸质的沟通方式导致信息失真。在各部门收集信息时，通常以纸质或二维电子表格传递汇总；在领导安排任务时，一般以定期开会的方式进行传达部署，人员有时不能全部到位。这些问题会导致信息多次反复传递，难以保证信息的完整和准确。

3.1.2基于BIM的军队工程管理内部组织结构优化

针对当前存在的问题，基于BIM的军队工程管理内部组织结构优化可分两个方面：

（1）建立以交付工程为目标的管理团队。传统的组织各职能部门的目标仍以本部门的任务为重点，应将相关人员根据项目任务重新分工，结合本身职能和项目任务工作，明确工程项目范围内的进度控制、成本核算、工程建设、参与方管理等任务，共同作为工程建设的支撑。

工作分解结构（Work Breakdown Structure，WBS）是一种层次化的分解方法，它将项目细化分解成为工作包，形成基于目标需要的工作细分树状结构^[4]；组织分解结构（Organizational Breakdown Structure，OBS）是用与工作分解结构相似的方法构建而成的项目的内部组织图表。组织分解结构描述负责每个项目活动的具体组织单元，它将工作包与相关部门或单位分层次、有条理地联系起来的一种项目组织安排图形。

利用WBS-OBS矩阵模型，可以将工程项目工作以人员自身职能工作为基础重新分配，把项目活动和工作分列在现有各部门下（如表1）。具体操作如下：

•步骤一：定义工程项目工作，确定WBS；

•步骤二：确定OBS以及组织分工；

•步骤三：确定责任划分，形成WBS-OBS责任矩阵，同时进行描述。

表1　运用WBS-OBS矩阵划分人员责任

（2）加入BIM技术部门指导工作协同。OBS与WBS结合的矩阵可以有效划分组织结构，明确任务分工，将传统的直线职能和强矩阵式转化为基于任务的组织结构。但在信息传递和工作协同上，还需要BIM技术的支持以提高信息传递效率。在优化组织结构的基础上，辅以BIM技术部门支持，最终形成完整的基于BIM的军队工程管理内部组织结构（如图3）。

图3　BIM技术部门与其它部门的关系

在BIM实施初期，目前有三种较为典型的BIM应用模式。一是成立BIM专业支持团队模式；二是BIM全部门全过程应用模式；三是BIM服务外包模式^[5]。针对上述三种模式，分别从对现有工作影响、资金投入、推进难度、数据关联性和对全面实施的影响几个方面做对比分析（如表2）。

表2　三种BIM应用模式对比分析

军队工程管理应用BIM需要由简单到复杂，循序渐进地进行各种不同类型的项目实践。在推广初期采用BIM应用外包模式，借助地方成熟BIM咨询企业的技术在工程项目上逐渐积累BIM应用经验。之后逐步建立自己的BIM专业支持团队，辅助业务部门进行工程管理，在各业务部门熟悉BIM后进行全员全过程的BIM应用。最终，在BIM技术部门进行整体运行维护的基础上，各业务部门可以熟练应用BIM软件，在BIM协同平台上进行信息的交换。

3.2 军队工程管理外部组织结构

3.2.1军队工程管理外部组织结构现状分析

工程管理的外部组织结构是指工程项目各参与方之间的关系结构，以合同或协议的形式相互关联。外部组织通常有业主方、代建单位、勘察设计方、施工方、监理方等等。

由于工程建设各参与方的分工不同，业主方需将工程项目的整体或局部分包给专业承包商,从而形成外部组织结构。常见的模式有设计-招标-建造（Design-Bid-Build，DBB）模式、工程项目总承包模式以及集成项目交付（Integrated Project Delivery，IPD）模式等。

DBB模式是当前军队工程管理中应用最为广泛的发承包模式，强调工程实施的顺序性，需严格按照设计-招标-施工的线性流程逐步进行，上一阶段工作全部完成后才能进行下一阶段工作。优点是应用较为成熟，合同文本标准化有利于各个组织的责任分担。缺点是各组织信任度不高、目标分离、协同成本高、实施周期长等。

工程项目总承包模式是目前军队主要推广的模式，是指业主将工程项目全过程或某个阶段的全部工作发包给一家总承包单位来完成。工程项目总承包的优势有缩短工期、提高效率、有效控制投资、合同关系简化、责任单一、减少后期变更等。尽管和DBB模式相比，项目总承包提高了项目全过程集成度，但是其实施过程仍然是分离的，沟通方式也停留在纸质二维，与传统DBB没有本质上的区别。

3.2.2基于BIM的军队工程管理外部组织结构优化

IPD模式是由美国建筑学会（AIA）提出的一种项目交付方法，是在建设工程项目实施初期建立一个高度协同合作的项目团队，以实现项目各参与方的早期介入、风险共担、利益共享与精益建造等目标[6]。签订此类合同协议后，团队能够协同利用所有参与者的才能和见解，优化项目结果、为业主带来更多价值、减少浪费，并在设计、预制和施工的各个阶段大幅提高效率。更重要的是IPD模式符合BIM的多方集成理念，IPD的项目参与者之间可以应用BIM更轻松地共享信息，在整个建筑过程中提高生产率[7]。

当前，工程代建制已经在军队范围全面铺开，IPD模式下，应将代建办公室的介入时间提前，在决策阶段即参与到工程的规划选址和方案确定上来，以减少后续工作的不确定性，并积累工程信息和沟通经验，提高管理水平。在项目初期，业主应组建一体化项目管理团队（Integrated Project Management Team，IPMT），成员包括业主代表、代建办公室代表、总承包设计组等成员，并用BIM协同工作平台进行信息的传递。

需要指出的是，IPD作为一种项目交付模式，与DBB或工程项目总承包模式并不是互斥的关系，相反，DBB与工程项目总承包模式可以基于IPD模式进行优化，提高管理水平。结合军队代建制的推广，建立基于IPD的外部组织模式可以分为以下两个阶段：

第一阶段：多方合作协议下的IPD模式。业主、设计方与承包商或者更多的参与方签订一份多方协议，形成多方协同工作的环境，实现承包商甚至更多参与方的早期参与的目标。业主和各个参与方之间的合同仍是传统模式，但需要在多方协议上加入使用BIM作为协同工作和信息沟通的平台，同时各阶段的成果交付也应加入BIM模型（如图4）。

图4　多方合作协议下的IPD协议

第二阶段：单一目的实体下的IPD采购模式。结合工程项目总承包模式的优势，在该阶段，业主、代建单位、总承包单位和监理方在决策阶段签订基于IPD模式的协议，并组成IPMT小组，对接下来的设计、施工等阶段共同进行管理（如图5）。IPD协议中必须明确规定基于BIM的相关条款，如BIM模型的设计深度和各方对BIM模型的使用权限等等。BIM协同工作平台必须作为信息传递的主要方式，可行性研究、设计图纸、进度计划等成果文件也必须是附属于BIM模型的，而不是单独的纸质或二维表格。

图5　单一目的实体下的IPD协议

4 基于BIM的军队工程管理业务流程

在BIM技术的支持下，代建制和IPD模式能够很好解决工程实施阶段的军队外部各组织之间的协同问题。军队作为业主的角色，主导着决策设计阶段的工程管理和施工阶段的沟通协调和监督责任。项目建议书、可行性研究报告、施工图纸等文件是工程管理的重要依据，要快速精准编制出相关成果文件，就需要控制好军队工程内外部组织的业务流程。

4.1 军队工程管理业务流程现状分析

传统的军队工程管理是基于纸质二维的信息传递方式，信息缺少自动关联，所表达是分离的、不完整的。这导致人员无法及时参照其他人的成果，通常采用定期的、节点行性的方式实现信息的交换，业务流程采用分时、有序的串行模式^[8]。

工程决策阶段主要是对拟建工程的建设规模、地点、标准、建设经费及来源、建设周期、组织方式等从技术水平、经济和军事效益、财务能力等方面进行论证，编制项目建议书和可行性研究报告。

工程设计阶段是分析工程技术性和经济性的重要环节，是全过程管理的重要阶段。该阶段，业主要与设计方密切配合，处理好工程技术先进性和经济合理性之间的关系。

施工和竣工阶段，施工承包方进行施工准备、组织施工和竣工前试运行等活动，业主在施工期间控制好工程进度和设计变更，最终形成工程实体。

总的来说，传统的军队工程管理业务流程严格按照工程各阶段划分和工作开始截止时间，按步骤串行实施。这样虽然使得各主体有明确的责任划分，工作界限较为清晰，但是工程实施时间相对较长，各专业主体缺乏统一管理目标；同时前期工作单方参与，论证不充分，后期容易有重大变更导致前置工作全盘或部分推翻，影响管理效率。

4.2 基于BIM的军队工程全过程管理业务流程

BIM提供了统一的数字化模型表达方法，可用于传递组织内部、组织之间以及各阶段的数据图形、参数信息和语义信息，可以真正意义上支持多专业团队协同共享的并行业务模式。这种业务模式的变化必然导致传统串行业务流程的改变，并会对其相关的建模、分析等业务内容产生影响，同时也会使原有的协同方式发生相应的变化^[9]。

并行工程（Concurrent Engineering，CE）是基于BIM技术的一种过程改进方法，强调任务的并行化，它取代了传统的线性流程或“瀑布模型”，使用迭代或集成开发方法代替^[10]。传统顺序流程以线性方式移动，各阶段按照严格的开始和结束节点先后进行，而并行工程鼓励提前介入和更早的化解风险，以便将交付物生命周期的各个方面都考虑在内，同时节约了大量的时间（如图6）。

图6　图纸设计过程中并行工程思想

在BIM的支持下，军队工程全过程管理业务流程具体操作如下：

在决策阶段，首先需要成立IPMT领导小组，小组中包括代建单位、业主方和设计方，代建单位与设计方在该阶段提前介入，协助业主进行决策。同时，引入BIM技术部门来提供相关技术支撑。在业务流程上，军队内部各部门利用BIM协同工作平台汇总相关信息，在此基础上军事设施建设部门主导编制项目建议书和可行性研究报告，基于BIM的项目建议书和可行性研究报告不仅包含文字信息，还包括建筑的几何信息、功能信息等结构化信息。工程设计阶段引入BIM技术后，业主方、代建单位和设计方的沟通协同都要建立在BIM模型上，在设计方进行建筑、结构、节能等专业设计时，业主方和代建单位都要参与进来提出意见，而不是等设计方全部专业出图后再返工修改。同时，技术经济评价等工作也应同步进行，与专业设计并行推进，完成一项评价一项，最终形成完整的设计模型及其它信息（如图7）。

图7　基于BIM下的工程决策和设计阶段业务流程

招投标阶段，随着工程代建制实施，代建单位协同业主按照军队工程招投标规范进行招标，在总承包模式推行的大环境下，尽量选取有总承包资质的单位承揽工程。合同采购模式优先采取IPD模式，将BIM相关要求纳入合同文件当中。

施工阶段，由业主、代建单位、设计方和总承包方组成的IPMT领导小组共同进行施工阶段的管理，在BIM技术的支持下，实时更新进度、成本、质量等管理情况，重大变更采取基于BIM的虚拟建设方法，及时消除施工中的不确定因素。工程完工后，交付的成果不仅是工程实体，还包括BIM模型和过程信息，保证资料的完整性（如图8）。

图8　基于BIM下的工程施工和竣工阶段业务流程

5 结语

本文探索构建了基于BIM的军队工程管理组织结构和业务流程的框架体系，但是从当前的技术水平和具体实践来看，本文对军队工程管理的BIM相关软硬件建设的研究还不够，BIM管理应用人才培养方面也缺少系统研究，下一步还应完善相关方面研究，从而发挥出BIM在军队工程管理上的应用价值。

参考文献

1. Michael Hammer and James Champy. Reengineering the Corporation: A Manifesto for Business Revolution[J], Harper Business,1993.

2. F.Noël.A product-process-organisation integrative model for collaborative design[M],Innovation in Life Cycle Engineering and Sustainable Development,2006:407.

3. PricewaterhouseCoopers. Managing capital projects through controls, processes, and procedures[R],2014.

4. DOD and NASA Guide.PERT/COST System Design[S],1962.

5. 清华大学BIM课题组.设计企业BIM实施标准指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2013:24-26.

6. 毕爱敏.基于BIM的建设工程项目采购模式与合同结构的初步研究[D].重庆:重庆大学,2014(5):57-59.

7. U.S.Department of Commerce Technology Administration,National Institute of Standards and Technology.Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. Capital Facilities Industry[R],2004.

8. 商大勇等.BIM改变了什么：BIM+工程项目管理[M].北京:机械工业出版社,2018:16.

9. 清华大学BIM课题组.设计企业BIM实施标准指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2013:46.

10. Ma.Y.Chen,G.Thimm. Paradigm Shift: Unified and Associative Feature-based Concurrent Engineering and Collaborative Engineering[J],Journal of Intelligent Manufacturing,2005.

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