基于BIM技术的建筑行业成本管理研究
李凤娟
摘要：本文针对上述难点问题，探索BIM技术在建筑行业成本管理中的應用。通过总结成本管理理论和BIM技术，提炼了基于BIM技术的成本管理方法，具体包括预算管理、材料管理、结算管理，并结合实际，将其应用在WXC项目中，试图为建筑行业成本管理提供新的启示。
关键词：建筑行业 BIM技术 成本管理 预算管理 材料管理 结算管理
中图分类号：TU712；F406.72 文献标识码：A
1 建筑行业成本管理相关理论
1.1 建筑行业成本管理的环节
立足于建筑行业特点和工作流程，笔者将建筑行业的成本管理主要工作划分为四个阶段：成本规划、成本计算、成本控制和业绩评价。凡事预则立、不预则废，整个工作的起点为成本规划，在这个环节中，建筑企业需要明确其成本管理的目标、方式、具体手段等各项前提；成本计算则是对成本精细及时的计量，为后续管理提供数据基础；成本控制则需要结合外部经济环境以及项目自身情况，综合运用各种方式，不断追求成本最小化；业绩评价是对上述三项活动的评价，成本管理本身是一项系统性的工作，业绩评价既是本项目的终点也是下个项目的起点。
1.2 建筑行业成本管理的过程
根据上述关键环节，建立科学合理的管理过程，是建筑行业降低项目成本和优化成本管理的关键。首先在成本规划环节，笔者认为建筑企业应当以目标为导向进行规划，即先设置总成本目标然后以此为基础确定各时点、各组成部分的具体成本目标，将目标的设定作为整个成本管理的出发点和依据。其次，保证成本核算和相应的成本管理贯穿项目活动的始终，从施工准备阶段到竣工阶段，时刻做好成本核算工作，保证成本数据精确无误，同时对于实际成本出现的偏差，及时进行纠正管理，做到未雨绸缪。最后，做好业绩评价工作，找到实际成本和目标成本之间的差异，并通过现象看本质，分析差异原因，深刻总结企业在成本管理中存在的问题，寻求进一步完善成本管理的方案。
1.3 建筑行业成本管理的目标
建筑行业的成本管理目标包括以下几个方面：一是为企业内部管理者提供决策有用的信息，帮助其制定经营策略和战略计划；二是为企业内部成本管理部门提供项目成本信息，其中重点关注工程物资和在建工程的价值，以及项目的盈利情况，便于成本管理部门考核项目的可行性或者评价分包商工作效果；三是为项目施工者提供信息，促使这些成本的实际消耗者在保证项目质量的前提下，不断降低成本。
2 BIM技术介绍
BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的缩写，最早起源于Chuck Eastman教授于1976 年提出的建筑描述系统。直到2002年，BIM这一术语被正式提出，并得到了普遍认可和广泛使用。美国NBIMS对BIM做出的官方定义认为，BIM技术将工程项目的各种属性进行量化处理，并且在整个系统中，参与各方可以共享这些数字化信息，这就使得项目在从立项到竣工的每个阶段的成本都能得到准确计量，同时各参与方的成本责任划分明确，帮助建筑企业把控成本信息和评价分包商工作效率效果。BIM的优势表现在，一是其系统中汇集了工程项目各个参与方、各个过渡阶段等各项具体信息，二是系统中各方可以通过信息共享及时准确地交换信息。
3 基于BIM的成本管理
3.1 基于BIM的预算管理
对整个工程进行预算是对工程量进行预算和工程计价的综合结果，对施工进行预算和管理的关键在于工程量的预算和管理，而对工程量的预算关键又在于对图纸工程量预算。在传统建筑行业成本管理活动中，存在诸多问题，包括图纸工程量的预算工作耗时过长，不利于成本管理；各地区使用规则不同，严重损害了该项工作的准确性；随着人们审美意识的不断提高和建筑行业科学技术的发展，建筑结构呈现出复杂多样的特点，传统方法已经无法有效应对这种新形势。而基于BIM技术的预算管理能够在很大程度上缓和这一系列问题，具体解决方案是通过三个阶段实现的，分别是建立BIM参数化模型、建立BIM算量模型、BIM算量分类汇总，做法和应用如下。
一是建立BIM参数化模型。公司从整体层面出发，在系统初始阶段，将全国统一的工程量计价标准设置好，同时考虑到各地区物价水平和计量规则不同的实际情况，系统还提供了自定义功能。例如对于WXC项目，成本管理部门应当根据山东省实际情况进行设定，参数设置之后系统便可以借助其中事先构建好的三维立体模型，自动获取和汇总各构成部分的成本信息，求得工程总成本。
二是建立BIM算量模型。从国内实际应用情况看，目前BIM技术服务的领域只有设计阶段和模拟施工阶段，在工程造价预算阶段，试图利用BIM技术提取工程量和汇总计算，这一设想尚不能完全实现。针对这一空白，当前有两种解决方案：一是在进行成本计划时，财务人员根据设计方提供的图纸自行搭建模型和计算成本，在这个过程中可以通过二维AutoCAD图纸的导入节省一部分时间，但是导入之后的图纸辨识度通常不能满足使用要求，尤其是精装修工程中这一缺陷格外明显，所以这种方式依然需要繁琐的人工操作，模型的重复搭建造成了大量不必要的时间浪费。另一种以设计方提供的BIM模型为基础，在这个模型中添加各个构成部分的价格参数，同时设置公式由组成部分价值计算工程总价值，这个模型也就是所谓的BIM算量模型，这一方法相对来说更加精准且效率更高。
三是实现BIM算量分类汇总。以往的成本管理中对于同种构件成本进行归集，需要耗费大量的时间和精力，而应用BIM技术之后，系统自动对工程量信息进行提取和计算，使这项工作变得更为透明和高效。具体实现方式为，BIM模型的三维构图中明确了各个构件的位置、型号和使用数量，与此同时，对模型进行初始设置时已经结合当时当地市场实际情况，预先输入了各构件的价格信息，所以在算量分类汇总时，系统自动调动模型中同一型号的构件信息并将其数量加总后乘以单位成本，汇算出总成本，整个过程十分精确。
笔者立足于RH公司的WXC项目，提出将BIM技术应用于該项目预算管理的具体步骤，首先应当建立起实体模型和工程进度的配比关系，接着立足于实际情况，识别出各参与方的实体进度和工程总进度，最后以上述关联关系为基础，由实体进度推导出时间进度，从而获得分包以及各类工程物资的成本信息。
3.2 基于BIM的材料管理
BIM材料管理解决方案是通过基于BIM材料管理数据库建立起来的，材料分类管理和材料计划采购领用管理两个方面加以实现的。
一方面是材料的分类管理。基于存货管理的ABC法，建筑行业中最重要的存货工程材料同样应当按照其单位价值和数量进行排序和分类，数量占材料总数10%～20%价值金额占比60%～80%的划分为A类，数量在20%～40%价值在40%～60%的划分为B类，剩下数量占比较大但单位金额相对较低的通通作为C类材料进行管理。结合济南WXC项目实际来看，作为大型商场建筑物，外墙材料必须满足保温和防火要求，这部分材料价值相对较高，除此之外该项目中使用的模板、木材、灯具等材料均应被列为该项目中的A类材料，因此应作为材料管控的重点。
另一方面是材料的计划与领用管理。借助BIM模型，对材料入库和材料消耗都实行实时登记制度，形成材料的永续盘存记录，并定期盘点实际库存情况，将二者进行对比，找出材料数量和金额方面的差异及其根本原因，及时纠正差错，并为后续材料管理提出合理建议。在对BIM系统构件进行初始设置时，应当尽量细化，例如进行参数设置时，不能仅仅停滞在构件成本的设置层面，而应当更具体的设置组成构件的材料的相关信息，包括型号、单位成本、计量属性、采购时间、供应商等。例如以济南WXC项目为例，实时关注项目进度节点上材料实际使用量和库存量，并确定下次采购时间。同时利用BIM模型，直接输出使用材料数量和金额汇总表与实际计划差异分析表。在输出数据的基础上进行汇总分析，考虑到WXC项目实际情况，笔者建议通过运用挣值法，精确考察截止到特定时点，工程的完工进度和累计发生成本，并与事先预期情况相比较，及时纠正施工过程中出现的偏差。
3.3 基于BIM的结算管理
竣工结算工作作为建筑项目的收尾环节，对项目整体的效益起着决定性作用，而这项工作本身也具有耗时长、难度大、计算复杂的特点。在这个过程中借助BIM技术，将显著提升结算工作的精确程度和工作效率。在精确程度方面，利用BIM技术，直接从模型系统中提取项目成本数据并汇总求和，通过保证原始数据的精确和计算过程的无偏差，为竣工结算所需数据的准确性提供强有力保证。在工作效率方面，基于事先设定了用量标准和计算规则的BIM模型，施工过程中任何信息变动都会及时准确全面地反应在BIM模型的相应时间节点，通过BIM模型数据库，可以直接导出工程量信息，各参与者在同一个BIM模型中实现信息无缝对接，使得各参与方都能对结算核对工作形成全面的认识，这种信息的共享大大节省了结算时间。
传统的竣工结算下，要对结算所需的大量资料进行保管和调用，这个过程耗用了大量的人力资源，而且资料传递过程中伴随着高度的不及时性和丢失损毁的风险。通过BIM技术将过程资料加以储存、审核、共享，保证了竣工资料的完整性和有效性。BIM模型基于三维空间可视化显示将进度工期、造价、合同、过程变更等各参建方的信息集成加以管理共享，形成项目数据库。各参与方通过BIM模型信息的共享，可以获得其他方或者项目整体的信息。在实际应用中，需要注意的是，在竣工结算前必须设置审核，即不是直接调用BIM模型中的全部信息，而是对这些信息审核筛选后才能使用，例如施工过程中出现变更木料类型，则在结算时重点审查模型中木料类型、单价、消耗量是否已做出正确变更。在审核确定BIM模型全部信息都是更新后的正确数据后，可导出竣工结算审核对比表，根据合同约定计取相关的费用标准，保证竣工结算审核准确无误。
在过去，对于类似WXC这种工期较长、涉及参与方较多的大型项目，公司财务人员在对其进行竣工结算时，往往需要花费大量的精力，而且这个过程中时有差错发生。例如为了获取建筑所需原材料信息，结算人员必须找到两三年前的采购发票，更为严重的是，如果在施工过程中出现了构件或者材料的变更，结算人员除了获取变更后的价格信息外，还应当追溯变更审批记录，这些工作往往耗费了大量的人力物力。而使用BIM模型，定位于模型中的某一部分，可以直接联查到其成本的原始资料和变更信息，大大提高了结算工作的效率和效果。
4 结束语
建筑企业要向获得利润谋求发展，必须致力于不断加强工程成本管理。在建筑生产不断走向灵活和多样的今天，建筑行业传统成本管理模式中的弊端逐渐暴露，而此时BIM技术的兴起恰好为建筑行业成本管理提供了新的思路。本文首先阐述了建筑行业成本管理的基本环节、在这些环节中建筑行业进行成本管理的主要过程和成本管理活动的目标，然后对BIM技术进行介绍，在此基础上，提出基于BIM技术的建筑行业成本管理方法，包括预算管理、材料管理和结算管理三大方面，并在这个过程中联系济南WXC项目的实例。在这个过程中，也充分证实了基于BIM技术的成本管理方法，能够有效解决传统成本管理方法中现存的问题，能更好地服务于建筑行业的成本管理工作。
参考文献：
[1] 欧阳业伟，张原.基于BIM的承包商施工阶段直接成本控制框架研究[J].工程管理学报，2016，30（6）：118- 123.
[2] 赵占军.BIM技术在施工阶段的成本控制管理[J].建筑技术，2016，47（6）：567- 570.
[3] 郑博文.基于BIM技术JD项目施工成本控制研究[D].大连理工大学，2016.
[4] 王国强，王建平，孙鹏璐.承包商施工阶段BIM成本控制研究[J].建筑经济，2016，37（04）：46- 49.
[5] 寇雪霞，石振武.BIM技术在施工阶段的成本控制应用[J].经济师，2016（1）：72- 73.
摘要：本文针对上述难点问题，探索BIM技术在建筑行业成本管理中的應用。通过总结成本管理理论和BIM技术，提炼了基于BIM技术的成本管理方法，具体包括预算管理、材料管理、结算管理，并结合实际，将其应用在WXC项目中，试图为建筑行业成本管理提供新的启示。
关键词：建筑行业 BIM技术 成本管理 预算管理 材料管理 结算管理
中图分类号：TU712；F406.72 文献标识码：A
1 建筑行业成本管理相关理论
1.1 建筑行业成本管理的环节
立足于建筑行业特点和工作流程，笔者将建筑行业的成本管理主要工作划分为四个阶段：成本规划、成本计算、成本控制和业绩评价。凡事预则立、不预则废，整个工作的起点为成本规划，在这个环节中，建筑企业需要明确其成本管理的目标、方式、具体手段等各项前提；成本计算则是对成本精细及时的计量，为后续管理提供数据基础；成本控制则需要结合外部经济环境以及项目自身情况，综合运用各种方式，不断追求成本最小化；业绩评价是对上述三项活动的评价，成本管理本身是一项系统性的工作，业绩评价既是本项目的终点也是下个项目的起点。
1.2 建筑行业成本管理的过程
根据上述关键环节，建立科学合理的管理过程，是建筑行业降低项目成本和优化成本管理的关键。首先在成本规划环节，笔者认为建筑企业应当以目标为导向进行规划，即先设置总成本目标然后以此为基础确定各时点、各组成部分的具体成本目标，将目标的设定作为整个成本管理的出发点和依据。其次，保证成本核算和相应的成本管理贯穿项目活动的始终，从施工准备阶段到竣工阶段，时刻做好成本核算工作，保证成本数据精确无误，同时对于实际成本出现的偏差，及时进行纠正管理，做到未雨绸缪。最后，做好业绩评价工作，找到实际成本和目标成本之间的差异，并通过现象看本质，分析差异原因，深刻总结企业在成本管理中存在的问题，寻求进一步完善成本管理的方案。
1.3 建筑行业成本管理的目标
建筑行业的成本管理目标包括以下几个方面：一是为企业内部管理者提供决策有用的信息，帮助其制定经营策略和战略计划；二是为企业内部成本管理部门提供项目成本信息，其中重点关注工程物资和在建工程的价值，以及项目的盈利情况，便于成本管理部门考核项目的可行性或者评价分包商工作效果；三是为项目施工者提供信息，促使这些成本的实际消耗者在保证项目质量的前提下，不断降低成本。
2 BIM技术介绍
BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling）的缩写，最早起源于Chuck Eastman教授于1976 年提出的建筑描述系统。直到2002年，BIM这一术语被正式提出，并得到了普遍认可和广泛使用。美国NBIMS对BIM做出的官方定义认为，BIM技术将工程项目的各种属性进行量化处理，并且在整个系统中，参与各方可以共享这些数字化信息，这就使得项目在从立项到竣工的每个阶段的成本都能得到准确计量，同时各参与方的成本责任划分明确，帮助建筑企业把控成本信息和评价分包商工作效率效果。BIM的优势表现在，一是其系统中汇集了工程项目各个参与方、各个过渡阶段等各项具体信息，二是系统中各方可以通过信息共享及时准确地交换信息。
3 基于BIM的成本管理
3.1 基于BIM的预算管理
对整个工程进行预算是对工程量进行预算和工程计价的综合结果，对施工进行预算和管理的关键在于工程量的预算和管理，而对工程量的预算关键又在于对图纸工程量预算。在传统建筑行业成本管理活动中，存在诸多问题，包括图纸工程量的预算工作耗时过长，不利于成本管理；各地区使用规则不同，严重损害了该项工作的准确性；随着人们审美意识的不断提高和建筑行业科学技术的发展，建筑结构呈现出复杂多样的特点，传统方法已经无法有效应对这种新形势。而基于BIM技术的预算管理能够在很大程度上缓和这一系列问题，具体解决方案是通过三个阶段实现的，分别是建立BIM参数化模型、建立BIM算量模型、BIM算量分类汇总，做法和应用如下。
一是建立BIM参数化模型。公司从整体层面出发，在系统初始阶段，将全国统一的工程量计价标准设置好，同时考虑到各地区物价水平和计量规则不同的实际情况，系统还提供了自定义功能。例如对于WXC项目，成本管理部门应当根据山东省实际情况进行设定，参数设置之后系统便可以借助其中事先构建好的三维立体模型，自动获取和汇总各构成部分的成本信息，求得工程总成本。
二是建立BIM算量模型。从国内实际应用情况看，目前BIM技术服务的领域只有设计阶段和模拟施工阶段，在工程造价预算阶段，试图利用BIM技术提取工程量和汇总计算，这一设想尚不能完全实现。针对这一空白，当前有两种解决方案：一是在进行成本计划时，财务人员根据设计方提供的图纸自行搭建模型和计算成本，在这个过程中可以通过二维AutoCAD图纸的导入节省一部分时间，但是导入之后的图纸辨识度通常不能满足使用要求，尤其是精装修工程中这一缺陷格外明显，所以这种方式依然需要繁琐的人工操作，模型的重复搭建造成了大量不必要的时间浪费。另一种以设计方提供的BIM模型为基础，在这个模型中添加各个构成部分的价格参数，同时设置公式由组成部分价值计算工程总价值，这个模型也就是所谓的BIM算量模型，这一方法相对来说更加精准且效率更高。
三是实现BIM算量分类汇总。以往的成本管理中对于同种构件成本进行归集，需要耗费大量的时间和精力，而应用BIM技术之后，系统自动对工程量信息进行提取和计算，使这项工作变得更为透明和高效。具体实现方式为，BIM模型的三维构图中明确了各个构件的位置、型号和使用数量，与此同时，对模型进行初始设置时已经结合当时当地市场实际情况，预先输入了各构件的价格信息，所以在算量分类汇总时，系统自动调动模型中同一型号的构件信息并将其数量加总后乘以单位成本，汇算出总成本，整个过程十分精确。
笔者立足于RH公司的WXC项目，提出将BIM技术应用于該项目预算管理的具体步骤，首先应当建立起实体模型和工程进度的配比关系，接着立足于实际情况，识别出各参与方的实体进度和工程总进度，最后以上述关联关系为基础，由实体进度推导出时间进度，从而获得分包以及各类工程物资的成本信息。
3.2 基于BIM的材料管理
BIM材料管理解决方案是通过基于BIM材料管理数据库建立起来的，材料分类管理和材料计划采购领用管理两个方面加以实现的。
一方面是材料的分类管理。基于存货管理的ABC法，建筑行业中最重要的存货工程材料同样应当按照其单位价值和数量进行排序和分类，数量占材料总数10%～20%价值金额占比60%～80%的划分为A类，数量在20%～40%价值在40%～60%的划分为B类，剩下数量占比较大但单位金额相对较低的通通作为C类材料进行管理。结合济南WXC项目实际来看，作为大型商场建筑物，外墙材料必须满足保温和防火要求，这部分材料价值相对较高，除此之外该项目中使用的模板、木材、灯具等材料均应被列为该项目中的A类材料，因此应作为材料管控的重点。
另一方面是材料的计划与领用管理。借助BIM模型，对材料入库和材料消耗都实行实时登记制度，形成材料的永续盘存记录，并定期盘点实际库存情况，将二者进行对比，找出材料数量和金额方面的差异及其根本原因，及时纠正差错，并为后续材料管理提出合理建议。在对BIM系统构件进行初始设置时，应当尽量细化，例如进行参数设置时，不能仅仅停滞在构件成本的设置层面，而应当更具体的设置组成构件的材料的相关信息，包括型号、单位成本、计量属性、采购时间、供应商等。例如以济南WXC项目为例，实时关注项目进度节点上材料实际使用量和库存量，并确定下次采购时间。同时利用BIM模型，直接输出使用材料数量和金额汇总表与实际计划差异分析表。在输出数据的基础上进行汇总分析，考虑到WXC项目实际情况，笔者建议通过运用挣值法，精确考察截止到特定时点，工程的完工进度和累计发生成本，并与事先预期情况相比较，及时纠正施工过程中出现的偏差。
3.3 基于BIM的结算管理
竣工结算工作作为建筑项目的收尾环节，对项目整体的效益起着决定性作用，而这项工作本身也具有耗时长、难度大、计算复杂的特点。在这个过程中借助BIM技术，将显著提升结算工作的精确程度和工作效率。在精确程度方面，利用BIM技术，直接从模型系统中提取项目成本数据并汇总求和，通过保证原始数据的精确和计算过程的无偏差，为竣工结算所需数据的准确性提供强有力保证。在工作效率方面，基于事先设定了用量标准和计算规则的BIM模型，施工过程中任何信息变动都会及时准确全面地反应在BIM模型的相应时间节点，通过BIM模型数据库，可以直接导出工程量信息，各参与者在同一个BIM模型中实现信息无缝对接，使得各参与方都能对结算核对工作形成全面的认识，这种信息的共享大大节省了结算时间。
传统的竣工结算下，要对结算所需的大量资料进行保管和调用，这个过程耗用了大量的人力资源，而且资料传递过程中伴随着高度的不及时性和丢失损毁的风险。通过BIM技术将过程资料加以储存、审核、共享，保证了竣工资料的完整性和有效性。BIM模型基于三维空间可视化显示将进度工期、造价、合同、过程变更等各参建方的信息集成加以管理共享，形成项目数据库。各参与方通过BIM模型信息的共享，可以获得其他方或者项目整体的信息。在实际应用中，需要注意的是，在竣工结算前必须设置审核，即不是直接调用BIM模型中的全部信息，而是对这些信息审核筛选后才能使用，例如施工过程中出现变更木料类型，则在结算时重点审查模型中木料类型、单价、消耗量是否已做出正确变更。在审核确定BIM模型全部信息都是更新后的正确数据后，可导出竣工结算审核对比表，根据合同约定计取相关的费用标准，保证竣工结算审核准确无误。
在过去，对于类似WXC这种工期较长、涉及参与方较多的大型项目，公司财务人员在对其进行竣工结算时，往往需要花费大量的精力，而且这个过程中时有差错发生。例如为了获取建筑所需原材料信息，结算人员必须找到两三年前的采购发票，更为严重的是，如果在施工过程中出现了构件或者材料的变更，结算人员除了获取变更后的价格信息外，还应当追溯变更审批记录，这些工作往往耗费了大量的人力物力。而使用BIM模型，定位于模型中的某一部分，可以直接联查到其成本的原始资料和变更信息，大大提高了结算工作的效率和效果。
4 结束语
建筑企业要向获得利润谋求发展，必须致力于不断加强工程成本管理。在建筑生产不断走向灵活和多样的今天，建筑行业传统成本管理模式中的弊端逐渐暴露，而此时BIM技术的兴起恰好为建筑行业成本管理提供了新的思路。本文首先阐述了建筑行业成本管理的基本环节、在这些环节中建筑行业进行成本管理的主要过程和成本管理活动的目标，然后对BIM技术进行介绍，在此基础上，提出基于BIM技术的建筑行业成本管理方法，包括预算管理、材料管理和结算管理三大方面，并在这个过程中联系济南WXC项目的实例。在这个过程中，也充分证实了基于BIM技术的成本管理方法，能够有效解决传统成本管理方法中现存的问题，能更好地服务于建筑行业的成本管理工作。
参考文献：
[1] 欧阳业伟，张原.基于BIM的承包商施工阶段直接成本控制框架研究[J].工程管理学报，2016，30（6）：118- 123.
[2] 赵占军.BIM技术在施工阶段的成本控制管理[J].建筑技术，2016，47（6）：567- 570.
[3] 郑博文.基于BIM技术JD项目施工成本控制研究[D].大连理工大学，2016.
[4] 王国强，王建平，孙鹏璐.承包商施工阶段BIM成本控制研究[J].建筑经济，2016，37（04）：46- 49.
[5] 寇雪霞，石振武.BIM技术在施工阶段的成本控制应用[J].经济师，2016（1）：72- 73.
