随着市场经济的快速发展，激烈的市场竞争要求企业由粗放型管理转为集约化管理，信息化与精细化管理势在必行。传统成本控制法存在数据处理效率低、成本分析维度单一、核算滞后丧失最佳调整机会等不足，也有少部分企业采取了较先进的成本控制系统，利用挣得值分析法进行成本控制。但该方法应用中多表现出单期、静态的特性，数据时效性差，控制粒度也不够精细，指导性不强，存在严重的局限性。本文以动态管理的理念，采用BIM技术，结合WBS法对挣得值分析法进行改进。结合实际施工情况进行分析，预测并实时调控工程进度与成本投入，一定程度上有效解决了现今工程管理中普遍存在的成本超支、进度耽搁的问题，使精细化与动态管理理念在工程项目中更具实践价值。
 
1  施工管理调控中BIM技术的引入
      BIM既是一个可以共享项目信息的平台，也是一种系统技术和管理办法。BIM技术与施工动态调控的结合使得对施工成本-进度的管理更系统全面，在做好各阶段各部分的进度-成本管理的基础上，形成信息链条，从项目开始到完工，全方位有效协调控制进度和成本，节约投资，提高生产率。
1.1BIM在施工成本–进度动态管理中的应用价值
      对施工过程进行精细化动态控制需满足以下要求：可见、可模拟、可调、可追踪、可协同、可再利用，而BIM技术的应用很好地解决了这些功能需求。
      可视化的模型和自动识别实体工程量技术，使动态调控中各项数据的统计和分析均以可见的工程实体对象为准，方便根据现场建筑部位的实际施工状况统计工程数据，统一了控制对象。模型的信息集成特性增强了施工控制的协同性和工程数据的可重复利用性，提高了信息传递效率，可方便地调用和参考项目历史数据，减少了重复性整理工作和对经验丰富员工的依赖。其动态模拟性可对项目实施进行模拟，预知每次调整的后续影响，并依此制订详细的进度、人材机投入等计划，保障施工计划的精细化程度，指导施工进行集约化管理。信息的可变更性允许将不同阶段的进度、成本信息按工程实体及时反馈到BIM系统中，为及时发现偏差创造条件，是动态管理至关重要的实现条件。
      虽然实际中建筑的建造过程是不可逆的，但由于BIM技术面向实体的可视化特性和集成工程项目过程信息的特性，使得成本计划、成本监控和成本分析的各种过程数据都可实现和三维实体的结合，不再是与对象割裂的静态数据。在工程施工出现偏差后，能够可视化回放这一周期的形象进度、各种资源的投入、工程变更等情况，无需查阅施工日记、图纸等静态的资料，为进行动态的问题溯源和归因分析提供了便利。
      BIM平台的多因素联合实现了成本、进度的全方面联动控制，利用“框图出量、出价”功能得到任意施工阶段、任意建筑空间的资源信息和成本信息，在分析阶段不仅可实现多维（项目预算、合同收入、实际成本）的统计和分析，而且还可将成本、进度分析细化到分部分项工程、工序等层次，为动态调控中运用WBS分解法进行深层次的偏差分析提供了技术支撑，既有利于当前成本控制问题和潜力的挖掘，也可对尚未动工部分进行有效预判和调控。
1.2基于BIM的精细化动态调控流程
      施工企业精细化动态管理很难实现的主要原因在于数据量庞大且滞后。而BIM的数据模型平台为施工管理提供了统一的数据信息来源，并且基于BIM平台所特有的信息集成化、模型可视化、动态模拟、精细化物资提量的特点，项目资源、成本、进度等情况均可获得更加综合性的考量。动态管理由建筑物形象上的进度变化与定性分析上升为形量结合的变化与定量分析。通过定量的分析，真正做到成本节约，有效提升资金利用率，使技术和经济的融合也更加合理。
      为实现施工阶段实时的进度–成本控制，同时将分析对象细化到楼层、部位、工序等不同层级，构建基于BIM的动态控制流程（图1）。

1.2.1事先预防阶段
      在施工前根据图纸进行建模，输入建筑物的基本信息形成数据模型，在建模中及时发现图纸中的问题，以便建立精确且完善的模型；下一步将各专业模型导入碰撞检测软件中，进行土建部分和管道的三维碰撞检测及优化设计；在BIM平台中进行施工模拟，通过系统模拟预判现场施工平面布置的合理性，确定不同队伍的工作面确定，避免场地、专业间的冲突。这些利用BIM指导施工的准备工作有利于尽早发现问题和解决问题，减少变更和返工成本。
      动态控制首先需制订合理的施工进度计划和成本计划，将进度计划文件和成本计划文件导入BIM平台，将三维模型融入进度、成本因素，利用系统平台根据计划进度进行精确的物资提量，汇总计算不同部位不同时间段的资源需求量，将成本计划细化分解，
      明确具体的控制目标，合理安排施工资源的供应存储，以防资源供应不及时导致成本浪费或工程延期。
1.2.2动态控制阶段
      在实际施工中按照具体的施工计划指导施工，对实际施工进行实时动态跟踪，定期将实际施工的进度情况和人材机消耗量录入集成平台。使得3D模型的形象进度和资源投入实现联动，便于随时随地查询相关建筑构件的进度–成本信息。施工过程中同步进行短期的偏差分析，及时发现偏差进行调控。利用BIM的系统数据实时统计计算每天的挣得值法参数值BCWP,ACWP,BCWS,AV,CV，绘制挣得值法评价曲线图。根据挣得值法判断是否发生偏差。若没有偏差，则继续按照计划施工；若发生偏差则及时分析原因采取措施调整。偏差分析图有利于更直观地显示偏差大小与发生偏差时间段的情况，同时清晰地反映了曲线的走向，为成本和进度趋势的预测提供了支撑。
1.2.3实时调整阶段
      当发生偏差时，首先根据偏差参数SV与CV的正负确定偏差分析时间段，针对时间段内成本偏差是由于进度偏差引起的还是人材机等资源量或价格的变化等其他原因引起进行分析判断；再对偏差时间段内的工作内容用WBS工作分解法按楼层、工程部位、工序等逐级进行分解；之后利用BIM平台按WBS节点、进度统计资源量的功能，查得每日不同WBS层级的项目节点的挣得值，并自动绘制相应的挣得值曲线，计算出本期成本偏差、本期进度偏差及累计成本偏差、累计进度偏差。之后分析各工序对偏差的影响大小。最后锁定偏差工序和工程部位后，针对三维模型的WBS节点构件进行各资源投入的可视化回放和历史数据的查询，结合可能引起进度或成本偏差的原因实施原因的逆向追踪。明确导致偏差的原因后，制订相应的经济、组织、技术和合同方面的纠偏措施，对调控因素进行优先排序。
      拟定调控因素和调控方案后，按照措施方案的资源投入进入系统平台进行成本投入的模拟，预测措施方案的调整效果。另一方面就偏差保留原状进行偏差趋势的预测，对偏差趋势和预测的调整效果进行进度-成本的综合考量以确定决策，最终指导施工实现效益最大化。
 
2  案例论证
      本工程为山西中国知网数字出版与数字图书馆，地下2层，地上8层。地上分为A,B座塔楼，C座板楼，分别向连廊连接。结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构。该工程在能源使用、材料管理、型钢装配施工等方面大量应用BIM技术进行精细化管理，节约资源，创建了绿色示范工程。另外，由于本工程合同约定工期每超出1d罚款5000元，故对进度的动态调控很大程度影响了工程造价。以C座4层的钢筋混凝土结构施工为例，阐述基于BIM的进度–成本管理调控。C座4层从西向东分为C1,C2,C3三个施工段（图2），每个工种由一个班组进行流水施工。

      建立三维模型后，利用框图出量、出价功能，按施工段统计计算工程成本，然后按照动态控制流程实施。根据4层开始施工后的短期挣得值分析法的评价曲线图，按照进度偏差SV、成本偏差CV等参数的相关分析原理进行计划与实际的对比分析。本工程在第7d之前进度偏差SV一直等于0，施工按计划进度进行，第7d之后出现进度偏差。
2.1进度偏差分析
      以第7~14d为第一分析阶段，分析如下。在此期间，进度偏差SV=BCWP1–BCWS＜0，表明此施工期间出现进度延误。运用WBS工作分解法，将施工内容按工序进行分解，分析每个工作的进度偏差。通过系统查询得出分析阶段包括C2墙柱模板、C1梁板钢筋绑扎、C1混凝土浇筑、C2梁板模板支设4个工序。利用BIM平台统计计算4个工序节点的进度偏差（分别用SV1,SV2,SV3,SV4表示）绘制偏差曲线，分析各工序对整个施工进度偏差的影响大小（表1）。

 

      C2墙柱模板和梁板模板支设的进度延误导致了整体延误。接下来在BIM模型中找到C2墙柱模板和梁板模板部分，反向追踪出该构件的相关信息，从而得到进度延误的主要原因：从地下室向4层倒运模板周转时出料口狭小，限制了模板搬运效率，造成进度延误。
2.2调整效果预测
      分析出进度延误原因后，针对模板施工采取措施调整进度，选择进度调整措施时重点在于保证成本可控。综合分析各种成本因素后，拟采用以下几种方案，在BIM平台中进行成本投入模拟，所得结果如表2所示。

 

      综合考量成本–工期因素，通过对比分析，最终采取从第15d起每天增加木工7人的措施作为最优方案进行调整。图3为预测的调整效果与原计划的对比图（BCWP2,ACWP2代表调整后的参数值）。从第15d起始，SV从负值逐渐接近0，进度逐渐赶上原进度，到第18d时SV=0，进度赶上原进度，之后按照原计划进行。调整工期26d，等于原计划工期；图中所示工程部分调整后成本为1242659.05元。

2.3调整前后结果对比
      若在进度偏差发生之后不采取有效手段，项目进度和成本都将发生偏差，将其与采取调整措施的进度–成本曲线进行对比（图4）。由图4可知，若不及时调整偏差，偏差会随工程进展越来越大，工期延长至31d，人材机成本总价1297849.05元。及时调整后，工期缩短19%，成本节省约4%。
      以上结果仅是从工程施工中的人工费、材料费、机械费成本角度考量，如果将临时设施费、现场管理费和间接费费用等考虑在内，精细化管理模式下的动态调控带来的价值将会更为显著。

 
3  结束语
      建筑业已进入创新改革的数字化时代，寻找一种能应对复杂、多变和快速的工程项目新型管理模式至关重要，而BIM技术的发展应用正是创新工程管理模式的手段。在本项目的施工管理中，将WBS分解法和BIM技术结合应用到动态管理中，模型与工程信息相关联，将分析对象不断细化，能更精确、快速地获得工程数据。在动态跟踪分析中，通过BIM平台模拟得知拟定调整措施对后续施工的影响，实现成本–进度的趋势预测，为施工决策提供了根据。上述技术方法的结合在进度和造价上都取得了良好效果，大幅减少了成本的浪费，提高了可控性，为实现数字化建造，提高企业成本控制水平和利润挖掘潜力提供了有力的支持和有效的方法。