请问:BIM+信息技术多媒体和信息技术真的清晰明了吗?

BIM朋友圈:中国 BIM 学术影响力分析
建筑全生命周期管理虚拟仿真(BIM)中心
发布人:罗胜平&&发布时间:&& 浏览次数:<span class="WP_VisitCount" url="/_visitcountdisplay?siteId=263&type=3&articleId=
摘要BIM(BuildingInformationModeling)在世界范围内受到了广泛的关注,在中国的发展刚刚起步。即使BIM技术在国内起步较晚,但是近年来它在国内相关行业迅速崛起,受到科研人员和相关企业的高度关注。对于国内BIM技术的研究热点和对其关注度较高的人员、机构、期刊之间联系的研究尚未深入,应用社交网络分析的方法对中国BIM学术影响力的分析具有重要的理论与实际意义。本课题旨在用社交网络分析的方法,以国内发表的与BIM相关的文献为数据,通过对关键词、核心著者、核心期刊等相关数据的分析发现中国BIM核心影响力的发展。本课题以2015年至2017年发表于中国知网(CNKI)的共3443篇与BIM技术相关的文献为分析数据,用文献题录信息统计分析软件SATI和社交网络分析软件UCINET和可视化软件Netdraw共同处理分析数据,得到分析结果。结果展示出张建平、胡振中是BIM学术界的核心人物并且学术影响力是最高的,包括北京建筑大学、清华大学、东南大学等高等院校以及中建三局、八局集团有限公司和同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司等公司组成国内BIM研究的核心机构。此外,BIM学术文献受到国家一级刊物《土木建筑工程信息技术》最多的关注。BIM技术的研究热点有:云计算、信息化、可视化等方面。本课题为研究者和实践企业以及刚刚接触该领域的新人才提供了对中国BIM学术研究现状和趋势的深入理解的渠道。绪论近些年BIM技术在国内的行业受到越来越广泛的关注。BIM虽然引入国内的时间不长,但是业界对BIM技术的认可度高,为其在建筑行业的推广做了大量的工作。2009年,由麦格劳·希尔建筑信息公司发布的《BIMSmartMarketReport》,这份调研类型的报告结合了该公司2009年5月至6月对中国市场进行的专家访谈以及案例采编,2008年6月至8月在美国市场对总承包商、分包商、业主、建筑师、结构工程师、土木工程师、施工经理等调研、作为一份具有前瞻性的报告,它对全球BIM应用处于领先水平的美国市场的描述向中国读者展现了BIM对建筑设计工程行业的全面影响,同时阐释了BIM技术在中国的应用现状。2010年,中国房地产业协会商业地产专业委员会采用问卷调查的调研方式对红果房地产开发商BIM的了解程度、应用程度调查,并提出商业地产实施BIM建议。相关的研究还有何关培通过136份有效的访谈问卷进行数据统计,解析了中国工程建设行业不同的参与方对BIM在项目的不同阶段的应用价值的认识及应用现状与期望。我国住房和城乡建设部办公厅印发关于培养和发展工程建设团体标准的意见的颁布促进了我国BIM标准的完善。国内先进的建筑设计机构和地产公司纷纷成立BIM技术小组进行技术研究,如清华大学建筑设计研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑科学研究院、中建国际建设有限公司等。同时,北京、上海、广州等地的专业BIM咨询公司在建筑项目生命周期的各个阶段(包括策划、设计、招投标、施工、运营维护和改造升级等)都开始了BIM技术的应用。我国各高等院校也积极地进行课程改革,将BIM技术引入课程体系,培养学生的BIM理念和这方面的技术。从国家、各省市、各企业到各个学者都在加强行业对BIM的理解,使BIM技术更加广泛全面地应用到建筑业中。BIM被视为形成决策的可靠依据,它能反映任何建筑对象的物理和功能特征,已经在许多国家改变了建筑,工程和建筑行业。从二十世纪二十年代中期,建筑行业从业人员开始在项目中采用BIM。为了加强BIM的采用,过去十年间对BIM进行了各种研究。一些研究人员专注于与BIM有关的技术问题,而其他研究人员则处理非技术问题。显然,BIM不仅仅是一种技术,而且是一个项目管理工具和过程,它由模型中的一个设施的各个方面,学科和系统组成,使所有项目参与者(业主,建筑师,工程师,承包商,分包商和供应商)比传统工艺更准确和有效地合作。据报道,BIM带来的好处包括项目成本和时间节省等,减少错误和遗漏,减少返工,维持重复业务,提高施工生产力。在过去的十年中,BIM的研究多元化,更多的新兴技术已经融入BIM。例如,BIM能够促进3D打印实现,并分别用于小型模型和大型建筑的3D打印。LamineMahdjoubi等[4]人开发了一个模型,通过集成3D激光扫描和BIM来帮助提供房地产服务。王翔等[5]提出了一个将BIM与增强现实(AR)相结合的概念框架,以便实现对每个建设活动或任务的物理环境的实时可视化。随着国内BIM的火热发展,其研究逐渐出现了分层的现象。BIM主要分为两个层次:应用研究和学术研究。BIM的应用研究主要发生在与建筑与工程相关的企业,主要是研究应用BIM技术能更好的合理化建造,从而创造更多利润。BIM应用研究也可分为BIM技术在设计阶段应用研究,BIM技术在施工阶段应用研究,以及BIM技术协同/集成管理研究。(1)BIM技术在我国的应用阶段最初就发生在设计阶段,其三维可视化设计成果备受业主、承包商的青睐。基于BIM进行深化设计,施工企业可以在满足建设单位功能要求的基础上,结合施工现场的情况和施工工艺的特点,通过建模优化设计方案,节约时间成本、材料机械成本,从而创造更多的利润空间。5建立了基于BIM的深化设计组织架构。薛晓娟等分析了BIM在可视化设计、参数化设计和协同设计中的应用方式,详细阐述了参数化设计在建筑结构设计中的应用,包括参数化建模、优化设计、分析模型、工程量统计等;(2)BIM技术在施工阶段的应用研究则是BIM技术应用的第二个维度,能够进行项目管理、造价管理、施工现场管理、文档信息管理等管理方式方面提供高效的管理平台,减少因项目变更带来的浪费并提高项目管理的效率。对BIM的虚拟施工的应用研究可以实现“先模拟,后建造”的想法,将其应用在工程投标、方案模拟、工程施工前的施工现场布置模拟、垂直运输模拟、各专业分包之间的协调模拟以及复杂施工工艺的模拟等方面。通过提前模拟施工,可以大大降低返工成本和管理成本。基于BIM进行施工进度控制,可在3D信息模型的基础上再集成进度信息,构成4D进度控制平台。在工程开工前,可通过进度计划与工程构件的动态关联,直观、动态的模拟施工进度过程,预测施工方案和工艺的可实施性,为多方案的选择提供支持;(3)BIM技术在协同/集成管理的研究是对BIM深层次、高级的应用研究。我国对BIM集成的研究主要包括基于综合项目交付(IPD)管理模式的BIM集成研究和基于全生命周期的BIM集成研究。2012年张建平教授等[7]提出了面向建筑全生命周期的集成BIM框架,通过研究集成BIM基本结构、建模流程、应用架构、建模关键技术等开发了BIM数据集成与服务平台(BIM Data Integration and ServerPlat-form,简写为(BIMDISP)的原型系统,并通过实际工程的应用验证了BIMDISP的可行性和适用性。这些在应用层面的研究,大大提高了建造效率并且实现成本最优化。BIM应用在碰撞检测、减少返工、虚拟施工、方案优化、精确算量、成本控制、现场整合、协同作业、可视化建造、集成化交付、进度控制、保障工期这些方面体现出极高的使用价值。还有一些研究以及大型企业专注于应用软件开发,我国与BIM相关的软件主要有中国建筑科学研究院开发的PKPM、上海鲁班和北京广联达等一些大型公司开发的造价管理软件也为BIM的推广提供了技术保障。而在学术研究层面,主要依托全国高等院校、为促进BIM发展而成立的各个组织以及各个研究爱好者。各个院校相关专业都在原来的课程上做出相关调整,将BIM技术引入课程并引导学生了解BIM,以及建立国家级先进的研究实验室进行BIM相关技术研究。适应行业发展,探索BIM教学模式并开设课程,是目前高等院校土木建筑及工程管理专业教学团队面临的共同问题。已经有多所高校在BIM的教学和科研中做了大量工作,在师资力量和教学硬件、软件方面具备了BIM教学条件,例如清华大学、同济大学、华南理工大学、华中科技大学、大连理工大学、天津大学、天津理工大学等。例如华南理工大学建立建筑全生命周期管理虚拟仿真BIM中心,借助LED曲面高清显示屏、VR设备等设施进行项目研究,吸引了来自香港、美国等世界各地的学者前来交流学习,推动了专业在BIM方面的教学发展。在组织方面,中国BIM发展联盟成立,致力于推进BIM技术、标准和软件协调配套发展,并加强BIM产学研用技术交流与合作,并且定期召开会议商讨发展,成功举办了第四届BIM国际技术交流会、中国建筑BIM技术应用与发展研讨会等重大会议,邀请全国乃至全世界的优秀学者参与商讨,共同探讨推进中国的BIM发展。还有一些被称为“BIM客”的BIM爱好者定期举办学术沙龙进行交流,例如他们成功举办了首届中国BIM学术沙龙,采取现场连线北京、上海、南京、成都、厦门、武汉、郑州以及美国洛杉矶“BIM爱好者与应用者”及BIM俱乐部成员进行交流讨论。这些不同形式的会议活动或者学术研究,共同促进BIM在国内学术研究层面的发展。基于这种分层现象,本文希望以科学的方法探究国内各个机构之间的联系以及各个学者之间的关系。本文借助研究近2015年至2017年发表于中国知网(CNKI)与BIM技术相关联的文献的作者、机构、文章关键词、摘要等相关数据研究,采取社交网络分析的分析方法,结合SATI软件以及UCINET分析软件,发掘中国BIM圈潜在的人际关系,从而更进一步得深入了解BIM在中国的发展现状,为研究人员、企业实践者以及刚接触BIM学术圈而想要了解BIM学术界核心发展的刚涉足该领域的人才提供了一种数据分析方式。研究方法为满足本课题的研究目标,尽力保证研究的准确性和全面性,研究的内容主要分为以下四个部分:文献综述、数据收集与处理、社交网络分析数据、结果讨论与研究。第一步通过目前国内BIM技术的发展和社交网络分析的发展背景提出本次研究的课题:分析中国BIM学术影响力。通过文献综述了解这两个学科发展现状。文献综述包括对与本课题相关的理论背景进行了解与初步掌握,具体来说,首先对本课题的研究背景进行阐述,加深对目前国内BIM学术界发展现状及发展障碍的了解,以及社交网络分析的具体概念、方法等。将这两个知识层面的综合考虑,熟悉本次研究的知识发展现状。第二步研究设计,分为软件选择和数据收集与处理。基于文献综述中已经确定研究的方向,选择本次研究所用到的软件,本课题用到文献题录信息统计分析软件SATI和社交网络数据分析软件UCINET。基于本次研究的课题方向,确定本次研究的数据对象,本课题采用了在中国知网(CNKI)以“BIM”为搜索词搜索出来的论文文献,将结果按时间顺序排列,选取2015年至2017年的文献所有信息为本次研究的数据。将数据信息批量导出,再利用SATI软件进行数据格式转换与处理,得到数据收集与处理最后的结果。第二步是此次分析研究的基础,因为只有将数据正确的处理,将同一类型的数据归类进行字段抽取、频次统计、矩阵生成适合导入UCINET的格式,才能进行社交网络分析。第三步利用第二步得到的处理过的数据导入UCINET软件,对不同的参数进行分析获得相应的图表,并进行社交网络分析。通过数据统计以及可视化图、中心度图、凝聚子群分析图等,可直观得看出关键词、作者、机构等之间的关系以及处于核心地位的对象。通过TF-IDF(termfrequency–inverse document frequency)方法对统计数据部分词频进行处理,分析关键词。这是本次研究的核心步骤,将国内BIM学术圈的数据结合到社交网络分析软件UCINET中,生成核心图表,最后的结论探讨也是根据图表来总结的,如果得出错误的图表则结论就会偏差很大。第四步为结果讨论与研究,根据分析图表以及基础数据讨论国内BIM的发展现状,得到相关的研究主要内容、BIM学术圈核心人物以及核心机构等重要信息,对这些核心内容进行讨论评价,并总结,得到最后合理的结论。最后通过总结分析,得到研究展望。社交网络分析社交网络(Social Net work)是一种基于“网络”(节点之间的相互连接)而非“群体”(明确的边界和秩序)的社会组织形式,是指社会个体成员之间因为互动而形成的相对稳定的关系体系。社交网络是由许多节点构成的一种社会结构,节点通常是指个人或组织,社交网络代表各种社会关系,经由这些社会关系,把从偶然相识的泛泛之交到紧密结合的家庭关系的各种人们或组织串连起来。它的关系包括朋友关系、同学关系、生意伙伴关系、种族信仰关系等。社交网络作为一种社会学视角发端于德国社会学家齐美尔,在1960年代随着冷战的开始和西方普遍出现的社会动乱开始在西方广为发展。社交网络分析(Social Network Analysis,SNA)是由社会学家根据数学方法﹑图论等发展起来的定量分析方法。社交网络分析问题起源于物理学中的适应性网络,通过研究网络关系,有助于把个体间关系、“微观”网络与大规模的社会系统的“宏观”结构结合起来,通过数学方法﹑图论等定量分析方法来解决一些社会问题。社交网络分析家B·韦尔曼(Barry Wellman)指出:“网络分析探究的是深层结构——隐藏在复杂的社会系统表面之下的一定的网络模式。”例如,网络分析者特别关注特定网络中的关联模式如何通过提供不同的机会或限制,从而影响到人们的行动。社交网络分析是在英国著名人类学家R.布朗对结构的关注中提出来的。从30年代到60年代,在心理学(主要具有格式塔研究传统的德国社会科学家如Kurt Lewin对群体结构的研究、Jacob Levy Moreno开创的社会计量学研究以及Fritz Heider对社会态度、社会均衡的研究等)、社会学(Jacob Levy Moreno等)、人类学(Alfred Radcliffe-Brown等对社会结构的研究、George Elton Mayo等人对霍桑工厂的研究)以及数学(特别是Leonhard Euler开创的图论、代数模型研究)、统计学、概率论研究领域,越来越多的学者开始构建“社会结构”概念,认真思考社会生活的“网络结构”,各种网络概念(如中心性、密度、结构平衡性、结构均衡性、区块等)得到了解,社交网络渐渐被学术认知。随后,社交网络分析的理论、方法和技术日益发展壮大,成为一种重要的社会结构研究范式。社交网络分析法可以从多个不同角度对社交网络进行分析,包括中心性分析、凝聚子群分析等等。1.中心性分析:“中心性”是社交网络分析的重点之一。个人或组织在其社交网络中具有怎样的权力,或者说居于怎样的中心地位,这一思想是社交网络分析者最早探讨的内容之一。个体的中心度(Centrality)测量个体处于网络中心的程度,反映了该点在网络中的重要性程度。因此一个网络中有多少个行动者/节点,就有多少个个体的中心度。除了计算网络中个体的中心度外,还可以计算整个网络的集中趋势(中心势)。网络中心势刻画的是整个网络中各个点的差异性程度,因此一个网络只有一个中心势。中心度和中心势都可以分为3种:点度中心度/点度中心势,中间中心度/中间中心势,接近中心度/接近中心势:(1)点度中心度:网络中一个点的点度中心度,可以用网络中与该点之间有联系的点的数目来衡量,这就是点度中心度。网络中心势指的是网络中点的集中趋势:首先找到图中的最大中心度数值;然后计算该值与任何其他点的中心度的差,从而得出多个“差值”;再计算这些“差值”的总和;最后用这个总和除以各个“差值”总和的最大可能值;(2)刻画行动者个体中心度的指标是中间中心度,它测量的是行动者对资源控制的程度。一个行动者在网络中占据这样的位置越多,就越代表它具有很高的中间中心性,就有越多的行动者需要通过它才能发生联系。中间中心势也是分析网络整体结构的一个指数,其含义是网络中中间中心性最高的节点的中间中心性与其他节点的中间中心性的差距。该节点与别的节点的差距越大,则网络的中间中心势越高,表示该网络中的节点可能分为多个小团体而且过于依赖某一个节点传递关系,该节点在网络中处于极其重要的地位;(3)接近中心性、点度中心度刻画的是局部的中心指数,衡量的是网络中行动者与他人联系的多少,没有考虑到行动者能否控制他人。而中间中心度测量的是一个行动者“控制”他人行动的能力。在计算接近中心度的时候,我们关注的是捷径,而不是直接关系。如果一个点通过比较短的路径与许多其他点相连,我们就说该点具有较高的接近中心性。对一个社交网络来说,接近中心势越高,表明网络中节点的差异性越大,反之,则表明网络中节点间的差异越小。2.凝聚子群分析:当网络中某些行动者之间的关系特别紧密,以至于结合成一个次级团体时,这样的团体在社交网络分析中被称为凝聚子群。分析网络中存在多少个这样的子群,子群内部成员之间关系的特点,子群之间关系特点,一个子群的成员与另一个子群成员之间的关系特点等就是凝聚子群分析。凝聚子群密度凝聚子群的密度主要用来衡量一个大的网络中小团体现象是否十分严重。这在分析组织管理等问题时十分有用。最糟糕的情形是大团体很散漫,核心小团体却有高度内聚力。另外一种情况就是大团体中有许多内聚力很高的小团体,很可能就会出现小团体间相互斗争的现象。凝聚子群密度的取值范围为[-1,+1]。该值越向1靠近,意味着派系林立的程度越大;该值越接近-1,意味着派系林立的程度越小;该值越接近0,表明关系越趋向于随机分布,看不出派系林立的情形。研究中国BIM学术影响力,主要是以CNKI中发表的中文文献为基础数据,通过统计作者以及所在的机构来发掘他们之间的相互关系以及影响力,来研究整个BIM界的发展现状。社交网络分析方法是一种综合性的分析战略,是一种研究资源、物品和位置通过社会关系形态而配置和流动的范式,是集中分析社会关系结构的理论和方法的统一体。在结构社会学领域,发展最完善和被最广泛应用的一种研究范式或视角是社交网络分析。社交网络分析在于揭示人际互动的模式,这种模式反映了个人生活的重要特性。因此,借助社交网络分析的方法来研究中国BIM的学术影响力具有重要的指导作用和意义。数据分析社交网络分析软件选择(UCINET)文献数据量的快速增长给我们的研究工作带来了极大的便利,同时,也给文献的管理与分析利用带来了诸多不便。如何将大量文献的内容快速、准确地可视化变得越来越困难。近10年来,社交网络分析已经成为一种比较普遍的研究社会过程和问题的研究方法。它已经发展到用软件如UCINET、Net Draw和Pajek等进行可视化分析。这些可视化软件是通过共现矩阵分析数据,共现矩阵分析如共作者分析、共词分析、共引分析等以邻近联系法则和知识结构及映射为方法论基础,来发现研究对象之间的亲疏关系,挖掘隐含的或潜在的有用知识,并揭示研究所代表的学科或主体的结构变化。用于社交网络分析的软件有很多种,例如CiteSpace、NetMiner、SPSS等。国外关于文献信息共现关系分析的应用软件已经比较成熟,如美国费城的德雷塞尔大学信息科学与技术学院开发的Citespace系列应用软件;印第安纳州大学开发的大型网络分析、建模和可视化的工具包NetworkWorkbench Tool;美国斯坦福大学开发的社会科学统计软件包SPSS以及社交网络分析和可视化探索技术结合一起的NetMiner3商业软件等等。但是这些软件有一个统一的特点,即主要是针对Web of Science数据进行开发的,对数据文件的格式是有要求的,。而对于从中国知网(CNKI)下载的中文文献数据,它们不能直接进行处理,需经过转换才能在这些软件中使用。由于这些软件无法对CNKI文献数据中的知识单元进行共线计算,从而也就很难对其进行进一步的知识可视化分析。UCINET能够支持EXCEL格式的文件输入,而从CNKI中数据能够以EXCEL格式导出,这就很好的满足了分析软件对于数据格式的要求。UCINET由加州大学尔湾分校的Linton Freeman编写,后来自美国波士顿大学Steve Borgatti和英国威斯敏斯特大学的Martin Everett共同维护更新。UCINET网络分析集成软件包括一维和二维数据分析NetDraw,还有正在发展应用的三维展示分析软件Mage等,同时集成Pajek用于大型网络分析的Free应用软件程序。它能处理32767个节点,有很强的矩阵分析功能,如矩阵代数和多元统计分析。它是目前最流行的,但是不容易上手,是比较综合的社交网络分析软件。该软件能够很好地分析数据,以及数据之间的关联性。对比Gephi软件,UCINET比Gephi更能胜任于对纯粹数据的运算和处理,UCINET更适用于对多重关系复杂问题的数据处理,而Gephi对纯数据的处理功能则较为薄弱;UCINET多用于静态数据的处理,融合了多种可视化工具,使其综合性很强、分析功能大;Gephi较UCINET的综合性不足。所以综合以上的特点,选择UCINET作为此次分析的软件。:UCINET软件中文版样式数据处理分析软件的选择(SATI)考虑到UCINET软件输入的EXCEL格式要求是共词矩阵形式,这样就需要对CNKI下载的数据进行预处理。SATI软件有四大功能:(1)题录数据转换:对国内期刊全文数据库导出的Endnote、NoteExpress和NoteFirst格式题录数据转换,对英文题录关键词、主题词、标题和摘要字段进行文本预处理操作,中文题录标题、摘要进行中文分词和停用词处理,将题录自动转化为XML格式的SATI专用数据文件,以为后期题录数据的存储、交换和分析提供便利;(2)字段信息抽取:在“Options”面板可以选择抽取标题、作者、第一作者、文献来源、出版年、关键、主题词、摘要、机构、地址、文献类型、引文、语种等字段信息,可保存为txt文本文件。支持勾选“Text Pre-processing”选项,选取经文本预处理后的标题、关键词、主题词、和摘要等信息。还可利用“Refine”面板按照出版年和文献进行数据集合的限定,并在此基础之上进行下一步的统计分析;(3)词条频次统计::根据抽取到的字段信息对条目元素(包括:关键词、主题词、作者、引文、机构、发表年、期刊、文献类型等)的频次进行统计和降序排列,同样可以按照时间和期刊对数据进行限定,生成相应的频次统计文档并可保存为txt文本文件。(4)将相应文件转化为共现矩阵。本次研究中,需要将CNKI中下载的数据格式转换,生成UCINET可识别的共现矩阵形式,并且需要对关键词、作者等重要信息进行频次统计。因此选择SATI软件预处理信息与UCINET软件分析信息相结合,对本次研究的推动有关键性作用。SATI软件样式1.将检索CNKI导出年有关BIM的学术论文题录数据导入到SATI软件中,先设定【题录格式】,然后选择【文件夹】方式将题录数据导入软件,选择Endnote格式,进行转换,转换后生成XML格式的文件并保存。此时SATI软件中会自动生成各项数据SATI软件数据导入版面2.选择要抽取的字段名称【关键词】,点击【抽取字段】按钮,抽取出关键词字段信息,SATI软件会自动按顺序抽取每篇论文的关键词排列,如下图:抽取字段软件格式3.点击【统计频次】按钮,对条目频次进行统计,得到关键词词频统计文档,统计结果如图。频次统计结果展示4.在【行列数】文本框中设置矩阵行列数,点击【生成共词矩阵】按钮,生成共词矩阵(100×100的Excel格式),保存在相应的文件夹中。这样生成的共词矩阵就可以直接导入到UCINET进行网络分析了,矩阵如图。Excel格式矩阵样式UCINET软件进行数据处理1.数据导入:打开UCINET软件,选择数据—输入—excel矩阵,然后选择输入文件路径(共现矩阵Excel表),其他不需改动,选择确定。然后会弹出下图所示的文本文档,并在输出路径所在地生成.##h和.##d文件。这样软件中就会显示上一步用SATI转换成功的矩阵数据;将Excel矩阵导入UCINET数据导入后软件的样式2.可视化节点图生成:点击可视化—Netdraw,然后弹出Netdraw界面。选择file—open—ucinetdataset—network,然后弹出数据输入界面。选择第二步过程中生成的.##h文件,即可生成可视化节点图;关键词可视化节点图3.中心度节点图:在上一步骤的基础上,选择analysis—centrality measures,然后在弹出界面的Set Node Size by下输入degree,点击OK,操作界面如图3-15,即可生成依据中心度大小进行显示的节点情况,关键词中心度节点图见图3-16。根据中心度的大小改变节点的大小,用来反映与之想联系的节点多少,可以根据数据的类别和数量的多少调节节点的形状、颜色,以及根据两个关键词的联系调节之间的连线粗细和距离。再选取频次前20的关键词,重复操作,得到高频关键词中心度节点图;关键词中心度节点图高频关键词中心度图4.凝聚子群分布图:打开UCINET软件,选择网络—角色&位置—结构—CONCOR,选择第二步生成的关键词.##h格式文件,再点击确定即可生成凝聚子群分布图。生成凝聚子群分布图的同时,软件还自动生成了子群的密阵;关键词凝聚子群图结果分析关键词分析通常一篇论文的关键词可以反映出其学科主题和关注热点,高频关键词可以很好的通常一篇论文的关键词可以反映出其学科主题和关注热点,高频关键词可以很好的反映某一领域的关注热点,而关键词之间的共词特性能更好地归纳某一学科专业的研究重点。因此对有关BIM文献的高频词的出现频次及其共现频次进行统计,然后利用社交网络分析的方法,可以对其研究重点进行归纳。在中心性分析图中,一个节点就代表一个关键词,节点尺寸大小表示度中心性两点之间的线就代表这两个关键词相互关联,在同一篇文献中同时出现。节点的标志尺寸越大,关键词出现的总次数越多,与其他关键词的连线越多,关键词处于核心位置,与其他关键词存在众多的共现关系。连线粗细根据矩阵中关键词的共现频次,连线越粗,代表两个关键词联系频率越高,之间的相关性越大,是可视化的表现。从图中可以看出,BIM处于国内学术界研究的高频词共线网络的中心位置,是网络中最重要的节点,说明BIM在国内学术界的研究中占有举足轻重的地位。其中,BIM与应用的两者之间连线最粗,说明这两个关键词的关联性最大。中心性衡量的是一个行动者在社交网络中寻求互动的程度,也即一个行动者在网络中接触别人的能力,一般用行动者的点出度表示。一个具有高度中心性的行动者,会在网络中拥有许多直接的联系,而一个具有低中心性的行动者一般位于网络的边缘,在关系形成的过程中是不活跃的。行动者的声望表示为社交网络中其他行动者搜寻该行动者建立连结的程度,一般用点入度表示。行动者的声望高意味着该行动者是其他众多行动者选择的通讯对象,高声望意味着行者在网络中享有好的声誉,是受大家欢迎的对象。为了加强数据的可比性,本文采用相对点度中心度的计算方法,经过用UCINET直接计算各个节点的相对点入度和相对点出度的计算得到下表:根据得到的数据可以得到以下结论:(1)点出度的平均值等于点入度的平均值,为0.074;(2)关键词BIM获得最高的点出度,为0.981,远远高出平均值,说明关键词BIM处于整个网络的中心位置。共现网络知识图谱展示了研究主题结构的内部关系。BIM是核心研究知识点,围绕这项研究内容还存在许多小的或相关的研究内容,这样可以明显看出行业内那些内容是研究热点,以及研究内容中哪些方面关联性强等。由关键词凝聚子群分析图可以看出,关键词可以划分为8个子群。社交网络结构简化图反映了关键词的内部子结构,是凝聚子群结构的简化视图,将可视化图的复杂网络转换为了8个子群之间的互动关系结构。针对表和图做位置分析如下:(1)子群1的词语不仅发送也接收外部关系,其内部自身词语之间的关系也比较紧密,为首属位置;(2)子群2的词语与外部联系非常少,只有子群1,所以基本为孤立位置;(3)子群3、子群7只接收而不发送,但子群7内部联系十分紧密;(4)子群4较多发送而较少接收,为发送型位置,但内部词语之间没有联系;(5)子群6、子群8较多接收而较少发送,为接受性位。8个凝聚子群之间的关系是由其所处的网络位置决定的。例如子群1的位置是整个网络的核心位置,且作为网络的桥与切点,是子群2唯一的外界关系来源、同时按照子群的位置关系可以得知,子群4担任了子群3和子群6的经纪人角色。本文一共采用了3443篇论文,其中2017年3月前发表的论文466篇,2016年发表的论文1965篇,2015年发表的论文986篇。3443篇论文共有5227个关键词,其中出现频率最高的为“BIM”关键词,即搜索文献的关键词,共出现3165次,占文章总数的91.93%。下表列出了频次较高的12个关键词:由表中的关键词可见,BIM技术与工程设计与施工息息相关,它的应用很广泛,在设计阶段、项目管理中、施工过程、造价、绿色建筑评估等都有相关的技术。Revit作为BIM技术最常用的软件应用,受到了广泛的使用。这些关键词都是行业一直研究的核心,也展现了BIM技术的发展方向。国内与BIM有关的关键词的关系模式是由若干凝聚子群的互动关系所形成的社交网络架构而成的,每个凝聚子群内部又分别是一个社交网络,且凝聚子群之间的关系是由其所处的网络位置决定的。关键词单元及其所属关系作为BIM学术中社会结构中的最基本的最小粒度单位,而拥有不同的社会学属性;处于网络中心位置的行动者具有较高的受关注度,是网络的核心;反之,处于网络边缘位置的关键词具有较低的关注度,是网络中的边缘。核心著者分析本次研究最终得到的3443篇有关BIM的学术著作中,一共有5281个作者(包括第二、第三等所有文献合著者)。发表文献最多为13篇,但是只占总比例的0.01%,超过80%的作者只发表过一篇文章。随着发表文章数量的减少,作者比例基本逐步成倍增加。上表展示了统计数据内发表论文数排前五的作者数据,发文最多的是清华大学土木工程系的张建平,有13篇论文,并且是唯一一个在2017年已经发表2篇论文的作者。从单位上来看,张建平、马小军、马智亮、胡振中都是高校研究者,杨震卿是企业工作者。从专业上来看,张建平、马智亮、胡振中、杨震卿是土木工程系专业,特别的是,张建平、马智亮、胡振中三人均来自清华大学土木工程系,这体现了清华大学整体学术水平的领先。五个人在2015年发表论文水平相近,但在2016年、2017年张建平的发表论文数量有一定的优势,因此总文数量也超过其他四人,说明张建平一直处于该领域的核心地位。用与关键词分析得到的中心度图一样的步骤,我们可以得出著者联系之间的中心度图。根据每个作者联系的人数不同对节点的形状进行划分,便于更好的分辨,有最多四个联系者的节点设置为倒三角,有三个联系者的节点设置为田字型,有两个联系者的设为正三角,一个联系者的设置为正方形,独立没有联系的设置为圆形。由上图可知,在发表文献方面较为积极的人当中,形成联系的著者之间一半以上都是有三个联系人,并且四者之间相互联系,只有胡振中和曾绍武两个人是有最多的联系者,达到四人,还有一小部分人是两两之间相互联系,只有一个联系者。图中只显现出来发表文献较为活跃的一些人以及与他们互动较为频繁的联系者,对于文献数量较少或者联系次数较少的联系人都没有表现出来。对比第一部分的统计表格和上图,可以发现:虽然胡振中的文献数量只有9篇,排列第二,但是他在中心性分析中与外界联系的人数最多,达到4人。而张建平在文献数量总数中位居第一,有13篇,但是在中心性分析图中他并不是最多联系者,与其联系的只有3人。可以看出张建平以个人名义发表的文献数量相对较多而合作者的选择数量较少,而胡振中与他人合作的文献数量较多,个人发表的数量相对较少。根据3443篇下载论文的来源对期刊进行统计分析。由布拉德定律可知,刊载论文总数约占33%的期刊是该学科的核心期刊,表4-5中列出了16种期刊上午载文量,累计载文量为总数的32.48%,所以可以初步判定这16种期刊为BIM学术的核心期刊。从期刊分布来看,发表的数量最多的是由中国科协主管、中国工程图学学会主办的国家一级刊物《土木建筑工程信息技术》,共发文166篇。《土木建筑工程信息技术》专门设置了BIM专栏展开相关技术研究,该刊的办刊宗旨是全面反映国内外土木工程行业在图学和信息技术方面的成果与动态,提升土木工程行业信息化整体水平。从期刊的专业分类来看,只有《价值工程》与土木行业不完全符合,其他都是与土木工程行业息息相关的刊物,从另一方面也可反映出BIM相关的工程学术研究具有很大的工程价值。摘要分词分析利用摘要分词处理,除去了常用习惯用语得到的摘要关键词分析的高频次统计结果如下表:结论与展望本文通过对发表在CNKI上的研究论文(从2015年至2017年,建筑与土木工程行业中与“BIM”技术相关的文献)计量分析,用社交网络分析的方法综合性描述了中国国内的BIM学术圈影响力的分布情况,主要包括研究热点分析、著者分布及高产作者情况、核心期刊、主要机构分布等问题,总结并预测了我国BIM学术界的热点和重要问题。综合本文上述的分析,初步可以得到以下结论:(1)将CNKI下载的数据经过格式转换后,使用SATI软件构建作者共现矩阵、关键词共现矩阵等,并借助UCINET、Netdraw可视化软件,将分析单元之间的共现关系,以图谱的形式显示出来,取得了较满意的结果,为从大量文献数据中发现它们之间的复杂关系提供了方便,有助于科研新手快速了解某一领域的研究现状和趋势,为其科研选题提供快速通道,也有利于知识计量学研究的方法创新;(2)研究内容方面。通过关键词词频分析,关注到BIM有关的应用和信息化不断发展,我国有关BIM技术的研究论文的关注点是紧跟时代背景的发展的。通过分析关键词共现频次和摘要分词的TF-IDF分析,可知BIM技术的研究主要集中在三个方面:BIM的信息化应用、BIM的云计算应用、BIM的可视化应用。这三个方向是目前国内研究的热点。BIM技术的应用是现今行业的研究热点,并且在今后的时间里会扩展到更多的应用领域,随着国内BIM学术的不断发展,其关注度越来越高,BIM技术相应的应用和管理会有不断增多更加深入;(3)著者非集中性。通过中心性图分析可见,只有少部分著者之间形成相互的联系而绝大部分都是分散的状况,孤立的著者节点占绝大多数,这体现了著者分散性。本次研究体现的核心作者是张建平,而合作较多的著者核心是胡振中,他们俩构成本次研究国内BIM学术圈的核心作者。其次,通过洛特卡定律检测,发现该学科还未形成核心著者群。并且很明显的发现在研究人员的合作方面有很大的空间可以发展,目前还没有充分的利用合作来发展BIM。因此从加快BIM发展以及全方面发展的角度考虑,应当鼓励加强各方合作,细化研究,向多元化方向发展;(4)期刊集中性。通过布拉德福定律得到的社交网服务领域的7种核心期刊中,有16种是关于建筑与土木工程行业的,另外1种为不是专业期刊,表现出较好的集中性,体现出BIM研究在工程学术研究是具有很大的价值作用。研究得出国内BIM学术圈最核心的期刊是由中国科协主管、中国工程图学学会主办的国家一级刊物《土木建筑工程信息技术》;(5)机构集中性。在对所有的机构统计结果来看,清华大学、同济大学、重庆大学等高等院校以及中建三局集团有限公司、上海建科工程咨询有限公司等相关的公司组成了国内BIM发展的主要力量,是本次研究中的核心机构。鉴于机构之间彼此合作不足范围不广,应该加强高校与企业之间的合作,推动BIM技术在国内的发展;(6)SATI软件和UCINET软件用于揭示国内BIM学术界的潜在结构和内在联系,适合在文献题录信息基础上挖掘出研究主题领域结构及其内部关联,并在比较中揭示其差异,两者的结合对相关专业领域的知识图谱构建发挥了重要作用;(7)社交网络社会方法给我们带来了一种衔接宏观—微观缝隙的研究视角,使研究能够在行动者个体的微观层次、行动者群体的凝聚子群的中观层次和整个BIM学术圈的社交网络结构的宏观层次上进行自由的移动,从而丰富了研究者的视野,以揭示不同研究层次中的要素之间的相互作用与影响。因此,我们不应该仅仅把社交网络分析看成是一种工具,而应该将社交网络分析看成是一种方法论,即方法论的关系论,也可以把社交网络分析看成是一种关系论的思维模式。

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