清華大學土木工程系 教授 馬智亮
在中國，建筑業(yè)主要可以分為設計領域和施工領域，包括計算機技術在內(nèi)的信息技術在建筑業(yè)中的應用可以稱之為建筑業(yè)信息化。中國建筑業(yè)信息化已有近40年的歷史，回首這段發(fā)展歷程，對于親身經(jīng)歷過的人來講，會備感親切，充滿激情；對于更多的人來講，可以總結規(guī)律，分析發(fā)展趨勢，讓信息技術在建筑業(yè)中發(fā)揮更大的作用。
從總體上看建筑業(yè)信息化的發(fā)展
眾所周知，建筑業(yè)信息化在設計領域和施工領域均已得到發(fā)展。從總體上看，無論是哪一領域，迄今為止，信息化都起到了提供生產(chǎn)和管理工具的作用，但在兩個領域中側(cè)重有所不同。在設計領域，以計算機輔助設計為代表，信息化提供的工具更側(cè)重于生產(chǎn)方面，同時，一些設計單位已經(jīng)采用信息系統(tǒng)對設計過程進行管理，信息化也為設計領域提供了管理工具，但應該說這方面與前一方面比較要弱得多。與此形成對照的是，信息化為施工領域提供的工具更側(cè)重于管理方面，例如，不少施工企業(yè)已經(jīng)在應用各種信息系統(tǒng)，而只有少數(shù)企業(yè)開始應用如虛擬施工等直接面向生產(chǎn)的信息技術。從總體上的分析為回顧信息化發(fā)展的歷史奠定基礎。
我國建筑業(yè)信息化的起源
上世紀60年代末，我國開始建造一些復雜化和大型化的建筑工程，這些工程在結構設計方面需要復雜的力學分析，而傳統(tǒng)的解析方法難以用于解決這樣的復雜問題。當時，在一些行業(yè)，例如制造業(yè)，計算機已經(jīng)得到應用。在這樣的背景下，在設計領域中，一些設計者開始嘗試用計算機來進行建筑結構分析。
施工領域信息化起源于上世紀90年代初。在上世紀80年代末期，微機已經(jīng)得到推廣應用，這就為將計算機應用于施工企業(yè)管理創(chuàng)造了必要條件。在施工企業(yè)管理中，財務管理和概預算是至關重要的工作。當時，建筑施工企業(yè)迅速發(fā)展，財務部門需要處理的工作大幅度增加，涉及的方面也非常繁多。因此，一些施工企業(yè)率先應用計算機進行財務管理和概預算。
建筑業(yè)信息化的興起與發(fā)展歷程
按照信息技術的應用特征，我國設計領域信息化可以分為3個階段。第一階段為上世紀60年代至80年代中期，其特征為計算機在結構分析中開始得到應用并逐步得到普及；第二階段為上世紀80年代中期至本世紀初期，其特征為計算機在設計和繪圖中開始得到應用并逐步得到普及；第三階段為本世紀初期至今，其特征為信息技術在協(xié)同設計和設計管理中開始得到應用，并逐步走向普及。應該看到，設計領域信息化的各個發(fā)展階段彼此不是相互割裂的，而是共同形成一個逐步遞進、不斷發(fā)展的過程。目前在一些信息化工作領先的設計企業(yè)，例如上海建筑設計集團有限公司，在結構分析、設計和制圖、設計管理以及系統(tǒng)設計各方面，信息技術應用已經(jīng)達到很高水平，計算機已經(jīng)成為必不可少的有力工具。
對于設計領域信息化，特別值得強調(diào)的是，通過上述3個階段，我國建筑工程設計應用軟件得到迅速發(fā)展。經(jīng)過了20多年的努力，國產(chǎn)應用軟件在滿足市場需求的同時，技術水平也不斷提高。例如，中國建筑科學研究院的PKPM系列軟件，覆蓋了建筑工程設計的各個專業(yè)，不僅占有絕對優(yōu)勢的市場份額，也具有自主知識產(chǎn)權，并形成了自己的品牌和特色，建立了不可替代的地位。國產(chǎn)專業(yè)軟件的開發(fā)應用不僅較好地滿足了我國的建筑工程設計需要，也降低了設計單位使用軟件的成本。
對施工領域信息化進行階段劃分時，可以從管理方面和生產(chǎn)方面分別考察。在管理方面，可以借用美國學者諾蘭的6階段模型。根據(jù)該模型，企業(yè)實施信息化時一般經(jīng)歷6個階段，即：初始階段、傳播階段、控制階段、集成階段、數(shù)據(jù)管理階段和成熟階段。在初始階段，企業(yè)的一個部門或者一個項目中開始應用計算機；在傳播階段，企業(yè)的其他部門看到了應用計算機的益處，也開始效仿；在控制階段，因為企業(yè)發(fā)現(xiàn)部門之間的各自為政，開始對信息化進行協(xié)調(diào)、控制，以求得更好的應用效果；在集成階段，企業(yè)看到僅僅是控制還不夠，需要尋找一種更好的發(fā)展方法，這就是發(fā)展集成化系統(tǒng)發(fā)展；在數(shù)據(jù)管理階段，隨著企業(yè)中的各類重要數(shù)據(jù)增多，企業(yè)認識到，數(shù)據(jù)才是企業(yè)管理的重要資源，需要用信息化的手段對數(shù)據(jù)進行合理管理，促進其在決策過程中發(fā)揮作用；在成熟階段，企業(yè)把信息化作為一種商業(yè)上的戰(zhàn)略手段來加以應用。應該說，在管理方面，我國施工領域信息化的發(fā)展還處在較低級的階段。盡管施工領域信息化于上世紀90年代已經(jīng)開始，也盡管目前極個別企業(yè)已經(jīng)達到了數(shù)據(jù)管理階段，但絕大多數(shù)企業(yè)還處于控制階段和集成階段，相當數(shù)量的施工企業(yè)甚至還停留在初始階段。由于沒有一個階段已經(jīng)完成，可以說，我國施工領域信息化的發(fā)展階段還不分明。同時，值得注意的是，有些企業(yè)在上世紀90年代剛剛開始信息化的初始階段，在進入本世紀的頭幾年就進入了集成階段，甚至數(shù)據(jù)管理階段，并且取得了成功，例如福建省工業(yè)設備安裝有限公司。所以，在施工領域信息化上，每個施工企業(yè)不一定都需要依次經(jīng)歷每個階段，而可以實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
在生產(chǎn)方面，我國施工領域信息化也是從上世紀90代開始，例如在上海東方明珠電視塔施工過程中使用了計算機控制模板自動提升技術。近年來在大型基坑的施工中，采用了自動監(jiān)測和反分析技術，有人也稱其為信息化施工技術。在個別大型項目施工中，還采用了虛擬建造技術。但是，總的來看，生產(chǎn)方面的施工領域信息化發(fā)展還很局部化，且僅僅應用在大型工程中。
對于建筑業(yè)信息化的發(fā)展，國家政策起到了關鍵的推動作用。在上世紀90年代，國家主管部門針對勘察設計行業(yè)甲級設計院將引進工作站系統(tǒng)作為資質(zhì)評定的必要條件，同時提出了2000年“甩掉圖板”的目標。這一標準要求提出后，廣大設計單位紛紛響應，當時工作站的費用很高，應用軟件也很不完善，但工作站在設計單位還是發(fā)揮了它應有的作用，可以說，最大的作用是，促進了設計單位信息化水平的提高，從而成功結束了手工繪圖的時代�？陀^地看，沒有當時的政策，很難有2000年“甩掉圖板”目標的如期實現(xiàn)。
2001年原建設部提出了“建設領域信息化工作基本要點”，據(jù)此組織了“十五”國家科技攻關項目“城市規(guī)劃、建設、管理和服務的數(shù)字化工程”，其中包含了70多個示范項目。在施工領域，很多企業(yè)受到這個項目的推動，開始了信息化工作。2007年底，原建設部在《特級施工企業(yè)資質(zhì)標準》中提出了信息化標準，并作為必備條件，對于施工企業(yè)信息化的推動作用更加明顯。雖然由于金融危機的原因推遲兩年執(zhí)行，但不限于特級企業(yè)，現(xiàn)在很多施工企業(yè)開始重視企業(yè)信息化，增加了投入，正在開發(fā)或準備導入信息系統(tǒng)。
對進一步推進建筑業(yè)信息化發(fā)展的啟示
在信息技術已經(jīng)日臻成熟的今天，建筑業(yè)企業(yè)仍然需要不斷推動信息化工作，才能在企業(yè)競爭中獲得優(yōu)勢，獲得跨越式發(fā)展。通過以上對建筑業(yè)信息化的發(fā)展歷程的分析，可以看出，在建筑業(yè)中，信息化作為一種工具在管理和生產(chǎn)中均發(fā)揮了重要作用；對于設計企業(yè)來說，偏重于作為生產(chǎn)工具得到應用，對于施工企業(yè)來說，偏重于作為管理工具得到應用。作為建筑業(yè)信息化的發(fā)展方向，一方面需要進一步提高目前已得到應用的方面的水平，另一方面可以探索并提高在其他方面的應用水平。例如，對于設計領域來說，一方面應繼續(xù)提高信息化在生產(chǎn)方面的應用水平，另一方面，可以提高信息化在管理方面的應用水平。
對于我國建筑業(yè)信息化發(fā)展，時至今日，政策上的推動仍然是必要的。這是因為，首先，我國市場經(jīng)濟還不成熟，尤其在信息化方面需要政策引導，才能實現(xiàn)技術進步；其次，與國外相比，我國建筑業(yè)企業(yè)信息化的基礎還很薄弱，自主發(fā)展信息化能力還很弱；另外，我國建筑業(yè)企業(yè)的利潤很薄，在信息化的投入建設方面，企業(yè)內(nèi)部很難形成共識，需要外力推動。所以，建筑業(yè)信息化的發(fā)展有必要在政策上加以推動。
建筑業(yè)信息化需要一個較長期的發(fā)展和極大努力的付出才能得到普及。信息化的每一個發(fā)展從應用到普及需要10-20年的時間，其中需要政府及整個行業(yè)鍥而不舍的努力。今后，建筑業(yè)信息化的又好又快的發(fā)展仍然有賴于政府的政策推動，包括國家組織重大科技攻關課題開展相關研究工作，還需要研究機構和軟件開發(fā)單位研制并推廣適合我國廣大建筑業(yè)企業(yè)需求的軟件產(chǎn)品。
