“BIM”的雏形起源于两条主线：一个是为了解决二维的局限而衍生出来的三维技术，一个是为了解决信息化?提出的建筑信息体系。这两条主线都是针对建筑业行业需要解决的问题所出现。

? ? ? ?21世纪初期，几个著名的软件商们基于当时的几款参数化三维设计软件，将3D CAD和建筑信息结合了起来，并创造了一个个新名词——BIM。Autodesk在2002的白皮书中提出了Building Information Modeling，也就是现在所说的BIM，在白皮书中赋予了BIM“协同设计”与“构件驱动CAD（object-oriented CAD）”的特征。Autodesk最初给BIM的定义“精确”的对应了刚刚收购的Revit与Buzzsaw的功能。因此，在某种意义上，初期“BIM”这个名词的创造是人为的，很大程度是为了软件商的市场营销。

2007年美国BIM标准第一版对BIM做出了明确定义：

·?? ? ? ?BIM是一个设施物理和功能特性的数字化表达，BIM是一个设施有关信息的共享知识资源，从而为其全生命期的各种决策构成一个可靠的基础，这个全生命期定义为从早期的概念一直到拆除。

·?? ? ? ?BIM的一个个基本前提是项目全生命期内不同阶段不同利益相关方的协同，包括在BIM中插入、获取、更新和修改信息以支持和反应该利益相关方的职责。

·?? ? ? ?BIM是基于协同性能公开标准的共享数字表达。

　　此后，各种BIM理论开始迅速完善，在软件商、行业组织、政府、学术界不断神话BIM解决建筑业信息化社会价值的同时，BIM软件商却一直致力于BIM的三维技术经济价值而导致政府及行业组织所期盼的BIM另一重要功能，建筑业信息化难以落地。十多年来，美国BIM标准定义的BIM至今进展甚微。

　　从BIM的起源及理论发展，我们可以归结于BIM是建筑业应用软件（不同信息系统）及其间的信息交换技术。实现BIM，我们首先要解决的建筑业应用软件（二维或三维软件）不足问题，其次是所有建筑业应用软件的数据共享协同工作问题。

　　在芬兰，BIM 其实只是“建筑业信息化”的代名词——芬兰一直期望着依托计算机信息化来提升建设的管理，并向自动化过渡。在中国，无论BIM 如何定义，它已经成为我国建筑业信息化技术的代名词。由于种种原因，不同的人对BIM 有不同认识和理解，因此存在不同的BIM 思维层次。在推广BIM 应用过程中，地方政府或企业领导的BIM 思维层次将决定其建筑业信息化技术发展水平及投入产出比。

一、BIM的应用软件思维

　　如上述“BIM” 雏形起源之一是为解决二维的局限而衍生出来的三维技术，而所有三维技术软件都是为完成建设项目过程中某一具体工作任务而开发的。前几年很多人对BIM的认识还只停留在对BIM软件的认识层面，因此“BIM替代CAD”的提法曾风靡一时，这就是将BIM视为应用软件的思维层次，其狭义理解是对应于用三维软件解决项目全生命期某个具体任务的BIM软件应用，目前各类“BIM竞赛”大部分项目属此范畴；广义理解是解决项目全生命期某个具体任务使用对应的包括二维CAD软件、进度软件、BIM软件、项目管理软件、设计软件、行政管理软件、工程分析工具软件、协调软件、投标软件等所有应用软件。

　　经济学认为从最稀缺的资源为中心进行资源组织才是合理的，人们常常会认为数据是最缺乏的，或者认为数据处理分析技术是最缺乏的，实际上最缺乏的是能够见到效益的目标机会，这种机会是多方面因素的组合，是业务的真实需求，这种效益机会才是最宝贵的。专家们利用政府数据的组合可以发现一些可以改进工作的内容，但是在业务人员看来这些发现并不急切，自己提出的问题才亟待解决，BIM的应用软件思维应当以业务问题为中心，不能以技术为中心也不能以数据为中心，唯有以业务部门的应用目标为中心才能获得可持续的效益，业务部门选用应用软件是以是否符合技术标准与管理流程、是否“顺手”为首选原则：选好用的而不是贵的、选简单的而不是复杂的、选针对业务的而不是数据交互的。因此，对于同样一个业务目标，对于业务部门而言，当二维CAD软件能完成任务就不可能选用BIM软件；对于软件公司而言，二维CAD软件虽然没有三维模型但也可以生成BIM需要的三维数据库。

二、BIM的软件集成思维

　　随着信息科学的发展、组织规模的扩大和对管理需求的增强，信息系统在各行业中得到广泛的应用并迅速普及。但由于很多信息系统开发的初始目的只是为了实现相应的业务功能计算机化，在实施这些系统的早期阶段并没有考虑到不同系统之间的数据交换和协同工作；在开发新系统时，通常没有足够的时间和理由彻底更换掉旧的遗留系统，新系统的功能必须与已有的系统、数据源相整合即使是建设全新的系统，也会遇到各类异构平台的技术集成等问题，实际上信息系统的集成已经成为一个非常普遍的需求。

　　传感器、RFID等物联网标识，使得生产设备与产品之间可以自动通信，将智能工厂（物理领域）的生产数据都可以通过API汇集到信息系统（信息领域）之中。

　　软件集成就是用一种较好的方式，使多种软件的功能集成到一个软件里，或是把软件的各部分组合在一起。软件集成是指将完成某项工作的一组相关的应用程序组织起来在一个统一的操作环境下以综合一致和整体连贯的形态来进行工作。

　　软件集成需要有一个统一的操作环境（平台），平台作为应用系统部署的基础，是由应用服务提供商搭建和维护的。现在，各软件商极力推出“BIM平台”及各类BIM项目管理平台层出不穷，这就是将BIM视为软件集成的思维层次。

? ? ? BIM的软件集成思维基于BIM的应用软件思维，其狭义理解是对应于解决项目全生命期某个阶段、某个分部工程或某个管理任务的“BIM软件”集成技术应用，目前各类“BIM竞赛”部分项目属此范畴；广义理解是对应于项目全生命期所有应用软件的集成应用。

　　信息技术是社会服务重组的工具，当今社会的生产力建立在各种资源与处理能力的有效集成的基础之上，合作的基础是连接，信息行为是一切组织的粘合剂，是人与人、人与物、物与物、系统与数据、系统与智能的连接，正是这种跨时空的连接能力构建了各种各样的社会组织与技术集成，支撑着社会的生产力、支撑社会生产与生活的效率与方便性，信息技术革命是组织连接方式的革命，推动着各行各业的资源、知识、能力的大重组、大优化，推动着各行各业的大发展。信息技术是优化组织的工具，信息技术提供的是优化业务组织的机会与工具，并不是解决问题的智慧，工具是没有智慧的，人是使用工具智慧的来源，信息系统集成要以用户的需求为中心，帮助用户取得成效，使用户已有的软件资产在新的系统集成中发挥作用，使用户以最小的投入获取最大的集成效果，BIM的软件集成思维是用户所有应用软件的集成，不是仅限于BIM软件的集成。也只有在这助人成功的过程中才能实现软件集成商的自我成长。

三、BIM的系统工程思维

　　系统工程强调解决问题的整体视角，要全面、精准地设计具体的信息化工程，以保证所设计的信息系统能够准确实现预定的目标。精准设计理念被广泛应用于信息化建设的具体项目之中，是信息工程学的理论基础。信息工程学是软件开发商的核心理念，软件本身是精确的形式逻辑的运算，只能解决确定性问题，软件开发需要确定性的需求环境，具体工作中的不确定性问题均由相关方负责确定化，这种分工有助于软件人员集中精力完成软件开发任务。

　　系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称。系统是由互相关联、互相制约、互相作用的若干组成部分构成的具有某种功能的有机整体。随着科学技术的快速发展和生产规模的不断扩大，迫切地需要发展一种能有效地组织和管理复杂系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的技术，即系统工程。系统架构模型（System Architecture Model）的建立对于系统工程是至关重要的，也是必需的。

　　系统架构模型是对系统整体的、全面的描述，相当于通常所说的总体设计方案，是整个研制工作的首要的工件（Primary Artifact）。系统架构模型与各个视图相互关联，各方人员针对一个共同的系统架构模型来分析和优化。因此，系统工程的关键，就在于构建出一个完整的系统架构模型。

? ? ? BIM是一个设施物理和功能特性的数字化表达，是个数据库。对于建设项目，这个数据库一般为分布式数据库，系统架构模型需要考虑分布式数据库的组成及其建模与应用软件数量。分布式数据库具有多种不同的表达方式，可以是建筑、结构、机电三个数据库组合，也可以是不同阶段众多不同任务的数据库组合。无论哪种组合的分布式数据库，对于不同建设项目BIM系统架构模型都需要明确数据库数量及其构成完整数据库的建模与应用软件数量。这就是将BIM视为系统工程的思维层次，如美国BIM标准所述基于IFC+IFD完整建筑产品模型（系统架构模型）的BIM系统，及中国《建筑信息模型应用统一标准》所建议的基于建筑工程WBS（系统架构模型）完整数据库的P-BIM方式，即基于工程实践的BIM应用方式，对应于特定某一建设工程领域（如建造工程、市政工程、公路工程、铁路工程等）全生命期的BIM技术应用。

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BIM的系统工程思维基于BIM的软件集成思维，但具有明显区别于BIM的软件集成思维的如下特征：

? ? ? 1、建设工程BIM应用的顶层设计，适用于所有项目的BIM实施；

? ? ? 2、系统架构模型需明确工程全生命期系统数据库架构及构成数据库的各参与?所有任务功能软件（一个任务功能软件可能有几个软件商开发的应用软件）；

? ? ? 3、开发新的任务功能软件、重构现有应用软件为任务功能软件，优化、降低信息熵，使软件间数据交换更为便捷；

? ? ? 4、任务功能软件间的数据交换不依赖于任何具体系统（软件商平台），应用基于协同性能公开标准的进行数据交换，不同任务功能软（硬）件信息系统通过API（应用程序编程接口）集成。

? ? ? BIM技术要成为建筑业的仆人，对BIM技术的夸大会助长IT的自我中心论，以为靠大数据、云计算、物联网就能够完美的管理工程项目，实际上数据只是部分历史信息的记录，能够分析出一些问题绝不是所有问题，数据处理能力并不能替代创新的智慧，BIM技术的作用是帮助人们解决问题而不是替代人们解决问题，人是工程项目的主角，IT只是工具。美国在2007至2015的八年间，当企业把因为BIM而火的理论都尝试了一遍后，发现事实并不是想象中的那么美好，因此，2017年美国两次BIM Forum的主题，一个是对业主需求的反思，一个是对行业本身推广新科技的反思。People-Process-Technology这样的理论开始被行业接受并被反复提及，即在BIM技术推广应用过程中，我们的正确推进方式应该是：人第一，流程第二，技术第三。根据项目管理中人性的特征优化我们的工作流程，再让BIM技术来顺应我们的流程。因此，需要创建一个合理的BIM系统架构模型，包括改变已有应用软件架构、建立分布式数据库系统及应用软件体系，去适应现有技术方法和管理流程，而不是改变技术方法和管理流程去适应“BIM技术”。

四、BIM的体系工程思维

　　美国军方最早提出了系统的系统（System of System, SoS）－即体系的概念。“体系”是由独立起作用的系统组成的以实现特定功能的更大规模的系统组合，强调体系的功能“整体大于部分之和”。“体系”的主要特征：

　　（1）成员系统独立运行，将体系分解后，成员系统均可独立运行；

　　（2）成员系统独立管理，具有不同的功能和使命；

　　（3）地理上分布范围广泛，通常分布于很大区域内；

　　（4）突现新的行为或功能，“系统的系统”具有成员系统不具备的功能；

　　（5）不断发展和进展，随着需求变化而发展和进化；

　　体系工程：系统工程已成为支撑产品研制的主要方法，有较为成熟的流程和工具支撑。然而在如何分析系统所生存的“环境”，以及在动态环境下需要发展何种系统的问题上，系统工程方法是不够的。这就是面对持续演进中的体系，需要发展一套“体系工程”技术。体系工程跨越体系的整个生命周期在动态变化的环境下考虑如何产生正确的需求、如何选择恰当的系统满足要求、以及体系的能力如何生成等。与系统工程相比，体系工程的方法必须面对更大规模和更加复杂的集成问题，要在高度不确定情况下完成成员系统之间的交互与协作。系统工程的方法要求在系统设计开发初期就设计一种协议，任何想跟那些系统交互的系统，在设计的时候就要求满足一定的协议；而体系工程考虑体系的涌现（指一个系统中个体间预设的简单互动行为所造就的无法预知的复杂样态现象）行为，子系统之间的交互是动态的。

　　系统工程与体系工程的对比如下表：

　　美国国防采办手册的第四章专门讲述体系工程，定义体系工程是对一个由现有或新开发系统组成的混合系统的能力进行计划、分析、组织和集成的过程，这个过程比简单的对成员系统进行能力叠加要复杂的多，它强调通过发展和实现某种标准来推动成员系统间的互操作。

　　体系工程是在系统工程之上的新层次理念，体系工程理论是多系统合作阶段的新理论，部门业务的信息化完成之后，各信息系统的合作、协调与再集成就是新层次的中心问题，被称为“系统的系统”的体系工程就是要解决这类的问题，体系工程强调数据共享与处理能力的共享，强调信息系统的配套与协同，强调标准化与互操作，通过系统松耦合提升系统再集成的效率，形成整体化的服务能力。这就是将BIM视为体系工程的思维层次，如NBIMS Hierarchical Relationship及中国BIM发展联盟提出并已实践的基于HIM的建设工程各领域P-BIM模型（体系工程），对应于包括建筑、市政、公路、铁路等数字中国的所有工程建设的BIM技术应用。

? ? ? BIM的体系工程思维基于BIM的系统工程思维，是所有建设工程领域系统的系统，其系统架构模型的功能软件系统由所有建设工程领域系统中的功能软件组成。

五、BIM的建筑业互联网思维

　　我们都认为英国BIM标准是目前较好的标准体系，与美国大且偏离业务方向的单一BIM标准不同，英国的BIM标准是一套系列标准。所有标准都是从信息管理和信息交互为基础出发点，详细把建设过程中各类业务流程的BIM应用进行了阐述。英国政府在二维时代就已经相对完善的BS 1192基础上进行更新，发布了BS1192:2007——基于2D和3D技术的建设信息协同标准。BS1192:2007是后期各类BIM标准的基础。在英国政府开始强推BIM技术后，英国政府（委托英国标准院，BSI）开始在BS 1192：2007这套针对传统业务流程的标准基础上，发布了PAS 1192系列的标准：PAS 1192-2；PAS 1192-3；PAS 1192-4；PAS 1192-5；BS 8536-1；BS 8536-2。

　　英国NBS（NATIONWIDE BUILDING SOCIETY）一年一度的英国NBS发表的《国家BIM报告》是行业公认的关于BIM应用最全面的调查分析报告。2017年5月11日发表的《National BIM Report 2017》中指出：调查清楚的显示尽管多数组织已经采用了BIM，但是没有一个标准被多数组织使用。84%（4%不要求）的受访者要求标准的信息需要被嵌入BIM，需要能够进行自动规则检验（We will need to be able toautomatically check the compliance of a BIM with standards）；79%（4%不要求）的受访者要求标准和BIM之间链接（Guidance provided in standardswill need to link to Building Information Models）。由此可见，再好的BIM标准文本，不能实现与软件端对端的连接也难以落地实施，建筑业互联网要求实现软件间数据端对端连接。

? ? ? 2017年11月27日，我国国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见指出：当前，全球范围内新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。

? ? ? 2018年2月14日国家制造强国建设领导小组办公室发文：为加快推进工业互联网创新发展，加强对有关工作的统筹规划和政策协调，经国家制造强国建设领导小组会议审议，决定在国家制造强国建设领导小组下设立工业互联网专项工作组，工业和信息化部部长苗圩任组长。专项工作组办公室设在工业和信息化部，承担专项工作组的日常工作。

　　我国统计局1985年4月对三个产业的划分是：第一产业为农业（包括林业、牧业、渔业等）；第二产业为工业（包括采掘业、制造业、自来水、电力、蒸汽、热水、煤气）和建筑业；

　　由此可见，建筑业与工业同属第二产业，建筑业互联网与工业互联网具有相同的历史意义，也必将对未来建筑业发展产生全方位、深层次、革命性影响。

BIM的建筑业互联网思维基于BIM的体系工程思维，是将所有软件间的数据交互移到云端，建立网络操作系统，通过互联网实现不同成员系统的数据无缝对接。这就是将BIM视为建筑业互联网的思维层次，如中国BIM发展联盟建议的基于HIM的建筑业互联网平台，对应于所有建设项目全生命期的BIM云技术应用。

六、BIM的新一代智能化建造思维

　　我国建筑业信息化技术将沿着数字化建造、数字化网络化建造及数字化网络化智能化建造逐步发展。建筑业数字化建造的基础是岗位级任务软件工具，没有软件工具这个载体，就没有建筑业数字化。

　　数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。

网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定的网络协议相互通信，以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。

　　智能化是现代人类文明发展的趋势，智能化系统是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合。

　　广义而论，智能建造是一个大概念，是先进建造技术与新一代信息技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务全生命周期各个环节，以及建造系统集成，实现建筑业数字化、网络化，智能化不断提升企业产品质量，效益服务水平。推动建筑业创新绿色协调开放共享发展。

　　新一代智能建造系统最本质的特征就是它的信息系统发生重大变化。增加了认知和学习的功能，在建筑业互联网的信息系统体系中，主要只有感知、分析和决策和控制的功能，现在增加了一个新的功能，就是认知和学习功能，这个功能是从人给信息系统，因此信息系统不仅具有强大的感知计算分析和控制能力，更加具备了学习提升和产生知识的能力。