約翰·托賓(著) 王 娜(譯)

(1.EYP建筑工程公司，美國奧爾巴尼； 2. 中國建筑科學(xué)研究院， 北京 100013)

衡量BIM的顛覆性創(chuàng)新效應(yīng)：理解BIM/VDC的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)

約翰·托賓(著)1王 娜(譯)2

(1.EYP建筑工程公司，美國奧爾巴尼； 2. 中國建筑科學(xué)研究院， 北京 100013)

本文通過衡量BIM的顛覆性創(chuàng)新效應(yīng)，深刻地剖析了BIM/VDC的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。首先,作者引用克里斯坦森的“持續(xù)性創(chuàng)新”和“顛覆性創(chuàng)新”概念，對(duì)兩種不同的創(chuàng)新進(jìn)行了比較。然后，分析了顛覆性創(chuàng)新產(chǎn)生的兩種方式：低端顛覆性創(chuàng)新和新市場(chǎng)顛覆性創(chuàng)新。接著，作者用價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的概念解釋了為什么說BIM代表了一次顛覆性創(chuàng)新：BIM向既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)引入了新的做法，開拓了新的市場(chǎng)，吸引了新的消費(fèi)者，并將最終開創(chuàng)新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。最后，作者指出要成功將BIM/VDC的未來價(jià)值網(wǎng)絡(luò)引入建筑、工程、施工領(lǐng)域，必須保持開放的態(tài)度，接受陌生的事物，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)有可能出現(xiàn)的顛覆性創(chuàng)新。

建筑信息模型；虛擬設(shè)計(jì)施工；持續(xù)性創(chuàng)新；顛覆性創(chuàng)新；價(jià)值網(wǎng)絡(luò)

【專家導(dǎo)讀】

信息化、工業(yè)化和可持續(xù)是國內(nèi)建筑業(yè)未來發(fā)展的主要手段和方向，典型的BIM應(yīng)用分析中也都把基于模型的數(shù)字化加工作為其中的主要價(jià)值之一，大家也都同意BIM能夠?qū)I(yè)化產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用，但是BIM與工業(yè)化集成應(yīng)用的實(shí)際工程案例卻仍然為數(shù)不多，該譯文可以為研究實(shí)踐BIM支持工業(yè)化應(yīng)用這個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)和個(gè)人提供一個(gè)有意義的參照。

【專家簡介】

何關(guān)培(1963-)，男，高級(jí)工程師，華中科技大學(xué)BIM工程中心副主任，廣州優(yōu)比建筑咨詢有限公司CEO。長期從事工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，目前致力于BIM技術(shù)等行業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用前沿領(lǐng)域的戰(zhàn)略發(fā)展研究。

“不，我們不知道前方是什么。我們只知道那里有比我們都重要的東西?！?/p>

——史蒂夫·喬布斯

1 意想不到的結(jié)果

任何一項(xiàng)創(chuàng)新的長期影響在最初階段經(jīng)常是不被理解的。例如，當(dāng)基于模型的3D建筑生產(chǎn)軟件首次出現(xiàn)的時(shí)候，它僅僅被看作是一個(gè)方法改進(jìn)，從單個(gè)源模型生成設(shè)計(jì)文件，從而提高協(xié)作性。這個(gè)改進(jìn)當(dāng)然是實(shí)現(xiàn)了，但是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的還有設(shè)計(jì)服務(wù)的根本轉(zhuǎn)變，因?yàn)锽IM模型在眾多用途中顯示出越來越多的價(jià)值，而不僅僅局限于畫圖功能。

“智能CAD”的最初目標(biāo)演變成了一場(chǎng)BIM運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而發(fā)展成了一場(chǎng)BIM/VDC運(yùn)動(dòng)，BIM在模型環(huán)境下散布信息，而VDC (虛擬設(shè)計(jì)與施工)將信息大量地使用于下游服務(wù)，包括調(diào)試、設(shè)備管理和施工物流。這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是“集成畫圖和計(jì)劃表”了。 BIM帶來的深刻改變是始料未及的。

新方法取代原有方法，這種現(xiàn)象不僅僅發(fā)生在BIM身上。很多創(chuàng)新在初期似乎只是對(duì)原有方法的直接改進(jìn)，但最后卻以意想不到的方式改變了原有方法。

圖1 創(chuàng)新可以是持續(xù)性的，也可以是破壞性的。隨著時(shí)間的推進(jìn)，正常發(fā)展維持著既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)， 而一項(xiàng)普通的顛覆性創(chuàng)新一旦出現(xiàn)(例如一次降價(jià))，則展開了與現(xiàn)有高端市場(chǎng)之間的競(jìng)爭(zhēng)。

商業(yè)學(xué)者在這個(gè)問題上展開的研究可以幫助我們了解BIM可能的發(fā)展軌跡對(duì)建筑、工程、施工產(chǎn)業(yè)的影響。

2 持續(xù)性與破壞性

在《創(chuàng)新者的窘境》一書中，克萊頓·克里斯坦森(Clayton Christensen)第一次將兩種不同的創(chuàng)新區(qū)分為“持續(xù)性創(chuàng)新”(sustaining innovation)和“顛覆性創(chuàng)新”(disruptive innovation)。持續(xù)性創(chuàng)新是對(duì)既有方法的常規(guī)性改進(jìn)，在既有市場(chǎng)條件下或者“價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”內(nèi)提高其性能。而顛覆性創(chuàng)新則是創(chuàng)造完全不同的市場(chǎng)條件，通常它所體現(xiàn)的最終價(jià)值也絕不僅僅是對(duì)原來標(biāo)準(zhǔn)的更新或者改進(jìn)。

為了更好地闡釋這一理論，克里斯坦森研究了磁盤驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的15年創(chuàng)新歷程，在這個(gè)領(lǐng)域里每隔12-24個(gè)月就會(huì)有一次突破性的創(chuàng)新。他發(fā)現(xiàn)其中有一次創(chuàng)新很有特點(diǎn)，那就是在5.25in硬盤占據(jù)著主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)地位的時(shí)候，3.5in硬盤誕生了。一開始的時(shí)候，沒有一個(gè)臺(tái)式機(jī)制造商認(rèn)真考慮過使用3.5in硬盤，因?yàn)樗鼈儽葮?biāo)準(zhǔn)的5.25in硬盤速度更慢、價(jià)格更高、 儲(chǔ)存數(shù)據(jù)更少。然而出乎意料的是，筆記本電腦的興起將3.5in硬盤推向了成功。筆記本電腦在當(dāng)時(shí)還是個(gè)被忽視的市場(chǎng)，小而輕的硬盤能夠更好地實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)可移動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此與當(dāng)時(shí)的主導(dǎo)技術(shù)相比，在其他方面“不合標(biāo)準(zhǔn)”的硬盤，在便攜性方面卻具有明顯的優(yōu)勢(shì)。不久，3.5in硬盤成為了標(biāo)準(zhǔn)，不僅僅用于筆記本電腦也用于臺(tái)式機(jī)，而5.25in硬盤則退出了歷史舞臺(tái)。

3 價(jià)值網(wǎng)絡(luò)

關(guān)于硬盤發(fā)展的研究強(qiáng)調(diào)了克里斯坦森的“價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”概念對(duì)于理解創(chuàng)新和預(yù)言其結(jié)果的重要性。價(jià)值網(wǎng)絡(luò)可以被認(rèn)為是任何一種產(chǎn)業(yè)中的市場(chǎng)預(yù)期和市場(chǎng)能力。在5.25in硬盤時(shí)代，主要的創(chuàng)新動(dòng)力是創(chuàng)造更小、更便宜的硬盤來儲(chǔ)存更多的數(shù)據(jù)，因此當(dāng)時(shí)的硬盤價(jià)值網(wǎng)絡(luò)由存儲(chǔ)容量、訪問速度和價(jià)格組成。

3.5in硬盤的產(chǎn)生卻徹底改變了由容量、速度和價(jià)格組成的基于臺(tái)式機(jī)的既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在，便攜性使人們可以隨時(shí)隨地工作，因此對(duì)于用戶來說增加了足夠的附加價(jià)值，彌補(bǔ)了3.5in硬盤最初的一些缺點(diǎn)， 成為計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中非常重要的一步。這就是顛覆性創(chuàng)新的發(fā)展模式，一項(xiàng)初期低效率的邊緣活動(dòng)卻很快發(fā)展成為新的標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 1988年前后兩種計(jì)算機(jī)硬盤的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。3.5in硬盤增加的便攜性彌補(bǔ)了它最初速度慢、容量小和價(jià)格高的缺點(diǎn)。

4 新的市場(chǎng)

顛覆性創(chuàng)新以兩種方式產(chǎn)生：要么降低一個(gè)產(chǎn)品的價(jià)格，要么創(chuàng)造既有技術(shù)未曾想到的新市場(chǎng)。前者(如圖1所示)被稱作“低端顛覆性創(chuàng)新(low-end disruption)”， 后者被稱作(如圖3所示)“新市場(chǎng)顛覆性創(chuàng)新(new-market disruption)”。在新市場(chǎng)顛覆性創(chuàng)新中(包括BIM)，新技術(shù)與“非消費(fèi)競(jìng)爭(zhēng)”，也就是說，新技術(shù)滿足了之前沒有預(yù)期到或者根本就不能滿足的需求?？死锼固股忉尩溃?/p>

雖然新市場(chǎng)顛覆性創(chuàng)新初期是與非消費(fèi)競(jìng)爭(zhēng)……但是隨著性能的提高，它們最終能夠?qū)⑾M(fèi)者從既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)拉到新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)……顛覆性創(chuàng)新不入侵主流市場(chǎng)……因?yàn)樾率袌?chǎng)顛覆性創(chuàng)新與非消費(fèi)競(jìng)爭(zhēng)，既有主導(dǎo)產(chǎn)品直到顛覆性創(chuàng)新發(fā)展到最后階段才會(huì)察覺到疼痛或者威脅。

最后的觀點(diǎn)是非常重要的：新市場(chǎng)顛覆性創(chuàng)新是逐漸地居于既有技術(shù)之上的，它們初期為市場(chǎng)吸引了新的消費(fèi)者，而到了后期，新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)才將消費(fèi)者從既有市場(chǎng)中拉了過來。在顛覆性創(chuàng)新逐步發(fā)展的時(shí)候，既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)通常還是占據(jù)主導(dǎo)位置的，既有技術(shù)通常也忽視新價(jià)值網(wǎng)絡(luò)帶來的顛覆性創(chuàng)新，而當(dāng)顛覆性創(chuàng)新引起足夠重視的時(shí)候，已經(jīng)為時(shí)已晚。例如，承包商是BIM技術(shù)的早期使用者，對(duì)于既有軟件市場(chǎng)來說就是一個(gè)新的消費(fèi)群體，因?yàn)榧扔熊浖袌?chǎng)原本是以建筑師和工程師為對(duì)象的，但是現(xiàn)在BIM在很多根本性方面對(duì)既有CAD市場(chǎng)也產(chǎn)生了決定性影響。

克里斯坦森也闡述了在液壓系統(tǒng)、鋼鐵加工和辦公室打印機(jī)幾個(gè)領(lǐng)域中，顛覆性創(chuàng)新如何使既有商業(yè)巨頭走向衰敗。例如，在辦公室打印機(jī)市場(chǎng)，噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)之間就爆發(fā)過競(jìng)爭(zhēng)。雖然噴墨打印機(jī)在最初的時(shí)候因?yàn)樗俣嚷?、圖像質(zhì)量差而受到嘲笑，但是它卻最終打敗了速度更快、質(zhì)量更好的激光打印機(jī)，因?yàn)閲娔蛴C(jī)價(jià)格便宜，打印質(zhì)量對(duì)于很多使用者來說已經(jīng)可以滿足要求，況且它還增加了便利性，使用者可以在自己的桌子上放一臺(tái)個(gè)人打印機(jī)。不久，價(jià)格便宜、容量小的噴墨打印機(jī)成為了大容量、高品質(zhì)的打印設(shè)備，占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額。要理解創(chuàng)新帶來的潛在影響，就要系統(tǒng)地比較每一項(xiàng)技術(shù)的特性，從而發(fā)現(xiàn)價(jià)值轉(zhuǎn)變創(chuàng)造的新價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。

5 建筑領(lǐng)域的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)

討論價(jià)值網(wǎng)絡(luò)有利于理解建筑、工程、施工領(lǐng)域的現(xiàn)狀，那就是兩種價(jià)值網(wǎng)絡(luò)同時(shí)存在，很多參與者卻沒有覺察。早期的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)提供傳統(tǒng)的交付和服務(wù)范圍，包括設(shè)計(jì)服務(wù)、圖紙交付和文件效率。新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)也包括設(shè)計(jì)服務(wù)、(至少有段時(shí)間包括)圖紙交付和文件效率，但是增加了模型交付、嵌入信息和第三方的下游用途——預(yù)制加工、沖突檢測(cè)、工程算量，并且還在不斷地增加預(yù)期，例如“云BIM”。 兩個(gè)同時(shí)存在的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)解釋了人們?yōu)槭裁匆酝耆煌姆绞秸務(wù)揃IM。一部分人在老的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)中審視BIM，而另外一部分人則看到了嶄新的東西。

價(jià)值網(wǎng)絡(luò)概念解釋了為什么幾十年前CAD的產(chǎn)生不是一次顛覆性創(chuàng)新：CAD是在既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，這個(gè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)與手工畫圖非常相似，那就是圖紙交付和文件效率。但是BIM卻代表了一次顛覆性創(chuàng)新，因?yàn)樗芸斓叵蚣扔袃r(jià)值網(wǎng)絡(luò)引入了新的做法，開拓了新的市場(chǎng)，吸引了新的消費(fèi)者。承包商越來越多的使用BIM，最近業(yè)主也對(duì)BIM表現(xiàn)出了興趣。事實(shí)上，設(shè)計(jì)者作為既有CAD技術(shù)的主要使用者，還不知道如何使用BIM帶給既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的新能力。在很多情況下，承包商不得不從設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)IM的潛力挖掘出來。是承包商首先發(fā)掘了這項(xiàng)新技術(shù)的能力，從而創(chuàng)造了新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，也是承包商的強(qiáng)烈興趣進(jìn)一步推動(dòng)了從BIM到VDC的轉(zhuǎn)變。

6 接受陌生事物

不光是在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一些人對(duì)創(chuàng)新反應(yīng)冷淡。在克里斯坦森的書中，真正的“創(chuàng)新者的窘境”是既有消費(fèi)者不支持在既有價(jià)值網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行革新。因此，他們一開始不理解為什么需要新的產(chǎn)品或者方法，并且通常直到很久以后才理解新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。比如，如果一個(gè)業(yè)主今天被問到他想要什么樣的設(shè)計(jì)信息改進(jìn)，他很可能會(huì)說“質(zhì)量更高的圖紙”而不是“數(shù)據(jù)豐富的模型”。同樣的，一個(gè)設(shè)計(jì)組很可能會(huì)說，他們想要更快的畫圖和更好的質(zhì)量來提高效率、增加收益。更高的畫圖質(zhì)量在工期緊、成本有限的項(xiàng)目中當(dāng)然是很重要的目標(biāo)，但是這種方法沒有考慮到，也許可以用其他不同的方式來解決這個(gè)問題。

圖3 顛覆性創(chuàng)新通常以兩種方式產(chǎn)生：一種是通過低端的市場(chǎng)來降低價(jià)格，這種方式通常是通過犧牲性能來實(shí)現(xiàn)的；一種是通過開拓新的市場(chǎng)創(chuàng)造新的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，這種方式在最初階段不與既有技術(shù)展開競(jìng)爭(zhēng)。

圖4 BIM的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)和CAD的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)區(qū)別很大：BIM/VDC提供了嶄新的機(jī)會(huì)，大大優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)服務(wù)。

但是，總還是會(huì)有第一批采用者，他們能夠迅速地察覺到一個(gè)新價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的即將出現(xiàn)。比如，一些有遠(yuǎn)見的業(yè)主已經(jīng)欣然接受BIM/VDC帶來的新方法。美國總務(wù)署(GSA)和美國陸軍工程兵團(tuán)(USACE)等聯(lián)邦業(yè)主、一些大學(xué)(尤其是賓州州立大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)和南加利福尼亞大學(xué))以及俄亥俄州和印第安納州等州議會(huì)就要求設(shè)計(jì)和施工單位提供內(nèi)容豐富的BIM交付成果。雖然這些新的交付成果還在進(jìn)一步改進(jìn)，但是我們已經(jīng)可以看到一個(gè)新市場(chǎng)的出現(xiàn)。BIM/VDC是對(duì)基于CAD設(shè)計(jì)方法的一次顛覆性創(chuàng)新而不僅僅是一次改進(jìn)。此外，人們很容易將新的BIM價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的到來錯(cuò)誤地解讀成是一個(gè)軟件取代另一個(gè)軟件，而事實(shí)上BIM帶來的主要顛覆性創(chuàng)新是它所實(shí)現(xiàn)的前所未有的服務(wù)和下游活動(dòng)，而不僅僅是一個(gè)不同的軟件標(biāo)準(zhǔn)。

要成功地將BIM/VDC的未來價(jià)值網(wǎng)絡(luò)引入建筑、工程、施工領(lǐng)域，有三點(diǎn)至關(guān)重要。第一，我們必須明白，顛覆性創(chuàng)新是無處不在的，也是無法避免的，它是基本的商業(yè)過程，遲早會(huì)影響到所有的產(chǎn)業(yè)。第二，我們必須記住，現(xiàn)在建筑業(yè)同時(shí)存在著兩種截然不同的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，要深刻地認(rèn)識(shí)到它們的不同預(yù)期。第三，我們必須保持開放的態(tài)度，在不斷改進(jìn)的BIM價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的允許下，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)交付成果中的顛覆性創(chuàng)新潛力。只有認(rèn)識(shí)了創(chuàng)新的真正含義，才能理解它帶來的潛在影響。我們應(yīng)該接受BIM的新價(jià)值網(wǎng)絡(luò)在初期帶給我們的各種陌生感及機(jī)遇。只有認(rèn)識(shí)到，我們正在經(jīng)歷一場(chǎng)全面的革命，而不僅僅是既有方法的改進(jìn)，我們才能在改變中獲得成功，而不會(huì)被毫無防備地?fù)魯　?/p>

譯者注

[1]約翰·托賓是一名注冊(cè)建筑師，現(xiàn)任EYP建筑工程公司建筑部主任(EYP是一家總部設(shè)在美國紐約州奧爾巴尼的建筑工程公司)。約翰·托賓從事建筑設(shè)計(jì)、實(shí)踐和技術(shù)有25年的時(shí)間。 在EYP，他負(fù)責(zé)建筑和工程方面的工作，推動(dòng)EYP的技術(shù)發(fā)展，領(lǐng)導(dǎo)與BIM和新工具相關(guān)的建筑和工程設(shè)計(jì)集成。在加入EYP之前，約翰在倫斯勒理工學(xué)院從教近10年，教授建筑方面的課程，并發(fā)表了與BIM和軟件相關(guān)的文章。他的演講有《解決難題：BIM和商業(yè)策略》(“Solving the Puzzle: BIM and Your Business Strategy”)，發(fā)表的文章有《原子BIM》(”Atomic BIM”)，《BIM成為VDC》(“BIM becomes VDC”)和《衡量BIM的顛覆性創(chuàng)新效應(yīng)：理解BIM/VDC的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)》(“Measuring BIM’s Disruption: Understanding Value Networks of BIM/VDC”)。

[2]克萊頓·克里斯坦森(Clayton M. Christensen)，出生于美國鹽湖城。1979年，在哈佛商學(xué)院以優(yōu)異成績獲得MBA學(xué)位；1992年，重返哈佛商學(xué)院獲得DBA學(xué)位之后并任哈佛商學(xué)院教授，任職于哈佛商學(xué)院總經(jīng)理及技術(shù)與運(yùn)營管理部； 1995年，榮獲“麥肯錫獎(jiǎng)”。克里斯坦森是"破壞性技術(shù)"這一理念的首創(chuàng)者，研究和教學(xué)領(lǐng)域集中在新產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)管理以及如何為新技術(shù)開拓市場(chǎng)等方面。著作有《創(chuàng)新者的窘境》、《困境與出路》、《創(chuàng)新者的解答》、《創(chuàng)新者的基因》等。

Measuring BIM’s Disruption: Understanding Value Networks of BIM/VDC

By John Tobin1, Translated by Wang Na2

(1.EYPArchitectureandEngineering,USA; 2.ChinaAcademyofBuildingResearch(CABR),Beijing100013,China)

This article helps us to fully understand the value network of BIM/VDC through measuring BIM’s disruption. First of all, the author makes a comparison between two kinds of innovation with Clayton Christensen’s ideas of “sustaining innovation” and “disruptive innovation.” Secondly, he points out that disruptive innovations occur in two ways: “l(fā)ow-end’ disruption and “new-market” disruption. And then, the value network theory explains why the author regards BIM as a disruptive innovation: BIM has introduced new capabilities, spawned new markets, attracted new customers, and will finally establish its new value network. In the end, the author points out that to successfully navigate BIM/VDC’s future value network for the AEC industry, we should be open-minded, embrace the strange and ready to explore the opportunity for disruptive innovations.

BIM; VDC; Sustaining Innovation; Disruptive Innovation; Value Network

王娜(1982-)，女，企業(yè)發(fā)展處項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。主要從事院外事管理、外事翻譯及中外BIM技術(shù)交流合作等工作。

C19:F406·3

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1674-7461(2015)01-0111-05