衡量BIM的颠覆性创新效应：理解BIM/VDC的价值网络

约翰·托宾(著) 王 娜(译)

(1.EYP建筑工程公司，美国奥尔巴尼； 2. 中国建筑科学研究院， 北京 100013)

衡量BIM的颠覆性创新效应：理解BIM/VDC的价值网络

约翰·托宾(著)1王 娜(译)2

(1.EYP建筑工程公司，美国奥尔巴尼； 2. 中国建筑科学研究院， 北京 100013)

本文通过衡量BIM的颠覆性创新效应，深刻地剖析了BIM/VDC的价值网络。首先,作者引用克里斯坦森的“持续性创新”和“颠覆性创新”概念，对两种不同的创新进行了比较。然后，分析了颠覆性创新产生的两种方式：低端颠覆性创新和新市场颠覆性创新。接着，作者用价值网络的概念解释了为什么说BIM代表了一次颠覆性创新：BIM向既有价值网络引入了新的做法，开拓了新的市场，吸引了新的消费者，并将最终开创新的价值网络。最后，作者指出要成功将BIM/VDC的未来价值网络引入建筑、工程、施工领域，必须保持开放的态度，接受陌生的事物，随时发现有可能出现的颠覆性创新。

建筑信息模型；虚拟设计施工；持续性创新；颠覆性创新；价值网络

【专家导读】

信息化、工业化和可持续是国内建筑业未来发展的主要手段和方向，典型的BIM应用分析中也都把基于模型的数字化加工作为其中的主要价值之一，大家也都同意BIM能够对工业化产生积极的促进作用，但是BIM与工业化集成应用的实际工程案例却仍然为数不多，该译文可以为研究实践BIM支持工业化应用这个领域的企业和个人提供一个有意义的参照。

【专家简介】

何关培(1963-)，男，高级工程师，华中科技大学BIM工程中心副主任，广州优比建筑咨询有限公司CEO。长期从事工程设计、计算机应用研究，目前致力于BIM技术等行业计算机应用前沿领域的战略发展研究。

“不，我们不知道前方是什么。我们只知道那里有比我们都重要的东西。”

——史蒂夫·乔布斯

1 意想不到的结果

任何一项创新的长期影响在最初阶段经常是不被理解的。例如，当基于模型的3D建筑生产软件首次出现的时候，它仅仅被看作是一个方法改进，从单个源模型生成设计文件，从而提高协作性。这个改进当然是实现了，但是同时实现的还有设计服务的根本转变，因为BIM模型在众多用途中显示出越来越多的价值，而不仅仅局限于画图功能。

“智能CAD”的最初目标演变成了一场BIM运动，进而发展成了一场BIM/VDC运动，BIM在模型环境下散布信息，而VDC (虚拟设计与施工)将信息大量地使用于下游服务，包括调试、设备管理和施工物流。这已经远远不是“集成画图和计划表”了。 BIM带来的深刻改变是始料未及的。

新方法取代原有方法，这种现象不仅仅发生在BIM身上。很多创新在初期似乎只是对原有方法的直接改进，但最后却以意想不到的方式改变了原有方法。

图1 创新可以是持续性的，也可以是破坏性的。随着时间的推进，正常发展维持着既有价值网络， 而一项普通的颠覆性创新一旦出现(例如一次降价)，则展开了与现有高端市场之间的竞争。

商业学者在这个问题上展开的研究可以帮助我们了解BIM可能的发展轨迹对建筑、工程、施工产业的影响。

2 持续性与破坏性

在《创新者的窘境》一书中，克莱顿·克里斯坦森(Clayton Christensen)第一次将两种不同的创新区分为“持续性创新”(sustaining innovation)和“颠覆性创新”(disruptive innovation)。持续性创新是对既有方法的常规性改进，在既有市场条件下或者“价值网络”内提高其性能。而颠覆性创新则是创造完全不同的市场条件，通常它所体现的最终价值也绝不仅仅是对原来标准的更新或者改进。

为了更好地阐释这一理论，克里斯坦森研究了磁盘驱动器技术的15年创新历程，在这个领域里每隔12-24个月就会有一次突破性的创新。他发现其中有一次创新很有特点，那就是在5.25in硬盘占据着主导标准地位的时候，3.5in硬盘诞生了。一开始的时候，没有一个台式机制造商认真考虑过使用3.5in硬盘，因为它们比标准的5.25in硬盘速度更慢、价格更高、 储存数据更少。然而出乎意料的是，笔记本电脑的兴起将3.5in硬盘推向了成功。笔记本电脑在当时还是个被忽视的市场，小而轻的硬盘能够更好地实现这项可移动计算机技术，因此与当时的主导技术相比，在其他方面“不合标准”的硬盘，在便携性方面却具有明显的优势。不久，3.5in硬盘成为了标准，不仅仅用于笔记本电脑也用于台式机，而5.25in硬盘则退出了历史舞台。

3 价值网络

关于硬盘发展的研究强调了克里斯坦森的“价值网络”概念对于理解创新和预言其结果的重要性。价值网络可以被认为是任何一种产业中的市场预期和市场能力。在5.25in硬盘时代，主要的创新动力是创造更小、更便宜的硬盘来储存更多的数据，因此当时的硬盘价值网络由存储容量、访问速度和价格组成。

3.5in硬盘的产生却彻底改变了由容量、速度和价格组成的基于台式机的既有价值网络。现在，便携性使人们可以随时随地工作，因此对于用户来说增加了足够的附加价值，弥补了3.5in硬盘最初的一些缺点， 成为计算机发展历程中非常重要的一步。这就是颠覆性创新的发展模式，一项初期低效率的边缘活动却很快发展成为新的标准。

图2 1988年前后两种计算机硬盘的价值网络。3.5in硬盘增加的便携性弥补了它最初速度慢、容量小和价格高的缺点。

4 新的市场

颠覆性创新以两种方式产生：要么降低一个产品的价格，要么创造既有技术未曾想到的新市场。前者(如图1所示)被称作“低端颠覆性创新(low-end disruption)”， 后者被称作(如图3所示)“新市场颠覆性创新(new-market disruption)”。在新市场颠覆性创新中(包括BIM)，新技术与“非消费竞争”，也就是说，新技术满足了之前没有预期到或者根本就不能满足的需求。克里斯坦森解释道：

虽然新市场颠覆性创新初期是与非消费竞争……但是随着性能的提高，它们最终能够将消费者从既有价值网络拉到新的价值网络……颠覆性创新不入侵主流市场……因为新市场颠覆性创新与非消费竞争，既有主导产品直到颠覆性创新发展到最后阶段才会察觉到疼痛或者威胁。

最后的观点是非常重要的：新市场颠覆性创新是逐渐地居于既有技术之上的，它们初期为市场吸引了新的消费者，而到了后期，新的价值网络才将消费者从既有市场中拉了过来。在颠覆性创新逐步发展的时候，既有价值网络通常还是占据主导位置的，既有技术通常也忽视新价值网络带来的颠覆性创新，而当颠覆性创新引起足够重视的时候，已经为时已晚。例如，承包商是BIM技术的早期使用者，对于既有软件市场来说就是一个新的消费群体，因为既有软件市场原本是以建筑师和工程师为对象的，但是现在BIM在很多根本性方面对既有CAD市场也产生了决定性影响。

克里斯坦森也阐述了在液压系统、钢铁加工和办公室打印机几个领域中，颠覆性创新如何使既有商业巨头走向衰败。例如，在办公室打印机市场，喷墨打印机和激光打印机之间就爆发过竞争。虽然喷墨打印机在最初的时候因为速度慢、图像质量差而受到嘲笑，但是它却最终打败了速度更快、质量更好的激光打印机，因为喷墨打印机价格便宜，打印质量对于很多使用者来说已经可以满足要求，况且它还增加了便利性，使用者可以在自己的桌子上放一台个人打印机。不久，价格便宜、容量小的喷墨打印机成为了大容量、高品质的打印设备，占据了很大的市场份额。要理解创新带来的潜在影响，就要系统地比较每一项技术的特性，从而发现价值转变创造的新价值网络。

5 建筑领域的价值网络

讨论价值网络有利于理解建筑、工程、施工领域的现状，那就是两种价值网络同时存在，很多参与者却没有觉察。早期的价值网络提供传统的交付和服务范围，包括设计服务、图纸交付和文件效率。新的价值网络也包括设计服务、(至少有段时间包括)图纸交付和文件效率，但是增加了模型交付、嵌入信息和第三方的下游用途——预制加工、冲突检测、工程算量，并且还在不断地增加预期，例如“云BIM”。 两个同时存在的价值网络解释了人们为什么以完全不同的方式谈论BIM。一部分人在老的价值网络中审视BIM，而另外一部分人则看到了崭新的东西。

价值网络概念解释了为什么几十年前CAD的产生不是一次颠覆性创新：CAD是在既有价值网络内进行竞争，这个价值网络与手工画图非常相似，那就是图纸交付和文件效率。但是BIM却代表了一次颠覆性创新，因为它很快地向既有价值网络引入了新的做法，开拓了新的市场，吸引了新的消费者。承包商越来越多的使用BIM，最近业主也对BIM表现出了兴趣。事实上，设计者作为既有CAD技术的主要使用者，还不知道如何使用BIM带给既有价值网络的新能力。在很多情况下，承包商不得不从设计领域将BIM的潜力挖掘出来。是承包商首先发掘了这项新技术的能力，从而创造了新的价值网络，也是承包商的强烈兴趣进一步推动了从BIM到VDC的转变。

6 接受陌生事物

不光是在设计领域，一些人对创新反应冷淡。在克里斯坦森的书中，真正的“创新者的窘境”是既有消费者不支持在既有价值网络内进行革新。因此，他们一开始不理解为什么需要新的产品或者方法，并且通常直到很久以后才理解新的价值网络。比如，如果一个业主今天被问到他想要什么样的设计信息改进，他很可能会说“质量更高的图纸”而不是“数据丰富的模型”。同样的，一个设计组很可能会说，他们想要更快的画图和更好的质量来提高效率、增加收益。更高的画图质量在工期紧、成本有限的项目中当然是很重要的目标，但是这种方法没有考虑到，也许可以用其他不同的方式来解决这个问题。

图3 颠覆性创新通常以两种方式产生：一种是通过低端的市场来降低价格，这种方式通常是通过牺牲性能来实现的；一种是通过开拓新的市场创造新的价值网络，这种方式在最初阶段不与既有技术展开竞争。

图4 BIM的价值网络和CAD的价值网络区别很大：BIM/VDC提供了崭新的机会，大大优于传统设计服务。

但是，总还是会有第一批采用者，他们能够迅速地察觉到一个新价值网络的即将出现。比如，一些有远见的业主已经欣然接受BIM/VDC带来的新方法。美国总务署(GSA)和美国陆军工程兵团(USACE)等联邦业主、一些大学(尤其是宾州州立大学、亚利桑那州立大学和南加利福尼亚大学)以及俄亥俄州和印第安纳州等州议会就要求设计和施工单位提供内容丰富的BIM交付成果。虽然这些新的交付成果还在进一步改进，但是我们已经可以看到一个新市场的出现。BIM/VDC是对基于CAD设计方法的一次颠覆性创新而不仅仅是一次改进。此外，人们很容易将新的BIM价值网络的到来错误地解读成是一个软件取代另一个软件，而事实上BIM带来的主要颠覆性创新是它所实现的前所未有的服务和下游活动，而不仅仅是一个不同的软件标准。

要成功地将BIM/VDC的未来价值网络引入建筑、工程、施工领域，有三点至关重要。第一，我们必须明白，颠覆性创新是无处不在的，也是无法避免的，它是基本的商业过程，迟早会影响到所有的产业。第二，我们必须记住，现在建筑业同时存在着两种截然不同的价值网络，要深刻地认识到它们的不同预期。第三，我们必须保持开放的态度，在不断改进的BIM价值网络的允许下，随时发现交付成果中的颠覆性创新潜力。只有认识了创新的真正含义，才能理解它带来的潜在影响。我们应该接受BIM的新价值网络在初期带给我们的各种陌生感及机遇。只有认识到，我们正在经历一场全面的革命，而不仅仅是既有方法的改进，我们才能在改变中获得成功，而不会被毫无防备地击败。

译者注

[1]约翰·托宾是一名注册建筑师，现任EYP建筑工程公司建筑部主任(EYP是一家总部设在美国纽约州奥尔巴尼的建筑工程公司)。约翰·托宾从事建筑设计、实践和技术有25年的时间。 在EYP，他负责建筑和工程方面的工作，推动EYP的技术发展，领导与BIM和新工具相关的建筑和工程设计集成。在加入EYP之前，约翰在伦斯勒理工学院从教近10年，教授建筑方面的课程，并发表了与BIM和软件相关的文章。他的演讲有《解决难题：BIM和商业策略》(“Solving the Puzzle: BIM and Your Business Strategy”)，发表的文章有《原子BIM》(”Atomic BIM”)，《BIM成为VDC》(“BIM becomes VDC”)和《衡量BIM的颠覆性创新效应：理解BIM/VDC的价值网络》(“Measuring BIM’s Disruption: Understanding Value Networks of BIM/VDC”)。

[2]克莱顿·克里斯坦森(Clayton M. Christensen)，出生于美国盐湖城。1979年，在哈佛商学院以优异成绩获得MBA学位；1992年，重返哈佛商学院获得DBA学位之后并任哈佛商学院教授，任职于哈佛商学院总经理及技术与运营管理部； 1995年，荣获“麦肯锡奖”。克里斯坦森是"破坏性技术"这一理念的首创者，研究和教学领域集中在新产品和技术开发管理以及如何为新技术开拓市场等方面。著作有《创新者的窘境》、《困境与出路》、《创新者的解答》、《创新者的基因》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: “low-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，企业发展处项目负责人。主要从事院外事管理、外事翻译及中外BIM技术交流合作等工作。

C19:F406·3

B

1674-7461(2015)01-0111-05