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1、虛擬建設(shè)由來(lái)及其應(yīng)用
　　Virtual Construction（VC），可稱為虛擬建設(shè)，或虛擬建造，本文對(duì)此不加區(qū)分，統(tǒng)稱為虛擬建設(shè)。虛擬建設(shè)來(lái)源于兩大方面：
　　1.1 來(lái)源于以虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等為核心的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用
　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)起源于美國(guó)，是包括圖形/圖像處理、人體器官位置跟蹤、音響處理、交互傳感、網(wǎng)絡(luò)通訊及建模技術(shù)在內(nèi)的綜合性極強(qiáng)的高新信息技術(shù)，“它為人機(jī)交互對(duì)話提供了更直接的真實(shí)的三維界面，并能在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境，使用戶具有身臨其境的沉浸感”[1].
　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在軍事、工程建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó) 863 高新技術(shù)計(jì)劃將 VR 技術(shù)列為關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，此后 VR 技術(shù)在我國(guó)得以發(fā)展。以下是建筑業(yè)應(yīng)用 VR 技術(shù)取得的一些成果：
　　Graphisoft 公司開(kāi)發(fā)了以“虛擬建筑”為核心的 Archi CAD 軟件，對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的三維計(jì)算機(jī)模型可視、可編輯、可定義。Ahmed F. Waly 等人利用虛擬現(xiàn)實(shí)建模技術(shù)（VR modeling techniques）和面向?qū)ο蟮?nbsp;CAD 技術(shù)開(kāi)發(fā)了集成虛擬計(jì)劃工具——虛擬建設(shè)環(huán)境（VCE），該工具可以經(jīng)濟(jì)而逼真地模擬主要施工過(guò)程，并可檢驗(yàn)各種行動(dòng)方案[2].
　　二灘電站的展示部分采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，用戶可以輕松瀏覽二灘環(huán)境及大壩的任意一個(gè)部位[2].國(guó)內(nèi)在對(duì)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的仿真和可視化計(jì)算方面取得了一些成果，可以模擬各種施工過(guò)程[3].上海正大廣場(chǎng)工程是我國(guó)首次將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于建筑工程的項(xiàng)目。
　　技術(shù)層面的虛擬建設(shè)可以在下列方面得到應(yīng)用：（1）規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：采用計(jì)算機(jī)信息通訊、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、人機(jī)界面、計(jì)算機(jī)模擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)，可以逼真地展現(xiàn)建成后的項(xiàng)目是否與周圍環(huán)境匹配，以優(yōu)化規(guī)劃方案；建立三維虛擬場(chǎng)景，使建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)計(jì)協(xié)同進(jìn)行；通過(guò)改變視點(diǎn)和光源設(shè)計(jì)、修改材質(zhì)等，方便設(shè)計(jì)師和顧客溝通和評(píng)價(jià)處于設(shè)計(jì)階段的各種方案；借助于 VR 瀏覽器虛擬巡游建筑物各組成部分，從而提高設(shè)計(jì)效果和設(shè)計(jì)質(zhì)量；檢驗(yàn)建筑設(shè)計(jì)的可施工性等。（2）施工階段：通過(guò)虛擬仿真在施工前對(duì)施工全過(guò)程或關(guān)鍵過(guò)程進(jìn)行模擬施工，以驗(yàn)證施工方案的可行性或優(yōu)化施工方案；對(duì)重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)以分析影響項(xiàng)目的安全因素，達(dá)到控制質(zhì)量和施工安全的目的；可視化施工計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際形象進(jìn)度等。這些應(yīng)用都將大大提高建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施效果和管理效率。
　　1.2 由虛擬企業(yè)引申而來(lái)
　　虛擬企業(yè)又稱為虛擬組織、虛擬公司等，本文對(duì)此不加區(qū)分。
　　“虛擬企業(yè)”一詞由肯尼斯。普瑞斯等人于 1991 年在向美國(guó)國(guó)會(huì)提交的一份報(bào)告中首先提出。“虛擬企業(yè)可以視為一些相互獨(dú)立的業(yè)務(wù)過(guò)程或企業(yè)等多個(gè)伙伴組成的暫時(shí)性聯(lián)盟，每一個(gè)伙伴各自在諸如設(shè)計(jì)、制造、銷售等領(lǐng)域?yàn)槁?lián)盟貢獻(xiàn)出自己的核心能力，并相互聯(lián)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)技能共享和成本分擔(dān)，以把握快速變化的市場(chǎng)機(jī)遇。”[4]自此以后，關(guān)于虛擬企業(yè)的理論研究成為管理科學(xué)中一個(gè)研究前沿和熱點(diǎn)，并已經(jīng)在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用[5].
　　虛擬建設(shè)的概念由虛擬企業(yè)引申而來(lái)，是虛擬企業(yè)理論在工程項(xiàng)目管理中的具體應(yīng)用。美國(guó)發(fā)明者協(xié)會(huì)于 1996 年首先提出了虛擬建設(shè)的概念。
　　國(guó)內(nèi)外在這一方面的研究成果如下：（1）歐美發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)的研究主要集中在如何增強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中各組織間的溝通和合作問(wèn)題上[7]，即研究如何利用 3-D CAD、4-D CAD、VR 等計(jì)算機(jī)技術(shù)將建設(shè)項(xiàng)目管理的各項(xiàng)職能進(jìn)行集成。主要研究項(xiàng)目有：OSCON 項(xiàng)目、ATLAS 項(xiàng)目、SPACE 項(xiàng)目、CAVALCADE 項(xiàng)目、WISPER 項(xiàng)目、OSMOS 項(xiàng)目、DIVERCITY 項(xiàng)目，不少項(xiàng)目已有成果報(bào)道等。
　�。�2）目前國(guó)內(nèi)的研究成果有：徐友全做了題為《虛擬建設(shè)模式（Virtual Construction）的研究》的博士論文，論文從虛擬企業(yè)理論出發(fā)研究了虛擬建設(shè)模式的思想、組織、方法和手段。論文研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是：虛擬建設(shè)模式的思想；虛擬建設(shè)模式的組織設(shè)計(jì)原則；虛擬建設(shè)模式的組織模型、組建步驟及協(xié)調(diào)中心的組織和任務(wù)；虛擬建設(shè)模式信息系統(tǒng)（PIS/NT）的概念和功能[5].何清華在《虛擬組織在建筑業(yè)中的應(yīng)用——虛擬建設(shè)》一文中總結(jié)出虛擬組織必須具備的特點(diǎn)，然后提出將虛擬組織應(yīng)用于建筑業(yè)的可行性及挑戰(zhàn)性；最后提出虛擬建設(shè)的組織模式、特點(diǎn)及對(duì)建筑業(yè)所帶來(lái)的意義。彭勇在《虛擬建設(shè)——新型的工程項(xiàng)目管理組織模式》中分析了虛擬建設(shè)產(chǎn)生的背景，提出了虛擬建設(shè)的概念和內(nèi)涵，并概述了虛擬建設(shè)實(shí)施過(guò)程中信息分類的方法等。
　　2 、虛擬建設(shè)內(nèi)涵
　　集成的虛擬建設(shè)要點(diǎn)如下：（1）工程項(xiàng)目是虛擬建設(shè)的對(duì)象和載體，項(xiàng)目建設(shè)通過(guò)一系列相互關(guān)聯(lián)的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些過(guò)程組合在一起形成一條產(chǎn)品供應(yīng)鏈；同時(shí)，項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程也是一個(gè)價(jià)值增值過(guò)程，因此也形成一條價(jià)值鏈，鏈上的每一環(huán)對(duì)應(yīng)著實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值的一項(xiàng)或數(shù)項(xiàng)能力。圖中價(jià)值鏈上的圓圈即表示工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中環(huán)環(huán)相扣的過(guò)程，同時(shí)也表示實(shí)施項(xiàng)目所需的設(shè)計(jì)、施工等能力。（2）由于科技進(jìn)步、社會(huì)分工細(xì)化、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇等原因，絕大多數(shù)企業(yè)不具備項(xiàng)目建設(shè)所需的全部專業(yè)能力，即只是上述供應(yīng)鏈中的一環(huán)或幾環(huán)（如我國(guó)鮮有具備設(shè)計(jì)＋施工能力的企業(yè)），如果沒(méi)有供應(yīng)鏈中上、下游企業(yè)的協(xié)作（分包商可以看作是總包商的協(xié)作單位），根本無(wú)法完成工程項(xiàng)目建設(shè)的全部任務(wù)。而從市場(chǎng)需求看，顧客對(duì)企業(yè)能力提出了越來(lái)越高的要求，越來(lái)越多的顧客要求企業(yè)能提供形成建筑產(chǎn)品的全過(guò)程服務(wù)。因此，為滿足顧客需求，這些企業(yè)唯有跨越組織界限，在具有不同核心能力的企業(yè)間開(kāi)展合作，以“虛擬組織”形式來(lái)整合和利用外部資源，從而擴(kuò)展自己滿足顧客需求的能力，進(jìn)行組織管理層面的虛擬建設(shè)。圖中核心企業(yè)可稱為頭腦企業(yè)，是智力、知識(shí)密集型企業(yè)，其技術(shù)先進(jìn)，管理科學(xué)，在供應(yīng)鏈中占據(jù)核心位置；伙伴企業(yè)可稱為軀干企業(yè)，處于供應(yīng)鏈中的其他位置，但能以自己的專業(yè)特長(zhǎng)為項(xiàng)目實(shí)施全過(guò)程貢獻(xiàn)力量，是供應(yīng)鏈中不可缺少的環(huán)節(jié)。（3）虛擬建設(shè)成員可以組成項(xiàng)目聯(lián)營(yíng)體，也可以形成總分包關(guān)系，基于合同契約進(jìn)行合作。為了取得組織管理的成功，應(yīng)綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代管理技術(shù)：如戰(zhàn)略聯(lián)盟、并行工程、企業(yè)流程再造、優(yōu)化方法、供應(yīng)鏈管理、電子商務(wù)等，并利用可視化、VR 等 IT 技術(shù)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目管理的各項(xiàng)職能進(jìn)行集成，增強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中各組織間的溝通和合作，達(dá)到高效進(jìn)行項(xiàng)目管理的目的。（4）對(duì)于具體工程項(xiàng)目實(shí)施，應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、建模，設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，可視化設(shè)計(jì)、施工效果，施工過(guò)程模擬，施工方案可實(shí)施性檢驗(yàn)等，即要進(jìn)行技術(shù)層面的虛擬建設(shè)。這一層面的虛擬建設(shè)建立在現(xiàn)代各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)之上，如：計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)，CAD 技術(shù)，VR 技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，多媒體技術(shù)，各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，以及各種集成技術(shù)等。
　　3 、發(fā)展建議
　　目前我國(guó)建筑業(yè)企業(yè)實(shí)施虛擬建設(shè)的狀況是：初步涉及技術(shù)層面的虛擬建設(shè)，已有應(yīng)用成果報(bào)道；組織管理層面的虛擬建設(shè)處于理論研究的初始階段，未見(jiàn)應(yīng)用成果報(bào)道。形成這一局面的原因是：（1）理論研究重視不夠；（2）與其他行業(yè)相比較，建筑業(yè)利用現(xiàn)代科技成果的步伐緩慢，技術(shù)層面的虛擬建設(shè)急需大力推廣；（3）組織管理層面的虛擬建設(shè)涉及管理、經(jīng)營(yíng)理念，需要增強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期中各組織間的溝通和合作，相對(duì)較難實(shí)施。
　　針對(duì)上述情況，虛擬建設(shè)的實(shí)現(xiàn)可以從技術(shù)層面入手，進(jìn)而過(guò)渡到組織管理層面，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)和管理的集成。短時(shí)期內(nèi)，我國(guó)建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)從技術(shù)層面入手，加大現(xiàn)代科技特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用，推進(jìn)工業(yè)化和信息化；同時(shí)在企業(yè)發(fā)展方面，著力發(fā)展培養(yǎng)核心能力，特別是要學(xué)習(xí)、借鑒先進(jìn)生產(chǎn)和管理的思想方法，不斷提高管理水平。這是企業(yè)發(fā)展的必由之路，也是實(shí)現(xiàn)虛擬建設(shè)的關(guān)鍵所在。