《AUTOMATION IN CONSTRUCTION》:Digital technologies for construction project delay mitigation: mechanism-based and scientometric framework
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•界定了应用于延误缓解的数字技术的范围与边界。•回顾了790项研究,并识别出进度管理流程中的五种功能角色。•综合了主要技术类别的机制、已报告的效果及失效边界。•利用文献计量映射和内容编码揭示研究结构与主题演化。•概述了未来在因果评估、数据互操作性和鲁棒性方面的研究重点。引言进
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界定了应用于延误缓解的数字技术的范围与边界。
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回顾了790项研究,并识别出进度管理流程中的五种功能角色。
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综合了主要技术类别的机制、已报告的效果及失效边界。
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利用文献计量映射和内容编码揭示研究结构与主题演化。
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概述了未来在因果评估、数据互操作性和鲁棒性方面的研究重点。
引言
进度仍是项目绩效的核心维度[1]。为改进进度绩效,数字技术作为延误缓解的潜在工具正日益受到关注[2]。然而,现有研究对于数字技术如何支持建设项目延误缓解的理解仍然碎片化。需要更具整合性的综述来关联延误原因、管理阶段和数字化应用[3]。
用于缓解建设项目延误的数字技术经历了四个累积阶段。2000至2008年间,Koo和Fischer[4]展示了4D CAD在识别进度和施工可行性问题方面的可行性。Chau等人[5]开发了4D施工管理与可视化软件。2009至2015年间,BIM被越来越多地用于整合设计、进度、构件和利益相关者信息,支持协调、碰撞检测和进度更新[6,7]。2016至2020年间,射频识别、物联网、无人机、激光扫描和计算机视觉改善了工地感知与进度跟踪,而机器学习和预测分析则支持了延误风险的早期预警[8,9]。近期的数字孪生研究考察了预制建造中的当前应用与未来路径[10]。建筑专用小型语言模型展示了领域适配、模型规模和数据量如何影响任务表现[11]。多LLM系统增强了施工进度和任务描述,并对生成数据进行了评估[12]。多模态基础模型、软件智能体和具身自主系统进一步将人类指令与工地感知、规划和机器人执行进行整合[13,14]。相应地,延误缓解策略从可视化和协调发展到持续监控、预测性预警、动态重新排程,以及更近期的自动化执行与反馈。这些阶段是累积性的,每一阶段都建立在先前阶段所确立的技术和能力之上。图1总结了这一演化过程。
现有综述为进度风险和管理实践提供了有用的背景知识,但很少将数字技术作为整合系统进行考察或追溯其演化[15]。综述侧重于延误原因、合同问题、管理流程或单一工具[16,17]。在方法论上,综述依赖人工综合和叙述性总结,缺乏对数字技术功能、机制和边界的整合视角。相比之下,单一方法的知识计量研究往往局限于热点、合作模式和主题趋势,在解释数字技术的功能和情境角色方面能力较弱[18]。
本文通过内容分析与知识计量映射相结合的方法应对这些缺口。本文的目标是:(1)识别主要延误原因,分析响应阶段,并按功能对数字技术进行分类;(2)综合这些技术如何缓解建设项目延误,并识别其主要报告效果和失效边界;(3)通过合作分析、共被引分析和关键词分析,映射2000–2025年数据集中具有时间边界的知识结构、主题演化和新兴研究方向;(4)建立两个互补的知识框架,即技术框架和知识计量框架,将延误原因、数字技术功能、机制和研究趋势相联系。
本文的贡献体现在两个方面。第一,阐明了数字技术在响应过程中的定位,它们如何通过不同的缓解机制运作,以及其主要失效边界所在,从而支持实践中数字技术的选择与配置。第二,将数字技术功能分类与合作、共被引和共现的知识计量分析相结合,为数字延误缓解研究提供了结构化视角。
本文其余部分安排如下。第2节回顾既有研究并识别研究缺口。第3节描述研究设计和描述性结果。第4节报告延误原因、响应阶段和数字技术,并分析缓解机制和失效边界。第5节报告知识计量分析。第6节讨论整合框架、研究挑战、未来方向以及与此前综述的对比。第7节总结主要发现、局限性和启示。
章节摘要
文献综述与知识缺口
按照Dudovskiy对综述论文的分类,即整合性、批判性和前沿性,已有的建设项目延误综述在表1中进行了总结。
现有综述分为三类:(1)关于延误原因、冲突和绩效驱动因素的研究[19,20];(2)以管理为重点的关于采购绩效、生产计划和争议解决的综述[15];(3)关于单一数字技术或方法的综述,如基于文本的方法、BIM
数据收集
本研究使用了Web of Science核心合集和Scopus数据库。选择这两个数据库是因为它们在文献计量和综述研究中被广泛使用,并提供了互补的文献覆盖范围,其中Web of Science核心合集有助于识别有影响力的出版物,而Scopus则为工程和应用研究提供了更广泛的覆盖[24]。搜索限定为2000年1月1日至2025年1月1日之间发表的英文期刊论文和综述
内容分析
第4节通过从数字延误缓解的基础出发,到所识别技术的功能、机制、已报告效果和失效边界,综合了已综述的证据。
知识计量网络分析
合作网络、共被引网络和关键词网络结合第4节所识别的数字技术功能和研究缺口进行解读。合作分析展示了谁在构建知识基础,共被引分析识别了其智力基础,关键词分析则追踪了相关研究主题的演化。
讨论
第6节解读了技术和知识计量的发现,评估了方法论的局限性,并概述了相对于此前综述的未来研究方向和贡献。
结论
本文回顾了790篇关于建设项目延误缓解数字技术的期刊论文。内容分析阐明了数字延误管理的基础。延误原因可分为外部、管理、资源、环境和人力五类。延误响应可分为四个响应阶段:预防、预测、检测和缓解。数字技术可分为五种支持这些……
CRediT作者贡献声明
Yishuai Tian:撰写——原始草稿、可视化、软件、数据整理。Yiran Chen:正式分析。Yan Ning:撰写——审阅与编辑、监督、资金获取。
利益冲突声明
作者声明他们不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到国家自然科学基金(批准号72271118、72274034和72301103)以及中国国家社会科学基金青年项目(批准号24CGL110)的资助。
Yishuai Tian|Yiran Chen|Yan Ning