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摘要：由于建筑項目日益復(fù)雜化，人們越來越重視新技術(shù)在建筑工程項目中的整合與運用；但在采用創(chuàng)新技術(shù)方面，建筑行業(yè)比大多數(shù)行業(yè)更落后。文中通過對區(qū)塊鏈概念及其特性的剖析，探討了區(qū)塊鏈技術(shù)在信息管理、建筑項目管理、建筑信息模型與區(qū)塊鏈技術(shù)的融合、智能建筑合約等方面的應(yīng)用潛力。最終得出利用區(qū)塊鏈去中心化、不可改變的特點可以很好地應(yīng)對建筑行業(yè)當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，并有可能改變建筑工程項目管理這個行業(yè)。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；建筑業(yè)；建筑工程；項目管理；數(shù)字化；信息

0引言

近年來，建筑新結(jié)構(gòu)和綜合系統(tǒng)的復(fù)雜化已成為大型結(jié)構(gòu)項目的一個顯著特點，設(shè)計的復(fù)雜性需要建筑行業(yè)對性能需求重新進(jìn)行思考。隨著技術(shù)發(fā)展速度呈指數(shù)級增長，作為建筑工程項目的管理者必須學(xué)會通過采用新的實踐和技術(shù)來適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。目前，區(qū)塊鏈就是這樣一種技術(shù)，在金融、征信、政務(wù)、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面進(jìn)行了探索利用[1-3]。盡管它在多個行業(yè)中獲得了良好的發(fā)展勢頭，但為了充分理解其在建筑行業(yè)中的潛力，還需進(jìn)行更深入的研究。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在全球各行各業(yè)工作流程中的實施都受到了廣泛的關(guān)注。但截至目前，建筑行業(yè)在區(qū)塊鏈的實現(xiàn)方面進(jìn)展緩慢。據(jù)估計，與其他行業(yè)相比，建筑行業(yè)的工作效率在過去五十年中只提升了一半。建筑工程項目經(jīng)常受到一系列項目執(zhí)行問題的困擾，特別是協(xié)作、信任、透明度和監(jiān)管的問題。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑工程項目管理中的應(yīng)用還處于起步階段，因此探討其在實際建筑工程項目管理中的應(yīng)用具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1區(qū)塊鏈概述

區(qū)塊鏈的核心可描述為由按時間順序排列的“區(qū)塊”組成的一個鏈?zhǔn)綌?shù)字賬本，其中每個新區(qū)塊都是網(wǎng)絡(luò)活動的記錄并被添加到現(xiàn)有區(qū)塊鏈的末端。因此，區(qū)塊鏈的基本單位是涉及一個或多個實體的單一交易，這可能是一個支付過程，也可能是一個信息轉(zhuǎn)移的過程[4-5]。區(qū)塊鏈中的每個區(qū)塊都可以定義為一個加密的信息，這些信息被存儲、打上時間戳，同時自動分發(fā)到多個服務(wù)器，并將多筆交易合并成一個區(qū)塊，區(qū)塊由網(wǎng)絡(luò)參與者或“礦工”驗證，它們部署計算資源、相互競爭，以創(chuàng)建下一個區(qū)塊。如果一個區(qū)塊被成功驗證，它便會被附加到以前的鏈上，因此被稱為區(qū)塊鏈[6]。由于區(qū)塊鏈上的交易是按時間順序連接的，所以數(shù)據(jù)一旦被驗證便不能更改；并且該鏈越長，越難對之前的區(qū)塊進(jìn)行修改，相對應(yīng)數(shù)據(jù)的信任度越高。此外，區(qū)塊鏈在去中心化的網(wǎng)絡(luò)上運行，在公共區(qū)塊鏈中驗證交易和添加區(qū)塊的過程是完全分布式的，這便消除了對第三方中介的需求，消除了各類價值交換中可能出現(xiàn)的成本、風(fēng)險、信息和控制等方面的摩擦。綜上，區(qū)塊鏈技術(shù)具有不可篡改、公開透明、去中心化、安全性等特點[7]，而建筑行業(yè)中區(qū)塊鏈的應(yīng)用也正是基于這些特性。

2當(dāng)前的區(qū)塊鏈應(yīng)用

區(qū)塊鏈?zhǔn)紫缺?a href="http://www.708fbnwa.cn/article/185534.html" target="_blank">運用于金融技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到其他工業(yè)部門，特別是供應(yīng)鏈管理應(yīng)用。金融科技中已實際報道過很多實際應(yīng)用案例，例如數(shù)字貨幣（比特幣、Ethereum等）中的區(qū)塊鏈。

2.1自動化文書處理

自動化文書在貿(mào)易流動中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，將冷藏貨物從東非運到歐洲，需要大約30個人和組織的蓋章和批準(zhǔn)，這些人和組織必須在200多個場合相互交流，在每一次互動中文件都有可能受到不同程度的不公平對待。而在實際文書處理中，與貿(mào)易相關(guān)的文書處理成本約為實際運輸成本的15%～50%。為了解決這些效率低下的問題，實現(xiàn)紙質(zhì)記錄的數(shù)字化，2015年IBM和Maersk經(jīng)過聯(lián)合調(diào)查和研究，最終確定了命名為“Tradelens”的區(qū)塊鏈解決方案，以此來連接托運人、承運人、港口和海關(guān)的龐大全球網(wǎng)絡(luò)。在這些試點中，每一個批準(zhǔn)的相關(guān)文件都有區(qū)塊鏈的影子，這意味著傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)沒有被取代，而是得到了增強(qiáng)，但供應(yīng)鏈中大量的文書工作卻阻礙了所有種類的貿(mào)易流動，這表明區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€有前途的領(lǐng)域。

2.2可追溯性

使用當(dāng)前的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)，零售商和公共衛(wèi)生監(jiān)管部門很難確定食源性疾病爆發(fā)的源頭，這意味著可能需要更多的時間來追蹤受污染食材的來源以及它們被運送的地點。為了方便追蹤食品的原產(chǎn)地點，沃爾瑪與IBM合作，通過上位區(qū)塊鏈賬本追蹤食品的動向，在這個新系統(tǒng)中農(nóng)場產(chǎn)地、批號、工廠數(shù)據(jù)、到期日期和運輸細(xì)節(jié)等數(shù)據(jù)都被寫在區(qū)塊鏈上，并立即向所有網(wǎng)絡(luò)成員開放。如果在其中一條區(qū)塊鏈增強(qiáng)的供應(yīng)鏈內(nèi)爆發(fā)食源性疾病，通過這些數(shù)據(jù)能夠在幾秒鐘內(nèi)追蹤到產(chǎn)地。此外，沃爾瑪認(rèn)為區(qū)塊鏈還可以減少食品浪費，因為新獲得的數(shù)據(jù)被用作優(yōu)化訂單數(shù)量的參數(shù)。與此同時，區(qū)塊鏈技術(shù)還在提高交易效率、保證交易公平等方面有廣泛的應(yīng)用。

3區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用

建筑項目的實施是一個高度規(guī)范的過程。近年來，各國政府均針對建筑項目實施了一系列規(guī)范和條例，并為項目中的各種要素規(guī)定了最低實施標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)需要個人和權(quán)威機(jī)構(gòu)的聯(lián)合認(rèn)證和批準(zhǔn)。同時，也暴露出建筑行業(yè)內(nèi)很常見的信任問題，這種信任沖突的產(chǎn)生是由于項目的高度復(fù)雜性、風(fēng)險性和不確定性造成的。由此可見，信任和透明度正在成為施工管理者面臨的巨大挑戰(zhàn)。

3.1信息管理

近幾年，區(qū)塊鏈的潛力在建筑行業(yè)得到了廣泛關(guān)注，能夠為建筑行業(yè)的信息管理問題提供有效的解決方案。在過去，建筑過程在一定程度上是分散的，企業(yè)要么專攻信息流程，要么專攻材料流程。信息流程由一連串的紙質(zhì)文檔和人們以緊密合作的方式創(chuàng)建，然后再通過整理與合并成為大型的完整文檔，但存在的問題是信息的共享并不頻繁。如今，數(shù)字技術(shù)使施工過程進(jìn)一步碎片化，數(shù)字化溝通導(dǎo)致公司規(guī)模越來越小，跨越組織和法律邊界的信息交流更加頻繁?，F(xiàn)在規(guī)劃和設(shè)計過程幾乎完全數(shù)字化，信息以數(shù)字格式共享。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑領(lǐng)域的使用案例有維護(hù)數(shù)字財產(chǎn)記錄、時間戳行為或交易、多簽名交易等。

3.2建筑項目管理

區(qū)塊鏈可以為建筑項目生命周期各個階段的信息管理提供可靠的基礎(chǔ)保障。如建筑管理的數(shù)字化，即“建筑4.0”，指的是建筑行業(yè)內(nèi)正在進(jìn)行的工作實踐數(shù)字化。在這里，數(shù)字技術(shù)從本質(zhì)上改變了工作流程的基本原理，其重要性在整個建筑行業(yè)得到了認(rèn)可。德國工商協(xié)會指出，93%的建筑公司認(rèn)為數(shù)字技術(shù)將很快被整合到他們的每一個工作流程中，雖然這對“建筑4.0”的認(rèn)識有所提高，但企業(yè)仍在努力理解其實施背后的原理。為了理解建筑業(yè)數(shù)字化的潛力，國外研究者確定了4個關(guān)鍵指標(biāo)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、自動化、連接性和數(shù)字訪問[8]。這些關(guān)鍵指標(biāo)具有高度的通用性，可以實施在建筑的任何領(lǐng)域，特別是在物流、采購和生產(chǎn)方面。但由于人們對其實施缺乏認(rèn)識和理解，在建筑企業(yè)中數(shù)字化程度非常低，因此建筑企業(yè)必須了解如何實施這些新技術(shù)。

3.3建筑信息模型與區(qū)塊鏈技術(shù)的融合

BIM是一種基于3D模型的智能流程，它不僅為建筑、工程和施工專業(yè)人員提供了極大的便利，同時還有助于更加高效地進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理建筑。BIM技術(shù)正因它的協(xié)作特點和建立數(shù)據(jù)共享的方法在徹底改變建筑過程。但從法律的角度看，輸入到BIM的大量信息都具有相關(guān)性，因此可以說BIM也是指對具有法律意義的信息進(jìn)行管理。針對此問題，有人提出法律和安全問題是BIM采用的主要障礙。目前，國外一些公司正在開發(fā)一個基于區(qū)塊鏈的解決方案，該方案要將BIM革新為一個具有法律約束力的協(xié)作平臺。這個平臺的最終目的是創(chuàng)建一個去中心化的BIM版本，它旨在將分布式賬本技術(shù)整合到BIM流程、工具和數(shù)據(jù)中。如今已經(jīng)在三維數(shù)字建模以及與項目管理、建筑控制、保險和支付相關(guān)的正式且具有法律約束力的紙質(zhì)流程之間建立了聯(lián)系。從交易的角度來看，BIM的區(qū)塊鏈不同于傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈應(yīng)用，如比特幣。比特幣涉及數(shù)十億個1千字節(jié)的交易，而BIM的區(qū)塊鏈則由數(shù)百個千兆字節(jié)的交易組成?！癇IM交易區(qū)塊鏈”將區(qū)塊鏈的去中心化、不可改變的特性充分整合在BIM服務(wù)器中，而且區(qū)塊鏈方案內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)量明顯大于當(dāng)前的BIM方案，這便使得信息共享量大大增加。同時，運用區(qū)塊鏈技術(shù)可以使擁有者和后來者均無法刪除或篡改曾經(jīng)做過的任何記錄，也使得項目更加透明，避免了合同糾紛等問題[9]。

3.4智能建筑合約

區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑施工管理中的其他方向也有實施的潛力，如智能合約。建筑行業(yè)的大部分糾紛均由支付、風(fēng)險、責(zé)任和合約演變而來。智能合約被描述為“一種執(zhí)行合同條款的計算機(jī)化交易協(xié)議”，是一種位于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)賬本上的計算機(jī)程序，具有驅(qū)動、可運行和可復(fù)制的特點[10]。它的實施過程可以理解為將合同條款轉(zhuǎn)化為代碼，并將代碼輸入軟件中自動執(zhí)行而不需要中間人。智能合約技術(shù)可以通過消除律師等中間人的需求，建立信任和透明度來影響建筑業(yè)。

4結(jié)語

本文全面剖析了建筑行業(yè)內(nèi)工作流程的數(shù)字化。通過分析區(qū)塊鏈技術(shù)的基本原理，對區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑業(yè)工作流程中的潛在影響進(jìn)行了概念化的分析。針對目前建筑行業(yè)面臨著大量的問題，特別是圍繞效率、信任、透明度和監(jiān)管，提出利用區(qū)塊鏈的去中心化和不可改變的特點來應(yīng)對挑戰(zhàn)。目前，建筑行業(yè)在行業(yè)轉(zhuǎn)型方面已經(jīng)落后，通過在工作流程中實施區(qū)塊鏈技術(shù)，“建筑4.0”不僅是可行的，而且有可能改變這個行業(yè)。

作者：張振華 單位：蘭州交通大學(xué) 建筑與城市規(guī)劃學(xué)院