区块链在建筑工程项目管理中的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第6期   作者:陈首龙
[导读] 区块链技术可能成为继蒸汽机革命、信息技术革命之后的又一次颠覆式创新
        陈首龙
        天津中储恒盛置业有限公司  300100
        
        摘要:区块链技术可能成为继蒸汽机革命、信息技术革命之后的又一次颠覆式创新,2019年被国家纳入国家发展战略。区块链与建筑工程领域的结合已是势在必行,对于提升管理水平、智能化、施工效率、信任机制,减少人为主观影响有着重要意义。
        关键词:区块链;建筑工程;九大管理体系
        前言
        区块链是具有集成创新的IT技术,习近平总书记指出“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口……加快推动区块链技术和产业创新发展。”在此号召下,区块链在各个行业迅速应用。
        在建筑领域,也开启了不少尝试和探索,但研究文献还比较少,截止2021年4月18日,通过CNKI检索“区块链+建筑工程”仅有十余篇论文,区块链在建筑工程领域的应用研究还需加快步伐,从理论上和实践上,尽快形成可操作的模式并产生实际价值。
        1区块链的概念及特性
        区块链是一种将数据区块有序连接,并以密码学方式保证其不可篡改、不可伪造的分布式账本(数据库)技术。其本质上是一个去中心化的分布式账本,具有透明性、安全性、可信性、不可篡改、去中心化的特点。区块链每个区块都是由数据记录、当前区块的根哈希1、前一区块的根哈希 2和时间戳等其他相关信息组成。通过哈希算法,结合时间戳、签名等信息形成区块数据库。不同的区块数据库形成一个连续、关联的分布式数据库系统。它是一种数据不能被篡改的单向密码机制,这种算法从根本上保证了数据的不可篡改、不可逆、安全性,上述特性使得区块链具备了不同于现行信任机制、管控模式,可以提升整体信任度,再通过与智能化技术、物联网技术、云计算和大数据挖掘等技术的整合,形成智能合约,区块链系统可以大幅提升智能化和自动化水平,实现辅助决策,降低运营成本、减少信任危机。其工作原理和开放性也使得它可以应用到各行各业中,将对人类社会和经济发展方式产生深远的影响。
        2区块链在建筑管理中的应用
        建筑工程正逐步向信息化、模块化发展,这为区块链的应用奠定了基础。依据PMI的项目管理知识体系,项目管理由九大管理模块组成:范围、时间、费用、质量、人力资源、风险、沟通、采购、综合管理。区块链的应用可以基于这九大模块进行探索。

        2.1区块链技术在综合管理中的应用
        综合管理主要是生产要素的规划、安全和文明施工的管理以及现场行政管理、监督监理等职能。区块链技术在评估、监督方面有着高信任度、主动示警的优势:
1.根据生产要素规划,定期对生产要素进行标准化的检查和评估,判断人、机、料、资金的实际投入情况是否符合规划,并将结果形成电子考评记录,录入区块链系统。依据事先输入和制定的规划及智能合约,系统自动生成对比报告并可以自动预警,用于辅助决策。同时,鉴于区块链不可更改、公开性,因而过程记录可用于变更、结算、审计的依据,避免过程鉴证资料的伪造及缺失。
2.安全小组定期依据安全检查表进行安全及文明施工的检查,并形成电子记录,进入区块链安全控制模块,区块链根据预设的安全控制标准,自动对照评分,判断安全形势,并自动对超标违规行为进行示警,自动发出停工通知、扣款乃至停付等管控措施。同时,可以通过区块链减少内外职能机构的检查和评定,减少安全专项检查的频次和投入。
        2.2 区块链技术在范围管理中的应用
1. 区块链在设计中的应用:建筑工程的范围通常是依据一系列规划图、方案图、施工图来界定的。现行管理模式中,设计图的传递、变更经常出现管理偏差,带来或大或小的损失和影响。通常,70%的成本偏差是图纸质量造成。区块链从设计审核、发布再到变更,全流程上链,可以提高图纸审核严谨性,改善传递效率和变更管理。结合BIM技术的应用,系统可以自行对比设计参数的偏差,自动查找建筑、结构和管线图的冲突,自动生成错误提示,减少设计错误。同时,通过区块链的发布技术,会明确图纸签发、审核的流程,具有不可篡改的特性,避免签发过程争议。更重要的是,通过区块链发布的电子版设计图,可以省去大量的印刷和传递,使得政府各部门、建设单位、施工单位、分包单位等能看到同一份图及变更,从而有效避免信息不对称、图纸传接错漏。同理,对于变更发布,借助区块链系统,及时、不可逆性、公开性可以保证施工方第一时间接到,减少返工,减少签证争议。
2. 区块链在资料管理的应用:建筑工程资料往往堆积如山,查阅困难,伪造容易,如果借助区块链,就可以实现资料填报电子化、签名防伪化、报告自动生成,过程检查和资料可以随时录入区块链系统,实时共享,而且不可篡改,可以大幅减少验收环节的程序,验收过程基本可以实现自动判断、自动审批、自动转入档案馆等,在资料可信度上也会大幅提升。
        2.3 区块链技术在进度管理中的应用
        在资源匹配的前提下,进度管理最重要的是工序的合理穿插。施工组织衔接越合理,则进度越顺畅。区块链因其可信任、公开透明可以用来组织工序衔接。通常,各工序交接应有交接检,通过将各交接检程序化、标准化,提前输入区块链智能合约模块,然后在施工中,要求工长、施工班组负责人配备PDA设备,随时根据工序进展扫描、录入工序完成情况,区块链系统会自动发布工序进展情况至其他工序负责人、物资管理部门等,并通过对比预警工序衔接、延迟等,可以辅助优化进度。而且工序完成情况纳入区块链中不可篡改,可以有效避免线下施工中的互相推诿、扯皮情况。随着区块链各模块智能化的发展,进度模块系统通过与成本、合同等模块互联,通过智能分析、自动订单、主动通知、智能预警等功能,结合智能合约管控,实现进度、成本、收付款、签证的一体化智能决策辅助。
        2.4 区块链技术在费用管理中的应用
        1. 在成本管理中的应用:现有成本管理模式主要利用清单计价管理模式,清单计价、重计量、一审、二审、决算审计等,耗时巨大且争议频出。另外,过程造价资料往往汗牛充栋,容易发生丢失、伪造等,电子资料的存储也是分散在各个岗位的电脑里。如果通过区块链将这些系统连接起来,将清单模块和过程资料全程上链,则存储分散于各认证存储设备中,不可篡改,不会丢失,同时,变更洽商区块链化,可以极大解决及时性、虚假、签字难等老大难问题。当区块链将智能合约开发的越完善,其自动链接清单、造价、签证等能力越完善,这可以打通造价管理的各环节的闭塞,从本质上形成一个智能集成系统,实现造价分析、核算、控制、辅助控制的自动化。
        2. 在收付款管理中的应用:建筑工程中拖欠款情况非常普遍。收付款管理具有随意性、主观性、不透明等问题。在区块链管理模式下,所有合同电子化,付款节点与进度节点连接,到达付款条件,系统自动生成各类申请单、审批单,能够依据合同全面自动响应所有建设单位、总包单位、分包单位的付款管理。这样避免了大量的烦琐流程和人为影响。如果建立工程专用共享账户的前提下,建设单位根据资金预算按期将全额工程款打入共享账户,在区块链智能合约管理系统下,自动依据相关合同或协议的付款条件,自动转入总包、分包单位,并于税务系统相连,完成税票开具,那么,收支款管理流程将极大简化、程序化,欠薪问题将大幅减少。
2.5区块链技术在质量管理中的应用
        类似安全管理的应用思路,质量小组定期依据质量规划及规范表格进行质量检查,并形成电子记录,进入区块链质量控制模块,区块链根据预设的质量控制标准,自动对照评分,判断质量状况,将现行三级验收融入区块链系统,并自动对质量问题进行示警,甚至发出停工整改通知、罚款等。
2.6区块链技术在采购管理中的应用
        区块链的可信任性、公开性、智能化可极大的应用于招采管理、物资采购、供应链管理以及合同管理中。
        1. 招采管理的应用:招投标领域经常存在运行不规范、资源不充分甚至暗箱操作等问题,现行招投标规则通常耗时、监管成本高,如采用区块链,将招采全程上链,通过共享的分布式账本,将招标人、投标人、招标代理、主管部门、专家库及第三方等信息共享,通过智能合约的编制,自动筛选合格的投标人、专家等,避免线下暗箱操作,增强过程公信力,评标过程中评分规则和评分结果即时上线,避免人为干扰,整个招标入围、评定标过程全链公开透明。同时招标完成即时生产合同,双方不得再因条款问题进行争议,招标公告即可以认为盖章生效的依据,这样极大缩短中标过程,保证履约及时顺利。将此环节通过与支付款、进度管理模块对接,可全程实现智能化履约管控。
        2. 物资采购的应用:在完成招采工作后,实际物资采购的管控对工程进度及质量有着极大的影响。传统的方式,物资采购过程中的仓储、物流、装卸、抽样检验、实验、支付等都是独立的,取决于各环节责任制度的完善程度。有了区块链,全过程上链,所有物资从出厂到现场,全过程录入区块链,每个环节可追踪,数量、型号等关键数据不可篡改,全链公开,规避许多物资申报不及时、丢失错漏、换货、次品争议等问题。同时,通过物资采购区块链系统与进度管理系统对接,可以依据事先约定的规则,形成智能合约,实现自动派单、下单、供货及支付、结算,对于现行传统模式将是颠覆式的创新。
        3. 合同管理的应用: 建筑工程合同繁多,大到总包合同,小到分包及专项采购合同,各项目都有专职的合约员费事费力的进行各类统计、监控、提单。在应用区块链后,合同全部上链,不会过程丢失、出错,全过程实现自动对接,经与进度系统、成本系统、支付系统的对接,可以实现全链智能合同管理,合同管理不再是一个瓶颈。
        2.7 区块链技术在风险管理中的应用
        在区块链模式下,风险管控基本实现智能化。安全风险、质量风险、进度风险、成本风险、支付风险等,完成可以通过自身分析发出异常预警,关键风险报告会及时传送到建设方、施工方及监理单位。甚至通过系统设置,对于关键风险发生时,自动关闭物资采购、支付等系统,督促各方完成整改后方能开启。区块链风控系统避免人为失误、失职带来的影响,将各类风险保持在可控状态。
2.7区块链技术在人力资源管理中的应用
        工程建设中人员素质是项目成败的关键。无论是项目经理还是技术人员乃至质检、安全人员,对项目都有着决定性的影响。因此,人力资源的匹配是项目的保证。通过区块链打造,所有从业人员信息上链,包括个人技能、素质、过往业绩、信誉评价等,打造人才资源库,招聘时依据智能合约,实现人员自动筛选,避开猎聘平台,同时可以有效避免简历造假、诚信不足等,使企业能够及时找到合适的人员,有效降低招聘风险。同样,内部选派也是可以通过打造内部人才库,通过区块链实现智能筛选。
        同时,在履职过程中,根据绩效考评结果上链,即可作为激励机制的一部分,也可以主动分析员工优缺点,形成适岗情况报告,生成个人培养计划,指导企业形成用人、育人是良性循环。
        2.9 区块链技术在沟通管理中的应用
        建筑工程项目大量的工作是沟通。信息流转、冲突调整、信息发布、信息管存,都需要大量的时间精力来处理。在区块链模式下,这些基础性的沟通工作完成可以通过区块链发布,对各类冲突、风险区块链会自动识别并预警,这样,管理者的主要精力用来解决问题,而不会由于沟通能力及疏忽造成信息不对称影响建设,大大提升项目整体沟通管理的能力。
        依据上述分析,可以构建建筑工程区块链应用模型如下图2:
        
        
(图2)建筑工程领域区块链应用模型
        结束语
        综合上述,区块链技术可以在建筑工程管理的各个模块发挥其可信、公开、降费增效及智能化辅助管理等优势,对传统管理模式将是颠覆的改变。但鉴于区块链技术还处于婴儿期,自身也存在硬件及系统投入大、三元悖论、能耗大、大规模交易处理抗压能力不足、相关法律法规建管不足等问题。对于建筑工程而言,要充分发挥区块链的优势,需要全模块开发应用并实现互连,这样才能充分发挥智能化、自动化的优势。其核心是智能合约的开发和编制。从行业角度看,谁来统筹、引领区块链的基础设施和行业规则建立?从投资角度来看,初期区块链建设在硬件、软件、人员方面都需要大量重构,会造成一系列的成本激增,谁来承担这部分巨大投资?可以想象,区块链应用将是一个漫长而艰难的过程。但是,区块链就是一双翅膀,如何尽快插上这双翅膀,以便飞的更高更远,需要国家、行业、企业及第三方都共同努力践行。


参考文献:
[1]王元地,李粒,胡谍.区块链研究综述,区块链研究综述[J].中国矿业大学学报(社会科学版),2018(3)
[2]袁勇,王飞跃.区块链理论与方法[M].清华大学出版社,2019.
[3]曹文岩,李明柱,王婉,刘文东,高扬.区块链与施工管理相结合的应用展望[J].现代商贸工业,2019(18):91-92.
[4]张仲华,王静贻等,区块链技术在建筑工程领域中的应用研究,施工技术?2020?第49卷?第6期?P1-5??1002-8498
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