建筑业区块链应用的未来畅想

文 / 王 尧

（作者单位：中国新兴建设开发有限责任公司）

2019年 10月 24日，习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时，强调要把区块链作为核心技术自主创新重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。区块链技术是指一种去中心化的分布式账本数据库。该数据库系统以数据块为单位存储数据，这就是“区块”；按照时间顺序，不同区块之间通过某种算法相连，这就是“链”，两者合起来就是“区块链”。

联盟链被认为是半分散性质的区块链组织架构，通常只对特定的组织或个人节点进行参与权限认证。在公有的区块链中，任何人都可以读取数据或开展操作，对于共识的参与也没有限制，整个链的控制不属于任何人或实体。而在联盟链中，共识和参与是只对于在网络中预先批准的一组节点开放，联盟链的控制权往往不是授予单个实体，而是给到一群特定的被授权组织。因此，联盟链往往拥有区块链固有的安全特性，同时也允许对网络进行更大程度的控制。

目前，联盟链通常与企业相关，往往是多个公司合作利用区块链技术改进业务流程，让我们来畅想区块链如何在一个工程项目的寿命全过程中落地。

前期准备阶段

多数业主只知道自己想要什么样的风格、材料，想找有相关经验的设计方和良好信誉及服务的承包方，那么对于一个非行业相关的业主来说，这很难实现。这时候，区块链可以解决这个难题。

由行业权威机构发起，全体设计和承包企业参与建立建筑行业联盟链，人们和 /或供应商的身份均被安全地记录在区块链中，并且随着时间的推移，还可以用来建立工作或合同的声誉。根据不同的时间戳的数据记录业主可以了解到全部类似公司的详细相关信息。在何时何地完成了什么项目，项目履约情况如何等等。通过智能合约进行自动筛选，比如施工单位必须是特级资质，再比如必须在 3年内进行过类似工程承包施工，加上剔除 5年内出现重大质量事故或大量业主投诉公司，智能合约可以快速完成筛选、提高调查效率。

业主为什么可以信任区块链上的记录？建筑联盟链的全部节点可以由无数家企业及行业监管机构组成。那么，每一次区块数据上传都会受全部企业、机构监督确认并背书，每一次负面问题也都由于竞争和监督关系会被如实记录在链上，全部节点有理由和意愿维护数据真实性和及时性，他是一个去中心化的背书，远远高于企业自证：“我很好，我能行”的信用背书。

如果一个节点（企业）为达到某种目的而做伪证，导致数据不真实该如何处理？区块链上的节点有正式节点和备用节点之分，通过全体节点投票选出得票数最多的有限个节点出任正式节点，由正式节点代理全部节点进行重大事项投票确认。如果正式节点被发现作恶，那其它节点可以集体投票将作恶节点剔除，从备用节点中选取新的节点转正。因此节点作恶会因为可能受到极大损失而降低作恶倾向。

上述原则导致建筑联盟链可以有效解决业主（非业内人士）对于设计、承包乃至材料供应商的信任问题，可以安心、高效地进行下一步建设。

施工建设阶段

1．业主直接分包

通常业主会选择聘请管理公司制作招标文件，将整体工程包给一个总承包公司，一切工作交由总包代理。总承包再进行结构施工、各专业分包，其中涉及分包考察、劳动力询价、材料招标采购等细分工程。总包选定后由管理公司（监理公司）进行管理和监督，最终移交建筑物。其中，业主与总包有一份合同，总包方管理分包、材料商并签订合同，分包进行材料采购签订合同。这种方式有很多优点，但也意味着业主和最终产品之间有很多中间人和不必要开支。以总包为例，总包的工程造价组成是人工费、材料费、机械费、管理费、利润、税金，其中管、利、税为非工程实体所需。那为什么业主会选择实体工程以外的开销，因为他无法或者很难完成驳杂繁琐的各种建设过程控制，总包合同、分包合同、材料合同签订，施工组织，劳动力、机械、材料管理调配，进度、安全、质量管理等，非业内人士很难完成工程实施阶段的种种琐事。

低噪声放大器选用飞利浦的BGA2001，它是一款可应用于低电压情况的单片微波集成放大器，最大电源电压为4.5 V；在1～1.6 GHz频段内，即包含卫星导航信号的工作频段内，增益高达20 dB，噪声系数低至1.3 dB。图2是设计的低噪放电路。

通过区块链，业主可以打破常规传统，直接面对各种供货商和劳动力提供商。

（1）首先身份的验证授权：类似于建筑联盟链，劳动力输出公司、商品出售公司都可以建立细分的行内联盟链，电子 ID的创建使得人们可以共享经过权威机构验证的相关信息。而这些被区块链记录的详尽和真实的数据可以用于工作和合同中信誉的建立。这个身份和信誉系统可以促成并不互相了解和信任的人们发生商业联系。我们可以通过区块数据检索选出合格的劳务公司甚至是劳务班组，并通过区块信息对各种主材供货商进行筛选，同时选定管理和验收人员。因为区块链上的记录不可篡改和连续、长效存在，我们可以对区块的信息予以信任。

（2）过程管理：去除了中间人，必然会增加很多合同和管理工作，业主作为非业内人事，很难进行不同阶段的过程控制，这时候需要通过智能合约建筑合同来解决这个问题。智能合约是运行在区块链上的编程代码，如 if/then。可以举例，如果（if）项目开工，那么（then）支付劳务公司 20%劳务费、支付主材公司 20%材料款项、通知管理和验收人员进驻现场。如果（if）主体完成50%，那么（then）通知验收人员进行验收。如果（if）验收通过，那么（then）支付劳务公司 95%劳务费等等。智能合约可以根据提前制定的详细合约合同规则不受干扰地自动运行。

（3）工程量拆分：那么建筑工程的各道工序业主又该如何面对呢？例如，装修期间，业主需要进行 5000平方米墙面粉刷，根据工期需要将这 5000平方米工作拆分成小的工作块。业主在区块链劳务分包平台上建立一个智能合同，在智能合约区块链上进行招标，能够胜任并确保按期保量完成的班组会进行投标。由业主根据筛选确定中标人，各项合同执行都是通过智能合约。那为什么班组会放弃传统的劳务公司模式来参与区块链上的业主直接分包呢？举例，一个班组接收了 3天完成 1000平米的工作量，他们了解只要完成工作就会触发智能合约进行报验，验收通过就会自动触发合约条款获得报酬，付款将由智能合约授权的银行账户关联，自动支付，免去了劳务公司的管理成本和利润抽成，也杜绝了劳务公司拖欠工人工资的可能。可以相信，班组有主动在更短的时间内完成工作以更快获得报酬的动力。这些业主直接和劳动力签订的合同关系也称为零工经济（Gig Economy是指由工作量小的自由职业者构成的经济领域，他们通常会利用应用程序或网站签订合同），这也是建筑业的发展趋势。不可篡改的区块记录将使那些从事该项建筑工作的人更好地反映和输出他们在职业生涯中所获得的真实经验。

（4）信任：验收人员和施工人员是否会作恶？当然不会，因为本次施工过程会如实上链记录在案，如果本次作恶他将不再被其他业主聘用。

业主直接分包可以通过区块链将建筑全寿命过程在智能合约的帮助下高效完成，可以想象体量较小的建设工程非常适合这种模式。

2．总承包模式

相对复杂的大型工程项目不同于传统的总承包模式，然而总承包单位也同样可以拥抱区块链。

（1）选择合作方：类似于业主通过建筑联盟链选取总承包，总承包对于分包单位和供货商，乃至班组、五金件等小、散项目亦可以通过相关联盟链进行。以新兴的合格分包商、供货商名录为例，长期合作的具备信用的合作企业将进入名录。这也排斥了一部分潜在更加优秀但未曾合作的企业进入合作范围。举个极端情况例子，如国际公司承接了海外项目，我方和合格分包商、供货商在海外施工项目中不适用，我们无奈只能选择将大量工作进行整体转包（增加了中间人成本）。其次，我们在一个陌生的环境中，要对数十家乃至上百家海外公司进行合规性调查和判定非常困难，需要花费大量的人力、物力。有了全球性的联盟链信用平台，有区块链作为背书，我们完全可以和并不互相了解和信任的海外公司发生商业关系。

（2）合同签订和管理：一个工程项目在建设过程中涉及大小合同数百个，包括分包合同、劳务合同、材料采购合同等，合同履行极其繁琐复杂，不同合同在不同时期发起，不同时期结束。合同何时启动、初始拨款、过程监督、中间验收、最终拨款、维修保养、到期保修金返还等，以往都是通过人力进行操作，耗费人力物力较多，且容易出现差错。但是，如果把这些交给区块链智能合约，所有的这些要求和决策通过类似于业主直接分包的 if/then逻辑代码关系（通过基于一系列相互联系的智能合约创建，这些智能合约是在总包和管理人员、承包人、设计人、安装、验收、材料商等团体之间执行运作）来实现。项目合同实施过程通过区块链记录并在链上维护。

以项目初期建设举例，如果工程开工，那么启动劳务分包合同，劳动力进场并预付首次 10%启动资金，启动大宗材料进场合同，支付 20%材料费；如果基础垫层施工完毕，那么启动防水分包合同，防水开始施工。各种相互关联的合同启动和执行全部根据事先制定的规则自动运行，所有资金拨付、材料进场、分包进场等合同履约均由如果条件成立时发起。这种方式，减少人为干扰及失误，降低管理成本，所有过程上传区块链永久记录，也利于竣工结算、成本分析及项目审计。

再例如，总包需要采购海外特种设备，常规模式为通过代理服务商作为中介，资金流动频繁，周期长，效率低。通过区块链智能合约总包可以直接从海外供货商进行采购，因为智能合约可以在交易中为双方提供信任。支付过程可以分成几个阶段，同时债务也可以转移给不同的群体。以机械设备为例，总包可直接向供货商采购设备，当设备离岸时支付首期款项，那么此时债务（责任）就转移给了轮渡公司。当设备到达指定地点时，支付二期款项（又一次转移了债务），这次对象为负责安装的承包人。最后，当设备安装完成并可投入运行时，支付尾款。所有的步骤可以储存在区块链上并且在不需要中间人的情况下提供直接的交易。

使用区块链来自动完成签约流程、订立复杂项目合同可以降低成本、减少人为干预、释放宝贵的资源，并实现项目加速交付。

（3）现场管理：现场管理也可通过私有链智能合约完成。举例，劳务分包中有粉刷工序，如果基层处理验收合格，那么粉刷班组进场开始粉刷作业；如果粉刷工人已经将墙粉刷完毕，那么他提出检查请求；如果负责检查该项工作的人认为质量合格（检查人员将验收情况上传链上，类似隐蔽记录、验收批），那么粉刷工人则可得到酬劳。工人确信完成工序并验收合格即可得到酬劳（自动且不存在包工头扣押可能），这便成为他积极赶工的动力。同时他确信出现质量问题或工期拖延将会产生链上永久不良记录，造成信誉损失，这便提高了工人的责任心。

再比如主体结构施工至二层，如果甲方提出重大变更，需施工方等待（变更内容及发起时间在链上有时间戳），那么总包暂停施工（有时间戳停工期间随时上传误工资料）；如果甲方通知工程可以进行，那么总包恢复施工（有时间戳），这样区块记录又为变更索赔提供依据。

其实工程管理的智能合约类似于工程网络图的自动执行版本，在关键节点、关键工序加入合约自动化执行，前后工序无缝衔接，不同分包、材料商、工种通过智能合约联系在一起，提高运行效率降低人为失误。所有记录根据时间戳排列上链，永久保存，不可更改，也为工程项目的可追溯性提供了高效、可信的依据。

（4）竣工结算：由于工程各项施工工序均在私有链上链记录，通过电子 ID授权可以让甲、乙双方访问链上数据记录，使各种收支更加透明化，减少欺诈和人为过失记录遗失，减少争议。可以相信未来在成本透明化和集成自动化的前提下借助区块链分布式账簿，建筑招投标、生产、结算也可以如工厂内流水线施工一样平稳、高效、安全、低损、无障碍地进行。

竣工保修阶段

各种施工项目种类繁多，保修持续时长不一，原施工人员在竣工后也不易寻找。如果全部建设周期的全过程参与人员都上传链上（类似于终身责任制），通过智能合约管理全部自动化完成。如果住户卫生间出现渗漏，那么本户防水施工人员将会得到消息推送报修；如果该施工人员无法联系或拒绝维修，那么交由指定第三方进行维修并将不良记录上传；如果保修期间内未产生渗漏等质量问题，那么施工人员获得维修抵押金返还。一个良性循环自然而然地通过区块链产生。

对建筑物的任何建设、改造和翻新都记录在链上，形成完整的账本记录。如果业主将建筑出售，整个资源库都可以移交给新业主。也就是说，新业主会得到一份有关建筑物身上所发生一切的完整、详细的分类账目，那业主不会有什么后顾之忧，既解决了信任问题又提高了效率。

区块链时代已经离我们越来越近，虽然建筑行业距离大规模的整合区块链仍然还很远，但区块链的巨大潜力正在吸引着投资商们。国家大力推行区块链建设乃至央行领先全球推出先进的数字货币都代表着国家引导着行业发展趋势。

当前，制约建筑业飞速前进的主要矛盾来自传统僵化的老旧结构，而非总量。也就是供给与需求的不匹配、不协调和不平衡。出于降本增效目的，业主需求快速、高效、灵活的小班组零工作业，而最容易得到的却是大规模、集团化的总承包服务。建筑企业需要开放、包容、稳定、可信的合作商，而现实大部分精力却要去筛选、培养并与合作商建立信任。利用区块链技术优势可以有效地进行供给与需求的结构性调整。在经济发展新常态下，通过新技术、新方法、新思想进行供给侧结构性改革是一种趋势。如何充分发挥区块链优势对薄弱的供给结构进行定点精准打击是值得我们建筑人思考的方向。

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2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调，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，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。

习近平总书记指出：区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域，我国在区块链领域拥有良好基础，要加快推动区块链技术和产业创新发展，积极推进区块链和经济社会融合发展；要加快产业发展，发挥好市场优势，进一步打通创新链、应用链、价值链；要构建区块链产业生态，加快区块链和人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术的深度融合，推动集成创新和融合应用；要推动区块链和实体经济深度融合，解决中小企业贷款融资难、银行风控难、部门监管难等问题；要利用区块链技术探索数字经济模式创新，为打造便捷高效、公平竞争、稳定透明的营商环境提供动力，为推进供给侧结构性改革、实现各行业供需有效对接提供服务，为加快新旧动能接续转换、推动经济高质量发展提供支撑；要利用区块链技术促进城市间在信息、资金、人才、征信等方面更大规模的互联互通，保障生产要素在区域内有序高效流动。