建筑经济
CONSTRUCTION ECONOMY
第 42 卷第 3 期2021 年 3 月
Vol.42 No.3Mar. 2021
摘要：从建设项目数据不透明问题的现状出发，结合“穿透”理念和区块链的技术优势，研究建设单位视角下基于区块链的建设项目数据穿透模式和实现路径。然后提出从组织穿透、过程穿透和行为穿透三个维度进行建设项目的数据穿透，并分别论述区块链如何帮助实现建设项目三维度穿透机制。最后通过案例探讨区块链带来的建设项目价值的提升。关键词：建设工程；区块链；穿透；机制
中图分类号：TU723 文献标识码：A 文章编号：1002-851X （2021）03-0032-05DOI ：10.ki.1002-851x.202103032
[引用本文] 毛超，苏涛.基于区块链的建设项目数据穿透机制研究[J].建筑经济，2021，42（3）：32-36.
Rearch on Data Look-through Mechanism of Construction Project Bad on Blockchain
MAO Chao ，SU Tao
（Chongqing University ，Chongqing 400045，China ）
Abstract ：
Starting from the current situation of data opacity of construction projects ，combined with the concept of “look-through ” and the technical advantages of blockchain ，this paper studies the data penetration mode and implementation path of construction projects bad on blockchain from the perspective of construction units. Then ，propos data penetration of construction projects from three dimensions of organization penetration ，process penetration and behavior penetration ，and discuss how blockchain helps to realize three-dimensional penetration mechanism of construction projects. Finally ，through cas study ，discuss the value improvement of construction projects brought by blockchain.
Keywords ：
construction project ；blockchain ；look-through ；mechanism 1 引 言
根据中国建筑业协会统计的数据显示，中国建筑业产值利润率长期稳定在3.5%左右，只有中国工业产值利润率均值6%-7%的一半左右，并且已经由2016年的3.61%逐年下降到了2019年的3.37%。有业内
专家提出建筑业数据不透明、数据孤岛等问题成为制约建筑业可持续健康发展的一大障碍，应用数字技术提高行业数据透明度势在必行。数字技术在推动行业数据整合、行业创
新发展外，还可以有效解决建筑领域面临的管理粗放、利润率低、产能效率低下、市场环节不透明等因素的干扰。运用数字技术实现行业数据的“透明化”，目前在建筑业得到关注。为了完全有效地实现建设项目数据的透明化，有必要建立建设项目穿透机制，对围绕一个建设项目产生的数据进行穿透管理。
穿透管理最先应用在金融行业，目的是提升市场透明度，核心原则是实质重于形式，实现路径主要是对主体穿透、对产品属性穿透和对层级穿透。实现穿透的路径主要有两种方式，一种是从制度改革着手，另一种是从运用新技术着手。在金融领域穿透式管理实现方式研究上，已有不少学者关注到了区块链这种新技术。在实践中，建筑业内的一些企业和专家已经开始注重将穿透理念应用在施工现场的管理中，例如什么单机手游好玩
对人员安全的管理、对建筑材
*基金项目：国家社科基金一般项目（19BGL278）；国家社科基金一
般项目（16BGL038）；重庆大学科研后备拔尖人才项目
作者简介：毛超，女，生于1982年，贵州贵阳人，教授，研究方向：智慧
城市、智能建造。
收稿日期：2020-09-18
基于区块链的建设项目数据穿透机制研究
*
毛超，苏涛
（重庆大学，重庆 400045）
第 42 卷 第 3 期33
毛超，等基于区块链的建设项目数据穿透机制研究
料质量的管理等。但是这些研究更多的将关注重点放在了管理方法上，忽略了新技术对穿透管控的变革作用。本文尝试运用穿透理念与区块链深度融合来打通建设项目全过程的数据管理，提出基于区块链的建设项目数据穿透机制，从而实现建设项目数据透明化。
2 建设项目“三位一体”穿透框架
建设项目集成管理强调的是整体优化、一站式服务、全方位服务，而“穿透”更强调项目信息数据的透明化，从而更容易实现对整个建设项目的监督控制。结合建设项目集成管理的相关研究，本文提出在“穿透”理念下建设项目的组织穿透、过程穿透、行为穿透。建设项目“三位一体”穿透框架如图1所示，对项目全流程中参与方的穿透管控是组织穿透、对项目全流程中产生的各种工程数据的穿透管控是过程穿透、对项目全参与方人员行为活动的穿透管控是行为穿透，因此三个维度的穿透既相互区别又相互联系，统一于建设项目“三位一体”穿透框架中。
（1）组织穿透
围绕一个建设项目产生的组织关系一般包括三个层次：内部关系、近外层关系和远外层关系，其中近外层关系指的是由直接或间接合同约束的组织关系，它是建设项目组织管理的重点。组织穿透的重点就是对与建设单位具有直接或间接合同关系的参与方进行管控，包括承包商、供应商、分包商、监理方、设计方等，组织穿透的内容包括各个参与方之间基于分工的协作、基于供求关系的协调以及相互之间的协作配合，组织穿透要解决建设项目各参与方之间信息交流及时性、可靠性和全面性的问题。例如，从招投标阶段开始，经过施工准备、施工中的检查与验收、工程变更、进度协调、竣工验收等阶段，建设单位、监理方与承包商三者之间的关系非常密切，组织穿透可以帮助建设单位提升各主体之间业务交互、信息共享的水平。
（2）过程穿透
建设项目的物化过程是连续的，并持续地产生工程数据，过程穿透的重点是将全生命周期内围绕建设项目产生的各个阶段、各个环节的工程数据被历史性地真实记录下来并保存，形成一个建设项目数据“账目”，可以在建设项目全流程中查询有关建设项目的关键数据信息。此外，在全过程中上个阶段的数据积累还可以为下个阶段的工作提供准确的项目信息，在时间维度上实现工程项目数据的透明化，从而实现过程穿透。例如，一个建设项目中在设计阶段形成的设计文件一般在是施工阶段会经历变更，最后这些文件在竣工验收阶段都要使用，过程穿透确保了设计文件在建设项目全流程中发生的变化都是真实透明的，对文件的流转路径可以有效记录，从而保证过程管控的实现。
（3）行为穿透
在建设项目的全生命周期中，建设项目参与方的人员会基于工作过程产生行为活动信息。由于“人”是一个建设项目最需要关注的因素，建设项目行为穿透的重点是明确建设项目参与人员的具体行为信息，通过行为穿透达到对“人”管控的目标。通过行为穿透，真正实现建设项目管理下沉到每一个参与人员，做到凡事有据可查、凡事有人负责，有效解决诸如违法转包、资金挪用、滥用变更等建设项目管控难题。例如针对建设项目资金使用行为的穿透管控：每一笔资金的具体流向能够真实记录，尤其是每个参与人员使用资金的行为，责任明确到人，统一监管所有与工程建设相关的资金使用行为。
3 构建基于区块链的建设项目数据穿透架构上文构建的建设项目“三位一体”穿透框架明确了建设项目
的三维穿透路径。区块链的技术优势能够真实记录全参与方（参与实体层）、全流程（项目流程层）和全行为活动（行为活动层）中的数据，使建设项目在组织、过程和行为三个维度上做到数据真实透明，最终实现建设项目“三位一体”的穿透理念。
3.1 区块链与穿透理念的结合
（1）区块链原理
区块链是点对点的数字化的分布式账本，记录了对等网络中发生的所有交易，
信息不可篡改只能附加，图1 建设项目“三位一体”穿透框架
建 筑 经 济2021年
34这是一个相互连接、不断扩大的记录清单，安全地存储在多个相互关联的系统中，网络没有单点漏洞。同时，区块链密码安全、特权专属，每个“块”通过数字签名独特地连接到前面的“块”，只能通过点对点的用户协议来更新。区块链数据架构一般包括区块头和区块体，区块头包括版本号、上一区块地址、当前区块时间戳、Merkle 根、当前区块共识过程的解随机数以及目标哈四年级成语大全
希值等信息。区块链数据层将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中，并按时间顺序链接到主区块链上，生成最新的区块。（2）区块链的技术优势是穿透理念实现的支撑区块链的时间戳等技术使得链上数据具有可追溯性，能够在资金记账系统里不可篡改cg图片
地穿透记录每一笔资金的来源和去向；区块链的共识机制实现从参与方之间的可信任价值的交换从而减少失信行为，应用区块链技术可有效改善场外衍生品市场的运行，改善交易对手信用风险管理，加强监管穿透和防范系统性风险；区块链能够对金融领域参与方的身份本质及其行为本质进行穿透式监管，实现对数据真实性、准确性等方面的要求；在数据管理中，区块链可实现所有参与方公平参与到一个项目数据管理的全过程中，所有参与方在每个时间点上的各项操作都被不可篡改地记录下来，让数据信息处于透明化的管理之中。
因此，区块链有潜力实现建设项目的数据透明、真实、安全和可追溯等，对于提升建设项目穿透管控具有变革潜力。
3.2 基于区块链的建设项目数据穿透架构
如图2所示，基于建设项目“三位一体”穿透框架，
构建了基于区块链的建设项目穿透架构，其中，实体层为建设项目的全参与方，项目流程层即一个建设项目的全流程，行为活动层是建设项目参与人员的全行为活动。全参与方、全流程和全行为活动中的数据可以归纳为物流、信息流和资金流三种数据，并经传输层封装在区块链中。利用区块链的技术优势实现建设项目三个关键层的数据真实性、安全性、可追溯性与透明性，是实现组织、过程和行为三维数据穿透的写秋天的四字词语
保障。
4 基于区块链的建设项目数据穿透机制分析
4.1 基于区块链的“组织穿透”机制
“组织穿透”即对建设项目全流程中参与方的穿透管控。建设项目各个参与方经过成员认证才可以成为联盟链中的一个节点，基于区块链的参与方管理框架如图3所示：首先，建设单位作为联盟链平台的中心机构，将主要负责区块链上各个成员节点之间的连接、管理成员、维护公共记录块链以及制定使用规则等任务；其次，其他参与方作为联盟链上的节点遵守及时进入和退出机制，由建设单位进行审核和管理，参与方进入联盟链内后被标记身份信息以及合同信息；第三，在该区块链平台内，各个参
与方之间的交易数据等被储存记录下来，交易的过程是在区块链平台上进行的，要验证该过程是否符合合同的要求；第四，每个参与方都可以备份公共记录块链并维护自己用于共享的私有数据，从而保证自身的数据信息被记录在链条中，并对记账节点起到监督作用。基于区块链去中心化、可信任等诸多技术优势，变单方管理为多方管理，建设项目各参与方可在区块链平台上实现信息共享、
工作协同以及业务协作等，
图2 基于区块链的建设项目数据穿透架构
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建设单位也可以在区块链平台上更好地对其他参与方进行统一协调。
将一个建设项目的参与方全部上链是实现基于区块链的“组织穿透”机制的前提，还要解决在联盟区块链中各个节点的权限设置问题。本文基于联盟区块链中不同类节点权限设置问题的研究，根据各个参与方在工程项目的全生命周期中所起到的作用不同，对联盟区块链中的各个参与方节点的权限作出规定：在选择中心机构建设单位作为链上记账节点，其他参与方节点经过验证后加入联盟链参与交易，但是不享有记账权限。这样做的好处有以下几个方面：首先，体现了一个建设项目以建设单位为中心，以设计施工为主导，同时注重政府监管作用的项目特点；其次，有限个节点记账，实行节点验证上链、及时退出的机制，可以有效提升运行效率，提高实用性；第三，多中心化的运行机制有利于平衡效率和成本之间的关系。在联盟链中，新加入的节点不必担心数据同步问题，可通过设计数据同步机制来保证区块链内各个节点的数据同步性能的实现。4.2 基重要英文
于区块链的“过程穿透”机制
区块链是由一系列加盖时间戳的交易区块组成的，这些交易区块连接在一起桑黄有什么功效
形成区块链，这种数据的组合方式按照工程数据产生的时间顺序进行不可篡改、不可伪造的记录。如图4所示，在建设项目的全流程中，自规划决策阶段开始到运营维护阶段、乃至最终的拆除报废，区块链技术可实现工程数据在过程中的真实记录。
建设项目中每个阶段产生的文件、资料都要无纸化并按照时间顺序上传到区块链平台，保证文件的真
实有效可溯源，一旦某个环节出现问题，向上可以溯源找到责任方。在传统的工程项目管理过程中，工程管理联系单存在着流转时间长、签字手续多、实时跟踪进度难度大等问题，智慧工地电子化办公初步解决了一部分问题，工作人员可以在手机上完成各种文件和资料的审
核，这些电子资料随着建设项目的不断推进流转至不同的参与方手中，但是普通的电子审批过程存在着信息安全隐患，例如工作人员电子签名遭破解伪造等。区块链技术可以保障电子签名的唯一性和可靠性，建设项目的所有的文件和资料可以实现全过程真实有效地动态跟踪，参与方在项目进程中上传的任何文件以及执行地操作都能够盖上时间戳，并保证数据不被篡改、不丢失和可追溯。建设单位以及其他参与方可以实时查看整个工程链条中的任何一个节点，根据时间戳、操作内容和操作顺序检索
到相关记录，确保过程节点的责任落实到位。4.3 基于区块链的“行为穿透”机制
行为信息是建设项目参与人员在完成某项工作任务时形成的数据，通常记录的行为信息要包含行为事件名称、时间、地点、内容以及相关人员信息等，实现行为管理的标准化、结构化、流程化。这些行为信息存在于参与方日常的工作中，因此只要是通过区块链平台进行的工作过程，即使用、变更或传输信息，其行为可以做到有迹可循，明确责任到人。
建设项目每一类的行为信息都代表着建设项目管理应关注的最主要因素——人，建设项目参与人员的行为对建设项目的成功起着举足轻重的作用。传统建设项目管理中，也非常重视对人的行为进行管理，
但是多体现在制度建设等方面，区块链技术能够使参与人员的行为活动真实透明地呈现出来，制度建设与区块链技术应用两者相结合可以有效预防和避免不良行为的出现，管住了人的不良行为，也就保住了建设项目的质量与信誉。建设项目资金的使用行为是值得关注的，一些建设项目的质量问题或民工维权事件往往是因为资金使用不当，将参与方以及参与人员的账户全部上链，进行点对点的资金拨付与支付，明确建设项目资金发放人员与使用、接收人员，实现资金使用行为的透明化；结合精准定位、轨迹跟踪以及视频联动等技术，对各类型施工人员的实时位置、人员动态、活动轨迹以及各个工种的分布情况等数据进行传输并真实记录在区块链内，可以穿透式管控施工作业行为。
5 建设项目数据穿透机制的价值实现
5.1 联动产业要素，提升监管水平
在建设项目中实现穿透管控，就是要将管理下沉到建设项目的“神经末梢”和“毛细血管”，将建设项目进行过程中产生的每一项数据都真实记录下来。深圳市宝安区混凝土质量区块链平台对工程项目混凝土质量溯
毛超，等基于区块链的建设项目数据穿透机制研究
图3
基于区块链的建设项目参与方管理框架
建 筑 经 济2021年
36源和建设工程质量监管发挥了重要作用，搅拌站、工地上链之后，传统手工时代的建设工程管理流程可以进一步优化，不仅从根本上解决混凝土交易信息可篡改、质量信息难溯源的问题，而且突破性地联动建材工业、搅拌站、工地等建筑产业要素，未来可将建筑行业的全产业链条纳入建设主管部门监管范围，极大地提升建筑业的监管水平。
5.2 降低信息不对称，避免信用递减恶化
由于建设项目的参与方众多，且彼此之间有信息壁垒和信息孤岛问题存在，因此造成了信息不对称问题和信用递减问题。运用区块链实现穿透管控，可以实现信息的共享，而且所有参与方都在链上透明化运作，有效遏制了信用递减问题。HerenBouw 公司将区块链应用于阿姆斯特丹港口的一个大型开发项目，在项目生命周期视角下使用基于区块链的项目管理系统。区块链能够提供一个平台，清晰地记录交易信息，明确承担完成关键任务的责任人。基于区块链的项目管理系统的优点在于信息实时记录、沟通明确有效、错误返工更少。在整个过程中，所有参与方之间即使是第一次合作，也有激励动机将项目相关的信息明确且真实地登记在链，否则无法获得回报，在整个项目管理过程中各参与方还可以培养信任感，减少了彼此业务流程中的摩擦。5.3 保存建筑数据，提升运维水平
根据建筑业全球风险咨询企业怡安公司估计，95%的建筑数据在交付给第一任业主时就已遗失。建筑数据是实现建筑业转型发展的重要数据基础，使用基于区块链的管理系统，可实现从区块链分类账目中获取和保护建设项目文档，项目各参与方可以浏览这些文档并将其作为可交付内容移交给业主。使用该区域区块链的管理系统，在需要找到某栋建筑中的某件产品或明细的时候，可以便捷地搜索到该栋建筑的确切信息。区块链所记录的信息是详细的：油漆颜色、天花板固定装置、
LED 灯泡、门用五金，还有使用手册、保修单以及业主可以通过区块链来监控建筑物使用寿命。此外，对建筑物的任何改造和翻新都可以记录在案。这种“穿透式”的分类账目是实现建设项目穿透管控最生动的体现。5.4 完善合同管理，提升资金效益
建设项目的合同管理现状与资金使用效益依然不容乐观，主要因为管控不到位，无法实现透明化运作，致使经常出现合同纠纷、资金挪作他用等情况。雄安新区区块链资金管理平台可以变单方管理为可视化的多方管理，对资金流向全程透明监管，企业与总包商之间，总包商与分包商之间、分包商与施工人员之间所有的合同都上传到区块链平台，通过智能合约的方式，把付款路径确认下来，对建设项目工程款使用行为穿透式管控。
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图4
基于区块链的建设项目全流程数据感知概念
