基于區(qū)塊鏈技術(shù)的建筑工程項目業(yè)財融合的研究

伍凱琳 杜瀟 張冰晗 張琬瀅 高璐函 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）

一、引言

在計算機技術(shù)飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)深度融入現(xiàn)代經(jīng)濟活動的背景下，業(yè)財融合、區(qū)塊鏈技術(shù)不斷出現(xiàn)在企業(yè)財務(wù)轉(zhuǎn)型和行業(yè)模式創(chuàng)新中。越來越多的企業(yè)開始打造財務(wù)共享平臺，致力于消除集團內(nèi)部和各級下屬單位之間的信息孤島現(xiàn)象，提高財務(wù)數(shù)據(jù)信息質(zhì)量和工作管理效率，以推進業(yè)財一體化的建設(shè)。建筑企業(yè)具有規(guī)模大、分公司多、經(jīng)營分散等特點，更易出現(xiàn)各部門信息傳遞不及時、管理難度大等問題。推進建筑業(yè)的業(yè)財融合，可為其內(nèi)部控制運行搭建更科學(xué)、可行的橋梁。

以金融業(yè)為代表對信任問題要求嚴格的行業(yè)，已將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于其業(yè)務(wù)活動中并取得一定成效。區(qū)塊鏈的分布式賬本、非對稱加密、智能合約等核心技術(shù)，能夠解決各行業(yè)中與信息安全、造假篡改相關(guān)的問題，在去中心化的模式下建立各方間信任，保障過去信息的真實可靠，同時有助于未來合作的可持續(xù)性。作為傳統(tǒng)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)在客戶信息存儲、交易往來記錄、財務(wù)資金管理、建筑材料追溯等方面面臨的問題，同樣可以引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)加以解決，以優(yōu)化企業(yè)的業(yè)務(wù)、財務(wù)處理模式，提高管理的效率和質(zhì)量。

二、建筑企業(yè)工程項目存在的問題

建筑企業(yè)多以單個項目為管理和核算的基礎(chǔ)，各項目一般包括招標、前期準備、施工和收尾四個階段，每個階段業(yè)務(wù)往來、資金流轉(zhuǎn)的質(zhì)量和效率都離不開相關(guān)各方的配合。然而，由于存在業(yè)務(wù)信息不對稱，傳遞數(shù)據(jù)的安全性、及時性不高，財務(wù)信息未能及時有效反映業(yè)務(wù)實質(zhì)等問題，嚴重阻礙了行業(yè)發(fā)展。

（一）業(yè)務(wù)信息不對稱

業(yè)務(wù)信息不對稱主要體現(xiàn)在招標階段和履約階段，招標階段的信息不對稱分別是業(yè)主與承包商、供貨商之間的，履約階段分為時間信息和內(nèi)容信息的不對稱。

由于業(yè)主對承包商實際工作時的技術(shù)、質(zhì)量、營造能力等信息掌握不全，而承包商對業(yè)主的詳細營造意圖、財務(wù)支付能力等信息了解不足，因此業(yè)主與承包商之間存在信息偏差。在通常情況下，業(yè)主選擇的供貨商通過低價中標考量，背后可能隱藏產(chǎn)品質(zhì)量、信譽危機問題，供貨商提供材料的品質(zhì)同業(yè)主的滿意程度難以衡量，雙方都處于信息劣勢地位，因此業(yè)主與供貨商也存在信息的不對稱。

在建造過程中，承包商向業(yè)主報備材料需求，業(yè)主單線通知供貨商供貨，供貨商再向承包商執(zhí)行送貨業(yè)務(wù)；信息傳遞時效差，多方間無法及時信息共享，時間信息存在不對稱。而由于業(yè)主、承包商和供貨商三方所擅長的領(lǐng)域不同、根本利益不一致、對信息的傳遞效率和理解能力受客觀因素影響，各方接收到的有效內(nèi)容信息也存在一定差異。

（二）數(shù)據(jù)安全與及時性問題

業(yè)主與承包商、業(yè)主與供貨商、供貨商與承包商之間都有信息的傳遞，數(shù)據(jù)交互的需求暗含著安全性和傳遞及時性問題。

業(yè)主對承包商、供貨商招標時，上傳至網(wǎng)絡(luò)的信息過少對自身不利，但由于網(wǎng)絡(luò)保密性欠佳，上傳過多又易造成數(shù)據(jù)泄露等問題；僅靠招標可以匹配到合適的協(xié)作方，但難以消除主觀性誤差找到最優(yōu)合作者。建造時材料采購和運輸通常由供應(yīng)商直接負責，業(yè)主將所需材料信息傳遞給供貨商，由供貨商運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；供貨商實際執(zhí)行的信息很難及時準確反饋給業(yè)主，信息的真實性也難以保證。至于承包商與供貨商之間的對接，在整個項目中信息反饋最慢，由于參與方不涉及業(yè)主，數(shù)據(jù)可靠性、安全性存在很大隱患。

（三）財務(wù)信息未及時反映業(yè)務(wù)實質(zhì)問題

項目施工時，以承包商為起點向業(yè)主報備材料需求，由業(yè)主將需求材料信息告知供貨商，供貨商將材料直接發(fā)往承包商，由此構(gòu)成業(yè)務(wù)線關(guān)系環(huán)；在實際費用支付中，資金流轉(zhuǎn)以業(yè)主為中心向其余兩方支付，承包商與供貨商之間不存在實際資金交付，因此財務(wù)線不構(gòu)成關(guān)系環(huán)。

由此可知，如圖1所示，業(yè)主與供貨商之間沒有實質(zhì)性業(yè)務(wù)活動，但在財務(wù)上存在著支付材料費用（B環(huán)節(jié)）的密切資金往來。在業(yè)務(wù)方面，材料的運輸和使用發(fā)生在承包商與供貨商之間（③和④環(huán)節(jié)），業(yè)主僅在二者之間進行信息傳遞（①和②環(huán)節(jié)）；但在財務(wù)上，承包商與供貨商卻不存在直接的資金交付行為，而是由業(yè)主直接對承包商支付勞務(wù)（A環(huán)節(jié)）。環(huán)狀的業(yè)務(wù)線和線性的財務(wù)線使業(yè)務(wù)、財務(wù)板塊不完全對等，導(dǎo)致傳統(tǒng)建筑業(yè)中存在不能使得財務(wù)信息及時、準確地反映業(yè)務(wù)實質(zhì)的問題。

圖1 建筑項目財務(wù)和業(yè)務(wù)活動往來

三、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)化思路

建筑項目涉及多方間的協(xié)作，既要保證業(yè)務(wù)信息“去中心化”，又需滿足業(yè)主對部分數(shù)據(jù)集中管理的需求，因此采用聯(lián)盟鏈是最佳選擇。對于一個涉及業(yè)主、承包商和供貨商三方的工程項目，此前討論的問題可概括為上圖中業(yè)務(wù)線（實線）與資金線（虛線）的不對稱問題。由于建筑項目資金的流轉(zhuǎn)基本僅涉及在時點上的交付，而其在業(yè)務(wù)方面流程復(fù)雜，因此此節(jié)著重以業(yè)務(wù)活動的招標環(huán)節(jié)和施工過程中的質(zhì)量管理為例，對如何結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)、將達到什么效果做分析和預(yù)測。

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)的可行性分析

目前，按照開放程度將區(qū)塊鏈分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈三種。在信息資源共享過程中，公有區(qū)塊鏈的完全去中心化特點會提高企業(yè)安全風險；私有區(qū)塊鏈只適用于某個機構(gòu)內(nèi)部，被少數(shù)節(jié)點控制反而增加數(shù)據(jù)安全隱患；聯(lián)盟鏈介于公有鏈與私有鏈之間，既可以“部分去中心化”，與建筑業(yè)在采購環(huán)節(jié)信息資源共享的需求高度契合，又能滿足業(yè)主控制部分管理數(shù)據(jù)的需求。

通過聯(lián)盟鏈，設(shè)立分布式節(jié)點，及時上傳原始憑證等財務(wù)數(shù)據(jù)，并由任何一個擁有記賬權(quán)限的節(jié)點執(zhí)行上鏈，保證數(shù)據(jù)的真實性、有效性。運用區(qū)塊鏈技術(shù)對接多個數(shù)據(jù)庫，以解決中心化的單獨大型數(shù)據(jù)庫的管理難題，每個大型項目的三方同時構(gòu)建聯(lián)盟節(jié)點，在區(qū)塊鏈內(nèi)部進行信息存儲和電子分析等，實現(xiàn)同步的財務(wù)和業(yè)務(wù)信息記錄對接。

（二）區(qū)塊鏈在建筑項目工程具體環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在招標過程中，投標單位需要提供能夠有效證明其工作能力、信用級別等方面的證明，充分展現(xiàn)其優(yōu)勢和競爭力，填制投標書；業(yè)主方將執(zhí)行嚴格的既定審核機制，且綜合考慮其他影響因素，考慮其是否能中標。每一次投標，企業(yè)需要準備大量內(nèi)容相近的材料，業(yè)主需要審核各單位信息，并進行充分的比較，此過程煩瑣低效且成本耗費高。

基于區(qū)塊鏈的分布式賬本和不可篡改的特質(zhì)，企業(yè)的資質(zhì)、業(yè)務(wù)交易數(shù)據(jù)的真實性得到保障，投標企業(yè)歷史業(yè)務(wù)活動及成果將完整地呈現(xiàn)在鏈上，雙方無須經(jīng)過可信度低、過程漫長的傳統(tǒng)談判，即可高效獲取行業(yè)網(wǎng)絡(luò)中被公認的雙方信息。雙方企業(yè)在招投標環(huán)節(jié)的工作、管理效率得以提高，能力難以證明、暗藏信用危機等問題能夠有效解決；同時，區(qū)塊鏈技術(shù)運用越廣泛、加入聯(lián)盟鏈的企業(yè)越多，被淘汰的實力弱、競爭力小的公司越多，或促進他們的改革轉(zhuǎn)型，最終助力整個行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

在項目建造過程中，最受重視的是施工的質(zhì)量問題，每個項目有各自的質(zhì)量管理體系，從裝置配備、材料供應(yīng)到人員安排、施工流程都有具體、規(guī)范性的要求。然而，建筑工程項目體量大、時間長、業(yè)務(wù)財務(wù)信息繁多，數(shù)據(jù)存儲的完整性和準確性難以保障，在傳統(tǒng)管理模式下，對原始數(shù)據(jù)做分析或溯源得到的有效信息更少。出現(xiàn)問題時，找到關(guān)鍵出錯環(huán)節(jié)或責任人將耗費大量成本，而且存在發(fā)現(xiàn)不了根本性問題的情況。

基于區(qū)塊鏈的獨立性特征，在施工過程中，各企業(yè)或部門通過節(jié)點上傳數(shù)據(jù)至聯(lián)盟鏈，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全驗證和相互交換。由于區(qū)塊鏈的不可篡改和可追溯性，多方將項目信息上鏈后，可以通過驗證區(qū)塊鏈上的唯一標識，實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢和提取操作，出現(xiàn)問題時可實現(xiàn)及時有效的追責。同時，企業(yè)通過完整、精準的數(shù)據(jù)，能加強對項目的預(yù)算控制、生產(chǎn)管理等內(nèi)部控制，財務(wù)信息以及其與業(yè)務(wù)活動的對應(yīng)情況，也能得到有效印證。

四、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的模型構(gòu)建

在業(yè)主、承包商、供貨商三方之間構(gòu)建區(qū)塊鏈，首先要建立各方的聯(lián)盟鏈節(jié)點，使其能夠完整上傳整合的內(nèi)部信息，并與其他方有效交流。其次，考慮對項目業(yè)財融合的優(yōu)化目的，設(shè)計聯(lián)盟鏈架構(gòu)時，擬在生成區(qū)塊前將資金交付數(shù)據(jù)和工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分類存儲，相關(guān)數(shù)據(jù)匹配成功后自動生成區(qū)塊。最后，從微觀角度詳細說明區(qū)塊鏈的產(chǎn)生流程。

（一）聯(lián)盟鏈節(jié)點模型

根據(jù)圖2區(qū)塊鏈的聯(lián)盟節(jié)點，建筑業(yè)聯(lián)盟鏈中參與方節(jié)點可劃分為：業(yè)主節(jié)點、承包商節(jié)點和供貨商節(jié)點。由于項目主要以業(yè)主為導(dǎo)向，因此業(yè)主負責對聯(lián)盟鏈進行交易驗證、提供可編程合約代碼和將各節(jié)點數(shù)據(jù)打包上傳至分布式信息庫。

圖2 聯(lián)盟鏈節(jié)點模型

首先，業(yè)主、承包商、供貨商三方首先進行內(nèi)部信息的交流，而后各方信息獨立打包。用戶向認證公證中心申請認證證書，當節(jié)點通過驗證后，可得到對應(yīng)IP地址并生成獨有標識的公鑰和密鑰。節(jié)點將已打包完成的信息和與之相對應(yīng)的公鑰向聯(lián)盟鏈廣播，同時可查看和存儲其他節(jié)點打包上傳的信息，但無權(quán)更改其他節(jié)點已上傳的信息。

業(yè)主節(jié)點由安排計劃并布置任務(wù)的參與施工管理的單位組成，主要包括業(yè)主的預(yù)期目標、項目定義和施工內(nèi)容等；承包商節(jié)點是由承擔相應(yīng)施工任務(wù)的總承包商或者分包商組成的，負責提供的信息包括施工進度、再訂貨點和材料庫存等基本信息；供貨商節(jié)點是由響應(yīng)資源需求并提供資源運輸服務(wù)的供應(yīng)商節(jié)點組成，主要是向承包商提供和運輸其需要的建筑材料，負責提供的信息包括材料單價、材料質(zhì)量和材料物流信息等。

（二）聯(lián)盟鏈業(yè)財融合架構(gòu)

由圖3可見，業(yè)主、承包商、供貨商三方建立各自的節(jié)點，在業(yè)務(wù)發(fā)生后及時將有關(guān)數(shù)據(jù)打包上鏈。上鏈的數(shù)據(jù)首先進行信息識別分類，項目業(yè)務(wù)信息暫存在業(yè)務(wù)系統(tǒng)板塊，主要包括業(yè)主該階段計劃目標、承包商施工狀態(tài)、供貨商物流信息等內(nèi)容；資金交付信息暫存在財務(wù)系統(tǒng)板塊，包括業(yè)主對兩方的支付以及兩方的信息確認。暫存期間各方可通過授權(quán)查看相關(guān)數(shù)據(jù)，為保證區(qū)塊鏈提供賬本的完整性，在一個暫存階段結(jié)束前，三方應(yīng)確認是否已將所有信息上傳。在大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的支持下，財務(wù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)此時即同步進行數(shù)據(jù)分析，一方面服務(wù)于業(yè)主項目管理和三方間的資源共享；另一方面可作為區(qū)塊生成后，深度挖掘鏈上數(shù)據(jù)進行整體性分析的對照。

圖3 聯(lián)盟鏈業(yè)財融合架構(gòu)

由于資金的交付多以月或次為單位，交付行為是非延續(xù)性的，因此相關(guān)數(shù)據(jù)是一種存量信息；而工程項目是持續(xù)性的建造工作，其業(yè)務(wù)的發(fā)生和記錄可能在任意時間點進行，因此業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大多是流量信息。為更好地結(jié)合財務(wù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，當暫存項目業(yè)務(wù)信息與資金交付信息所反映的業(yè)務(wù)實質(zhì)統(tǒng)一時，業(yè)務(wù)板塊的流量信息被存入階段數(shù)據(jù)中，轉(zhuǎn)化成存量信息，并于財務(wù)板塊的數(shù)據(jù)相匹配，通過智能合約等技術(shù)的支持，最終打包并成為數(shù)據(jù)鏈上的區(qū)塊。

（三）區(qū)塊鏈生成步驟

由圖4可見，區(qū)塊鏈生成步驟如下：

圖4 區(qū)塊鏈生成步驟

步驟1：項目的業(yè)主管理方根據(jù)內(nèi)部的業(yè)務(wù)財務(wù)信息組建聯(lián)盟節(jié)點，在驗證和新增的節(jié)點完善后，確定各身份的權(quán)限，各節(jié)點可以通過簽名方式上傳信息、申請查詢，同時節(jié)點反饋簽名信息給聯(lián)盟節(jié)點，實現(xiàn)業(yè)務(wù)財務(wù)信息的雙向互傳。

步驟2：在業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的共識機制中，業(yè)主、供貨商、承包商三方均可獲得特有賬戶身份標識的公鑰和私鑰，擁有與之相匹配的權(quán)限。如：①若節(jié)點僅需參與方的公鑰簽字，則特定公鑰簽字能夠進行下一步；②若節(jié)點需參與方的公鑰和私鑰簽字，則需兩者共同簽字進行下一步，若僅公鑰簽字而私鑰未簽字，則節(jié)點將進一步發(fā)至私鑰再次確認。

而在財務(wù)環(huán)節(jié)中，為避免雙方共識過程耗費大量的時間和容易失去合同內(nèi)容的隱私性問題，選擇將同一個交易數(shù)據(jù)分為隱私數(shù)據(jù)和非隱私數(shù)據(jù)處理，通過身份混淆機制賦予用戶一個短期憑證來維護交易雙方的隱私，縮短識別時間、保證內(nèi)容隱私。如在完成指定數(shù)據(jù)為隱私數(shù)據(jù)且指定權(quán)限策略后，①若普通節(jié)點發(fā)起交易僅需組織A簽字，則組織A簽字即可進行下一步；②若節(jié)點需組織A和組織B簽字，返回組織A后傳向組織B，需兩者共同簽字進行下一步，若組織A簽字而組織B未簽字，節(jié)點將進一步發(fā)至組織B再次確認。

步驟3：檢驗已簽字的節(jié)點是否符合計劃要求，并利用區(qū)塊鏈的共識機制，在眾多已產(chǎn)生的節(jié)點中選出授權(quán)節(jié)點。

步驟4：業(yè)務(wù)財務(wù)在發(fā)生過程中，供應(yīng)商和承包商的任務(wù)進度將會實現(xiàn)實時上傳，業(yè)務(wù)完成后，參與各方對業(yè)務(wù)完成狀態(tài)進行審核，審核通過后，將各方之間的交易數(shù)據(jù)存儲于授權(quán)節(jié)點中，同時財務(wù)部在得到業(yè)務(wù)鏈可完成付款與收款確認后作出完成任務(wù)的承諾，而后智能合約會根據(jù)各工程性質(zhì)、特點按照特定的時間檢查已形成的授權(quán)節(jié)點，在滿足一定合約條件后，將授權(quán)節(jié)點的數(shù)據(jù)進行整合打包，接入到已有區(qū)塊鏈的鏈尾，形成完整的建設(shè)工程區(qū)塊鏈，向其他節(jié)點傳播。

步驟5：區(qū)塊鏈生成后，若有節(jié)點需要增加、刪除、查詢和檢驗信息時，可實時向區(qū)塊鏈節(jié)點網(wǎng)絡(luò)發(fā)布請求，一定程度上解決了地理位置對突發(fā)事件的限制，提高業(yè)務(wù)處理的效率，同時各節(jié)點的申請管理授權(quán)均有特定用戶，從而也保證各方業(yè)務(wù)財務(wù)信息的安全性。

步驟6：依據(jù)上述步驟形成的若干個區(qū)塊鏈，同樣利用智能合約，進行相互認證，從而形成更大的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)財務(wù)信息的共享。

五、結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)的運用，一定程度上解決了建筑企業(yè)工程項目在業(yè)財融合方面存在的問題，在每個項目中，將業(yè)主、供貨商和承包商緊密聯(lián)系在一起，財務(wù)和業(yè)務(wù)信息得到及時上鏈和共享。招標過程能自動擇優(yōu)選擇，整個系統(tǒng)高度透明，降低主觀人為決策偏差和多方間信息不對稱的問題。建造過程中，對項目建設(shè)形成互驗機制，盡可能避免不正當帶來的負面影響，降低項目風險及監(jiān)管成本。

于建筑企業(yè)本身，能夠促進其工程項目建造的規(guī)范性，提高業(yè)財融合效率、信息系統(tǒng)運行能力，保障信息內(nèi)容的真實性和有效性；于整個行業(yè)而言，能增強資源和信息的傳遞和共享，助力全行業(yè)的發(fā)展。