区块链技术在总承包项目管理中的应用前景及基础搭建

李长伟 叶江波

(中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司，湖北 武汉 430014)

随着招投标制度和总承包分工制度的引入及在国内的大面积推广，整个建筑业的发展日趋成熟及体系化，但这种“成熟及体系化”并不意味着建筑业在过去的十几年发展中形成了一种先进、完备的高效行业管理体系，反而在部分领域，尤其是合同管理，质量管控等环节，因为未能顺应互联网+时代的信息化变革，正在变得落后，增加了施工企业的管理成本及风险，由此导致的质量及管理事故也对整个建筑行业形象造成了不可逆转的损伤。

为了更加深入理解这一点，首先我们需要了解国内目前建筑工程比较流行的建设流程。通过归纳总结，建设项目的采购-建设流程一般可简化如下。

(1)项目业主聘请招标代理制作招标文件，建设施工企业参与投标。

(2)中标的建设施工企业与业主签订施工总承包合同，身份转变为项目总承包商。

(3)总承包商再雇佣分包商，将现场各项工程进一步细分至分包商，由分包商完成各自承担的施工部分。

(4)项目完工后由项目监理、行业主管部门等相关单位进行管理和监督，经过检查和确认后，项目总承包商移交建筑物。

在图中，每条与业主的连接线都代表一个单独的合同。业主和总承包商有一份合同。总承包商负责管理所有分包商、材料供应商或设备制造商。分包合同中包括了货物供应合同及安装服务合同等众多子合同。

在这种模式中，业主与总承包商之间存在直接合同关系，而总承包商将管理所有的分包商、供应商或制造商。此类单点接触的项目管理方法具有化零为整的优点，为国内基建市场的主流建设模式，但它也意味着业主和最终产品之间存在非常多的中间人及中间合同，从而导致以下现象。如图1，2所示。

图1 项目主要阶段的合同链接

图2 单点接触的项目管理办法

第一，在项目管理工程中，由于施工内容分解导致中间环节激增，传统的项目管理方式难以实现可溯源、可查询的无缝项目管理效果，很容易出现施工过程中管理失控的现象。

第二，在项目移交之后出现质量问题，相关责任的追溯与落实便会变得非常困难，这也是我国很多建设项目诉讼纠纷频发的根源之一。

为了解决以上现象，进而提高施工过程效率及安全性，通过融合区块链技术，凭借区块链技术特有的可溯源性及不可修改的高度安全性，可以加强施工过程中的施工队伍管理及工程质量控制，从而锻造可追溯、可明确众多中间环节责任的施工管理大数据系统。

1 区块链技术概述及其在建筑业施工过程中的应用前景

区块链是一个去中心化并按时间顺序记录交易的数据库，能够实现记录价值交换、监管智能合约、建立去中心化的匿名组织以及确认数据存在四种功能。而实现上述功能的一个核心便是“条件判断(if-then)”逻辑。如图3所示。

图3 建筑行业管理思维

在项目的建设过程中，条件判断的逻辑思维方式是基本的管理思维。如果总承包商发出一个具体的施工工作，那么对应工种的工人将可以直接承接该工作；如果该工人完成项目并提交报告，那么监理方将对此进行考察；如果该工作成果经过监理考察被认可，那么作业工人将因此获得报酬。

举例，总承包商有20 000m2的外墙需要刷漆施工，同时需要对应数量的涂料。20 000m2的粉刷任务可以分解成更多小块的工作量。每一个由区块链确认具有数字证书支持的施工队伍都可以对这些工作进行投标，并给出他们能够完成该方案的时间表，总承包商则以智能合同的形式将其记录在区块链平台中。当工作完成，由监理人员检查平台上对应的记录，确认合格后粉刷工得到应得薪酬。与施工总承包商直接签约的施工队伍一旦完成一部分工作，就会立即得到薪酬。而且如果这批施工队伍被分配了1 000m2的工作量，原定10d的工期，如果只有7d完成即可立即，剩下的3d可以去承担更多的工作量，那施工队伍的积极性将被调动起来，从而在更短时间完成更多工作以获得更多的劳动报酬或可支配工作时间。以同样的方式，该工作使用的涂料也可以如此进行招投标。涂料的供应商也是直接与施工总承包商签订智能合同并在该合同约束的条件内提供涂料以满足规定。

显而易见，如果结合区块链的应用，上文中提到的项目施工流程将集成在一个基于区块链应用的平台上完成。在这个平台上，施工总承包商可以直接发布他们的需求，经过审核，且拥有区块链数字证书的各方交易人员直接回应对接总承包商。也就是说，区块链将改变“总承包商-多个分包-施工队”的线性合同结构，从而形成“总承包商-施工队”的非线性网状合同结构。这将使总承包项目的合同关系与零工经济的发展趋势联系在一起，甚至有助于弥补行业中的技能及人员短缺。

实际上，市场上已经出现了由施工队伍和原材料提供商跳过分包商，直接与总承包商签订分项业务形式的模式。而通过区块链的应用，这种模式将可以安全、准确地创建可供审查的合同关系记录和在项目施工的全生命周期内的各环节证明记录。那么，不仅是施工过程中的各类专项工程，更多的合同可以在总承包商和从事设计、监测、出售和制造的个人之间直接签订。这既能减少原模式中因中间人导致的责任主体不清等问题，又可以使各环节间的报告交流、管理协调、监测责任和风险转移的成本与负担减少。

这是否会导致长久以来的项目建设的模式土崩瓦解，从而形成新的市场格局？从现阶段来说，总承包商的角色当然会继续存在。但是如果区块链技术能够真正应用到项目管理之中，这可能会导致更多中小型建设单位也能够共同深入参与到项目施工中，还能使那些从事项目施工的人更好地输出他们的专业能力，由此提升自身的价值。

所有区块链的应用都将与未来的项目建设、项目管理息息相关。区块链的一大优势就是将商业逻辑自动化、电子化。利用区块链技术和BIM模型的串联应用，加上未来其他快速推进的科技，行业参与者将有机会创造一套更精简、更准确的建筑行业关系，使分散的业态组成一张指向业主的放射状网络。项目总承包商将在项目的成本、时间和体量上拥有更好的控制力和更大的透明度，而更多建设单位及服务提供商将拥有更多项目的选择权、更好的营收前景与更具活性的竞争环境。

2 区块链技术在施工过程中应用的基石-DAO智能合同集群

在上述应用前景中多次提到智能合约这一技术，实际上区块链技术要想进入建设工程的施工管理过程，必须建设基于区块链技术的DAO智能合同集群系统。

智能合约本质上是一个计算机程序，适用于条件判断(if-then)原则。在区块链(在无担保的低信用环境下，还可以用加密货币进行抵押)的情况下，智能合约可以用于施工管理过程中的任何一种情况。因为在区块链中使用不可篡改的密码学来存储在施工过程中产生的事务数据，这些事务数据用来记载施工过程中的关键信息，如图4所示。

图4 区块链平台框架

(1)建设单位的资信情况及发包详细。

(2)施工承包商、供应商，设计单位的资信情况、资质、业务历史记录。

(3)第三方监理单位资信情况、资质、业务历史记录。

(4)经核实的业务完成工作量及与其关联的支付记录。

(5)其他关键信息。

这些事务数据由于有区块链加密，不可被合同双方人为篡改，对建设单位和施工承包商、材料供应商等合约各方都是公平公正的。

举例来说，已经被区块链数字证书认证的建设单位A在智能合约集群中发布了一个建设项目，代号“风神”，所有在智能合约集群中符合要求而且被区块链数字证书认证的施工承包商都可以看到“风神”项目信息及建设单位A的信息，并选择是否参与建设。与建设单位A达成合作的施工承包商B在集群中会自动生成一份由区块链技术加密的合同，该合同会自动生成两份唯一性密钥，两份密钥合一时方可完成工程量计量确认，合约款支付、合同条款修改、对项目交接时的预期做出改变，损害赔偿，争议解决等操作。当合同中止或完成后，两份密钥被封装进入该合同，而且这两份密钥不会再被其他合同使用，成为该合同合同编码的一部分，构成该合同的唯一性序列号，这样的合同管理方式能够确保双方的权益，同时也使得智能合约比纸质合约更为灵活的同时，确保了合约的法律合规性。

为了便于对一个项目进行完整的全施工过程管理，区块链平台会把一个项目里产生的所有智能合约打包成一个DAO(Distributed Autonomous Organization，分布式自治组织)，简单来说，就是一个项目的智能合约集群，可以包括可行性研究、设计、施工、交付全流程中的所有智能合约。

所有这些阶段都可以存储在区块链加密的DAO智能合约集群系统上，为直接交易提供更多的机会而无需中间人。如图5所示。

图5 DAO智能合约集群系统

DAO智能合约集群可以与物联网(物联网)系统关联在一起，从物联网收集的数据，可以用来直接完成工程量计量和工程质量监测，避免人为因素影响，同时极大的提高合约执行效率及质量。

DAO智能合约集群可以与建筑维护系统(BMS)集成，实现智能物业的管理，例如，建设单位在验收施工项目后通过智能合约委托的物业单位可以发布一个新的灯具安装订单，直接寻找灯具提供商及安装服务商。付款将由DAO智能合约集群中建设单位业主的物业费(银行账户)支付，该钱包与居住在大楼里的住户的物业费相连。建设单位可以通过DAO智能合约集群查询物业费用的流向，物业费收取、使用，以及保险费用支付可以由一个建筑DAO自动管理的。

DAO智能合约集群可以集成项目监理记录，可以在区块链上捕获项目监理。在施工前阶段的审批记录，以及在建筑物内使用的管理过程中对需要批准的各种问题进行投票的记录。

在DAO智能合约集群中的所有用户都被数字证书进行过身份认证，从而从源头确保参与主体的合规性，减少不合规造成的纠纷。这些用户都会生成一个独一无二的数字ID,使集群中的各方能够共享由授权机构验证的相关信息。承包商或供应商的身份可以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。这种识别和信用系统使得各方安全地交易成为可能。例如，在建设中，DAO智能合约集群会的数据库会与相关专业机构共享，用来提供成员资格证明，进行自我认证工作，提高认证效率，从而提高企业信用，参与更多的项目。

通过依赖数字ID的DAO智能合同集群，可以在建设单位与承包方、设计单位、监理监控、材料供应商和产品制造商之间形成更加安全紧密的合作关系。这将有助于避免在施工过程中增加中间成本。改变现有的施工模式及现场采购模式。实际上，可以直接从工厂购买材料，只雇佣施工工人。通过使用智能契约和为项目创建DAOs，可以减少报告、治理、监视职责和风险转移的管理负载。

通过在项目施工过程中使用区块链技术，为客户们提供更直接的合同关系，可以刺激零工经济的发展趋势，有助于弥补行业的技能短缺。DAO智能合同集群技术不会减少总承包合同模式的流行，但它可以为更多中小型施工企业提供更多的工作机会。