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期刊导读

基于区块链的工程项目质量管理模式

Quality Management Model of Engineering Projects Based on Blockchain

林文浩 LIN Wen-hao
(广州大学管理学院,广州 510000)
(School of Management,Guangzhou University,Guangzhou 510000,China)

摘要:工程项目质量是建筑企业生存和发展的基石。但实践中项目经常滋生偷工减料、数据篡改、伪造等问题,导致项目质量低劣。针对工程项目质量控制对事前、事中、事后三阶段把关不严、数据容易被篡改的问题,分析区块链应用的可行性,提出区块链质量控制管理模型总体框架,探索基于区块链技术工程项目质量控制管理。有效保证工程质量相关数据的真实性和完整性,为监管部门对项目参与者的实时监督和事后追责提供理论支持。
Abstract: The quality of engineering projects is the cornerstone of the survival and development of construction enterprises. However, engineering projects often breed problems such as cutting corners, data tampering, and forgery, resulting in poor project quality. Aiming at the problem that the quality control of engineering projects is not strict in the three stages before, during and after the event, and the data is easy to be tampered with, the feasibility of blockchain application is analyzed, and the overall framework of the blockchain quality control management model is proposed, and the quality control management of engineering projects based on blockchain technology is explored. It effectively ensures the authenticity and completeness of project quality-related data, and provides theoretical support for real-time supervision and post-event accountability of project participants by the regulatory authorities.
关键词:区块链;可审查性;质量控制
Key words: blockchain;auditability;quality control
  中图分类号:TP311.13                                  文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2021)07-0010-03

1  研究背景
建筑行业是国民经济的重要组成部分,2020年全国建筑业总产值26.4万亿元,经济的快速发展对建筑工程提出了更高要求,单一建筑工程投资更大、工程涉及的技术更加复杂,而这给建筑工程质量监管带来了困难和挑战,同时也暴露了安全问题,工程项目质量问题引起了人们的广泛关注和重视。
2015年至2017年全国发生的工程质量安全事故起数和死亡人数呈现明显增幅[1],其中,2017年5月11日,位于福田区绒花路的深圳市轨道交通工程3号线三期南延工程3131标基坑发生一起土方坍塌事故,造成3人死亡,1人受伤,由深圳市市政工程总公司作为施工单位;2017年5月14日,山西省太原市万科广场工地一台塔吊在安装过程中发生倒塌,造成3名施工人员死亡,2名施工人员受伤,由中铁十九局集团有限公司作为施工总承包单位,太原万夏建筑设备租赁有限公司作为塔吊安装单位。
事故频发,却迟迟未见改革,建筑业顽固性暴露。抗拒技术进步是建筑业发展缓慢的重要原因[2,3],随着社会生产力的发展,对传统建筑业提出了更高的要求,给建筑业带来了诸多挑战,包括生产力低下、监管和无序性、缺乏充分的协作和信息共享以及支付问题[4]。新兴的区块链技术,通常被认为具有改变一切事物的变革能力,从商业运作方式到推动全球经济发展[5]。而且,人们认为区块链有潜力为建筑业的发展带来变革[6-8]。
从上述的质量安全事故中,我们可以知道工程项目质量不仅直接影响国民经济的健康发展和整体发展水平,也是建筑企业生存和发展的重要因素,是人民生命和财产的重要保障。工程项目质量的好坏与我们的生活息息相关。同时,新兴技术区块链为改革建筑业提供了技术可能。
2  质量控制存在的技术难点和阻碍因素
工程项目质量管理控制包括事前控制、事中控制、事后控制的三个完整的阶段。在工程项目施工过程中,控制好这三阶段对保证工程项目质量起着关键作用。工程项目质量控制受技术水平和硬件基础设施等条件约束,项目成果质量水平远没达到人们的期望。事前、事中和事后控制在工程项目质量管理应用中主要存在如下瓶颈与难点。
在工程项目施工的事前控制中,主要包括原材料质量控制、机械设备质量控制和施工方案审查等[9]。在实际工程中出现了不少问题。例如,参与项目的现场施工或管理人员资格审查不严;进场的施工原材料质量控制把关不严,容易出现“材证分离”或“事后补证”的现象;进场的机械设备质量控制存在人为疏忽或人为恶意疏漏等。人为无意疏忽或有意造假是其中一大因素。
在工程项目施工的事中控制中,工序控制、工序交接检查和隐蔽工程质量控制是重中之重[9]。该方式不仅会出现上述的人为因素干扰,也没能将可能的质量隐患解决在施工过程中,同时,也没有很好的激励机制驱使项目现场参与人员参与到质量控制中。
在工程项目施工的事后控制中,主要是竣工质量检验和审查。现存的国家法规中,对项目质量的追责更明确且时效更长,这一举措完善了质量管理系统。但同时,需要完整的施工过程数据线索,让重现历史成为可能,找出造成事故的原因,不仅将有罪之人绳之于法,更重要的是,明确清楚的事故原因有利于不断完善质量管理理论。
综上所述,区块链技术在溯源和不可伪造、不可篡改上有着不可比拟的优势,同时,为了克服工程项目事前控制、事中控制、事后控制三阶段的质量控制过程中出现的不足,提高工程项目质量水平,更好地保障人们的生命和财产安全。所以,引入区块链技术,探索新技术手段在工程项目质量控制中的应用。
3  利用区块链技术,构建质量控制管理模型
3.1 理解区块链技术
区块链技术概念最早于2008年在中本聪的比特币白皮书《比特币:一种点对点电子现金系统》提出[10],被定义为一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账,具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点[11]。工程项目质量管理是多阶段、多参与方、多影响因素的复杂综合过程,全过程中需要对原材料、机械设备和项目进度检查验收记录数据,需要保证有据可查,数据的真实性和同步性是质量控制的关键因素。区块链技术具有可溯源性、不可篡改和去中心化等特点[11]。从区块产生到上链的整个过程中,信任关系依靠的是数学方法和区块链技术本身。
3.2 区块链质量控制模型总体框架
区块链作为一种去中心化的、去信任化的、多主体的协同管理技术,利用去中心化、智能合约和共识机制,有效解决了多主体间的信息孤岛和信任问题,为构建质量控制管理模型总体框架夯实了基础。从属性维度、对象维度、功能维度三个方面对区块链质量控制管理模型总体框架进行分析。
3.2.1 属性维度
区块链是由多主体连接的链式、分布式的网络结构。链式:传统的工程项目质量管理仅仅是将多个环节、多个主体简单的串联在一起,由各个阶段的责任主体对该阶段的项目成果负责,项目参与各方沟通不畅,信息共享水平低,不利于质量控制管理。引入区块链技术,将各个主体以更为稳定的“多三角关系”的链式结构连接成一个整体,有利于各个主体协同合作、信息共享和达成质量管理目标共识。分布式:区块链本质是一个分布式的账本,每个区块储存的信息数据在量上是相等的,则每个区块即主体之间的是平等的关系。利用区块链中每笔信息的可溯源性,项目参与方之间相互监督,保证上链交易信息的真实可靠性,同时,及时找出潜在的危害项目质量安全的因素并及时控制解决,将危害项目质量安全的因素扼杀在事前、事中两阶段,避免或减少事后控制事后追责。
3.2.2 对象维度
工程项目质量控制管理中,事前控制作为三阶段控制的源头阶段,起着至关重要的作用。在事前阶段控制好人、材料、机械三个要素,对事前阶段的质量控制起到事半功倍的作用。而区块链技术能够保证对人、材料、机械三个要素控制中数据的真实有效性且不可篡改、不可逆转。
人的方面,管理人员的综合素质和施工人员的技术水平影响项目的质量控制,而执业资格证和从业经验是对项目参与人员综合素质的量化证明。利用区块链技术数据的不可篡改性,把四库一平台的数据上链,项目各参与人员通过数字签名认证人员独有的执业资格,优化项目参与人员的综合素质,确保特殊工种持证上岗。
材料的方面,建筑材料的质量直接影响项目成果的质量,利用区块链的时序数据、安全可信、可编程的特点,同时,借助RFID、条码技术,对建筑材料进行从生产、入场、存放到使用的全过程管控。材料从生产到入库,除了由材料供应商原有的品控系统进行监控以外,由质监部门通过授权通道对材料供应商品控的核心数据进行监管。
机械的方面,主要体现在对机械设备、设备的使用的控制。区块链技术的数据公开透明性且不可篡改,能够用于这一控制过程。机械设备及其使用的控制,包括运输设备、测量仪器、计量器具以及安全维护设施,它们的购置、检查验收、安装质量和试车运转,以及设备的保养、定期维护等数据,都通过哈希运算生成的Merkle树打包记入区块链,随时供监管机构、建设单位进行查验。
3.2.3 功能维度
信息交互方面,工程项目的建设,由于多主体、多阶段、周期长的特点,其产生的大量信息分别保存在不同主体、不同阶段的系统内,信息交互困难,导致出现信息孤岛的现象和追溯难的问题。引入区块链技术构造质量控制信息平台,使各主体准确及时掌握质量控制的信息。
溯源追责方面,区块链的去中心化、不可篡改性和时序数据的特性,让其在溯源追责方面具有天然优势。在施工的各个工序,工序负责人、施工人员、材料的使用、机械设备的使用以及验收信息都通过哈希运算生成的Merkle树打包记入区块链,并且经过共识机制验证后盖上时间戳。时间戳增加的时间维度使得施工过程能够得到重现,责任人追溯成为明确且快速的事。
4  基于区块链的工程项目质量控制管理技术
区块链技术溯源性、不可篡改性能够解决工程项目质量控制对事前、事中、事后三阶段把关不严、数据容易被篡改的问题,确保公司资质验证、人员资格认证、材料供应使用过程追踪、机械使用维护跟踪、施工工序记录溯源、项目责任人明确,实现多主体信息交互、项目溯源追责、实时监督。因此,本文探寻工程项目质量控制管理的新技术,借助可溯源性的区块链技术严格控制项目质量,构建基于区块链的工程项目质量控制管理技术框架,如图1所示。
5  结论
质量控制管理正在由“线性范式管理”向“网络范式管理”转化,愈加青睐于全员参与、信息互通、数字信任、历史可重现的方式。基于此,本文首先阐述了工程项目质量控制管理的重要性和必要性,然后引入区块链技术,提出区块链质量控制模型,并从属性维度、对象维度、功能维度三个方面分析区块链技术在工程项目质量控制中的应用,构建基于区块链的工程项目质量控制管理技术框架。将区块链技术引入到工程项目质量控制管理,有利于健全工程项目质量控制管理体系,有效保证工程项目质量,减少质量安全事故,实现监管部门对项目参与者的实时监督和事后追责。
参考文献:
[1]住房城乡建设部关于2017年房屋市政工程生产安全事故情况的通报,2017.
[2]Mason J. Intelligent Contracts and the Construction Industry[J]. Journal of Legal Affairs and Dispute Resolution in Engineering and Construction, 2017, 9(3).
[3]Barima OJCP. Leveraging the blockchain technology to improve construction value delivery: the opportunities, benefits and challenges[J]. 2017: 93-112.
[4]Li J, Greenwood D, Kassem M. Blockchain in the built environment and construction industry: A systematic review, conceptual models and practical use cases[J]. Automation in Construction, 2019, 102: 288-307.
[5]Tapscott D, Tapscott A. Blockchain revolution: how the technology behind bitcoin is changing money, business, and the world[M]. Portfolio, 2016.
[6]Mathews M, Robles D, Bowe B. BIM+ blockchain: A solution to the trust problem in collaboration?[J]. 2017.
[7]Wang J, Wu P, Wang X, et al. The outlook of blockchain technology for construction engineering management[J]. Frontiers of Engineering Management, 2017, 4(1): 67-75.
[8]Turk Z, Klinc R. Potentials of Blockchain Technology for Construction Management. In: Hajdu M, Skibniewski ME, editors. Creative Construction Conference 2017[J]. Procedia Engineering, 2017, 196: 638-645.
[9]张燕芳.建筑工程施工质量管理的研究与实践[D].华南理工大学,2013.
[10]Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System [Internet]. Satoshi Nakamoto. 2008. Available from: https://bitcoin.org/bitcoin.pdf.
[11]袁勇,王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报,2016,42(04):481-494.

 

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