基于区块链技术的建筑工程项目业财融合的研究

伍凯琳 杜潇 张冰晗 张琬滢 高璐函 中国矿业大学（北京）

一、引言

在计算机技术飞速发展，互联网、大数据深度融入现代经济活动的背景下，业财融合、区块链技术不断出现在企业财务转型和行业模式创新中。越来越多的企业开始打造财务共享平台，致力于消除集团内部和各级下属单位之间的信息孤岛现象，提高财务数据信息质量和工作管理效率，以推进业财一体化的建设。建筑企业具有规模大、分公司多、经营分散等特点，更易出现各部门信息传递不及时、管理难度大等问题。推进建筑业的业财融合，可为其内部控制运行搭建更科学、可行的桥梁。

以金融业为代表对信任问题要求严格的行业，已将区块链技术应用于其业务活动中并取得一定成效。区块链的分布式账本、非对称加密、智能合约等核心技术，能够解决各行业中与信息安全、造假篡改相关的问题，在去中心化的模式下建立各方间信任，保障过去信息的真实可靠，同时有助于未来合作的可持续性。作为传统的基础产业、国民经济的支柱产业，建筑业在客户信息存储、交易往来记录、财务资金管理、建筑材料追溯等方面面临的问题，同样可以引入区块链技术加以解决，以优化企业的业务、财务处理模式，提高管理的效率和质量。

二、建筑企业工程项目存在的问题

建筑企业多以单个项目为管理和核算的基础，各项目一般包括招标、前期准备、施工和收尾四个阶段，每个阶段业务往来、资金流转的质量和效率都离不开相关各方的配合。然而，由于存在业务信息不对称，传递数据的安全性、及时性不高，财务信息未能及时有效反映业务实质等问题，严重阻碍了行业发展。

（一）业务信息不对称

业务信息不对称主要体现在招标阶段和履约阶段，招标阶段的信息不对称分别是业主与承包商、供货商之间的，履约阶段分为时间信息和内容信息的不对称。

由于业主对承包商实际工作时的技术、质量、营造能力等信息掌握不全，而承包商对业主的详细营造意图、财务支付能力等信息了解不足，因此业主与承包商之间存在信息偏差。在通常情况下，业主选择的供货商通过低价中标考量，背后可能隐藏产品质量、信誉危机问题，供货商提供材料的品质同业主的满意程度难以衡量，双方都处于信息劣势地位，因此业主与供货商也存在信息的不对称。

在建造过程中，承包商向业主报备材料需求，业主单线通知供货商供货，供货商再向承包商执行送货业务；信息传递时效差，多方间无法及时信息共享，时间信息存在不对称。而由于业主、承包商和供货商三方所擅长的领域不同、根本利益不一致、对信息的传递效率和理解能力受客观因素影响，各方接收到的有效内容信息也存在一定差异。

（二）数据安全与及时性问题

业主与承包商、业主与供货商、供货商与承包商之间都有信息的传递，数据交互的需求暗含着安全性和传递及时性问题。

业主对承包商、供货商招标时，上传至网络的信息过少对自身不利，但由于网络保密性欠佳，上传过多又易造成数据泄露等问题；仅靠招标可以匹配到合适的协作方，但难以消除主观性误差找到最优合作者。建造时材料采购和运输通常由供应商直接负责，业主将所需材料信息传递给供货商，由供货商运输到施工现场；供货商实际执行的信息很难及时准确反馈给业主，信息的真实性也难以保证。至于承包商与供货商之间的对接，在整个项目中信息反馈最慢，由于参与方不涉及业主，数据可靠性、安全性存在很大隐患。

（三）财务信息未及时反映业务实质问题

项目施工时，以承包商为起点向业主报备材料需求，由业主将需求材料信息告知供货商，供货商将材料直接发往承包商，由此构成业务线关系环；在实际费用支付中，资金流转以业主为中心向其余两方支付，承包商与供货商之间不存在实际资金交付，因此财务线不构成关系环。

由此可知，如图1所示，业主与供货商之间没有实质性业务活动，但在财务上存在着支付材料费用（B环节）的密切资金往来。在业务方面，材料的运输和使用发生在承包商与供货商之间（③和④环节），业主仅在二者之间进行信息传递（①和②环节）；但在财务上，承包商与供货商却不存在直接的资金交付行为，而是由业主直接对承包商支付劳务（A环节）。环状的业务线和线性的财务线使业务、财务板块不完全对等，导致传统建筑业中存在不能使得财务信息及时、准确地反映业务实质的问题。

图1 建筑项目财务和业务活动往来

三、基于区块链技术的优化思路

建筑项目涉及多方间的协作，既要保证业务信息“去中心化”，又需满足业主对部分数据集中管理的需求，因此采用联盟链是最佳选择。对于一个涉及业主、承包商和供货商三方的工程项目，此前讨论的问题可概括为上图中业务线（实线）与资金线（虚线）的不对称问题。由于建筑项目资金的流转基本仅涉及在时点上的交付，而其在业务方面流程复杂，因此此节着重以业务活动的招标环节和施工过程中的质量管理为例，对如何结合区块链技术、将达到什么效果做分析和预测。

（一）区块链技术的可行性分析

目前，按照开放程度将区块链分为公有链、联盟链和私有链三种。在信息资源共享过程中，公有区块链的完全去中心化特点会提高企业安全风险；私有区块链只适用于某个机构内部，被少数节点控制反而增加数据安全隐患；联盟链介于公有链与私有链之间，既可以“部分去中心化”，与建筑业在采购环节信息资源共享的需求高度契合，又能满足业主控制部分管理数据的需求。

通过联盟链，设立分布式节点，及时上传原始凭证等财务数据，并由任何一个拥有记账权限的节点执行上链，保证数据的真实性、有效性。运用区块链技术对接多个数据库，以解决中心化的单独大型数据库的管理难题，每个大型项目的三方同时构建联盟节点，在区块链内部进行信息存储和电子分析等，实现同步的财务和业务信息记录对接。

（二）区块链在建筑项目工程具体环节中的应用

在招标过程中，投标单位需要提供能够有效证明其工作能力、信用级别等方面的证明，充分展现其优势和竞争力，填制投标书；业主方将执行严格的既定审核机制，且综合考虑其他影响因素，考虑其是否能中标。每一次投标，企业需要准备大量内容相近的材料，业主需要审核各单位信息，并进行充分的比较，此过程烦琐低效且成本耗费高。

基于区块链的分布式账本和不可篡改的特质，企业的资质、业务交易数据的真实性得到保障，投标企业历史业务活动及成果将完整地呈现在链上，双方无须经过可信度低、过程漫长的传统谈判，即可高效获取行业网络中被公认的双方信息。双方企业在招投标环节的工作、管理效率得以提高，能力难以证明、暗藏信用危机等问题能够有效解决；同时，区块链技术运用越广泛、加入联盟链的企业越多，被淘汰的实力弱、竞争力小的公司越多，或促进他们的改革转型，最终助力整个行业的蓬勃发展。

在项目建造过程中，最受重视的是施工的质量问题，每个项目有各自的质量管理体系，从装置配备、材料供应到人员安排、施工流程都有具体、规范性的要求。然而，建筑工程项目体量大、时间长、业务财务信息繁多，数据存储的完整性和准确性难以保障，在传统管理模式下，对原始数据做分析或溯源得到的有效信息更少。出现问题时，找到关键出错环节或责任人将耗费大量成本，而且存在发现不了根本性问题的情况。

基于区块链的独立性特征，在施工过程中，各企业或部门通过节点上传数据至联盟链，实现数据的安全验证和相互交换。由于区块链的不可篡改和可追溯性，多方将项目信息上链后，可以通过验证区块链上的唯一标识，实现数据查询和提取操作，出现问题时可实现及时有效的追责。同时，企业通过完整、精准的数据，能加强对项目的预算控制、生产管理等内部控制，财务信息以及其与业务活动的对应情况，也能得到有效印证。

四、基于区块链技术的模型构建

在业主、承包商、供货商三方之间构建区块链，首先要建立各方的联盟链节点，使其能够完整上传整合的内部信息，并与其他方有效交流。其次，考虑对项目业财融合的优化目的，设计联盟链架构时，拟在生成区块前将资金交付数据和工程业务数据分类存储，相关数据匹配成功后自动生成区块。最后，从微观角度详细说明区块链的产生流程。

（一）联盟链节点模型

根据图2区块链的联盟节点，建筑业联盟链中参与方节点可划分为：业主节点、承包商节点和供货商节点。由于项目主要以业主为导向，因此业主负责对联盟链进行交易验证、提供可编程合约代码和将各节点数据打包上传至分布式信息库。

图2 联盟链节点模型

首先，业主、承包商、供货商三方首先进行内部信息的交流，而后各方信息独立打包。用户向认证公证中心申请认证证书，当节点通过验证后，可得到对应IP地址并生成独有标识的公钥和密钥。节点将已打包完成的信息和与之相对应的公钥向联盟链广播，同时可查看和存储其他节点打包上传的信息，但无权更改其他节点已上传的信息。

业主节点由安排计划并布置任务的参与施工管理的单位组成，主要包括业主的预期目标、项目定义和施工内容等；承包商节点是由承担相应施工任务的总承包商或者分包商组成的，负责提供的信息包括施工进度、再订货点和材料库存等基本信息；供货商节点是由响应资源需求并提供资源运输服务的供应商节点组成，主要是向承包商提供和运输其需要的建筑材料，负责提供的信息包括材料单价、材料质量和材料物流信息等。

（二）联盟链业财融合架构

由图3可见，业主、承包商、供货商三方建立各自的节点，在业务发生后及时将有关数据打包上链。上链的数据首先进行信息识别分类，项目业务信息暂存在业务系统板块，主要包括业主该阶段计划目标、承包商施工状态、供货商物流信息等内容；资金交付信息暂存在财务系统板块，包括业主对两方的支付以及两方的信息确认。暂存期间各方可通过授权查看相关数据，为保证区块链提供账本的完整性，在一个暂存阶段结束前，三方应确认是否已将所有信息上传。在大数据分析系统的支持下，财务和业务系统此时即同步进行数据分析，一方面服务于业主项目管理和三方间的资源共享；另一方面可作为区块生成后，深度挖掘链上数据进行整体性分析的对照。

图3 联盟链业财融合架构

由于资金的交付多以月或次为单位，交付行为是非延续性的，因此相关数据是一种存量信息；而工程项目是持续性的建造工作，其业务的发生和记录可能在任意时间点进行，因此业务数据大多是流量信息。为更好地结合财务和业务数据，当暂存项目业务信息与资金交付信息所反映的业务实质统一时，业务板块的流量信息被存入阶段数据中，转化成存量信息，并于财务板块的数据相匹配，通过智能合约等技术的支持，最终打包并成为数据链上的区块。

（三）区块链生成步骤

由图4可见，区块链生成步骤如下：

图4 区块链生成步骤

步骤1：项目的业主管理方根据内部的业务财务信息组建联盟节点，在验证和新增的节点完善后，确定各身份的权限，各节点可以通过签名方式上传信息、申请查询，同时节点反馈签名信息给联盟节点，实现业务财务信息的双向互传。

步骤2：在业务环节的共识机制中，业主、供货商、承包商三方均可获得特有账户身份标识的公钥和私钥，拥有与之相匹配的权限。如：①若节点仅需参与方的公钥签字，则特定公钥签字能够进行下一步；②若节点需参与方的公钥和私钥签字，则需两者共同签字进行下一步，若仅公钥签字而私钥未签字，则节点将进一步发至私钥再次确认。

而在财务环节中，为避免双方共识过程耗费大量的时间和容易失去合同内容的隐私性问题，选择将同一个交易数据分为隐私数据和非隐私数据处理，通过身份混淆机制赋予用户一个短期凭证来维护交易双方的隐私，缩短识别时间、保证内容隐私。如在完成指定数据为隐私数据且指定权限策略后，①若普通节点发起交易仅需组织A签字，则组织A签字即可进行下一步；②若节点需组织A和组织B签字，返回组织A后传向组织B，需两者共同签字进行下一步，若组织A签字而组织B未签字，节点将进一步发至组织B再次确认。

步骤3：检验已签字的节点是否符合计划要求，并利用区块链的共识机制，在众多已产生的节点中选出授权节点。

步骤4：业务财务在发生过程中，供应商和承包商的任务进度将会实现实时上传，业务完成后，参与各方对业务完成状态进行审核，审核通过后，将各方之间的交易数据存储于授权节点中，同时财务部在得到业务链可完成付款与收款确认后作出完成任务的承诺，而后智能合约会根据各工程性质、特点按照特定的时间检查已形成的授权节点，在满足一定合约条件后，将授权节点的数据进行整合打包，接入到已有区块链的链尾，形成完整的建设工程区块链，向其他节点传播。

步骤5：区块链生成后，若有节点需要增加、删除、查询和检验信息时，可实时向区块链节点网络发布请求，一定程度上解决了地理位置对突发事件的限制，提高业务处理的效率，同时各节点的申请管理授权均有特定用户，从而也保证各方业务财务信息的安全性。

步骤6：依据上述步骤形成的若干个区块链，同样利用智能合约，进行相互认证，从而形成更大的区块链网络，实现业务财务信息的共享。

五、结语

区块链技术的运用，一定程度上解决了建筑企业工程项目在业财融合方面存在的问题，在每个项目中，将业主、供货商和承包商紧密联系在一起，财务和业务信息得到及时上链和共享。招标过程能自动择优选择，整个系统高度透明，降低主观人为决策偏差和多方间信息不对称的问题。建造过程中，对项目建设形成互验机制，尽可能避免不正当带来的负面影响，降低项目风险及监管成本。

于建筑企业本身，能够促进其工程项目建造的规范性，提高业财融合效率、信息系统运行能力，保障信息内容的真实性和有效性；于整个行业而言，能增强资源和信息的传递和共享，助力全行业的发展。