区块链下的过程结算自动化研究

翟文轩ZHAI Wen-xuan；蒋黎晅JIANG Li-xuan

（南京工业大学建设管理与房地产系，南京 211816）

0 引言

对于工程项目而言，付款的是否及时对于项目的成功交付和利益相关者的财务福祉至关重要。传统建筑业的付款流程大部分依赖于合同规定的内容以及一些支付应用程序的使用，这些流程非常耗费时间，容易造成工程项目的进度滞后，整个流程也基本上依赖于以人为中心。并且在工程项目中，不同组织和不同利益相关者之间，由于缺乏信任，往往会阻碍传统的集中式的付款手段。

区块链因其具备去中心化、安全性、透明性以及可追溯性等特点，可以良好地解决交易过程中存在的问题。基于此，本文通过结合区块链的特点，构建施工过程中付款自动化的模型，从而解决工程付款过程中的时间浪费与是否及时问题。

1 过程结算的概念和优势分析

1.1 我国工程项目结算方式发展

1978年以前，我国工程项目结算方式是沿用苏联的基本建设概预算体系，该体系通过对项目的设计图进行工程量计算来确定造价，并没有统一的预算定额。改革开放后，国家进入计划经济时期，工程项目的结算方式在经历了短时间的概算定额后因无法满足社会的快速发展，导致政府部门通过对项目进行工序细化，测算人材机的实际消耗量和当时市场行情编制了新的施工预算定额，作为项目在招投标和结算的依据。2003年，国家第一次以公文形式公布并落实了《工程量清单规范》，标志着我国建筑工程结算日益规范化。工程量清单结算方式的推行，全面推进了市场化项目的结算管理方式[1]。

但是随着建筑业的不断发展，传统的项目结算方式弊端逐渐显现，结算周期长、项目垫付多、结算纠纷频繁发生，显然已经不能满足建筑业的需求。直到2016年，国家颁布《国务院办公厅关于全面治理拖欠农民工工资问题的意见》，意见中首次提出要求全面推行过程结算。因此，创新工程项目结算方式，构建以“过程”为中心的工程支付结算体系已经迫在眉睫。[2]

1.2 过程结算的概念

施工过程结算，是指在工程项目实施过程中，发承包双方依据施工合同，对约定结算周期（时间或进度节点）内完成的工程内容（包括现场签证、工程变更、索赔等）开展工程价款计算、调整、确认及支付等的活动。

1.3 过程结算方式的优势分析

与传统的项目结算方式不同，过程结算实质上就是要求将进度款的结算与支付通过分解，细化的融入到整个工程项目的施工过程中。是完善工程全过程造价咨询服务的有效载体，是项目过程管理在造价上的集中体现。其优势主要体现在以下几个方面：①提升结算效率：过程结算就是把传统工程项目采用的竣工结算的审核工作提前，将进度款的支付分阶段或者按照合同约定的支付节点在施工过程中进行支付，可以有效简化审核工作量，提高结算工作的效率。②体现施工过程，化解结算纠纷：过程结算将项目在整个施工过程中完成的阶段性的成果以造价的形式体现，通过经济体现发承包的利益，不仅有利于政府审计的过程跟踪、也有利于发承包双方对项目现金流的管理。③及时确定工程价款，避免项目造价风险：通过实行过程结算可以在施工过程中发现工程价款发生调整的原因以及做出应对；及时发现合同的缺陷，方便发承包双方进行补充完善，有利于合理分担项目风险；及时发现问题，在发生价款调整事项后尽早处理，使造价控制在发包人可以接受的范围内，有效避免超进度支付问题，起到造价风险预警的作用。④平衡项目各个参与方，避免造成社会风险。过程结算从施工过程角度出发，通过实时需求和利益需要来平衡各个参与方。不仅重视政府部门的监管权限，更重视项目各个参与方的权利和义务。并且在整个过程结算中，可以对潜在风险源做出有效识别，及时采取有效措施控制风险溢出，同时在项目中可以完善退出和质量保证金机制，有效减少工程项目的社会风险产生。⑤把握工程质量，避免项目碎片化。过程结算体系在工程施工过程中以严格控制施工质量为基础，明确每个分部分项工程的相关责任人，构建工程质量与工程价款结算相联系结算方法，在控制工程质量的基础上整合项目碎片，减少因层级分化带来的质量减退。

2 智能合约的原理及特点

2.1 智能合约的基本原理

智能合约技术作为区块链2.0的产物，本身就具备了区块链技术的不可篡改、可追溯性和去中心化等特点。本质上来说，智能合约是一种旨在以数字化方式传播、验证和执行条约的计算机协议，这种协议通过预定的机制就能够实现自我执行和自我验证，其中包含的算法一般分为“If…then”和“what…if”两种，当自身的状态机监测到满足触发条件的活动时，就会自动执行相关验证程序，交易全过程都将记录在区块链上，方便查看与追溯。

2.2 智能合约的特点

①信息公开透明：智能合约在一定程度向各个节点实现了信息公开透明，工程项目各个参与方作为节点存在区块链上。项目在决策、施工与运营阶段的各种工作场景都会经过数字化真实且自动地记录在智能合约数据库中，并且这些数据都通过加密存储的模式被永久保留在各个服务器上。并且一个工程项目每一个任务或指令的执行都涉及多个参与方之间的协调和履约管理，通过数据库可以快速地检验项目的实施进度和执行情况，这在合作企业间可以提高可信度，可以实时地对项目进行监督与支付。在智能合约的数字协议下，整个项目全生命周期中所涉及的采购资源等多环节支付的活动都能够被标记并被系统予以执行。②可追溯性：区块链技术的本质是一个分散型的数据库，分散数据库记录发生在该区块链上的每一笔交易的输入和输出，所以可以轻松地追踪资产数量的变化和交易活动进行的先后顺序。对于企业而言，可以通过区块链存储产品来源及供应链等信息，合作的各方知道这些数据无法进行修改，便会产生基础的信任；对于发承包双方而言，在进行项目资金交付的时候，也可以通过检查数据库中的协议查询资金的走向，避免资金的无效流失。③信息的安全性：区块链技术的哈希算法能够将任何的原始数据都转化成其对应的数字，成为哈希值。如果有节点想要篡改，那么哈希值发生变化，容易被其他节点发现。除非该节点可以掌握整个区块链系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的更改是无法实现的，如果有节点想要颠覆一个被确认的结果，其收益往往远大于付出，所以区块链中的信息数据具有稳定性和可靠性。

3 基于智能合约的施工项目支付自动化的可行性分析

①建筑工程项目具有周期长、复杂性高、项目参与方众多等特点。建筑材料的采购、运输、建造以及交付都涉及大量的交易信息，同时还有在施工过程中因变更、返工等原因造成额外成本信息，信息量多且繁杂。并且由于过程结算相关的资料因为发承包双方对于过程结算的重视度不够，管理结算资料经验不足，经常造成缺失。况且传统的项目结算资料通常是以纸质材料进行保存，若存储不当，无法进行追溯。通过利用区块链的分布式存储可以为工程项目在结算信息的存储上提高新的方案。②区块链技术的去中心化与建筑工程项目网络结构相仿。工程项目的结算过程需要多方参与，例如分包商、承包商、监理方和发包方等要实时共享项目已完工程工作量和质量信息，形成动态的社会网络。区块链的本质就是一种点对点的网络结构，考虑到两者具有相似的结构，将区块链技术应用于工程项目的结算上对于提高各个参与方之间的信任具有可行性。③区块链技术可以实现交易自动化。发承包双方在施工开始之前明确每一个分部分项工程或者工作包的工作量以及验收标准，通过智能合约的自动化运行，当承包商完成相应工作包后提交付款申请，自动发送到链上的各个节点进行共识，共识完成后便可进行自动化结算，可以有效提高结算工作的效率。

4 智能合约的部署原理

智能合约的首次提出是由尼克·萨博在1993年提出[3]，从本质上来说智能合约只是一种特殊的计算机协议，这类协议在通过专业语言制定和部署后便能实现自我执行和自我验证，弱化了人为参与。与日常生活中的传统合同相比，就是将现实合同通过计算机语言，以代码的形式编入计算机，形成一种特定的计算机协议。用户再将其部署在区块链中，在满足触发条约的前提下，系统开始自我运行，实现了消除第三方机构担保的功能，无差别地履行合同条款。并且因为区块链的特殊性质，此类合约的执行不可逆转。在智能合约自主执行这些合约条款时可以产生相应的可以用来验证的证据，保证了整个合约在执行过程中的有效性。智能合约的部署原理图如图1所示。

在部署智能合约前，工程项目的发承包方应明确施工合同，合同内所有的条款逻辑流程等都应约定好。智能合约在使用的过程中通常具有一个用户交互接口，用来与制定好的合约进行交互，依靠区块链的密码技术，这些交互行为都严格遵循事前制定好的规则进行，防止违约现象发生。通过智能合约，项目的发承包方的信任中心从原来的第三方机构转移到合同本身。

5 自动化过程结算智能合约运行流程

智能合约的执行通过基于许可区块链的框架完成，整个交易过程共分为三个模块。第一个模块展示的是智能合约在区块链的运行过程，承包商在区块链中提交付款申请后，系统中相应的智能合约被立即调用到链上进行处理，等待其他节点进行共识工作，所有发生的动作都将通过算法记录到区块链的数据库中。其次，质检员在收到申请后进行质量检测，根据承包商提交的工作包检查其完成工作量以及是否达到验收质量标准，若检查无误后进行数字签名，检查不通过整个共识过程中止，承包商根据反馈进行停整修改，所有检测过程以及检测结果都会记录在区块链中；第二个模块是区块展示图，具体包括区块名称、用户ID、以及付款金额等信息，根据这些区块信息，可以确定该交易的相关负责人以及质量验收人员，如果事后发生结算纠纷，利用区块链技术的可追溯性可以明确责任人，有效解决纠纷；模块三展示承包商在发起申请后经由链中授权责任节点进行共识，达成一致后记录在链中，开始交易过程。同时在模块三中展示部分智能合约语言，当满足事先制定的合约条款，便可成功提交付款申请。（图2）

6 结论

近几年，随着信息化、智能化社会的快速发展，建筑业应当顺应时代潮流，积极地融入互联网技术来促进自身不断革新。自区块链技术出现以来，已经快速地融入我国金融和医疗等领域。对于建筑业而言，区块链因其具备去中心化、不可篡改以及可追溯性等优势，可以有效解决目前工程项目在招投标、总承包管理和智慧建造等方面存在的问题。考虑到区块链的核心产物智能合约，因其具备自动化运行，合约内容公开透明和去信任等特点，可以与过程结算技术相结合，构建以过程为核心的自动化工程项目结算方式，避免工程项目在施工过程各个参与方因结算纠纷而产生信任危机等现象，从而促进项目高质完成。

目前，我国首例“区块链”+“建筑业”的应用已在雄安新区试运行，区块链的优势促使工程项目高效保质地运行。相信随着技术的逐渐成熟和研究的深入，通过进一步的完善区块链技术，并与过程结算有效结合，可以显著解决我国工程项目当前现存的结算问题，促进我国项目结算方式智能化、自动化，实现一键式、穿透式的付款。