編者按：

文章首先總結了BIM技術在工程招標投標應用中存在的問題，分析了區塊鏈的去中心化、開放性、不可篡改性等技術特征對解決BIM工程招標投標瓶頸問題的適用性。其次提出了將兩者集成應用于工程招標投標管理中，構建“BIM+區塊鏈”融合應用框架，并探討了“BIM+區塊鏈”在工程招標投標管理中的應用場景。最后分析了此融合框架在工程招標投標管理中的應用優勢，既能更好地發揮BIM在建筑工程招標投標領域的實踐價值，也能為區塊鏈在工程招標投標中的應用提供指導。

建筑業是我國經濟發展的重要行業，在國民經濟中占據舉足輕重的地位。當前我國的經濟發展進入新階段，各行業的技術水平、信息化水平、環境影響、資源消耗和管理水平有顯著提高。相比之下，我國的建筑行業生產效率和管理水平較落后。在建設工程全生命周期中，工程招標投標階段作為生產建筑產品、滿足生產需求的重要階段，良好的工程招標投標管理能夠為建筑工程降低風險、減少成本費用、提高生產效率。然而當前的建筑市場屬于買方市場，施工單位之間競爭激烈，不規范競爭依舊存在，業主在招標、合約履行等階段的項目管理工作十分困難。施工單位變更索賠、偷工減料等道德風險屢見不鮮，也給業主的工程合同管理帶來了被動。

信息化手段作為建筑業發展的重要引擎之一，在改善項目管理水平、提高項目生產效率等方面具有巨大作用。在建筑業信息化發展的背景下，建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）應運而生，已被大量學者討論應用于工程項目招標投標管理活動中。BIM在工程招標投標中的優勢有提供統一的信息平臺，實現信息集成共享；有利于工程量清單的編制及解決報價問題；評標過程可用于設計、施工的可視化評審；實現招標投標全過程中的電子檔案存檔等。但是BIM在工程招標投標中仍存在信息安全問題、招標控制價審核問題以及多方監管信息壁壘問題。區塊鏈技術作為新型的熱點技術，能夠為工程招標投標管理中存在的問題提供解決思路。故本文將BIM技術與區塊鏈技術相結合，從工程招標投標管理的角度，探討兩者集成的可行性，并詳細闡述兩者在工程招標投標管理中的應用框架和應用場景。

一、理論基礎

（一）BIM在工程招標投標中的應用優勢

1.實現信息集成共享

傳統工程招標投標過程中，技術、商務及報價信息相互分離，數據未能有效整合。BIM技術為工程招標投標的信息集成共享提供了支撐。以BIM為載體，將工程實體、進度、成本、質量等信息集成于BIM中，進行存儲并實現不同模型的相互印證，完成信息動態調整。整個招標投標流程中，基于一套模型進行信息共享和傳遞，實現招標投標數據的結構化存儲，為后續履約驗收提供依照。

2.完善工程量清單及報價

建設單位依據BIM，可精確制定工程量清單，有效避免缺項漏項的問題，發售招標文件時將包含工程量清單的BIM一并打包，確保設計資料的完整性。投標人可根據BIM快速核準工程量清單并進行工程量清單報價，改善信息不對稱的問題。

3.實現可視化評審

利用BIM在虛擬施工方面的優勢，技術方案在評標過程中可實現動態展示。投標人將進度計劃、施工現場布置、資源使用計劃等導入BIM中，基于BIM進行施工組織展示、進度展示和報價展示等，使投標人的施工方案對比和技術評估更加形象直觀，便于評標專家對方案的深度理解，進一步提升評標的科學性。

（二）BIM在工程招標投標中的不足

BIM在工程招標投標中的應用有效提升了工程招標投標智能化水平，加強了主體之間的協作，消除了信息孤島現象，有助于招標人完善招標文件編制，幫助投標人高效合理投標，同時提升評審過程中投標方案對比分析的科學性，但是BIM在招標投標應用中仍然存在下列三個問題。

1.信息安全問題

工程項目建設過程數據量巨大，如合同文本、施工圖紙、進度成本信息、質量安全信息等全部集成于BIM中，一方面降低了平臺內數據傳輸效率，另一方面數據在傳輸過程中容易被修改，可能存在人為修改評標數據等問題，且數據量龐大，一旦BIM出現問題，信息有可能丟失，從而增加招標投標信息泄露的風險，因此BIM數據的安全問題有待提高。

2.招標控制價審核問題

在工程招標控制價審核過程中，由于審核專業過多，如設計圖紙是否有缺陷、清單項是否準確完整、市場要素價格是否合理等，需要多個專業人員共同把關，但是相關方只對自己所掌握的數據進行審核，利用BIM平臺可實現快速審核和信息共享，但是缺少快速聯動的審核聯盟體，且審核記錄不能被查詢和追蹤，數據容易造假及丟失，導致監督管理中無法考證信息真偽。

3.多方監管信息壁壘問題

工程招標投標涉及主體方較多，BIM數據流通于招標、投標及評標過程，參與方多元化，數據更新速度快，易出現互相勾結、惡意投標現象，監管單位無法對招標投標全過程進行跟蹤監管，不能形成有效的監管機制和問責機制。

（三）區塊鏈解決BIM招標投標問題的適用性

區塊鏈已被應用于金融、供應鏈管理等行業，在促進信息安全、數據共享、優化流程、建設信任體系等方面具有巨大優勢。區塊鏈基礎架構包括數據層、P2P網絡層，共識層以及應用層四個層次，具有去中心化、開放性、不可篡改性以及可追溯性等技術特性，對于BIM招標投標應用中存在的問題給予了解決思路。

1.去中心化

區塊鏈采用P2P的網絡連接模式，各個節點之間相互獨立，數據通過哈希算法加密，形成串在一起的數據區塊，這種分布式存儲不依賴第三方中心節點，因此各節點無需相互信任即可實現數據交換。BIM是基于多主體信息傳遞、共享的平臺，作為數據存儲中心，一旦出現數據泄露、篡改、丟失等，會產生很大風險。區塊鏈去中心化的特點契合BIM平臺本質，參與方擁有平等的權利進行數據存儲、修改和傳遞等。

2.開放性及不可篡改性

區塊鏈采用哈希算法和非對稱加密技術，各數據區塊通過哈希算法形成哈希值，各節點依據固定算法進行數據交換，因此彼此之間匿名。區塊鏈的各節點保存原始數據，如果后續信息更改，需要各節點確認后才能重新錄入更新，原始數據不會被覆蓋掉，因此任何更改數據信息的行為都將被記錄，保證信息公開透明。招標投標過程的信息保密一直是重要問題，基于區塊鏈的加密機制可以保證BIM在招標投標過程中的信息安全。

3.可追溯性

區塊鏈各節點數據按照時間序列進行鏈式排列，通過時間戳串聯在一起，從而可進行準確溯源，查詢所有交易內容等信息。BIM項目數據龐大，數據相互關聯交織，時間戳認證可在BIM信息溯源時起到重要作用。

4.智能合約

智能合約用計算機代碼的形式將合約條款進行編譯，實現合約的自動判斷和執行。在BIM招標投標過程中有效解決合同執行信任問題等，減少人工成本，提高信息處理以及合同執行效率。

二、“BIM+區塊鏈”在工程招標投標管理中的應用模式

（一）“BIM+區塊鏈”融合應用框架

利用上述區塊鏈去中心化、信息可追溯等特點，旨在將區塊鏈技術融合到BIM流程和數據中，創建一個去中心化的BIM平臺。安全方面通過權限設置、數據加密等構建，整體服務包括節點認證與授權、智能合約設置及維護、分布式存儲及跨鏈服務搭建與管理,系統整體框架可分為數據層、網絡層、共識層和應用層。

1.數據層

BIM與區塊鏈的融合，基礎是數據交換，讓BIM平臺在原有的基礎上進行數據加密，提升安全性。項目參與方在BIM中上傳設計圖紙等數據，系統自動給各文件加蓋時間戳，時刻記錄BIM數據庫的操作信息，保證信息傳遞過程的安全性。利用區塊鏈的加密機制對數據進行加密，當招標方上傳招標文件及工程量清單等材料時，該信息文件會生成一對密鑰，招標方保管私密鑰，公共鑰由P2P傳播機制向特定的投標方公布，投標方可解密相關文件。

2.網絡層

網絡層采用P2P傳播機制，為加入區塊鏈的各單位提供對等網絡服務，每一個節點擁有的權利和義務對等，主要包括傳播機制、驗證機制等。在數據區塊創建過程中，各節點擁有各自賬本，記錄數據信息，基于區塊鏈的BIM平臺會向全網公布分布式賬本信息及各項記錄等，保證各參與方信息平等共享。

3.共識層

通過智能合約等方式設置數據共享條件等參數要求，自動執行數據在節點間的共享傳遞?；趨^塊鏈智能合約特性，主要包括共識機制、賬本訪問、數據庫訪問等。

4.應用層

基于區塊鏈的BIM平臺可將工程招標投標過程轉變為以工作任務為中心，各單位參與公共鏈上信息的讀寫、更新、驗證等，公共鏈是所有公開信息的傳遞途徑，由各參與方共同維護。同時建立各參與方的私有鏈，保證私密信息的保護及存儲問題。根據工程招標投標的用戶需求設置多個功能模塊，包括用戶認證、招標、投標、評標、合同管理、支付管理等模塊，各功能模塊對應著工程招標投標的各個環節，彼此相互關聯。

（二）“BIM+區塊鏈”在工程招標投標管理中的應用場景

1.用戶身份加密，對身份信息及共享信息的操作進行追蹤

在該框架中，參與招標投標的各單位都有經過安全認證的數字ID，各參與方的賬號信息都是高度加密，且每個成員之間都是互相“匿名”，保證了招標投標過程的公平、公正。各參與方可對BIM信息進行存儲、更改和共享，他們的身份信息及操作信息都將被記錄和追溯，有效避免人為的數據變更，杜絕造假的可能性。

2.進行供應商資質審核

在招標資格審核中，利用區塊鏈技術建立一個全建筑行業的資信平臺，將企業的經營業績、財務審計、資信證明等信息登記進區塊鏈中，該企業的所有信用信息按照時間順序反映在平臺中，確保投標企業的信息真實性，便于招標人進行供應商資質審核確認。

3.完善工程招標控制價編制及審核

BIM將工程計量與計價融合在同一平臺上進行，使用BIM進行多專業模型導入集成，進行碰撞檢查和多專業綜合優化，生成不同專業工程量清單，結合計價軟件完成計價，利用BIM計算清單工程量和計價精準而全面。編制完成后利用區塊鏈的共識機制，建立一個基于共識協議的審核聯盟體，通過智能合約將審核規則以代碼形式寫入區塊鏈并自動執行，使得聯盟體每個角色進行實時信息交換、評估審核，實現不同數據的有效配置和審核內容的協同分析處理。每一個審核環節數據可以被記錄，并且不可篡改和可追溯，便于監管和審計。基于“BIM+區塊鏈”的應用模式能夠確保投標報價的科學合理，使得后期施工和運維有更加詳細合理的方案，從而降低風險。

4.完善合同簽訂與執行

智能合約是一種代碼式合同，即通過代碼自動執行合同約定內容。合同簽署時，合同以代碼形式被加密存儲在區塊鏈中，具有相應權限的相關方才可查看，保障了合同的安全性，也降低了合同簽訂成本。智能合約對合同執行條件進行判斷，當投標方順利完成合約并經過區塊鏈相關節點一致通過后，節點上的代碼自動運轉，完成相關數據存儲、更新、交易等功能。

5.實現數字化支付及資產管理

雙方可以將工程款支付與具體工作包進行細化匹配，當某個工作包工作完成后，智能合約會根據預先設定的規則進行判斷，按照約定啟動付款流程。通過智能合約一方面促進乙方工作的積極性，另一方面避免甲方拖欠工程款項。

6.減少設計與施工變更

出現設計施工變更時，涉及建設單位、施工單位、政府監管部門、監理、材料供應商等多方協調溝通。在“BIM+區塊鏈”框架中，各節點可對涉及自身相關的部門提出意見，共同擬定方案，所有節點一致通過后，方可進行設計施工變更，并將變更行為進行記錄。

三、“BIM+區塊鏈”在工程招標投標管理中的應用優勢

（一）實現數據共享，打破招標投標監管壁壘

BIM作為載體將工程設計、進度、成本等信息進行儲存，并在招標投標流程中進行信息共享傳遞，區塊鏈技術提高了信息關聯性，各聯盟節點的權利義務均等，能夠將招標投標數據推送至多方主體，實現數據共享，多方參與監督，強化監管效果，杜絕互相勾結、惡意投標現象。

（二）維護信息安全，實現招標投標全過程可追溯

BIM中集成大量工程建設數據，通過使用區塊鏈將各信息記錄在BIM模型中，可避免數據在傳輸過程中被修改，實現項目招標投標全過程信息的追蹤與確認。一旦信息經過驗證就被永久儲存，區塊信息的每個節點都能追溯過去的所有數據，形成有效的監管機制和問責機制，確保招標投標市場主體網絡身份、資信要求、交易信息的安全不被篡改，提高工程招標投標信息安全性。

（三）實現去信任化，提高招標投標智能化水平

基于區塊鏈的BIM平臺以及協商一致的規范和算法，整個系統都在去信任化的環境中進行數據交互，依靠智能合約和共識機制，取消了對“人”的信任，人為干預不起作用，提高了合同執行效率和信任水平。智能合約可依靠事先約定好的規則對供應商的準入身份進行審核，審核合格的供應商可以參與投標報價，同時依靠共識機制可對供應商的身份進行廣泛跟蹤，及時剔除不符合要求的供應商，BIM與區塊鏈的結合使用均提高了招標投標智能化水平。

四、結論

本文針對BIM工程招標投標存在的數據安全性不高、招標控制價審核難、監管不全面的問題，提出將區塊鏈技術融合應用于BIM工程招標投標中，旨在為BIM工程招標投標提供新思路。從數據層、網絡層、共識層和應用層構建了基于“區塊鏈+BIM”技術的總體框架，分析了在此框架下的工程招標投標的應用場景，最后總結此框架在工程招標投標中的應用優勢，為探索BIM與區塊鏈在工程招標投標中的應用提供參考。

作者：呂 瑩

作者單位：江蘇開放大學招標投標管理辦公室

來源：《招標采購管理》2023年第8期