本文是一篇工程管理论文,笔者结合演化博弈理论讨论了装配式建筑供应链上参与信息共享的主体双方的演化博弈稳定策略,并通过数值仿真模拟出相关参数对博弈系统的影响,最终结合修正Raiffa法建立收益分配机制以提高各参与方的信息共享积极性,推动信息高质量传递。
第一章绪论
1.1 研究背景
在当今重视可持续发展战略的新形势下,传统的现浇式施工方式由于其存在施工周期长,生产效率低,安全风险多,质量控制差,环境效益少等诸多弊端,已经无法满足建设领域的绿色发展理念,建筑行业亟待转型升级。而装配式建筑的优势,如有效节约资源、工作方式机械化、缩短施工时间、减少建筑垃圾和污染物排放等,与建筑业可持续发展的要求相适应,受到国家政策的大力扶持。2016—2022年,中共中央、国务院、住房城乡建设部、科技部、工信部等多个部门先后发布了有关推动装配式建筑业发展的政策和指南。其中,《关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见》在2022年5月发布,提出要发展预制装配式房屋,推广绿色建筑材料、节能门窗和绿色照明,以及全面实施绿色施工的建议。全国各地也陆续发布了一系列的装配式建筑发展部署,其中,2022年4月,北京市人民政府发布了《关于进一步发展装配式建筑的实施意见》,其中明确指出,到2025年新建成的房屋中,装配式房屋的比重将超过55%,基本建成以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用为主要特点的现代建筑工业体系。
根据最新的建设行业统计数据可以得到,2021年全国新开工装配式建筑面积达到了7.4亿平方米,与2020年相比增加了18%,在新开工的建筑面积中,其所占的比重达到了24.5%,在过去的5年中,我国新开工装配式建筑面积的年均增幅为47%。可以发现,近年来我国的装配式建筑呈现出良好的发展势头,并在建筑业的转型升级中起着举足轻重的作用。
然而,由于工程项目的内容越来越丰富和多元化,参与装配式建筑的节点企业逐渐增多,装配式建筑供应链的复杂性也随之增加,涉及到的群体、节点越来越多,在施工过程中各个参与者不仅要获得对方的信息,同时,还要及时提供自己的操作信息,使整个供应链中的各种信息流变得更加复杂。目前传统建筑供应链所采用的信息管理模式多为集成式信息共享结构,这种依赖于第三方信息管理中心的共享模式安全性较差,在查验信息数据时过程繁琐[1]。特别是在生产、运输、安装阶段,由于各方面的信息闭塞,很容易导致资料的丢失与断裂,一旦出现事故,责任主体很难落实,各参与方之间相互推诿,很难找到问题的根源并对其进行问责,从而影响到工程的工作效率和进度。
1.2 研究目的及意义
1.2.1 研究目的
建筑企业的供应链管理,实质上就是要对企业的信息流、物流和资金流进行有效的控制,同时也要对其它的参与者进行协调,以达到增加项目价值的目的。在装配式建筑供应链的合作决策中,参与方的信息共享程度是决定其合作效果的关键因素。对基于区块链技术的装配式建筑供应链的信息共享问题进行探讨,不仅为建筑企业深化信息共享提供了新的视角,同时也为建筑企业的合作决策提供了一种现实的方法。因此,本文将区块链和装配式建筑供应链进行双链融合,构建了以区块链技术为基础的装配式建筑供应链信息共享模型,并利用演化博弈理论分析博弈主体的演化稳定策略以确定影响供应链成员信息共享策略的不利因素,此基础上采用修正Raiffa法构建装配式建筑供应链信息共享收益分配模型,以确保供应链各方在信息共享过程中的收益分配公平、公正,保证供应链持续有序地运作,从而促进供应链成员企业间更加活跃、高效的信息共享,以提高供应链管理水平和实现供应链持续高效发展。
1.2.2 研究意义
(1)理论意义:
近年来,区块链技术收到社会各界各行业的关注,在诸多领域都得到了应用并发挥了巨大的作用。但是当前,在较为传统的建筑行业内,对区块链技术的研究还存在滞后性,我国大多以区块链技术为基础的建筑供应链的研究都停留在理论方面,相关的技术要领和运行机制研究涉及较少。本文基于上述论证,将区块链技术应用于装配式建筑供应链信息共享中,就这二者而言,双链融合是解决传统装配式建筑供应链中问题的良好手段,同时也是区块链技术在新领域内的应用拓展。
虽然区块链技术的加成使得供应链内成员的信息共享有了技术上的支持,但是,在缺乏合理的收益分配机制的情况下,供应链内各成员信息共享的意愿会大打折扣。本文引入修正Raiffa法,选取影响供应链各参与主体信息共享行为部分因素作为修正因子,构建装配式建筑供应链信息共享收益分配模型,为协调供应链成员决策,提高信息共享积极性提供相应的解决方法,为各种信息技术与建筑供应链信息共享融合发展提供了新的研究途径。
第二章 基本概念及理论基础
2.1 基本概念界定
2.1.1 区块链技术
2008年,中本聪在比特币白皮书中首次提及“工作量证明链”,区块链的概念自此问世。2015年,《The Economist》杂志刊发 《The promise of blockchain: the trust machine》一文,它指出区块链技术可以帮助建立良好的互信关系,同时依托这种互信关系可以创新更多的合作方式。2016年,我国工信部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》中,认为区块链是一种以分布式数据存储、点对点传输、加密算法和共识机制为基础的新型应用模式。就其功能来看,区块链是用于储存和共享数据的云仓库[54];通俗而言,我们可以将区块链看作一个授权多方管理的具有多重功能的Excel电子表格。区块链技术正在从概念研究向应用探索逐步转变[55],为符合当今社会实体经济与数字经济创新融合、协同发展的需要,区块链开始进入以多中心、多链融合为特征的崭新阶段。随着推进产业创新和区块链技术发展的步伐加快,区块链越来越引起公众的关注,已经成为社会焦点。
区块链本质上是一种新的应用模式,它融入了分布式数据存储、点对点传输、加密算法、共识机制和其他计算技术,整合、补充和利用了现代数据库、互联网和加密技术[56]。区块链所依托的主要技术如下:
(1) 分布式账本
分布式账本(Distributed ledger)是基于加密技术的多个节点间依照协议完成的交易记录,并且是不可更改的。分布式账本中包括了所有交易,每笔记录都具有独特的时间标记和密码签名。其数据库分布在各个节点上,每个节点都有能力自动复制账本的内容并创建自己的副本,同时做到独立更新,从而避免了集中管理的弊端,保证了交易的透明度和合法性[57]。
(2) 非对称加密算法
非对称解密算法是从对称加密算法演变而来,运算过程中分别需要一个公共密钥(public key, 简称公钥)和一个私人密钥(private key,简称私钥)来操作。 这两把秘钥协同工作,用于加密的公钥可以被公开,而用于解密的私钥被隐藏,如果丢失则无法恢复。该算法使区块链能够进行保密交易,从而增强了数据的保密程度和安全系数。
2.2 相关理论基础
2.2.1 信息不对称理论
信息不对称(Asymmetric Information)理论认为,在市场活动中不同的群体对于信息的掌握是有差别的,拥有信息越多的个体就越优势,而信息越少的个体就越处于劣势。根据该理论,在市场内卖家对货物的了解要多于买家,掌握了足够的资料的一方能够从市场竞争中受益,因为他们可以将可靠的消息提供给信息匮乏的一方,买方和卖方中掌握的资料较少的一方将设法从对方那里获得信息资源。供应链管理中的信息不对称是指供应链中每个业务节点所持有的私人信息,如生产能力、库存等自有资源信息,以及客户分析和销售预测等市场信息。在整个供应链中,信息不对称是一个普遍的问题,这种现象寻求收入的过程中会在各节点之间得到加强。在供应链管理中,具有不同地点、功能和目标的战略伙伴不能将自己的私有信息公之于众时,就难以做出最佳的决策[65]。
社会分工导致各项目参与者之间的信息机会分配存在巨大差异,一方面,业主在签订合同之前具有一定的信息优势,而承包商掌握的信息并不全面,也许会做出一个错误的决定。另一方面,在工程实施过程中,由于承包商具有绝对的信息优势,因此业主不能了解到承包商是否在履行工作,也不能了解到承包商是否会为自己的利益而采取与业主相抵触的做法。高度专业化引发了项目管理中信息不对称的客观条件,由于工程本身的复杂性和高度专业化,即便是专业技术水平高的项目管理人员也很难得到完备的项目信息,而这一信息的不对称并不是工程设计人员刻意隐瞒的,而是由于客观因素的不确定性[66]。
信息不对称有三层含义:第一,“信息质量不对称”,指交易双方在信息的数量和质量上的不平等;第二,“信息紊乱”,由于经济生活中某些关键要素的披露和传递机制不完善,加剧了交易双方的信息不对称;第三,“动态信息缺失”,重点在于从动态的角度分析由于信息源的不确定性而产生的不完整信息,信息不对称导致实际的市场交易与新古典理论中分析的完全信息条件下市场均衡的最有效的制度安排有很大差别。
第三章 基于区块链的装配式建筑供应链信息共享模型 .................... 21
3.1 传统装配式建筑供应链管理的不足 ............................ 21
3.1.1 缺乏战略协作 ........................... 22
3.1.2 缺乏良性的互信关系 ...................... 22
第四章 基于演化博弈的装配式建筑供应链信息共享策略分析 ........ 31
4.1 信息共享的演化博弈 ................................. 31
4.1.1 信息共享的演化博弈内涵 ........