“去中心化”的建筑供应链信息共享研究.pdf

52-第3 3 卷总第3 0 1 期2023年第4 期程经济“去中心化”的建筑供应链信息共享研究胡旭郭志明曾维圣摘要：为加快建筑行业的转型升级，基于“去中心化”的思想提出关于建筑供应链新的组织模式构想，信息共享程度的研究利用演化博奔相关理论，探索“去中心化”的建筑供应链模式下，影响相关共享程度的因素。通过MATLAB软件模拟仿真，探究信息共享程度、信息共享成本、风险系数等因素对建筑供应链参与企业策略选择的影响。结果表明信息共享成本和信息共享中的风险系数等参数对博奔方的信息共享不利。信息共享程度、信息转移系数、相关部门补贴以及惩罚激励系数对博奔方信息共享有利。关键词：建筑供应链；演化博奔；去中心化；Matlab仿真一、引言随着对供应链理论研究的深人，学者将较为成熟的供应链理论运用于建筑行业，并且提出了关于建筑供应链相关的理论。建筑供应链是以提高建筑建设周期中的效率、降低成本为目标的工程业务与链接各方关系的网状结构。大量对建筑供应链的研究发现，建筑供应链企业参与合作交流方式大多是基于合同的，这样导致项目建设过程各个参与方之间相互脱节，各方以自身的利益为主，很难实现“1+1 2”的供应链价值。2 0 世纪末期，来自美国的MarkPost在Mode of information中第一次提出“去中心化”的概念 2 。每个主体都可以参与到网状结构中，可以进行快速高效的信息交流，具有开放、平等等特点的结构被称之为去中心化。这无疑为建筑供应链指明另一个全新的方向，供应链的管理目标是提高参与方的协作程度，最大程度上实现建筑项目供应管理一体化的价值。因此建筑供应创新管理模式的关键是对供应链上各参与方的协调管理。建筑供应链是根据甲方需求，结合项目本身的特点进行构建和组织的，建筑供应链具有集中性、临时性和复杂性的特点。建筑供应链多以合同的形式要求参与企业之间相互信任、约束和共享，以实现建设工程的三大目标。但是随着工程项目的建设，会产生大量的信息，去中心化的信息共享有助于建筑供应链的高效运转，因此高度的信息共享是去中心化管理模式的重点。本文将传统供应链的特点与“去中心化”思想相结合，提出一个新的管理模式构想，并就双方信息共享进行博奔研究，探索信息共享中相关变量参数的积极或消极影响程度，推动去中心化思想在现代建筑供应链管理中的应用。二、理论基础（一）建筑供应链管理模式研究纵观学者对建筑供应链的研究，其中不乏对建筑信息管理的研究。随着建筑信息化时代的来临，如作者简介胡旭：武汉工程大学土木工程与建筑学院，硕士研究生，研究方向：工程项目管理；郭志明：武汉工程大学土木工程与建筑学院，教授；曾维圣：武汉工程大学土木工程与建筑学院，硕士研究生，研究方向：工程项目管理。53-“去中心化”的建筑供应链信息共享研究BIM技术的广泛运用等，信息管理问题日渐突出，薛小龙、王要武等人认为信息共享对建筑供应链价值决策有重大影响。他们认为，信息管理是建筑供应链管理的先决条件，并且在文中提到，提高信息共享水平将进一步降低成本，从而提高承包商的服务水平。许杰峰、雷星晖等人认为在基于BIM平台的前提下，利用互联网技术，使得信息传递过程中的部分问题得以解决。但由于单一中心的存在，建筑供应链的各方对链上的物资与信息还是不能做到及时的沟通与控制。根据建筑供应链的特点，供应链的运作效率取决于信息流的控制，即对信息的收集、整理和集成这三点。传统意义上的建筑供应链正是缺乏在相关企业节点中的交流沟通，相关问题呕待解决8。所以，本文尝试引入去中心化的思想，让建筑供应链各方节点参与整个项目的信息共享过程，加快信息流动，解决信息共享过程中的瓶颈问题(二)建筑供应链去中心化研究相比于传统模式的各方以合同为基础的信息交流模式，去中心化管理可以改变以业主为核心的供应链组织模式。使得各个参与企业、业主、总承包商等通过平等开放的网状结构链接，在网状结构中实现信息的共享。进一步对建筑供应链中的物流、信息流和资金流加以控制。另一方面，去中心化提出的前提是基于各参与企业之间的相互信任问题，供应链中各方对信任问题的关注不言而喻，如何解决供应链领域的信任问题，学者们做出了巨大努力，李梅芳等将区块链技术与建筑供应链相结合，吴绍明提出基于BIM的建筑供应链。在各参与方相互信任的基础上，研究表明，信息共享可以提升供应链管理水平，有效的缓解施工过程中信息繁多杂乱带来的管理问题，有利于各方之间的后续工程合作 8 。但目前的研究表明，建筑供应链发展的状态还不足以让去中心化的管理模式落实到具体实践中。信息流、资金流原料生产加工销售运输运输运输物流图1供应链运作及三流流动图（三）去中心化建筑供应链管理模式在相互信任的基础上，将去中心化的思想植人建筑供应链，结合我国建筑工程实际，以信息共享为纽带，构建建筑供应链内各方的新管理模式。将业主、总承包方、设计方、供应商等相关建筑企业串联在一起，组成一个多中心的链状结构，同时各企业内部相关部门的负责人和工作人员构成内部分布式链状结构。使得同企业不同部门工作交流顺畅，提高整体供应链的运行效率。土木施工业主建筑设计设备施工结构设计去中施工方设计方心化其他施电气设计供应商总承包商其他设计图2建筑供应链去中心化管理模式-54-Research on“Decentralized Information Sharing of Building Supply Chain三、基于信息共享的建筑供应链演化博奔分析研究发现，新的建筑供应链管理模式的关键在于各方信息共享的程度，为此，需要对信息共享程度进行研究。对参与企业来说信息共享行为的选择并不是一个简单的静态决策，信息共享会提高供应链运行效率，但由于工程项目的复杂性，相关企业在自身利益的驱使下，会选择不进行信息共享1 0。因此各方是否选择信息共享可以利用演化博奔的模型去研究，随着工程项目的建设，反复的进行动态博奔。为简化研究，将博奔模型分解为以业主为代表的核心A，和以其他参与企业代表的从属方B之间的博奔。基于此，作出以下假设。(一)基本假设假设1：博奔主体皆是有限理性，核心方A和从属方B是否选择共享亦或是不共享的策略行为会取决于自身的利益情况。假设2：在进行信息共享博奔时，核心方A和从属方B的选择为共享、不共享二者选其一。用x表示核心方A选择共享的概率，用y表示从属方B选择共享的概率，那么不共享的概率分别就是1-和1-y(,ye0,1)假设3：博奔过程的相关参数选取如表1 所示：表1演化博奔参数变量含义惩罚激励系数风险系数双方合作亲密度T信息不共享关系成本信息共享协同效果（1）S:不共享信息时的基础收益Z信息转移系数K信息共享程度C信息共享成本J政策补贴基于以上假设，核心方A、从属方B双方分别选择共享与不共享时的收益如表2 所示。表2博奔双方经济收益矩阵收益博奔主体B共享不共享1-y共享xSA+Z,KB+JA-CA-yKA,S,+J.-CA-KA,博奔主体AS:+ZBK,+JB-CB-yKBS;+ZKA-0K,-TSA+Z,KB-OKB-T,不共享1-xSA,S:S;+J:-CB-KB-55-决可得七稳定策略取f“去中心化”的建筑供连信息共享研究(二)模型构建与分析1.核心方A的稳定策略分析核心方A选择信息共享的收益：Qa=y(SA+Z,KB+JA-Ca-K.)+(1-y)(Sa+Ja-CA-Ka)核心方A选择信息不共享的收益：核心方A平均收益为：核心方A的复制动态方程为：QA2=y(S,+Z,KB-0KB-T)+(1-y)SsQ,=xQat+(1-x)Qa2dx/dt=x(Qa-Q:)=x(1-x)(Qa1-Qa2)=1-x)y(Z,Ks-ZK,+0K,+T)+JA-CA-K)J=f(x)(1)根据式（1），分析博奔的演化稳定策略。解核心方A的复制动态方程可知，x记为演化稳定策略，当）(Z,Ks-Z,Kg+Kg+T)时，可得（x)0,从而可得x=0是演化稳定策略点。第二：当（CA+KA-JA)(Z,K-Z,Kg+0Kg+T)时，若yy，f （x）0 从而可得x=0是演化稳定策略点,若yy*,f（0)0,f （1）0,则x=1是演化稳定策略点。所以当yey，1 的概率越大，核心方A选择信息共享策略概率越大。2.从属方B的稳定策略分析从属方B选择信息共享的效益：Qbi=x(Ss+Z,K,+JB-C-KB)+(1-x)(S+Js-Cg-Kb)从属方B选择信息不共享的效益：QB2=x(S+Z,KA-0KA-T)+(1-x)SB2从属方B平均收益为：Q;=xQ ni+(1-x)Q n2故从属方B的复制动态方程为dy/dt=y(QBi-Q:)=y(1-y)(QBr-Q z2)=y(1-y)x(Z,K-ZgK,+0K,+T)+(JB-Cg-K,)J=f(y)(2)根据式（2），分析博奔的演化稳定策略。解从属方B的复制动态方程可知，x是否为演个于f()=0且f（)ZK-ZK+K+T且Cg+K-JZK-ZK+0K,+T,此时的博奔双方的效(1)0Research on“Decentralized Information Sharing of Building Supply Chain(Cg+Kg-J)/(ZgK-ZK,+0K,+T)分两种情况讨论：第一:当Cg+Ks-JZ,K-Z,K,+K,+T时,f(0)0,f可得=0 是演化稳定策略点。付第二：若Cg+K-JZ,K-Z,K+0K+T，若x，（0)0,从而y*=0是演化稳定策略点,若xx*,f（0)0,f（1）Z,Kg-Z,Kg+0K+T且Cg+Kg-JZK-Z,K,+0K,+T,此时博奔方A效益小于投人成本，博奔方B的效益大于投人成本，策略稳定点在（0，1），结论为信息（不共享，共享)如动态演化相位图（2）。C(o,1)B(1,1)A(1.0)0(0.0)图4动态演化相位图(2)57“去中心化”的建筑供链信息共享研究第三，当C+K-JZ,K-Z,K,+0K,+T,此时博奔方A效益大于投入成本，博奔方B的效益小于投人成本，策略稳定点在（1，0），结论为信息（共享，不共享)如演化相位图（3）。C(o.1)B(1,1)A(1,0)O(0.0)图5动态演化相位（3)在(二)和（三)所示的两种情况下，根据博奔结果可知：博奔双方在确定是否信息共享策略时选择单一，即一方共享一方不共享。在博奔刚开始的时候，博奔方选择信息共享的会获得较大的收益，伴随着博奔的重复进行，选择信息共享的博奔方会面临着风险与成本的增加，这会对博奔双方选择策略造成影响1 3 。在这种情况下，博奔双方最后都会选择趋向于不共享，最终的演化稳定策略变为（0,0），如动态演化相位图（4）。C(0,1)B(1,1)A(1.0)0(0.0)图6动态演化相位图（4)第四，当C+K-JZ,Ks-Z,Kg+0K,+T且Cg+K-J：ZK-ZK,+0K,+T,此时博奔双方的收益均大于投入的成本，博奔双方的演化稳定点有（0,0)和（1，1)两个，分别是（共享，共享）和（不共享，不共享）。如动态演化相位图（5）。在折线CDA两侧，两种结果分布：线上方一种的策略稳定点为（1,1)即博奔双方策略选择为（共享，共享）；线下方的策略稳定点为（O,O），即博奔双方策略选择为（不共享，不共享）。线CDA和线BDO交于点D，D x，y）点是演化博奔的关键点。点D越靠近O点，则ACOD的面积SAcop越小，博奔双方选择（O，-58一率越Research on“Decentralized Information Sharing of Building Supply ChainC(0,1)B(1,1)D(x,y)A(1,0)0(0,0)图7动态演化相位图（5）O），即选择（不共享，不共享）的概率越小，同时，BCDA的面积SBCDA越大，博奔双方选择（1，1 的概大 1 6 。点D（x，y)的位置变化取决于博奔双方的相关参数。其中ACOD的面积为：MB+gGB-TBMA+gGA-TASACOI22BZK-ZKA+OK,+TBZK-ZAK+OK+T四、数值实验与仿真为探究相关变量对演化结果的影响，本文利用MATLAB软件对博奔模型的函数公式进行仿真模拟验证，这之前需要假设相关变量的初始值，如下表3：表3演化博奔参数初始值变量初始值1.320.4T60.4ZA0.6ZB0.4KA20K15J10J8C20C12-59-图9“去中心化”的建筑供连信息共享研究根据变量的初始值，进行博奔演化过程仿真，仿真结果如图所示：1.210.80.60.40.20-0.2-0.200.20.40.60.811.图：变量初始值相位图先通过其他变量不变，分别调整相关变量，其中令K,=25,Kg=20,Z,=0.8，Z g=0.6，J.=1 2,J=1 0,C=24,Cg=15,=0.2、T=1 0、=0.6、0=4、=1.5。一是通过对相关参数的变动的分析，可以观察到信息共享程度、信息转移系数、相关部门补贴以及惩罚激励系数对博奔方策略选择信息共享行为有正向促进作用，即相关系数越大，博奔方越趋向于选择信息共享。所以，供应链参与企业应当在这些方向上提升信息处理的能力，建立高效的信息处理方式，1.20.80.6040.2-02-0.20.20.40.60.811.2(1)信息共享程度K=25，K e=2 0 相位图1.208F06F040.20.2-0.20020.40.60.81.2（3）风险系数=0.2 相位图1.20.80.60.40.2-0:2-0.20.20.40.80.811.2(2)信息转移系数T=10相位图0.80.80.40.20.2-020.20.40.60.8112（4）协调效果=1.560-Research on“Decentralized Information Sharing of Building Supply Chain1.20.80.80.60.60.40.40.20.200-0.2-02-0200.20.40.60.81-020.20.40.60.81121.2（5）惩罚系数8=4（6）合作亲密度=0.61.20.80.80.60.60.40.4O.20.2-0.2-0.20.20.40.60.811.-0.2-0.20.20.40.60.811.2（7）信息转移系数ZA=0.8ZB=0.6（8）政策补贴CA=24,Ce=15图9（续）加强企业间的相互信任。在相关政策的帮助下，推动建筑供应链信息共享的协同发展，形成成本降低、合作共享、资源共享、相互信任的去中心化建筑供应链新的管理模式1 7 。二是信息共享成本和信息共享中的风险系数等参数对博奔方的信息共享行为决策有消极影响，不利于信息共享。这需要供应链各参与方共同努力协作，降低信息共享过程中出现的成本与风险，例如，企业的文化与地理位置带来的成本，信息共享带来信息泄露的风险等。为加强对潜在风险的预测和防范，供应链上节点企业应当强化自身的风险预防和对风险发生的应对，将风险带来的影响降到最低，促进建筑供应链的信息共享模式发展。四、结语在建筑信息产业化的背景下，建筑项目管理绩效与建筑供应链信息共享效率密切相关，传统建筑行业供应链的升级乃至转型的关键在于信息交流方式。如何提高信息交流方式便格外重要，而建筑供应链的去中心化管理模式的基础便是建筑企业参与并实现信息共享 1 5，二者匹配度甚高。然而，新模式的形成并非一日之功，需要相关各方的支持配合。本文研究了在信息共享博奔中的相关参数变量对博奔方策略选择的影响，通过MATLAB仿真出具体的积极或消极影响，通过对相关系数的干预，让博奔双方信息共享程度更高，在一定程度上可以促进建筑供应链乃至整个行业信息共享的发展本文的创新主要体现在两个方面：一是去中心化思想集中体现在区块链1 8 相关描述中，之前对去中心化的研究应用主要集中在金融、科技行业，此前未涉及到建筑行业与供应链行业，本文将去中心化思想应用于建筑供应链，通过信息共享的角度，为建筑供应链的研究提供一个新的切入点。-61-“去中心化”的建筑供连信息共享研究二是通过演化博奔模型，探究影响信息共享程度的因素，通过Matlab软件模拟，确定各个因素对新组织模式共享程度的影响，通过改变相关影响因素，促进建筑供应链的信息共享1 9 。参考文献1李梅芳,薛晓芳,窦君鹏.基于信息共享的建筑供应链“去中心化 研究 .管理现代化,2 0 2 0,40(0 1):8 8-9 2.2戴明洪.微信自媒体的去中心化传播再讨论 D.吉林大学,2 0 1 6.3薛小龙,王要武,沈岐平.信息共享在建筑供应链决策中的价值测度 .土木工程学报,2 0 1 1,44(0 8):1 3 2-1 3 8.4闫乐美.面向建筑供应链的区块链技术使用意愿与共识机制研究 D.广州大学,2 0 2 2.5闫文周,王莹,冯中帅.基于区块链的建筑供应链信息共享演化博奔研究 .科技管理研究,2 0 2 1,41(1 1):1 7 2-1 7 9.6王景敏,许茂增,隋博文.港口一腹地供应链：西部陆海新通道建设的题中应有之义 .供应链管理,2 0 2 1,2(0 2):52-6 5.7王亚云.物流服务供应链信息共享演化博奔与价值分析 D.江苏科技大学,2 0 1 9.8贾雨璇.基于区块链技术对大学生创新创业影响的探讨 1 .就业与保障,2 0 2 2(0 2):1 2 1-1 2 3.9士明军,王勇,吉进迪,文悦.政府补贴下绿色供应链需求预测信息共享研究 .管理工程学报,2 0 2 0,3 4(0 4):1 1 9-1 2 5.10薛婷婷.基于演化博奔的农产品供应链信息共享行为 .贵州农业科学,2 0 1 7,45(0 6):1 54-1 58.11赵双阁,李亚洁.区块链技术下数字版权保护管理模式创新研究 .西南政法大学学报,2 0 2 2,2 4(0 1):7 5-8 5.12和征,曲姣姣,李勃.考虑政府奖惩的绿色供应链企业合作创新行为的演化博奔分析 1 .生态经济,2 0 2 1,3 7(1 1):6 2-7 0.13 Li Xing wei,Huang Ruonan,Dai Jiachi,Li Jingru,Shen Qiong.Research on the Evolutionary Game of Construction and De-molition Waste(CDW)Recycling Units Green Behavior,Considering Remanufacturing CapabilityJJ.International Journalof Environmental Research and Public 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information sharing and the risk coefficient of informationsharing are unfavorable to the information sharing of game parties.Information sharing degree,information transfer coefficient,subsidies and incentive coefficient of related departments are beneficial to information sharing of game partiesKey words:Construction Supply Chain;Evolutionary Game;Decentralization;Matlab Simulation.