饒 霞，潘雨紅

（重慶交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，重慶 400074，E-mail：1842024238@qq.com）

隨著建筑業(yè)信息化水平的不斷提高，其信息管理方式也正在發(fā)生日新月異的轉(zhuǎn)變，信息化、集成化、智能化管理成為信息管理的新趨勢[1]。近幾年，為了早日實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，越來越多建筑企業(yè)加強了以BIM為主的一系列數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，但大都是階段性的信息管理，并且信息傳輸效率低、缺少防篡改保護(hù)，難以實現(xiàn)建筑項目全過程的可溯源性信息管理。區(qū)塊鏈技術(shù)作為時代顛覆性的核心技術(shù)，目前在金融、食品、數(shù)字版權(quán)、公共服務(wù)和認(rèn)證服務(wù)等行業(yè)被廣泛應(yīng)用于各類信息追溯管理。其獨特的安全加密機(jī)制和去中心化的信息交流方式[2]，以及公開透明、全程留痕及不可篡改等優(yōu)勢，一方面在有效避免各參與方信任度問題的同時滿足建筑工程項目全過程信息交流安全性、唯一性和可追溯的需求；另一方面能夠適應(yīng)建筑工程項目特有的大體量、多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲與傳輸。

目前，已有學(xué)者將區(qū)塊鏈技術(shù)和建筑業(yè)信息管理結(jié)合進(jìn)行研究。盛達(dá)等[3]將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑工人信息的集成與共享，通過搭建區(qū)塊鏈技術(shù)平臺，形成一致的信息庫，為推動產(chǎn)業(yè)工人轉(zhuǎn)型提供支撐。陳祖煜等[4]以項目檔案管理系統(tǒng)的區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)作為試點，介紹了信息化平臺的基礎(chǔ)框架與安全性保障的區(qū)塊鏈核心技術(shù)。尚春靜等[5]通過分析建筑產(chǎn)品質(zhì)量智能管理平臺構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的裝配式建筑質(zhì)量智能管理平臺。但此類研究僅是對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理擬議框架或概念論述，鮮有針對影響因素的研究。此外，之前的研究雖然對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)各階段信息管理中潛在優(yōu)勢和挑戰(zhàn)進(jìn)行歸納，但缺乏對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的影響因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，各因素之間的影響強度、層級結(jié)構(gòu)及作用路徑尚且不清晰。因此，有必要針對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期為建筑業(yè)成功將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于信息管理提供理論支持。

影響因素研究的本質(zhì)是識別關(guān)鍵因素，并明晰各因素間的作用路徑[6]，其研究方法多種多樣，如決策實驗室分析法（DEMATEL）、灰色關(guān)聯(lián)分析法、解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）等。采用單一的DEMATEL或灰色關(guān)聯(lián)分析法等方法雖然可以確定因素對系統(tǒng)的重要程度，但無法明確多因素間的層級結(jié)構(gòu)及作用路徑；采用單一的ISM法雖然能呈現(xiàn)因素間的層級結(jié)構(gòu)及作用路徑，但無法區(qū)分因素的重要程度。而構(gòu)建組合模型DEMATEL-ISM，不僅能夠簡化ISM中可達(dá)矩陣的計算過程，而且能夠確定多個影響因素對復(fù)雜系統(tǒng)的重要程度，同時將各因素間的關(guān)系可視化。該方法已被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)評估中，并成為系統(tǒng)化分析多要素復(fù)合結(jié)構(gòu)和各要素間聯(lián)系性的有效工具[7]。如李明順等[8]對老舊小區(qū)改造項目的影響因素研究中應(yīng)用 DEMATELISM模型梳理了各因素之間的相互影響，建立起復(fù)雜系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型。Trivedi等[9]采用DEMATELISM 模型分析可持續(xù)交通方式的障礙因素之間的層次關(guān)系。鐘鳴[7]等運用DEMATEL-ISM模型識別社區(qū)韌性影響因素間的關(guān)系及各影響因素的重要程度。

因此，為有效明晰區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素的層級結(jié)構(gòu)及作用路徑，本文基于組合模型 DEMATEL-ISM 對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，梳理各個因素間的層級結(jié)構(gòu)及內(nèi)在聯(lián)系，并找出復(fù)雜影響因素體系中的關(guān)鍵因素，從而為促進(jìn)建筑業(yè)信息管理中區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用提供思路。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的影響因素識別

通過對近3年涉及區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的15篇相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，識別出影響區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的20個因素，剔除頻次較低的影響因素，結(jié)合專家訪談和TOE（Technology -Organization-Environment Framework）框架，最終從技術(shù)、組織和環(huán)境3個層次確立了16個影響因素。

（1）技術(shù)層面。建筑工程項目所含有的信息，除可公開共享的信息以外，更多信息如交易合同、設(shè)計方案和圖紙等屬于隱私信息，需加以保護(hù)。區(qū)塊鏈技術(shù)是集加密技術(shù)、分布式網(wǎng)絡(luò)和智能合約等多種信息技術(shù)于一身的新型數(shù)據(jù)庫軟件，其去中心化、公開透明、不可篡改、隱私保護(hù)及高度自治等特征為建筑業(yè)信息管理提供了技術(shù)途徑，其技術(shù)狀況在很大程度上影響建筑業(yè)信息管理效率。因此從技術(shù)層面選取的影響因素為：可擴(kuò)展性、互操作性、安全性和隱私性及財務(wù)成本高。

（2）組織層面。區(qū)塊鏈技術(shù)作為新興技術(shù)，在開發(fā)應(yīng)用過程中可能存在不可預(yù)測、控制不佳的混亂和臨時狀態(tài)，雖然能夠初步實現(xiàn)多業(yè)務(wù)集成，但成本較高且管理信息系統(tǒng)還不完善。此時需要建筑企業(yè)擁有較為成熟的組織能力，以彌補區(qū)塊鏈技術(shù)所存在的不足。因此從組織層面選取的影響因素為：項目復(fù)雜度高、利益既得者間信任、專業(yè)的認(rèn)知、成功案例、區(qū)塊鏈技術(shù)專業(yè)人才、管理者的態(tài)度及數(shù)據(jù)的真實性。

（3）環(huán)境層面。大數(shù)據(jù)表明，環(huán)境層面的影響因素是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用所面臨的一個重要挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑業(yè)信息管理方面的應(yīng)用仍處于起步階段，由于缺乏經(jīng)驗案例，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用環(huán)境還沒有完全形成。因此從環(huán)境層面選取的影響因素為：行業(yè)技術(shù)狀況、行業(yè)障礙、區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)管體系不完善及區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)化。

綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素，如表1所示。

表1 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素匯總

2 組合模型DEMATEL-ISM的構(gòu)建

決策實驗室分析法（Decision-Making Trial AndEvaluation Laboratory，DEMATEL）通過構(gòu)建初始直接影響矩陣和綜合影響矩陣，計算各影響因素的原因度和中心度，研究各因素對系統(tǒng)的重要程度及因素間的因果關(guān)系；解釋結(jié)構(gòu)模型（Interpretative Structural Model，ISM）通過構(gòu)建多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型，識別出復(fù)雜因素間的層級結(jié)構(gòu)及作用路徑。兩種方法的結(jié)合，能夠更加全面且深層次地分析區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素。

2.1 建立初始直接影響矩陣

以區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素為基礎(chǔ)，設(shè)置調(diào)查問卷并線上發(fā)放給行業(yè)專家和學(xué)者，采用0～4分量化問卷結(jié)果，獲取每個專家的因素間影響程度sij。共發(fā)放問卷100份，有效回收問卷79份，回收率79%。再根據(jù)問卷結(jié)果計算每個因素的平均值，并向上取整，建立區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素的初始直接影響矩陣A。

式中，sij表示Si因素對Sj因素的直接影響，sij=0表示兩個因素間無影響，sij=1表示影響較弱，sij=2表示影響一般，sij=3表示影響較強，sij=4表示影響強。

2.2 構(gòu)建綜合影響矩陣

對初始直接影響矩陣進(jìn)行歸一化，計算出規(guī)范化直接影響矩陣B，即：

綜合影響矩陣C反映了各因素之間的直接和間接關(guān)系。計算公式為：

式中，I為單位矩陣。

2.3 計算各影響因素的影響度

由綜合影響矩陣C，計算出各個要素的影響度Cp(i)、被影響度Cq(i)、中心度Mi和原因度Ni并進(jìn)行排序。

式中，影響度Cp(i)代表綜合影響矩陣C中每個因素的行和，反應(yīng)因素對其他因素的綜合影響值；被影響度Cq(i)代表綜合影響矩陣C中每個因素的列和，反映因素受到其他因素的綜合影響值；中心度Mi為影響度和被影響度之和，中心度Mi越大，指標(biāo)Si越重要；原因度Ni為影響度和被影響度之差，原因度Ni大于0，即該因素對其他因素的影響大，則該指標(biāo)為原因因素；原因度Ni小于0，即該因素受其他因素的影響大，則該指標(biāo)為結(jié)果因素。

2.4 計算總體影響矩陣

總體影響矩陣反映指標(biāo)間的總體相互作用，總體影響矩陣D計算為：

式中，I為單位矩陣。

2.5 建立可達(dá)矩陣

為去掉影響程度弱的因素之間的影響關(guān)系，設(shè)置閾值λ，以實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，可達(dá)矩陣E的計算方式如下：

式中，“1”表示兩個指標(biāo)之間的影響程度較強；“0”表示影響程度較弱或者無影響。

2.6 確定多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型

由可達(dá)矩陣得出每一個影響因素的可達(dá)集、先行集和共同集。可達(dá)集Ki即為可達(dá)矩陣中第i行數(shù)值為1的因素集合；先行集Xi即為可達(dá)矩陣中第i列的數(shù)值為1的因素的集合；共同集Gi則為該因素可達(dá)集與先行集的交集。

如果Ki=Gi，則代表影響因素Si處于整個系統(tǒng)的最高層級。此時，將相應(yīng)的行和列從可達(dá)矩陣E中刪除，重復(fù)上述過程，直到所有指標(biāo)都被劃分為不同的層次。最終確定區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理影響因素的多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型。

3 組合模型DEMATEL-ISM分析

3.1 DEMATEL模型

DEMATEL模型能夠計算出區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理影響因素的中心度和原因度，并且確定因素對系統(tǒng)的重要程度，計算過程如下：

處理問卷數(shù)據(jù)得到初始直接影響矩陣A；根據(jù)式（2），將初始直接影響矩陣A歸一化得到矩陣B；根據(jù)式（3），計算得綜合影響矩陣C，即：

隨后根據(jù)式（4）～式（7），由綜合影響矩陣C分別計算指標(biāo)的影響度Cp(i)，被影響度Cq(i)，中心度Mi和原因度Ni，計算結(jié)果如表2所示。

表2 DEMATEL計算結(jié)果

基于上述計算結(jié)果，分別以各因素的中心度為橫坐標(biāo)，原因度為縱坐標(biāo)，繪制區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理影響因素象限圖，如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理影響因素象限圖

表2中，中心度越大則該因素越重要，根據(jù)中心度可以劃分ISM模型各層級因素相對重要度，根據(jù)原因度將影響因素劃分為原因因素或結(jié)果因素。原因度大于0為原因因素，位于圖1的上半部分，原因度小于0為結(jié)果因素，位于圖1的下半部分。因素中心度越大表明其對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用影響越大；因素原因度越大表明其對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的負(fù)面影響越大。

3.2 ISM模型

ISM模型能夠呈現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素間層級結(jié)構(gòu)及作用路徑，計算過程如下：在綜合影響矩陣C的基礎(chǔ)上，由式（8）計算得總體影響矩陣D。為降低系統(tǒng)復(fù)雜性，本文中設(shè)置閾值λ=0.08。根據(jù)式（9），由總體影響矩陣D計算得到可達(dá)矩陣E。根據(jù)式（10）～式（12），對指標(biāo)體系進(jìn)行層次化處理，構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型圖，如圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素具有多層次、多維度的網(wǎng)絡(luò)特征。在多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型圖中，處于第1層的指標(biāo)屬于影響體系中的直接影響因素，被其他因素影響；處于第5層的指標(biāo)屬于根本影響因素，從本質(zhì)上影響其他因素；處于中間2～4層的指標(biāo)屬于過渡因素，根本因素通過過渡因素影響直接影響因素。

（1）直接影響因素。第1層中財務(wù)成本高（S4）、利益既得者間信任（S6）、管理者的態(tài)度（S10）和行業(yè)障礙（S13）為直接影響因素。財務(wù)成本越高會導(dǎo)致管理者對應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)越慎重，進(jìn)而導(dǎo)致行業(yè)各主體之間的信任度越低，行業(yè)障礙越強，越不利于區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑業(yè)信息管理的推廣。

（2）過渡因素分析。第 2～4層中的因素為過渡因素。過渡因素的存在會導(dǎo)致直接影響因素的出現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)本身的可擴(kuò)展性問題及建筑業(yè)對區(qū)塊鏈技術(shù)的認(rèn)知問題，都會導(dǎo)致區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理中成功案例的缺少，從而影響區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用，進(jìn)一步導(dǎo)致建筑業(yè)缺乏區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。相反，區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)化愈高，建筑業(yè)愈能更好地認(rèn)識和理解區(qū)塊鏈技術(shù)，促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑業(yè)信息管理中使用。

（3）根本影響因素分析。第 5層項目復(fù)雜度高（S5）、區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施（S14）和監(jiān)管體系不完善（S15）為根本影響因素，能夠通過影響其他因素來間接影響建筑業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)得到高度重視。該結(jié)果表明，對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理來說，建筑企業(yè)自身的組織能力和環(huán)境因素如區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)管體系不完善等對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用具有本質(zhì)上的阻礙作用，監(jiān)管體系、基礎(chǔ)設(shè)施愈完善，則區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理所面對的阻力就愈小。此外簡化建設(shè)項目的復(fù)雜程度亦有利于從根本上促進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理。

3.3 組合模型DEMATEL-ISM

DEMATEL模型確定影響因素對復(fù)雜因素體系的重要程度；ISM模型呈現(xiàn)影響因素之間的相互作用關(guān)系及所在的層級；現(xiàn)將兩個模型結(jié)果結(jié)合，得到組合模型DEMATEL-ISM的綜合分析結(jié)果，如表3所示。其中第1列為ISM模型所分5個層級，第2列是各層級對應(yīng)的影響因素，第3列是由DEMATEL模型中的中心度排序所得，第4、5列是根據(jù)多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型得到的相互影響關(guān)系，其中第4列表示該因素受到上級因素影響，第5列表示該因素影響的下級因素，第6列是通過組合模型DEMATEL-ISM分析所得的關(guān)鍵因素，關(guān)鍵因素是同層級中心度最高的因素。

表3 DEMATEL-ISM組合分析結(jié)果

由表3可得，項目復(fù)雜度高（S5*）、區(qū)塊鏈技術(shù)專業(yè)人才（S9*）、互操作性（S2*）、成功案例（S8*）和行業(yè)障礙（S13*）這5個因素是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的關(guān)鍵因素，形成主要作用路徑：S5*→S9*→S2*→S8*→S13*，在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的過程中，應(yīng)提高對這5個因素的重視和監(jiān)管。

4 建議

（1）組織層面。一是要推行區(qū)塊鏈應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的成功案例，讓建筑從業(yè)人員看到區(qū)塊鏈應(yīng)用的可行性及可靠性；二是要結(jié)合加快行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程，以降低建筑項目復(fù)雜度；三是要加強人才建設(shè)，重視對區(qū)塊鏈技術(shù)人才的投入和管理，積極組織區(qū)塊鏈技術(shù)知識講座，加強相關(guān)技能培訓(xùn)，提升建筑行業(yè)人員技術(shù)水平。

（2）技術(shù)層面。提高技術(shù)投入，重視區(qū)塊鏈技術(shù)在互操作性、可擴(kuò)展性及安全、隱私性等方面的發(fā)展和完善，增強技術(shù)創(chuàng)新力，加快技術(shù)設(shè)施的研發(fā)。

（3）環(huán)境層面。完善相關(guān)監(jiān)管體系和法律法規(guī)。成熟的監(jiān)管體系和法律法規(guī)對于推動區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理具有重要作用。因此，政府應(yīng)該發(fā)揮好自身的引導(dǎo)作用，健全監(jiān)督管理機(jī)制和相關(guān)的法律法規(guī)，加大監(jiān)管力度，推動建筑業(yè)數(shù)字化的發(fā)展。

5 結(jié)語

為提升建筑業(yè)信息管理效率，加速建筑業(yè)數(shù)字化進(jìn)程。本文采用DEMATEL-ISM模型對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于建筑業(yè)信息管理的影響因素進(jìn)行研究，探索了各影響因素間的因果關(guān)系與層級結(jié)構(gòu)。研究表明：通過DEMATEL模型計算各影響因素的中心度和原因度，將影響因素劃分為原因因素與結(jié)果因素兩大類別，原因因素影響其他因素，結(jié)果因素受其他因素影響；通過ISM模型分析復(fù)雜因素間的作用路徑及層級結(jié)構(gòu)，得到多級遞階解釋結(jié)構(gòu)模型，劃分影響因素為5個層級。其中第1層中的因素為直接影響因素，受上層因素的直接或間接影響，直接影響建筑業(yè)信息管理區(qū)塊鏈應(yīng)用，第2～4層中的因素為過渡因素，將上一層的作用效果傳遞到下一層，或直接影響下層因素，第5層為根本影響因素，通過影響下層因素來間接影響建筑業(yè)信息管理區(qū)塊鏈應(yīng)用；通過組合模型DEMATEL-ISM的綜合分析，識別各影響因素在系統(tǒng)中影響程度及多因素作用的層級結(jié)構(gòu)，得到5個關(guān)鍵因素，分別為項目復(fù)雜度高、區(qū)塊鏈技術(shù)專業(yè)人才、互操作性、成功案例和行業(yè)障礙。