焦紅波，厲怡楠，李孝林，張瑞瑞，程立名

（1.華北水利水電大學(xué)水利學(xué)院，河南鄭州 450046；2.河南省資源環(huán)境調(diào)查一院，河南鄭州 450000）

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革向縱深發(fā)展，以人工智能（AI）、區(qū)塊鏈（blockchain）、云計算（cloud computing）和大數(shù)據(jù)（big data）為代表的新興信息技術(shù)加速向各行業(yè)全面滲透和融合。數(shù)據(jù)是數(shù)字經(jīng)濟時代的重要生產(chǎn)要素，具有價值高、決策有用、增長迅猛、功能多樣等特征，既是共享城市（sharing city）和智慧城市（smart city）建設(shè)的重要基礎(chǔ)，更是推動經(jīng)濟增長和社會進步的戰(zhàn)略資源［1］。建筑業(yè)的發(fā)展為國家經(jīng)濟建設(shè)做出了重大貢獻，帶動了國民經(jīng)濟其他行業(yè)的發(fā)展和繁榮，如吸納城鎮(zhèn)勞動力、為社會提供新增就業(yè)崗位、稅收貢獻突出，為國民經(jīng)濟各部門提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。建設(shè)項目具有數(shù)據(jù)密集型和數(shù)據(jù)驅(qū)動型的特征［2］，其相關(guān)數(shù)據(jù)分布于各個部門，利益割據(jù)及信息溝通不暢，容易形成“數(shù)據(jù)孤島”。數(shù)據(jù)共享能夠使數(shù)據(jù)的價值最大化，從而改善建設(shè)項目管理績效和投資管控水平。丁烈云［3］指出，建筑企業(yè)在工程大數(shù)據(jù)的幫助下，能夠快速、精準(zhǔn)地形成報價分析和決策，提高編制施工投標(biāo)書等環(huán)節(jié)的效率；施工單位利用與成本管理相關(guān)的大數(shù)據(jù)可根據(jù)擬建工程的具體情況判斷最優(yōu)成本構(gòu)成，實現(xiàn)更好的成本預(yù)測和成本過程管控；針對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，利用相關(guān)工程數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，可準(zhǔn)確把握施工質(zhì)量問題產(chǎn)生的主次原因，提出更有效的解決措施，實現(xiàn)工程管理由經(jīng)驗驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動的轉(zhuǎn)變。同時，利用共享數(shù)據(jù)進行分析可滿足項目各參建方協(xié)同作業(yè)及線上決策和管理的需要［4］?？梢?，不斷增長的技術(shù)推動力使建設(shè)項目利益相關(guān)方有必要提高數(shù)據(jù)交換和共享的水平。但與其他行業(yè)相比，建筑業(yè)的數(shù)字化程度不高［5］，建設(shè)項目的數(shù)據(jù)共享存在諸多局限與挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)價值沒有得到充分發(fā)揮。究其原因，一是數(shù)據(jù)擁有者實現(xiàn)私有價值和數(shù)據(jù)的社會公共價值之間的利益沖突；二是數(shù)據(jù)權(quán)屬和數(shù)據(jù)共享之間的沖突；三是數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)安全的沖突。長期以來，我國建筑業(yè)主要依賴資源要素投入、大規(guī)模投資拉動發(fā)展，建筑業(yè)信息化水平較低，建設(shè)項目數(shù)據(jù)價值密度低、數(shù)據(jù)管理不透明、數(shù)據(jù)共享不順暢等問題比較突出，建筑業(yè)與大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)、節(jié)能技術(shù)融合不夠，大量建設(shè)項目設(shè)計參數(shù)及投資指標(biāo)無公開數(shù)據(jù)平臺供參考，且建設(shè)項目的數(shù)據(jù)整合機制不透明。建設(shè)項目如何依據(jù)時代背景進行轉(zhuǎn)型升級是亟待解決的現(xiàn)實問題。在此背景下，黨的十九屆四中全會首次將數(shù)據(jù)列為生產(chǎn)要素，提出要發(fā)展完整的數(shù)據(jù)要素市場，推動數(shù)據(jù)共享。這標(biāo)志著建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享受到廣泛關(guān)注，開啟了建設(shè)項目發(fā)展的新階段。基于此，本研究將對建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享應(yīng)用和研究現(xiàn)狀進行回顧，在此基礎(chǔ)上剖析建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享的現(xiàn)存問題，并從數(shù)據(jù)收集與清洗機制、數(shù)據(jù)共享平臺構(gòu)建、數(shù)據(jù)共享激勵機制三方面出發(fā)，為解決建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享中數(shù)據(jù)缺乏兼容性、數(shù)據(jù)共享內(nèi)生動力不足、數(shù)據(jù)安全等問題提供理論基礎(chǔ)和思路，促進建筑業(yè)向數(shù)智化轉(zhuǎn)型，推動建設(shè)項目高質(zhì)量實施。

1 建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享現(xiàn)狀

1.1 建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享相關(guān)政策制度逐步完善

在政策引導(dǎo)方面，我國高度重視數(shù)據(jù)共享，制定了相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)。黨的十八屆五中全會首次提出實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，標(biāo)志著大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略正式上升為國家戰(zhàn)略；2020 年4 月，《中共中央、國務(wù)院關(guān)于構(gòu)建更加完善的生產(chǎn)要素市場化配置體制機制的意見》將數(shù)據(jù)列為新型生產(chǎn)要素，提出從推進政府?dāng)?shù)據(jù)開放共享、提升社會數(shù)據(jù)價值、加強數(shù)據(jù)資源整合保護三個方面加快培育數(shù)據(jù)要素市場；黨的二十大報告提出，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國。在數(shù)據(jù)安全方面，2021 年國家陸續(xù)發(fā)布《中華人民共和國數(shù)據(jù)安全法》《中華人民共和國個人信息保護法》等，明確了數(shù)據(jù)安全主管機構(gòu)的監(jiān)管職責(zé)，建立了健全數(shù)據(jù)安全協(xié)同治理體系，提高了數(shù)據(jù)安全保障能力。

建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)也取得了一定的進展。2014 年7 月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《全國建筑市場監(jiān)管與誠信信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》和《全國建筑市場監(jiān)管與誠信信息系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理辦法（試行）》，正式啟動了“四庫一平臺”的建設(shè)，保證了數(shù)據(jù)的全面性、真實性、關(guān)聯(lián)性和動態(tài)性；為推動建設(shè)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)據(jù)共享，《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》等六項國家標(biāo)準(zhǔn)在2016 年至2019 年期間陸續(xù)發(fā)布，填補了建筑信息模型（building information modeling，BIM）技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的空白。在數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)方面，為規(guī)范城市信息模型基礎(chǔ)平臺建設(shè)，提升工程建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用水平，2021 年9 月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定了《城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺技術(shù)導(dǎo)則》，隨后發(fā)布《城市信息模型平臺工程建設(shè)項目數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。這些國家標(biāo)準(zhǔn)及政策的制定實施，對建設(shè)項目的數(shù)據(jù)管理起到規(guī)范作用，為促進建設(shè)項目數(shù)據(jù)的高質(zhì)量共享提供了一定標(biāo)準(zhǔn)。但是，在建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享實際操作層面上，由于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作機制不健全，數(shù)據(jù)流、信息流易在某個階段停滯，無法有效傳遞，難以及時對出現(xiàn)的新問題進行指導(dǎo)和規(guī)范。

1.2 建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享相關(guān)研究處于探索階段

我國目前的數(shù)據(jù)共享研究的發(fā)展方向主要集中于政府?dāng)?shù)據(jù)和科學(xué)數(shù)據(jù)共享，具體研究圍繞這兩大主題展開［6］。對于建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享，研究仍處于探索階段。學(xué)界和業(yè)界的研究者多聚焦于信息集成技術(shù)與平臺。黃必清［7］提出可用項目信息門戶（project information portal，PIP）為項目各參與方提供基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的、用于獲取個性化項目信息的單一入口和高效信息交流與協(xié)同的工作環(huán)境。同時，基于PIP的信息管理具有實現(xiàn)信息共享的顯著優(yōu)點［8］。既有研究還集中于數(shù)據(jù)庫向數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)平臺發(fā)展的路徑和建筑信息模型、城市信息模型、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)與人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等融合發(fā)展的數(shù)字化建筑領(lǐng)域，并在數(shù)字孿生、智慧城市、智慧建造、可持續(xù)數(shù)智化城市治理取得明顯進展［9］。夏義堃［10］提出數(shù)據(jù)要素視角下政府?dāng)?shù)據(jù)治理體系的內(nèi)容建構(gòu)，倡導(dǎo)培育發(fā)展數(shù)據(jù)要素市場、加快數(shù)據(jù)資產(chǎn)化進程、構(gòu)建數(shù)據(jù)治理監(jiān)管體系等思路。也有學(xué)者嘗試將作為計算范式的顛覆式創(chuàng)新的區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、BIM 等技術(shù)相結(jié)合，探索新的工程管理模式［11］。

目前建設(shè)項目領(lǐng)域相關(guān)研究圍繞數(shù)據(jù)共享進行了大量探索，也涉及了PIP，集成項目管理信息系統(tǒng)（integrated management information system，IMIS）、全生命周期管理信息系統(tǒng)（laboratory information management system，LMIS）、設(shè)施管理信息系統(tǒng)（facilities management information system，F(xiàn)MIS）及新興的區(qū)塊鏈技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)等，為項目信息在利益相關(guān)方之間快速共享提供了基礎(chǔ)與借鑒。但現(xiàn)有研究對項目建設(shè)數(shù)據(jù)共享機制中多元參建方的協(xié)作工程未明確闡述，另一方面對于數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)也并未深入探究。

2 建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享現(xiàn)存瓶頸

2.1 數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)滯后

保證信息的準(zhǔn)確、透明對于建筑業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用［12］，建設(shè)項目的高質(zhì)量完成需要利益相關(guān)方之間進行有效的數(shù)據(jù)交流。根據(jù)現(xiàn)有研究，建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享過程中存在數(shù)據(jù)交換和存儲方面缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以及大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集成困難的問題［13］。建設(shè)項目組織是一種臨時性組織，各部門組織結(jié)構(gòu)較為松散，且項目實施過程中存在多方利益相關(guān)者［14］，如建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位和監(jiān)理單位等，作業(yè)活動分散度較高，數(shù)據(jù)管理方法不一。大多數(shù)情況下，由于缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)管理流程及可靠的管理工具，加之?dāng)?shù)據(jù)收集的臨時性、記錄方法不規(guī)范及項目參與方分工不明確，在施工過程中收集的數(shù)據(jù)來源冗雜、利用效率低，出現(xiàn)問題時往往無法有效追溯并修正。并且，跨不同數(shù)據(jù)庫以不同格式生成和存儲的數(shù)據(jù)會使數(shù)據(jù)的匹配更加復(fù)雜［15］，進而導(dǎo)致不同利益相關(guān)方平臺之間的數(shù)據(jù)缺乏互操作性，數(shù)據(jù)傳遞易失真，項目參與方之間缺乏有效溝通。共享數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和互操作性以數(shù)據(jù)擁有者和利益相關(guān)方按照規(guī)定格式共享數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)只有在采用相同格式并使用通用標(biāo)準(zhǔn)存儲和傳輸時，才對廣大受眾有價值［16］。總而言之，由于數(shù)據(jù)管理方法、收集標(biāo)準(zhǔn)不同，在建設(shè)項目全生命周期中生成的數(shù)據(jù)具有非結(jié)構(gòu)化、碎片化和價值密度低等特點，無法及時整合、存儲。從而使得數(shù)據(jù)缺少兼容性和互操作性，無法確保共享數(shù)據(jù)的完整性。

2.2 數(shù)據(jù)共享內(nèi)生動力不充足

數(shù)據(jù)被視為一種競爭工具，不同的利益相關(guān)方對數(shù)據(jù)共享存在不同的看法，與業(yè)主和監(jiān)理相比，承包商從數(shù)據(jù)共享中獲得的收益通常較少，缺乏數(shù)據(jù)分享動力。同時，在建設(shè)行業(yè)中也存在大數(shù)據(jù)—隱私悖論，即數(shù)據(jù)在共享過程中主體的意向與共享行動之間是割裂的［17］。由于各參與方以自身利益最大化為主導(dǎo)，沒有形成真正的利益共同體，數(shù)據(jù)共享意愿不高。且部分參與方為了擁有數(shù)據(jù)霸權(quán)，擴大自身優(yōu)勢，大多數(shù)據(jù)限于內(nèi)部使用，不愿自身數(shù)據(jù)被其他參與方共享。但為了獲取更多信息，又提倡其余數(shù)據(jù)擁有者共享數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的公開訪問和共享難以實現(xiàn)。建設(shè)項目實施過程中會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)［18］，且數(shù)據(jù)分散于各部門，不便于協(xié)同管理。利用數(shù)據(jù)共享平臺可實現(xiàn)信息整合、多方協(xié)同、業(yè)務(wù)協(xié)作等，能夠解決建設(shè)項目長期存在的痛點。而建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享平臺具有一定專業(yè)屬性，不僅需要遵循國家對行業(yè)管理的要求，也需要各方合作與推動。大多數(shù)情況下，利益相關(guān)方對組織的感知利益壓倒了行業(yè)層面上可累積的共同利益，存在防御思維和對抗關(guān)系。個別利益相關(guān)方為維護自身利益對披露“有價值的數(shù)據(jù)”猶豫不決，出于不信任或保密機制不愿意共享數(shù)據(jù)，存在小農(nóng)意識，機會主義行為頻發(fā)，嚴(yán)重阻礙了數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)、全局數(shù)據(jù)的挖掘和應(yīng)用以及項目參與方之間信任的建構(gòu)，限制了數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，也降低了工程建造效率。

2.3 數(shù)據(jù)共享安全環(huán)境不理想

隨著建筑信息模型、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、云計算等新興信息技術(shù)的應(yīng)用，建設(shè)項目全生命周期各個階段儲存的工程信息量也大幅增長。但是，信息技術(shù)在為利益相關(guān)方及時掌握工程信息提供便利的同時，也伴隨有物聯(lián)網(wǎng)攻擊與智能入侵等新的非傳統(tǒng)安全問題。建設(shè)項目大數(shù)據(jù)具有巨大的潛在價值，對個人信息、銀行交易細節(jié)、供應(yīng)商詳細信息、投標(biāo)以及設(shè)施相關(guān)敏感數(shù)據(jù)等的竊取及濫用將導(dǎo)致利益相關(guān)方難以估量的價值損失。目前已有研究利用新興技術(shù)創(chuàng)造數(shù)據(jù)共享的環(huán)境，提供多項隱私保護方案，但這些方案仍面臨安全或性能上的挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)安全壁壘、數(shù)據(jù)確權(quán)和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)生命周期管理方法。建設(shè)項目參與方眾多，每個組織會根據(jù)自身安全利益訴求對數(shù)據(jù)進行篩選、過濾，導(dǎo)致匯總后數(shù)據(jù)不完整。同時，由于數(shù)據(jù)碎片化程度高，增大了管理難度，其中因數(shù)據(jù)丟失、資料被盜用等引起的利益相關(guān)方之間的糾紛時有發(fā)生，阻礙協(xié)同工作的開展，即數(shù)據(jù)安全壁壘產(chǎn)生。在建設(shè)項目全生命周期產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、來源廣泛，包含了建設(shè)項目的經(jīng)濟、技術(shù)、管理等多方面信息，其中不乏涉及到國家安全、項目參與方權(quán)益、商業(yè)機密等敏感問題。數(shù)據(jù)流通與共享是建設(shè)項目不可或缺的環(huán)節(jié)，建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享旨在為項目參與方提供動態(tài)信息，促進多方協(xié)作，使其均能滿足各自的利益訴求。若缺乏合理的數(shù)據(jù)共享機制，則無法保障數(shù)據(jù)安全以及確定數(shù)據(jù)共享和隱私保護之間的平衡點，項目參與方會擔(dān)心數(shù)據(jù)泄漏損害自身利益，大大降低分享數(shù)據(jù)的積極性，不愿將自身業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)置于平臺上，從而妨礙工程執(zhí)行效率。因此，在發(fā)揮數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢的同時，建設(shè)安全穩(wěn)定的建設(shè)項目動態(tài)數(shù)據(jù)控制管理系統(tǒng)、聚焦數(shù)據(jù)服務(wù)的有效供給、設(shè)計行之有效的數(shù)據(jù)訪問控制技術(shù)，保障建設(shè)項目在每一階段的安全運營，是當(dāng)下的迫切需要。

建設(shè)項目數(shù)據(jù)未能充分有序共享的原因可總結(jié)為“不暢、不愿、不易”三個方面。共享不暢，即由于缺乏統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)管理流程及可靠的管理工具，數(shù)據(jù)缺少兼容性和互操作性，各部門協(xié)調(diào)難，數(shù)據(jù)共享流程不順暢。共享不愿，即數(shù)據(jù)共享內(nèi)生動力不足，由于利益相關(guān)方之間缺乏整體性思維，信用關(guān)系建立困難，對數(shù)據(jù)進行封閉式使用，為維護自身利益不愿共享數(shù)據(jù)。共享不易，即缺乏安全的數(shù)據(jù)共享大環(huán)境和可靠的數(shù)據(jù)共享平臺，數(shù)據(jù)安全相關(guān)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用尚未完全成熟，無法保證數(shù)據(jù)共享的安全可靠及精確追溯。

3 建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享突破思路

3.1 數(shù)據(jù)收集與清洗機制

建設(shè)項目實施過程中產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)和檔案信息，數(shù)據(jù)收集存在著安全性低、被動性高及價值密度低等現(xiàn)實困境，以及數(shù)據(jù)所有權(quán)、利益相關(guān)方的選擇權(quán)等方面的邏輯困境。上述問題可通過以下方式解決：第一，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合《城市信息模型平臺工程建設(shè)項目數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，整合制定統(tǒng)一的適用于建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范工程數(shù)據(jù)要求，為建設(shè)項目的數(shù)據(jù)管理及共享提供技術(shù)支撐。第二，提高數(shù)據(jù)收集過程準(zhǔn)確性。建設(shè)項目實施過程中可借助三維激光掃描、數(shù)字近景測量和移動計算等信息技術(shù)完成對數(shù)據(jù)的收集工作，三維激光掃描可收集正在建筑物體的精確空間信息；數(shù)字近景測量可為施工進度文件提供可視化數(shù)字圖像；移動計算即借助計算機或其他信息智能終端設(shè)備在無線環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及資源共享?？纱龠M建筑作業(yè)的無紙化管理，減少由人工轉(zhuǎn)錄引起的數(shù)據(jù)輸入錯誤，便于對數(shù)據(jù)進行分析，對項目進行運營和維護。第三，及時整合清洗已收集數(shù)據(jù)。將已完項目的規(guī)劃、設(shè)計、招標(biāo)、采購、施工、交付及運維階段的數(shù)據(jù)及時整合，細致的整合可以幫助減少因不同數(shù)據(jù)庫中對同一屬性的不同描述而造成的數(shù)據(jù)差異和數(shù)據(jù)冗余，并設(shè)定對應(yīng)清洗規(guī)則。按照不同管理需要將數(shù)據(jù)劃分為若干組，通過去除冗余數(shù)據(jù)、填補缺失值、識別和處理異常值來清洗原始數(shù)據(jù)，根據(jù)實際需求選擇對應(yīng)檢測清洗規(guī)則。最后，通過對預(yù)處理數(shù)據(jù)進行縮減獲得一個較小數(shù)據(jù)集，但不改變其分析內(nèi)容。數(shù)據(jù)縮減策略包括降維、降數(shù)和數(shù)據(jù)壓縮。并應(yīng)用信息集成理論，基于決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、聚類分析等方法對數(shù)據(jù)進行挖掘，將其轉(zhuǎn)換成有用的信息，提高共享數(shù)據(jù)質(zhì)量，實現(xiàn)項目信息在利益相關(guān)方之間的快速共享。其具體過程如圖1 所示。

3.2 數(shù)據(jù)共享的平臺構(gòu)建

傳統(tǒng)的集成式信息共享模式需要借助第三方建立統(tǒng)一的信息管理中心，利益相關(guān)方對其依賴程度較大，若第三方的信息管理中心遭遇安全攻擊，數(shù)據(jù)面臨被篡改、丟失、竊取、隨意濫用的風(fēng)險，無法保障存儲數(shù)據(jù)的安全。且傳統(tǒng)的集成式信息共享模式存在成本高、數(shù)據(jù)確權(quán)難、激勵機制缺失等弊端，難以實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)共享。區(qū)塊鏈技術(shù)位于現(xiàn)代信息技術(shù)前沿，可將數(shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條的方式組合成特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式創(chuàng)建具備保證性的、不可篡改和不可偽造的共享總賬，具有去中心化、時序數(shù)據(jù)、集體維護、可編程和安全可信等特點［19］，鑒于區(qū)塊鏈技術(shù)存儲的數(shù)據(jù)具有可追溯性、難以篡改等特征，故其可解決數(shù)據(jù)管理與共享時面臨的安全問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享。在數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)存儲成為一個亟待解決的問題。星際文件系統(tǒng)（inter planetary file system，IPFS）是一種分布式超媒體傳輸協(xié)議，它不僅可以永久地存儲和使用數(shù)據(jù)，還可以對內(nèi)容進行尋址和管理?；诖耍瑯?gòu)建以“區(qū)塊鏈+IPFS”驅(qū)動的鏈上數(shù)據(jù)共享（data sharing on blockchain，DSOB）平臺，基于分布式存儲、區(qū)塊鏈技術(shù)、密文策略的屬性加密等技術(shù)構(gòu)建主要由區(qū)塊鏈模塊、IPFS 模塊、加密解密模塊、快速檢索模塊四大功能模塊組成的建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)對收集到的建設(shè)項目數(shù)據(jù)的安全、高效共享，具體結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

加密解密模塊。采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)（advanced encryption standard，AES）算法和數(shù)字摘要算法生成加密密鑰，對建設(shè)項目工程量數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)、合同數(shù)據(jù)、表單數(shù)據(jù)、質(zhì)檢數(shù)據(jù)等進行加密，并將加密后的文件上傳至IPFS 系統(tǒng)。數(shù)據(jù)解密即生成解密密鑰，使用AES 算法和解密密鑰對文件進行解密。用戶在前端界面輸入個人密鑰、聯(lián)盟密鑰和文件路徑，后臺對路徑下的數(shù)據(jù)進行對稱加密和解密。

IPFS 模塊。IPFS 是一種分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，使用點對點協(xié)議來解決數(shù)據(jù)內(nèi)容，用以存儲用戶上傳的文件、視頻、圖片等項目相關(guān)數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)存儲安全，IPFS 系統(tǒng)只能在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上運行，各節(jié)點通過VPN 連接，用戶通過IPFS 系統(tǒng)實現(xiàn)文件的查看或下載。

區(qū)塊鏈模塊。區(qū)塊鏈可分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈。本文選擇聯(lián)盟鏈，用戶可按照協(xié)議規(guī)定操作和維護區(qū)塊鏈系統(tǒng)。當(dāng)數(shù)據(jù)上傳到IPFS 系統(tǒng)時，將關(guān)鍵信息傳輸?shù)铰?lián)盟區(qū)塊鏈的各個節(jié)點，獲取當(dāng)前時間并重置時間戳，通過算力競爭的共識機制維護寫入?yún)^(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)檢索模塊。由于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)檢索需要消耗巨大的計算能力成本，借助哈希表結(jié)構(gòu)只存儲建設(shè)項目相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息，以實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)檢索，并將檢索結(jié)果通過前端可視化界面反饋給用戶供其查看。

3.3 數(shù)據(jù)共享的激勵機制

建設(shè)項目相關(guān)部門在大力推進數(shù)據(jù)共享，鼓勵利益相關(guān)方積極共享自身數(shù)據(jù)，以期改善施工效率，提升項目管理水平。但數(shù)據(jù)共享的推進，也面臨著數(shù)據(jù)權(quán)屬不明確、內(nèi)生動力不足、數(shù)據(jù)隱私和安全等方面的壓力［20］。當(dāng)需求到達一定層次并有可能得到滿足時，利益相關(guān)方共享數(shù)據(jù)的積極性才會提高，政策支持環(huán)境能有效提升數(shù)據(jù)共享平臺的運行效率。政府應(yīng)綜合考慮政策、機制和措施三方面，將正向和負向激勵相結(jié)合，以“推力-拉力”方式構(gòu)成激勵機制。首先，相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合實際，在法律框架下明確數(shù)據(jù)主體的數(shù)據(jù)權(quán)益，制定建設(shè)項目數(shù)據(jù)確權(quán)、開放、流通、交易相關(guān)制度，明確數(shù)據(jù)權(quán)利性質(zhì)、劃分數(shù)據(jù)權(quán)利主體，構(gòu)建科學(xué)的建設(shè)項目數(shù)據(jù)權(quán)利體系，為建設(shè)項目高質(zhì)量實施提供體系化的法理基礎(chǔ)。其次，通過頒布促進建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享相關(guān)文件，以及財政補貼、設(shè)置專項基金、技術(shù)支持服務(wù)機制等激勵方式，集成使用激勵與規(guī)制相結(jié)合的政策手段完善建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享平臺的數(shù)據(jù)共享功能，合理減少利益相關(guān)方風(fēng)險，提高其共享意愿。最后，從數(shù)據(jù)資源配置、數(shù)據(jù)確權(quán)、實時共享等方面解決數(shù)據(jù)共享“不暢、不愿、不易”問題，打破信息壁壘與產(chǎn)業(yè)邊界，釋放政策紅利和創(chuàng)新紅利，推動構(gòu)建以數(shù)據(jù)和技術(shù)驅(qū)動的盈利模式，實現(xiàn)對建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享平臺的高效運行和充分應(yīng)用。

3.4 數(shù)據(jù)共享應(yīng)用場景分析

在數(shù)據(jù)收集與清洗階段，各參建單位結(jié)合統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)，對規(guī)劃、設(shè)計、招標(biāo)、采購、施工、交付及運維階段的數(shù)據(jù)等進行采集，解決數(shù)據(jù)價值密度低、碎片化問題。在數(shù)據(jù)收集過程中，借助自動化數(shù)據(jù)傳感器、三維激光掃描等信息技術(shù)完成對分布式數(shù)據(jù)的收集，促進實時數(shù)據(jù)處理、提高數(shù)據(jù)精度，為后期分析提供便利。數(shù)據(jù)收集完成后，將各個階段采集的數(shù)據(jù)根據(jù)實際需求設(shè)定清洗規(guī)則，通過去除冗余數(shù)據(jù)、填補缺失值、識別和處理異常值進行數(shù)據(jù)清洗，最后進行數(shù)據(jù)整合、縮減和轉(zhuǎn)換，完成對數(shù)據(jù)的收集與預(yù)處理工作。

完成數(shù)據(jù)收集與清洗后，數(shù)據(jù)擁有者將合同數(shù)據(jù)、表單數(shù)據(jù)、工程量數(shù)據(jù)、質(zhì)檢數(shù)據(jù)、材料供應(yīng)數(shù)據(jù)等上傳至“區(qū)塊鏈+IPFS”驅(qū)動的鏈上數(shù)據(jù)共享平臺，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的存儲管理，并利用區(qū)塊鏈去中心化特征，解決數(shù)據(jù)存儲的單點故障風(fēng)險，上傳的文件存儲在IPFS 模塊中，完成數(shù)據(jù)輸入。用戶需要加密或解密文件時，由后臺加解密模塊來完成文件的加密或解密。不同的項目參與方具有不同的權(quán)限，項目參與方首先通過應(yīng)用程序在本地存儲憑證，然后將授權(quán)信息上傳到授權(quán)信息鏈。應(yīng)用程序在鏈上執(zhí)行代碼，在鏈上發(fā)起查詢，并將授權(quán)信息記錄到塊上。當(dāng)項目參與方提交數(shù)據(jù)訪問需求時，在鏈上發(fā)起身份驗證交易，以確認用戶是否被授權(quán)。根據(jù)項目參與方自身的數(shù)據(jù)屬性集合，判定其訪問數(shù)據(jù)的權(quán)限，認證節(jié)點判定合格后，鏈上的認證節(jié)點返回授權(quán)信息和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)檢索模塊實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)檢索，以便對數(shù)據(jù)進行下一步的分析操作。在項目數(shù)據(jù)的共享過程中，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的多個計算節(jié)點參與數(shù)據(jù)計算和記錄，并驗證其信息的有效性，提供信息防偽和追溯路徑。同時，結(jié)合數(shù)據(jù)共享的激勵機制，在共享數(shù)據(jù)的同時保證數(shù)據(jù)質(zhì)量、保護知識產(chǎn)權(quán)，完成建設(shè)項目可信、透明、可追溯的數(shù)據(jù)共享。

基于此，如圖3 所示，首先借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實現(xiàn)對已完工項目歷史工程數(shù)據(jù)和正實施項目即時工程數(shù)據(jù)的收集和預(yù)處理，為建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享平臺運行提供數(shù)據(jù)來源。接著，借助建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)對已完工項目歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享和正實施項目即時工程數(shù)據(jù)的管理，為數(shù)據(jù)擁有者和用戶之間的數(shù)據(jù)共享提供可信的執(zhí)行環(huán)境。最后，結(jié)合數(shù)據(jù)共治理論建立激勵機制，完善數(shù)據(jù)共享機制，通過多元主體數(shù)據(jù)資源和行動能力的整合聯(lián)動，對建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享現(xiàn)存瓶頸突破。

圖3 建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享總體思路

4 結(jié)論

建設(shè)項目實施過程中會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，且涉及主體眾多、流程復(fù)雜、項目實施中產(chǎn)生的具體行為繁多，增加了數(shù)據(jù)共享的難度。本文基于數(shù)據(jù)共享質(zhì)量、數(shù)據(jù)共享主體和數(shù)據(jù)共享機制三個維度構(gòu)建建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享分析框架，針對數(shù)據(jù)共享過程中“不暢、不愿、不易”問題提供解決思路。首先，重視數(shù)據(jù)收集與清洗，通過制定數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)，整合清洗數(shù)據(jù)，共享準(zhǔn)確、真實、規(guī)范的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)共享效率；其次，高效使用數(shù)據(jù)，借助區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)的實時安全共享，降低信息不對稱，打破“數(shù)據(jù)孤島”，并可利用共享數(shù)據(jù)橫向比較不同建筑企業(yè)的效率，識別造成效率低下的關(guān)鍵因素，把控工程進度，優(yōu)化合同管理；最后，綜合考慮政策、機制和措施建立激勵機制，做到數(shù)據(jù)確權(quán)、數(shù)據(jù)有效供給，保障共享數(shù)據(jù)的安全?？傊ㄔO(shè)項目數(shù)據(jù)的有效共享，既需要制定相關(guān)政策法規(guī)，也需要技術(shù)平臺支持與利益相關(guān)方的多方協(xié)作，形成共建共治共享的建設(shè)項目數(shù)據(jù)共享體系。