编者按：

文章首先总结了BIM技术在工程招标投标应用中存在的问题，分析了区块链的去中心化、开放性、不可篡改性等技术特征对解决BIM工程招标投标瓶颈问题的适用性。其次提出了将两者集成应用于工程招标投标管理中，构建“BIM+区块链”融合应用框架，并探讨了“BIM+区块链”在工程招标投标管理中的应用场景。最后分析了此融合框架在工程招标投标管理中的应用优势，既能更好地发挥BIM在建筑工程招标投标领域的实践价值，也能为区块链在工程招标投标中的应用提供指导。

建筑业是我国经济发展的重要行业，在国民经济中占据举足轻重的地位。当前我国的经济发展进入新阶段，各行业的技术水平、信息化水平、环境影响、资源消耗和管理水平有显著提高。相比之下，我国的建筑行业生产效率和管理水平较落后。在建设工程全生命周期中，工程招标投标阶段作为生产建筑产品、满足生产需求的重要阶段，良好的工程招标投标管理能够为建筑工程降低风险、减少成本费用、提高生产效率。然而当前的建筑市场属于买方市场，施工单位之间竞争激烈，不规范竞争依旧存在，业主在招标、合约履行等阶段的项目管理工作十分困难。施工单位变更索赔、偷工减料等道德风险屡见不鲜，也给业主的工程合同管理带来了被动。

信息化手段作为建筑业发展的重要引擎之一，在改善项目管理水平、提高项目生产效率等方面具有巨大作用。在建筑业信息化发展的背景下，建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）应运而生，已被大量学者讨论应用于工程项目招标投标管理活动中。BIM在工程招标投标中的优势有提供统一的信息平台，实现信息集成共享；有利于工程量清单的编制及解决报价问题；评标过程可用于设计、施工的可视化评审；实现招标投标全过程中的电子档案存档等。但是BIM在工程招标投标中仍存在信息安全问题、招标控制价审核问题以及多方监管信息壁垒问题。区块链技术作为新型的热点技术，能够为工程招标投标管理中存在的问题提供解决思路。故本文将BIM技术与区块链技术相结合，从工程招标投标管理的角度，探讨两者集成的可行性，并详细阐述两者在工程招标投标管理中的应用框架和应用场景。

一、理论基础

（一）BIM在工程招标投标中的应用优势

1.实现信息集成共享

传统工程招标投标过程中，技术、商务及报价信息相互分离，数据未能有效整合。BIM技术为工程招标投标的信息集成共享提供了支撑。以BIM为载体，将工程实体、进度、成本、质量等信息集成于BIM中，进行存储并实现不同模型的相互印证，完成信息动态调整。整个招标投标流程中，基于一套模型进行信息共享和传递，实现招标投标数据的结构化存储，为后续履约验收提供依照。

2.完善工程量清单及报价

建设单位依据BIM，可精确制定工程量清单，有效避免缺项漏项的问题，发售招标文件时将包含工程量清单的BIM一并打包，确保设计资料的完整性。投标人可根据BIM快速核准工程量清单并进行工程量清单报价，改善信息不对称的问题。

3.实现可视化评审

利用BIM在虚拟施工方面的优势，技术方案在评标过程中可实现动态展示。投标人将进度计划、施工现场布置、资源使用计划等导入BIM中，基于BIM进行施工组织展示、进度展示和报价展示等，使投标人的施工方案对比和技术评估更加形象直观，便于评标专家对方案的深度理解，进一步提升评标的科学性。

（二）BIM在工程招标投标中的不足

BIM在工程招标投标中的应用有效提升了工程招标投标智能化水平，加强了主体之间的协作，消除了信息孤岛现象，有助于招标人完善招标文件编制，帮助投标人高效合理投标，同时提升评审过程中投标方案对比分析的科学性，但是BIM在招标投标应用中仍然存在下列三个问题。

1.信息安全问题

工程项目建设过程数据量巨大，如合同文本、施工图纸、进度成本信息、质量安全信息等全部集成于BIM中，一方面降低了平台内数据传输效率，另一方面数据在传输过程中容易被修改，可能存在人为修改评标数据等问题，且数据量庞大，一旦BIM出现问题，信息有可能丢失，从而增加招标投标信息泄露的风险，因此BIM数据的安全问题有待提高。

2.招标控制价审核问题

在工程招标控制价审核过程中，由于审核专业过多，如设计图纸是否有缺陷、清单项是否准确完整、市场要素价格是否合理等，需要多个专业人员共同把关，但是相关方只对自己所掌握的数据进行审核，利用BIM平台可实现快速审核和信息共享，但是缺少快速联动的审核联盟体，且审核记录不能被查询和追踪，数据容易造假及丢失，导致监督管理中无法考证信息真伪。

3.多方监管信息壁垒问题

工程招标投标涉及主体方较多，BIM数据流通于招标、投标及评标过程，参与方多元化，数据更新速度快，易出现互相勾结、恶意投标现象，监管单位无法对招标投标全过程进行跟踪监管，不能形成有效的监管机制和问责机制。

（三）区块链解决BIM招标投标问题的适用性

区块链已被应用于金融、供应链管理等行业，在促进信息安全、数据共享、优化流程、建设信任体系等方面具有巨大优势。区块链基础架构包括数据层、P2P网络层，共识层以及应用层四个层次，具有去中心化、开放性、不可篡改性以及可追溯性等技术特性，对于BIM招标投标应用中存在的问题给予了解决思路。

1.去中心化

区块链采用P2P的网络连接模式，各个节点之间相互独立，数据通过哈希算法加密，形成串在一起的数据区块，这种分布式存储不依赖第三方中心节点，因此各节点无需相互信任即可实现数据交换。BIM是基于多主体信息传递、共享的平台，作为数据存储中心，一旦出现数据泄露、篡改、丢失等，会产生很大风险。区块链去中心化的特点契合BIM平台本质，参与方拥有平等的权利进行数据存储、修改和传递等。

2.开放性及不可篡改性

区块链采用哈希算法和非对称加密技术，各数据区块通过哈希算法形成哈希值，各节点依据固定算法进行数据交换，因此彼此之间匿名。区块链的各节点保存原始数据，如果后续信息更改，需要各节点确认后才能重新录入更新，原始数据不会被覆盖掉，因此任何更改数据信息的行为都将被记录，保证信息公开透明。招标投标过程的信息保密一直是重要问题，基于区块链的加密机制可以保证BIM在招标投标过程中的信息安全。

3.可追溯性

区块链各节点数据按照时间序列进行链式排列，通过时间戳串联在一起，从而可进行准确溯源，查询所有交易内容等信息。BIM项目数据庞大，数据相互关联交织，时间戳认证可在BIM信息溯源时起到重要作用。

4.智能合约

智能合约用计算机代码的形式将合约条款进行编译，实现合约的自动判断和执行。在BIM招标投标过程中有效解决合同执行信任问题等，减少人工成本，提高信息处理以及合同执行效率。

二、“BIM+区块链”在工程招标投标管理中的应用模式

（一）“BIM+区块链”融合应用框架

利用上述区块链去中心化、信息可追溯等特点，旨在将区块链技术融合到BIM流程和数据中，创建一个去中心化的BIM平台。安全方面通过权限设置、数据加密等构建，整体服务包括节点认证与授权、智能合约设置及维护、分布式存储及跨链服务搭建与管理,系统整体框架可分为数据层、网络层、共识层和应用层。

1.数据层

BIM与区块链的融合，基础是数据交换，让BIM平台在原有的基础上进行数据加密，提升安全性。项目参与方在BIM中上传设计图纸等数据，系统自动给各文件加盖时间戳，时刻记录BIM数据库的操作信息，保证信息传递过程的安全性。利用区块链的加密机制对数据进行加密，当招标方上传招标文件及工程量清单等材料时，该信息文件会生成一对密钥，招标方保管私密钥，公共钥由P2P传播机制向特定的投标方公布，投标方可解密相关文件。

2.网络层

网络层采用P2P传播机制，为加入区块链的各单位提供对等网络服务，每一个节点拥有的权利和义务对等，主要包括传播机制、验证机制等。在数据区块创建过程中，各节点拥有各自账本，记录数据信息，基于区块链的BIM平台会向全网公布分布式账本信息及各项记录等，保证各参与方信息平等共享。

3.共识层

通过智能合约等方式设置数据共享条件等参数要求，自动执行数据在节点间的共享传递。基于区块链智能合约特性，主要包括共识机制、账本访问、数据库访问等。

4.应用层

基于区块链的BIM平台可将工程招标投标过程转变为以工作任务为中心，各单位参与公共链上信息的读写、更新、验证等，公共链是所有公开信息的传递途径，由各参与方共同维护。同时建立各参与方的私有链，保证私密信息的保护及存储问题。根据工程招标投标的用户需求设置多个功能模块，包括用户认证、招标、投标、评标、合同管理、支付管理等模块，各功能模块对应着工程招标投标的各个环节，彼此相互关联。

（二）“BIM+区块链”在工程招标投标管理中的应用场景

1.用户身份加密，对身份信息及共享信息的操作进行追踪

在该框架中，参与招标投标的各单位都有经过安全认证的数字ID，各参与方的账号信息都是高度加密，且每个成员之间都是互相“匿名”，保证了招标投标过程的公平、公正。各参与方可对BIM信息进行存储、更改和共享，他们的身份信息及操作信息都将被记录和追溯，有效避免人为的数据变更，杜绝造假的可能性。

2.进行供应商资质审核

在招标资格审核中，利用区块链技术建立一个全建筑行业的资信平台，将企业的经营业绩、财务审计、资信证明等信息登记进区块链中，该企业的所有信用信息按照时间顺序反映在平台中，确保投标企业的信息真实性，便于招标人进行供应商资质审核确认。

3.完善工程招标控制价编制及审核

BIM将工程计量与计价融合在同一平台上进行，使用BIM进行多专业模型导入集成，进行碰撞检查和多专业综合优化，生成不同专业工程量清单，结合计价软件完成计价，利用BIM计算清单工程量和计价精准而全面。编制完成后利用区块链的共识机制，建立一个基于共识协议的审核联盟体，通过智能合约将审核规则以代码形式写入区块链并自动执行，使得联盟体每个角色进行实时信息交换、评估审核，实现不同数据的有效配置和审核内容的协同分析处理。每一个审核环节数据可以被记录，并且不可篡改和可追溯，便于监管和审计。基于“BIM+区块链”的应用模式能够确保投标报价的科学合理，使得后期施工和运维有更加详细合理的方案，从而降低风险。

4.完善合同签订与执行

智能合约是一种代码式合同，即通过代码自动执行合同约定内容。合同签署时，合同以代码形式被加密存储在区块链中，具有相应权限的相关方才可查看，保障了合同的安全性，也降低了合同签订成本。智能合约对合同执行条件进行判断，当投标方顺利完成合约并经过区块链相关节点一致通过后，节点上的代码自动运转，完成相关数据存储、更新、交易等功能。

5.实现数字化支付及资产管理

双方可以将工程款支付与具体工作包进行细化匹配，当某个工作包工作完成后，智能合约会根据预先设定的规则进行判断，按照约定启动付款流程。通过智能合约一方面促进乙方工作的积极性，另一方面避免甲方拖欠工程款项。

6.减少设计与施工变更

出现设计施工变更时，涉及建设单位、施工单位、政府监管部门、监理、材料供应商等多方协调沟通。在“BIM+区块链”框架中，各节点可对涉及自身相关的部门提出意见，共同拟定方案，所有节点一致通过后，方可进行设计施工变更，并将变更行为进行记录。

三、“BIM+区块链”在工程招标投标管理中的应用优势

（一）实现数据共享，打破招标投标监管壁垒

BIM作为载体将工程设计、进度、成本等信息进行储存，并在招标投标流程中进行信息共享传递，区块链技术提高了信息关联性，各联盟节点的权利义务均等，能够将招标投标数据推送至多方主体，实现数据共享，多方参与监督，强化监管效果，杜绝互相勾结、恶意投标现象。

（二）维护信息安全，实现招标投标全过程可追溯

BIM中集成大量工程建设数据，通过使用区块链将各信息记录在BIM模型中，可避免数据在传输过程中被修改，实现项目招标投标全过程信息的追踪与确认。一旦信息经过验证就被永久储存，区块信息的每个节点都能追溯过去的所有数据，形成有效的监管机制和问责机制，确保招标投标市场主体网络身份、资信要求、交易信息的安全不被篡改，提高工程招标投标信息安全性。

（三）实现去信任化，提高招标投标智能化水平

基于区块链的BIM平台以及协商一致的规范和算法，整个系统都在去信任化的环境中进行数据交互，依靠智能合约和共识机制，取消了对“人”的信任，人为干预不起作用，提高了合同执行效率和信任水平。智能合约可依靠事先约定好的规则对供应商的准入身份进行审核，审核合格的供应商可以参与投标报价，同时依靠共识机制可对供应商的身份进行广泛跟踪，及时剔除不符合要求的供应商，BIM与区块链的结合使用均提高了招标投标智能化水平。

四、结论

本文针对BIM工程招标投标存在的数据安全性不高、招标控制价审核难、监管不全面的问题，提出将区块链技术融合应用于BIM工程招标投标中，旨在为BIM工程招标投标提供新思路。从数据层、网络层、共识层和应用层构建了基于“区块链+BIM”技术的总体框架，分析了在此框架下的工程招标投标的应用场景，最后总结此框架在工程招标投标中的应用优势，为探索BIM与区块链在工程招标投标中的应用提供参考。

作者：吕 莹

作者单位：江苏开放大学招标投标管理办公室

来源：《招标采购管理》2023年第8期