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装配式建筑供应链信息共享管理与风险防控策略研究

2025-02-17 15 上传者：管理员

摘要：装配式建筑的供应链管理面临新的挑战，尤其是在信息共享和风险防控方面，文中分析了供应链中的利益相关方，并构建了一个演化博弈模型来模拟信息共享行为。探讨了区块链技术在供应链信息流管理中的应用，强调其在提升信息透明度、降低风险和提高效率方面的作用。通过案例分析和模型验证，提出了基于区块链的供应链信息风险防控策略，以期为装配式建筑项目的成功实施提供理论和实践指导。

关键词：
供应链
信息共享
区块链
物流企业
装配式建筑
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随着装配式建筑在全球范围内的迅速发展,其供应链管理的复杂性日益增加,对信息共享和风险防控提出了新的挑战[1-3]｡装配式建筑依赖于预制构件的生产和物流,这些环节的有效管理对于整个建筑项目的进度､成本和质量控制至关重要｡然而,由于供应链中涉及众多参与者,包括制造商､设计单位､物流企业､施工团队等,信息的不对称和沟通不畅往往导致风险的产生和扩散,影响项目的成功实施[4-6]｡因此,研究装配式建筑供应链中信息共享的管理与风险防控策略,对于提高项目管理效率､降低成本和风险具有重要的理论和实践意义｡

在现有技术综述中,尽管已有研究开始关注装配式建筑供应链的信息管理问题,但大多数研究仍集中在传统供应链管理的框架内,缺乏对装配式建筑特点的深入分析[7-9]｡近年来,区块链技术以其去中心化､不可篡改和可追溯的特性,为供应链管理提供了新的解决方案｡区块链技术在供应链中的应用,特别是在信息共享､风险防控和信任建立方面,显示出巨大的潜力[10-12]｡然而,将区块链技术应用于装配式建筑供应链的信息流管理,特别是在风险防控策略的制定上,仍然是一个相对较新且未被充分探索的领域[13]｡本文通过构建演化博弈模型和分析区块链技术的应用,提出有效的信息共享管理和风险防控策略｡

1、供应链利益与信息相关方分析

在现代建筑领域,装配式建筑的兴起为供应链管理带来了新的维度｡相较于传统建筑方法,装配式建筑特别强调预制构件的生产与物流环节,这些环节在建筑供应链中占据了核心地位｡由于装配式建筑的建设依赖于频繁的沟通与协调,因此在整个建设周期中,风险的产生与传播更为常见,这不仅增加了项目实施的复杂性,也对供应链的稳定性提出了挑战｡在这一背景下,供应链中的多方参与者,包括但不限于企业内部成员,往往因追求个体利益最大化而忽视了信息共享的重要性,或者在信息传递过程中出现失误,这些行为都可能触发连锁反应,导致风险的扩散[9]112,[10]58｡因此,在进行风险评估之前,对供应链中的利益相关者进行细致的分析显得尤为重要｡这些利益相关者不仅包括企业内部的利益相关者,还扩展至政府部门和社区成员｡装配式建筑项目在复杂的社会网络中运作,涉及众多参与者｡根据利益相关者理论,可以识别出包括政府机构､项目业主､制造商､设计单位､物流企业､施工团队以及物业管理公司在内的多方利益相关者[11]2｡如图1所示,这些参与者之间的信息流动方向和内容是多样化的,包括政府发布的政策文件､设计方案､运输方案､设计意图､预制构件的详细信息､装配计划､维护保养信息以及施工进度的更新等｡

图1装配式建筑供应链上信息传递的方向及内容

图1展示了装配式建筑供应链中信息流动的方向和内容,揭示了信息在供应链各环节间的传递路径,不仅提供了信息流动的直观表示,也强调了在装配式建筑供应链中,信息共享的复杂性和多维性,我们可以更清晰地理解供应链中各利益相关者之间的相互作用,以及他们在信息共享过程中所扮演的角色｡

2、区块链信息运行流程

在探讨供应链信息系统的区块链应用时,必须考虑到系统的特性以选择最合适的区块链类型｡区块链技术主要分为三种:公共链､私有链和联盟链｡公共链虽然开放性高,但其交易速度缓慢,且参与者的匿名性可能导致安全性问题;私有链则因封闭性强而缺乏透明度和公平性[12]97｡相较之下,联盟链在保持网络部分去中心化的同时,能够确保交易的效率和数据的不可篡改性,因此更适合装配式建筑供应链的特点,推荐采用联盟链构建信息共享框架｡

在装配式建筑供应链中,区块链技术的应用遵循以下详细流程:

1)项目各参与方需建立联盟,并在区块链网络中作为节点存在｡新节点的加入需经过认证,以获得公钥和私钥,用于身份验证,并明确其在网络中的权限｡2)通过随机动态授权权益证明(SDPoS)共识机制,各节点共同选出具有记账权限的授权节点｡3)各节点就项目计划和施工部署达成共识,并在私钥签名验证后形成智能合约｡该合约通过点对点(P2P)网络技术传播至整个网络,并由授权记账节点将交易记录上链｡4)在智能合约执行期间,各节点的任务完成情况被实时记录｡任务完成后,节点根据合约内容进行信息校验,若信息符合要求,授权记账节点将信息暂存并广播至链上其他节点｡5)交易数据库中的数据将根据智能合约进行定期校验｡若数据与合约相符,则执行合约内预定的任务｡任务执行完毕后,新区块与既有区块链连接,形成完整的装配式建筑工程区块链｡6)若节点需要查验或修改信息,必须在网络内发布操作请求｡请求通过私钥签名验证后,传送至相应节点进行核对｡若请求合法,节点执行操作并更新信息,生成新的时间戳;若请求非法,节点将通知请求者操作无效,并将无效交易记录在新区块中｡

3、供应链信息共享模型构建

3.1假设阐述

在探讨装配式建筑项目供应链中信息流通的动态博弈模型时,本研究提出了一系列假设,需要共享信息的两个参与成员表示为主体1和主体2,并定义了相应的变量以量化信息共享行为｡以下是对假设和变量的详细阐述:

1)在装配式建筑供应链的博弈过程中,参与者被假定为处于信息不完全的状态｡这意味着他们在做出决策时无法完全预见其他参与者的选择,因此需要通过不断的试验和错误来积累经验,并通过观察对手的策略来调整自己的行为,以实现个体利益的最大化｡

2)在演化博弈中,若双方参与者均选择不共享信息,则他们仅能获得基础收益｡相反,当双方都选择共享信息时,将产生协同效应,即通过整合双方信息资源而获得的额外收益｡这种效应的产生依赖于多个因素,包括对方提供的信息的真实性和有效性､自身处理外来信息的能力,以及双方信息共享的协同程度:对方(9)共享的真实有效的信息量,由qi(i=1,2)表示;自身吸收和转化外来信息的能力,由αi(i=1,2)表示;双方信息共享的协同程度,由μ表示｡

3)信息共享过程中,参与者需要投入显著的资源,包括人力､物力和时间,这些投入构成了信息共享的成本,由C表示双方在信息共享中付出的成本｡同时,信息共享也伴随着风险,如失去信息专有权､合作伙伴违约导致的信任风险,以及信息被第三方不当使用的潜在损失,由风险系数θ表示｡

4)当参与者选择共享信息时,他们将获得相应的激励,这不仅包括物质奖励,还包括通过信息共享在供应链中建立的良好形象和声誉｡激励的程度与信息共享的程度成正比,同时,对于那些选择不共享信息而利用他人共享信息的“搭便车”行为,将施加惩罚以维护供应链的公平性,由m表示信息共享的激励系数;由n表示信息共享的惩罚系数｡

基于上述假设条件,为描述博弈主体双方的信息共享行为,对部分变量进行定义,如表1所示｡

表1信息共享演化博弈模型变量定义

3.2模型建立与应用

基于上述假设,本研究构建了一个演化博弈模型,其中参与者的策略选择包括共享信息和不共享信息｡通过支付函数,得到装配式建筑供应链信息共享演化博弈的支付收益矩阵,该矩阵详细描述不同策略组合下的收益情况,如表2所示｡

表2信息共享支付收益矩阵

在实际应用中,通过Matlab软件模拟可以分析变量变化对博弈系统演化过程和结果的影响｡变量的初始值设置参考了相关文献,以确保模型的科学性和实用性(见表3)[7]40,[8]89,[9]117｡通过这些分析,可以更深入地理解信息共享行为在装配式建筑供应链中的动态变化,以及如何通过激励和惩罚机制来优化信息流通,从而提高供应链的整体效率和效益｡

表3变量初始值

4、基于区块链的供应链信息风险防控

在装配式建筑领域,风险管理是确保项目成功的关键环节｡鉴于信息共享的挑战和信息不对称问题,提出将区块链技术整合至装配式建筑供应链的风险管理中｡在装配式建筑的建设过程中,各参与企业间需要频繁交换大量信息｡区块链技术的数据层通过采用链式结构记录和存储信息,并加盖时间戳,利用非对称加密算法确保信息的可追溯性和不可篡改性,这是构建数据区块的基础｡网络层则主要采用点对点(P2P)技术,实现信息的直接交换,提升信息交换效率,并允许各参与方通过网络平台共享信息;激励层,也称为业务层,通过促进信任机制的高效运作,增强成员间的信任;合约层通过智能合约实现交易,为区块链技术的智能化提供基础;应用层则涉及装配式建筑供应链中各参与方的信息存储和验证过程｡区块链技术在装配式建筑供应链信息流中的具体应用模型详见图2｡该模型展示了区块链技术如何通过其多层结构,包括数据层､网络层､激励层､合约层和应用层,来优化装配式建筑供应链中的信息流｡

图2区块链技术在装配式建筑供应链信息流中的应用模型

区块链技术应用于装配式建筑供应链信息流管理,能够实现各参与方间的互信并保障信息的可追溯性,从而无需监管即可实现共识和信息共享｡依托区块链的去中心化特性､信息追溯能力及智能合约功能,确保了信息的透明对称性,提升了沟通效率,并降低了信息传播风险,提高了工作效能,图3展示了区块链技术在装配式建筑供应链中的作用机制｡

图3区块链技术在装配式建筑供应链信息流的作用机理

5、结论

本研究深入分析了装配式建筑供应链中信息共享的管理与风险防控策略｡研究发现,有效的信息共享对于提升供应链效率和降低风险至关重要｡通过演化博弈模型,本文揭示了信息共享行为的动态性,并强调了区块链技术在确保信息安全､提升透明度和增强信任方面的重要性,区块链的去中心化和智能合约功能为供应链信息流提供了新的解决方案,有效降低了信息传播风险｡

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