[论文解读] The Application of Blockchain-Based Crypto Assets for Integrating the Physical and Financial Supply Chains in the Construction & Engineering Industry

Hesam Hamledari, Martin Fischer|arXiv (Cornell University)|Dec 3, 2020

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 62被引用 12

一句话总结

本文提出使用基于区块链的加密资产——加密货币和代币——通过将付款与经验证的产品流动挂钩，来整合建筑行业的物理供应链与金融供应链。利用无人机和机器人采集的竣工数据，以太坊上的智能合约自动执行付款，通过原子性和粒度实现了更优的流程整合，并在两个商业项目中完成了现实世界验证。

ABSTRACT

Supply chain integration remains an elusive goal for the construction and engineering industry. The high degree of fragmentation and the reliance on third-party financial institutions has pushed the physical and financial supply chains apart. The paper demonstrates how blockchain-based crypto assets (crypto currencies and crypto tokens) can address this limitation when used for conditioning the flow of funds based on the flow of products. The paper contrasts the integration between cash and product flows in supply chains that rely on fiat currencies and crypto assets for their payment settlement. Two facets of crypto asset-enabled integration, atomicity and granularity, are further introduced. The thesis is validated in the context of construction progress payments. The as-built data captured by unmanned aerial and ground vehicles was passed to an autonomous smart contract-based method that utilizes crypto-currencies and crypto tokens for payment settlement; the resulting payment datasets, written to the Ethereum blockchain, were analyzed in terms of their integration of product and cash flow. The work is concluded with a discussion of findings and their implications for the industry.

研究动机与目标

• 解决建筑行业中物理供应链与金融供应链长期存在的碎片化问题。
• 研究基于区块链的加密资产如何将付款条件与实际产品流动挂钩，而非依赖行政文件。
• 通过现实世界中的建筑项目和自主数据采集，验证现金流与产品流的整合。
• 探讨粒度和原子性对建筑行业金融供应链整合的影响。
• 评估基于加密资产的支付系统在商业AEC项目中的可行性与性能。

提出的方法

• 使用无人驾驶航空器和地面车辆采集竣工施工数据，提供实时的产品流动信息。
• 在以太坊区块链上实施智能合约，根据经验证的产品交付自动处理付款。
• 采用加密货币和加密代币作为结算机制，替代传统的法币支付。
• 将所有付款数据集记录在公共区块链上，以确保透明性和不可篡改性。
• 对比基于法币和基于加密资产的付款系统在流程整合方面的结果。
• 分析所得数据集，评估付款处理中的原子性（付款与产品转移的同时执行）和粒度（付款的频率与精确度）

实验结果

研究问题

• RQ1 基于区块链的加密资产如何改善建筑行业中物理供应链与金融供应链的整合？
• RQ2 与传统的法币支付系统相比，加密资产在多大程度上提升了付款流程的粒度和原子性？
• RQ3 在实际建筑项目中部署基于加密资产的付款系统面临哪些技术和运营挑战？
• RQ4 自主数据采集（如无人机）如何通过智能合约实现更准确、更及时的付款执行？
• RQ5 价格波动性和监管不确定性对在建筑金融中采用加密资产有何影响？

主要发现

• 加密资产的使用实现了原子化付款执行，确保仅在产品交付经验证后才转移资金，消除了付款延迟和争议。
• 当产品流动数据具有高详细程度（LoD）时，实现了更高的付款粒度，支持更频繁、更精确的拨款。
• 原子性在无论LoD高低的情况下均可实现，意味着即使在低保真度的产品数据下，付款仍能与交付里程碑保持同步。
• 基于智能合约的系统减少了对第三方金融机构的依赖，提升了透明度并降低了对手方风险。
• 在两个商业项目中的实际部署证实了基于加密资产的整合在技术可行性与性能优势方面均有效。
• 本研究指出，监管清晰度和价格波动性仍是广泛采用的主要障碍，尽管稳定币和市场采纳度的提高可能缓解这些风险。