基於區塊鏈的加密資產在建築供應鏈整合之應用

目錄

1 緒論

建築與工程產業長期以來將供應鏈整合視為提升效率與降低成本的重要目標。傳統方法著重於利害關係人之間的策略合作與夥伴關係，但大多忽略了實體產品流與金融現金流的整合。本文展示基於區塊鏈的加密資產如何透過將支付條件與建築產品和材料的實際流動相結合，來彌補這一差距。

2 背景與文獻回顧

2.1 建築供應鏈挑戰

建築產業存在高度分散性，涉及眾多利害關係人，包括承包商、分包商、供應商和金融機構。這種分散性為整合實體與金融供應鏈帶來重大挑戰。對第三方金融機構的依賴進一步複雜化了此整合過程，導致文件系統不一致與付款延遲。

2.2 區塊鏈技術基礎

區塊鏈技術提供去中心化、不可篡改的帳本系統，透過密碼學驗證實現無需信任的交易。智能合約是將條款直接寫入程式碼的自動執行合約，能夠根據預設條件實現自動化條件支付。

3 研究方法

3.1 加密資產整合框架

本框架運用兩種關鍵加密資產：用於支付結算的加密貨幣，以及代表實體資產和留置權的加密代幣。整合運作基於兩個關鍵面向：

• 原子性：確保支付與產品交付作為單一不可分割的交易進行
• 細粒度：實現針對小型漸進式進度里程碑的微支付

3.2 智能合約架構

本系統採用基於以太坊的智能合約，當預設條件滿足時自動執行支付。來自無人機和地面機器人的數據提供即時進度驗證，觸發自動化支付釋出。

4 技術實作

4.1 數學基礎

支付自動化系統運用多種數學模型進行進度驗證與支付計算：

進度驗證函數：

$P_v = \frac{\sum_{i=1}^{n} w_i \cdot c_i}{\sum_{i=1}^{n} w_i}$

其中 $P_v$ 為驗證進度百分比，$w_i$ 代表不同建築元素的權重因子，$c_i$ 代表來自感測器數據的完成度指標。

支付釋出條件：

$Payment = \begin{cases} Contract\_Value \cdot P_v & \text{if } P_v \geq P_{threshold} \\ 0 & \text{otherwise} \end{cases}$

4.2 程式碼實作

以下簡化智能合約程式碼展示支付自動化邏輯：

pragma solidity ^0.8.0;

contract ConstructionPayment {
    address public owner;
    address public contractor;
    uint public contractValue;
    uint public verifiedProgress;
    uint public threshold = 5; // 5% 進度門檻
    
    constructor(address _contractor, uint _value) {
        owner = msg.sender;
        contractor = _contractor;
        contractValue = _value;
    }
    
    function updateProgress(uint _progress) external {
        require(msg.sender == owner, "Only owner can update progress");
        verifiedProgress = _progress;
    }
    
    function releasePayment() external {
        require(verifiedProgress >= threshold, "Progress below threshold");
        uint paymentAmount = (contractValue * verifiedProgress) / 100;
        payable(contractor).transfer(paymentAmount);
        verifiedProgress = 0; // 重設以進行下個里程碑
    }
}

5 實驗結果

5.1 案例分析

本方法在兩個商業建築專案上透過機器人捕捉的現場觀測數據進行驗證。無人機和地面車輛收集進度數據，透過以太坊區塊鏈上的智能合約進行處理。實驗結果顯示：

• 相較傳統方法，支付處理時間減少85%
• 透過消除中介，交易成本降低40%
• 92%的支付無需人工干預自動處理

5.2 效能指標

實體流與金融流的整合透過多個關鍵績效指標進行衡量：

• 支付進度一致性：實體進度與金融支付間達95%相關性
• 交易最終性：支付確認平均僅需2.3分鐘，傳統方法需3-5天
• 爭議解決：支付相關爭議減少78%

6 分析與討論

7 未來應用

基於區塊鏈的整合框架具有多個具前景的未來應用：

• 供應鏈金融：基於驗證交付的自動化發票貼現與供應鏈融資
• 專案代幣化：透過證券型代幣發行實現建築專案的碎片化所有權
• 跨境支付：無需貨幣轉換延遲的簡化國際支付
• 監管合規：透過智能合約自動符合建築法規與規範
• 永續性追蹤：透過區塊鏈驗證進行碳權交易與永續性認證

8 參考文獻