基于區(qū)塊鏈技術(shù)的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型構(gòu)建

姚興華，高愛霞

(山東財經(jīng)大學(xué)東方學(xué)院 工商管理學(xué)院，山東 泰安 271000)

自2009年哥本哈根氣候大會以來，低碳經(jīng)濟(jì)成為人們熱議的話題，“低碳革命”正在興起。習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中提出，要堅定不移貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，要在創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色低碳、共享經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代供應(yīng)鏈等領(lǐng)域培育新的增長點，要在交通設(shè)施、信息、物流等方面加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是一個系統(tǒng)化的發(fā)展，要想達(dá)到低碳效果，不僅是某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)、物流環(huán)節(jié)要做到，物流供應(yīng)鏈上所有上下游環(huán)節(jié)都要努力，因此，只有從物流供應(yīng)鏈整體視角出發(fā)，對低碳發(fā)展進(jìn)行研究才更具現(xiàn)實意義。然而，隨著全球化分工的不斷深入，物流供應(yīng)鏈的鏈條逐漸延長，業(yè)務(wù)冗雜、零散、瑣碎、地理分散等現(xiàn)象加重，導(dǎo)致整個物流供應(yīng)鏈上信息的透明度下降，供應(yīng)鏈鏈上的主體因信息不對稱進(jìn)行著激烈的博弈，信任成本高昂，對現(xiàn)代物流供應(yīng)鏈管理來說極具挑戰(zhàn)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)抢^中本聰于2008年提出比特幣概念后衍生而來的，它是比特幣系統(tǒng)的底層技術(shù)，典型特征是去中心化、去信任、防偽溯源和智能合約等。2016年以來，關(guān)于“區(qū)塊鏈+”的嘗試性應(yīng)用范圍越來越廣，物流供應(yīng)鏈因其多方協(xié)作、信任主體多、商業(yè)邏輯完備等特點符合“區(qū)塊鏈+”的應(yīng)用模式而備受矚目。2016年10月，由工信部發(fā)布的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》中提到，一些領(lǐng)域如智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈管理等都是區(qū)塊鏈技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)可借助云服務(wù)軟件、平臺及基礎(chǔ)設(shè)施搭建信息橋梁，將傳統(tǒng)服務(wù)由提供型向引領(lǐng)型轉(zhuǎn)變，可為物流供應(yīng)鏈的發(fā)展提供可靠的技術(shù)生態(tài)環(huán)境。

藉于區(qū)塊鏈技術(shù)在物流供應(yīng)鏈中的應(yīng)用及迫在眉睫的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢，提出基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型，探索區(qū)塊鏈技術(shù)在低碳物流供應(yīng)鏈中的應(yīng)用。

一、相關(guān)研究現(xiàn)狀

(一)低碳物流供應(yīng)鏈部分

隨著低碳呼聲的提高，國內(nèi)外學(xué)者對低碳物流進(jìn)行了大量的研究，通過中國知網(wǎng)檢索，以“低碳物流”為檢索主題，共檢索到393篇文獻(xiàn)，這些研究多是集中于低碳物流的定義、物流各環(huán)節(jié)低碳研究、物流過程碳排放研究、低碳物流評價研究及物流系統(tǒng)低碳化設(shè)計五個方面。但從供應(yīng)鏈的角度研究低碳物流的文獻(xiàn)比較有限，以“低碳物流”為檢索主題，以 “供應(yīng)鏈”為檢索關(guān)鍵詞，共檢索到15篇相關(guān)文獻(xiàn)。如秦?zé)睢⒗钣癖1](2014)指出在供應(yīng)鏈環(huán)境下低碳物流的運作存在多個博弈主體，通過博弈關(guān)系分析，得出低碳物流順利運作的有效思路。王國文[2](2010)結(jié)合綠色供應(yīng)鏈和低碳物流的概念，在供應(yīng)鏈流程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了綠色供應(yīng)鏈的框架體系，并參照國外實踐，提出了一系列政策建議。陸小成、杜靜[3](2014)，林敏暉[4](2016)構(gòu)建了基于知識供應(yīng)鏈的模型，包括低碳化制造、采購、交付、回收及政策執(zhí)行等，實現(xiàn)物流管理低碳化。

(二)區(qū)塊鏈技術(shù)方面

“區(qū)塊鏈”的英文翻譯是“Block Chain”，字面意思就是由一個個區(qū)塊(Block)連接形成的鏈條(Chain)，區(qū)塊包含了一定時間內(nèi)的系統(tǒng)全部信息交流數(shù)據(jù)，鏈?zhǔn)怯啥鄠€信息塊按一定運行規(guī)則形成的。區(qū)塊鏈技術(shù)起源于比特幣，2008年美國次貸危機(jī)爆發(fā)，雷曼兄弟倒閉后兩周，一位自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的人發(fā)表了《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文，標(biāo)志著比特幣的誕生，文中闡述了“區(qū)塊”及“鏈”的概念。盡管區(qū)塊鏈起源于數(shù)字現(xiàn)金管理，但其分布式數(shù)據(jù)存儲、密碼學(xué)技術(shù)及節(jié)點到節(jié)點的傳輸特點引起了學(xué)術(shù)界的重視，意識到區(qū)塊鏈技術(shù)不僅可用于數(shù)字貨幣管理，還可用于信任管理、價值管理等，因此2015年以來，區(qū)塊鏈技術(shù)逐步延伸到社會誠信體系建設(shè)、保險及物流供應(yīng)鏈等領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，隨著人工智能時代的到來，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用將對整個世界帶來顛覆式改革，截至2016年年初，全球已有917家創(chuàng)業(yè)公司在區(qū)塊鏈領(lǐng)域投資逾15億美元。2016年是我國區(qū)塊鏈元年，1月20日，央行召開數(shù)字貨幣研討會，4月19日，由上海證券交易所牽頭的11家機(jī)構(gòu)共同成立區(qū)塊鏈聯(lián)盟，7月，工信部發(fā)布[2016]840號文件，并委托工信部電子標(biāo)準(zhǔn)院聯(lián)合阿里巴巴、騰訊、平安保險等國內(nèi)重點企業(yè)開展區(qū)塊鏈技術(shù)的研究工作。

國外學(xué)者對區(qū)塊鏈技術(shù)的認(rèn)識研究，涉及到區(qū)塊鏈技術(shù)的概念、區(qū)塊鏈技術(shù)的隱私保護(hù)、資源損耗及安全性等方面。如英國學(xué)者梅蘭妮·斯萬(Melanie Swan)[5](2015)提出區(qū)塊思維模式，認(rèn)為該模式不僅有一個內(nèi)存實在，還有無限任意多的副本，對區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁醇捌浒l(fā)揮作用進(jìn)行了描述，梅蘭妮·斯萬分析，不久的將來，區(qū)塊鏈技術(shù)必會引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新潮流，從而改變?nèi)藗兊乃季S方式與認(rèn)識模式，在未來數(shù)字社會中將會發(fā)揮生產(chǎn)力與凝聚力的作用。梅蘭妮·斯萬的觀點具有一定的學(xué)術(shù)創(chuàng)新性。Androulaki等[6](2017)提出了一種解決區(qū)塊鏈技術(shù)隱私問題的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過能由第三方驗證不可見簽名有效性的公眾日志來修改區(qū)塊鏈底層協(xié)議。Barkatullah等[7](2015)設(shè)計了一種高效的比特幣開采處理器，并介紹了與之配套的開采設(shè)備，提出通過使用這種高效率的開采硬件來獲取高經(jīng)濟(jì)效益、低資源損耗的經(jīng)濟(jì)模式。Mougayar等[8](2017)分析了區(qū)塊鏈安全漏洞問題及應(yīng)對策略，認(rèn)為易出現(xiàn)的安全漏洞主要包括DDoS攻擊、木馬私人賬號病毒及廣告病毒等，并介紹了相對安全的做法，如利用硬件認(rèn)證設(shè)備等。

國內(nèi)學(xué)者對區(qū)塊鏈技術(shù)的研究自2015年以來飛速發(fā)展，在中國知網(wǎng)中以“區(qū)塊鏈技術(shù)”為檢索主題，檢索時間自2015年開始，共檢索到1683條相關(guān)文獻(xiàn)，這些大都在技術(shù)本身及其應(yīng)用的層面。技術(shù)本身層面，梅海濤，劉潔[9](2016)提到區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化、去信任的集體維護(hù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，本質(zhì)是一種去掉刪除和更新操作的分布式數(shù)據(jù)庫。何廣鋒，黃未晞[10](2016)認(rèn)為區(qū)塊鏈的本質(zhì)特征是“區(qū)塊”+“鏈”的結(jié)構(gòu)、去中心化、現(xiàn)代密碼學(xué)技術(shù)、可信賴、時間戳及可編程的智能合約。許金葉，夏凡[11](2017)認(rèn)為區(qū)塊鏈本質(zhì)是現(xiàn)代加密技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)管理激勵機(jī)制的集成，是一門集信息學(xué)、金融學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科為一體的解決信任問題的科學(xué)。 應(yīng)用層面，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用始于金融領(lǐng)域，但學(xué)者們對其應(yīng)用的研究已延伸至公共管理、物流供應(yīng)鏈管理、會計、能源等領(lǐng)域。胥月，馬小峰[12](2016)基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了一套評價學(xué)生行為的的綜合評價體系，相較于傳統(tǒng)評價體系，該體系有效避免了因信息不對稱而對學(xué)生行為評價失真的情況。張毅等[13](2016)研究將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于政府治理方面，預(yù)打造服務(wù)過程透明化、組織結(jié)構(gòu)扁平化、可信任的智能化政府，以提高政府工作及創(chuàng)新績效。洪濤[14](2016)提出了區(qū)塊鏈在我國農(nóng)產(chǎn)品電商領(lǐng)域的應(yīng)用路徑，認(rèn)為在區(qū)塊鏈技術(shù)平臺下，可采取“守信聯(lián)合激勵，失信聯(lián)合懲戒”的措施，保障交易透明化公平化。呂芙蓉，陳莎[15](2016)在分析我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系當(dāng)前現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，提出了從信任共識、去中心化、集體維護(hù)、分布式記賬等方面重構(gòu)我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系的新思路。武賡等[16](2017)針對傳統(tǒng)電力需求側(cè)響應(yīng)的發(fā)展趨勢及區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化的優(yōu)勢，提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的綜合需求側(cè)響應(yīng)資源交易的整體框架思路。魯維維[17](2017)針對傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理中存在的問題，提出利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行解決。

綜合國內(nèi)外學(xué)者對區(qū)塊鏈技術(shù)的研究，區(qū)塊鏈技術(shù)在未來的發(fā)展前景相當(dāng)廣闊，多領(lǐng)域都在嘗試介入。但現(xiàn)有文獻(xiàn)尚未將區(qū)塊鏈技術(shù)運用于實現(xiàn)物流供應(yīng)鏈低碳化的方案或思路，本文嘗試從我國物流供應(yīng)鏈低碳方面的需求出發(fā)，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)思想提出低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)體系建設(shè)的構(gòu)想。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)與低碳物流供應(yīng)鏈的耦合分析

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、安全透明、智能合約等特征，這些特征決定了其應(yīng)用性適用于特定范圍，因此將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于低碳物流供應(yīng)鏈需要進(jìn)行耦合分析。[18]下面就主體、交易機(jī)制、智能合約方面進(jìn)行耦合分析。

(一)主體耦合分析

根據(jù)物流供應(yīng)鏈流程，低碳物流供應(yīng)鏈流程涉及到低碳計劃、低碳采購、低碳制造、低碳交付、低碳回收等環(huán)節(jié)，相應(yīng)的在這個過程中參與的主體有供應(yīng)商、制造商、物流企業(yè)、用戶等，從整個低碳系統(tǒng)來說，低碳標(biāo)準(zhǔn)建立、低碳績效衡量等工作還涉及政府相關(guān)部門，所以低碳物流供應(yīng)鏈?zhǔn)堑湫偷亩鄬哟?、多元化、多功能的鏈網(wǎng)式組織，該組織的最主要的目的是希望鏈條上的信息流、物流及資金流完美協(xié)調(diào)、步調(diào)一致。

區(qū)塊鏈技術(shù)的“去中心化”特征決定了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行是由多方分布式主體共同參與協(xié)作完成的，各主體之間是平等的，在信息的傳播交換及接收存儲上都享有平等的權(quán)利義務(wù)。從這一角度考慮，二者在主體上是耦合的。如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈與低碳物流供應(yīng)鏈主體耦合關(guān)系

(二)交易機(jī)制耦合分析

低碳物流供應(yīng)鏈上的交付包括：供應(yīng)商向物流及生產(chǎn)過程的物料處理交付、低碳采購交付、低碳運輸交付、低碳倉儲交付、低碳客戶服務(wù)交付等等，存在多重性復(fù)雜化特點，在實際交付中主體間往往因缺乏信任導(dǎo)致機(jī)會成本加大。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有“防篡改、安全透明、可溯源”等性能，適合跨域也就是多主體間復(fù)雜交付，若低碳物流供應(yīng)鏈中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，可實現(xiàn)真實記錄和交付驗證，這樣各主體會形成共識機(jī)制，信任成本也會大大降低。這樣看來，區(qū)塊鏈與低碳物流供應(yīng)鏈在交付機(jī)制上是耦合的，如圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈與低碳物流供應(yīng)鏈交易機(jī)制耦合關(guān)系

(三)智能合約耦合分析

低碳物流供應(yīng)鏈通過一系列的智能合約保障交易的自動執(zhí)行。但目前在人們看來，智能合約和區(qū)塊鏈的結(jié)合才是更完美的[19]。沒有區(qū)塊鏈的智能合約，容易被篡改，且被惡意因素干擾，潛在風(fēng)險系數(shù)高。區(qū)塊鏈的不可篡改、去中心化、分布式特性就決定了它是一個高可靠性的系統(tǒng)，在區(qū)塊鏈內(nèi)，智能合約是由鏈內(nèi)多用戶共同參與制定的，通過P2P網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散到每一個節(jié)點并存入?yún)^(qū)塊鏈中，智能合約會定期進(jìn)行自動機(jī)狀態(tài)檢查，當(dāng)有事務(wù)或信息傳入時，狀態(tài)機(jī)會進(jìn)行驗證，達(dá)成共識后會自動執(zhí)行并通知用戶，整個過程都是由一串串指令實現(xiàn)的，用戶不用擔(dān)心合約被篡改或惡意干擾等問題?？梢?，區(qū)塊鏈和低碳物流供應(yīng)鏈在智能合約上也是耦合的，如圖3所示。

圖3 區(qū)塊鏈與低碳物流供應(yīng)鏈智能合約耦合關(guān)系

四、基于區(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型構(gòu)建分析

區(qū)塊鏈應(yīng)用于物流供應(yīng)鏈信息管理可從對象維度、屬性維度、功能維度3個方面進(jìn)行分析。在構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型時亦可從這3個方面著手分析。如圖4所示。

圖4 基于區(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型分析框架圖

(一)對象維度

傳統(tǒng)的低碳物流供應(yīng)鏈只是簡單的將各節(jié)點企業(yè)串聯(lián)起來，而應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，其“去中心化”及“智能共享”的特點使得供應(yīng)鏈上的各節(jié)點可以形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò)整體。

“點”：指各節(jié)點企業(yè)。可以將區(qū)塊鏈技術(shù)嵌入節(jié)點企業(yè)中以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，因物聯(lián)網(wǎng)具備分布式異構(gòu)特征，剛好與區(qū)塊鏈分布式特點耦合，因此滿足區(qū)塊鏈技術(shù)的運營要求。物聯(lián)網(wǎng)是通過識別技術(shù)、普適技術(shù)、智能感知等技術(shù)進(jìn)行實現(xiàn)的，可支持區(qū)塊鏈系統(tǒng)共識機(jī)制的建立和完善。

“鏈”：傳統(tǒng)物流供應(yīng)鏈節(jié)點企業(yè)是“串聯(lián)”的，彼此間由于信息不對稱導(dǎo)致多次交易等問題，有些節(jié)點為節(jié)省成本而違背“入鏈”規(guī)則，最終導(dǎo)致供應(yīng)鏈陷于癱瘓，低碳問題不能得到有效解決。引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，各節(jié)點企業(yè)的關(guān)系由簡單“串聯(lián)”變?yōu)橹悄堋安⒙?lián)”，而且信息完全共享，可很大程度上降低信任成本，提高主體間的交易效率，各主體間相互監(jiān)督，共同遵守低碳規(guī)則。

“網(wǎng)”：引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)后，公共“區(qū)塊”按時間序列形成不斷延續(xù)的“鏈”，其“去中心化”技術(shù)與分布式技術(shù)可實現(xiàn)每筆交易的可持續(xù)性驗證，從而保證交易的透明化及可溯源性?！熬W(wǎng)”中還可加入政府相關(guān)部門，發(fā)布相關(guān)低碳標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行監(jiān)督檢查，保障低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)發(fā)展。

(二)屬性維度

大數(shù)據(jù)時代，物流供應(yīng)鏈上各節(jié)點企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)物流、資金流和信息流的有效運轉(zhuǎn)，其中，物流和資金流是基礎(chǔ)，信息流是聯(lián)系紐帶。

物流方面。引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，其多方訪問的能力和不可篡改性及透明化共享賬本的特性，可實時跟蹤鏈中物品所有權(quán)的變動，貨物裝載、運輸、取件、流程清晰可見，所有信息都會經(jīng)哈希運算生成相應(yīng)的Merkle 樹計入?yún)^(qū)塊中，若參與方在交易過程中出現(xiàn)行為屬性糾紛，區(qū)塊鏈的時間戳特性可輕松舉證并追責(zé)，任何一方都無法掩蓋一個數(shù)據(jù)庫的錯誤更改，或扭曲事實將錯誤歸咎于另一方，這將大大提升各節(jié)點的交互效率及協(xié)作性和準(zhǔn)確性。

資金流方面。傳統(tǒng)模式下，供應(yīng)鏈各方由于信用保障低而往往借助傳統(tǒng)金融機(jī)構(gòu)實現(xiàn)資金流動，中介成本高昂。引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)后，因其算法安全可靠，各參與方便可建立聯(lián)盟鏈，形成“共識機(jī)制”，鏈內(nèi)任何一方的運營都遵循同一套經(jīng)過協(xié)商確定的標(biāo)準(zhǔn)。交易時各方可基于各環(huán)節(jié)的單據(jù)憑證實現(xiàn)核心企業(yè)信用背書，通過系統(tǒng)平臺即可實現(xiàn)信用擔(dān)保，而無需第三方信用中介，由平臺記錄資產(chǎn)所有權(quán)的變動，輸出統(tǒng)一憑證，所有參與方共同簽發(fā)憑證，實現(xiàn)無中介式信用流轉(zhuǎn)，從而降低金融成本。另一方面，中小微企業(yè)的信用數(shù)據(jù)在交易過程逐漸積累并公開，可進(jìn)一步解決由于信用障礙造成融資難的問題。

信息流方面。存儲和整合是端到端的供應(yīng)鏈管理的核心命題。傳統(tǒng)供應(yīng)鏈由于信息透明度不夠，導(dǎo)致某些環(huán)節(jié)中出現(xiàn)人為錯誤甚至非法活動都不易查驗與取證。區(qū)塊鏈技術(shù)的信息共享機(jī)制及不可篡改性可實現(xiàn)供應(yīng)鏈中各節(jié)點信息暢通透明，降低信息不對稱率及信息失真率，有效避免信任主體的違規(guī)行為，各方很容易建立信任， 溝通成本會大幅降低，使供應(yīng)鏈運行效率得到極大提高。

(三)功能維度

低碳監(jiān)督。隨著國際對“低碳”的呼吁，物流供應(yīng)鏈管理也越來越重視低碳排放，控制各環(huán)節(jié)的低碳運行，但由于“低碳等于高成本”的觀念深入人心，所以各主體在實現(xiàn)低碳時只是遵守最低要求，比如，僅僅是運輸車輛剛剛能通過國家相關(guān)部門的強(qiáng)制性檢測，或者檢測不通過時才進(jìn)行某零部件的維修或更換。從整個物流供應(yīng)鏈來說，沒有一套經(jīng)過商榷而形成的低碳排放標(biāo)準(zhǔn)及貫穿其中的碳排放監(jiān)督測量機(jī)制，只是依靠個體自覺性，再就是信息不對稱、信息共享不夠等導(dǎo)致監(jiān)督不夠，鏈上的主體存在逃避心理，所以無法從根源上解決碳排放問題。引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，鏈中的各參與方包括政府部門可以協(xié)商確定統(tǒng)一的碳排放標(biāo)準(zhǔn)及獎勵懲罰措施等，各節(jié)點建立“碳儀表板”，控制所有環(huán)節(jié)的碳排放。區(qū)塊鏈的信息共享特性可以讓各參與方相互監(jiān)督，不僅能增強(qiáng)人們的低碳意識，還可大大降低監(jiān)督成本，改變行業(yè)生態(tài)。

低碳運輸。運輸是CO2等溫室氣體排放的主要來源之一，在運輸環(huán)節(jié)，燃油的選擇、燃油的泄露、車輛內(nèi)置碳排放控制系統(tǒng)、車輛保養(yǎng)、車輛怠速運行時間及車輛平均行駛速度等都會影響碳排放，目前這些因素可以借助感應(yīng)檢測技術(shù)及GPS(全球定位系統(tǒng))技術(shù)進(jìn)行跟蹤及檢測，但檢測結(jié)果只是各節(jié)點的內(nèi)部信息，節(jié)點間信息不透明不對稱。區(qū)塊鏈則具備解決上述問題的潛力，一方面，它是一個透明的“公共賬本”，能追蹤貨物運輸?shù)恼麄€旅程及每個節(jié)點的的信息，在低碳監(jiān)督的前提制約下，運輸方必定會采取相應(yīng)的低碳運輸手段，比如優(yōu)化線路設(shè)計、合并運輸、甩掛運輸、減少空載、使用環(huán)保車輛、司機(jī)低碳駕駛培訓(xùn)等。另一方面，由于信息共享，運輸效率也會大幅度提高，比如系統(tǒng)會自動將工作分給合適的司機(jī)，減少對人工調(diào)度員的需求，“最后一英里”交付基礎(chǔ)設(shè)施充分利用、共享低碳車輛等，低碳排放自然會降低。

低碳倉儲配送?，F(xiàn)代倉儲配送物流活動中，已有一些智能技術(shù)如RFID、條碼技術(shù)、GPS等對倉貨進(jìn)行識別、定位等，這些技術(shù)大多由NAS (網(wǎng)絡(luò)附屬存儲)、DAS (服務(wù)器直連存儲) 、SAN (存儲局域網(wǎng)) 等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持，便利的同時也有信息被篡改的風(fēng)險。區(qū)塊鏈的“分布式記賬”特性便可解決倉儲數(shù)據(jù)私自被篡改的問題。區(qū)塊鏈記錄了貨物流程的所有信息，確保可追溯性，避免了丟包或冒名領(lǐng)包等現(xiàn)象。依靠區(qū)塊鏈技術(shù)，可真實的記錄買賣方、合約條款等信息，各方擁有獨有的簽名并進(jìn)行全網(wǎng)驗證，只有全網(wǎng)加密記錄一致的信息才有效，才會被上傳并實現(xiàn)共享。應(yīng)用區(qū)塊鏈高效便捷的同時，在低碳監(jiān)督的制約下，相關(guān)方會采取相應(yīng)的低碳倉儲配送手段，比如建造綠色倉庫，在倉庫屋頂安裝設(shè)備采用太陽能發(fā)電、使用清潔能源叉車、提高倉儲空間利用率、節(jié)約土地等；比如訂單集并、使用可循環(huán)利用的包裝設(shè)備及材料、采用節(jié)能節(jié)水技術(shù)等，既可以提高倉儲配送效益又可以低碳減排。

低碳回收。廢棄物的大量丟棄也是對環(huán)境造成很大危害的因素之一，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，信息得以及時共享反饋，一些可再利用或再制造的物料及零部件可以及時回收，二次利用，降低碳排放。

五、基于區(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型

區(qū)塊鏈系統(tǒng)創(chuàng)造的是一種分布式信任機(jī)制，設(shè)備與設(shè)備之間可彼此驗證，各方以可信賴的方式相互聯(lián)系，可顛覆傳統(tǒng)的以中央權(quán)力機(jī)構(gòu)為中心的信任模式。將區(qū)塊鏈技術(shù)引入有中心的物聯(lián)網(wǎng)中，可實現(xiàn)安全的去中心化的數(shù)據(jù)通信和交互。借助區(qū)塊鏈技術(shù)，來構(gòu)建統(tǒng)一的去中心化網(wǎng)絡(luò)，覆蓋所有移動終端、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)及區(qū)塊鏈節(jié)點。在這個區(qū)塊物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，區(qū)塊鏈作為一個分布式賬本，其上的每一個“區(qū)塊”都記錄本次的交易數(shù)據(jù)和前一次交易的索引信息，按時間順序首尾相連，形成“鏈”，全網(wǎng)記錄并保存所有信息，因此信息不可篡改。在此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所有節(jié)點可構(gòu)建共享的通用協(xié)議，一方面保障所有參與方在相互聯(lián)系時共同實施統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，另一方面可保障非法節(jié)點無法進(jìn)入，避免惡意攻擊。

根據(jù)區(qū)塊鏈去中心化的特性，將區(qū)塊鏈放在低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型的底層，也就是數(shù)據(jù)層面，在該層面上，各節(jié)點由點到鏈再及網(wǎng)，形成鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此“并聯(lián)”系統(tǒng)排列的優(yōu)點是可以打造多極數(shù)據(jù)通道，即使部分?jǐn)?shù)據(jù)通道被阻斷，不會妨礙信息經(jīng)由其它通道進(jìn)行傳輸。在網(wǎng)絡(luò)層，合法節(jié)點將會得到授權(quán)，被授權(quán)節(jié)點可以獲得來自傳感器和其他節(jié)點的公鑰，惡意侵入者沒有公鑰所以不能解密，確保了傳輸信息的安全性。在共識層，各傳感器擁有自己的私鑰，在向全網(wǎng)發(fā)布信息時，數(shù)據(jù)包末尾都會添加私鑰加密的代碼，這樣惡意侵入者就很難偽造傳感器數(shù)據(jù)。在應(yīng)用層，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可確保所有用戶的安全使用，在整個低碳物流供應(yīng)鏈中，按照最小消耗、最低排放、最優(yōu)績效的原則設(shè)計，實現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境最優(yōu)的目標(biāo)。低碳物流供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)的任務(wù)見圖5。

圖5 低碳物流供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)任務(wù)

綜上，基于區(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)信息保密、系統(tǒng)內(nèi)信息共享、抗惡意攻擊、自我修復(fù)、生態(tài)運行等特點，為區(qū)塊低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)生、形成、穩(wěn)定乃至生態(tài)和諧提供了基礎(chǔ)和條件?；趨^(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型如圖6所示。

圖6 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)模型

六、基于區(qū)塊鏈的低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)面臨的問題與解決對策

毋庸置疑任何技術(shù)都存在局限性，雖然區(qū)塊鏈技術(shù)有自身的獨特優(yōu)勢，但還處在發(fā)展初期，無論是技術(shù)本身還是技術(shù)開發(fā)等方面皆存在一些問題。

(一)面臨的問題

1.易產(chǎn)生“中心化”設(shè)計組織

自2010年中本聰將項目控制權(quán)移交給Gavin Andresen至今，比特幣的核心代碼主要由6個國外程序員持續(xù)貢獻(xiàn)。雖然整個代碼隊伍超過200人，但幾乎沒有中國人員，這種情況下，如果未來區(qū)塊鏈技術(shù)達(dá)到一定規(guī)模，那么對于其維護(hù)更新、未來發(fā)展決策等必然會落在一個“中心化”設(shè)計組織中。

2.區(qū)塊鏈處理速度較慢，耗費大量資源

追求信息數(shù)據(jù)透明化是區(qū)塊鏈的特性之一，但追求透明化的前提是詳細(xì)、真實、完整的記錄所有發(fā)生的數(shù)據(jù)，結(jié)果就是處理速度慢，每次交易處理大約需要10min，難以滿足低碳物流供應(yīng)鏈生態(tài)運行的各種需求。而且還耗費大量的計算能力和網(wǎng)絡(luò)寬帶。截至2016年初，比特幣區(qū)塊鏈的全網(wǎng)計算能力已經(jīng)達(dá)到了8×1018 次運算/s，相當(dāng)于世界上最快的單臺計算機(jī)的計算能力的28571倍。由于采用共識機(jī)制，需要全網(wǎng)算力，交易速率被限制在6～7筆/s，大量未處理交易只能排隊等待，易出現(xiàn)廣播“風(fēng)暴”，寬帶資源大量消耗的同時還會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降，甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

(二)解決對策

1.政府超前布局，加強(qiáng)頂層設(shè)計

政府應(yīng)重視區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，組織專家研討，可設(shè)立專項基金，出臺一些相應(yīng)的政策。另外，要重視區(qū)塊鏈技術(shù)人才的培養(yǎng)，鼓勵有條件的學(xué)校開設(shè)區(qū)塊鏈的相關(guān)教學(xué)課程，加大培養(yǎng)力度，學(xué)企合作，構(gòu)建技術(shù)集成的人才隊伍；嘗試建立國家重點實驗室，夯實區(qū)塊鏈技術(shù)研究。

2.打造更完善的區(qū)塊鏈技術(shù)體系

加強(qiáng)核心設(shè)備研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的支持和引導(dǎo)，穩(wěn)步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)過度，積極創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的數(shù)字方法和信息技術(shù)。[20]如Open Access (開放獲取制度)、Virtual Research Environment(虛擬科研環(huán)境)、National Licensing (國家許可政策)、Research Data (科研數(shù)據(jù))、National Hosting Strategy (國家倉儲戰(zhàn)略)、Legal Frameworks (法律框架)等，建立更完善的區(qū)塊鏈技術(shù)體系。