基于“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的藥品供應(yīng)鏈體系分析

徐 婧

（蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇 蘇州 215000）

黨的十九大報(bào)告明確提出“實(shí)施健康中國(guó)”的戰(zhàn)略，作為國(guó)家發(fā)展基本方略中的重要內(nèi)容，要繼續(xù)健全藥品供應(yīng)保障制度，深化藥品流通體制改革和強(qiáng)化藥品監(jiān)管。藥品的質(zhì)量安全關(guān)系到人民的生命健康、國(guó)家醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展和社會(huì)的和諧穩(wěn)定。2017年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步改革完善藥品生產(chǎn)流通使用政策的若干意見(jiàn)》中提出了要積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+藥品流通”，促進(jìn)藥品供應(yīng)鏈的完善和發(fā)展。

目前不少學(xué)者將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在藥品供應(yīng)鏈體系的設(shè)計(jì)中。如孫長(zhǎng)國(guó)，程紹海，劉峻旭[1]等融合了LA-IOT和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)了醫(yī)藥冷鏈物流智能監(jiān)控系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了醫(yī)藥冷鏈全程溫控不斷鏈；劉永忠[2]利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了醫(yī)院智能藥品物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院藥品全流程精益化管理；吳曉坤，章?lián)P[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)建立了藥品智能物流監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)藥品的識(shí)別、跟蹤和監(jiān)督，以及問(wèn)題藥品的溯源。

此外，區(qū)塊鏈技術(shù)在藥品供應(yīng)鏈應(yīng)用方面，王思靜[4]設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)藥冷鏈物流系統(tǒng)新模式，在提高企業(yè)信用的同時(shí)，為群眾用藥提供了保障。曹?chē)?guó)鈞、袁振輝[5]利用區(qū)塊鏈技術(shù)打造了中藥溯源創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)中藥產(chǎn)業(yè)鏈上的信息不可篡改，并利用“智能合約”實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交易和溯源等功能。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有文獻(xiàn)大多單以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或區(qū)塊鏈技術(shù)探討其在藥品供應(yīng)鏈領(lǐng)域中的應(yīng)用。然而，將“物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”的融合技術(shù)應(yīng)用到藥品供應(yīng)鏈體系中尚未有系統(tǒng)性研究。本文嘗試結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈融合技術(shù)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到藥品供應(yīng)鏈體系中，實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，建立安全可信的新型藥品供應(yīng)鏈體系。

一、我國(guó)藥品供應(yīng)鏈體系

1.我國(guó)藥品供應(yīng)鏈體系構(gòu)成

藥品供應(yīng)鏈（Pharmaceutical Supply Chain， PSC）是藥品供銷(xiāo)體系的重要載體，實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥產(chǎn)品從供應(yīng)商到最終消費(fèi)者的流通。藥品供應(yīng)鏈由原料供應(yīng)商、藥品生產(chǎn)商、經(jīng)銷(xiāo)商、醫(yī)藥電商、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、零售商和終端消費(fèi)者構(gòu)成的鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，聯(lián)接著醫(yī)藥采購(gòu)、生產(chǎn)、流通和使用等環(huán)節(jié)（見(jiàn)圖1）。

圖1 我國(guó)藥品供應(yīng)鏈體系構(gòu)成

2.藥品供應(yīng)鏈的特殊性

藥品供應(yīng)鏈有其特殊性：（1）由于藥品需求的價(jià)格弱彈性[6]，供應(yīng)鏈中藥品價(jià)格在其資源配置上屬于無(wú)效率或低效率狀態(tài)；（2）由于藥品的高度專(zhuān)業(yè)性，藥品供應(yīng)鏈上的信息流充滿不對(duì)稱(chēng)性；（3）由于藥品的生命安全關(guān)聯(lián)性，藥品供應(yīng)鏈要求保證其安全性、有效性和專(zhuān)用性。

二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的藥品供應(yīng)鏈體系

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于藥品供應(yīng)鏈體系架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的藥品供應(yīng)鏈體系包括感知互動(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層次。感知互動(dòng)層通過(guò)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)完成原料或藥品相關(guān)信息的采集[7]；網(wǎng)絡(luò)層將感知層收集到的信息數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或通訊技術(shù)進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上信息交互；應(yīng)用層是將收集到的海量信息進(jìn)行智能化處理，將有價(jià)值的信息反饋給藥品供應(yīng)鏈中利益相關(guān)者，為企業(yè)決策或國(guó)家監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下藥品供應(yīng)鏈體系的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展困境

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在藥品供應(yīng)鏈管理中，實(shí)現(xiàn)了藥品識(shí)別智能化，藥品信息可視化，提高了藥品質(zhì)量安全的管理水平。但是其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依賴(lài)于核心企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，仍存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面：一是藥品供應(yīng)鏈上各參與者信息交互困難。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的藥品供應(yīng)鏈信息離散存儲(chǔ)在不同參與主體的系統(tǒng)內(nèi)部，分屬于不同中央服務(wù)器，業(yè)務(wù)相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)信息的高效交換和充分共享。二是傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)部署和運(yùn)營(yíng)成本比較高[8]。面對(duì)龐大的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和其產(chǎn)生的數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，中心化處理的物聯(lián)網(wǎng)的搭建成本和維護(hù)成本高且效率低。三是供應(yīng)鏈上信息可篡改。中心數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)記錄具有高度控制權(quán)，可以隨意進(jìn)行增刪改查，很難建立供應(yīng)鏈上各參與者之間的信任。四是信息安全問(wèn)題難以保障。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)由中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)利用無(wú)線通訊技術(shù)收集和傳輸數(shù)據(jù)，存在信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)。五是藥品供應(yīng)鏈監(jiān)管難度大。藥品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，信息的可追溯性低，進(jìn)而造成追責(zé)困難。

三、“物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”

1.區(qū)塊鏈概述

自2008年化名中本聰?shù)膶W(xué)者提出比特幣交易系統(tǒng)后，作為比特幣的底層核心支撐技術(shù)，區(qū)塊鏈逐漸受到社會(huì)各界的關(guān)注。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)研究的深入，區(qū)塊鏈的應(yīng)用已經(jīng)從機(jī)密數(shù)字貨幣領(lǐng)域逐步延伸到其他各領(lǐng)域中。2016年，區(qū)塊鏈?zhǔn)状伪粐?guó)務(wù)院列入“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃，確定其為國(guó)家戰(zhàn)略性前沿技術(shù)。2018年3月，工信部發(fā)布《2018年信息化和軟件服務(wù)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，提出推動(dòng)組建全國(guó)信息化和工業(yè)化融合管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)區(qū)塊鏈和分布式記賬技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)。2018年6月，工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》，鼓勵(lì)推進(jìn)邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、區(qū)塊鏈等新興前沿技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究。

2.區(qū)塊鏈特征

從本質(zhì)上講，區(qū)塊鏈就是一種高度安全的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。區(qū)塊鏈技術(shù)是融合了分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法、智能合約等多重計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用模式。具體而言，區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化，去信任化，透明開(kāi)放性，安全可信，可追溯性和匿名性等特征[9]。

3.區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)對(duì)比

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，打破了互聯(lián)網(wǎng)的傳統(tǒng)理念，并解決了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不能解決的問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)對(duì)比

四、基于“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的新型藥品供應(yīng)鏈體系

1.新型藥品供應(yīng)鏈體系的提出

物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)的融合，可以從根本上解決物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理、信任及隱私安全的等難題。在保證數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的透明可視化。此外，區(qū)塊鏈中的密碼算法、數(shù)字簽名，共識(shí)機(jī)制等技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。區(qū)塊鏈的加入，促使供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)換為多節(jié)點(diǎn)共同協(xié)作，數(shù)據(jù)透明共享的高效模式。

基于物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈融合技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，本文提出了“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)融合下的新型藥品供應(yīng)鏈體系。根據(jù)藥品供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)中公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈三種類(lèi)型的適用條件，可以選擇聯(lián)盟區(qū)塊鏈作為藥品供應(yīng)鏈的技術(shù)架構(gòu)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建包括原料供應(yīng)商、藥品生產(chǎn)商、物流服務(wù)商、藥品銷(xiāo)售商、患者等在內(nèi)的聯(lián)盟區(qū)塊鏈，形成生態(tài)聯(lián)盟。藥品供應(yīng)鏈聯(lián)盟企業(yè)共同維護(hù)并共享一個(gè)藥品信息平臺(tái)，見(jiàn)圖2。

圖2 “物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”應(yīng)用于藥品供應(yīng)鏈

在新型藥品供應(yīng)鏈體系中，每件藥品都擁有獨(dú)一無(wú)二的ID身份證，從原料的獲取到成品的銷(xiāo)售、運(yùn)輸和使用等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，所有的藥品信息都可以通過(guò)電子ID存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上。藥品信息的收集通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的二維碼、射頻識(shí)別標(biāo)簽技術(shù)和其傳感設(shè)備進(jìn)行識(shí)別并將其存儲(chǔ)在藥品信息共享平臺(tái)上。每一件藥品的真實(shí)信息應(yīng)用區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)和共識(shí)機(jī)制技術(shù)確保不可偽造和篡改，提高了藥品供應(yīng)鏈的安全性。聯(lián)盟企業(yè)和最終消費(fèi)者可以根據(jù)約定的權(quán)限，查閱到該藥品在供應(yīng)鏈上流轉(zhuǎn)的所有信息，明顯降低了各參與者的信任成本，實(shí)現(xiàn)藥品可溯源。在藥品流轉(zhuǎn)信息流層面，區(qū)塊鏈利用非對(duì)稱(chēng)加密算法，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)匿名傳輸，保護(hù)交易者隱私安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了信息共享。

2.新型藥品供應(yīng)鏈體系的優(yōu)勢(shì)

（1）藥品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)信息一體化。基于“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”融合技術(shù)下的藥品供應(yīng)鏈體系中，每個(gè)參與者都是區(qū)塊鏈上獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，在獨(dú)立操作的同時(shí)存儲(chǔ)信息，共同維護(hù)著區(qū)塊鏈。各參與者共同協(xié)作和互相監(jiān)督，避免藥品供應(yīng)鏈的單方控制，降低單一企業(yè)供應(yīng)鏈的成本，提高供應(yīng)鏈上下游的協(xié)同水平。

（2）藥品供應(yīng)鏈信息透明化。在新型藥品供應(yīng)鏈體系下，供應(yīng)鏈上的數(shù)據(jù)在權(quán)限范圍內(nèi)公開(kāi)透明。供應(yīng)鏈上各參與主體既相互支持又相互獨(dú)立，共享藥品供應(yīng)鏈上的必要信息的同時(shí)保護(hù)企業(yè)的核心機(jī)密。供應(yīng)鏈上必要數(shù)據(jù)的共享實(shí)現(xiàn)了全鏈透明化管理，打破了各參與方信息壁壘，推動(dòng)藥品供應(yīng)鏈信息資源有效整合和流程優(yōu)化。例如：醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)能更準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)到市場(chǎng)銷(xiāo)售情況并做出市場(chǎng)判斷，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和合理配置庫(kù)存；患者可以根據(jù)自己的需要便捷地獲取其購(gòu)買(mǎi)的藥品相關(guān)信息，從而購(gòu)買(mǎi)到更安全、更放心的藥品。新型藥品供應(yīng)鏈體系兼顧了生產(chǎn)者和患者雙方的利益，實(shí)現(xiàn)多方共贏，有利于建立誠(chéng)信的藥品市場(chǎng)。

（3）藥品供應(yīng)鏈流程電子化。在新型藥品供應(yīng)鏈體系中，利用物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備將藥品信息記錄到供應(yīng)鏈上；利用區(qū)塊鏈智能合約和共識(shí)機(jī)制，自動(dòng)執(zhí)行和控制藥品供應(yīng)鏈的相關(guān)流程；利用區(qū)塊鏈數(shù)字簽名和加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上數(shù)據(jù)的可靠傳輸和高效交互。藥品供應(yīng)鏈信息電子化，減少人為操作失誤，保障信息安全的同時(shí)提高了供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)效率。

（4）藥品信息可視化。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的智能識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)，藥品供應(yīng)鏈體系上能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地記錄藥品資金流、信息流和實(shí)物流信息，實(shí)時(shí)進(jìn)行藥品供應(yīng)鏈原料采購(gòu)、藥品生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用等所有環(huán)節(jié)信息動(dòng)態(tài)的跟蹤，形成完整的信息流，構(gòu)造覆蓋藥品全生命周期網(wǎng)絡(luò)。

（5）藥品供應(yīng)鏈監(jiān)管智能化。政府監(jiān)管部門(mén)可以通過(guò)智能合約訪問(wèn)并監(jiān)控藥品供應(yīng)鏈所有環(huán)節(jié)，建立“事前預(yù)警——事中防御——事后追溯”的藥品安全風(fēng)險(xiǎn)閉環(huán)監(jiān)督機(jī)制。如果發(fā)生藥品安全事件時(shí)，可迅速切斷藥品來(lái)源并及時(shí)召回問(wèn)題藥品，減少問(wèn)題藥品的危害，監(jiān)管部門(mén)可以通過(guò)區(qū)塊鏈鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)對(duì)藥品進(jìn)行溯源，找到發(fā)生問(wèn)題的環(huán)節(jié)，界定和追究責(zé)任，避免各主體之間的糾紛。新型藥品供應(yīng)鏈體系調(diào)動(dòng)了供應(yīng)鏈各參與方的積極性和主動(dòng)性，將傳統(tǒng)的政府單中心的藥品監(jiān)管模式轉(zhuǎn)化為全鏈共治共管模式。

（6）藥品供應(yīng)鏈生態(tài)信任化。藥品供應(yīng)鏈上信息流真實(shí)透明，不需要第三方機(jī)構(gòu)提供擔(dān)保。隨著藥品供應(yīng)鏈的持續(xù)健康運(yùn)營(yíng)，各參與者之間的信任會(huì)日益堅(jiān)固，構(gòu)建包含政府監(jiān)管部門(mén)、藥品供應(yīng)鏈聯(lián)盟企業(yè)和最終消費(fèi)者在內(nèi)的可信任供應(yīng)鏈生態(tài)，進(jìn)而提高消費(fèi)者對(duì)藥品質(zhì)量安全的信息。

3.“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)+藥品供應(yīng)鏈”技術(shù)產(chǎn)業(yè)融合面臨的挑戰(zhàn)

區(qū)塊鏈?zhǔn)腔ヂ?lián)網(wǎng)的一個(gè)價(jià)值體現(xiàn)，因此將區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用在藥品供應(yīng)鏈上將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。但從目前來(lái)看，其發(fā)展之路上還面臨著挑戰(zhàn)。在技術(shù)方面，隨著近年來(lái)的通信技術(shù)、傳感技術(shù)和射頻技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已趨于成熟。而區(qū)塊鏈的出現(xiàn)時(shí)間比較晚，區(qū)塊鏈技術(shù)目前還處于概念形成或開(kāi)發(fā)階段，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化還在摸索，各行業(yè)和場(chǎng)景的應(yīng)用還有待成熟。區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合在藥品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用還存在很多技術(shù)問(wèn)題有待解決。因此，如何利用“物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”技術(shù)創(chuàng)造安全可信、多方共贏的醫(yī)藥商業(yè)環(huán)境，還需要供應(yīng)鏈上的企業(yè)、政府和研究機(jī)構(gòu)等多方共同研究和探索。

五、結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)的相關(guān)研究和推廣在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界已掀起了一股熱潮，但區(qū)塊鏈在藥品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用目前仍處于初始階段。我國(guó)藥品供應(yīng)鏈存在中心化管理成本高、參與主體間因信息缺失而產(chǎn)生信任危機(jī)、數(shù)據(jù)安全性無(wú)法保障等問(wèn)題。為此，本文提出了基于“物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”藥品供應(yīng)鏈體系：采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)采集數(shù)據(jù)和信息，并利用區(qū)塊鏈技術(shù)保證信息真實(shí)有效并保障隱私安全。物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效實(shí)現(xiàn)采購(gòu)、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、使用和監(jiān)管整個(gè)流程的信息流通，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈一體化管理，提高藥品供應(yīng)鏈運(yùn)作效率，同時(shí)也保證了藥品質(zhì)量安全性，對(duì)藥品供應(yīng)鏈的升級(jí)和創(chuàng)新性突破具有重大意義。可以預(yù)見(jiàn)的是，在藥品供應(yīng)鏈上應(yīng)用區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)融合技術(shù)將成為主流，并徹底改變當(dāng)下藥品供應(yīng)鏈運(yùn)作模式。但目前區(qū)塊鏈技術(shù)還未成熟定型，很多區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)融合技術(shù)案例還在概念驗(yàn)證階段，兩者的融合將會(huì)是一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程。不過(guò)隨著物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用探索，我國(guó)藥品供應(yīng)鏈體系也將不斷得到完善和發(fā)展，進(jìn)而穩(wěn)步推進(jìn)我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)的創(chuàng)新健康發(fā)展。