基于區(qū)塊鏈技術優(yōu)化大宗貨物運輸 供應鏈體系的組織協(xié)調

孫劉　常品楊　馬勁超　江慶　劉佩宇

摘要 面對供應鏈全球化，業(yè)務執(zhí)行大交易，帶來的業(yè)務參與方關系復雜，業(yè)務交互信息交錯，業(yè)務協(xié)同困難，使得傳統(tǒng)大宗貨物交易的中心化交易管理模式難以及時響應交易需求，執(zhí)行的交易也難以完全體現(xiàn)交易雙方的真實需求。利用區(qū)塊鏈技術去中心化、不可篡改，透明開放的特點，文章提出了在供應鏈管理中引入?yún)^(qū)塊鏈技術，建立多方參與的聯(lián)盟鏈，部署智能合約。以有效耦合大宗貨物交易需求、克服傳統(tǒng)交易所面臨的挑戰(zhàn)，并保證業(yè)務流程清晰、業(yè)務細節(jié)公開透明、業(yè)務交易體現(xiàn)交易雙方意愿，建立高效互信的新型供應鏈管理交易體系。

關鍵詞 供應鏈;大宗貨物交易;區(qū)塊鏈;智能合約;去中心化

中圖分類號 TP311.13 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）11-0007-03

引言

隨著以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局不斷深化構建，國內經濟建設、交易趨于頻繁化、復雜化。大宗貨物運輸?shù)墓滙w系在原本的多層次網(wǎng)絡鏈條上，多方信息互相交錯，關系錯綜復雜[1]。供需方的要求無法得到及時響應，發(fā)展遇到瓶頸。而新興區(qū)塊鏈技術擁有的去中心化、不可篡改、透明開放等特點與此問題適配，對解決以上問題給出了明確的、可實踐的技術路線。

2021年3月，我國的“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要將區(qū)塊鏈列入七大新興數(shù)字產業(yè)，區(qū)塊鏈首次被納入國家五年規(guī)劃中，成為發(fā)展數(shù)字經濟和建設數(shù)字中國的重要載體。近年來國家也相應地不斷出臺支持區(qū)塊鏈行業(yè)發(fā)展的各項政策，鼓勵區(qū)塊鏈技術在各行業(yè)中應用。

1 區(qū)塊鏈技術特征

區(qū)塊鏈源于比特幣，是分布式賬本技術的一種特殊實現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術是由包括分布式存儲、多節(jié)點共識、智能合約等技術實現(xiàn)的多方參與可共同維護和去中心化的分布式共享數(shù)據(jù)庫體系（鏈條），交易發(fā)生、執(zhí)行并記錄在鏈條之上，具有不可篡改性、去中心化、透明性和可追溯性等主要特征。

1.1 去中心化

區(qū)塊鏈記賬技術是由多主體共同維護的分布式管理系統(tǒng)[2]，區(qū)別于傳統(tǒng)交易的中心化儲存、數(shù)據(jù)易受攻擊或篡改，區(qū)塊鏈采用分布式賬本實現(xiàn)了去中心化。交易過程不存在中間媒介，即每個節(jié)點都是交易主體，都存有并見證所有交易信息的發(fā)生，任意節(jié)點擁有相同的信息、權利和義務。

1.2 可溯性

在區(qū)塊鏈上，每一個交易信息都具有時間戳序列，通過時間戳技術，形成環(huán)環(huán)相扣、難以篡改的可信數(shù)據(jù)集，提高可追溯及可驗證性[2]。再通過哈希加密，都會被加密記錄，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)被惡意篡改，就會被所有的節(jié)點檢測到，從而溯源。

1.3 透明性

基于區(qū)塊鏈的共識機制，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的公開透明，解決了各節(jié)點的信任問題。對于基于區(qū)塊鏈的業(yè)務應用，所有的業(yè)務交易由鏈上部署的智能合約來實現(xiàn)、執(zhí)行，合約的內容于鏈上公開且不可篡改。其次，交易執(zhí)行的過程、細節(jié)依應用要求上鏈公開，業(yè)務應用的交易各方都可以參看交易信息、查閱交易歷史或過程，交易信息公開透明。

1.4 信息不可篡改

所謂信息不可篡改，即一旦信息經過驗證并添加到區(qū)塊鏈，就會被永久地存儲起來，除非同時控制系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點，否則單個節(jié)點上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的[3]。

區(qū)塊鏈的本質是由分布式記賬技術、時間戳技術、哈希加密、智能合約、共識協(xié)議等技術組合構成的體系。在大宗貨物交易領域中，基于區(qū)塊鏈的技術特征能夠匹配供應鏈各環(huán)節(jié)的信息需求。同時，保障了供應鏈上的信息數(shù)據(jù)安全可靠、公開透明、信息共享，將區(qū)塊鏈技術嵌入大宗貨物供應鏈具有可行性[4]。因而在大宗貨物運輸領域，上述區(qū)塊鏈的特征可以服務于貨物運輸?shù)男枨蟆?/p>

2 我國大宗貨物供應鏈面臨的挑戰(zhàn)

大宗貨物，諸如鋼鐵、煤炭、農產品等。大宗貨物供應鏈涉及多方企業(yè)參與，以遠距離運輸、聯(lián)合運輸為主，十分考驗供應鏈上各方管理制度的完善與否?？紤]到大宗貨物的運輸是一個龐大的系統(tǒng)，不僅要求完善合理的管理制度，也要求聯(lián)合運輸?shù)呐浜舷鄥f(xié)調、貨物裝卸、重載鐵路技術等多方面因素。該節(jié)主要從大宗貨物運輸供應鏈體系的組織協(xié)調角度分析我國大宗貨物供應鏈存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)。

2.1 物流成本高、運行效率低

大宗貨物的運輸主要選擇水路、鐵路、公路運輸，經常需要多種運輸方式聯(lián)合，不科學的組織運輸容易導致成本的增加。在傳統(tǒng)供應鏈管理體系采用中心化管理，即鏈上的核心企業(yè)主導。但核心企業(yè)對供應鏈的實際控制能力有限，特別是對供應鏈其他企業(yè)進行約束或規(guī)范時，容易致使矛盾滋生、沖突顯現(xiàn)、成本上升、效率下降等[1]。面對需求方的個性化需求和交易預算，眾多貨物價格和質量參差不齊的供應方，傳統(tǒng)的匹配與調控是緩慢低效的，且容易出錯。當今的交易范圍大，數(shù)量多，需求多元化，人工找到匹配的交易雙方費時費力，麻煩易錯。傳統(tǒng)大宗貨物運輸模式如圖1所示。

2.2 信任度低、信息不對稱

信任度低主要是由于信息不透明造成。鑒于目前供應鏈信息安全尚不能得到有效保證，存在供應方與物流企業(yè)相互猜疑的問題。

對于傳統(tǒng)交易活動，由于交易雙方信息不對稱，難以建立信任機制，無法直接達成交易。傳統(tǒng)供應鏈需要中心媒介提供擔保，以促成交易。但是由核心企業(yè)充當橋梁過渡，需求方難以通過核心企業(yè)完全了解供應方的生產信息，供應方也難以把握需求方的真實具體需求，信息不對稱，有信息差，雙方難以達成共識，信任成本高。

2.3 交易達成流程復雜

傳統(tǒng)中心化供應鏈管理體系下，供應商的選擇是企業(yè)順利發(fā)展的重要前提，也是采購和供應管理職能中最關鍵的過程之一。供應商選擇的過程變得越來越復雜，重要性越來越高[5]，為最大限度地體現(xiàn)各方意志、避免潛在沖突、平衡各方利益，交易的達成要通過反復協(xié)商，多輪談判，見面溝通，簽署多份合同。6956D528-B5F4-4810-A7C1-094204267FA1

合同的簽署具有法律效應，簽署流程復雜煩瑣，需要多方的書面承諾。由于時間、空間不確定性的限制，交易達成流程費時費力，成本較高。

3 引入?yún)^(qū)塊鏈技術的可行性研究

3.1 供應鏈的新體系邏輯模式——聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟鏈，指多個主體達成一致的協(xié)議，或建立起一個業(yè)務聯(lián)盟后，各方共同組建的鏈。當有其他主體想要加入聯(lián)盟鏈的成員需要經過驗證，且一般是身份可知的。

在大宗貨物運輸過程中，通過搭建聯(lián)盟鏈，各方主體既可以上傳數(shù)據(jù)，又可以隨時將需求反饋在聯(lián)盟鏈上，真正做到有源可溯、有數(shù)可查、有貨可知。因為聯(lián)盟鏈從組建、加入、運營、交易等環(huán)節(jié)有準入和身份管理，在鏈上運輸方或其他主體的操作可以用權限進行管控，信任度高，一改傳統(tǒng)供應鏈體系信息的不對稱、不信任。

基于Fisco Bcos區(qū)塊鏈平臺，可實現(xiàn)對大宗貨物交易業(yè)務應用的支持。在區(qū)塊鏈平臺上建立起由多方參與、管理的聯(lián)盟鏈，服務于供應鏈主體相關的供需撮合業(yè)務。為聯(lián)盟鏈的搭建提供了方向。搭建聯(lián)盟鏈后，大宗貨物運輸模式如圖2所示。

3.2 聯(lián)盟鏈的技術框架和優(yōu)勢

傳統(tǒng)運輸行業(yè)涉及貨物的生產、銷售、運輸?shù)龋筛鞣讲煌黧w所在系統(tǒng)管理，彼此信息不互通，形成多個信息孤島，數(shù)據(jù)閉塞且中心式存儲易被人為篡改，無法保證數(shù)據(jù)的真實性，從而引起管理的混亂，增加了不必要的成本。

聯(lián)盟鏈是建立在數(shù)據(jù)層的基礎層上，通過哈希函數(shù)，非對稱加密，保障了交易的信息安全與隱私保護。鏈式結構、數(shù)據(jù)區(qū)塊、時間戳支持了貨物的可溯源功能實現(xiàn)。網(wǎng)絡層確保交易信息傳播到鏈上各個節(jié)點。共識層各節(jié)點對區(qū)塊上交易信息進行驗證，確認后加入鏈。合約層由智能合約判斷是否有滿足執(zhí)行條件的情況，若有觸發(fā)合約自動達成，強制執(zhí)行后續(xù)交易流程。用戶可以通過手機端App或電腦端網(wǎng)址進入聯(lián)盟鏈，輸入需求，等待滿足條件的交易方觸發(fā)智能合約，獲得應答即可。聯(lián)盟鏈底層邏輯圖如圖3所示。

區(qū)塊鏈技術采用去中心化分布式數(shù)據(jù)存儲、非對稱加密算法等技術，具有可溯源、防止篡改、公開透明等優(yōu)勢。對于傳統(tǒng)運輸行業(yè)的數(shù)據(jù)閉塞，易篡改變動等不利因素，有著技術方面的天然契合支持。運用區(qū)塊鏈技術可以解決貨物運輸過程中的復雜問題。

由于區(qū)塊鏈采用非對稱加密技術，供應方、運輸方持有相應的公鑰，需求方持有相應的私鑰?？纱_保交易數(shù)據(jù)的保密。同時可以采用數(shù)字簽名技術，以確保信息來源的安全可靠。這種非對稱的加密方式，增強了交易的安全性，保護了各方的數(shù)據(jù)和隱私。

此外，區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)具有時間戳，被建立后無法修改，這便是真實貨物在區(qū)塊鏈上的唯一映射。在聯(lián)盟鏈上，貨物從售出及運輸再到接收的周期內，每一個環(huán)節(jié)都記錄在區(qū)塊鏈上，全程溯源，可以有效提高信息的透明度，保證交易的信任。

3.3 部署智能合約簽訂合同

智能合約本質上便是合約。1995年，學者Nick Szabo提出智能合約的理念[6]：以數(shù)字方式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議。合約中包含了交易雙方共同制定的交易規(guī)則和交易承諾。將這些規(guī)則與承諾以計算機語言代碼的形式寫進合約，區(qū)塊鏈將根據(jù)交易雙方所處階段，交易行為是否滿足執(zhí)行條件進行判斷，一旦判定為是，預先寫好的流程，合約達成，貨幣轉賬將被強制執(zhí)行。不需要人為干預，人為無法阻礙程序的執(zhí)行。既簡化了合約達成的步驟程序，也保障了交易雙方承諾的有效性。

智能合約一旦完成，便不能修改。在區(qū)塊鏈上搭建部署大宗貨物運輸?shù)闹悄芎霞s，在沒有第三方的參與下，供應方、運輸方、需求方即可根據(jù)相關的智能合約規(guī)則進行交易，大大降低了傳統(tǒng)交易的成本。

在大宗貨物運輸市場上，傳統(tǒng)合同主要是通過線下溝通、電子郵件等方式進行協(xié)商、簽約。不僅費時費力，而且一旦某一方違約，另一方要花費較大的精力來維權。這種不平衡的違約與維權存在較大弊端。而區(qū)別于傳統(tǒng)的紙質合同和煩瑣的交易流程，智能合約的部署，將大宗貨物運輸?shù)囊?guī)則和各方共同協(xié)商的意愿編為計算機語言，使得合同內容自動執(zhí)行。并且在每一個環(huán)節(jié)都有相關記錄，加之無法修改，增加了違約的成本和難度。智能合約的可溯源行為維權方提供了直觀的證據(jù)，降低了維權的成本和周期。既提高了供應方、運輸方、需求方的協(xié)商效率，又維護了合約的公平性。

在聯(lián)盟鏈上所有物資采購方和供應方都可以把各自的目標需求與供應在鏈上公告，采購方為了采購物資，可能只是列出了采購的預期價格區(qū)間，供方和需方可分別選擇合適的對方簽訂合同。

議價、合同最終簽訂等仍需要線下進行，因為這些業(yè)務需要線下交互，但雙方所簽訂的合同價格包括其他有關的合同信息需要登記上鏈，交互的結果應在鏈上體現(xiàn)。

3.4 引入?yún)^(qū)塊鏈技術的前景

在當下大宗貨物運輸?shù)氖袌錾?，供應鏈上各方大都保持著相對穩(wěn)定的需求與被需求關系，致使行業(yè)壁壘較高。要想在短時間內將區(qū)塊鏈技術引入大宗貨物的交易過程中較為困難。但是由于區(qū)塊鏈技術的引入可以發(fā)揮較大的優(yōu)勢并解決傳統(tǒng)交易的弊端，加之近年來國家不斷出臺扶持鼓勵區(qū)塊鏈技術發(fā)展的宏觀政策，其發(fā)展?jié)摿^大，前景廣闊。

4 結論

基于區(qū)塊鏈公開透明、可溯源、不可修改等技術特征，恰與大宗貨物供應鏈的需求耦合，采用區(qū)塊鏈技術可優(yōu)化其運輸組織協(xié)調。區(qū)塊鏈技術應用于大宗貨物運輸交易，一方面需要供應鏈各方加快創(chuàng)新，嘗試新技術;另一方面需要國家層面出臺積極的政策，給予補貼和技術方面的扶持，引入“區(qū)塊鏈+運輸”的復合型人才，鼓勵大宗貨物運輸?shù)母母飫?chuàng)新。隨著各種問題解決、政策落實，區(qū)塊鏈技術將更好地服務于供應鏈領域發(fā)揮更多作用。

參考文獻

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[6]Thomas Bocek. Digital Marketplaces Unleashed. Springer-Verlag GmbH. 2017-09-15： 169-184.

收稿日期：2022-03-18

作者簡介：孫劉（2002—），男，本科在讀，研究方向：軌道工程。6956D528-B5F4-4810-A7C1-094204267FA1