突發(fā)公共衛(wèi)生事件下區(qū)塊鏈驅(qū)動多式聯(lián)運創(chuàng)新模式研究

文 / 許禮剛 鄭珂柯 詹慶武

突發(fā)公共衛(wèi)生事件是指嚴(yán)重的感染疫情暴發(fā)，或食品、職業(yè)中毒及其他重大危害民眾身體健康的情況。2020年新冠疫情的爆發(fā)，為傳統(tǒng)多式聯(lián)運帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。由于多式聯(lián)運各主體之間聯(lián)動性不夠，短期難以有效組織運輸資源，貨物源自何處，貨物經(jīng)過哪些地方等信息無法全部獲得，致使多式聯(lián)運出現(xiàn)了資源組織困難、安全事故難以溯源、運輸合同履約難度增加、實時信息反饋不夠快速通暢等問題。

2021年3月，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》將區(qū)塊鏈納入建設(shè)數(shù)字國民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域[1]。區(qū)塊鏈集合了分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳送、共識算法、密碼學(xué)技術(shù)等計算機技術(shù)的新型綜合應(yīng)用，在多式聯(lián)運中的運用具有得天獨厚的優(yōu)勢，其去中心化[2]、去信任化[3]、智能合約[4]以及大數(shù)據(jù)支持[5]等特性，能夠很好地均衡多式聯(lián)運中各節(jié)點的權(quán)利和義務(wù)。因為節(jié)點之間信息的交流必須遵從特定的算法，所以其數(shù)據(jù)信息的交換可以托信于區(qū)塊鏈平臺，各節(jié)點間就能夠在信任的環(huán)境中交易。高度透明的信息，使得多式聯(lián)運中存在的問題更容易被探查；智能合約的簽訂與執(zhí)行，也為多式聯(lián)運提供了有力保障。

因此，基于區(qū)塊鏈在物流方面研究的理論支撐與探索前景，緊扣突發(fā)公共衛(wèi)生事件這一不可回避的社會現(xiàn)狀，本文將以突發(fā)公共衛(wèi)生事件為研究背景，構(gòu)建一個以區(qū)塊鏈為核心驅(qū)動力的創(chuàng)新模式。該模式可以豐富技術(shù)創(chuàng)新在多式聯(lián)運中的相關(guān)研究，為優(yōu)化多式聯(lián)運模式提供了新的思路。

一、研究現(xiàn)狀

區(qū)塊鏈技術(shù)起源于虛擬貨幣，迄今為止經(jīng)歷了三個階段。2009年中本聰發(fā)明了比特幣，區(qū)塊鏈開始進(jìn)入1.0階段；2014年智能合約應(yīng)用于區(qū)塊鏈，開拓了區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的應(yīng)用，此時區(qū)塊鏈跨入2.0時代；隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，區(qū)塊鏈逐漸應(yīng)用于金融、保險、能源、物流、醫(yī)療等領(lǐng)域[6]，跨越金融領(lǐng)域的區(qū)塊鏈3.0正式進(jìn)入視線。

區(qū)塊鏈3.0的出現(xiàn)，使區(qū)塊鏈成為各個領(lǐng)域的研究熱點。當(dāng)前針對區(qū)塊鏈在物流運輸領(lǐng)域應(yīng)用的研究正處于深入階段，有關(guān)于區(qū)塊鏈在多式聯(lián)運的應(yīng)用研究目前相對較少。在研究對象方面，學(xué)者們主要集中在供應(yīng)鏈領(lǐng)域，如：生態(tài)圈模式構(gòu)建[7]、供應(yīng)鏈質(zhì)量安全[8]、供應(yīng)鏈金融[9]、劣后供應(yīng)商管理[10]、防疫物資供應(yīng)[11]、食品溯源系統(tǒng)[12]等。在研究目的方面，學(xué)者們主要關(guān)注如何使用區(qū)塊鏈技術(shù)來提高運輸效率，他們較為注重信息傳遞的優(yōu)化，如交易智能化[13]、信息平臺的建設(shè)[14]、電子提單[15]、數(shù)據(jù)交換[16]、共識機制[17]等等。隨著近年來對運輸貨物安全的要求提高，還有學(xué)者開始重點關(guān)注商品溯源電子標(biāo)簽[18]、冷鏈物流追溯體系[19]、農(nóng)產(chǎn)品物流智能合約交易[20]等方面的問題，為托運的貨物質(zhì)量提供了保障。

可見，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用已較為成熟，且在不斷向物流領(lǐng)域蔓延，這對多式聯(lián)運是有一定參考意義的。但仍有研究的空白區(qū)：一是針對突發(fā)公共衛(wèi)生事件這一情況來研究多式聯(lián)運的較少；二是現(xiàn)有研究很少從技術(shù)實現(xiàn)的視角來探討多式聯(lián)運系統(tǒng)的構(gòu)建。聯(lián)系突發(fā)公共衛(wèi)生事件這一現(xiàn)實問題，打破多式聯(lián)運所面臨的困境，引入?yún)^(qū)塊鏈來構(gòu)建多式聯(lián)運創(chuàng)新模式就有其必要性和可行性。

二、突發(fā)公共衛(wèi)生事件下多式聯(lián)運出現(xiàn)的新問題

1.運輸資源組織困難

突發(fā)公共衛(wèi)生事件的最大特征在于突發(fā)，這使得多式聯(lián)運各主體之間聯(lián)動性變差，難以在短期內(nèi)組織運輸資源，主要體現(xiàn)在三個方面：①集裝箱空箱難求，貨運載具閑置率高；②勞動力、運力緊張；③國際貨運陸續(xù)停航，航線貨源極度缺乏。這些運輸資源的缺乏會影響多式聯(lián)運的貨運效率，導(dǎo)致人工成本與運輸時間的提升。

2.安全事故難以溯源

突發(fā)公共衛(wèi)生事件具有易傳播的特點。以新冠疫情為例，病毒不僅在人與人之間傳播，特定環(huán)境下貨物表面也會有病毒存活，如在冷鏈?zhǔn)称分卸啻螜z測結(jié)果呈陽性，這些病毒可存活3-5天，病毒極有可能會傳染到人身上。由于多式聯(lián)運參與方眾多且程序復(fù)雜，貨物來源、經(jīng)過地等信息無法全部獲得，事故源頭、責(zé)任常常難以厘清。

3.合同履約難度增加

在運輸過程中，任何環(huán)節(jié)都會受到突發(fā)公共衛(wèi)生事件的影響，交貨延緩甚至停滯，導(dǎo)致買賣雙方不能正常履行合同。突發(fā)公共衛(wèi)生事件發(fā)生后，合約執(zhí)行會面臨不確定因素干擾，大致將其歸為兩類：①對承運人履行合同造成影響。如當(dāng)?shù)卣畬嵭薪煌ü苤?，出現(xiàn)運輸擁堵、繞行的現(xiàn)象，導(dǎo)致承運人延遲甚至不能向買方交付貨物；②對托運人履行合同造成影響。如托運人難以前往接收港接收貨物，或者接收港采取疫情防控措施，托運人接收貨物的能力和效率下降，導(dǎo)致接收貨物遲延。

4.實時信息反饋不及時

多式聯(lián)運注重相互配合，突發(fā)公共衛(wèi)生事件下，不僅對信息交互水平有一定的要求，還對信息的傳播速度有更高的要求。然而，大部分運輸節(jié)點信息化水平并不高，臨時的防控政策、檢驗檢疫、貨源調(diào)配、價格變動等實時信息反饋不暢[21]都會導(dǎo)致多式聯(lián)運過程變得復(fù)雜，從而導(dǎo)致貨物中轉(zhuǎn)不暢。

三、區(qū)塊鏈驅(qū)動多式聯(lián)運的解決思路

多式聯(lián)運是多種交通方式共同完成的運輸過程，由托運人、貨代、承運人等多主體共同參與，可能上一個運輸節(jié)點的承運人就是下一個環(huán)節(jié)的托運人[22]。這時新一環(huán)交易定價的標(biāo)準(zhǔn)，各環(huán)節(jié)信息的公開，各節(jié)點間的信任就顯得尤為重要。區(qū)塊鏈技術(shù)中的去中心化、去信任化、共同制定合約、數(shù)據(jù)庫等優(yōu)勢能夠很好地驅(qū)動多式聯(lián)運發(fā)展，解決突發(fā)公共衛(wèi)生事件下多式聯(lián)運存在的問題。由此可見，將區(qū)塊鏈技術(shù)運用于突發(fā)公共衛(wèi)生事件下的多式聯(lián)運，能夠更大程度地發(fā)揮其特性的積極作用。

本文以突發(fā)公共衛(wèi)生事件為研究背景，構(gòu)建一個以區(qū)塊鏈為核心驅(qū)動力的創(chuàng)新模式。該模式可以豐富技術(shù)創(chuàng)新在多式聯(lián)運中的相關(guān)研究，為優(yōu)化多式聯(lián)運模式提供了新的思路。

1.建立多主體聯(lián)盟鏈模塊，提高資源組織效率

多式聯(lián)運在組織運輸資源的時候，對參與主體的聯(lián)動程度要求較高，此時可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)的介入，利用“去中心化”這個特征來實現(xiàn)運輸資源的共享。區(qū)塊鏈和傳統(tǒng)交易中的“中心化”不一樣，它是一個“去中心化”的分布式數(shù)據(jù)庫，無需借助權(quán)威的“中心者”或者第三方平臺獲取運輸資源，各參與節(jié)點可以平等地在鏈上進(jìn)行信息互換與儲存，減少了信息壁壘的產(chǎn)生，使參與節(jié)點快速進(jìn)行信息交換并傳遞，解決運輸資源困難的問題[23]。因此，將多式聯(lián)運上的各節(jié)點聯(lián)合起來形成一個多主體聯(lián)盟鏈模塊，對運輸資源信息篩選公開，可以提高資源組織效率。

2.建立安全溯源模塊，保障事故精準(zhǔn)溯源

多式聯(lián)運有多個主體參與、多種運輸方式承載、途徑地域分布廣闊，出現(xiàn)安全事故后，多式聯(lián)運的溯源比常態(tài)情況下的溯源更具有挑戰(zhàn)性[20]。區(qū)塊鏈具有防篡改、可溯源、安全透明等特性，其中時間戳技術(shù)可以確保每個區(qū)塊的時序性，非對稱加密算法可以保證信息傳遞的安全性，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，創(chuàng)建一個安全溯源模塊，可保證多式聯(lián)運的交易過程透明且可追溯，保證人、貨安全。

3.建立智能合約模塊，保證合約順利執(zhí)行

不確定因素的干擾會影響多式聯(lián)運參與主體不能正常履行合約，導(dǎo)致承運貨物無法交付，引發(fā)系列合同糾紛。區(qū)塊鏈中的智能合約負(fù)責(zé)監(jiān)管區(qū)域，其特征之一是交易雙方無需委托第三方就可進(jìn)行信任化的交易，且能夠在任何時候響應(yīng)用戶的請求。特征之二是智能合約的監(jiān)測功能，在交易過程中，區(qū)塊上的信息不斷更新，只有達(dá)到觸發(fā)條件智能合約才會自動執(zhí)行。所以，建立一個智能合約模塊，多式聯(lián)運便可在有效避免不確定因素干擾的前提下，自動執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)則，進(jìn)而提升多式聯(lián)運合約的執(zhí)行效率。

4.建立多數(shù)據(jù)庫模塊，快速反饋實時信息

突發(fā)公共衛(wèi)生事件下的信息跟蹤反饋不及時，會導(dǎo)致多式聯(lián)運運輸效率降低[24]?，F(xiàn)有研究利用區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫，讓多式聯(lián)運的參與節(jié)點及時獲取這種信息變動。但區(qū)塊鏈中的“不可能三角”難以平衡安全性、去中心化和高效能三者的關(guān)系，因此，可以通過設(shè)置多個只讀數(shù)據(jù)庫，來簡化信息提取流程，從而根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫傳達(dá)的信息進(jìn)行改進(jìn)和完善，保持多式聯(lián)運的整個過程能夠順利進(jìn)行。

四、區(qū)塊鏈驅(qū)動多式聯(lián)運創(chuàng)新模式構(gòu)建

1.總體框架

區(qū)塊鏈包括公有鏈，私有鏈和聯(lián)盟鏈。聯(lián)盟鏈具有部分去中心化，可控性較強，數(shù)據(jù)不會默認(rèn)公開，交易速度快等特點，適合用于行業(yè)內(nèi)部。由于多式聯(lián)運是由多方參與的物流運輸方式，因此本文的模式構(gòu)建將圍繞多主體聯(lián)盟鏈展開討論。模式以區(qū)塊鏈平臺為運作載體，以大數(shù)據(jù)為主要技術(shù)支持，圍繞多式聯(lián)運整個流程，分成多主體聯(lián)盟鏈、安全溯源、智能合約和多數(shù)據(jù)庫四個模塊來進(jìn)行運作，整體運作框架如圖1 所示。

圖1 區(qū)塊鏈驅(qū)動多式聯(lián)運創(chuàng)新模式

2.分模塊運作機理

（1）多主體聯(lián)盟模塊

多主體聯(lián)盟模塊是由交易主體、金融機構(gòu)及政府部門組成的，各節(jié)點通過共識算法建立互信機制，確保信息是可信的。參與主體對集裝箱、載具、勞動力、運輸路線等運輸資源信息的掌握是有限的，因此在該模塊中還加入了部分外部許可節(jié)點，借助這些力量為多式聯(lián)運提供額外的資源信息。通過參與主體投票選出可信的外部許可節(jié)點，這個節(jié)點可以是第三方平臺，也可以是個人；然后外部節(jié)點向區(qū)塊鏈平臺提供資源，區(qū)塊鏈平臺在對信息識別后對外部許可節(jié)點進(jìn)行獎勵；為保證鏈上信息的安全，節(jié)點在多主體聯(lián)盟鏈上只有只讀權(quán)限，這樣既能增強資源組織的靈活性，又能保證資源的可信度。突發(fā)公共衛(wèi)生事件發(fā)生以后，參與交易的承運人可以在聯(lián)盟鏈上公開發(fā)布資源使用與閑置的相關(guān)信息，外部許可節(jié)點進(jìn)行資源信息補充，參與節(jié)點根據(jù)實際情況確認(rèn)信息的真實性，使用監(jiān)測設(shè)備計算并上傳信息至區(qū)塊鏈平臺，通過對信息進(jìn)行分類識別，將隱私信息保留，公開信息發(fā)布在平臺上，最終為多式聯(lián)運的運輸集合相對最快且有效的資源。模塊具體運行流程如圖2 所示。

圖2 多主體聯(lián)盟鏈模塊

（2）安全溯源模塊

突發(fā)公共衛(wèi)生事件往往是通過某一中介(病原體)進(jìn)行大范圍傳播，從而引發(fā)安全事故，危害公眾健康，影響社會秩序。在突發(fā)公共衛(wèi)生事件下，多式聯(lián)運流程中的各節(jié)點間的相互信任就顯得尤為重要。如圖3所示，安全溯源模塊正是以去信任化為理念，貫穿于整個多式聯(lián)運流程，流程中涉及的信息主要分為三大類，即電子合同、消毒情況和中轉(zhuǎn)信息。源數(shù)據(jù)從終端設(shè)備采集，通過存證溯源平臺寫入?yún)^(qū)塊鏈，區(qū)塊鏈會在產(chǎn)生的三類信息上加蓋時間戳，通過軟件開發(fā)工具包（SDK）進(jìn)行上層存證溯源平臺和下層區(qū)塊鏈的對接，也就是將信息上傳至安全溯源模塊，并由模塊將各環(huán)節(jié)信息反饋給各節(jié)點，當(dāng)多式聯(lián)運的貨品出現(xiàn)衛(wèi)生安全問題時，則可以通過該模塊中記錄的信息來進(jìn)行反向追溯。無論是向安全溯源模塊發(fā)送信息，還是收到安全溯源模塊反饋的其他各節(jié)點信息，都要通過哈希算法來防止非法篡改。由此可見，安全溯源模塊不僅可以增強各節(jié)點間的相互信任，加深各節(jié)點間信息交流，更能有效準(zhǔn)確地追溯和定位貨物及人員信息。

圖3 安全溯源模塊

（3）智能合約模塊

智能合約模塊主要針對各運輸環(huán)節(jié)扮演托運人和承運人的節(jié)點而設(shè)立。如圖4所示，托運人和承運人構(gòu)建共識合約，平臺采集數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，并將合約交付區(qū)塊鏈平臺的檢測區(qū)域，平臺會對合約進(jìn)行驗證并監(jiān)測其執(zhí)行過程，而后交付支付平臺進(jìn)行雙方交易。當(dāng)智能合約模塊監(jiān)測到延緩、甚至停滯正常履行合同的情況發(fā)生，沒有第三方惡意操作的可信平臺上可以自動監(jiān)測并延緩執(zhí)行合約，這樣可以避免在突發(fā)公共衛(wèi)生事件下的交易雙方受到不利影響，同時也最大限度地排除了不確定因素的干擾，保證交易在區(qū)塊鏈平臺的監(jiān)管下正常執(zhí)行。

圖4 智能合約模塊

（4）多數(shù)據(jù)庫模塊

在多數(shù)據(jù)庫模塊中，首先需要對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，采集的信息主要分為三大類：金融信息、監(jiān)管信息和交易信息，再由多主體聯(lián)盟鏈上參與的各主體將信息發(fā)送給多數(shù)據(jù)庫模塊，模塊內(nèi)的信息會被復(fù)制反饋給各主體，這樣可以使得各主體對信息實現(xiàn)全盤掌控。隨后將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(主服務(wù)器)復(fù)制到一個或N個從服務(wù)器，每次新的寫操作在復(fù)制到從服務(wù)器之前都要先到主服務(wù)器，而讀操作只對從服務(wù)器進(jìn)行。像這樣分發(fā)讀寫可以防止任何一臺機器承擔(dān)過多的負(fù)載，從而有助于防止速度下降和崩潰，實現(xiàn)實時信息的快速反饋。模塊具體內(nèi)容如圖5 所示。

圖5 多數(shù)據(jù)庫模塊

由于信息的大量匯聚以及大數(shù)據(jù)的底部支撐，多數(shù)據(jù)庫模塊還可以實現(xiàn)具有一定準(zhǔn)確性的智能預(yù)測。在突發(fā)公共衛(wèi)生事件下，多數(shù)據(jù)庫模塊強大的信息傳遞及方向預(yù)測能力可以使得交易主體及時上傳貨物及承運信息，以便于監(jiān)管部門實時監(jiān)管。監(jiān)管部門對實時疫情狀況的發(fā)布及臨時政策措施的發(fā)布，同樣有利于交易主體貨物運輸及交易方式的靈活變動，并為金融機構(gòu)的政策變動提供借鑒。

五、總結(jié)

基于區(qū)塊鏈的技術(shù)優(yōu)勢，針對突發(fā)公共衛(wèi)生事件背景下進(jìn)行區(qū)塊鏈驅(qū)動多式聯(lián)運創(chuàng)新模式研究，構(gòu)建了一個由多主體聯(lián)盟鏈為主，以區(qū)塊鏈技術(shù)為支撐的區(qū)塊鏈平臺，該模式為多式聯(lián)運在突發(fā)公共衛(wèi)生事件下平穩(wěn)、高效地運行提供了技術(shù)支撐。區(qū)塊鏈技術(shù)與多式聯(lián)運的創(chuàng)新結(jié)合，在一定程度上創(chuàng)新了多式聯(lián)運的運行模式，也引發(fā)了突發(fā)公共衛(wèi)生事件下信息交流與聯(lián)通的新思考。

區(qū)塊鏈在多式聯(lián)運中的應(yīng)用依然面臨著一些困難，如各種研究仍停留在概念階段，缺乏理論與實際的結(jié)合等，未來將會結(jié)合具體案例進(jìn)行深入研究，優(yōu)化模式框架，構(gòu)建模型，以期深化區(qū)塊鏈在多式聯(lián)運領(lǐng)域的應(yīng)用。