區(qū)塊鏈在最后一公里物流配送的應用分析

柯君卓，汪馳升，高 青，國博文，王新雨，舒齊奇

（1.國土資源部城市土地資源監(jiān)測與仿真重點實驗室，北京 100812；2.深圳大學 土木工程學院，廣東 深圳 518060；3.深圳大學 建筑與城市規(guī)劃學院，廣東 深圳 518060；4.深圳市南山區(qū)教育科學研究中心，廣東 深圳 518000；5.深圳市育才中學，廣東 深圳 518000）

0 引言

物流配送“最后一公里”作為物流企業(yè)與客戶直接接觸的最后一步，在配送過程過程中占據重要地位。根據國家郵政局統(tǒng)計2017年快遞服務數據顯示，全國快遞服務企業(yè)業(yè)務量累計完成400.6億件，同比增長28%；業(yè)務收入累計完成4 957.1億元，同比增長24.7%（如圖1），其中電子商務產生的快遞量占快遞業(yè)務總量68%。由此可見，以B2B和C2C為主的電子商務正成為現在物流行業(yè)的驅動力，物流行業(yè)也迎來了快速發(fā)展的黃金時代。在電子商務快速發(fā)展的時期，“最后一公里”配送的問題成為制約物流行業(yè)發(fā)展、影響客戶滿意度的重要因素。在緩解配送問題、提高客戶滿意度上，物流行業(yè)巨頭分別采用了不同的方法以期獲得更強的市場競爭力：京東在幾年前就針對京東商城的貨物配送設置了校園營業(yè)廳、社區(qū)自提點及地鐵自提點；天貓商城在北京使用閃電倉保障貨物在3公里范圍內實現1小時送達；順豐快遞推出了新的運營方式，即通過建立順豐優(yōu)選，使用線下商店與快遞網點結合，提高“最后一公里”的運輸效率。

圖1 快遞業(yè)務量情況

1 物流“最后一公里”配送困難

在電子商務高度發(fā)展情況下，物流配送的貨物個體上的體積、重量、價值均存在很大偏差、貨物配送地址多而分散，部分貨物或客戶對配送服務要求高等特點。電子商務物流配送的最后一公里對物流配送的時效性、貨物完整性等提出了更高的要求，也帶來更多問題。

首先在配送路線選擇上，由于使用電子商務平臺購物的增加以及客戶根據物品使用上的不同而更換收貨地址等原因，物流配送地址繁多且分散，如何選擇高效的配送路線是物流“最后一公里”配送一大難題。在理想情況下，物流公司應該結合客戶對時效要求、配送物品地址等參考因素為配送員制定合適的路線，但是現階段大部分的物流“最后一公里”配送的路線選擇主要根據配送員自身對配送地址間距離的主觀判斷，很少考慮客戶對時效性的要求進行派送，由于路線選取不當或其他原因而無法及時完成的訂單通常會推遲到第二日進行派件。這樣的配送方式是造成資源浪費、效率低下的最主要原因，也直接影響了客戶的服務體驗。

其次，在運輸貨物到客戶指定地點進行物品交接時，配送人員需要花費大量時間通知并等待客戶取件。由于每個人的空閑時間不同，配送員需要等待客戶簽收的時間也不同，在此期間配送員無法進行其他派送作業(yè)。等待時間的長度取決于該地點最后一個客戶成功取件的速度，這種派件方式對于配送員配送進度判斷存在極大影響，甚至無法及時完成當日任務。在使用快遞柜或驛站的情況下，配送人員核對快遞單的信息后在快遞柜輸入相關快遞信息，快遞柜接收貨物后配件員還需要使用掃描儀錄入收件信息。快遞柜收到物品后將取件信息以短信形式通知客戶取件，客戶取件時需要進行第二次信息輸入并由快遞柜驗證后方可取件。快遞柜的出現雖然減少了配送員每次配送的等待時間，但這種方法需要多次信息驗證手續(xù)，同時也增加了客戶的使用成本。條碼識別的價格成本雖低，但由于條碼識別可攜帶信息有限，物流公司需要額外將客戶的個人信息及物品信息以明文的形式記錄在快遞單上以便工作人員讀取。這樣使物流配送各個環(huán)節(jié)上存在泄漏客戶隱私隱患。在電子商務服務過程中，存在不良商家通過掌握此類信息威脅客戶作出虛假評價。另一方面，由于客戶的防范意識不足，沒有正確處理快遞單上的個人信息，使不法分子有機可乘。

2 區(qū)塊鏈背景

“區(qū)塊鏈”的概念在2008年首次由中本聰提出，本質上是一個去中心化的分布式賬本。目前，區(qū)塊鏈的主要應用在比特幣等虛擬貨幣以及金融行業(yè)。區(qū)塊鏈的產生，是繼血親信用、貴金屬信用、央行貨幣信用后第四個信用體系。由于區(qū)塊鏈所采用的零知證明、點對點記賬及數據傳輸模式，使區(qū)塊鏈無需第三方（中間媒介）參與作為信用擔保，大大降低了建立信用體系的成本，每個參與區(qū)塊鏈用戶都是區(qū)塊鏈系統(tǒng)內的信息監(jiān)督者并共同保護區(qū)塊鏈信息安全。

區(qū)塊鏈的出現，使互聯(lián)網開發(fā)者以及各科技公司重新開始重視互聯(lián)網開放協(xié)議。在20世紀90年代，開發(fā)了一大批軟件協(xié)議，如網站使用的開放協(xié)議HTTP服務、電子郵件常用的POP、SMTP協(xié)議等。很多互聯(lián)網使用者都不知道這些協(xié)議會給我們帶來什么好處，但是這并不會成為我們使用它們的障礙。而隨著互聯(lián)網公司的發(fā)展，現在每個上網的人都在不同程度上支付了代價：個人身份信息、購物記錄、活動軌跡等。我們需要先向中介公司透露個人信息，才可以在軟件中證明我們自己的身份。這些都是中心化帶來的弊端。

何為去中心化？首先我們需要從信任機制進行了解分析。舉個例子：在網絡購物中，消費者與商家之間存在一個中介公司，消費者在購買商品時支出的金錢先轉出并存放在在中介公司處，收到貨物確認后由中介公司進行第二筆轉賬，使其存入商家賬戶。在這個過程里，中介公司就是一個中心，使用服務器存放并保管用戶（消費者與商家）的個人信息以及交易記錄。由中介公司為雙方作擔保的交易，雙方不必擔心對方作出欺騙行為使自己利益受損。而在區(qū)塊鏈體系下，買賣雙方的信任機制建立更為有效：在區(qū)塊鏈里，每個人都擁有自己的一個私人密匙（數字簽名）。當產生交易時，買賣雙方記錄下交易信息并簽上自己的數字簽名。所有經過簽名確認的交易信息會隨機組合成為區(qū)塊，區(qū)塊被驗證后會傳輸到網絡中。機器通過進行數學運算競賽（工作量證明）找到網絡中存放區(qū)塊。第一個找到區(qū)塊的視為勝出者，擁有對區(qū)塊內交易進行記錄的權力并獲得獎勵。隨后，勝出者會將新的區(qū)塊與此前的區(qū)塊鏈接，并將新的區(qū)塊鏈公開發(fā)布。整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)內的用戶都將根據這個區(qū)塊鏈進行更新保存。在這樣的交易模式下，交易不需要傳統(tǒng)機構建立信任機制，也沒有中間商或社交媒體網絡收集此次交易的信息及數據進行分析。

由于區(qū)塊鏈技術的特點，金融機構和銀行不再將區(qū)塊鏈技術視為對傳統(tǒng)商業(yè)模式的威脅，反而紛紛加入研究創(chuàng)新區(qū)塊鏈應用的行列。這使得區(qū)塊鏈技術在金融行業(yè)得到較多應用。在其中，智能合約是區(qū)塊鏈中最有特色的部分，屬于一種計算機程序：當交易雙方滿足預先共同設定的交易條件后，經計算機判斷是否符合合約規(guī)定進行自動付款。智能合約的出現，使區(qū)塊鏈技術得到了拓展，在智能合約條件下，雙方的利益得到了更有效的保障，當產生與合約判定條件符合的情況下會由代碼執(zhí)行相應操作，保障了資金及時流動。例如：建筑行業(yè)中，施工方（乙方）常遇到甲方拖欠尾款的問題。在智能合約條件下，施工方完成工程并通過驗證可獲得由系統(tǒng)從甲方賬戶中支付的尾款。

區(qū)塊鏈結構如圖2所示：

圖2 區(qū)塊鏈結構

區(qū)塊鏈技術的分布式賬本、智能合約、統(tǒng)一數據庫等特色技術能很好地完成去中心化的任務，是解決目前服務行業(yè)中的部分公司進行利用大數據進行價格差別定位、出售客戶數據等問題的有效解決方案。

區(qū)塊鏈運作流程如圖3所示：

圖3 區(qū)塊鏈運作流程

3 物聯(lián)網發(fā)展

物聯(lián)網是現實物品在RFID（射頻數據采集）、GPS、二維碼、條形碼、激光掃描信息檢驗和識別設備的基礎上，利用網絡連接進行信息傳遞進而達到物品流通的智能識別定位、跟蹤和管理的方式。在物聯(lián)網的作用下，物流可進行智能化處理及可靠傳輸。條碼識別和RFID識別是目前物聯(lián)網物品信息錄入最為常用的技術。

3.1 條碼識別

條碼識別是現階段電子商務物流進行數據采集和信息傳遞的主要采用方式。由于條碼識別的使用成本低、識別率高（條碼損壞50%仍可成功識別）等優(yōu)點而被國內物流公司采用。商家通過與物流公司合作，獲得物流公司的發(fā)貨單，用條形碼連接貨物及收件人地址信息。在貨物運輸過程中，工作人員使用掃描設備對物品進行信息記錄并向商家及客戶提供物流信息。但條碼識別無法進行非接觸識別，每個物流環(huán)節(jié)都需要工作人員手持掃描機器逐個掃描。

3.2 RFID識別

RFID（射頻數據采集）技術是一種已經發(fā)展成熟的非接觸識別技術，在許多國家物流行業(yè)中已經開始使用。RFID技術無需接觸識別，通過無線射頻可以一次識別多個設備，讀寫速度快且可儲存信息。能解決物流運輸中倉庫貨物配送、出入庫、庫存盤點等各個作業(yè)環(huán)節(jié)中關于數據采集出現誤差的問題，可以保障物流與供應鏈之間的數據傳輸速度及準確性，提高自動化程度，降低人工成本。

4 區(qū)塊鏈應用于物流配送

區(qū)塊鏈去中心化、不可篡改的優(yōu)勢在物流配送的相關場景具備很大的應用潛力。具體而言，通過區(qū)塊鏈與RFID技術的結合，可以有效解決目前物流配送“最后一公里”的各種問題。首先，RFID自動物品信息采集可以提高物流配送的自動化程度。使用機器分揀作業(yè)可以提高物流運轉效率、降低使用人工分揀的錯誤率及成本。其次，將RFID中的信息記錄在區(qū)塊鏈上后，通過云計算等技術合理設計配送員的配送路線，縮短由于不科學配送路線選擇造成的時間浪費。最后，RFID技術使用的電子標簽可以重復使用且無法被直接讀取。通過區(qū)塊鏈作為信息傳遞工具，只有持有交易過程雙方（區(qū)塊鏈私人密匙持有者）才能獲得讀取信息的權利。客戶簽收物品后，將電子標簽交由快遞柜回收并清除個人信息，個人信息安全得到更有效的保障。

4.1 物流公司新模式

對物流公司而言，新的技術方式會使物品分揀更快、更準確。同時，在區(qū)塊鏈技術下物流公司之間的信息交互會更加緊密，愿意投入成本提高自動化水平及消除信息孤島的公司將會獲得更多物流訂單。在物流公司的信息交互影響下，區(qū)塊鏈與RFID的結合在“最后一公里”配送的倉庫選點上可能會產生新的結果。由于區(qū)塊鏈分布式賬本保存物流信息及RFID機器識別完成分揀作業(yè)的優(yōu)勢，傳統(tǒng)的以中心化為主的集中式倉庫、人工分揀作業(yè)的模式將會被逐漸取代，物流公司不需要建立屬于自己的分揀點。可采用更有效的方法———使用合作的方式建立公共配送倉庫。這種配送倉庫是一種符合互聯(lián)網客戶特征的靈活倉儲：通過支持多點配貨，消除現階段物流配送的中心化；使用機器完成對貨物的識別并對其實現上架、分類排列。另一方面，快遞柜的功能也將獲得提升。使用區(qū)塊鏈的快遞柜通過配送員與客戶的私人鑰匙作為憑證實現貨物傳遞。快遞員將物品放入快遞柜后，由快遞柜識別RFID中的信息并通知客戶，客戶通過私人鑰匙驗證簽收后由快遞柜回收RFID電子標簽并消除信息。

4.2 配送員新模式

對配送員而言，區(qū)塊鏈可建立起物流公司之間信息傳遞橋梁，并改變物流“最后一公里”傳統(tǒng)的配送模式。在傳統(tǒng)配送模式中，配送員隸屬某物流公司，受直屬物流公司派遣配。而新的配送模式下，配送員不再隸屬于某一家物流公司，而是以自愿自由為原則承接物流“最后一公里”的配送工作。這種被稱為眾包模式的工作方式在區(qū)塊鏈技術的應用下，具有以下幾個優(yōu)點：

（1）區(qū)塊鏈下的眾包模式能夠充分挖掘利用社會資源，配送員可采取兼職或全職的方式工作。在類似天貓“雙十一”這類購物活動的時候可以增加兼職員工進行物品配送，提高效率并降低成本。另一方面區(qū)塊鏈還可以通過技術人員不斷優(yōu)化配送路線的智能算法，為供配送員提供參考。

（2）傳統(tǒng)的眾包模式由于配送員素質問題難以保障商品配送的服務質量。通過區(qū)塊鏈與RFID技術結合，客戶與物流都可以及時追蹤貨物的流動信息，物品的去向公開透明，在產生配送問題時可以快速找到問題根源并妥善解決。同時，物流公司與客戶可以在區(qū)塊鏈內對配送員進行服務質量、信用等級等各方面進行評價，系統(tǒng)在分配物品時通過審核配送員的綜合評價為其安排合適的物品。

（3）使用區(qū)塊鏈的虛擬貨幣作為支付手段，物流公司可以根據訂單數量、配送要求、客觀環(huán)境等因素調整價格及建立獎懲制度，以此提高配送員的積極性，保證服務質量。

區(qū)塊鏈構建物流配送結構如圖4所示：

5 總結與展望

目前，電子商務的物流配送已經進入了發(fā)展的瓶頸期，形成了一套固定的貨物配送模式。在一般情況下物流配送能滿足社會需求，主要問題是“最后一公里”的效率問題以及資源浪費。但遇到“雙十一”等大型電子商務活動中，單一的配送模式以及落后的自動化水平會造成大量貨物積壓，嚴重影響了配送時效及客戶服務體驗。

而在區(qū)塊鏈下，去中心化的庫存設計以及新的配送模式可以有效提高貨物運輸能力，同時能利用區(qū)塊鏈激勵機制合理調節(jié)配送人員數量，鼓勵使用兼職人員，使閑置資源得到充分利用，能進一步提高物流公司的配送效率，解決物流公司的配送壓力與資源分配難題。

但是，由于RFID初始使用成本高，條形碼識別仍是我國物流行業(yè)中占據主導地位的物聯(lián)網技術。區(qū)塊鏈技術如何在物流行業(yè)中得到充分利用，需要更多公司、集體或個人共同合作，解決技術問題以及成本難題。