新冠疫情下基于區塊鏈的應急物流和物資保障體系研究

自2003年“非典”疫情爆發以來，我國著力建設應急管理體制，在應急物流、物資保障體系方面都做了大量研究。在此次新冠肺炎疫情防控過程中，可以看出我國的應急物流體系建設已經取得了一些階段性的成果，但是在抗疫過程中應急物流指揮調度低效、物資調配無序等問題也暴露出我國的應急物流體系尚未成熟。因此，從此次疫情防控應急物流和物資保障情況來總結經驗、吸取教訓，彌補應急物流建設短板，推動和完善應急物流與物資保障體系建設，具有重要意義。

目前已有眾多的研究和實踐證明，區塊鏈技術所具有的分布式賬本、去中心化、非對稱加密、智能合約、信息共享和點對點傳輸等基本特征，也能夠廣泛應用于物流領域。但是將區塊鏈技術用于應急物流建設方面的研究還較少。霍玉蓉基于區塊鏈技術的基本特征，對區塊鏈技術與應急物流系統之間的契合程度進行分析，結果表明區塊鏈技術在一定程度上可以促進應急物流系統的構建與發展。李旭東從高效運行、助力捐贈、智能發展三個維度入手，提出了三種應用區塊鏈技術完善應急物流的典型應用模式及相關措施。胡卿漢利用區塊鏈技術來解決在應急管理過程中的醫藥物資捐贈問題。可見區塊鏈技術能夠用于構建應急物流與物資保障體系，因此本文探索利用區塊鏈技術構建應急物流體系，利用其獨特的技術優勢完善我國的應急物流和物資保障體系。

一、區塊鏈技術在應急物流與物資保障體系建設的應用優勢

1.疫情下我國應急物流與物資保障體系存在的問題

（1）應急物流指揮調度無序、低效

目前應急物流指揮組織幾乎都是臨時組建，因此缺乏實際的作戰配合經驗，無法及時正確的對應急物流做出統籌安排。在疫情期間可以看出各項新興技術還未能夠與行業實踐相結合，當前的預測預警、應急指揮、監控反饋等技術系統還遠遠達不到要求。在運力調配，應急物資分撥調配處理方面的指揮調度能力不足，導致防控急需物資不能及時送達和分發配送。

（2）信息不對稱

由于缺乏能實時呈現供需信息的平臺來統籌應急物資的運輸調配，各級之間信息傳遞時效性較低甚至信息不對稱，導致了應急物資之間的供需不匹配。醫院、個人、救助機構對應急物資的各項需求信息不能及時與供給信息有效共享、對接和匹配，如物資堆積在紅會倉庫，醫院等卻嚴重物資匱乏。只有解決信息不對稱的問題，參與應急救援的各個方面才能夠有序高效地運作。

（3）應急物資質量無法保證

疫情期間口罩、消毒液、醫用手套、防護服等防控急缺物資對專業性、安全性要求極高，然而各種制造兜售假冒偽劣防疫物資的現象層出不窮。不合格的應急物資將對應急救援過程造成極大的不便，更是危害受害者的健康。對應急物資的質量監管必須從生產、流通、分發等各個環節實施全鏈條、全流程監督，保證應急物資的質量。

（4）物資捐贈信任透明問題

在疫情期間社會各界的捐贈物資及資金對抗擊疫情起著舉足輕重的作用，捐贈物資是否安全正確的存放、管理、分配必須被完全透明的公開。然而承擔著接受和分發捐贈物資工作的湖北省紅十字會卻出現物資分發效率低下、信息發布不及時以及物資分配不公開透明的問題，受到了各界的質疑。

2.區塊鏈技術在應急物流與物資保障體系建設上的應用優勢

區塊鏈作為一種新的應用模式，其所具有的分布式數據存儲、點對點傳播、共識機制、加密算法等計算機技術的優勢，能很好的用于多方參與的應急物流管理，將所有參與方鏈接在一個網絡結構下，并提供了一個可共享但不可篡改的分布式數據庫，提高了突發事件應急物流管理的效率、增強了公開性與透明度。可以解決疫情緊急救援中的兩個主要問題：一是保證物資調配的及時性和有序性，二是保證物資調配的公開透明。

（1）去中心化

通過去中心化的分布式結構，能夠使得在應急救援管理工作中的各方實現點對點的數據通信，可以保證信息的及時傳遞和共享。通過將信息及時上鏈，利用區塊鏈強大的信息共享能力，使得各項信息不需層層上報，提高了執行的效率，適應于應急物流的時效性要求。

（2）數據不可篡改

區塊鏈技術的去中心化本質和加密算法，可以保證所有物資流通節點都在進行全網傳播，若某一節點數據被篡改，將無法與其他節點上的信息保持一致。將其用于應急物資的采購、配送、分發環節，讓運輸、倉儲、分發等數據以全鏈路的方式進行存證，使得所有的流轉信息可追溯，杜絕假冒偽劣貨物的出現。此外將其用于物資捐贈環節，捐贈方、公益組織和獲贈方這三者之間的物資流動情況、捐贈物資所處環節、是否及時發放都將變得清晰明了。

（3）智能合約

智能合約，在無法更改數據的基礎上，預先將規則條款以代碼形式寫在區塊鏈上，并在預先設定的條件得到滿足后立即自動執行協議條款，減少了人工干預和手工文書工作，簡化流程提高了執行的效率，即使沒有中心機構的監督，合約也能準確有序地執行。可將智能合約用于突發事件的監控預警、應急預案自動響應、供需快速匹配等方面，提高應急物流管理的效率。

二、區塊鏈技術下的應急物流和物資保障體系

從此次疫情可以看出，我國需要的是一種社會化的應急物流體系，以政府為骨架，以物資儲備中心、物資供給企業、捐贈方、物資需求者、物流企業為主體，利用大數據、互聯網、物聯網、區塊鏈等來鏈接和協作各參與者，形成一種高效、有序、安全透明的應急物流和物資保障體系結構。

圖1 應急物資調度管理系統

本文所提出的基于區塊鏈技術的應急物流和物資保障體系，主要從應急物流指揮管理、應急物資調度管理兩個方面建立。首先建立應急物流指揮系統，參照以往的突發事件編制應急物流預案并定期演練，還根據事件狀態數據自動響應急物流預案；其次應急物資調度管理系統將物資按照儲備物資、捐贈物資、采購物資三類，建立物資信息記錄平臺、物資供需管理平臺、物資調度管理平臺。

1.應急物流指揮系統

在面對重大突發事件時，強有力的應急物流和物資保障體系至關重要。應急物流指揮系統作為整個應急物流和物資保障體系的核心大腦，必須以政府部門為主導將物資供給企業、捐贈方、物資需求者、物流企業等主體緊密聯合在一起，整合各類信息從而做出應急物資保障計劃的部署和安排，進行動態控制與指揮。該系統主要需實現的幾大功能：一是應急物流預案的編制與演練；二是數據收集和實時共享；三是應急物流預案自動響應。

（1）應急物流預案的編制與演練

應該形成穩定常態化的應急物流指揮管理機構，政府部門需要與應急物流領域的專家合作，并將應急物資生產企業、地方商用物流企業納入應急物流管理范疇，在國家或地方總體應急預案的統攬下，共同進行應急物流預案的編制與演練。預案編制時就必須考慮到各種實際情況，把所有的應急物流和物資調配管理程序化，明確各方責任。此外，應定期進行應急物流預案的演練，提高執行的效率，以保障當重大突發事件發生時能夠快速、果斷決策。

（2）數據收集與實時共享

日常需對儲備應急物資的品類、規模、結構、數量進行不定期盤點；在突發事件發生時必須實時收集各項數據信息，如醫療數據、物資數據、運輸數據等，以此來及時做好應對準備，做好應急物流指揮工作。利用區塊鏈技術的數據共享和數據不可篡改特性，實現數據信息及時準確在各節點之間實時傳遞，確保信息對接順暢。在實現應急物流指揮信息收集與共享時，首先利用時間戳技術、數據加密技術將突發事件信息及時安全的送達應急物流指揮中心，保證數據的安全。其次利用數據驗證、傳播機制和各類共識算法對網絡節點中的各類信息進行智能識別與精確計算，這樣使應急物流指揮各部門與各個組織之間準確無誤的進行信息互通共享。

（3）應急物流預案自動響應

針對突發事件的應急物流管理時效性要求較高，迅速有效的預案響應機制十分重要。借助于區塊鏈數據實時共享以及數據不可篡改的特點進行突發事件的實時監控，對各項數據進行匯總整合及分析識別，并基于分析結果做好提前預警。將國家總體應急預案與應急物流預案以智能合約的形式寫入程序，根據采集到的各項數據信息進行自動分析和應急物流預案響應。

2.應急物資調度管理系統

針對應急物資調度管理過程中的信息不對稱、應急物資質量無法保證和捐贈透明信任等問題，可運用區塊鏈技術構建可追蹤、可溯源的應急物資調度管理平臺，實現應急物資統籌管理和有序調配。在應急物資調度管理系統中建立物資信息記錄平臺、物資供需管理平臺、物資調度管理平臺。在物資信息記錄平臺中將應急物資劃分為三類進行管理，分別為儲備物資、采購物資、捐贈物資等，并包含物資溯源防偽模塊和物資去向管理模塊。在物資供需管理平臺中，包含物資供給模塊、物資需求模塊、供需匹配模塊。在應急物資調度管理平臺中有三個模塊，一個是物資調配模塊，二是物資配送網絡優化模塊，三是物資配送監督模塊。

物資流動的整個過程為儲備物資、采購物資和捐贈物資經過溯源防偽認證以后，進入物資供需管理平臺的物資供給模塊。物資的需求方在物資需求模塊將物資需求信息錄入，供需匹配模塊利用智能合約進行供需自動匹配。完成匹配之后，將匹配信息發到物資調度管理平臺，由物資調配模塊完成物資的調配處理，配送網絡優化模塊計算出最優的配送路徑，在配送過程需將配送的全過程信息通過區塊鏈實時記錄，并把所有的數據發送到去向管理模塊，捐贈方、需求方等都可以獲知物資的狀態信息。應急物資調度管理系統，如圖1。

（1）物資信息記錄平臺

物資信息記錄平臺主要包含兩個模塊，一是溯源防偽模塊，二是去向管理模塊。

突發事件中應急物資的質量安全至關重要，為杜絕假冒偽劣物資的出現，由物資儲備中心儲備的物資、從物資供給企業采購的物資、由捐贈者捐贈的物資，必須經過溯源防偽認證。基于區塊鏈技術的溯源防偽系統，可以避免傳統的由中心化機構對商品來源信息集中管理的弊端，進行商品溯源具有去中心化、防篡改、數據安全性高等優勢。當然對應急物資的溯源防偽應該是一項日常性的工作，從原料采購開始、到原料檢驗、入庫、生產以及產品的檢驗、入庫、發貨出庫，整個過程的數據信息都必須利用區塊鏈技術記錄下來，而當其被用到應急事件中時，通過區塊鏈進行回溯從而驗證物資的真實安全性。通過溯源防偽認證的物資，其物資供應方包括物資儲備中心、物資供給企業以及捐贈方將各自的供給信息包括物資的種類、數量、價格、規格以及供應方的用戶信息、地址信息等記錄到以物資供需管理平臺的物資供給模塊中，以便后續過程使用。

在物資去向管理模塊中，必須把所有的儲備物資、采購物資和捐贈物資的去向進準確記錄，以便使應急物資的信息清晰明了。信息一旦上鏈就無法篡改和刪除，捐款流程和受贈信息全程可溯源，全部信息不可偽造，提升多方信任。捐贈方可以看到自己所捐贈的物資是否被完好的送到需求者手中、政府等應急部門可以準確得知所發放的資金是否得到了有效利用等等。確保應急物資在公開監督下，快速到達最終救助機構、需求單位及個人手中。

（2）物資供需管理平臺

在物資供需管理平臺中應包含物資供給模塊、物資需求模塊和供需匹配模塊。經過溯源防偽驗證通過的應急物資供給信息將被錄入到物資供給模塊；需要應急救援物資的各醫院或者救助點等則可以將物資需求信息錄入到物資需求模塊；供需匹配模塊中利用區塊鏈智能合約自動進行物資的供需匹配。這種模式解決了通常的物資供給需求層層上報的種種弊端，可以實現信息的快速響應和供需雙方的自動匹配，從而減少人為干預。匹配后的物資供需管理平臺，如圖2。

通過溯源防偽認證的物資，其物資供應方包括物資儲備中心、物資供給企業和捐贈方將各自的供給信息（包括物資的種類、數量、價格、規格），以及供應方的用戶信息、地址信息等記錄到物資供需管理平臺的物資供給模塊后。需求方將自己的用戶信息、地址信息和物資需求信息（包括物資的種類、數量、價格、規格等）等記錄到物資需求模塊。供需匹配模塊獲取需求方的需求請求，根據所述需求請求和所述區塊鏈中存儲的供應方的供應資源信息匹配符合要求的目標供應方，匹配的原則包括按照儲備物資、捐贈物資、供給物資的順序進行，并且需考慮供需雙方的距離長短、物資的滿足度等等，可以一個需求方匹配多個供應方或者一個供應方匹配多個需求方。匹配完成以后，生成智能合約，需求方和供應方接收到智能合約腳本后可以運行程序，然后可以自動確認自身所匹配的節點，并自動進行認證過程。根據合約腳本可以確認匹配信息，匹配信息中可以包括供應方向需求方提供的物資的種類、數量和規格等具體內容，還需包括供需雙方的用戶信息、地址等。另外還需將匹配信息發送到物資調配模塊，以便物流企業進行物資的調配管理。通過基于區塊鏈技術的供需管理平臺，供需雙方可以通過智能合約實現自動、規范的物資匹配和確認，提高了匹配的效率并且匹配信息保存在區塊鏈中，無法被篡改，提高了供需匹配過程中的安全性和可靠性。對于物資供給企業這種還需要進行付款行為的物資采購過程來說，當雙方達成認證之后，便可觸發自動付款，提高了效率，并保證了雙方的交易信任。

圖2 物資供需管理平臺

（3）物資調度管理平臺

物資調度管理平臺中包含物資調配模塊、配送網絡優化模塊和配送監督模塊。通過自動匹配的物資供需信息還需傳遞到物資調度管理平臺的物資調配模塊，由物流公司整合物資的各項信息，再經配送網絡優化模塊進行倉儲和配送路徑的優化。隨后將配送的路徑和供需雙方的用戶信息和地址信息發送給配送團隊，由配送團隊去供應地取貨后配送到需求方手中。物資從供給地到需求地的整個物流過程的數據全部上鏈，實現應急物資從倉儲、分發到派送的全過程追溯，解決應急物資在轉移過程的追溯防偽和信息變更同步問題，并且可以隨時查詢物資的準確位置和狀態，及時進行路線變更。其中具體涉及到的區塊鏈技術包括時間戳、非對稱加密算法和數字簽名等如何應用不進行詳細敘述。物資調度管理平臺，如圖3。

圖3 物資調度管理平臺

三、總結

我國的應急物流與物資保障體系還存在較大不足，而區塊鏈技術作為一種基于分布式賬本管理、去中心化的數據的可信任的技術，天然契合應急物流管理時效性、多方參與性的要求。本文利用區塊鏈獨特的技術優勢從應急物流指揮管理和應急物資調度管理兩個方面構建應急物流體系，所提出的兩大系統、三大平臺、八大模塊等，能夠在一定程度上解決當前應急響應緩慢以及在應急物資保障過程中的供需不匹配、應急物資質量無法保證和捐贈透明信任等問題。區塊鏈作為一項新興技術，若能與大數據、物聯網等結合，在應急物流領域將擁有很大的發展潛力，但如何推進其落地應用還需進一步研究。