基于區塊鏈的貨運物流管理優化策略

摘 要：物流成本高是制約我國經濟發展的瓶頸之一。首先，本文分析了當前貨運物流存在的主要問題，即供需雙方的誠信問題是造成貨運物流市場混亂的主要原因，信用缺失給物流監管部門帶來了巨大的工作量和監管難度。其次，文章在闡述區塊鏈思維和技術的基礎上，提出了利用區塊鏈網絡去“中心化”特性降低物流成本、利用“三鏈結構”破解誠信缺失的基本方法;最后，文章詳細給出了基于區塊鏈技術的貨運物流管理優化策略，包括現實重構、穩健代幣發行、誠信維系權益保障三個方面。

關鍵詞：區塊鏈;貨運物流管理;共識協議;破解方法;實施策略

本文索引：全立新.<變量 2>[J].中國商論，2022（04）：-062.

中圖分類號：F279.23 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2022）02（b）--03

隨著大數據、云計算、物聯網、人工智能等新一代信息技術在人類生產生活中的不斷應用和普及，區塊鏈技術作為數字經濟新技術的代表，引起了社會各界的廣泛關注[1][2]。在過去幾年里，出現了各種“區塊鏈+”，引發行業變革、資本圍獵。長期以來，“多、小、散、亂”一直是我國道路貨運物流市場的固有標簽，因此成為我們建設物流強國的主要障礙之一和亟待解決的問題。

1 當前貨運物流存在的突出問題

1.1 現行貨運物流網絡不足以進一步降低物流成本

零擔運輸是貨運物流市場中極具網絡化特征的子行業。2018年美國零擔運輸排名前五的零擔運營商共占據了56%的市場份額，而我國排名前五的零擔運輸企業其市場份額合計僅占零擔市場總額的不到2%[3]。我國大部分零擔運輸均被專線壟斷，物流網絡化被割裂，金字塔式的貨運組織方式，層層中介的介入，成為降低物流成本的瓶頸之一。

1.2 經營主體缺乏有效的組織和管理，造成管理成本較高

據不完全統計，我國貨運司機超過3000萬人，貨運主體超過810萬家，市場主體表現出“多、小、散”等特征。與發達國家相比，我國物流業在組織和管理等方面存在不小差距。歐美發達國家的物流大公司大多與分散的經營主體建立伙伴關系，歐洲TNT快遞公司80%的干線運力都是通過整合中小企業資源獲得的[4]。而我國國內物流巨頭企業遠沒有達到這一占比。物流成本主要由運輸、保管、管理三部分成本構成。我國的管理成本占比約是美國的3.3倍。

1.3 貨運市場監管難度大，缺乏完善的貨運市場信任機制

貨運物流行業具有進入技術壁壘低、規?；洕伙@著、同質競爭性強的特點。為了提高我國貨運物流市場整體效益，有關部門或組織制定了各類制度和規范用來約束運輸主體行為。但是，貨運主體誠信度不同，給市場監管加大難度[5]。目前，貨運市場缺乏比較有效的分級分類誠信與失信聯動機制，沒有構建出有效的貨運市場信任體系。

2 基于區塊鏈解決貨運物流突出問題的方法

2.1 利用區塊鏈技術重構貨運物流網絡，降低物流成本

當前貨運物流網絡的中心化特征是降低物流管理成本的主要障礙，可以嘗試利用區塊鏈技術來重構貨運物流交易網絡，以降低物流管理成本。假設由貨運物流協會發起并制定行業自律準則、政府相關職能部門參與監督、社會力量參與建設、供需雙方需注冊的方式構建了一個聯盟區塊鏈網絡。后續論述都基于此假設。

下面從區塊和交易速度兩個方面分析，說明區塊鏈重構貨運物流網絡的技術可行性。區塊鏈的區塊抗篡改性是重構貨運物流網絡的重要基礎之一。本文在比特幣[6]系統上進行改進。（1）在區塊頭中新增生成區塊節點，目的是對生成區塊的節點進行系統全生命周期備案。（2）不通過算力競爭而是通過改進的DPOS機制推選當值節點。這種區塊結構設計，大大降低了區塊生成節點對計算設備的要求，可以克服比特幣網絡必須通過消耗大量電力資源才能生成區塊的詬病，同時，也為低交易成本打下基礎。為了提高交易速度，我們擬定的區塊生成速度為每分鐘生成一個區塊，區塊大小的上限為2M，交易記錄的大小是固定170字節，理論上每分鐘可以確認12335筆貨運交易。采用改進的DPOS機制可以達到這樣的交易吞吐量。

2.2 利用“去中心化”打破壟斷，降低管理和交易成本

當前我國貨運物流管理成本高的根源在于中心化管理，它導致中間環節過多，成本自然上升。我們采用的區塊鏈網絡是去中心化網絡，貨運物流交易將是供需雙方面對面交易，去掉了雙方交易的中間環節，甚至供方無需掛靠物流公司，節省掛靠管理費。假設交易網絡由貨運物流協會發起、政府相關機構和全社會可參與的貨運物流社會系統。整個網絡的運維在代幣發行、記錄認證和區塊生成獎勵等經濟獎勵機制的驅使下，社會力量和社會資本會自行參與物流網絡運維，這將進一步降低貨運物流管理成本，促使物流公司和物流中介公司轉型升級。

2.3 利用“三鏈區塊鏈結構”，降低監管難度和完善信用缺失

當前貨運物流市場呈現“亂象”的根源是沒有構建出有效的貨運市場信任體系。本文根據CAP（Consistency，Availability，Partition-Tolerance）布魯爾定理[7][8]給出貨運物流網絡采用需求信息、交易和信用畫像三條區塊鏈重構貨運物流生態圈系統架構假設。其中，需求信息區塊鏈實現供需雙方的信息發布，方便雙向選擇;交易區塊鏈實現貨運物流成本價值轉移，是交易生態圈的共享賬本;信用畫像區塊鏈記載供需方在貨運物流社會活動中的信用畫像。這三條區塊鏈之間形成制約關系是整個貨運物流體系基石。這三條區塊鏈靠社會力量運維，就具有去中心化、區塊上數據由整個社會背書、安全可信的特征。這樣的特征可保證網上數據不能被部門、組織和個人所篡改，這將促使交易雙方理性的進行誠信貨運物流活動，否則，其將被貨運物流生態圈所拋棄。同時，由于有政府監管機構的參與認證環節，政府部門可利用區塊上的數據，更“智能”的進行監管，從而降低監管工作量和監管難度，使得網絡監管可控。

3 基于區塊鏈實施貨運物流管理策略

基于區塊鏈實施貨運物流管理還存在可用性問題。以下將從系統重構、交易支付和參與方利益三個方面提出具體實施策略。

3.1 觀念的洗禮，現實的重構

區塊鏈技術是完全可以成為當前貨運物流管理的重要技術支撐，因此在管理觀念上需要進行一些調整。

策略1：項目由行業協會發起，但必須去中心化。根據本文的設想，貨運物流管理以區塊鏈思想為指導作頂層設計。整個管理框架由行業協會規劃。項目由行業協會作為牽頭單位并聯合有實力的區塊鏈開發社區共同發起構造聯盟區塊鏈網絡。同時，需要取得工商、稅務、公安、安監等職能部門在政策上的支持。政府職能管理部門需轉變管理思想，理解和學會“區塊鏈+”的管理模式和手段，提高監管能力和監管效率。

策略2：行業自律，社會力量參與。加強行業自律是新時期物流管理的需要，制度建設是行業自律的重中之重。在區塊鏈環境下的行業規范和制度將成為網絡共享機制的組成部分，這樣的制度和規范將由機器執行，不受任何人控制。比如，貨運物流行業中網絡交易的成本形成機制、惡意競爭行為、失信行為的界定與量化指標制定，這些規劃和制度將成為交易收費標準的參考依據，也對參與者信用畫像的形成提供了制度支撐。

社會力量的參與是去中心化的物流管理必不可少的。設想項目開發將由知名的區塊鏈開源社區來開發，以確保系統的質量、可維護性和制度執行的公開透明性，提高新的貨運物流網絡的社會認可和信任度。同時，需要有經濟和技術實力的組織、個人參與監管服務節點和權益代表節點的投資建設、運維和管理工作。

策略3：加大宣傳，引發社會關注。首先，好的思想和新興的管理模式離不開行業協會大力宣傳。行業協會作為物流管理的非政府性機構應該承擔主要角色。因此，協會應積極與交通主管部門宣傳溝通，同時協助區塊鏈社區制定好貨運物流行業規劃和頂層設計;其次，協會應積極與政府其他監管職能部門協調和溝通，幫助他們轉變觀念和得到政策上支持;再次，協會向社會、會員單位和會員大力宣傳區塊鏈貨運物流網絡的思想觀念，鼓勵社會力量參與物流網絡建設與管理;最后，向社會宣傳區塊鏈貨運物流網絡的優勢、理念和運作機制，鼓勵大眾誠信地使用新的貨運物流交易方式，促成誠信的生態市場建立。

3.2 第三方的支付，穩健的代幣發行

策略4：真正獨立的第三方支付。貨運物流交易支付的理想狀態是“錢貨兩清”。為實現這一目標，目前基本上采用第三方支付，但是社會上提供的第三方支付都或多或少存在一些弊端，給供需雙方帶來一定的不便和風險。本文設想使用代幣（簡稱F幣）作為支付的數字貨幣，發行方是貨運網絡。F幣不存在數字貨幣法幣缺失問題，它是真正獨立、便捷的第三方支付。

策略5：穩健的代幣發行規則。F幣由當值權益代表節點在生成交易區塊時發行。系統每產生一個區塊發行的F幣數量的公式如下：

其中，G為每產生一個區塊發行的F幣數量;i表示運行的第幾個年頭，i為1表示系統運行的第1年，依次類推;xi為通縮系數，xi={1，0.9，0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2，0.1}。

根據F幣發行公式可知，當系統運行的前10年F幣發行速度較快，是因為生態系統處在萌芽和成長期，10年后F幣發行速度放緩，是因為系統處在成熟期，適當發行一定數量的F幣是維護權益代理節點的“挖礦”積極性。30年后不再發行代幣，通過F幣升值來滿足貨運物流市場流通貨幣的需求量。根據該貨幣發行規則，系統發行F幣數量是固定的，這有利于F幣價值穩定，保護持幣人利益和投資人的積極性。

3.3 誠信的維系，權益的保障

誠信的維系需要完善的制度體系，以下4個核心規則的制定對貨運物流管理至關重要。

策略6：權益代表節點的選舉規則。任何個人或組織均可申請充當權益代表節點。在申請時需向系統指定的銀行賬戶交納不低于3周收益的保證金和本輪次單位節點發行F幣數量的抵押金。該賬戶由國家級貨運協會掌管并接受全社會監督。貨運網絡每三周進行一次權益代表節點選舉，具體方法是根據申請節點交納的保證金和抵押金合計金額進行本輪排名，排名前101位的節點當選權益代表節點，前102至121位作為后備權益代表節點。當值權益代表節點是由101位權益代表節點輪流擔任。本周期的首次當值權益代表節點由本周期權益代表節點投票產生，每個節點必須投出三票，然后票數最高的節點當選;當值節點的每次當值時間為1分鐘，下一個當值節點由當前的當值節點在本輪還沒有當值的節點中指定;新一輪的首個當值節點由上一輪最后一個當值的節點指定，以此類推。

策略7：監管服務節點的收益規則。社會力量申請服務節點時需交納不低于3周收益的保證金，這樣保證節點在網絡上的服務時間。如果有超1小時離線，那么將要罰沒保證金。監管服務節點按交易認證所需的服務項目數收取手續費，手續費將歸節點所有。為了降低物流成本，提高全社會的積極參與，有必要全網公開討論收費項目單價。收費項目單價需得到全網70%以上贊成方可執行。價格執行將以代碼的形式在網上自動執行。

策略8：持幣人權益保障機制。為了保障持幣人的權益，減少當前社會上一些數字貨幣法幣缺失的問題。貨運網絡規定在權益節點在發行F幣時必須“錨定”相同數量的法幣，即每發行一枚F幣必須向系統指定的國有商業銀行賬戶存入10元人民幣。這樣的機制有利于穩定F幣的市場價值，假如系統運行失敗或停運時，這樣可以盡可能的保障持幣人權益，把損失降到最低。

4 結語

本文提出的貨運物流信息管理策略可以幫助當前貨運物流市場管理進行“區塊鏈+”應用轉型，以滿足社會對職能部門降低管理難度、提高管理效率、降低整個社會的物流成本等要求。文中采用三條區塊鏈的架構與改進的DPOS機制有效配合，為實現誠信守法的貨運物流交易基礎平臺設計提供參考。當然，設想到具體實施還有一定距離，會遇到諸如監管部門認可與配合、社會認知、高峰交易速率等問題和挑戰，需要隨著相關政策跟進和區塊鏈技術的發展不斷完善。

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Optimization Strategy of Freight Logistics Management Based on the Blockchain

School of Information Technology and Management， Hunan University of Finance and Economics

Changsha， Hunan 410004

QUAN Lixin

Abstract： The high cost of logistics is one of the bottlenecks restricting China’s economic development. First of all， this study analyzes the main problems in the current freight logistics， that is， the problem of the integrity of the supply and demand is the main reason for the chaos in the freight logistics market， and the lack of credit has brought huge workload and supervision difficulties to the logistics supervision department. Secondly， on the basis of expounding the technology of the blockchain， the research proposes a basic method to use the decentralization feature of the blockchain network to reduce logistics costs and use the “three-chain structure” to solve the problem of the lack of integrity. Finally， this research gives detailed optimization strategies of freight logistics management based on the blockchain technology， including three aspects： reality reconstruction， stable token issuance， and integrity maintaining rights and interests.

Keywords： blockchain; freight logistics management; consensus protocol; solutions; implementation strategy