基于區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)化大宗貨物運(yùn)輸 供應(yīng)鏈體系的組織協(xié)調(diào)

孫劉　常品楊　馬勁超　江慶　劉佩宇

摘要 面對供應(yīng)鏈全球化，業(yè)務(wù)執(zhí)行大交易，帶來的業(yè)務(wù)參與方關(guān)系復(fù)雜，業(yè)務(wù)交互信息交錯(cuò)，業(yè)務(wù)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(shí)響應(yīng)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(shí)需求。利用區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化、不可篡改，透明開放的特點(diǎn)，文章提出了在供應(yīng)鏈管理中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，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(wù)流程清晰、業(yè)務(wù)細(xì)節(jié)公開透明、業(yè)務(wù)交易體現(xiàn)交易雙方意愿，建立高效互信的新型供應(yīng)鏈管理交易體系。

關(guān)鍵詞 供應(yīng)鏈;大宗貨物交易;區(qū)塊鏈;智能合約;去中心化

中圖分類號(hào) TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）11-0007-03

引言

隨著以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局不斷深化構(gòu)建，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、交易趨于頻繁化、復(fù)雜化。大宗貨物運(yùn)輸?shù)墓?yīng)鏈體系在原本的多層次網(wǎng)絡(luò)鏈條上，多方信息互相交錯(cuò)，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜[1]。供需方的要求無法得到及時(shí)響應(yīng)，發(fā)展遇到瓶頸。而新興區(qū)塊鏈技術(shù)擁有的去中心化、不可篡改、透明開放等特點(diǎn)與此問題適配，對解決以上問題給出了明確的、可實(shí)踐的技術(shù)路線。

2021年3月，我國的“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要將區(qū)塊鏈列入七大新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)，區(qū)塊鏈?zhǔn)状伪患{入國家五年規(guī)劃中，成為發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)和建設(shè)數(shù)字中國的重要載體。近年來國家也相應(yīng)地不斷出臺(tái)支持區(qū)塊鏈行業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)政策，鼓勵(lì)區(qū)塊鏈技術(shù)在各行業(yè)中應(yīng)用。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)特征

區(qū)塊鏈源于比特幣，是分布式賬本技術(shù)的一種特殊實(shí)現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)是由包括分布式存儲(chǔ)、多節(jié)點(diǎn)共識(shí)、智能合約等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多方參與可共同維護(hù)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(shù)是由多主體共同維護(hù)的分布式管理系統(tǒng)[2]，區(qū)別于傳統(tǒng)交易的中心化儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)易受攻擊或篡改，區(qū)塊鏈采用分布式賬本實(shí)現(xiàn)了去中心化。交易過程不存在中間媒介，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)擁有相同的信息、權(quán)利和義務(wù)。

1.2 可溯性

在區(qū)塊鏈上，每一個(gè)交易信息都具有時(shí)間戳序列，通過時(shí)間戳技術(shù)，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(yàn)證性[2]。再通過哈希加密，都會(huì)被加密記錄，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)被惡意篡改，就會(huì)被所有的節(jié)點(diǎn)檢測到，從而溯源。

1.3 透明性

基于區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的公開透明，解決了各節(jié)點(diǎn)的信任問題。對于基于區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)應(yīng)用，所有的業(yè)務(wù)交易由鏈上部署的智能合約來實(shí)現(xiàn)、執(zhí)行，合約的內(nèi)容于鏈上公開且不可篡改。其次，交易執(zhí)行的過程、細(xì)節(jié)依應(yīng)用要求上鏈公開，業(yè)務(wù)應(yīng)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(jīng)過驗(yàn)證并添加到區(qū)塊鏈，就會(huì)被永久地存儲(chǔ)起來，除非同時(shí)控制系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的[3]。

區(qū)塊鏈的本質(zhì)是由分布式記賬技術(shù)、時(shí)間戳技術(shù)、哈希加密、智能合約、共識(shí)協(xié)議等技術(shù)組合構(gòu)成的體系。在大宗貨物交易領(lǐng)域中，基于區(qū)塊鏈的技術(shù)特征能夠匹配供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的信息需求。同時(shí)，保障了供應(yīng)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(shù)嵌入大宗貨物供應(yīng)鏈具有可行性[4]。因而在大宗貨物運(yùn)輸領(lǐng)域，上述區(qū)塊鏈的特征可以服務(wù)于貨物運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

2 我國大宗貨物供應(yīng)鏈面臨的挑戰(zhàn)

大宗貨物，諸如鋼鐵、煤炭、農(nóng)產(chǎn)品等。大宗貨物供應(yīng)鏈涉及多方企業(yè)參與，以遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、聯(lián)合運(yùn)輸為主，十分考驗(yàn)供應(yīng)鏈上各方管理制度的完善與否。考慮到大宗貨物的運(yùn)輸是一個(gè)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(yùn)輸?shù)呐浜舷鄥f(xié)調(diào)、貨物裝卸、重載鐵路技術(shù)等多方面因素。該節(jié)主要從大宗貨物運(yùn)輸供應(yīng)鏈體系的組織協(xié)調(diào)角度分析我國大宗貨物供應(yīng)鏈存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)。

2.1 物流成本高、運(yùn)行效率低

大宗貨物的運(yùn)輸主要選擇水路、鐵路、公路運(yùn)輸，經(jīng)常需要多種運(yùn)輸方式聯(lián)合，不科學(xué)的組織運(yùn)輸容易導(dǎo)致成本的增加。在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理體系采用中心化管理，即鏈上的核心企業(yè)主導(dǎo)。但核心企業(yè)對供應(yīng)鏈的實(shí)際控制能力有限，特別是對供應(yīng)鏈其他企業(yè)進(jìn)行約束或規(guī)范時(shí)，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(gè)性化需求和交易預(yù)算，眾多貨物價(jià)格和質(zhì)量參差不齊的供應(yīng)方，傳統(tǒng)的匹配與調(diào)控是緩慢低效的，且容易出錯(cuò)。當(dāng)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(fèi)時(shí)費(fèi)力，麻煩易錯(cuò)。傳統(tǒng)大宗貨物運(yùn)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(yīng)鏈信息安全尚不能得到有效保證，存在供應(yīng)方與物流企業(yè)相互猜疑的問題。

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

2.3 交易達(dá)成流程復(fù)雜

傳統(tǒng)中心化供應(yīng)鏈管理體系下，供應(yīng)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(yīng)管理職能中最關(guān)鍵的過程之一。供應(yīng)商選擇的過程變得越來越復(fù)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(dá)成要通過反復(fù)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(yīng)，簽署流程復(fù)雜煩瑣，需要多方的書面承諾。由于時(shí)間、空間不確定性的限制，交易達(dá)成流程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本較高。

3 引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的可行性研究

3.1 供應(yīng)鏈的新體系邏輯模式——聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟鏈，指多個(gè)主體達(dá)成一致的協(xié)議，或建立起一個(gè)業(yè)務(wù)聯(lián)盟后，各方共同組建的鏈。當(dāng)有其他主體想要加入聯(lián)盟鏈的成員需要經(jīng)過驗(yàn)證，且一般是身份可知的。

在大宗貨物運(yùn)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(shí)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?yàn)槁?lián)盟鏈從組建、加入、運(yùn)營、交易等環(huán)節(jié)有準(zhǔn)入和身份管理，在鏈上運(yùn)輸方或其他主體的操作可以用權(quán)限進(jìn)行管控，信任度高，一改傳統(tǒng)供應(yīng)鏈體系信息的不對稱、不信任。

基于Fisco Bcos區(qū)塊鏈平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對大宗貨物交易業(yè)務(wù)應(yīng)用的支持。在區(qū)塊鏈平臺(tái)上建立起由多方參與、管理的聯(lián)盟鏈，服務(wù)于供應(yīng)鏈主體相關(guān)的供需撮合業(yè)務(wù)。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(yùn)輸模式如圖2所示。

3.2 聯(lián)盟鏈的技術(shù)框架和優(yōu)勢

傳統(tǒng)運(yùn)輸行業(yè)涉及貨物的生產(chǎn)、銷售、運(yùn)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(gè)信息孤島，數(shù)據(jù)閉塞且中心式存儲(chǔ)易被人為篡改，無法保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性，從而引起管理的混亂，增加了不必要的成本。

聯(lián)盟鏈?zhǔn)墙⒃跀?shù)據(jù)層的基礎(chǔ)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(hù)。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)區(qū)塊、時(shí)間戳支持了貨物的可溯源功能實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)層確保交易信息傳播到鏈上各個(gè)節(jié)點(diǎn)。共識(shí)層各節(jié)點(diǎn)對區(qū)塊上交易信息進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)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(dòng)達(dá)成，強(qiáng)制執(zhí)行后續(xù)交易流程。用戶可以通過手機(jī)端App或電腦端網(wǎng)址進(jìn)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(yīng)答即可。聯(lián)盟鏈底層邏輯圖如圖3所示。

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

由于區(qū)塊鏈采用非對稱加密技術(shù)，供應(yīng)方、運(yùn)輸方持有相應(yīng)的公鑰，需求方持有相應(yīng)的私鑰。可確保交易數(shù)據(jù)的保密。同時(shí)可以采用數(shù)字簽名技術(shù)，以確保信息來源的安全可靠。這種非對稱的加密方式，增強(qiáng)了交易的安全性，保護(hù)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(shí)間戳，被建立后無法修改，這便是真實(shí)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(yùn)輸再到接收的周期內(nèi)，每一個(gè)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(zhì)上便是合約。1995年，學(xué)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(jì)算機(jī)語言代碼的形式寫進(jìn)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(jìn)行判斷，一旦判定為是，預(yù)先寫好的流程，合約達(dá)成，貨幣轉(zhuǎn)賬將被強(qiáng)制執(zhí)行。不需要人為干預(yù)，人為無法阻礙程序的執(zhí)行。既簡化了合約達(dá)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(yùn)輸?shù)闹悄芎霞s，在沒有第三方的參與下，供應(yīng)方、運(yùn)輸方、需求方即可根據(jù)相關(guān)的智能合約規(guī)則進(jìn)行交易，大大降低了傳統(tǒng)交易的成本。

在大宗貨物運(yùn)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(jìn)行協(xié)商、簽約。不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且一旦某一方違約，另一方要花費(fèi)較大的精力來維權(quán)。這種不平衡的違約與維權(quán)存在較大弊端。而區(qū)別于傳統(tǒng)的紙質(zhì)合同和煩瑣的交易流程，智能合約的部署，將大宗貨物運(yùn)輸?shù)囊?guī)則和各方共同協(xié)商的意愿編為計(jì)算機(jī)語言，使得合同內(nèi)容自動(dòng)執(zhí)行。并且在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有相關(guān)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(quán)方提供了直觀的證據(jù)，降低了維權(quán)的成本和周期。既提高了供應(yīng)方、運(yùn)輸方、需求方的協(xié)商效率，又維護(hù)了合約的公平性。

在聯(lián)盟鏈上所有物資采購方和供應(yīng)方都可以把各自的目標(biāo)需求與供應(yīng)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(yù)期價(jià)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(jià)、合同最終簽訂等仍需要線下進(jìn)行，因?yàn)檫@些業(yè)務(wù)需要線下交互，但雙方所簽訂的合同價(jià)格包括其他有關(guān)的合同信息需要登記上鏈，交互的結(jié)果應(yīng)在鏈上體現(xiàn)。

3.4 引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的前景

在當(dāng)下大宗貨物運(yùn)輸?shù)氖袌錾希?yīng)鏈上各方大都保持著相對穩(wěn)定的需求與被需求關(guān)系，致使行業(yè)壁壘較高。要想在短時(shí)間內(nèi)將區(qū)塊鏈技術(shù)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(shù)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(tái)扶持鼓勵(lì)區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的宏觀政策，其發(fā)展?jié)摿^大，前景廣闊。

4 結(jié)論

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

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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