区块链视角下物流供应链重构研究

谭征

内容摘要：本文基于区块链的特性，根据物流供应链上交易主体、交易机制和交易过程，将物流供应链模式进行了重构设计。在物流交易主体上，可根据区块链的“去中心化”特性，实现供应链模式从由单中心向外、层级传递的单一型模式转向多中心协同、信息传递自由化的高效模式;在物流交易机制上，采用链式账本管理技术，构建“点链网”式区块链物流系统，实现物流交易的唯一性、精准性和可追溯性;在物流交易过程上，可建立区块链中区块并联和平等关系，增强货物的可达性和物流信息的安全性，从而提高供应链效率。总体而言，区块链在物流供应链重构方面具有较强的实用性。

关键词：区块链   物流供应链   重构

区块链的相关释义

区块链是由比特币的创始人中本聪于2008 年提出的，是比特币的核心组成部分，其中“区块”是指含有时间戳的信息块，通过时间戳将信息相连，形成具有链条状的区块链。这种时间戳的存在，使得区块链无法被篡改，这些数据一旦被记录，在一个区块内就不可逆。区块链的本质是一个去中心化、去信息的数据库，是一种分布式数据、点对点传输、算法加密等新的应用模式。这里的“分布式”不仅是数据的分布式数据存储，还包括数据的分布式记录。从技术视角来看，区块链不是单一的技术，而是由多重技术复合而成的，通过新的技术或新的结构将数据整合，形成了一种的新的记录方式、存储方法等。结合区块链的概念及相关研究，发现区块链具有以下特征：

一是开放共识特性。区块链对所有人开放，任何人都可以参与区块链网络，每个设备终端都可以成为一个节点，每一个节点在一定条件下都允许获得一份完整的数据。节点与节点之间存在于一套共识的机制，通过竞争计算来维护整个区块链，节点与节点之间是并联工作，任意一个节点失效都不会影响其他节点运作。

二是“去中心化”特性。区块链是由多个节点组成的一个端到端的网络，没有任何的中心设备和管理机构，节点与节点之间的数据传输主要通过数字签名进行技术验证，是一种去中心化、去信息和去信任的应用模式。节点与节点之间的操作，无关乎信任，只需按照既定的规则进行，节点与节点之间也无法通过欺骗来获取其他节点。

三是节点匿名交易透明的特性。区块链的运行遵循交易透明的原则，所有的数据信息都是公开的，每一个交易对所有的节点可见，但是节点与节点之间是去信息的，使得每个节点之间都是匿名的，交易时节点与节点之间不需要公开身份，即区块链的每一笔交易满足交易信息公开且节点匿名的特征。

四是受保护性。区块链单个节点，甚至多个节点对数据库修改时并不影响其他节点的数据库，除非出现整个网络节点中51%以上的节点同时修改，这基本上不可能发生。区块链中的每一笔交易都是通过加密的技术方法与相邻的区块进行串联，区块中的时间戳使得每一笔交易都是可以追溯，数据一旦被记录就不可篡改，无法逆转。

我国物流供应链存在的主要问题

一是物流供应链的上下游信息存在壁垒。供应链系统的信息共享程度直接影响了上下游企业的交易，信息的不对称，导致上下游企业信息壁垒严重，企业的安全库存无法达到，供应链上下游的企业信息没有充分共享，供应链数据也不透明，无法形成和谐的服务链。此外，由于上下游企业生产性质、生产技术以及过程的差异性，也产生了其他壁垒。

二是处理好供应链成本与效能的关系。供应链整合需要跨区域资源共享，这样一方面提高了供应链的效能，另一方面也提高了供应链成本。我国物流成本一直居高不下，占到总成本的20%以上，有些跨境电商物流成本占比超过30%。冷链物流的成本更是居高不下，技术水平落后。较高的物流成本直接影响了我国经济的发展，无法实现物流效能提高与成本下降的目标。

三是供应链中信用问题突出。物流企业订单造价、空箱发货、错领代领、品牌跑路等问题层出不穷，充分暴露了我国物流业的行业诟病。各种不诚信行为都大大提高了供应链中货物的损失，由于信用问题推高供应链成本达到45%。信用问题不仅增加了企业的物流成本，还损坏了企业的品牌商誉，严重制约了供应链物流的发展。

四是中小物流企业资金需求大，但融资难。各级政府对物流监管越来越重视，物流行业的规范与标准逐步建立完善，企业的经营成本有所增加，利润空间不断被压榨，银行融资的门槛高，民间融资成本大，尤其是中小企业面临资金缺乏与成本增加的双重压力。

区块链在物流供应链运作中的应用

（一）物流供应链上垄断特征不明显

从目前我国物流行业发展的现状特征来看，大大小小的物流企业遍布整个行业市场，大者如中国邮政、顺丰物流、申通物流、德邦物流、天地华宇等综合型物流企业，小者专线物流类企业多如牛毛，还有阿里、京东等自建物流。无论是大型物流企业、小型物流企业，还是一些企业自建的物流板块，都在激烈的物流竞争格局之中。所以，我国基本上没有明显的一家独大的物流垄断格局。既然不存在明显的垄断特征，就与区塊链要求的“去中心化”的特征相契合，为区块链在物流供应链中的应用创造了客观条件。

（二）区块链安全性强

据前面问题分析可知，当前我国物流供应链在安全性上仍存在较大问题，存在着较多的风险因素。而且，随着物流领域服务范围不断拓展，未来风险点还可能不断增多。从主要风险来看：第一，物流货品的流转存在风险。由于流转过程中涉及多个运营主体，多个不同区域，每一个流转环节都需要排除安全隐患。在电商背景下，区块链的交易次数、交易数量以及涉及区域都大幅提升，各个节点之间的信息不对称导致了高频率的退换货。第二，交易支付环节存在风险。区块链的交易大多是电子支付，据艾媒咨询数据显示，2017年移动支付规模达202.9万亿元，同比增长28.8%。面对高速增长的互联网交易，支付的安全性至关重要，支付系统需要及时升级。第三，征信体系亟待完善。在大数据时代，第三方机构买卖私人信息的现象时有发生，海外空箱发货、代购造假等信息也屡禁不止，区块链的不可逆和可追溯特性，极大的保障了交易的安全性。

（三）区块链技术运作效率高

随着电商的快速发展，我国消费的时空约束逐渐释放，菜鸟联盟和京东等企业基本解决了配送“最后一公里”问题。但是错领误领、丢包爆仓、信息泄露等问题直接影响了物流运作效率，虽然快递企业尝试了扫码验证等方法，但并未从根源上解决问题。区块链技术促进了物流行业的改善，提高物流的透明度和运作效率。区块链的系统传输实现智能运作，同步授权转化，掌握从寄件到收件的全过程区块链化，实现了资金流、货物流的可追溯。

（四）区块链提高了交易的透明性

区块链的不可逆性提高了区块链技术的透明度，更好地拓展了供应链的安全性和创新性。链条上的任意参与者无论在何时都可以获取系统监管，不仅为卖家节点建立了品牌价值，还提高了区块链对整个交易的控制能力，更好地控制了供应商及供应材料的质量，实现了商业的监管。同时，买家也可以获取更多的原材料供应信息，保障消费的质量。从长远来看，区块链技术提升了企业的品牌，保障了交易双方的合法权益，实现了各方的商业系统监管。

基于区块链的物流供应链重构

物流交易主体的重构：“去中心化”。物流供应链体系交易上的“去中心化”，主要取决于区块链为市场交易主体提供的交易质量信任系统，它有助于供应商、物流主体和消费者全面了解和管理物流供应链信息。在“去中心化”基础上，物流交易主体的重构主要体现在三点：

交易主体内部自主沟通。在区块链技术参与下，物流供应链系统中关于数据的更新和维护主要由分布式的主体参与协作而实现的。当前物流供应链体系中主要是由供应商、第三方物流和消费者三大主体组成。根据“去中心化”，无论是供应商、第三方物流，还是消费者，他们之间可以通过信息的储存、共享和交换实现公平交易。此时，运用区块链技术使物流供应链的中心控制单元取消，这便有利于数据交易的灵活性。通过区块链的透明性优势，信息记录可以在交易的多个环节进行互相备份。

各交易主体共享平台的信息。依托区块链，各个交易主体可以在交易平台上获取物流供应链过程中的交易记录，实现交易平台的共享化。基于这个优势，交易主体可根据有效凭证来自主管理信息，此时不管供应链上哪个环节存在问题，都能够通过及时更新共享信息来解决。所以，区块链的介入，促使物流供应链的运作模式从传统的由单中心向外、层级传递的单一型模式转向多中心共同运作、无明显层级化传递、信息传播路径自由化的高效模式。

维持物流主体的无垄断化。为了使区块链技术的合理运用，促进物流供应链重构优化，就要确保区域内不存在绝对的物流垄断特征。当前我国大部分区域都没有出现物流垄断格局，因此要积极做好维持。地方政府要突出平衡发展理念，推动区域内部物流供应链上形成良性竞争机制，“去中心化”的物流供应链架构如图1所示。

物流交易机制的重构：链式账本管理。通过区块链介入，可以将物流供应链上交易主体的所有交易活动记录在专门的区块链“账本”，实行链式账本管理。这样，供应商、物流企业、金融机构、海关等都可以对数据进行分享，极大地提高了物流供应链活动的公开透明度和数据信息的可信度。基于这种管理模式，物流供应链的重构主要体现在三点：

人工智能与区块链的有机融合。在智能物流时代，仓储、配送等流程都采用了智能信息技术，如采用RFID、条码技术等对货物进行识别、定位、计数。在区块链技术下，通过构建链式的记账本对数据进行有序管理，可以有效防止物流供应链数据不被篡改。在人工智能和区块链结合的系统下，可以促进区块链与物流仓储、配送等领域的数据库有机衔接，保证物流交易环境的透明，同时也可以促使消费终端系统更加有效地协助消费者提高理性，帮助消费者进行更好的交易决策。

全方位保障信息流的共享性。区块链技术介入到物流供应链体系中，可以有效地提升物流信息的安全性，使信息流更加充分、时效性和客观性。这与比特币交易数据信息流相似，所有的信息均可以通过运算，形成Merkle树并录入区块链。由于区块链中的信息具有不可篡改性、透明性，因此货物可以随时被跟踪，这不仅能提高物流准确性，也能有效处理物流过程中的纠纷，实现有效追责。

构建“点链网”式区块链物流系统。利用区块链技术，可以将点状企业的串联关系转化为并联关系，这样一些企业之间在供应链上本来有先后次序的，就转变为并列，因此可以降低由于一家企业损失对另一家企业的机会成本。分布式并存的技术，可以促进单笔物流交易在区块中构建唯一的链条，多链条构成网状物流系统，实现了物流交易的唯一性、精准性和可追溯性，链式账本管理的物流供应链架构如图2所示。

物流交易过程的重构：区块并联和平等关系的建立。在整个区块链中，每一个区块包含了一定时间的所有物流信息，这些区块之间是并联的，而且相互平等。在整体可维护的前提下，区块之间的信息可以进行交叉验证。

不对称的加密技术提高了货物的可达性。在物流过程中，利用区块链的非对称加密技术，可以確保物流过程中的信息隐私得到保障，从而增强物流供应链交易的安全性。利用非对称加密技术，一旦某个密钥被加密，那么只有相应的密钥才能解开信息。在实际物流过程中，快递点或者快递员一般有一套“私钥”，在货物交付消费者时双方通过私钥签名，交付信息可通过区块链数据库查询。这样，物流供应链的过程就更加安全，确保货物及时准确送达。在物流过程中，客户除了可以对物流信息全程追溯，还可以随时修改优化物流信息，如果有物流主体参与进来，便可以共享最新的物流信息。

匿名数据库保障物流交易信息的安全性。在物流供应链过程中，资金流通是一项重要程序。通过区块链技术，可以降低财务流程中对账、解决争议等产生的费用和时间，这在跨境物流支付中尤其凸显。依托区块链中的匿名数据库，可以确保供应链上各个资金环节的交易数据拥有不可篡改性，而且数据的交互不需要保证交易主体相互信任，这样就可以避免违规操作。由于区块链不设置中央支付清算的部门，因此节点之间存在相互独立性，任意节点出现问题，都不会对整个供应链运行产生影响。

典型案例分析

区块链技术在实践中也正不断地被运用到物流企业或者一些流通企业的物流功能板块中，其中运用较多的包括物流信息溯源、运输优化、供应链服务系统完善等。

（一）案例一：京东物流的信息溯源应用

京东在2016年就开始布局区块链，目前已成为全球少数具有丰富区块链技术的企业之一。其中，在物流信息溯源方面，京东的区块链技术应用是比较先进的，尤其是在生鲜的溯源、奶粉的溯源等。京东专门建立了区块链服务平台，其架构如图3所示。

以生鲜产品的溯源为例：通过区块链技术，京东与农场之间实现了全程溯源，实现了从农场到餐桌的全程生鲜食品安全。以京东的第一个区块链物流信息溯源案例来分析，在一头小牛犊产下来以后，为之佩上耳标，这样在其养殖过程中体现的所有数据都会被记录在区块链当中，包括养殖物信息、农户信息、防疫信息、检验信息、食物信息等。当一头牛被屠宰后，记录每块肉与牛的对应关系，然后在产线末端赋上对应标码。这样，整个过程中便实现了信息全程可追溯。在线下市场中，京东设立了新概念超市7FRESH，配置基于区块链的“魔镜”系统，这样每一个客户便可以查看产品信息。

（二）案例二：新加坡Yojee公司的運输优化系统

新加坡Yojee公司是一家专业设计物流自动化网络系统的企业，可以为物流企业提供实时信息跟踪和溯源服务。在区块链的应用上，Yojee公司也跨出了较大的步伐，特别是在运输优化系统方面。Yojee公司通过区块链与人工智能的结合，设计了专门的软件平台，依托“最后一英里”基础设施条件，为物流企业调度运输车队，从而优化运输系统。通过这种智能化的软件平台，运用智能学习技术，可以将物流运输工作自主分配给各个司机，这样不仅可以降低物流企业对人工调度员的需求，也可以对消费者提供更大便利。这一软件也可以通过区块链技术，实时跟踪物流交易活动，确保货物安全送达。针对一些电商企业，Yojee公司专门推出Chatbo软件，使电商企业在无人管理的情况下直接预订送货。此外，Yojee公司推出了自助交付技术，可以支持自主交付车辆，这样在Yojee注册的每家公司均可以按自身需求来自主交付车辆。

（三）案例三：紫云云计算公司的物流供应链信息化系统

紫云云计算公司成立于2002年，前身是清华紫光软件集团电子政务事业部和存储事业部。2012年，紫云云计算公司成立了云计算工程技术研究中心，推出以冷链为主的物流云服务平台，重点为食品药品企业提供实时监控与供应链物流管理服务。基于区块链平台下“去中心化”、信息不可篡改、信息可追溯等特征，紫云云计算公司建立了“一物一码”供应链服务系统，将全国赋码平台有机结合起来，就商务部标准赋码体系全面应用在追溯领域。同时，企业建立了全国医药行业区块链行业共信服务系统，使外面的企业随时进链，将自身业务数据统一到区块链平台上来，平台对数据进行保护，这样可保证行业上下游企业的交易均实现较高可信度。此外，公司还专门建立了物流供应链合作伙伴系统，利用区块链技术，加快第三方企业货物资源、车辆资源和物流信息资源汇聚，特别对大规模订单与物流企业的运力进行智能化匹配，最大程度保证运量，最大程度降低物流成本。

结论

本文通过理论结合案例的方法，分析了基于区块链视角的物流供应链体系的重构。基于区块链开放共识、“去中心化”、交易透明、信息受保护的特性，可以按照物流供应链上交易主体、交易机制和交易过程，将物流供应链进行重构。在物流交易主体重构方面，基于区块链的“去中心化”特性，在供应商、物流企业和消费者等主体在交易平台活动基础上，介入区块链技术，使交易主体可以实现自主沟通和共享平台信息，实现物流供应链的运作模式从传统的由单中心向外、层级传递的单一型模式转向多中心共同运作、无明显层级化传递、信息传播路径自由化的高效模式。在物流交易机制重构方面，通过区块链特有的链式账本管理模式，可以全面进行数据管理和共享，构建“点链网”式区块链物流系统，实现物流交易的唯一性、精准性和可追溯性。在物流交易过程重构方面，基于区块链中区块并联和平等关系的建立，通过不对称加密技术可以提高货物的可达性，通过匿名数据库保护系统可以增强交易安全性，提高整个物流供应链运作效率。目前，区块链技术在物流供应链上的应用不断强化，例如，京东物流的信息溯源应用、新加坡Yojee公司的运输优化系统、紫云云计算公司的物流供应链信息化系统等都是比较先进的做法。

总的来说，区块链在物流供应链的应用上具有较强的可行性和可操作性。随着“互联网+”不断深化，智能化的物流需求不断广泛，同时随着我国“一带一路”等重大战略不断实施，国与国之间的物流将快速增加，由此对我国区域物流效率的要求也必然提高。从理论来看，借助区块链技术，可以创新物流供应链的运作模式，提高供应链运作效率，增强物流供应链上的信息精准性、安全性和可追溯性，因此在物流供应链领域拥有广阔的应用前景。未来我国政府应积极借鉴吸收国内外已有的区块链应用经验，不断深入到物流供应链领域，促进物流供应链高质量运作。

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