“一带一路”倡议下区块链技术在物流企业的应用研究

刘晶晶　陈晓雷　罗艳

[摘 要]“一带一路”倡议在推动我国经济持续健康发展的同时，也给物流企业带来了新的机遇与挑战。区块链的去中心化、安全可信、公开透明、可追溯等特点能够有针对性地解决物流发展中存在的信息不对称、过程不透明、信息真实性难以保证等问题，符合物流发展的需要。文章采用系统动力学的方法，构建了物流效率水平系统动力学模型，并收集整理了某上市物流企业2015—2017年的相关物流数据，运用Vensim PLE软件对该企业2018—2020年的物流效率水平进行仿真模拟，得出了应用区块链技术能够提高企业物流效率的结论，最后提出了将区块链技术应用于物流企业的建议与展望。

[关键词]区块链技术;“一带一路”倡议;物流效率;系统动力学

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2019.26.161

1 引 言

2013年，自习近平总书记提出“一带一路”倡议以来，我国与沿线其他国家的贸易合作越来越紧密，物流行业市场规模逐年上升，这给我国物流企业带来巨大机遇的同时，也带来了挑战。物流整体效率低、费用高、运输时间长、货物丢失率高等均是我国物流行业普遍存在的问题，这些问题极大地限制了物流行业的发展。区块链作为一种分布式账本的互联网数据库技术，具有去中心化、不可篡改、可追溯等特点，可以优化物流管理环节、降低物流费用，在物流领域中有着广阔的应用前景。将区块链技术应用于物流企业有利于推动技术创新和产业变革，助力“一带一路”物流建设，符合物流企业未来的发展趋势。

由于区块链技术在“一带一路”区域物流企业中的应用尚处于初步探索阶段，无法获得现实数据，因此本文从建模仿真的角度出发，提出利用系统动力学的研究方法，构建系统动力学模型，通过对区块链技术在物流企业中的应用进行仿真模拟，来探究区块链技术对企业物流效率水平的影响。

2 研究现状

2.1 “一带一路”物流发展现状

随着我国电子商务的发展和新零售的兴起，物流业在促进国民经济增长方面的重要性日益凸显，物流建设已经成为国家的发展重点。“一带一路”倡议自提出以来，引发了全社会的广泛共鸣，国内沿线地区纷纷积极响应，全面建设物流基础设施，我国与“一带一路”沿线国家的贸易合作也取得了丰硕的成果。虽然我国物流行业成长迅速，但制约物流发展的问题依旧突出，主要包括以下四点。

（1）物流资源分散，物流企业体制、规模各异，节点企业之间难以建立信任机制。信任的缺乏使信息共享变得困难，这就导致各企业掌握的物流信息不对称、不透明，无法准确获取物资状态，如果出现问题将无法确定事故责任人，后期追责也会受到影响。

（2）物流的专业化水平较低，中小物流企业信息化建设起步较晚。货源组织能力差，货车利用率低，这就造成了物流配送周期延长、货物堆积数量增加。同时，仓储设施也有待改进，物流分拣水平低，货物信息确认与核实环节的流程较为繁杂。

（3）物流运输和配送环节的信息透明化程度较低，导致了商品在流通过程中的破损、丢失以及逆向物流的比例居高不下，这不仅使企业物流成本大幅增加，還影响到顾客对企业服务质量的评价。

（4）顾客的私人信息被泄露的问题屡见不鲜。商品在进行运输和配送时，需要顾客提供详细的收货地址和联系方式，而由于利益驱使以及企业的人员管理松懈等原因，企业员工可能会将顾客的私人信息泄露给第三方，私人信息一旦被传播，顾客的信息安全将会面临巨大的潜在风险。

2.2 物流效率

对于物流效率，国内外仍未有统一的定义，本文引用唐建荣教授对物流效率的定义：物流效率是衡量物流业对投入的资源（包括人、财、物等各方面的投入）是否能够有效利用并将其转化为合理产出的方式。[1]

董锋选取物流业从业人员、物流业固定资产投入、经济发展、政府支持、科技水平和产业结构等作为评价我国省际物流运行效率的指标[2]。田刚、李南指出人力资本、制度、政府干预、开放程度、产业结构是影响区域物流效率的因素[3]。倪卫红建议设立物流发展专项资金，通过对物流基础设施和信息平台建设、技术创新、人才引进和培养进行重点投入，充分发挥物流资金、技术、人才、管理等资源的协同效益，从而提升企业的物流效率[4]。

2.3 区块链技术

2008年年末，自中本聪在论坛上发表了一篇名为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》（Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System）的论文，比特币交易系统开始受到越来越多人的关注，而区块链作为比特币的底层技术，也得到了广泛重视。2016年10月，工业和信息化部发布了《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》，定义区块链是一种将数据区块以链条的方式按照时间先后顺序组合成特定的数据结构，并利用密码学的方法保护数据不可篡改和伪造的去中心化共享总账[5]。

区块链涉及P2P网络、非对称加密、数据库、时间戳、智能合约等关键技术和理论，具有去中心化、安全可信、公开透明、可追溯等特点。

（1）去中心化。在区块链系统中，各分布式节点无须借助第三方机构即可构建彼此之间的信任关系，从而形成去中心化的分布式网络系统，所有节点之间通过特定的协议，共同分享、记录和维护一段时间内系统中的全部交易信息。

（2）安全可信。非对称加密算法利用公钥和私钥对数据的存储和传输过程进行加密和解密，发送者使用公钥对要发送的信息进行加密，而接收者使用对应的私钥解密接收到的加密信息，公私钥保证了数据不可篡改和伪造，具有较高的安全性。

（3）公开透明。除了各参与者的隐私信息被加密外，整个系统的运作过程和系统中的交易数据都被置于公众的监督之下，交易信息高度透明。

（4）可追溯。时间戳技术赋予区块链系统时间维度，为区块中的交易信息提供准确时间，保证信息存储的可验证性，如果系统内部某个交易节点出现错误，便可以依据时间信息进行查找，从而确保系统内的数据可追溯[6]。

综上所述，通过对现有的相关文献进行计量分析，发现在公开发表的文献中，关于“一带一路”物流发展现状、物流效率和区块链技术方面均已有比较深入的探讨，但极少有学者考虑到区块链技术与物流的结合，并将其实际运用于“一带一路”区域物流企业中，分析区块链技术对企业物流效率水平的影响。鉴于此，研究区块链技术在物流企业中的应用，分析引入区块链技术前后企业的物流效率水平变化，具有重要的理论意义和现实意义。

3 区块链技术在物流企业中的应用设计

（1）流通体系。将去中心化技术应用于流通体系，可以使商品在每一个流通环节的信息都被自动存储到相应的区块中，实现对商品从托运人到收货人的实时监测和跟踪，确保流通环节中的所有信息真实、准确且无法篡改，同时，各参与者之间平等地进行信息交换，共同完成对数据记录的備份和对数据更新的认证，保证数据信息的安全可靠[7]。

（2）安全体系。非对称加密技术可以充分保证收货人的信息安全。物流企业可以使用公钥对商品信息进行加密，然后将加密的信息发送给收货人，收货人收到信息后，用对应的私钥进行解密。由于他人无法伪造私钥签名，收货人如果没有收到货物便不会有签收记录，因此可以防止货物的冒领、误领，保证货物的安全送达。同时收货人并不需要在物流单上展示实名信息，使得隐私安全更有保障。

（3）追溯体系。区块链的时间戳功能能够实现对商品信息的追溯及真伪验证。物流企业运用区块链技术为每一件商品建立唯一的电子身份，用来记录商品的运输、储存、装卸、搬运、配送等物流全链路信息，消费者通过查询商品溯源证书，便可获取详细的物流信息，实现物流的全程可追溯。

4 基于区块链技术的物流效率水平系统动力学模型构建

4.1 系统动力学概述

系统动力学起源于1956年，由Jay.W.Forrester教授创立，此后得到了不断发展和完善。系统动力学以系统论为基础，吸收了控制论和信息论的精髓，是一门分析研究信息反馈系统的学科，特点是将定性与定量相结合，用定量的模型研究系统的发展。

4.2 因果关系分析

首先对系统进行定性分析，利用因果关系图来描述系统内部各个变量之间的关系。本文通过分析总结众多国内学者在物流效率方面的研究，并结合对我国上市物流企业年报的分析，以物流效率水平为核心，以机械设备、技术、人才和服务为四大关键因素，构建了企业物流效率水平因果关系图，定性描述企业物流效率的影响因素，如图1所示。

4.3 系统动力学模型构建

在因果关系图的构建与分析的基础上，本文利用仿真软件Vensim PLE构建了物流效率水平系统动力学流程图，如图2所示。根据流程图，构建物流效率水平公式：

物流效率水平=物流机械设备水平×物流机械设备水平作用率+物流技术水平×物流技术水平作用率+物流人才水平×物流人才水平作用率+物流服务水平×物流服务水平作用率

4.4 模型仿真与分析

本文使用Vensim PLE软件，通过对物流技术水平、物流平均时间与理赔便利系数三个变量的参数进行一定程度的调整，来仿真区块链技术应用于物流企业对企业物流效率水平的影响。

4.4.1 物流技术水平对物流效率水平的影响仿真

区块链技术作为国家政策中的一项重点前沿技术，正在引领着新一轮的技术变革，是物流企业进行技术发展和技术创新的“策源地”，能够有效促进企业物流技术水平的提升。假设前期该企业对区块链技术的应用初显成效，到2018年年初企业的物流技术水平有所提高，在模型中其他变量数值均保持不变的前提下，对物流技术水平的初值进行调整，使初值依次增加25%、50%和100%，得到的结果如图3所示。

由图3可以看出，物流效率水平的高低和增长速度直接受物流技术水平初值的影响。当物流技术水平初值增加100%时，2018—2020年效率水平的变化幅度和速度最大;当增加25%时，变化幅度最小且速度最慢，达到期望效率水平所需要的时间最长。可见，物流企业加大对物流技术的研发投入，借助先进的技术实现对物流的智能化、专业化管理，能够有效地提升企业的物流效率水平。

4.4.2 物流平均时间对物流效率水平的影响仿真

区块链技术对运输信息的收集、分析、智能预测以及对以往运输经验的总结，可以帮助物流企业优化货物的运输日程及路线安排，实时更新运输方案，不断提高物流运输的效率，减少物流平均时间;假设前期该企业对区块链技术的应用初显成效，到2018年年初企业的物流平均时间有所减少，在其他变量数值保持不变的情况下，将企业物流平均时间依次调整为2天、1.5天和1天，则企业物流效率水平的变化如图4所示。

从图4中可以看出，物流平均时间越短，企业物流效率水平就越高且增长速度越快。当平均物流时间由2.3天缩短为2天时，到2020年物流效率水平仅提高了7%，而当平均物流时间缩短为1天时，到2020年物流效率水平大幅提升，增长了50%。总的来说，物流企业在发货、运输和收货各阶段利用区块链技术缩短物流时间，有利于促进物流总体效率水平的提高。

4.4.3 理赔便利系数对物流效率水平的影响仿真

在物流体系中，区块链技术的应用可以实现对货物运输全过程的实时跟踪与定位，进而有效解决物流运输过程中商品损坏的责任认定问题和系统内各参与者的行为属性纠纷问题，减少处理争议的成本，实现有效举证与追责，提高理赔业务的处理速度和便利程度。参照国家邮政保价规定，理赔便利系数的初始取值为100。假设2018年年初区块链技术的应用使理赔便利系数有所提高，在其他要素均保持不变时，将理赔便利系数依次调整为200、300和400，得到图5的结果。

圖5中，从三种理赔便利系数的相互比较中可以发现，理赔便利系数提高后的效率水平要高于同期水平，理赔便利系数为400时对物流效率水平的影响程度最大，其次是300，最后是200。根据预测趋势可以看出，提高物流效率水平还可以从改善理赔便利程度入手，充分利用区块链公开透明、可追溯的特性，支持区块链技术在理赔业务方面的应用，为收货人提供高效便捷的理赔渠道，保障收货人的基本权益。

5 结 论

作为新一轮科技革命和产业变革的颠覆性技术，区块链有望成为助推物流产业高质量发展的新动力，将区块链技术应用于“一带一路”物流领域已经成为必然趋势。基于上述仿真结果，本文提出将区块链技术应用于物流企业的建议和展望。

（1）加快推动区块链技术的研发与应用。物流企业通过应用区块链技术可以优化物流运输过程，缩短物流运输时间，降低整个环节的物流成本，提高物流企业的利润，进而提升物流效率水平。企业应当加快推动区块链技术的研发和应用，建立专门的研究中心，或与高校、科研院所等研究机构进行深度合作，在物流的安全体系、仓储体系、流通体系以及追溯体系等方面实现与区块链技术的有效融合。

（2）加快企业区块链技术人才培养，提升企业物流人才水平和物流技术水平。作为物流领域的区块链技术人才不仅要掌握有关区块链技术的专业知识，还要对运输情况及跟踪、付款处理、运输安全管理等物流关键领域具有一定的了解。因此，企业应当加大对区块链人才的培养投入，加快能够将区块链技术与物流企业融合的综合型人才建设，创立区块链培训基地，提供专业技术培训，促进企业区块链人才能力的整体提升。

（3）发挥公权力量，加强对物流行业的监管，提升物流企业的理赔便利程度。利用区块链公开透明、可追溯、去中心化和安全可信的特性，可以获得全面实时的监管数据，有效提升监管效率，实现智能监管。这种高效、透明的监管将促进物流企业自我完善和提升，完善理赔政策，提高理赔便利程度，减少消费者投诉情况的发生。

然而，当前我国区块链产业的发展尚处于起步阶段，无论是在理论方面还是在实践方面，对于区块链的认识仍有局限，企业管理者应当持续关注区块链技术的发展，开展更为深入地研究，充分发掘区块链技术在物流领域的价值。

参考文献：

[1]唐建荣，杜娇娇，唐雨辰.区域物流效率评价及收敛性研究[J].工业技术经济，2018，37（6）：61-70.

[2]董锋，徐喜辉，韩宇.低碳约束下的我国省际物流业效率研究[J].华东经济管理，2016，30（5）：86-91.

[3]田刚，李南.中国物流业技术效率差异及其影响因素研究——基于省级面板数据的实证分析[J].科研管理，2011，32（7）：34-44.

[4]倪卫红，陆天鹏，岳晓伟.长江经济带与“一带一路”对接下沿线省市物流效率提升策略研究[J].商业经济研究，2018（5）：113-116.

[5]工业和信息化部.中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）[EB/OL].[2018-10-08].http：//www.cbdforum.cn/bcweb/index/article/rsr-6.html.

[6]郭军峰.我国跨境电商问题与对策探讨——基于区块链技术[J].商业经济研究，2018（18）：90-92.

[7]浦东平，樊重俊，梁贺君.基于区块链视角的电商平台体系构建及应用[J].中国流通经济，2018，32（3）：44-51.