基于區塊鏈技術的智慧物流供應鏈平臺建設研究*

楊志華

（廈門海洋職業技術學院，福建 廈門 361000）

近年來，區塊鏈技術與實體經濟不斷融合發展。供應鏈管理是區塊鏈技術的重點應用領域，智慧物流與智慧供應鏈是一個整體。在智慧物流供應鏈中，區塊鏈是主要技術支撐，區塊鏈技術與智慧物流結合，能有效推動智慧物流供應鏈的發展。

一、供應鏈與智慧物流的相關闡述

供應鏈是指圍繞核心企業，從最初的配套零件開始，直至生產制造出中間產品和最終產品，通過銷售網絡將產品銷售出去，中間過程是產品經供應商、制造商、分銷商一直到最終用戶，整個過程連成一個完整的功能網鏈結構[1]。傳統供應鏈的發展大致經歷了企業內部資源整合、企業外部資源整合、價值鏈協作、智慧物流供應鏈四個階段。在智慧物流供應鏈階段，其特點是通過智能軟硬件、物聯網、大數據等智慧化技術手段，實現物流各個環節精細化、動態化、可視化管理，提高物流系統智能化分析決策和自動化操作執行能力，提升物流運作效率的現代化物流模式[2]。通過技術與管理的有效結合，最終形成更加高效、智能的供應鏈生態圈。

二、區塊鏈技術的發展趨勢

區塊鏈技術以時間記錄順序進行數據管理。保障數據不可篡改的分布式數據庫，其數據結構是由以時間順序排列的數據塊組成，每個數據塊都包含了一段時間的交易信息，并加蓋時間戳和指向上一個區塊的指針[3]。

區塊鏈具有開放共識性，區塊鏈開放范圍較為廣泛，每個主體所使用的設備終端都屬于一個節點，每個節點所看到的信息都屬于賬本。去中心化也是區塊鏈的主要特征，區塊鏈去掉了傳統的中心數據集中系統，對各個節點按照交易需要進行數據傳輸，以數字簽名的形式進行驗證和交易，并通過分布式的方式記錄相關數據，每個節點都具有完整的數據。在區塊鏈中開展交易具有公平、透明特點，節點之間完成交易后，交易信息會向其他節點進行公布。

在全球范圍內，區塊鏈技術被應用在多種行業物流及供應鏈管理應用中。例如，在國外，沃爾瑪與IBM 公司使用區塊鏈技術共同改善市場中的食品安全溯源能力。在國內，順豐快遞利用“區塊鏈+物聯網”技術，建立了梅州柚項目農產品數據聯盟鏈，旨在實現產、銷、運全過程的信息追溯；阿里巴巴旗下的螞蟻區塊鏈，發布了基于區塊鏈技術的螞蟻雙鏈通，這項技術應用基于區塊鏈賬本記錄的可追溯性和無法篡改性，整合供應鏈上下游企業的真實背景及貿易信息，提高了供應鏈金融行為的安全審計和行業監管效率，降低了管理成本[4]。

三、區塊鏈環境下智慧物流供應鏈平臺應用價值

智慧物流供應鏈平臺應用要立足于智慧物流供應鏈的五個業務場景，在準確把握供應鏈業務場景的核心問題后，結合區塊鏈技術的發展現狀，深入挖掘區塊鏈技術在智慧物流供應鏈中的應用價值，實現區塊鏈技術與智慧物流供應鏈業務場景的深度融合應用。區塊鏈環境下智慧物流供應鏈平臺應用思路如圖1 所示。

圖1 智慧物流供應鏈平臺應用示意圖

1.供應鏈協調方面

目前的供應鏈之中，企業間的協同合作有待加強，采購、生產、銷售等環節的信息流通存在不足，供應鏈整體聯動的優勢尚未得到充分發揮。

2.全流程透明方面

目前的物流流程存在一些不足，一是商品信息記錄不全，信息鏈長度未能覆蓋供應鏈全流程，導致信息丟失；二是有的鏈條信息存在難以共享的問題，一些企業間關聯性不強，導致融資、交易、物流等過程的效率不高。

3.全業務交易方面

在業務交易中會出現一些情況，一是交易過程涉及眾多紙質運單，人工輸入錯誤率較高，而且存在信息記錄不完全、信息被算改的現象；二是供應鏈主體企業間各系統連接率、對接度不高，進而影響運輸、倉儲、交付、結算等過程的效率；三是在供應鏈的跨境交易過程中，會出現因境內外的法律法規差異而造成的供應鏈交易糾紛。

4.全環節征信方面

由于相關機構用于信用評級的數據存在記錄不完全的情況，因此，部分征信結果的可信度不高，行業缺少統一的管理機制。

5.供應鏈金融方面

部分供應鏈核心企業存在數據單邊化、分散化、封閉化等問題，缺少統一的金融信息服務平臺。區塊鏈賦能智慧物流供應鏈，利用實時可視、融合共享、成本優化、核準驗證、全城追蹤、交易高效、不可篡改、智能合約等應用價值，對接智慧物流供應鏈五個業務場景，相互融合達到企業組織協調、流程簡化透明、交易安全可信、信用真實可靠、金融安全高效的應用效果，構建安全、透明、可信的智慧物流供應鏈組織形態。

四、區塊鏈環境下智慧物流供應鏈平臺實施方案

（一） 區塊鏈環境下智慧物流供應鏈平臺技術架構

智慧物流供應鏈與區塊鏈技術融合應用，構建智慧物流供應鏈平臺，平臺技術架構設計包含六個層次，依次為基礎層、核心層、服務層、接口層、應用層和用戶層?；趨^塊鏈的智慧物流供應鏈平臺技術架構如下頁圖2 所示。

圖2 基于區塊鏈環境的智慧物流供應鏈平臺技術架構圖

1.基礎層

基礎層是智慧物流區塊鏈平臺正常運行所需要的運行環境和基礎資源，基礎層的資源組件包含計算資源、存儲資源、對等網絡和云資源。

2.核心層

核心層提供區塊鏈底層的核心技術與基礎服務，包含共識機制、哈希計算、存儲機制、通信協議、數字簽名、加密算法、權限控制、隱私保護、智能合約、時序服務、私鑰管理、身份管理。

3.服務層

服務層依托核心層，將核心層功能進行打包，封裝成新的服務模塊，包含接入管理、賬本應用、節點管理、網絡管理、聯盟管理、多鏈管理和合約管理等服務功能模塊。

4.接口層

接口層構建在服務層之上，為開發者、運行維護人員和使用企業提供接入功能，包含開發接口、數據接口和業務接口。

5.應用層

平臺應用層主要應用在供應鏈協調、全流程透明、全業交易、全環節征信、供應鏈金融五個業務場景。結合區塊鏈技術的應用特色，通過與數字化技術的融合應用，提升智慧物流供應鏈的核心競爭力。

6.用戶層

平臺用戶層包括供應鏈鏈條上的各類參與主體，主要有供應商、生產商、零售商、客戶和物流企業，也包含銀行、信托等金融機構。

（二） 區塊鏈環境下智慧物流供應鏈平臺應用實施

在區塊鏈環境下，智慧物流供應鏈平臺的應用實施主要從描述用戶視圖、部署視圖、實現視圖三方面展開。從用戶視圖出發，厘清供應鏈主體，并分析支撐供應鏈主體活動和功能，并針對企業、金融機構、信托公司，規劃各自的部署視圖，最終在區塊鏈技術的應用下，將實施效果展示出來，形成實現視圖。

1.平臺用戶視圖

基于區塊鏈的智慧物流供應鏈平臺的用戶視圖主要描述供應鏈環主要角色、子角色及應用區塊鏈活動所產生的效果，區塊鏈應用實施角色都是區塊鏈系統的利益相關者。

（1） 區域物流用戶視圖

區域物流區塊鏈的用戶主體主要包括快遞企業、供需企業及交通管理部門?；趨^塊鏈公開、透明的特性，快遞企業可以實現運輸業務協同及高效配送，利用分式存儲與智能合約，供需企業之間實現信息平臺聯通，促進交易透明，借助區塊鏈與物聯網技術融合，交通管理部門可實現網絡布局優化及道路實時監管。

（2） 行業物流用戶視圖

行業物流區塊鏈的用戶主體主要包括行業物流企業及政府機構，行業物流企業主要包括生產、倉儲、配送、運輸及銷售企業，政府機構主要包括監督部門及環保部門。生產企業可在供需端精準對接的情況下實現合理生產，聯合倉儲企業實現安全儲存，通過優化網絡布局，實現倉儲企業與配送企業互聯，進行儲配協作，運輸企業利用區塊鏈實時可視的應用價值，進行透明化運輸和時效性配送，銷售企業利用智能合約，可以實現交易鏈條的安全透明與真實可靠，環保部門利用區塊鏈傳播機制，可以實現對環境監測數據的鏈上共享，避免化工物流貨品泄露造成環境污染及冷鏈物流配送車輛溫控失調。監管部門利用智能合約進行風險防控，實施全鏈風險監管。

（3） 國際物流用戶視圖

國際物流用戶視圖主體主要包括跨國企業及政府機構，跨國企業主要包括國際物流企業、國際貿易企業及及國際貨代企業，政府機構主要包括海關及商檢部門。國際物流企業基于區塊鏈技術融合下的電子單證，可實現運輸信息傳遞的無縫銜接，加速多式聯運進程。國際貿易企業利用點對點傳輸機制聯通貿易雙方主體，進行貿易互通及交易結算。國際貨代企業通過大數據分析與區塊鏈技術挖掘相關信息，進行資源整合及代理業務。商檢部門在區塊鏈技術全域追蹤功能下可進行商品質量來源檢驗，基于不可篡改的特性，結合海關部門進行單證審批，執行貨品放行，實現通過流程優化。

2.平臺部署視圖

基于區塊鏈的智慧物流供應鏈平臺部署視圖，是建立在用戶視圖的基礎上，通過合理搭建網絡架構，實現用戶與聯盟鏈之間的有效連接。平臺部署視圖主要針對政府部門、金融機構、企業、征信機構，為其接入聯盟鏈提供架構部署和解決方案，用戶通過客戶端連接網絡節點，再通過共識節點接入聯盟鏈。各類企業通過連接網絡節點和共識節點來實現業務數據上鏈，政府部門通過共識節點，對聯盟鏈的數據進行監管和追溯，金融機構除了將數據上鏈，還可通過數據庫集群對企業數據進行備份，征信機構通過共識節點訪問鏈上可信數據，從而增強信息的可信性。

3.實現視圖

利用區塊鏈技術的分布式存儲、不可篡改、全程追溯的技術特性，與供應鏈各相關業務緊密結合，切實解決供應鏈在協調、追溯、透明度、征信等方面存在的問題，實現企業組織協調、流程簡化透明、交易安全可信、信用真實可靠、金融安全高效。

（1） 供應鏈協調實施

重點關注采購、生產、銷售等重要環節的聯動，以及商流、物流、資金流、信息流的融合，促進企業之間、企業內部及業務環節三個層面的協調，實現企業合作協同化、部門協作一體化、業務環節集成化。

（2） 全流程透明實施

重點關注區塊鏈技術在供應鏈數據處理方面的應用，通過鏈上數據不可篡改性，供應鏈上的生產企業、物流企業、銷售企業可將交易數據通過公（私） 密鑰上傳至區塊鏈，促進采購、生產、倉儲、銷售過程透明。實現鏈上商品可追可溯，監管部門、質監部門、用戶對商品信息進行追蹤溯源，增強商品物流過程的可視化，保障其衛生、安全。

（3） 全業務交易實施

使企業交易數據進入供應鏈，保障交易數據真實、可靠，實現交易安全高效、貿易企業互聯互通，實現企業內部系統集成、企業外部系統對接，打破傳統交易壁壘，節省交易時間，使業務安全、高效地完成。

（4） 全環節征信實施

關注企業信用數據的真實性和信用多級傳遞兩個層面，實現供應鏈鏈條企業的信用數據真實可靠、去中心化信用傳遞。信用數據真實可信是基于區塊鏈上數據的不可篡改性，實現信用數據多方共同維護，將供應鏈企業的信用數據、資產數據和交易數據依據智能算法，將企業訂單、合同和票據等紙質憑證轉化為數字資產，促進企業融資貸款等業務的高效實現。去中心化信用傳遞是指供應鏈核心企業用其較高的信用評級，對上下游企業進行信用多級傳遞、使上下游小微企業依托鏈條核心企業的高信用背書，從而獲得高信用企業的金融福利。

（5） 供應鏈金融實施

實現提升監管水平、保障信息安全、優化金融中介等目的。在效果提升監管水平方面，銀行等金融機構在區塊鏈數據產生風險時，利用數據進行反向追溯，從而提升金融監管水平。在保障信息安全方面，銀行等金融機構利用分布式系統中各節點之間可以進行權限管理的特點，將個人隱私和匿名性應用到用戶信息系統的設計當中，只有通過授權才可以進行登錄和訪問相關信息，從而保證信息安全。在優化金融中介方面，金融機構通過非對稱加密算法，為交易雙方建立信用基礎，促使交易雙方達成共識[5]。

五、結語

區塊鏈作為新興的集成化技術，在金融領域的應用越來越廣泛。區塊鏈技術利用塊鏈式數據結構驗證與存儲數據，利用分布式節點共識算法生成和更新數據，利用密碼學的方式保障數據傳輸和訪問的安全性。區塊鏈技術在物流供應鏈領域的應用處于起步發展階段，體系需要進一步完善。因此，推進區塊鏈技術與物聯網、大數據分析、云計算、人工智能等數字化技術在供應鏈上的融合應用，成為物流供應鏈領域亟待突破的重點工作[6]?；趨^塊鏈技術特征的供應鏈平臺，可以改善供應鏈的業務環節，實現供應鏈流程的良好運轉，打造智慧物流供應鏈網絡與數字化技術協調發展的生態體系。智慧物流通過區塊鏈，利用智能軟硬件、物聯網、大數據等技術手段，實現物流各環節精細化、動態化、可視化管理，提高物流系統智能化分析決策和自動化操作執行能力，提升物流運作效率。因此，構建智慧物流區塊鏈平臺是區塊鏈技術在智慧物流領域應用的重要載體，是區塊鏈在現代物流領域應用的重要目標?；趨^塊鏈技術的智慧物流供應鏈平臺的規劃與實施是智慧物流區塊鏈應用的重要工作，需要進一步深入研究。