基于區(qū)塊鏈技術(shù)的冷鏈物流體系構(gòu)建研究

李斯維 李軍祥

摘要：我國(guó)的區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)正在發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)本身所具有的去中心化、安全透明、可追溯等特點(diǎn)決定了其在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代不可撼動(dòng)的地位。通過(guò)分析我國(guó)冷鏈物流體系現(xiàn)狀及面臨問(wèn)題，構(gòu)建了“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”的平臺(tái)模型，并從三個(gè)方面給出了“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”的優(yōu)勢(shì)。最后對(duì)區(qū)塊鏈在冷鏈物流應(yīng)用面臨的問(wèn)題進(jìn)行剖析，以期能夠?yàn)槔滏溛锪鲬?yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；冷鏈物流；監(jiān)控；數(shù)據(jù)可視化

★基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No. 71572113）； 國(guó)家自然科學(xué)基金匹配項(xiàng)目（No. IP163030032019KJFZ048）。

引言

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品需求以及質(zhì)量要求越來(lái)越高，又由于農(nóng)副產(chǎn)品本身具有易腐、對(duì)溫度和時(shí)間敏感等問(wèn)題。因此在運(yùn)輸過(guò)程中需要嚴(yán)格的冷鏈物流運(yùn)輸，若運(yùn)輸期間存在操作不當(dāng)，不僅會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，甚至還有可能導(dǎo)致食品安全隱患。另外，目前冷鏈運(yùn)輸過(guò)程數(shù)據(jù)不透明，個(gè)別不法物流企業(yè)可能會(huì)為了節(jié)省運(yùn)輸成本，在運(yùn)輸過(guò)程中間歇性的關(guān)掉制冷設(shè)備，造成物流運(yùn)輸過(guò)程中的冷鏈斷鏈[1]。

1、區(qū)塊鏈技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

1.1 概念

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一種存儲(chǔ)和訪問(wèn)數(shù)據(jù)的綜合性的計(jì)算機(jī)技術(shù)。其由塊鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)組成，每個(gè)“塊”存儲(chǔ)一組有限的數(shù)據(jù)，“鏈”則用來(lái)按順序固定所有塊。當(dāng)前數(shù)據(jù)集內(nèi)容是通過(guò)跟蹤從第一個(gè)塊到（當(dāng)前）最后一個(gè)塊的鏈并解析每個(gè)塊中的數(shù)據(jù)來(lái)確定的。因此，區(qū)塊鏈不僅能夠保存當(dāng)前的數(shù)據(jù)集，還能保存完整的交易歷史。但是，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)或紙質(zhì)分類賬相比，區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)構(gòu)架和計(jì)算方式具有許多優(yōu)勢(shì)。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、安全透明、智能合約、可追溯等特點(diǎn)[2]。其分布式特性保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有均等的權(quán)利和義務(wù)，單個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)整體影響會(huì)非常小，從而形成去中心化的可信任的系統(tǒng)。而且滿足安全性和所有權(quán)驗(yàn)證的需求。同時(shí)，通過(guò)可變幻的編程程序?qū)崿F(xiàn)合約智能化，保障約定的可靠執(zhí)行，避免篡改、抵賴和違約。區(qū)塊鏈技術(shù)還能保證數(shù)據(jù)傳入平臺(tái)后，不能更改記錄，其部署的各種計(jì)算算法和方法確保了數(shù)據(jù)庫(kù)上的記錄是永久的，而且按時(shí)間先后的順序排列，并且可供平臺(tái)上所有其他用戶查看。

2、我國(guó)冷鏈物流發(fā)展中存在的問(wèn)題

目前我國(guó)冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)尚不完善，冷鏈物流行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著非常大的差距，雖然國(guó)家已經(jīng)制定了一系列的發(fā)展原則以及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是由于資金量投入以及行業(yè)體系問(wèn)題等原因，其發(fā)展速度尚且一般[3]。其次，冷鏈物流關(guān)聯(lián)采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售等各項(xiàng)環(huán)節(jié)，相關(guān)企業(yè)因業(yè)務(wù)關(guān)系會(huì)產(chǎn)生信息交互和共享需求，但由于各方利益出發(fā)點(diǎn)不同，相互間會(huì)受時(shí)間、成本、服務(wù)等因素影響產(chǎn)生不同的需求，可能會(huì)出現(xiàn)操作人員為了某種不正當(dāng)?shù)睦?，修改、編造自身環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致追溯環(huán)節(jié)無(wú)法尋找到出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，難以保證其余各方的正當(dāng)利益。最后，現(xiàn)有冷鏈物流模式下，各方信息分布在各自的數(shù)據(jù)庫(kù)中，造成了數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)交互、溝通效率低下、信息核對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致部分工作環(huán)節(jié)紊亂，金融審計(jì)成本大幅增加。

基于上述狀況，區(qū)塊鏈技術(shù)的興起帶來(lái)了新的思路，且目前“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”的研究尚不多見(jiàn)。因此，本文就區(qū)塊鏈結(jié)合冷鏈物流體系能夠帶來(lái)什么樣的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，嘗試探討“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”能否給消費(fèi)升級(jí)的中國(guó)生鮮市場(chǎng)帶來(lái)更大的便利。

3、“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 供應(yīng)鏈體系信任保障的優(yōu)勢(shì)

確保冷鏈物流體系中各方安全認(rèn)證極其重要，區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)能夠很好地滿足其供應(yīng)鏈信任安全體系的構(gòu)建，降低構(gòu)建成本，確保供應(yīng)鏈流程的無(wú)縫安全對(duì)接（如圖1所示）。

首先采用ChainSQL分布式數(shù)據(jù)庫(kù)[4]構(gòu)建平臺(tái)底層，然后根據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)特性，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)平臺(tái)上為用戶建立信任關(guān)系并相互監(jiān)督。例如：食品廠通過(guò)智能合約子系統(tǒng)向原材料供應(yīng)商發(fā)布信息，交易信息存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)的“區(qū)塊”中，然后通過(guò)區(qū)塊進(jìn)行全網(wǎng)廣播，各成員核實(shí)交易真實(shí)無(wú)誤后，原材料供應(yīng)商通過(guò)私鑰加密，提交己方認(rèn)證后的標(biāo)識(shí)碼將物品流轉(zhuǎn)信息寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)中。雙方確認(rèn)“交易”時(shí)，兩節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)智能合約簽訂協(xié)議并通過(guò)密鑰進(jìn)行數(shù)字簽名。鏈上的數(shù)據(jù)存在不可篡改和時(shí)間戳的存在性證明的特質(zhì)能很好地運(yùn)用于解決供應(yīng)鏈體系內(nèi)各參與主體之間的糾紛，實(shí)現(xiàn)輕松舉證與追責(zé)。

3.2 數(shù)據(jù)可視化監(jiān)管的優(yōu)勢(shì)

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能感應(yīng)裝置的使用給冷鏈物流的監(jiān)管方式帶來(lái)了新的發(fā)展方向，從原材料運(yùn)輸開(kāi)始，每個(gè)環(huán)節(jié)的各項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)信息都能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能感應(yīng)裝置存儲(chǔ)到區(qū)塊中，然后每個(gè)環(huán)節(jié)生成的區(qū)塊再被鏈上各方確認(rèn)后，按照時(shí)間順序鏈接到一起，被永久記錄且不能篡改。避免了傳統(tǒng)電子或人工檢測(cè)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)造假或數(shù)據(jù)冗余等問(wèn)題，使得農(nóng)副產(chǎn)品從原材料到消費(fèi)者購(gòu)買期間全程自動(dòng)化及數(shù)字化的檢測(cè)跟蹤，讓消費(fèi)者買的放心，吃得安心。若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，需經(jīng)鏈上各方人員共同協(xié)商處理，所有處理信息都被完整記錄到主鏈當(dāng)中去。

通過(guò)這一技術(shù)，從物流企業(yè)角度來(lái)看可以提高車輛使用效率，減少了對(duì)人工調(diào)度員的需求，增加了物流服務(wù)的效益。而消費(fèi)者通過(guò)區(qū)塊鏈系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自主追蹤及驗(yàn)證貨物的詳細(xì)信息，提升了體驗(yàn)的滿意度。紙質(zhì)化辦公不僅占用了大量員工時(shí)間，同時(shí)由于人工因素，很可能會(huì)造成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)上的錯(cuò)誤。區(qū)塊鏈技術(shù)在冷鏈物流體系中的應(yīng)用促進(jìn)了無(wú)紙化辦公的發(fā)展，數(shù)據(jù)交互全都通過(guò)掃碼進(jìn)行、電腦操作，無(wú)需紙質(zhì)化檔案進(jìn)行備份，為鏈上各方節(jié)約時(shí)間的同時(shí)降低了員工因失誤出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能。

3.3 二者天然耦合性的優(yōu)勢(shì)

首先，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)由鏈上各方共同努力維護(hù)，并非傳統(tǒng)模式中由某一方對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立維護(hù)，這正體現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)的“去中心化”的特性。而冷鏈物流牽扯到供應(yīng)鏈體系中制造商、供應(yīng)商、分銷商、零售商和客戶等多主體通過(guò)信息共享以實(shí)現(xiàn)資源共享的多元化、多層次、多功能鏈?zhǔn)浇M織[5]。

其次，區(qū)塊鏈技術(shù)所具備的防篡改、溯源、安全透明等特性及供應(yīng)鏈各方和冷鏈物流信息數(shù)據(jù)從采集、交易、流通到計(jì)算分析的全過(guò)程得以完整存儲(chǔ)在區(qū)塊中，能夠解決供應(yīng)鏈中核心企業(yè)信用不能向多級(jí)供應(yīng)商以及零售商傳遞問(wèn)題。同時(shí)針對(duì)目前大數(shù)據(jù)應(yīng)用問(wèn)題，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳遞更有利于解決“信息孤島”，通過(guò)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的冷鏈物流平臺(tái)建立數(shù)據(jù)橫向與縱向交互機(jī)制，穿透?jìng)鹘y(tǒng)的底層技術(shù)，逐步推動(dòng)形成基于全球化的數(shù)據(jù)交易場(chǎng)景。

4、結(jié)語(yǔ)

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的落地的項(xiàng)目尚不多見(jiàn)，仍需要大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)論作為支撐。但是在全球新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)變革中，區(qū)塊鏈技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)能給冷鏈物流領(lǐng)域的發(fā)展注入新一輪的強(qiáng)大動(dòng)力。本文提出應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的冷鏈物流體系，以期能通過(guò)“區(qū)塊鏈+冷鏈物流”的形式為我國(guó)冷鏈物流行業(yè)更好的發(fā)展提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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[4] Muhammad M， Qiang Q， Bulat N. Renovating blockchain with distributed databases： An open source system[J]. Future Generation Computer Systems，90（2019）：105-117

[5] 汪傳雷，萬(wàn)一荻，秦琴等.基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈物流信息生態(tài)圈模型[J].情報(bào)理論與實(shí)踐， 2017（07）：119-125.

作者簡(jiǎn)介：

李斯維，上海理工大學(xué)碩士研究生，研究方向：供應(yīng)鏈管理、區(qū)塊鏈；

李軍祥，副教授，博士（后），博導(dǎo)，就職于上海理工大學(xué)管理學(xué)院，研究方向：管理科學(xué)與工程。