基于区块链技术的 应急医疗物资配送效率优化研究

陈心媛 廖吉林

摘  要：应急医疗物资关乎民众生命健康安全，其配送时效性具有极端重要性。文章首先总结梳理了制约应急医疗物资配送效率的诸多因素，在此基础上，结合区块链技术去中心化、分布式记账、非对称加密、智能合约、信息共享和点对点传输等基本特征，分析其应用于应急医疗物流的契合性。最后从开发“区块链+”技术、构建应急物流体系及衔接物流配送网络三个角度阐述区块链优化医疗物资配送效率的具体方式和策略。

关键词：区块链技术;应急医疗物流;配送效率优化;人工智能;大数据

中图分类号：F252.8    文献标识码：A

Abstract： Emergency medical supplies are related to people's health and safety， and its distribution timeliness is extremely important. This paper first summarizes the factors that restrict the efficiency of emergency medical materials distribution. On this basis， combined with the basic characteristics of block chain technology， such as decentralization， distributed accounting， asymmetric encryption， intelligent contract， information sharing and point-to-point transmission， this paper analyzes the compatibility of its application in emergency medical logistics. Finally， from the development of“block chain+”technology， the construction of emergency logistics system and the connection of logistics distribution network， this paper expounds the specific ways and strategies of block chain to optimize the efficiency of medical material distribution.

Key words： block chain technology; emergency medical logistics; distribution efficiency optimization; artificial intelligence; big data

0  引  言

在2020年初持续至今的新型冠状病毒肺炎疫情防控过程中，应急救援物资的保障和供应关乎人民群众安全和社会安定。由于在配送过程中供需失配错配、反应迟滞、信息缺失，大量医疗物资如医用口罩、酒精、防护服、护目镜等紧缺资源配送不及时且效率低下，难以应对防疫物流需求。可见，在应对此类突发公共卫生事件的复杂性工程中，物资数据完整性、可靠性和实时性是确保医疗物资及时准确配送所必需的首要基础条件。然而事实证明传统技术和方法难以满足突发性灾害事件瞬时超量数据的快速整合、开放、实时、可靠要求。为此，结合区块链技术特点将其应用于应急医疗物资的可行性被纳入理论研究和实践操作中[1]。

区块链技术是集去中心化、去信任化、可扩展、匿名化和安全可靠等特点于一体的，运用特定加密算法的高度容错式数据库，它以区块链标签技术、共识与信任机制、哈希算法、分布式存储以及智能合约为核心，正不断探索其在应急医疗物流领域中的重要价值。本文将从应急医疗物资的配送缺陷入手，借助区块链技术应用，探究提升医疗物资配送效率的有效途径。

1  应急医疗物资配送效率制约因素

我国应对突发公共卫生事件过程中表现出以下几点缺陷，一定程度上制约了医疗物资配送效率。

1.1  供需一体化管理能力不足

一方面，精准预测医疗物资需求成为应急物流首当其冲的问题。以新冠疫情为例，在其传染源、致病机理和变异风险未知的情况下，试图通过疫情持续时间、影响范圍和强度来预测医疗物资需求量难度极大;另一方面，传统的政府行政中心化要求各主体服从政府统一领导，但此类强中心化模式过度依赖政府反应及统筹安排，从而在一定程度上限制了各主体间信息互通。供需不对称一定程度上受限于其供需一体化管理能力的不足，以新冠疫情期间红十字会组织经历来说，疫情期间大量社会捐赠物资涌入武汉，却因缺乏完备及时的供需信息和科学合理的分配方法，导致来自社会各界的医疗物资积压严重，配送效率因此大打折扣。

1.2  数据采集效率低下

疫情期间人员、物资等信息获取多采取从地方纵向上报至中央的层层汇报方式，这种方式的报送时间长且内容多有重复，而横向发布又缺乏规范统一的平台，物资来源难以追溯，传播途径混杂，直接影响到了疫情防控工作的开展。比如武汉向社会公开求援之后，“捐助群”、百度贴吧“众筹捐赠”主题帖和人民日报捐赠专题等平台一时聚集了众多成员，信息来源纷繁复杂，且信息交互手段不足，相关部门对数据分析不准确，区域联防能力随之下降。数据采集效率低下进而影响到数据发布的精准性，部分机构因此未能准确地披露医疗物资真实信息，导致医疗物资在型号、数量上出现披露错误，影响政府的决策判断。物资信息来源、数量、种类不准确，加大了物资盘点与分配的工作量，运配送效率因此降低。

2  区块链技术引用于医疗物资配送效率的契合性

区块链技术去中心化、分布式记账、非对称加密、智能合约、信息共享和点对点传输等基本特征决定其应用于应急医疗物流的可行性，主要体现在以下几个方面[2]。

2.1  准确性

区块链技术能够有效提高应急医疗物流中数据的准确性和及时性，主要得益于其去中心化和点对点传输的基本特征。传统以政府为主导，各主体服从政府统筹安排的机构设置在解决突发公共卫生事件中逐渐显现出其弊端，即过分依赖政府调控将降低应急物流运行效率。区块链去中心化就是通过淡化甚至免去领导者地位，强调各主体地位平等且均扮演信息提供者和决策者的角色，以此来保证数据传播的通畅性与资源传递的及时性，从而更加高效准确地应对突发事件。此外，点对点传输允许各节点建立信任关系，跳过中间审核程序直接准确地进行工作对接，有效地降低了应急物流的决策成本与时间，对提升配送效率有至关重要的意义。

2.2  共享性

受限于信息不对称、传达不及时等因素，实现应急物资资源共享始终是开展应急救援工作的难点。区块链技术的共享性反映在信息资源对于应急物流供应链各主体的公开、公平与透明。一方面，区块链可作为信息平台供各主体发布需求供给信息;另一方面，区块链技术的分布式记账使数据多点存储成为可能。通过区块链的这种技术手段，能够进一步打造由各主体和社会公众共同监督的信息共享平台，有效提高资源配置效率和透明度。

2.3  高效性

应急医疗物资配送涉及人、车、路、场、物等多方面资源力量，因而如何高效整合、调配这些资源力量成为提升物流运作效率的关键。区块链在此借助其分布式记账技术，集中统筹各方面资源力量，有针对性地解决应急物流中存在的中转效率低下、路线不合理和人车调拨不均衡等问题，实现物资保障全链条一体化组织高效运行[3]。

3  基于区块链技术的配送优化策略

3.1  着力开发“区块链+”应用

区块链并非一项独立的技术，其与人工智能、大数据和物联网的有机结合将进一步提升应急医疗物流配送效率。具体来说，“区块链+”旨在结合区块链、人工智能与大数据应用，将应急预案、应急储备、应急响应、应急征调、应急物流、应急投放及群体配发整个救灾流程链接聚合起来，达到集中有序的效果，从而使得社会化应急物资能够高效周转以实现快速及时的救援。“区块链+”应用如图1所示。

3.1.1  打造区块链+大数据。利用区块链+大数据收集并整合应急医疗物资信息以应对供需一体化管理能力不足的问题。這一构想需经历以下四个步骤：

第一步，整合需求。借助大数据，并根据突发事件的性质、发生地点、辐射范围和强度分别确定医疗物资的种类、需求地、需求量及紧急程度，并且由各需求主体独立地将其需求信息上传至监测分析平台，以便各主体之间互通信息，及时准确地将需求信息传达给供应商。

第二步，整合供应。供应商在参考物资清单的情况下确定可用物资种类、数量，并测算配送至需求地的时间。同时由供应商独立地将各自物资供应水平反映在平台上，供需求主体进行参考，避免因供给不足采购过量或供过于求造成的物资积压。无论是整合需求还是整合供应的过程，均得益于区块链技术分布式记账技术的运用。分布式记账将分布在每一个主体的供需信息保存为一个独立的数据库分类账，每个主体节点的数据得以独立修改，从而加快应急医疗物资信息更新速度[4]。

第三步，统筹供需。结合由前两部整合的大数据信息，分析并确定供需不匹配之处，分清医疗物资需求之轻重缓急。从而在医疗物资紧缺且数量一定的情况下，制定最佳调配方案并主动引导供需，极力促进各主体间的供需适配。

第四步，传达计划。这一步主要需考虑传达对象、计划信息的开放程度以及信息开放渠道。就突发公共卫生事件来说，物资收件方并不一定是受赠方，亦有可能是类似于红会这样的慈善救助机构，所以传统物流订单履行的结束不代表应急物流全供应链的完成。因此，传达对象应该包括全部需求方、供应方及应急物流枢纽。此外，由于突发卫生公共事件不牵扯各利益竞争者间的利益冲突，因而各主体应该平等享有获取平台全部真实数据信息的权利。总之，区块链+大数据模式的构想与运用将促进应急物流信息整合更加及时、公开和有效，从而夯实医疗物资配送的信息数据基础。

3.1.2  打造区块链+人工智能。结合区块链与人工智能技术，将其应用于包括计划、采购、生产、仓储、配送在内的整个协作环节中[5]。需求预测是应急医疗物流的首要步骤，可借助人工智能技术，运用仿真、多周期贝叶斯序贯决策模型、传染病动力学模型等动态模型，模拟突发公共卫生事件下不同群体的数量和状态变化过程，从而预测应急物资的需求数量;此外，配送过程中利用区块链+人工智能技术，准确判定并优化应急物资配送路径。如恶劣气候、道路封停等条件下通过智能化检测分析，提前制定物资配送备选方案;借助区块链分布式记账技术和信息共享特征，统筹协调与安排应急物资、人员与车辆，实现各环节高效协同，提升物流配送效率;运用并发挥区块链智能合约优势，在智能合约系统内预置突发事件类型、烈度和范围等触发条件，系统据此自动响应突发事件并有针对性地提供相应的应急预案。

3.2  全面构建应急物流体系

应急物流体系是集应急管理体系、物资储备体系、应急征调体系、及时响应应急物流体系、应急投放与配发体系以及统一监测分析平台于一体的全面物流体系。

3.2.1  应急管理体系。应急物流体系正常运行离不开保障机制作为支撑[5]。保障机制由信息集成、任务定位和监管评价组成。首先，突发公共卫生事件下的应急物流基于区块链信息共享技术，将应急物流各主体信息存储至管理系统，从而实现信息快速而准确的传送与获取;其次，该管理体系中任务定位明确，严格区分体系中各职能机构的长处与短板，以便提前制定应急预案和改进措施。对于能力不足的机构加强资源储备，对于能力冗余的机构采取资源合理配置措施，避免突发事件下资源浪费;最后，任何一个主体在应急物流管理体系中均扮演着监督者的身份[6]。监管评价机制依赖区块链去中心化和分布式记账技术，在明晰的权责分工基础之上实现主体之间的有序合作与独立运行，从而客观合理地评价各主体任务完成情况。

3.2.2  应急征调体系。虽然目前各地物流监督管理局信息化建设已搭建较为完善的物流管理系统，但仍不能完全满足突发公共卫生事件下对应急物流运输的需求。因而应当及时与各联动单位建立高速信息通道，一旦有突发公共卫生事件发生，授权应急管理体系临时代替政府做出紧急指挥调度，调动应急救援队伍和医疗资源，借助有线、无线、视频监管等通讯手段及时采取措施，从而提高应急物流运作效率。

3.2.3  物资储备、响应与配送体系。同样在区块链信息共享技术基础上，统一各主体物资储备、调配、监控和控制，建立健全应急物资储备动态调整机制和更新轮换机制;区块链技术所具备的去中心化特点在一定程度上弱化了政府宏观调控职能，因而建立统一的应急物流调度中心，实现人、车或场、路的集中调度显得尤为重要;此外，物资配送体系依托统一监测分析平台所收集的供需信息，按需配额，保障应急物资的合理公平使用，从而提高配送效率[7]。

3.2.4  统一监测分析平台。如图2所示的统一监测分析平台是结合区块链与云计算、大数据、人工智能技术的，能够促进信息透明共享，显著提升应急物流配送效率的数据平台。该数据平台服务于“区块链+”技术开发，服务对象涉及捐赠方、公益组织、物流方、供应方和政府等多个主体。通过上传如道路交通状况、疫情历史数据及趋势分析、物资需求预测等疫情地数据，实现应急物流数据实时共享。

3.3  有机衔接应急物流配送网络

突发公共卫生事件可能直接造成物流园区停工、道路封闭，严重制约了应急医疗物资的顺利配送[6]。在这种情况下，利用区块链技术迅速协调由供应点、转运点、分拨点、配送点和医疗点组成的应急物流配送网络，协调并衔接干线运输与末端配送两级配送网络，能够切实保障医疗物资运输配送有序进行。

3.3.1  物流网络运行机制。由供应点、转运点、各類交通运输工具组成的干线运输网络以及由配送中心、需求主体组成的末端配送网络，是通过社会和企业转运中心进行有机衔接与转换的[8]。凭借区块链去中心化与点对点传输等特征，实现应急物流网络中各主体之间信息互通。比如来自海外的物资意图定向捐赠给某一需求主体，仅需借助应急物流体系平台，将物资信息上传至统一监测分析平台。受区块链不可篡改和去信任化特征的保障，所有上传的物资信息将全面、真实地反映给应急物流网络中的每一个主体，供需求主体实时查询物资动向，加快社会捐赠物资进入应急保障体系的进度，从而提高运配送效率。

3.3.2  物流网络协同作用。末端配送可以被视为应急物流网络的延伸，两者之间形成一体化协同运作机制，因此应急物流配送效率与物流网络及末端配送的协同作用息息相关。鉴于此，应急物流应充分发挥专业物流企业作用，打造“最后一百米”末端配送服务，实现医疗物资精准匹配[9]。此外，将转运中心置于整个物流网络的衔接地位，负责整合干线、支线和末端配送网络。当货物到达转运中心时，借助“区块链+技术”和统一监测分析平台所提供的数据，合理分配运输车辆及工作人员，不断改善末端物流给应急物资配送带来的限制情况。

参考文献：

[1] 李旭东，王耀球. 突发公共卫生事件下基于区块链应用的应急物流完善研究[J]. 当代经济管理，2020，42（4）：57-63.

[2] 霍玉蓉. 区块链与应急物流系统的契合度分析[J]. 现代经济信息，2019（11）：162.

[3] 帅文明. 区块链技术在疫情防控领域的应用研究[J]. 科技创新发展战略研究，2020，4（3）：39-44.

[4] 陈晓琪. 解读大数据对物流企业管理模式的影响[J]. 物流工程与管理，2020，42（1）：51-53.

[5] 赵秋红. 重特大突发事件分形应急物流管理体系建设及其保障机制[J]. 江淮论坛，2020（4）：13-20，27.

[6] 王未. 文化经济的理论渊源与现代解析[J]. 汉字文化，2020（20）：167-168.

[7] 丁景. 电子商务平台企业发展战略研究——以淘宝为例[J]. 物流工程与管理，2020，42（12）：104-106.

[8] 薛若禹. 网页设计中图像处理技术的应用[J]. 软件，2020，41（7）：239-241.

[9] 王祚宇. 基于大数据的电商平台生鲜食品供应链优化研究[J]. 物流工程与管理，2021，43（1）：98-101.