基于区块链技术的国际航空物流供应链体系构建

杨卫卫

（滨州学院 机场学院，山东 滨州 256600）

0 引言

航空物流以其时效性和安全性，促进国际经济贸易及电子商务快速发展。从IATA统计数据看，2015-2018年全球航空货运市场呈现持续增长的趋势，受新冠疫情影响，2019-2020年出现下滑，但IATA预测未来航空货运需求复苏将高于客运需求复苏，所以国际航空货运市场未来发展前景广阔。随着国际航空物流的发展，航空货运不再局限于货物运输这一个环节，而是贯穿货源组织、地面运输、空中运输、交付客户各个环节的供应链，尤其是跨境电子商务的发展，对国际航空物流的时效性、安全性和供应链体系的完善性提出更高的要求。供应链是一个集成化的系统，将上下游企业连接成为风险共担、利益共享的整体，物流在其中所起的作用越来越重要。本研究将深入探索区块链技术应用于国际航空物流供应链体系的各个环节，为国际航空物流发展提供一种可能性。

1 国际航空物流发展存在问题

1.1 国家、地区之间运力资源不均衡

全球航空物流主要运力仍集中在北美地区，其中美国联邦快递为2019年全球最繁忙的航空货运公司，中国南方航空公司排名第十。地区间运力资源不均衡，导致全球航空物流航线布局密度不一致，部分地区航空物流航线覆盖率低，难以形成全球统一的服务体系，航空物流效率难以有效提升。

1.2 国际航空物流运营主体规模不均衡，分散经营

如前所述，国际三大物流巨头占据大部分航空物流市场份额，构建了全球化的货运服务体系，但大部分航空货运企业实力不足，难以构建全球性的服务网络，实现规模经济。尤其目前全球航空物流市场还处于分散经营的模式，未形成统一的规划布局。

国际航空物流市场发展明显不均衡的局面，制约了跨境电子商务的发展脚步。同时全球化的发展，也使物流企业面临许多新的问题，比如面对全球市场，如何运输货物、如何合理布局配送中心、如何提供高质量服务，还有信息共享的问题，如何既能实现信息高效传输，及时获得所需的信息，又能保证商业机密不会泄露。

2 基于价值模型的国际航空物流系统分析

基于区块链技术的不可篡改性和去中心化特点，解决国际航空物流产业暴露出的问题是否可行，本文拟利用价值模型进行分析。

价值模型包括相互关联的一个或多个级别的企业函数节点和/或最底层的驱动程序度量节点，可以接收对一个或多个企业功能节点的修改，并可以根据修改和价值模型中的关系来确定修改的值影响。以这种方式，价值模型提供有效的方式，确定对特定企业功能，如信息技术解决方案/服务，提供的特定值测量的价值影响。

图形化服务价值模型提出一种图形化的服务价值建模方法，从四个不同的层面由粗到细地刻画出服务价值的创造、传递、分解、转换并分配给各个参与方的过程。

利用图形化服务价值模型进行建模，首先对现有国际航空物流参与者进行分析，并将参与者分为顾客、提供者和使能者三种角色，其中顾客为接收服务方，主要包括收发货人；提供者为服务提供方，主要包括航空货运公司或航空公司、海关；使能者为提供辅助性功能的参与方，主要为航空货运代理、机场、飞机制造商、飞机维修商等。

根据顾客和提供者之间价值贡献和价值流动，得到全局服务价值流图，如图1所示。发货人、收货人向国际航空物流服务体系提供运费经济价值，国际航空物流服务体系向发货人、收货人提供货物运输的物理价值；国际航空物流服务体系向航空公司或航空货运公司提供运费经济价值和市场占有率社会影响类价值，航空公司或航空货运公司向国际航空物流服务体系提供货物运输的物理价值；国际航空物流服务体系向海关提供海关费用、税费的经济价值，海关向国际航空物流服务体系提供海关监管资源使用类价值。其中的国际航空物流服务系统类似于飞机黑匣子，由使能者在其中起到承上启下的作用。

图1 国际航空物流服务系统全局价值流图

其中各方的价值交换关系如图2 所示。可以看出，航空货运代理公司在各方之间起到一个桥梁的作用，为各方提供服务和价值流动。但这易形成中心化的服务模式，各方依赖于航空货运代理公司的运作，而无法形成自发的资源协调配置机制，造成运力不足、分配不均等问题。而区块链技术则可利用其分布式记账技术来改变价值和信息传递方式。

图2 价值交换关系

其中：

（1）国际航空物流服务的发货人总费用：ECV；

（2）、（4）航空货物运输代理服务：PHV；

（3）服务提供者信息服务：INV；

（5）国际航空物流服务的收货人总费用：ECV；

（6）使用车队进行陆运服务：RUV；

（7）陆运费用：ECV；

（8）货物仓储总费用：ECV；

（9）货物仓储服务：RUV；

（10）航空货物运输服务费用：ECV；

（11）航空货物运输服务：PHV；

（12）海关查验：RUV；

（13）报关费用：ECV。

3 区块链技术应用于国际航空物流供应链体系

综合价值模型中反应出的问题，本文设计区块链技术应用于国际航空物流供应链体系路径如下：

3.1 设计去中心化国际航空物流平台实现供应链交易

如前所述，航空货运代理公司的中心化服务作用，易造成上、下游客户之间信息不对称，在生产性供应链体系中，供应商企业无法获知航空公司或航空货运公司可以随时利用的运输资源有多少，同时航空公司或航空货运公司无法获取上游供应企业和下游顾客需求，因此易造成运输资源利用不足的问题。而国际航空物流供应链系统中，航空运输能力是稀缺资源。利用分布式记账技术，构建国际航空物流信息共享平台，来实现资源共享的目的。分布式记账技术能够确保数据的完整性，主要体现在，网络节点中的计算机可以实时跟踪和确认链条中所发生的所有交易行为，并形成完整和连贯的记录。构建国际航空物流信息共享平台具体做法如下：

（1）发送货物业主制订货物运送计划。发送货物业主（如生产厂家）在接到订货后制订货物运送计划，并把运送货物的清单及运送时间安排等信息以区块形式通过国际航空物流信息共享平台发送给航空运输业主和接收货物业主（如零售商），以便航空运输业主预先制订航空器调配计划和接收货物业主制订货物接收计划。

（2）发送货业主下达发货指令。发送货物业主依据顾客订货的要求和货物运送计划下达发货指令、分拣配货、打印出物流条形码的货物标签（Shipping Carton Markig, SCM）并贴在货物包装箱上，同时把运送货物品种、数量、包装等信息通过国际航空物流信息共享平台发送给航空运输业主和接收货物业主，以据此请示下达航空器调配指令。

（3）运输业主确认并运送货物。航空运输业主在向发送货物业主取运货物时，利用移动扫描仪读取货物标签的物流条形码，并与先前收到的货物运输数据进行核对，确认运送货物。航空运输业主在物流中心对货物进行整理、集装，制作送货清单并通过国际航空物流信息共享平台向收货业主发送发货信息。在货物运送的同时进行货物跟踪管理，并在货物交纳给收货业主之后，通过国际航空物流信息共享平台向发货物业主发送完成运送业务信息和运费请示信息。

（4）收货业主验收货物。收货业主在货物到达时，利用扫描仪读取货物标签的物流条形码，并与先前收到的货物运输数据进行核对确认，开出收货发票，货物入库。同时，通过国际航空物流信息共享平台向航空运输业主和发送货物业主发送收货确认信息。去中心化国际航空物流信息共享平台如图3 所示。

图3 去中心化国际航空物流信息共享平台

供应链中各节点企业建立分布式记账数据库，利用信息共享平台进行传输，防止出现数据丢失的情况。上下游企业发布需求数据，国际航空物流运输企业发布资源供应数据，并将海关等政府机构相关服务功能纳入其中。每个节点在物流数据传输交易中都能充当数据代理、数据接收器和区块链的验证器。其与传统信息共享平台的区别在于，传统的信息共享平台需要集中存储、数据处理的服务器，而利用区块链技术搭建的共享平台无需中心化服务方，即可实现上下游供应链体系中全透明、无障碍的信息传递，由此可解决全球航空设施资源分布不均衡和航空物流运营主体规模不均衡、分散经营的问题，规模不一的航空公司或航空货运公司资源都可进行充分利用。

3.2 构建基于区块链技术的全球航空集装箱调运信息平台

基于物流构建的供应链体系，一般多利用多式联运方式进行实物移动。而多式联运方式不同于单运输方式，多式联运至少包括两种运输方式，并利用集装箱进行货物运输。一个多式联运系统由几个相互作用的主体组成，包括设施和基础设施管理人员，可以是具有公共利益相关者的公共实体或私人公司，他们不实现货物运输，而是处理物理设施如道路和高速公路的管理；政府机构，主要负责征税、给予激励措施、制定政策和管制交通活动等；客户，代表装运服务的接收人，可以是供应商、制造商、分销商或批发商、零售商，也可以是最终的客户。上述运输和物流参与者有自己的目标，自己做出决定，他们通过许多互联、互动和相互依赖与他人联系在一起，这使得多式联运成为一个复杂的系统。

国际航空物流供应链中集装箱是重要资源，可以提高航空运输效率和航空运输安全性。航空运输与其他运输方式形成多式联运，增加物流运转效率，离不开航空集装箱。利用区块链技术构建全球共享的航空集装箱信息平台，能够在各方之间搭建起互联互通的集装箱资源共享机制，实现航空运输与其他运输方式更便捷、顺畅的转换，同时保证数据的完整性和安全性。如图4所示。

图4 全球航空集装箱调运信息平台

3.3 利用区块链不可篡改性构建国际航空物流安全交易链

分布式记账技术能够将数据分散存储在网络节点的设备中，使得数据集体丢失的可能性大大降低，提高了数据安全性。同时利用加密技术，使得数据被篡改的可能性几乎为零，这也极大地提高了数据安全性。国际航空物流供应链体系中，数据安全、可靠是保证航空安全的必要要求，否则损失的将不仅仅是货物。利用区块链技术，保证数据从源头到顾客的不可篡改性至关重要。同时还应采取措施保证源头数据的真实、可靠性，因为虚假信息会影响供应链资源的利用和系统的安全。因此还需借助政府机构的监督管理，来保证供应链节点企业的真实性。如图5所示。

图5 基于区块链不可篡改性构建国际航空物流安全交易链

4 结语

国际航空物流供应链体系的构建、发展与完善，需要多方参与，共同建设，尤其需要完善的航空基础设施资源。利用区块链技术，可以解决全球航空资源分布不均衡和航空运营主体规模不均衡、分散经营的问题，但对于国家、地区之间航空资源不均衡的问题无法解决，因此还需各国加快航空资源建设，尽快融入全球航空物流供应链体系。