区块链在智能供应链中的应用场景研究

付非 唐琳(通讯作者)

(吉林医药学院健康管理学院 吉林 132013)

医药行业与信息技术的深度融合是发展的必然，互联网催生了大数据，大数据推动人工智能不断突破，助力世界进入数字化、网络化、智能化融合发展的新时期。在药品研发、生产、流通、使用全过程中处处彰显着信息技术对医药产业重塑的力量，医药行业更受益于新技术带来的巨大变化：现代物流数字化、信用数据透明化、药品监管智慧化已成为提高医药商品可及性的重要途径。

1 区块链技术特点及应用概述

区块链是一种相对较新的技术形式，一般来说，区块链技术是共享的分布式数字账本技术，即托管在多台计算机/节点上的交易数据的电子账本副本，可以帮助跟踪药品、医疗保健支付或全球医疗援助资金的数据、交易和资产记录。重要的是，区块链技术也通过加密保护确保数据的不变性，并增强此类数据的完整性和可信度。简言之，区块链允许多个受信任方通过散列链(交易中的数据块相互链接)连接起来，当将其作为一个整体时形成相关的、带有时间戳的交易数据的“块”。

医疗领域正在探索区块链的使用，包括临床试验管理、基因组学、电子健康记录、消费者健康应用，应用较多的是供应链管理。利用区块链提升药品安全管理水平，药物进入市场时，对消费者的药品安全性和适当性进行评估和验证。区块链避免虚假交付并正确记录交付时间、追踪药品有效期、控制到期药品的召回，满足药物安全的需求。区块链从药品供应链初始环节跟踪到消费阶段，结合物联网技术使整个过程在医药保健市场上成为一幅巨大画卷。这一领域不仅涉及药品质量安全，还包括医疗设备安全。从药品的研发、生产直至用药安全指导等药学服务，更有助于患者获得健康，赋能医疗保健行业发展。

从技术角度来看，区块链在不同领域的重要性愈加显现，它在医药健康产业的优势在于提供了一个不变的数据集。第一，它存储同步的公共数据，确保每个人都使用相同的“真相来源”。第二，它拥有已发生交易的不变记录，但以保密的方式保护有价值的商业智能。第三，它利用智能合同来执行商业规则和执行采取行动确保系统的完整性。制药行业的许多利益相关者都将区块链视为生命周期增长的绝佳机会，更好地满足更大规模的药品、供应链和患者需求。

2 区块链在医药行业中的应用场景

2.1 医药供应链智能管理

医药供应链管理功能方面的问题包括数据的准确性较低，且可能存在对药品库存数据的操纵，药品供应链管理是基于患者对药品需求的连续多阶段过程。因此，一定时期内所需的药物量不能确定。经常出现的问题是药品的分配不符合每个地区药品库存的需求，可能会导致一些地区库存过剩，一些地区缺少库存而从非官方供应商处采购药品，这个漏洞可能导致假药的流通。

区块链为药品供应链管理提供统一解决方案，分散式设计将促进真正的端到端供应管理，并允许多个利益相关者参与，而不是不安全地拼凑数据库。由于区块链是一个分布式数据库，由块组成，包含单个事务的集合，每个块都包含一个时间戳和一个指向前一个块的链接。区块链与医药供应链管理相结合，可以保护越来越多的区块免受破坏和修订。将不同范围的数据集整合成“一个真相来源”是区块链的一个关键特征。

药品研发过程中的临床试验被视为有吸引力的技术领域：试验通常涉及多个中心，这些中心拥有不同的机构审查委员会和数据来源，使得处理数据非常困难。因此，区块链可以通过提供“共享的真相来源”而不是“一堆单独的真相来源”，允许参与试验的所有参与者通过区块链共享相同的信息，包括同意书甚至研究信息，最终有助于药物更快、更有效地进入市场。

区块链分析从制造过程到最终目的地，产品从仓库发货。结合物联网传感器检测收集的数据进行供应链分析，可以在更大层面上进行系统跟踪。通过供应链流程开发端到端解决方案将涉及所有利益相关者，区块链也可以和物联网进行整合，但这不仅涉及流程，还涉及更大层面的基础设施，涉及从利益相关者到生产商，再到整个市场的需求分析[1]。此外，需要改善分销和物流，维护跟踪物资，并在市场上实现不同的数字融合，这些将对医药行业产生巨大影响。供应链管理主要的挑战包括交互操作性、可扩展性、存储、社会接受度及需要达到的标准。区块链的交互操作性通信需要对供应商进行适当分析，给数据共享的有效性带来了一些障碍。

2.2 透明化电子采购易于智慧监管

区块链为电子采购系统提供解决方案，用于记录特定交易或任何其他类型数字形式的交易，提高安全性和高度透明并能抵抗不同的中断。技术方面，它形成了一个数字长期分布式交易账本，可以在多个系统存储共享信息，任何获得授权的人都可以查看存储的信息，并验证区块链中可访问的信息。在区块链交易的快速结算，其中分类账自动更新，具有双重信息的双方以更快的速度执行交易。它是一种更透明、成本更低的开源技术，且可靠性高，在任何单一的信息共享点上都不会出现故障，这些使区块链在电子采购系统中有越来越大的应用潜力。

在药品采购方面，私人或“商业”区块链可以通过确保只有“受信任”的合作伙伴参与并能够验证与药品采购、分销和配药相关的信息，从而更好地验证整个供应链中的交易。如果引入了欺诈药品供应交易信息，参与者就可以识别该信息，然后就其无效达成共识，因为拥有查看权限的各方可以同时查看分布式账本。从本质上讲，如果设计得当，区块链技术可以实现供应链数据的透明度和信任，即共享分类账，数据安全和来源由加密技术支持，有助于医药行业的反腐败治理[2]。提高采购数据和决策的透明度，打击药品采购过程中的腐败和欺诈驱动因素。基于区块链的电子采购系统，能将不同采购阶段(如投标前、投标和授标阶段)和流程(如发出招标书/投标书、投标定价、授标决策)的可读、可写、可存储和可搜索信息数字化，减少投标操纵的可能性。

将其扩展到药品采购，启用区块链的电子采购系统可以有一个权限结构，使区块链上的所有参与者都可以使用某些数据，大大增加了透明度。同时，验证谁可以参与，可以创建一个不可更改的供应链交易历史记录，以增强审计或采购决策的合规性，还可以通过使用智能合同创建更高效的供应链流程，也可以与其他反腐败技术交互，实现采购流程和交易的更大自动化。更多利益相关者访问电子采购交易数据还将生成更多审计跟踪，提高对公共采购政策和法律的遵守，并通过在更广泛的透明度和问责活动下提高数据的可用性和完整性，让公众能够仔细审查采购。在电子采购系统中生成更开放、更易获取的数据，可以提供实际招标过程、程序、中标结果和药品采购价格的关键数据，从而激励更广泛的竞争，防止投标操纵。

基于区块链的电子采购系统整合其他反欺诈和防伪技术，结合新的计算科学方法以实现自动化的能力，能够存储关于采购交易/决策的详细信息的电子数据字段，有助于开发机器学习方法，可以检测招投标中的欺诈和滥用行为，以找到医药产品的“最佳采购”。

2.3 药品追溯，提升药品安全保障水平

区块链这种分布式数据库可以保护越来越多的区块免受破坏和修订，它由块组成，包含单个事务的集合，每个块都包含一个时间戳和一个指向前一个块的链接，这种加密技术为互不认识或互不信任的人提供了一种方法，记录下所有相关人员同意的东西是建立和维护信任的一种方式。

2019年，美国食品药品监督管理局(FDA)呼吁开展一个试点项目，探索改善美国处方药的可追溯性的创新方法。倡议中强调了区块链的作用：追踪产品对行业检测和从药品供应链中发现并去除潜在危险至关重要……我们正在探索新的方法来提高可追溯性，在某些情况下，可以使用增强药品供应链安全性的技术，如区块链的使用。为此，FDA招募了一位在全球食品供应链中使用可追溯性技术的专家，研究如何促进区块链技术等方法的扩展，进一步加强美国食品和药品的供应[3]。药物追踪和追踪系统目标是建立完全安全的电子产品追踪，提供信息逐步表明药品的位置和处理人；建立更强有力的产品验证，以确保药品合法且未经更改；确保供应链中涉及药品处理的任何一方都具备发现、隔离和调查任何可疑药品的能力。

医药企业应用区块链技术可以使客户根据区块链上安全存储的制造商数据检查产品代码、批次到期日期和序列号。通过将数据输入供应链区块链，制造商建立等效的标准化和认证条形码，以确保只有经授权的公司才能将数据存储到供应链区块链上，并促进任何其他感兴趣的利益相关者查找可靠的数据。这些可以让人查询特定药物批次的唯一标识号是否对应其制造商存储在SAP(生命科学信息协作中心)区块链上的编号。

美国《药品供应链安全法案》于2013年11月27日签署成为法律，要求在10年内分阶段走，最终建成可以识别并追踪在美国分销的处方药的电子化、可互操作系统，即直到2023年要求制药商与贸易伙伴建立可互操作的系统，以在整个供应链中追溯药品。这项立法要求药品系列化和可追溯性，以防止假药进入供应链，并能识别受污染药品的来源。

3 区块链的应用存在的问题

虽然在医药行业中区块链有很多应用场景，但仍需要思考区块链能带来多大价值。医药生产企业已经投资了追踪其药品和阻止假冒的方法，例如在包装上使用全息图像，在药瓶使用反复制功能的小标签，使药瓶具有防假药的功能。区块链会对防假药提供一些改进，但也需要大量成本投入[4]。很多制药企业已投资现有的追踪技术，可能会增加采用区块链等新替代方案的难度，然而基于区块链的跟踪和追踪在传统商业利益和基础设施尚未站稳脚跟的低资源环境中很有潜力。

区块链的数据集采用分布式账本比普通账本更安全，普通账本容易被黑客入侵。此外，在区块链中，所有合作伙伴都已获得资格成员的预先批准，这增强了信任，但区块链最初是为一个没有信任的世界开发的，如果有足够的信任，那么使用区块链额外成本的必要性就需要再进行探讨了。药品电子采购系统背后的技术能够促进提高透明度、问责制和反腐败，但系统设计和技术考虑之外的因素也需要解决，如用户对系统设计的信任和信心。

波特五力模型并没有因为区块链的应用而不适用，供应商和买方的力量将继续塑造供应链的性质。供应链中的参与者即使独立交换数据，也不一定拥有同等的权力，实力更强的供应商或买方能够支配他们使用的区块链系统的更多功能。

4 结语

区块链在医药行业有巨大的应用潜力，如医药供应链管理、通过数据共享透明化电子采购过程、完善药品追溯管理。医药行业对技术的应用中，要素设计也很重要，应考虑到供应链及医药管理系统产生的信息可以带来进一步的成本效益，实现更好的合规性并鼓励数据互操作性，也应注意标准的制定。智慧监管方面，采用区块链提高透明度、问责制并打击腐败的解决方案仍不完善。

未来，在支持全民医疗覆盖的背景下，应侧重将成本节约措施与反腐败指标联系起来，通过在卫生技术评估中采用针对药品采购提出明确指标，可以在药品采购中增加透明度、问责制、打击腐败。药品电子采购系统是专业化和标准制定的基础，可以在不同的卫生系统参与者、公共和私营部门实体及不同的司法管辖区之间进行协调。技术标准的制定对电子采购的采用至关重要，因为它将提高不同系统之间的互操作性，鼓励更大的数据交换，提高透明度，从而通过强大的数据共享推动杜绝腐败、改善健康解决方案。世界银行曾发布了开放式合同数据标准，是一项政府采购指南，要求从规划到最终电子采购标准制定，公众都能获取采购信息，并可能为更广泛的采用铺平道路，包括药品公共采购。然而，实施确保数据一致性和高质量的高技术标准，让用户能够实际使用数据改进电子采购和根除腐败方面的挑战尚未得到完全解决。