基于区块链技术的智慧物流供应链平台建设研究*

杨志华

（厦门海洋职业技术学院，福建 厦门 361000）

近年来，区块链技术与实体经济不断融合发展。供应链管理是区块链技术的重点应用领域，智慧物流与智慧供应链是一个整体。在智慧物流供应链中，区块链是主要技术支撑，区块链技术与智慧物流结合，能有效推动智慧物流供应链的发展。

一、供应链与智慧物流的相关阐述

供应链是指围绕核心企业，从最初的配套零件开始，直至生产制造出中间产品和最终产品，通过销售网络将产品销售出去，中间过程是产品经供应商、制造商、分销商一直到最终用户，整个过程连成一个完整的功能网链结构[1]。传统供应链的发展大致经历了企业内部资源整合、企业外部资源整合、价值链协作、智慧物流供应链四个阶段。在智慧物流供应链阶段，其特点是通过智能软硬件、物联网、大数据等智慧化技术手段，实现物流各个环节精细化、动态化、可视化管理，提高物流系统智能化分析决策和自动化操作执行能力，提升物流运作效率的现代化物流模式[2]。通过技术与管理的有效结合，最终形成更加高效、智能的供应链生态圈。

二、区块链技术的发展趋势

区块链技术以时间记录顺序进行数据管理。保障数据不可篡改的分布式数据库，其数据结构是由以时间顺序排列的数据块组成，每个数据块都包含了一段时间的交易信息，并加盖时间戳和指向上一个区块的指针[3]。

区块链具有开放共识性，区块链开放范围较为广泛，每个主体所使用的设备终端都属于一个节点，每个节点所看到的信息都属于账本。去中心化也是区块链的主要特征，区块链去掉了传统的中心数据集中系统，对各个节点按照交易需要进行数据传输，以数字签名的形式进行验证和交易，并通过分布式的方式记录相关数据，每个节点都具有完整的数据。在区块链中开展交易具有公平、透明特点，节点之间完成交易后，交易信息会向其他节点进行公布。

在全球范围内，区块链技术被应用在多种行业物流及供应链管理应用中。例如，在国外，沃尔玛与IBM 公司使用区块链技术共同改善市场中的食品安全溯源能力。在国内，顺丰快递利用“区块链+物联网”技术，建立了梅州柚项目农产品数据联盟链，旨在实现产、销、运全过程的信息追溯；阿里巴巴旗下的蚂蚁区块链，发布了基于区块链技术的蚂蚁双链通，这项技术应用基于区块链账本记录的可追溯性和无法篡改性，整合供应链上下游企业的真实背景及贸易信息，提高了供应链金融行为的安全审计和行业监管效率，降低了管理成本[4]。

三、区块链环境下智慧物流供应链平台应用价值

智慧物流供应链平台应用要立足于智慧物流供应链的五个业务场景，在准确把握供应链业务场景的核心问题后，结合区块链技术的发展现状，深入挖掘区块链技术在智慧物流供应链中的应用价值，实现区块链技术与智慧物流供应链业务场景的深度融合应用。区块链环境下智慧物流供应链平台应用思路如图1 所示。

图1 智慧物流供应链平台应用示意图

1.供应链协调方面

目前的供应链之中，企业间的协同合作有待加强，采购、生产、销售等环节的信息流通存在不足，供应链整体联动的优势尚未得到充分发挥。

2.全流程透明方面

目前的物流流程存在一些不足，一是商品信息记录不全，信息链长度未能覆盖供应链全流程，导致信息丢失；二是有的链条信息存在难以共享的问题，一些企业间关联性不强，导致融资、交易、物流等过程的效率不高。

3.全业务交易方面

在业务交易中会出现一些情况，一是交易过程涉及众多纸质运单，人工输入错误率较高，而且存在信息记录不完全、信息被算改的现象；二是供应链主体企业间各系统连接率、对接度不高，进而影响运输、仓储、交付、结算等过程的效率；三是在供应链的跨境交易过程中，会出现因境内外的法律法规差异而造成的供应链交易纠纷。

4.全环节征信方面

由于相关机构用于信用评级的数据存在记录不完全的情况，因此，部分征信结果的可信度不高，行业缺少统一的管理机制。

5.供应链金融方面

部分供应链核心企业存在数据单边化、分散化、封闭化等问题，缺少统一的金融信息服务平台。区块链赋能智慧物流供应链，利用实时可视、融合共享、成本优化、核准验证、全城追踪、交易高效、不可篡改、智能合约等应用价值，对接智慧物流供应链五个业务场景，相互融合达到企业组织协调、流程简化透明、交易安全可信、信用真实可靠、金融安全高效的应用效果，构建安全、透明、可信的智慧物流供应链组织形态。

四、区块链环境下智慧物流供应链平台实施方案

（一） 区块链环境下智慧物流供应链平台技术架构

智慧物流供应链与区块链技术融合应用，构建智慧物流供应链平台，平台技术架构设计包含六个层次，依次为基础层、核心层、服务层、接口层、应用层和用户层。基于区块链的智慧物流供应链平台技术架构如下页图2 所示。

图2 基于区块链环境的智慧物流供应链平台技术架构图

1.基础层

基础层是智慧物流区块链平台正常运行所需要的运行环境和基础资源，基础层的资源组件包含计算资源、存储资源、对等网络和云资源。

2.核心层

核心层提供区块链底层的核心技术与基础服务，包含共识机制、哈希计算、存储机制、通信协议、数字签名、加密算法、权限控制、隐私保护、智能合约、时序服务、私钥管理、身份管理。

3.服务层

服务层依托核心层，将核心层功能进行打包，封装成新的服务模块，包含接入管理、账本应用、节点管理、网络管理、联盟管理、多链管理和合约管理等服务功能模块。

4.接口层

接口层构建在服务层之上，为开发者、运行维护人员和使用企业提供接入功能，包含开发接口、数据接口和业务接口。

5.应用层

平台应用层主要应用在供应链协调、全流程透明、全业交易、全环节征信、供应链金融五个业务场景。结合区块链技术的应用特色，通过与数字化技术的融合应用，提升智慧物流供应链的核心竞争力。

6.用户层

平台用户层包括供应链链条上的各类参与主体，主要有供应商、生产商、零售商、客户和物流企业，也包含银行、信托等金融机构。

（二） 区块链环境下智慧物流供应链平台应用实施

在区块链环境下，智慧物流供应链平台的应用实施主要从描述用户视图、部署视图、实现视图三方面展开。从用户视图出发，厘清供应链主体，并分析支撑供应链主体活动和功能，并针对企业、金融机构、信托公司，规划各自的部署视图，最终在区块链技术的应用下，将实施效果展示出来，形成实现视图。

1.平台用户视图

基于区块链的智慧物流供应链平台的用户视图主要描述供应链环主要角色、子角色及应用区块链活动所产生的效果，区块链应用实施角色都是区块链系统的利益相关者。

（1） 区域物流用户视图

区域物流区块链的用户主体主要包括快递企业、供需企业及交通管理部门。基于区块链公开、透明的特性，快递企业可以实现运输业务协同及高效配送，利用分式存储与智能合约，供需企业之间实现信息平台联通，促进交易透明，借助区块链与物联网技术融合，交通管理部门可实现网络布局优化及道路实时监管。

（2） 行业物流用户视图

行业物流区块链的用户主体主要包括行业物流企业及政府机构，行业物流企业主要包括生产、仓储、配送、运输及销售企业，政府机构主要包括监督部门及环保部门。生产企业可在供需端精准对接的情况下实现合理生产，联合仓储企业实现安全储存，通过优化网络布局，实现仓储企业与配送企业互联，进行储配协作，运输企业利用区块链实时可视的应用价值，进行透明化运输和时效性配送，销售企业利用智能合约，可以实现交易链条的安全透明与真实可靠，环保部门利用区块链传播机制，可以实现对环境监测数据的链上共享，避免化工物流货品泄露造成环境污染及冷链物流配送车辆温控失调。监管部门利用智能合约进行风险防控，实施全链风险监管。

（3） 国际物流用户视图

国际物流用户视图主体主要包括跨国企业及政府机构，跨国企业主要包括国际物流企业、国际贸易企业及及国际货代企业，政府机构主要包括海关及商检部门。国际物流企业基于区块链技术融合下的电子单证，可实现运输信息传递的无缝衔接，加速多式联运进程。国际贸易企业利用点对点传输机制联通贸易双方主体，进行贸易互通及交易结算。国际货代企业通过大数据分析与区块链技术挖掘相关信息，进行资源整合及代理业务。商检部门在区块链技术全域追踪功能下可进行商品质量来源检验，基于不可篡改的特性，结合海关部门进行单证审批，执行货品放行，实现通过流程优化。

2.平台部署视图

基于区块链的智慧物流供应链平台部署视图，是建立在用户视图的基础上，通过合理搭建网络架构，实现用户与联盟链之间的有效连接。平台部署视图主要针对政府部门、金融机构、企业、征信机构，为其接入联盟链提供架构部署和解决方案，用户通过客户端连接网络节点，再通过共识节点接入联盟链。各类企业通过连接网络节点和共识节点来实现业务数据上链，政府部门通过共识节点，对联盟链的数据进行监管和追溯，金融机构除了将数据上链，还可通过数据库集群对企业数据进行备份，征信机构通过共识节点访问链上可信数据，从而增强信息的可信性。

3.实现视图

利用区块链技术的分布式存储、不可篡改、全程追溯的技术特性，与供应链各相关业务紧密结合，切实解决供应链在协调、追溯、透明度、征信等方面存在的问题，实现企业组织协调、流程简化透明、交易安全可信、信用真实可靠、金融安全高效。

（1） 供应链协调实施

重点关注采购、生产、销售等重要环节的联动，以及商流、物流、资金流、信息流的融合，促进企业之间、企业内部及业务环节三个层面的协调，实现企业合作协同化、部门协作一体化、业务环节集成化。

（2） 全流程透明实施

重点关注区块链技术在供应链数据处理方面的应用，通过链上数据不可篡改性，供应链上的生产企业、物流企业、销售企业可将交易数据通过公（私） 密钥上传至区块链，促进采购、生产、仓储、销售过程透明。实现链上商品可追可溯，监管部门、质监部门、用户对商品信息进行追踪溯源，增强商品物流过程的可视化，保障其卫生、安全。

（3） 全业务交易实施

使企业交易数据进入供应链，保障交易数据真实、可靠，实现交易安全高效、贸易企业互联互通，实现企业内部系统集成、企业外部系统对接，打破传统交易壁垒，节省交易时间，使业务安全、高效地完成。

（4） 全环节征信实施

关注企业信用数据的真实性和信用多级传递两个层面，实现供应链链条企业的信用数据真实可靠、去中心化信用传递。信用数据真实可信是基于区块链上数据的不可篡改性，实现信用数据多方共同维护，将供应链企业的信用数据、资产数据和交易数据依据智能算法，将企业订单、合同和票据等纸质凭证转化为数字资产，促进企业融资贷款等业务的高效实现。去中心化信用传递是指供应链核心企业用其较高的信用评级，对上下游企业进行信用多级传递、使上下游小微企业依托链条核心企业的高信用背书，从而获得高信用企业的金融福利。

（5） 供应链金融实施

实现提升监管水平、保障信息安全、优化金融中介等目的。在效果提升监管水平方面，银行等金融机构在区块链数据产生风险时，利用数据进行反向追溯，从而提升金融监管水平。在保障信息安全方面，银行等金融机构利用分布式系统中各节点之间可以进行权限管理的特点，将个人隐私和匿名性应用到用户信息系统的设计当中，只有通过授权才可以进行登录和访问相关信息，从而保证信息安全。在优化金融中介方面，金融机构通过非对称加密算法，为交易双方建立信用基础，促使交易双方达成共识[5]。

五、结语

区块链作为新兴的集成化技术，在金融领域的应用越来越广泛。区块链技术利用块链式数据结构验证与存储数据，利用分布式节点共识算法生成和更新数据，利用密码学的方式保障数据传输和访问的安全性。区块链技术在物流供应链领域的应用处于起步发展阶段，体系需要进一步完善。因此，推进区块链技术与物联网、大数据分析、云计算、人工智能等数字化技术在供应链上的融合应用，成为物流供应链领域亟待突破的重点工作[6]。基于区块链技术特征的供应链平台，可以改善供应链的业务环节，实现供应链流程的良好运转，打造智慧物流供应链网络与数字化技术协调发展的生态体系。智慧物流通过区块链，利用智能软硬件、物联网、大数据等技术手段，实现物流各环节精细化、动态化、可视化管理，提高物流系统智能化分析决策和自动化操作执行能力，提升物流运作效率。因此，构建智慧物流区块链平台是区块链技术在智慧物流领域应用的重要载体，是区块链在现代物流领域应用的重要目标。基于区块链技术的智慧物流供应链平台的规划与实施是智慧物流区块链应用的重要工作，需要进一步深入研究。