史文月：物流领域的区块链应用

清华大学工学硕士

中国物流与采购联合会物流从业人员能力等级认证核心专家和系列教材主编，中国物流与采购联合会供应链管理专家委员会副主任，联合国ITC供应链管理认证项目核心专家，曾担任清华大学“国家863-CIMS中心” 教师，IBM ERP/SCM 解决方案部中国区经理、中国惠普供应链管理咨询总监、高级顾问。

问题导读

区块链技术作为一种不易篡改、很难伪造、可追溯的技术，除了在数字货币的身份识别等公共领域的应用之外，物流与供应链将是区块链技术应用最具潜力的领域之一，对此，作者从区块链技术特点、物流面临的挑战、区块链在物流与供应链领域的典型应用场景等方面进行思考与分析。

一、区块链概述

区块链（Blockchain ，BC ）定义为分布式的“记账”技术，使用安全永久的方式，实现多方之间的交易记录。通过多个交易方“共享”的数据库，区块链基本上不需要传统的“可信赖”第三方进行验证、记录和协调交易。区块链是目前媒体及企业最关注的议题之一，当然这很大程度上归功于它作为基础的数字货币技术，特别是比特币的应用。

采用这种技术，除了在数字货币的身份识别等公共领域的应用之外，另一个首当其冲的成功应用领域会是哪个呢？毫无疑问，区块链将对物流业具有最深远的影响，特别是供应链管理极可能是一个“大杀手级的应用”。

这是因为全球供应链面临着许多挑战：高度复杂性、多个利益相关者、各自的利益关注和许多第三方中介，这些似乎非常适合用区块链来解决。在物流行业，区块链既可以大大改善效率，也可以创新商业模式。例如：区块链的应用将大大减少全球贸易中的官僚机构文书工作，显著提升效率又保证安全性，因为信息是存储在一个防篡改的数字化体系。另一个例子是中介服务自动化，如：保险、法律、经纪和结算等服务，区块链可用来跟踪产品的全生命周期的所有权转移，从原产地、制造商、物流配送、批发、零售到消费者的每个业务交易，可自动处理支付、权属转移等。

在业务模式创新方面，使用区块链可以解决很多小额付款、数字证书、防篡改文件遇到的问题。正如互联网开启了通讯领域的革命，区块链（以及智能技术、大数据等）可能会打破现行的商业惯例和模式。尽管区块链技术及应用尚未完全成熟，作为供应链及物流的从业者和创造者，现在正是区块链技术的学习和探索时机，为企业带来开创新的业务模式，同时知晓区块链的价值、收益及需克服的障碍。

二、物流面临的挑战

作为物流和供应链的实践者都知道，卓越的物流需要大量的实物流、信息流、资金流的协同，这其中隐含着大量未被挖掘的价值空间。主要源于物流领域是高度分散化、高度竞争性，有大量的小微企业甚至个体从业者，供应链上如此众多的利益相关者，常常导致透明度低、非标准化流程、数据孤岛和各种层次技术应用。

物流价值链的许多环节也常受到监管当局的手工流程管控，例如，进出口企业常依靠人工数据录入或纸质文档来满足海关要求，使得货物运输及位置追踪难度加大，容易带来贸易摩擦。区块链可以帮助克服这些摩擦，并大幅提高物流过程的效率，还可以在相关的供应链利益相关者之间实现数据透明和访问，从而创建单一的真相来源。此外，内部安全机制大大增加了信任，有利于实现信息共享。此外，区块链使用更精简、更自动化、无差错的流程大大降低运作成本，在提供了物流运作可视性和可预测性的同时，加速了货物的流动速度。

物源追踪可以大规模地实现负责任和可持续供应链，有助于解决假冒产品问题。区块链为基础的解决方案也提供了潜在的新物流服务产品和更多的创新商业模式。

三、区块链在物流领域的应用

1 、全球贸易的快速精益物流

物流通常被认为是现代世界的生命线，每年约有世界贸易量的90% 是由国际航运业开展的。但是，在全球贸易背后的物流异常复杂，涉及许多参与方、有利益冲突、使用不同的系统跟踪货物。因此，在贸易中实现新的高效率物流很可能对全球经济产生重大影响。根据世界经济论坛（WEF ）的一项估计，减少供应链贸易壁垒可能使全球国内生产总值（GDP ）增加近5% ，全球贸易量增加15% 。区块链技术可以帮助缓解全球贸易物流中（包括采购、运输管理）的摩擦，实现跟踪、海关合作和贸易融资，同时可以显著改善海运货物贸易文件及行政处理的效率。

马士基和IBM 使用区块链，开始建立一个全球性的数字化工作流系统，实现贸易和端到端的货物跟踪，该系统允许供应链中的每个利益相关者查看货物的进展情况，也可以看到海关文件的状态、查看提单和其他数据。区块链技术确保安全数据交换和防篡改文件库。预计该解决方案每年可跟踪数千万个集装箱，有可能大大减少延误和欺诈，将给物流业节约数十亿美元的成本。

星航运（ZIM ）也已经就数字化提单（B/L ）进行了试点应用，提单是海运中最重要的单证之一，是货物运输的收据和合同。虽然处于试验阶段，采用数字提单极大地支持整个供应链降低成本，实现无差错文档的快速传输。

2 、完整的供应链透明及可追踪

当前，很多项目正使用区块链技术实现完整的供应链透明度和物源监控，收集关于货物的大数据，源自哪里、如何生产、如何管理等，信息存储在区块链系统，这样数据被永久保持且易于共享，供应链参与者比以往能更加全面地跟踪。例如，企业可以利用这些信息为药品运输提供合法性证明、证明高档消费品的真实性等。这些举措还为消费者提供很多便利：很容易找到所购买产品的更多信息，如：产品来源是否合规、是否源自原产地、是否在正确的条件下保存。

在这方面，DHL 和埃森哲使用区块链成功地实现了基于序列化的全程药品追踪系统。药品序列码是每个单独包装的唯一身份，记载了有关来源、批号和失效日期等关键信息，任一包装在几乎任何时刻都被记录并跟踪到其地理位置。DHL 和埃森哲的项目有效地展示了区块链应用的可行性。项目目标是证明药品来自合法的制造商，而不是假冒的，并在从原产地到消费者的过程中得到了正确的处置。

为了实现这一目标，所有合作伙伴建立了一个基于区块链的追踪序列码的原型，包括全球横跨六个地域的节点网络系统，全面记录每一种药品、每一步走向商店货架直到最终消费者。原型的实验性能模拟结果表明，区块链技术的处理能力超过70 亿个药品序列号，每秒多达1500 次交易。

沃尔玛也开始与合作伙伴一起进行了试验，使用区块链来追踪食品（如猪肉、芒果等）的来源和储运过程。这一举措记录了每种食品的生产者，同时，可以识别和纠正从农场到商店的储运过程错误。例如，肉类运输途中，将温度数据与食品上的传感记录连接起来。自开展这项试验以来，沃尔玛还宣布建立基于区块链的食品安全联盟，将建立更广泛伙伴关系，实现中国食品供应链的可追溯性和安全性。

更进一步看，全面跟踪的另一个关键要求，是为每个物理产品采用更安全、更智能的数字身份标识移动，例如与物联网（IoT ）传感器的交互。智能设备可以安全地嵌入在物理产品中，以便自主地记录和传输包括温度变化在内数据，以确保产品完整性以及任何更改的证据。

3 、物流业务过程的智能合同

在物流行业，相当数量的货运发票都有数据不准确的问题，导致纠纷并降低了物流行业的流程效率，在石油和能源行业的物流储运过程，这个问题非常普遍，改进发票准确性和减少不必要，埃森哲估计可以减少运费成本高达5% 。在整个物流和结算过程，包括贸易融资领域，区块链具有重大的潜力来提高效率和解决物流行业纠纷。数字化文件和实时出货数据嵌入在基于区块链的系统中，在满足约定条件的情况下，使用智能合同就可实现商业过程自动化。

在物流业应用智能合同的第一个实例ShipChain ，它是初创阶段的公司，设计了基于区块链的全程跟踪系统，从产品离开工厂那一刻开始到最终交付到客户的家门口，旨在涵盖所有货运模式，并计划包含一个开放的API （应用程序接口）架构，实现与现有的货运管理软件集成。所有相关的供应链信息记录在一个不可改变的基于区块链的数据库，一旦满足合同条件（例如，驾驶员确认交付），就可以执行智能合同。ShipChain 采纳数字货币“运币（SHIP Token ）”进行自动结算，平台使用者需购买“运币”以支付运费及交易结算。

进一步扩展，区块链与物联网（IoT ）的结合，将使未来的物流合同更加智能。例如，托盘的交接，向区块链系统自动发送交货确认、交付时间及货物状况，实现自动校验发货、检查货物是否按约定条件（如温度、湿度、倾斜）储运、支付货款或运费，执行基于物流活动的价格条款，大大提升效率和完整性。

4 、基于区块链技术的供应链金融

Hyperledger 是区块链的主要实现技术框架之一，包括三大组件：区块链服务、链码服务、成员服务。区块链服务提供了一个分布式账本平台，多个交易封装进区块中，多个区块按时间顺序串联在一起形成一条区块链。区块链管理分布式账簿，记录账本状态变更的全部历史进程。链码服务（Chaincode ）用于节点的验证，成员服务（Membership ）负责管理用户标识、隐私、以及网络的保密性和可审计性。在供应链金融领域，人们正在试验区块链的潜在应用，相信不久就会看到相关的试验结果和成效。

1) 采用区块链技术，发行数字票据，解决中小企业在供应链上融资困难问题。数字票据的生成过程类似于比特币，可以在公开透明、多方见证情况下任意拆分或转让，使商业体系中的信用变得可溯源、可传递，填平了金融机构与中小企业之间信任的鸿沟。

2) 利用分布式账本技术和共识机制技术对交易信息进行存储，解决资金端的风控成本持续走高问题。区块链上的数据都带有时间戳，就算某个节点的数据被恶意篡改，那也是难以一手遮天。区块链能够提供相对可信的环境，降低资金端风控成本，打消金融机构对核心企业与经销商或供应商串通修改交易信息的顾虑。

3) 建立联盟链，把供应链上的所有成员都纳入到联盟链当中。通过区块链关键技术中的共识机制技术和智能合约技术使得债权转让得到多方共识，降低操作难度。解决作为供应链主要融资工具的商业汇票、银行汇票使用场景受限，转让难度大的问题。

四、结束语

区块链是一种分布式数据库系统，特点是不易篡改、很难伪造、可追溯。区块链记录发生交易的所有信息，一旦数据进入区块链，即使是内部人员也很难在其中做任何更改而不被发现。区块链的发展与互联网应用密不可分，应用场景越大、越丰富，区块链技术和产业的发展就会越快，在供应链与物流领域，区块链技术将有更大的应用价值。

中国在互联网应用方面已经走在世界前列，在区块链领域的专利也名列世界前茅。在供应链领域，政府积极鼓励智慧供应链产业的发展，建立开放的应用系统，这样区块链、大数据、人工智能、物联网等技术的进步与发展，及其在供应链及物流领域中的应用将会越来越深入广泛。

（本文系作者根据相关文献整理）