徐秀珍，吳國(guó)林，陳思祁

（重慶郵電大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，重慶 400065）

0 引言

我國(guó)冷鏈物流行業(yè)在突發(fā)公共衛(wèi)生事件時(shí)擔(dān)負(fù)著各種生鮮援助物資、醫(yī)藥物資的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、配送等工作。重大公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)，冷鏈物流行業(yè)在保障受災(zāi)群眾基本生活、支援受災(zāi)一線發(fā)揮著重要作用。但是，現(xiàn)有冷鏈物流模式暴露出產(chǎn)品難溯源、過(guò)程難監(jiān)管、信息難共享等一系列問(wèn)題。冷鏈物流行業(yè)的市場(chǎng)狀況、社會(huì)需求、行業(yè)格局等在重大公共衛(wèi)生事件影響下危與機(jī)并存。

近些年來(lái)我國(guó)冷鏈物流發(fā)展迅速，冷鏈物流企業(yè)與冷鏈物流運(yùn)行過(guò)程中信息化水平也在不斷提高。王曉丹，等[1]探討了大數(shù)據(jù)在水果冷鏈供應(yīng)鏈中的應(yīng)用。張晏魁，等[2]提出了基于無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的冷鏈物流智能分揀系統(tǒng)，達(dá)到了更好的分揀效果。周強(qiáng)[3]構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)的智能化綜合防控體系等。梅寶林[4]從區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展情況出發(fā)，以農(nóng)村冷鏈物流建設(shè)為研究對(duì)象，探討了區(qū)塊鏈技術(shù)帶給農(nóng)村冷鏈物流的提升。王少然[5]將“GS1+區(qū)塊鏈”與生鮮產(chǎn)品冷鏈物流相結(jié)合，以期實(shí)現(xiàn)生鮮產(chǎn)品溯源防偽。王東[6]探討了區(qū)塊鏈技術(shù)在冷鏈物流管理方面的應(yīng)用。張森，等[7]提出了一種面向冷鏈物流行業(yè)的區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化解決方案。綜上所述，學(xué)者對(duì)于高新技術(shù)在冷鏈物流方面的應(yīng)用型研究獲得了一些重要的成果，但是學(xué)者對(duì)于區(qū)塊鏈與冷鏈物流模式改進(jìn)方面相結(jié)合的研究較少。

以2020 年發(fā)生的新冠肺炎疫情為例，為加強(qiáng)常態(tài)化疫情防控下冷鏈物流的安全水平，消除傳播風(fēng)險(xiǎn)隱患，中央與各地政府相繼出臺(tái)相關(guān)政策措施。2020 年10 月22 日國(guó)務(wù)院應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制綜合組發(fā)布《冷鏈?zhǔn)称飞a(chǎn)經(jīng)營(yíng)新冠病毒防控技術(shù)指南》《冷鏈?zhǔn)称飞a(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程新冠病毒防控消毒技術(shù)指南》等政策[8]。政策指出，傳統(tǒng)冷鏈模式較難進(jìn)行實(shí)時(shí)信息共享、溯源監(jiān)管、風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整與預(yù)警。冷鏈物流行業(yè)迫切需要區(qū)塊鏈、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的應(yīng)用，提高冷鏈物流的可視、可控、可溯水平；提高流通效率和服務(wù)水平，發(fā)展線上交易，減少中間環(huán)節(jié)，推動(dòng)冷鏈物流行業(yè)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化轉(zhuǎn)型。

1 冷鏈物流現(xiàn)狀分析

冷鏈物流一般指某些商品（生鮮、疫苗等）經(jīng)過(guò)生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏，最終到消費(fèi)者手中的各個(gè)環(huán)節(jié)始終處于規(guī)定的溫度控制下，以保證質(zhì)量的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在突發(fā)公共衛(wèi)生事件下，冷鏈物流可以定義為將各種生鮮援助物資、醫(yī)藥物資經(jīng)過(guò)儲(chǔ)存、運(yùn)輸、配送等工作，最終到達(dá)受災(zāi)群眾手中的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。經(jīng)過(guò)初期制冷技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代冷鏈物流正朝著智能化、科學(xué)化、精細(xì)化的方向發(fā)展。全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相繼在冷鏈物流系統(tǒng)中得到應(yīng)用。但在重大公共衛(wèi)生事件發(fā)生時(shí)，我國(guó)冷鏈物流行業(yè)仍然存在以下問(wèn)題。

1.1 冷鏈生鮮產(chǎn)品難溯源

重大公共衛(wèi)生事件的突發(fā)對(duì)冷鏈產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、真實(shí)性、完整性以及數(shù)據(jù)傳輸效率要求很高[9]。但是現(xiàn)有冷鏈溯源數(shù)據(jù)主要以人工采集、口頭詢問(wèn)為主。一方面由于受信息提供人生理、心理等因素的影響，難免會(huì)出現(xiàn)信息的漏報(bào)、誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)，而流行病學(xué)調(diào)查主要根據(jù)這些采集信息來(lái)確定歷史路徑和密切接觸場(chǎng)地和人員，溯源信息的準(zhǔn)確性得不到保障；另一方面冷鏈物流溯源過(guò)程的先后順序一般為先出現(xiàn)溯源請(qǐng)求，后收集溯源信息，并且信息要經(jīng)過(guò)詢問(wèn)、記錄、整理等活動(dòng)，難免增加整個(gè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的時(shí)間成本、人工成本。生鮮產(chǎn)品準(zhǔn)確、及時(shí)溯源難度較大，特別是對(duì)于疫情防控的特殊時(shí)期，時(shí)間決定防控質(zhì)量，及時(shí)準(zhǔn)確的溯源具有重要意義。

1.2 冷鏈物流過(guò)程難監(jiān)管

為了保證冷鏈產(chǎn)品安全，需要對(duì)生鮮產(chǎn)品的產(chǎn)地、運(yùn)輸信息、貨物批次類(lèi)型、進(jìn)口海關(guān)等信息進(jìn)行有效監(jiān)管。但是，我國(guó)目前冷鏈物流監(jiān)管方式不完善，監(jiān)管能力較為欠缺，冷鏈物流中的很多環(huán)節(jié)難以獲得有效記錄，可靠可控程度差。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，在冷鏈物流的實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中，缺少冷鏈安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警機(jī)制防范可能發(fā)生的斷溫、斷鏈風(fēng)險(xiǎn)[10]。對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)，由于各個(gè)冷鏈物流企業(yè)分別進(jìn)行中心化運(yùn)作，缺少冷鏈企業(yè)的信息統(tǒng)籌平臺(tái)，無(wú)法使冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、交通網(wǎng)、公安網(wǎng)相融合，促進(jìn)冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展。

1.3 冷鏈物流企業(yè)信息難共享

傳統(tǒng)冷鏈物流模式通過(guò)特定的中心結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)層級(jí)信息傳遞，冷鏈物流環(huán)節(jié)的生鮮數(shù)據(jù)主要集中于冷鏈物流企業(yè)的內(nèi)部，企業(yè)之間“信息孤島”問(wèn)題嚴(yán)重，信息溝通路徑閉塞，缺少信息溝通的動(dòng)力，冷鏈信息在供應(yīng)鏈傳遞過(guò)程中也容易產(chǎn)生需求放大的“牛鞭效應(yīng)”現(xiàn)象。冷鏈企業(yè)信息不透明、難共享、信息可靠性差等問(wèn)題嚴(yán)重，信息透明度的降低容易導(dǎo)致信任危機(jī)的出現(xiàn)，這也正是部分消費(fèi)者在重大公共衛(wèi)生事件發(fā)生時(shí)過(guò)度擔(dān)心生鮮產(chǎn)品安全的原因之一[11]。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在冷鏈物流行業(yè)應(yīng)用的可行性分析

區(qū)塊鏈?zhǔn)怯晒蚕淼?、容錯(cuò)的、公認(rèn)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)組成的去中心化的計(jì)算機(jī)技術(shù)。由“塊”和“鏈”組成，每個(gè)“塊”通過(guò)Merkle樹(shù)，加密算法等技術(shù)將交易數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊體中，每個(gè)“塊”區(qū)塊頭包括下一個(gè)“塊”區(qū)塊體，使各個(gè)區(qū)塊按照區(qū)塊生成的順序形成數(shù)據(jù)不可篡改的“鏈”[12]。區(qū)塊鏈?zhǔn)嵌喾N信息技術(shù)的組合體，P2P技術(shù)保證區(qū)塊鏈各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸，Merkle 樹(shù)形成區(qū)塊鏈存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，密碼學(xué)技術(shù)保證各節(jié)點(diǎn)之間的隱私及數(shù)據(jù)的不可篡改，共識(shí)算法保證去中心化的共識(shí)達(dá)成等[13]。區(qū)塊鏈框架如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈框架

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)用于冷鏈產(chǎn)品溯源的優(yōu)勢(shì)

重大公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)冷鏈物流信息的溯源至關(guān)重要?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的溯源模式，可以避免傳統(tǒng)人工數(shù)據(jù)采集帶來(lái)的弊端，實(shí)時(shí)收集冷鏈物流數(shù)據(jù)信息。通過(guò)利用時(shí)間戳、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)保證數(shù)據(jù)信息的不可篡改和溯源方數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可信。一方面顛覆了傳統(tǒng)溯源方式的先后順序，在溯源需求產(chǎn)生時(shí)，迅速提供溯源數(shù)據(jù)支持，節(jié)省時(shí)間成本；另一方面冷鏈生鮮信息進(jìn)行數(shù)字化、分布式存儲(chǔ)，形成帶有時(shí)間戳的冷鏈數(shù)據(jù)庫(kù)，保證了溯源數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠[14]。

2.2 區(qū)塊鏈技術(shù)用于冷鏈過(guò)程監(jiān)管的優(yōu)勢(shì)

企業(yè)監(jiān)管部門(mén)可以將冷鏈產(chǎn)品管理?xiàng)l例等寫(xiě)入支持智能合約的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，可以對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以有效防止冷鏈物流運(yùn)輸過(guò)程中的“斷鏈”現(xiàn)象，提高運(yùn)輸質(zhì)量[15]。通過(guò)將國(guó)家冷鏈疫情防控政策寫(xiě)入智能合約，并借助區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)分布式共享以及不可篡改的特點(diǎn)進(jìn)行冷鏈信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，建立冷鏈物流企業(yè)的統(tǒng)籌平臺(tái)，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、整合及分析，進(jìn)一步完善冷鏈監(jiān)管制度，在突發(fā)事件下提前做好事先預(yù)防預(yù)警工作。

2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)用于冷鏈數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢(shì)

相關(guān)數(shù)據(jù)的有效共享，可以增強(qiáng)冷鏈物流的透明度、可追責(zé)性和公信力，避免信息傳遞扭曲失真等現(xiàn)象導(dǎo)致的信任危機(jī)，區(qū)塊鏈保障記錄于鏈上的每一批生鮮的流向信息都真實(shí)可信、不可篡改，有效地降低信任成本和交易成本。引入去信任化的交易范式能夠解決“信息孤島”問(wèn)題，提高冷鏈企業(yè)之間優(yōu)質(zhì)資源的共享，促進(jìn)冷鏈物流行業(yè)的信息整合，提高應(yīng)對(duì)重大公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)的信息質(zhì)量。

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的冷鏈物流模式

我國(guó)冷鏈物流是一個(gè)涉及眾多節(jié)點(diǎn)、環(huán)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系復(fù)雜，產(chǎn)生數(shù)據(jù)較多，將各大小冷鏈機(jī)構(gòu)加入同一種區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)較難做到，所以對(duì)于我國(guó)冷鏈物流模式應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮兩種類(lèi)型區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)[16]：一是基于相同供應(yīng)鏈上下游建立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，二是基于不同供應(yīng)鏈體系的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。不同區(qū)塊鏈之間可通過(guò)跨鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享,如圖2 所示。為應(yīng)對(duì)重大公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)的特殊時(shí)期，對(duì)于溯源與監(jiān)管模式來(lái)說(shuō)，本文主要考慮基于相同供應(yīng)鏈的冷鏈節(jié)點(diǎn)溯源模式；對(duì)于信息共享的激勵(lì)模式來(lái)說(shuō)，本文考慮不同供應(yīng)鏈的冷鏈物流數(shù)據(jù)共享激勵(lì)模式。

圖2 基于區(qū)塊鏈的冷鏈物流模式

3.1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的相同冷鏈供應(yīng)鏈溯源模式

基于相同供應(yīng)鏈的冷鏈節(jié)點(diǎn)溯源模式借助于物聯(lián)網(wǎng)、射頻識(shí)別等技術(shù)的傳感器探頭進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集[17]，然后通過(guò)一套共識(shí)機(jī)制使交易信息得到各節(jié)點(diǎn)的普遍認(rèn)可，在冷鏈參與節(jié)點(diǎn)普遍達(dá)成共識(shí)的條件下，將冷鏈產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢測(cè)、運(yùn)輸過(guò)程、銷(xiāo)售、交易等信息通過(guò)時(shí)間戳技術(shù)上鏈保存。其次，通過(guò)區(qū)塊鏈基于P2P網(wǎng)絡(luò)的分布式存儲(chǔ)技術(shù)，將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上，每個(gè)冷鏈物流節(jié)點(diǎn)都擁有一份相同的分布式賬本，新加入的節(jié)點(diǎn)可以下載賬本并驗(yàn)證賬本的有效性，解決溯源數(shù)據(jù)真實(shí)性問(wèn)題，確保溯源過(guò)程及時(shí)準(zhǔn)確。對(duì)于衛(wèi)生防控來(lái)說(shuō)，有利于在溯源工作中及時(shí)確定產(chǎn)品批次、生產(chǎn)場(chǎng)地、生產(chǎn)日期、運(yùn)輸途徑等信息，做到精準(zhǔn)溯源，快速封閉涉事冷庫(kù)，對(duì)相關(guān)接觸人員進(jìn)行集中隔離、醫(yī)院觀察，從而節(jié)約時(shí)間成本，減少其他人員的感染風(fēng)險(xiǎn)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的冷鏈物流溯源模式如圖3所示。

圖3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的相同冷鏈供應(yīng)鏈溯源模式

3.2 基于智能合約的相同冷鏈供應(yīng)鏈監(jiān)管模式

智能合約可以認(rèn)為是能夠自動(dòng)執(zhí)行合約條款的計(jì)算機(jī)程序，在數(shù)據(jù)無(wú)法篡改的條件下，預(yù)先將合約條例以代碼形式寫(xiě)在區(qū)塊鏈上，冷鏈信息滿足預(yù)先設(shè)定的條件后，立即自動(dòng)執(zhí)行該協(xié)議條款。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展保證了生鮮數(shù)據(jù)采集的主動(dòng)化、智能化，區(qū)塊鏈保證數(shù)據(jù)的真實(shí)不可篡改?；谥悄芎霞s的相同冷鏈供應(yīng)鏈監(jiān)管模式如圖4 所示，從冷鏈物流的最初環(huán)節(jié)開(kāi)始，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)采集冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中的企業(yè)信息、運(yùn)輸信息、檢疫信息等，采集到的信息經(jīng)智能合約自動(dòng)匹配，匹配驗(yàn)證成功，冷鏈信息在各在線區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)的情況下上鏈[18]。結(jié)合區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)不可篡改的特點(diǎn)，企業(yè)監(jiān)管部門(mén)對(duì)上鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，可有效杜絕生鮮運(yùn)輸過(guò)程中“斷鏈”“斷溫”等現(xiàn)象。例如當(dāng)貨車(chē)司機(jī)因節(jié)省成本在運(yùn)輸過(guò)程中將制冷設(shè)備關(guān)閉時(shí)，溫度的升高被物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備實(shí)時(shí)記錄，進(jìn)而觸發(fā)智能合約，向監(jiān)管部門(mén)發(fā)出警報(bào)。政府監(jiān)管部門(mén)可實(shí)現(xiàn)冷鏈信息的有效整合，促進(jìn)冷鏈物流信息采集的完整性、及時(shí)性；實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)監(jiān)管、跨區(qū)域監(jiān)管，建立統(tǒng)一的冷鏈物流監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)。

圖4 基于智能合約的相同冷鏈供應(yīng)鏈監(jiān)管模式

3.3 基于共識(shí)機(jī)制的不同冷鏈供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)共享激勵(lì)模式

共識(shí)算法是區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)揮關(guān)鍵作用的一部分，它解決了在分布式網(wǎng)絡(luò)中如何保持一致性的問(wèn)題，可以理解為所有參與者就某一事項(xiàng)所達(dá)成的且一致遵守的統(tǒng)一意見(jiàn)。

由于冷鏈數(shù)據(jù)主要集中于企業(yè)自身，應(yīng)鼓勵(lì)冷鏈節(jié)點(diǎn)向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)分享自己的冷鏈物流數(shù)據(jù)?；诠沧R(shí)機(jī)制的不同冷鏈供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)共享激勵(lì)模式如圖5所示，在不同節(jié)點(diǎn)間建立區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以使用與比特幣類(lèi)似的共識(shí)算法，對(duì)愿意共享信息的冷鏈企業(yè)提供代幣獎(jiǎng)勵(lì)，企業(yè)也可通過(guò)所提供信息的使用頻率獲得一部分代幣獎(jiǎng)勵(lì)，代幣可以用來(lái)兌換其他企業(yè)的信息及優(yōu)質(zhì)生鮮冷鏈訂單等服務(wù)，以期形成企業(yè)間共享信息的良性循環(huán)。通過(guò)對(duì)于不同冷鏈企業(yè)相關(guān)信息的有效整合，有助于加強(qiáng)生鮮產(chǎn)品的信息透明度，打通冷鏈物流企業(yè)之間的信息壁壘，促進(jìn)企業(yè)冷鏈信息共享意愿，緩解消費(fèi)者的信任危機(jī)，有助于相關(guān)部門(mén)在公共衛(wèi)生事件環(huán)境不斷變化下的快速響應(yīng)。

4 結(jié)語(yǔ)

區(qū)塊鏈技術(shù)在冷鏈物流行業(yè)的應(yīng)用還在探索中，本文分析了重大公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)冷鏈物流行業(yè)目前存在的問(wèn)題，提出了基于區(qū)塊鏈的冷鏈物流模式，但對(duì)于具體平臺(tái)的搭建、算法的改進(jìn)還需要進(jìn)一步研究與探索。因此，冷鏈物流行業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住當(dāng)前機(jī)遇，與區(qū)塊鏈等高新技術(shù)相融合，促進(jìn)區(qū)塊鏈行業(yè)向智能化、精細(xì)化、可控化、可信賴化發(fā)展。