基于區塊鏈技術的智慧供應鏈創新應用

萬航 葉超 余建海

摘? 要：隨著區塊鏈技術的不斷成熟，智慧供應鏈得到了長足的發展。闡述了智慧供應鏈行業現狀與業務痛點，進而引出區塊鏈技術如何賦能智慧供應鏈及對應價值;強調了區塊鏈在智慧供應鏈中的應用優勢。通過基于華為云的幾個智慧供應鏈和物流行業的應用創新項目，詮釋了在實際應用場景中如何通過區塊鏈和物流面臨的調整和困難，達到優化流程、提高效率、降低成本的效果。

關鍵詞：區塊鏈技術;智慧供應鏈;華為云

中圖分類號：F274??? 文獻標識碼：A

Abstract： With the continuous maturity of block chain technology， intelligent supply chain has been greatly developed. This paper expounds the present situation and business pain point of intelligent supply chain industry， and then leads to how block chain technology can enable intelligent supply chain and its corresponding value， and emphasizes the application advantage of block chain in intelligent supply chain. Based on several intelligent supply chain and application innovation projects in logistics industry based on Huawei cloud， this paper explains how to optimize process， improve efficiency and reduce cost through the adjustment and difficulties faced by block chain and logistics in practical application scenarios.

Key words： block chain technology; smart supply chain; Huawei cloud

0? 引? 言

2019年，習近平總書記在中央政治局第十八次會議集體學習時強調，把區塊鏈作為核心技術自主創新重要突破口，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。區塊鏈在信息互聯網的基礎上構建了一種新的可信的大規模協作方式，以解決數字經濟發展的信任問題，被譽為下一代互聯網的重要特征。李克強總理在寫給2017年中國國際大數據產業博覽會的賀信中表示：“當前新一輪科技革命和產業變革席卷全球，大數據、云計算、物聯網、人工智能、區塊鏈等新技術不斷涌現，數字經濟正深刻地改變著人類的生產和生活方式，作為經濟增長新動能的作用日益凸顯。”區塊鏈技術正以迅雷不及掩耳之勢快速發展，帶來了多產業、多技術聯動效應，加快了地區間的效能發展，提升了數字經濟的質量。區塊鏈是一種去中介化的數據庫，也是一種不可篡改、不可偽造的分布式賬本，它實現了參與各方的信息共享。在區塊鏈系統中，所有交易都被貼上了時間標簽，并通過共識機制對交易進行驗證[1]。

隨著區塊鏈技術的不斷成熟，智慧供應鏈得到了長足的發展。區塊鏈技術擺脫了智慧供應鏈參與者對可信中央組織的依賴性，各方可以直接開展認證的數據通信。得益于能夠進行實時驗證，智慧供應鏈的透明性將得到顯著提升。此外，消費者需求愈發個性化、多元化，對供應鏈管理水平提出了更高的要求，而應用區塊鏈技術后，智慧供應鏈各方可以通過用戶數據分析的結果，更為精準、低成本地組織生產經營活動，避免供需錯位。同時，較高的交易安全性，也能增強消費者購買意愿，提高客戶的滿意度。

1? 智慧供應鏈行業現狀與業務痛點

智慧供應鏈的管理對于鏈上的企業發展都至關重要，高效的、低成本的運作是供應鏈管理的目標，傳統的供應鏈管理在信息網絡技術的基礎上已經有了很大進步，包括常用的OA系統、ERP系統等都有效地支撐了供應鏈系統的運轉，然而由于傳統技術架構的約束，各方的信息系統無法做到有效同步，信息流的同步較為低效，其次各方系統的數據都是各方獨立集中管理，有一定風險，會遭到有意無意地篡改，對于外部不法黑客的防護也只能在系統的外部增加防火墻策略和安全設備，不能通過技術底層協議來解決此類問題[2]。

供應鏈信息孤島現象不能有效解決是影響提高整體行業效率的重要原因，比如在涉及進出口的智慧供應鏈業務場景中，相關企業都需要到海關辦理相關手續，這些流程往往需要專人甚至專門部門負責統籌，從而帶動了報關行業的發展。但是報關手續的流程復雜、業務場景面廣、容易出錯，會影響企業進出口效率，這些現象的有效解決可以帶動整體經濟的持續發展，可以減少貨物積壓，提高通關效率，加快供應鏈的物流、資金流、信息流的傳遞。當前，政府也在積極推動無紙化的報關落地，此舉會加快該行業業務的信息化、自動化進一步發展。

2? 區塊鏈技術如何賦能智慧供應鏈及對應價值

區塊鏈技術的出現進一步為供應鏈中幾個痛點問題從協議層帶來了很好的解決方案。從生產、加工、運輸、銷售到監管，區塊鏈中聯盟各方都持有賬本數據，并且數據的增加、修改、刪除等動作都必須執行各方共同制定的智能合約并達成共識后才能落入最后的數據賬本中。由于賬本數據會存儲在聯盟各方中，這種方式很好地保證了數據的高可靠性，任意一方數據的丟失和損壞都不會造成太多影響，它可以快速從其他方恢復數據[3]。另外，這種技術架構也可以很好地保證任意一方都不能私自對數據進行變更，所以各方的相關業務方面的權利義務都可以通過智能合約來保障，有效地解決了公平、安全的問題。筆者從如下幾方面總結來看區塊鏈給供應鏈行業帶來的價值。

2.1? 可追溯性

可追溯性是區塊鏈的特點，也是智慧供應鏈行業的需求和痛點。社會上近幾年發現的丑聞也都和沒有高效可追溯機制有關，如食品方面的三聚氰胺事件、藥品方面的假疫苗事件等。由于系統復雜，數據冗余和隔離，導致不能快速、有效、精準地追責和召回有問題的商品。區塊鏈系統由于數據不可篡改，并且數據存儲在聯盟各方，過程中產生的數據可以實時獲取，精準定位和追溯。區塊鏈中記錄的數據包括產品原料從哪里取材、中間在哪家工廠生產、商品在哪里包裝和加工、由哪家企業負責運輸、銷售到了哪些城市和哪些超市等，這些信息在區塊鏈系統中可以快速獲取，對于應急處理社會公共事件有很好的幫助。

2.2? 不可篡改性

一方面，傳統的系統中數據經常會遭到黑客的攻擊，入侵后數據修改對業務會造成很大的影響，企業的品牌影響力也會下降;另一方面，系統內部的管理員存在為了各種目的對數據進行獲取和修改的風險，這些場景都從技術層面無法保證，需要額外的管理成本來解決此類問題，而區塊鏈技術通過巧妙地利用數字簽名、加密算法、分布式存儲等技術有效的從協議層面解決了篡改問題，極大增加篡改難度，從技術上保障了數據不可篡改性。

2.3? 透明性

透明性體現在多個方面，數據方面由所有鏈上商業方共有，所有數據對每個節點都是透明的，任何一方都可以實時獲取數據進行核查和分析，比如供應鏈金融上的金融機構可以看到業務方的回款情況，經銷商可以看到產品的質檢報告等，這些特性極大提高業務商業互信，加快鏈上物流和金融的流通效率;透明性的另一方面主要體現在智能合約上，智慧供應鏈上的智能合約由商業各方共同制定，內容和各方的利益息息相關，它們利用智能合約代替傳統的契約和合同，讓它不以其中一方或者多方的意志為轉移，達到公平的效果。

這三個特點是區塊鏈的技術優勢，同時也是智慧供應鏈行業的業務痛點，所以區塊鏈技術在供應鏈行業應用與落地有著天時地利的籌碼，不少細分行業中業務全流程信息可視化、透明化、業務數據一致認可、降低協作成本等方面有著強烈的訴求，社會也期待在這些行業中有實質性的技術創新和進步，包括食品安全、疫苗溯源、藥品和器件溯源等都是全社會關注的焦點問題。在食品安全領域，面臨的主要挑戰包括食品安全事故時責任方不愿意交出關鍵數據，物流信息的可視化一對一對接導致的運作成本高。區塊鏈的分布式賬本以其多方記賬、不可篡改的特性恰好解決該領域的疑難雜癥，實現供應鏈實時追蹤，保障食品全流程安全可靠。典型的案例如IBM和沃爾瑪合作，對食品從種植，加工、運輸、上架等環節進行記錄和追蹤。IBM在2017年8月宣布和雀巢、沃爾瑪、泰森食品、聯合利華等建立食品安全聯盟，在更大范圍探索在食品領域的應用[4]。

3? 區塊鏈在智慧供應鏈中的應用優勢

區塊鏈被應用至智慧供應鏈領域后，能夠顯著提升供應鏈透明度，有助于成本的風險控制，規避上下游供應鏈信息斷檔。企業可以實現端對端服務，從而提高供應鏈的效率與質量。以食品安全為例，食品安全性無疑是影響消費者決策的重要因素，而安全性有賴于信息的公開化程度，這就給區塊鏈技術提供了廣闊的應用空間，筆者分析有如下幾點應用優勢[5]。

3.1? 區塊鏈對提升企業智慧供應鏈管理和樹立良好品牌形象的引導優勢

區塊鏈技術可以實現物流資產的虛擬化、數字化，并且通過生成一個不可篡改、不可偽造的交易記錄，來實現對此前可能需要幾個月時間才能獲取的信息實時獲取。

在企業智慧供應鏈過程中，商品制造出現勞工糾紛、外包不合規等問題后，經過自媒體的傳播，很容易給企業帶來公關危機，一旦處理不當就會給企業造成不可挽回的重大財產損失。之所以會造成這種局面，一方面是因為企業社會責任心不足，為了謀私而越過道德甚至法律底線;另一方面是因為供應鏈不透明，消費者認為企業是在遮遮掩掩，出現負面報道后很自然地認為問題是出在企業方，而不會想到可能存在的誤解。

而將區塊鏈技術應用到供應鏈管理后，智慧供應鏈將實現全程可追溯，公眾可以更方便地獲取信息，避免了信息不對稱或不良媒體的歪曲報道而造成的誤解。同時可以督促供應鏈各環節企業承擔社會責任，以便樹立良好品牌公眾形象，這種引導作用將會大力促使智慧供應鏈朝著持續穩定的方向發展。

3.2? 區塊鏈對智慧供應鏈上下游企業協同合作和溯源場景的應用優勢

供應鏈的區塊鏈系統需核心企業的上下游多方共同參與，任意一方的缺失都會導致整個商品生命周期的缺失。在區塊鏈系統的幫助下，供應鏈上下游企業之間將會更為積極地進行協同合作，充分保障產品與服務質量，提高流通效率，建立公開、透明、和諧的生態系統，珠寶、鉆石等高價值商品欺詐事件將會明顯減少。

基于區塊鏈技術的溯源場景是智慧供應鏈的一個細分行業，包括食品溯源、藥物溯源、器件溯源等場景，它們共同的訴求就是希望業務過程中產生的數據對各方透明、容易被追溯、數據真實可信、產品安全可靠。而業務數據是否真實無法單獨通過區塊鏈技術來解決，參與方寫入數據是否和現實數據一致目前主要靠管理手段來規范，迫切需要物聯網技術保證數據來源的可靠性。這些溯源場景的應用優勢勢必會帶動整個供應鏈體系的快速發展，從而提高業務流整體效率。

4? 區塊鏈技術在智慧供應鏈中的場景創新應用

從業務角度講，區塊鏈技術可以解決智慧供應鏈和溯源場景的兩大問題，一是提高業務參與方的造假成本;二是在出現商品事故后可以提高定位和召回效率。華為公司內部有不少部門也處在供應鏈業務生態的一方，他們既是上游核心企業、也是下游供應商和生產商，每年有大量的人力和物力投入在供應鏈交互的場景中，所以公司內部也在積極探索基于區塊鏈技術的智慧供應鏈創新應用。筆者有幸在校企合作項目中到該公司進行學習和了解，根據自己所學專業結合公司的供應鏈生態結構進行了案例分析，探索了三個業務場景的區塊鏈整合供應鏈管理模式[6]。

4.1? 基于華為云區塊鏈服務BCS構建的商品溯源業務應用

如圖1是一個基于華為云區塊鏈服務BCS構建的商品溯源業務場景圖，該系統是一個典型的聯盟鏈，參與方包括生產方、加工企業、運輸企業、銷售公司和監管單位，該系統的構建利用了BCS基于租戶模型的聯盟鏈構建能力，各方作為獨立的云租戶，對應的數據、資源和網絡相互隔離、互不可見。共識機制采用了高可用的拜占庭共識算法，智能合約規定了商品的生產、加工、運輸、銷售整個生命周期的狀態變化，通過判斷各方每次交易所帶來的數字簽名，保證商品的狀態更新都需要對應的角色完成，從而維護了聯盟方對數據操作更改的權利。該解決方案通過各參與方維護商品生產周期中和自身業務相關的數據，從而完善了商品從生產到銷售過程監控和跟蹤。后續通過定制化增加海關和港口聯盟方，并適用于涉及進出口的物流場景，供應鏈系統能力通過增加積分模塊還可以解決物流中資金流的管理和維護，進一步提高物流系統效率和供應鏈周轉效能。

4.2? 基于華為云區塊鏈服務的物流運輸區塊鏈創新應用

基于華為云區塊鏈服務的物流運輸區塊鏈創新應用，有賴于成熟智慧供應鏈的上下游完整配套系統。華為本身是制造大廠，有大量的設備如基站和服務器需要通過物流發送給客戶，物流過程參與方眾多，流程如圖2所示，各參與方分別使用不同的信息和物流管理軟件，存在以下幾方面的困難和挑戰：承運商簽收不實時，簽收單返回周期長導致結算周期長;收貨地址變更管理不佳;客戶簽單后投訴未收到貨;沒有有效防丟失手段;簽收單大部分為紙質單據，不便于管理;多層轉包的情況下，物流過程不能做到實時化和可視化。

區塊鏈物流解決方案流程，如圖3所示，具體流程包括：

（1）將各業務參與方，包括制造商、物流承運商、干線運輸商、末端派送商、客戶組成一個聯盟，利用區塊鏈平臺，整合智慧供應鏈資源，以適當手段激勵各個節點進行數據記錄。業務發生時數據多方同時確認并提供不可篡改的記錄。

（2）運用區塊鏈技術，定義各方所需上傳區塊鏈的信息，承運單號綁定貨物信息，并依次與下游或下級合作商指定要通過區塊鏈共享的信息。

（3）分包商的單號綁定，以承運單號串起貨物的整個供應鏈過程，整體打通華為、承運商、干線運輸商、區域配送中心（RDC）、末端派送等各參與方孤立的信息系統，各參與方流轉信息及時上傳區塊鏈。開發供各參與方使用的應用程序（如APP或小程序），參與方分配賬號，通過登錄賬號掃描單號轉移與接收，確認貨物的當前責任承擔方。并通過賬號授權管理，只有指定賬戶才能發起地址變更，從而實現客戶地址變更管理。賬戶通過應用程序確認接收，等同于該賬戶所有人簽字接收，賬號所有人可通過賬號授權他人代簽。

（4）物流過程中各方追溯信息追蹤記錄存儲在區塊鏈上，實現及時貨到付款（PoD），區塊鏈上信息真實有效、不可篡改，便于精準追溯與責任界定，防止貨物無故丟失。

（5）調用后臺管理系統，強化供應鏈智能協同效應，Web端可視化展示物流全過程，實現全面電子化管理，紙質單據作為參考。

（6）實現物流過程中承運商、干線運輸商、末端派送各級分包商等各參與方的客戶身份識別及管理，可對其進行相應的評級與打分。

（7）區塊鏈加密算法和授權訪問機制，讓數據安全性和隱私性俱佳。

4.3? 基于華為云BCS和SAP BaaS的展覽設備臨時海關進出口區塊鏈創新應用

華為BCS和SAP BaaS合作，開發展覽設備臨時海關進出口（ATA Carnet）區塊鏈管理創新項目，如圖4所示。展覽設備臨時海關進出口是世界海關組織為暫準進口貨物而專門創設的。中國海關通常免稅復進口期限為6個月，要求貨物原狀原樣原箱復進口，與出口時完全一致。每年需要到全球各大展區進行設備展覽，需要將設備從國內發送到各國展區，物流和運輸涉及到眾多參與方，同時需要進行臨時海關報關和合規性檢查，目前物流信息系統為各方獨立擁有，無法有效全程跟蹤和管理，迫切需要提高和改善整個物流和海關合規申報流程。

臨時展品進出口流程涉及多國海關，華為云BCS和SAP BaaS計劃合作基于雙方區塊鏈平臺開發構建可信共享、全程可跟蹤的區塊鏈跨洋物流管理創新項目，如圖4所示，將ATA單據、物流過程、處理流程、貨物狀態都記錄到帶時間戳不可篡改的共享賬本中，各參與方尤其是海關可直接檢查和跟蹤臨時展品進出口實時狀況，這將極大改善跨國物流和海關合規申報流程，對整個流程實時追蹤，提高效率。

5? 結束語

智慧供應鏈和物流參與方眾多、沒有強中心化組織、流程復雜，這些特點在傳統的中心化結構中存在過程不透明、難以追蹤、管理困難等問題，而區塊鏈的多方共享、不可篡改賬本，多方共識，全程可追蹤等特點剛好適合智慧供應鏈和物流行業。區塊鏈技術的滲透和優化，實現了智慧供應鏈物料可溯源，保障產品質量;減少假冒偽劣商品及灰色交易;實現了外包合同制造可視化，提高其規范性;降低了驗證、審計等環節帶來的人工成本;提高了智慧供應鏈的透明度，助力企業品牌建立;降低了供應鏈管控風險，規避大量公關危機事件;加強了供應鏈上下游企業之間的合作關系，構建了良性物流生態圈。未來已來，將至已至，基于區塊鏈技術的智慧供應鏈創新發展必將走向更高臺階，以適應快速發展的科技社會。

參考文獻：

[1] 段迎君. 新時期供應鏈創新：以區塊鏈為核心技術支撐的泛智慧供應鏈全息生態圈建設構想[J]. 經濟師，2019（8）：11-13，15.

[2] 黃成成，葉春森，王雪軒，等. 智慧供應鏈體系構建研究[J]. 價值工程，2018，37（23）：121-123.

[3] 余建海. 基于區塊鏈技術的冷鏈物流供應鏈管理破壁研究[J]. 物流科技，2019，42（6）：149-151，156.

[4] 劉海珍，楊明祥. 基于現代智慧供應鏈創新模式的物資計劃管理[J]. 中國信息化，2021（2）：48-49.

[5] 秦明. 區塊鏈技術在供應鏈物流中的應用探討[J]. 價格月刊，2019（12）：64-69.

[6] 李亞婷，王霄. 京東智慧供應鏈發展探究[J]. 河北企業，2018（5）：85-86.