基于區塊鏈技術的國際航空物流供應鏈體系構建

楊衛衛

（濱州學院 機場學院，山東 濱州 256600）

0 引言

航空物流以其時效性和安全性，促進國際經濟貿易及電子商務快速發展。從IATA統計數據看，2015-2018年全球航空貨運市場呈現持續增長的趨勢，受新冠疫情影響，2019-2020年出現下滑，但IATA預測未來航空貨運需求復蘇將高于客運需求復蘇，所以國際航空貨運市場未來發展前景廣闊。隨著國際航空物流的發展，航空貨運不再局限于貨物運輸這一個環節，而是貫穿貨源組織、地面運輸、空中運輸、交付客戶各個環節的供應鏈，尤其是跨境電子商務的發展，對國際航空物流的時效性、安全性和供應鏈體系的完善性提出更高的要求。供應鏈是一個集成化的系統，將上下游企業連接成為風險共擔、利益共享的整體，物流在其中所起的作用越來越重要。本研究將深入探索區塊鏈技術應用于國際航空物流供應鏈體系的各個環節，為國際航空物流發展提供一種可能性。

1 國際航空物流發展存在問題

1.1 國家、地區之間運力資源不均衡

全球航空物流主要運力仍集中在北美地區，其中美國聯邦快遞為2019年全球最繁忙的航空貨運公司，中國南方航空公司排名第十。地區間運力資源不均衡，導致全球航空物流航線布局密度不一致，部分地區航空物流航線覆蓋率低，難以形成全球統一的服務體系，航空物流效率難以有效提升。

1.2 國際航空物流運營主體規模不均衡，分散經營

如前所述，國際三大物流巨頭占據大部分航空物流市場份額，構建了全球化的貨運服務體系，但大部分航空貨運企業實力不足，難以構建全球性的服務網絡，實現規模經濟。尤其目前全球航空物流市場還處于分散經營的模式，未形成統一的規劃布局。

國際航空物流市場發展明顯不均衡的局面，制約了跨境電子商務的發展腳步。同時全球化的發展，也使物流企業面臨許多新的問題，比如面對全球市場，如何運輸貨物、如何合理布局配送中心、如何提供高質量服務，還有信息共享的問題，如何既能實現信息高效傳輸，及時獲得所需的信息，又能保證商業機密不會泄露。

2 基于價值模型的國際航空物流系統分析

基于區塊鏈技術的不可篡改性和去中心化特點，解決國際航空物流產業暴露出的問題是否可行，本文擬利用價值模型進行分析。

價值模型包括相互關聯的一個或多個級別的企業函數節點和/或最底層的驅動程序度量節點，可以接收對一個或多個企業功能節點的修改，并可以根據修改和價值模型中的關系來確定修改的值影響。以這種方式，價值模型提供有效的方式，確定對特定企業功能，如信息技術解決方案/服務，提供的特定值測量的價值影響。

圖形化服務價值模型提出一種圖形化的服務價值建模方法，從四個不同的層面由粗到細地刻畫出服務價值的創造、傳遞、分解、轉換并分配給各個參與方的過程。

利用圖形化服務價值模型進行建模，首先對現有國際航空物流參與者進行分析，并將參與者分為顧客、提供者和使能者三種角色，其中顧客為接收服務方，主要包括收發貨人；提供者為服務提供方，主要包括航空貨運公司或航空公司、海關；使能者為提供輔助性功能的參與方，主要為航空貨運代理、機場、飛機制造商、飛機維修商等。

根據顧客和提供者之間價值貢獻和價值流動，得到全局服務價值流圖，如圖1所示。發貨人、收貨人向國際航空物流服務體系提供運費經濟價值，國際航空物流服務體系向發貨人、收貨人提供貨物運輸的物理價值；國際航空物流服務體系向航空公司或航空貨運公司提供運費經濟價值和市場占有率社會影響類價值，航空公司或航空貨運公司向國際航空物流服務體系提供貨物運輸的物理價值；國際航空物流服務體系向海關提供海關費用、稅費的經濟價值，海關向國際航空物流服務體系提供海關監管資源使用類價值。其中的國際航空物流服務系統類似于飛機黑匣子，由使能者在其中起到承上啟下的作用。

圖1 國際航空物流服務系統全局價值流圖

其中各方的價值交換關系如圖2 所示。可以看出，航空貨運代理公司在各方之間起到一個橋梁的作用，為各方提供服務和價值流動。但這易形成中心化的服務模式，各方依賴于航空貨運代理公司的運作，而無法形成自發的資源協調配置機制，造成運力不足、分配不均等問題。而區塊鏈技術則可利用其分布式記賬技術來改變價值和信息傳遞方式。

圖2 價值交換關系

其中：

（1）國際航空物流服務的發貨人總費用：ECV；

（2）、（4）航空貨物運輸代理服務：PHV；

（3）服務提供者信息服務：INV；

（5）國際航空物流服務的收貨人總費用：ECV；

（6）使用車隊進行陸運服務：RUV；

（7）陸運費用：ECV；

（8）貨物倉儲總費用：ECV；

（9）貨物倉儲服務：RUV；

（10）航空貨物運輸服務費用：ECV；

（11）航空貨物運輸服務：PHV；

（12）海關查驗：RUV；

（13）報關費用：ECV。

3 區塊鏈技術應用于國際航空物流供應鏈體系

綜合價值模型中反應出的問題，本文設計區塊鏈技術應用于國際航空物流供應鏈體系路徑如下：

3.1 設計去中心化國際航空物流平臺實現供應鏈交易

如前所述，航空貨運代理公司的中心化服務作用，易造成上、下游客戶之間信息不對稱，在生產性供應鏈體系中，供應商企業無法獲知航空公司或航空貨運公司可以隨時利用的運輸資源有多少，同時航空公司或航空貨運公司無法獲取上游供應企業和下游顧客需求，因此易造成運輸資源利用不足的問題。而國際航空物流供應鏈系統中，航空運輸能力是稀缺資源。利用分布式記賬技術，構建國際航空物流信息共享平臺，來實現資源共享的目的。分布式記賬技術能夠確保數據的完整性，主要體現在，網絡節點中的計算機可以實時跟蹤和確認鏈條中所發生的所有交易行為，并形成完整和連貫的記錄。構建國際航空物流信息共享平臺具體做法如下：

（1）發送貨物業主制訂貨物運送計劃。發送貨物業主（如生產廠家）在接到訂貨后制訂貨物運送計劃，并把運送貨物的清單及運送時間安排等信息以區塊形式通過國際航空物流信息共享平臺發送給航空運輸業主和接收貨物業主（如零售商），以便航空運輸業主預先制訂航空器調配計劃和接收貨物業主制訂貨物接收計劃。

（2）發送貨業主下達發貨指令。發送貨物業主依據顧客訂貨的要求和貨物運送計劃下達發貨指令、分揀配貨、打印出物流條形碼的貨物標簽（Shipping Carton Markig, SCM）并貼在貨物包裝箱上，同時把運送貨物品種、數量、包裝等信息通過國際航空物流信息共享平臺發送給航空運輸業主和接收貨物業主，以據此請示下達航空器調配指令。

（3）運輸業主確認并運送貨物。航空運輸業主在向發送貨物業主取運貨物時，利用移動掃描儀讀取貨物標簽的物流條形碼，并與先前收到的貨物運輸數據進行核對，確認運送貨物。航空運輸業主在物流中心對貨物進行整理、集裝，制作送貨清單并通過國際航空物流信息共享平臺向收貨業主發送發貨信息。在貨物運送的同時進行貨物跟蹤管理，并在貨物交納給收貨業主之后，通過國際航空物流信息共享平臺向發貨物業主發送完成運送業務信息和運費請示信息。

（4）收貨業主驗收貨物。收貨業主在貨物到達時，利用掃描儀讀取貨物標簽的物流條形碼，并與先前收到的貨物運輸數據進行核對確認，開出收貨發票，貨物入庫。同時，通過國際航空物流信息共享平臺向航空運輸業主和發送貨物業主發送收貨確認信息。去中心化國際航空物流信息共享平臺如圖3 所示。

圖3 去中心化國際航空物流信息共享平臺

供應鏈中各節點企業建立分布式記賬數據庫，利用信息共享平臺進行傳輸，防止出現數據丟失的情況。上下游企業發布需求數據，國際航空物流運輸企業發布資源供應數據，并將海關等政府機構相關服務功能納入其中。每個節點在物流數據傳輸交易中都能充當數據代理、數據接收器和區塊鏈的驗證器。其與傳統信息共享平臺的區別在于，傳統的信息共享平臺需要集中存儲、數據處理的服務器，而利用區塊鏈技術搭建的共享平臺無需中心化服務方，即可實現上下游供應鏈體系中全透明、無障礙的信息傳遞，由此可解決全球航空設施資源分布不均衡和航空物流運營主體規模不均衡、分散經營的問題，規模不一的航空公司或航空貨運公司資源都可進行充分利用。

3.2 構建基于區塊鏈技術的全球航空集裝箱調運信息平臺

基于物流構建的供應鏈體系，一般多利用多式聯運方式進行實物移動。而多式聯運方式不同于單運輸方式，多式聯運至少包括兩種運輸方式，并利用集裝箱進行貨物運輸。一個多式聯運系統由幾個相互作用的主體組成，包括設施和基礎設施管理人員，可以是具有公共利益相關者的公共實體或私人公司，他們不實現貨物運輸，而是處理物理設施如道路和高速公路的管理；政府機構，主要負責征稅、給予激勵措施、制定政策和管制交通活動等；客戶，代表裝運服務的接收人，可以是供應商、制造商、分銷商或批發商、零售商，也可以是最終的客戶。上述運輸和物流參與者有自己的目標，自己做出決定，他們通過許多互聯、互動和相互依賴與他人聯系在一起，這使得多式聯運成為一個復雜的系統。

國際航空物流供應鏈中集裝箱是重要資源，可以提高航空運輸效率和航空運輸安全性。航空運輸與其他運輸方式形成多式聯運，增加物流運轉效率，離不開航空集裝箱。利用區塊鏈技術構建全球共享的航空集裝箱信息平臺，能夠在各方之間搭建起互聯互通的集裝箱資源共享機制，實現航空運輸與其他運輸方式更便捷、順暢的轉換，同時保證數據的完整性和安全性。如圖4所示。

圖4 全球航空集裝箱調運信息平臺

3.3 利用區塊鏈不可篡改性構建國際航空物流安全交易鏈

分布式記賬技術能夠將數據分散存儲在網絡節點的設備中，使得數據集體丟失的可能性大大降低，提高了數據安全性。同時利用加密技術，使得數據被篡改的可能性幾乎為零，這也極大地提高了數據安全性。國際航空物流供應鏈體系中，數據安全、可靠是保證航空安全的必要要求，否則損失的將不僅僅是貨物。利用區塊鏈技術，保證數據從源頭到顧客的不可篡改性至關重要。同時還應采取措施保證源頭數據的真實、可靠性，因為虛假信息會影響供應鏈資源的利用和系統的安全。因此還需借助政府機構的監督管理，來保證供應鏈節點企業的真實性。如圖5所示。

圖5 基于區塊鏈不可篡改性構建國際航空物流安全交易鏈

4 結語

國際航空物流供應鏈體系的構建、發展與完善，需要多方參與，共同建設，尤其需要完善的航空基礎設施資源。利用區塊鏈技術，可以解決全球航空資源分布不均衡和航空運營主體規模不均衡、分散經營的問題，但對于國家、地區之間航空資源不均衡的問題無法解決，因此還需各國加快航空資源建設，盡快融入全球航空物流供應鏈體系。