區(qū)塊鏈技術(shù)在集裝箱物流中的應(yīng)用優(yōu)化及研究

林永民，李嘉良，趙德信 （華北理工大學(xué) 管理學(xué)院，河北 唐山 063210）

0 引 言

進(jìn)入新時代后，中國對物流行業(yè)有了新的要求，特別是海運(yùn)集裝箱行業(yè)。20世紀(jì)70—80年代，中國集裝箱行業(yè)尚處于起步階段，港口設(shè)施差，運(yùn)載效率低下，運(yùn)輸能力無法滿足貨物需求，壓船、壓港情況十分嚴(yán)重；改革開放以來，中國港口的設(shè)施建設(shè)不斷完善，集裝箱事業(yè)不斷發(fā)展，引進(jìn)外資吸收經(jīng)驗，至2006年港口的吞吐量已達(dá)117萬TEU；2007年至今，中國集裝箱運(yùn)輸業(yè)趨于成熟，港口布局也逐漸合理，由南向北、由東向西形成了珠三角、東南沿海、西南沿海、長三角、長江流域和環(huán)渤海等六大港口群，2020年中國沿海港口完成吞吐量2.48億TEU，居世界前列，其中國內(nèi)外航線占比分別為50.1%、49.9%。目前中國的集裝箱運(yùn)輸已成為國際物流的重要組成部分之一，在全球港口運(yùn)輸中有著舉足輕重的地位。

在如今的全球化趨勢下，中國的海運(yùn)物流發(fā)展迅猛，給集裝箱行業(yè)帶來極大的發(fā)展機(jī)遇，集裝箱以其高效率、高質(zhì)量、資金高度密集、專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)勢在物流行業(yè)有著極其廣闊的發(fā)展前景。特別是2020年，受疫情影響全球的集裝箱資源緊張，一箱難求，集裝箱的海運(yùn)費(fèi)飛速提升，發(fā)展形勢一片大好。但目前集裝箱物流仍存在諸多問題，隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的集裝箱物流行業(yè)受到?jīng)_擊，競爭壓力在逐年增加，因此引入新技術(shù)來提升行業(yè)競爭力，促進(jìn)集裝箱物流又快又好的發(fā)展成為目前亟待解決的問題。

1 集裝箱物流發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 集裝箱物流的發(fā)展

集裝箱最早出現(xiàn)于19世紀(jì)的英國鐵路，發(fā)展于北美大陸，然后從北美大陸下海逐步擴(kuò)展到世界各地，成為今天貨物運(yùn)輸?shù)闹饕M織形式。集裝箱的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個階段，即萌芽期（19世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代）、開創(chuàng)期（20世紀(jì)50—60年代）、擴(kuò)展期（20世紀(jì)60—80年代）、成熟期（20世紀(jì)80年代至今）。在第二次世界大戰(zhàn)當(dāng)中，為了保障軍需物品盡快運(yùn)送到前線，各個參戰(zhàn)國均采用了集裝箱這種最容易裝卸、能夠快速轉(zhuǎn)運(yùn)的運(yùn)輸方式，使得軍用物資源源不斷地供應(yīng)到前線，二戰(zhàn)后這些軍事上的成就逐漸應(yīng)用到民用方面，促進(jìn)了集裝箱的民用化發(fā)展。19世紀(jì)60年代，出于對集裝箱運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)的迫切需要，相關(guān)方面制定了一系列集裝箱標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則、公約，使得集裝箱運(yùn)輸有了進(jìn)一步發(fā)展。到80年代，貨物對運(yùn)輸有了更高的要求，于是“門到門”這種高品質(zhì)、高質(zhì)量的服務(wù)應(yīng)運(yùn)而生，帶動了整個集裝箱行業(yè)的快速發(fā)展。

到20世紀(jì)初，貨物運(yùn)輸量急劇增加，但貨主在運(yùn)輸過程中的參與度不夠，因此，需要一個能夠?qū)\(yùn)輸全過程進(jìn)行專業(yè)服務(wù)的企業(yè)提供全程的運(yùn)輸服務(wù)。多式聯(lián)運(yùn)恰恰可以提供全程運(yùn)輸服務(wù)，所以這種模式深受貨主歡迎。最初的多式聯(lián)運(yùn)主要是針對件雜貨物的運(yùn)輸，在運(yùn)輸過程中件雜貨物以貨物的自然包裝為基本的組織形式，這種模式給經(jīng)營多式聯(lián)運(yùn)的企業(yè)帶來了極大的風(fēng)險，也限制了多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展。但在集裝箱的快速發(fā)展為多式聯(lián)運(yùn)創(chuàng)造了條件，貨物裝在集裝箱內(nèi)，裝完之后對集裝箱進(jìn)行鉛封，只要鉛封不動，箱內(nèi)貨物很難被損壞，因為集裝箱本身就是一個大的包裝，對箱內(nèi)貨物有一定的保護(hù)作用，所以集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展與國際多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展相輔相成，均得到了良好的發(fā)展。

1.2 集裝箱物流現(xiàn)狀

現(xiàn)代集裝箱物流運(yùn)輸多以多式聯(lián)運(yùn)為主，由公、鐵、海等多種運(yùn)輸方式來完成，涵蓋的企業(yè)有船公司、港口、貨運(yùn)代理、貨主、貨運(yùn)站、鐵路、陸運(yùn)公司、工廠等，貨主、船公司、公路、鐵路組成核心，其他為輔助組成的多式聯(lián)運(yùn)是建立在運(yùn)輸企業(yè)相互約束、相互監(jiān)督的管理之下，以保證運(yùn)輸市場的公平公正。集裝箱運(yùn)輸是貨主借助船代或貨代，與船公司、公路、鐵路辦理運(yùn)輸手續(xù)，在貨運(yùn)站和碼頭完成裝卸運(yùn)輸工具作業(yè)的這樣一種運(yùn)輸體系（如圖1所示）。

圖1 集裝箱運(yùn)輸貨流過程圖

在集裝箱運(yùn)輸過程中，特別是國際集裝箱運(yùn)輸?shù)倪^程中，會不可避免地涉及到貨損理賠及箱體追索等情況。集裝箱本身就是一個極具價值的貨物，如果出現(xiàn)丟失或損壞的情況，會對用箱公司造成不小的損失，特別是內(nèi)貿(mào)集裝箱，裝載貨物多樣、裝箱工藝不符、貨物超重等均會對箱體造成或大或小的損傷，這就產(chǎn)生了箱體追索，追索責(zé)任方應(yīng)當(dāng)承擔(dān)這部分損失。其次在集裝箱的運(yùn)輸過程中，因各種事故的發(fā)生，會使箱內(nèi)的貨物遭到?jīng)_擊、碰撞、進(jìn)水等情況，于是便體現(xiàn)出了集裝箱運(yùn)輸保險的必要性，以降低各方損失。

如今的集裝箱行業(yè)的競爭極為激烈，以船公司、港口公司、貨代、鐵路等構(gòu)成的物流體系之間存在著同業(yè)、跨業(yè)等多種競爭方式，這種良性的競爭環(huán)境為集裝箱物流的發(fā)展創(chuàng)造了非常有利的環(huán)境，使得中國的集裝箱物流行業(yè)迅速發(fā)展。但隨著各種行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有集裝箱的物流模式已稍顯落后，諸多問題已開始顯現(xiàn)。

2 集裝箱物流現(xiàn)存問題

2.1 物流信息不透明

目前的集裝箱物流仍然存在著“信息孤島”現(xiàn)象，集裝箱的物流信息無法精確，仍需耗費(fèi)人力物流去查詢。目前可查詢到的物流信息仍只是簡單的船名航次、預(yù)計抵港時間等，使得承運(yùn)人無法第一時間掌握集裝箱的動態(tài)，無法精確定位，需要與船務(wù)公司、港口公司確認(rèn)物流動態(tài)，最終導(dǎo)致各機(jī)構(gòu)因信息無法共享而花費(fèi)精力去找專人負(fù)責(zé)跟蹤。另外也會由于人員疏漏、信息傳達(dá)不完全等，造成物流數(shù)據(jù)不安全問題的出現(xiàn)。由公、海、鐵這三種運(yùn)輸方式組成的物流鏈，由于信息繁雜、信息保密等因素，以至于想要使各方的物流信息一致地共享在同一平臺上存在極大的困難。

2.2 箱、貨事故責(zé)任無法明確

在運(yùn)輸過程中，由于港口裝卸、堆場存放、公鐵運(yùn)輸或者貨物本身等原因，箱體難免會產(chǎn)生一定的損傷。集裝箱運(yùn)輸鏈存在多方參與的情況，涉及到鐵路、公路、港口、堆場、船舶等各個方面，如果任何一方出現(xiàn)問題并沒有及時報備，就會造成事故責(zé)任信息中斷，無法追溯到責(zé)任方。而且在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，無法做到全程監(jiān)控，這就使得部分集裝箱的殘損責(zé)任無法認(rèn)定，難免會有一方或者多方承受不明的損失。貨物儲藏在集裝箱內(nèi)部，外部更難搜集到貨損信息，部分貨物是由于箱體出現(xiàn)問題而造成的貨損，例如運(yùn)輸過程中箱體殘損導(dǎo)致進(jìn)水濕貨，箱體出現(xiàn)裂縫導(dǎo)致出現(xiàn)的貨物流失，冷凍柜由于操作不當(dāng)或者受到撞擊等因素造成的斷電事故。

在保險方面，目前的責(zé)任鑒定并不能完全公平公正地以實際情況界定責(zé)任，由于集裝箱并不能保證貨物完全不受損害，可能出現(xiàn)綁扎不牢、裝載不當(dāng)、箱體有隱藏殘損、冷箱不制冷等情況，因此貨損鑒定存在極大的困難，責(zé)任劃分也無法明確，特別是在多式聯(lián)運(yùn)的情況下，無法確定是在哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，因此貨損的理賠并不能使各方信服。

2.3 業(yè)務(wù)流程繁瑣

現(xiàn)有的集裝箱物流模式是由貨主、貨代或者供應(yīng)商向船公司提交訂艙手續(xù)，接艙后委托陸運(yùn)公司或堆場安排提箱裝貨集港，再由船公司對接港口安排集港裝船，其中涉及到訂艙、提箱、集港、轉(zhuǎn)棧等流程手續(xù)且較為復(fù)雜，船公司與碼頭對接的EDI流程需人工導(dǎo)入，在這些工作當(dāng)中，需要大量的人力、物力，效率較低而且會因人為失誤造成信息流轉(zhuǎn)錯誤。雖然目前各個船公司、港口公司都在致力于簡化流程、優(yōu)化操作模式，但各公司間的操作模式不統(tǒng)一，操作系統(tǒng)的多元導(dǎo)致陸運(yùn)、鐵路、代理需適應(yīng)各家操作模式，使得人員的培養(yǎng)時間增長，造成各項成本的增加。

一直以來，單證因其是負(fù)責(zé)集裝箱運(yùn)輸?shù)慕?jīng)營人或代理人在收到集裝箱貨物后，簽發(fā)給托運(yùn)人的貨物憑證，是集裝箱貨物運(yùn)輸下主要的貨運(yùn)單據(jù)，在集裝箱運(yùn)輸過程中擔(dān)任著重要的角色。因為單證是集裝箱運(yùn)輸各個環(huán)節(jié)的交接憑證，在各運(yùn)輸環(huán)節(jié)涉及的單證也極其復(fù)雜，出口涉及的單證有訂艙單、裝箱單、提單、集裝箱設(shè)備交接單等，進(jìn)口涉及單證有提貨單、拆箱單、理貨單、催提單等，單證的多種多樣造成了運(yùn)輸手續(xù)復(fù)雜的問題，另外紙質(zhì)化單證的使用貫穿于集裝箱運(yùn)輸鏈條的各個環(huán)節(jié)，導(dǎo)致集裝箱集疏運(yùn)環(huán)節(jié)多、交接繁瑣、綜合物流成本較高，嚴(yán)重制約了集裝箱物流的效率。

3 利用區(qū)塊鏈點對點解決問題

傳統(tǒng)集裝箱物流的中心化、封閉型的管理模式，是一個以交互性為主的平臺，區(qū)塊鏈技術(shù)可以對該處理模式進(jìn)行顛覆性的革新，在交互信息平臺上輔之以區(qū)塊鏈技術(shù)從而實現(xiàn)與運(yùn)輸相關(guān)信息的網(wǎng)狀化、透明化。以交互型業(yè)務(wù)為主的航運(yùn)企業(yè)通過區(qū)塊鏈技術(shù)與集裝箱物流結(jié)合，利用區(qū)塊鏈平臺積累交易和運(yùn)營數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上形成大數(shù)據(jù)，最后區(qū)塊鏈技術(shù)將大數(shù)據(jù)中心進(jìn)行優(yōu)化整合，將一個個節(jié)點或鏈條設(shè)置成透明區(qū)塊，所有數(shù)據(jù)都可以利用區(qū)塊鏈完整地記載下來，實現(xiàn)集裝箱物流中的信息透明化，從而提升各個成員之間的信任。區(qū)塊鏈技術(shù)以其去中心化、可追溯、智能合約等特點，可用于搭建集裝箱物流信息平臺，為航運(yùn)企業(yè)、貨運(yùn)代理、收發(fā)貨人等各參與方提供一個信息共享渠道，各成員可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)提取己方所需的信息，而且區(qū)塊鏈技術(shù)可以對其上傳信息的安全性、保密性有一定的保障。

3.1 建立信息共享平臺

區(qū)塊鏈技術(shù)中的公開通明特性，可以有效地解決集裝箱物流中信息不透明這一問題。可以以船公司為主體建立信息平臺，為鐵路、公路、堆場、港口、船舶各建立數(shù)據(jù)塊，為貨主或貨代輸出物流信息，此平臺由船公司主導(dǎo)，監(jiān)督數(shù)據(jù)塊上信息錄入的時間以及是否準(zhǔn)確，通過區(qū)塊鏈的時間戳以及算法來保證信息的及時性和真實性。陸運(yùn)以車輛GPS定位來上傳集裝箱的位置信息，港口和碼頭以自身系統(tǒng)對接數(shù)據(jù)塊以提供集疏港、堆存、裝卸船等信息，船舶以船訊網(wǎng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)同步到數(shù)據(jù)塊，最后船公司還要設(shè)置一個數(shù)據(jù)塊來輸入配載、船名航次、中轉(zhuǎn)船等信息，以訂艙平臺為基礎(chǔ)建立信息平臺，可供訂艙人直接查詢物流信息，極大地提高了信息提取的效率，對優(yōu)化港口物流信息系統(tǒng)也有一定的促進(jìn)效果。

3.2 利用區(qū)塊鏈追索溯源

區(qū)塊鏈的信息不可篡改、可追溯的特性可應(yīng)用于箱損、貨損責(zé)任追索，只要集裝箱有動態(tài)，就以照片或者視頻的形式記錄下來，以哈希值的形式上鏈傳輸至信息平臺，避免出現(xiàn)瞞報、漏報的情況，且應(yīng)對平臺各方設(shè)置不同的查詢、管理權(quán)限來保證信息的保密性。在發(fā)現(xiàn)箱損時，箱管負(fù)責(zé)殘損鑒定人員可根據(jù)已有的裝箱運(yùn)輸報備情況來鑒定箱損源頭，可以精確地分析出箱損責(zé)任方，為責(zé)任方的追索提供強(qiáng)有力的證據(jù)。

對于保險問題，區(qū)塊鏈技術(shù)也有特效。可在挑箱、裝載、上船以及各碼頭裝卸時進(jìn)行記錄并上傳至信息平臺，這樣就可以對各個有可能產(chǎn)生的貨損進(jìn)行有效監(jiān)控，在產(chǎn)生貨損問題時，從信息平臺上追根溯源，保險公司、箱公司可第一時間獲取箱體、貨物狀態(tài)信息，從而界定劃分涉及方所應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，有效地降低鑒定追索的難度，節(jié)約大量的資金和時間成本，也會使得各方避免承擔(dān)非必要的損失。

3.3 以區(qū)塊鏈簡化EDI對接

以區(qū)塊鏈技術(shù)代替EDI對接，同樣是在信息平臺上建立對接，雙方在信息平臺上傳數(shù)據(jù)，船公司與碼頭通過平臺獲取對方信息，港口為船公司提供碼頭內(nèi)部集裝箱的流轉(zhuǎn)信息、裝卸船信息以及進(jìn)出閘信息，船公司將集裝箱的裝卸船箱號、箱型等明細(xì)上傳到信息平臺上。這種以智能合約技術(shù)為基礎(chǔ)的信息互傳，不再有第三方機(jī)構(gòu)的參與，減少了中間環(huán)節(jié)，從而節(jié)省人力、物力以及有可能發(fā)生的失誤成本，大大地提高了對接效率；而且在安全方面，區(qū)塊鏈技術(shù)以其本身的信息加密特點，對信息安全性的提升也有極大的幫助。同樣的，這種技術(shù)對接還可以促進(jìn)無紙化辦公的實現(xiàn)，推動綠色物流的發(fā)展。

3.4 以智能合約簡化業(yè)務(wù)流程

智能合約是一種信息化方式用以傳播、驗證或執(zhí)行交易，應(yīng)用于現(xiàn)有的訂艙流程有著極大的優(yōu)勢。貨主貨代只需將裝送貨地址輸入信息平臺，便可得到最優(yōu)的運(yùn)輸路線、運(yùn)費(fèi)、以及箱源情況，實現(xiàn)一鍵訂艙；陸運(yùn)公司換單可根據(jù)所對接信息平臺的陸運(yùn)平臺進(jìn)行網(wǎng)上換單，減少繁雜人力的支出；經(jīng)由以船公司為主體的信息平臺授權(quán)換單后，堆場或碼頭收到授權(quán)信息，可直接予以陸運(yùn)公司放箱。這一系列流程的簡化可得到顯著效果，還可以避免因人為因素所產(chǎn)生的失誤、人員不作為的情況，切實達(dá)到降本增效的目的。

在集裝箱單證問題上，也可以以智能合約方式進(jìn)行簡化，將紙質(zhì)單證轉(zhuǎn)變成電子單證，貨主、貨代、碼頭、陸運(yùn)公司均可在信息系統(tǒng)平臺對接換單平臺，以解決紙面單據(jù)流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多、過程長、交接復(fù)雜的痛點，推動集裝箱運(yùn)輸無紙化。同時，有利于物流企業(yè)降本增效，降低港口作業(yè)的成本，提升港口物流鏈的協(xié)同效率，節(jié)能減排。

4 結(jié)論與展望

經(jīng)過研究集裝箱發(fā)展的重要階段、集裝箱物流現(xiàn)狀以后對現(xiàn)有問題進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)去中心化、可追溯、智能合約等特點，以有針對性地解決問題，從而得出區(qū)塊鏈技術(shù)在集裝箱物流當(dāng)中可以起到優(yōu)化作用，以達(dá)到簡化流程、加強(qiáng)信任、促進(jìn)集裝箱物流快速發(fā)展的目的，未來區(qū)塊鏈技術(shù)將對集裝箱物流的運(yùn)作模式、數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)、單證形式產(chǎn)生重大影響。

目前承擔(dān)著全球近80%貿(mào)易量的海運(yùn)行業(yè)與各個行業(yè)有著密不可分的聯(lián)系，而集裝箱物流在海運(yùn)行業(yè)中又有著舉足輕重的地位，集裝箱物流有著高效率、高效益、高協(xié)作、多式聯(lián)運(yùn)等優(yōu)勢，是未來物流發(fā)展的必然趨勢，特別是自新冠肺炎疫情發(fā)生以來，外貿(mào)集裝箱市場火爆，國際集裝箱運(yùn)輸市場的運(yùn)價一路飆升，各外貿(mào)航線運(yùn)營商紛紛搶奪內(nèi)貿(mào)的船舶資源，使得國內(nèi)外的集裝箱資源水漲船高。預(yù)計在2022年年底，各航線運(yùn)營商、船公司所訂購的新船陸續(xù)交付下水，屆時集裝箱行業(yè)將迎來一場劇烈的震蕩，因此升級集裝箱的物流操作模式迫在眉睫，使得各集裝箱物流企業(yè)在這場博弈中處于優(yōu)勢地位，企業(yè)在集裝箱物流中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)取得先機(jī)，促進(jìn)集裝箱物流的持續(xù)、穩(wěn)固發(fā)展。集裝箱物流企業(yè)只有不斷對其發(fā)展模式進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化，以提升自身競爭力，持續(xù)提升集裝箱物流的運(yùn)輸服務(wù)，這樣才能在競爭市場中站穩(wěn)腳跟，穩(wěn)步地前行發(fā)展。目前各大船公司及聯(lián)盟致力于將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于電子訂艙系統(tǒng)，來改善貨物跟蹤效果、消除中間環(huán)節(jié)、降低經(jīng)營成本，集裝箱行業(yè)的未來仍需將提升技術(shù)放在首位，大力發(fā)展智慧物流，提高物流科技的水平。