区块链下货运物流管理优化策略浅析

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摘要：物流成本高是制约我国经济发展的瓶颈之一。首先，本文分析了当前货运物流存在的主要问题，即供需双方的诚信问题是造成货运物流市场混乱的主要原因，信用缺失给物流监管部门带来了巨大的工作量和监管难度。其次，文章在阐述区块链思维和技术的基础上，提出了利用区块链网络去“中心化”特性降低物流成本、利用“三链结构”破解诚信缺失的基本方法；最后，文章详细给出了基于区块链技术的货运物流管理优化策略，包括现实重构、稳健代币发行、诚信维系权益保障三个方面。

关键词：区块链；货运物流管理；共识协议；破解方法；实施策略

随着大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术在人类生产生活中的不断应用和普及，区块链技术作为数字经济新技术的代表，引起了社会各界的广泛关注[1][2]。在过去几年里，出现了各种“区块链+”，引发行业变革、资本围猎。长期以来，“多、小、散、乱”一直是我国道路货运物流市场的固有标签，因此成为我们建设物流强国的主要障碍之一和亟待解决的问题。

1当前货运物流存在的突出问题

1.1现行货运物流网络不足以进一步降低物流成本

零担运输是货运物流市场中极具网络化特征的子行业。2018年美国零担运输排名前五的零担运营商共占据了56%的市场份额，而我国排名前五的零担运输企业其市场份额合计仅占零担市场总额的不到2%[3]。我国大部分零担运输均被专线垄断，物流网络化被割裂，金字塔式的货运组织方式，层层中介的介入，成为降低物流成本的瓶颈之一。

1.2经营主体缺乏有效的组织和管理，造成管理成本较高

据不完全统计，我国货运司机超过3000万人，货运主体超过810万家，市场主体表现出“多、小、散”等特征。与发达国家相比，我国物流业在组织和管理等方面存在不小差距。欧美发达国家的物流大公司大多与分散的经营主体建立伙伴关系，欧洲TNT快递公司80%的干线运力都是通过整合中小企业资源获得的[4]。而我国国内物流巨头企业远没有达到这一占比。物流成本主要由运输、保管、管理三部分成本构成。我国的管理成本占比约是美国的3.3倍。

1.3货运市场监管难度大，缺乏完善的货运市场信任机制

货运物流行业具有进入技术壁垒低、规模化经济不显著、同质竞争性强的特点。为了提高我国货运物流市场整体效益，有关部门或组织制定了各类制度和规范用来约束运输主体行为。但是，货运主体诚信度不同，给市场监管加大难度[5]。目前，货运市场缺乏比较有效的分级分类诚信与失信联动机制，没有构建出有效的货运市场信任体系。

2基于区块链解决货运物流突出问题的方法

2.1利用区块链技术重构货运物流网络，降低物流成本

当前货运物流网络的中心化特征是降低物流管理成本的主要障碍，可以尝试利用区块链技术来重构货运物流交易网络，以降低物流管理成本。假设由货运物流协会发起并制定行业自律准则、政府相关职能部门参与监督、社会力量参与建设、供需双方需注册的方式构建了一个联盟区块链网络。后续论述都基于此假设。下面从区块和交易速度两个方面分析，说明区块链重构货运物流网络的技术可行性。区块链的区块抗篡改性是重构货运物流网络的重要基础之一。本文在比特币[6]系统上进行改进。（1）在区块头中新增生成区块节点，目的是对生成区块的节点进行系统全生命周期备案。(2)不通过算力竞争而是通过改进的DPOS机制推选当值节点。这种区块结构设计，大大降低了区块生成节点对计算设备的要求，可以克服比特币网络必须通过消耗大量电力资源才能生成区块的诟病，同时，也为低交易成本打下基础。为了提高交易速度，我们拟定的区块生成速度为每分钟生成一个区块，区块大小的上限为2M，交易记录的大小是固定170字节，理论上每分钟可以确认12335笔货运交易。采用改进的DPOS机制可以达到这样的交易吞吐量。

2.2利用“去中心化”打破垄断，降低管理和交易成本

当前我国货运物流管理成本高的根源在于中心化管理，它导致中间环节过多，成本自然上升。我们采用的区块链网络是去中心化网络，货运物流交易将是供需双方面对面交易，去掉了双方交易的中间环节，甚至供方无需挂靠物流公司，节省挂靠管理费。假设交易网络由货运物流协会发起、政府相关机构和全社会可参与的货运物流社会系统。整个网络的运维在代币发行、记录认证和区块生成奖励等经济奖励机制的驱使下，社会力量和社会资本会自行参与物流网络运维，这将进一步降低货运物流管理成本，促使物流公司和物流中介公司转型升级。

2.3利用“三链区块链结构”，降低监管难度和完善信用缺失

当前货运物流市场呈现“乱象”的根源是没有构建出有效的货运市场信任体系。本文根据CAP(Consistency，Availability，Partition-Tolerance)布鲁尔定理[7][8]给出货运物流网络采用需求信息、交易和信用画像三条区块链重构货运物流生态圈系统架构假设。其中，需求信息区块链实现供需双方的信息发布，方便双向选择；交易区块链实现货运物流成本价值转移，是交易生态圈的共享账本；信用画像区块链记载供需方在货运物流社会活动中的信用画像。这三条区块链之间形成制约关系是整个货运物流体系基石。这三条区块链靠社会力量运维，就具有去中心化、区块上数据由整个社会背书、安全可信的特征。这样的特征可保证网上数据不能被部门、组织和个人所篡改，这将促使交易双方理性的进行诚信货运物流活动，否则，其将被货运物流生态圈所抛弃。同时，由于有政府监管机构的参与认证环节，政府部门可利用区块上的数据，更“智能”的进行监管，从而降低监管工作量和监管难度，使得网络监管可控。

3基于区块链实施货运物流管理策略

基于区块链实施货运物流管理还存在可用性问题。以下将从系统重构、交易支付和参与方利益三个方面提出具体实施策略。

3.1观念的洗礼，现实的重构

区块链技术是完全可以成为当前货运物流管理的重要技术支撑，因此在管理观念上需要进行一些调整。策略1：项目由行业协会发起，但必须去中心化。根据本文的设想，货运物流管理以区块链思想为指导作顶层设计。整个管理框架由行业协会规划。项目由行业协会作为牵头单位并联合有实力的区块链开发社区共同发起构造联盟区块链网络。同时，需要取得工商、税务、公安、安监等职能部门在政策上的支持。政府职能管理部门需转变管理思想，理解和学会“区块链+”的管理模式和手段，提高监管能力和监管效率。策略2：行业自律，社会力量参与。加强行业自律是新时期物流管理的需要，制度建设是行业自律的重中之重。在区块链环境下的行业规范和制度将成为网络共享机制的组成部分，这样的制度和规范将由机器执行，不受任何人控制。比如，货运物流行业中网络交易的成本形成机制、恶意竞争行为、失信行为的界定与量化指标制定，这些规划和制度将成为交易收费标准的参考依据，也对参与者信用画像的形成提供了制度支撑。社会力量的参与是去中心化的物流管理必不可少的。设想项目开发将由知名的区块链开源社区来开发，以确保系统的质量、可维护性和制度执行的公开透明性，提高新的货运物流网络的社会认可和信任度。同时，需要有经济和技术实力的组织、个人参与监管服务节点和权益代表节点的投资建设、运维和管理工作。策略3：加大宣传，引发社会关注。首先，好的思想和新兴的管理模式离不开行业协会大力宣传。行业协会作为物流管理的非政府性机构应该承担主要角色。因此，协会应积极与交通主管部门宣传沟通，同时协助区块链社区制定好货运物流行业规划和顶层设计；其次，协会应积极与政府其他监管职能部门协调和沟通，帮助他们转变观念和得到政策上支持；再次，协会向社会、会员单位和会员大力宣传区块链货运物流网络的思想观念，鼓励社会力量参与物流网络建设与管理；最后，向社会宣传区块链货运物流网络的优势、理念和运作机制，鼓励大众诚信地使用新的货运物流交易方式，促成诚信的生态市场建立。

3.2第三方的支付，稳健的代币发行

策略4：真正独立的第三方支付。货运物流交易支付的理想状态是“钱货两清”。为实现这一目标，目前基本上采用第三方支付，但是社会上提供的第三方支付都或多或少存在一些弊端，给供需双方带来一定的不便和风险。本文设想使用代币(简称F币)作为支付的数字货币，发行方是货运网络。F币不存在数字货币法币缺失问题，它是真正独立、便捷的第三方支付。策略5：稳健的代币发行规则。F币由当值权益代表节点在生成交易区块时发行。系统每产生一个区块发行的F币数量的公式如下：36001020110ixiGii≤=≥≤且其中，G为每产生一个区块发行的F币数量；i表示运行的第几个年头，i为1表示系统运行的第1年，依次类推；xi为通缩系数，xi={1，0.9，0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2，0.1}。根据F币发行公式可知，当系统运行的前10年F币发行速度较快，是因为生态系统处在萌芽和成长期，10年后F币发行速度放缓，是因为系统处在成熟期，适当发行一定数量的F币是维护权益代理节点的“挖矿”积极性。30年后不再发行代币，通过F币升值来满足货运物流市场流通货币的需求量。根据该货币发行规则，系统发行F币数量是固定的，这有利于F币价值稳定，保护持币人利益和投资人的积极性。

3.3诚信的维系，权益的保障

诚信的维系需要完善的制度体系，以下4个核心规则的制定对货运物流管理至关重要。策略6：权益代表节点的选举规则。任何个人或组织均可申请充当权益代表节点。在申请时需向系统指定的银行账户交纳不低于3周收益的保证金和本轮次单位节点发行F币数量的抵押金。该账户由国家级货运协会掌管并接受全社会监督。货运网络每三周进行一次权益代表节点选举，具体方法是根据申请节点交纳的保证金和抵押金合计金额进行本轮排名，排名前101位的节点当选权益代表节点，前102至121位作为后备权益代表节点。当值权益代表节点是由101位权益代表节点轮流担任。本周期的首次当值权益代表节点由本周期权益代表节点投票产生，每个节点必须投出三票，然后票数最高的节点当选；当值节点的每次当值时间为1分钟，下一个当值节点由当前的当值节点在本轮还没有当值的节点中指定；新一轮的首个当值节点由上一轮最后一个当值的节点指定，以此类推。策略7：监管服务节点的收益规则。社会力量申请服务节点时需交纳不低于3周收益的保证金，这样保证节点在网络上的服务时间。如果有超1小时离线，那么将要罚没保证金。监管服务节点按交易认证所需的服务项目数收取手续费，手续费将归节点所有。为了降低物流成本，提高全社会的积极参与，有必要全网公开讨论收费项目单价。收费项目单价需得到全网70%以上赞成方可执行。价格执行将以代码的形式在网上自动执行。策略8：持币人权益保障机制。为了保障持币人的权益，减少当前社会上一些数字货币法币缺失的问题。货运网络规定在权益节点在发行F币时必须“锚定”相同数量的法币，即每发行一枚F币必须向系统指定的国有商业银行账户存入10元人民币。这样的机制有利于稳定F币的市场价值，假如系统运行失败或停运时，这样可以尽可能的保障持币人权益，把损失降到最低。

4结语

本文提出的货运物流信息管理策略可以帮助当前货运物流市场管理进行“区块链+”应用转型，以满足社会对职能部门降低管理难度、提高管理效率、降低整个社会的物流成本等要求。文中采用三条区块链的架构与改进的DPOS机制有效配合，为实现诚信守法的货运物流交易基础平台设计提供参考。当然，设想到具体实施还有一定距离，会遇到诸如监管部门认可与配合、社会认知、高峰交易速率等问题和挑战，需要随着相关政策跟进和区块链技术的发展不断完善。

作者:全立新 单位:湖南财政经济学院信息技术与管理学院