突发公共卫生事件下基于区块链应用的应急物流完善研究.pdf
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- 突发 公共卫生 事件 基于 区块 应用 应急 物流 完善 研究
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1、突发公共卫生事件下基于区块链应用的应急物流完善研究摘 要应急物流是应对突发公共卫生事件的重要支撑,为提升疫情防控应急物资的保障能力,探索如何应用区块链先进技术完善应急物流具有重要的理论意义和实践价值。研究现状分析表明鲜有文献基于区块链应用探索完善突发事件下的应急物流。文章剖析了应对突发公共卫生事件对应急物流的需求与区块链技术优势之间的耦合机理,进而分析了应急物流运行中存在的主要问题。在此基础上,从高效运行、助力捐赠、智能发展三个维度入手,探究突发公共卫生事件下应用区块链技术完善应急物流的对策,提出了三种典型应用模式及相关举措,为有效提升应急物流服务、有力应对突发公共卫生事件提供更强支撑。关键词
2、突发公共卫生事件;区块链技术;应急物流;完善;耦合机理中图分类号F273.1;F279.2文献标识码A文章编号1673-0461(2020)04-0057-07一、引 言应对突发公共卫生事件是一项复杂的工程,其中应急救援物资的保障和供应是关乎人民群众生命安全和维持社会安定的重大问题1,这就要求应急物流对突发公共卫生事件提供强有力的支撑。2020 年新型冠状病毒感染的肺炎疫情(以下简称新冠肺炎疫情)是一起突发公共卫生事件,大量医用口罩、酒精、消毒剂、防护服、工作帽、护目镜等紧缺物资急需有力的物流保障。面对捐赠物资的接收、入库、分发和救援供应物资的调拨、运输、配送,应急物流发挥的作用举足轻重,对疫
3、情防控进展产生重要影响。2003 年“非典”事件以后,我国对应急物流体系的研究和建设取得较大进展,在应对后来的突发事件中也发挥了重要作用。然而,纵观这次新冠肺炎疫情防控应急物流的运行情况,我国物流运行系统供需匹配、环节衔接、要素配置等结构被打乱,面对突发的防疫物流需求,表现出反应迟滞、供需失配错配、效率低下等问题2,因此完善应急物流势在必行。其中,可探索应用区块链设计理念及其先进技术提升应急物流服务,完善实际运行功能,与此同时,物流与供应链领域是区块链技术重点应用方向,正迎来新的发展机遇3。综上所述,为更有序有力应对突发公共卫生事件,应急物流亟待进一步完善,探索区块链技术在应急物流领域的创新应
4、用具有重要的理论意义和实践价值。二、文献回顾近年来,研究物流领域应用区块链技术的相关文献日益显现。Francisconi M 实证研究了区块链技术在港口物流中的应用,将信息系统提供的功能对应区块链的各种用途,分析了区块链技术的实践应用案例,综合评估了应用收益4。汪传雷、万一荻等研究了区块链与供应链物流信息资源的耦合关系,从对象、属性、功能维度分析区块供应链物流信息资源管理,构建基于区块链的供应链物流信息生态圈模型5。王娟娟和刘萍对区块链技术在“一带一路”区域物流的适用性进行了研究,结果显示区块链技术有助于“一带一路”区域提升物流信息的透明度和构建高效的物流机制,并提出由政府主导物流安全机制建设
5、6。Haiman Liu,Ruoying Sun 等针对物流欺诈和监管机制缺陷等问题,提出了基于区块链的物流安全提升方法,设计了物流安全智能合约7。周杰和李文敬为解决物流企业供应链信息的不可篡改性、物品可溯源性、公证防伪不可抵赖性、资金安全性等问题,提出了基于云计算的物流区块链模型及区块链共识算法8。梁雯和司俊芳探究了区块链与物流之间在主体、交易机制、智能合约、数据库的耦合关系,从安全、效率、资源、博弈和三角悖论五个方面提出存在的弊端并提出对策,以完善区块链与物流的耦合发展9。Yassine Issaoui,Azeddine Khiat 等研究了面向信息、传输、财务和管理等四个领域区块链技术在
6、智慧物流中的各种应用场景,并从四个领域分析了实际应用案例10。李旭东、王耀球等分析了区块链核心技术及其主要优势,阐述了区块链与跨境物流之间的耦合机理,提出区块链技术在跨境通关中的应用模式、实施路徑、主要成功要素和实施步骤11。张森、叶剑等提出了冷链物流行业区块链解决方案,针对订单数据和环境数据分别设计上链系统,以实现订单数据安全上链、冷链环境数据实时上链以及物联网设备的身份认证与权限控制机制12。秦明提出了利用区块链技术持续完善供应链物流、以“区块链+物联网”优化供应链物流、以“区块链+供应链金融”改进供应链物流等对策建议13。TsanMing Choi,Xin Wen 等基于区块链技术应用,
7、从航空物流运作、需求管理、供应管理和供需协调四个方面,阐述如何用均值-方差(MV)方法分析全球供应链与航空物流运营风险14。陈军和黄光球以模糊 Petri 网为工具构建航空物流区块链影响要素分析模型,设计模型推理法则,定量探索制约航空物流区块链技术落地的主要影响要素,提出了区块链技术在航空物流业快速落地的应用路径15。潘卓和郑杨提出重点在区块链与智慧物流的交易主体去中心化、交易机制高效化、交易过程安全化三方面下功夫,实现区块链与智慧物流的有机结合16。冯毅提出了基于区块链的智能物流系统、区块链技术与星际文件系统结合方案,两者共同维护图片数据的存储与查询,在车货推荐场景采用了基于 LightGB
8、M 的推荐算法,测试表明该算法成功提升了业务效益17。综上所述,已有研究围绕物流领域应用区块链技术的相关问题,提出了一些战略设计层的应用模式、思路及策略,战术运作层的应用方法、路径及方案,分析了一些典型应用案例,但仍存在一些不足:一是鲜有文献研究应用区块链技术完善突发公共卫生事件下的应急物流,缺乏有针对性的成果;二是多数文献研究重点比较单一,多以物流信息管理及系统为区块链应用的核心领域,研究的系统性有待增强。本文围绕区块链技术的创新应用,剖析应对突发公共卫生事件对应急物流的需求与区块链技术优势之间的耦合机理,面向本次新冠肺炎疫情防控应急物流存在的主要问题,从高效运行、助力捐赠、智能发展三个维度
9、入手,研究应用区块链技术完善应急物流的对策,提出具体的应用模式及相关举措,有效提升应急物流服务,为有力应对突发公共卫生事件提供更强支撑。三、突发公共卫生事件下区块链与应急物流的耦合机理狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可偽造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证和存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全性、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式18。更广义上的区块链不仅是一种技术,而且是一种新设计
10、理念、一种新应用模式、一种新组织形式。区块链技术主要包括分布式账本/P2P 网络、共识机制、非对称加密/数字签名、哈希运算、时间戳/时序数据、智能合约等,具有去中心化、信息对称/透明可信、防伪防篡改、永久储存数据/可追溯、系统高可靠、自动化履约等特性及优势。应急物流是指,以提供突发性自然灾害、突发性公共卫生事件等突发性事件所需应急物资为目的,以追求时间效益最大化和灾害损失最小化为目标的特种物流活动19。应急物流具有物流的突发性或非正常性、物流需求的随机性、物流需求的事后选择性、流量的不均衡性、物流时间约束的紧迫性和应急物流的社会公益性等特点20。应对突发公共卫生事件对应急物流的主要需求为快速高
11、效、供需匹配、精准溯源、信息透明、实时响应等。突发公共卫生事件下区块链与应急物流的耦合机理,如图 1 所示。基于区块链的特性,发挥利用各种技术优势,构建区块链在保障应急物流高效运行、促进应急物流助力捐赠、推动应急物流智能发展等领域的典型应用模式,为有效应对突发公共卫生事件提供更强支撑,确保应急物资得到合理配置与高效利用。以图 1 中“应用区块链促进应急物流助力捐赠”的领域为例,分析区块链分布式账本、共识机制、非对称加密、哈希运算、时间戳等技术特性,发挥它们去中心化、信息对称/透明可信、防伪防篡改、永久储存数据/可追溯、系统高可靠等技术优势,结合应对突发公共卫生事件对应急物流提出的捐赠物资精准溯
12、源、捐受契合等相关需求,提出应用区块链促进应急物流助力捐赠的应用模式,从而达到物资捐赠与受助需求高度契合、物资捐赠信息透明公开、保证物资去向信息真实性等主要目标。四、突发公共卫生事件下基于区块链应用的应急物流完善(一)新冠肺炎疫情防控应急物流运行现状中存在的主要问题突发公共卫生事件下,应急物流是疫情防控、保民生活、稳定社会的重要支撑。在这次新冠肺炎疫情防控过程中,应急物流运行现状中存在若干方面的问题。一是应急物流效率有待提高。此次疫情防控尤其是在前期,物资保障混乱、不及时、不准确的问题突出。二是存在供需脱节现象。一方面,在平时建设时,应急物流需求不明确,而且由于前后方脱节,在制定防灾救灾相关预
13、案时并未与应急物流预案同步;另一方面,在急时调度中,物资需求不能及时、准确提供21。三是捐赠物资管理有待完善。这次新冠肺炎疫情暴发以来,社会各界与爱心人士踊跃捐赠。然而,面对大量资金和物资的聚集,受捐单位人力资源不足,工作机制尚未捋顺,导致出现了物资发放不够及时、捐赠信息更新不足等问题22。四是应急反应迟滞。这次疫情防控过程中,显现出我国应急物流体系理念落后,标准、技术更新机制缺失和实际运行功能不完善,导致应急反应迟滞23。(二)突发公共卫生事件下基于区块链应用的应急物流模式以上剖析了应对突发公共卫生事件下区块链与应急物流的耦合机理,分析了新冠肺炎疫情防控应急物流存在的主要问题。在此基础上,下
14、面从高效运行、助力捐赠、智能发展三个维度入手,探索应用区块链技术完善应急物流的对策,提出三种典型应用模式及相关举措,有效提升应急物流服务,为有力应对突发公共卫生事件提供更强支撑。突发公共卫生事件下基于区块链应用的应急物流模式,如图 2 所示。(三)应用区块链保障应急物流高效运行探索应用区块链设计理念及其先进技术,完善突发公共卫生事件下的应急物流,实现物流各环作业高效协同,高效匹配物资供给与需求,实现应急物资精准溯源,做到关键时刻所需物资调得出、用得上,实现应急物流高效节约、物资保障有序有力。1.实现物流各环作业高效协同高效快速是应急物流的关键指标。应用区块链并融合相关技术,制定周密的物流方案,
15、以应急的物流手段、规范的物流作业、平稳的物流服务为基本支撑,提升医疗物资物流运行效率。围绕上述目标,主要采取以下具体举措:围绕官方认定的疫区周边物流(转运)中心,构建应急物流社会化运营平台,并采用区块链信息系统为运营平台提供强力支撑;采取“区块链+大数据”技术挖掘分析信息,有机整合“干、支、末”物流(物资运往疫区的干线物流、疫区间的支线运输、疫区内的末端配送),开展协同运作,并采用“区块链+人工智能”技术,自动完成运输路线规划和路径优化;利用区块链分布式账本技术统筹调配物资、人员、场站、车辆等资源与设施装备,实现物流各环作业高效协同,加快疫区应急物流智慧化、信息化运行;目前,顺丰、京东、菜鸟及
16、一些优质物流平台企业在不同程度上具备上述应急物流模式的运行条件,可考虑通过定向协商,授权企业牵头,尽快接管物流系统,实现应急物流高效运行。2.高效匹配物资供给与需求传统应急物流高度依赖中心化的指挥系统,不但信息传递层级繁琐,而且系统对运行故障或通信中断的抗风险能力低。区块链的去中心化分布式结构可使参与应急物流的各方之间实现点对点沟通,而不必通过一个特定的中心机构进行信息交流,消除繁琐的信息传递层级,这种去中心化的新组织形式障碍少、摩擦小,使应急物资供应链上下游物流信息传递畅通无阻、物资供应精准对接疫区需求。此外,传统供应链物流系统易出现“数据孤岛”和“牛鞭效应”,基于区块链的应急物流系统数据对
17、各方透明、不可篡改、容易追溯,与物联网技术结合应用还可确保信息真实可信,从而消除信息扭曲、需求数据变异放大等现象,使物资供应链上下游之间共享互通物流信息,高效开展物流协作,有效规避“数据孤岛”和“牛鞭效应”,最终实现物资供给与需求高效匹配。2020 年 2 月 7 日,支付宝宣布基于区块链技术的防疫物资信息服务平台成功上线,对物资的需求、供给、运输等环节信息进行审核并上链存证,区块链的信任机制能够带来可信连接,在一方发出需求清单、一方物资进入物流环节的一刻,就开始信息上链,物资所到之处的每一个环节、经手人确认都在链上显示,浙江省医疗物资保障组已通过该平台发起物资需求清单,其中包括医用口罩、防护
18、服、工作帽等。3.实现应急物资精准溯源应对突发公共卫生事件对医疗物资质量安全具有高需求。为严格杜绝假冒伪劣物资,精准溯源至关重要。社会上近几年发生的药品食品丑闻难追责和缺乏有效的溯源机制密切有关,由于传统物流数据隔离、系统复杂,无法对问题产品进行精准追溯和及时召回。可追溯性是区块链的重要特性,与应急物流中医疗物资的防伪需求正好契合。基于区块链的应急物流系统数据不可篡改,物资供应链的全部物流活动记录被永久存储。物资原材料从哪里采购,半成品及成品在哪里生产、加工及包装,由哪间公司负责运输,由哪个物流中心配送,分发到了哪些城市、医院、相关机构和个人等等,上述活动产生的所有数据都被实时获取,所需物资可
19、被精准定位和溯源,问题物资可被快速处理和精准追责,从而保障应急物资安全可控,充分满足应对突发公共卫生事件对医疗物资的需求。(四)应用区块链促进应急物流助力捐赠社会捐赠的应急物资对疫情防控具有重要作用。在此次疫情防控前期,捐赠物资管理及其应急物流运行的能力总体上是不适应需求的。在此面向突发公共卫生事件下的捐赠物资,提出区块链在促进应急物流助力捐赠中的应用模式,为更好激发社会善意,共同推进疫情防控工作提供更强支撑。1.物资捐赠与受助需求高度契合突发公共卫生事件下,社会各界踊跃捐赠各种物资,但在筹集、接收、分配与追溯等过程中容易产生捐赠资源配置不合理与效率较低等问题,例如物资接收和领用信息不透明、物
20、资分配流程不合理、物资紧急等级不明、配送优先次序不清、一部分物资被滥发或冒领,从而导致捐赠与受助需求在品类与时间等方面契合度低,其中一个重要原因是,在资源配置上传统技术手段难以实现跨领域、跨部门资源实时信息的共享及开放。针对上述问题,可在前面构建的应急物流社会化运营平台的基础上建立分平台基于区块链的物资捐赠平台,实现社会各界各部门捐赠物资的数据整合和信息匹配,进行跨链数据共享与社会协同。在此基础上,围绕上述目标采取以下具体举措:受助者通过区块链平台发布物资需求,捐助者通过平台完成物资捐助;结合大数据、人工智能等先进技术,对受助需求与物资捐赠进行自动匹配;合理划分物资需求紧急等级,按照优先次序安
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