基于疫情应对的应急物流系统与区块链协同构建研究

陈 太，韦 晗，倪卫红

(1.南京工业大学 经济与管理学院，南京 210009；2.南京师范大学 公共管理学院，南京 210023)

面对突发性新型冠状病毒肺炎疫情的大面积爆发，我国初期实行“全面隔离，延迟复工”的强力防控措施，作为疫情最为严重的湖北武汉地区，出现了冷鲜肉、鲜叶菜等生活必备物资因暂时性供应不足而导致的短缺现象，防护服、口罩、酒精等医疗物资供应紧张。受经济全球化的影响，长期依赖进口的高级工业原料、高端医疗器械及其零部件等在特殊时期会遇到供应障碍，对我国的供应链体系产生负面效应，进而对日常生活物资的正常供应和疫情防治工作产生不良影响，并且这种负面效应会在突发事件中被放大。进入智能化时代，传统的应急物流系统需优化升级，将区块链的信息共享和去中心化的特性与其有机结合，协同构建基于疫情应对的应急物流系统，有利于提升面对突发性事件的快速反应能力。

一、相关概念

(一)应急物流

应急物流是指能够在自然灾害、公共卫生疫情、决策失误等突发性事件中，通过运输、保管、装卸搬运、配送等物流活动，快速有序地将所需应急物资输送到指定地区的一种特殊性物流活动模式。与普通物流不同的是，应急物流追求时间效益的最大化和灾害损失的最小化，体现出突发性、不确定性、弱经济性、非常规性的特点，其需要考虑的核心问题是如何将所需的应急物资快速准确地调运到目的地，最重要的一环是配送，即如何合理地去解决“最后一公里”的问题。

(二)应急物流系统

应急物流系统是指由不同物流实体、元素、环节组成的，能够高效完成突发性事件中物流任务的相互联系、相互协调、相互作用的有机整体，具有临时性和机动性的特征。传统型的应急物流系统结构主要由控制层、决策层、数据层和环境层组成，相较于广义的物流系统，应急物流系统还具有政府行政指挥和法律保障的特点，目的就是为了能够在突发性事件中，运用政府的公信力和凝聚力来进行统一领导，从而形成最强合力。

(三)区块链技术

区块链(Block Chain)最早由日本物理学家中本聪在2008年提出[1]，实质上是一种运用特定加密算法，在遵循一定共识机制下，使用点到点传输方式和分布式数据存储的高度容错式数据库，具有信息公开透明、不可篡改、全球联通和交易成本低的特点。其去中心化的数据结构简化了系统的运作程序，因而相较于传统运作方式更加集约化，同时系统中约定俗成的操作流程可在其智能合约的机制下自动执行。近年来，“区块链+物流”的新型智能化模式充分利用大数据的整合能力，较好地实现了物流系统的优化，适用于应急物流系统的构建。

二、当前应急物流系统存在的问题

(一)基础设施保障方面不够完善，信息不对称问题凸显

以湖北省为例，只有省会武汉在公路、铁路、水运以及空运网络方面较为完善，并拥有众多区域性的大型物流分拨集散中心。相较于陆地和水上运输，航空运输作为应急物流时效性最高的运输方式，理应在紧急医疗物资的运输和患病人员集中快速转移至定点救治医院的过程中起重大作用，但湖北省13个地级行政区中，仅有6个地区拥有机场，无法充分发挥公路、铁路、水运和航空等多式联运的优势[2]。同时，缺少紧急通道建设，造成疏散管理混乱，效率低下。应急物流信息平台建设滞后，没有建立起国家层面的信息化平台，不同物流公司之间缺乏沟通和统一调度，信息发布共享平台没有完全建设到位，出现应急物资重复投放的现象，对于保鲜度要求高的生鲜物资，往往造成资源的浪费。另外，还出现信息获取的滞后现象，从而造成因信息不对称而导致的沟通不畅问题[3]。

(二)应急物流协调监督机制和法律保障体系不够完善

当疫情来临时，政府组建的应急物流团队大多是从各大物流公司中临时抽调的，成员之间不熟悉，影响工作配合。中央和地方之间的应急联动组织与监督机制不够完善，上级及时制定的应急措施，地方政府执行不到位，特别是下级政府自主性缺乏，不能对应急事件做出快速响应，造成行政效率低下。在法律保障方面，我国尚未构建标准化的应急物流法律保障体系，没有明确物流管理活动中的主体责任。与此同时，补偿机制作为法律保障方面的基础体系，应把握好“度”，补偿过多会加重政府的财政负担，过少可能会激化社会矛盾。

(三)企业应急物流体系尚未完全建立

当前的物流企业应急服务机制缺失，缺少一整套完备、灵活的应急物流方案，信息共享机制不完善，造成供应链系统在面对突发性事件时缺乏柔性，对突发性需求的应急反应能力低下。同时，缺少应急物流方面的高级人才，大多数物流企业不具备培养应急物流管理人才的能力，只能借助猎头公司四处招募高端人才。但应急物流高端人才集中于大城市的资金雄厚的独角兽型物流企业，中小型城市的物流企业往往难以得到高端人才的加盟，久而久之便会拉大与大型物流企业应急物流水平的差距。除此之外，我国大多数物流企业缺乏必要的应急物资储备中心，会出现因物资的临时性短缺导致的供应链停滞甚至断链的现象，影响疫区应急物资尤其是医院医疗物资的紧急供应。武汉发生“新冠疫情”期间，邮政、顺丰、京东三家物流企业凭借分散在全国的自营式智能化仓库，承担着大部分应急物资的运送，运输压力巨大，但其他物流企业的运输能力未能充分发挥。

三、基于疫情应对的应急物流系统与区块链的协同构建

(一)疫情应急物流系统与区块链的协同

1.区块链的去中心化可以加速疫情应急物流系统形成信息共享机制

当前的应急物流系统各物流主体之间的信息管理系统彼此独立，形成“信息孤岛”现象[4]，想要共享物流信息都须经双方协商同意之后方可进行，信息传输效率低下，在面对传染性极强的肺炎疫情时，极大概率会延误应急救援的最佳时机，造成较为严重的损失[5]。利用区块链的去中心化特点，促进各主体之间的协同，将各物流主体的信息系统连接起来，运用非对称加密技术保护信息数据的安全，在这种机制下，各物流主体将自身获取的信息通过区块链进行实时共享和相互交流，并将获取的实时信息进行汇总分析，进而能够快速准确地制订出较为完善的疫情应急物流方案[6]。

2.区块链的分布式记账原理可缓解信息不对称问题，增强信息的准确性

因为整个应急物流的流程较多，且各个流程之间相互关联组成一个命运共同体，所以存在一个环节出现问题导致整条应急物流供应链瘫痪的风险。当前的应急物流系统中，流程之间按照既定运行原则依次将物流信息进行传递，但因为是在疫情事件中，信息更新速度快，涉及的事项多，干扰性强，这往往会造成物流主体在信息传递的过程中出现信息不对称甚至是错误的情况[7]。利用区块链的分布式记账原理，涉及的物流主体都对传递的信息进行记录保存，起到相互检查与监督的作用，能极大提升物流系统中各主体的信息协同度和传递的准确性。

3.区块链的智能合约机制可提高应急物流系统的运行效率

传统应急物流系统的流程操作是各主体之间共同协作完成的，在此背景下，可能会存在反复沟通的问题，从而造成整体运行效率低下。利用架构在大数据与云计算技术上的区块链智能合约机制，能够赋予应急物流系统不受疫情等外部条件影响的常规性操作，自动参照约定标准流程自动执行。对受疫情影响大，如需依靠相关专业技术人员主观决策的能动性操作，则采取人机结合的操作方式，操作人员参考智能系统给出的操作预案，结合自身经验和疫情实际情况对此预案进行修改优化，使其更具实用价值。在此机制下，物流主体之间不必进行反复沟通，省去了不必要的中间环节。

(二)系统构建模式

传统应急物流系统以政府为中心，目的是为了更有效地发挥政府统领全局的行政执行力，统一指挥形成合力，但这种强中心化的构建模式在面对突发性疫情时，可能会因为政府缺乏相应的专业经验或是暂时性的行政效率低下，造成救助措施不到位以及不能够充分做到对疫情的快速反应，进而影响应急物流的整体质量。而单纯以专业型的物流企业为中心，又会因缺少统一管理，出现缺乏合作和各自为政的问题。同时，在没有政府政策支持和财政补贴的情况下，以营利性为目的的物流企业会出现消极工作的情况。

综上所述，本文构建的疫情物流系统模式把政府行政的中心化与物流企业运作去中心化相结合，充分发挥各主体长处，达到优势互补的目的(见图1)。政府行政的中心化是指整个系统内的主体要统一服从政府的行政领导，遵守法律和政策的要求，政府为权力中心，根据疫情的实时变化情况给予其他主体宏观上的政策指导，指明工作的重点和方向，并给予相应的政策支持[8]；物流企业运作的去中心化是指在具体的专业性运作流程中，各物流企业之间通过区块链网络进行实时的信息共享及物流资源整合，由应急物流咨询机构提供疫情防控信息，充分发挥彼此的专业优势，互相协作，保证应急物流流程的高效运行并切合实际需要。同时，选择直营式的物流企业，这种类型的企业大多采用扁平化的组织架构，管理制度完善，员工整体素质较高，应急反应能力较强，更符合应急物流的现实需要。

图1 基于区块链的应急物流系统构建模式

(三)系统构建原则

构建疫情应急物流系统应遵循以下基本原则：一是以人为本，尽可能地挽救人的生命是构建应急物流系统最重要的目的；二是具备快速反应的能力，能够根据疫情的实时变化迅速做好物流预案；三是具备较高的运作效率，能够在第一时间且最快地将所需物资运往疫区，坚持时间效率重于经济效益的原则；四是具备较高的准确性；五是具备高度的信息化，能够做到合理应用区块链技术和使用人工智能化的设备；六是具备24小时的工作流程，能够做到随时待命和高效率运作；七是具备一定的事前防范能力，能够运用高级预测工具对疫情的发展情况进行预测，并根据预测结果制订相对应的事前应急物流预案，做好库存物资的提前备货；八是具备高度的可拓展性和兼容性，可根据疫情随时随地增加物流业务；九是符合法律、道德和市场方面的制度要求，接受政府统一管理和监督[9]。

(四)系统总体结构

系统总体结构由基础设施保障、物流企业运行、政府管理、区块链协同服务四个子系统构成(见图2)。

图2 系统总体结构

基础设施保障子系统为应急物流提供物质条件，是系统能够正常运行的物质保障，包括提供信息共享服务的实时通信网络和物流信息平台，完善的航空、铁路、公路、地下轨道交通等交通运输网络[10]，具有物流疏散通道和紧急通道设置。充分发挥多式联运的优势，可以在最短的时间内将所需撤离的人员转移到指定的地方，将物资以最快的速度送往目的地。

物流企业运行子系统控制整个物流操作流程，配有高效率分拣配送设施。要具备完善的货源保障和存储备货机制，保障疫区所需物资供应，利用综合信息服务系统，做到物流流程衔接的“无接触化”。最后还要做好对使用过的口罩、防护服等医用废料的回收处理，防止出现人员交叉感染的情况。物流企业和政府的相关部门负责人共同组成指挥中心，根据实时动态信息，从宏观上控制和监督整个物流流程，政府发挥政策层面的导向作用，指明应急物流工作的大方向，而企业则承担具体物流流程的管理工作。

政府管理子系统起到宏观上的控制、协调、保障、监督作用，包括技术标准监督、法律法规监督和应急预案保障，同时借助行政权力协调好不同机构之间的利益关系，尽可能地为应急物流系统的顺利运行扫清障碍;建立物资筹措机制，汇集社会资源，集聚社会各阶层力量，合理使用财政给予的补贴，按照规定向社会公众公开补贴信息，并接受群众监督，共同推进应急物流系统的平稳运行。

区块链协同服务子系统有效连接应急物流系统中的各个主体，尤其是打通政府和企业之间的直接联通渠道，并实现企业之间的去中心化，在共享机制的作用下，系统内的信息可以做到实时共享。同时，医疗卫生等疫情防控部门通过接入区块链系统，为系统内各主体提供正确的防护知识，从而保障系统内工作人员和群众的人身安全。

(五)系统运作流程

运用数据流程图(DFD)能够清晰地描绘系统内各实体间的运作流程和信息的产生、传递、存储，从而对系统的运作逻辑有比较直观的了解(见图3)。

图3 系统运作流程

首先，由政府和企业所组成的国家应急物流指挥中心，应作为常设机构制订总体应急物流预案，各级应急物流管理、协调、监督机构根据总体预案和疫情的实时情况出台具体、可操作的应急物流措施，完善法律、技术标准等方面的监督保障机制，通过设立专款专用基金建立合适的补偿机制。上述信息都将导入基于区块链的应急物流公共信息交互平台，借助其去中心化的特性，实现系统内所有主体间的信息共享，并提供实时动态全天候的最新疫情信息，从而促进物流公司、交通运输部门等具体应急物流运作机构对疫情的快速反应。

其次，在具体的物流运作流程方面，物流专业人员通过交互平台的智能信息系统对疫区所需物资的预测数量进行专业评估，形成物资需求。针对需求情况，政府通过募捐、财政采购等方式募集物资，物资供应商紧急调货和备货，确保应急物资货源的充足。对需要进一步加工的物资进行流通加工之后，连同可直接使用的物资一同进入智能化无人分拣仓库，通过自动化无人分拣设备将物资分拣完之后装车，随即进行运输操作。针对医院所急需的医疗物资，采用点到点直接配送至定点医院，而对于其他生鲜蔬菜、水果、肉类、粮食等生活必需用品，根据各地区的需求情况进行快速分拣，并使用“无接触化”的配送方式，努力处理好“最后一公里”问题。合理使用丰巢、速易递等自助型收发快递柜；对于全封闭和山区等不易进入的区域，可使用无人机或智能机器人设备；对于送往商场超市的较大批量货物，可邀请专业的卸货人员在做好个人防护的前提下参与卸货，尽量通过对讲机、微信等方式进行交流，避免发生交叉感染。

最后，做好物料的回收工作，即逆向物流，尤其是对于口罩、防护服等医用废料的回收处理，必须采用密封式回收进行专业无害化处理。对于其他的如快递包装盒等生活物料，则进行分类回收处理。对可回收的材料经严格消毒处理之后，进行循环使用。对物流废料尽量使用绿色处理工艺，既保障疫区的卫生环境，又符合可持续发展要求。政府可通过设立绿色基金来建立适度的补偿机制，对从事逆向物流的企业给予一定的补贴和奖励，提高其工作积极性，使逆向物流工作得到进一步完善。

四、结语

新型冠状病毒肺炎疫情是继“非典”之后我国经历的又一次重大的突发性公共卫生事件，充足的物资储备和供应是成功抗击疫情的重要保障，这就要求具备高水平的应急物流体系。本文通过与区块链的协同研究，构建基于疫情应对的应急物流系统，将各物流主体连接起来，形成一个信息共享的有机整体，缓解了信息不对称问题，并借助智能合约机制，有效提升应急物流系统的运行效率，实现了对应急物流供应链的高质量整合。同时，强调物流运作流程的“无接触化”和对废弃物回收处理等逆向物流的重要性，使之更加符合疫情防控和治理的现实需要。