發(fā)布時(shí)間：2020-02-05所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：區(qū)塊鏈的出現(xiàn)，為共享集裝箱的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的思路。在區(qū)塊鏈去中心化、透明化、合約執(zhí)行自動(dòng)化、可追溯性等特點(diǎn)的作用下，基于區(qū)塊鏈的集裝箱共享模式可以有效解決集裝箱存量共享和增量共享中存在的問題，形成一種新的集裝箱共享模式。基于區(qū)塊
摘 要：區(qū)塊鏈的出現(xiàn)，為共享集裝箱的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的思路。在區(qū)塊鏈去中心化、透明化、合約執(zhí)行自動(dòng)化、可追溯性等特點(diǎn)的作用下，基于區(qū)塊鏈的集裝箱共享模式可以有效解決集裝箱存量共享和增量共享中存在的問題，形成一種新的集裝箱共享模式。基于區(qū)塊鏈的集裝箱共享模式以區(qū)塊鏈智能合約保障集裝箱的流轉(zhuǎn)和支付，設(shè)置權(quán)限不同的客戶端以保障商業(yè)機(jī)密，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的集裝箱共享模式，在集裝箱與承運(yùn)人分離的情況下，擴(kuò)大了用箱人選擇集裝箱和承運(yùn)人的自由度，降低了運(yùn)輸成本;航運(yùn)企業(yè)對(duì)用箱人的制約減少，對(duì)集裝箱的控制削弱，會(huì)以高質(zhì)量服務(wù)吸引更多使用共享集裝箱的客戶。通過建立單碼頭的集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，基于區(qū)塊鏈的集裝箱共享模式能從運(yùn)輸效率、信息流轉(zhuǎn)、管理方式等方面優(yōu)化集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;集裝箱共享;去中心化;點(diǎn)對(duì)點(diǎn);運(yùn)輸流程
一、引言
在集裝箱運(yùn)輸中，集裝箱內(nèi)陸運(yùn)輸成本占總運(yùn)輸成本的40%~80% [ 1 ]，通過集裝箱的共享，促使集裝箱在各運(yùn)輸主體之間共享循環(huán)，可有效減少集裝箱運(yùn)輸成本。胡赫(Huch)在其博士論文中提出集裝箱運(yùn)輸參與者應(yīng)該將集裝箱放到一起統(tǒng)一管理和使用，以便更好地協(xié)調(diào)不同主體以及更好地發(fā)揮集裝箱的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益 [ 2 ]。沃達(dá)尼和洛茨(Vojdani & Lootz)使用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，分析集裝箱的優(yōu)勢，指出如果能形成集裝箱的共享，集裝箱的總體數(shù)量就可以大幅減少 [ 2 ]。塞巴斯蒂安(Ster⁃ zik S)等 [ 3 ]通過對(duì)集裝箱運(yùn)輸陸運(yùn)段的分析，認(rèn)為拖車公司間共享集裝箱可以大幅度縮減成本，尤其是對(duì)集裝箱管理成本降低的影響更為顯著。劉大成 [ 4 ]提出，當(dāng)共享集裝箱形成規(guī)模之后，其規(guī)模化空箱集結(jié)點(diǎn)建設(shè)與運(yùn)營、還箱點(diǎn)的智慧布局、空箱智慧調(diào)配、集裝箱維修保養(yǎng)、逾期費(fèi)用結(jié)算等運(yùn)行成本將存在30%至50%的壓縮空間。
在實(shí)際運(yùn)作中，集裝箱共享包括集裝箱存量共享與集裝箱增量共享兩種模式，但共享集裝箱的發(fā)展仍受到諸多限制和挑戰(zhàn)。其主要原因有：第一，信息技術(shù)瓶頸。集裝箱全球雙向智能定位的技術(shù)遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)，對(duì)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)募b箱，共享后無法實(shí)現(xiàn)很好的跟蹤和管理。第二，商業(yè)模式的局限，不能做到“箱船分離”，集裝箱一直被視為船舶在陸地上的延伸服務(wù)，難以分離 [ 5 ]。第三，資金投入大。建立集裝箱管理平臺(tái)、增加共享箱均需要大量的資金投入。
區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)，被廣泛認(rèn)為對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)具有“顛覆”影響。隨著研究的不斷深入，區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)了從信息互聯(lián)到價(jià)值互聯(lián)的升級(jí)，其去中心化、透明化、合約執(zhí)行自動(dòng)化、可追溯性的四個(gè)特點(diǎn) [ 6 ]，為傳統(tǒng)商業(yè)模式帶來了新的發(fā)展思路。吉爾伯特(Gilbert Fridgen)[ 7 ] 認(rèn)為，區(qū)塊鏈的優(yōu)勢在于它打破了既定的商業(yè)模式，可以觸發(fā)新的商業(yè)流程。而且，區(qū)塊鏈影響的不僅僅是流程，還影響組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致參與者之間任務(wù)分配模式的變化。新的角色和管理構(gòu)架的改變將通過模式重構(gòu)的方式為新價(jià)值鏈催生新的商業(yè)模式。趙建良等 [ 8 ]在總結(jié)區(qū)塊鏈研究現(xiàn)狀后認(rèn)為，區(qū)塊鏈?zhǔn)贡忍貛懦蔀樽畛晒Φ臄?shù)字貨幣，但其應(yīng)用不僅是在數(shù)字貨幣領(lǐng)域，區(qū)塊鏈將在商業(yè)領(lǐng)域中引發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新。簡·門德林和英格·韋伯(Jan Mendling & Ingo Weber)等 [ 9 ]利用區(qū)塊鏈去中心化的原理，結(jié)合商業(yè)流程管理(BPM)相關(guān)理論，重新構(gòu)建了一種無中心機(jī)構(gòu)的跨組織間的商業(yè)流程。簡(Jane Seppälä)[ 10 ]分析了區(qū)塊鏈去信任化的原理，論述了區(qū)塊鏈改變商業(yè)模式的方式，特別分析了該模式下“信任”的變化，認(rèn)為節(jié)點(diǎn)間信任的改變必將導(dǎo)致商業(yè)模式的革命。區(qū)塊鏈既是一項(xiàng)技術(shù)，也是商業(yè)模式創(chuàng)新。從商業(yè)模式創(chuàng)新的角度看，區(qū)塊鏈將使傳統(tǒng)商業(yè)模式發(fā)生重大變化。
區(qū)塊鏈在集裝箱共享方面也能發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢。結(jié)合區(qū)塊鏈的特點(diǎn)，可構(gòu)建基于區(qū)塊鏈原理的集裝箱共享模式。在區(qū)塊鏈的作用下，共享集裝箱將形成一種沒有中間管理機(jī)構(gòu)、用箱標(biāo)準(zhǔn)和費(fèi)用結(jié)算均由智能合約控制的集裝箱共享模式。基于區(qū)塊鏈的集裝箱共享模式基本上解決了共享集裝箱存在的問題，而在新模式下，共享集裝箱的特征發(fā)生了變化，集裝箱運(yùn)輸參與主體的組織方式也發(fā)生了改變。
為分析新構(gòu)建模式對(duì)集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)的影響，本文建立單碼頭的集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)，對(duì)傳統(tǒng)模式和基于區(qū)塊鏈共享集裝箱模式下的集裝箱運(yùn)輸流程進(jìn)行對(duì)比分析。在新模式下，一是用箱人對(duì)集裝箱的選擇范圍擴(kuò)大。傳統(tǒng)模式中用箱人必須提前先訂艙，再使用航運(yùn)企業(yè)安排的集裝箱，新模式中的用箱人可在系統(tǒng)堆場的集裝箱、進(jìn)口流程結(jié)束后準(zhǔn)備送回堆場的集裝箱、在途進(jìn)口空箱中選取最合適的集裝箱。二是用箱人可在裝箱后再訂艙，貿(mào)易雙方的主動(dòng)權(quán)增加。基于區(qū)塊鏈的集裝箱共享模式下，訂艙可以延至裝箱后，便利于靈活選擇船舶航次。
區(qū)塊鏈的引入，形成了一種更高效、更可靠的集裝箱共享模式，不僅能解決過去集裝箱共享中存在的諸多問題，同時(shí)也能優(yōu)化集裝箱運(yùn)輸流程。
二、集裝箱共享模式現(xiàn)狀及區(qū)塊鏈的引入
(一)集裝箱共享模式演變及特點(diǎn)分析
集裝箱本身就具有部分共享屬性，航運(yùn)企業(yè)可以將集裝箱提供給不同的貨主使用。但為了方便集裝箱的管理，航運(yùn)企業(yè)需要指定集裝箱供貨主使用，并且提供貨主使用的集裝箱需要預(yù)定該航運(yùn)企業(yè)的艙位或與航運(yùn)企業(yè)有共艙業(yè)務(wù)的船舶艙位。因此，航運(yùn)企業(yè)的集裝箱實(shí)際上只為自己客戶服務(wù)，集裝箱的共享屬性只是一種表象，在各個(gè)集裝箱所有人之間集裝箱的流轉(zhuǎn)信息不流通，大量空箱被迫進(jìn)行無效轉(zhuǎn)移，集裝箱資源不能得到高效利用。
相關(guān)期刊推薦：《中國流通經(jīng)濟(jì)》雜志(原名《中國物資》)創(chuàng)刊于1987年2月，是由北京物資學(xué)院主辦的財(cái)經(jīng)類理論刊物，現(xiàn)為中國市場學(xué)會(huì)會(huì)刊。主要發(fā)表流通領(lǐng)域的研究成果，關(guān)注國內(nèi)外流通領(lǐng)域的理論動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，傳播市場信息，交流企業(yè)經(jīng)營管理經(jīng)驗(yàn)，借鑒國外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和物流科學(xué)技術(shù)，積極開展國內(nèi)外流通領(lǐng)域的學(xué)術(shù)文化交流。
共享集裝箱概念的提出，目的是進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)集裝箱的共享屬性，提高集裝箱整體的利用率和流轉(zhuǎn)效率。對(duì)于共享集裝箱的理論研究，早在20 世紀(jì) 60 年代就已開始。集裝箱池化(Container Pooling)是最早的集裝箱共享概念，并有學(xué)者對(duì)其優(yōu)勢進(jìn)行了分析。理論上看，共享集裝箱可減少集裝箱的運(yùn)輸成本，大幅提升整個(gè)集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)的效率，但由于一些技術(shù)原因和商業(yè)模式的限制，這一概念并未引起重視，直至1995年達(dá)瑪斯再次強(qiáng)調(diào)了集裝箱池對(duì)節(jié)省費(fèi)用的明顯效果。在實(shí)踐中，受到技術(shù)條件限制，1990年以后才陸續(xù)出現(xiàn)集裝箱共享的案例。
實(shí)踐中，曾經(jīng)出現(xiàn)過的集裝箱共享模式包括集裝箱存量共享和集裝箱增量共享兩類。
集裝箱存量共享是指在航運(yùn)聯(lián)盟內(nèi)，各航運(yùn)企業(yè)將閑置的集裝箱資源共享，形成共享集裝箱池，供聯(lián)盟成員共享使用(參見圖1)。2002年鹿特丹港的“集裝箱共享”(Boxsharing)是典型的集裝箱存量共享模式，當(dāng)時(shí)幾家小型航運(yùn)企業(yè)成立了一個(gè)聯(lián)盟，建立集裝箱共享的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但由于技術(shù)的限制，2005年底該系統(tǒng)中的共享空箱僅為300 個(gè)，該共享集裝箱模式于2009年停止運(yùn)行。集裝箱增量共享是指外部資本注入集裝箱運(yùn)輸市場，提供大量集裝箱供各參與主體使用(參見圖2)。1990年初出現(xiàn)的灰箱(Grey Boxing)是這種模式的代表，灰箱不屬于任何航運(yùn)企業(yè)，沒有標(biāo)識(shí)，呈灰色。1990年初，由幾家航運(yùn)企業(yè)組成的財(cái)團(tuán)試圖將灰箱運(yùn)行起來，預(yù)計(jì)投入10萬個(gè)灰箱到航運(yùn)市場中，然而該財(cái)團(tuán)在1994年解散，灰箱未能繼續(xù)實(shí)施。據(jù)后期實(shí)驗(yàn)分析，灰箱能為整個(gè)集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)節(jié)省大量成本。
(二)集裝箱共享模式的優(yōu)劣分析
雖然兩種集裝箱共享模式都有一定的可取之處，但各自在運(yùn)作中又存在一些缺陷，使之無法廣泛應(yīng)用。
1. 集裝箱存量共享模式的優(yōu)勢和劣勢
(1)主要優(yōu)勢：1)能盤活聯(lián)盟成員內(nèi)閑置的集裝箱資源。聯(lián)盟成員將集裝箱資源共享，形成聯(lián)盟內(nèi)的共享集裝箱池，聯(lián)盟成員可以將閑置的集裝箱資源利用起來，為聯(lián)盟內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。2)聯(lián)盟內(nèi)集裝箱流轉(zhuǎn)效率提升。聯(lián)盟成員通過集裝箱共享，形成集裝箱資源互補(bǔ)，可為客戶及時(shí)提供可用的集裝箱，從而加速共享集裝箱池中集裝箱的流轉(zhuǎn)。3)航運(yùn)企業(yè)集裝箱管理工作可轉(zhuǎn)移至中間機(jī)構(gòu)。航運(yùn)企業(yè)集裝箱管理部門的部分管理工作，如集裝箱發(fā)放、空箱調(diào)運(yùn)，可由第三方集裝箱管理機(jī)構(gòu)完成，減少航運(yùn)企業(yè)集裝箱管理工作量。4)與聯(lián)盟外成員相比形成一定競爭優(yōu)勢。聯(lián)盟內(nèi)成員間的集裝箱資源互補(bǔ)，可用箱量增加，可以減少集裝箱用箱費(fèi)用，對(duì)聯(lián)盟外成員形成競爭壓力。
(2)主要劣勢：1)共享范圍有限。存量共享模式一般由幾家聯(lián)盟的航運(yùn)企業(yè)共同運(yùn)作，所共享的集裝箱僅供聯(lián)盟內(nèi)成員的客戶使用，共享集裝箱也只能預(yù)定聯(lián)盟成員船舶的艙位。2)需成立第三方集裝箱管理公司管理共享集裝箱。聯(lián)盟成員共同成立第三方的集裝箱管理公司，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)維護(hù)和集裝箱日常管理，確保用箱人信息安全，形成共享集裝箱的數(shù)據(jù)中心和結(jié)算中心。第三方集裝箱管理公司的存在，在溝通效率上會(huì)受到影響，而且增加運(yùn)作成本。3)對(duì)集裝箱運(yùn)輸?shù)恼w效率提升不顯著。存量共享模式限制了用箱范圍，只對(duì)聯(lián)盟內(nèi)發(fā)生業(yè)務(wù)的集裝箱流轉(zhuǎn)帶來便利，但對(duì)整個(gè)集裝箱運(yùn)輸大系統(tǒng)來說作用并不大。4)退出機(jī)制不靈活。在該模式下，一方的退出會(huì)對(duì)多方的運(yùn)輸業(yè)務(wù)造成影響，因而往往會(huì)對(duì)退出設(shè)置各種障礙。
2. 集裝箱增量共享模式的優(yōu)勢和劣勢
(1)主要優(yōu)勢：1)集裝箱可在大范圍內(nèi)共享，能為用箱人提供更大的便利。在該模式中，符合用箱條件的參與者都可以用箱，用箱人選擇承運(yùn)人的范圍也比較廣，用箱人能享受的便利增加。 2)大量集裝箱的投入會(huì)使用箱費(fèi)用減少。大量集裝箱的投入意味著集裝箱資源的相對(duì)過剩，從而導(dǎo)致集裝箱使用費(fèi)的降低。
(2)主要劣勢：1)需要大量的資金投入。集裝箱修造費(fèi)用高，需要大量的資金投入，見效慢，投資回收周期長，投資人對(duì)這類投資多持較謹(jǐn)慎的態(tài)度。2)大量的集裝箱投入與航運(yùn)企業(yè)形成競爭，對(duì)市場產(chǎn)生沖擊，航運(yùn)企業(yè)等集裝箱所有人會(huì)對(duì)大批量空箱投入產(chǎn)生抵觸情緒。3)集裝箱市場低迷時(shí)易造成大量資源浪費(fèi)。在不缺乏集裝箱資源的情況下，航運(yùn)企業(yè)將先保障承運(yùn)人集裝箱(COC 箱)的流轉(zhuǎn)，而投入使用的共享箱則會(huì)被閑置，造成集裝箱資源浪費(fèi)。
(三)區(qū)塊鏈的引入
區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛藕推渌用茇泿诺牡讓蛹夹g(shù)，能產(chǎn)生加蓋時(shí)間戳交易記錄的證明清單，是一種分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù) [ 11 ]。區(qū)塊鏈的強(qiáng)大之處在于可以與網(wǎng)絡(luò)上任何人進(jìn)行交易而不需要信任對(duì)方，這使其能夠使點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer Net⁃ work)、共識(shí)機(jī)制、密碼學(xué)、市場機(jī)制結(jié)合起來。通過工作量證明(PoW)或權(quán)益證明(PoS)機(jī)制，使網(wǎng)絡(luò)上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一份完整的區(qū)塊鏈，從而達(dá)到全網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)。
從技術(shù)角度理解，袁勇、王飛躍 [ 12 ]認(rèn)為，區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)模型由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成(參見表1)。從商業(yè)應(yīng)用的角度看，對(duì)區(qū)塊鏈的理解可集中于兩個(gè)方面：分布式賬本和智能合約。分布式賬本是一個(gè)獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫，所記錄的賬本不會(huì)被篡改，而且永遠(yuǎn)不會(huì)丟失，不需要由中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作便可實(shí)現(xiàn)價(jià)值交換。智能合約是交易雙方互相聯(lián)系的工具，可將相關(guān)規(guī)則編寫入?yún)^(qū)塊鏈中，約束交易雙方的行為。
從本質(zhì)上說，共享應(yīng)將真正閑置、冗余的資源通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，讓每個(gè)參與者按照適合的方式合理付出和獲益。而區(qū)塊鏈技術(shù)提倡的是弱控制、去中心化、自治機(jī)制、不可篡改和耦合連接，它與共享經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)形態(tài)是相輔相成、高度吻合的。在目前學(xué)術(shù)領(lǐng)域中，基于區(qū)塊鏈的共享模式研究主要集中在數(shù)據(jù)共享，如電子照片共享、醫(yī)療數(shù)據(jù)共享以及金融共享;在商業(yè)領(lǐng)域里，豐田汽車公司與麻省理工學(xué)院(MIT)已開始研發(fā)基于區(qū)塊鏈的無人駕駛共享汽車，Share&Charge 平臺(tái)力爭將區(qū)塊鏈融入能源共享項(xiàng)目。
區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)了從信息互聯(lián)到價(jià)值互聯(lián)的轉(zhuǎn)變，基于區(qū)塊鏈的共享模式不僅僅局限于數(shù)據(jù)、信息的共享，還具有重塑商業(yè)活動(dòng)的巨大潛力。對(duì)集裝箱運(yùn)輸來說，區(qū)塊鏈可以使集裝箱實(shí)現(xiàn)在不同運(yùn)輸主體之間的共享。主要原因?yàn)椋?/p>
1. 區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，不存在中心化數(shù)據(jù)庫，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存了區(qū)塊鏈的全部信息，權(quán)利和義務(wù)對(duì)等。在集裝箱運(yùn)輸中，集裝箱所有權(quán)屬于不同的承運(yùn)人和貨主，要實(shí)現(xiàn)共享，必須保證各種集裝箱的屬性一致。在區(qū)塊鏈中，匿名、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的形式讓參與者平等地實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱的共享。
2. 區(qū)塊鏈去中心化的特點(diǎn)，能使集裝箱共享形成P2P的共享模式，消除中間平臺(tái)環(huán)節(jié)，節(jié)省由中間平臺(tái)運(yùn)作產(chǎn)生的額外費(fèi)用，同時(shí)共享模式突破存量共享與增量共享的限制，資金投入壓力小，管理方便。
3. 區(qū)塊鏈和集裝箱流轉(zhuǎn)都具有智能化、合約化的特征。區(qū)塊鏈智能合約控制整個(gè)運(yùn)輸流程，規(guī)定合約中每一方需要履行的義務(wù)及合約執(zhí)行的判定條件，使集裝箱流轉(zhuǎn)的權(quán)責(zé)明確、費(fèi)用結(jié)算安全可靠，而且可以使集裝箱的結(jié)算等自動(dòng)執(zhí)行。
4. 區(qū)塊鏈的可追溯性，有利于共享集裝箱的追蹤和管理。區(qū)塊鏈中的每一筆交易記錄均綁定了交易者信息，傳遞路徑能夠被完整記錄且不可被摧毀或篡改，共享集裝箱的每次流轉(zhuǎn)都被記錄且不可篡改，可以準(zhǔn)確判斷共享集裝箱所處狀態(tài)和環(huán)節(jié)，能有效對(duì)共享集裝箱進(jìn)行管理。
