|江西理工大学经济管理学院
徐利钢正唐珂站吴晴
摘要：突发公共卫生事件会给多式联运带来资源困难、安全追溯、合同履行、反馈延迟等问题，影响多式联运的运输效率。基于区块链在多式联运方面的研究和应用，本文提出了突发公共卫生事件背景下区块链驱动的多式联运创新模式。这一创新模式以区块链平台为运营载体，以数据库为主要技术支撑，围绕多式联运全流程，分为多主体联盟链、安全溯源、智能合同、多数据库四个子模块进行运营。该模式为突发公共卫生事件下多式联运的稳定高效运行提供了技术支持。
关键词：突发公共卫生事件，区块链，多式联运，创新模式
突发公共卫生事件是指传染病的严重暴发，或食物、职业中毒等对人民健康的重大危害。2020年新冠肺炎疫情的爆发给传统多式联运带来了严峻挑战。由于多式联运主体间联动不足，短期内难以有效组织运输资源，无法完全获取货物起运地、货物经过地等信息。由此，多式联运出现了资源组织困难、安全事故溯源困难、运输合同履行难度加大、实时信息反馈不够快速顺畅等问题。
2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》将区块链纳入建设数字国民经济的重要领域[1]。区块链集成了分布式数据存储、点对点传输、共识算法、密码学等计算机技术的新型综合应用。其在多式联运中的应用具有独特的优势。其去中心化[2]、去信任化[3]、智能契约[4]和大数据支持[5]等特征，可以很好地平衡多式联运中各节点的权利义务。因为节点之间的信息交换必须遵循特定的算法，所以数据和信息的交换可以在区块链平台上进行信任，每个节点都可以在信任的环境中进行交易。高度透明的信息使得多式联运中存在的问题更容易被探究；智能合同的签订和执行也为多式联运提供了强有力的保障。
因此，本文基于区块链物流研究的理论支持和探索前景，紧扣突发公共卫生事件不可避免的社会现状，以突发公共卫生事件为研究背景，构建以区块链为核心驱动力的创新模式。该模式可以丰富多式联运技术创新的相关研究，为多式联运模式的优化提供新的思路。
一、研究现状区块链技术起源于虚拟货币，至今经历了三个阶段。2009年，中本聪发明了比特币，区块链开始进入1.0阶段；2014年，智能合约应用于区块链，开启了区块链在金融领域的应用。此时，区块链进入2.0时代；随着区块链技术应用领域的扩大，区块链逐渐应用到金融、保险、能源、物流、医疗等领域[6]。横跨金融领域的区块链3.0正式进入视线。
区块链3.0的出现让区块链成为各领域的研究热点。目前，区块链在物流运输领域的应用研究处于深入阶段，区块链在多式联运领域的应用研究相对较少。在研究对象上，学者主要集中在供应链领域，如：生态圈模型构建[7]、供应链质量安全[8]、供应链金融[9]、劣质供应商管理[10]、防疫物资供应[11]、食品追溯体系[12]等。从研究目的来看，学者们主要关注如何利用区块链技术来提高运输效率。他们更注重信息传递的优化，如交易智能化[13]、信息平台建设[14]、电子提单[15]、数据交换[16]、共识机制[17]等等。近年来，随着对运输货物安全性要求的提高，一些学者开始关注用于货物追溯的电子标签[18]、冷链物流追溯系统[19]、农产品物流智能合约交易[20]等问题。为寄售商品的质量提供了保证。
可以看出，区块链技术的应用已经成熟，并向物流领域扩散，对多式联运具有一定的借鉴意义。但研究仍存在空白：一是针对突发公共卫生事件的多式联运研究较少；第二，现有研究很少从技术实现的角度讨论多式联运系统的构建。打破多式联运面临的困境，引入区块链构建应对突发公共卫生事件的多式联运创新模式是必要的，也是可行的。
二。突发公共卫生事件下多式联运的新问题。组织运输资源的困难
突发公共卫生事件的最大特点是突发性，使得多式联运主体之间的联动变差，短时间内难以组织运输资源，主要体现在三个方面：空箱难求，货运承运人闲置率高；劳动力和运输能力紧张；国际货运服务相继停航，航线供应极度短缺。这些运输资源的缺乏会影响多式联运的货运效率，导致人力成本和运输时间的增加。
2.安全事故很难追查。
突发公共卫生事件容易传播。以新冠肺炎疫情为例，病毒不仅在人与人之间传播，在特定情况下还会在物品表面存活。比如冷链食品中的检测结果多次呈阳性，这些病毒可以存活3-5天，病毒就很有可能感染人。由于多式联运涉及多方，手续复杂，无法获得货物来源、经过地等所有信息，往往难以明确事故的来源和责任。
3.合同履行的难度增加。
在运输过程中，任何一个环节都会受到突发公共卫生事件的影响，导致发货延迟甚至停滞，导致买卖双方无法正常履行合同。突发公共卫生事件发生后，合同执行会面临不确定因素的干扰，大致可分为两类：对承运人履行合同的影响。如果当地政府实行交通管制，就会出现交通拥堵、绕道行驶，导致承运人延误甚至无法将货物送达买方手中；影响托运人履行合同。如果托运人难以前往收货港收货，或者收货港采取疫情防控措施，托运人收货的能力和效率就会下降，导致收货延迟。
4.实时信息反馈不及时
多式联运注重相互合作。在突发公共卫生事件中，不仅对信息交互的水平有一定的要求，对信息传播的速度也有一定的要求。但大部分交通节点信息化水平不高，临时防控政策等实时信息反馈不畅，
三。区块链驱动的多式联运解决方案。多式联运是由多种运输方式完成的运输过程，有托运人、货代、承运人等多主体参与。也许上一个运输节点的承运人就是下一个环节的托运人[22]。这时候，新链路交易定价的标准，各链路的信息披露，节点间的信任就显得尤为重要。区块链技术的优势，如去中心化、去信任、联合缔约和数据库等，可以很好地带动多式联运的发展，解决突发公共卫生事件下多式联运存在的问题。可见，将区块链技术应用于突发公共卫生事件下的多式联运，可以充分发挥其特点的积极作用。
1.建立多主体联盟链模块，提高资源组织效率。
当多式联运组织运输资源时，它要求参与者之间有高度的联系。此时，通过区块链技术的介入和“去中心化”的特征，可以实现交通资源的共享。区块链不同于传统交易中的“中心化”。它是一个“去中心化”的分布式数据库，不需要权威的“中心化者”或第三方平台来获取运输资源。链上各参与节点可以平等地交换和存储信息，减少了信息壁垒的发生，使参与节点能够快速交换和传递信息，解决了运输资源困难的问题[23]。因此，将多式联运的节点结合起来，形成多主体联盟链模块，对运输资源的信息进行筛选和公布，可以提高资源组织的效率。
2.建立安全追溯模块，确保事故的准确追溯。
多式联运涉及多个主体，由多种运输方式承载，地域分布广。安全事故发生后，多式联运的可追溯性比正常情况下更具挑战性[20]。区块链具有防篡改、可追踪、安全透明的特点，其中时间戳技术可以保证每个区块的计时，非对称加密算法可以保证信息传输的安全性。引入区块链技术，打造安全追溯模块，可以保证多式联运交易流程的透明和可追溯性，以及人货安全。
3.建立智能合同模块，保证合同的顺利执行。
不确定因素的干扰会影响多式联运参与者不能正常履行合同，导致货物无法交付，引发一系列合同纠纷。智能合同在区块链负责监管区域。其特点之一是交易双方可以在不委托第三方的情况下进行可信交易，并且可以随时响应用户的请求。第二个特点是智能合约的监控功能。在交易过程中，区块上的信息不断更新，只有满足触发条件，智能合约才会自动执行。因此，通过建立智能合同模块，多式联运可以在有效避免不确定因素干扰的前提下，自动执行系统规则，从而提高多式联运合同的执行效率。
4.建立多数据库模块，快速反馈实时信息。
突发公共卫生事件下信息跟踪和反馈不及时，会导致多式联运效率降低[24]。现有的研究使用区块链的数据库，这样多式联运的参与节点可以及时得到这一信息的变化。然而，区块链的“不可能三位一体”难以平衡安全、分权和高效之间的关系。因此，可以通过设置多个只读数据库来简化信息提取过程，从而改进和完善实时数据库所传达的信息，保持多式联运的整个过程顺利进行。
四。构建区块链驱动的多式联运创新模式。总体框架
区块链包括公链、私链和联盟链。该联盟具有局部去中心化、可控性强、无数据默认泄露、交易速度快等特点
2.子模块操作机制
(1)多智能体联盟模块
多主体联盟模块由交易实体、金融机构和政府部门组成。每个节点通过共识算法建立互信机制，保证信息可信。参与者对集装箱、车辆、劳动力、运输路线等运输资源信息的了解有限。因此，在该模块中增加了一些外部权限节点，为具有这些力量的多式联运提供额外的资源信息。参与者投票选出可信的外部授权节点，可以是第三方平台，也可以是个人；然后外部节点向区块链平台提供资源，区块链平台识别信息后奖励外部授权节点。
为了保证链中信息的安全性，多智能体联盟链中的节点只具有只读权限，既增强了资源组织的灵活性，又保证了资源的可信性。突发公共卫生事件发生后，参与交易的载体可以公开发布联盟链中资源使用和闲置的相关信息，外部许可节点补充资源信息。参与节点根据实际情况确认信息的真实性，利用监控设备计算并上传信息到区块链平台，通过对信息的分类识别，在平台上保留私有信息并发布公共信息，最终将成为多式联运最快捷有效的资源。该模块的具体操作过程如图2所示。
(2)安全追溯模块
突发公共卫生事件往往通过一个媒介(病原体)广泛传播，从而引发安全事故，危害公众健康，影响社会秩序。在突发公共卫生事件的情况下，多式联运过程中各节点之间的相互信任尤为重要。如图3所示，安全追溯模块以去信任的理念贯穿整个多式联运流程。流程中涉及的信息主要分为三类，即电子合同、消毒情况和中转信息。
数据从终端设备采集，通过存管和追溯平台写入区块链。区块链将对生成的三类信息进行盖章，上层存管追溯平台通过软件开发包(SDK)与下层区块链连接，即将信息上传到安全追溯模块，由模块将各个环节的信息反馈到各个节点。当多式联运货物出现健康和安全问题时，该模块中记录的信息可用于反向追踪。无论是向安全追溯模块发送信息，还是接收安全追溯模块反馈的其他节点信息，都要使用哈希算法来防止非法篡改。因此，安全追溯模块不仅可以增强节点间的互信，加深节点间的信息交流，还可以有效、准确地对货物和人员信息进行追溯和定位。
(3)智能合同模块
智能合同模块主要是为各个运输环节中作为发货人和承运人的节点设置的。如图4所示，托运人和承运人建立共识合同，平台收集数据上传，并将合同交付到区块链平台的检测区域。平台会对合同进行验证并监控其执行过程，然后交付给支付平台，供双方交易。当智能合同模块检测到合同的正常履行被延迟甚至停止时，没有第三方恶意操作的可信平台可以自动监控并延迟合同的执行，可以避免突发公共卫生事件下对交易双方的不利影响，同时可以最大程度排除不确定因素的干扰，保证交易在区块链平台的监管下正常执行。
(4)多数据库模块
在多数据库模块中，首先需要采集数据信息，采集的信息主要分为三类：财务信息、监管信息、交易信息。然后，多主体联盟链中的所有参与者将信息发送到多数据库模块，模块中的信息将被复制并反馈给所有主体，这样所有主体就可以对信息拥有完全的控制权。然后，数据从一个数据库服务器(主服务器)复制到一个或n个从服务器。每个新的写操作在被复制到从服务器之前必须到达主服务器，而读操作仅在从服务器上执行。像这样分配读写，可以防止任何机器承担过重的负载，从而有助于防止速度下降和崩溃，实现实时信息的快速反馈。该模块的具体内容如图5所示。
由于信息采集量大，有大数据的底层支持，多数据库模块也可以实现智能预测，具有一定的准确性。在突发公共卫生事件发生时，多数据库模块强大的信息传输和方向预测能力，可以使交易主体及时上传货物和载体信息，便于监管部门的实时监管。监管部门发布实时疫情和临时政策措施，也有利于交易主体灵活改变货物运输和交易方式，为金融机构政策变化提供参考。
5.总结区块链的技术优势，研究突发公共卫生事件背景下区块链驱动多式联运的创新模式，构建以多主体联盟链为主体，区块链技术为支撑的区块链平台。该模式为突发公共卫生事件下多式联运的平稳高效运行提供了技术支持。区块链技术与多式联运的创新结合，在一定程度上创新了多式联运的运作模式，也引发了突发公共卫生事件下信息交流与沟通的新思考。
区块链在多式联运中的应用仍然面临一些困难。比如各种研究还停留在概念阶段，缺乏理论与实践的结合。未来，我们将对具体案例进行深入研究，优化模型框架，构建模型，从而深化区块链在多式联运中的应用。