发布时间：2020-02-05所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 摘 要：区块链的出现，为共享集装箱的进一步发展提供了新的思路。在区块链去中心化、透明化、合约执行自动化、可追溯性等特点的作用下，基于区块链的集装箱共享模式可以有效解决集装箱存量共享和增量共享中存在的问题，形成一种新的集装箱共享模式。基于区块
摘 要：区块链的出现，为共享集装箱的进一步发展提供了新的思路。在区块链去中心化、透明化、合约执行自动化、可追溯性等特点的作用下，基于区块链的集装箱共享模式可以有效解决集装箱存量共享和增量共享中存在的问题，形成一种新的集装箱共享模式。基于区块链的集装箱共享模式以区块链智能合约保障集装箱的流转和支付，设置权限不同的客户端以保障商业机密，形成点对点的集装箱共享模式，在集装箱与承运人分离的情况下，扩大了用箱人选择集装箱和承运人的自由度，降低了运输成本;航运企业对用箱人的制约减少，对集装箱的控制削弱，会以高质量服务吸引更多使用共享集装箱的客户。通过建立单码头的集装箱运输系统研究发现，基于区块链的集装箱共享模式能从运输效率、信息流转、管理方式等方面优化集装箱运输系统。
关键词：区块链;集装箱共享;去中心化;点对点;运输流程
一、引言
在集装箱运输中，集装箱内陆运输成本占总运输成本的40%~80% [ 1 ]，通过集装箱的共享，促使集装箱在各运输主体之间共享循环，可有效减少集装箱运输成本。胡赫(Huch)在其博士论文中提出集装箱运输参与者应该将集装箱放到一起统一管理和使用，以便更好地协调不同主体以及更好地发挥集装箱的规模经济效益 [ 2 ]。沃达尼和洛茨(Vojdani & Lootz)使用计算机仿真技术，分析集装箱的优势，指出如果能形成集装箱的共享，集装箱的总体数量就可以大幅减少 [ 2 ]。塞巴斯蒂安(Ster⁃ zik S)等 [ 3 ]通过对集装箱运输陆运段的分析，认为拖车公司间共享集装箱可以大幅度缩减成本，尤其是对集装箱管理成本降低的影响更为显著。刘大成 [ 4 ]提出，当共享集装箱形成规模之后，其规模化空箱集结点建设与运营、还箱点的智慧布局、空箱智慧调配、集装箱维修保养、逾期费用结算等运行成本将存在30%至50%的压缩空间。
在实际运作中，集装箱共享包括集装箱存量共享与集装箱增量共享两种模式，但共享集装箱的发展仍受到诸多限制和挑战。其主要原因有：第一，信息技术瓶颈。集装箱全球双向智能定位的技术远未实现，对远洋运输的集装箱，共享后无法实现很好的跟踪和管理。第二，商业模式的局限，不能做到“箱船分离”，集装箱一直被视为船舶在陆地上的延伸服务，难以分离 [ 5 ]。第三，资金投入大。建立集装箱管理平台、增加共享箱均需要大量的资金投入。
区块链是比特币的底层技术，被广泛认为对社会生产和经济具有“颠覆”影响。随着研究的不断深入，区块链实现了从信息互联到价值互联的升级，其去中心化、透明化、合约执行自动化、可追溯性的四个特点 [ 6 ]，为传统商业模式带来了新的发展思路。吉尔伯特(Gilbert Fridgen)[ 7 ] 认为，区块链的优势在于它打破了既定的商业模式，可以触发新的商业流程。而且，区块链影响的不仅仅是流程，还影响组织结构，导致参与者之间任务分配模式的变化。新的角色和管理构架的改变将通过模式重构的方式为新价值链催生新的商业模式。赵建良等 [ 8 ]在总结区块链研究现状后认为，区块链使比特币成为最成功的数字货币，但其应用不仅是在数字货币领域，区块链将在商业领域中引发商业模式创新。简·门德林和英格·韦伯(Jan Mendling & Ingo Weber)等 [ 9 ]利用区块链去中心化的原理，结合商业流程管理(BPM)相关理论，重新构建了一种无中心机构的跨组织间的商业流程。简(Jane Seppälä)[ 10 ]分析了区块链去信任化的原理，论述了区块链改变商业模式的方式，特别分析了该模式下“信任”的变化，认为节点间信任的改变必将导致商业模式的革命。区块链既是一项技术，也是商业模式创新。从商业模式创新的角度看，区块链将使传统商业模式发生重大变化。
区块链在集装箱共享方面也能发挥其独特的优势。结合区块链的特点，可构建基于区块链原理的集装箱共享模式。在区块链的作用下，共享集装箱将形成一种没有中间管理机构、用箱标准和费用结算均由智能合约控制的集装箱共享模式。基于区块链的集装箱共享模式基本上解决了共享集装箱存在的问题，而在新模式下，共享集装箱的特征发生了变化，集装箱运输参与主体的组织方式也发生了改变。
为分析新构建模式对集装箱运输系统的影响，本文建立单码头的集装箱运输系统，对传统模式和基于区块链共享集装箱模式下的集装箱运输流程进行对比分析。在新模式下，一是用箱人对集装箱的选择范围扩大。传统模式中用箱人必须提前先订舱，再使用航运企业安排的集装箱，新模式中的用箱人可在系统堆场的集装箱、进口流程结束后准备送回堆场的集装箱、在途进口空箱中选取最合适的集装箱。二是用箱人可在装箱后再订舱，贸易双方的主动权增加。基于区块链的集装箱共享模式下，订舱可以延至装箱后，便利于灵活选择船舶航次。
区块链的引入，形成了一种更高效、更可靠的集装箱共享模式，不仅能解决过去集装箱共享中存在的诸多问题，同时也能优化集装箱运输流程。
二、集装箱共享模式现状及区块链的引入
(一)集装箱共享模式演变及特点分析
集装箱本身就具有部分共享属性，航运企业可以将集装箱提供给不同的货主使用。但为了方便集装箱的管理，航运企业需要指定集装箱供货主使用，并且提供货主使用的集装箱需要预定该航运企业的舱位或与航运企业有共舱业务的船舶舱位。因此，航运企业的集装箱实际上只为自己客户服务，集装箱的共享属性只是一种表象，在各个集装箱所有人之间集装箱的流转信息不流通，大量空箱被迫进行无效转移，集装箱资源不能得到高效利用。
相关期刊推荐：《中国流通经济》杂志(原名《中国物资》)创刊于1987年2月，是由北京物资学院主办的财经类理论刊物，现为中国市场学会会刊。主要发表流通领域的研究成果，关注国内外流通领域的理论动态和发展方向，传播市场信息，交流企业经营管理经验，借鉴国外先进的管理经验和物流科学技术，积极开展国内外流通领域的学术文化交流。
共享集装箱概念的提出，目的是进一步强调集装箱的共享属性，提高集装箱整体的利用率和流转效率。对于共享集装箱的理论研究，早在20 世纪 60 年代就已开始。集装箱池化(Container Pooling)是最早的集装箱共享概念，并有学者对其优势进行了分析。理论上看，共享集装箱可减少集装箱的运输成本，大幅提升整个集装箱运输系统的效率，但由于一些技术原因和商业模式的限制，这一概念并未引起重视，直至1995年达玛斯再次强调了集装箱池对节省费用的明显效果。在实践中，受到技术条件限制，1990年以后才陆续出现集装箱共享的案例。
实践中，曾经出现过的集装箱共享模式包括集装箱存量共享和集装箱增量共享两类。
集装箱存量共享是指在航运联盟内，各航运企业将闲置的集装箱资源共享，形成共享集装箱池，供联盟成员共享使用(参见图1)。2002年鹿特丹港的“集装箱共享”(Boxsharing)是典型的集装箱存量共享模式，当时几家小型航运企业成立了一个联盟，建立集装箱共享的数据库系统，但由于技术的限制，2005年底该系统中的共享空箱仅为300 个，该共享集装箱模式于2009年停止运行。集装箱增量共享是指外部资本注入集装箱运输市场，提供大量集装箱供各参与主体使用(参见图2)。1990年初出现的灰箱(Grey Boxing)是这种模式的代表，灰箱不属于任何航运企业，没有标识，呈灰色。1990年初，由几家航运企业组成的财团试图将灰箱运行起来，预计投入10万个灰箱到航运市场中，然而该财团在1994年解散，灰箱未能继续实施。据后期实验分析，灰箱能为整个集装箱运输系统节省大量成本。
(二)集装箱共享模式的优劣分析
虽然两种集装箱共享模式都有一定的可取之处，但各自在运作中又存在一些缺陷，使之无法广泛应用。
1. 集装箱存量共享模式的优势和劣势
(1)主要优势：1)能盘活联盟成员内闲置的集装箱资源。联盟成员将集装箱资源共享，形成联盟内的共享集装箱池，联盟成员可以将闲置的集装箱资源利用起来，为联盟内企业创造价值。2)联盟内集装箱流转效率提升。联盟成员通过集装箱共享，形成集装箱资源互补，可为客户及时提供可用的集装箱，从而加速共享集装箱池中集装箱的流转。3)航运企业集装箱管理工作可转移至中间机构。航运企业集装箱管理部门的部分管理工作，如集装箱发放、空箱调运，可由第三方集装箱管理机构完成，减少航运企业集装箱管理工作量。4)与联盟外成员相比形成一定竞争优势。联盟内成员间的集装箱资源互补，可用箱量增加，可以减少集装箱用箱费用，对联盟外成员形成竞争压力。
(2)主要劣势：1)共享范围有限。存量共享模式一般由几家联盟的航运企业共同运作，所共享的集装箱仅供联盟内成员的客户使用，共享集装箱也只能预定联盟成员船舶的舱位。2)需成立第三方集装箱管理公司管理共享集装箱。联盟成员共同成立第三方的集装箱管理公司，负责数据维护和集装箱日常管理，确保用箱人信息安全，形成共享集装箱的数据中心和结算中心。第三方集装箱管理公司的存在，在沟通效率上会受到影响，而且增加运作成本。3)对集装箱运输的整体效率提升不显著。存量共享模式限制了用箱范围，只对联盟内发生业务的集装箱流转带来便利，但对整个集装箱运输大系统来说作用并不大。4)退出机制不灵活。在该模式下，一方的退出会对多方的运输业务造成影响，因而往往会对退出设置各种障碍。
2. 集装箱增量共享模式的优势和劣势
(1)主要优势：1)集装箱可在大范围内共享，能为用箱人提供更大的便利。在该模式中，符合用箱条件的参与者都可以用箱，用箱人选择承运人的范围也比较广，用箱人能享受的便利增加。 2)大量集装箱的投入会使用箱费用减少。大量集装箱的投入意味着集装箱资源的相对过剩，从而导致集装箱使用费的降低。
(2)主要劣势：1)需要大量的资金投入。集装箱修造费用高，需要大量的资金投入，见效慢，投资回收周期长，投资人对这类投资多持较谨慎的态度。2)大量的集装箱投入与航运企业形成竞争，对市场产生冲击，航运企业等集装箱所有人会对大批量空箱投入产生抵触情绪。3)集装箱市场低迷时易造成大量资源浪费。在不缺乏集装箱资源的情况下，航运企业将先保障承运人集装箱(COC 箱)的流转，而投入使用的共享箱则会被闲置，造成集装箱资源浪费。
(三)区块链的引入
区块链是比特币和其他加密货币的底层技术，能产生加盖时间戳交易记录的证明清单，是一种分布式数据库技术 [ 11 ]。区块链的强大之处在于可以与网络上任何人进行交易而不需要信任对方，这使其能够使点对点网络(Peer-to-Peer Net⁃ work)、共识机制、密码学、市场机制结合起来。通过工作量证明(PoW)或权益证明(PoS)机制，使网络上每一个节点都有一份完整的区块链，从而达到全网络的共识。
从技术角度理解，袁勇、王飞跃 [ 12 ]认为，区块链的基础模型由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成(参见表1)。从商业应用的角度看，对区块链的理解可集中于两个方面：分布式账本和智能合约。分布式账本是一个独特的数据库，所记录的账本不会被篡改，而且永远不会丢失，不需要由中心节点进行操作便可实现价值交换。智能合约是交易双方互相联系的工具，可将相关规则编写入区块链中，约束交易双方的行为。
从本质上说，共享应将真正闲置、冗余的资源通过点对点的方式，让每个参与者按照适合的方式合理付出和获益。而区块链技术提倡的是弱控制、去中心化、自治机制、不可篡改和耦合连接，它与共享经济的本质形态是相辅相成、高度吻合的。在目前学术领域中，基于区块链的共享模式研究主要集中在数据共享，如电子照片共享、医疗数据共享以及金融共享;在商业领域里，丰田汽车公司与麻省理工学院(MIT)已开始研发基于区块链的无人驾驶共享汽车，Share&Charge 平台力争将区块链融入能源共享项目。
区块链实现了从信息互联到价值互联的转变，基于区块链的共享模式不仅仅局限于数据、信息的共享，还具有重塑商业活动的巨大潜力。对集装箱运输来说，区块链可以使集装箱实现在不同运输主体之间的共享。主要原因为：
1. 区块链系统中，不存在中心化数据库，每个节点都保存了区块链的全部信息，权利和义务对等。在集装箱运输中，集装箱所有权属于不同的承运人和货主，要实现共享，必须保证各种集装箱的属性一致。在区块链中，匿名、点对点的形式让参与者平等地实现对集装箱的共享。
2. 区块链去中心化的特点，能使集装箱共享形成P2P的共享模式，消除中间平台环节，节省由中间平台运作产生的额外费用，同时共享模式突破存量共享与增量共享的限制，资金投入压力小，管理方便。
3. 区块链和集装箱流转都具有智能化、合约化的特征。区块链智能合约控制整个运输流程，规定合约中每一方需要履行的义务及合约执行的判定条件，使集装箱流转的权责明确、费用结算安全可靠，而且可以使集装箱的结算等自动执行。
4. 区块链的可追溯性，有利于共享集装箱的追踪和管理。区块链中的每一笔交易记录均绑定了交易者信息，传递路径能够被完整记录且不可被摧毁或篡改，共享集装箱的每次流转都被记录且不可篡改，可以准确判断共享集装箱所处状态和环节，能有效对共享集装箱进行管理。
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