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基于区块链的托盘资产数字化及物流应用研究

添加时间:2018-10-21 19:37:37   浏览:次   作者: www.dxlwwang.com
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本文是一篇物流供应链管理论文,物流是指利用现代信息技术和设备,实现合理化服务模式和先进的服务流程。物流是随商品生产的出现而出现,随商品生产的发展而发展,所以物流 是一种古老的传统的经济活动。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇物流供应链管理论文,供大家参考。

 
第1章 绪论
 
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
托盘在学术上定义为成组运输的载运工具,是一种用于集装、堆放、搬运和运输的作为单元化负荷的货物和制品的水平装置平台。作为与集装箱类似的一种载运和集装工具,现已被广泛应用于生产、运输和流通等领域,被认为是物流产业的关键性创新之一。托盘给现代物流业带来的效益主要体现在可以实现物品包装的单元化、规范化和标准化,保护物品减少货损,实现物流、商流、信息流的一体化。托盘作为单元化的载具在我国最初的一段时间内并没有得到有效的利用,一是因为托盘规格的标准化问题,二是托盘利用率低,没有进行有效的循环利用。我国积极推行托盘标准化的标准,先后推行多套方案、行业标准和开展试点工作等;我国学者在借鉴发达国家对单元化载具应用的基础上经过深入研究,在托盘标准化的基础上提出托盘共用的理念,希望能够有效的实现托盘有效利用。托盘共用理念是指为了实现高效的物流运作和资源的合理配置,在区域或全国范围建立网络或者运营体制,实现托盘、周转箱等一类单元化载具的循环共用和有效经营。托盘共用理念在实践中最有效的实现是托盘共用系统,托盘共用系统是指负责托盘交换、租赁、运输、维护与更换的社会化服务系统,具体的是指在行业的规范和引导下,由托盘生产企业和物流企业牵头、或由物流产业各相关利益主体共同参与组建的、或由政府引导民间资本投资的,在国内各主要港口、码头、机场、公铁路货运站、大中型的批零中心和主要交通要道口,建立负责托盘租赁、回收、维护和更新的服务站点,加速托盘在生产企业、物流企业和销售企业之间循环,促进托盘联运和机械化作业,提高物流效率,缩短供应时间,大大降低物流成本的社会服务网络[1]。
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1.2 国内外研究现状
在共用系统实践和探索方面上,国外最先开始,并且最先形成成熟的模式和业务方法,在上个世纪六七十年代,美国、英国、法国、德国、澳大利亚、荷兰和加拿大等发达国家就在主要的交通枢纽,例如公路铁路的货运站、各大中类型的批发交易市场以及港口码头周围建起了物流托盘的租赁、回收服务站点,构建了十分完备的托盘共用系统。同时建立并完善相应的国际和国家行业协会,专门负责托盘的标准的制定、冲突的仲裁,实现托盘的有效协调治理,如欧盟的欧盟托盘协会(EPAL)、日本规模最大的日本托盘租赁株式会社(JPR)等。其中,澳大利亚是世界上最早建立托盘共用系统的国家,发源于澳大利亚的集保(CHEP)是目前世界上规模最大的托盘租赁公司,占据托盘租赁市场80%-90%的市场份额 ,实现了 100%的带托运输 ;目前其业务网络覆盖全球超过50 个国家 850 多个服务中心,日管理托盘片数达 3 亿多片。除了集保等,国外典型的托盘共用应用代表还有 KPP、IFCO、PECO 等。我国起步较晚,并且由于开始发展是缺乏相应的政策支持和规范,发展受限。1965 年的上海-北京对口交流法的托盘联运[8]和 1980 年大连-上海港口的试点[9]均以失败告终,未能推动我国托盘事业的发展。2006 年集保公司正式进军中国,量身定做了标准托盘和相关设施,截止 2014 年就已有 60 多个服务点,拥有 400 多万片标准托盘,为超过 300 家客户提供托盘租赁服务。2010 年,招商路局集团全面收购路凯公司,成立招商路凯(LOSCAM),将我国作为重点核心区域。根据商务部最新报告,截止 2016 年底,我国托盘市场保有量 11.69亿片,同比增长 8.2%,其中 1200mm×1000mm 占比 27%;综合三批试点地区和重点推进企业情况,报告指出,我国托盘标准化水平明显提高、共用体系初步建立,达到了降低企业综合物流成本的目的。
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第2章 区块链技术原理和运行机制研究
 
本章旨在区块链 2.0 的基础上,结合比特币实现的区块链底层进行分析和研究,从区块链 DACT 特性入手,对区块链解决的问题、底层原理和运行机制进行深入探究,为托盘资产数字化及应用提供技术支撑。
 
2.1 区块链技术特性
简单而言,区块链 2.0 是从数字资产(3.1.2)、分布共识(2.3.1)和智能合约(2.3.2)的角度对整个市场的去中心化,希望通过区块链技术来转换诸多数字资产,创建不同资产单元的价值。从总体上,区块链 2.0 是去中心化的,它不需要一个完整的管理机构,也不需要第三方仲裁或者保险来公证或保险,其信任是基于数字化的机制,具体表现为 DACT 特性。DACT 特性指区块链具有的分布式(Distributed)、自治(Autonomous)、按照合约执行(Contractual)、可追溯(Trackable)四个方面上的特点,正好满足如今互联网经济发展的共享、透明、公平、公开的趋势。分布式是指区块链实现的由大量门槛不高的网络节点协同工作,来完成传统上需要一个中心化管理机构才能完成的数据存储、处理和执行任务,具体体现在分布式存储和分布式记账两个方面。分布式存储就是把后台的数据复制成多份,保证冗余性,然后拆分成很多小部分,分散存储在网络的众多节点上,保证只要有足够多的节点运作,数据就是安全的;分布式记账则从业务出发,规避单一节点的道德风险和失误,将记账的权利交给众多节点,众多节点之间相互协同与监督。自治则是指区块链基于协商一致的规范和协议使得整个系统中所有节点能够在去信任的环境下自由安全地交换数据的现象。自治的前提是去中心,去中心化本质是去中心化信任,区块链之间的节点是对等的,每一个节点拥有全部或者部分数据,存在相同的业务逻辑,任何一个节点都有可能成为阶段性的中心,但不具备强制性的中心控制功能。
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2.2 区块链技术原理
 
2.2.1 账户地址
现代密码学是解决信息安全问题的核心技术,为信息安全提供了丰富的理论依据和应用实践。从原理上,密码学的密钥体制可以分为单钥体制和双钥体制,单钥体制又称对称密码体制,即加密密钥和解密密钥相同,其保密性主要取决于密钥的保密性,主要根据对明文加密的方式分为流密码和分组密码;双钥体制主要用来解决公共网络中的保密通信和用户认证,它采用不同的加密和解密密钥,实现“一对多”或者“多对一”的信息交流方式,由于存在相互依存但作用不同的公钥和私钥,所以又称不对称加密机制。哈希算法是一种能将任意长度的信息压缩为某一固定长度的信息摘要,其加密过程不需要密钥,并且加密的数据无法破解,因此常被用作消息验证。区块链 DACT 特性正是在现代密码学的基础上建立起来的。在区块链的整个体系中,大量使用了公开的加密算法,比如 Merkle 树算法、椭圆曲线算法、SHA-256 哈希算法、对称加密算法以及一些编码算法(如 Base58 编码、VarInt编码、DER 编码),其中椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)是使用椭圆曲线对数字签名算法(DSA)的模拟,该算法体系是构成比特币系统的基石。
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第 3 章 托盘共用及托盘资产数字化 .......... 34
3.1 托盘应用 ..............34
3.2 资产数字化基础 ..............35
3.2.1 规格标准化 ............35
3.2.2 物联网技术 ............36
3.2.3 服务标准化 ............38
3.3 托盘共用弱中心化 ..........39
3.4 小结 ..........45
第 4 章 基本模式和关键应用研究 ............ 46
4.1 基本模式 ..............46
4.2 应用逻辑 ..............49
4.3 应用共识 ..............53
4.4 小结 ..........59
第 5 章 原型设计及仿真验证 ..... 60
5.1 功能设计 ..............60
5.2 功能展示 ..............61
5.3 机制仿真 ..............66
5.4 小结 ..........76
 
第5章 原型设计及仿真验证
 
5.1 功能设计
5.1.1 技术选型
目前区块链应用的典型代表有比特币、以太坊、Hyperledger Fabric、Ripple等,涉及的开发语言主要有 C++、Go、Python、Java、JavaScript 等,各种应用在考虑安全和应用领域有着独特的实现,具有各自的优势和特点。本文希望能够在开源框架的基础上,进行技术选型,完成对托盘共用系统基于区块链的资产数字化及其应用的展现,作为研究和演示用途。Node.js 是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境,使用事件驱动、非阻塞式 I/O 的模型,其本身轻量又高效。选用 nodejs 主要是因为相比于其他编程语言,其设计轻量级,占用低,可以跨平台使用,对于本文而言,其用作展示区块链在托盘共用领域的应用,不涉及复杂的架构设计与功能展示,同时又有 ASCH 成熟的分布式应用平台和相关开源项目的支持、相关文档的参考,因此此技术选型快速、经济、适用。
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5.1.2 展示与仿真
本章进行业务逻辑展示以及区块链底层相关原理进行仿真,作为对整个思路的总结和佐证。业务逻辑展示主要从钱包功能、资产管理、交易平台三个方面进行展示,演示了账户地址注册、受托人管理和交易发起、确认与查询等功能。原理仿真主要从区块链的“双花问题”和“共识问题”两方面入手,结合博弈论、概率论等数理模型挖矿博弈过程和最长链准则进行推演,证明其有效性;对整个系统共识过程模拟,证明了共识算法的高效与实用。
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结 论
 
本文在探究区块链原理和运行机制的基础上,结合托盘共用的现状和发展趋势提出其合理的应用模式。在区块链 2.0 的基础上提出托盘资产数字化应用,并设想相应的应用组织、共识机制、业务模式、系统架构、利益分配等。从总体上本文适应国家托盘标准化和信息化发展的需求,满足了现阶段对托盘共用系统的发展需要,提出了弱耦式的托盘共用系统模型。本文研究了建立基于区块链技术的托盘共用系统所需关键技术问题和关键业务问题,给出了合理的应用方案,既是托盘共用业务上的业务模式创新和引入区块链去中心化组织模式的技术创新;更是物流信息化和区块链 2.0 发展应用上的创新。在文章的结尾,一方面利用成熟的开源框架和项目演示资产数字化应用的原型设计,直观上展示和模拟业务应用过程,证明其可用性;另一方面结合博弈论、概率论与随机过程等数学模型,对技术底层的原理和应用的核心共识算法进行数学推算、数值仿真和过程仿真,论证其合理和可行性。从理论现状分析,到关键问题研究,再到资产数字化应用设想,最后辅以论证和仿真,完成了本文课题的研究要求。因为时间和精力的限制,对托盘共用更深入的研究和过程分析,对资产数字化应用的更细节的设计和论证,以及整个托盘共用系统信息平台具体实现方案等特别是资产公示以及服务结算的细节论证,留待老师和同学们的进一步研究和完善。
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参考文献(略)

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论文关键字:区块链 托盘资产 数字化