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摘要:隨著軍事斗爭進入智能戰爭階段，信息化和智能化成為裝備保障的必由之路。航材供應鏈管理作為空中作戰力量的重要支撐，對時效性、安全性和科學性提出了更高的要求。將區塊鏈技術引入航材供應鏈管理中，將極大地提高信息交互效率，暢通溝通協調機制，為管理信息系統功能完善、智能倉儲、產品溯源以及全壽命周期管理提供可信依據。

關鍵詞:航材;供應鏈管理;區塊鏈;數據安全

1研究背景及現狀

隨著國防和軍隊改革的不斷深入，演訓演練任務日趨頻繁，空中力量在未來新型作戰樣式中將成為至關重要的“拳頭”力量［1］，航材供應鏈管理作為空軍航材供應保障的重點和難點，存在數據管理分散、信息交互不及時、應急反應效率低等問題。目前，空軍廣泛應用的航材管理信息系統僅適用于航空器材在軍隊內部的籌措、存儲、供應和管理環節，定期從互聯網獲取航材物流信息，并通過系統的申請和批復功能實現航材調度。在實際工作中，航材供應鏈是包括外部供應商、維修商、物流承運方、軍隊內部調度和機務使用部門甚至報廢處理部門在內的供應保障全鏈條，僅通過軍隊內部協調、各單位獨立管理航材保障數據的方式難以達到當前信息化戰爭對航材保障提出的新要求。此外，目前的航材物流信息獲取途徑主要為地方互聯網，對于貴重、緊急的航材難以保證其信息的時效性和有效性。更重要的是，緊急調度航材時，難以對物流的時效性進行評價，過程中缺少對航材物流的有效監督和管理。張永莉［2］等通過對以往航材保障數據進行分析，得出合理的需求警戒線，再對航材需求量進行預測。董健康［3］、丁曉妮［4］等對射頻識別技術在航材維修、管理中的應用進行研究，開發出航材管理信息系統及應用程序。然而，目前的研究結果均建立在數據互通且真實可靠的基礎上，缺乏對軍用航材供應鏈整體信息交互與各角色之間信任關系的研究。區塊鏈技術作為一種有效的去中心化手段，因其獨特的數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等技術，能夠實現各節點在無須認證機構背書的分布式系統中完成基于無須中心化信用的點對點交易，對當前中心化系統普遍存在的成本高、效率低以及數據安全性差等弊端提供有效的解決方案。本文將區塊鏈技術應用到航材保障中，提出構建基于區塊鏈技術的航材供應鏈管理信息系統，并研究其應用場景。

2區塊鏈技術在航材供應鏈中的應用基礎

2．1區塊鏈技術基本特點

區塊鏈技術最先由化名為“中本聰”的學者(SatoshiNa-kamoto)于2008年提出，經過數年的演變和論證，目前科學界對于區塊鏈技術尚未形成一致的定義。區塊鏈技術可以認為是一個分布式數據庫的技術集合，信息經過時間戳加密后經過檢驗存儲在鏈式區塊結構中，添加和更新數據時通過共識機制實現，并利用密碼學方法來確保數據傳輸和安全訪問，利用可編譯智能合約來編程和操作數據，是一種全新的分布式數據架構。區塊鏈技術在理論研究和實際應用中，具有以下幾個特點。信息不可篡改，安全程度高。在區塊鏈中，每個節點之間每時每刻都在進行信息交互，某一個節點發生的每一次記錄都會同步到鏈上的所有節點中。在發生系統交易的同時，區塊鏈通過加蓋時間戳的方式使當前的記錄唯一且加密，使該時刻的交易無法修改，經過算法驗證并添加至區塊鏈的信息會永久記錄在鏈上，除非同時篡改系統半數以上的節點，否則單個節點的修改是無效的。區塊鏈采用非對稱加密形式傳輸，極大地提高了篡改的難度和成本，使區塊鏈擁有極高的安全性和可靠性。采用分布式結構，無須第三方認證。區塊鏈采用的是Proofofwork機制，記錄哈希散列及一系列由程序編碼具有特定長度的數字和無序排列的字符串，可以保證整個系統所記錄的所有數據不會被篡改，這樣所有的歷史操作就可以唯一且真實的以數據的形式保存在網絡系統中。整個網絡系統采用分布式的結構，沒有中心化的管理機構，無須耗費繁復的流程之苦，也就免去了對第三方的依賴。系統高度透明，信息追根溯源。區塊鏈系統的數據記錄在全網范圍內公開，數據庫的更新改動操作在權限規定范圍內也是公開的，由于區塊鏈系統使用開源的程序、公開的規則和高參與度，區塊鏈數據記錄和運行可以被全網用戶查詢。在區塊鏈系統中等級的每一個產品，都可以查詢到完整的上游下游供應鏈，當產品出現安全問題時，可以通過基于區塊鏈的供應鏈管理系統進行產品安全責任追溯。

2．2航材供應鏈管理及存在的問題

航材供應鏈管理是在傳統的航材供應鏈基礎上，通過信息技術和科學管理方法對航空器材經由訂貨、供應、運輸、儲存、補充供應等環節，最終抵達保障對象而被使用、消耗的整個鏈條的管理。另外，由于航材保障的特殊性，其供應鏈應包含由作戰消耗需求產生的正向物流及戰損維修需求產生的逆向物流。航材供應鏈的成員包括航材生產商、供應商、維修商、倉庫及各場站，航空器材實物在供應鏈上進行多級傳輸，并在保障對象的使用過程中不斷進行增值過程［5］。航材供應鏈管理的根本目的在于加強各級保障部門的聯系，通過構建暢通的協作渠道，提高航材周轉效率，降低呆滯庫存比重，保障航材及時、充分、科學地使用。在航材供應鏈管理中，需求預測、航材管理和職責規范越發成為重點和難點。首先是需求傳遞效率低，航材供應鏈不僅具有航空器材交易和流轉的功能，更重要的是以需求側為牽引，通過對航材供應鏈物流、信息流的準確掌握，實現航材需求及時滿足，提高飛機完整性和可用性。其次，追溯難度大，不同于汽車備件，航空器材的供應保障一般是由航材保障部門進行計劃制訂、物資采購、儲存管理、送修催還等工作，不僅包括市場流通部分，還包括內部流轉環節，供應鏈層級更多，從生產環節一直延伸至裝機保障環節。最后，責任劃分問題難以解決，在當前中心化的管理模式下，信息的不對等、數據交互困難導致了航材物流過程中三方的責任劃分問題難以解決。

2．3區塊鏈技術在航材供應鏈管理中的應用模式分析

區塊鏈的本質是一種去中心化、去信任化、數據透明且不可篡改的分布式數據庫，它依據時間順序將數據打上時間戳并包成區塊，然后以順序相連的方式組合成區塊鏈，其利用P2P網絡結構、智能合約和時間戳記賬方式，使其在實時記賬功能的基礎上具有超越傳統數據庫的不可篡改屬性和可信度，為產品追溯、商品防偽等供應鏈管理應用情景提供了強大的技術支持。航材供應鏈具有傳統供應鏈成員相對固定、自上而下等特點，同時也繼承了傳統供應鏈信息流通相對封閉、容易造成牛鞭效應等弊端，借助區塊鏈技術實現供應鏈上下游信息互通，成為航材保障資源精細化的關鍵一步。智能合約是一種以計算機程序的方式制定、檢驗或執行的數據協議，它規定在沒有可信第三方的情況下可以進行交易，這些交易可以通過區塊鏈進行追蹤且不可篡改［6］。開發人員將利用區塊鏈的可編程特性，將智能合約部署在區塊鏈的各個節點，根據航材供應鏈管理的交易特性，定義不同場景的交易規則，以智能合約的形式規范各成員的交易方式和訪問區塊鏈中數據的權限，不僅可以精簡審批步驟，還可以通過公正公開的合約狀態顯示和不可篡改的分布式賬本為后續追責取證提供證據。

3區塊鏈技術在航材保障中的應用場景分析

3．1基于區塊鏈的航材供應鏈管理信息系統

信息化、智能化是軍事裝備保障發展的方向，基于區塊鏈的航材供應鏈管理信息系統為解決當前航材供應鏈中的信息透明度低、庫存管理難等問題提供了新的解決方案。如圖1所示，我軍航材部門的機構設置層級多，功能性強，包括航材籌措、航材儲備、航材供應等多種職能。為便于建立模型，現將采購和存儲相關企業和單位簡化為航材采購部門、航材倉儲部門，系統符合現有航材管理部門的主要職能，并加入航材修理部門，構建基于區塊鏈技術的航材供應鏈模型，實現航材的精細化管理，有效提高航材保障的及時性、有效性和透明度，減少因缺航材停飛的情況。圖1航材智能管理體系基于區塊鏈的航材供應鏈管理信息系統在共同體區塊鏈的基礎上構建。共同體區塊鏈的節點具有相互關聯和一定信任度，區塊鏈上的數據可以全部公開，也可以在權限范圍內公開，具有一定的去中心化性質。在共同體區塊鏈中，既滿足了航材需求信息及時互通的要求，又保證了某些特殊數據的保密性。基于區塊鏈的航材供應鏈管理信息系統將航材采購部門、航材倉儲部門、航材維修部門的航材信息上傳于區塊鏈，由于區塊鏈天然具有去中心化、透明、開放和不可篡改等特點，保證了航材信息的及時性和準確性，同時，也有利于指揮員及時掌握航材使用情況，分析判斷占場態勢，部署下一步工作。

3．2基于區塊鏈的航材智能倉儲

智能倉儲，是采用RFID、條碼技術和語音視頻等感知技術對倉儲貨物進行識別、定位、分揀、計量和監管工作，通過應用BDS(北斗衛星導航系統)高分功能(三高)和北斗功能(四精)為倉儲物流活動提供高精度、高可靠性的定位、導航授時服務，通過DAS(服務器直連存儲)、NAS(網絡連接存儲)等數據存儲技術為智能倉儲提供支持。以倉儲為核心的物流系統采用P2P絡技術，區塊鏈采用分布式記賬機制防止倉儲信息數據被篡改。如圖2所示，航材零部件在出廠前，由生產工廠確定唯一的標簽，航材信息將自動上傳，出廠后運送至所需單位，依托定位系統實時追蹤航材零件的物流運輸信息。基于區塊供應鏈的航材智能管理系統將航材零部件從出廠、入庫到分發、調配都形成完整的信息鏈，使航材使用部門以及指揮監管部門可以方便地查詢到某航材的所在位置、保存情況等信息，整個過程中，各節點通過對等網絡進行信息交互，實現了人與物信息實時互通。

3．3基于區塊鏈的航材零部件溯源

當前在我軍航材的供應以及使用過程中，時有出現航材信息登記不全、標簽丟失等情況，甚至在基層單位中可能出現保管人員專業知識不過硬造成航材零部件保管期間出現倉庫溫濕度不達標、倉庫管理混亂、未按時封裝而導致航材使用壽命縮短，甚至未使用先報廢等情況，嚴重的還可能影響飛行安全，造成不可挽回的損失。因此，航材零部件溯源并且保證信息準確、有效、及時是航材保障中極其重要的一環。區塊鏈的時間戳功能和可溯源性技術可有效解決物品的溯源問題，利用區塊鏈技術實現航材零部件溯源可以有效解決當前航材信息溯源技術中存在的不少問題。首先是解決航材信息追溯系統安全性低的問題。常見的信息追溯系統采用中心式存儲方式，一旦存儲中心出現漏洞并受到攻擊，信息將被泄露甚至被篡改，會對我軍裝備保障造成不可挽回的損失。其次，解決供應鏈各環節信息不共享的問題。目前傳統的航材供應鏈涉及的部門多、系統多、航材保障人員能力參差不齊，存在信息傳遞不夠順暢、數據庫信息更新不及時的問題，極易造成庫存積壓和航材缺件的情況。通過基于區塊供應鏈的航材智能管理系統，可以及時、準確、動態地展示航材在供應鏈上的流通情況，信息在一定范圍內公開透明，幫助各部門理順航材供應保障情況。最后，解決航材運輸和保存過程中的“盲區”。當前，世界新軍事革命加速發展，在傳統作戰方式的基礎上正在涌現越來越多的新型作戰方式，這也意味著未來裝備被保障信息化水平提出了更高的要求。目前，我軍許多單位對于航材倉儲環境、航材物流運輸的數據統計還處于人工登記造冊等方式，既不利于掌握航材使用情況，也不利于發生問題后的事故追責。

3．4基于區塊鏈的航材全壽命周期管理

航材全壽命周期管理是裝備全壽命周期管理的一個重要分支。航材零部件從研制生產、交付使用、故障維修到退役報廢需要對全壽命周期包括設計生產、性能測試、使用狀態等大量信息進行記錄備案，目前，通常用紙質或者電子文檔作為儲存媒介，傳統存儲方式存在難以保存、易被篡改、交接困難、缺乏監督等問題。在航材管理中引入區塊鏈技術，讓上級主管部門、航材管理部門、航材使用部門，甚至研發廠家、修理工廠都參與到航材性能狀態的更新和維護中來，構建一個不可篡改、全鏈監督、管理可控的全壽命周期管理系統，保證信息安全性、便利性和可信度。

4總結展望

區塊鏈技術作為一種新興的技術手段，在供應鏈管理領域已具有一定量的實現案例，將其引入航材保障中，可以為航材供應鏈管理中管理信息系統功能完善、智能倉儲、產品溯源以及全壽命周期管理等方面提供可信依據，為航材保障能力的進一步提升提供新的解決方案。下一步將區塊鏈技術與當前的航材保障體系框架進行融合，結合當前網絡架構，構建基于區塊鏈的航材供應鏈管理信息系統，將為航材保障信息化、智能化奠定堅實基礎。

參考文獻:

［1］杜加剛，孫威，蔣斌．聯合作戰中航材保障供應鏈管理研究［J］．物流科技，2014，37(12):103-105．

［2］張永莉，梁京．航材需求預測方法研究綜述及啟示［J］．中國民航大學學報，2014，32(01):92-96．

［3］董健康，夏芝偉，陳靜杰．基于RFID技術的航材智能庫存系統設計［J］．制造業自動化，2013，35(23):43-46．

［4］丁曉妮，李威．基于物聯網技術的智能航材機務管理系統［J］．科技傳播，2014，6(15):221+229．

［5］胡勇，鄭金忠，高雙峰．航材供應鏈保障模式研究［J］．物流技術，2004(11):113-115．

［6］WangS，OuyangL，YuanY，etal．Blockchain-enabledsmartcontracts:architecture，applications，andfuturetrends［J］．IEEETransactionsonSystems，Man，andCybernetics:Systems，2019，49(11):2266-2277．

作者：邵帥 崔崇立 單位：空軍勤務學院