Дослідження застосування блокчейн-технології у сфері логістики

Прокопенко, Євгеній Олексійович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6493

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Уткіна, Тетяна Юріївна	-
dc.contributor.author	Прокопенко, Євгеній Олексійович	-
dc.date.accessioned	2024-01-23T13:42:12Z	-
dc.date.available	2024-01-23T13:42:12Z	-
dc.date.issued	2024-01	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6493	-
dc.description.abstract	Метою кваліфікаційної роботи магістра є підвищення ефективності управління логістичною діяльністю завдяки застосуванню блокчейн-технології за рахунок проведення якісної оцінки існуючих підходів до організації логістичної діяльності, системного аналізу моделей функціонування блокчейн-технологій, визначенню перспектив застосування блокчейн-технології у сфері логістики, розробці функціональної моделі управління логістичною діяльністю за допомогою блокчейн-технології, розробці системи управління логістичною діяльністю на основі блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger Composer. Об’єкт дослідження – процеси управління логістичною діяльністю. Предмет дослідження – блокчейн-технології у сфері логістики. У результаті виконання досліджень отримано наступні наукові і практичні результати: − систематизована інформація про використання блокчейн-технології за рахунок проведеного системного аналізу світового досвіду її використання, визначені переваги, недоліки та основні сфери застосування; − систематизована інформація про існуючі моделі функціонування блокчейн-технологій за рахунок проведеного системного аналізу, визначені перспективи застосування блокчейн-технології у сфері логістики, надані рекомендації щодо використання; − розроблено функціональну модель управління логістичною діяльністю за допомогою блокчейн-технології, що дозволить підвищити ефективність логістичних процесів; − запропоновано алгоритм функціонування підсистеми обробки та аналізу запитів від користувача для системи управління логістичною діяльністю на основі блокчейн-технології; − розроблено систему управління логістичною діяльністю на основі блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger Composer, що дозволить оптимізувати процеси закупівель, логістики та платежів, мінімізувати ручну обробку документації, гарантуючи відповідність та надійну доставку товарів. Це сприятиме оптимізації процесів закупівель, логістики та платежів, мінімізує ручну обробку документації, гарантує відповідність та надійну доставку товарів. А також приводить до зниження витрат, підвищення рівня безпеки. Розробка системи управління логістичною діяльністю на основі блокчейн-технології має потенціал вдосконалити ланцюги поставок, що є ключовим елементом для торгівлі та виробництва, створюючи інфраструктуру для реєстрації, сертифікації та відстеження товарів.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.title	Дослідження застосування блокчейн-технології у сфері логістики	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Appears in Collections:	174 Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка (Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані системи та компоненти)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
М_151_2023_Прокопенко.pdf Restricted Access		2.79 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show simple item record

Extracted text

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ І СИСТЕМ
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНІКИ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ
КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи
освітнього ступеню «магістр»

на тему: Дослідження застосування блокчейн-технології
у сфері логістики

Виконав: здобувач вищої освіти 2 курсу,
групи МАКІТ-2209
спеціальності 151 «Автоматизація та
комп’ютерно-інтегровані технології»
(освітня програма «Автоматизація та
комп’ютерно-інтегровані системи та
компоненти»)
Євгеній ПРОКОПЕНКО
(ім’я та прізвище)

Керівник Тетяна УТКІНА
(ім’я та прізвище)
Рецензент
(ім’я та прізвище)

Черкаси 2023 року
2
ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ................................. 4
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ ...................................................... 5
РОЗДІЛ 1. СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ФОРМУЛЮВАННЯ
ЗАВДАНЬ ............................................................................................................... 10
1.1. Огляд світового досвіду використання блокчейн-технології ..................... 10
1.2. Сфери застосування блокчейн-технології .................................................... 14
1.3. Формулювання проблемних завдань дослідження ...................................... 20
Висновки .................................................................................................................. 21
РОЗДІЛ 2. ОСОБЛИВОСТІ МОДЕЛЕЙ ФУНКЦІОНУВАННЯ
БЛОКЧЕЙН-ТЕХНОЛОГІЙ У СФЕРІ ЛОГІСТИКИ .................................... 22
2.1. Логістика та управління ланцюгами поставок ............................................. 22
2.2. Сучасні підходи до організації логістичної діяльності ............................... 32
2.3. Системний аналіз моделей функціонування блокчейн-технологій та смарт-
контрактів ................................................................................................................... 38
Висновки .................................................................................................................. 47
РОЗДІЛ 3. ОЦІНКА ПЕРСПЕКТИВ ЗАСТОСУВАННЯ БЛОКЧЕЙН-
ТЕХНОЛОГІЇ У СФЕРІ ЛОГІСТИКИ ............................................................... 48
3.1. Обґрунтування значущості застосування блокчейн-технології ................. 48
3.2. Оцінка поточного стану інфраструктури об’єкту застосування ................ 57
Висновки .................................................................................................................. 66
РОЗДІЛ 4. ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ
ЛОГІСТИЧНОЮ ДІЯЛЬНІСТЮ НА БАЗІ БЛОКЧЕЙН-ТЕХНОЛОГІЇ .. 68
4.1. Розробка системи управління логістичною діяльністю та вибір
інструментів на базі Hyperledger Composer ............................................................ 68
4.2. Розробка моделі функціонування підсистеми обробки та аналізу запитів від
користувача ................................................................................................................ 77

3
4.3. Програмна реалізація алгоритму функціонування підсистеми обробки та
аналізу запитів від користувача ............................................................................... 78
Висновки .................................................................................................................. 84
ВИСНОВКИ ............................................................................................................. 86
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ............................................................ 88

4
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
API – Application Programming Interface − інтерфейс або
протокол зв’язку між клієнтом і сервером.
IoT – Internet of Things − Інтернет речей.
SDK – Software Development Kit – комплект засобів розробки, для
створення додатків.
ІТС – Інтелектуальна транспортна система.

5
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Сьогодні розвиток цифрової економіки на основі використання цифрових
технологій став провідним світовим трендом. Однією з найбільш затребуваних
технологій поряд із штучним інтелектом та великими даними стала система
розподілених реєстрів – технологія блокчейн.
Блокчейн − це багатофункціональна та багаторівнева інформаційна
технологія, призначена для надійного обліку різних активів. Потенційно ця
технологія охоплює всі без винятку сфери економічної діяльності та має безліч
сфер застосування. Незважаючи на те, що галузь блокчейн знаходиться на
початковій стадії розвитку, вже зараз багато міжнародних корпорацій
запровадили цю технологи, а ті, хто ще не запровадили, старанно намагаються
це зробити.
Актуальність теми. Технологія блокчейн за короткий термін подолала
шлях від екзотичної ідеї до повсякденної практики, що перетворює багато
сегментів економіки, особливо фінансовий сектор. Вона привносить в інтернет
абсолютно нову ланку підтримки економічних транзакцій − як моментальних
грошових платежів в універсальній криптовалюті, так і складніших і
довготривалих фінансових контрактів. Це все, враховуючи можливість
децентралізувати транзакції, що не потребують довіри, роблять її справді
унікальною, першою у своєму роді технологією.
Історія розвитку технології блокчейн включає орієнтовно десять років,
проте розробкою концепції віртуальних цифрових грошей, що стали основою
для технології розподіленого реєстру, почали займатися ще наприкінці минулого
століття. Першими, хто запропонував використання електронних грошей та
описав їх концепцію, стали С. Брендс та Д. Чаум (1983 р.). Наступним був А. Бек
(1997 р.), який розробив основи системи Hashcash, яка була пізніше реалізована
в криптовалютах. Також варто відзначити роботи Н. Сабо, В. Дайя (1998 р.) та
Р. Фуггера (2004 р.) у галузі криптографії та цифрових грошей. Саме на основі
даних робіт було запущено систему «Біткоїн», роботу якої описав С. Накамото у
6
2008 році. Робота Накамото стала основою для блокчейн-технології, яка
розвивається й досі.
Сучасна література не завжди дає однозначне визначення технології
блокчейн, оскільки вона представлена у різних варіаціях та застосуваннях.
Рішення на основі даної технології може бути як приватним, так і публічним,
анонімним чи ні, централізованим чи розподіленим − це лише деякі технології,
які асоціюються з блокчейн. Плутанина у визначенні технології призводить до
низького розуміння потенційних можливостей у її використанні. Насамперед
необхідно зрозуміти, які фундаментальні особливості цієї технології можуть
використовуватися в логістиці.
Очікується, що цей підхід принесе значні зміни в логістичному секторі,
ґрунтуючись на наступних характеристиках:
1. Прозорість – технологія може запобігти створенню бюрократії між
учасниками ланцюга, дозволяючи різним компаніям, залученим до процесу,
отримувати доступом до інформації. Ця особливість веде до однаково доступної
для учасників інформації в режимі реального часу і розподіленої між ними.
2. Відстеження – можна зберігати інформацію про всі процеси, що
відбуваються всередині системи і кожен учасник здатний виробляти або збирати
різні дані. Будь то інформація про постачальника або процес виробництва та інші
логістичні дані. Це дозволяє не тільки гарантувати оригінальність походження,
але також дізнаватися про всі вимоги транспортування або зберігання. Загалом,
технологія пропонує легше визначення причин і відповідальних них.
3. Безпека − інформація зберігається у великому файлі, де розподілені
дані формують блоки. Кожен блок захищений кодуванням за допомогою хеш
механізму так, що наступні записи до великого реєстру залежать від попередніх.
Понад те, доступом до інформації здійснюється з допомогою системи ключів.
Кожен учасник має публічний і приватний ключі, які дозволяють йому отримати
доступ до системи.
7
4. Вбудована довіра – криптографічні функції, на яких заснований
блокчейн, створюють довіру користувачів до системи. Також це дозволяє
позбутися третіх сторін, які нині, у логістиці, виконують функції гарантів.
5. Доступ у режимі реального часу – доступом до інформації надається у
режимі реального часу. При цьому ці переваги відносяться не лише до потоку
інформації, а й до фінансових потоків.
Більшість потенційних способів використання технології не йдуть далі за
опис і ніяк не торкаються подальшої можливості впровадження, а також
потенційні перешкоди. Тому дане дослідження актуальне у сенсі вирішення цієї
проблеми та заповнення існуючих прогалин.
Мета і задачі дослідження. Метою кваліфікаційної роботи магістра є
підвищення ефективності управління логістичною діяльністю завдяки
застосуванню блокчейн-технології за рахунок проведення якісної оцінки
існуючих підходів до організації логістичної діяльності, системного аналізу
моделей функціонування блокчейн-технологій, визначенню перспектив
застосування блокчейн-технології у сфері логістики, розробці функціональної
моделі управління логістичною діяльністю за допомогою блокчейн-технології,
розробці системи управління логістичною діяльністю на основі блокчейн-
технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на покращення
процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger Composer.
Це сприятиме оптимізації процесів закупівель, логістики та платежів,
мінімізує ручну обробку документації, гарантує відповідність та надійну
доставку товарів. А також приводить до зниження витрат, підвищення рівня
безпеки. Розробка системи управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології має потенціал вдосконалити ланцюги поставок, що є
ключовим елементом для торгівлі та виробництва, створюючи інфраструктуру
для реєстрації, сертифікації та відстеження товарів.
Для досягнення цієї мети необхідно вирішити наступні завдання:
− проаналізувати світовий досвід використання блокчейн-технології,
визначити її переваги, недоліки та основні сфери застосування;
8
− провести якісну оцінку сучасних підходів до організації логістичної
діяльності;
− проаналізувати існуючі моделі функціонування блокчейн-технологій,
визначити перспективи застосування блокчейн-технології у сфері логістики та
надати рекомендації щодо використання;
− розробити функціональну модель управління логістичною діяльністю
за допомогою блокчейн-технології, що дозволить підвищити ефективність
логістичних процесів;
− запропонувати алгоритм функціонування підсистеми обробки та
аналізу запитів від користувача для системи управління логістичною діяльністю
на основі блокчейн-технології;
− розробити систему управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на
покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger
Composer, що дозволить оптимізувати процеси закупівель, логістики та
платежів, мінімізувати ручну обробку документації, гарантуючи відповідність та
надійну доставку товарів.
Об’єкт дослідження – процеси управління логістичною діяльністю.
Предмет дослідження – блокчейн-технології у сфері логістики.
Методи дослідження. Для розв’язання поставлених завдань були
використані теорії аналізу та синтезу, методи абстрагування, ідеалізації,
порівняння тощо.
Наукову новизну одержаних результатів складають:
− систематизована інформація про використання блокчейн-технології за
рахунок проведеного системного аналізу світового досвіду її використання,
визначені переваги, недоліки та основні сфери застосування;
− систематизована інформація про існуючі моделі функціонування
блокчейн-технологій за рахунок проведеного системного аналізу, визначені
перспективи застосування блокчейн-технології у сфері логістики, надані
рекомендації щодо використання;
9
− розроблено функціональну модель управління логістичною діяльністю
за допомогою блокчейн-технології, що дозволить підвищити ефективність
логістичних процесів.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що на
основі проведеного дослідження застосування блокчейн-технології у сфері
логістики:
− запропоновано алгоритм функціонування підсистеми обробки та
аналізу запитів від користувача для системи управління логістичною діяльністю
на основі блокчейн-технології;
− розроблено систему управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на
покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger
Composer, що дозволить оптимізувати процеси закупівель, логістики та
платежів, мінімізувати ручну обробку документації, гарантуючи відповідність та
надійну доставку товарів.
Апробація результатів роботи. Результати роботи доповідалися й
обговорювалися на студентській науковій конференції:
− дні студентської науки ЧДТУ, 18-20 квітня, м. Черкаси, Україна, 2023.
Публікації. Результати досліджень опубліковані у тезах доповідей:
1. Прокопенко Є. О., Уткіна Т. Ю. Дослідження застосування блокчейн-
технології у сфері логістики [Електронний ресурс] / [упоряд. : Єгорова О. В.,
Захарова О. В., Кисельов В. Б. та ін.]. Студентська науково-практична
конференція ЧДТУ : зб. тез доповідей, 18–20 квітня 2023 р. М-во освіти і науки
України, Черкас. держ. технол. ун-т. Черкаси : ЧДТУ, 2023. С. 21.
Структура та обсяг кваліфікаційної роботи. Кваліфікаційна робота
складається з вступу, 4 розділів, висновків та списку використаних джерел.
Робота викладена на 89 сторінках. Ілюстрована 31 рисунками. Список
використаних джерел містить 32 найменування.

10
РОЗДІЛ 1. СТАН ПРЕДМЕТУ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА
ФОРМУЛЮВАННЯ ЗАВДАНЬ
1.1. Огляд світового досвіду використання блокчейн-технології
Говорячи про технологію з професійної точки зору, блокчейн – це
цифровий та розподілений реєстр транзакцій, який записується та відтворюється
в режимі реального часу через мережу комп’ютерів або вузлів (нодів). Кожна
транзакція має бути криптографічно перевірена через механізм консенсусу,
виконаний вузлами, перш ніж бути доданою на постійній основі як новий блок у
ланцюги. Немає потреби в регулювальному центральному органі, щоб схвалити
транзакцію, тому технологію блокчейн іноді називають механізмом
однорангової довіри.
Блокчейн передбачає безпечне управління спільним обліковим записом,
коли транзакції перевіряються та зберігаються у мережі без єдиного
центрального органу. Ланцюжки блоків можуть бути використані в різних
конфігураціях від звичайних публічних мереж з відкритим вихідним кодом до
приватних ланцюжків, що вимагають прямого дозволу на читання або запис.
Завдяки комп'ютерній науці та передовій математиці (у вигляді криптографічних
хеш-функцій) вдається не тільки зберігати ланцюжок блоків цілісним, але також
забезпечувати її безперервність та анонімність [21, c. 71].
Для розуміння технології блокчейн слід розглянути кілька етапів її
функціонування.
На початковому етапі у мережі відбувається транзакція. Два учасники
мережі обмінюються даними; це можуть бути гроші, документи, медичні записи,
відомості про клієнтів або інші активи, які можуть бути записані в цифровій
формі. Далі відбувається верифікація цієї транзакції (перевірка даних). Залежно
від параметрів мережі транзакція або миттєво перевіряється, або переводиться в
захищений запис і поміщається в чергу очікуваних транзакцій. У цьому випадку
ноди визначають, чи транзакція відповідає набору правил, узгоджених мережею.
Після цього слідує структуризація кількох верифікованих транзакцій. Кожен
11
блок ідентифікується хеш, 256-бітним числом, створеним з використанням
алгоритму, узгодженого мережею. Блок містить заголовок, посилання на хеш
попереднього блоку та групу транзакцій. Послідовність пов'язаних хешей
створює безпечний взаємозалежний ланцюжок. Наступним етапом є валідація.
Для додавання до блок-ланцюжка всім блокам необхідно спочатку пройти
підтвердження в мережі. Найбільш прийнятним механізмом перевірки для блоків
з відкритим вихідним кодом є «доказ роботи» (proof-of-work) – рішення
математичної головоломки, отриманої із заголовка блоку. Після процедури
валідації розпочинається процес майнінгу. Майнери (спеціалізовані машини)
намагаються «вирішити» блок, вносячи зміни в одну змінну доти, доки рішення
не задовольнить цілі мережі. Це називається «доказом роботи» тому, що
правильні відповіді не можуть бути хибними; потенційні рішення повинні
підтвердити, що відповідний рівень обчислювальної потужності було вичерпано
при вирішенні цього завдання. Майнери, які вирішили головоломку, одержують
винагороду, а блок розподіляється по мережі. Кожен нод додає блок в ланцюжок
більшості, незмінну і перевіряється блокчейн мережу. Верифікована правильна
версія блоку виявляється більшістю комп'ютерів, що беруть участь, і додається
до інших, раніше верифікованих блоків, збільшуючи таким чином ланцюжок
блоків. Як тільки блок, що містить початкову операцію, додається до ланцюжка
блоків і ця додаткова ланка зберігається достатньою кількістю учасників мережі,
операція підтверджується, що інформуються обидві сторони, що беруть участь в
операції. Якщо зловмисник спробує підмінити змінений блок у ланцюжок, то
зміниться і хеш-функція цього блоку, і всі блоки. У такому разі інші ноди
виявлять ці зміни і відхилять даний блок з ланцюжка більшості, тим самим
запобігши спотворенню ланцюжка блоків.
У процесі вдосконалення технології блокчейн було розроблено інші
механізми досягнення консенсусу у розподіленому реєстрі. На даний момент
найбільш активно використовується метод «доказ роботи» (proof-of-work), який
був описаний вище, а також механізм «підтвердження частки» (proof-of-stake).
12
Підхід, заснований на «підтвердження частки», спрощує процес майнінгу,
в рамках якого необхідно верифікувати велику кількість токенів. Якщо, згідно з
принципом «доказ роботи», велика група користувачів розподіленої мережі
безперервно проводить верифікацію хеш-кодів за транзакціями в рамках процесу
майнінгу, щоб актуалізувати поточний статус блокчейн активів, то у випадку
концепції «підтвердження частки» користувачі повинні періодично доводити
своєю власною часткою («часткою участі») у відповідній валюті. Якщо
використовується метод підтвердження частки, робота, необхідна для виконання
верифікації, розподіляється між окремими учасниками відповідно до їх частки,
вираженої у відсотках. Наприклад, якщо користувач володіє часткою в 10% від
загальної вартості блокчейн -активів, що знаходяться в обігу, цей користувач
повинен буде виконувати 10% всіх необхідних майнінгових операцій.
Використання такого підходу дозволяє знизити рівень складності
децентралізованого процесу верифікації і, отже, може забезпечити велику
економію за рахунок зниження витрат на електроенергію та операційних витрат.
Щоб розуміти всю унікальність цієї технології, необхідно докладніше
розглянути здійснення транзакцій у цій структурі. У разі блокчейн транзакцій
криптографічне підтвердження замінює собою залучення стороннього
посередника. Відбувається транзакція, здійснена між рівноправними учасниками
мережі Р2Р без допомоги зовнішнього посередника [12, c.61].
У цьому контексті важливо провести різницю між двома компонентами
блокчейн- адреси, а саме закритим ключем і відкритим ключем. Відкритий ключ
можна використовувати для перегляду історії транзакцій користувача, але для
того, щоб зробити транзакцію, потрібно знати ще закритий ключ. Закритий ключ
необхідний для отримання доступу до рахунку та транзакції.
Наприклад, Власник 1 передає токен Власнику 2 за допомогою підписання
в цифровому форматі хеш -коду попередньої транзакції та відкритого ключа
наступного одержувача (цифровий підпис). Потім транзакція додається до
блокчейну. Сторона, яка отримує інформацію/платіж (Власник 2), може
верифікувати «ланцюжок власників» шляхом перевірки достовірності підписів з
13
використанням відкритого ключа Власника 1, який зберігається у ланцюжку
блоків з відкритим доступом. Однак вони не можуть перевірити, чи той же токен
вже використав попередній власник до моменту здійснення поточної транзакції
(«подвійне використання»). Подвійне використання може бути перевірено або
централізовано (адміністратором), або (наприклад, у випадку «Біткойна») у
рамках процесу верифікації, виконаного в децентралізованому порядку.
Що стосується класифікації технології розподіленого реєстру, то, як
правило, виділяють три типи блокчейна: відкритий (публічний), закритий
(приватний) та комбінований (гібридний). Дані види блокчейна в першу чергу
відрізняються один від одного щодо доступу до системи, рівня ієрархії,
зберігання даних та виду операцій.
Якщо говорити про відкритий блокчейн, то тут повністю відсутня
ідентифікація в мережі, тобто здійснювати транзакції може будь-який бажаючий,
немає обмежень участі користувачів. Також у публічному блокчейні не існує
будь-якого контролюючого органу, у всіх учасників абсолютно однакові
можливості для участі у мережі. У цілому нині, відкритий блокчейн – це основа
цієї технології, бо децентралізація і транспарентність – головні критерії, якими
має мати незалежна мережу. «Біткоїн» є першим і найнаочнішим прикладом
такої системи.
Закриті ланцюжки блоків транзакцій, у свою чергу, були розроблені
переважно з ініціативи компаній сектору фінансових послуг. Користувачі
можуть отримати доступ до закритого ланцюжка блоків тільки в тому випадку,
якщо оператор, що контролює ланцюжок блоків, наприклад банк, однозначно
визначає користувачів і надає їм доступ до ланцюжка блоків. Таким чином,
закриті ланцюжки блоків зазвичай розглядаються банками та операторами бірж
як можливість захистити свої економічні моделі, оскільки вони дозволяють
перенаправити своїх клієнтів у контрольований ними ланцюжок блоків.
Одна з головних переваг приватного блокчейну з точки зору
контролюючого органу полягає в тому, що в технічному плані правила, за якими
працює ланцюжок блоків, можуть бути легко змінені, що може не задовольняти
14
запити інших користувачів. Крім того, оператор виконуватиме функцію
центрального органу, який здійснює верифікацію всіх транзакцій. Оскільки в
цьому випадку не потрібна жодна глобальна мережа рівноправних учасників,
обробка транзакцій може бути проведена з меншими операційними витратами і
більш швидкими темпами. Разом з тим, це також означатиме, що закриті
ланцюжки блоків вже не зможуть забезпечити захист від стороннього втручання
або забезпечуватимуть його лише певною мірою, адже саме такий захист
спочатку був однією з ключових особливостей ланцюжків блоків.
При більш ретельному розгляді стає ясно, що багато закритих моделей
ланцюжка блоків вже не працюють відповідно до принципів, які спочатку
характеризували блокчейн системи, оскільки вони, крім іншого, допускають як
мінімум теоретичну можливість стороннього втручання або внесення змін
оператором після відображення даних у системі. У цьому сенсі закриті
ланцюжки блоків багато в чому схожі на традиційні системи «клієнт-сервер» або
хмарні структури [7, c. 67].
Якщо ж говорити про комбінований блокчейн, то дана мережа може
включати якості як приватного, так і приватного блокчейну.
Таким чином, можна зробити висновок, що повне втілення технології
блокчейн вперше було реалізовано в системі «Біткоїн». Саме транспаретність,
децентралізованість, криптографічний захист даних та алгоритм консенсусу є
ключовими ознаками системи.
1.2. Сфери застосування блокчейн-технології
Платіжна система «Біткойн» – це перший додаток, створений на основі
технології блокчейн, а біткойни згодом стали найходовішою криптовалютою. З
2009 р. ця технологія дозволяє користувачам здійснювати переклади біткойнів
один одному без участі стороннього посередника, при цьому саме слово
«біткойн» почало вживатися не тільки як назва самої системи, але і як грошової
одиниці.
15
Багато хто вже починає розуміти, що завдяки своїм економічним,
політичним і гуманітарним перевагам біткойн і блокчейн-технології
перетворюються на найпотужнішу підривну інновацію, здатну докорінно
змінити більшість аспектів життя суспільства. Для впорядкування та зручності
прийнято розділяти різні – існуючі та потенційні – технологічні аспекти
блокчейн -революції на три категорії: блокчейн 1.0, 2.0 та 3.0.
Блокчейн 1.0 – валюта. Криптовалюти застосовуються в різних додатках,
що стосуються грошей, наприклад, системи переказів та цифрових платежів.
Платіжна система «Біткоїн» є першою реалізацією даної технології.
Блокчейн 2.0 – смарт-контракти (комп’ютерні алгоритми, призначені для
укладання та підтримки контрактів у технології розподіленого реєстру). Цілі
класи економічних, ринкових та фінансових додатків, в основі яких лежить
блокчейн, працюють з різними типами фінансових інструментів – з акціями,
облігаціями, ф'ючерсами, заставними, різними активами та розумними
контрактами. Платформа "Ethereum" перша розробила такі контракти. Уся логіка
угоди смарт-контрактів записана у комп'ютерному коді. Інформація за
контрактом зберігається в блокчейні і, відповідно, може бути змінена заднім
числом і домовленості між сторонами. Розкриття та засвідчення «кроків»
договору здійснюється мережею пристроїв, що працюють з блокчейном.
Послідовність відповідних кроків смарт-контрактів призводить до певного
результату (наприклад, виплати за виконаним зобов'язанням). В даний момент
на даній платформі можна створити власні комерційні цифрові токени, які можна
використовувати як валюту, актив, віртуальну частку, доказ членства або що-
небудь ще. Загальна кількість токенів в обігу може бути встановлена на
фіксовану суму або змінюватись залежно від будь-якого запрограмованого
набору правил. Згодом токени можуть бути використані при здійсненні смарт-
контрактів [12, c. 55].
Блокчейн 3.0 – додатки, сфера застосування яких виходить за рамки
грошових розрахунків, фінансів та ринків. Вони поширюються на сфери
16
державного управління, охорони здоров'я, науки, освіти, культури та мистецтва
тощо.
Сфер застосування технології на даний момент вже достатньо. Компанія
McKinsey проаналізувала існуючі до початку 2017 року проекти, які
використовують в основі своєї діяльності технологію блокчейн, та розділила їх
на окремі категорії: споживчі товари, цінні папери, платежі, мистецтво та
розваги, охорона здоров'я, ідентифікація, громадський сектор, страхування,
реєстрація власності (рис. 1.1).
25%
22%
20%
17%
15% 14%
11%
10% 9% 9%
6% 6%
5%
5%
2%
0%
Інші Мистецтво та розваги Громадський сектор Споживчі товари
Охорона здоров'я Страхування Цінні папери Ідентифікація
Реєстрація власності Платежі

Рис. 1.1 – Розподіл компаній, які використовують
блокчейн технологію, за галузями, % [5]
Спектр застосування технології справді широкий, переважно це сфери
пов'язані з фінансовим сектором. Серед них переважають компанії, які
займаються різними видами страхування (22%). Застосування блокчейну у цій
сфері цілком обґрунтоване. Ця галузь постійно стикається з посиленням
регулювання та зростаючою загрозою організованого шахрайства, для боротьби
з яким, наприклад, у Великобританії створено Бюро боротьби зі страховим
шахрайством. Якщо вимоги пред'являються за декількома полісами різних
17
страховиків, стає важко виявити шахраїв, особливо якщо відсутня
внутрішньогалузева інформаційна взаємодія.
Виправити ситуацію можуть смарт-контракти, що приводяться в дію
блокчейном. Вони надали б клієнтам та страховикам інструмент, який дозволяє
керувати вимогами прозорим, оперативним та незаперечним способом.
Контракти та заяви можуть реєструватися на блокчейні та перевірятися
мережею, і це гарантує, що лише допустимі вимоги будуть оплачені. Наприклад,
блокчейн відхилив би множинні вимоги щодо одного страхового випадку,
знаючи, що вимога вже задоволена. Смарт-контракти також допомогли клієнтам
страховиків реалізувати свої вимоги – наприклад, ініціювавши автоматичні
платежі, коли певних умов дотримано (і підтверджено).
Прийняття загального блокчейну всім сектором могло б поступово змінити
рівень цін в індустрії страхування: обробка вимог стала б більш ефективною та
оптимізованою, покращивши якість обслуговування клієнтів. Такий підхід
допоміг би також зменшити, якщо не повністю запобігти випадкам шахрайства.
Загалом, кожна сфера від запровадження технології отримала б велику
користь. Однак часом компанії бувають просто не готові до цього через різні
проблеми. Для того, щоб залишатись на ринку, необхідно вже зараз апробувати
різні пілотні проекти, що функціонують на основі технології розподіленого
реєстру.
Важний показник, який наочно демонструє збільшення інтересу до
блокчейн технології, – кількість користувачів гаманців на блокчейн-
платформі (рис. 1.2.).
18
30000000
25000000
20000000
15000000
10000000
5000000
0

Рис. 1.2 – Кількість користувачів блокчейн-гаманців [1]
Користувачів блокчейн-гаманців з кожним роком стає дедалі більше. Якщо
на початку 2012 року користувачів було всього 420, то до початку наступного
року їх було вже 77841. А на початок 2018 року власників гаманців вже стало
більше 21 мільйона. Це ще один наочний приклад того, що технологія блокчейн
безпосередньо узвичаїлася для мільйонів людей і повинна братися до уваги
більшістю великих компаній.
Також технологія блокчейну значно вплинула на сферу інвестування.
Особливо це стосується стартапів, які найчастіше використовують
краундфандинг для запуску свого проекту. Для блокчейн-стартапів був
винайдений спеціальний спосіб залучення інвестицій, який отримав назву ICO
(Initial Coin Offering).
ICO – це первинне розміщення токенів (монет), під час якого проекти
залучають кошти шляхом продажу цифрових токенів, призначених для
подальшої оплати послуг блокчейн-платформи майданчика. Дані токени згодом
також можуть котируватися на біржі і бути обмінені на інші монети або
національну валюту.
Варто відзначити, що ринок ICO вкрай нестабільний. Найчастіше це
пов'язано з тим, що 89% інвесторів є неакредитованими, чим охоче користуються
01.01.2012
01.04.2012
01.07.2012
01.10.2012
01.01.2013
01.04.2013
01.07.2013
01.10.2013
01.01.2014
01.04.2014
01.07.2014
01.10.2014
01.01.2015
01.04.2015
01.07.2015
01.10.2015
01.01.2016
01.04.2016
01.07.2016
01.10.2016
01.01.2017
01.04.2017
01.07.2017
01.10.2017
01.01.2018
01.04.2018
19
організатори продажу токенів, часто залучаючи необґрунтовано велику кількість
коштів. Також важливим фактором є те, що більшість ICO проектів знаходяться
на стадії прототипу або ідеї під час збирання початкових інвестицій,
промисловий запуск очікується через рік та більше після ICO. За кількістю
інвестицій ринок ICO на початку 2018 року в кілька разів перевершив венчурне
фінансування (88% проти 12%). Середня сума зборів на один проект майже
подвоїлася з четвертого кварталу 2017 року по перший квартал 2018 року (з 16
до 31 млн доларів). У третьому кварталі 2017 року середня сума, що збирається
ICO -стартапом за підсумками початкового продажу токенів, і зовсім
дорівнювала 6 млн доларів, що в кілька разів нижче за обсяги інвестування
першого кварталу 2018 року. Варто зазначити, що на початку 2018 року тенденції
ринку ICO перемістилися у бік збільшення суми зборів та зменшення кількості
проектів. Це пов’язано з обмеженням реклами на ICO-проекти в різних
соціальних мережах. Інвестори стали більше довіряти досвідченим експертам у
цій індустрії.
Якщо розглядати більш тривалий період, то особливе зростання за сумою
залучених коштів в ICO було помічено у 2017 році (рис. 1.3.).
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
2013 2014 2015 2016 2017 2018
I кв II кв III кв IV кв

Рис. 1.3 – Поквартальні та річні збори на ICO-проекти, млрд доларів США [3]
20
З графіка видно, що особливо велике надходження інвестицій було
зафіксовано з 2016 по 2017 роки (більш ніж у 2,5 разів). Тенденція до збільшення
кількості залучених коштів зберігається у 2018 році. За перший квартал 2018
року було залучено 868 млн. доларів, що на 576% більше, показника першого
кварталу 2017 року, а також перевищує показники першого та другого кварталу
2017 року разом узяті. Виходячи з цього, можна припустити, що кількість
сумарних інвестицій за 2023 рік поб'є рекордну позначку попереднього року.
Багато експертів говорять, що інвестування в ICO – це вкрай ризиковий
процес. Це пов’язано з тим, більшість стартапів просто недовговічні і
неспроможні окупити вкладені інвестиції. Наприклад, згідно з дослідженням
академії інформаційних та комунікаційних технологій Китаю, середня
тривалість життя блокчейн -проекту становить 1,22 роки. За результатом аналізу
виявлено, що всього 8% з 80 тисяч блокчейн-проектів, запущених з моменту
появи технології, все ще існують сьогодні, причому середній проект «живе»
лише близько 15 місяців.
У зв'язку з цим уряд більшості країн вживає різних заходів для
регулювання ринку ICO. Єдиної думки щодо регулювання цього виду
краудфандингу немає. Є країни, які наклали повну заборону на ICO, деякі ж лише
розглядають законодавчі ініціативи з цього питання. Регуляторам насамперед
варто захистити права власників токена до появи можливості використовувати
його за призначенням, а також формалізувати порядок обігу токенами, зміни
їхньої кількості та функціоналу.
1.3. Формулювання проблемних завдань дослідження
− проаналізувати світовий досвід використання блокчейн-технології,
визначити її переваги, недоліки та основні сфери застосування;
− провести якісну оцінку сучасних підходів до організації логістичної
діяльності;
21
− проаналізувати існуючі моделі функціонування блокчейн-технологій,
визначити перспективи застосування блокчейн-технології у сфері логістики та
надати рекомендації щодо використання;
− розробити функціональну модель управління логістичною діяльністю
за допомогою блокчейн-технології, що дозволить підвищити ефективність
логістичних процесів;
− запропонувати алгоритм функціонування підсистеми обробки та
аналізу запитів від користувача для системи управління логістичною діяльністю
на основі блокчейн-технології;
− розробити систему управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на
покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger
Composer, що дозволить оптимізувати процеси закупівель, логістики та
платежів, мінімізувати ручну обробку документації, гарантуючи відповідність та
надійну доставку товарів.
Висновки
1. Систематизована інформація про використання блокчейн-технології за
рахунок проведеного системного аналізу світового досвіду її використання,
визначені переваги, недоліки та основні сфери застосування.
2. Визначено сутність блокчейн-технології та її особливості, досліджено
розвиток використання блокчейн-технології.
3. Проаналізовано предметну область та визначені основні тенденції
розвитку використання блокчейн-технології.
4. Сформовано завдання дослідження.
.
22
РОЗДІЛ 2. ОСОБЛИВОСТІ МОДЕЛЕЙ ФУНКЦІОНУВАННЯ
БЛОКЧЕЙН-ТЕХНОЛОГІЙ У СФЕРІ ЛОГІСТИКИ
2.1. Логістика та управління ланцюгами поставок
Метою написання цього розділу є розгляд існуючих концепцій у логістиці
та ланцюгах поставок, а також шляхах впровадження нових технологій, які б
дозволили поліпшити як окремих компаній, так і галузі в цілому. Спочатку
будуть дані визначення термінів логістики та ланцюгів поставок, будуть виділені
різні моделі та підходи: b2b (business to business), b2c (business to consumer), а
також описані IT-технології, що застосовуються в даний час. Будуть описані
перспективні напрямки розвитку, такі як Blockchain, IoT (Internet of Things), cloud
infrastructure (хмарна інфраструктура) та використання безпілотників. Дані
технології будуть порівняні в ефективності з поточними системами, а потім буде
запропоновано альтернативну систему взаємодії сторін у логістичному процесі.
Важливою частиною цього розділу буде опис базової технології
розподіленого зберігання даних: як вона працює, що собою представляє, які
плюси і мінуси має, а крім того її практична застосовність в даний час. У
результаті будуть запропоновані системи, засновані на даній технології, які
змогли застосовуватися безпосередньо в логістиці [11, c. 57].
У логістики як науки існує безліч визначень, тому що в цієї дисципліни
багата історія і кожен трактує її по-своєму. Транспортування та пересування
товарів завжди мало місце, не важливо, чи Стародавній це Єгипет чи
Середньовічна Англія. Проте, вперше термін «логістика» вживався у
військовому трактаті у межах управління військами. Вже згодом цей термін
отримав широке уявлення, і наука стала розвиватися поза військового мистецтва.
У 1981 році рада з менеджменту логістики, у 2004 році, перейменована на раду з
управління ланцюжками поставок, дала визначення логістики.
Логістика – це процес планування, організації та контролю за рухом
матеріальних потоків, їх складуванням та зберіганням; надання відповідної
інформації про всі етапи їх просування від місця відправлення до місця
23
призначення з метою забезпечення якісного задоволення запитів клієнтів.
Виходячи з цього визначення, можна зробити висновок, що в даний час комплекс
логістики включає операції, пов'язані з управлінням запасами, складуванням
товарів і процесом їх доставки. Є й більш сучасне визначення, підведене до
контексту ланцюгів поставок. Їхній підхід заснований на теорії інтегрованої
логістики, де відбувається об'єднання управлінням різними потоками, крім
матеріальних. Логістика - це наука про управління матеріальними та пов'язаними
з ними інформаційними, фінансовими, сервісними та іншими потоками з метою
оптимізації функціонування господарських систем на основі ефективного
використання всіх видів ресурсів. Як очевидно з різниці визначень, фокус тепер
робиться ефективному використанні ресурсів, а якісне задоволення потреб
клієнтів навіть згадується. Але зміна цієї парадигми ніяк не позначається на
даному параметрі, він просто стає частиною набагато більшої системи. Можна
припустити, що ефективне використання ресурсів організацією викличе якісніше
задоволення запитів споживачів товарів та послуг. Якщо брати до уваги факт
того, що основною метою організації є отримання прибутку, або збільшення
вартості бізнесу для стейкхолдерів, а також наявність конкурентного
середовища, то стає зрозуміло, що ефективне використання ресурсів - це
зіставлення отриманого результату і витрат.
Логістика ділиться різні етапи – не логістику постачання,
внутрішньовиробничу і збутову. Постачання – це забезпечення підприємства
матеріальних ресурсів підтримки виробництва. Сама організація служби
називається побудовою ланцюгів постачання. У логістиці, ланцюг – множина
ланок системи, упорядкованих по потоках, з метою забезпечення роботи певних
функцій та процесів. Постачання вважається важливим етапом у ролі економії
витрат, оскільки тут можна істотно заощадити. Наприклад, Карлос Гон, який
відомий як убивця витрат, коли прийшов у Nissan, щоб розібратися з їх перед
дефолтним станом, виявив, що закупівельні ціни були на 15-20% вищі за
середньоринкові. До того ж було дуже багато постачальників, близько 14000,
кількість яких згодом скоротили майже вдвічі. Наступним етапом є
24
внутрішньовиробнича логістика – це спосіб організації виробництва для
підприємства. Існує безліч підходів вибудовування даного етапу: Канабан,
Кайдзен, Бережливе виробництво, Теорія обмежень та аналоги, що є сукупністю
наведених вище методологій. Однак їх об'єднує схожа мета – створення
безперервно-потокового виробництва з мінімізацією витрат. Поточне
виробництво – це прогресивна форма організації продуктивного процесу, що
ґрунтується на узгодженості дій основних та допоміжних операцій. І лише за
рівності продуктивності всіх лініях виходить безперервно-потокове
виробництво. Якщо такий підхід досягається компаній, вона серйозно економить
на часу і витратах зберігання незавершеного виробництва між етапами. Такі
запаси все одно створюються перед пляшковими шийками, але надмірна
кількість запасів говорить про проблеми. Останнім етапом є збутова логістика,
яка передбачає побудову ланцюгів поставок і каналів розподілу [12].
Виділяють кілька основних каналів розподілу:
− продаж через посередників, які повністю викуповували товар і
набували повне право власності
− через посередників, які набували б неповне право власності
− через власні структури та інших посередників, які набувають права
власності на товари.
У логістиці існують правила, без виконання яких стає марно намагатися
впроваджувати якісь ініціативи або економити на витратах. Ці правила
називаються 7 R:
1. Потрібний продукт (right product).
2. Потрібна кількість (right quantity).
3. У потрібному стані (right condition).
4. У правильному місці (right place).
5. У потрібний час (right time).
6. За правильну вартість (right cost).
7. Правильному покупцю (right customer).
25
Однак останнім часом все частіше до цього списку додають восьмий
компонент - правильна персоніфікація (right personification). Особливо це стало
актуально після появи концепції Omni-channel, суть якої полягає в забезпеченні
в інтеграції всіх каналів поставок для забезпечення безшовного переходу між
ними покупця: телефонний дзвінок, онлайн-магазин або звичайне відвідування
торгового центру. Цей підхід – це забезпечення покупців приємним клієнтським
досвідом, їм має бути різниці, де купувати. У цьому полягає різниця проти Multi-
channel , де немає такої інтеграції і канали збуту існують окремо друг від друга.
Так само ключова відмінність полягає в тому, що Multi-channel парадигма – це
про створення якнайширшої мережі збуту для забезпечення найбільш широкого
охоплення цільової аудиторії. А для оцінки виконання умов даного підходу у
зарубіжних компаніях часто використовують показник SRL (Service response
logistics) − логістика сервісного відгуку. Це описується як координація операцій
необхідних надання послуг найефективнішим чином з погляду загальних витрат
та задоволення потреб клієнтів.
Виходячи з цього, компанія має обмежену кількість важелів впливу на
витратну та дохідну частини, тому не має широкого вибору дій. Можливі важелі
впливу логістики на фінансові показники відображені в рис. 2.1.
26
Виручка від Обслуговування споживачів.
Мінімізація випадків дефіциту.
продажів
Зменшення циклу виконання замовлення.
Прибуток
Управління ланцюгами поставок у
Вартість
постачанні.
реалізованої
Оптимізація внутрішньовиробничих
продукції процесів.
Управління замовленнями споживачів.
Логістичні Оптимізація рішень та транспортування.
витрати Підвищення якості транспортування
складських операцій (менше претензій).
Зменшення витрат за зберігання запасів.
Прибут Зниження витрат за складування з
ковість допомогою оптимізації чисельності
активів зайнятого персоналу, використання послуг
посередників.
Зниження витрат за логістичні
інформаційні системи.
Зниження витрат на здійснення управління.
Вартість
Низькі інвестиції.
запасів
Загальна
Інші поточні
вартість Управління ланцюжками розподілення.
витрати
активів
Скорочення потреби у складських площах з
допомогою оптимізації рівня запасів.
Основні засоби Оптимізація кількості місць розміщення
виробничих, складських об’єктів.

Рис. 2.1 − Фактори, що впливають на прибутковість активів
Варто зазначити, що на вартість бізнесу одержуваний прибуток має
безпосередній вплив. Незадовільні результати роботи компанії та збитки можуть
знизити EV (Enterprise Value) на багато мільйонів доларів. До того ж проблеми,
що виникли з боку зіпсованої репутації, можуть зашкодити компанії у
довгостроковому періоді, ускладнивши досягнення минулих показників
вартості. Щоб збільшити доходну частину компанія може або збільшити
кількість товарів, що випускаються, або збільшити ціну. Але через конкуренцію
на ринку дані дії можуть просто не спрацювати: ціни перевищуватимуть
27
середньоринкові, а цінність товару, що сприймається, не збільшиться і випуск
додаткової кількості перенаситить ринок, тому найкращим варіантом – буде
управління витратами. Як відомо, частка витрат на логістику часто досягає
великих значень і може змінюватись від 15 до 30% від ціни товару. Наприклад у
харчової промисловості даний тип витрат припадає 30% роздрібної ціни товару,
в металообробній – 26%, хімічної – 23%. Саме тому зменшення логістичних
витрат принесе найбільший вплив на функціонування бізнесу за рівних вкладень
у оптимізацію витрат. Як було зазначено в деяких роботах з логістики, при
використанні методів логістичного підходу обсяги запасів знижуються на 30-
70%, собівартість продукції - на 30%, витрати у сфері руху товару - на 20%.
Підхід до зниження витрат лише на рівні так само пояснюється базової
концепцій логістики. Компанія може раціоналізувати свою господарську
діяльність шляхом оптимізації потокових процесів. Додатково до цього дана
дисципліна охоплює всі стадії відтворення: постачання, виробництво, збут,
транспортування та зберігання. Тому тут варто привести порівняння двох різних
підходів до розгляду витрат.
Ізольований підхід до обліку витрат говорить, що зниження витрат для
підприємства загалом, треба знижувати їх у кожної окремої стадії продуктивного
процесу. Цей підхід можна виразити формулою
C = 1 2 n
min C + min C + ... + min C або C = min min n , де C − це загальні витрати,
а min C − це витрати кожного з етапів . Але цей підхід має один основний недолік −
він може проводити до проблем у виробництві. Прагнення мінімізації витрат на
кожному окремому етапі викличе неузгодженість і призведе до зниження якості
продукції. Наприклад, якщо компанія намагатиметься економити на відділі
розподілу продукції, цей відділ не зможе виконувати поставлені перед собою
завдання, а саме не зможе реалізовувати необхідний обсяг продукції. Якщо
відділ закупівель заощаджуватиме на сировину та комплектуючих, то в кращому
разі знизиться якість, а в гіршому постане виробництво.
У логістичному підході компанія намагається знайти оптимальне
поєднання всіх витрат: витрат за постачання, виробництво, розподіл, зберігання
28
і транспортування. В цьому випадку формула буде виглядати так
C = ( C 1 + C 2
min + ... + C n ). У реальному виробництві саме такий підхід призведе
і до економії, і задоволення потреб клієнтів компанії. До того ж такий підхід
доводить принцип оптимізації Беллмана: “Рішення, яке приймається кожному
етапі (у межах стадії чи процесу), має бути таким, щоб внесок поточного етапу
плюс оптимальний внесок всіх наступних етапів були оптимальними.”
Крім цього здійснюється трансформація підходів до ведення бізнесу.
Насамперед це перехід від функцій до процесів. Це тому, що функціональний
підхід передусім націлений використання ресурсів, а чи не створення кінцевого
продукту. По-друге, відбувається зсув основної уваги з прибутку підвищення
ефективності. Це означає, що KPI’s (Key Performance Indicators) топ-менеджерів
та лінійних менеджерів націлені на скорочення витрат. Як було вже написано
вище – це одне з рішень, доступних у поточних умовах ринку. Більше того,
компанії переходять від товарів до споживачів. Звичайно, задоволення потреб
клієнтів – мета будь-якої компанії, проте продуктова орієнтація кінця 1960 і
початку 1970 років виявилася недостатньою і вимагала орієнтації на
конкретного, індивідуального споживача. І насамкінець, зараз відбувається
зрушення від запасів до інформації. Цього стає можливим з появою нових
технологій та пристроїв. Інформація про збут у режимі реального часу значно
знижує необхідність у прогнозах та знижує витрати на зберігання та управління
складськими запасами [17, c. 71].
На ефективності може позначатися і система виробництва, яких є 2 типи:
виштовхує та витягає. У разі виштовхуючої системи матеріальні ресурси
подаються з однієї стадії на іншу відповідно до графіка виробництва. У разі
витягання подача матеріалів здійснюється в міру запитання. Основною
перевагою другого типу системи і те, що вона створює зайві запаси
незавершеного виробництва. Крім цього, такий підхід дозволяє більш точно та
швидко реагувати на ринкові сигнали. Якщо компанія виштовхує продукцію
ринку, він може швидко насититися, а компанія продовжить виробляти продукт,
відповідно зазнає збитків. Саме система, що витягує, погодяться з логістичним
29
підходом і основними правилами логістики. Така система дозволяє досягати
більшої ефективності використання ресурсів, як було показано на прикладі вище.
Саме цей підхід намагаються використовувати компанії, і спеціально для цього
було створено IT -рішення – RP (resource planning), MRP (material resource
planning). Однак запаси в економіці фірми носять двоїстий характер, з одного
боку вони забезпечують безперервне функціонування продуктивного процесу, а
з іншого боку через них компанія несе високі альтернативні витрати та витрати
на зберігання. Цей принцип показано на рис. 2.2.

Рис. 2.2 − Графічний спосіб знаходження оптимального обсягу запасів
Як було зазначено вище, компанія Metro C & C використовує SAP
програму для обчислення необхідного обсягу закупівель і на основі цього
формує роботу із запасами. Функціонування цієї програми ґрунтується на
статистичному моделюванні. Це означає, що беруться дані продажів за період
існування продукту і будується регресійна модель, яка передбачала, які продажу
будуть наступного дня. Крім цього є ще й математичне моделювання, де
використовується формула Вілсона, відома також як модель оптимізації партії
поставок. Нижче зображена дана формула. Значення літерних позначень
наведено після рисунка:
∗ 2 ����
�� = √ , (1)
��
30
де A – вартість виконання одного замовлення;
S – потреба ресурсів;
I – витрати зберігання одиниці запасу;
Q – обсяг партії.
Також останнім часом розвивається підхід, заснований на машинному
навчанні. Його суть у тому, що система навчається на даних і потім засновує свої
рішення на результатах навчання. На відміну від статистичного підходу в тому,
що використовуються згорткові нейронні мережі. Згорткові нейронні мережі - це
black box, тому що ми знаємо, що на вході і що на виході, але те, що відбувається
всередині залишається незрозумілим. Річ у тім, що цей підхід дозволяє
отримувати вищі рівні точності прогнозів проти іншими методами. Наприклад,
у статистичній моделі, незважаючи на додавання нових факторів і змінних,
точність зростатиме на десяті частки відсотків. До того ж, є й інші обмеження:
іноді трапляються викиди, великі покупці, які позначаються на точності моделі.
Є закономірності, які людина не змогла б помітити. Область застосування
машинного навчання у бізнесі та зокрема, у бізнес-функції логістики, величезна.
Продовжуючи тему управління замовленнями та ефективністю логістики,
варто виділити дві системи управління запасами:
− із фіксованим розміром замовлення;
− із фіксованою періодичністю.
Компанія сама вибирає тип на основі своєї бізнес-практики. Наприклад,
якщо клієнтом є державна компанія, то можна працювати за системою з
фіксованою періодичністю, оскільки замовлення можуть змінюватись в обсяги,
але точно будуть постійні на час дії контракту. Також це актуально у разі
закупівель великою мережею певних товарів. Якщо продажі сильно коливаються
протягом року, то ми можемо знати скільки ми продаватимемо всього між
поставками і завжди коригуватимемо закупки при дотриманні дат.
Відмінністю логістичного підходу є ще й те, що у його рамках
розглядаються фінансові потоки компанії. Фінансовими потоками є потоки від
операційної та інвестиційної діяльності, і навіть потоки від комерційних
31
операцій над нематеріальними активами. До цих комерційних дій належать:
придбання, продаж та оплата послуг. Фінансові потоки мають особливість – вони
забезпечують матеріальні, сервісні та інформаційні потоки, вони потрібні для
придбання інших ресурсів. Однак поза цим підходом залишаються потоки,
пов'язані з фінансовим інвестуванням: спекуляцією на цінних паперах, потоки
від фінансової діяльності: залучення додаткового чи пайового капіталу, сплата
відсотків та дивідендів тощо.
Для глибшого розуміння того, як вибудовується логістичний сервіс, варто
виділити 5 рівнів логістичного сервісу: 1 PL, 2 PL, 3 PL, 4 PL, 5 PL.
PL – party логістики.
Рівень 1 PL означає, що компанія повністю сама займається плануванням
та здійсненням своєї логістичної діяльності, тобто автономної логістики.
Компанія має свій флот, різні департаменти та необхідних людей.
2 PL рівень вже має певний рівень аутсорсингу. Компанія, як і раніше,
виконує частину функцій: вона і планує, і складує, формує ланцюги поставок,
але не має своїх флоту транспорту.
3 PL – це вже комплексна логістика, коли компанія взагалі займається
зовнішніми функціями. Однак на цьому рівні 3 PL – провайдер ще не
інтегрований у діяльність підприємства, а є зовнішньою стороною.
4 PL − це рівень уже відноситься до інтегрованої логістики. У разі
компанія-виконавець перебирає всі функції логістики: і зовнішні, і внутрішні. На
аутсорсинг віддаються як усе, що пов'язані з фізичним переміщенням товарів, а
й уся діяльність, що з плануванням і управлінням логістичної діяльністю.
Рівень 5 PL є повний аутсорсинг логістичного функціоналу поза фірмою.
Грубо кажучи, логістична компанія рівня 5 PL має на руках інформацію про всі
логістичні можливості та може будувати оптимальні ланцюжки поставок. Їх ще
називають віртуальними операторами, так як у таких провайдерів своїх ресурсів
може і не бути, вони володітимуть лише IT-платформою та координуватимуть
дії решти учасників. А учасники можуть бути різними, оскільки існують різні
моделі бізнесу, якщо говорити про саме логістичні компанії. Одна фірма може
32
працювати з кількома бізнес-моделями одночасно. При цьому відрізняються не
способи того, як компанії заробляють гроші, а й їхні фінансові показники.
Усередині одного сектора маржинальність по EBIT, яка показує, який відсоток
від обсягу продажу складає операційний прибуток, може змінюватись від -1% до
8%. Звичайні перевізники знаходяться у нижній межі цього інтервалу, тоді як
CEP (courier, express, parcel − кур’єрська служба, експрес доставка, доставка
посилок) можуть навіть переступати верхню планку і виходити на двозначний
показник маржинальності.
Таким чином, було розглянуто базові принципи та правила логістики, які
застосовуються повсюдно. Немає сенсу впроваджувати нові технології, якщо
логістичні процеси були правильно вибудовані до цього. Ще одним висновок,
який можна зробити – логістика набуває значно ширшого значення та охоплює
більше процесів, ніж у традиційному розумінні.
2.2. Сучасні підходи до організації логістичної діяльності
У роботі вже неодноразово згадувалося поняття інтегрованої логістики. Це
поняття дорівнює поняття логістики ланцюгів поставок. Воно трактується як
сукупність різних суб’єктів організації: починаючи з ланцюгів постачання і
закінчуючи ланцюгом поставок, об’єднаних у єдиному циклі виробництва. Це
інтегральний підхід до бізнесу, який дає змогу реалізовувати фундаментальні
принципи управління. На відміну від простої логістики полягає в тому, що
логістика має фокус на операційній діяльності та не враховує більшість
параметрів поза своєю сферою. Самі ж ланцюги є послідовне взаємодія
постачальників і споживачів досі надходження товару кінцевому споживачеві.
Мається на увазі, що один суб’єкт може бути як споживачем, так і
постачальником. Це стає зрозуміліше, якщо розглянути основні ланки ланцюга:
постачальники, склади для закуповуваних матеріалів, виробничі склади,
транспорт, виробничі підрозділи, споживачі готової продукції. Тому виробничий
склад може бути споживачем для виробничого підрозділу, а й постачальником
кінцевих споживачів. І найцікавіше, що тут поєднуються і зовнішні, і
33
внутрішньокорпоративні ланцюги. Основною їхньою відмінністю є те, що
зовнішні забезпечують рух матеріального потоку для компанії в цілому, а
внутрішньокорпоративні – для окремих бізнес-підрозділів. Однак у будь-якому
ланцюгу є фокусна компанія, яка визначає конфігурацію всього ланцюга. Зміни
такого роду можуть відбуватися і через відмінності в технології, які вплинуть на
закупівельні процеси, і на тип матеріалів, що може позначитися на логістиці
внутрішньофірмової.
Управління таким комплексом є складне завдання. Але Дж. Сток та
Д. Ламберт розробили восьми-процесну модель, в якій управління визначається
інтеграцією декількох бізнес-моделей:
1. Взаємовідносини із споживачами.
2. Обслуговування споживачів.
3. Формування попиту.
4. Та виконання замовлень споживачів.
5. Виробництво та обслуговування.
6. Постачання.
7. Розробка продукту та доведення його до комерційного використання.
8. Утилізація та зворотні поставки.
Першим і найважливішим є взаємини із споживачем. Даному етапу
виділяється особлива роль, оскільки на ньому формується уявлення про те, хто є
споживачем продукції, тобто, хто приноситиме компанії найбільшу частку
прибутку, а відповідно визначати її успіх. Наступним бізнес-процесом є
обслуговування клієнтів. Цей етап дозволяє налагодити стосунки між сторонами.
У цьому випадку передбачається повідомлення покупців про наявність товару,
про терміни його доставки, про операції, які здійснюються над ним у процесі
виробництва чи транспортування. Найкраще, якщо це все відбуватиметься в
режимі реального часу, без будь-яких лагів. Такий підхід потребує розвиненої
IT-системи, а також наявності IoT. Але так як даних багато і необхідно
забезпечити безпеку їх передачі та зберігання, то тут і потрібна технологія
blockchain. Третім етапом є управління попитом. Тому що саме споживчий попит
34
є елементом нестабільності, який треба намагатись регулювати. Звичайно,
компанія може одна і не впорається з кризою, якщо говорити про цілу галузь, але
зможе максимально пом’якшити негативні наслідки. Адже управління попитом
включає прогнози того, що і коли куплять споживачі. Це дозволяє знизити
невизначеність та покращити функціонування всього бізнесу. Це досягається
синхронізацією попиту та виробництва. Знову ж таки, для нормального
функціонування даного бізнес-процесу потрібні дані в реальному часі та
просунута аналітика. Наступним етапом є виконання замовлень споживачів.
Основними індикаторами, куди треба орієнтуватися успішного виконання
завдання є 7 R. Тобто доставка у потрібній кількості, у потрібне місце та час, а
також за заздалегідь обговореною вартістю. Однак тут треба також враховувати
інтеграцію всіх процесів, оскільки без безперервного обміну зміст цього бізнес-
процесу взагалі зникає. А потім і решта бізнес-процесів, але скрізь з однією
суттю − безперервним обміном інформації і постійною взаємодією. Все це
вимагає стійкої IT-системи, яка відповідала на всі необхідні запити. Такі системи
в тому числі дозволяють перейти компаніям до розподілу витрат за методом
ABC − activity based costing. У результаті створюється чітка картина розподілу
витрат за процесами, що дозволяє легко розраховувати рентабельність
інвестицій та інші необхідні показники.
Основні системи, що використовуються в компаніях, безпосередньо
пов'язані з основними операціями, які виробляє компанія. У списку нижче будуть
перераховані основні типи, хоча їхня кількість набагато більша і компанії
можуть підлаштовувати під себе вже існуючі рішення або вигадувати свої власні.
Ось перелік основних видів систем:
1. MRP – material requirement planning (система планування потреби у
матеріалах).
2. CRP – capacity resource planning (система планування потреби у
виробничих потужностях).
3. MRP2 − manufacturing resource planning (система планування
виробничих ресурсів).
35
Основною відмінністю MRP2 від MRP у тому, що друга версія підходу
охоплює як операційне, і фінансове планування виробництва. Планування у
виробничих одиницях, а й у грошах полегшує передачу й використання
інформації іншими сторонами.
4. ERP – enterprise resource planning (включає в себе такі системи як:
CRM – customer relationship management; SRM − supplier relationship management;
PLM – product lifecycle management).
5. ECR – efficient client response (система ефективного обслуговування
клієнтів).
6. EDMS – electronic document management system (система, яка дозволяє
створювати, зберігати та керувати документами в електронному вигляді).
7. WMS − warehouse management system (система управління складом).
Ця система одна з найбільш динамічно розвиваються в даний момент. Вона
стала особливо актуальною з появою різних роботів, які виконують складські
обов'язки: перевозять, пересувають, піднімають. При цьому все це робиться
автоматично без участі людини. Однак людині, як і раніше, довіряється процес
комплектації замовлення.
Як можна бачити зі списку вище, існують системи на кожен етап: від
постачання матеріалів на виробництво до продажу готових товарів клієнтам.
Однак мінусом таких систем є їхня дорожнеча. Це відбувається через те, що це
часто не тільки soft (програмне забезпечення), але і hardware (обладнання)
рішення. Можна придбати саму програму, але без автоматизованого збору даних
вони безглузді, оскільки тільки сповільнюють процес. Звичайно, сучасне
обладнання вже має інтегровані рішення, які легко включаються до мережі та
передають дані, проте воно відрізняється високою ціною. Мале виробництво
просто не зможе собі такого дозволити, тому їм доводиться задовольнятися
простіше обладнання. Але в цьому випадку буде потрібно встановлення
додаткових датчиків і проміжних систем, які будуть необхідні для оптимальної
роботи софту. Додаткові витрати викликатиме і використання послуг IT-
фахівців, оскільки такі системи дуже складні для розуміння ненавченої людини.
36
За цим йдуть витрати на навчання персоналу, оскільки без необхідних навичок
використання системи виявляться марними. І це у свою чергу може призвести до
небажаних наслідків та ефектів. Одним з таких ефектів – ефект батога. Його сенс
полягає в тому, що невеликі зміни попиту кінцевих споживачів призводить до
значних відхилень у планах інших сторін, чи то дистриб'ютор, чи виробник.
Варто врахувати, що такий ефект буде навіть на товарах, на які попит
стабільний і цілком прогнозуємо − товари повсякденного попиту. Допустимо, що
в магазині продажу кетчупу представлені таким графіком (рис. 2.3).

Рис. 2.3 − Графік продажів магазину
Однак при власних замовленнях (рис. 2.4) продавці ще враховуватимуть
власні залишкові запаси, очікування від продажів, витрати, а також безліч інших
факторів.

Рис. 2.4 − Графік замовлень магазину оптовику
Відповідно оптовик (рис. 2.5) робитиме свої коригування, а це
відображатиметься на їхніх рівнях замовлення.
37

Рис. 2.5 − Графік замовлень оптовика виробнику
Виробник страждатиме від ще сильніших коливань. Йому доведеться
зіткнутися із задоволенням пікових запитів та зайвими запасами на такий
випадок.

Рис. 2.6 − Інформація на стороні виробника
Системи планування і розвинена IT-інфраструктура прибирають головний
чинник, через який це відбувається – несвоєчасний і неповний обмін
інформацією.
Таким чином, було розглянуто історію трансформації логістики в
управління ланцюгами поставок, починаючи з самого зародження дисципліни і
закінчуючи сучасними рішеннями. Підсумовуючи, варто сказати, що логістика −
це практично синонім слова розподіл. Зараз у великих компаніях його відносять
до підрозділу ланцюгів поставок, який є основним та охоплює більше областей.
Крім планування, закупівель та самого розподілу ще є відділи роботи з
клієнтами, відділи роботи з якістю та відділи безпеки.
38
Теорія є деяким шаблоном великих компаній. На практиці це, звичайно,
може відрізнятися, але базові принципи завжди залишаються. Наприклад,
правила 7 R тією чи іншою мірою застосовуються для оцінки якості роботи
відділу логістики. Різні передиктивні рішення також використовуються
повсюдно, оскільки без них точно не можна ефективно вести бізнес у сучасних
конкурентних умовах. В даний момент так само починають широко
використовувати автоматизацію і напівштучний інтелект. Це пояснюється
наявністю великої кількості монотонних та повторюваних процесів, які було б
дешевше та легше виконувати в автоматизованому режимі. Усі звіти,
презентації, документи - все це могло б складатися за лічені секунди.
Досить великий блок документообігу не торкнувся частини з логістики,
проте саме він може бути автоматизований з найбільш вигідним результатом.
Припустимо, при перевезенні через кордон товар проходить митницю, що
вимагає величезної кількості документів і великої кількості часу. Навіть звичайні
логістичні перевезення у країні вимагають документи на кшталт товарної
накладної. Ці документи можуть губитися, можуть підроблятися, вони не можуть
швидко опинитися в іншій точці світу, якщо буде потрібно. Але це є цілком
вирішальною проблемою.
Далі буде подано пояснення технології блокчейн. Ця технологія стала
широко відома після появи криптовалют і часто ототожнюється з ними. Ця
помилка буде спростована, і будуть продемонстровані всі найбільш перспективні
способи застосування цієї технології. Також будуть зроблені висновки щодо
інтеграції даної технології в саму систему ланцюжка поставок, доцільність її
застосування та повсюдної імплементації.
2.3. Системний аналіз моделей функціонування блокчейн-технологій
та смарт-контрактів
У 2009 році Сатоші Накомото випустив презентацію криптовалюти Bitcoin
, де і пояснив усі основні принципи роботи blockchain. Саме тому деякі й досі
плутаю ці два поняття і вважають їх взаємозамінними. Однак це не так, адже
39
bitcoin − це лише випадок застосування технології розподіленого обміну даними,
чим і є blockchain. Однак bitcoin подолав найголовнішу проблему віртуальних
валют − подвійні витрати. Це ризик, пов’язаний з використанням копії активу
для транзакції, зі збереженням оригіналу. Для вирішення цієї проблеми в
криптовалюті було використано розподілений механізм запису та зберігання
даних, який замінював довірену сторону.
Проте фахівці з JP Morgan цілком обґрунтовано вважають, що блокчейн
навряд чи можна назвати винаходом, який з’явився з нізвідки. Швидше за все, ця
технологія, яку прийнято називати проривною та здатною змінити світ, є
сукупністю вже придуманих рішень. Це не інновація сама по собі, швидше за
все, інноваційний спосіб використовувати вже існуючі технології. По суті,
блокчейн − це суміш (P2P) peer-to-peer мережі, (PKI) public key infrastructure та
криптографічного шифрування. P2P – однорангова комп’ютерна мережа, де усі
пристрої рівні між собою у правах. У такій мережі відсутні виділені сервери, а
кожен пристрій виконує функції сервера і клієнта. Типовим прикладом такої
мережі є Torrent-платформа, що дозволяє нелегально завантажувати
ліцензований контент. Боротьба з такою мережею практично марна, тому що
вона існує, поки є хоча б один користувач. Такий тип мережі був популізований
платформою Napster у 1999 році. PKI – інфраструктура відкритих ключів. Набір
засобів на основі закритих та відкритих ключів. Закритий ключ відомий лише
власнику, а відкритий видно всім. Суть такої системи в тому, що ніхто не довіряє
одна одній, але всі довіряють третій стороні. Третьою стороною є
посвідчувальний центр, який може підтвердити належність публічного ключа
особі. Ця технологія використовується з 1990 року. Криптографічне шифрування
теж не нове. Його суть полягає в тому, що таке шифрування працює, як black-
box: ніхто не знає, що відбувається всередині криптографічної функції.
Насправді, ідея ланцюжок блоків, які залежали б один від одного, був вперше
опублікований в 1991 році в журналі про криптографію. У результаті виходить,
що блокчейн не запропонував нічого кардинального нового, і його навряд чи
40
можна вважати проривом. Швидше за все, створення такої технології було лише
питанням часу та уважності.
Вся суть блокчейна полягає у його розподіленості. На відміну від
централізованих та децентралізованих систем, розподілена система – це
рішення, коли дані та ресурси розподілені між безліччю учасників. На рис. 2.7
нижче під буквою “а” зображено централізовану систему, під буквою “б” −
децентралізовану, а під буквою “в” − розподілену систему.

Рис. 2.7 − Типи мереж
Більше того, кожен учасник тримає копію всіх підтверджених транзакцій,
які були здійснені між нодами. Нод − учасник мережі. Ноди є фізичними або
віртуальними комп’ютерами, які спілкуються між собою за допомогою
протоколу TCP/IP. Тому кожен учасник може здійснити транзакцію з іншим
учасником, якщо він має його публічний ключ. Крім цього, відсутність
центрального сервера підвищує безпеку системи, оскільки інформація
зберігається у всіх і виведення з ладу одного компонента ніяк не позначиться на
стані всієї системи. До того ж через специфіку блокчейна зміна хоча б одного
блоку інформації повинна призвести до масивних перерахунків хеш-функцій, що
практично неможливо здійснити.
41
Специфіка полягає в тому, що блокчейн представляється ланцюжком
блоків, які включають всі транзакції. Процес проходження транзакції
зображено на рис. 2.8.

Рис. 2.8 − Схема процесу транзакції у мережі блокчейн
Кожен блок складається із заголовка та тіла блоку. Заголовок містить
інформацію про попередні та наступні хеш-функції. Тіло блоку складається з
транзакцій, які мають вхідні та вихідні параметри. Схема демонструє основний
принцип роботи: кожен наступний блок ґрунтується на попередніх. Хеш блоку
номер 1 включатиметься в тіло блоку номер 2, що впливатиме на кінцевий хеш
всього другого блоку. Відповідно, якщо розглядати це в рамках тисяч блоків, то
з урахуванням шифрування перерахувати все нові значення блоків просто
неможливо.
Кожен учасник мережі має набір ключів, публічні та приватні. Приватний
ключ використовується для того, щоб шифрувати транзакції перед тим, як
надіслати їх. А щоб відправити щось відправнику, потрібні його приватний ключ
і публічний ключ одержувача. Однак, якщо транзакцію здійснено, вона не одразу
потрапляє до блокчейну. Вона повинна пройти обробку та включитися до блоку
майнером.
42
У деяких блокчейн-системах виділяють 3 види користувачів мережі:
користувачі, які зберігають всю історію мережі та мають доступ до цих даних,
користувачі, які не тільки зберігають історію транзакцій, але ще можуть
здійснювати платежі, а також користувачі, які підтверджують дані або -іншому
майнери.
Механізм транзакції можна описати у 5 ключових фазах:
1. Визначення транзакції.
2. Підтвердження транзакції.
3. Створення блоку.
4. Підтвердження блоку.
5. Прив’язка блоку.
Однак така концепція, розроблена Сатоші і є повністю публічною та 100%
розподіленою, не завжди застосовна. Різні застосування вимагають різного рівня
безпеки. Тому класифікація типу архітектури блокчейн може бути визначена
двовимірною класифікацією: публічність/приватність,
обмеженість/необмеженість. Різниця між публічним та приватним блокчейном
виявляється у доступі до самої платформи. Платформа, яка дає право
здійснювати транзакції будь-якому користувачеві – публічна. Не потрібно дозвіл
третьої особи на підключення нового користувача до мережі. У той же час, у
приватному блокчейні є обмежена кількість користувачів, які мають доступ до
даних. Різниця між обмеженим та необмеженим блокчейном полягає у різному
рівні права на підтвердження даних. В обмеженому блокчейні лише певна
кількість користувачів може підтверджувати та верифікувати дані у
необмеженому блокчейні всі користувачі мають однакові права на здійснення
таких операцій.
Паперові контракти можуть передаватися протягом тижнів, тоді як
електронні контракти дуже легко зламати. Тому смарт-контракти на основі
технології блокчейн – це вихід із цієї ситуації. Вони є наступний етап у
трансформації протоколу блокчейн від просто засобу зберігання даних
фінансових транзакцій до багатоцільового засобу. У юридичному значенні вони
43
є контрактами, лише програмним забезпеченням, шматочком коду. Автоматичне
виконання багатосторонніх угод − це сенс розумних контрактів. Такі контракти
автоматично виконуються мережею комп'ютерів, яка використовує консенсус,
щоб узгодити дії, які випливали з коду контракту. Проте зростаючий інтерес до
таких типів контрактів цілком обґрунтований. За даними компанії Maersk , щоб
перевести троянди з Кенії до порту Роттердам, необхідно підписувати близько
200 різних паперів.
Технологічні лідери передбачають широке застосування блокчейн смарт-
контрактів у багатьох галузях: підтвердження кредитоспроможності до
виконання угоди за ціною. З однією загальною базою даних, де виконуються
розумні контракти, всі сторони можуть підтвердити і побачити дії, що
вживаються. Доставка може бути прикладом для цього: Щоб мінімізувати ризик
втрати, смарт-контракт може бути запрограмований так, що платіж за доставку
переводиться тільки тоді, коли підтверджено факт доставки. Це дозволяє
автоматизувати транзакцію, але в той же час залишає її повністю
задокументованою та контрольованою.
Звичайно, blockchain − не єдина технологія, розвиток якої є актуальним у
ланцюгах поставок. Насамперед це IoT – Internet of Things. Згідно зі звітом
компанії Gartner, до 2020 року буде близько 20 млрд. пристроїв. Про цю
технологію часто забувають, коли говорять про те, що blockchain дозволить
отримувати дані в режимі реального часу. Але без всіх цих датчиків, пов’язаних
в єдину мережу, сенс блокчечйна зникає в цьому випадку. Блокчейн це як
додатковий бонус, як надбудова.
Експерти виділяють у Інтернеті речей практично ті ж плюси, що й у
блокчейн: збільшення прозорості каналів поставок і підвищення ефективності, а
також посилення безпеки. Основним мінусом і те, що генерується дуже багато
інформації різних етапах ланцюжка поставок. Відповідно, цю інформацію треба
зберігати так, щоб її не могли поміняти або вкрасти. І саме тут потрібна
технологія, яку Сатоші Накамото описав у 2009 році. Сильні сторони блокчейну
і слабкі сторони інтернету речей компенсують один одного і створюють
44
абсолютно нове рішення, яке знадобилося б будь-якій компанії, яка має потребу
в розподіленому зберіганні даних і позбавленні впливу третьої сторони.
Рішення, засновані на технології Big Data вже не є інновацією, але можуть
бути ефективно використані в логістиці. Вони б допомогли покращити CE
(customer experience), шляхом знаходження прихованих закономірностей та
рекомендацією кращої пропозиції покупцю. При цьому найкращого – не означає,
що це буде найдорожчий товар, з якого компанія отримає найбільше грошей.
Швидше за все, це товар, який би дозволив впливати в тривалій перспективі на
лояльність покупців. Як відомо, вплив даний психографічний показник
трансформується у збільшення прибутку компанії, оскільки знижується
еластичність попиту за ціною.
Як вже згадувалося в цій роботі, зараз активно розвивають популярність
4 PL провайдери, а також перспективи появи 5 PL провайдерів. Але компанії
такого типу вже більшою мірою технологічні, оскільки без певного рівня IT-
інфраструктури їх існування було б неможливим. Однак підтримка такої
інфраструктури − це дороге задоволення. Тому в логістиці з’являються cloud-
based рішення, які в принципі не вимагають якихось обчислювальних
потужностей чи місця зберігання даних. Потрібний лише мобільний пристрій з
виходом в Інтернет і можливістю відображення Web-інтерфейсу хмарної
програми. Це дозволяє скоротити видатки на цей напрям.
Ще одним трендом, який змагається з технологією блокчейн за
популярність, − це роботизація та автоматизація бізнесу. Незважаючи на те, що
це технології різного порядку, необхідно враховувати обмеженість бюджету
компаній: вони вибиратимуть, чи впровадити рішення на технології блокчейн
або щось рішення, пов’язане з автоматизацією процесів. При досить високих
початкових інвестиціях такий розвиток бізнесу дозволяє скоротити чисельність
персоналу і, відповідно, витрати на ФОП. Наприклад, є роботи, що автоматично
перевозять вантажі на складі. Вони набагато ефективніші за людей на
навантажувачах, тому що виконують свою діяльність швидше і з меншою
45
кількістю помилок. Роботи також можуть підтримувати якість на тому рівні, на
який не здатні люди [5].
За допомогою технологій машинного навчання можна навчити роботів
визначати, де якісний товар, а де брак. У деяких випадках, етап контролю якості
може бути пляшковим шийкою, оскільки швидкість проходження товару по
ньому буде нижчою, ніж на попередньому етапі. А все тому, що якщо люди
працюватимуть швидше, то вони не зможуть ефективно виявляти зіпсовані
товари. У цю ж канву входять автомобілі, які вдихнули в логістику нові сили.
Автономний автомобіль не втомлюється, йому не потрібний відпочинок уночі,
йому не треба платити зарплату. Є лише витрати на підтримку його у
працездатному стані. Хоча ця технологія поки що має основний мінус –
швидкість впровадження на ринку. Автономні машини ще недостатньо розумні,
щоб працювати нарівні з людьми в тих самих умовах.
Якщо продовжувати тему розвитку транспорту, то треба виділити сектор
дронів, що активно розвивається, або БПЛА (безпілотних літальних апаратів).
Сектор логістики, пов’язаний з кур’єрською доставкою, доставкою пошти та
дрібними вантажами, міг би отримати найбільшу вигоду від цього. Витрати на
одну доставку були б набагато нижчими. Якщо, скажімо, говорити про доставку
дрібних вантажів, то зараз їх доставляють кур’єри на автомобілях, пішки або на
мопедах. У разі використання дронів людей можна було б взагалі виключити з
процедури доставки. Замовлення автоматично формувалося б, дрон автоматично
вилітав за заявкою. Наразі існують проекти з будівництва хабів з автоматичними
літальними апаратами. Вони виглядають як вертикальні вежі, на яких кріпляться
дрони. Також їх часто називають вуликами. Одна з таких веж, запатентованих
компанією Amazon, зображена на рис. 2.9.
46

Рис. 2.9 − Хаб з автоматичними літальними апаратами компанії Amazon
У результаті, на даний момент існує множина рішень для логістики, які б
покращили її показники: збільшили швидкість виконання замовлень, знизили б
бюрократію, а також полегшили обмін інформацією. Блокчейн технологія є
одним із багатьох, що може уповільнювати її швидкість застосування, оскільки
фірми не бачать у цьому потреби. Однак, ця ж технологія є базовою, приблизно
такою самою, якою є технологія передачі даних TCP/IP − це означає, що вона є
основною для багатьох інших речей [10].
Блокчейн не без мінусів, а деякі взагалі вважають його застарілою
технологією, тому в чистому вигляді його може і не залишитися, але на його
місці з’явиться множина інших рішень.

47
Висновки
1. Проведена якісна оцінка сучасних підходів до організації логістичної
діяльності. Сучасні підходи до організації логістичної діяльності, такі як
використання технологій Internet of Things (IoT) та штучного інтелекту (AI),
роблять можливим вдосконалення ланцюгів поставок й забезпечують великий
потенціал для зменшення витрат та підвищення конкурентоспроможності.
2. Систематизована інформація про існуючі моделі функціонування
блокчейн-технологій. Вони можуть бути використані для покращення безпеки,
прозорості та автоматизації логістичних операцій у ланцюгах поставок. За їх
допомогою ефективно відстежувати рух товарів, забезпечувати надійність даних
та автоматизувати розрахунки між сторонами.

48
РОЗДІЛ 3. ОЦІНКА ПЕРСПЕКТИВ ЗАСТОСУВАННЯ
БЛОКЧЕЙН-ТЕХНОЛОГІЇ У СФЕРІ ЛОГІСТИКИ
3.1. Обґрунтування значущості застосування блокчейн-технології
Блокчейн описується як технологія з унікальними можливостями, які б
надати інформації більшу прозорість. За своєю суттю, блокчейн – розподілена
база даних, яка знаходиться у хмарі та записує події та транзакції. Технологія
спирається на добре опрацьовані криптографічні принципи та управляється як
великий депозитарій даних, що знаходяться у P2P користувачів. Кожен
користувач має свою власну копію всієї інформації та оновлює її з появою нових
блоків у ланцюжку. Однак організаціям треба розуміти, що під цим усім
ховається звичайна база даних. Звичайні бази даних створені для швидкого
пошуку великих обсягів, структурованих даних. Блокчейн − база даних
відрізняється тим, що створена для запису певних даних та подій, які розподілені
між усіма учасниками мережі, де потрібна прозорість та постійна взаємодія.
У ланцюгах поставок можна впровадити як приватний, і публічний
блокчейн. Використання цієї технології могло б вирішити деякі проблеми в
ланцюгах поставок. Усього виділяється чотири основні області, які можна
оптимізувати за допомогою розподіленого зберігання даних із криптографічним
шифруванням:
1. Відстежуваність. Під цим терміном розуміється здатність відстежувати
події та мета-дані, що асоціюються з продуктами. В даний час даний компонент
можна вважати найпроблемнішим. Однак завдяки базовим принципам даної
технології з'являється можливість створити безстроковий депозитарій для
зберігання даних, що дозволить легше проводити аудит та відстежувати
походження даних та пов'язаність подій.
2. Комплайнс (ориг. Compliance – забезпечення відповідності результату
умовам завдання). Через те, що в логістиці та ланцюгах поставок існує безліч
сторін, які взаємодіють між собою, виникає необхідність впровадити стандарти
взаємодії для того, щоб запобігти всіляким проблемам, викликаним людським
49
фактором, а також навмисним спробам порушити порядок участі в угоді.
Оскільки всі транзакції в блокчейні мають мітку про час їх проведення, є
захищеними від несанкціонованого доступу і надають єдине джерело даних, то
можна говорити про таку якість, як стійкість до зла.
3. Гнучкість. Ланцюжки поставок сильно залежать від зовнішніх факторів
і змін, що постійно змінюються, тому до них пред'являється вимога швидко
адаптуватися до проблем, різних сценаріїв без значного збільшення операційних
витрат. Можливість створення розумних контрактів у мережі блокчейн
допомагає вирішити ці проблеми.
4. Стейкхолдер-менеджмент (ориг. Stakeholder Management). Знову ж
таки, ланцюжки поставок припускають велику кількість учасників або по-
іншому – стейкхолдерів, зацікавлених сторін. Ефективне управління взаємодією
з ними дозволить знизити ризики та збільшити довіру сторін один до одного.
Завдяки особливості блокчейну, можна позбутися третьої сторони та
здійснювати взаємодію безпосередньо.
Для аналізу зрілості самої технології та розуміння її поточного положення
можна використовувати метод, запропонований компанією Gartner,
зображеного на рис. 3.1.

Рис. 3.1 − Графік індексу популярності за запитом «Blockchain»
Вони запропонували простий графік, де по осі X відображається час, а по
осі Y відображається очікування від тієї чи іншої технології. Так само
відбувається розбиття за тимчасовими періодами. Першим етапом є “запуск
технології” − найперша фаза, яку можна визначити, як технологічний прорив. На
цьому етапі людям здається, що нова технологія зможе вирішити практично всі
50
проблеми. За цим слідує етап, який називається “пік завищених очікувань” −
величезний ажіотаж призводить до надмірних очікувань від технології, проте
успішного досвіду впровадження дуже мало, що призводить до зниження уваги
до технології. Далі йде етап “нижня точка розчарування” − люди розуміють, що
більшість очікувань не в змозі бути задоволені технологією, ентузіазм зникає та
інформаційне поле заповнюється іншими перспективними технологіями [6].
Варто відзначити, що не всі технології успішно проходять цей етап:
можливо, різниця між очікуванням і розчаруванням настільки велика, що
технологію забувають взагалі. Ще одним можливим поясненням є те, що не
можна нескінченно розвиватися та вигадувати щось нове, пов'язане лише з
однією технологією. Зрештою виявляються нерозв’язні проблеми − нерозв’язні
у тих загального технологічного розвитку. Якщо цей етап успішно пройдено, то
настає “нижня точка розчарування”, де починають переглядатися минулі
рішення, а як і визначається чіткіше застосування технології у межах
поставленого завдання. На цьому етапі вже накопичено достатньо знань про цю
технологію, щоб уникнути минулих помилок, а також виробити нові рішення.
Найчастіше технології переходять наступного етапу “плато продуктивності”. У
цей момент переваги рішень на основі технології стають незаперечними [11].
Остаточна висота плато на графіку залежить від того, наскільки сильно
виявиться поширена технологія. Що стосується блокчейна − плато може бути
високому рівні, оскільки проглядається багато випадків її застосування. Більше
того, нові стартапи з’являються майже щодня. Природно, що не всі їх протягнуть
стільки, щоб змінити світ, адже 79% таких починань закінчується вже в перший
рік згідно з Ambridge Associates.
Блокчейн зараз знаходиться на етапі розчарування, що видно на рисунку
нижче, проте за даними тієї ж Gartner ринок рішень на блокчейн зросте до
3,1 трильйонів дол. до 2030 року. А за даними WTO (World Trade Organisation)
такі рішення можуть збільшити світовий ВВП на 5%. І ця тенденція зараз ясно
видно на графіку Google Trends за запитом “blockchain”. Пошукових запитів стає
дедалі менше: індекс популярності падає. Методологія підрахунку Google
51
припускає, що 100 − це найбільший пік популярності, а 0 − це повна відсутність
інтересу.
Для кращого розуміння ситуації, окрім графіка використання технології,
треба відобразити, наскільки технологія прийнята користувачами на даний
момент. Цей параметр у загальному вигляді відображається на графіку
прийняття технології, який зображено на рис. 3.2.

Рис. 3.2 − Графік використання технології
По осі X на графіку відображається час, по осі Y відображається рівень
прийняття технології користувачами. Відсотки ліворуч від осі Y показують
розмір тієї чи іншої групи від 100%. Назви груп показано в оригіналі. Переказні
значення такі: innovators – інноватори, early adopters – попередні користувачі,
early majority – рання більшість, late majority – пізня більшість та laggards –
відстаючі.
Ще цікавіша картина виходить при накладенні даних двох підходів.
Взаємозв’язок етапів цих двох підходів відображено на рис. 3.3.
52

Рис. 3.3 − Накладення графіків розвитку технології та її використання
Виходячи з усіх графіків, виходить, що технологія блокчейн знаходиться
на етапі розчарування із загальним рівнем впровадження 15% від загальної
кількості потенційних користувачів. Крім цього, є висока ймовірність того, що
блокчейн зараз перетинає «прірву». Термін «прірва» в даному випадку
визначається як найскладніший етап у життєвому циклі продукту: переході від
ранніх користувачів до ранньої більшості. Існування цього переходу
пояснюється тим, що після певної точки продажу товару раннім користувачам,
настає плато, продаж більше не зростає. Саме в цей час, якщо сприяють
обставини, необхідно просувати продукт у маси або ранній більшості.
Дослідивши поточний стан технології та ринку, на якому вона
представлена, можна дійти висновку, що виробники рішень з урахуванням даної
технології нині укрупнюються, проте загальний рівень впровадження технології
перебуває в низькому рівні. Якщо рік тому з індустрії блокчейн були рішення
тільки від маловідомих компаній, то зараз до цієї індустрії включилися такі
гіганти як Google, Microsft, IBM.
Однак для повного розуміння аспектів впровадження нової технології, а
також можливих обмежень необхідно розглянути те, як ці програми
53
створюються і як співвідносяться сама технологія, а також вимоги до
програмного забезпечення, де вона буде використовуватися. У деяких випадках,
можливості технології не можуть задовольнити задані вимоги і видати необхідні
характеристики.
Надійне програмне забезпечення – це таке програмне забезпечення, яке
має працювати без збоїв, тому що має сильний вплив та критичне значення для
безпеки, цілісності даних чи бізнесу в цілому.
Високий інтерес до використання блокчейну, як частини такої надійної
системи найбільше помітний у охороні здоров’я, банківській та державній
сферах, а також логістиці [9, c. 68]. Рівень безпеки системи визначається
вимогами, які пред’являються до неї. Такій системі користувач повністю довіряє,
тому у разі її збою цей користувач зазнає великих втрат. Саме тому надійне
програмне забезпечення повинно мати підтвердження своєї роботи без збоїв.
Сферою, де від ПЗ вимагається робота без збоїв є сфера логістики, під якою
розуміються розгалужені ланцюги поставок, учасники цих ланцюгів, і навіть дії,
що вони роблять. У секторі виробництва, рітейлу чи навіть сільського
господарства ланцюга поставок відіграють критичну роль, як у самій організації,
так і за її межами. Контракти, що укладаються в таких ланцюгах, дуже складні, і
можуть пов’язувати між собою навіть декілька сторін: виробника, логістичного
оператора та покупця. Більше того, такі контракти динамічні, із законодавчими
та логістичними обмеженнями [18, c. 55].
Тому обмін інформацією в ланцюзі постачання не менш важливий, ніж сам
обмін товарами. Наприклад, митниця не розпочне перевірку, доки у них не
з’явиться сам товар та інформація про нього. Велика впевненість і безпека
передачі прискорили б такі процеси, зменшили б ризики та страхові витрати. Як
вже згадувалося в роботі, за даними компанії Maersk, для перевезення троянд з
Кенії в порт Роттердама по воді, буде потрібно підписання близько 200 різних
паперів та участі понад 30 різних організацій [14, c. 211].
Для тих, хто купує товар, бажано знати, звідки були отримані інгредієнти,
з яких було вироблено товар, хто і як їх обробив. Це може стосуватися як
54
продуктового рітейлу, так і ювелірних магазинів. Наприклад, американська
компанія DeBeers – найбільший виробник та обробник алмазів у світі –
розпочала проект з використання технології блокчейн для того, щоб
сертифікувати чистоту дорогоцінного каміння. І йдеться не лише про їхню
природну чистоту, яка впливає на їхню вартість, а також і про те, що ці алмази
були здобуті не в конфліктних республіках, де вони могли б використовуватися
для фінансування військових дій, наприклад. Однак, це досить утопічне уявлення
про блокчейн, що з'явилося на піку завищених очікувань [21].
Трохи пізніше у роботі буде показано чому. Таке відстеження походження
сировини позитивно позначається на продуктових характеристиках, що впливає
на головний психографічний показник споживачів: лояльність. Збільшення
лояльності у свою чергу знижує еластичність попиту покупців за ціною, що
призводить до того, що продавець, чи він рітейлер або виробник, має можливість
підвищити ціни і, відповідно, збільшити свої доходи.
Ланцюги поставок одна з найперспективніших сфер для застосування
блокчейну. Очікується, що дана технологія дозволить поєднати розрізнених
учасників ланцюга, змінити їх до невпізнання. Все це дозволить збільшити
прозорість всього того, що відбувається всередині самого ланцюга, що в свою
чергу призведе до зростання довіри по всьому ланцюгу постачання. Більше того,
розумні контракти та крипто валюти можуть використовуватись учасниками
такого ланцюга для проведення транзакцій, при виконанні чи не виконанні
певних дій чи умов [3].
У ланцюзі поставок є безліч стейкхолдерів. Якщо взяти для прикладу
агропромислову сферу, то туди входитимуть усі, починаючи від виробників,
логістичних провайдерів, виробників, що обробляють і сортують, оптових
дистриб'юторів, рітейлерів і, закінчуючи самими покупцями. У міжнародних
ланцюгах поставок будуть також присутні стейкхолдери, які стосуються митниці
та екологічного контролю. Спрощений вигляд показано на рис. 3.4.
55

Рис. 3.4 − Схема учасників блокчейн мережі
Варто зазначити, що на рис. 3.3. були відображені самі логістичні
посередники, оскільки вони беруть участь кожному етапі, що ускладнило б
схему і утруднило б її розуміння. Як видно, з рис. 3.4, ланцюг поставок є тісним
переплетенням учасників та їх функцій між собою. І начебто б нічого складного,
але обмін інформації може бути ускладнений застарілим ПЗ та обладнанням [2].
Що, у свою чергу, може призводити до конфліктів та непорозуміння між
сторонами.
Інформаційні системи, що підтримують функціонування ланцюгів
поставок як на рівні окремого учасника, так і комплексу взаємодій, можуть
змінюватись за ступенем своєї інтегрованості: починаючи від звичайних бар
кодів, які зчитуються лише деякими учасниками системи, до повністю
інтегрованої системи, із взаємодією всередині віртуального середовища. Більше
того, визначення стейкхолдерів, що беруть участь у системі – дуже важливе, але
може бути скрутним для публічних мереж блокчейн. Тому в роботу вноситься
припущення, що система функціонує на приватному блокчейні з посвідченням
особи компанії чи будь-якої іншої особи в очному режимі. Тобто для того, щоб
56
потрапити до такої системи, певній особі буде необхідно надати низку
документів, які б підтверджували легальність їх дій.
Малоймовірно, що буде лише одна система, яка об'єднає всіх учасників
ланцюга постачання. Однак вона матиме такі нефункціональні вимоги:
1. Сумісність. Найбільшою проблемою в логістиці буде здатність
координувати інформаційні потоки між різними товарами, засобами пересування
та інформаційними системами. Індивідуальні посилки можуть агрегуватися в
більші, що означає ускладнення відстеження інформації щодо статусу та стану
товару, а також необхідність наявності систем, здатних об'єднувати все це
воєдино. Варто зазначити, що товар, як учасник інформаційного обміну, був
згаданий цілком навмисно. За допомогою такої технології як RFID (Radio
Frequency Identification) – радіочастотна ідентифікація та безліч датчиків, товар
може передавати інформацію про свій стан. Саме ця технологія лягає основою
розумних контрактів.
2. Час очікування. Обмін фізичними товарами іноді затримується через
потребу узгоджувати велику кількість документів. Тому однією з вимог буде
зниження загальної кількості часу очікування.
3. Цілісність інформації. Такі дані, як якість товару та його походження
не повинні бути легко підробленими. Ця вимога створює певне обмеження: такі
дані не повинні змінювати чи видалятися, а також з'являтися без узгодження
сторін. Саме ці вимоги найбільше співвідносяться з характеристиками простий
блокчейн мережі.
4. Конфіденційність. Незважаючи на вимогу сумісності та обміну
інформацією, деякі дані мають бути комерційною таємницею. Припустимо, якщо
в мережі бере участь багато виробників однотипних товарів, буде погано, якщо
вони дізнаються про закупівельні ціни один одного, адже може призвести до
нездорової конкуренції. Більше того, будь-які мета-дані (дані про дані) про
пересування товару повинні бути доступні лише тим, хто бере участь у даній
поставці, а не всім користувачам системи. Через те, що в сучасних ланцюгах
57
поставок є багато учасників, їх інтереси можуть перетинатися з інтересами
сторін, задіяних безпосередньо.
5. Масштабованість. У ланцюзі постачання відбувається безліч процесів
у будь-який взятий час, за участю безлічі сторін. Кожен процес створює безліч
подій, хоча всі події співвідносяться з усіма учасниками. Система має бути
здатна масштабуватися, щоб мати здатність обробляти весь потік подій, з
урахуванням розподілу обчислювальної потужності згідно з рівнем залучення
учасника.
3.2. Оцінка поточного стану інфраструктури об’єкту застосування
Аналіз інфраструктури порту було проведено з використанням даних
компанії Portbase, яка є керуючою структурою порту Роттердам. Насамперед у
буде описано поточний варіант взаємодії сторін, який називається PCS або Port
Community System, а потім дано практичні проблеми, що потребують вирішення.
Port Community System – це багатокомпонентна та географічно обмежена
система, що поєднує термінали, перевізників, експедиторів, суднових агентів,
державні органи, керуючу компанію та безліч інших стейкхолдерів, залучених
до ланцюга поставок. У порту Роттердама дана система управляється
нейтральною стороною, компанією Portbase, яка отримує інформацію про
вантаж, обробляє її та розподіляє її між учасниками ланцюжка поставок,
залучених до процесу [9, c. 641]. Завдяки тому, що полегшується взаємодія
сторін та зберігається історія всіх транзакцій, відбувається покращення потоку
товарів та часткове позбавлення від пляшкових шийок у процесах. Інформація
про вантаж і про саму транзакцію, що передавалася раніше разом із самим
вантажем, тепер передається в PCS до моменту прибуття вантажу.
Інтерес до системи PCS почав з’являтися близько 30 років тому через
швидкий розвиток міжнародної торгівлі. У 1980 р. порт Роттердама пережив
наплив нових компаній, які користувалися його інфраструктурою. Однією з
найголовніших проблем швидкого розвитку тієї мережі була наявність сильної
залежності компаній одна від одної, хоча компанії могли і не мати бізнес зв'язків
58
або обміну даними між собою. Така сильна фрагментація була насамперед через
складність процесів, що відбуваються в портовій інфраструктурі, та
неефективність засобів зв'язку: телефон, факс, пошта. Як вирішення цієї
проблеми було розроблено систему INTIS (International Transport Information
System) як перша IT-платформа, в рамках порту, для обміну повідомленнями EDI
(Electronic Data Interchange). Однак цей проект зазнав невдачі, так і не
виконаного до кінця життя. Це сталося через організаційні, технічні та фінансові
проблеми. Другою спробою об’єднання всіх учасників процесів, що
відбуваються в порту, був проект PCR (Port CommunITy Rotterdam), який також
провалився через зменшений розмір мережі. Однак Web-революція 1990 р. дала
нові можливості компанії для розвитку PCS. Першим успішним проектом був
"W@VE", який складався з Web-додатку для автоперевізників, що дає
можливість заздалегідь попереджати про їхнє прибуття в портовий термінал. На
порозі 2000 р. термінова необхідність PCS призвела до розробки системи
PROMISE (Port of Rotterdam Main Information Services). У 2006 р. цей проект
обслуговував понад 1000 компаній та пропонував 15 різних послуг [12]. У
2009 р. подальший розвиток мережі та її об’єднання з PCS PortNet порту в
Амстердамі дало початок новій компанії Portbase.
Велика кількість процесів обмежує рамки даного аналізу інфраструктурою
порту та процесом імпорту з нього, не розглядаючи частину інших прихованих
моментів. Тому даний аналіз розглядає товарний потік, починаючи з моменту,
коли перевізник приїжджає до порту і, закінчуючи моментом, коли товари
залишають порт. Також будуть визначені та продемонстровані обмеження
поточної системи, для того, щоб можна було зрозуміти правильність
застосування технології блокчейн та користі, яку він може принести. Для цієї
мети будуть визначені головні стейкхолдери, будуть проаналізовані товарні,
фінансові та інформаційні потоки.
Визначення стейкхолдерів процесів відбувалося шляхом адаптації
класифікації, представленої Вагнером Емерсом у 1992 р.:
1. Група клієнтів: відправник вантажу, вантажоодержувач.
59
2. Організаційна група: експедитор, агент з транспортування вантажів,
судновий брокер, постачальник логістичних послуг, 4 PL провайдер.
3. Фізична група: оператор морського терміналу, оператор внутрішнього
терміналу, судноплавна лінія, барж-перевізник, залізничний перевізник,
вантажівка-перевізник, оператор порожнього контейнера, 3PL провайдер.
4. Авторизуюча група: митниця, портова влада, морська поліція,
інспекційні органи.
5. Фінансова група: банки, страхові компанії.
Перша категорія стейкхолдерів включає відправника та одержувача, які є
клієнтами процесу. Незважаючи на те, що в аналізі робиться акцент на процесах,
що відбуваються безпосередньо в порту Роттердама, відправник і одержувач
грають важливі ролі і беруться до уваги, навіть якщо знаходяться за межами
розглянутої зони порту. Друга категорія включає провайдерів логістичних
сервісів, які відповідають за організацію транспортування контейнерів у ланцюзі
постачання. Ця категорія відповідає за транспортне планування та контроль
ланцюга постачання. Третя група включає організації, які здійснюють фізичні
взаємодії з вантажем і його транспортування. Четверта категорія складається з
регулюючих органів, які спостерігають за дотриманням законів у ланцюзі
постачання. Крім того, через те, що до цього процесу залучені державні органи,
вони так само відповідають і за безпеку в ланцюгу. Остання група складається з
фінансових організацій, які дають змогу здійснювати фінансові транзакції серед
сторін, задіяних у процесах. Крім того, що вони залучені до фінансових та
інформаційних потоків, вони мають сильний непрямий вплив на товарний потік.
Для більш точного розуміння ситуації варто детально описати ролі
стейкхолдерів в організаційній групі:
1. Судновий брокер. Посередники, які поєднують власників кораблів з
компаніями, які використовують судна для транспортування вантажів. Суднові
брокери спеціалізуються в менеджменті контейнерних суден, надаючи обом
сторонам комерційну інформацію та можливості.
60
2. Агент з транспортування вантажів. Посередники, які організовують
роботу з транспортною документацією, купівлею місця на кораблях та продають
послуги відправникам вантажу. Вони працюють з митною документацією,
комерційною документацією та всіма необхідними сертифікатами. Крім цього,
вони організують перевалку вантажу.
3. Експедитор. Дана сторона відповідає за маніпулювання вантажем,
документів щодо нього та планування транспортування.
Розуміючи це, можна сказати, що процес складається з фізичного
транспортування та маніпуляції контейнерів із вантажами.
Все починається у перевізника, що прибуває до порту Роттердама. Але
перед входом у порт перевізник отримує номер дока та спеціально навченої
людини, яка зможе маневрувати судном у порту. Як тільки корабель стає у
гавань, починається переміщення контейнерів. Залежно від розміру корабля та
обсягу вантажів, від 3 до 5 великих козлових кранів, зображених на рис. 3.5,
розвантажують кранів контейнери з судна. Цей процес слідує за наданням
інструкцій щодо плану укладання контейнерів, так як не завжди потрібно
вивантажувати весь вантаж.
Далі, використовуючи автоматизовані керовані транспортувальники,
зображені рис. 3.6, кожен контейнер переміщається в зону їх складування.
Зона складування визначається місцем перебування корабля: ближче до
моря, якщо подальше транспортування здійснюється іншими кораблями або далі
від берега, якщо подальше транспортування здійснюватиметься наземним
транспортом.
61

Рис. 3.5 − Козлові крани

Рис. 3.6 − Автоматизовані керовані транспортувальники
Як тільки контейнер розташовують на місці зберігання, він може пройти
перевірку у митній інспекції, базуючись на рівні ризику вантажу, прописаного в
документації. Вибір контейнера для перевірки – це повністю конфіденційний
процес, тому вони часто здійснюються несподівано для перевізника, що може
спричинити затримку в доставці.
62
Контейнер може залишити місце зберігання тільки тоді, коли його
перевірила митниця та сплачено вартість перевезення. Однак вантаж повинен
пройти 4 додаткові етапи, щоб отримати дозвіл на відпуск вантажу:
1. Митна інспекція обстежує контейнери за допомогою рентгенів.
2. Вантаж контейнера проходить ветеринарний чи екологічний контроль.
3. Проведення газингу чи дегазигу. Наповнення контейнера спеціальним
газом, його заміщення чи спуск.
4. Вилучення нелегально ввезених товарів, якщо вони виявлені і
переміщення контейнера в спеціальне місце зберігання (ECD – Empty Container
Depot).
Як тільки виходить дозвіл на відпустку вантажу, транспортник може
забрати його для подальшого переміщення. Подальше транспортування може
здійснюватися як з допомогою іншого судна, і з допомогою вантажівок чи
поїздів, залежно від структури порту.
Фінансові потоки в портовій логістиці мають значний вплив на товарні
потоки, оскільки між ними є взаємозалежність і перетину в деяких етапах.
Наприклад, товарний потік контейнерів може бути зупинений, якщо товарна
накладна не була сплачена. Однак, неможливо узагальнити фінансові потоки для
процесу імпортування та зберегти його правильність, оскільки їх характеристика
та вид залежить від вибору Інкотермс (INCOTERMS – International Commercial
Terms).
Інкотермс – це збірка різних типів доставки та зобов’язань, які мають
виконати сторони. Умова поставки – це скорочення, яке означає зобов’язання
щодо доставки, які мають бути виконані як покупцем, так і продавцем.
Використовуючи ці угоди, сторонам не доводиться щоразу обговорювати умови
поставки: вони просто вибирають потрібне скорочення з Інкотермс, яке
задовольняє всі сторони.
Загальна схема руху фінансових потоків зображена рис. 3.7.
63

Рис. 3.7 − Учасники транзакцій та рух фінансових потоків
В Інкотермс термін “доставка” визначається як момент переходу права
володіння вантажем від продавця покупцю. Момент цього переходу збігається із
проходом платежу за вантаж. В E-умовах момент платежу відбувається, як тільки
вантаж залишає виробництво, тому немає жодних затримок у його здійсненні. F-
умови створюють невеликі затримки. Однак C і D умови створюють великі
затримки через переміщення зобов’язань і слабку координацію між сторонами.
Однак розуміння того, як протікають фінансові та товарні потоки,
недостатньо для того, щоб оцінити потенційний вплив впровадження блокчейн-
технології. Необхідно розглянути й інформаційні потоки. У міру наближення та
входження судна до порту Роттердама експедитором планується доставка.
Експедитори є посередниками між відправником та логістичною мережею. Як
тільки експедитор спланував найбільш підходящий шлях доставки, він наймає
суднових брокерів, щоб забронювати місце на кораблі. Більше того, суднові
брокери збирають усі дані щодо вантажу. За три дні перед тим, як судно
наблизиться до порту, судновий брокер на стороні доставки надсилає
повідомлення з приблизним часом прибуття судновому брокеру в порт. Після
прибуття судна судновий брокер за допомогою PCM системи надає всім
зацікавленим сторонам потрібні документи. Розвантаження судна здійснюється
64
згідно з планом. Митниця вибирає контейнер для інспекції та надсилає
повідомлення про це в систему. Після повного розвантаження банку одержувача
відправляється повідомлення. Банк переказує платіж. Через те, що ці етапи
здійснюються за межами PCM системи, можуть відбуватися затримки. Доки
одержувач не сплатить вантаж, контейнери не можуть залишити зону
складування.
В даний час існує декілька взаємозалежностей серед цих трьох потоків, які
викликають деякі труднощі у портовій логістиці. Наприклад, брак певної
інформації, коли вона потрібна, може викликати затримки та перебої товарного
потоку. Це може статися як через помилку в документації, так і у випадку, коли
різні компанії надають неузгоджену інформацію з того самого приводу. Більше
того, контейнер відпускають із зони зберігання лише після оплати. Однак цей
фінансовий потік може бути утруднений через товарний потік, коли відбувається
загальмований обмін інформацією. Так само, контейнер може бути відпущений
лише тоді, коли сторони, що авторизують: митниця, ветеринарна служба,
імміграційна служба проведуть свої перевірки. Однак такий контроль може бути
ослаблений у разі великого потоку контейнерів, не надаючи детальної та
достовірної інформації про вантаж. Всі ці приклади становлять лише декілька
проблем, які негативно впливають на роботу логістичного процесу при імпорті
товарів. Роль нової системи з використанням блокчейну – створити
координуючий центр, який більш ефективно управляв би всіма потоками:
фінансовим, інформаційним і товарним.
Новій системі доведеться функціонувати за умови, що координація
множини сторін у транспортуванні контейнерів – громіздкий процес, який
містить у собі декілька “пляшкових шийок”. Однією з найголовніших проблем у
даному випадку можна вважати небажання деяких організацій публікувати дані,
що отримуються в процесі транспортування, та збільшувати прозорість самого
процесу. Також у конкурентному середовищі деякі організації не готові ділитися
інформацією, яка потенційно може знизити їхню конкурентну перевагу. Іншою
причиною, яка лежить за нестачею координації, є це залежність між трьома
65
вищезгаданими потоками. Затримка виникає тоді, коли комунікація між
сторонами не відбувається вчасно. Однак не всі вузькі місця в цьому процесі
з’являються через брак комунікації. Наприклад, етап перевірки митницею – етап,
який має на увазі невизначеність: на скільки затримають вантаж і чи не виникне
проблем з перевіркою. Це призводить до того, що інші стейкхолдери процесу не
можуть точно планувати свої дії.
Для точного розуміння обмежень поточних процесів варто докладно
розібрати одне із них. У портовій логістиці існує поняття «call size » або колл
сайз, що означає кількість контейнерів, які відвантажуються з судна. Звичайна
розмірність кол сайза – 1000, проте збільшення товарних потоків зрушило це
значення вище.
Для того, щоб дотриматися норми часу, яка відводиться на
розвантаження судна, необхідно розвантажувати контейнери у спеціальній зоні,
як зображено на рис. 3.8.

Рис. 3.8 − Буфер-зона в порту Роттердама
Це проміжне зберігання використовується як буферна зона, щоб
розташувати контейнери перед їх подальшим відправленням. При цьому в даний
час контейнери ставляться один на одного без певного порядку. Термінал не знає
під час розвантаження подальшого спрямування контейнерів. Однак, коли
66
подальше пересування контейнера вирішене, він уже завантажений із судна і
може стояти на підставі цілої купи інших контейнерів. Це призводить до того,
що необхідно зробити багато дій, щоб дістати потрібний контейнер з-під купи
інших із меншим пріоритетом.
У терміналі намагалися вирішити цю проблему, використовуючи
предиктивні алгоритми, проте прогнози цих систем були не обережні, оскільки
не всі параметри відомі на ранніх стадіях. Наприклад, спосіб подальшого
транспортування визначається експедитором лише після його розвантаження.
Однак, інформація про пріоритет кожного контейнера відома заздалегідь і
потенційно могла б допомогти у вирішенні цієї проблеми.
Таким чином, було розглянуто процеси, які відбувалися в порту. Опис
процесів відбувався з погляду компанії Portbase, що забезпечує чіткий і
неупереджений вид на потоки, які є у порту. Для того, щоб зрозуміти місця, які
потенційно можуть бути покращені за допомогою блокчейну, було
проаналізовано фінансові, інформаційні та товарні потоки. Так як ці три потоки
сильно залежать один від одного, то нова система на базі блокчейн має
покращити саме інформаційний потік, що призведе до автоматичного
покращення двох інших. Очікується також, що блокчейн допоможе уникнути
“пляшкових шийок”, одна з яких була описана вище, допоможе прискорити
процеси перевірки митницею, проведення платежів та планування подальшого
транспортування.
Висновки
1. Визначено перспективи застосування блокчейн-технології у сфері
логістики та надано рекомендації щодо використання. Зазначені ключові
аспекти, такі як децентралізація, безпека та недоступність для зміни інформації,
які визначають цю технологію як потужний інструмент для різних галузей.

67
3. Проведено оцінку поточного стану інфраструктури об’єкту
застосування, що обґрунтовує необхідність для сучасного бізнесу використання
блокчейн-технології у сфері логістики. Визначено можливі проблеми та
перспективи застосування блокчейн-технології, зокрема в контексті оптимізації
логістичних процесів, зменшення витрат та підвищення ефективності.

68
РОЗДІЛ 4. ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ
ЛОГІСТИЧНОЮ ДІЯЛЬНІСТЮ НА БАЗІ БЛОКЧЕЙН-ТЕХНОЛОГІЇ
4.1. Розробка системи управління логістичною діяльністю та вибір
інструментів на базі Hyperledger Composer
Для оперативного впровадження корпоративної блокчейн-платформи для
управління логістичною діяльністю було вирішено використати Hyperledger
Composer. Цей проєкт є частиною відкритої блокчейн-ініціативи Hyperledger для
корпоративного сектору та надає інструментарій для розробки блокчейн-
фреймворків.
Hyperledger Composer дозволяє співпрацювати з розробником без
технічних знань для створення конкретних функцій. Його можливості
включають визначення бізнес-правил для обробки транзакцій блокчейну,
визначення активів для обміну у випадках використання на основі блокчейну, а
також визначення засобів контролю для учасників, їхніх ідентичностей, ролей та
рівнів доступу для виконання різних видів транзакцій.
Розробник, який використовує Hyperledger Composer, може легко
створювати та налаштовувати основні компоненти блокчейну, такі як цифрові
активи мережі, логіка транзакцій, учасники та засоби контролю доступу.
Composer підтримує спільне використання, можливість повторного
використання та масштабованість компонентів у різних організаціях.
За допомогою Hyperledger Composer можна легко створити необхідні
сценарії та API для бізнес-реалізації. Він також підтримує варіанти використання
та тестування в режимі реального часу, доступні через Web-інтерфейс Composer
без необхідності локального встановлення.
Hyperledger Composer дозволяє створювати та запускати зразок блокчейну
і надавати обмежений доступ різним учасникам. Наприклад, можна легко
створити “Мережу швидкопсувних товарів”, що полегшує торгівлю фруктами та
овочами. Ця мережа включає фермерів, вантажовідправників та імпортерів,
визначає ролі для кожного учасника, установлює та виконує умови угод між
69
учасниками, відстежує відправлення, контролює підтвердження, здійснює
моніторинг стану товарів на різних етапах ланцюгу поставок та керує
платежами [1].
До основних концепцій Hyperledger Composer відносяться наступні.
Hyperledger Composer − це унікальна програма моделювання, яка постачається з
мовами моделювання та API-інтерфейсами для визначення бізнес-мереж.
Сприяючи використанню смарт-контракту Hyperledger Composer, учасники
можуть легко здійснювати функції обміну активами. Активи представляють
собою цифрову форму будь-яких матеріальних чи нематеріальних товарів,
власностей чи послуг у мережі, і всі вони зберігаються в реєстрах. Важливо
переконатися, що всі активи мають унікальні ідентифікатори для
відслідковування, і їх можна визначити за власним бажанням [3].
Активи необхідні для ефективної роботи бізнес-мережі, а учасники є її
членами, які можуть взаємодіяти з активами та брати участь у відправці
транзакцій. Учасники моделюються з урахуванням потреб логістичних процесів.
Транзакції є обов’язковим елементом смарт-контракта Hyperledger Composer,
який служить засобом взаємодії з активами на платформі. Щоб підтримувати
бізнес-процеси в мережі, потрібні специфічні правила контролю доступу, які
визначають, хто із учасників має доступ до яких активів та в яких умовах
однорангові вузли можуть їх використовувати. Всі транзакції системи
зберігаються в реєстрі блокчейна, а поточний стан учасників та активів
зберігається в базі даних станів блокчейна.
В архітектурі Hyperledger Composer існує вісім високорівневих
компонентів:
1. Середовище виконання. Забезпечує підключення різних середовищ
виконання, таких як Hyperledger Fabric, вбудоване середовище для модульного
тестування бізнес-логіки та веб-середовище для демонстрації Playground.
2. REST сервер. Автоматично генерує Open API або Swagger REST API
для бізнес-мережі та реалізує підтримку CURD.
70
3. Інтерфейс командного рядка. Допомагає розробникам та
адміністраторам управляти мережею.
4. Набір різноманітних APІ-інтерфейсів Node.js у складі JavaScrіpt SDK
допомагає розробникам створювати нові додатки для взаємодії та управління
бізнес-мережею. Ці APІ поділені на два модулі:
▪ Compser-client: використовується для відправлення запитів на
транзакції в бізнес-мережу та виконання операцій CURD з активами й
учасниками;
▪ Composer-admin: використовується для керування бізнес-
мережею, установки, запуску та відновлення.
5. Розширення редактора VSCode та Atom, які є плагінами, надають
можливість перевірки файлів ACL або моделей Composer. VSCode є потужним
розширенням, яке може підкреслювати синтаксис, підтримувати фрагменти та
виявляти помилки.
6. Генератор коду Yeoman є відкритим фреймворком, який генерує каркас
будь-якого проєкту, включаючи js застосунок, Angular Web-додаток та скелет
бізнес-мережі.
7. Web-інтерфейс Playground Web UP − це інструмент для тестування та
визначення бізнес-мережі. Він також гарантує можливість аналітиків
створювати прототипи або зразки бізнес-логіки, які працюють в середовищі
виконання Fabric або в Інтернеті.
8. Сервер REST використовує коннектор LoopBack. LoopBack є
універсальним інструментом інтеграції, який може використовуватися
автономно та підтримується багатьма іншими інструментами інтеграції.
Основним механізмом забезпечення консенсусу в Hyperledger Composer є
алгоритм Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). Використання цього
механізму (рис. 4.1) дозволяє системі уникнути випадків невизначеності,
пов’язаних із відмовостійкістю у асинхронних мережах.
PBFT може забезпечити засіб узгодження шляхом взаємодії між
декількома репліками одного файлу, навіть у випадку, коли одна з них
71
пошкоджена. Позначимо набір реплік як R, де R = {0 ... |R| - 1}. З метою
спрощення припустимо, що R = 3f - 1, де f − кількість ненадійних вузлів.

Рис. 4.1 − Схема PBFT
Репліки переміщуються через послідовність конфігурацій, відомих як
представлення (англ. view). У цьому представленні одна репліка є основною
(англ. primary), а інша − резервною. Репліки отримують послідовні номери.
Основна репліка має номер, обчислений за формулою p = v mod |R|, де v – номер
представлення. Функція зміни репліки ChangeView викликається, коли основна
репліка виявляється ненадійною.
Алгоритм включає наступні етапи:
1. Клієнт надсилає запит на виклик сервісної операції до основної
репліки.
2. Основна репліка розсилає запити до всіх резервних копій.
3. Репліки виконують запит і надсилають відповідь клієнту.
4. Клієнт очікує отримання f + 1 відповідей з різних реплік з однаковим
результатом, який і стає результатом операції.
Для операції фіксації блоку та досягнення консенсусу вузли в мережі PBFT
проходять три фази: попередня підготовка (англ. pre-preparing), підготовка (англ.
preparing), фіксація (англ. committing).
72
На рис. 4.2 представлені ці три фази для 4 вузлів, де вузол під номером 3
виявляється ненадійним.

Рис. 4.2 − Операції PBFT
Підготовка: Коли вузол отримує блок та попередньо підготовлене
повідомлення для блоку, та додає їх до свого журналу, він переходить у фазу
підготовки. На цьому етапі він транслює повідомлення про підготовку до інших
вузлів мережі, включаючи себе. Ці повідомлення містять ідентифікатор та номер
блоку, до якого вони відносяться, а також номер і номер перегляду вузла.
Для переходу до наступної фази, вузлу необхідно очікувати отримання
2f + 1 підготовлених повідомлень, які мають однаковий ідентифікатор блоку,
номер блоку та номер стану, від різних вузлів. Отримавши необхідну кількість
повідомлень, вузол може впевнено стверджувати, що всі належним чином
функціонуючі вузли згодні на цьому етапі.
Фіксація: У фазі фіксації вузол передає повідомлення про фіксацію всій
мережі, включаючи себе. Ці повідомлення також містять ідентифікатор та номер
блоку, номер перегляду вузла та ідентифікатор.
Вузол не може завершити фазу фіксації, доки не отримає 2f + 1 відповідних
повідомлень фіксації від різних вузлів. Це гарантує, що всі несправні вузли в
мережі погодилися зафіксувати блок. Отримавши необхідну кількість
повідомлень, вузол може фіксувати блок.
73
Після закінчення фази фіксації вузол розпочинає процес заново,
створюючи, публікуючи та транслюючи попередньо підготовлене повідомлення
для нового блоку.
Hyperledger Composer побудований на JavaScript, мові програмування, що
є незалежною від платформи. Це дозволяє використовувати вбудовані бібліотеки
та функції для розроблення утиліт більш масштабованими та придатними для
повторного використання. Мова програмування JavaScript також
використовується для визначення структури моделювання логістичної бізнес-
мережі.
JavaScript використовується як на стороні клієнта, так і на стороні сервера
для розробки Web-сторінок та інтерактивних елементів. У цьому проєкті
JavaScript використовується для додавання інтерактивності на Web-сторінки.
Принципову схему роботи системи можна побачити на рис. 4.3.

Рис. 4.3 − Архітектура системи Hyperledger Composer
Однією з ключових особливостей Hyperledger Composer є проста схема
дизайну: всі коди можна розробляти на JavaScript, можливість створення готових
74
додатків прямо з браузера, а для інтеграції в систему використовується
LoopBack, що дозволяє з’єднатися з блокчейн-системою миттєво.
Взаємодію користувача з Hyperledger Fabric показано на рис. 4.4, а процес
запису в Hyperledger Fabric − на рис. 4.5.

Рис. 4.4 − Структура взаємодії користувача з Hyperledger Fabrіc

Рис. 4.5 − Процес запису в Hyperledger Fabrіc
Серед інших переваг, які сприяють спрощенню та прискоренню розробки
блокчейн-рішення, варто відзначити автоматичне створення: REST APIs
(програмних інтерфейсів представлення стану), які дозволяють отримувати
доступ до блокчейн-логіки через Web- або мобільні додатки; основи Web-
75
додатку. Взаємодію структури між Hyperledger Composer та Hyperledger Fabric
показано на рис. 4.4.

Рис. 4.6 − Взаємодія між Hyperledger Composer та Hyperledger Fabric
визначається їхньою структурою взаємодії
На етапі початкової розробки системи управління логістичною діяльністю
було використано середовище Visual Studio Code. Для створення проекту в VS
Code був створений конфігураційний файл серверної частини −
config.json (рис. 4.7).

Рис. 4.7 − Створення конфігураційного файлу проекту config.json
Створення конфігураційного файлу проекту config.json включає вказання
сервера для подальшого використання, здійснення необхідних налаштувань і
збереження файлу у форматі JSON. Цей файл має два розділи: serverUrl і
timeRaster. Фізично проект складається з декількох папок, в яких розташовані
файли програмного застосунку з вихідним кодом (рис. 4.8). У папці з проектом
буде створена структура файлів, яку розглянемо детальніше.
76
Файл App.js є програмним файлом, який об’єднує всі компоненти та стилі,
використовуючи які виконуються різні дії над самим проектом.

Рис. 4.8 − Структура проекту BlockChain
Внутрішня папка src містить всі некомпільовані файли, які включають
компоненти, пов’язані з проектом та визначають його конфігурацію (основні
налаштування). У цій папці знаходяться компоненти в папці components, а саме:
− Seller: налаштування проекту для вкладки Seller;
− Sidebar: розмітка бічної вкладки, де переходять між екранами проектів.
Компонент завжди відображається з лівого боку сторінки;
− Header: модуль з верхньою частиною Web-сайту. Завжди
відображається самого верху додатка.
За замовчуванням встановлений Composer Playground, який легко
налаштовується у проекті, оскільки не потребує окремих бібліотек для його
підтримки. Для його встановлення використовується команда: npm install -g
[email protected]. Після встановлення потрібно запустити Composer
Playground за допомогою команди: composer-playground.

77
4.2. Розробка моделі функціонування підсистеми обробки та аналізу
запитів від користувача
Для наглядності, було вирішено створити модель системи обробки та
аналізу запитів. Для реалізації змін під час функціонування системи
використовується сховище смарт-контрактів, яке обробляє вхідні запити та
динамічно створює модифікований смарт-контракт.
Цей процес проілюстровано на рис. 4.9.
Початок
Авторизація
Розроблений Web-
Запит користувача Запит користувача
додаток
Логістичні смарт-
контракти
Підтвердження

Рис.4.9 – Модель функціонування системи
обробки та аналізу запитів користувача
Далі проведемо реалізацію алгоритму застосування функціональної
моделі.

78
4.3. Програмна реалізація алгоритму функціонування підсистеми
обробки та аналізу запитів від користувача
Hyperledger Composer − це набір інструментів і сценаріїв на основі
JavaScript, які спрощують створення мережі на основі Blockchain. За допомогою
цих інструментів можна створити всю необхідну структуру для нашої мережі.
Web-інтерфейс Composer Playground використовується для моделювання
та тестування мережі. Це підходить для простого моделювання, оскільки
використовує локальне сховище браузера для симуляції ланцюга блоків. Однак,
якщо розгортатимемо локальне середовище виконання Fabric та
використовуватимемо його, також матимемо доступ до Playground. У цьому
випадку Playground не моделює мережу, а безпосередньо взаємодіє з версією
Fabric.
За допомогою інструменту Composer REST Server можемо генерувати
REST API-сервери на основі визначення мережі. Додаток може використовувати
це API і дозволяє інтегруватися в набір додатків, які не є блокчейнами.
Запуск додатка з використанням Composer REST Server (рис. 4.10).

Рис. 4.10 − Запуск додатку
79
Цю локальну мережу часто доводиться запускати, зупиняти і періодично
знищувати під час розробки. Для створення стійкого середовища необхідно
розгорнути мережу поза межами розробки. Це можливо, запустивши установку
в Kubernetes або на хостинговій платформі, такій як IBM Blockchain.
Структура роботи Composer показана на рис. 4.11.

Рис. 4.11 − Робота структури Composer Yo
Рис. 4.11 відображає екосистему генератора, де генератор представляє
собою плагін, який можна запустити через команду yo. Це використовується для
налаштування прикладів додатків для різних проектів у межах generator-
hyperledger-composer. Вибираємо генератор Yo для використання, оскільки він
включає специфікації для створення шаблонів мережі.
Hyperledger Composer підтримує інфраструктуру блокчейна Hyperledger
Fabric та середовище виконання, що підтримує протоколи консенсусу блокчейна,
гарантуючи, що транзакції перевіряються згідно з політикою, призначеною
учасниками бізнес-мережі.
Додаток може використовувати дані з бізнес-мережі, надаючи кінцевим
користувачам прості та контрольовані точки доступу. Використовуємо
Hyperledger Composer для швидкого моделювання поточної мережі, яка включає
дані та пов’язані з ними транзакції. В межах моделі мережі визначаємо
транзакції, які можуть взаємодіяти з активами. Також у мережах присутні
80
учасники, кожен з яких може бути пов’язаний з унікальним ідентифікатором у
декількох мережах.
Проведемо опис інтерфейсу розробленого програмного додатку. Система
управління логістичною діяльністю складається з одного вікна та трьох вкладок,
які змінюють стан при перемиканні. Початкова сторінка при вході користувача
приводить його на екран реєстрації, де потрібно додати користувачів та ввести
інформацію про них: нікнейм, пароль та тип користувача для входу до системи
(рис. 4.12). Після успішної реєстрації користувачеві пропонується увійти до
свого облікового запису (рис. 4.13).

Рис. 4.12 − Сторінка створення облікового запису користувача
Після успішного входу в особистий кабінет, користувач автоматично
переадресовується на головну сторінку додатку (рис. 4.13).
81

Рис. 4.13 − Сторінка обрання облікового запису

Рис. 4.14 − Головна сторінка додатку
Обравши категорію «Продавець» (Seller) на лівій вкладці, користувач
отримує доступ до перегляду всіх існуючих замовлень з доставки та
відображення повної інформації про кожне замовлення (рис. 4.15).
Перемикнувшись на вкладку “Логістика”, користувач переходить на сторінку
списку компаній (рис. 4.15). На цій сторінці розміщена інформація, яка включає
назву, ідентифікатор, статус та місцезнаходження для кожної компанії.
82

Рис. 4.15 − Сторінка, на якій представлені доступні замовлення

Рис. 4.16 − Сторінка, на якій відображено перелік компаній
На вкладці “Buyer” адміністратор має опцію зміни статусу замовлення
(рис. 4.17) та перегляду повної інформації щодо замовлення.

Рис. 4.17 − Апдейт статусу замовлення
83
Після перевірки всього замовлення адміністратор натискатиме кнопку
“Прийняти”, в результаті чого статус замовлення зміниться на “Прийнято
покупцем” (рис. 4.18-4.19).

Рис. 4.18 − Зміна статусу
При виборі опції “Продавець” користувач може спостерігати за змінами в
інформації щодо наявних замовлень (рис. 4.19).

Рис. 4.19 − Сторінка для відстеження статусу замовлень
Для швидкого розгортання корпоративної блокчейн-платформи для
управління логістичною діяльністю було вирішено використати Hyperledger
Composer. Цей проєкт включає в себе вісім компонентів, що використовуються
для розробки:
1. Середовище виконання (Hyperledger Fabric). Вбудоване середовище,
що виконується безпосередньо всередині процесу Node.js, або Web-середовище
для демонстрації Playground.
84
2. REST сервер. Генерує Open API або Swagger REST API для бізнес-
мережі.
3. Інтерфейс командного рядка. Допомагає розробникам та
адміністраторам управляти мережею.
4. JavaScript SDK. Набір API-інтерфейсів Node.js для створення додатків,
що взаємодіють і управляють бізнес-мережею.
5. Плагін редактора VSCode та Atom: Розширення для редакторів VSCode
та Atom.
6. Генератор коду Yeoman: Фреймворк для генерації каркасу будь-якого
проєкту, включаючи JS та Angular застосунки, а також скелет бізнес-мережі.
7. Користувацький Web-інтерфейс Playground Web UP. Web-інтерфейс
для тестування та визначення бізнес-мережі.
8. Коннектор LoopBack: Сервер REST, який використовує коннектор
LoopBack.
Важливою особливістю Hyperledger Composer є спрощена схема дизайну,
де весь код можна написати на JavaScript. Створення готових застосунків
можливе прямо з браузера, а для інтеграції використовується LoopBack, що
забезпечує миттєвий доступ до блокчейн-системи.
Висновки
1. Розроблено функціональну модель управління логістичною діяльністю
за допомогою блокчейн-технології, яка спрямована на підвищення ефективності,
забезпечення прозорості та безпеки руху товарів завдяки моніторингу
фінансових та інформаційних потоків між учасниками ланцюгу поставок, що
дозволить підвищити ефективність логістичних процесів.
2. Запропоновано алгоритм функціонування підсистеми обробки та
аналізу запитів від користувача для системи управління логістичною діяльністю
на основі блокчейн-технології, що використовує складну систему шифрування
та реалізує довірчі відносини між користувачами для унеможливлення підробки
інформації в розподіленій базі даних.
85
3. Розроблено систему управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на
покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger
Composer, що дозволить оптимізувати процеси закупівель, логістики та
платежів, мінімізувати ручну обробку документації, гарантуючи відповідність та
надійну доставку товарів.

86
ВИСНОВКИ
В кваліфікаційній роботі магістра вирішена науково-технічна задача
підвищення ефективності управління логістичною діяльністю завдяки
застосуванню блокчейн-технології за рахунок проведення якісної оцінки
існуючих підходів до організації логістичної діяльності, системного аналізу
моделей функціонування блокчейн-технологій, визначенню перспектив
застосування блокчейн-технології у сфері логістики, розробці функціональної
моделі управління логістичною діяльністю за допомогою блокчейн-технології,
розробці системи управління логістичною діяльністю на основі блокчейн-
технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на покращення
процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger Composer.
У результаті виконання досліджень отримано наступні наукові і практичні
результати:
− систематизована інформація про використання блокчейн-технології за
рахунок проведеного системного аналізу світового досвіду її використання,
визначені переваги, недоліки та основні сфери застосування;
− систематизована інформація про існуючі моделі функціонування
блокчейн-технологій за рахунок проведеного системного аналізу, визначені
перспективи застосування блокчейн-технології у сфері логістики, надані
рекомендації щодо використання;
− розроблено функціональну модель управління логістичною діяльністю
за допомогою блокчейн-технології, що дозволить підвищити ефективність
логістичних процесів;
− запропоновано алгоритм функціонування підсистеми обробки та
аналізу запитів від користувача для системи управління логістичною діяльністю
на основі блокчейн-технології;
− розроблено систему управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології завдяки додаванню набору інструментів, спрямованих на
покращення процесу розгортання блокчейн-системи на базі Hyperledger
Composer, що дозволить оптимізувати процеси закупівель, логістики та
87
платежів, мінімізувати ручну обробку документації, гарантуючи відповідність та
надійну доставку товарів.
Це сприятиме оптимізації процесів закупівель, логістики та платежів,
мінімізує ручну обробку документації, гарантує відповідність та надійну
доставку товарів. А також приводить до зниження витрат, підвищення рівня
безпеки. Розробка системи управління логістичною діяльністю на основі
блокчейн-технології має потенціал вдосконалити ланцюги поставок, що є
ключовим елементом для торгівлі та виробництва, створюючи інфраструктуру
для реєстрації, сертифікації та відстеження товарів.

88
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Countries that use electronic voting. URL :
https://epthinktank.eu/2018/09/12/digital-technology-in-elections-efficiency-versus-
credibility/e-voting_countries/
2. From voter registration to mail-in ballots, how do countries around the world
run their elections? URL : https://www.pewresearch.org/fact-tank/2020/10/30/from-
voter-registration-to-mail-in-ballots-how-do-countries-around-the-world-run-their-
elections/
3. External voting and electoral rights. A comparative inquiry into an emerging
constitutional trend. URL : http://tesi.luiss.it/23932/1/
630782_didyk_oksana.pdf
4. Is e-voting currently used in any elections with EMB participation? URL :
https://www.idea.int/data-tools/question-view/742
5. Серавін О., Соколова К. Сучасні технології у електоральних процесах.
Експертний інститут соціальних досліджень, 2018.
6. Countries that use internet voting. URL :
https://epthinktank.eu/2018/09/12/digital-technology-in-elections-efficiency-versus-
credibility/internet_voting_countries/
7. Weighing the Benefits and Challenges. URL : https://www.ndi.org/e-voting-
guide/weighing-the-benefits-and-challenges
8. A Comparative Assessment of Electronic Voting // Canada-Europe
Transatlantic Dialogue. P. 15–22.
9. Spring Framework. URL : https://wikipedia.org/wiki/Spring_Framework
10. Vue.js. URL : https://wikipedia.org/wiki/Vue.js
11. PostgreSQL. URL : https://wikipedia.org/wiki/PostgreSQL
12. MySQL. URL : https://wikipedia.org/wiki/MySQL
13. Spark. URL : https://sparkjava.com
14. Play Framework. URL : https://wikipedia.org/wiki/Play_Framework
15. Angular (web framework). URL : https://wikipedia.org/wiki/
Angular_(web_framework)
89
16. Representational state transfer. URL : https://wikipedia.org/wiki/REST
17. Береза А. Сучасні технології голосування. Наукові записки ІПіЕНД
ім. І. Ф. Кураса НАН України. 2018. Вип. 50. С. 155–160.
18. Буч Г., Рамбо Д., Якобсон І. Вступ до UML від творців мови, 2011.
19. Буч Г., Рамбо Д., Якобсон І. Мова UML. Посібник користувача, 2007.
20. Буч Г. Об’єктно-орієнтований аналіз і дизайн з прикладами
застосування на C++, 2001. 560 с.
21. Рамбо Д., Блаха М. UML 2.0. Об’єктно-орієнтоване моделювання та
розробка. Вид. 2-е., переробл. і допов., 2007.
22. Якобсон А., Буч Г., Рамбо Д. Уніфікований процес розробки
програмного забезпечення, 2002. 496 с.
23. Фаулер М., Скотт С. Основи використання UML. Короткий посібник з
уніфікованої мови моделювання. Вид. 2-ге., переробл. і допов., 2002. 192 с.
24. Лафорет Р. Об’єктно-орієнтоване програмування в C++. Вид. 4-те,
переробл. і допов., 2005. 928 с.
25. Макконнелл С. Ідеальний код. Майстер-клас, 2007. 896 с.
26. Фаулер М., Парсонс Р. Предметно-орієнтовані мови програмування,
2011.
27. Ларман К. Застосування UML 2.0 та патернів проектування. К., 2009.
28. Арлоу Д., Нойштадт А. UML 2 та уніфікований процес. Практичний
об’єктно-орієнтований аналіз і проектування, 2007.
29. Хасан Г. UML. Проектування систем реального часу, розподілених і
паралельних додатків. Вид. 2-е переробл. і допов., 2011.
30. Іванов Д. Моделювання на UML : навч. посібн., 2010.
31. Іванов Д., Новіков Ф. Професійна розробка програмних систем, 2013.
32. Прокопенко Є. О., Уткіна Т. Ю. Дослідження застосування блокчейн-
технології у сфері логістики [Електронний ресурс] / [упоряд. : Єгорова О. В.,
Захарова О. В., Кисельов В. Б. та ін.]. Студентська науково-практична
конференція ЧДТУ : зб. тез доповідей, 18–20 квітня 2023 р. М-во освіти і науки
України, Черкас. держ. технол. ун-т. Черкаси : ЧДТУ, 2023. С. 21.

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets