物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法研究
李松钊1，李文敬2，陆建波1
1.南宁师范大学 计算机与信息工程学院，南宁530001
2.南宁师范大学 物流管理与工程学院，南宁530001
摘 要： 为解决物流服务交易中供应商、生产商、用户等多方参与者之间的信用关系缺失，提高制定合约的效率，避免干扰合约的正常执行以及传统合约的可抵赖性、可篡改性以及不可追溯性等问题，提出了物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法。分析传统的物流服务交易模式存在的问题，提出一种新的物流服务交易合约概念模型，并利用区块链和智能合约的特点和优势，以及物流服务交易中的信息发布、谈判、议价、制定合约等交易环节和区块链的链接关系，构建一种去中心化的物流服务交易智能合约区块链模型。以该模型为基础，依据物流服务交易合约的工作流程以及蚁群算法的特点，设计了物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法。在多节点物流服务交易仿真平台进行实验，实验结果表明，该算法实现了基于区块链的多物流用户服务交易智能合约的创建、存储和自动执行，整个过程透明可跟踪、共识且不可篡改。因此，该算法是基于区块链解决物流服务交易问题的一种有效方法。
关键词： 区块链；物流服务交易；蚁群智能合约；蚁群算法；去中心化
1 引言
在经济全球化、信息化时代的双重推动下，电商、物流、金融、政务、旅游等现代服务业得到迅猛的发展，物流服务交易正从传统的物流服务交易方式向现代物流服务交易模式迅速转型，并随着互联网+、区块链和人工智能技术的快速发展，物流服务交易智能化成为了当前研究的热点。在物流业快速发展，物流服务交易量不断增大的情况下，如何实现物流服务交易合约的自动化、智能化，合约信息的保密性、不可篡改性和可溯性等特点是传统物流服务业向现代物流服务业转型发展的重要标志。由于当前物流服务交易模式存在四个问题：一是物流服务交易系统都是基于典型的中心化交易模型，数据信息掌握在单一的机构手中，存在着服务交易数据信息不透明、可篡改、可抵赖、不可追溯等信用问题；二是物流服务交易合约参与方之间信任缺失，增加了交易的成本；三是物流服务交易系统缺少多交易模式的智能合约；四是物流服务交易操作过程缺乏自动化、智能化、并行化等问题。因此，融合区块链和群体智能技术，对物流服务交易蚁群智能合约算法进行研究，以实现物流服务交易的智能化与信息安全，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
2 相关工作
区块链是以比特币为代表的数字加密货币体系的核心支撑技术。区块链技术起源于中本聪在2008年发表的一篇名为《比特币：一种点对点电子现金系统》的论文。2009 年世界上诞生了第一种以区块链技术为核心的数字货币——比特币，从此区块链在金融领域掀起了巨浪。区块链是一个链式结构由多方参与共同维护不断增长数据记录的分布式数据系统，通过点对点传输、共识机制和加密算法等技术建立了彼此之间的信任关系，实现了在无中心化介入的情况下数据传输的高安全性和高可靠性。
首先在国外研究中，针对区块链和智能合约在物流领域中的应用以及群体智能在物流服务交易中的应用方面展开调查。Christidis K等提出了区块链和智能合约在物联网中开发新业务模式和实现分布式应用[1]；Huckle S 等提出了利用物联网和区块链技术创建安全的共享经济分布式应用程序，并介绍了在使用区块链技术的物联网架构环境中分布式应用程序的应用示例[2]；Badzar 等探讨了区块链在物流领域中如何提高供应商和消费者的供应链透明度，并改进合同协调以确保运输合同中可持续性条款的实现问题[3]；Zyskind 等提出了使用区块链分布式和加密技术来保存个人数据[4]；文献[5-6]提出了区块链技术融合物联网，利用区块链技术的安全性特点对物联网数据进行更好的存储管理及有效的隐私加密，提高海量物联网数据的管理效率和安全性。服务交易及交易智能化方面，Ito 等提出了种基于模拟退火算法的框架来寻找协商双方最大化的共赢[7]；文献[8-9]也通过各种方式将不同的启发式方法应用于自动协商来寻找双赢的协商结果。
在国内，叶小榕等将区块链技术和智能合约技术应用于物流服务领域中，使其更适于物流供应链的服务交易，供应过程中的所有参与方都处在公开透明的共识网络环境中[10]；平健等将智能合约和区块链技术融合到配电交易的机制中，让配电交易机制实现去中心化[11]。服务交易及交易智能化方面，文献[12-13]中用改进的蚁群算法解决多属性交易匹配问题；许丽媛等[14-15]提出了一种采用基于Agent的自动交易协商模型，可以减少人工服务交易；高珊等[16]提出用人工蜂群算法解决电商中多Agent的自动谈判问题。
通过上述研究发现，将区块链应用于物流现代服务业的服务交易模型、交易模式等理论研究和应用成果不多。区块链技术在物流领域中如何构建去中心化的服务交易模式，如何搭建基于区块链的物流服务交易平台以及智能合约在物流领域的具体实现和群体智能技术在物流服务交易上的应用等问题还有待研究。
（1）构建，由双方或者多方根据需求进行协商，制定一份协议。将这份协议以电子化的形式进行代码编程，代码中包含合约自动执行的条件，合约参与方用私钥对电子合约进行签名，确保合约的有效性。
3 物流服务交易合约概念模型
3.1 传统的物流服务交易
随着现代社会的快速发展，服务业越来越受到人们的重视，服务业的发展逐渐成为经济发展的重心，物流服务的质量逐渐成为物流企业的有效竞争力。物流企业只有提高服务质量，优化服务流程才能有效增强企业的核心竞争力。目前，物流服务交易参与者主要是由物流服务使用者和物流服务提供方构成。物流服务交易流程是由物流服务提供方在物流平台上发布物流服务信息，物流服务使用者在物流平台上查询后，交易参与者进行谈判、议价，签订合约，最后由物流服务提供方完成物流服务。但是，在此交易流程中，客户信息等敏感信息的私密性和安全性无法得到保证。整个物流服务交易流程的信息并非是可见且可追溯的，且交易信息存在可篡改性，无法保证其信息的准确性；物流服务过程中，出现货物损坏或者丢失、延迟送货、无法准时送达等问题，物流服务提供方和需方均存在违约的可能，存在客户索求赔偿过程繁琐或者无法追回全部赔偿等问题。
开始采用适应性牵引，初始重量为头颅、双侧股骨髁上各2 kg，若患者无不适，牵引重量可逐日增加，一般为头颅、双侧股骨髁上每日各增加2 kg，最大重量可达体重的1/3～1/2，牵引过程中密切观察神经功能［6，7］。
3.2 物流服务交易模式及中心化模型
本设计仍然有很多的可拓展之处，除了身份认证，还可以通过以太坊智能合约开发更多功能，例如：房屋出租、契约、贷款平台等，能给使用者带来显著的安全效益、经济效益、管理效益、科研效益。
1.修枝。为了保证所培育的大苗具有一定的高度的主干，在苗木生长过程中应及时去掉苗冠下部的侧枝、竞争枝、病虫枝条，保证主枝正常生长。
图1 物流服务交易传统概念模型
在传统交易模型中有4个阶段：
（1）信息阶段：物流服务提供者发布物流服务信息，物流服务使用者通过自身的需求对服务进行查询。
（2）协商阶段：物流服务使用者与物流服务提供者对服务内容、费用等进行协商并且双方会对此签订合约。
约束条件：
（3）支付阶段：物流服务提供者对物流使用者完成物流服务，物流服务使用者对物流服务提供者完成费用支付。
根据物流服务交易市场的需求分析，并结合物流服务交易对去中心化和智能合约的需求以及存在的问题，给出物流服务交易智能合约概念模型，如图2所示。
3.3 物流服务交易智能合约概念模型
（4）服务后续阶段：物流服务提供者与物流服务使用者对双方后续进行评价。
图2 物流服务交易智能合约概念模型
对于物流服务交易合约概念模型的整个工作流程如下：
金安区土壤养分状况差异较大，且土壤养分状况与自然地力关系较深，是一个可以表征土壤肥力、耕地质量等级的物理指标，经专家组论证，地形部位与土壤养分状况是重要的自然因素，对耕地级别有着一定的影响，应作为备选因子添加进金安区定级因素因子体系当中。
（1）物流服务使用者与物流服务提供商根据需求制定智能合约；
（2）将合约传入区块链存储并自动执行；
（3）服务完成后，物流服务使用者自动支付服务费用，物流服务提供商自动获取服务费用整个交易过程实现去中心化并解决缺少智能合约以及存在的信用问题。
4 物流服务交易智能合约模型及算法设计
4.1 物流区块链加密与数据签名
物流区块链的加密技术使用ECC椭圆曲线的非对称加密算法，具体请参见文献[17]。
物流区块链技术利用数字签名来保证数据的数据在传输过程中的完整性、发送者不可否认性，数字签名应用了非对称加密技术和信息摘要技术，具体流程如图3所示。
图3 数字签名流程图
4.2 智能合约技术
如图所示，每个区块中包含以下信息：当前区块的Hash值、上一个区块的Hash值、完成共识的时间戳以及其他的描述信息，同时区块中还包含了已经完成共识的合约集合；收到合约集的区块，都会对每条合约进行验证，验证通过的合约才会写入区块中，验证的内容主要是合约参与者的签名验证。
基于上述问题，本文提出一种基于区块链的服务交易蚁群智能合约算法。首先交易模式方面提出了去中心化的物流服务交易智能合约模型取代传统的物流服务交易模型；在协商、谈判阶段，根据多目标交易匹配的特点采用了改进的蚁群算法以提高交易双方匹配的效率，减少了更繁琐的人工操作；最后，根据匹配结果构建智能合约。通过实验证明，该算法在多目标交易匹配构建智能合约上具有较高的成功率。
（2）存储，将生成的合约通过P2P网络传入区块链，全网的验证节点都会收到这份合约，通过验证节点对合约进行一致性验证后，将通过验证的合约写入区块链。
（3）执行，智能合约会根据设定条件定期检查相关的状态和触发条件，满足条件的合约会推送到等待验证的队列中，等待共识；区块链上验证节点首先对合约进行签名验证，确保合约的有效性；大多数验证节点对该合约达成共识后，合约会成功执行并通知用户。
4.3 蚁群算法
蚁群算法是由意大利学者Dorigo 1991 年提出，它是根据模拟蚂蚁寻找食物的最短路径行为来设计的仿生算法。蚁群算法有较强的鲁棒性[18]、易于其他算法结合、分布式并行计算以及对于求解多目标组合优化问题效果较优等特点，但是蚁群算法具有收敛速度慢的问题。本文通过对传统蚁群算法进行改进提高整体的收敛速度；通过蚁群算法根据物流服务提供商和物流服务使用者的需求属性，给出交易双方匹配度较高的选择，减少交易双方对服务选择的操作，可实现交易操作自动化和智能化。实验结果表明，改进后的蚁群算法解决多属性交易匹配的组合优化问题效果较优。
4.4 区块链与蚁群算法融合
根据蚁群算法、区块链的理论特点以及物流服务交易的流程和机制，在物流服务交易中对蚁群算法和智能合约技术进行融合。首先用蚁群算法将物流服务提供商和物流服务使用者进行交易匹配，匹配成功之后用区块链智能合约技术对合约参与方创建智能合约，然后将合约信息和交易信息存放在区块上，且智能合约自动执行。解决了物流服务交易市场的中心化，交易信息不安全，不可追溯、易篡改和缺少交易智能化等问题。
4.5 物流服务交易智能合约区块链模型
综合物流服务交易传统流程和物流服务合约概念模型，利用区块链技术和群体智能融合的特点和优势，构建去中心化的物流服务交易模式。提出群智合约区块链模型如图4所示。
图4 去中心化的物流服务交易智能合约区块链模型
首先，物流企业、物流服务提供商与客户必须先注册为区块链的用户，区块链返回公钥和私钥；公钥作为用户在区块链上的账户地址，私钥为用户加密的唯一钥匙。然后交易方根据需求通过算法进行交易匹配，共同协定一份合约，合约参与者用各自私钥进行签名，以确保合约的有效性，避免恶意行为对合约正常执行的干扰。这份合约是数字化形式定义的承诺。系统会将这份合约转换成计算机可读代码，通过P2P网络扩散到区块链中，由多认证节点对合约共同验证达成共识后，将合法合约存入区块中。整个交易模型实现去中心化，交易和合约信息公开透明、不可篡改，合约自动存储和执行。交易方彼此信任，所有交易认证均在区块链网络中进行。区块链架构图如图5所示。
图5 区块链架构图
传统合约是指双方或者多方经过协商达成协议，并且在非合约参与方的第三方公证下履行义务。智能合约是无需第三方公证和彼此信任地完成交易或者转移资产。智能合约是对整个市场实现去中心化，利用区块链技术将合约由代码定义，自动执行且以数字形式存入区块链中。智能合约的工作原理是：
此模型提出去中心化多边交易机制，允许服务交易各方公平协商灵活交易。通过效用值来表示交易双方价格匹配的满意度，在多边服务交易中，设n 为服务使用者的报价个数，m 为服务提供商的报价个数。设I=
为服务使用者集合
为服务提供商集合，
是服务使用者和服务提供商之间其中一个有效匹配
是有效匹配的总集合。
来表示各个服务使用者的报价向量，用
来表示各个服务提供商报价向量。 yi为某一个服务提供商的报价，xj为服务使用者的某一报价，Xmin为某个服务使用者报出的最低价，Xmax为某个服务使用者报出的最高价，ymin为服务提供商接受的最低价。
分别为服务使用者和服务提供商的需求属性的偏好权重值。cij为某次交易的匹配数量，pij为一次交易的价格。因此，对此模型建模如下：
因此，以玉米芯残渣为原料，利用PFI打浆预处理提高其酶水解效率，是一种“变废为宝”的绿色工艺，符合可持续发展的理念；同时，进一步研究底物特性对其酶水解效率的影响，有利于更深入地理解非木材纤维原料的酶水解机理，完善纤维原料的酶水解理论体系，对提高酶水解效率和提高原料利用率等方面有重要意义。
本报讯近日，司尔特测土配方生态肥全国秋季订货会正式启动，根据市场需求，今年的司尔特秋肥订货会推出了多项优惠政策，吸引众多经销商、农户订货打款。
其中，式（1）、式（2）表示服务提供商和服务使用者的价格效用函数，式（3）和式（4）表示服务提供商和使用者匹配双方的满意度，式（5）表示服务提供商和使用者匹配双方的总体效用值，式（6）为权重值wi和wj的取值范围，式（7）和式（8）表示为服务提供商和服务使用者价格权重比例和为1，式（9）表示效用值Ui、Uj的取值范围。
4.6 改进蚁群算法
本文对传统蚁群优化算法的搜索策略进行改进，从服务使用方中随机选择一个作为起始点开始匹配。在蚁群算法中，若第k 只蚂蚁以服务使用者i 为起点，则与服务提供商j 的匹配概率为：
式中，τ(i,j)为服务使用者i 与服务提供商j 之间的信息素，Jk(i)为所有服务提供商的集合。η( )i,j 为影响服务使用者的启发因子，该启发函数表达式如下：
式中，xi和yj表示服务使用者和服务提供商的价格。
设τ(i,j)有效匹配(i,j)上的信息素；ρ 为信息素挥发系数，ρ ∈（0，1）；Δτ(i,j)和 Δτ∗(i,j)是蚂蚁k 探索有效匹配留在(i,j)上的信息素增量；C 为当前匹配中有效匹配的个数，C ∈[0,n]；匹配(i,j)上的信息素更新公式如下：
通过上述的改进，可得如下算法：
算法1 改进蚁群算法
步骤1 初始化：蚂蚁个数m ，迭代次数为NC ，Δτ(i,j)为0。
步骤2 对每一个物流服务使用者，根据物流服务需求对所有满足需求的物流服务供应商排序，序号为Ski；对每一个物流服务提供商，根据其提供的物流服务对所有能满足物流服务使用者需求按出价高低进行排序，序号为Skj。
在“互联网+”的环境下，传统驱动的物流业逐渐向新型驱动的现代物流业转变。物流服务中心通过现代信息技术和物联网技术实现物流中心系统的信息化，提出了物流服务交易传统模型。然而，物流服务交易传统模型中存在的信用的问题以及交易操作中缺少自动化、智能化和并行化等问题。物流服务交易传统模型如图1所示。
步骤3 初始化每只蚂蚁，建立禁忌表，并随机选择一个物流服务使用者。
步骤4 对所有蚂蚁进行循环执行以下步骤，直至所有蚂蚁完成匹配：
给排水工程管材的选择需要根据给排水工程的实际情况，进行择优选择，按照不同的特性，选择适合当地环境标准的管材。给排水管材的选用一般遵循以下原则：①管道的安全性与卫生性。根据环保健康与安全要求，选用给水管材必须满足卫生环保要求。尤其是生活给水管道，选用管材必须符合国家现行有关产品标准的要求，确保运输过程中的水质卫生情况。②管材的实用性。即选用的管材必须满足使用要求，首先要求管道在运输压力及温度环境下要具有足够强的机械强度，其次管道内还具有良好耐腐蚀性。确保所选的材料能够具有较强的环境适应性。③管材的经济性。设计时应该选择既经济，又具有良好性能和安装维修方面的管材。
（1）每只蚂蚁根据搜索策略及约束条件选择一个最优的物流服务提供商j；
CT检查结果示：右肾占位(43 mm×32 mm)，建议行增强扫描；右肾结石，轻度脂肪肝；彩超检查结果显示：右肾低回声包块(43 mm×33 mm)，右肾结石，宫颈囊肿；磁共振检查结果显示：右肾含脂质富血占位，考虑右肾透明细胞瘤可能(46 mm×34 mm)，左肾小囊肿，建议随访。
（2）记录当前匹配节点，并将j 从Jk(i)中移除。
步骤5 对匹配结果执行总体效用值函数，计算效用值，更新全局信息素，记录当前最优结果
步骤6 若迭代次数达到最大值，则退出程序；否则，转至步骤3。
4.7 物流服务交易蚁群智能合约算法设计
根据群智合约区块链模型，结合群体智能算法理论，提出物流服务交易多边交易智能合约算法。物流服务多边交易智能合约应满足3个条件，即：（1）任何物流服务消费者和服务提供商均可自愿参与信息发布和交易；（2）交易信息公开，所有人均可见，不可篡改；（3）合约自动执行及存储。算法流程图如图6所示。
图6 物流服务交易智能合约算法流程图
本节将物流服务交易智能合约算法按算法执行时间顺序划分为以下5 个模块：发布交易、参与交易、交易匹配、生成合约和合约自动执行、存储，并设计相关函数。
临床病理教学，针对病理专科医生设立的专业，往往集中在相对较大的医学院校，学生规模小，符合C型慕课“非大规模”和“非为给因地理和经济原因缺乏受教育机会的人提供现有学习课程的机会”[4]的特点。
（1）发布交易：任何服务提供商均可作为发布者在物流服务去中心化交易平台上提交提供服务请求。
（2）参与交易：物流服务使用者通过去中心化交易平台提交服务需求。
（3）交易匹配：在交易匹配阶段，通过蚁群算法对提交需求的物流服务使用者和物流服务提供商进行匹配。
（4）合约生成：交易双方同意匹配后，根据用户双方信息生成合约。物流服务使用者向该合约地址转入服务费，物流服务提供商向该合约地址转入毁约所需的费用，并且用各自的私钥进行签名确认。
（5）合约自动执行、存储：通过区块链上的验证节点共识后，合约自动写入区块链并自动执行。交易完成后核算费用。
算法2 物流服务交易蚁群智能合约算法
步骤1 根据发布交易信息参数初始化交易请求。
步骤2 物流服务交易平台上的交易请求通过参与交易模块的函数，提取交易参数，将交易参数传入步骤3的匹配模块中。
新会计制度更加重视《中华人民共和国会计法》、《中华人民共和国预算法》的作用，这在一定程度上对行政事业单位的财务工作者起到了规范作用。新制度涵盖了我国各级政府会计主体，对于我国行政事业单位会计信息的完整和准确性统计也更加便利。新会计制度对会计核算内容进行了增加与调整，同时实现了基建数据与会计“大账”数据合并，进一步完善了财政投入资金的会计核算，规范了非财政补助结转、结余及其分配的会计核算，明确了资产计价和入账计量原则，全面完善了科目体系和会计科目使用说明，进一步完善了财务报表体系。提高了会计核算信息的及时性、准确性。
步骤3 通过算法1结合公式（3）、（4）进行多属性用户交易匹配，给出用户匹配信息。若交易双方同意匹配，则进行步骤4；若双方不同意匹配，则返回步骤2 重新进行匹配。
步骤4 同意匹配的交易方将用自己的私钥进行签名。通过合约生成函数，根据交易信息生成智能合约。
基于此研究，该项目社会稳定风险不高，但存在个体矛盾冲突的现象。基于上述隐患，已经采取对应防范风险对策，尽可能地消除潜在风险。不可否认，实施后的效果一定程度上是取决于防范措施的执行力度的。
步骤5 合约生成后，通过执行函数将合约存入区块，并根据服务完成时间自动完成交易。
5 应用实例与实验分析
为验证本文所提出的算法和交易机制的有效性，在多节点物流服务交易仿真平台进行实验。用Solidity语言编写智能合约，并将物流服务多边交易智能合约发布在以太坊平台上，构建物流服务智能合约交易平台，进行仿真实验。
首先，在仿真服务交易平台上，设蚂蚁个数Nm=20，ρ=0.8，最大迭代次数为200。有表1、表2 的服务交易意向信息：10个物流服务使用者(Y1,Y2,…,Y10)需要物流服务，10个物流服务提供商(X1,X2,…,X10)提供物流服务。Ba为物流服务使用者和服务供应商两者的用户在区块链上的地址，价格（Bp/eth）、服务所需时间（Bt/d）、数量（Bq/件）为其需求条件。对于服务使用者来说，服务使用者只关心Bp和Bt两类条件，服务使用者的相应权重为wi=（0.50，0.50）；对于服务提供商来说，服务提供商关注Bp、Bt和Bq三类条件，服务提供商的相应权重为wj=（0.6，0.15，0.25）。服务使用者和服务提供商交易意向表如表1、表2所示。
2006年2月9日，比较江都三站原5号水泵机组（改造前），在变极和同转速工况下倒转发电，并进行了现场测试。从测试结果看，变极发电功率是同转速的1.38倍。运行过程中，变极发电噪声低，振动小，机组温升低，性能稳定。同转速发电时，虽然机组启动正常，但噪声大，振动比在变极发电工况下大得多，而且机组出水量较变极发电时明显增大。变极发电时单机出水量约9～10 m3/s，同转速发电出水量达13～15 m3/s。因此，采用同转速发电不仅机组运行工况差，而且发电效率也比变极发电低得多。
表1 物流服务使用者交易意向信息表
表2 服务提供商交易意向信息表
匹配结果及效用值如表3所示，表中的数据表明匹配双方对匹配结果都较满意。根据匹配结果生成智能合约。
（26）下滅妖氛：邪氛侵氣，妄逞收平。（《太上說玄天大聖真武本傳神呪妙經註》卷三，《中华道藏》30/554）
表3 匹配结果及总体效用值
在相同参数的情况下，对改进蚁群算法和传统蚁群算法进行200次迭代后的性能进行对比，改进蚁群算法与传统蚁群算法的性能对比如图8所示。
图7 改进蚁群算法与传统蚁群算法的性能对比图
由图7 可以看出，在完全相同的参数下，改进的蚁群算法的性能优于传统蚁群算法的性能，改进的蚁群算法比传统蚁群算法更稳定。
图8 为三目标模型全局最优平均值在改进蚁群算法和传统蚁群算法下的变化曲线。由图8可得，改进后的蚁群算法对公式（3）、（4）、（5）的三个目标函数的平均值比传统蚁群算法的计算结果有不断下降的趋势，可以证得改进后的蚁群算法在迭代的过程中不断找到有效全局最优解。上述结果表明，本文算法可行有效，能较好地解决多目标稳定匹配问题。
图8 三目标全局最优平均值变化曲线
表4 是在多节点的P2P 网络中执行智能合约的结果。在一个星期的时间里，总共签署了3 131 份智能合约，失效的合约有30 份，成功率为99.04%。同时，在服务结束后，合约执行时每笔交易支付的平均确认时间大约为30 s。
表4 智能合约签署情况
6 结束语
随着物流服务交易系统的逐渐高度自动化、智能化，现代物流服务业向自动化、智能化发展是大势所趋。而区块链、人工智能技术是物流服务交易系统向前发展的关键技术。本文基于区块链和群体智能技术对多用户智能合约问题进行研究，给出一种去中心化物流服务交易智能合约区块链模型，在此模型基础上根据改进的蚁群算法解决多属性用户交易的匹配问题，从仿真实验分析结果来看，本文提出的模型和算法在解决多用户服务交易匹配，智能合约的创建与执行的问题上是可行有效的。但是由于智能合约和群体智能融合等研究还处于初步阶段，不少问题有待于深入探索，因此如何在本文方法的基础上进一步提高寻优结果的精度和运算速度仍有待研究。
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Research on Logistics Service Transaction Blockchain and Ant Colony Smart Contract Algorithm
LI Songzhao1,LI Wenjing2,LU Jianbo1
1.School of Computer and Information Engineering,Nanning Normal University,Nanning 530001,China
2.School of Logistics Management and Engineering,Nanning Normal University,Nanning 530001,China
Abstract： To solve the lack of credit relationship among suppliers,producers,users and other multi-participants in logistics service transactions, improve the efficiency of contract formulation, avoid interfering with the normal execution of contracts and the repudiation, tampering and non-traceability of traditional contract. Logistics service transaction blockchain and ant colony smart contract algorithm is proposed. Firstly, it analyzes the problems existing in the traditional logistics service transaction model,proposes a new conceptual model of logistics service transaction contract,and utilizes the characteristics and advantages of blockchain and smart contract technology,as well as the information release,negotiation,bargaining, contracting in the logistics service transaction, and other trading links and blockchain links, and it also constructs a decentralized smart contract blockchain model for logistics service transaction. Then, based on the model,and according to the workflow of logistics service transaction contract, logistics service transaction blockchain and ant colony smart contract algorithm is designed. Finally, experiments are carried out on the multi-node logistics service transaction simulation platform. The experimental results show that the algorithm realizes the creation, storage and automatic execution of multi-logistics user service transaction smart contracts based on blockchain.The whole process is transparent,traceable,consensus and tamper-resistant.Therefore,The algorithm is an effective method to solve the problem of logistics service transaction based on blockchain.
Key words： blockchain;logistics service transaction;ant colony smart contract;ant colony algorithm;decentralized
文献标志码： A
中图分类号： TP39
doi： 10.3778/j.issn.1002-8331.1811-0398
基金项目： 国家自然科学基金（No.61866006，No.61741203）；广西自然科学基金（No.2016GXNSFAA380243）；广西创新驱动发展专项资金项目（No.桂科AA17204091）；南宁市科学研究与技术开发计划项目（No.20181015-5）。
作者简介： 李松钊（1994—），男，硕士研究生，研究方向为智能计算；李文敬（1964—），通讯作者，男，教授，研究方向为并行计算、智能计算，E-mail：liwj@gxtc.edu.cn；陆建波，男，副教授，研究方向为智能计算、软件工程。
收稿日期： 2018-11-30
修回日期： 2019-01-16
文章编号： 1002-8331（2019）17-0028-07
CNKI网络出版： 2019-05-16,http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2127.TP.20190516.0910.016.html
李松钊，李文敬，陆建波.物流服务交易区块链与蚁群智能合约算法研究.计算机工程与应用，2019，55（17）：28-34.
LI Songzhao, LI Wenjing, LU Jianbo. Research on logistics service transaction blockchain and ant colony smart contract algorithm.Computer Engineering and Applications,2019,55（17）：28-34.
标签：区块链论文; 物流服务交易论文; 蚁群智能合约论文; 蚁群算法论文; 去中心化论文; 南宁师范大学计算机与信息工程学院论文; 南宁师范大学物流管理与工程学院论文;