论文解析｜电子废弃物市场前程在哪？从“互联网+”到“区块链+”

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解析作者 ：乔贵鸿、钟小斌

编辑：杨丽平 | 审校：许小颖

导读

科技的进步加剧明晰电子电气设备制造商之间的竞争，使新设备迅速进入市场。
功能改进和价格实惠的电子装置鼓励用户购买新产品和改换旧设备，从而涌现了废弃的电子电器设备即电子废弃物。
它紧张指被废弃不再利用的电器或电子设备，包括电冰箱、空调、洗衣机、电视机等家用电器和打算机等通讯电子产品的淘汰品。

下图是2013年-2017年环球电子垃圾产生量，从图中可以创造电子废弃物的规模正逐年增加。
2017年，所有国家共产生4610万公吨此类废物，估量到2021年，这一数字将增至5220万吨。
电子废弃物的处理开始被越来越多的人关注。

图1 2013-2017年环球电子垃圾产生量 (单位：万吨)

01

传统的线上回收模式是“互联网+”与电子废弃物的二次利用深度领悟，不仅使回收环节更高效，而且依赖线上金融交易平台供应保障，衍生出一些高附加值的做事项目，增强了线上线下的互动性和改进了客户的交易体验。

范例的“互联网+回收”模式如图2所示，企业通过网站、APP、微信服务号等形式搭建平台，用户在平台高下单，通过上门或第三方物流的办法回收电子废弃物。
而平台也会将所收到的电子废弃物售卖给正规的再生资源处理企业，或进行二次发卖。
此模式下，在线电子废弃物平台将供应链的节点大幅减少，实现线上投废和线下物流的有效结合，并且做到了绿色处理。
但这种模式的痛点在于在线回收平台市场渗透率低，市场接管度低，缺少足够的勉励方法。

图2 “互联网+回收”模式

02

基于此，本文将先容一篇“区块链+电废回收”模式的干系论文（该论文《E-waste Management Using Blockchain based Smart Contracts》揭橥在IEEE干系国际会议上。
），来解释区块链技能是如何运用到电子废弃物回收管理（EWM：E-waste management）过程中，并结合印度的EWM政策，提出了基于智能合约技能的电子废弃物管理系统。

印度是天下上增长最快的电子工业国家之一，是亚洲电子垃圾产生的最大贡献者之一。
印度政府于2018年修订了EWM干系法律，将电子废弃物的回收处理任务委托给电子电器产品的生产商、制造商、入口商、零售商和翻新商等，只有当这些利益干系者达到电子废弃物的阶段性网络目标时，才给予他们授权。
网络目标是指利益干系者在规定韶光内必须网络的电子垃圾数量（或重量）。
对印度政府来说，匆匆使利益干系者实行所有这些规定是一项艰巨的任务，干系参与者的信息记录不对称，使得印度海内电子垃圾产生量的估算变得困难。
同时，由于缺少勉励方法，消费者每每方向于把电子废弃物交给捡褴褛的人，以换取少量的钱财，而不是把电子废弃物返还给生产商和零售商。
由于正规的处理部门只能网络到少量电子废弃物，许多政府授权的网络中央处理能力要低得多。
这就导致利益干系者采纳不公正的手段来完本钱身的网络目标，掩护自己的经营容许。
而运输也是存在虚假信息疏忽的主要过程，电子废弃物流动缺少透明度，导致在印度很少有参与者投资于EWM。

因此，该文章基于区块链智能合约技能，构建了电子废弃物管理区块链平台，政府机构、消费者亲睦处干系者可以作为节点参与到同一个区块链平台上，当消费者将电子废弃物供应到正规部门时，平台会向他们供应勉励方法，同时，智能合约将有助于规范全体过程中网络、运输和回收电子废弃物的来源和数量，有助于改进监管，提高监管过程的透明度。
系统中的利益干系者有：生产商（PR）、零售商（RT）、网络中央（CC）、回收部门（RU）。
其他类型的参与者有：政府机构（GA）、消费者（CS）。

03

该系统是履行在以太坊区块链上的，代表GAs（政府机构）的节点将卖力为规范电子废弃物在不同利益干系者和CSs（消费者）之间的流动。
GAs（政府机构）只授权那些将加入电子废弃物管理区块链（EWMB）的PR（天生商）和RTs（零售商），CCs（网络部门）和RUs（回收部门）的所有者也必须成为EWMB的节点。
同时，CSs（消费者）将从既有的勉励机制中受益，以勉励他们将电子废弃物供应给区块链上的利益干系者。
系统的可视化如图4所示。
GAs（政府机构）创建的智能合约由以下模块组成，这些模块将跟踪每个利益干系者和参与者的活动。

A、授权模块

GAs（政府机构）将在这一模块专门利用智能合约向所有PR（生产商）、RT（零售商）、CC（回收中央）和RU（处理中央）的所有者供应数字电子废弃物容许证，许可他们在印度开始运营。
本容许证将解释各利益干系者在未来几年电子废弃物回收目标方面的干系任务，以及未达到指定目标的惩罚。
如果未能达到目标，则会自动从利益干系者账户中扣除根据智能合约打算的罚款金额，并转移到相应确当局账户。

B、 生产商模块

每个PR（生产商）必须记录他们操持在印度市场上电子电器产品的供应量，向哪些RTs（零售商）供应电子产品、迄今回收的电子废弃物数量及其来源以及将向哪些CCs（回收部门）供应回收的电子废弃物。
生产商必须将这些记录供应给该模块。
此模块将调用回收模块来验证PRs对电子废弃物回收的贡献。

C、 PR&RT交易模块

此模块将监视PRs（生产商）和RTs（零售商）之间的电子电器产品交易。
该模块将访问今生意营业数据以验证每个PR指定的供应量（在生产商模块中指定）是否与和RTs交流的电子电器产品总量相匹配。

D、零售商模块

每个RT（零售商）必须记录他们购买的电子电器产品的数量以及购买金额，此金额将通过PR&RT交易模块验证。
零售商模块将调用生产商模块，以验证RTs对电子废弃物的回收贡献，以及RTs指定的PR是否与PR供应的列表匹配。

E、RT&CS交易模块

此模块将监视RTs（零售商）和CSs（消费者）之间的电子电器产品交易。

F、消费者模块

想要加入EWMB的CSs（消费者）必须调用这个模块，通过其唯一的标识号来注册。

G、 CS&RT返还模块

当CSs（消费者）想要返还已经到达报废状态的电子电器产品时，它会调用这个模块，并将报废电子电器产品的详细信息供应给此模块。

H、RT&PR返还模块

当零售商想要将网络到的电子废弃物返还到该产品的生产商处时，将会调用此模块。

I、网络模块

GAs（政府机构）通过EWMB利用该模块对CCs（回收中央）所有者进行电子废弃物网络授权。
网络模块通过调用生产商模块来验证此信息。
CCs还记录了他们从各种PRs收到的电子废弃物的数量。

J、PR&CC交易模块

当PR（生产商）准备将网络到的电子废弃物运送到CC（回收中央）时，PR将调用此模块。
当CC吸收到一定数量的电子废弃物时，PR的剩余电子废弃物网络数量将会在生产者模块中更新。
同时网络模块也会被调用，并更新关于存放在CC的电子废弃物的信息及其数量。

K、 CC&RU交易模块

CCs（回收中央）回收的电子废弃物将被运送到授权的RUs（处理中央）。

智能合约模块之间的交互如图5所示。
它还展示了不同利益干系者和参与者如何在我们所发起的电子废弃物管理区块链上进行互动。

从该文不丢脸出，“区块链+电子废弃物”的目标是为干系利益主体供应比传统中央化平台更好的体验，利用区块链技能有助于降落电子废弃物回收处理干系利益主体之间的信息不对称，让电子废弃物的交易及流利活动分开信用中介，降落电子废弃物的交易及流利本钱，提高其监管效率。
文章在后续研究中开拓了原型系统来验证该系统的可行性，但目前仅仅勾留在宏不雅观的理论层面上，系统的有效性还有待验证。
同时，智能合约的设计过于大略，没有深入考虑到区块链及其勉励引入后利益干系者的行为变革，比较于传统“互联网+电废”回收模式，对该供应链上各利益干系者整体上缺少回收动力。
详细而言，以下方面有待进一步研究：

首先，如何明确勉励方法的履行者和目标工具。
该文提到消费者将电子废弃物供应到正规部门时将得到平台的勉励。
但是勉励的源头，即勉励的履行者详细为哪一部门并未明确。
文中设计的智能合约仅规定了生产商、零售商、回收中央、处理中央等干系利益主体未完成既定目标将受随处分，但是缺少其完成既定目标的正向勉励方法。
按照“谁收益，谁包袱”、“谁污染，谁包袱”的原则，在电子废弃物回收过程中，生产者、零售商、消费者均是电子电器产品的受益者，理答允担一定任务，政府部门是生态环境等公共利益的代表者，这种繁芜关系决定了电子废弃物回收处理有关勉励方法的履行者和目标工具有待进一步厘清。

其次，如何降落区块链技能在电子废弃物回收处理运用本钱。
区块链能够实现线上数据的不可修改性和线上的溯源，如果没有无线射频、二维码等线下技能的支持，如何担保线上虚拟物与线下实物（电子废弃物）的逐一绑定，不涌现真假稠浊，虚实难辨的情形。
同时，基于智能合约的电子废弃物交易过程能否在手机等移动客户端上进行便捷操作，决定了区块链技能在电子废弃物回收处理运用领域的实用代价。

末了，如何办理电子废弃物回收处理过程中的轇轕。
如果电子废弃物交易过程中，卖方供应的电子废弃物不符合买方的哀求，较为公正的方法是第三方参与。
第三方公证人掌握着第三把私钥，卖家只有在多重署名中集齐三把私钥中的两把，才能够从多重署名地址中取走货款。
只管如此，如何选择值得各方相信的第三方以及选择具有公信力的证据和成为新的问题。

新一代“区块链+电废”回收模式将会成为之后研究的前沿问题，未来的研究重心该当放在如何利用好区块链通证勉励来驱动更多的利益干系者主动参与到电废回收的生态链中。

杨丽平 硕士 | 华南理工大学

研究兴趣：区块链 | 大数据

乔贵鸿 博士 | 华南理工大学

研究兴趣：区块链运用丨管理信息系统

钟小斌 博士 | 华南理工大学

研究兴趣：区块链+电废回收、通证勉励

华工中云区块链 区块链技能研究运用， 从这里出发。