區塊鏈技術下農產品供應鏈運行機制分析

李超

摘 要：對于農產品客戶滿意度低，農產品供應鏈管理困難，農產品供應鏈各環節經營主體信任度不高而導致農產品供應鏈效率不高的問題，基于區塊鏈技術的優點優化農產品供應鏈，重構了在區塊鏈技術下農產品供應鏈的運行機制，并就目前區塊鏈技術下農產品供應鏈的發展路徑進行了分析。

關鍵詞：區塊鏈;農產品;供應鏈

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.185

1 緒論

我國農產品從產地到市場的過程中涉及環節多，牽涉范圍廣，很難將其供應鏈上的主體及其數據進行及時匯總整合，從而導致供應鏈管理過程困難，供應鏈各環節中經營主體之間信任度不高，消費者對農產品在供應鏈中的信息無法及時了解，因此容易增加對農產品的不信任。任君等認為建立農產品質量追溯系統能極大增加消費者對產品的信任度，并指出了目前質量追溯系統建設存在的問題[1]。區塊鏈技術通過哈希函數、非對稱加密、時間戳和POS等關鍵技術實現了主體去中心化、數據資源共享和數據安全性等特點使得其在近年來發展起來，并且逐步在金融、零售和運輸等行業中得到較好應用[2]。為了整合農業供應鏈上資源，提高供應鏈效率，使得農產品能進行信息追溯，可以結合區塊鏈技術整合農產品供應鏈。當前區塊鏈技術的逐步成熟，我國相關的信息技術在不斷提高和完善，為區塊鏈技術的發展和應用提供了技術支持，同時相關數字經濟監管制度和政策法規的完善都為其在農產品供應鏈中的應用提供了可行性。

對于區塊鏈技術在農產品供應鏈中的應用，江雪等討論了區塊鏈技術應用在農產品供應鏈中優勢并指出在應用過程中可能存在的問題，如用戶接受度低、信息安全等問題，從而對于加強區塊鏈技術在農產品供應鏈中的應用提出合理化建議[3]，于麗娜等在分析農產品供應鏈邏輯圖的基礎上構建了區塊鏈農產品供應鏈邏輯架構，并分析了該架構中信息流和資金流的運作流程[4]，吳霜等結合區塊鏈功能架構，將農產品溯源系統按照功能劃分為四個功能層，并將其與供應鏈結合構建了基于區塊鏈的農產品供應鏈功能架構圖[5]。綜上所述，目前對區塊鏈的應用研究較少，對于區塊鏈在農產品供應鏈中的應用側重于農產品供應鏈中區塊鏈技術的技術結構，因此本文分析了在區塊鏈技術下農產品供應鏈的運行機制，并結合當前環境討論了在區塊鏈技術下農產品供應鏈發展面對的實際問題。

2 區塊鏈技術在農產品供應鏈中應用的必要性

農產品供應鏈可以基本分為生產場地—加工制造企業—經銷商—零售—消費者5個環節，在生產環節中容易出現產品生產質量不過關、以次充好等問題，在加工制造環節容易出現因加工環境和技術問題導致的質量問題，在經銷環節產品從各級經銷商流通到消費者環節容易出現因運輸過程等導致農產品腐壞變質導致的產品質量問題。我國農產品供應鏈環節多，各環節由于信息不對稱導致供應鏈上各經營主體之間的不信任程度增加，增加了供應鏈的管理難度和運行效率。對于消費者而言，由于農產品從生產地到市場的距離較遠，消費者無法了解農產品在生產過程及運輸過程的相關數據，對于蔬菜水果及生鮮魚肉等農產品種類的產品質量信任度在降低，對農產品在生產、加工、流通和分配等環節中的容易出現的食品問題關注度逐步增加或者持疑。

區塊鏈技術是分布式數據儲存、點對點傳輸、共識機制和加密算法等計算機技術的創新應用，其具有的去中心化、數據安全透明和不可篡改等特性。區塊鏈不可篡改的特性從根本上改變了中心化的信用創建方式，能有效解決供應鏈上各環節主體間因不信任導致的問題，分布式共享賬本可以存儲數字交易的記錄，在確保交易數據安全性的前提下保證供應鏈上的多個利益主體可以訪問到鏈上的記錄，因此區塊鏈技術所具有的鏈上數據信息共享及數據安全性的特點能夠有效解決目前農產品供應鏈中亟待解決的問題。

3 區塊鏈技術下農產品供應鏈運行機制

在區塊鏈技術的基礎上構建了農產品供應鏈，在此供應鏈上農產品的信息流存在于整個區塊鏈上，相應主體可根據自己的權限獲得相關的信息，具體構建的農產品供應鏈運行機制如圖1所示。

首先，農戶或者農場需要經過監管部門和平臺的審核，對其供應商的身份和資歷進行審核能在產品源頭確保產品的真實性和質量，供應商進入區塊鏈平臺后，其基本信息如主營產品、地址以及經營人信息均保存在相應分布式數據庫中，在整個供應鏈上有查看供應商信息權限的主體能隨時查看其信息。

在農產品的生產過程中，需要對每個對象添加二維碼或者相應的唯一識別電子標簽，使得每個產品的基本信息保存在區塊鏈數據庫中，后續該產品在供應鏈上的信息將通過唯一識別電子標簽進行匹配，使得該農產品在供應鏈上的信息呈現完整性，從而實現對產品的溯源功能。對于農產品的施肥、養殖等作業過程以及其生長過程的監控，一來是依賴于現場監控系統，二來是依靠物聯網技術對農產品的生長情況進行實時監測，比如生長環境的溫度、濕度以及土壤等進行全天候監測并結合生長情況對作業現場進行適當調整，采集到的相關信息鏈接到區塊鏈上，各主體可根據權限及需要進行查看。

在農產品的采摘、加工、包裝及質檢環節，同樣依靠電子標簽和物聯網技術對整個加工環節進行信息跟蹤和記錄，產品的用料及數量、包裝工藝、保質期等電子信息檔被存儲在區塊鏈中并同步更新，同時加工過程的相關用料限制等信息與區塊鏈上的商業條款進行驗證，以保證產品的質量及安全性。

加工完畢后的農產品通過專業冷鏈物流進行運輸和派送，在整個運輸及派送過程中，將物流數據接入區塊鏈上，使得產品的物流信息始終保持與區塊鏈中的信息同步一致。

在經銷環節和終端消費環節，用戶可以下載相應的區塊鏈平臺應用APP，在用戶端溯源系統上通過產品的唯一標識碼查詢產品在整個供應鏈中的情況。

在農產品供應鏈中由于區塊鏈技術的應用，增加了一個監管部門角色，可以是政府機構或者行業協會對整個農產品在供應鏈中的信息流、物流等整個供應鏈的過程進行監管，其職責包括農產品生產企業認定審核及監管、對生產過程及加工過程進行監管、對運輸環節進行監管、對農產品質量進行抽檢等等[6]。

在農產品的供應鏈運行機制中，按照區塊鏈功能結構及其作用場景主要分為數據層、網絡層和應用與接口層，數據層將各環節中采集的信息進行集中式存儲在區塊鏈上，通過哈希鏈式結構保證數據的不可篡改性[7];數據層通過時間戳和數字簽名技術保證數據傳播的安全性[8];應用與接口層提供了農產品管理功能和溯源信息接口，供應鏈上各個環節主體均能通過該平臺實現信息的查詢，同時根據權限進行信息的錄入和讀取。

4 區塊鏈下農產品供應鏈發展路徑

區塊鏈技術由于其特有的數據不可篡改性以及去中心化等特點使得其在農產品供應鏈中的應用能幫助記錄監管農產品的供應鏈過程，為供應鏈上的用戶提供溯源系統，在一定程度上保障農產品的真實性和質量可靠性，提高消費者滿意度，但是農產品本身的特殊性及區塊鏈技術需不斷提高使得應用區塊鏈技術運營農產品供應鏈有一定的限制，主要可歸結為一下方面：

（1）農產品種類多且雜，生產周期不一致，加上我國農產品分布面積廣，涉及地域多，農產品的生產到零售環節涉及多個主體，提高了農產品供應鏈的復雜性，將農產品進行分類，進行建立不同種類農產品或者根據不同地域建立農產品區塊鏈是提高農產品區塊鏈運行效率的有效方式。

（2）農產品種類眾多、分布地域廣導致供應鏈上環節眾多，由此增加了區塊鏈上信息存取的節點，使得整個區塊鏈數據庫中存放大量的電子數據，增加了區塊鏈技術中要保證數據的不可篡改性和安全性的難度，因此需要進一步保證和提高區塊鏈技術在結構復雜、數據龐大的系統中運行效率。

（3）區塊鏈技術下農產品供應鏈的建立從生產商家入駐區塊鏈平臺階段開始就涉及信息技術運用，包括后期信息錄入、系統使用及管理都需要一定的信息技術能力，然而目前農產品供應鏈各環節的主體，比如農戶、零售商等，不具備一定的信息技術能力，同時區塊鏈技術的使用會在一定程度上導致成本的增加，這對區塊鏈技術在農產品供應鏈中的應用是一個巨大挑戰。因此幫助農產品供應鏈上各環節經營主體認識以及培養相關信息技術能力是未來區塊鏈在農產品行業中的應用趨勢。

5 總結

本文分析了目前農產品供應鏈存在的問題，引入區塊鏈技術，利用區塊鏈技術的優勢整合了農產品供應鏈的運行機制，使得農產品供應鏈能實現信息開放、信息及時更新和信息溯源等功能，改善了以往農產品供應中各環節主體信息不對稱、無法進行產品質量溯源等問題，從而提高了農產品供應鏈的運行效率，并進一步提出了區塊鏈下農產品供應鏈發展問題及路徑。區塊鏈技術去中心化、數據不可篡改等特點使得其在農產品供應鏈運行機制中能提高供應鏈運行效率，從而增加客戶滿意度，但是目前區塊鏈技術的發展處于起步階段，與其他行業的融合創新還需要更多技術的支持與實踐經驗。

參考文獻：

[1]任君，毛麗萍.我國農產品質量安全追溯系統建設的現狀與發展對策[J].貴州農業科學，2017，45（07）.

[2]白小寧，王瑩，賈敬敦，高萬林.區塊鏈技術在農產品質量安全追溯體系中的應用設想[J].中國植保導刊，2019，39（03）.

[3]江雪，王旭.區塊鏈技術在農產品供應鏈的應用與挑戰——以善糧味道為例[J].農村經濟與科技，2018，29（17）.

[4]于麗娜，張國鋒，賈敬敦，高萬林，張港紅，陶莎.基于區塊鏈技術的現代農產品供應鏈[J].農業機械學報，2017，48（S1）.

[5]吳霜，喻朝新.物聯網和區塊鏈技術在農產品溯源上的應用[J].電信工程技術與標準化，2018，31（06）.

[6]柳祺祺，夏春萍.基于區塊鏈技術的農產品質量溯源系統構建[J].高技術通訊，2019，29（03）.

[7]孫俊，何小東，陳建華.基于區塊鏈的農產品追溯系統架構研究[J].河南農業科學，2018，47（10）.

[8]陸堯，文捷.基于比特幣技術的供應鏈管控與溯源方案[J].計算機工程，2018，44（12）.

作者簡介：李超（1991-），女，四川資中人，碩士研究生，教師，助教，研究方向：物流與供應鏈。