基于區塊鏈的供應鏈管理模式優化

張 夏 恒

（1.浙江大學經濟學院，浙江杭州310027；2.西北政法大學商學院，陜西西安710122）

一、引言

區塊鏈盡管出現時間較短，但已經風靡全國，2017年起受到了諸多風險投資的高度關注。以中國知網數據庫為檢索范圍，以“區塊鏈”和“供應鏈”為關鍵詞進行篇名檢索，共獲得區塊鏈文獻1 026篇，其中核心期刊文獻191篇；獲得與區塊鏈相關的供應鏈文獻20篇，其中核心期刊文獻3篇。具體情況參見圖1。與區塊鏈相關的供應鏈方面的文獻相對較少，其中供應鏈方面文獻占總文獻的比重為1.95%，供應鏈方面核心文獻占總核心文獻的比重為1.57%。當前，基于區塊鏈的供應鏈研究大致聚焦于供應鏈金融[1-2]、供應鏈物流信息[3-4]、供應鏈智能治理[5]維度，尚未聚焦于供應鏈應用維度。本文從區塊鏈技術出發，旨在探究其在供應鏈場景下的具體應用模式，這也是本文主要的出發點和創新點。

二、區塊鏈及其要點簡述

（一）區塊鏈概念

區塊鏈概念較早出現在中本聰的比特幣白皮書中，但并非以區塊鏈的提法出現，而是以工作量證明鏈的形式陳述的。2015年，《經濟學人》刊發了一篇題為《區塊鏈的承諾：信任機器》（The Promise of the Blockchain：The Trust Machine）的封面文章[6]，認為區塊鏈技術是創造信任的技術，擁有改變人們之間合作模式以及商業合作模式的巨大影響力。區塊鏈發展至今，尚未形成公認的定義。斯瓦（Swan M）[7]提出，區塊鏈技術是一種去中心化的數據庫，兼具公開性和透明性特征。我國工業和信息化部在其白皮書中提出，區塊鏈是一種基于計算機分布式數據存儲、點對點傳輸、加密算法、共識機制等技術的新型應用范式[8]。區塊鏈可以通俗地理解為一張沒有中心管理的Excel表格，該表格擁有有限的功能權限，如只能“新增”“查詢”，不能“修改”“刪除”，同時該表格存儲著不同的內容，用于完成不同的工作。究其本質，區塊鏈就是一種規則，通俗來看，就是一群遵守該規則的人共同記錄聯系信息的過程。從名稱本身看，區塊鏈是一個由區塊組成、由鏈建立連接關系的系統；從表現形式看，區塊鏈是一個分布式賬本；從技術角度看，區塊鏈是一個分布式的鏈式數據庫；從使用角度看，區塊鏈是一個具有較高可靠性的信用載體；從用戶角度看，區塊鏈是一個無需第三方的信息共享平臺；從社會發展層面看，區塊鏈是社會發展過程中下一代的基礎設施，是一種解決了信用問題的基礎設施，基于這樣的基礎設施所有社會活動都將是可信的，人們可以此為依托跨越信用屏障回歸事物本質。

圖1 區塊鏈及與區塊鏈相關的供應鏈文獻

（二）區塊鏈核心技術及其價值

1.區塊鏈核心技術

區塊鏈本質上是一種以現代數據庫技術、互聯網技術、現代密碼學技術為基礎，集合分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的應用模式[9-10]，其核心仍然回歸到技術維度，涉及面較廣，這里僅簡述常見的代表性技術。

（1）分布式賬本。交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成，且每個節點記錄的都是完整賬目，均可參與監督交易的合法性。

（2）非對稱加密和授權。存儲在區塊鏈上的交易信息都是公開的，但賬戶身份信息是高度加密的，只有在數據擁有者授權的情況下方可訪問，能夠保證數據安全與個人隱私。

（3）共識機制。結賬節點通過何種方式達成共識并認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。

（4）智能合約。基于這些可信的、不可篡改的數據，可以自動化地執行一些預先設定好的規則和條款。

2.區塊鏈技術的價值

（1）去中心化的分布式結構可以節省大量的中介結構的成本消耗，能夠被應用到系統的中心化領域，處理一些原本由中介機構代理的交易。

（2）不可篡改的時間戳可以解決數據追蹤和信息防偽問題。區塊鏈技術為信息防偽和數據追蹤提供了革新手段。區塊鏈中的數據區塊順序相連并構成不可篡改的數據鏈條，時間戳為所有交易行為貼上了一套不可偽造的真實數據，對現實生活中打擊假冒偽劣行為具有很大幫助。

（3）區塊鏈的安全信任機制可以解決目前物聯網技術的核心缺陷。傳統的物聯網模式由一個中心化的機構收集和管理所有數據信息，容易因設備生命周期和安全等方面的問題引起數據丟失、篡改等問題。而區塊鏈技術可以在無需信任單個節點的同時構建整個網絡的信任共識，可以很好地解決目前物聯網技術存在的一些核心缺陷。

（4）靈活的可編程特性有助于規范現有市場秩序。當前社會的市場秩序仍然不夠規范，如政府針對農業的補貼、慈善機構的善款被挪用等，利用區塊鏈技術的可編程特性，可在資產轉移的同時嵌入一段代碼來規定資產未來的用途范圍，從而能夠徹底解決上述問題。

三、區塊鏈應用概況

（一）在學術領域的應用

對中國知網數據庫的文獻進行分析可以發現，關于區塊鏈應用的研究大多集中在兩個方面：一是技術應用層面，主要基于數字貨幣、智能合約、信任機制、支付清算、物聯網等技術在一些具體領域的實際應用，如數字貨幣的演化[11]、法定貨幣體系[12]、票據市場問題[13]、數據保護或共享[14]、信任構建與監督[15]、支付優化[16]、供應鏈系統相關問題[17]。二是經濟社會等領域的宏觀效應層面，包括金融、政府治理、社會公共服務、文化出版、教育、財稅、法律、共享經濟等。其中，金融領域的代表性成果有財務眾包[18]、股權眾籌[19]、銀行業發展[20]、保險創新[21]、互聯網保險[22]；政府治理方面的代表性成果有政府治理創新[23]、政府治理模式[24]、政府基礎信息協同共享等[25]；社會公共服務方面的代表性成果有食品[26]、醫療[27]、能源[28]等；文化出版方面的代表性成果有著作權交易[29]、學術出版信任建設[30]、數字出版版權保護[31]、媒體融合[32]等；教育方面的代表性成果有高等教育發展[33]、教育教學[34]、在線教育評估[35]等；財稅方面的代表性成果有稅收領域應用[36]、稅收治理[37]、稅收監督[38]等；法律方面的代表性成果有電子取證[39]、金融刑法風險[40]、法律優化[41]等；共享經濟方面的代表性成果有大數據+區塊鏈的共享經濟發展[42]、充電樁共享經濟模式[43]、共享經濟模式變革[44]等。

（二）在實踐領域的應用

在實踐領域，區塊鏈的發展日新月異，特別是在具體應用領域更是異常火熱。從2017年12月21日在上海舉辦的“2017年中國區塊鏈技術應用峰會”上獲得的消息表明，2016—2017年區塊鏈技術在數字加密貨幣、數據存儲與鑒證、金融交易、游戲等眾多領域表現出色，全息互信、北京博晨、保全網、信鏈、公信寶等區塊鏈企業紛紛獲得融資，甚至有的企業獲得了多輪融資。在資本市場上，與區塊鏈概念有關聯的個股股價迅速攀升，如柯達公司2018年1月9日宣布推出區塊鏈技術支持的照片所有權管理平臺KodakOne，并推出在平臺內部使用的代幣即柯達幣（KODAKCoin）之后，股價在接下來的兩個交易日中暴漲了112.9%。目前，區塊鏈應用已經從區塊鏈1.0時代發展到了區塊鏈2.0時代，繼而將發展到區塊鏈3.0時代[45]。其中，區塊鏈1.0多指區塊鏈應用在貨幣轉移、支付系統等虛擬數字貨幣市場的應用；區塊鏈2.0多指區塊鏈在證券、期貨、貸款、票據等金融市場的應用，且多為金融資產的清算、智能合約的使用等；區塊鏈3.0是在2.0基礎上進行的拓展，特別強調區塊鏈滲入社會生活的更多方面。區塊鏈技術有望在優化現有經濟運行效率、促進行業間跨界融合等層面對經濟社會發展的諸多方面產生較大影響[46]。從具體應用領域看，區塊鏈應用場景異常豐富。本文僅僅列舉當前關注度較高的一些應用場景。在金融服務領域，區塊鏈在支付、交易清算結算、貿易金融、數字貨幣、股權、私募、債權、風控、征信等方面繼續深耕；在社會管理領域，區塊鏈在代理投票、身份認證、公證、遺產繼承、個人社會信用等方面得到推廣；在文化娛樂領域，區塊鏈將關注視頻版權、音樂版權、軟件防偽、數字內容確權、軟件傳播溯源等方面；在知識產權領域，區塊鏈在專利、著作權、商標保護、軟件、游戲、音頻、視頻、書籍許可證、藝術品證明等方面逐漸展開；在教育領域，區塊鏈在各類教育技術、教育評價、檔案管理、學生征信、學歷證明、成績證明、產學合作等方面逐漸推進；在物聯網方面，區塊鏈將繼續聚焦商品信息溯源、物品防偽、網絡安全性、合同等方面。此外，區塊鏈還將應用于數字病例、隱私保護、健康管理等醫療健康領域以及社交、消息系統等通信領域和共享經濟等其他相關領域。

四、區塊鏈與供應鏈交互機理

供應鏈是一個由供應商的供應商、供應商、生產商、經銷商、零售商、消費者等從原材料到產成品消費相關企業構成的復雜功能網鏈。供應鏈的提出旨在透過信任基礎相互協作，將單個企業串聯起來，將松散的關系搭建成一個復合網絡，進而通過企業間協同，最終實現整體效率的優化和提升，為鏈條上的相關企業帶來更大的價值和收益。在這個鏈條上，商品流、物流、信息流、資金流相互交錯，協同難度極高，單純依靠傳統的以供應鏈核心企業為主導的協同機制已經遇到了運行瓶頸。隨著市場的不斷發展和企業經營環境的日益復雜化，供應鏈中不同經營主體之間的交互更加頻繁，對供應鏈管理提出了更高、更細的要求，當前供應鏈運行中信息孤島現象盛行[47]，信息離散分布于供應鏈上的不同企業，信息共享程度較低，運行速度較慢，信息真實性和可靠性較差[48]。

在供應鏈網絡中，諸如采購、生產、物流、售后等工作通常由核心企業來實行中心化的管理與協調。然而，隨著企業經營環境的復雜化和經營流程的精細化，這種傳統的中心化供應鏈管理模式遇到了一系列問題。傳統商業運行環境下，供應鏈管理存在諸多痛點，其典型表現如下：

一是核心企業對供應鏈控制力弱。核心企業盡管扮演著供應鏈重要節點的角色，但在企業運營中其對供應鏈的實際控制能力有限，特別是對供應鏈上下游企業進行約束或規范時，容易導致矛盾滋生、沖突顯現、成本攀升、效率下滑。在供應鏈網絡中，如果核心企業尚未占據絕對話語權，當供應商或消費者談判能力較強時，核心企業對供應鏈的控制能力將被弱化，而即使隨著供應鏈管理技術的逐漸發展，即時交付、協同計劃預測與補貨、供應鏈管理庫存、無線射頻識別（RFID）技術、二維條碼技術、語音識別技術、實時定位系統、遠程管理技術等技術或工具已經應用于供應鏈管理，這些工具仍然需要核心企業進行統一規劃與協調。此外，核心企業還會遇到人才缺乏、資金緊張、技術不足等問題，從而導致其無法使用最先進的管理工具或有效資源對供應鏈中的商品流、物流、資金流、信息流進行合理的管理與整合，容易使供應鏈陷入低效、無序、混亂的狀態。

二是供應鏈溯源需求與能力現狀匹配度低。供應鏈涵蓋商品采購、生產、銷售、消費的各個環節，包括原材料采購與物流、商品生產、物流與銷售、消費者消費與售后服務等，輻射范圍很廣。現實中，供應鏈監管不足，購買方缺乏有效方式辨別購買物的數量、時間和質量，導致假貨泛濫。假冒偽劣產品直接損害了采購者和消費者的利益。基于假冒偽劣原材料的商品生產會損害商品質量，假冒偽劣商品會損害生產商和渠道商的品牌與形象，會給消費者造成經濟損失，甚至使之受到身心傷害。盡管市場上出現了不少解決方案，如政府相關部門的監管、企業相關部門的監管與控制、防偽共享的第三方平臺等，但受成本、效率、信息等方面因素影響，實際成效較低，結果導致供應鏈溯源需求與能力現狀匹配度較低。

三是信息孤島現象層出不窮。在傳統供應鏈模式下，信息分布于諸多不同的參與企業，采購、生產、物流、銷售、售后服務、監管等信息割裂，缺少一個可信任的圍繞商品形成的集合所有相關信息的載體或平臺。現有的信息孤島導致了數據交互不均衡、溝通頻率和效率低下、信息核對繁雜等一系列問題，甚至導致線下線上信息沖突，工作環節重復，由賬目核對、資金支付、賬期帶來的審計成本攀升，金融風投業務難度增加。

四是信任機制缺乏，約束力小。供應鏈效率提升的基礎是供應鏈協同，而協同的前提在于信任。供應鏈上的相關企業因業務關系會產生信息交互和共享需求，但由于供應鏈上的企業是獨立的經營個體，相互間會受時間、成本、服務等因素影響產生不同的需求。從目前看，供應鏈缺乏有效信任機制，且約束力較小。信任問題的存在會影響供應鏈上企業業務的開展，導致信息流扭曲失真。

通過搭建基于區塊鏈的場景應用進行供應鏈管理，能夠有效解決上述問題。基于區塊鏈技術的供應鏈場景應用能夠獲取海量數據，記錄商品流轉信息，在實現溯源、存證、互信、信息溝通等的基礎上有效滿足供應鏈金融需求。區塊鏈與供應鏈結合的管理遵循去中心化理念，各參與企業平等地進行信息互換與存儲，行使相同的權利與義務，二者存在耦合關系[3]。以區塊鏈技術為核心的供應鏈信息平臺能夠有效連接供應鏈相關企業或機構，促使商品流、物流、資金流、信息流四流合一，從而構建互信共贏的供應鏈生態系統[4]。依托區塊鏈技術，供應鏈上的企業可以快速建立信任關系，且由于數據的不可篡改性，信息不對稱程度大幅降低，企業間溝通成本將減少。利用共識機制，供應鏈上的企業可以制定一套協作流程用于企業經營，加之已經建立的信任關系，這套流程能夠有效指導各企業經營，并形成供應鏈中的動態企業聯盟，產生吸引優質企業、剔除劣質企業的效果。區塊鏈綜合物聯網、大數據、人工智能等技術，能夠處理復雜多變的海量數據和信息，并自動修正和動態調整供應鏈規則，提高供應鏈上企業應對經營中不確定性的柔性能力。

五、基于區塊鏈技術的供應鏈管理模式及應用

（一）基于區塊鏈的供應鏈管理模式

如前文所述，應用區塊鏈技術的供應鏈管理模式能夠實現縮短時間、降低成本、提高品質、滿足需求等目標。將區塊鏈技術應用于供應鏈管理實則是構建一個區塊鏈平臺，依托該平臺實現供應鏈管理的目標。區塊鏈技術可行性的主要表現，一是多中心，區塊鏈上的每個節點都存有一份完整的數據，多個企業間的數據能夠實現實時同步與實時核對；二是可靠性，數據完整地儲存于信息流通的各個節點，即使其中某個節點被損壞，也不會影響整個網絡的數據安全；三是可信任，區塊鏈上的每筆信息都是不可逆的，數據無法篡改，信息分布于多個節點，無法銷毀，無法憑空偽造一筆信息；四是開放，具有較低的數據公開成本，且支持分級加密；五是高效率，智能合約完全自動運行，無需人為干預；六是安全，每筆交易都會記錄數據指紋信息，并使用數字簽名確保交易權責清晰。區塊鏈技術使服務的開放性協作成為可能，同時能夠確保交易安全與可信任，適用于供應鏈管理。

如圖2所示，可以構建一個面向供應鏈管理的區塊鏈平臺。該區塊鏈平臺建立在一些核心基礎技術之上，提供相應的技術模塊（或按實際需求進行模塊組合與增減），如共識模塊、證書模塊、日志模塊、內存池模塊、智能合約模塊、對等計算機網絡模塊、分布式數據存儲模塊、區塊管理模塊等。基于模塊可實現一些平臺系統，如監控系統、升級系統、節點管理系統、合約管理系統等，這些系統也可結合實際需求進行調整。在平臺模塊和平臺系統技術基礎上，區塊鏈實現供應鏈管理實際情境下所需要的相應具體業務，如在數據服務方面提供運營服務、報表服務、數據同步、數據分析、數據導出等內容，在供應鏈管理方面提供客戶管理、交易信息管理、采購管理、生產管理、售后管理、授信融資、采購資金融資、倉單質押融資、跨企業積分兌換、白條等具體業務內容。依托區塊鏈平臺，可以實現具體服務內容的數據可視化，并實現相應的后臺管理功能。

圖2 基于區塊鏈技術的供應鏈管理思路

（二）具體應用示例

1.區塊鏈授信融資

授信融資是企業資金籌集方式之一。基于區塊鏈的授信融資多用于供應鏈核心企業擔保背書，依托區塊鏈平臺簽訂三方（即擔保企業、資金需求方、資金提供方）授信額度合同，確定授信額度，在區塊鏈技術支撐下真實呈現歷史借款記錄和剩余額度，并根據記錄綜合動態調整授信額度及具體細則，當供應鏈上下游企業產生資金需求時，申請融資額度，由資金提供方依托區塊鏈平臺綜合確認融資額度。具體可參見圖3。

2.區塊鏈采購資金融資

采購資金融資是企業資金籌集方式之一，通過采購合同進行資金籌集。依托區塊鏈平臺，丙（資金方）托管賬戶貸款給甲（采購方）托管賬戶，再支付到乙（供應商）托管賬戶，可通過區塊鏈平臺的智能合約一次完成。具體來講，一是甲簽名轉給乙50萬結算代幣，其條件是一定時間內丙轉給甲50萬結算代幣，并附上采購合同標號；二是丙獲取區塊鏈平臺發出的指令后，轉給甲50萬結算代幣，該數目只能支付給乙，其數字簽名需上傳到區塊鏈平臺；三是丙（如銀行、第三方支付機構等）按區塊鏈結算代幣的支付指令轉移資金。具體可參見圖4。

3.區塊鏈白條

所謂白條，多指行為人開具的不符合正規憑證要求的發貨票和收付款項證據等，互聯網環境下比較具有代表性的白條有京東白條、支付寶花唄等。在供應鏈金融領域，數字白條逐漸興起，并在供應鏈金融的區塊鏈上流轉開來。依托區塊鏈平臺，供應鏈上的企業可以有效使用白條實現交易活動，白條大多源于供應鏈核心企業，且大多通過智能合約加以實現。核心企業可使用白條支付貨款給一級供應商，白條亦可在各層級供應商中流轉，甚至流轉到投資人或消費者，消費者使用白條支付貨款到經銷商，白條再從經銷商處以支付貨款的形式回流到核心企業，核心企業也將兌付投資人收到的白條。具體可參見圖5。

4.區塊鏈倉單質押融資

圖3 區塊鏈授信融資應用模式

圖4 區塊鏈采購資金融資應用模式

圖5 區塊鏈白條應用模式

倉單質押融資是企業資金籌集方式之一，通過倉單質押進行資金籌集。依托區塊鏈平臺，甲（倉單所有人）和乙（倉單管理人）分別將帶有自己數字簽名的倉單信息錄入區塊鏈平臺，形成倉單代幣，當甲需要融資時，將倉單質押給丙（資金貸款人），并通知到乙，由丙放款給甲并質押貨物，待甲還款后，再將甲的倉單解質押。具體可參見圖6。

5.區塊鏈跨企業積分兌換

積分制已經成為一種企業常用的經營策略，可以提高用戶黏性。然而，現實中由于不同企業使用的積分制度不同，導致積分無法跨企業進行流通。依托區塊鏈平臺，可將積分與代幣結合起來，打通積分的企業流轉通道，提高積分的吸引力和使用效率。依托區塊鏈平臺，以智能合約方式構建一個通用積分機制，所涉及企業按照各自認同的兌換比例商定各自積分與通用積分的兌換標準，并在區塊鏈平臺上開設一個備付金中轉地址，預先約定一定的備付金額度，當用戶兌換不同企業積分時，需要預先將之前企業的積分兌換成通用積分，再將通用積分兌換為目標企業積分，進而由目標企業將通用積分兌換成自己企業的積分，上述過程均可在區塊鏈平臺上自動實現。具體可參見圖7。

圖6 區塊鏈倉單質押融資應用模式

圖7 區塊鏈跨企業積分兌換應用模式

六、結論與展望

對區塊鏈應用在學術和實踐領域的情況進行梳理可以發現，涉及供應鏈應用的內容較少。基于技術優勢，區塊鏈在各行各業的應用逐漸得到推廣，能夠有效解決供應鏈領域存在的諸多痛點。將區塊鏈應用到供應鏈管理的主要目的在于，通過構建區塊鏈平臺來實現面向供應鏈管理需求的內容設置，實現區塊鏈與供應鏈的交互。基于面向供應鏈管理需求的區塊鏈平臺模式，本文嘗試給出了幾種常用的供應鏈應用模式，如區塊鏈授信融資、區塊鏈采購資金融資、區塊鏈白條、區塊鏈倉單質押融資、區塊鏈跨企業積分兌換等。

區塊鏈在供應鏈的應用并非一帆風順，從目前發展看，仍然會面臨一些挑戰和障礙。比如，區塊鏈應用落地周期長，具體落地時首先需要掌握區塊鏈技術和理念，選取應用模式，然后選擇一家區塊鏈平臺加以研究，最后進行區塊鏈應用開發，這需要一個較長的周期；從業人員成本高，對從業人員無論在層次、技術積累上還是在理念上都具有較高的要求，而金融與區塊鏈交叉人才較少，培養成本較高；區塊鏈選用難，區塊鏈仍然屬于新興事物，其發展前景充滿不確定性（如區塊鏈是否合規，是否存在版權問題），具體運營難度也比較高。上述問題既需要實踐驗證和完善，也需要學術界進行深入思考和研究。