區塊鏈技術在食品封閉供應鏈中的應用

丁旭

摘 要：隨著經濟的不斷發展，我國居民對食品安全的要求不斷提升，我國食品企業供應鏈管理仍然存在待解決的問題。通過對區塊鏈技術和食品封閉供應鏈現狀的探討，分析區塊鏈技術對食品封閉供應鏈的作用及應用的可行性，得出區塊鏈技術對食品封閉供應鏈的作用。

關鍵詞：供應鏈管理；封閉供應鏈；區塊鏈應用

一、前言

我國居民的消費水平在不斷提高，根據國家統計局的公布的居民收入和消費支出，2017年全國居民人均可支配收入25974元，實際增長7.3%。全國居民在食品煙酒方面人均支出達到5374元，比上年名義增速4.3%。另一方面，我國食品市場的供給已經走向總量富足，買方市場基本形成。在電子商務的背景下，食品的銷售渠道也明顯拓寬。同時，居民也更加關注食品的生態性、營養性、安全性，消費者的需求成為生產的主要導向。

近年來，我國社會中的食品安全問題頻出，引起了消費者的恐慌。這說明我國食品企業目前對供應鏈體系的管理仍然存在問題，沒有建立完善的食品追溯體系，帶來了巨大的損失并且威脅到居民健康。截止到目前，國內外供應鏈相關的研究內容已經非常豐富，隨著經濟全球化，為了實現可持續發展，對于綠色供應鏈、閉環供應鏈以及生態供應鏈的研究成為供應鏈中的熱點研究問題。

項目研究結合供應鏈管理的內容、以區塊鏈技術為核心手段、配合物聯網技術，以食品封閉供應鏈的現狀為切入點，嘗試對采取區塊鏈技術后，對食品供應鏈績效影響進行研究。研究重點是運用經濟學及管理學模型分析區塊鏈在食品供應鏈中的應用可行性，不涉及食品供應鏈中的生產、加工、運輸等裝備的研究。

二、主要概念

1.區塊鏈技術

2016年中關村區塊鏈聯盟發布《中國區塊鏈技術和產業發展白皮書》，其中區塊鏈的核心定義是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。密碼學算法可以實現去中心化的管理，通過區塊指紋驗證實現各個區塊的鏈接，可以達到不泄露各區塊隱私數據目的的同時，實現數據的真實傳遞和分享。基于分布式記賬的技術，實現數據的分布式存儲和分布式記錄，保證數據不被篡改，形成去中心化的鏈條，從而實現各節點間的平等權利和義務。

2.封閉供應鏈

在《綠色農產品封閉供應鏈技術集成與產業化示范》這一項目中，提出了封閉供應鏈的概念：以保證產品安全及質量控制為目的，通過一系列管理制度規范和管理模式創新確保供應鏈產品從生產到消費全過程處于嚴格的質量監管之中，達到流通過程中的質量穩定和最大限度控制產品質量安全問題危害的供應鏈系統。從這一定義中我們可以看出，封閉供應鏈的著眼點和現有供應鏈體系研究有所不同，重點是流通產品的可控性和可視性，以確保流通環節中產品的質量和安全性。

封閉供應鏈的管理模式、主要目標都和其他供應鏈有所差異。除了產品安全的目標，封閉供應鏈的運營成本也會產生不同幅度的增加，第三方的監控和管理是必要的。在食品封閉供應鏈范圍中，針對關注安全導向的食品，通過縱向整合、供應鏈流程優化和全程可視化，達到從食品源頭到消費者的多結點的監控，最終實現保障食品供應鏈的安全。

三、食品供應鏈現狀

有些研究將食品供應鏈也稱之為涉農供應鏈、農業商業體、食品加工鏈等。中國現代物流發展報告提出了較為詳細的食品供應鏈流程，見下圖。從報告中可以得出，流通環節過多，每個環節收費項目多，導致成本不可控，費用較大，食品損失較大。我國的食品封閉供應鏈目前處于集成物流管理階段向供應鏈管理階段的過渡時期，對物流全程的成本控制不足，無法跟蹤和追溯農產品質量安全問題。

四、區塊鏈技術在食品封閉供應鏈中應用的可行性

主導食品封閉供應鏈的主要是政府、生產者和消費者三方，分別對應三種封閉方式，市場準入、多極檢測和信息追溯，其中信息追溯需要政府的支持和生產者的配合，從全程保證供應鏈封閉性的可視化，才能達到保障食品安全的目的。若沒有在準入體制下的多級檢測，并實現區塊鏈自動報警給第三方，則只能實現事后防御，無法實現事前預防。區塊鏈技術主要解決溯源的信息系統的構成，物聯網技術可以充分收集信息。

1.物聯網與區塊鏈技術的結合

目前物聯網應用的中心化模式，導致設備維護給供應鏈帶來巨大壓力。當所有數據都匯總到單一的中心控制系統時，存在數據被篡改、丟失、泄露等種種可能性。食品供應鏈中利用條碼技術給食品單位一個唯一的標注、用溫度傳感器控制食品運輸和倉儲過程中的溫度、用電子標簽（RFID）在物流過程中標記食品的位置和路徑等信息，基于區塊鏈技術保證相關節點獲取到必要的數據，并且每個數據都有自己的哈希散列，使其不可改變，并用獲取的數據進行決策。

2.通證（Token）構建值得信賴的數字身份，保障食品來源安全

食品供應鏈的價值網絡，采用token記賬，省去資產流通的繁雜手續，為每個加入區塊鏈系統的區塊或個體建立起一個數字身份，其中包含了鏈條上的所有交易信息，并被區塊鏈中的每個節點進行驗證和存儲。當區塊之間第一次發生交易時，通過token判斷對方對于供應鏈的貢獻率及在供應鏈中的可信度，交易完成時獲得應得的token，實現高效的支付清算，降低交易的風險，擴大了交易的范圍。

3.供應鏈采用第三方監管的博弈分析

食品封閉供應鏈涉及生產者和消費者雙方，將政府的市場準入體系和第三方的區塊鏈監管體系結合，實現事前預防、事后防御、事故追責完善的消費者保護體制。

生產者A只有進入區塊鏈和不進入兩種選擇，其他生產者B也是同樣，我們不妨假設在進入區塊鏈獲得的公眾信任帶來的收益為r，降低的供應鏈成本為cc，同時產生的進入成本為ec（r+cc>ec）。當不進入時則免去進入成本，同時還存在不進入時節約的其他成本p。當一方不進入時，則存在無法降低的供應鏈成本cc。

由表可見，當生產者都選擇進入時，他們獲得的收益是r+cc-ec，但是供應鏈上存在難以達成共識的情況，因為當A選擇不進入時，他可以獲得確定的收益p，對B來說也是同樣。問題的重點在于只要供應鏈的一方未加入，就存在額外的供應鏈成本。這種行為形成了一種情形的納什均衡，但并不是帕累托最優。供應鏈中盡可能多的結點加入，供應鏈整體則逐步走向最優的狀態。

五、區塊鏈技術對食品供應鏈的作用

1.降低食品供應鏈運營成本和風險

以某一核心企業為主的供應鏈，因為需要協調上游的供應商，滿足下游需求，承擔了全部的供應鏈運營成本，和供應鏈失調的風險。食品供應鏈的環節眾多，且上、下游都相當分散和冗長。上游需要協調農戶，下游需要協調分銷商，所以往往存在單一企業難以充分協調所有節點。區塊鏈將消費者納入供應鏈的全程環節，并讓各個節點之間根據共識協議合作，實現食品的可溯源，責任的明確性，從而降低食品供應鏈的運營成本和風險。

2.解決供應鏈中利益相關方的敏感信息泄露問題，消除信任危機

區塊鏈技術和供應鏈管理的結合，是方法和理念的結合，技術和模式的結合。供應鏈和區塊鏈具有相似的特點：都包含多個利益相關方，且存在垂直和水平利益鏈接。區塊鏈鏈接包括所有產生信息的地方，如商品細節、供貨時間、預購用戶、供應廠家、銷售記錄、物流進程、倉庫詳情、平臺結算等。在供應鏈中運用區塊鏈技術，從而保證供應鏈的各個節點獲取到真實可靠的信息，并進行共享。但各數據節點只能獲得一定權限范圍下的數據，保證企業機密不被泄露，解決供應鏈信任危機的問題，在區塊鏈中，供應鏈的單個甚至多個節點不具備可以修改數據庫數據的能力，協調供應鏈多方的平等地位。

3.提高消費者認可程度

市場信息的透明度的提高可以提高消費者對食品安全的信任度，提高消費者支付的意愿。企業知名度、產品品牌、多極檢測等都用來解決交易雙方的信息的不對稱問題。通過以區塊鏈技術為基礎的可追溯系統，讓消費者根據自己的意愿、檢索相關食品安全信息、有動力保持甚至增加支付意愿。

六、總結

通過對區塊鏈技術的探討和食品供應鏈現狀的分析，總結提出了維護食品安全的方法。從區塊鏈技術、區塊鏈的應用方法和供應鏈博弈分析了區塊鏈技術在食品供應鏈應用的模式和可行性。第三方企業利用區塊鏈系統，可以保證數據的安全性，為供應鏈結點確立平等的權利和地位。但食品供應鏈中的結點可能基于一次性付出成本的巨大，選擇不進入區塊鏈系統，產生非帕累托最優的博弈行為。總的來說，區塊鏈技術在食品供應鏈中的應用，對于提高食品供應鏈的效率和保障食品安全有著極為重要的作用，提高消費者的支付意愿。因為在行業中還沒有具體的應用，所以文章沒有通過數據分析技術成本和可獲得效益之間的關系。基于區塊鏈應用的局限性，沒有對區塊鏈技術應用的實際操作做出具體的分析。

參考文獻：

[1]焦志倫.我國城市食品封閉供應鏈運行模式及其政策研究[D].南開大學，2009.

[2]王瑞梅，鄧磊，吳天真，宋煥，張希玲.企業參與食品可追溯信息共享的機理研究[J].中國農業大學學報，2017，22（03）：169-178.

[3]吳學兵，黎萌.核心企業主導的食品產業鏈質量安全保障體系研究[J].湖北農業科學，2015，54（19）：4925-4929.

[4]宋寶娥.食品供應鏈質量安全保障體系研究[D].長安大學，2015.

[5]沈文達.綜合物流供應鏈管理平臺的設計和實現[D].電子科技大學，2011.

[6]汪力行.食品供應鏈中關鍵控制點的分析與選擇方法[J/OL].計算機工程與應用：1-8[2018-04-22].

[7]任天慈.基于供應鏈的食品安全保障體系研究[J].中國商論，2018（09）：1-2.