基于區塊鏈技術的服裝供應鏈研究

梁曉穎，王利君

(浙江理工大學 服裝學院，浙江 杭州 310018)

目前服裝供應鏈需解決的問題是產品預測不準確、企業內外部協調率低、產品生產周期長且缺乏柔性、產品質量安全難溯源等[1-3]。近年來國內外學者對服裝供應鏈的轉型升級進行多方面探索，針對服裝供應鏈中庫存管理存在的不易追溯、執行效率低的問題進行數據化的互聯網信息平臺建設，實現服裝的智能化生產管理[4-5]；提出構建個性化服裝設計云平臺，實現設計師與消費者的協同設計，解決產品預測難的問題[6]；建立快速響應服裝供應鏈，縮短產品周期，改善產品缺貨和庫存積壓的問題[7-8]。通過針對性設計[9]、快速反應[10]、柔性生產等方法，在生產模式上解決服裝供應鏈存在的問題，但主要是以核心企業為主導，缺少對改善供應鏈合作關系的研究[11-12]。服裝供應鏈中各成員企業間的合作關系不穩定，核心企業需完善供應鏈管理系統，建立安全的信息共享機制，提高企業間的信任度及競爭力[13-14]。

區塊鏈技術是比特幣的基礎支撐技術[15-16]。區塊鏈技術從以比特幣為代表的區塊鏈1.0時代，到擁有強大智能合約的區塊鏈2.0時代，實現了從數字貨幣領域到社會領域的應用，區塊鏈3.0時代將進一步擴展到更多領域，這為服裝供應鏈的轉型升級創造了新的契機[17-19]。

針對服裝供應鏈存在的問題，探究區塊鏈技術在服裝供應鏈中的應用。通過構建服裝供應鏈的區塊鏈系統，搭建相應的交易平臺并公開系統信息，更有效的實現供應鏈中各成員企業間的信息共享、協同設計與制造。

1 服裝供應鏈及其面臨的問題

1.1 可持續服裝供應鏈

服裝供應鏈包括設計、采購、生產、運輸、分銷等流程，涉及到面輔料生產采購、服裝款式設計、服裝打板、衣片裁剪縫制和成衣銷售等多個環節。傳統服裝供應鏈包括設計師、面輔料供應商、服裝生產商、經銷商、監管機構以及消費者等，通過資金流、信息流、物流整合為一體的鏈式結構網絡。可持續服裝供應鏈中將供應鏈各成員企業整合為“閉環”的結構網絡，在服裝生產銷售的過程中采取綠色環保措施，以提高供應鏈的環境績效，服裝可持續供應鏈見圖1，示出服裝可持續供應鏈是對傳統服裝供應鏈的擴展，強調服裝生產銷售過程的可持續發展，注重環境保護和資源消耗，低排放低消耗外，將服裝供應鏈中的廢舊紡織品進行回收再利用，提高資源利用率，減少不必要的浪費。

圖1 服裝可持續供應鏈

1.2 服裝供應鏈存在的問題

目前服裝供應鏈中各成員企業存在利益難以最大化、業務相對獨立、信息共享機制不完善等問題[20]，這對于快速有效的信息交換有一定的難度。傳統服裝供應鏈主要存在以下問題：

①產品預測不準確[21]。傳統服裝供應鏈采用的是以生產為主導的“大批量生產+大眾營銷+大規模銷售”的運行模式，主要依賴流行研發機構進行碎片化的數據采集，針對目標消費群，結合流行色、流行面料等進行設計方案的確定，產品預測的準確性難以保證。

②牛鞭效應導致庫存積壓[22]。傳統服裝供應鏈是推動式供應鏈，生產商與最終消費者間存在多個經銷商，各經銷商采取提高訂單需求的方式來避免缺貨情況的發生，產生牛鞭效應，導致供應鏈經濟績效下降。

③上下游信息嚴重不對稱，缺乏信任[23]。傳統服裝供應鏈中各成員企業間利益共同體意識薄弱，存在嚴重的信息壁壘問題，為維護自身利益，導致信息不對稱。同時各成員企業信息化程度不一，信息交流困難。

④內外部協同率低[24]。傳統服裝供應鏈中各成員企業間溝通不順暢，信息更新不及時，導致調度協調性低，無法合理利用資源配置，供應鏈中難以形成優勢互補以增強競爭力。

⑤產品生產周期長[25]。傳統服裝供應鏈采取“訂單和訂貨會制”的商業模式，通過“預測-開發-采購”的流程進行產品研發，導致產品研發、生產周期長，市場終端的反應滯后。

⑥質量安全難溯源[26]。隨著人們生活水平的提高，服裝質量安全受到重視，目前沒有針對于服裝的追溯系統，雖有中心機構檢測，但服裝供應鏈長且復雜，追溯困難大。

2 區塊鏈技術

2.1 區塊鏈技術概述

區塊鏈技術，廣義上是一種將數據存儲于加密鏈式區塊結構，用分布式節點共識算法生成數據，以加密鏈式區塊驗證與存儲數據，通過智能合約進行操作的全新的去中心化基礎結構與分布式計算范式。狹義上，是一種將數據區塊按照時間順序以鏈表的方式組成的數據結構。區塊鏈技術具有去中心化，可溯源性、安全性和開放透明等特點[27]。

2.2 用于服裝供應鏈的區塊鏈技術

區塊鏈技術分為公有鏈、私有鏈、聯盟鏈3種類型[28]，其中聯盟鏈技術特點見表1。在示出的聯盟鏈中，只允許預設的成員企業進行記賬，新加入的成員企業需要通過申請和身份驗證，并在區塊鏈交互平臺中簽訂協議，在各成員企業相互監督下進行交易。這種區塊鏈技術實質上是在確保安全和效率的基礎上進行“部分中心化”或“多中心化”，適用于產業、行業聯盟，在服裝供應鏈中應用可以實現更低成本、更準確、更安全的服裝生產。

2.2.1 時間戳和UXTO結構

獲得記賬權的區塊鏈節點需在塊頭加蓋時間戳以記錄數據寫入時間，在區塊鏈中形成時間增鏈[29]。UXTO(Unspent Transaction Outputs)指未經使用的交易輸出，被儲存于每個節點中用于記錄交易，是比特幣交易的基本單位。時間戳和UXTO機構清晰地記錄了區塊鏈中的各個交易，用于服裝供應鏈中可清晰記錄服裝從設計到消費者最后廢舊回收至再利用的過程，其可追溯性及不可偽造性確保了服裝的質量，及對供應商及商家的監管。

表1 聯盟鏈技術特點

2.2.2 非對稱加密技術

非對稱加密技術即采用成對存在的公鑰和私鑰對數據或傳遞的信息進行加密或解密，公鑰公開，私鑰僅自己使用，公鑰、私鑰相互驗證，保證了信息傳遞的安全性和準確性，用于服裝供應鏈上，商家即可通過公鑰解密驗證供應商數據來源的真實性。

2.2.3 共識機制

共識機制包括工作量證明(POW)、權益證明(POS)[30]。其中工作量證明是一份確認所做過的工作量的證明，權益證明是根據在特定網絡里，擁有幣的量來競爭記賬權利，擁有量越多，獲得記賬權利的概率越大。在服裝供應鏈中可確保交易發起者本身不能進行欺騙，有利于各節點建立互信。

區塊鏈技術通過去中心化分布式賬本存儲數據，以時間戳保證商品可溯源性，非對稱加密及共識機制的方式保證系統中交易的開放透明和安全性。

3 基于區塊鏈的服裝供應鏈構建

3.1 應用維度分析

隨著信息技術的迅猛發展，線上線下數據化和數據開放是必然要求。現在服裝供應鏈存在的問題是：上下游成員企業間缺乏信任，信息不透明不對稱，企業間合作關系不穩定難以達到統一的調度協調。再者信息安全管理跟不上，限制成員企業間信息的共享，導致商品溯源難。區塊鏈采取分布式核算和存儲的方式，保障信息交流的安全透明和有跡可循。區塊鏈技術對于解決服裝供應鏈存在的問題，提供了技術支撐。

基于區塊鏈技術的服裝可持續供應鏈設計應注重：數據共享渠道及隱私數據的加密，交易的合法及交易記錄的可追溯。區塊鏈技術在服裝供應鏈中應用的可行性分析可以從功能維度、對象維度和屬性維度等3個方面進行歸納和分析，區塊鏈技術在服裝供應鏈中的應用維度如圖2所示。

圖2 區塊鏈技術在服裝供應鏈中的應用維度

3.1.1 功能維度

區塊鏈的分布式賬本技術可實現交易的可信任與自組織，不需要第三方機構組織，去中心化，對于“互聯網思維”下的可持續服裝供應鏈有著重要的意義。在供應鏈中上下游成員企業間的市場交易、服裝制作過程的信息產品安全監管的商品溯源、聯盟鏈中各個信息共享企業的組織協同等方面發揮巨大作用。

市場交易是服裝供應鏈運作的重要手段。將區塊鏈技術應用在服裝供應鏈中，可促進服裝供應鏈成員企業的廣泛參與和公平競爭。服裝供應鏈參與者在區塊鏈中簽署智能合約，無需通過中心化的交易機構組織，啟動后自動運行，交易信息在區塊鏈中經傳播驗證后被記入分布式賬本，并且區塊鏈可實時監控智能合約狀態，極大地降低交易成本，同時保證交易信息的公開透明、對稱性及時效性。服裝供應鏈中各成員企業間的雙邊交易將更加高效透明，在區塊鏈交易平臺上進行實時交易，保障交易高效執行。

組織協同是提高服裝生產效率，縮短服裝周期的重要保障。服裝生產的形式不再是局限于傳統的訂貨會分銷的途徑，而包含個性化定制，服裝供應鏈主體不再局限于核心企業，而囊括了消費者、供應商、生產商、經銷公司等眾多相互合作的成員企業。區塊鏈技術通過公開透明的計量保證了各成員企業的合理利益分配，提高企業的積極性，同時保證信息交換的真實可靠，實現高效協同。例如，區塊鏈系統可完整記錄服裝供應鏈中所有供應商的運行狀況以及邊際成本，所有節點可根據自己需求做出相應的最優決策，實現服裝供應鏈的高效運行，縮短產品生命周期。

商品溯源是服裝供應鏈的必然要求。公開透明的服裝供應鏈，相關監管部門協同管理的聯盟鏈，服裝生產的設計、原材料、流程都有跡可循，監管部門隨時檢查，每個環節在區塊鏈上均蓋有時間戳，產品在檢驗環節可貼上鏈接在P2P網絡中的二維碼，發往經銷商銷售。最終消費者掃碼可查看產品生產的整個環節。可以從源頭上遏制“毒衣服”事件的發生，保障了消費者對服裝產品的知情權，保障了消費者的權益。

3.1.2 對象維度

用戶維度主要包括設計師、消費者、供應商生產商、經銷商等方面。設計師根據市場流行信息設計出當季產品，供應商按要求生產出符合產品的面、輔料等，服裝生產商完成服裝的制作，消費者在經銷商中購買。

基于區塊鏈技術的服裝供應鏈在區塊鏈系統上構建相應的共享數據庫，有對應消費者用戶的消費者人群畫像庫，服裝生產商的樣板數據庫，面輔料供應商的面輔料數據庫等，供應鏈各成員企業可自由查看。

區別于傳統服裝供應鏈生產商、經銷商、供應商等通常是各自分立狀態，少有信息溝通，消費也很難參與其中，在基于區塊鏈技術的服裝供應鏈中消費者將需求和偏好信息發布于區塊鏈中，設計師對消費者信息精準分析，提出設計方案及生產安排，供應商、生產商等接受交易，聯盟鏈所有節點協同工作，最終服裝發往消費者。

3.1.3 屬性維度

區塊鏈本質上是分布式數據庫技術，數據庫中存儲的對象不僅是虛擬貨幣等資金流，還有用戶進行注冊、認證、追溯、交易及共享的信息流，為縮短產品生產周期運輸時間，實行分倉物流，服裝可持續供應鏈是集資金、信息以及物流的供應鏈，區塊鏈技術能在資金、信息以及物流3方面支撐服裝供應鏈的運行。

對于物流，一方面是企業對庫存進行分倉分配，就近發貨，縮短運輸時間及成本，另一方面是供應鏈接入物流公司，物流公司正朝著數據化方向發展，智慧倉儲中以自動化設備為主，可實現倉庫作業低能耗高效率。

對于信息流，供應鏈各成員企業注冊加入生成一對公鑰和私鑰，錄入相關信息，私鑰簽名生成區塊信息。各個節點協同優化的調度、分布式優化結果反饋等信息也將能在服裝供應鏈中實時傳播和交換，區塊鏈通過非對稱加密、時間戳等技術，保障用戶隱私和數據可靠性，實現服裝供應鏈數據的集體維護。信息流的安全對服裝供應鏈的安全穩定和經濟運行至關重要。

對于資金流，區塊鏈通過精確可靠的計量及促進高效交易的多邊信任，無需第三方的加入，通過虛擬貨幣的形式，逐步取代傳統的資金流，簡化支付方式和降低成本，可逐步實現系統自動計量扣除。

3.2 邏輯框架

服裝供應鏈長且環節復雜，具有典型的集群性和時效性。結合區塊鏈技術架構和類型分析，區塊鏈技術中的聯盟鏈是一個“多中心”的架構，對參與者要求“特定人群、簽訂協議”，有足夠的承載能力及存儲容量適用于服裝供應鏈的構建。

根據可行性分析構建基于區塊鏈的服裝供應鏈邏輯框架，如圖3所示。其中：區塊中存儲的信息包括：生產信息(產地、生產過程、加工方式、生產周期等)，物流信息(地址、物流企業、運輸過程及其對應時間等)，訂單信息(產品型號、數量、金額等),庫存信息(產品存量、庫存空間等)。

圖3 基于區塊鏈的服裝供應鏈邏輯框

3.3 服裝供應鏈交易平臺構建

在傳統服裝供應鏈中，各成員企業間存在交易雙方的信息不開放、信用度低、交流不當等問題，導致雙方的配合度精度低、交貨期不準時。交易雙方的信用問題是阻礙交易的最大障礙，導致制造協同難以實現。區塊鏈技術，能有效解決交易雙方的信用問題，為供應鏈的交易提供新的技術支持。搭建基于聯盟鏈的服裝供應鏈，從技術上促進服裝制造協同，實現現代服裝供應鏈的轉型升級。

3.3.1 實現過程

基于區塊鏈技術的供應鏈，以采購為例，按照以下步驟進行交易：

步驟1：買方構建買方采購平臺，賣方構建賣方交易平臺。

步驟2：相關組織、公司與廠商構建聯盟鏈，將所有的買方與賣方接入系統作為其節點。

步驟3：買方將自身的貨幣資產、賣方將自身的貨物在供應鏈中進行驗證。

步驟4：買方在其自身的買方采購平臺與賣方進行網絡交易。

步驟5：相關交易在供應鏈中進行廣播。

步驟6：交易雙方將收到的交易信息納入1個區塊。

步驟7：交易雙方都在自己的區塊中證明交易信息的真實性，并在供應鏈中廣播。

步驟8：交易雙方都認同該交易的有效性。

步驟9：該交易區塊鏈連接到上1個區塊末尾，區塊鏈延長1個區塊。

步驟10：下一個交易按照步驟4～9進行。

用戶注冊加入時，系統會為每個用戶生成1對特有的公鑰和私鑰，所有用戶需上傳要求的共享數據至區塊鏈共享存儲，并使用自己的私鑰對其進行簽名，生成區塊信息。

3.3.2 效果分析

交易雙方發布交易指令的過程中，加密算法對交易雙方的數字簽名、資金償付能力、數字交易有效性進行驗證，加蓋時間戳，并錄入區塊鏈中，確保交易的真實性和完整性。交易雙方可根據對方的交易記錄、績效等級、信用等級等選擇交易對象。交易信息生成，交易流程受區塊鏈自動化監管，交易雙方需嚴格履行并完成交易才可進行新的交易。區塊鏈記錄交易記錄，并保留多個完整的副本，其不可篡改性可有效避免交易紛爭。

該交易平臺能實現交易信息的公開透明，提高供應鏈的管理效率及監管效率，能促使供應鏈制造協同，有效避免因交貨期不準時而導致的產品生產周期延長。

4 結束語

區塊鏈技術的去中心化、開放透明、安全性、可追溯性等特點，使其在服裝供應鏈中具有一定的應用前景。文章通過對服裝可持續供應鏈和區塊鏈技術的分析，提出了基于區塊鏈技術的服裝可持續供應鏈的邏輯架構，既可為上下游企業的交流提供共享信息又可保障信息安全，既能促進服裝制造協同，也能提高監管管理效率，為未來服裝供應鏈的轉型提供一定的啟發與借鑒。