區塊鏈視角下我國生鮮農產品流通安全研究

李 萍

（北京農業職業學院 北京 102442）

引言及文獻綜述

我國農產品流通雖然已能滿足人們的基本生活需求，但是距離高質量發展還有相當大的距離。我國農產品流通存在最突出的問題就是流通成本高和流通不順暢，如何解決此問題，一種觀點認為需要通過政府加強監管來實現（安玉發，2011），另外一種觀點認為通過市場機制來隱含推動實現（王斌、于淑華，2009）。就目前發現的可用手段而言，采用電子商務手段是一種行之有效的方法（賈新忠，2018），這種方案對于連片貧困地區解決農產品流通問題具有顯著成效（楊輝鵬，2017）。目前我國及周邊國家商用的電子商務技術屬于初中級技術，其只能解決流通的可達性問題（李豐、原任利，2016），對于具有雙重時效性及不可抵賴性要求的農產品流通還無法解決（晁曉龍、李金洺，2016）。如何解決此深層次問題，從而徹底實現農產品流通高質量發展，已有學者提出了采用區塊鏈技術予以解決的思路（張瀚藝，2017）。但是囿于該研究側重于前瞻性研究和理論研究，其實用性研究不足，因此很難具體應用于實踐中。綜上所述，本文鎖定這一相對空白領域，并以此展開研究。

生鮮農產品流通特征分析及區塊鏈技術應用在農產品流通中優勢探究

（一）我國生鮮農產品流通特征

圖1 區塊鏈視角下的生鮮農產品流通三層演進結構圖

從我國生鮮農產品流通歷史與現實來看，其主要體現出以下點幾點特征：第一，規模化、集約化流通不足。我國自改革開放以來，農村實行的是個人承包責任制。這種農業耕作方式不利于規模化經營和集約化經營。在農業產業發展的初期，這種單打獨斗的局面顯然有助于提高積極性，但是隨著農業現代化的深入，不僅在種植、養殖領域需要實現規模化、集約化，在農產品流通領域也需要對等實現規模化、集約化；第二，可全程追溯性缺乏。我國過往農產品流通追求的首要目標是可達、必達。在這種流通體系中，農產品安全性主要依靠商戶之間的個人信任機制完成。如果發生農產品安全問題，通過這種鏈條式的個人信任機制進行追溯難度較高，且很難實現具有法律意義上的賠償與懲罰機制；第三，流通成本占比總成本比重過高。由于我國農產品流通采用的是非規模化、非集約化方式，因此農產品流通基本是無法通過鐵路運輸完成，其主要依靠公路運輸完成。公路運輸中，過路費、過橋費等的存在，以及運輸路程過長導致的停車費、住宿費、損耗費等，最終將攤分到農產品總成本中。基于這種現狀，我國農產品流通成本不僅過高，且占比總成本比重過重；第四，時效性可控度較低。對于生鮮農產品，確保食品安全的一個重要環節就是在設定時間范圍內運達。從農產品流通現狀來看，這一要求完成質量存在很大疑問。由于整個流通環節是通過多種流通工具和多個流通人員完成。每一環節的完成很少采用實時控制措施控制，因此其時效性可控度較低；第五，流通效率較低。由于農產品流通采用的是公路流通。我國對公路駕駛有明確規定連續駕駛時長等。因此，采用這種方式，從理論上講流通就具有間斷性。另外，考慮到流通過程的安全性，各級食品安全部門均會對流通產品進行食品安全檢查和衛生防疫檢查，這進一步加劇了流通的間斷性，由此導致了流通效率過低的特征。

（二）區塊鏈技術應用在農產品流通體現的優勢

區塊鏈技術具有較多特點，在此僅對其應用于農產品流通中體現的優勢進行分析，主要是以下幾點：第一，全程全時可追溯性。區塊鏈技術中的關鍵信息（以數字貨幣等為表現）采用加密算法支撐，能夠確保關鍵信息在信息發出方具有唯一性和安全性。另外，區塊鏈技術有別于傳統技術的特征為全鏈“背書”，該鏈上的任何一家都存有包括自己在內的全鏈的關鍵信息。這一點對于參與農產品交易的商戶來講，即實現了農產品信息全域共享，由此實現全程全時可追溯性；第二，全社會共擔成本，節約個體成本。區塊鏈技術中的關鍵信息在全鏈發布，因此對于關鍵信息的維護、存儲，在全鏈中的每一個參與者都進行了分擔，即電子成本實現了分擔。另外，這種現代信息技術對信息的管理采用的不再是紙質臺賬方式管理，其管理成本顯著低于傳統紙質管理方式；第三，不可篡改性。區塊鏈技術提供的關鍵信息從其信息提供方來講，是基于信息加密技術實現的具有唯一性特征的信息提供。另外，從區塊鏈技術的全鏈“背書”機制來講，所有參與方的信息在全鏈中共享。不再像傳統分布式平臺，關鍵信息只在單點核心設備存儲，這更加保證了其不可篡改性；第四，時效性可控度較高。區塊鏈技術具有正向實時廣播和反向實時廣播功能，區塊鏈中的每一個節點都可以利用廣播功能實現信息傳送。由此，對于生鮮農產品的時效性問題，采用這種雙向技術可以實時獲取對應信息。由此可見，其時效性可控度較高；第五，效率極高。區塊鏈技術確保了在農產品關鍵信息流通過程中的快捷性與穩定性。這一點體現在流通過程中不再以紙質單據作為流通憑證，而是以電子信息作為流通憑證，其大幅度降低了在需要包裝、拆分、封裝以及轉運等過程中人為參與增加的耗時，從而使流通效率得到了極大提高。

區塊鏈視角下我國生鮮農產品流通演進思路、實現路徑、具體案例

（一）區塊鏈視角下的我國生鮮農產品流通演進思路

研究認為，區塊鏈技術在我國生鮮農產品流通領域應該分三個層次演進，其初始層為供應層、中間層為流通層、終端層為消費層。對此，首先應在初始層部署區塊鏈技術，從而將其應用于生鮮農產品供應。在該層部署過程中，應涵蓋所有農產品供應商，實現市場供應信息與供應商存儲信息在初始層區塊鏈透明、公開、一致。在初始層供應鏈中，必須納入市場監管部門作為鏈中的一個節點（此時有別于傳統管理，其不再是關鍵節點）。在初始層部署完全、完善的前提下，再考慮在中間層進行部署；其次要在中間層部署區塊鏈技術，并將其應用于生鮮農產品流通。就中間層而言，其依然是一個環式鏈條結構，每一個節點都是關鍵節點。與初始層的最大區別，中間層每一個節點都可能包含一個直接上繼節點和直接下接節點（上繼節點來自初始層，下接節點來自食用層），這樣就把供應、流通、食用全部鏈接到一起。在部署初期，先實現中間層單獨部署，不考慮直接上繼和直接下接問題。在部署中期，考慮實現中間層與直接上繼的聯通與溝通協調問題。在部署后期，研究中間層與直接下接的聯通與溝通協調問題。通過這三個子環節，完成中間層部署；最后應在消費層部署區塊鏈技術，并將其應用于生鮮農產品的消費與消耗。消費層部署主要是基于銷售門店（包括線上門店和線下門店等）部署。在消費層部署完畢，即可實現消費者與流通商、供應商之間的垂直式與水平式關系。以上三者的具體關系如圖1所示。

表1 指標表

表2 仿真分析結果表

（二）區塊鏈視角下的我國生鮮農產品流通實現路徑

1.事前預防機制與具體實現。對于生鮮農產品流通，主要是在事前建立一套預防機制，該機制能夠確保流通順暢、流通可控、流通必控。基于這三個目標，本文研究建立了三級指標體系如表1所示。從表1來看，指標體系分為三級，自上而下依次為一級指標、二級指標、三級指標。一級指標包括物類指標、流通指標、安全類指標。物類指標側重于對植物類農產品和動物類農產品進行流通控制，主要包括遺傳指標和基本指標；流通類指標重點關注流通渠道、供應渠道等關鍵信息；信息安全類指標傾向于就區塊鏈核心技術實現進行控制，主要包括加解密算法等。在農產品流通過程中，以標示碼作為唯一外顯的關鍵信息進行明碼傳送，以DNA、RNA為隱藏信息全程伴隨傳送。加密、解密算法保障流通過程中的正向廣播、反向廣播具有合法性與唯一性，由此可實現信息在區塊鏈中的實時傳播與實時更新。需要強調的是，在事前預防階段，一定要對流通商品到達最末端終點的時間安排及溫度控制制定一個清晰可量化實現的計劃。

（三）區塊鏈視角下的我國生鮮農產品流通實現實例研究

區塊鏈技術屬于前沿技術，目前還沒有實現其在三層領域（供應領域、流通領域、消費領域）的全覆蓋。基于這種現狀，研究只能采用仿真分析的方式進行實例分析。為了體現其具體實效，本文將此實效與現在采用傳統流通技術方法的效果進行對比，通過多次反復論證，得到如表2所示。表2中的效率提升幅度是針對使用區塊鏈技術與不使用區塊鏈技術之間的效率對比結果；同樣的，流通成本降低也是基于這兩種方法對比結果。另外需要說明的是，該表中的第二列（模擬數據分布類型）是指食品安全事件爆發所服從的統計規律。研究采用三種分布進行模擬，分別為正態分布、指數分布、均勻分布。這三種模擬是就食品安全事件爆發概率進行模擬。在三層區塊鏈完全部署且完善部署的前提下，對于每一個相對隨機的食品安全事件，采用回溯法進行定位，均可全程回溯跟蹤對應流通渠道的流通信息，并且回溯所得信息都是真實可靠的（這一點通過區塊鏈中任意兩個不同節點中獲取的信息一致性得到驗證）。因此，表2中的可回溯性概率均為1。同時，信息篡改性均為否。基于這一分析基礎進行進一步探究，應用區塊鏈技術以后效率提升幅度顯著（具體見表2中的第4列，自左向右）。同時，也能看到，流通成本得到了顯著降低（具體見表2中的第5列）。通過對產生問題的節點進行進一步挖掘分析，導致食品安全問題的主因在于時效性不達標。綜合所有模擬實驗結果來看，時效性滿足概率最高是在0.96、最低是在0.67。將此結果與本地區歷年生鮮農產品流通時效性統計結果來看，就其平均值進行對比，二者基本趨于一致。由此研究認為仿真實驗結果具有較高可信度。

結論與建議

通過理論研究和實證分析，本文明確了六大結論，具體如下：第一，我國現有生鮮農產品流通體系體現出五大劣勢。就理論分析結果來看，此次研究明確了我國生鮮農產品流通體現的五大劣勢，即規模化、集約化流通不足、可全程追溯性缺乏、流通成本占比總成本比重過高、時效性可控度較低以及流通效率較低。這五大劣勢是阻礙我國生鮮農產品流通向高質量發展轉變的主要阻力；第二，區塊鏈技術應用于生鮮農產品流通體現出五大優勢。就理論分析結果來看，研究論證了區塊鏈技術應用于生鮮農產品流通帶來的五大優勢，即全程全時可追溯性、節約個體成本、不可篡改性、時效性可控度高和效率高。這五大優勢恰好可解決我國生鮮農產品現有流通方案下的五大不足；第三，確立區塊鏈技術在實證應用中的三層次分層演進思路。就實證分析的演進路線來看，研究提出了三層次區塊鏈分層推進、協調演進思路。供應層區塊鏈優先部署，流通層區塊鏈稍后部署，消費層區塊鏈最后部署。供應層區塊鏈中的每一個節點僅有直接下接節點，沒有直接上繼節點。流通層區塊鏈中的每一個節點都有直接上繼節點和直接下接節點。消費層區塊鏈中的每一個節點僅有直接上繼節點，沒有直接下接節點；第四，確立了區塊鏈技術實證應用指標體系。就實證分析來看，本文確立了區塊鏈技術實證應用的指標體系。該指標體系為三級指標體系，一級指標包含三類指標，依次為安全類指標、流通類指標、物類指標。二級指標涵蓋信息安全指標、渠道指標、節點指標、遺傳指標、基本指標、其他指標。三級指標包括標識碼、流通商名稱、供應商名稱、DNA信息、產品名稱等為代表的具體指標。實證分析正是基于此三級指標體系取得成功；第五，確立了區塊鏈技術實證應用的事前、事中、事后機制。實證研究確立了區塊鏈技術應用的事前、事中、事后三重機制。事前機制側重于規劃與防范，確保整體方案可實施性與高質量性。事中機制關注于生鮮農產品流通按照規劃運行，解決傳統流通的五大劣勢。事后機制關心于食品安全事件爆發后的回溯處理和問題解決。通過這三重機制實施，能徹底保障區塊鏈技術的落地與發揮效能；第六，確定了區塊鏈技術實際應用的典范性。就實證分析的仿真分析來看，對于食品安全事件分布符合的三類情形，仿真數據都驗證了研究提出的區塊鏈應用技術具有高可追溯性、高防篡改性、高效率性、高時效性、低成本性。因此，從整個研究成果來看，區塊鏈技術不僅可以降低流通成本，還可以實現流通過程全程可控、可追溯。由此確定了此次研究的典范性。

在取得上述六大結論的基礎上，本文認為區塊鏈技術應用于生鮮農產品流通應解決以下問題：第一，區塊鏈技術在生鮮農產品流通實際實施中應遵循最大公約數。在生鮮農產品流通中，遵循的最大公約數為必須具備三層體系結構，即供應層、流通層、消費層全部覆蓋。只有實現了三層覆蓋，才能實現消費無死角。無論是哪一類生鮮農產品流通都要遵循這一原則，否則發生食品安全事件之后將無從追溯；第二，區塊鏈技術在生鮮農產品流通實際應用中應體現最小公倍數。在生鮮農產品流通中，遵循的最小公倍數為不同區塊鏈之間必須具有兼容性與互通性。即單個區塊鏈系統中的關鍵信息在另外一個區塊鏈系統中也應能正常解讀。單個區塊鏈內部的流通信息與節點信息等，也應能在另外一個區塊鏈系統中正常解析。這樣就能既保證個性，也能體現共性；第三，區塊鏈技術在生鮮農產品流通實際應用中應充分體現出中國制造。在生鮮農產品流通中，尤其是采用區塊鏈技術支撐信息流通，應充分體現中國制造。這里所說的中國制造體現在以下四個方面，即密碼體系必須采用國產密碼體系，防止安全性由外國或者外國機構控制、生鮮農產品流通中的信息及信息流只能在國內存儲或國內流轉（除去出口生鮮農產品）、生鮮農產品流通過程中的食品安全與監管由食品安全主管部門最終裁決以及生鮮農產品流通全環節信息必須保存至少一年以上（1年是指對應生鮮農產品全部流轉到消費者手中之后算起的1年）。