區塊鏈在優化供應鏈信息協同管理中的應用研究*

□ 祝錫永，李 杰

(浙江理工大學 經濟管理學院，浙江 杭州 310018)

1 引言

在科技日新月異以及共享經濟盛行的新型商業環境下，供應鏈各節點如何充分利用數據和信息，削弱核心企業在資源管理上的“絕對話語權”，改善核心企業中心化控制局面，清除局限信息造成的滯后及高差錯率等協同障礙，以實現運營的智能化和信息的透明化，這是目前供應鏈中很多企業面臨的一個新難題。為解決供應鏈中核心企業一家獨大的局面，降低數據存取與訪問門檻，實現供應鏈數據實時共享，有必要確定一種行之有效的供應鏈解決方案來實現供應鏈信息協同。供應鏈信息協同指的是通過互聯網和互聯網技術實現供應鏈伙伴成員之間的信息集成，實現運營數據、市場數據的實時共享和傳遞，從而實現供應鏈伙伴間更快、更好地協同響應客戶需求。區塊鏈技術為供應鏈信息協同管理提供了一種新的解決方案。

目前，區塊鏈以及供應鏈信息協同管理系統的研究還處于初期階段。付蓬勃，呂永波，任遠等[1]認為供應鏈協同管理的關鍵在于數據協同和彼此信任。提出借助區塊鏈來改善當前市場需求響應慢，合作伙伴缺乏信任以及協同效益低等問題。卿蘇德，閏樹和魏凱[2]研究指出，利用區塊鏈的去中心化、智能化以及防篡改等特點可有效解決數據在流通過程中面臨的困境，提高數據的流通性。關越[3]從供應鏈協同的影響因素出發，針對傳統供應鏈信息協調過程中面臨的問題，提出了基于區塊鏈的供應鏈信息協同優化方案。Huckle等[4]人研究提出構建一個基于區塊鏈和物聯網相結合的去中心化應用程序，實現數據實時共享。雖然國內外對于區塊鏈和供應鏈協同管理有一定的研究，但是將區塊鏈技術應用到供應鏈信息協同管理方面的研究還較少。本文以供應鏈的協同作為切入點，總結并分析了當前供應鏈信息協同面臨的問題及原因，最終借助區塊鏈構建了適用于共享經濟時代背景下的供應鏈信息協同管理系統，為實現供應鏈整體效益最優提供良好的解決方案。

2 區塊鏈與供應鏈協同

在狹義上說，區塊鏈是一種以時間順序排列的首尾相連的鏈式數據，通過哈希碼來確保數據的不可篡改和偽造的分布式數據賬本；廣義上講，區塊鏈是一種利用鏈式數據結構來存儲以及驗證數據、利用分布式節點共識算法來生成并更新數據、利用密碼學的方式來保證數據傳輸和訪問的安全、以及利用代碼組成智能合約來控制數據的一種新型分布式架構和計算模式[5]。所以，可以將區塊鏈看作是一個共享的數據庫，與普通數據庫不一樣的是數據是不可篡改的，所以在安全性方面效果顯著。區塊鏈具有去中心化、智能合約、去信任化、匿名性、透明性等特征，正是利用這些特征可以有效地解決傳統供應鏈信息協同過程中面臨的問題。

在供應鏈管理中，協同的概念是一個里程碑式的管理模式，而協同思想則是該管理模式的靈魂。在1999年管理學家Hua Lee以及David Anderson就已經提出將協同管理的思想應用到供應鏈管理的想法，它對各種不同類型的資源進行整合，協調各個組成部分之間的關系，并以改進操作流程為出發點，確保供應鏈中所有環節緊密聯系，提高供應鏈的靈活性。從戴爾等企業的發展可以發現，將協同思想與供應鏈管理結合，使得供應鏈各節點在生產和運營等環節能夠得到改善，同時在對客戶的響應方面，也起著舉足輕重的作用。引入協同管理到供應鏈，使得企業管理者對從信息協同方面去解決企業的發展問題有一個新的認知。

3 傳統供應鏈信息協同分析

3.1 傳統供應鏈信息協同存在的問題

通過分析傳統供應鏈信息協同的影響因素可以發現，傳統供應鏈在信息協同上存在的問題主要集中在以下幾個方面：

第一，協同成本。供應鏈企業間經濟實力參差不齊，不同企業對信息管理與信息系統的投入相差太大，限制了供應鏈信息協同的發展。以互聯網和內聯網的信息集成系統為例，一方面，引入需要大量的資金，以支撐企業以及供應鏈信息協同的統一部署，對企業財務要求相對較高；另一方面，對操作人員的培訓以及系統后期維護也將產生較高的成本[6]。

第二，協同質量。目前信息協同質量主要存在三個方面的問題：首先是系統安全系數低，在惡意病毒等網絡風險因素不斷升級和增加的背景下，傳統供應鏈的風險程度也相應提升，如何制定應對策略和解決機制，消除企業對信息共享的畏懼態度尤為重要[7]；其次是數據滯后性明顯，一方面人工處理是當前信息共享的主要手段，降低了信息共享速度，另一方面不同系統之間的兼容性較低容易導致數據滯后問題，降低了數據的流轉性，不利于信息實時共享[8]；最后是數據庫風險系數高，數據被篡改的問題在傳統供應鏈信息系統中很難規避。

第三，協同過程。供應鏈信息協同過程主要存在兩個方面的問題：一是中心化管控的現象，供應鏈核心企業占據話語權，發揮核心和主導作用，同時限制其他企業訪問數據庫，致使其他企業不能有效地獲取數據，數據資源的利用效率大幅降低；二是制約機制不夠完善，供應鏈的穩定性相對較低，企業間合作關系解除的風險較高。

3.2 傳統供應鏈協同問題原因分析

通過對傳統供應鏈的特點進行分析后，可以歸納出造成供應鏈信息協同問題的主要原因如下：

第一，供應鏈信息協同程度低。信息技術的兼容性弱、信任基礎不完善以及維護成本較高等問題給供應鏈信息協同帶來阻力。大部分供應鏈企業沒有制定標準化的信息共享機制，導致供應鏈企業在提升信息協同水平方面存在較多的限制因素，系統效益的持續性不足。此外，部分企業滿足于既存利益，合作企業間關系的穩定性相對較低，導致信息協同水平低，對實現協同效應造成較大沖擊。

第二，企業存在資金差異。在提升供應鏈信息協同水平時，需要充分考慮中小企業的資金實力，必須根據企業實力選擇與自身條件相匹配的信息協同技術。這也在一定程度上對技術引進造成較大限制，不利于提升供應鏈的信息化和智能化水平。

第三，合作伙伴信任關系弱。通常而言，隨著供應鏈穩定性的不斷提升，信息協同的范圍也進一步擴大，對信息的流轉產生積極影響，從而建立基于合作的穩定供應鏈關系。如果供應鏈企業之間的合作伙伴關系不穩固，容易誘發道德風險，并對企業發展造成較大的負面作用，不利于供應鏈的持續發展。

4 基于區塊鏈的供應鏈信息協同管理優化

4.1 信息協同管理優化目標

本文以實現供應鏈信息協同效益為基礎，在建立以區塊鏈為核心的供應鏈信息協同系統前提下，達到以下幾方面的優化目標。①優化傳統的信息共享模式，建立基于供應鏈的分布式數據庫，從而降低邊緣企業使用數據的門檻，提升供應鏈信息的流轉水平，實現供應鏈信息的全面協同；②引入智能合約技術，最大程度的脫離人工操作，減少人為因素的干擾，通過改善信息傳輸的效率，從而加快供應鏈信息流的流通速度，減少差錯概率，節約運營成本，降低供應鏈人力與物力等資源的消耗，實現智能化的管理模式；③利用區塊鏈信息管理技術，顯著降低信息風險，提升信息傳輸的規范化水平，并強化信息的公開性和透明性，實現供應鏈的協同共享。

4.2 信息協同管理優化框架

本文將銷售商—制造商(核心企業)—原料供應商集成的供應鏈作為研究主體，通過分析區塊鏈技術對供應鏈信息協同的影響，從物流、庫存、采購三個視角下對協同過程進行分析，為區塊鏈提升供應鏈信息協同的自動化和去中心化提供全新的范式和參照。

以區塊鏈技術為基礎，建立區塊鏈信息協同系統，并對供應鏈的應用層、核心層以及數據層的信息進行整合，進而提升信息協同管理的智能化水平，并達到去中心化管控的效果，總架構如圖1所示。

圖1 信息協同管理優化總框架

通過利用優化后的供應鏈信息協作系統，對供應鏈所有企業的實時數據信息進行智能化分析，從中獲取供應鏈三個層級的高價值信息，在實現去中心化和提升智能化水平的前提下，實現需求預測、計劃制定以及庫存自動管理等諸多目標，進而提升供應鏈信息協同管理的智能化水平，建立可靠性和安全性較高的供應鏈信息協同系統。

4.3 基于區塊鏈的物流信息協同管理優化

在企業運行過程中，實體流轉以及其他信息的載體，即為物流信息，它是銜接不同供應鏈環節的具體載體，包含配送、訂單處理、存貨管理等。由此可見，物流信息的協同管理有利于降低配送成本，并改善供應鏈的響應速度和提升整體效益。

在傳統供應鏈中，節點企業物流信息流通不暢，獲取信息的滯后性強、準確性降低，即便通過GPS信息技術，也難以達到預期目標，配送過程如圖2所示，具體操作流程如下：

①制造商在交易發生后，制定產品出庫清單，貨運司機以此訂單作為提貨憑證；

②業務員制定貨運單，并由庫管員將提貨信息輸入系統，并對車輛運輸進行配置；

③在確定裝車計劃的前提下，執行裝車程序；

④按照清單完成裝車，完成產品的出庫記錄；

⑤在符合執行標準的前提條件下，完成發車單的制作；

⑥司機根據相關文件進行裝運。

圖2 傳統供應鏈配送協同過程

傳統供應鏈在優化完成后，具體的配送流程如圖3所示，具體操作流程如下：

圖3 區塊鏈優化后的配送流程

①制造商在打包數據后將其放置在區塊1中，并輸入供應鏈數據庫；

②供應商利用已有的智能合約，并響應配送需求，自動生成提貨計劃清單，并在區塊2中記錄相關的配送信息，并將其輸入區塊鏈數據庫；

③供應商根據智能合約，識別區塊2中的信息，并響應配送需求信息，制定車輛調配計劃和提貨記錄，在區塊3中記錄相關信息后，并上傳到區塊鏈數據庫；

④區塊3觸發后，系統自動執行合約內容，一方面調度車輛準備配送，另一方面系統自動制定出貨安排，同時整個過程產生的數據信息封裝在區塊4中并共享到區塊鏈數據庫；

⑤完成提貨，供應商按照智能管理系統生成清單，并記錄在區塊5中，并實現信息共享；

⑥貨車司機收到發貨通知攜帶電子單證發車，整個過程產生的數據都會封裝到區塊6中，并共享至數據庫。

比較優化前后的流程，我們可以得到以下結論：

第一，傳統供應鏈系統的配送管理系統的智能化水平較低，人為因素的干擾比較嚴重，在優化完成后，可以通過智能合約實現自動銜接，在提升供應鏈響應速度的同時，降低失誤率，并優化運作流程。

第二，傳統供應鏈數據庫資源協同效應不佳。在制定計劃和輸入數據等步驟銜接存在時間差，數據人工采集，造成數據的真實性大大降低，數據的共享程度較低。截然相反的是在區塊鏈數據庫中這些情況都得到有效的改善，在數據實時更新到系統的同時所有環節運作產生的數據也存儲至系統中，從廣度和深度兩方面實現供應鏈內數據的高度協同。

第三，數據滯后現象嚴重，數據更新不到位。在供應鏈優化后可以實現數據更新和共享的同步性，并按照時間戳對數據進行實時查詢，提升了決策的科學性和合理性。

4.4 優化的重點和難點

在對供應鏈信息協調系統進行優化的過程中，應該充分考慮優化的重點方向以及面臨的難點，針對突出問題進行處理，達到事半功倍的效果。

①重點。新技術的引入以及推廣需要各節點積極相應。但是傳統企業對當前數據庫的依賴以及主觀意愿等原因對于新技術的引入熱情不是很高，在觀念上也不愿意更換數據庫，而且新技術的引入需要耗費一定的人力、物力以及財力，需要企業投入額外的成本，從而導致企業當前利潤下降，并且需要對相關人員進行培訓，多方面影響著企業的運轉。然而不及時引入有效的信息技術來優化供應鏈的協同系統，將導致供應鏈競爭能力下降，進一步影響企業效益，甚至面臨被行業淘汰的風險。

②難點。區塊鏈技術對于優化信息協同系統有巨大的潛力，然而由于當前管理的形式、社會的理念以及各體系中心化管控嚴重等原因，新技術的引入對于核心企業來說必然導致地位下降，而當前模式下核心企業又占據主導地位，想要核心企業損失自身利益來換取整個供應鏈的利潤，還有很長的一段路需要走。相信隨著科技發展和行業需要，供應鏈的去中心化一定會實現，同時這也是供應鏈實現效益優化的有效舉措。

5 結語

信息協同管理是供應鏈的發展趨勢，利用有效的信息技術來完善當前供應鏈數據處理流程，實現供應鏈節點間的無縫銜接，是供應鏈應對時代發展需求、確保實現協同效益的有效舉措。本文對現行供應鏈信息協同過程進行詳細的分析，從協同成本、協同質量、協同過程三個方面總結了供應鏈信息協同存在的問題，從技術能力、企業資金差異以及合作伙伴的信任關系三個方面歸納出了影響供應鏈信息協同的原因。針對以上問題，借助區塊鏈這一新興技術，對傳統供應鏈信息協同管理系統進行優化，從物流信息、采購以及庫存三方面考慮構建了優化的總框架，并對供應鏈物流信息協同環節的優化做了詳細的闡述，希望本文能為改善供應鏈信息協同提供參考。針對本文提出的觀點，后續研究將從以下方面進行完善：首先，本文只從定性的角度進行分析，后續研究將從定量的角度進行論證；其次，供應鏈是由成百上千家企業構成，本文只考慮了三級供應鏈的情況，后續研究將考慮更為復雜的供應鏈構成；此外，將結合實際案例對本文觀點和方法進行佐證。