區塊鏈技術優化飼料供應鏈探析

唐衍軍， 黃 益， 趙建彬

（1.華東交通大學經濟管理學院，江西南昌330013；2.東華理工大學經濟與管理學院，江西南昌330013）

飼料工業是推動現代養殖業發展的重要動力，直接關系社會經濟發展和居民生活水平的提高（陳冰冰，2018）。近年來，隨著農業經濟的發展，飼料生產和銷售規模不斷擴大，對物流提出更高的要求。養殖行業飼料需求具有季節性特點，突發事件更大地增加了飼料需求的彈性。為應對新型冠狀病毒疫情防控的嚴峻形勢，全國各地啟動突發公共衛生事件一級響應，湖北省畜禽養殖儲備的飼料及飼料原料告急，中國飼料工業協會發出《關于向湖北省緊急支援玉米豆粕等飼料原料的倡議書》，就是飼料需求彈性增加的一個鮮明例證。利用供應鏈管理模式可促進物流管理科學化、提升物流效率（李曉娜和仇新忠，2019），其現實意義更加凸顯。

傳統供應鏈信息系統中的信息孤島現象導致信息交互的及時性及真實性難以保障（楊慧琴等，2018），基于區塊鏈技術的供應鏈信息系統，為農產品供應鏈質量安全保障提供了新的解決思路（許繼平等，2020）。本文通過分析我國飼料產品供應鏈的現存問題，闡明區塊鏈技術的飼料供應鏈優化作用，進而探索基于區塊鏈信息平臺的飼料供應鏈優化路徑，為區塊鏈在農產品流通領域的應用做出探索性研究。

1 飼料產品供應鏈建設中的問題

供應鏈是連接農產品行業的重要環節，建立并完善供應鏈體系是有效解決農產品供求矛盾的重要路徑（霍紅和詹帥，2019）。當前我國在飼料產品物流與供應鏈建設方面還存在著一些突出問題，影響到飼料產業的發展。

1.1 供應鏈上下游整合不夠，物流成本偏高 建立飼料供應鏈要充分利用信息技術，形成供應商、生產商、分銷商、零售商以及客戶之間整體協作的供銷網絡。然而在數以億噸計的飼料物流市場中，養殖戶或經銷商有飼料需求時往往自己尋找運輸方，對個體司機的需求最為旺盛。由于部分個體司機沒有運營許可證，存在運輸安全風險。一些資金雄厚的大型飼料企業擁有自有養殖場，形成從飼料到養殖再到肉制品銷售的全套產業鏈布局。大部分沒有建立規模化養殖場的飼料加工廠，一般采用業務員直接向客戶或分銷商推銷飼料產品的方式，合作談成后再由業務員尋找運力。由于飼料產品存儲空間較大，流通時間較長，供應鏈上下游整合難度大。當前飼料產品的物流活動主要由生產企業自身來完成，難以實現物流專業化運作，致使物流成本占總成本的比重過大。

1.2 飼料產品需求季節性強，供需矛盾突出 隨著農業經濟的發展，與飼料產業發展息息相關的養殖業發展較快，飼料市場已經從賣方市場轉為買方市場。養殖業對飼料產品的需求存在較強的季節性，對飼料供應鏈建設和有序運行造成影響。養殖業的生產方式與制造業不同，水產品或畜產品一般為人工養殖，沒有專業的流水線可以持續加工，從培育幼仔到成品賣出的期間內養殖戶對飼料的需求較大；從前一批成品賣出到下一批幼仔引進的期間內，養殖戶對飼料的需求則較小。養殖業對飼料產品需求的季節性特點，使得飼料生產企業難以持續性地為養殖戶配送飼料。在農戶需求少時繼續配送會造成不必要的資源浪費，在農戶普遍需求多時又往往面臨運力的限制。如何在季節性及彈性需求大的情況下解決物流斷層問題，成為飼料企業滿足客戶需求進而維持市場地位的一個關鍵因素。

1.3 飼料質量問題難以追溯，影響品牌聲譽 飼料產品供應鏈涵蓋生產、運輸、銷售、配送及禽畜喂養等多個環節，涵蓋范圍很廣。供應鏈監管不足會給無良商家制造鉆法律空子的機會，導致假冒違劣的產品充斥市場，損害消費者的權益，也會對生產商和渠道商的品牌形象造成負面影響。由于受成本、信息、效率等方面的影響，電子商務平臺在協助政府相關部門監管方面的效率往往不高。并且有些常年在微利與虧損邊緣徘徊的飼料企業往往利用電子商務平臺夸大市場數據，盲目拉動客戶，提供不實的價格與質量信息（陳冰冰，2018）。現有的農產品質量追溯系統，通常將數據存儲在集中式數據庫中。這種集中式的數據存儲方式為飼料生產企業篡改數據提供了機會，最終導致產品質量問題無法真正追溯到源頭。為保護自身的品牌聲譽，大型飼料生產廠家在決定建立銷售點的同時，還往往與養殖戶建立起直接聯系，導致整個飼料產業難以建立起專業化的供應鏈體系。

2 區塊鏈技術對飼料供應鏈的優化作用

區塊鏈的非中心化、透明性、溯源機制恰好能夠應對電子商務信息不安全、交易不公信等發展難點（蒲東平等，2018），有助于降低飼料供應鏈中的物流成本、協調產品供給與需求、實現對產品質量的有效追溯，促進飼料產業供應鏈建設與行業發展。

2.1 區塊鏈系統非中心化有助于降低物流成本區塊鏈網絡中數據的交換、存儲、傳輸與維護都是在非中心化的分布式系統架構中完成的。區塊鏈網絡沒有中心化處理器，每個分布式節點的權責對等，都可以進行數據計算與分布式存儲。區塊鏈中的交易和數據是由各個節點共同維護的，各節點獨立對數據進行備份并保障數據的完整性。任何節點的破壞和丟失，不會對整個系統的運行產生影響。區塊鏈非中心的分布式系統架構保證了數據和交易的點對點交互，使得信息交互得以高效率地實現。區塊鏈技術應用于飼料產品供應鏈建設，其非中心化的分布式系統架構有助于將飼料產品信息無延遲地傳遞到物流中心，形成集約化、一體化的供應鏈模式。工作人員通過區塊鏈網絡上的實時數據信息，了解產品的種類、數量及需求情況，有助于消除物流中的多余步驟，節省人力及倉儲成本。區塊鏈技術下的飼料供應鏈體系，還有助于有效監控產品生產、分銷、物流等環節，大大節約產品周轉過程中的成本。

2.2 區塊鏈信息透明性有助于解決產品供需矛盾 區塊鏈本質上是一個公開記賬系統，其數據存儲與運行機制都是公開透明的。區塊鏈技術應用于飼料產品供應鏈建設，其透明性特征意味著與飼料產品生產和需求相關的所有交易和數據，都會被系統中的各個授權節點所記錄，并實時在整個區塊鏈網絡上公開呈現。除加密的私有信息外，與飼料產品相關的所有供給與需求信息，相關人員都可以通過區塊鏈網絡接口進行查詢。區塊鏈上任何數據的修改和傳遞都需要各節點的認證，并根據時間戳對每一筆交易和數據的先后順序進行確認（唐衍軍等，2019）。飼料產品的生產與運輸過程都會以數據的形式記錄到區塊鏈中，并附上時間戳。數據區塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護，任何一個節點有新的數據生成都能夠被整個系統所悉知。區塊鏈網絡中的透明性信息有助于使飼料企業、養殖場及農產品經銷商形成一個有機的合作整體，實時維持飼料供應鏈中的資源互通，形成一個供需平衡的固定循環系統。

2.3 區塊鏈數據溯源機制有助于產品質量追溯區塊鏈數據溯源機制能夠降低飼料產品供應鏈上下游之間的信息不對稱，有助于對產品質量問題進行溯源。區塊鏈數據生成方式是將存有交易或事項的區塊進行哈希計算，并將含有新哈希值的區塊按時間順序持續添加至區塊鏈尾部。數據區塊由具有維護功能的節點共同維護，所有節點比對結果一致后，數據真實性才被全網認可。并且只有在通過占全網總節點半數以上節點認可的情況下，區塊中的數據才能被修改。區塊鏈數據庫中的所有數據都會實時更新，并根據溯源機制對數據生成時間進行確認。區塊鏈數據溯源機制下，飼料的產地、品牌、批次、出廠日期、配料等信息由各參與主體集體維護。這種機制使得供應鏈中各利益相關方共同維護產品質量并進行信息溯源，降低各企業主體為自身利益篡改數據的可能性。數據的非中心化存儲方式，也避免了中心化存儲系統下遭受黑客攻擊的風險，有助于保持飼料產品質量追溯體系的公信力，維護大型飼料生產企業的品牌聲譽。

3 基于區塊鏈信息平臺的飼料供應鏈優化

區塊鏈技術與供應鏈的結合必將朝著建立產業服務平臺的方向發展（秦明，2019）。建立區塊鏈信息平臺實時提供產品及其質量等信息，有助于在實現溯源、互信、存證、信息溝通的基礎上，打造安全、高效、有序的飼料供應鏈體系。區塊鏈信息平臺的構建如圖1所示，下面根據體系架構探討該平臺下的飼料供應鏈優化路徑。

3.1 飼料供應鏈原始信息采集環節 飼料供應鏈原始信息采集環節主要利用區塊鏈溯源機制和傳感器技術對飼料的生產、銷售、運輸、配送等的信息進行實時收集。上述信息經區塊鏈各授權節點實時驗證后，被上傳到區塊鏈數據中心。飼料生產企業負責將飼料的產地信息、品種規格、存儲條件、貨號批號等信息匯總，并掃描到區塊鏈網絡中。區塊鏈上的授權節點對這些信息進行實時采集及驗證，為后續產品安全及質量追溯提供源頭信息。飼料產品的倉儲與物流信息主要通過計算機、手機、平板電腦等終端設備實時獲取，保證交易信息收集與處理的即時高效。通過區塊鏈網絡的智能合約調用對飼料產品供應鏈中的原始信息進行校驗，信息校驗通過后將會在區塊鏈網絡中進行廣播。信息的真實性與可信性需要區塊鏈上各節點達成共識，數據經哈希算法轉換后打包成區塊，存儲到區塊鏈數據中心。

3.2 區塊鏈數據傳輸與處理環節 區塊鏈技術資源服務器主要功能是為飼料供應鏈有效運作提供軟硬件支持，以方便數據識別、處理與傳輸，其軟件部分由數據庫、共識機制等組成，硬件部分主要包括數據接口、存儲設備和網絡設備等。通過供應鏈原始信息采集環節所得來的飼料產品信息（最初是以哈希樹的形式存儲在區塊鏈數據中心），首先通過區塊鏈技術資源服務器的數據接口，在所有在的網節點達成共識后，這些信息才能夠在區塊鏈數據中心與平臺門戶網站之間進行數據交換。經過區塊鏈共識機制及可信溯源機制驗證后的數據，再經過神經網絡、語言分析、圖像與語音識別等技術處理，實現數據中心與平臺門戶網站之間的通信，實時記錄信息更新數據。

3.3 區塊鏈數據管理與應用環節 區塊鏈數據管理與應用環節主要在飼料供應鏈信息平臺門戶網站上實現。平臺門戶網站主要設置用戶管理、產品溯源、監控預警、質檢信息和供應鏈信息管理等子模塊，方便授權人員進行數據維護。生產企業、物流企業、采購企業及產品用戶都可以用電子設備掃描飼料產品的標識碼，進入該平臺門戶網站。生產企業主要負責維護飼料產品的生產信息、交易信息以及包裝與溯源碼等信息。經銷商可以將產品需求信息上傳至區塊鏈終端，實施詢價、發盤、接單及訂單處理等業務操作，即時反饋產品的質量情況及索賠信息。物流企業在獲得相應權限后，可以將企業的備案信息、產品倉儲與運輸信息以及分裝信息等實時上傳至區塊鏈上，也可以即時查詢上下游的供應與需求情況。區塊鏈信息平臺是使用者直接進行信息交互的載體和媒介，能夠實現信息即時發布、實時查詢、交易處理、數據維護及用戶反饋等功能，提高飼料供應鏈體系的運作效率。

4 結語

通過供應鏈建設促進物流管理科學化，是提升物流效率、促進飼料產業發展的關鍵舉措。當前大型飼料生產廠商在建立銷售點的同時，還往往與養殖戶建立起直接聯系，整個產業難以建立起專業化的供應鏈體系。區塊鏈技術應用于飼料產品供應鏈建設，能夠發揮其體系特點與技術優勢，降低供應鏈中的物流成本、平衡產品供需矛盾、實現產品質量問題的有效追溯、維護飼料供應鏈的安全與效率。區塊鏈飼料信息平臺能夠實時提供產品的生產、需求、銷售、物流及配送信息，有助于打造安全、高效、有序的飼料供應鏈體系，對農產品領域的供應鏈建設產生示范意義。