基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源研究

申炳豪，阿布都熱合曼·卡的爾，陳 茜

新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院，新疆烏魯木齊 8300012

0 引言

乳制品供應(yīng)鏈?zhǔn)且匀橹破窞閷?duì)象，圍繞核心企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)物流、信息流、資金流等環(huán)節(jié)的控制，主要包括奶牛養(yǎng)殖、原奶供應(yīng)、乳制品生產(chǎn)加工、包裝儲(chǔ)存、運(yùn)輸配送、銷售及消費(fèi)等環(huán)節(jié)。乳制品對(duì)存儲(chǔ)條件、運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸條件、保質(zhì)期、衛(wèi)生保障條件等有著極高的要求[1]。“三聚氰胺奶粉”、老酸奶“工業(yè)明膠”等乳制品安全事件曾一度徹底摧毀了消費(fèi)者對(duì)乳制品的信心，也引起國(guó)家和政府對(duì)乳制品質(zhì)量安全的高度重視，此類問題的發(fā)生很大程度上是乳制品供應(yīng)鏈管理控制不嚴(yán)格造成的，如溫控不合理、添加劑超標(biāo)、農(nóng)獸藥殘留、冷鏈運(yùn)輸率低等。乳制品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)能夠標(biāo)識(shí)乳制品來(lái)源，提供從牧場(chǎng)到餐桌全過程的詳細(xì)信息，一旦有乳制品安全事件發(fā)生，通過乳制品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地定位到相應(yīng)的問題環(huán)節(jié)，明確責(zé)任主體，及時(shí)處理問題，遏制事件蔓延勢(shì)頭，是目前處理乳制品質(zhì)量安全問題的有效方法之一[2]。

區(qū)塊鏈作為一種創(chuàng)新型價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)信息的自動(dòng)更新，保證信息的完全一致和公開透明，降低管理成本，有效地削弱供應(yīng)鏈的“牛鞭效應(yīng)”，利于供應(yīng)鏈的防偽溯源。鑒于此，一些學(xué)者將區(qū)塊鏈與食品供應(yīng)鏈結(jié)合起來(lái)，通過區(qū)塊鏈技術(shù)建立食品供應(yīng)鏈成員間的信任，提高供應(yīng)鏈信息的安全性、可靠性和可追溯性，進(jìn)而保證食品質(zhì)量安全。如Feng基于危害分析和關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制點(diǎn)（HACCP）、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)的概念框架，并分析農(nóng)產(chǎn)品從產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后過程中所涉及的供應(yīng)商、生產(chǎn)商、加工商、分銷商及末端消費(fèi)者等環(huán)節(jié)信息的可追溯[3]；陶啟等基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建“從農(nóng)田到餐桌”的大米全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量安全信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并設(shè)計(jì)了大米質(zhì)量安全的溯源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大米全產(chǎn)業(yè)鏈的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管控[4]；王可可等提出一種基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系，提高農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全[5]；趙磊等從信息生態(tài)視角分析用戶需求，提出風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償方案作為追溯平臺(tái)商業(yè)化運(yùn)行的核心能力，進(jìn)行信息鏈再造，構(gòu)建一種新型的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生鮮食品移動(dòng)追溯平臺(tái)[6]；劉同娟等基于區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)和分布式共識(shí)算法設(shè)計(jì)了乳制品的溯源方案[7]。

鑒于此，本文探究區(qū)塊鏈在乳制品供應(yīng)鏈可追溯性中的應(yīng)用，分析區(qū)塊鏈對(duì)乳制品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)及運(yùn)作模式改進(jìn)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)和意義，構(gòu)建乳制品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)框架，并對(duì)其運(yùn)行模式和優(yōu)化重點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)概述

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)簡(jiǎn)介

區(qū)塊鏈源于比特幣，區(qū)塊鏈概念包括交易、區(qū)塊和鏈三個(gè)部分。它是利用計(jì)算機(jī)程序記錄所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交易信息的分布式賬本，將交易信息儲(chǔ)存在基于密碼學(xué)方法生成的數(shù)據(jù)塊上，后一區(qū)塊繼承了前一區(qū)塊的哈希值，各區(qū)塊通過時(shí)間戳將交易按產(chǎn)生的時(shí)間有序鏈接形成鏈條結(jié)構(gòu)，從而形成區(qū)塊鏈[8]。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交易數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和記錄都是分布式的，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可通過對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（P2P）、密碼學(xué)等算法參與鏈上數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)，是一種去中心、防篡改、可追溯、信息透明的創(chuàng)新型數(shù)據(jù)架構(gòu)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層[9]。其中，數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)，封裝了各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、哈希算法、時(shí)間戳和相關(guān)的加密技術(shù)等內(nèi)容，是對(duì)交易信息的儲(chǔ)存和隱私性保護(hù)；網(wǎng)絡(luò)層是系統(tǒng)架構(gòu)的核心，封裝了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的分布式組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制等要素；共識(shí)層封裝各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的共識(shí)機(jī)制，包括工作量證明機(jī)制（PoW）、權(quán)益證明機(jī)制（PoS）、拜占庭容錯(cuò)算法（BFT）和實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法（PBFT）等共識(shí)算法；激勵(lì)層封裝了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制；合約層是系統(tǒng)架構(gòu)的業(yè)務(wù)處理層，封裝了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的合約腳本代碼、算法和智能合約；應(yīng)用層是系統(tǒng)架構(gòu)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展層，封裝了區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景和案例。

1.2 聯(lián)盟鏈特性分析

聯(lián)盟鏈又稱為許可鏈，是一個(gè)部分去中心化的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，一般由多個(gè)業(yè)務(wù)相關(guān)機(jī)構(gòu)共同創(chuàng)建和管理。聯(lián)盟鏈除了具有區(qū)塊鏈的基本特征外，還具有身份驗(yàn)證、策略服務(wù)和智能合約服務(wù)等特性。身份驗(yàn)證主要管理聯(lián)盟鏈的相關(guān)權(quán)限，識(shí)別和明確系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的身份信息，并有限度地分配操作權(quán)限；策略服務(wù)主要是通過系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的加入與退出、身份注冊(cè)與認(rèn)證、隱私保護(hù)等策略驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)訪問權(quán)限的控制和管理，以保證聯(lián)盟鏈的數(shù)據(jù)信息的安全可靠和分布式共享；智能合約服務(wù)一般采用容器技術(shù)或虛擬機(jī)技術(shù)搭建安全的運(yùn)營(yíng)環(huán)境，系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求編譯相應(yīng)協(xié)議內(nèi)容，并自動(dòng)執(zhí)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的算法規(guī)則。聯(lián)盟鏈?zhǔn)瞧髽I(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)，是區(qū)塊鏈在未來(lái)應(yīng)用中的主力軍，典型的聯(lián)盟鏈平臺(tái)有Hyperledger Fabric、TrustSQL、BigchainDB等。

2 基于區(qū)塊鏈的乳品供應(yīng)鏈溯源驅(qū)動(dòng)分析

2.1 政府政策驅(qū)動(dòng)

區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，受到政府部門的廣泛關(guān)注。2017年6月，中國(guó)人民銀行發(fā)布《中國(guó)金融業(yè)務(wù)信息技術(shù)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》的通知，積極開展區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用研究；2019年10月25日，習(xí)近平在中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新重要突破口，加快推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。在政府政策的積極引導(dǎo)下，京東、阿里、華為、騰訊等企業(yè)加快區(qū)塊鏈布局，全國(guó)上下掀起了一股“區(qū)塊鏈+”熱潮。因此，政府部門對(duì)區(qū)塊鏈的政策支持是發(fā)展區(qū)塊鏈乳制品供應(yīng)鏈溯源的重要驅(qū)動(dòng)。

2.2 消費(fèi)者需求驅(qū)動(dòng)

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者越來(lái)越追求綠色健康的消費(fèi)方式。乳制品作為“白色血液”，其營(yíng)養(yǎng)成分是其他營(yíng)養(yǎng)品所不能替代的，消費(fèi)者在購(gòu)買乳制品時(shí)，除了考慮乳制品品牌外，更加關(guān)注乳制品的質(zhì)量安全。盡管區(qū)塊鏈具有一些技術(shù)缺陷，但憑借其去中心化、防篡改、可追溯等優(yōu)勢(shì)，可以讓消費(fèi)者充分了解乳制品的相關(guān)信息，如企業(yè)品牌、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品成分、貯存條件等，購(gòu)買能夠滿足自身需求的乳制品。因此，消費(fèi)者健康消費(fèi)需求是發(fā)展基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈可追溯性的主要驅(qū)動(dòng)力。

2.3 乳品行業(yè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)

2008年，三鹿集團(tuán)“三聚氰胺奶粉”事件曾經(jīng)一度徹底摧毀了消費(fèi)者對(duì)國(guó)產(chǎn)乳制品的消費(fèi)信心，乳制品質(zhì)量安全受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。乳品企業(yè)為了重塑企業(yè)形象，不斷豐富乳制品種類，提高乳制品質(zhì)量。但是，由于乳制品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)信息不對(duì)稱，追溯效果差，乳制品依然存在較大的質(zhì)量安全隱患。區(qū)塊鏈憑借點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和分布式分散系統(tǒng)，可有效提高整個(gè)乳制品供應(yīng)鏈信息的透明度，提升乳制品質(zhì)量安全管理效率，減少傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中存在的信息滯后、結(jié)構(gòu)中心化、難追溯等問題，促進(jìn)乳制品產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，進(jìn)而提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)性。

2.4 其他產(chǎn)業(yè)示范驅(qū)動(dòng)

區(qū)塊鏈的技術(shù)優(yōu)勢(shì)受到供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，區(qū)塊鏈技術(shù)與傳統(tǒng)企業(yè)相結(jié)合，可推動(dòng)其在采購(gòu)、生產(chǎn)加工、運(yùn)輸、銷售、服務(wù)等方面的轉(zhuǎn)型升級(jí)。將區(qū)塊鏈應(yīng)用在物流產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系中，可以極大地提高數(shù)據(jù)信息的流動(dòng)性和安全性、提升運(yùn)作效率、降低成本、拓展利潤(rùn)空間[10]；將區(qū)塊鏈應(yīng)用在供應(yīng)鏈金融領(lǐng)域中，可突破“信息孤島”的傳導(dǎo)機(jī)制，有效解決信息不對(duì)稱和信用傳遞問題，提高監(jiān)管和降低金融風(fēng)險(xiǎn)[11]；將區(qū)塊鏈應(yīng)用在水稻[12]、糧油[13，14]、水產(chǎn)品[15]、生鮮食品[6]等產(chǎn)業(yè)中，可提高產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，實(shí)現(xiàn)從供應(yīng)鏈源頭到消費(fèi)末端全過程數(shù)據(jù)信息的監(jiān)管和可追溯，提高整個(gè)供應(yīng)鏈信息的透明度，保證食品的質(zhì)量安全，提高消費(fèi)者的消費(fèi)信心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，“區(qū)塊鏈+物流”“區(qū)塊鏈+金融”“區(qū)塊鏈+農(nóng)業(yè)”等不僅為“區(qū)塊鏈+乳業(yè)”提供了運(yùn)作基礎(chǔ)，也為其實(shí)施提供了示范。

2.5 區(qū)塊鏈溯源優(yōu)勢(shì)驅(qū)動(dòng)

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，具有智能合約、分布式賬本、加密等核心技術(shù)，具有可追溯、防篡改、去中心化等特性，與乳制品供應(yīng)鏈的追溯需求存在多重耦合，可有效解決傳統(tǒng)乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)中存在的安全性低、信息泄露、信息不對(duì)稱及信任度差等問題。同時(shí)，基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的乳制品溯源系統(tǒng)中的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參與交易驗(yàn)證，共同維護(hù)賬本數(shù)據(jù)信息，為參與主體及消費(fèi)者提供更強(qiáng)的信任支撐。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式網(wǎng)絡(luò)可有效避免節(jié)點(diǎn)信息被惡意篡改、泄露等問題，打破“信息孤島”的現(xiàn)象，節(jié)約數(shù)據(jù)儲(chǔ)存成本，提高運(yùn)行效率。此外，區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制和智能合約技術(shù)避免了人為因素的干擾，提高了乳制品供應(yīng)鏈交易信息的透明度，利于供應(yīng)鏈信息的防偽溯源。

3 基于區(qū)塊鏈的乳品供應(yīng)鏈溯源體系框架

基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈可追溯體系框架主要包括數(shù)據(jù)層、技術(shù)層、管理層和應(yīng)用層，如圖1所示。其中，數(shù)據(jù)層是乳制品供應(yīng)鏈追溯體系的基礎(chǔ)，技術(shù)層是實(shí)現(xiàn)乳制品溯源的核心，管理層是乳制品溯源體系發(fā)揮效用的保障，應(yīng)用層是消費(fèi)者訪問乳制品溯源系統(tǒng)的入口。具體而言，數(shù)據(jù)層主要借助物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)收集奶牛（羊）養(yǎng)殖、原奶生產(chǎn)、乳制品加工、包裝、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息并將其傳送到技術(shù)層；技術(shù)層為數(shù)據(jù)層提供技術(shù)支撐，利用區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)、共識(shí)機(jī)制和哈希算法等核心技術(shù)，對(duì)乳制品供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行驗(yàn)證處理；管理層按照國(guó)家規(guī)定的食品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)法律法規(guī)對(duì)乳制品的質(zhì)量信息進(jìn)行檢測(cè)和審核，之后，安全可靠的乳制品信息將會(huì)通過應(yīng)用層向消費(fèi)者開放，消費(fèi)者可在企業(yè)、政府等相關(guān)網(wǎng)站進(jìn)行乳制品信息的查詢與追溯。

圖1 乳制品供應(yīng)鏈追溯體系框架

4 基于區(qū)塊鏈的乳品制供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)運(yùn)作流程

乳制品供應(yīng)鏈主要涉及奶牛（羊）養(yǎng)殖、原奶生產(chǎn)、乳制品加工、包裝、干線運(yùn)輸、儲(chǔ)存、配送、銷售等全過程。以乳品企業(yè)為核心，通過鏈接上游原奶生產(chǎn)和下游乳制品銷售等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)乳制品產(chǎn)業(yè)鏈商流、物流、信息流和資金流的管理控制。然而，乳制品溯源碼的偽造以及生產(chǎn)標(biāo)志的濫用，嚴(yán)重?fù)p害了消費(fèi)者的利益。為解決乳制品供應(yīng)鏈中的防偽溯源問題，構(gòu)建出基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)，記錄各節(jié)點(diǎn)的事件信息，實(shí)現(xiàn)乳制品供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)信息的共享和實(shí)時(shí)跟蹤（圖2）。

圖2 基于聯(lián)盟鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)

在乳制品溯源聯(lián)盟鏈中，從奶牛（羊）的養(yǎng)殖環(huán)節(jié)開始，其養(yǎng)殖環(huán)境（包括溫度、濕度、飼料等）、防疫措施等信息會(huì)通過溯源碼或電子標(biāo)簽等技術(shù)進(jìn)行電子存檔，之后的產(chǎn)奶、加工、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、配送、銷售等節(jié)點(diǎn)也會(huì)將相關(guān)信息打包存儲(chǔ)，這些信息會(huì)儲(chǔ)存在云數(shù)據(jù)庫(kù)中作為溯源憑證，提取各節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵追溯信息上傳至區(qū)塊鏈中形成數(shù)據(jù)區(qū)塊，并以時(shí)間戳形式排列，防止數(shù)據(jù)篡改。此外，乳制品供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)憑借全球定位系統(tǒng)（GPS）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）以及智能傳感技術(shù)等技術(shù)，將養(yǎng)殖、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、配送等環(huán)節(jié)狀態(tài)信息以圖像形式上鏈，并與溯源碼、電子標(biāo)簽、耳標(biāo)等身份標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)，進(jìn)行信息的動(dòng)態(tài)跟蹤，便于乳制品精準(zhǔn)召回。

乳制品供應(yīng)鏈的參與主體可以實(shí)時(shí)查看區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)字簽名技術(shù)提供機(jī)密性服務(wù)，防止企業(yè)敏感信息的泄露，保護(hù)各參與主體的利益。消費(fèi)者在零售商或網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物平臺(tái)購(gòu)買乳制品后，可以通過手機(jī)應(yīng)用程序或個(gè)人計(jì)算機(jī)終端，憑借溯源碼或電子標(biāo)簽追溯查詢?nèi)橹破返酿B(yǎng)殖環(huán)境、質(zhì)檢信息、包裝材料、添加劑成分、運(yùn)輸過程等，從而做出理性的消費(fèi)決策。食品安全監(jiān)管部門擁有最高訪問權(quán)，利用私鑰接入乳制品溯源聯(lián)盟鏈，通過快速抽檢體系自動(dòng)或主動(dòng)監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵可追溯信息，一旦發(fā)生乳制品質(zhì)量安全事件，相關(guān)部門可以第一時(shí)間追溯并查辦相關(guān)違法企業(yè)。此外，監(jiān)管部門也有權(quán)利確保各參與主體上傳的關(guān)鍵可追溯信息是合法的且經(jīng)過驗(yàn)證的。

5 基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)優(yōu)化重點(diǎn)

為了進(jìn)一步提高乳制品追溯的效率，保證乳制品的質(zhì)量安全，實(shí)現(xiàn)從“牧場(chǎng)到餐桌”各供應(yīng)節(jié)點(diǎn)信息的可追溯性，基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源體系的優(yōu)化重點(diǎn)主要有三個(gè)方面。

5.1 質(zhì)量控制體系優(yōu)化

乳制品質(zhì)量是影響消費(fèi)者行為決策的主要因素之一，基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)在提高乳制品供應(yīng)鏈信息透明度和可追溯性的同時(shí)，更重要的是要提高乳品的質(zhì)量安全水平，因此，乳制品質(zhì)量控制體系的優(yōu)化是構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)的前提。HACCP是目前國(guó)際上公認(rèn)的食品質(zhì)量安全控制的最佳和首選模式，依據(jù)HACCP質(zhì)量管理體系，對(duì)乳制品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行危害分析，找出關(guān)鍵控制點(diǎn)，并制定相應(yīng)的HACCP計(jì)劃表，以加大對(duì)乳制品質(zhì)量的監(jiān)管（表1）。

表1 乳制品HACCP計(jì)劃表

5.2 數(shù)據(jù)管理模式

由于乳制品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，從奶牛養(yǎng)殖到乳制品銷售需要記錄、上傳的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多源異構(gòu)，如果這些數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在區(qū)塊鏈上，會(huì)加重區(qū)塊鏈系統(tǒng)的負(fù)荷量，導(dǎo)致追溯效率低、成本高等問題。因此，在乳制品供應(yīng)鏈信息可追溯過程中采用“鏈上鏈下”數(shù)據(jù)協(xié)同管理的存儲(chǔ)模式（圖3）。“該管理模式的主要特征是乳制品供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)運(yùn)用信息技術(shù)采集奶牛養(yǎng)殖、原奶生產(chǎn)、乳制品加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售等環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳至云數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過云數(shù)據(jù)庫(kù)中的追溯信息提取模塊等獲取關(guān)鍵可追溯信息并上傳到區(qū)塊鏈系統(tǒng)上，區(qū)塊鏈利用智能合約的邏輯層和數(shù)據(jù)層對(duì)上傳的乳制品信息進(jìn)行驗(yàn)證處理，確保乳制品信息的安全可靠。

圖3 數(shù)據(jù)管理模式框架

5.3 協(xié)同運(yùn)作模式優(yōu)化

基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈可追溯性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)在一定程度上取決于各參與主體高效的協(xié)同運(yùn)作模式。政府或行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)出資搭建基于聯(lián)盟鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源平臺(tái)，系統(tǒng)平臺(tái)整合各類乳品企業(yè)及相關(guān)經(jīng)銷商；各類乳品企業(yè)應(yīng)積極注冊(cè)加入溯源系統(tǒng)平臺(tái)，參與者要實(shí)時(shí)傳輸和共享乳制品供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)的事件信息，同時(shí)設(shè)置激勵(lì)機(jī)制，提高參與主體維護(hù)溯源系統(tǒng)的積極性。

6 小結(jié)

基于區(qū)塊鏈信息公開透明、防篡改、可追溯的技術(shù)特征，分別從政府政策、消費(fèi)者需求、產(chǎn)業(yè)內(nèi)部改善、其他產(chǎn)業(yè)示范以及區(qū)塊鏈溯源優(yōu)勢(shì)五個(gè)方面分析發(fā)展乳制品供應(yīng)鏈溯源體系的原因，構(gòu)建出基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源體系框架，分析了乳制品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)的運(yùn)行流程，并重點(diǎn)優(yōu)化了乳制品溯源系統(tǒng)中的質(zhì)量監(jiān)控體系、數(shù)據(jù)管理模式和協(xié)同運(yùn)作模式，進(jìn)而保障乳制品的質(zhì)量安全，實(shí)現(xiàn)乳制品從“牧場(chǎng)到餐桌”供應(yīng)全過程數(shù)據(jù)信息的可追溯性。

但是，區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中依然存在著缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、能耗高、交易延遲、隱私安全等一系列問題。因此，為了更好地發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)在乳制品供應(yīng)鏈防偽溯源中的作用，一方面需要優(yōu)秀學(xué)者、企業(yè)、相關(guān)機(jī)構(gòu)和政府部門等一系列創(chuàng)新理論、優(yōu)惠政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度等的協(xié)作與扶持；另一方面需要乳制品生產(chǎn)者、消費(fèi)者、監(jiān)管者等供應(yīng)鏈相關(guān)主體的積極參與。此外，在乳制品溯源過程中，必須與物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線遙感、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)深度結(jié)合，提高運(yùn)行效率，確保乳品供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)信息的安全可靠，促進(jìn)乳制品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。