基于區塊鏈的供應鏈信息平臺構建

盛 琪

（淄博職業學院，山東 淄博 255000）

0 引言

近年來，“一帶一路”倡議的廣泛響應，國內企業為了對接國際市場，滿足客戶個性化需求，開始尋求多方合作，構建供應鏈系統。成員企業之間通過建立起一種長期穩定的信任合作關系，共享信息整合資源優勢共同提升供應鏈的產品競爭力。隨著企業合作范圍的擴大，組成供應鏈的企業數量增加，供應鏈的結構變得越來越復雜[1]，供應鏈中存在的問題也逐漸暴露出來。一是供應鏈信息管理敏捷性不佳。供應鏈中信息共享過程會受信息非對稱優勢的影響[2]，企業為了避免在合作中處于信息劣勢的尷尬境地，其參與信息共享的主體意愿較低，交互速度緩慢，甚至需要考慮共享信息的可靠性和真實性。這容易形成供應鏈中的“信息孤島”，影響供應鏈對市場需求變化的響應速度。二是供應鏈信息管理安全性不夠。信息泄露丑聞的發生嚴重影響客戶對供應鏈信息安全與管理維護的信心，使得客戶需求變化、產品感知等價值信息難以流回供應鏈。同時，保障企業信息資源的安全與穩定也是供應鏈信息管理所面臨的棘手問題。供應鏈信息共享的實現，需要企業在一定程度上公開經營信息，這類信息很難避免涉及到銷售數據甚至是關乎企業競爭優勢的機密信息，對這類信息的不當處理很可能使企業喪失競爭優勢、引發信任危機。三是供應鏈中信息管理可靠性不足。供應鏈是通過契約建立的戰略聯盟，并沒有完全統一企業間的利益關系，這使供應鏈缺少有效的機制保證產品信息溯源工作的順利開展[3]。引發供應鏈中“道德問題”的出現，對于政府監管部門維護消費者權益、解決企業糾紛造成的困難。可見供應鏈信息管理的過程中存在的問題紛繁復雜，過去很難有某種技術工具可針對供應鏈信息協作中的詬病做到面面俱到。新興技術區塊鏈作為一種大規模協作工具，天然適用于供應鏈的信息協作管理。

1 區塊鏈的起源釋義及文獻綜述

區塊鏈起源于化名為“中本聰”的學者于2008年在密碼學郵件組發表的奠基性論文[4]，該技術一經公布就引起了政府部門、科研機構、資本市場的廣泛關注與討論。美國學者梅蘭妮·斯萬在其著作中提出了對區塊鏈的理解：區塊鏈是一種公開透明、去中心化的數據庫。本文認為區塊鏈是一種基于互聯網的分布式賬本技術，是利用密碼學原理對于信息的傳輸、訪問和存儲進行加密的一種信任網絡。區塊鏈能迅速走紅世界得益于其在比特幣系統中創造性的解決了長期存在數字貨幣的支付問題[5]，一是“雙花”問題，即如何保證每筆數字現金都只被花掉一次，在區塊鏈沒有出現之前，人們通過強大的第三方機構建立信任機制來解決這一問題；二是“拜占庭將軍問題”，是指如何在缺少第三方可信任機構的前提建立的互信機制。雖然區塊鏈這一概念在2008年就已經提出，在2009年成立了世界上第一個區塊鏈，但是相關的學術研究從2013年才算開始。到目前為止，關于區塊鏈的研究成果眾多，并呈爆炸式發展。過去的研究對于區塊鏈技術的應用過程、挑戰和限制[6]，應用環境和影響[7]，技術改進和應用場景[8]做了細致的探討。這些研究表明區塊鏈與供應鏈在主體、交易機制、信息管理與維護上存在著相互的耦合關系，區塊鏈有望突破供應鏈信息管理問題的瓶頸。而將區塊鏈技術應用于供應鏈領域的相關研究表明，區塊鏈技術對于保障數據的可追溯性和安全性、提高效率、降低風險具有積極的意義[9]。本文將傳統供應鏈中存在的信息共享問題為突破點，運用區塊鏈技術試圖建立基于區塊鏈的新型供應鏈信息協作架構模型，以期對未來相關研究提供有益的指導和借鑒。

2 區塊鏈的技術特性和信息價值

區塊鏈作為一種全新的信息技術框架模式以分布式的運行方式在去中心化的網絡結構中實現信息的協同運作，這一網絡結構和運行方式與供應鏈管理過程中各企業之間協同、開放、共享的信息協作自治模式有相通之處。接下來，我們將結合區塊鏈的技術特性，基于信息價值論探討通過區塊鏈實現供應鏈中信息價值的傳遞，并指出區塊鏈的價值優勢。

2.1 區塊鏈的技術特性

基于區塊鏈所形成的信息協作框架模式具有的特點見表1。

表1 區塊鏈技術的特點及內涵

2.2 區塊鏈的信息價值

信息價值來源于市場信息的不完全性和非對稱性，這類信息對于企業的發展具有重要意義[10]。區塊鏈技術的合理運用可大幅降低供應鏈獲取這類信息的成本損耗，幫助實現供應鏈中信息的零阻力流動以及在此基礎之上的價值增值。區塊鏈本身的技術特性能夠使企業在供應鏈和市場之間建立信息價值傳遞的橋梁，客戶的需求信息通過區塊鏈技術建立的電子商務交易平臺傳遞給供應鏈上的生產企業。信息傳遞過程中涉及到的所有主體又共同對該平臺內的信息負責，并對供應鏈中的信息進行處理，包括對供應鏈系統中的信息進行分類整理、虛假與過期信息的刪除、零散信息的匯總整合。網狀數據結構、密鑰等技術的應用也最大限度保證了供應鏈中數據信息的安全性。因此，區塊鏈技術對于提升供應鏈中信息資源的穩定和利用效率具有積極的意義。

2.3 區塊鏈的信息價值優勢

（1）更高的集成效益。供應鏈協同運轉的高效性是建立在信息富集的基礎上[11]。區塊鏈內部的數據塊是按照時間順序對信息進行整合，為數據的使用和再處理提供了便利。區塊鏈公開透明的特點可使長期困擾供應鏈的“木桶效應”和“馬太效應”得到解決。同時，區塊鏈數據庫公開透明的特性保證了企業之間計劃制定的協調性，使得供應鏈整體業務流程的優化與再造成為了可能。

（2）更高的數據庫信用和安全。區塊鏈通過嚴密的數學算法、靈活高效的簽名技術使得供應鏈在實現信息安全的同時，提升了系統的安全性。數據信息的可追溯使企業在進行數據共享時更加注重共享數據的真實性和準確性，有效避免信息非對稱優勢的影響。區塊鏈自發產生信任的特點也使企業之間的合作更加穩定高效。

（3）更低的管理成本。通過區塊鏈技術實現以客戶需求信息為導向的生產經營活動，可降低“牛鞭效應”的影響。較低的信用成本可使供應鏈擺脫第三方信任機構的束縛，實現內部交易，提高供應鏈資金利用率，避免手續費用的產生，降低管理成本。

（4）更快速的市場響應速度。利用區塊鏈技術形成貫穿供應鏈的“鏈條”,方便供應鏈上的企業對信息資源的整合與處理。通過對客戶信息的分析，整理出客戶需求的變化趨勢，及時調整生產，優化物流方案，實現在最優的時間，以最優的價格，將最優的產品送至客戶手中。

（5）企業之間更高的互聯互通。利用區塊鏈技術幫助企業與客戶之間建立起長期穩定的交換關系。企業可為客戶量身定制營銷方案，提供個性化的售后服務，并可消除客戶與供應商之間存在的跨節點溝通障礙。互聯互通的高效性也使得核心制造企業與供應商之間的生產效益得到提升，協同計劃更加契合，生產模式更加貼近市場需求，從而有效降低對生產資源的浪費和庫存積壓。

3 基于區塊鏈的供應鏈管理信息協作架構建立

利用區塊鏈技術所具有的天然優勢，我們提出了基于區塊鏈的供應鏈管理信息協作架構包括：信息安全控制框架、信息整合框架以及溯源信息整合框架。

3.1 供應鏈信息安全控制框架

信息共享安全問題是建立供應鏈管理信息協作架構所必需解決的首要問題，傳統供應鏈通過第三方信息安全機構對供應鏈數據信息進行管理[12]。但是過多的中心化機構會降低供應鏈整體運營的效率，無形中增加了供應鏈的運營風險。

利用區塊鏈技術提供的密鑰機制建立的供應鏈的信息安全控制框架，如圖1所示。通過該機制保證數據的安全性和文件加密傳輸，實現供應鏈各參與方權限的差異。加密和解密過程通過使用公鑰和私鑰實現：信息加密處理后只能由對應密鑰才能解開，公鑰對整個供應鏈公開，而私鑰則是保密的，特殊加密文件只由對應私鑰才可讀取，并且幾乎不能過其他技術反推出私鑰。供應鏈企業可根據實際需要選擇合適的密鑰，對信息進行處理后，錄入數據庫，保障數據庫數據的安全性。例如，供應鏈中的A企業通過B企業的公鑰進行數據加密之后，只有B企業能夠通過其私鑰進行數據的訪問，而供應鏈內部的其他企業對數據沒有訪問權限，這使我們在區分供應鏈成員權限的同時，保障了數據的安全性問題。

圖1 傳統供應鏈安全控制與基于區塊鏈的安全控制對比

3.2 供應鏈信息整合架構

（1）客戶信息整合框架。企業實現對客戶信息的收集，需要消除客戶在信息安全方面的顧慮，提高客戶參與信息反饋的積極性。在此基礎上方便企業對這部分數據的遷移、聚類和分析，準確把握客戶需求，形成以客戶需求為導向的企業價值鏈。客戶信息整合框架是供應鏈信息整合框架的重要組成部分，如圖2所示。

圖2 供應鏈目標客戶信息整合框架

利用區塊鏈的數字身份驗證技術，為每個客戶建立唯一的比特幣地址。這可顯著提升客戶訪問產品網站的速度，改善體驗效果，保障用戶隱私和信息安全。例如，澳大利亞利用區塊鏈技術為每位公民建立唯一的身份信息，通過網絡資源為每位公民參與政府事務管理提供了便利。區塊鏈的技術特性使得政府只有經過公民同意，才能實現對于公民信息的調用，真正保障了公民的信息控制權。企業也可以借鑒該模式，保障客戶的信息安全。其次，利用區塊鏈技術建立“產品使用數據流”，幫助客戶以多種形式分享產品使用數據，實質是為客戶提供安全、匿名且穩定的信息交互平臺。通過數字身份驗證服務，客戶將產品使用后的感受、意見等信息寫入供應鏈的數據庫中。根據客戶所提供的信息質量的高低，企業可對高質量產品信息提供者進行獎勵。將彩色幣一種被染色的比特幣獎勵給客戶，用以兌換產品或服務。

（2）生產經營信息整合框架。供應鏈高效運營以信息的充分性與準確性為基礎，區塊鏈具有的安全保護機制方便企業將日常經營數據信息存儲于其中，形成的高冗余數據區塊具有透明度高、全網便捷可查的特點，保障信息的充分性。企業在錄入數據時按照規則對其加蓋“時間戳”，這為事件信息增加了時間維度，使供應鏈中的生產經營數據具有可追溯和不可偽造的特點，保障信息的準確性。企業的日常經營信息經過處理后被永久記入區塊鏈中，系統性的信息流就產生了。同時，區塊鏈中的智能合約技術可解決企業交易過程中的信息溝通問題。交易雙方事先將觸發規則與合約條件擬好，以代碼的形式嵌入區塊鏈中。條件規則一旦達成，外界將無法進行干預，更為重要的是交易雙方在簽訂協議之前，無需第三方機構在交易過程中提供信任支撐，這使得我們可在供應鏈建立全新的信任保障機制，節約資源提升效率。例如，企業雙方就條款進行協商后，購買方將比特幣發送到由合約控制的中立賬戶中，合約會根據匯款、收貨等信息來判定企業是否各自履行了義務。當規則執行結束后，合約會自動將比特幣劃至賣方賬戶，并將此次交易記錄到區塊鏈中，如圖3所示。

圖3 供應鏈生產經營信息整合

（3）溯源信息整合框架。企業產品需要經過原料采購、生產加工、物流、銷售等多個環節才能到達客戶手中，這為溯源工作的順利進行提出了巨大的挑戰。利用區塊鏈技術的分布式記賬功能，為產品信息加蓋“時間戳”，企業可實現對每件產品的各個環節進行監管。產品生產信息被記錄到數據庫中，且具有不可篡改、可追溯的特點。任何有意愿的人都能在數據庫中查到該產品的“成長”信息。這在供應鏈中形成了人人可防偽，時時可監督的監管模式。如圖4所示。臺灣數金科技（DTCO）運用以上機制實現了企業產品信息的溯源工作。他們將開發出的智慧賬單區塊鏈APP給大米種植戶使用，在大米的生產過程中，種植戶會把大米的產地、大米的檢驗證明、大米的上下游流通廠商等信息進行數字簽章后，放進DTCO的智慧賬單區塊鏈內。這就形成了一份完整的大米產品履歷，一旦某一環節出現問題，公司就會根據區塊鏈中的信息很快找到癥結所在。

圖4 溯源信息整合框架

4 結束語

區塊鏈作為供應鏈系統快速響應客戶需求，提高供應鏈敏捷性的重要工具。以其為抓手能夠解決困擾傳統供應鏈信息管理過程中企業所面臨的敏捷性不佳、安全性不夠、可靠性不足的問題。經過分析，區塊鏈技術的應用能夠在供應鏈建立起全新的信任機制和合作形式，對整個供應鏈系統信息的價值轉換效率大幅提升具有積極的意義。由此提出基于區塊鏈的供應鏈管理信息協作框架的構想，以期對未來的研究提供幫助。