“互聯網+區塊鏈”智能合約驅動下生鮮供應鏈風險管控機制

郝麗 馮路

[摘要]傳統生鮮供應鏈企業中存在篡改產品信息、延誤、欺詐，缺乏鏈上參與者之間適當的身份驗證、數據管理以及數據完整性缺失等問題。針對以上問題，構建“互聯網+區塊鏈”智能合約（SCIPB）驅動下契約協商機制的生鮮供應鏈信息安全共享方案，打破以往單一的信息壁壘格局，構建智能化生鮮供應鏈事前預警體系，實現互信共贏的雙循環供應鏈生態文明。通過案例分析驗證了SCIPB技術下生鮮供應鏈信息系統的創新性和穩定性，該研究為生鮮農產品高效運營管理的信息化和智能化提供理論和方法借簽。

[關鍵詞]生鮮供應鏈;“互聯網+區塊鏈”驅動;智能合約;供應鏈風險管控機制

[中圖分類號]F252.8：F762;U16???? [文獻標識碼]A???? [文章編號]1005-152X（2022）03-0090-09

SCIPB-based Risk Control Mechanism of Fresh Product Supply Chain

HAO Li， FENG Lu

（School of Management， Xi'an University of Finance & Economics， Xi'an 710100， China）

Abstract： Nowadays， traditional fresh product supply chain enterprises suffer from problems such as tampered， delayed or fraudulent product information， lack of proper authentication and data management among participants on the chain， and impairment of data integrity. In response to the these problems， in this paper， we built a fresh product supply chain information security sharing scheme based on the smart contract negotiation mechanism driven by "Internet + blockchain"（SCIPB） to break down the information silo common to traditional supply chain arrangements and build an intelligent fresh product supply chain advance warning system to achieve a dual-cycle supply chain ecology of mutual trust and multi- win. The innovation and stability of the fresh product supply chain information system under "Internet + blockchain" were finally verified through a case analysis.

Keywords： fresh product food supply chain; driven by "Internet + blockchain"; smart contract; supply chain risk control mechanism

0 引言

隨著互聯網、大數據和云計算的持續推動，5G通信技術的開發和上線應用成為可能，為解決目前供應鏈風險管理中遇到效率、風險管控、成本、監管等痛點問題提供了技術支撐。2016年國家發改委印發了《“互聯網+”高效物流實施意見》，提出互聯網和物流融合發展的重要理念。2019年1月中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體性學習，習近平總書記強調區塊鏈技術的集成應用，尤其是區塊鏈技術在物聯網、供應鏈、金融多個領域的融合發展。黨的十九大報告中多次提出把區塊鏈技術與傳統產業相融合來規避風險，持續加快經濟發展。新型工業和信息化部、應急管理部認為，預計2023年底工業互聯網重點推行安全生產監管平臺，提出加強“工業互聯網+安全生產”快速感知、實時監測、超前預警、聯動處置、系統評估等管控能力，形成較為完善的產業支撐和服務體系，實現更高質量、更有效率、更可持續、更為安全的風險防控機制[1]。2020年12月《中央經濟工作會議》明確物流與供應鏈自主可控競爭能力的提升。生鮮農產品供應鏈的安全穩定是構建供應鏈新格局體制機制的重要基礎。我國生鮮供應鏈起步較晚，加之生鮮農產品具有自身易腐、變質的特點，對時效性要求較高。多元主體參與供應鏈存在信息孤島現象，導致信息交互的及時性及真實性難以保障。因此，把互聯網和區塊鏈技術融合應用在供應鏈信息創新管理中尤為重要[2]。

在區塊鏈的方法應用方面，Stefan，et al[3]、鄭君宇[4]根據區塊鏈分布式賬本去中心化、不可篡改、可追溯性的特點，構建智能合約來解決供應鏈金融中“一貸多押”和“一押多貸”等信用融資風險和實時監控問題。文獻[5-8]探討了區塊鏈智能合約在供應鏈風險管理中的應用，提出了隨機動態股權證明（SD-???? PoS）共識機制，采用CVaR供應鏈分散決策模型和結構方程模型來解決供應鏈上下游信息孤島、供需不匹配和當前社會、經濟和環境相關的可持續性問題，解決數字時代下供應鏈績效存在的可用技術有限和信息不對稱問題，提高供應鏈和區塊鏈透明度，可以有效提高供應鏈績效。文獻[9-10]使用分散決策模型分析了生鮮農產品在供應鏈上存在運輸方式下的價值損失，得出選擇冷鏈運輸對零售商與供應商之間利潤分配的影響。文獻[11]將區塊鏈 DLT技術應用于解決農產品供應鏈中食品摻假、食品質量問題，處理客戶對有機農產品的信任問題，提高生鮮供應鏈的透明度和可追溯性。

在區塊鏈應用領域和機制構建方面，文獻[12]解決傳統藥品供應鏈特定溫度下的運輸問題，提出區塊鏈智能契約和協商機制的信息安全共享方案。文獻[13]提出博弈模型解決二級供應鏈風險問題，構建區塊鏈的服務交易平臺，消除了所有供應風險，并節約交易成本。文獻[14]討論了使用區塊鏈和其他分布式賬本技術的農產品供應鏈可追溯性，確保食品安全，建立競爭力，提高農產品供應鏈的可持續發展。

綜上所述，近年來國家非常重視區塊鏈技術在各個領域的應用，學者們在金融、能源、醫療、教育等領域積極探索區塊鏈應用，并取得了豐富成果。在農產品供應鏈領域，區塊鏈技術還尚未被全面利用，只在供應鏈產品與供應鏈金融兩方面進行初步的應用，存在很多不足之處。疫情影響下，生鮮供應鏈信息失真現象凸顯，對生鮮供應鏈的信息共享機制進行研究尤為重要，也是我國生鮮供應鏈管理突破的關鍵。本文把“互聯網+區塊鏈”技術融入到生鮮供應鏈管理平臺中，提出“互聯網+區塊鏈”智能合約（Smart contract of internet plus blockchain，SCIPB）驅動下的生鮮供應鏈信息安全共享方案，是生鮮供應鏈管理智慧化發展的一種創新。

1“互聯網+區塊鏈”驅動下的生鮮供應鏈發展

中國是世界上最大的農產品消費和供應大國，但農產品供應鏈依然存在散亂、信息技術不發達的問題，供應鏈不同主體間信息交互速度和效率低下，信息真實性得不到保障。在供應鏈監管方面，政府需要耗費大量人力和財力來解決供應鏈主體糾紛，導致舉證時間長、信息可靠性差、供應鏈監管困難等問題。因此，迫切需要依靠新技術、新思路來對傳統供應鏈進行創新，引入區塊鏈可追溯、去中心化等技術和互聯網相融合，利用分布式賬本技術達到信息無法篡改的目的，建立交易主體間的信任網絡。文獻[15]認為區塊鏈新技術是網絡供應鏈，可提高農產品供應鏈的效率和競爭力，提高客戶滿意度。

傳統供應鏈信息管理系統中，信息孤島、多主體協同混亂、數據價值挖掘不充分、數據隱私與安全隱患等痛點突出，可通過互聯網技術與區塊鏈點對點、可靠、可視化的實時追蹤融合體系，優化生鮮供應鏈管理的機制，實現4個方面的目標訴求，如圖1所示。

圖1結合“互聯網+區塊鏈”技術在生鮮農產品供應鏈中的應用，針對傳統供應鏈信息系統中的信息不對稱問題，為打破以往單一的信息壁壘格局，從供應鏈預警系統、特征要素、技術驅動、目標訴求四個方面探討了區塊鏈智能合約在生鮮供應鏈的應用。

2 區塊鏈技術下的生鮮供應鏈創新

2.1 區塊鏈技術應用

區塊鏈核心技術是非加密對稱，利用時間戳技術實現數據的可溯源性和可驗證性[6]。信息共享需要高級的智能合約來體現，主要引入“互聯網+區塊鏈”智能合約技術開創生鮮供應鏈交易可靠性和穩定性，具體如圖2所示。

圖2清楚地記錄了區塊鏈的交易賬本，可以看出區塊鏈技術可以應用到各個環節，生鮮供應鏈上的安全、網絡、金融、公共安全、信用體系等都能有機融合，利用分布式賬本技術能追蹤到每個節點企業的問題，達成進一步信任的機遇。

2.2 應用范圍

農產品供應鏈金融方面，王慧敏，等[16]從理論與實踐兩方面利用區塊鏈技術來解決目前供應鏈金融中存在的信用缺失、現金流難控制、選擇合適的中下游供應商難、質押物的選擇難等問題，提出簡易方便的智能合約來完善供應鏈金融信用機制體制。

農產品供應鏈風險管理方面，陳化飛，等[17]采用區塊鏈方法來抑制謊報行為，以增加供應鏈穩定性，解決農產品供應鏈中生產商謊報鮮活度信息的問題。文獻[18-19]認為生鮮農產品和農超對接中的供應鏈風險存在時空差異性、標準化能力差、效率低和穩定性弱等問題，神經網絡可以應用于生鮮農產品供應鏈管理建模、評價、預測、優化等方面，解決此類問題，信息不對稱、成員能力不對等是“農超對接”供應鏈在對接合作方面的主要風險。

從圖3可以看出傳統生鮮供應鏈的信息交互情況，圖4展示了區塊鏈技術創新如何融合在農產品供應鏈優化協調過程中，形成“雙鏈融合”的數字經濟新優勢，應用人工智能、大數據等關鍵技術，以形成聯盟鏈為重點，發展區塊鏈政務，為供應鏈管理提供支持。

2.3 生鮮領域中區塊鏈技術的應用原理

區塊鏈運行原理需要借助互聯網來達成供應鏈各節點信息共享、彼此信任、實時追蹤的過程。生鮮領域區塊鏈實質是參與記賬的大賬本，分為區塊頭和區塊體，可備份自己的行動軌跡，當交易發生后，通過數據專業處理，同步到每個小賬本中交給參與者進行確認。其中，每個參與者認為數據真實可信，這筆數據才會記錄到整個生鮮領域區塊鏈網絡賬本中，所有參與者再去同步更新數據。這個機制的優勢在于解決信任問題，避免數據巨頭壟斷現象。假如數據被更改，緩存中會和其他小賬本所記錄的數據產生沖突，預警系統立馬啟動，從而保證了數據的安全和信任問題。生鮮領域區塊鏈運行是一個所有參與者共同記賬、互相驗證達成共識的過程，如圖5所示。

3 區塊鏈技術推動生鮮供應鏈風險管控機制優化

3.1 多元主體參與聯盟的問題優化

生鮮農產品多元主體復雜多樣，包括核心企業、上下游企業、第三方物流企業、金融機構、消費者、監督機構。如何協調供應鏈上、下游企業之間人流、物流、信息流、資金流是促進企業轉型升級的關鍵。農產品供應鏈多主體亂象比較普遍，引入政府監管融入區塊鏈技術保障供應鏈監管職能，發揮主導作用，對生鮮供應鏈的集中調配、采購、運營、融資、政策引導等各個方面進行深入監測，完善農產品供應鏈多元合作伙伴關系的廣度和深度，為我國生鮮供應鏈區塊鏈技術的應用提供保障，私有區塊鏈向聯盟區塊鏈轉變是目前經濟發展的必然趨勢。如圖6所示。

3.2 中小微生鮮供應鏈融資問題優化

生鮮供應鏈的固有屬性決定了中小微企業融資難，而解決問題的關鍵在于增強核心競爭力。區塊鏈技術的實時性與準確性能保證生鮮供應鏈的質量，可提升企業核心競爭力。政府應該完善中小微企業融資機制，并保證新機制的有力實施，才能穩定生鮮市場的正常運行。區塊鏈技術具體通過核心企業與借款人線上和線下簽約，此借款人代表融資難的中小微企業，金融機構也通過監管機構來為核心企業確認簽字并明確金融交易過程，借款人通過金融機構放款給金融機構，每個主體都有區塊鏈分布式賬本，每個過程都可以實時追蹤和動態監測，如圖7所示。

3.3 生鮮供應鏈產業聯盟風險問題優化

供應鏈企業之間存在“二律背反”現象，造成信息壁壘嚴重，阻礙了供應鏈產業聯盟的發展。區塊鏈技術融入到生鮮供應鏈產業形成“雙鏈融合”，通過信息授權質押授信先票、倉儲質押授信、保險機制等方式構建產業聯盟，增強風險管理監管機制。從企業角度來說主要有JIT發貨風險、運輸風險、市場經濟風險幾個方面可以利用區塊鏈的分布式賬本技術進行風險追蹤和防控，從生鮮供應鏈的角度從采購、生產、庫存、銷售等環節利用區塊鏈技術協調整個供應鏈的發展，通過供應鏈企業之間加強戰略合作伙伴關系來解決風險戰略問題，增強主體之間的信任來降低風險，如圖8所示。

4“互聯網+區塊鏈”智能合約驅動下的信息平臺

4.1 區塊鏈技術落地生鮮供應鏈的必要條件

SCIPB 技術擁有信息共享度高、去中心化、點對點傳輸、非對稱加密、智能合約等特征，采用先進的區塊鏈技術構建智能合約來解決生鮮供應鏈信息壁壘、融資難等問題，可提升生鮮供應鏈信息化管理水平和服務效率。需要滿足以下幾點才能落實區塊鏈技術：

（1）供應鏈、區塊鏈“雙鏈融合”。企業和政府、保險機構、監管機構等供應鏈主體與區塊鏈技術相融合，有助于更新老舊的信息系統，打破保守認知范圍，創造大量供應鏈用戶支持。區塊鏈分布式賬本技術可實時記錄每個節點企業鏈，但需要單獨對其用戶創建一個賬本。只要發生記錄，該事件信息就可被保存起來，以便事后翻閱和追溯，因此，供應鏈上每個用戶的認可和支持才是區塊鏈融合成功運行的關鍵。

（2）政府的監管。政府的監管部門包括經貿局、稅務、農村合作社等部門，每個部門對生鮮供應鏈的正常流通都進行保障。政府支持體現在管控力度上，克服一切反壟斷，目前我國在監管互聯網和供應鏈方面的力度還不夠強大，需要借助區塊鏈技術來加強生鮮供應鏈的監管力度，彌補生鮮供應鏈鮮活易腐、難追溯的問題。

（3）金融機構參與。商業銀行、互聯網平臺、保險公司、會計審計等部門參與到生鮮供應鏈信息管理平臺中，可通過區塊鏈技術保障供應鏈融資交易信息的準確性和可靠性。

4.2 基于 SCIPB 智能合約的生鮮供應鏈信息平臺

通過上節必要條件支撐，針對多元主體協同難、融資難、風險管控能力差等問題，提出構建基于SCIPB 智能合約的四位一體的生鮮供應鏈信息平臺，具體如圖9所示。

四位一體的供應鏈信息平臺重視基礎模塊、核心模塊、信息模塊、交互模塊結合，同時把“互聯網+區塊鏈”技術融入生鮮供應鏈管理中，把政府監管力度提高到一定比例，可有效的實施供應鏈管理，提升經濟效益。該系統包括：事務消息生成、事務消息驗證、塊創建和塊驗證。區塊鏈作為公共分類帳，存儲了網絡上所有實體的交易。任何實體的網絡執行另有一個其他實體，需初始化實體存儲事務。

（1）應用層。應用層集合了供應鏈上多元主體和應用場景融合，是實現信息交互的載體，對資金流、信息流、人流、物流的信息軌跡跟蹤，以互聯網和區塊鏈信息技術為依托，實現供應鏈信息流、金融信息流及監管信息流在應用層上高效的流動。

（2）監管層。監管層指國家政府機構、稅務、金融機構、保險和各種合約企業之間相互溝通發揮監管職能。目前政府對農產品供應鏈的監管力度還不夠，一些違法違規的現象依然存在，為了維持公平競爭環境，政府需要加大監管力度，從政策機制和信息化監管服務水平等方面來提升監管能力。

（3）合約層。引入多元化的SCIPB智能合約，結合區塊鏈的分布式代碼和智能優化算法，啟動智能合約機制。供應鏈上各個參與方事先擬定契約內容和聯動觸發機制，通過人工智能方法編輯數字代碼來嵌入合約系統，一旦觸發條件滿足要求，智能合約自動啟動并執行任務，外界任何干擾都無法篡改。引入智能合約執行供應鏈管理，可節約生鮮供應鏈的信息共享成本和運營成本，提高工作效率。

（4）共識層。該層次供應鏈上各個企業都能達成共識，實現生鮮供應鏈去中心化，保證網絡安全性。利用POS共識算法在POS 的基礎上通過信息共享程度比率生成區塊。多元主體聯盟，并依托區塊鏈的記賬順序不隨機，適用于特定應用場景的共識機制，不斷重復形成穩定的區塊共識，保障信息安全。加強政府監管力度，政府監管和金融機構、保險、供應鏈節點企業等都聯合參與并達成共識。

（5）網絡層。網絡層主要借助先進的大數據、云計算方法來構建互信共贏的網絡體系，把P2P的網絡協議接入管理、供應商資質審核、身份驗證機制都融入區塊鏈的點對點分布式賬本網絡技術服務，更好的追蹤各供應商活動。

（6）數據層。依托大數據信息平臺使用國際標準代碼和算法如AES、ECDSA、SHA2等，選擇國密算法實現國際和國內數據市場的接軌，采用 SM2加密技術進行加密，這樣更能保證數據的真實性和有效性。

（7）數據基礎建設層。基礎建設層是SCIPB信息平臺的基礎功能，主要包括計算服務、存儲服務、網絡服務、虛擬化服務、運維服務等，這些基本模塊都是數據基礎建設，可全程有序跟蹤整個生鮮供應鏈的運營過程，為上層信息網絡建設提供信息平臺。

4.3 SCIPB 的智能合約實證分析

以中小微生鮮供應鏈企業為例，通過構建SCIPB 機制來整合供應鏈資源，具體如圖10所示。

由圖10可知，基于互聯網和區塊鏈技術融合下的一體化供應鏈信息平臺，可實現整個農產品供應鏈各個節點企業和政府、金融機構等的協同管理。農產品供應鏈的核心是生鮮產品，區塊鏈技術把農產品從農場生產商、供應商、分銷商、零售商、消費者等一系列過程融合起來，信息跟蹤收集比較準確，嚴格保障生鮮農產品的鮮活性，提升整個生鮮供應鏈的運營績效。

5 生鮮供應鏈風險管控對策和建議

5.1 加強生鮮農產品監管

區塊鏈技術應用到生鮮供應鏈中，關鍵還是政府監管的宏觀調控。“互聯網+區塊鏈”信息平臺為政府監管提供依據，利用多方共識、數據共享、風控共擔實現共同配送，并制定相關法規來設置智能合約，對整個系統數據進行實時跟蹤、自動身份驗證，并提出供應商合法選擇機制，實現生鮮供應鏈的智能監管。智慧化的監管平臺能夠幫助監管部門動態、實時監管供應鏈上從生產、運輸安全到用戶體驗等各個環節，從根本上解決中小企業融資難、生鮮供應鏈運營水平低下等問題，使監管部門的監管重心從事后控制轉向事前控制，提升監管效率。該智能合約法也能提升政府監督的廣度和深度，并發揮社會監管作用，對整個農產品供應鏈進行有效規范。

5.2 啟動智能合約保險

利用區塊鏈智能合約，對整個生鮮供應鏈的保險理賠體系進行完善，生鮮農產品獨有的鮮活易腐性決定了生鮮供應鏈在核保和理賠環節存在巨大瓶頸，通過“互聯網+區塊鏈”信息平臺的應用可以實時取證，在投保和理賠時有據可依。利用區塊鏈為客戶定制設計智能合約，可追溯性無需人工申請理賠、保險公司審批的步驟，只要觸發理賠條件，保單自動理賠。整個過程需要緊密聯系生鮮供應鏈各個參與主體并確認，通過區塊鏈的儲存技術，網絡與產品相連觸發智能合約，通過智能優化算法來選擇投保地點，縮減投保成本支出。

5.3 保障生鮮供應鏈金融

區塊鏈技術具有不可篡改性，能保障數字資產在區塊鏈上確權和交易，把整個生鮮供應鏈上下游節點企業、金融機構和監管機構融合，促進中小微生鮮供應鏈企業融資，節省成本支出，降低融資風險。傳統供應鏈核心企業不再是主導者，中小微企業可以通過準確的區塊鏈交易信息來對企業進行信用評估，決定是否放貸。該方法可提升交易效率并縮減交易成本，為生鮮農產品中小微企業創造更大發展空間和自主交易權。

5.4 提升生鮮供應鏈信息共享水平

針對全國生鮮企業各自為政、不能形成規模效益、買賣交易混亂、信息共享成本過高等問題，利用互聯網和區塊鏈信息平臺開放信息資源，使供應鏈聯盟企業之間有效的控制供應鏈風險，提高消費者對產品的信任度，散、亂、差的現狀有所改善，打造品牌形象，利用區塊鏈共享信息服務，提升服務能力。生鮮企業需要認證用戶可行性才可以使用平臺，而前提條件必須是用戶獲得鑰匙。如果使用期間發生異常現象，信息將通過區塊鏈核心數字鑰匙返回用戶同時等待用戶做出反應，決定是否繼續使用。區塊鏈技術融入將使用時間和服務質量作為智能合約要素，若用戶違反了合約，生鮮企業則直接拒絕服務。服務一旦完成或者期間發生中斷，數字鑰匙將所讀信息自動轉移回用戶手中。信息平臺可以保障整個供應鏈實時追蹤并實時更新數據，且數據完全可以共享，提升了整個生鮮供應鏈的運行效率。

6 結語

中國自古以來都是農業大國，與世界發達國家相比也存在著發展緩慢、基礎設施建設比較薄弱等基本問題。隨著“社區團購”的興起，生鮮農產品方面信息化程度偏低等問題已經被社會各界所關注，由于生鮮農產品自身的鮮活易腐性和我國地大物博的特點，生鮮農產品供應鏈上下游企業之間存在信息孤島現象導致運營效率低。本文針對以上問題，構建“互聯網+區塊鏈”智能合約（SCIPB）驅動下的生鮮供應鏈信息安全共享方案，打破以往單一的信息壁壘格局，構建四位一體的農產品供應鏈信息平臺，把金融機構、供應鏈聯盟主體、政府監管機構、稅務保險連接起來，采用區塊鏈技術的特點如信息全球追蹤、可追溯、點對點分布式賬本等技術，從生鮮農產品監管、智能合約保險、生鮮供應鏈金融、生鮮農產品信息共享等四個方面來說明農產品信息平臺，實現互信共贏的雙循環供應鏈生態文明，實現生鮮農產品供應鏈的信息化和網絡化建設。

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