區(qū)塊鏈技術(shù)下農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)研究

張夢(mèng)琦

摘 要：農(nóng)業(yè)一直是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的重中之重，國(guó)家對(duì)于農(nóng)業(yè)一直都有優(yōu)惠政策，尤其是近年來(lái)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出，很多目光都聚焦在農(nóng)業(yè)上來(lái)。但是瘦肉精、禽流感、鎘大米以及新冠疫情下冷凍生鮮等農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題，使得農(nóng)產(chǎn)品溯源成了一個(gè)全球熱點(diǎn)問(wèn)題。為了面對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)的挑戰(zhàn)，本文對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的發(fā)展情況以及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了研究，并重點(diǎn)研究了構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)下的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)中的一個(gè)典型，進(jìn)一步證實(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)的可行性。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈;供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng)

一、引 言

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，傳統(tǒng)粗放型的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，而區(qū)塊鏈新時(shí)代技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路提供了新思路。區(qū)塊鏈新技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)的安全，不可篡改，使數(shù)據(jù)記錄更加透明，使消費(fèi)者可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品流通的每一個(gè)步驟都了如指掌，大大提高可信度，從而使其在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈方面得到了快速發(fā)展。在鄉(xiāng)村振興背景下，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)雖然已經(jīng)初步形成了廣覆蓋、多層次、多元化的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈體系，但是質(zhì)量安全不確定等問(wèn)題依然存在。因此，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的溯源系統(tǒng)的構(gòu)建顯得極為重要，“區(qū)塊鏈+農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈”的模式就是重點(diǎn)研究如何解決區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈溯源方面的問(wèn)題。

二、研究現(xiàn)狀

2020 年中央一號(hào)文件明確提出加強(qiáng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施建設(shè)的具體要求，并將農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的建設(shè)上升到全新的高度。關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的研究，早在2004年時(shí)，就有學(xué)者在農(nóng)產(chǎn)品物流的研究中應(yīng)用了供應(yīng)鏈理論，并提出了供應(yīng)鏈應(yīng)該如何適應(yīng)于農(nóng)產(chǎn)品管理的建議。自此，與農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈相關(guān)的研究蓬勃發(fā)展，在知網(wǎng)以“農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，共得到4 383 篇有關(guān)文獻(xiàn)。而基于區(qū)塊鏈技術(shù)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的研究則是在2017年才開(kāi)始的，而且已經(jīng)有115篇相關(guān)文獻(xiàn)。隨著時(shí)代的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品區(qū)塊鏈研究方面的問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，當(dāng)初的管理結(jié)論已經(jīng)慢慢跟不上時(shí)代的節(jié)奏了。雖然區(qū)塊鏈作為新技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的研究剛剛開(kāi)始，但是其具有的去中心化、分布式存儲(chǔ)、開(kāi)放透明、共識(shí)機(jī)制、安全性、信息加密、匿名性等特點(diǎn)，為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理過(guò)程提供了重要途徑。

經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈已經(jīng)初具規(guī)模，但是從一些研究案例中，可發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題。一是用戶之間缺乏信任。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上下游用戶之間的關(guān)系主要是簡(jiǎn)單的買賣關(guān)系，彼此間沒(méi)有安全感，相互不信任，未形成利益共同體，穩(wěn)定性差。二是用戶之間獲得的信息嚴(yán)重不對(duì)稱。在整個(gè)供應(yīng)鏈上，不同階段的用戶憑借不同的角色參與其中，掌握的信息非常不對(duì)稱。為了維護(hù)自身利益，相互之間不共享信息，信息壁壘嚴(yán)重，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)供銷過(guò)程脫節(jié)。三是獲得的信息安全得不到保障。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都積累了大量的數(shù)據(jù)，成為參與該環(huán)節(jié)用戶的重要資產(chǎn)，但是因?yàn)橛脩舻碾[私及商業(yè)機(jī)密等沒(méi)有辦法得到保障，也進(jìn)一步限制了整個(gè)供應(yīng)鏈信息的共享。四是供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)效率低。農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)主要依賴生產(chǎn)者個(gè)人意志，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的調(diào)度，用戶信息資源利用率就不會(huì)高，就形不成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。五是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全得不到保證，難以追溯源頭。當(dāng)前，追溯系統(tǒng)大部分以中心化的方式建設(shè)，由中心機(jī)構(gòu)提供信任擔(dān)保，但是用戶對(duì)中心機(jī)構(gòu)的公信力存在很大質(zhì)疑。所謂眼見(jiàn)為實(shí)，如果不是親眼所見(jiàn)供應(yīng)鏈的全過(guò)程，很難相信農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全;但是如果全部可見(jiàn)，也會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題：一方面是因?yàn)樯虡I(yè)機(jī)密，另一方面是因?yàn)閿?shù)據(jù)比較復(fù)雜且難以操作。

因?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈存在的傳統(tǒng)問(wèn)題，開(kāi)放共享數(shù)據(jù)是必然的趨勢(shì)。信息使用的邊際收益是遞增的，所以當(dāng)信息傳播分享的范圍越廣，其創(chuàng)造的價(jià)值就越高，而信息大范圍流動(dòng)的兩大前提是線上、線下數(shù)據(jù)共同化以及數(shù)據(jù)的開(kāi)放分享。根據(jù)多次研究和假設(shè)分析發(fā)現(xiàn)，利用區(qū)塊鏈去中心化、去信任的優(yōu)點(diǎn)可以集體維護(hù)一個(gè)可靠的且具有公開(kāi)透明特征的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，可利用區(qū)塊鏈自身的密碼學(xué)算法，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)用以保證信息安全，其對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)切實(shí)可行的技術(shù)方案。

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈方案設(shè)計(jì)，應(yīng)該注意以下幾個(gè)原則： 開(kāi)放數(shù)據(jù)共享流通渠道，數(shù)據(jù)交易流程需要合法、嚴(yán)密，交易數(shù)據(jù)應(yīng)該公開(kāi)透明，數(shù)據(jù)加密存儲(chǔ)安全可靠，交易記錄可追溯、可查詢、可申訴，隱私數(shù)據(jù)歸屬各成員所有。因?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品的種類比較多，生產(chǎn)具有地域性以及周期性的特點(diǎn)，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈可以根據(jù)地區(qū)性、農(nóng)產(chǎn)品種類以及市場(chǎng)定位三種類型分別建設(shè)，針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，建設(shè)符合自身?xiàng)l件的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)。

自將區(qū)塊鏈應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈開(kāi)始，便是將其應(yīng)用于構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品的溯源系統(tǒng)，在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、存儲(chǔ)、物流、銷售等環(huán)節(jié)包含著溯源需要的基礎(chǔ)信息，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈全過(guò)程追蹤溯源的保障。根據(jù)區(qū)塊鏈的特性構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈系統(tǒng)，基本構(gòu)架可以分為數(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，而區(qū)塊鏈主要作用于數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層和應(yīng)用層。在此系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)層就是運(yùn)用數(shù)字化方式將采集到的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲(chǔ);網(wǎng)絡(luò)層主要承擔(dān)的是將農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行傳播并驗(yàn)證;共識(shí)層則通過(guò)采用拜占庭容錯(cuò)協(xié)議，以保證這些數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳播和存儲(chǔ)過(guò)程中不會(huì)被惡意節(jié)點(diǎn)篡改，確保了數(shù)據(jù)的不可篡改性;應(yīng)用層為供應(yīng)鏈上不同的用戶提供對(duì)應(yīng)的權(quán)限和接口，供應(yīng)鏈上的每個(gè)用戶都可通過(guò)此系統(tǒng)界面，向區(qū)塊鏈輸入指定農(nóng)產(chǎn)品的主要信息。與此同時(shí)，相關(guān)用戶也能通過(guò)相應(yīng)的系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行查詢、追溯和驗(yàn)證，政府權(quán)威機(jī)構(gòu)則需要負(fù)責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督。

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)架構(gòu)的研究還有很多，本文摘選一個(gè)比較典型的架構(gòu)進(jìn)行分析，如果有興趣可以參見(jiàn)張曉蝶構(gòu)建的系統(tǒng)。但是值得注意的是，知網(wǎng)上155篇論文中并沒(méi)有具體呈現(xiàn)哪一家企業(yè)或者地方應(yīng)用了該系統(tǒng)，說(shuō)明該系統(tǒng)只是處于理論建設(shè)中，并沒(méi)有應(yīng)用于實(shí)際。

三、結(jié)? 論

本文通過(guò)對(duì)近3年關(guān)于區(qū)塊鏈構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的文章進(jìn)行分析，得出區(qū)塊鏈技術(shù)具有的去中心化、分布式存儲(chǔ)、開(kāi)放透明、共識(shí)機(jī)制、安全性、信息加密、匿名性等特點(diǎn)，使其在追蹤現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈溯源中具有廣泛的應(yīng)用前景。本文系統(tǒng)梳理了傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈存在的問(wèn)題、區(qū)塊鏈應(yīng)用的可行性以及應(yīng)用的原則，并摘選了基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的邏輯架構(gòu)。該架構(gòu)將區(qū)塊鏈應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的框架摘列出來(lái)，為簡(jiǎn)要了解和分析基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)提供了便利。

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