區塊鏈賦能農產品供應鏈創新運營模式研究

何其慧

(安徽財貿職業學院 公共基礎部，安徽 合肥 230601)

作為農產品生產、流通和消費大國，我國糧食總產量高達6.57億噸，世界排名第一。在國際產供鏈遭受新冠疫情沖擊、外部需求萎縮疊加經貿摩擦的情況下，農產品供應鏈也將成為構建“雙循環”新發展格局的重要環節之一。而傳統農產品供應鏈存在的缺乏信任、難以追溯等弊端，導致了供應成本上升、產品銷路不暢、運行風險增加，不利于農產品供應鏈的數字化轉型和標準化建設。近年來，區塊鏈技術發展迅速，已延伸應用到了金融、物聯網、物流等行業領域中。《數字農業農村發展規劃(2019—2025年)》指出，要推動區塊鏈技術在農業資源監測、農村金融保險、透明供應鏈等方面的創新應用。因此，以區塊鏈為技術手段，構建傳統農產品供應鏈模式的創新和優化策略具有重要意義。

隨著區塊鏈技術的發展，國內外學者對其進行了相關研究。張禮卿、吳桐表示區塊鏈在支付、證券、保理、貿易融資、供應鏈金融、征信等金融細分領域實現了一定程度的應用[1]。Christidis和Devetsikiotis發現區塊鏈物聯網組合功能強大，為新的業務模型和分布式應用程序鋪平道路[2]。陳東利、張劍文提出運用區塊鏈技術賦能三次分配，可解決慈善治理公平和效率問題，提升慈善組織公信力[3]。區塊鏈在農產品供應鏈領域應用的相關研究。劉如意、李金保探索了跨境農產品交易聯盟鏈、物流聯盟鏈、融資區塊鏈等區塊鏈在農產品流通領域的應用模式[4]。于麗娜等提出了基于區塊鏈的農產品供應鏈邏輯架構，分析其中信息流和資金流的運作流程[5]。張益豐、劉紀榮引入區塊鏈技術來優化其中的信息傳導系統，進而提升農產品供應鏈運行效率[6]。柳祺祺、夏春萍構建了基于Fabric的農產品質量溯源系統，并在了解國內現有農產品方案特點和缺點的基礎上，對其進行了改良設計[7]。李萍則探究如何利用區塊鏈技術使生鮮農產品在流通過程中得到安全保障[8]。

目前研究主要集中在基于區塊鏈技術的農產品溯源系統的構建，以及分析其相較于傳統模式的優勢，涉及區塊鏈下農產品運營模式探討的文獻較少，且大多直接闡述本身含義和技術結構，對區塊鏈技術嵌入農產品供應鏈后運行機制的變化、存在的不足和未來深入方向的研究較為缺乏。因此，本文擬先介紹農產品供應鏈和區塊鏈技術各自的概念、特點，再分析現階段農產品供應鏈面臨的問題，然后根據區塊鏈技術的特性優勢，設計貫穿農產品供應鏈各環節的創新運營模式，最后進行效率評價并得到相關結論和建議。

一、農產品供應鏈現狀分析

(一)傳統農產品供應鏈的架構和模式

農產品供應鏈是由農產品生產者、采購加工企業、分銷零售商、物流配送方以及最終消費者等上下游企業構成的鏈式結構網絡體系，具體包括以下階段、環節和主體：一是產前階段，是種子、肥料、生產工具和設備等生產資料的供應環節，涉及主體主要為生產資料的供應商。二是產中階段，是農產品的生產環節，涉及主體主要為農戶或農資企業等制造商。三是產后階段，是加工、包裝、儲存、運輸、銷售等環節，涉及主體主要為提供深加工的制造商、倉儲物流公司、各大批發商和零售商。整個供應鏈將不同業務進行整合，達到物流、資金流、信息流三流合一，不同參與者相互依賴、相互合作、信息共享、風險共擔，最終實現多方共贏的局面。

目前，中國農產品供應鏈模式主要有六種：1)以批發市場為核心的模式。該模式比較傳統，仍占據主導地位，比重超過70%。2)以加工商為核心的模式。農產品不經過批發商中間環節，直接由加工商銷售給零售商。3)以零售商為核心的模式。零售商向生產商集中采購農產品，經由加工商或批發商后，再在零售商處銷售。4)以第三方物流企業為核心的模式。第三方物流企業通過信息整合將供應鏈上下游環節連接起來。5)“農超對接”模式。超市是人們采購食品的主要渠道，消費者大多也信賴超市的食品安全，但農產品經超市銷售的比重只有15%左右。6)直銷模式。生產廠商不經過中間環節，直接將產品或服務出售給消費者或用戶，如網上銷售、大棚現場交易等。

(二)傳統農產品供應鏈的特點和問題

農產品供應鏈具有以下特點：1)主體多且環節復雜。農產品供應鏈在產前、產中、產后各個階段的各個環節上都有眾多參與者，使得農產品供應鏈的靈活性、適應性和時效性都面臨巨大的挑戰。2)節點間的連接不暢。農產品的數量、品種繁多，一旦信息傳遞不通暢、不及時，都易使各環節的銜接出現問題。3)物流瓶頸逐漸突出。當農產品生產區域性和人們需求多樣性沖突時，需要借助物流來實現不同區域農產品的流通交易。4)供求不平衡常發生。農業生產和消費的區域性和季節性強，人們難于全面把握零散的市場信息，很容易出現供求不平衡的現象。目前，農產品供應鏈主要存在以下問題：

圖1 區塊鏈技術結構

1.信息可信度低，安全難以保障

大量數據信息積累沉淀在農業生產過程的各個環節中，在傳統的運營模式中，受技術的限制，這些信息易被篡改，可信度大大降低。另外，特別是涉及用戶隱私、商業機密的相關信息，也難以得到有效的保障。

2.信息不透明，信息不對稱嚴重

農產品產業鏈上環節冗長且繁雜，由于缺乏完善有效的信息化平臺，信息不透明，也無法實現聯通。這樣一來，數據孤島使得供應鏈存在嚴重的信息不對稱，有時甚至還會出現逆向選擇的風險。

3.產供銷脫節，沒有形成一體化

經由農產品供應鏈諸多環節，信息傳播效率低。各方掌握的信息具有典型的不對稱性，彼此之間很難建立起堅實的信任基礎，形成利益共同體。信息壁壘破壞了產供銷一體化，最終導致產供銷脫節。

4.農產品質量安全追溯存在風險

農產品最終的質量可能受到溫度、光照、水分等自然因素，以及供應儲運條件、操作規范等人為因素的影響，這些因素都有可能成為潛在的隱患，而現有的追溯系統多以中心化方式運行，質量追溯和擔保均面臨很大風險。

二、區塊鏈概念及主要特點

(一)區塊鏈技術的基本概念

區塊鏈技術是以比特幣為代表的數字加密貨幣體系中的核心創新技術，包括P2P網絡、共識機制、密碼學原理、分布式數據存儲、智能合約、時間戳、塊鏈結構等多種技術[9]。區塊鏈的技術架構一般分為六層：數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層、應用層[10]，如圖1所示。數據層封裝了底層數據區塊、數據加密和時間戳等技術，主要進行管理，實現數據的不可篡改；網絡層通過設計特定的傳播協議和數據驗證機制，為網絡中的每個節點驗證；共識層通過各類共識算法建立共識機制，保證各節點分布式記賬的一致性；激勵層包括經濟激勵的發行制度和分配制度，按照貢獻對參與者進行獎懲；合約層封裝各類腳本代碼、算法以及由此生成的更為復雜的智能合約，是區塊鏈靈活編程和操作數據的基礎；應用層則負責實現各類應用場景。

(二)區塊鏈技術的主要特點

1.去中心化

區塊鏈中每個節點都擁有整個鏈上的交易信息及數據，權利和義務都是均等的，其使用分布式存儲與核算，讓整個網絡的任意節點都可以記賬，共同維護系統數據，從而不再依靠于中央處理節點。在農產品供應鏈節點眾多、各環節參與者規范水平參差不齊的情況下，該模式不需要中介與信任機構背書，可以有效規避中心化，提高數據可信度。

2.不可篡改

指區塊鏈技術通過共識機制的集體維護來相互保證數據的安全性及存儲的一致性，追溯單個甚至多個節點對數據庫的修改無法影響其他節點的數據庫，除非能控制整個網絡中超過51%的節點同時修改，這幾乎不可能發生。

3.開放透明

所有人都可以自由加入區塊鏈，除了私人信息被加密不可訪問，用戶可以通過相關數據接口訪問區塊鏈的任何數據信息而不受限制，整個系統的數據信息高度透明。相關信息可以隨時隨地被查詢，很好地消除了傳統模式下因平臺信息壟斷導致的信任不對等和供需不平衡的狀況。

4.可以追溯

區塊鏈讓全網所有節點都在每一區塊上蓋一個時間戳來記賬，表示這個信息是這個時間寫入的。加密后的時間戳串成一條完整的鏈，每一條交易數據，都可以通過鏈式結構追本溯源，提高了運行效率及管理質量。

三、區塊鏈賦能農產品供應鏈的創新運營模式

(一)創新運營模式的構建策略

1.生產加工環節——“以需定供”實時調節模式

農產品供應鏈生產加工環節的主要參與主體為種植戶、加工方。“以需定供”適時調節模式是指基于區塊鏈技術信息可共享的特性，可推動農產資料投入、農產品生產、產成品加工等信息上鏈，實現相關主體之間的供需信息共享，據此對生產和加工的策略進行適時調節。對于種植戶來說，可根據“區塊鏈+供應鏈”雙鏈提供的信息，隨時了解市場供求及價格行情，確定當季適合種植的農產品種類，避免因信息獲取延遲而出現跟風種植或滯后種植的現象，還可根據整個市場運營狀況獲得反饋信息，隨時調整產量，避免不必要的短缺或浪費。對于加工方來說，可以根據“區塊鏈+供應鏈”雙鏈提供的信息，獲取種植戶的庫存數據，掌握多產、庫存量較多的農產品的相關信息，及時調整自己加工農產品的種類和規模，減少因決策不當而造成的成本和損失。

2.倉儲運輸環節——“電子合約”智能流轉模式

農產品供應鏈倉儲運輸環節的主要參與主體為倉儲公司、物流公司。“電子合約”智能流轉模式是指基于區塊鏈技術數字身份確認、電子簽名、數據不可篡改等特性，推動倉儲、物流等儲運信息上鏈，通過智能合約機制直接配對交易雙方的信息，實現相關主體之間的供需信息共享。對于倉儲公司來說，可利用區塊鏈技術優化農產品倉儲體系，促使它向信息化、自動化、智能化的方向發展。對于物流公司來說，可根據“區塊鏈+供應鏈”雙鏈提供的信息，合理調度運輸車輛，控制運輸成本。當區域出現可能產生滯銷的預警時，物流公司可以提前幫助農戶將農產品進行轉移銷售，增加收益。

3.批發零售環節——“線上+線下”同步銷售模式

農產品供應鏈批發零售環節的主要參與主體為批發商、零售商、電商。“線上+線下”同步銷售模式是指基于區塊鏈技術的去中心化和不可篡改的特性，推動農產品商戶、農產品品牌、農產品銷售等信息上鏈，在線上平臺對線下銷售點進行劃分，消費者可選擇自己所在地區或離自己最近的區域進行下單，區塊鏈記錄和整合信息后再對物流路線進行規劃，爭取在最短的時間內將最新鮮的農產品送到消費者手中。對于批發商、零售商、電商來說，可通過大數據分析選擇可靠的農戶，掌握各類農產品的庫存數量，并據此確定以什么價格購入何種農產品多少，以及未來銷售策略如何，有利于進一步擴大市場。還可采取預售、定制等以需求為導向的多元化營銷方式，有效避免了農產品積壓腐壞的風險。

4.消費環節——“全面跟蹤”質量追溯模式

農產品供應鏈消費環節的主要參與主體為消費者。“全面跟蹤”質量追溯模式是指基于區塊鏈技術可以追溯的特性，推動農產品生產、加工、銷售、倉儲、物流、認證等各個環節的信息上鏈，從源頭進行信息錄入，并保持追蹤記錄。對于消費者來說，食品安全始終是他們關注的重點問題，然而我國的農產品主體眾多且分散，數據零散，實現整合困難，利用區塊鏈技術建立農產品“全面跟蹤”質量追溯模式可以很好地解決該問題。它可以追蹤農產品供應鏈中種植、養殖、生產、裝卸、倉儲、運輸、配送、簽收等任一環節，所有數據只要被記錄到區塊鏈賬本上就不能被篡改。每一個產品都被賦予一個質安碼，消費者可及時了解該農產品的溯源信息，保證了消費者的權益。

5.融資環節——“一體化”供應鏈金融模式

農產品供應鏈融資環節的主要參與主體為農戶、合作社、分銷商、零售商等。“一體化”供應鏈金融模式是指基于區塊鏈技術分布式存儲、共識機制、加密算法等應用模式，以農產品供應鏈中真實的往來關系為基礎，各個節點可以在無信任基礎下進行安全交易。對于農戶、農戶、合作社、分銷商、零售商等來說，基于區塊鏈建立起的農產品供應鏈信息傳遞體系，聚合了各種農產品基本概況、交易數據及所有權歸屬等信息，使得各主體間可以有效共享、防控風險。

6.監管環節——“精準追責”智慧監管模式

農產品供應鏈監管環節的主要參與主體為政府相關部門、第三方機構。“精準追責”智慧監管模式是指基于區塊鏈技術數據公開透明、信息安全程度高、可追溯性強等諸多優勢，建立起監督透明、事件精準追責的數據鏈條，從而集農產品供應鏈可視化信息展示、質量安全溯源、區塊鏈技術存證等功能于一體，推動監管智慧化[11]。對于農業農村部、質量檢驗檢疫部、衛計委、食品監督管理局等監管部門和機構來說，通過該模式進行統一管理、協同辦公，有利于打破“信息孤島”的格局。通過環節間的交付檢查功還能有效防止各環節的信息被人為篡改或遭受網絡攻擊，并且在發生食品安全事故時，可以迅速、準確地進行責任追溯。

(二)創新運營模式的實際檢驗

Malmquist指數是一種部門生產效率的測算方法，可分析和評價兩個時期相對效率的動態變化。

技術進步指數(TC)表示從本期t到下期t+1生產前沿面的移動，即生產技術變化的程度，可以通過該指標反映供應鏈技術進步或創新的程度。TC>1表示生產邊界向外移動，供應鏈整體技術進步；TC<1表示生產邊界向原點移動，供應鏈整體技術衰退。

綜合技術效率變化指數(TEC)表示從本期t到下期t+1技術效率變動，即每個觀察對象相對于生產前沿的追趕程度，可以通過該指標反映供應鏈要素利用水平、資源配置情況和規模集聚水平的變化。TEC>1表示技術效率得到改善；TEC<1表示技術效率正在惡化。

安徽全省農業資源豐富，農產品比重大，是典型的農業大省，也是中國農村改革的發源省份。現采用生產階段和銷售階段兩個節點的供應鏈結構來分析[12]。其中，生產階段的投入指標為農作物總播種面積、農業機械總動力、化肥施用量、果園面積和農業從業人數，產出指標為農林牧漁業總產值、糧食農產品產量和肉類產量；同時，生產階段的產出指標又是銷售階段的投入指標，產出指標為居民銷售收入。指標體系具體如表1所示。

表1 農產品供應鏈投入產出指標

基于2015—2020年安徽省16個地級市的樣本數據，運用 DEAP 2.1軟件對農產品供應鏈效率進行測算，分別得到2016—2020年生產和銷售階段的Malmquist指數及其分解指數，如表2、表3所示。

表2 安徽省農產品供應鏈生產階段Malmquist指數

表3 安徽省農產品供應鏈銷售階段Malmquist指數

從表2、表3中五年的平均值來看，生產和銷售階段的全要素生產增長率(tfpch)均大于1。生產階段的全要素生產增長率平均0.7%，其中技術效率0.1%，技術進步率0.6%；銷售階段的全要素生產增長率平均5.7%，其中，技術效率-2.3%，技術進步率8.2%。生產階段的技術效率變動指數(effch)和技術進步指數(techch)均大于1，說明隨著國家政府對技術利用和創新的政策導向，生產階段的技術進步指數提升較大。銷售階段的技術進步指數(techch)大于1，但技術效率變動指數(effch)略小于1，說明安徽農產品供應鏈銷售階段的技術效率有待進一步提升。這反映出隨著以區塊鏈為代表一些新型技術的應用和推廣，技術進步將成為促進安徽農產品供應鏈發展的主要因素。

四、對策建議

區塊鏈提高了農產品供應鏈模式的安全性和效率性，降低了整個供應鏈運營過程中的風險性。但區塊鏈技術和農產品供應鏈結合帶來機遇的同時也面臨著挑戰，該領域仍然有許多問題需要繼續關注和探索。

(一)發揮政策的引導作用

由于區塊鏈技術的發展和應用在我國仍處于早期探索階段，雖然與產業融合發展的整體水平已較高，但在頂層設計方面仍有所欠缺。政府及相關部門的政策導向對于推動其發展和應用有著重要作用。因此，政府及相關部門應積極頒布管理條例、支持及指導政策。一方面，確保區塊鏈技術發展和應用的正確性，另一方面，及時滿足區塊鏈技術賦能農產品供應鏈的需求，以政策和制度引導該領域良好可持續發展。

(二)組建試驗區和示范區

可借助政府的宣傳和引導，鼓勵關鍵主體參與雙鏈融合試驗區的組建，根據區塊鏈賦能農產品供應鏈創新運營模式的細分類型，在試驗區內劃分出供應、儲運、經銷、消費、監管、融資等多個模塊，然后分別進行融合應用。在試驗區運行成熟的情況下，開發“區塊鏈+某類農產品”的底層應用技術，打造“區塊鏈+某類農產品”特定的示范區，將試驗成果展示給更多種植戶、合作社，讓他們感受到區塊鏈技術的優勢，也為他們提供參考依據。

(三)培育和培訓相關人才

區塊鏈技術在農產品供應鏈方面的運用尚未成熟，這方面的人才也處于短缺狀態。因此，應做好相應高素質人才的培育培訓工作，訓練其在技術研發、政策研究、數據分析、網絡推廣、雙鏈管理等方面的能力，加強其對于區塊鏈技術的掌握。可以通過線上線下培訓課程、系列講座、高校公開課等形式加大對區塊鏈人才的培養。另外，應定期對從業人員開展培訓工作，組織相關實踐活動，不斷提升他們的素質和能力。