基于區塊鏈技術的高校財務管理模型設計及研究

高曉薇

摘要：將區塊鏈技術去中心化、可驗證性、去信任等特點，應用于高校財務管理領域，能夠提升高校財務管理數據的安全性和透明度。文章詳細闡述了區塊鏈技術的特點特征，以及其在高校財務管理中的應用價值，并結合現代高校財務管理工作的實際情況，構建了基于區塊鏈技術下的高校財務管理模型。針對模型中可能出現的問題給出了后續的改進方案和措施。

關鍵詞：區塊鏈；高校財務管理；模型設計；功能框架

信息化在國民經濟和社會發展中具有重要戰略意義，當代社會信息化已經成為各行各業創新發展的第一動力，在促進行業發展及驅動轉型中具有舉足輕重的作用。高校財務信息化建設是中國信息化發展中不可或缺的重要部分，但是目前國內很多高校仍然采用傳統的記賬方式，不僅效率低下，而且程序較為繁雜，風險也較多。區塊鏈的發展為高校財務信息化帶來了巨大的契機，其具有的分布式記賬、去中心化、安全可靠等特點，能較好地解決財務信息化過程中出現的各種問題。區塊鏈技術能夠在身份認證、身份授權、財務報賬、實時審計、智能資產管理等方面發揮出巨大優勢。本文將充分發揮區塊鏈技術的自身優勢，對區塊鏈技術原理進行深入分析，并構建基于區塊鏈技術高校財務管理模型。

一、區塊鏈技術概述及其特點分析

到目前為止，各界并沒有對區塊鏈進行明確的定義。其中一種得到普遍認可的說法是，區塊鏈是一種分布式的數據庫系統，包括分布式存儲、共享機制、加密算法等計算機技術。區塊鏈有很多的節點組成，并且所有的節點共同參與協同完成工作。區塊鏈使用時間戳記錄區塊鏈中任何時間發生的任何事情，并且記錄不可篡改。區塊鏈技術具有以下特征。

（一）去中心化特征

區塊鏈是一種基于分布式的體系架構，使得去中心化成為其一個主要特征。在這種分布式架構中，各節點以點對點形式組成協議網，并以譜系化形式分布于各協議網絡中。各節點借助于數學算法形成彼此之間的信任，存儲交易雙方的雙重信息，并將相關信息進行備份。在這種情況下，單一節點遭到破壞，造成數據損壞或者丟失，不會對數據的整體安全造成威脅，可以理解為單一節點的數據在數據的整體性上影響較小。區塊鏈技術的去中心化特征，使得其利用分布式數據存儲形式，實現數據的驗證、傳輸、管理等操作，各節點之間互不影響。

（二）去信任特征

在使用區塊鏈技術進行傳輸數據信息時，基于透明的運行規則和數據信息等，各節點僅通過數字簽名技術即可實現數據信息驗證，而無須彼此之間互相信任。數字簽名技術中，公鑰和私鑰是兩種最重要的非對稱加密技術。其中，公鑰是公開的，主要保障數據信息的真實可靠；私鑰是保密的，主要保障數據的安全性。基于區塊鏈的去信任化特征，各節點之間傳輸數據時，對各節點的彼此信任度要求并不高，只需利用加密算法、分布式共識算法即可實現。

（三）可驗證性特征

在區塊鏈中，數據的安全性基本是通過數據驗證性特征來保障。目前在區塊鏈驗證中應用較多的是時間戳技術。時間戳技術具有存儲驗證性和信息溯源性等特性，在諸多數據校驗算法中具有較大優勢，可有效解決數據篡改和偽造問題。

（四）可編程性特征

智能合約具有智能化、自動化、去中心化等特點，屬于一種情景觸發型的程序規則。智能合約使得區塊鏈技術具備了可編程性特征。可編程性特征可在區塊現有腳本代碼的基礎上再次進行編程，從而形成自動化、高效化的智能合約。在應用智能合約時，系統能夠智能化、自動化地根據系統預算設置的規則來判斷、執行是否觸發智能合約。

我們可將區塊鏈的數據框架分為應用層、合約層、共識層、網絡層、數據層五層。其中數據層包括數據區塊、時間戳等元素，網絡層包含傳播機制、驗證機制等元素，共識層包含PoW和PoS共識機制，合約層包含智能合約，應用層包含具體應用。具體框架圖如圖1所示。在本文所示框架中，數據層、網絡層、共識層是必備三層，合約層、應用層根據區塊鏈應用系統需求進行具體取舍。

二、區塊鏈技術在高校財務管理中的應用價值

（一）使用區塊鏈技術可簡化財務流程，有效提高工作效率

去中心化即指區塊鏈中不存在中心化的硬件或者管理機構，系統運行過程中任意一個節點都擁有相同的權利和義務。將區塊鏈去中心化特征應用于高校財務管理，可以降低信用成本，縮減管理層級，并且能夠實現對制單、復核等環節的優化，有效提升了財務系統整體的運行效率。任何人為因素都不能起到干預作用，從而將對“人”的信任變成對機器的信任。目前，高校財務領域人工參與的因數仍然占據了很大部分，例如在報賬過程中一般是由經辦人將報賬申請、報賬票據等錄入到網絡報賬平臺，相關報賬單據經過柜臺工作人員復核無誤后，將相關報銷手續錄入財務報賬系統，并進行項目經費核銷，出納工作人員才能通過無現金系統將報賬費用轉至具體賬戶。在整個報賬過程中人工參與度較高，工作人員工作量較大。通過使用區塊鏈的智能合約應用，可極大提升財務系統自動化運行效率，減少人員參與，將財務人員從繁復的工作中解放出來，提升財務工作運轉效率。

（二）使用區塊鏈技術可有效防范財務風險及滋生的腐敗問題

在區塊鏈應用中，任何人都可在網絡中通過公開的接口查詢除交易雙方的私有信息以外的所有信息。將區塊鏈技術應用于高校財務系統，能夠使財務系統中區塊鏈上的數據及運行規則能被實時查詢，只有控制區塊鏈中一半以上的節點，才能對驗證過的區塊鏈數據進行修改，數據的防篡改性得到極大提升。隨著財務系統各功能的不斷完善，區塊鏈上節點數量不斷增多，基本已經沒有辦法同時控制區塊鏈上一半以上節點，從而區塊鏈的數據穩定性和可靠性不斷提升。

將區塊鏈技術的分布式共享記賬模式應用于高校財務管理，財務記錄一旦產生，任何人通過任何方式都很難改變，有效防止財務風險和財務腐敗問題。

（三）使用區塊鏈技術可有效提升審計工作便捷性和可信性

區塊鏈使用時間戳記錄區塊鏈上在什么時間發生了什么事情，這些數據記錄是無法篡改的。區塊鏈的時間戳特征為區塊鏈上的數據增加了時間維度，幫助應用系統形成不可偽造和篡改的區塊鏈數據庫。基于區塊鏈技術的高校財務管理系統中，時間戳使得每一筆交易、賬目、采購流程都可回溯，并且形成的數據信息任何人無法通過任何方式進行修改，可極大提升審計工作的便捷性和可信性。

三、基于區塊鏈的高校財務管理模型構建

（一）構建原則

基于區塊鏈技術的高校財務管理模型設計，應充分發揮區塊鏈技術的特征優勢，按照以下原則實施。

1. 安全性

構建安全可靠的高校財務管理模型，必須充分發揮區塊鏈技術的去中心化、去信任化、可驗證性等特征優勢，并且需要保證高校財務數據在進行數據審核交換時的安全。

2. 便捷性

基于區塊鏈的財務管理系統功能強大，數據查詢工作量較大，需要為系統設計多層次的合理結構，構建功能全面清晰的應用體系，開發方便快捷的財務數據查詢模塊。

3. 適用性

即設計的財務管理模型能夠在高校多種財務管理活動中，如財務報銷管理、財務大數據分析以及財務報表的審核等。

（二）構建思路

使用區塊鏈技術顛覆傳統財務管理的繁復程序，減少企業內部管理層級，智能化財務管理的所有流程，創新區塊鏈技術下人工智能和人際協作模式，減少財務人員參與。按照以上思路設計基于區塊鏈技術的高校財務管理系統所有業務流程和模塊功能。

我們以使用區塊鏈技術優化高校教職工報銷辦公經費作為例子，在傳統的財務管理中，一般的報銷流程為：第一，經辦人準備報銷所需原始單據，包括所采購的辦公用品發票、清單、支付記錄和已審批的采購審批表等；第二，經辦人對報銷發票進行驗真，并將原始票據粘貼在財務專用報銷單上，計算具體金額，一并填寫在報銷單上；第三，經辦人將票據及報銷單提交學校財務部門進行審核簽字；第四，經辦人將財務審核通過的報銷單提交經費負責人審批簽字；第五，經辦人把經過審批的報銷單附帶原始票據交由財務會計人員制作報銷單據；第六，財務復核人員對報銷單據及其報銷手續再次進行復核；第七，財務出納人員通過網絡支付系統將相關費用予以支付；第八，財務檔案管理人員將報銷過程中形成的會計憑證及票據進行裝訂、保存。

在以上傳統報銷流程中，涉及環節和人工參與較多，經常出現缺少采購證明材料、遺漏支付記錄、發票抬頭錯誤等不符合報銷要求而需返工的現象，不僅耗時耗力，而且報銷效率低下。對電子發票的驗證，因經辦人對電子發票驗證的網址、系統的不熟悉，經常出現驗證出錯的情況，浪費時間，同時無法有效管理電子發票。同時每個高校對報銷的金額都會做出一定的限制，超出限額，需要與供貨方簽訂合同，甚至需要經過招標、擬定合同、律師審核、校長審批等一系列環節。報銷資料送達財務部門后還需財務報銷人員審核，報銷經辦人與財務人員之間的信息不對稱以及各學院、各部門之間缺乏信息互通，使得報銷經辦人在整個報銷過程中費時費力，而且容易出錯。

本文設計基于區塊鏈的財務管理系統，主要就是為了優化類似財務報銷流程之類的財務管理工作，使用區塊鏈技術提升業務辦理效率和安全性。

在基于區塊鏈的財務管理系統中報銷經辦人通過瀏覽器、微信小程序等皆可登錄學校財務管理系統填寫報銷申請。高校財務管理系統連接淘寶、京東等采購網站及稅務局等相關機構，在采購過程中，財務管理系統會借助區塊鏈技術中對發票等信息加蓋時間戳，并對數據進行加密，使其不可篡改。報銷申請在區塊鏈技術下會觸發智能合約中的辦公經費報銷審核流程，財務管理系統會自動將報銷所需資料反饋給報銷經辦人，經辦人按照系統要求上傳報銷所需材料，并由系統自動生成報銷單和電子簽批單。簽批單自動發送至負責人處進行簽批，簽批通過后系統會自動進行發票真偽驗證。驗證無誤后系統自動將數據信息發送至各業節點審核。審核結果符合條件則觸發智能合約，并自動生成會計憑證。財務會計在后臺完成復核后，系統自動轉賬至商家賬戶或打款至報銷人賬戶。所有報銷手續完成后，系統自動生成電子檔案保存。

基于區塊鏈技術的高校管理系統摒棄了手工整理報銷單據，不再需要各負責人進行逐層審批，省去了會計人員對發票的反復查驗，縮短了報銷流程，節省了報銷時間，保障了信息安全，提升了報銷效率。

（三）基于區塊鏈技術的高校財務管理系統模型架構

本文設計的基于區塊鏈技術的高校財務管理系統模型架構分為用戶層、應用層、業務層、數據層四個層次，具體框架圖如圖2所示。各層運行過程如下。

1. 用戶層

所設計的財務管理模型用戶層主要包括與高校有業務往來的校內和校外用戶，校內用戶不僅包括高校財務部門，還包括科研部門、決策部門、后勤部門等涉及到經費使用的單位，而校外用戶則主要是校外與高校有業務往來的單位和個人等。在區塊鏈技術支持下，整個財務管理系統形成分布式的結構，不僅校內用戶經管理員授權可以進行系統日常運行、維護以及相關的財務管理工作，校外用戶經過授權也可以完成很多工作，例如校外的審計、稅務等部門經過系統管理員授權也可使用網絡通過外部接口進入高校財務管理系統，對學校財務數據的真實性進行核查。分布式協調工作，整個財務系統的運轉效率得到提升。

2. 應用層

所設計的財務管理模型應用層包含PC機、智能手機、平板以及其他移動終端。終端越多、端口越多，對系統安全造成的壓力越大，基于區塊鏈技術，我們可以借助智能合約機制對安全隱患加以控制。在智能合約機制約束下，所有節點的各種數據操作必須合規才能進行。在應用層中因為數據錄入、共享以及數據交互等數據操作會出現數據格式不統一的情況，在區塊鏈技術下，通過對大數據、機器學習、云計算等計算機技術的兼容可以輕松解決相關問題。在應用層中，移動終端App、微信小程序的使用，用戶可以不受時間、空間限制對數據進行各種操作，極大提升了財務系統的管理效率。

3. 業務層

是本文所設計的財務管理系統的核心功能層，主要包括業務節點和基于智能合約機制的業務模塊兩大主要部分。

一是業務節點。在基于區塊鏈技術的高校財務管理系統中，業務節點處于樞紐作用，負責在應用層與用戶之間建立溝通，并且根據不同的溝通方式分為內部節點和外部節點。而跟高校各業務部門之間的信息溝通和跟校外部門之間的數據聯絡分別由內部節點和外部節點負責。為了提升業務協同辦理效率，區塊鏈系統也可額外對外部節點授予一些權限。

二是業務模塊。預算模塊、核算模塊、收支模塊基本上涵蓋高校財務管理的全部業務形態，而這三大模塊都需要通過智能合約機制與區塊鏈的各業務節點建立聯系，在區塊鏈的智能合約機制下，各業務系統自動化程度大大提升，財務數據的錄入、檢索、修改、刪除等操作皆可通過自動匹配執行代碼完成。使用區塊鏈技術的智能合約機制在各大業務模塊具有以下優勢

第一，在財務管理系統的財務預算模塊，使用區塊鏈的智能合約機制可以做出更加合理的決策，制定更具指導性的預算方案。智能合約機制經管理者的決策觸發，并依據往年的歷史數據，制定全面的預算方案。智能合約的一個重要特點是其還可以在已經制定的預算方案基礎上，結合最新財務數據來修改和完善。

第二，在財務管理系統的財務核算模塊，傳統的財務核算報表生成費時費力，而且容易出錯。而區塊鏈的智能合約可根據約束條件自動生成財務核算報表，具體過程包含了財務報賬記賬過程、成本核算過程、資產清查及報表生成過程等，以上過程中智能合約依據最新的會計準則編寫代碼、程序及觸發條件。

第三，在財務管理系統的收支業務模塊，傳統模式下記賬多需經過手工參與，而區塊鏈的智能合約機制可通過設置收支業務記賬明細設置賬戶及觸發條件實現收支業務的自動記賬，而且準確性比手工操作更高，操作完成后還可將紙質對應的財務數據在系統中同步存儲。

4. 數據層

數據層可以理解為區塊鏈技術下財務管理系統的數據庫，其由很多的小數據塊組成，財務數據量越大，數據塊數量越多。數據層主要有兩項基本功能：一是存儲財務數據，采用的存儲方式為分布式；二是對財務數據的處理程序進行調用和執行。

基于區塊鏈技術的高校財務管理系統采用的是分布式、去中心化的存儲方式。負責數據存儲的數據塊也可以使用不同的存儲方式。需要說明的是在數據塊完成數據處理后，數據并不會直接存儲到數據塊當中，首先需要對處理好的全部業務節點進行審核，如果結果完全一致，系統會為相應數據塊加蓋時間戳，處理好的財務數據同時轉換為哈希函數值，儲存在加蓋好時間戳的數據塊中。

分布式、去中心化的存儲方式及相關數據處理方式極大提升了系統中高校財務數據的安全性。

四、基于區塊鏈技術的財務管理系統模型存在的問題及改進對策

（一）存在的問題

基于區塊鏈技術的財務管理系統模型簡化了財務活動流程，有效提高了工作效率，提升審計工作便捷性和可信性，并且保證了財務系統中數據存儲的安全性，但其存在問題也不容忽視。

1. 財務系統中數據冗雜問題

在財務系統的實際運行過程中，因為區塊鏈結構設計的不完善以及系統存儲效能降低等原因，都會使得財務管理系統難免出現數據沉積、冗雜現象。

2. 財務管理模型結構的優化改進問題

本系統模型將區塊鏈技術應用于設計過程中，結合高校財務管理過程中涉及多方面應用需求，設計了四層的管理架構，但是隨著區塊鏈技術的發展，財務活動類型、數量的增加，現在設計的康佳模型就會出現各種各樣的問題，我們需要不斷解決各種難題，不斷優化模型機構，才能使系統模型保持其先進性。

（二）改進方法

為解決區塊鏈技術下的高校財務管理模型中存在的問題，有針對性完成以下工作。

1. 定期升級區塊鏈系統硬件設施

為解決區塊鏈模型系統運行過程中可能出現的財務數據冗雜問題，需要定期對各節點的硬件設備進行升級，比如提升CPU運算能力、提高存儲性能、更換性能更為強大的區塊鏈路由器等，才能不斷滿足基于區塊鏈的財務管理系統對數據的分布式存儲及冗余數據清理等要求。

2. 不斷開發模型管理區塊新功能

現有管理系統的功能及層次劃分，會隨著新應用的增加顯得越來越無法滿足系統管理需求，需要根據新應用的類型及增加的管理內容，不斷開發新的區塊功能，比如設計報表智能生成模塊、財務數據加密等新功能，不斷完善區塊鏈技術下的財務管理模型，給用戶帶來完美體驗。

五、結語

科技進步促進社會發展，區塊鏈技術將會在我國社會生產生活的方方面面得到推廣和應用。區塊鏈的分布式記賬技術，非常適合高校財務管理工作，為高校財務管理工作發展帶來了前所未有的機遇，但同時也帶來了挑戰。區塊鏈技術的應用只是從技術層面改進財務管理，但是高校財務管理水平和服務質量的提升，需要財務人員和技術人員共同努力，探索高校財務職能從傳統的核算型會計向管理型決策型會計的轉變。在這個過程中我們需要借助區塊鏈技術，幫助高校實現財務職能轉變、解決好高校財務面臨的困難。

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＊基金項目：西安市社科規劃項目“‘雙循環’新發展格局下金融支持西安航空產業高質量發展研究”（項目號22JX70）。

（作者單位：西安航空學院）