基于區塊鏈技術的訂單農業體系構建與運營策略

摘要：以長沙市寧鄉縣寧鄉豬訂單農業項目為例，介紹了訂單農業的概念、特點、優勢和發展歷程，分析了中國訂單農業面臨的誠信問題和信息不透明問題，提出了基于區塊鏈技術的農業產業SaaS服務平臺的構想，以及該平臺的組織結構和運營策略。展示了區塊鏈訂單農業SaaS平臺的實際投入效果，包括提高出欄量、降低成本、增加收入、實現融資等方面。區塊鏈技術可以為訂單農業提供數據安全、溯源、誠信、監管等方面的保障，促進訂單農業的健康發展，開創農業供需平衡、綠色高效、農民富裕、食品安全、價格合理的新局面。

關鍵詞：訂單農業；區塊鏈；農業SaaS服務平臺；運營策略；寧鄉豬；長沙市寧鄉縣

中圖分類號：S126" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）08-0202-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.08.032 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Construction and operational strategy of order agricultural system based on blockchain technology

——Taking Ningxiang pig in Ningxiang County， Changsha City as an example

ZHAO Hao-jian1，ZHANG Huan-chun2，LIU Ning1，GUO Dui-tian2，LI Shu-ping2，

ZHANG Li-li2，ZOU Xiao-yu3，YANG Jian-chao2

（1. School of Fisheries， Tianjin Agricultural University， Tianjin" 300384，China； 2. Yantai Academy of Agricultural Sciences，Yantai" 265500， Shandong，China； 3. Shandong Smart Cloud Chain Network Technology Co.， Ltd.，Yantai" 264600，Shandong，China）

Abstract： Taking the Ningxiang pig order agriculture project in Ningxiang County， Changsha City as an example， this paper introduced the concept， characteristics， advantages， and development process of order agriculture， analyzed the integrity and information opacity issues faced by China’s order agriculture， and proposed the concept of an agricultural industry SaaS service platform based on blockchain technology， as well as the organizational structure and operational strategy of the platform. The actual investment effect of the blockchain order agriculture SaaS platform was showcased， including increasing market volume， reducing costs， increasing revenue， and achieving financing.Blockchain technology could provide data security， traceability， integrity， regulation， and other guarantees for order agriculture， promote the healthy development of order agriculture， and create a new situation of balanced agricultural supply and demand， green and high efficiency， affluent farmers， food safety， and reasonable prices.

Key words： order agriculture； blockchain； agricultural SaaS service platform； operational strategy； Ningxiang pig； Ningxiang County， Changsha City

訂單農業實現了產銷一體化經營方式，是以市場為導向的以銷定產、產銷銜接的生產經營模式［1］，是現代農業產業化發展的基本經營模式。在中國特色社會主義市場經濟快速發展的狀態下，訂單化種植成為了一種新型的農業發展方式，其獨特的定向式進程為激活農業發展、注入新鮮血液發揮了巨大的作用。訂單化種植能夠明顯改善農業在經營方面的效益，帶動改良農業的創新發展方式，是現如今不可忽視的主流之一。

訂單農業在美國等大農村農業區十分普及［2］，但是由于中國國情與美國不同，中國的農業生產規模、農業組織方式與美國不同，所以訂單農業在中國相對較少。20世紀80年代初家庭聯產承包責任制在中國開始實行，當時農民與國家簽訂的是糧油合同，而這種糧油合同正是訂單農業的雛形［3］。

首先，定向化種植連接不同銷售鏈。與傳統農業生產經營方式不同，訂單化農業講究的是去繁留簡。顧名思義，舍去傳統農業生產經營方式中的復雜環節，讓整個過程變得簡單明了。農戶和客戶簽訂相關合同，農戶根據自身的能力將可提供的農產品數量以及訂單完成時間量化給客戶，在滿足客戶的條件后，客戶再通過相應的價格標準給予農戶一個合理的價格。這種農產品訂單定向化的方式完全消除了在傳統農業生產經營中遇到的一系列問題，讓農戶和客戶實現直接對接，保證農業種植與銷售的定向化發展。

其次，用合同來保證農業生產經營的穩步發展。以合同為基礎，保證農產品的供需雙方一起承擔責任和義務，同時也保證了供需雙方享有的權利，這是訂單農業的優勢所在。這種優勢可以有效地規避農業在生產經營上的風險。當合作的供需雙方在某些問題上產生分歧時，比如經營理念、經營方式不同或者是各自覺得自身利益受到侵害等，訂單農業能避免這些情況的發生，既保障了供需雙方的利益、減少沖突，也使農業生產更加順利，并且逐步穩定、健康地發展。這種訂單農業無論是對農戶還是客戶，都是可靠且低風險的。

再次，訂單農業的規?；?。訂單農業的特殊性與市場密不可分，農產品是百姓日常生活中不可缺少的產品，市場潛力巨大。訂單農業的規?；ㄐ枨笠幠；头N植規?；?，客戶可以輕松獲得大量農產品信息，并且由一家或者多家農戶同時提供，滿足采購需求的同時，也省時省力。農戶則按要求完成訂單，把精力放在擴大農業生產規模、提高農產品質量上。農業種植規?；l展將帶來更多的經濟效益，進一步促進中國農業的快速進步和發展。

20世紀80年代，中國訂單農業慢慢涌現，并開始有所發展，但由于信息交流不暢而受限，客戶無法監督農戶完成工作，供需雙方容易產生信任危機，間接導致供需雙方矛盾和沖突的發生［4］?？蛻襞c農戶為避免該情況發生就必須時刻保持溝通，這樣不僅浪費時間，而且增加成本、降低利潤，這些問題都制約了訂單農業的發展。

新時代背景下客戶可以利用訂單模式與農戶直接聯系。這就需要建立一種靈活、高效的誠信體系來保障訂單雙方的利益。首先，訂單農業的發展需要以誠信為本，農戶要保證整條供應鏈的真實性，客戶要有一定的訂單采購能力；只有保障簽約雙方最基本的權益，訂單農業才能得到充分發展。其次，互聯網技術能摒棄傳統訂單農業的弊端，彌補傳統訂單農業的漏洞，利用區塊鏈技術保障交易的誠信度及信息的公開化；同時利用網絡訂銷方式和多種組合的金融及保險保障工具［5］，共同擴展訂單農業鏈，保證訂單農業生產全過程透明化、科學化、標準化、精細化、智能化，從而形成從農資、種子、農業種植、農產品銷售到農業互聯網科技的全產業鏈布局，開創農業供需平衡、綠色高效、誠信合作、農民富裕、食品安全、價格合理的新局面。再次，訂單農業可以間接節省合作雙方的溝通時間，減少客戶以往復雜繁瑣的觀察和調查過程，公開透明的農產品信息和交易訂單批次等信息是農戶可以提供優質農產品最強有力的證明，讓客戶用最短的時間了解盡可能全面的信息，縮短接觸時間，提升合作效率，也間接地促成雙方合作關系的確立。本研究探索一套基于區塊鏈技術以訂單農業為導向的農業產業SaaS服務平臺，以及該平臺的組織結構和運營策略，并以湖南省長沙市寧鄉縣寧鄉豬訂單農業項目為例評估該平臺的實際投入效果。

1 基于區塊鏈技術的訂單農業流程

1.1 區塊鏈的特性

區塊鏈是將數據按時間順序排列組合的一種鏈式數據結構，根據其獨特的密碼學方式可以保證數據公開透明、無法被篡改、無法被偽造，其最大的特征就是去中心化、開放性、數據安全、去信任化（圖1）［6］。

1.2 訂單農業農產品區塊鏈的實現

在農作物生產階段，農戶在農田里安裝不同功能的傳感器、可實時監控的攝像頭、自動化水肥一體機等一系列農業物聯網設備，收集的原始生產數據會通過加密的方式生成溯源標記被存儲于區塊鏈中。

農產品加工環節也是如此，加工后的農產品會形成新的數據，同樣被記錄并存儲于區塊鏈中。農戶將加工過程中產生的一系列數據信息以數字化的方式存儲于區塊鏈中，這種數字化信息方式會因農產品不同而存在差異，就像個人簽名一樣，每個簽名都有自身獨特的信息，用這種方式來表明一種新的農產品誕生。

經過加工后的農產品要經過完整的運輸過程，送到每個訂單客戶的手中，在該過程需要進行倉庫儲存和車輛運輸。在這個過程中會部署各種傳感器，將傳感器采集的車輛行駛路線、運輸環境、車內農產品的各項數據等都以信息數據的方式上傳到農產品庫中。

訂單完成后，區塊鏈會將交易標記為訂單完成，并轉移到售后及信息反饋鏈條中（圖2）。

1.3 基于區塊鏈技術的訂單農業溯源系統

區塊鏈可以解決訂單農業中的某些問題。比如在整個供應鏈運行期間，由于人工參與難免會產生誤差，導致數據來源不夠準確可靠，且數據無法追根溯源，導致各參與主體之間的信息無法共享互通，信息交流不夠及時，協同能力大大下降?？蛻魺o法實現對信息的完全追溯和了解，容易對農戶的能力產生質疑，降低信任度，同時監管部門也會因為監管的效率不高，導致供應鏈各參與主體之間出現因質量問題產生的糾紛，從而使訂單農業陷入僵局。

區塊鏈技術的追溯體系中，數據采集和傳輸過程通過加密算法運行，安全可靠；區塊鏈節點之間的分布式存儲可以共享信息，客戶可以隨時通過農產品的信息數據對其進行正向跟蹤，或者通過逆向追溯的方式來對全產業鏈進行全面檢查。農產品的質量安全監管問題得到解決，訂單農業的農戶和客戶矛盾減少，進一步推動訂單農業的健康發展（圖3）。

2 基于區塊鏈技術的訂單農業產業SaaS服務平臺

由于新型訂單農業是基于區塊鏈技術的誠信體系，所以面向用戶的軟件構架不同于傳統的電商服務B2C或B2B平臺，需要一種能夠整合產業鏈各節點的新型平臺模式，目前最適宜區塊鏈接入的服務平臺類型為SaaS（軟件即服務）。根據訂單農業要求優化農業產業SaaS平臺，與其他互聯網云平臺相結合，整體架構由IaaS（基礎架構即服務）和PaaS（平臺即服務）構成。

IaaS與主流的云平臺應用系統無太大差異，只是在部署上更注重數據安全，并為上層提供硬件基礎服務。針對IaaS的安全威脅，平臺必須加強硬安全池和軟安全池的建設，并優化云計算系統及網絡的配置，主要采用分布式防火墻技術、防病毒技術和IPS技術。PaaS主要由三大塊組成， 一是區塊鏈平臺，負責對訂單農業全程溯源與誠信監督；二是應用平臺，數據具有查詢、錄入、分析功能；三是數據中心大數據支撐平臺，支撐起系統數據存儲及關聯數據的分析功能（圖4）。

2.1 訂單農業SaaS平臺

訂單農業SaaS平臺應用區塊鏈技術對農業生產全流程的數據進行加密和保真溯源，構建覆蓋SHA-3、ECDSA、zk-snarks、國密SM2、國密SM3等加密算法的可監管多級加密機制，為產業鏈應用和物聯網數據提供安全、高效的加密隱私保護。平臺節點同時部署在多服務商的混合多云平臺及本地IDC，支持IPFS的分布式存儲方案，支持peer節點動態擴展，以此來應對農業產業鏈中的復雜環節。農業生產、農產品銷售以及采購資金采用智能合約執行和穿透式監管，提供高性能的智能合約執行引擎。同時設計監管節點，為消費者協會、檢驗檢疫部門、食品藥品監督管理局等政府監管部門提供實時的農業數據監管和分析數據，為安全農業生產保駕護航。

2.2 大數據支撐平臺

大數據支撐平臺結合大數據、物聯網和人工智能技術為傳統農業生產賦能。農業數據服務支撐建設遵循以下3點原則。

1）數據共享標準化。整合的產業鏈數據異構化嚴重，簡化農業物聯網數據中間層，對數據進行標準化和序列化處理，為接入企業系統提供統一的API接口標準，解決系統間信息的互連、互通、互操作，針對共享數據建立共同遵守的標準規范、編碼格式和數據交換方式，保證數據的一致性，實現對數據交換和數據共享的有效管理。

2）彼此相互獨立的業務數據。農業產業鏈上各企業組織的身份訴求有差異。因此，要保障農業產業鏈能夠穩定運行，必須將多個業務數據分開，體現其獨立性，即使面對不同領域的企業組織也可以將業務數據清晰地羅列出來。建立業務數據庫，面向產業鏈上的生產、加工、流轉、銷售、監管等各環節，保證業務數據庫可以進行多數據處理。

3）數據的集成發展。根據農業產業鏈提供的真實數據，通過大數據智能綜合分析，將業務數據等一系列相關數據進行匯總，平臺管理員只需要進行簡單的操作便可以輕松查詢、下載、分析。這不僅可以為農業產業鏈的發展提供強有力的數據支撐，而且也能促進農業產業健康、有序、穩步發展。

2.3 物聯網數據服務平臺

物聯網是通過各類基礎裝置和技術，以物物相連組成的互聯網。其中，基礎裝置包括常見的各式傳感器、控制器、芯片處理器、充電設備、電子配件等，以此來建設物聯網的感知層和傳輸層。相關的核心專業技術包含數據加密傳輸存儲、標準化接口平臺、應用多樣的數據建?？蛻舳恕＿吘壷行奈锫摼W設備預置區塊鏈節點，可以實現節點中數據安全傳輸和儲存，也為智能通訊提供管理服務，幫助局部網絡實現自我修復。全自動化的閾值配置和預案管理可以讓平臺工作和實際工作逐步接入，加入的新成員可以隨時和現有的系統實現對接，開啟資源共享，降低看護成本，實現信息系統集中化建設。

3 訂單農業寧鄉豬運營策略

3.1 特色農產品定位

現階段訂單農業處于發展初期，訂單接受人群通常為追求食品健康與品質的中、高端消費群體，所以在項目初期選取具有功能性、地域性的中、高端特色農產品容易打開市場，并產生一定的宣傳效果和客戶黏性。

寧鄉豬是湖南省長沙市寧鄉縣特產，全國農產品地理標志。寧鄉豬又稱寧鄉土花豬，產于寧鄉縣流沙河、草沖一帶，是中國四大名豬種之一。寧鄉豬采用自然放養的方式，充分發揮其品種優越性，在商品特征、生產周期和價位上符合設計區塊鏈可追溯的訂單農業要求。

3.2 市場與客戶定位

項目實施地為寧鄉縣九月新農園寧鄉花豬生態養殖基地，該養殖基地占地面積16.4 hm2，總投資約2 400萬元，距離廣州市約720 km。消費人群主要為廣東省中、高層白領，客戶畫像為有一定閑置資金并且對食品有一定品質要求的居民，月收入1.5萬～5.0萬元，年齡為35～55周歲。

項目實施3個月，注冊用戶達50萬人，認養寧鄉豬924頭。

3.3 定價策略

由于期貨與契約特性，訂單農業項目僅出售哺乳期乳豬，每頭乳豬初始售價6 000元（包含乳豬成長所需飼養及人工等費用），長成期300 d，300 d后交付。

3.4 保險介入

農業認養模式中存在人為、自然等不確定因素，為了降低農戶風險及客戶認養風險，項目引入保險公司。保險由平臺方購買，在認養期間若發生非人為因素導致的豬仔死亡，則由保險公司全額賠償。

3.5 金融介入

項目在實施過程中，設置短線訂單融資，為農戶引入第三方資本，成功融資500萬元，作為豬苗和生產投入資金，降低農戶的壓力，并提高銀行貸款額度。

3.6 訂單轉賣機制

傳統的訂單農業由于客戶較少，訂單如果中途停止，只能通過賠付“違約金”的方式來彌補農戶的損失。農產品具有一定的保質期，退單的農產品如果不能及時出售，容易造成浪費。新型訂單農業由于客戶較多，信息交互效率高，且新型訂單農業體系基于區塊鏈互信，如果訂單中途退訂，可以在平臺對退訂產品進行掛牌競拍出售，將期貨機制轉化到農產品中，訂單農業轉變成一種投資行為。本研究中，有11%的客戶中途退訂，其中88%的訂單被重新掛牌交易。

3.7 農戶生產成本與資金情況

項目實施后，由于訂單農業規范化生產與更多的資金投入，寧鄉豬出欄量大幅度提高，增長362.0%，零售價提高50.0%，水電消耗降低28.5%，養殖成本降低30.7%，人工成本降低48.1%，運營成本降低60.0%，扣除平臺服務費用、融資分紅及銀行利息等，年凈收入提高315.1%（表1）。

4 小結

訂單農業是在區塊鏈的基礎上開展的新型農業方式，本研究引入寧鄉豬的案例，證明訂單農業有巨大的發展潛力。訂單農業實現了供銷雙方合作共贏，進一步提升彼此的信譽，可以實現農業多方位的健康發展，同時更多農業資源的加入也為訂單農業注入了新鮮血液。訂單農業具有規?；⒍嘣?、技術化、產業化發展的優勢，促進傳統農戶和現代農業發展有機銜接，并在短時間內實現盈利。目前，基于區塊鏈技術的訂單農業還處于探索期，需要在交易環節制定相關的保障措施，避免訂單農業變成不正當的集資手段。

參考文獻：

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收稿日期：2022-06-15

基金項目：山東省重點研發計劃（軟科學）項目（2021RKY06111）

作者簡介：趙浩?。?996-），男，山東煙臺人，在讀碩士研究生，研究方向為智慧農業，（電話）18396647393（電子信箱）zhaohj528@163.com；通信作者，楊劍超（1984-），男，山東煙臺人，農藝師，博士，主要從事智慧農業研究，（電話）15318651778（電子信箱）yangjianchao_china@aliyun.com。