鄉村振興背景下區塊鏈農產品溯源系統應用探究

摘" 要：在農業供給側結構性改革中，搭建起從田間到餐桌的溯源系統日益得到重視。該文分析基于區塊鏈農產品溯源的優勢及基于開源環境設計實現的一個農產品溯源系統應用案例。系統經過實地部署和應用測試，實現某農產品從生產采摘直到消費者的全程溯源。該研究有助于企業提高農產品附加值，幫助消費者追蹤生產過程和交易記錄。最后總結當前農產品溯源體系建設并提出建議。

關鍵詞：區塊鏈；溯源系統；供應鏈；農產品；農業產業化

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）20-0001-04

Abstract： In the structural reform of agricultural supply side， more and more attention has been paid to the construction of traceability system from field to table. This paper analyzes the advantages of agricultural product traceability based on block chain and an application case of agricultural product traceability system based on open source environment design. Through field deployment and application testing， the system can trace the whole process of agricultural products from production and picking to consumers. The study will help companies increase the added value of agricultural products and help consumers track production processes and transaction records. Finally， the paper summarizes the current construction of traceability system of agricultural products and puts forward some suggestions.

Keywords： block chain; traceability system; supply chain; agricultural products; agricultural industrialization

國家鄉村振興戰略為農業產業化指明了思路和方向[1]。鄉村振興，產業興旺是重點。在農業供給側結構性改革中，不僅推動農業增產還要向提質轉向，著力推進農業數字化轉型。以農產品溯源為例，攜手種植企業創建高品質生產示范基地，開展生產標準化和規范化建設，搭建全程可視化溯源體系，推動農產品品牌提升；開辟一站式供應鏈銷售平臺，推進生產管理數字化建設，從而搭建起從田間到餐桌的區塊鏈追溯平臺。

溯源系統是一種質量保障系統，貫穿生產源頭到消費終端，對產品原料、生產、倉儲、流通、銷售和服務環節等信息進行記錄存儲，把產品全生命周期管理整合串聯起來，打造從生產到消費端的全程追溯，實現“從農田到餐桌”的全程可追溯信息化管理[2]。其目的是當發現產品存在質量問題或安全隱患時，可以快速定位相關批次產品，必要時對其進行召回處理。同時，可以通過系統記錄的產品流通信息，追蹤產品的問題環節，確保針對性的懲罰措施得到有效執行，由此來提高產品質量水平。

溯源系統可以提供各類溯源模板，用戶可以自定義各行各業的溯源信息，適配性更強；提供API接口，可以定制專屬溯源頁面；提供多級批次管理，適合各類商品管理模式，可應用于不同規格的包裝、商品類型等。

農業領域應用區塊鏈技術并非獨立于產業存在，其是基于產業化痛點，通過技術解決方案實現產業升級[3]。通過RFID和刮碼防偽等技術，與區塊鏈溯源相結合，實現商品防偽可信、生產溯源可信，構建全方位的防偽溯源解決方案，進一步提升消費者信任度，為企業樹立良好的品牌形象。

1" 溯源中的區塊鏈技術分析

基于區塊鏈技術的溯源系統和傳統溯源系統不同，其能很好地利用區塊鏈技術的特點，根除傳統溯源系統存在的不足和弊端，真正解決社會大眾的信任問題。企業接入系統之后，數據采集前端將數據上傳至區塊鏈系統中，利用區塊鏈本身具備的去中心化、不可篡改、安全加密等特點[4]，通過融合區塊鏈底層平臺、智能前端APP、數據庫以及二維碼標簽等技術為消費者提供安全、可靠、真實的農產品溯源信息。

相較于傳統溯源系統，區塊鏈的不可篡改、分布式數據存儲、數據加密算法和可信授權等多項技術特點[5]應用于溯源系統，可以提供更加可靠、安全、高效的數據管理和傳輸方式，確保溯源數據的準確性和可信度，為食品安全、產品質量等方面提供更加全面的保障。農產品的農事活動各個關鍵節點，包括采摘信息、倉儲信息、物流信息、銷售信息和質檢報告等環節全部上鏈存儲，體現溯源信息的真實性、安全性、隱私性和流通性（圖1）。

具體來說，區塊鏈技術在農產品溯源領域的優勢表現在以下幾點。

1.1" 數據安全性和不可篡改性

區塊鏈去中心化的分布式存儲特性使得帶時間戳的數據不可篡改。系統組織生產廠商、經銷商、物流服務商、政府監管機構和檢測機構等供應鏈參與方建立網絡節點，記錄產品從生產到銷售的每一個環節，形成一個不可篡改的可追溯的生產過程記錄鏈。數據的安全性和可靠性增加了產品信息的可信度和透明度，提高了各方相互之間的信任度。

1.2" 共同維護和高效傳輸

基于供應鏈上數據公開透明的特性，區塊鏈溯源系統讓信息上鏈后會自動同步到各方節點中，任一方有共同數據但無法單方面更改，避免中心化服務器擁堵或單一節點故障導致的數據延遲或數據丟失問題。點對點網絡提高數據傳輸的效率和穩定性，有助于提升供應鏈管理效率，打破不同系統間信息孤島的問題。

1.3" 助力政企部門有效監管

區塊鏈技術將農產品的種植、生產、加工、倉儲物流和零售終端等全過程的信息上鏈，監管部門可以作為其中一個節點加入到整個網絡當中，以快速可靠的技術方式實現消費品的安全與質量管控。這增加了數據的可信度和透明度，有助于政府部門對農產品的質量和安全進行監管。

1.4" 提升供應鏈各主體協同效率

區塊鏈技術通過數據開放和共享可以實現供應鏈各節點之間的信息共享和協同工作。上下游企業之間能夠及時了解整體狀態，降低溝通成本，為生產企業提供高效的產銷對接渠道，建立包含生產、物流、銷售的可信流通體系，提升產品供應鏈的流轉效率；促進政府部門、企業、消費者等各方的協同監管和參與，為政府部門提供監督、管理、支持和決策的依據，提高監管效率，增強監管效果。

圖1" 區塊鏈+農產品溯源應用的優勢

信息全部上鏈保存以后，這些數據就從源頭避免了被篡改的可能性。一旦生產日期、原料信息、質檢報告經過共識上鏈，再篡改的可能性為零。因此農產品在應用區塊鏈的追溯系統后可查可溯，保障了消費者關注的食品安全，提升老百姓對商品快速認知與對農產品實際生產信息的了解，使農產品有了更多功能屬性，增加產品附加值，從而提高產業經濟效益、生態效益、社會效益。

區塊鏈確實能夠為商品溯源提供新的解決方案，但也面臨非技術問題[6]。比如數據上鏈的成本以及上鏈信息的真實性問題。每一種技術都有其相應的技術邊界，區塊鏈技術邊界就在于是否上鏈。區塊鏈不能解決上鏈之前數據本身不真實的問題，區塊鏈只實現信息的記錄，不做價值的判斷。溯源到的其實是商品包裝或者內置標簽上面的二維碼，而并非商品本身，這中間環節存在商品調包的可能。

以牡丹籽油的供應鏈為例來看，區塊鏈溯源是由多種技術綜合形成的系統性解決方案，需要與其他技術結合來保證上鏈前的信息可追溯、不可篡改。在這過程中需要有相應的硬件設備、規章制度、懲罰機制等去配合區塊鏈實現真實信息上鏈，因此會有多主體參與到整個溯源過程（圖2）。

完整的區塊鏈溯源參與主體應該包括以下幾個。

技術服務商：提供區塊溯源防偽的技術解決方案、IoT設備的研發生產等。

政府監管部門：包括國家監管部門和地方政府，溯源類企業需要將數據進行上傳，形成監管；落實政策鼓勵精準扶貧，區塊鏈對地方特產進行保真確權。

檢測檢驗部門：針對種植、加工、倉儲等資質認證并出具系列檢驗報告，檢驗結果將會上鏈。

物流企業：物流企業掌握著商品的運輸、流通過程中間的大量數據，而這個數據也恰恰是各個參與方需要的，如果缺了物流企業，商品追溯中間就會有一個大的斷層。

經銷商：包括電商和線下店。

銷售終端：直接對接到最終消費者供應的體系。

依據我國農產品流通的一般環節，考慮規模效應和管理難度，將區塊鏈農產品質量追溯系統模式參與方設定為消費者、生產商、物流商、采購商、零售商和監管部門6大節點。各節點之間數據實時共享，在保證數據真實的前提下，實現數據有效跟蹤和追溯。

2" 農產品供應鏈溯源系統的應用路徑

溯源一般是從供應鏈出發去設計，涉及信息上傳的基本為整個供應鏈條上的節點，再加上技術服務商、監管部門、質量認證部門等這些類型的節點便可以實現對于商品信息的確認（圖3）。普通的用戶有鑒定的需求，而非參與信息確認的需求。從技術角度分析，公鏈的效率較低，介于公鏈與私鏈之間的聯盟鏈恰好符合這個需求。

聯盟鏈可以容納多方進入，實現農產品種植、生產加工和包裝銷售的一條龍服務，采用聯盟鏈的形式進行農業種植作物的質量溯源可以較大程度保證質量溯源的可靠性，接納更多的良心企業參與其中。在聯盟鏈中，部分核心節點確認信息就使得數據可信。在當前溯源領域，聯盟鏈形式已經成為主流[7]。

下面是本地牡丹作物的區塊鏈溯源技術具體應用，實施路徑如圖3所示。

作為多平臺溯源查詢的重要組成部分，二維碼會與銷售編號一同打印在產品包裝袋上，使農產品擁有自己的身份標志。用戶使用智能手機掃描二維碼即可方便快捷地進行溯源查詢，了解牡丹的基本信息和流通過程相關數據。通過二維碼，唯一哈希值查詢，可以看到該品牌牡丹農作物的源頭基地情況、原料加工信息、倉儲物流信息和銷售信息等，使農產品有了更多功能屬性，發揮出了更多價值（圖4）。對消費者來說，這是一種建立信任的方式，也是監管層面的監管稽查交流的一種新型措施。

企業將全產業鏈生產信息納入溯源平臺，倒逼企業不斷提升標準化、規范化質量管理能力。在產品上線區塊鏈溯源后，消費者的關注度、咨詢量明顯提升，并最終轉化為實際的購買力。企業從中獲益，并期望未來將更多的供應鏈信息開放給消費者。

在農產品溯源系統部署實施后，不僅是消費者對于農產品的信任度會有所提升，在監管層面的監管稽查工作也會變得更加簡單有效。通過數據追溯信息可視化，實時了解各轄區內的種植戶、加工銷售單位的實時數據信息，從源頭進行科學管理。

以本地牡丹項目做溯源試點，截至目前系統已經應用到其他農產品（神農架炒青）。從種植到銷售的全環節塑造標準化鏈條，打破了傳統生產、銷售、流通等環節的信息不對等問題；打造開放分享、標準統一的區塊鏈生態，推動了數字化信任社會和智慧農業的構建。從當前已有的牡丹作物區塊鏈溯源系統實施看，在采用區塊鏈防偽溯源服務后，消費者對其作為油料和花茶的關注和咨詢明顯增加，而且銷售出去的每件商品均有記錄，利于后期數據統計和監管。

3" 結束語

農產品溯源系統建設，不是簡單的一個獨立平臺體系，而是需要和現有平臺體系能夠靈活對接，對接包括省市智慧農業云平臺、已有電商平臺、已有監管平臺等，整合成為一個新的云上平臺。

目前區塊鏈防偽溯源服務仍處于起步階段，不少企業出于對前期部署區塊鏈防偽溯源服務和后續運維成本的擔憂，依然處在猶豫不決的觀望階段。這是阻礙企業推進區塊鏈防偽溯源服務的主要因素。

因此有必要在國家、政府層面實現區塊鏈防偽溯源領域的立法保障和標準規范[8]，在電商平臺、超市、企業等建立起產品的市場準入標準和行業制度，推動更多產品實現全程追溯。為解決食品安全問題，地方政府應積極出臺鼓勵政策，解決企業在部署區塊鏈防偽溯源服務的成本痛點，推動產品溯源體系更好地落地。

隨著信息技術和人工智能技術的發展，智慧農業農產品溯源領域的革新會是持續性的迭代升級。運用農產品供應鏈與區塊鏈結合的方法解決農業產業化存在的問題，必將推動產業振興，有力促進鄉村振興戰略的實施。

參考文獻：

[1] 盧凱峰.HT集團縱向一體化戰略研究[D].陜西：西北大學，2020.

[2] 吳楚陽，葉玲.數字賦能“食安治理”打造“從農田到餐桌”全鏈條風險管理機制[J].食品安全導刊，2023（6）：16-17.

[3] 梁曉賀，周愛蓮，謝能付，等.區塊鏈農業應用現狀與技術熱點[J].中國農業科技導報，2021，23（12）：84-93.

[4] 張延華，楊兆鑫，楊睿哲，等.基于區塊鏈的農產品溯源系統[J].情報工程，2018，4（3）：4-13.

[5] 趙先德，唐方方.區塊鏈賦能供應鏈[M].北京：中國人民大學出版社，2022.

[6] 周雄勇.食品供應鏈可追溯系統主導者的運作機制研究[D].廈門：廈門大學，2020.

[7] 曹磊穎.基于區塊鏈技術的食用農產品溯源系統[D].南昌：南昌大學，2022.

[8] 干梓悅，林欣瑤，周東.基于區塊鏈的農產品溯源機制[J].農村經濟與科技，2021，32（1）：118-122.