基于區(qū)塊鏈的肉類食品供應(yīng)鏈管理研究

謝松志 羅炳峰 周子涵 陳玲鳳 張日光

摘 要：隨著市場環(huán)境的變化，企業(yè)之間的競爭逐漸演變成供應(yīng)鏈之間的競爭。結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)對供應(yīng)鏈管理進行創(chuàng)新，以保證肉類食品安全為目標(biāo)，研究構(gòu)建一個基于開源區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)的肉類食品供應(yīng)鏈管理信息系統(tǒng)，主要實現(xiàn)肉類食品的可信溯源、物流過程中的防偽驗證等功能。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;供應(yīng)鏈;管理模式;可信溯源

食品安全問題屢見不鮮，肉類食品（豬肉、雞肉、牛肉等）也是百姓餐桌上的常見食品。為了保證肉類食品安全，本論文提出基于區(qū)塊鏈的肉類食品供應(yīng)鏈管理方案，能實現(xiàn)肉類食品物流信息的跟蹤查詢、供應(yīng)鏈物流防竄貨、記錄信息防篡改，為養(yǎng)殖場、供應(yīng)商、客戶和相關(guān)企業(yè)提供一個去中心化、信息透明、可溯源、防偽驗證的交易環(huán)境。

一、區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)是用來對比特幣區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)以及對交易信息加密傳輸進行構(gòu)建的基礎(chǔ)技術(shù)，該技術(shù)要解決的核心問題是如何在缺乏可信任中心機構(gòu)和渠道的情況下，分布網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點如何達(dá)成共識。另一方面，區(qū)塊鏈技術(shù)中的機制能保證交易的安全性，若鏈上任何一個節(jié)點的信息被私自更改，但因為區(qū)塊鏈的安全機制沒有達(dá)到51%的算力，無法改變整個鏈的交易信息。最后，由于區(qū)塊鏈中不會存在權(quán)力過大的中心化機構(gòu)，進而使得交易成本大幅度降低，交易效率也得到很大的提升。

二、供應(yīng)鏈

1.供應(yīng)鏈管理的定義

供應(yīng)鏈管理就是通過整合供應(yīng)商、生產(chǎn)商、銷售商等各供應(yīng)鏈上的眾多環(huán)節(jié)當(dāng)中，減少供應(yīng)鏈的成本，促使物流和交易信息的交換，以達(dá)到在正確的時間及正確的地點，生產(chǎn)以及配送適當(dāng)?shù)恼_商品，提高企業(yè)的總體效益。

2.傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理存在的問題

在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈管理模式中，許多企業(yè)往往只看重自己的利益，導(dǎo)致供應(yīng)鏈上企業(yè)之間的不能做到很好的合作，各自的目標(biāo)最優(yōu)化產(chǎn)生了許多猜疑問題。

供應(yīng)鏈上的一些相關(guān)事務(wù)，例如計劃、采購、生產(chǎn)、物流等流程，大多數(shù)都是通過權(quán)威機構(gòu)進行的“中心化”的設(shè)計與管理。這些權(quán)威機構(gòu)就如平時生活中的銀行、支付寶，被人們所信任，但是如果出現(xiàn)內(nèi)部人員的惡意操作，導(dǎo)致的后果也是不可估計的。

3.供應(yīng)鏈管理現(xiàn)狀

核心企業(yè)雖然作為鏈主存在于整個供應(yīng)鏈管理體系中，但因其對于供應(yīng)鏈上下游掌控范圍有限，存在信息的不對稱和不透明問題，甚至存在信息作假和被篡改的風(fēng)險。這些問題一方面會增加核心企業(yè)的供應(yīng)鏈管理向上下游延伸的難度，另一方面使得核心企業(yè)對供應(yīng)鏈上的實物流、信息流和資金流的合理整合難以保證，導(dǎo)致管理能力和需求的不對稱。

4.解決辦法

就以肉類食品為例，如傳統(tǒng)供應(yīng)商上，供應(yīng)鏈上任意雙方進行交易時，都需要第三方機構(gòu)來認(rèn)證交易的是否被承認(rèn)，增加了中介費用，擴大了不必要的交易規(guī)模，這種交易方式的出現(xiàn)是因為交易雙方互不信任，卻依然不能避免某些欺詐行為。而區(qū)塊鏈技術(shù)所具有的分布式等特點為解決傳統(tǒng)供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)的痛點提供了新思路和方向。

協(xié)同：

（1）網(wǎng)絡(luò)信息一體化

由區(qū)塊鏈去中心化的特點，使得供應(yīng)鏈上企業(yè)地位平等，信息能高效、流暢地傳遞在供應(yīng)鏈中，使得供應(yīng)鏈上各個節(jié)點的信息都公開透明，大大減少企業(yè)之間的猜疑，在這樣透明公開的信息環(huán)境下，能促進多企業(yè)之間的合作共贏，減少某些權(quán)威中心為自己私立而破壞市場環(huán)境的情況。

（2）保持網(wǎng)絡(luò)成員動態(tài)化

在高度不確定的市場中，供應(yīng)鏈上各個節(jié)點需要有相應(yīng)的規(guī)則，相互監(jiān)督，及時剔除績效比較差或者有具有不良記錄的成員，這樣的供應(yīng)鏈動態(tài)化調(diào)整，在不花太大代價的情況下，就能維護供應(yīng)鏈節(jié)點的信用性，讓網(wǎng)絡(luò)信息更加可信。

（3）網(wǎng)絡(luò)的信息透明

在這個供應(yīng)鏈平臺上，各個節(jié)點都將信息公開，讓信息透明，使得供應(yīng)鏈各個節(jié)點都能得到所需的信息，讓信息交互更有效率，優(yōu)化了信息共享的效果，實現(xiàn)共贏。

（4）供應(yīng)鏈的企業(yè)信息交互的電子化

傳統(tǒng)供應(yīng)鏈上的信息交互是通過票據(jù)單據(jù)，最大的痛點就是其流通與審核消耗時間長、流程繁瑣、容錯率低，并且會花費許多人力。區(qū)塊鏈技術(shù)能實現(xiàn)各類票據(jù)單據(jù)電子化，使用在數(shù)字簽名與加密技術(shù)，讓數(shù)據(jù)能安全傳輸同時高效地傳遞。這不僅提高了企業(yè)之間的工作效率，降低成本，同時也減少了暗箱操作，保障了信息安全。

5.技術(shù)創(chuàng)新

可信溯源：

溯源的本質(zhì)是信息傳遞，而區(qū)塊鏈本身也是信息傳遞，由數(shù)據(jù)做成的區(qū)塊，再按照相關(guān)的算法生成私鑰、防止篡改，再用時間戳等方式形成鏈，這也恰恰符合了商品流程化生產(chǎn)模式，肉類食品在流通時，就是流程化的，肉類食品從養(yǎng)殖場基地經(jīng)過一道道工序生產(chǎn)出來，信息也是從原產(chǎn)地的信息到一道道加工的信息出來的，從原材料到加工到在供應(yīng)鏈上流通，最后銷售到消費者手中，是一個以時間為順序的流程化的過程，區(qū)塊鏈內(nèi)信息同樣也是按時間順序排序并且可實時追溯的，兩者剛好完美契合。

肉類食品溯源及查詢：

由于區(qū)塊鏈?zhǔn)菂^(qū)塊以鏈的形式連接在一起，每一個區(qū)塊的塊頭都包含著前一個區(qū)塊的交易信息壓縮值，這就讓從第一個區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊鏈相連接緊接著再一起組成了一條長鏈。如果在不知道前一個區(qū)塊交易壓縮值的前提下，是不能生產(chǎn)當(dāng)前區(qū)塊的，因此新的區(qū)塊形成是在指導(dǎo)上一區(qū)塊的交易壓縮值，即任一區(qū)塊是按照時間順序跟隨在前一個區(qū)塊之后。

肉類食品在供應(yīng)鏈中的溯源即是將肉類食品在供應(yīng)鏈上各個節(jié)點的交易信息收集起來，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的可溯源特點：每個節(jié)點都是可信任的，肉類食品從幼崽出生就被養(yǎng)殖基地記錄了肉類品種，喂養(yǎng)的用品，食用的飼料種類等，就記錄了當(dāng)前節(jié)點的全部信息，再與屠宰場進行交易時，就會將交易時間、交易數(shù)量、交易金額等記錄在當(dāng)前生產(chǎn)商（屠宰場）的節(jié)點中，在生產(chǎn)商的節(jié)點中再進行肉類食品的屠宰、加工、存儲，其中記錄屠宰成肉類食品的部位種類、加工條件、存儲溫度等信息，下一步與銷售商（超市、市場）交易時，記錄肉類食品的交易數(shù)量、交易金額、交易時間到當(dāng)前生產(chǎn)商（屠宰場）節(jié)點中，最后消費者在市場、超市購買肉類食品時，成交之后會有一張憑證，憑證上有一個碼，掃碼之后可以看到肉類食品從養(yǎng)殖基地-生產(chǎn)商-銷售商-消費者過程中的信息。憑借著區(qū)塊鏈技術(shù)的特點，每個節(jié)點就是一個區(qū)塊，每一個區(qū)塊都包含三個部分：前一個區(qū)塊的哈希散列、交易信息、隨機數(shù)。交易信息是區(qū)塊所附帶的肉類食品在流通中帶有的信息數(shù)據(jù)、交易雙方的私鑰、交易雙方的信息、交易數(shù)量等;

防偽驗證：

對于常規(guī)系統(tǒng)來說，都會存在管理員，從理論來說，只要說服管理員對存儲的數(shù)據(jù)改動，就能達(dá)到目的。但是區(qū)塊鏈有著去中心化的特點，所以不會存在這樣權(quán)力集中的管理員。這樣保證了數(shù)據(jù)的正確性和可信任性。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，只要發(fā)現(xiàn)當(dāng)中一個節(jié)點出現(xiàn)了惡意欺騙行為，其他的參與節(jié)點就可以對違反規(guī)定的節(jié)點進行排斥和壓制，將其擠出區(qū)塊鏈。

三、總結(jié)

在區(qū)塊鏈技術(shù)日益被廣泛關(guān)注和逐漸蓬勃發(fā)展應(yīng)用的大背景下，本文以肉類食品為例，從傳統(tǒng)供應(yīng)鏈出發(fā)，分析了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中各個節(jié)點對接的不足，說明了區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)點，并與供應(yīng)鏈進行結(jié)合，解決傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中信息不對稱，對接效率低等問題，研究了區(qū)塊鏈與供應(yīng)鏈結(jié)合的新管理模式與如何實現(xiàn)產(chǎn)品溯源、防偽驗證等技術(shù)問題。目前，我國對于區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用還處于探索時期，所以，我們應(yīng)該更多的對區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈上的應(yīng)用多加研究，將理論方面的創(chuàng)新實踐到實際生活中，才能讓區(qū)塊鏈技術(shù)有更大的突破。

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