區(qū)塊鏈技術(shù)在食品封閉供應(yīng)鏈中的應(yīng)用

丁旭

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國居民對(duì)食品安全的要求不斷提升，我國食品企業(yè)供應(yīng)鏈管理仍然存在待解決的問題。通過對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)和食品封閉供應(yīng)鏈現(xiàn)狀的探討，分析區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)食品封閉供應(yīng)鏈的作用及應(yīng)用的可行性，得出區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)食品封閉供應(yīng)鏈的作用。

關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈管理；封閉供應(yīng)鏈；區(qū)塊鏈應(yīng)用

一、前言

我國居民的消費(fèi)水平在不斷提高，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的公布的居民收入和消費(fèi)支出，2017年全國居民人均可支配收入25974元，實(shí)際增長7.3%。全國居民在食品煙酒方面人均支出達(dá)到5374元，比上年名義增速4.3%。另一方面，我國食品市場的供給已經(jīng)走向總量富足，買方市場基本形成。在電子商務(wù)的背景下，食品的銷售渠道也明顯拓寬。同時(shí)，居民也更加關(guān)注食品的生態(tài)性、營養(yǎng)性、安全性，消費(fèi)者的需求成為生產(chǎn)的主要導(dǎo)向。

近年來，我國社會(huì)中的食品安全問題頻出，引起了消費(fèi)者的恐慌。這說明我國食品企業(yè)目前對(duì)供應(yīng)鏈體系的管理仍然存在問題，沒有建立完善的食品追溯體系，帶來了巨大的損失并且威脅到居民健康。截止到目前，國內(nèi)外供應(yīng)鏈相關(guān)的研究內(nèi)容已經(jīng)非常豐富，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于綠色供應(yīng)鏈、閉環(huán)供應(yīng)鏈以及生態(tài)供應(yīng)鏈的研究成為供應(yīng)鏈中的熱點(diǎn)研究問題。

項(xiàng)目研究結(jié)合供應(yīng)鏈管理的內(nèi)容、以區(qū)塊鏈技術(shù)為核心手段、配合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以食品封閉供應(yīng)鏈的現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，嘗試對(duì)采取區(qū)塊鏈技術(shù)后，對(duì)食品供應(yīng)鏈績效影響進(jìn)行研究。研究重點(diǎn)是運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)及管理學(xué)模型分析區(qū)塊鏈在食品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用可行性，不涉及食品供應(yīng)鏈中的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)妊b備的研究。

二、主要概念

1.區(qū)塊鏈技術(shù)

2016年中關(guān)村區(qū)塊鏈聯(lián)盟發(fā)布《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，其中區(qū)塊鏈的核心定義是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。密碼學(xué)算法可以實(shí)現(xiàn)去中心化的管理，通過區(qū)塊指紋驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)塊的鏈接，可以達(dá)到不泄露各區(qū)塊隱私數(shù)據(jù)目的的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)傳遞和分享?；诜植际接涃~的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)和分布式記錄，保證數(shù)據(jù)不被篡改，形成去中心化的鏈條，從而實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)間的平等權(quán)利和義務(wù)。

2.封閉供應(yīng)鏈

在《綠色農(nóng)產(chǎn)品封閉供應(yīng)鏈技術(shù)集成與產(chǎn)業(yè)化示范》這一項(xiàng)目中，提出了封閉供應(yīng)鏈的概念：以保證產(chǎn)品安全及質(zhì)量控制為目的，通過一系列管理制度規(guī)范和管理模式創(chuàng)新確保供應(yīng)鏈產(chǎn)品從生產(chǎn)到消費(fèi)全過程處于嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)管之中，達(dá)到流通過程中的質(zhì)量穩(wěn)定和最大限度控制產(chǎn)品質(zhì)量安全問題危害的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。從這一定義中我們可以看出，封閉供應(yīng)鏈的著眼點(diǎn)和現(xiàn)有供應(yīng)鏈體系研究有所不同，重點(diǎn)是流通產(chǎn)品的可控性和可視性，以確保流通環(huán)節(jié)中產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。

封閉供應(yīng)鏈的管理模式、主要目標(biāo)都和其他供應(yīng)鏈有所差異。除了產(chǎn)品安全的目標(biāo)，封閉供應(yīng)鏈的運(yùn)營成本也會(huì)產(chǎn)生不同幅度的增加，第三方的監(jiān)控和管理是必要的。在食品封閉供應(yīng)鏈范圍中，針對(duì)關(guān)注安全導(dǎo)向的食品，通過縱向整合、供應(yīng)鏈流程優(yōu)化和全程可視化，達(dá)到從食品源頭到消費(fèi)者的多結(jié)點(diǎn)的監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)保障食品供應(yīng)鏈的安全。

三、食品供應(yīng)鏈現(xiàn)狀

有些研究將食品供應(yīng)鏈也稱之為涉農(nóng)供應(yīng)鏈、農(nóng)業(yè)商業(yè)體、食品加工鏈等。中國現(xiàn)代物流發(fā)展報(bào)告提出了較為詳細(xì)的食品供應(yīng)鏈流程，見下圖。從報(bào)告中可以得出，流通環(huán)節(jié)過多，每個(gè)環(huán)節(jié)收費(fèi)項(xiàng)目多，導(dǎo)致成本不可控，費(fèi)用較大，食品損失較大。我國的食品封閉供應(yīng)鏈目前處于集成物流管理階段向供應(yīng)鏈管理階段的過渡時(shí)期，對(duì)物流全程的成本控制不足，無法跟蹤和追溯農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在食品封閉供應(yīng)鏈中應(yīng)用的可行性

主導(dǎo)食品封閉供應(yīng)鏈的主要是政府、生產(chǎn)者和消費(fèi)者三方，分別對(duì)應(yīng)三種封閉方式，市場準(zhǔn)入、多極檢測和信息追溯，其中信息追溯需要政府的支持和生產(chǎn)者的配合，從全程保證供應(yīng)鏈封閉性的可視化，才能達(dá)到保障食品安全的目的。若沒有在準(zhǔn)入體制下的多級(jí)檢測，并實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈自動(dòng)報(bào)警給第三方，則只能實(shí)現(xiàn)事后防御，無法實(shí)現(xiàn)事前預(yù)防。區(qū)塊鏈技術(shù)主要解決溯源的信息系統(tǒng)的構(gòu)成，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以充分收集信息。

1.物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合

目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的中心化模式，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)給供應(yīng)鏈帶來巨大壓力。當(dāng)所有數(shù)據(jù)都匯總到單一的中心控制系統(tǒng)時(shí)，存在數(shù)據(jù)被篡改、丟失、泄露等種種可能性。食品供應(yīng)鏈中利用條碼技術(shù)給食品單位一個(gè)唯一的標(biāo)注、用溫度傳感器控制食品運(yùn)輸和倉儲(chǔ)過程中的溫度、用電子標(biāo)簽（RFID）在物流過程中標(biāo)記食品的位置和路徑等信息，基于區(qū)塊鏈技術(shù)保證相關(guān)節(jié)點(diǎn)獲取到必要的數(shù)據(jù)，并且每個(gè)數(shù)據(jù)都有自己的哈希散列，使其不可改變，并用獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策。

2.通證（Token）構(gòu)建值得信賴的數(shù)字身份，保障食品來源安全

食品供應(yīng)鏈的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，采用token記賬，省去資產(chǎn)流通的繁雜手續(xù)，為每個(gè)加入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)的區(qū)塊或個(gè)體建立起一個(gè)數(shù)字身份，其中包含了鏈條上的所有交易信息，并被區(qū)塊鏈中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證和存儲(chǔ)。當(dāng)區(qū)塊之間第一次發(fā)生交易時(shí)，通過token判斷對(duì)方對(duì)于供應(yīng)鏈的貢獻(xiàn)率及在供應(yīng)鏈中的可信度，交易完成時(shí)獲得應(yīng)得的token，實(shí)現(xiàn)高效的支付清算，降低交易的風(fēng)險(xiǎn)，擴(kuò)大了交易的范圍。

3.供應(yīng)鏈采用第三方監(jiān)管的博弈分析

食品封閉供應(yīng)鏈涉及生產(chǎn)者和消費(fèi)者雙方，將政府的市場準(zhǔn)入體系和第三方的區(qū)塊鏈監(jiān)管體系結(jié)合，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)防、事后防御、事故追責(zé)完善的消費(fèi)者保護(hù)體制。

生產(chǎn)者A只有進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈和不進(jìn)入兩種選擇，其他生產(chǎn)者B也是同樣，我們不妨假設(shè)在進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈獲得的公眾信任帶來的收益為r，降低的供應(yīng)鏈成本為cc，同時(shí)產(chǎn)生的進(jìn)入成本為ec（r+cc>ec）。當(dāng)不進(jìn)入時(shí)則免去進(jìn)入成本，同時(shí)還存在不進(jìn)入時(shí)節(jié)約的其他成本p。當(dāng)一方不進(jìn)入時(shí)，則存在無法降低的供應(yīng)鏈成本cc。

由表可見，當(dāng)生產(chǎn)者都選擇進(jìn)入時(shí)，他們獲得的收益是r+cc-ec，但是供應(yīng)鏈上存在難以達(dá)成共識(shí)的情況，因?yàn)楫?dāng)A選擇不進(jìn)入時(shí)，他可以獲得確定的收益p，對(duì)B來說也是同樣。問題的重點(diǎn)在于只要供應(yīng)鏈的一方未加入，就存在額外的供應(yīng)鏈成本。這種行為形成了一種情形的納什均衡，但并不是帕累托最優(yōu)。供應(yīng)鏈中盡可能多的結(jié)點(diǎn)加入，供應(yīng)鏈整體則逐步走向最優(yōu)的狀態(tài)。

五、區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)食品供應(yīng)鏈的作用

1.降低食品供應(yīng)鏈運(yùn)營成本和風(fēng)險(xiǎn)

以某一核心企業(yè)為主的供應(yīng)鏈，因?yàn)樾枰獏f(xié)調(diào)上游的供應(yīng)商，滿足下游需求，承擔(dān)了全部的供應(yīng)鏈運(yùn)營成本，和供應(yīng)鏈?zhǔn)д{(diào)的風(fēng)險(xiǎn)。食品供應(yīng)鏈的環(huán)節(jié)眾多，且上、下游都相當(dāng)分散和冗長。上游需要協(xié)調(diào)農(nóng)戶，下游需要協(xié)調(diào)分銷商，所以往往存在單一企業(yè)難以充分協(xié)調(diào)所有節(jié)點(diǎn)。區(qū)塊鏈將消費(fèi)者納入供應(yīng)鏈的全程環(huán)節(jié)，并讓各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)共識(shí)協(xié)議合作，實(shí)現(xiàn)食品的可溯源，責(zé)任的明確性，從而降低食品供應(yīng)鏈的運(yùn)營成本和風(fēng)險(xiǎn)。

2.解決供應(yīng)鏈中利益相關(guān)方的敏感信息泄露問題，消除信任危機(jī)

區(qū)塊鏈技術(shù)和供應(yīng)鏈管理的結(jié)合，是方法和理念的結(jié)合，技術(shù)和模式的結(jié)合。供應(yīng)鏈和區(qū)塊鏈具有相似的特點(diǎn)：都包含多個(gè)利益相關(guān)方，且存在垂直和水平利益鏈接。區(qū)塊鏈鏈接包括所有產(chǎn)生信息的地方，如商品細(xì)節(jié)、供貨時(shí)間、預(yù)購用戶、供應(yīng)廠家、銷售記錄、物流進(jìn)程、倉庫詳情、平臺(tái)結(jié)算等。在供應(yīng)鏈中運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)，從而保證供應(yīng)鏈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取到真實(shí)可靠的信息，并進(jìn)行共享。但各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)只能獲得一定權(quán)限范圍下的數(shù)據(jù)，保證企業(yè)機(jī)密不被泄露，解決供應(yīng)鏈信任危機(jī)的問題，在區(qū)塊鏈中，供應(yīng)鏈的單個(gè)甚至多個(gè)節(jié)點(diǎn)不具備可以修改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的能力，協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈多方的平等地位。

3.提高消費(fèi)者認(rèn)可程度

市場信息的透明度的提高可以提高消費(fèi)者對(duì)食品安全的信任度，提高消費(fèi)者支付的意愿。企業(yè)知名度、產(chǎn)品品牌、多極檢測等都用來解決交易雙方的信息的不對(duì)稱問題。通過以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)的可追溯系統(tǒng)，讓消費(fèi)者根據(jù)自己的意愿、檢索相關(guān)食品安全信息、有動(dòng)力保持甚至增加支付意愿。

六、總結(jié)

通過對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的探討和食品供應(yīng)鏈現(xiàn)狀的分析，總結(jié)提出了維護(hù)食品安全的方法。從區(qū)塊鏈技術(shù)、區(qū)塊鏈的應(yīng)用方法和供應(yīng)鏈博弈分析了區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)鏈應(yīng)用的模式和可行性。第三方企業(yè)利用區(qū)塊鏈系統(tǒng)，可以保證數(shù)據(jù)的安全性，為供應(yīng)鏈結(jié)點(diǎn)確立平等的權(quán)利和地位。但食品供應(yīng)鏈中的結(jié)點(diǎn)可能基于一次性付出成本的巨大，選擇不進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)，產(chǎn)生非帕累托最優(yōu)的博弈行為?？偟膩碚f，區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用，對(duì)于提高食品供應(yīng)鏈的效率和保障食品安全有著極為重要的作用，提高消費(fèi)者的支付意愿。因?yàn)樵谛袠I(yè)中還沒有具體的應(yīng)用，所以文章沒有通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)成本和可獲得效益之間的關(guān)系?；趨^(qū)塊鏈應(yīng)用的局限性，沒有對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際操作做出具體的分析。

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