農產品去中心化供應鏈生態(tài)圈體系研究

胡亦清　李鑒清　蘇曈　王欣如　吳倩倩

[提要] 在當今深化供給側改革政策背景下，區(qū)塊鏈技術的出現(xiàn)為深化供給側改革提供思路。本項目希望利用區(qū)塊鏈技術，構建去中心化農產品供應鏈生態(tài)圈體系，發(fā)掘區(qū)塊鏈在農產品市場的創(chuàng)新潛力。從實物鏈和資金鏈兩個角度來看，在此生態(tài)圈中，消費者能夠指導生產者進行有效生產，最大限度地去庫存;同時，利用智能合約技術，大幅提高經濟信用與資金流轉速度，從而達到響應政策、主力扶貧的目的。

關鍵詞：農產品去中心化;供應鏈;區(qū)塊鏈;供給側改革

中圖分類號：F32 文獻標識碼：A

收錄日期：2019年9月30日

一、背景

（一）政策背景。當前，以增產為導向的農業(yè)發(fā)展方式與國內農產品供銷需求嚴重脫節(jié)，使我國農業(yè)發(fā)展面臨著供給相對過剩和國際競爭力不足兩大突出問題。作為農業(yè)供給側系統(tǒng)結構的基礎，消費需求的重要性不可忽略。促進農業(yè)供給側的改善，關鍵是構建與消費結構升級相匹配的現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)體系，進一步優(yōu)化農產品結構與生產力布局，提高產品加工、流通以及貿易效率。2017年，中央1號文件聚焦農業(yè)供給側結構性改革進行了系統(tǒng)部署，積極構建以消費為導向的現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)體系。黨的十九大報告再次強調了構建現(xiàn)代化農業(yè)的重要性，并將其作為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的主要措施之一。構建現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)體系，就是要以市場需求為導向，通過對農業(yè)結構的優(yōu)化調整，提高農業(yè)資源配置效率，滿足多元化消費需求，達到供需平衡，最終構建農業(yè)對外開放新格局。

（二）我國農產品供應鏈現(xiàn)狀分析。物聯(lián)網(wǎng)技術被廣泛用于傳統(tǒng)的農產品供應鏈參與者中。目前主要存在3種典型的農產品流通模式模式：產地直銷模式、多級批零模式、加工商主導模式。但這幾種模式都存在不足，可從以下五個方面看出：（1）上下游用戶缺乏信任;（2）信息不對稱嚴重;（3）信息安全難以保障;（4）協(xié)調效率低;（5）質量安全追溯難。

在傳統(tǒng)供應鏈中，上下游用戶主要以簡單的買賣關系為主，沒有共同的利益，彼此間缺乏信任。由于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的相對獨立性，買賣方信息交換無法快速有效完成。不同階段用戶為了維護自身利益會使信息壁壘加重，導致產供銷脫節(jié)。除此之外，農業(yè)生產主要依靠農業(yè)生產者的主觀意志，缺乏統(tǒng)一性。因此可能導致資源利用率低，產品競爭力難以增強。

在信息技術時代，農業(yè)生產過程每個環(huán)節(jié)積累的大量數(shù)據(jù)已經成為供應鏈參與者的重要資產?，F(xiàn)有的追溯系統(tǒng)因為數(shù)據(jù)信任問題，仍然多以中心化方式建設。數(shù)據(jù)隱私及商業(yè)機密等目前無法得到充分保障，非法利用等情況時有發(fā)生，使民眾對中心機構的公信力產生很大質疑，在某種程度上限制了信息的共享。由此可見，當前的傳統(tǒng)供應鏈模式不能充分滿足農產品供需結合的供銷模式需求，據(jù)此我們引入生態(tài)圈體系的概念，為解決這一問題提供一些思路。

（三）國內外農業(yè)生態(tài)圈體系應用現(xiàn)狀分析。產業(yè)生態(tài)圈強調形成多重鏈條構成的圈層結構，使產業(yè)的穩(wěn)定性和可持續(xù)能力更強大。我們認為，這種模式同樣適用于農業(yè)。在農業(yè)生態(tài)圈中，每個供應鏈環(huán)節(jié)各司其職。他們雖有不同的利益驅動，但又于無形中組成互相依賴，互利共生的生態(tài)系統(tǒng)，共同維持系統(tǒng)的延續(xù)和發(fā)展?？傮w看來，“互聯(lián)網(wǎng)+農業(yè)”生態(tài)圈的關鍵不在生態(tài)圈中參與方的數(shù)量，而在質量。

從現(xiàn)狀不難看出，農業(yè)生態(tài)圈這種模式可以滿足當下農產品供應鏈中農作物的生產環(huán)節(jié)和消費環(huán)節(jié)的信息不對稱這一問題。農產品的生產消費環(huán)節(jié)能在此種模式的作用下形成更有效的對接，同時也能夠提升農產品品牌價值，最終為農民創(chuàng)造更多利潤。

二、國內外現(xiàn)有農產品供銷模式比較分析

（一）國外研究。放眼國外，歐盟要求各成員國采用 “全球統(tǒng)一編碼系統(tǒng)”，以此掌握農產品、食品的全部信息，實現(xiàn)對食品安全的真正溯源。在實物供應鏈方面，區(qū)塊鏈技術在國外已用在了農業(yè)科技中。美國農業(yè)科技公司Indigo Agriculture從2014年起就要求農民提供谷物生產和運輸?shù)囊欢〝?shù)據(jù)，從而為農民提供基于區(qū)塊鏈技術的端到端的生產合同。

不僅如此，在資金鏈方面也已經有公司加入了區(qū)塊鏈中的智能合約環(huán)節(jié)。農業(yè)生產者提供詳細的生產數(shù)據(jù)，簽署準確性，并同意能夠與第三方認證機構共享數(shù)據(jù)。這為簡化數(shù)據(jù)錄入操作，提高數(shù)據(jù)驗證頻率提供了可能性。原料購買者向農民收購原材料時，農民可以通過智能合約確保貨物質量和款項回收，實現(xiàn)即時結款。

（二）國內研究。相比而言，國內區(qū)塊鏈與供應鏈結合的技術于農業(yè)中的應用在2017年才漸漸進入大眾視野。2017年9月19日，眾安科技與安徽壽縣人民政府及其他機構達成合作，推廣金融科技扶貧養(yǎng)殖。步步雞則是眾安科技將區(qū)塊鏈等其他金融科學技術與農業(yè)生產相結合的第一步，是產品防偽系列的一個項目，之后區(qū)塊鏈溯源方案還可用于其他防偽溯源上，生態(tài)鏈中各個環(huán)節(jié)從而也能夠便捷可信地加入其中。

依托于大數(shù)據(jù)、智能物聯(lián)網(wǎng)等技術的盒馬生鮮也是如此。它能夠在交易對象、交易貨物、交易環(huán)境三者之間形成最優(yōu)配置體系。業(yè)務模式上，盒馬生鮮采用以大數(shù)據(jù)為技術背景，高度融合線上線下業(yè)務的模式，極大程度提高了零售效率效果。然而，盒馬生鮮缺乏針對消費者個性化需求的服務，無法實現(xiàn)多方直線對接，即供需的有效對接。

三、解決策略研究及其技術優(yōu)勢

（一）實證分析。采取區(qū)塊鏈技術構建農產品供銷生態(tài)圈旨在保障農戶收益。就目前市場狀況來看，農產品價格取決于農戶、中間商和政府三方面。模型如下：

ep=f（M，L，O，I）+b×d（L，O）+g（T，G）

其中，ep表示exit price農產品出廠價格;M表示物料成本;L表示人力成本;O表示overhead其余費用;I表示技術水平;b表示bargain power即農戶與中間商（dealer）之間的相對議價水平;T表示稅務成本;G表示政府補助。

（二）實際策略研究與技術優(yōu)勢。本課題意在減少農戶與中間商之間的議價壁壘使得消費者與農戶直接對接，由此保障雙方利益?！皡^(qū)塊鏈”本質上是一個去中心化的分布式賬本。即使現(xiàn)場與互聯(lián)網(wǎng)的連接斷開，只要設備重新連接到互聯(lián)網(wǎng)，任何更改都將同步到網(wǎng)絡，交易結算的過程也是交易雙方分別記賬的過程。通過區(qū)塊鏈技術，交易雙方或多方可以共享一套可信互認的賬本，所有的交易記錄全部透明可追溯、不可篡改，提升對賬準確度和效率。

農產品品種眾多，有一定周期，且種植生產具有鮮明的地域性特點，所以有必要對農產品進行地區(qū)、種類、市場進行劃分。綜合考慮區(qū)塊鏈技術的概念和應用特點，其適用于農產品供銷鏈的原因歸納如下：

1、精準定位。各方參與者需標明身份，簽訂協(xié)議，基于同樣的生產銷售目標，各方交流效率得到顯著提高，使生產更具有針對性。

2、技術可行性高。該技術架構了一個接入中心，獲取來自各方的交易數(shù)據(jù)并進行共享。“多中心”架構的設想使得數(shù)據(jù)的獲取利用不會影響內部業(yè)務處理，各方自主運作，安全高效。

3、承載能力恰當。農產品的交易量大，信息極為碎片化。每秒近萬筆的承載能力，符合市場和廠商對于農產品供銷系統(tǒng)的要求。

4、數(shù)據(jù)存儲合適。相較于公有鏈對空間容量要求較高、私有鏈只著眼于內部的局限性，區(qū)塊鏈將目光轉向特定的群體層次，對數(shù)據(jù)的處理基本符合多方的期待。

5、模式可復制。該技術對地區(qū)性要求不高，只需進行局部的調整就可以達成系統(tǒng)的二次利用。

從上文的國內農產品供應鏈與食品溯源系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析不難看出，傳統(tǒng)的信息技術無法解決全部問題;我國的食品溯源系統(tǒng)也不夠健全完善。為破解產業(yè)發(fā)展瓶頸，亟待引入新的構想，新的技術方案。本文所闡述的基于區(qū)塊鏈構建的去中心化系統(tǒng)，在保障數(shù)據(jù)安全同時提供高效有針對性的數(shù)據(jù)處理服務，可以說是可行的方案。

不僅如此，區(qū)塊鏈技術與農產品溯源的結合也能有效改善溯源系統(tǒng)的不足。其一，去中心化的處理模式大大降低了數(shù)據(jù)篡改的風險;其二，區(qū)塊鏈2.0的圖靈完備性在多方業(yè)務中促進交互運作，整體效率因此得到提高。此外，這兩者結合也促進了溯源系統(tǒng)體系標準的統(tǒng)一。

針對傳統(tǒng)農產品供應鏈無法充分滿足農產品供需結合的現(xiàn)狀，可用食品溯源系統(tǒng)和智能合約技術相結合的技術，構建基于區(qū)塊鏈技術的農產品去中心化供應鏈生態(tài)圈體系與供銷模式，幫助解決農產品供需結合不緊密，庫存積壓，信息不對稱等問題，從而達到響應農產品供給側結構性改革政策，改善當下國內農業(yè)現(xiàn)狀的目的，優(yōu)化產業(yè)結構，推動產業(yè)升級，使其符合社會現(xiàn)代化發(fā)展的需求。

四、研究意義

（一）理論意義

1、響應農產品供給側結構性改革政策以及“十三五”規(guī)劃號召，借助互聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈幫助農民解決農產品庫存積壓問題、供需差異問題，達到收益最大化。

2、引入生態(tài)圈的概念，將生產銷售結合為一體，使供應鏈整體存在于生態(tài)圈中。此舉可使農產品供需平衡，信息對稱，促進農產品市場平穩(wěn)運行，完善農產品產業(yè)體系，適應現(xiàn)代社會發(fā)展需要。

3、探索了供應鏈和區(qū)塊鏈技術在農業(yè)上的運用，豐富、擴展了區(qū)塊鏈和供應鏈技術的內涵及適用領域，進一步激發(fā)了區(qū)塊鏈+供應鏈技術的活力。

（二）實踐意義

1、將智能化生產運用于生態(tài)圈的模式可以讓農民及時了解影響農作物生長的各種因素，了解較為精確的農作物需求量以及需求量較大的農作物種類，并能據(jù)此進行主動干預，從而實現(xiàn)精準農業(yè)。該種模式可在農業(yè)農村電子商務、精準扶貧等方面彰顯成效。也可調整智慧農業(yè)上下游產業(yè)鏈，解決農產品銷售“最后一公里”難題。

2、通過構建農產品供應鏈生態(tài)圈體系，采用線上線下業(yè)務緊密融合的模式，使得農戶、供應商、消費者能夠直接聯(lián)動，最大程度達到供需完美結合，滿足消費者個性需求。

3、采用區(qū)塊鏈技術，將生產鏈上的農民、經銷商、消費者等各個部分組織起來共同記錄種植信息，并利用其不可篡改的特性使信息更加透明，有助于解決農產品供需不平衡的問題，促進農村農業(yè)的充分發(fā)展，同時也為解決我國發(fā)展中至關重要的三農問題提供了參考。

4、利用區(qū)塊鏈技術充分實現(xiàn)去中心化，利用相互之間的利益不相容機制來保證數(shù)據(jù)的真實，避免利益趨同下行動一致的風險，從而充分保障農戶和消費者利益。

五、研究目標及其主要內容

（一）研究目標

1、根據(jù)當今農業(yè)發(fā)展不均衡，信息不對稱，供銷狀態(tài)日益僵化的情況，引入生態(tài)圈概念，使農業(yè)精準、扶貧精準。

2、比較探究國內外農產品供銷模式現(xiàn)狀及存在問題。通過研究盒馬鮮生，了解農產品銷售的具體運行模式，并探究現(xiàn)今在促進農產品供銷方面的應用狀況和現(xiàn)實問題。

3、探究區(qū)塊鏈+供應鏈技術在農產品供銷的生態(tài)圈模式中的發(fā)展空間及其前景。全方位地研究農產品從生產到最終銷售過程中供應鏈+區(qū)塊鏈技術的運用，有效提高資源配置效率，保障農民與消費者的利益。

4、結合經濟學理論，探究去中心化農產品生態(tài)圈系統(tǒng)應用于線上個性化供銷平臺的可能性。經過現(xiàn)實案例及相關經濟學理論的研究，總結個性化供銷平臺結合智能合約與溯源技術的可行性，構建一個惠民惠農的新型線上供銷模式。

（二）研究內容

1、分析國內外現(xiàn)有區(qū)塊鏈及農產品供應鏈結合的供銷模式現(xiàn)狀和理論。通過查閱農產品供應鏈生態(tài)圈發(fā)展現(xiàn)狀資料，比較實際案例，建立模型分析區(qū)塊鏈和供應鏈結合運行的缺陷和優(yōu)勢，為建立創(chuàng)新農產品供應鏈生態(tài)圈體系和基于智能合約的交易模式奠定理論基礎，確定研究細節(jié)。

2、了解區(qū)塊鏈溯源技術，探究其意義及運用于農產品線上供銷平臺可能性。系統(tǒng)閱讀國內外區(qū)塊鏈溯源技術和去中心化相關論文，請教相關專業(yè)教師，從技術角度解釋區(qū)塊鏈溯源技術運用于線上平臺選購過程以及產品信息追溯的可行性。

3、了解區(qū)塊鏈智能合約技術，探究其對供應鏈中資金交易的作用。系統(tǒng)閱讀國內外智能合約技術相關論文，請教相關專業(yè)教師，從技術角度解釋利用智能合約技術為農民提供實時交易和支付服務，確保種植者的回報最大化的可行性。

六、創(chuàng)新特色概述

本研究著重分析一種新的模式，盡可能滿足供應鏈各個環(huán)節(jié)，尤其是源頭和終端環(huán)節(jié)的用戶所需利益。此種模式是利用區(qū)塊鏈溯源技術和智能合約技術構建的農產品去中心化供應鏈生態(tài)圈體系及個性化供銷模式。

在實物供應鏈方面，對于終端的消費者來說，各用戶不僅可以對產品進行追蹤溯源，了解產品在產業(yè)鏈中生產的全過程，實時監(jiān)控了解產品進度，還可以通過線下體驗店使自身需求更加具體，并據(jù)此對商品進行篩選，提出個性化需求。

此模式可以使位于供應鏈起始段的農戶根據(jù)消費者的個性化預約需求調整生產，例如使用現(xiàn)代化科技手段，調整作物生產周期、成熟時間;還可根據(jù)與自己生產的農產品相適應的再加工種類，找到對應的銷售廠家進行高效對接，更好地去庫存，增加收益。

在資金鏈方面，充分利用區(qū)塊鏈中的智能合約技術，在交易發(fā)生時，資金無需第三方監(jiān)督，直接轉入對方賬戶。此方式可以使資金流動更加高效便捷，農業(yè)保險賠付更加智能化。此線上供銷平臺還可以直接與生產商對接，去除中間的實體店銷售環(huán)節(jié)，將商品直接發(fā)送至買家，并將所得收益給各個環(huán)節(jié)特別是農民分紅。

利用區(qū)塊鏈的優(yōu)勢，充分保障農戶和消費者利益，提高數(shù)據(jù)的真實可靠性，使信息更加透明。

七、項目研究技術路線

（一）文獻和理論的分析研究：本研究通過對關于農產品供應鏈與區(qū)塊鏈技術下溯源系統(tǒng)的雙向利用相結合的相關資料進行匯總和研究，運用歸納推理和邏輯演繹的方法，探究其內部的相互制約因素、存在的問題及相應對策。

（二）實地走訪：深入實地了解現(xiàn)有的農產品溯源系統(tǒng)實施狀況，將眾安科技的整合資料結合實地走訪的調查成果，對本課題提出的設想進行補充完善。

（三）應用區(qū)塊鏈技術，構建模式關系圖

初始端：原材料供應商或個體戶可通過溯源系統(tǒng)所記錄的產銷信息發(fā)現(xiàn)原材料的供需差異，適時調整生產結構。

終端消費者：供應鏈的每個環(huán)節(jié)廠商將產品每階段進度錄入以區(qū)塊鏈技術為核心的系統(tǒng)中，使消費者可以追蹤商品環(huán)節(jié)，并根據(jù)每個環(huán)節(jié)所使用的原材料進行篩選，找到符合自己需求的商品。

供應鏈各環(huán)節(jié)：運用智能合約技術，構建統(tǒng)一化的交易合約，使資金流通更加快速，減少第三方監(jiān)督負擔，增加每環(huán)節(jié)的可信度。

創(chuàng)新供銷平臺：運用電商模式，在平臺上顯示可篩選的項目，盡可能滿足消費者需求，同時也顯示原材料的供需變化，最大限度提高農民的潛在收益，幫助農民適時調整產業(yè)結構。

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