基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈信息共享平臺創(chuàng)新研究

●劉嘯洋 譚黎陽

21 世紀以來，商業(yè)競爭已不再是單個企業(yè)之間的競爭，而是供應(yīng)鏈與供應(yīng)鏈之間的整體競爭。麥肯錫的研究表明，通過供應(yīng)鏈、自動化等方式推進運營轉(zhuǎn)型，到2030 年，可使中國勞動生產(chǎn)力提升15%以上；通過“走出去”發(fā)展全球供應(yīng)鏈等提高競爭力，到2030 年可以使勞動生產(chǎn)力再提升10%以上①。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)，被認為能夠彌補現(xiàn)有供應(yīng)鏈信息共享平臺的許多痛點。

早在2016 年的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中就將區(qū)塊鏈技術(shù)列入國家規(guī)劃。此后的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于積極推進供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用的指導(dǎo)意見》也提出要將區(qū)塊鏈應(yīng)用于供應(yīng)鏈的信用評價機制。2018 年中共中央政治局就區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行第十八次集體學(xué)習(xí)，習(xí)近平總書記指出，要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。說明政府對區(qū)塊鏈技術(shù)以及對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈的創(chuàng)新發(fā)展的重視。

因此，探討區(qū)塊鏈技術(shù)對供應(yīng)鏈信息共享技術(shù)的影響及其相較于現(xiàn)有平臺技術(shù)的優(yōu)劣，從實踐層面創(chuàng)新基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈信息共享平臺架構(gòu)無疑非常重要。這也正是本文的目的所在。

一、文獻綜述

1.信息共享的影響因素。馮華（2020）②認為信息技術(shù)能夠降低供應(yīng)鏈成員之間的協(xié)調(diào)、通信和信息處理的成本。孫淑生（2016）③提到，中國不少企業(yè)的商品信息數(shù)據(jù)庫不能及時更新，實際上不具備實用性。Ye 和Wang（2013）④認為IT 技術(shù)在區(qū)塊鏈中的應(yīng)用需要更為標準化，實現(xiàn)成員之間的互通。馮華（2020）②認為擔(dān)心信息泄露是阻礙信息共享的關(guān)鍵因素，而這可以靠供應(yīng)鏈成員之間的信任來消除。吳軍建（2019）⑤證明需求預(yù)測的誤差越小，則選擇不共享信息的均衡域也就越小。Zhang 和Chen（2013）⑥也認為供應(yīng)商和銷售商共享的信息質(zhì)量和關(guān)聯(lián)性會在很大程度上影響信息決策。李遷（2019）⑦從社會資本的角度認為，供應(yīng)鏈成員之間的文化理解和信任水平等與信息交換有正向關(guān)系。

2.區(qū)塊鏈發(fā)展相關(guān)文獻。梅蘭妮·斯萬⑧將區(qū)塊鏈技術(shù)分為四個階段，其中區(qū)塊鏈3.0 代表著區(qū)塊鏈與政府、科學(xué)、工業(yè)等各種領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)結(jié)合。鄭志明（2020）⑨判斷目前區(qū)塊鏈的應(yīng)用實際處于區(qū)塊鏈2.0 的高級階段。

以太坊這一公共區(qū)塊鏈平臺誕生，使區(qū)塊鏈技術(shù)擁有了圖靈完備的編程語言，得以依靠智能合約等功能演變成為一套完整的存儲系統(tǒng)。曾詩欽（2020）⑩區(qū)塊鏈能夠通過預(yù)先編制的代碼來自動執(zhí)行任何設(shè)計好的功能，包括資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移，等等。

3.區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈中應(yīng)用的相關(guān)文獻。秦明（2019）?研究了區(qū)塊鏈技術(shù)如何應(yīng)用于供應(yīng)鏈物流，分析了區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)以及區(qū)塊鏈+供應(yīng)鏈金融等概念。李曉等（2017）?研究主題為區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈智能治理機制，研究了區(qū)塊鏈如何銜接供應(yīng)鏈治理的多種智能機制。張路（2019）?從理論角度分析了區(qū)塊鏈如何解決產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新中存在的創(chuàng)新動力、信用分享、服務(wù)框架和產(chǎn)業(yè)監(jiān)管四個難題。Korpela（2017）?采用對職業(yè)經(jīng)理人和相關(guān)專家進行田野調(diào)查的方式，認為時間戳功能是區(qū)塊鏈目前最具有吸引力的功能。

二、中國供應(yīng)鏈信息共享平臺現(xiàn)狀

1.中國供應(yīng)鏈信息共享平臺技術(shù)現(xiàn)狀。在各種企業(yè)信息管理和信息共享的平臺中，最為人所熟知的有企業(yè)資源計劃（ERP）、供應(yīng)鏈管理（SCM）等。目前，中國ERP 軟件市場中占據(jù)龍頭地位的依次是用友軟件、浪潮、金蝶國際和SAP，除了SAP 以外均為中國企業(yè)。不過，用友軟件、浪潮、金蝶三家中國企業(yè)的客戶大多為中小企業(yè)，而在高端ERP 軟件市場中，SAP 和Oracle 兩家國外廠商占據(jù)了超過50%的市場。

國內(nèi)外企業(yè)的ERP 軟件普遍存在功能較不完善的情況，面臨開發(fā)效率和成本的權(quán)衡問題；同時，市場中有ERP 軟件需求的企業(yè)對軟件功能的需求也各不相同。國際的ERP 軟件巨頭SAP 雖然功能十分全面，但也帶來了高昂的成本和復(fù)雜的操作性等負面影響。

現(xiàn)有的信息共享平臺日漸面臨功能開發(fā)趕不上行業(yè)需求變化或者以高成本為代價進行研發(fā)的窘境。中國要想依靠信息共享平臺來促進供應(yīng)鏈管理的發(fā)展，就必須要在提供多樣化功能選擇的同時又不以復(fù)雜的操作和高昂的成本為代價。

2.區(qū)塊鏈技術(shù)與現(xiàn)有供應(yīng)鏈信息共享平臺技術(shù)的比較。區(qū)塊鏈技術(shù)是完全開源的，使得進入門檻很低。由此，一方面，眾多的開發(fā)者會帶來靈活的定制功能和更簡便的操作性；另一方面，開放的接口使得基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈信息共享平臺能更方便地整合第三方軟件。其技術(shù)研發(fā)的正外部性能被充分利用，兼顧了多樣化的功能選擇與較低的成本。

此外，區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化的分布式存儲使得數(shù)據(jù)不再是由某幾個主要的行業(yè)龍頭掌握，提升了供應(yīng)鏈成員之間的信任，減少了道德風(fēng)險。區(qū)塊鏈技術(shù)的防篡改、自帶時間戳等特性進一步賦予基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈信息共享平臺以更大的潛力，將在下文中詳細討論。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)對供應(yīng)鏈信息共享平臺的作用機制

本文從成本降低、數(shù)據(jù)更新、技術(shù)發(fā)展、信息安全、信息質(zhì)量、社會控制與正式控制等影響供應(yīng)鏈信息共享平臺的不同角度來說明區(qū)塊鏈技術(shù)對信息共享平臺的作用機制。

1.區(qū)塊鏈的去中心化、開源等特點降低成本、促進信息更新。信息共享的成本包括信息共享平臺部署成本和通信與信息處理的成本。對于前者，區(qū)塊鏈項目具有開源的特性，降低了想要從事區(qū)塊鏈服務(wù)的企業(yè)的門檻，往往意味著更低的價格和更加成熟且多樣的軟件服務(wù)。多樣化的功能可以節(jié)約雇傭?qū)I(yè)人員處理數(shù)據(jù)的成本。

區(qū)塊鏈技術(shù)也可以有效降低數(shù)據(jù)的重復(fù)率，去冗余，從而降低數(shù)據(jù)存儲成本。此外，去中心化的特點意味著不需要一個單獨的數(shù)據(jù)中心，節(jié)約了服務(wù)器的制冷費用。因而，去中心化的特點有利于降低部署成本與數(shù)據(jù)處理成本。

最后，區(qū)塊鏈+IoT 在供應(yīng)鏈物流中可以實現(xiàn)貨物出庫、入庫后自動上傳數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈具有的價值網(wǎng)絡(luò)和時間戳特性在與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來以后，供應(yīng)鏈中的貨物和庫存數(shù)據(jù)就實現(xiàn)了一對一的虛擬數(shù)據(jù)的自動更新，在節(jié)約了傳輸和處理數(shù)據(jù)成本的同時，也確保了區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)能得到及時的更新。

2. 區(qū)塊鏈的開源特點促進技術(shù)進步。區(qū)塊鏈技術(shù)的開源特性決定了其相較于其他信息共享技術(shù)迭代更快，更能夠滿足供應(yīng)鏈信息共享平臺的需要。該技術(shù)能夠依靠整個開源社區(qū)成員的參與快速發(fā)展，緊跟時代需要。譬如以太坊的出現(xiàn)使得區(qū)塊鏈具有了可以實現(xiàn)智能合約的圖靈完備的編程語言。雖然目前區(qū)塊鏈的商業(yè)應(yīng)用尚不成熟，但開源特性使我們相信這只是時間的問題。

3. 區(qū)塊鏈的去中心化與加密算法提升信息安全。對于信息泄露的擔(dān)憂是阻礙供應(yīng)鏈成員參與信息共享的重要因素，包括由于意外而丟失數(shù)據(jù)的可能性以及遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊而導(dǎo)致的信息丟失。

區(qū)塊鏈的去中心化特點降低了信息由于意外丟失的可能，能夠提高系統(tǒng)的容災(zāi)率。去中心化實現(xiàn)了低成本的高容災(zāi)率，使得供應(yīng)鏈信息共享平臺的安全性大大提升。

此外，網(wǎng)絡(luò)準入技術(shù)的發(fā)展、采用國密加密的密碼算法、數(shù)據(jù)歸檔技術(shù)、以可信執(zhí)行環(huán)境為代表的硬件安全防護解決方案等技術(shù)發(fā)展都在確保區(qū)塊鏈的信息安全。

4.區(qū)塊鏈的防篡改特性以及與大數(shù)據(jù)的結(jié)合提升信息質(zhì)量。信息共享的信息本身包括需求預(yù)測、庫存數(shù)據(jù)等。區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)是共享庫存信息的黃金拍檔，能夠通過將實物資產(chǎn)一對一的全盤虛擬化來實現(xiàn)供應(yīng)鏈成員之間庫存轉(zhuǎn)移的即時管理。

如果共享的是需求預(yù)測信息，那么信息質(zhì)量至關(guān)重要。在提高信息質(zhì)量方面，張路（2019）?認為區(qū)塊鏈+大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高度集成和協(xié)作共享。對供應(yīng)鏈成員對信息的不同解讀作出總結(jié)，從而對供應(yīng)鏈成員對信息的判斷進行校正，減少供應(yīng)鏈中的牛鞭效應(yīng)。

5. 區(qū)塊鏈智能合約保證正式控制。得益于圖靈完備的編程語言和價值網(wǎng)絡(luò)的特性，產(chǎn)生了區(qū)塊鏈目前最為實用和具有發(fā)展前景的技術(shù)之一——智能合約。在聯(lián)盟鏈中，合同不能撤銷的缺點也被彌補。一般認為，正式控制可以有效限制企業(yè)的機會主義行為。智能合約能夠毫無疑問地加強正式控制的地位，有益于供應(yīng)鏈成員之間的信息共享的。

四、基于區(qū)塊鏈技術(shù)的新供應(yīng)鏈信息共享平臺構(gòu)想

基于上述研究，我們構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的新供應(yīng)鏈信息共享平臺，該平臺主要包括網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、共識層、激勵層、合約層和應(yīng)用層。

網(wǎng)絡(luò)層主要起到在區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景之間進行數(shù)據(jù)通信的作用，還依靠數(shù)字簽名技術(shù)和哈希算法等確保數(shù)據(jù)的傳輸安全。可以通過與云服務(wù)的結(jié)合，提升信息共享效率。

數(shù)據(jù)層定義各節(jié)點中數(shù)據(jù)的聯(lián)系和組織方式，還起到驗證信息以及數(shù)據(jù)加密的作用。我們構(gòu)建的數(shù)據(jù)層著重強調(diào)了要將區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)融合進行分析，提升信息質(zhì)量。與物聯(lián)網(wǎng)融合，實現(xiàn)供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的實時自動更新。

共識層決定區(qū)塊鏈基于何種協(xié)議對記賬達成一致，確保數(shù)據(jù)的記錄準確無誤。聯(lián)盟鏈的共識層一般采用DPoS 機制或PBFT 算法。DPoS 機制是指通過選舉產(chǎn)生和更換有投票權(quán)的成員進行區(qū)塊鏈記賬。PBFT 算法則是通過投票選出領(lǐng)導(dǎo)者，領(lǐng)導(dǎo)者記賬后其他成員投票通過，能耗很低。兩者結(jié)合可以進一步加快交易速度，降低交易成本。

激勵層起到獎勵遵守規(guī)則、幫助賬本維護的節(jié)點促使區(qū)塊鏈正常運行的作用。在供應(yīng)鏈的信息共享中，供應(yīng)鏈成員參與區(qū)塊鏈的激勵是信息共享帶來的經(jīng)濟利益，不需要從區(qū)塊鏈層面給予特別的激勵。因此本平臺不需要采用特別的激勵措施。

合約層與應(yīng)用層是各類應(yīng)用與賬本產(chǎn)生交互的中樞，集成了智能合約的腳本與模板，保證供應(yīng)鏈成員的合同執(zhí)行，體現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)的可編程性。

應(yīng)用層是封裝的應(yīng)用場景與案例。庫存或需求的數(shù)據(jù)共享是必須具備的基礎(chǔ)功能。此外，應(yīng)用層還應(yīng)該具備供應(yīng)鏈金融、信用認證和虛擬交易等功能。

以上構(gòu)成了一個簡單的基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈信息共享平臺架構(gòu)。它克服了現(xiàn)有信息共享平臺成本較高、信息更新不及時、信息質(zhì)量不能保證、存在諸多道德風(fēng)險等缺點，能夠更好地結(jié)合區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的優(yōu)點，為供應(yīng)鏈成員企業(yè)提供成本較低、信息質(zhì)量有保證、道德風(fēng)險低，且能基于智能合約自動執(zhí)行既定合同的高效信息共享服務(wù)。

五、建議

由前文的分析和研究可以得知，大力促進區(qū)塊鏈和供應(yīng)鏈的結(jié)合，創(chuàng)新供應(yīng)鏈信息共享平臺是十分必要的，為此本文提出如下建議。

1.有效的政策支持。目前區(qū)塊鏈技術(shù)更多是應(yīng)用在金融方面。為了促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以提升中國供應(yīng)鏈的信息共享水平和運行效率，政府應(yīng)當(dāng)為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供支持，鼓勵區(qū)塊鏈技術(shù)盡快應(yīng)用于制造業(yè)和社會管理層面。

2.區(qū)塊鏈應(yīng)用可著眼于特定方面。區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展不需要求大求全，可以在現(xiàn)有信息平臺的基礎(chǔ)上，先加強現(xiàn)行體系的運行效率。國內(nèi)目前在通用應(yīng)用及技術(shù)擴展層的不同企業(yè)就各有分工，從智能合約到信息安全，專注于區(qū)塊鏈的不同方面。這樣的分工有利于區(qū)塊鏈應(yīng)用的發(fā)展。

3.開源基礎(chǔ)上加強合作與技術(shù)創(chuàng)新。開放合作是區(qū)塊鏈技術(shù)重要的精神內(nèi)核。目前，根據(jù)由中國信息通信研究院發(fā)布的區(qū)塊鏈白皮書（2019 年）?，中國的區(qū)塊鏈相關(guān)專利申請量全球第一，占據(jù)全球總數(shù)的一半以上，但應(yīng)該注意到其中大多數(shù)是實用新型、邊緣性專利。相關(guān)企業(yè)必須要秉持區(qū)塊鏈技術(shù)的開源理念，吸引更多的企業(yè)加入到區(qū)塊鏈相關(guān)的研發(fā)和應(yīng)用中來，切莫敝帚自珍。

4.制造業(yè)企業(yè)主動推動技術(shù)發(fā)展。想推動區(qū)塊鏈盡早在供應(yīng)鏈中實現(xiàn)較為成熟的應(yīng)用，需要的不僅僅是政府和區(qū)塊鏈企業(yè)的努力，還需要制造業(yè)企業(yè)積極地了解新技術(shù)，思考新技術(shù)的應(yīng)用場景和對自身的效益，以實實在在的需求來吸引區(qū)塊鏈企業(yè)。中國的產(chǎn)業(yè)升級要求制造業(yè)企業(yè)在管理方面必須向世界先進水平靠攏，區(qū)塊鏈技術(shù)就是拉進這一差距的工具之一。制造業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對其保持關(guān)注，乃致對相關(guān)技術(shù)進行投資。

5.注重信息共享管理經(jīng)驗的儲備。中國產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)有的信息共享水平處于相對初級的階段，且區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用仍需時間。因企業(yè)應(yīng)當(dāng)先從完善的企業(yè)信息管理開始，積攢足夠的信息管理經(jīng)驗。信息共享應(yīng)是依托在信息交換基礎(chǔ)上的一整套管理技術(shù)和模型。制造業(yè)企業(yè)進行信息共享管理經(jīng)驗的儲備非常有必要。

注釋：

①麥肯錫全球研究院.中國的選擇：抓住5 萬億美元的生產(chǎn)力機遇[R].2016.

②馮華,聶蕾,施雨玲.供應(yīng)鏈治理機制與供應(yīng)鏈績效之間的相互作用關(guān)系——基于信息共享的中介效應(yīng)和信息技術(shù)水平的調(diào)節(jié)效應(yīng)[J].中國管理科學(xué),2020(2)：104- 114

③孫淑生,劉會穎.供應(yīng)鏈管理中有效實現(xiàn)信息共享的對策分析[J].商業(yè)經(jīng)濟研究,2016(21)：118- 119

④YE F, WANG Z. Effects of information technology alignment and information sharing on supply chain operational performance [J]. Computers&Industrial Engineering, 2013(3)： 370- 377

⑤吳軍建, 王海燕. 供應(yīng)商采取成本減少努力時垂直需求信息共享[J].系統(tǒng)工程學(xué)報,2019(4)：536- 554

⑥ZHANG J, CHEN J. Coordination of information sharing in a supply chain [J]. International Journal of Production Economics, 2013(1)：178- 187

⑦李遷,馬驄,趙楠.供應(yīng)鏈中社會資本、不確定性與機會主義行為關(guān)系的實證研究[J].系統(tǒng)管理學(xué)報,2019(4)：614

⑧梅蘭妮斯萬.區(qū)塊鏈：新經(jīng)濟藍圖及導(dǎo)讀[J].新星出版社,2016

⑨鄭志明,邱望潔.我國區(qū)塊鏈發(fā)展趨勢與思考[J].中國科學(xué)基金,2020(1)：2- 6

⑩曾詩欽,霍如,黃韜,等.區(qū)塊鏈技術(shù)研究綜述：原理、進展與應(yīng)用[J].通信學(xué)報,2020：1- 18

?秦明.區(qū)塊鏈技術(shù)在供應(yīng)鏈物流中的應(yīng)用探討[J].價格月刊,2019(12)：64- 69

?李曉,劉正剛.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈智能治理機制[J].中國流通經(jīng)濟,2017(11)：34- 44

?張路.區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用對產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新的作用機理[J].學(xué)習(xí)與實踐,2019(4)：16- 23.

?KORPELA K, HALLIKAS J, DAHLBERG T. Digital Supply Chain Transformation toward Blockchain Integration： Proceedings of the 50th Hawaii International Conference on Sytem Sciences[C], 2017

?中國信息通信研究院.區(qū)塊鏈白皮書[R].2019