基于區(qū)塊鏈技術(shù)的服裝供應(yīng)鏈研究

梁曉穎，王利君

(浙江理工大學(xué) 服裝學(xué)院，浙江 杭州 310018)

目前服裝供應(yīng)鏈需解決的問題是產(chǎn)品預(yù)測不準確、企業(yè)內(nèi)外部協(xié)調(diào)率低、產(chǎn)品生產(chǎn)周期長且缺乏柔性、產(chǎn)品質(zhì)量安全難溯源等[1-3]。近年來國內(nèi)外學(xué)者對服裝供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)型升級進行多方面探索，針對服裝供應(yīng)鏈中庫存管理存在的不易追溯、執(zhí)行效率低的問題進行數(shù)據(jù)化的互聯(lián)網(wǎng)信息平臺建設(shè)，實現(xiàn)服裝的智能化生產(chǎn)管理[4-5]；提出構(gòu)建個性化服裝設(shè)計云平臺，實現(xiàn)設(shè)計師與消費者的協(xié)同設(shè)計，解決產(chǎn)品預(yù)測難的問題[6]；建立快速響應(yīng)服裝供應(yīng)鏈，縮短產(chǎn)品周期，改善產(chǎn)品缺貨和庫存積壓的問題[7-8]。通過針對性設(shè)計[9]、快速反應(yīng)[10]、柔性生產(chǎn)等方法，在生產(chǎn)模式上解決服裝供應(yīng)鏈存在的問題，但主要是以核心企業(yè)為主導(dǎo)，缺少對改善供應(yīng)鏈合作關(guān)系的研究[11-12]。服裝供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)間的合作關(guān)系不穩(wěn)定，核心企業(yè)需完善供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，建立安全的信息共享機制，提高企業(yè)間的信任度及競爭力[13-14]。

區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣的基礎(chǔ)支撐技術(shù)[15-16]。區(qū)塊鏈技術(shù)從以比特幣為代表的區(qū)塊鏈1.0時代，到擁有強大智能合約的區(qū)塊鏈2.0時代，實現(xiàn)了從數(shù)字貨幣領(lǐng)域到社會領(lǐng)域的應(yīng)用，區(qū)塊鏈3.0時代將進一步擴展到更多領(lǐng)域，這為服裝供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造了新的契機[17-19]。

針對服裝供應(yīng)鏈存在的問題，探究區(qū)塊鏈技術(shù)在服裝供應(yīng)鏈中的應(yīng)用。通過構(gòu)建服裝供應(yīng)鏈的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，搭建相應(yīng)的交易平臺并公開系統(tǒng)信息，更有效的實現(xiàn)供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)間的信息共享、協(xié)同設(shè)計與制造。

1 服裝供應(yīng)鏈及其面臨的問題

1.1 可持續(xù)服裝供應(yīng)鏈

服裝供應(yīng)鏈包括設(shè)計、采購、生產(chǎn)、運輸、分銷等流程，涉及到面輔料生產(chǎn)采購、服裝款式設(shè)計、服裝打板、衣片裁剪縫制和成衣銷售等多個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈包括設(shè)計師、面輔料供應(yīng)商、服裝生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、監(jiān)管機構(gòu)以及消費者等，通過資金流、信息流、物流整合為一體的鏈式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)?？沙掷m(xù)服裝供應(yīng)鏈中將供應(yīng)鏈各成員企業(yè)整合為“閉環(huán)”的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，在服裝生產(chǎn)銷售的過程中采取綠色環(huán)保措施，以提高供應(yīng)鏈的環(huán)境績效，服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈見圖1，示出服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈是對傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈的擴展，強調(diào)服裝生產(chǎn)銷售過程的可持續(xù)發(fā)展，注重環(huán)境保護和資源消耗，低排放低消耗外，將服裝供應(yīng)鏈中的廢舊紡織品進行回收再利用，提高資源利用率，減少不必要的浪費。

圖1 服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈

1.2 服裝供應(yīng)鏈存在的問題

目前服裝供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)存在利益難以最大化、業(yè)務(wù)相對獨立、信息共享機制不完善等問題[20]，這對于快速有效的信息交換有一定的難度。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈主要存在以下問題：

①產(chǎn)品預(yù)測不準確[21]。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈采用的是以生產(chǎn)為主導(dǎo)的“大批量生產(chǎn)+大眾營銷+大規(guī)模銷售”的運行模式，主要依賴流行研發(fā)機構(gòu)進行碎片化的數(shù)據(jù)采集，針對目標消費群，結(jié)合流行色、流行面料等進行設(shè)計方案的確定，產(chǎn)品預(yù)測的準確性難以保證。

②牛鞭效應(yīng)導(dǎo)致庫存積壓[22]。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈是推動式供應(yīng)鏈，生產(chǎn)商與最終消費者間存在多個經(jīng)銷商，各經(jīng)銷商采取提高訂單需求的方式來避免缺貨情況的發(fā)生，產(chǎn)生牛鞭效應(yīng)，導(dǎo)致供應(yīng)鏈經(jīng)濟績效下降。

③上下游信息嚴重不對稱，缺乏信任[23]。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)間利益共同體意識薄弱，存在嚴重的信息壁壘問題，為維護自身利益，導(dǎo)致信息不對稱。同時各成員企業(yè)信息化程度不一，信息交流困難。

④內(nèi)外部協(xié)同率低[24]。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)間溝通不順暢，信息更新不及時，導(dǎo)致調(diào)度協(xié)調(diào)性低，無法合理利用資源配置，供應(yīng)鏈中難以形成優(yōu)勢互補以增強競爭力。

⑤產(chǎn)品生產(chǎn)周期長[25]。傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈采取“訂單和訂貨會制”的商業(yè)模式，通過“預(yù)測-開發(fā)-采購”的流程進行產(chǎn)品研發(fā)，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)周期長，市場終端的反應(yīng)滯后。

⑥質(zhì)量安全難溯源[26]。隨著人們生活水平的提高，服裝質(zhì)量安全受到重視，目前沒有針對于服裝的追溯系統(tǒng)，雖有中心機構(gòu)檢測，但服裝供應(yīng)鏈長且復(fù)雜，追溯困難大。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)概述

區(qū)塊鏈技術(shù)，廣義上是一種將數(shù)據(jù)存儲于加密鏈式區(qū)塊結(jié)構(gòu)，用分布式節(jié)點共識算法生成數(shù)據(jù)，以加密鏈式區(qū)塊驗證與存儲數(shù)據(jù)，通過智能合約進行操作的全新的去中心化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與分布式計算范式。狹義上，是一種將數(shù)據(jù)區(qū)塊按照時間順序以鏈表的方式組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化，可溯源性、安全性和開放透明等特點[27]。

2.2 用于服裝供應(yīng)鏈的區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)分為公有鏈、私有鏈、聯(lián)盟鏈3種類型[28]，其中聯(lián)盟鏈技術(shù)特點見表1。在示出的聯(lián)盟鏈中，只允許預(yù)設(shè)的成員企業(yè)進行記賬，新加入的成員企業(yè)需要通過申請和身份驗證，并在區(qū)塊鏈交互平臺中簽訂協(xié)議，在各成員企業(yè)相互監(jiān)督下進行交易。這種區(qū)塊鏈技術(shù)實質(zhì)上是在確保安全和效率的基礎(chǔ)上進行“部分中心化”或“多中心化”，適用于產(chǎn)業(yè)、行業(yè)聯(lián)盟，在服裝供應(yīng)鏈中應(yīng)用可以實現(xiàn)更低成本、更準確、更安全的服裝生產(chǎn)。

2.2.1 時間戳和UXTO結(jié)構(gòu)

獲得記賬權(quán)的區(qū)塊鏈節(jié)點需在塊頭加蓋時間戳以記錄數(shù)據(jù)寫入時間，在區(qū)塊鏈中形成時間增鏈[29]。UXTO(Unspent Transaction Outputs)指未經(jīng)使用的交易輸出，被儲存于每個節(jié)點中用于記錄交易，是比特幣交易的基本單位。時間戳和UXTO機構(gòu)清晰地記錄了區(qū)塊鏈中的各個交易，用于服裝供應(yīng)鏈中可清晰記錄服裝從設(shè)計到消費者最后廢舊回收至再利用的過程，其可追溯性及不可偽造性確保了服裝的質(zhì)量，及對供應(yīng)商及商家的監(jiān)管。

表1 聯(lián)盟鏈技術(shù)特點

2.2.2 非對稱加密技術(shù)

非對稱加密技術(shù)即采用成對存在的公鑰和私鑰對數(shù)據(jù)或傳遞的信息進行加密或解密，公鑰公開，私鑰僅自己使用，公鑰、私鑰相互驗證，保證了信息傳遞的安全性和準確性，用于服裝供應(yīng)鏈上，商家即可通過公鑰解密驗證供應(yīng)商數(shù)據(jù)來源的真實性。

2.2.3 共識機制

共識機制包括工作量證明(POW)、權(quán)益證明(POS)[30]。其中工作量證明是一份確認所做過的工作量的證明，權(quán)益證明是根據(jù)在特定網(wǎng)絡(luò)里，擁有幣的量來競爭記賬權(quán)利，擁有量越多，獲得記賬權(quán)利的概率越大。在服裝供應(yīng)鏈中可確保交易發(fā)起者本身不能進行欺騙，有利于各節(jié)點建立互信。

區(qū)塊鏈技術(shù)通過去中心化分布式賬本存儲數(shù)據(jù)，以時間戳保證商品可溯源性，非對稱加密及共識機制的方式保證系統(tǒng)中交易的開放透明和安全性。

3 基于區(qū)塊鏈的服裝供應(yīng)鏈構(gòu)建

3.1 應(yīng)用維度分析

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，線上線下數(shù)據(jù)化和數(shù)據(jù)開放是必然要求。現(xiàn)在服裝供應(yīng)鏈存在的問題是：上下游成員企業(yè)間缺乏信任，信息不透明不對稱，企業(yè)間合作關(guān)系不穩(wěn)定難以達到統(tǒng)一的調(diào)度協(xié)調(diào)。再者信息安全管理跟不上，限制成員企業(yè)間信息的共享，導(dǎo)致商品溯源難。區(qū)塊鏈采取分布式核算和存儲的方式，保障信息交流的安全透明和有跡可循。區(qū)塊鏈技術(shù)對于解決服裝供應(yīng)鏈存在的問題，提供了技術(shù)支撐。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈設(shè)計應(yīng)注重：數(shù)據(jù)共享渠道及隱私數(shù)據(jù)的加密，交易的合法及交易記錄的可追溯。區(qū)塊鏈技術(shù)在服裝供應(yīng)鏈中應(yīng)用的可行性分析可以從功能維度、對象維度和屬性維度等3個方面進行歸納和分析，區(qū)塊鏈技術(shù)在服裝供應(yīng)鏈中的應(yīng)用維度如圖2所示。

圖2 區(qū)塊鏈技術(shù)在服裝供應(yīng)鏈中的應(yīng)用維度

3.1.1 功能維度

區(qū)塊鏈的分布式賬本技術(shù)可實現(xiàn)交易的可信任與自組織，不需要第三方機構(gòu)組織，去中心化，對于“互聯(lián)網(wǎng)思維”下的可持續(xù)服裝供應(yīng)鏈有著重要的意義。在供應(yīng)鏈中上下游成員企業(yè)間的市場交易、服裝制作過程的信息產(chǎn)品安全監(jiān)管的商品溯源、聯(lián)盟鏈中各個信息共享企業(yè)的組織協(xié)同等方面發(fā)揮巨大作用。

市場交易是服裝供應(yīng)鏈運作的重要手段。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在服裝供應(yīng)鏈中，可促進服裝供應(yīng)鏈成員企業(yè)的廣泛參與和公平競爭。服裝供應(yīng)鏈參與者在區(qū)塊鏈中簽署智能合約，無需通過中心化的交易機構(gòu)組織，啟動后自動運行，交易信息在區(qū)塊鏈中經(jīng)傳播驗證后被記入分布式賬本，并且區(qū)塊鏈可實時監(jiān)控智能合約狀態(tài)，極大地降低交易成本，同時保證交易信息的公開透明、對稱性及時效性。服裝供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)間的雙邊交易將更加高效透明，在區(qū)塊鏈交易平臺上進行實時交易，保障交易高效執(zhí)行。

組織協(xié)同是提高服裝生產(chǎn)效率，縮短服裝周期的重要保障。服裝生產(chǎn)的形式不再是局限于傳統(tǒng)的訂貨會分銷的途徑，而包含個性化定制，服裝供應(yīng)鏈主體不再局限于核心企業(yè)，而囊括了消費者、供應(yīng)商、生產(chǎn)商、經(jīng)銷公司等眾多相互合作的成員企業(yè)。區(qū)塊鏈技術(shù)通過公開透明的計量保證了各成員企業(yè)的合理利益分配，提高企業(yè)的積極性，同時保證信息交換的真實可靠，實現(xiàn)高效協(xié)同。例如，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可完整記錄服裝供應(yīng)鏈中所有供應(yīng)商的運行狀況以及邊際成本，所有節(jié)點可根據(jù)自己需求做出相應(yīng)的最優(yōu)決策，實現(xiàn)服裝供應(yīng)鏈的高效運行，縮短產(chǎn)品生命周期。

商品溯源是服裝供應(yīng)鏈的必然要求。公開透明的服裝供應(yīng)鏈，相關(guān)監(jiān)管部門協(xié)同管理的聯(lián)盟鏈，服裝生產(chǎn)的設(shè)計、原材料、流程都有跡可循，監(jiān)管部門隨時檢查，每個環(huán)節(jié)在區(qū)塊鏈上均蓋有時間戳，產(chǎn)品在檢驗環(huán)節(jié)可貼上鏈接在P2P網(wǎng)絡(luò)中的二維碼，發(fā)往經(jīng)銷商銷售。最終消費者掃碼可查看產(chǎn)品生產(chǎn)的整個環(huán)節(jié)?？梢詮脑搭^上遏制“毒衣服”事件的發(fā)生，保障了消費者對服裝產(chǎn)品的知情權(quán)，保障了消費者的權(quán)益。

3.1.2 對象維度

用戶維度主要包括設(shè)計師、消費者、供應(yīng)商生產(chǎn)商、經(jīng)銷商等方面。設(shè)計師根據(jù)市場流行信息設(shè)計出當季產(chǎn)品，供應(yīng)商按要求生產(chǎn)出符合產(chǎn)品的面、輔料等，服裝生產(chǎn)商完成服裝的制作，消費者在經(jīng)銷商中購買。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的服裝供應(yīng)鏈在區(qū)塊鏈系統(tǒng)上構(gòu)建相應(yīng)的共享數(shù)據(jù)庫，有對應(yīng)消費者用戶的消費者人群畫像庫，服裝生產(chǎn)商的樣板數(shù)據(jù)庫，面輔料供應(yīng)商的面輔料數(shù)據(jù)庫等，供應(yīng)鏈各成員企業(yè)可自由查看。

區(qū)別于傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、供應(yīng)商等通常是各自分立狀態(tài)，少有信息溝通，消費也很難參與其中，在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的服裝供應(yīng)鏈中消費者將需求和偏好信息發(fā)布于區(qū)塊鏈中，設(shè)計師對消費者信息精準分析，提出設(shè)計方案及生產(chǎn)安排，供應(yīng)商、生產(chǎn)商等接受交易，聯(lián)盟鏈所有節(jié)點協(xié)同工作，最終服裝發(fā)往消費者。

3.1.3 屬性維度

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，數(shù)據(jù)庫中存儲的對象不僅是虛擬貨幣等資金流，還有用戶進行注冊、認證、追溯、交易及共享的信息流，為縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期運輸時間，實行分倉物流，服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈是集資金、信息以及物流的供應(yīng)鏈，區(qū)塊鏈技術(shù)能在資金、信息以及物流3方面支撐服裝供應(yīng)鏈的運行。

對于物流，一方面是企業(yè)對庫存進行分倉分配，就近發(fā)貨，縮短運輸時間及成本，另一方面是供應(yīng)鏈接入物流公司，物流公司正朝著數(shù)據(jù)化方向發(fā)展，智慧倉儲中以自動化設(shè)備為主，可實現(xiàn)倉庫作業(yè)低能耗高效率。

對于信息流，供應(yīng)鏈各成員企業(yè)注冊加入生成一對公鑰和私鑰，錄入相關(guān)信息，私鑰簽名生成區(qū)塊信息。各個節(jié)點協(xié)同優(yōu)化的調(diào)度、分布式優(yōu)化結(jié)果反饋等信息也將能在服裝供應(yīng)鏈中實時傳播和交換，區(qū)塊鏈通過非對稱加密、時間戳等技術(shù)，保障用戶隱私和數(shù)據(jù)可靠性，實現(xiàn)服裝供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的集體維護。信息流的安全對服裝供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行至關(guān)重要。

對于資金流，區(qū)塊鏈通過精確可靠的計量及促進高效交易的多邊信任，無需第三方的加入，通過虛擬貨幣的形式，逐步取代傳統(tǒng)的資金流，簡化支付方式和降低成本，可逐步實現(xiàn)系統(tǒng)自動計量扣除。

3.2 邏輯框架

服裝供應(yīng)鏈長且環(huán)節(jié)復(fù)雜，具有典型的集群性和時效性。結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)和類型分析，區(qū)塊鏈技術(shù)中的聯(lián)盟鏈是一個“多中心”的架構(gòu)，對參與者要求“特定人群、簽訂協(xié)議”，有足夠的承載能力及存儲容量適用于服裝供應(yīng)鏈的構(gòu)建。

根據(jù)可行性分析構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的服裝供應(yīng)鏈邏輯框架，如圖3所示。其中：區(qū)塊中存儲的信息包括：生產(chǎn)信息(產(chǎn)地、生產(chǎn)過程、加工方式、生產(chǎn)周期等)，物流信息(地址、物流企業(yè)、運輸過程及其對應(yīng)時間等)，訂單信息(產(chǎn)品型號、數(shù)量、金額等),庫存信息(產(chǎn)品存量、庫存空間等)。

圖3 基于區(qū)塊鏈的服裝供應(yīng)鏈邏輯框

3.3 服裝供應(yīng)鏈交易平臺構(gòu)建

在傳統(tǒng)服裝供應(yīng)鏈中，各成員企業(yè)間存在交易雙方的信息不開放、信用度低、交流不當?shù)葐栴}，導(dǎo)致雙方的配合度精度低、交貨期不準時。交易雙方的信用問題是阻礙交易的最大障礙，導(dǎo)致制造協(xié)同難以實現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)，能有效解決交易雙方的信用問題，為供應(yīng)鏈的交易提供新的技術(shù)支持。搭建基于聯(lián)盟鏈的服裝供應(yīng)鏈，從技術(shù)上促進服裝制造協(xié)同，實現(xiàn)現(xiàn)代服裝供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)型升級。

3.3.1 實現(xiàn)過程

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈，以采購為例，按照以下步驟進行交易：

步驟1：買方構(gòu)建買方采購平臺，賣方構(gòu)建賣方交易平臺。

步驟2：相關(guān)組織、公司與廠商構(gòu)建聯(lián)盟鏈，將所有的買方與賣方接入系統(tǒng)作為其節(jié)點。

步驟3：買方將自身的貨幣資產(chǎn)、賣方將自身的貨物在供應(yīng)鏈中進行驗證。

步驟4：買方在其自身的買方采購平臺與賣方進行網(wǎng)絡(luò)交易。

步驟5：相關(guān)交易在供應(yīng)鏈中進行廣播。

步驟6：交易雙方將收到的交易信息納入1個區(qū)塊。

步驟7：交易雙方都在自己的區(qū)塊中證明交易信息的真實性，并在供應(yīng)鏈中廣播。

步驟8：交易雙方都認同該交易的有效性。

步驟9：該交易區(qū)塊鏈連接到上1個區(qū)塊末尾，區(qū)塊鏈延長1個區(qū)塊。

步驟10：下一個交易按照步驟4～9進行。

用戶注冊加入時，系統(tǒng)會為每個用戶生成1對特有的公鑰和私鑰，所有用戶需上傳要求的共享數(shù)據(jù)至區(qū)塊鏈共享存儲，并使用自己的私鑰對其進行簽名，生成區(qū)塊信息。

3.3.2 效果分析

交易雙方發(fā)布交易指令的過程中，加密算法對交易雙方的數(shù)字簽名、資金償付能力、數(shù)字交易有效性進行驗證，加蓋時間戳，并錄入?yún)^(qū)塊鏈中，確保交易的真實性和完整性。交易雙方可根據(jù)對方的交易記錄、績效等級、信用等級等選擇交易對象。交易信息生成，交易流程受區(qū)塊鏈自動化監(jiān)管，交易雙方需嚴格履行并完成交易才可進行新的交易。區(qū)塊鏈記錄交易記錄，并保留多個完整的副本，其不可篡改性可有效避免交易紛爭。

該交易平臺能實現(xiàn)交易信息的公開透明，提高供應(yīng)鏈的管理效率及監(jiān)管效率，能促使供應(yīng)鏈制造協(xié)同，有效避免因交貨期不準時而導(dǎo)致的產(chǎn)品生產(chǎn)周期延長。

4 結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、開放透明、安全性、可追溯性等特點，使其在服裝供應(yīng)鏈中具有一定的應(yīng)用前景。文章通過對服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈和區(qū)塊鏈技術(shù)的分析，提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的服裝可持續(xù)供應(yīng)鏈的邏輯架構(gòu)，既可為上下游企業(yè)的交流提供共享信息又可保障信息安全，既能促進服裝制造協(xié)同，也能提高監(jiān)管管理效率，為未來服裝供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)型提供一定的啟發(fā)與借鑒。