區(qū)塊鏈技術優(yōu)化飼料供應鏈探析

唐衍軍， 黃 益， 趙建彬

（1.華東交通大學經(jīng)濟管理學院，江西南昌330013；2.東華理工大學經(jīng)濟與管理學院，江西南昌330013）

飼料工業(yè)是推動現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要動力，直接關系社會經(jīng)濟發(fā)展和居民生活水平的提高（陳冰冰，2018）。近年來，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，飼料生產(chǎn)和銷售規(guī)模不斷擴大，對物流提出更高的要求。養(yǎng)殖行業(yè)飼料需求具有季節(jié)性特點，突發(fā)事件更大地增加了飼料需求的彈性。為應對新型冠狀病毒疫情防控的嚴峻形勢，全國各地啟動突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級響應，湖北省畜禽養(yǎng)殖儲備的飼料及飼料原料告急，中國飼料工業(yè)協(xié)會發(fā)出《關于向湖北省緊急支援玉米豆粕等飼料原料的倡議書》，就是飼料需求彈性增加的一個鮮明例證。利用供應鏈管理模式可促進物流管理科學化、提升物流效率（李曉娜和仇新忠，2019），其現(xiàn)實意義更加凸顯。

傳統(tǒng)供應鏈信息系統(tǒng)中的信息孤島現(xiàn)象導致信息交互的及時性及真實性難以保障（楊慧琴等，2018），基于區(qū)塊鏈技術的供應鏈信息系統(tǒng)，為農(nóng)產(chǎn)品供應鏈質(zhì)量安全保障提供了新的解決思路（許繼平等，2020）。本文通過分析我國飼料產(chǎn)品供應鏈的現(xiàn)存問題，闡明區(qū)塊鏈技術的飼料供應鏈優(yōu)化作用，進而探索基于區(qū)塊鏈信息平臺的飼料供應鏈優(yōu)化路徑，為區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品流通領域的應用做出探索性研究。

1 飼料產(chǎn)品供應鏈建設中的問題

供應鏈是連接農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)的重要環(huán)節(jié)，建立并完善供應鏈體系是有效解決農(nóng)產(chǎn)品供求矛盾的重要路徑（霍紅和詹帥，2019）。當前我國在飼料產(chǎn)品物流與供應鏈建設方面還存在著一些突出問題，影響到飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.1 供應鏈上下游整合不夠，物流成本偏高 建立飼料供應鏈要充分利用信息技術，形成供應商、生產(chǎn)商、分銷商、零售商以及客戶之間整體協(xié)作的供銷網(wǎng)絡。然而在數(shù)以億噸計的飼料物流市場中，養(yǎng)殖戶或經(jīng)銷商有飼料需求時往往自己尋找運輸方，對個體司機的需求最為旺盛。由于部分個體司機沒有運營許可證，存在運輸安全風險。一些資金雄厚的大型飼料企業(yè)擁有自有養(yǎng)殖場，形成從飼料到養(yǎng)殖再到肉制品銷售的全套產(chǎn)業(yè)鏈布局。大部分沒有建立規(guī)?；B(yǎng)殖場的飼料加工廠，一般采用業(yè)務員直接向客戶或分銷商推銷飼料產(chǎn)品的方式，合作談成后再由業(yè)務員尋找運力。由于飼料產(chǎn)品存儲空間較大，流通時間較長，供應鏈上下游整合難度大。當前飼料產(chǎn)品的物流活動主要由生產(chǎn)企業(yè)自身來完成，難以實現(xiàn)物流專業(yè)化運作，致使物流成本占總成本的比重過大。

1.2 飼料產(chǎn)品需求季節(jié)性強，供需矛盾突出 隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，與飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關的養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快，飼料市場已經(jīng)從賣方市場轉(zhuǎn)為買方市場。養(yǎng)殖業(yè)對飼料產(chǎn)品的需求存在較強的季節(jié)性，對飼料供應鏈建設和有序運行造成影響。養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)方式與制造業(yè)不同，水產(chǎn)品或畜產(chǎn)品一般為人工養(yǎng)殖，沒有專業(yè)的流水線可以持續(xù)加工，從培育幼仔到成品賣出的期間內(nèi)養(yǎng)殖戶對飼料的需求較大；從前一批成品賣出到下一批幼仔引進的期間內(nèi)，養(yǎng)殖戶對飼料的需求則較小。養(yǎng)殖業(yè)對飼料產(chǎn)品需求的季節(jié)性特點，使得飼料生產(chǎn)企業(yè)難以持續(xù)性地為養(yǎng)殖戶配送飼料。在農(nóng)戶需求少時繼續(xù)配送會造成不必要的資源浪費，在農(nóng)戶普遍需求多時又往往面臨運力的限制。如何在季節(jié)性及彈性需求大的情況下解決物流斷層問題，成為飼料企業(yè)滿足客戶需求進而維持市場地位的一個關鍵因素。

1.3 飼料質(zhì)量問題難以追溯，影響品牌聲譽 飼料產(chǎn)品供應鏈涵蓋生產(chǎn)、運輸、銷售、配送及禽畜喂養(yǎng)等多個環(huán)節(jié)，涵蓋范圍很廣。供應鏈監(jiān)管不足會給無良商家制造鉆法律空子的機會，導致假冒違劣的產(chǎn)品充斥市場，損害消費者的權益，也會對生產(chǎn)商和渠道商的品牌形象造成負面影響。由于受成本、信息、效率等方面的影響，電子商務平臺在協(xié)助政府相關部門監(jiān)管方面的效率往往不高。并且有些常年在微利與虧損邊緣徘徊的飼料企業(yè)往往利用電子商務平臺夸大市場數(shù)據(jù)，盲目拉動客戶，提供不實的價格與質(zhì)量信息（陳冰冰，2018）?，F(xiàn)有的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，通常將數(shù)據(jù)存儲在集中式數(shù)據(jù)庫中。這種集中式的數(shù)據(jù)存儲方式為飼料生產(chǎn)企業(yè)篡改數(shù)據(jù)提供了機會，最終導致產(chǎn)品質(zhì)量問題無法真正追溯到源頭。為保護自身的品牌聲譽，大型飼料生產(chǎn)廠家在決定建立銷售點的同時，還往往與養(yǎng)殖戶建立起直接聯(lián)系，導致整個飼料產(chǎn)業(yè)難以建立起專業(yè)化的供應鏈體系。

2 區(qū)塊鏈技術對飼料供應鏈的優(yōu)化作用

區(qū)塊鏈的非中心化、透明性、溯源機制恰好能夠應對電子商務信息不安全、交易不公信等發(fā)展難點（蒲東平等，2018），有助于降低飼料供應鏈中的物流成本、協(xié)調(diào)產(chǎn)品供給與需求、實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的有效追溯，促進飼料產(chǎn)業(yè)供應鏈建設與行業(yè)發(fā)展。

2.1 區(qū)塊鏈系統(tǒng)非中心化有助于降低物流成本區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的交換、存儲、傳輸與維護都是在非中心化的分布式系統(tǒng)架構中完成的。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡沒有中心化處理器，每個分布式節(jié)點的權責對等，都可以進行數(shù)據(jù)計算與分布式存儲。區(qū)塊鏈中的交易和數(shù)據(jù)是由各個節(jié)點共同維護的，各節(jié)點獨立對數(shù)據(jù)進行備份并保障數(shù)據(jù)的完整性。任何節(jié)點的破壞和丟失，不會對整個系統(tǒng)的運行產(chǎn)生影響。區(qū)塊鏈非中心的分布式系統(tǒng)架構保證了數(shù)據(jù)和交易的點對點交互，使得信息交互得以高效率地實現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術應用于飼料產(chǎn)品供應鏈建設，其非中心化的分布式系統(tǒng)架構有助于將飼料產(chǎn)品信息無延遲地傳遞到物流中心，形成集約化、一體化的供應鏈模式。工作人員通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上的實時數(shù)據(jù)信息，了解產(chǎn)品的種類、數(shù)量及需求情況，有助于消除物流中的多余步驟，節(jié)省人力及倉儲成本。區(qū)塊鏈技術下的飼料供應鏈體系，還有助于有效監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)、分銷、物流等環(huán)節(jié)，大大節(jié)約產(chǎn)品周轉(zhuǎn)過程中的成本。

2.2 區(qū)塊鏈信息透明性有助于解決產(chǎn)品供需矛盾 區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個公開記賬系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)存儲與運行機制都是公開透明的。區(qū)塊鏈技術應用于飼料產(chǎn)品供應鏈建設，其透明性特征意味著與飼料產(chǎn)品生產(chǎn)和需求相關的所有交易和數(shù)據(jù)，都會被系統(tǒng)中的各個授權節(jié)點所記錄，并實時在整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上公開呈現(xiàn)。除加密的私有信息外，與飼料產(chǎn)品相關的所有供給與需求信息，相關人員都可以通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡接口進行查詢。區(qū)塊鏈上任何數(shù)據(jù)的修改和傳遞都需要各節(jié)點的認證，并根據(jù)時間戳對每一筆交易和數(shù)據(jù)的先后順序進行確認（唐衍軍等，2019）。飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)與運輸過程都會以數(shù)據(jù)的形式記錄到區(qū)塊鏈中，并附上時間戳。數(shù)據(jù)區(qū)塊由整個系統(tǒng)中具有維護功能的節(jié)點來共同維護，任何一個節(jié)點有新的數(shù)據(jù)生成都能夠被整個系統(tǒng)所悉知。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的透明性信息有助于使飼料企業(yè)、養(yǎng)殖場及農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商形成一個有機的合作整體，實時維持飼料供應鏈中的資源互通，形成一個供需平衡的固定循環(huán)系統(tǒng)。

2.3 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源機制有助于產(chǎn)品質(zhì)量追溯區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源機制能夠降低飼料產(chǎn)品供應鏈上下游之間的信息不對稱，有助于對產(chǎn)品質(zhì)量問題進行溯源。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)生成方式是將存有交易或事項的區(qū)塊進行哈希計算，并將含有新哈希值的區(qū)塊按時間順序持續(xù)添加至區(qū)塊鏈尾部。數(shù)據(jù)區(qū)塊由具有維護功能的節(jié)點共同維護，所有節(jié)點比對結果一致后，數(shù)據(jù)真實性才被全網(wǎng)認可。并且只有在通過占全網(wǎng)總節(jié)點半數(shù)以上節(jié)點認可的情況下，區(qū)塊中的數(shù)據(jù)才能被修改。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)都會實時更新，并根據(jù)溯源機制對數(shù)據(jù)生成時間進行確認。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源機制下，飼料的產(chǎn)地、品牌、批次、出廠日期、配料等信息由各參與主體集體維護。這種機制使得供應鏈中各利益相關方共同維護產(chǎn)品質(zhì)量并進行信息溯源，降低各企業(yè)主體為自身利益篡改數(shù)據(jù)的可能性。數(shù)據(jù)的非中心化存儲方式，也避免了中心化存儲系統(tǒng)下遭受黑客攻擊的風險，有助于保持飼料產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的公信力，維護大型飼料生產(chǎn)企業(yè)的品牌聲譽。

3 基于區(qū)塊鏈信息平臺的飼料供應鏈優(yōu)化

區(qū)塊鏈技術與供應鏈的結合必將朝著建立產(chǎn)業(yè)服務平臺的方向發(fā)展（秦明，2019）。建立區(qū)塊鏈信息平臺實時提供產(chǎn)品及其質(zhì)量等信息，有助于在實現(xiàn)溯源、互信、存證、信息溝通的基礎上，打造安全、高效、有序的飼料供應鏈體系。區(qū)塊鏈信息平臺的構建如圖1所示，下面根據(jù)體系架構探討該平臺下的飼料供應鏈優(yōu)化路徑。

3.1 飼料供應鏈原始信息采集環(huán)節(jié) 飼料供應鏈原始信息采集環(huán)節(jié)主要利用區(qū)塊鏈溯源機制和傳感器技術對飼料的生產(chǎn)、銷售、運輸、配送等的信息進行實時收集。上述信息經(jīng)區(qū)塊鏈各授權節(jié)點實時驗證后，被上傳到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心。飼料生產(chǎn)企業(yè)負責將飼料的產(chǎn)地信息、品種規(guī)格、存儲條件、貨號批號等信息匯總，并掃描到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中。區(qū)塊鏈上的授權節(jié)點對這些信息進行實時采集及驗證，為后續(xù)產(chǎn)品安全及質(zhì)量追溯提供源頭信息。飼料產(chǎn)品的倉儲與物流信息主要通過計算機、手機、平板電腦等終端設備實時獲取，保證交易信息收集與處理的即時高效。通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的智能合約調(diào)用對飼料產(chǎn)品供應鏈中的原始信息進行校驗，信息校驗通過后將會在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中進行廣播。信息的真實性與可信性需要區(qū)塊鏈上各節(jié)點達成共識，數(shù)據(jù)經(jīng)哈希算法轉(zhuǎn)換后打包成區(qū)塊，存儲到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心。

3.2 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)傳輸與處理環(huán)節(jié) 區(qū)塊鏈技術資源服務器主要功能是為飼料供應鏈有效運作提供軟硬件支持，以方便數(shù)據(jù)識別、處理與傳輸，其軟件部分由數(shù)據(jù)庫、共識機制等組成，硬件部分主要包括數(shù)據(jù)接口、存儲設備和網(wǎng)絡設備等。通過供應鏈原始信息采集環(huán)節(jié)所得來的飼料產(chǎn)品信息（最初是以哈希樹的形式存儲在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心），首先通過區(qū)塊鏈技術資源服務器的數(shù)據(jù)接口，在所有在的網(wǎng)節(jié)點達成共識后，這些信息才能夠在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心與平臺門戶網(wǎng)站之間進行數(shù)據(jù)交換。經(jīng)過區(qū)塊鏈共識機制及可信溯源機制驗證后的數(shù)據(jù)，再經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡、語言分析、圖像與語音識別等技術處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與平臺門戶網(wǎng)站之間的通信，實時記錄信息更新數(shù)據(jù)。

3.3 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)管理與應用環(huán)節(jié) 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)管理與應用環(huán)節(jié)主要在飼料供應鏈信息平臺門戶網(wǎng)站上實現(xiàn)。平臺門戶網(wǎng)站主要設置用戶管理、產(chǎn)品溯源、監(jiān)控預警、質(zhì)檢信息和供應鏈信息管理等子模塊，方便授權人員進行數(shù)據(jù)維護。生產(chǎn)企業(yè)、物流企業(yè)、采購企業(yè)及產(chǎn)品用戶都可以用電子設備掃描飼料產(chǎn)品的標識碼，進入該平臺門戶網(wǎng)站。生產(chǎn)企業(yè)主要負責維護飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)信息、交易信息以及包裝與溯源碼等信息。經(jīng)銷商可以將產(chǎn)品需求信息上傳至區(qū)塊鏈終端，實施詢價、發(fā)盤、接單及訂單處理等業(yè)務操作，即時反饋產(chǎn)品的質(zhì)量情況及索賠信息。物流企業(yè)在獲得相應權限后，可以將企業(yè)的備案信息、產(chǎn)品倉儲與運輸信息以及分裝信息等實時上傳至區(qū)塊鏈上，也可以即時查詢上下游的供應與需求情況。區(qū)塊鏈信息平臺是使用者直接進行信息交互的載體和媒介，能夠?qū)崿F(xiàn)信息即時發(fā)布、實時查詢、交易處理、數(shù)據(jù)維護及用戶反饋等功能，提高飼料供應鏈體系的運作效率。

4 結語

通過供應鏈建設促進物流管理科學化，是提升物流效率、促進飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵舉措。當前大型飼料生產(chǎn)廠商在建立銷售點的同時，還往往與養(yǎng)殖戶建立起直接聯(lián)系，整個產(chǎn)業(yè)難以建立起專業(yè)化的供應鏈體系。區(qū)塊鏈技術應用于飼料產(chǎn)品供應鏈建設，能夠發(fā)揮其體系特點與技術優(yōu)勢，降低供應鏈中的物流成本、平衡產(chǎn)品供需矛盾、實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題的有效追溯、維護飼料供應鏈的安全與效率。區(qū)塊鏈飼料信息平臺能夠?qū)崟r提供產(chǎn)品的生產(chǎn)、需求、銷售、物流及配送信息，有助于打造安全、高效、有序的飼料供應鏈體系，對農(nóng)產(chǎn)品領域的供應鏈建設產(chǎn)生示范意義。