基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)設(shè)計(jì)

冷志杰，趙佳，張佳倩，李明陽(yáng)

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，大慶 163319）

中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)進(jìn)入了機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段，其中農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社起到重要作用，通過(guò)農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼等政策，重點(diǎn)扶持一批設(shè)施完備、功能齊全、管理規(guī)范、效益顯著的農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社，進(jìn)行全程機(jī)械化社會(huì)服務(wù)成為政策主流。2019 年中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)促進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提出深入開(kāi)展主要糧食作物全程機(jī)械化，提高農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社社會(huì)化服務(wù)質(zhì)量。農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社（簡(jiǎn)稱(chēng)農(nóng)機(jī)合作社）是以農(nóng)機(jī)服務(wù)為主的農(nóng)民專(zhuān)業(yè)合作社；全程機(jī)械化是指大宗農(nóng)作物主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，在主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)從產(chǎn)前、產(chǎn)中向產(chǎn)后擴(kuò)展；農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)質(zhì)量是指由農(nóng)機(jī)合作社為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供的產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后全過(guò)程綜合配套服務(wù)，滿(mǎn)足農(nóng)機(jī)使用者需求的程度[1-3]。綜上表明，農(nóng)機(jī)合作社提升全程機(jī)械化和社會(huì)服務(wù)質(zhì)量是亟待解決的問(wèn)題[4]。通過(guò)糧食主產(chǎn)區(qū)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，存在分布式農(nóng)業(yè)機(jī)械社會(huì)化服務(wù)職能的合作社，還擁有農(nóng)機(jī)調(diào)度中心進(jìn)行服務(wù)交易，初步形成了物聯(lián)網(wǎng)背景下的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)的架構(gòu)。農(nóng)機(jī)調(diào)度中心可獲取農(nóng)機(jī)的位置信息、作業(yè)開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、行進(jìn)軌跡，同時(shí)也可獲得攝像頭拍照信息以及間斷拍照信息，提高了農(nóng)機(jī)的管理水平，保障了農(nóng)機(jī)服務(wù)的交易質(zhì)量[5]。農(nóng)機(jī)合作社主要為農(nóng)機(jī)使用者提供農(nóng)業(yè)機(jī)械社會(huì)化服務(wù)，解決了“小農(nóng)與大機(jī)械不匹配”的難題，推動(dòng)全程機(jī)械化的進(jìn)程[1]。但是，農(nóng)機(jī)合作社存在購(gòu)置資金緊缺問(wèn)題和服務(wù)資金應(yīng)付賬期長(zhǎng)等問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)是農(nóng)機(jī)服務(wù)供需之間、供需方與銀行之間缺乏供應(yīng)鏈利益共享方案和信任支撐機(jī)制[6-7]。對(duì)此，構(gòu)建銀行參與的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，形成利益共享機(jī)制成為可行的基礎(chǔ)[8]。

在物聯(lián)網(wǎng)背景下，農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈?zhǔn)且赞r(nóng)機(jī)銷(xiāo)售商、農(nóng)機(jī)合作社、農(nóng)機(jī)使用者為供應(yīng)鏈主要成員，農(nóng)機(jī)合作社完成農(nóng)機(jī)服務(wù)所需的資源交易，并把這些資源轉(zhuǎn)化為核心或支持性服務(wù)，最終傳遞給農(nóng)機(jī)使用者，以期通過(guò)服務(wù)整合滿(mǎn)足農(nóng)機(jī)使用者多樣化的需求[9-10]。農(nóng)機(jī)合作社采用供應(yīng)鏈管理的已有成果，針對(duì)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈進(jìn)行治理，包括健全農(nóng)機(jī)使用者的信用評(píng)價(jià)體系、采取農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)的方式等[6，11]，這在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中對(duì)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈服務(wù)效用和總體利潤(rùn)的提高有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，印證了供應(yīng)鏈管理的國(guó)家戰(zhàn)略地位。但是，銀行參與的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，形成的利益共享機(jī)制需要監(jiān)管和信任的信息透明化管理。對(duì)此，在這個(gè)不可信的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以保障這種低成本建立信任的新型計(jì)算范式和供應(yīng)鏈協(xié)作模式，可實(shí)現(xiàn)穿透式監(jiān)管和信任逐級(jí)傳遞。

運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)使得供應(yīng)鏈運(yùn)行的信息透明化成為重要研究趨勢(shì)。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條的方式組合成特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化分布式數(shù)據(jù)庫(kù)[12-13]。鑒于區(qū)塊鏈技術(shù)仍處于發(fā)展早期[14]，在農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈中還沒(méi)有廣泛應(yīng)用。那么將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈交易平臺(tái)是亟待解決的問(wèn)題，其中，物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，智能合約機(jī)制構(gòu)建是關(guān)鍵，前者保證數(shù)據(jù)上鏈的準(zhǔn)確性與時(shí)效性，促進(jìn)供應(yīng)鏈主體間利益共享提供可能[15]，后者保證了租賃服務(wù)交易一經(jīng)觸發(fā)，立即實(shí)施。這是加速農(nóng)機(jī)合作社實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，提高社會(huì)服務(wù)質(zhì)量和效益的關(guān)鍵。

綜上，針對(duì)農(nóng)機(jī)合作社實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化并提高租賃服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題，引入銀行供應(yīng)鏈金融貸款，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，增強(qiáng)農(nóng)機(jī)合作社、銀行與農(nóng)機(jī)使用者的相互信任，其目的是有助于提高農(nóng)機(jī)合作社的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈整體收益，凝練農(nóng)機(jī)合作社實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化的服務(wù)供應(yīng)鏈上的區(qū)塊鏈理論。

1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)的概念模型

1.1 農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈及利益共享機(jī)制的設(shè)計(jì)

首先，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)背景下農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)的架構(gòu)[7]，設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈。物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)作為核心主體，農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售商、農(nóng)機(jī)合作社、農(nóng)機(jī)使用者和銀行是節(jié)點(diǎn)或者成員，n 個(gè)農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售商向n 個(gè)農(nóng)機(jī)合作社可提供全套農(nóng)機(jī)設(shè)備，n 個(gè)合作社可為k 個(gè)農(nóng)機(jī)使用者提供農(nóng)機(jī)服務(wù)，銀行可為農(nóng)機(jī)合作社、農(nóng)機(jī)使用者提供供應(yīng)鏈金融信貸服務(wù)。平臺(tái)負(fù)責(zé)農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售、租賃、調(diào)度全程農(nóng)機(jī)作業(yè)等管理服務(wù)，同時(shí)商流、資金流、物流、信息流相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至交易平臺(tái)，平臺(tái)可提供農(nóng)業(yè)機(jī)械銷(xiāo)售信息、結(jié)算信息、用戶(hù)信用信息、以及農(nóng)業(yè)機(jī)械擁有權(quán)信息等，期望滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，從而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈利益最大化?？梢酝苿?dòng)形成多種供應(yīng)鏈利益共享機(jī)制，例如，對(duì)全程機(jī)械化服務(wù)訂單提供定價(jià)折扣。

其次，針對(duì)農(nóng)機(jī)合作社存在購(gòu)置資金緊缺問(wèn)題和服務(wù)資金應(yīng)付賬期長(zhǎng)問(wèn)題，可設(shè)計(jì)銀行參與的利益共享機(jī)制。農(nóng)機(jī)融資租賃利益共享機(jī)制：農(nóng)機(jī)合作社首付農(nóng)機(jī)全價(jià)的30%租用設(shè)備，余款由銀行付給農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售商。合作社分3 年把這筆款項(xiàng)還給銀行，3年利息將由農(nóng)業(yè)部的財(cái)政項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)貼，3 年后，余款結(jié)清的農(nóng)機(jī)所有權(quán)歸合作社所有；農(nóng)機(jī)合作社服務(wù)的供應(yīng)鏈金融利益共享機(jī)制：依據(jù)農(nóng)機(jī)使用者的農(nóng)機(jī)服務(wù)訂單抵押獲得訂單服務(wù)成本資金，農(nóng)機(jī)使用者賣(mài)糧付賬，向銀支付利息。但是，供應(yīng)鏈上存在機(jī)會(huì)主義和敗德行為，會(huì)導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)不透明，影響機(jī)制的實(shí)施，這2 個(gè)利益共享機(jī)制的實(shí)現(xiàn)需要貼現(xiàn)的資質(zhì)信用保障，因此，需要交易平臺(tái)運(yùn)行供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)上需要添加區(qū)塊鏈技術(shù)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的概念模型

在物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，構(gòu)建的概念模型如圖1 所示，下面分別對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、智能合約、數(shù)據(jù)采集和共識(shí)機(jī)制，以及設(shè)計(jì)平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈的概念模型Fig.1 Conceptual model of Internet of things agricultural machinery service supply chain based on blockchain technology

1.2.1 農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

為了農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈利益共享機(jī)制的實(shí)施，需要通過(guò)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)保證相關(guān)信息的完整和不可更改，如圖1 所示。首先，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)驅(qū)動(dòng)各節(jié)點(diǎn)主體提供農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售或者租賃、滿(mǎn)足農(nóng)機(jī)服務(wù)需求的調(diào)度、農(nóng)機(jī)服務(wù)作業(yè)等農(nóng)機(jī)服務(wù)時(shí)間、位置和質(zhì)量信息，還要征得農(nóng)機(jī)合作社、農(nóng)機(jī)使用者的信用信息，以及獲得政府的補(bǔ)貼等資金信息，提出區(qū)塊鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖2 所示，形成了農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，比如，農(nóng)機(jī)使用者按照智能合約提交農(nóng)機(jī)服務(wù)需求信息進(jìn)入銷(xiāo)售節(jié)點(diǎn)1 數(shù)據(jù)，農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的調(diào)度規(guī)則進(jìn)行調(diào)度安排形成節(jié)點(diǎn)2 數(shù)據(jù)。其次，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的不可更改算法。各節(jié)點(diǎn)提供的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)智能合約驗(yàn)證，最終和數(shù)據(jù)所在的區(qū)塊鏈位置信息一同存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)，包括經(jīng)過(guò)哈希計(jì)算的數(shù)據(jù)以及該數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的唯一標(biāo)識(shí)碼，如圖2 所示。綜上，這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)既提高了數(shù)據(jù)的上傳效率，同時(shí)保障了數(shù)據(jù)的安全可信，具有中心化的不可更改特征，保障了農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的利益共享信息管理的需求。

1.2.2 農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上區(qū)塊鏈的智能合約構(gòu)建

如圖1 所示，農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上區(qū)塊鏈的智能合約有多個(gè)，智能合約實(shí)質(zhì)上是一種去中心化、可自行校驗(yàn)、自動(dòng)執(zhí)行核心內(nèi)容的有約束力的數(shù)字化協(xié)議。農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)設(shè)計(jì)智能合約，主要根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)，以及平臺(tái)處理的服務(wù)數(shù)據(jù)等按照利益共享機(jī)制的各方責(zé)任和義務(wù)設(shè)置明確的判定規(guī)則，即要根據(jù)農(nóng)機(jī)服務(wù)時(shí)間、位置和服務(wù)對(duì)象、服務(wù)折扣定價(jià)等服務(wù)內(nèi)容明確設(shè)置自動(dòng)觸發(fā)的執(zhí)行條件，以便支持隨機(jī)動(dòng)態(tài)共識(shí)機(jī)制產(chǎn)生的受托記賬人進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向驗(yàn)證。設(shè)置不同的智能合約，為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)提供信息交互、價(jià)值轉(zhuǎn)移等利益共享功能[16]。在智能合約代碼編寫(xiě)時(shí)，將把節(jié)點(diǎn)上傳的信息或者調(diào)用的功能設(shè)置作為滿(mǎn)足相應(yīng)合約的觸發(fā)條件時(shí)，平臺(tái)將自動(dòng)調(diào)用合約實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。通過(guò)智能合約實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的智能監(jiān)控，如果已有現(xiàn)成的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和接口，可以通過(guò)接口連接到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，一旦數(shù)據(jù)有異常，就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警合約，警告信息會(huì)發(fā)送到平臺(tái)、農(nóng)機(jī)合作社等節(jié)點(diǎn)。平臺(tái)設(shè)計(jì)智能合約的規(guī)則，其中指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)可參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者專(zhuān)家意見(jiàn)等進(jìn)行區(qū)間和邏輯設(shè)置，從而進(jìn)行驗(yàn)證合約數(shù)據(jù)和交易信息，具有節(jié)省時(shí)間，降低成本，交易更準(zhǔn)確的特點(diǎn)。

例如，為實(shí)施農(nóng)機(jī)融資租賃利益共享機(jī)制，設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)合作社上傳數(shù)據(jù)的智能合約，如圖3 所示，根據(jù)農(nóng)機(jī)合作社個(gè)人信用上傳件，按國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼條件上傳信息，判定規(guī)則包括，個(gè)人信用是否合格，農(nóng)機(jī)融資租賃條件是否滿(mǎn)足等，從而判定農(nóng)機(jī)融資租賃的準(zhǔn)入條件。如果判定不滿(mǎn)足，平臺(tái)會(huì)通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提示警告，農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售商和銀行監(jiān)測(cè)到，就不會(huì)實(shí)施農(nóng)機(jī)合作社期望的農(nóng)機(jī)融資租賃模式。

圖2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Fig.2 Data storage structure of the Internet of things agricultural machinery service supply chain based on blockchain technology

圖3 農(nóng)機(jī)合作社上傳數(shù)據(jù)的智能合約Fig.3 Smart contract for uploading data by agricultural machinery cooperatives

1.2.3 農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)采集和共識(shí)機(jī)制

農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性是一個(gè)難點(diǎn)。盡管有智能合約的校驗(yàn)，但是數(shù)據(jù)采集仍然是一個(gè)成本問(wèn)題。因此，盡可能通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)、農(nóng)機(jī)設(shè)備的各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動(dòng)化采集，以及人工定位定時(shí)錄入有關(guān)地理戳（符合地理位置）、時(shí)間戳（符合時(shí)間）、服務(wù)質(zhì)量戳（符合服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)）的數(shù)據(jù)，地理戳和時(shí)間戳可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、GPS 上傳和智能合約的驗(yàn)證獲得，服務(wù)質(zhì)量戳可通過(guò)隨機(jī)委托人對(duì)作業(yè)畝數(shù)與農(nóng)機(jī)行駛距離的比例，以及農(nóng)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)上傳和相關(guān)智能合約的驗(yàn)證來(lái)表達(dá)，比如可以通過(guò)達(dá)成作業(yè)畝數(shù)，農(nóng)機(jī)行駛距離按網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化圖，農(nóng)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)滿(mǎn)足要求的智能合約的驗(yàn)證。

農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)需要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共識(shí)機(jī)制保障利益共享機(jī)制達(dá)成，更重要的是節(jié)省管理監(jiān)管成本。如圖1 所示，要求農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈中各節(jié)點(diǎn)的大量數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)、各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等采集或錄入信息并上傳平臺(tái)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)置的智能合約校驗(yàn)后，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行廣播，采用隨機(jī)動(dòng)態(tài) DPoS（SDPOS）的共識(shí)機(jī)制[17]：由區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈平臺(tái)系統(tǒng)中每隔一段時(shí)間（t）舉行一次投票，隨機(jī)選出網(wǎng)絡(luò)的受托記賬人，受托記賬人進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向驗(yàn)證，其中一人交易記錄并生成新區(qū)塊，一段時(shí)間（t）后需要重新投票選擇，如此可以剔除有問(wèn)題的受托人，提高參與者對(duì)系統(tǒng)工作狀況的關(guān)注程度，而隨機(jī)性體現(xiàn)在受托記賬人的產(chǎn)生機(jī)制上，避免提前作弊，提升了交易數(shù)據(jù)的可靠性，使各節(jié)點(diǎn)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)達(dá)成共識(shí)。通過(guò)共識(shí)機(jī)制，將信息上傳至基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)中，同時(shí)，農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈的完整數(shù)據(jù)信息和智能合約返回區(qū)塊中的數(shù)據(jù)形成映射關(guān)系，如農(nóng)機(jī)服務(wù)質(zhì)量程度對(duì)應(yīng)區(qū)塊的高度和ID 形成的映射關(guān)系，都將保存到鏈下關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中。

1.2.4 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

在圖1 的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)架構(gòu)，如圖4 所示，由應(yīng)用層、服務(wù)層、核心層、基礎(chǔ)層以及通信基礎(chǔ)設(shè)施組成。其中區(qū)塊鏈技術(shù)主要應(yīng)用于服務(wù)層、核心層與基礎(chǔ)層。通信基礎(chǔ)設(shè)施主要是數(shù)據(jù)采集的終端，用于對(duì)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈中農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售、調(diào)度、租賃以及作業(yè)等數(shù)據(jù)的收集并上傳至平臺(tái)。基礎(chǔ)層是對(duì)收集的各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和儲(chǔ)存，通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、計(jì)算支持能力、分布式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)農(nóng)機(jī)的銷(xiāo)售、調(diào)度、租賃以及作業(yè)決策做理論支撐。核心層是通過(guò)分布存儲(chǔ)機(jī)制、共識(shí)機(jī)制和時(shí)序機(jī)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而提供服務(wù)，服務(wù)層包含賬本記錄、調(diào)度設(shè)計(jì)、資金借貸，構(gòu)建了整個(gè)區(qū)塊鏈平臺(tái)的應(yīng)用，應(yīng)用層為平臺(tái)使用者，提供可視化的平臺(tái)操作方式，可使農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)方便的利用平臺(tái)各個(gè)功能模塊以完成各種供應(yīng)鏈利益共享機(jī)制中不同角色的不同需求，能夠?qū)崿F(xiàn)資源、服務(wù)、信息的瀏覽，也能夠使用平臺(tái)發(fā)布設(shè)計(jì)需求或服務(wù)信息。

圖4 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)架構(gòu)Fig.4 Architecture of the Internet of things agricultural machinery service supply chain platform based on blockchain technology

2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)的運(yùn)作模式

如圖5 所示，農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈成員與銀行均需要注冊(cè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，根據(jù)角色的獲得相關(guān)權(quán)限，登錄平臺(tái)后，各個(gè)成員根據(jù)平臺(tái)提供的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化描述實(shí)現(xiàn)自身的服務(wù)需求，農(nóng)機(jī)銷(xiāo)售商可提供購(gòu)買(mǎi)或者租賃購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的農(nóng)機(jī)價(jià)格、性能、貸款信息；農(nóng)機(jī)合作社可提供農(nóng)機(jī)類(lèi)別、農(nóng)機(jī)租賃購(gòu)買(mǎi)信息、農(nóng)機(jī)服務(wù)信息以及農(nóng)機(jī)使用者貸款信息；銀行可提供用戶(hù)的信用信息以及貸款信息；農(nóng)機(jī)使用者可提供農(nóng)機(jī)需求信息，并傳遞給平臺(tái)。農(nóng)機(jī)使用者分為農(nóng)機(jī)合作社社員和非社員，當(dāng)農(nóng)機(jī)使用者提供農(nóng)機(jī)需求信息，并上傳至平臺(tái)，平臺(tái)會(huì)根據(jù)農(nóng)機(jī)使用者的作業(yè)距離、作業(yè)面積調(diào)配農(nóng)機(jī)以供使用。當(dāng)其他成員有服務(wù)需求時(shí)，向平臺(tái)申請(qǐng)，平臺(tái)會(huì)進(jìn)行服務(wù)檢索，并給予服務(wù)指示。

圖5 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)運(yùn)行模式Fig.5 Operation mode of Internet of things agricultural machinery service supply chain platform based on blockchain technology

重要的是，該平臺(tái)可以通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的信用支持，使銀行放心提供供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)，一是為農(nóng)機(jī)合作社提供實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化農(nóng)機(jī)設(shè)備的貸款，比如實(shí)施農(nóng)機(jī)融資租賃利益共享機(jī)制；二是為農(nóng)機(jī)合作社解決服務(wù)資金應(yīng)付賬期長(zhǎng)，推廣全程機(jī)械化農(nóng)機(jī)設(shè)備的社會(huì)服務(wù)資金緊缺問(wèn)題。農(nóng)機(jī)使用者雖然通過(guò)注冊(cè)平臺(tái)獲得權(quán)限，提交農(nóng)機(jī)服務(wù)要求，但是，由于土地規(guī)模大，常常需要賣(mài)糧后支付農(nóng)機(jī)服務(wù)費(fèi)用，而農(nóng)機(jī)合作社需要成本才能提供服務(wù)，資金流動(dòng)不了就阻礙了成套設(shè)備的廣泛應(yīng)用；此時(shí)，銀行參與該平臺(tái)明確農(nóng)機(jī)服務(wù)智能合約，可確認(rèn)合作社和農(nóng)機(jī)使用者的信用，就可以實(shí)施供應(yīng)鏈金融，先行支付給農(nóng)機(jī)合作社的服務(wù)費(fèi)用，監(jiān)控農(nóng)機(jī)使用者的秋糧，一經(jīng)賣(mài)掉及時(shí)收其應(yīng)付款項(xiàng)。

3 效果評(píng)價(jià)

農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈信息靈活、透明化。例如，七星農(nóng)場(chǎng)的農(nóng)機(jī)服務(wù)擁有農(nóng)機(jī)調(diào)度中心進(jìn)行服務(wù)交易，初步形成了物聯(lián)網(wǎng)背景下的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)的架構(gòu)。該平臺(tái)能夠結(jié)合供應(yīng)鏈成員的訪問(wèn)權(quán)限獲取和分享農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈的必要信息，運(yùn)用區(qū)塊鏈去中心化的特點(diǎn)，使供應(yīng)鏈參與主體既相互支持又相互獨(dú)立，七星農(nóng)場(chǎng)可以在平臺(tái)上獲取所需的信息，充分掌握農(nóng)機(jī)的使用情況，便于調(diào)度，使農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈信息透明化，并且對(duì)核心信息進(jìn)行保密。相比使用平臺(tái)前，一是供應(yīng)鏈各成員所需的信息能夠較快被獲取，節(jié)約了農(nóng)機(jī)使用者的等待時(shí)間，同時(shí)也加快了農(nóng)機(jī)的使用率，從而提升整個(gè)供應(yīng)鏈的效率。二是運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，可以有效解決七星農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)戶(hù)之間存在信息瞞報(bào)等機(jī)會(huì)主義行為問(wèn)題，無(wú)論農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈合作成員數(shù)量的多少，都可以降低供應(yīng)鏈監(jiān)督成本，從而提升農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈整體效益。

農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)運(yùn)作流暢。該平臺(tái)可以通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的信用支持，使銀行放心提供供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)，提出供應(yīng)鏈金融利益共享機(jī)制，提升供應(yīng)鏈上各成員的經(jīng)濟(jì)收益。以七星農(nóng)場(chǎng)為例，七星農(nóng)場(chǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)運(yùn)用該平臺(tái)，可以控制農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈上的信息流、資金流等，使各成員相互緊密合作。使用該平臺(tái)后，與七星農(nóng)場(chǎng)合作的銀行、多個(gè)農(nóng)機(jī)使用者全部上平臺(tái)，銀行通過(guò)明確農(nóng)機(jī)服務(wù)智能合約，確保需要借款用戶(hù)的信用，從而降低銀行借款風(fēng)險(xiǎn)，有效促成農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)不僅可以一個(gè)農(nóng)場(chǎng)農(nóng)機(jī)合作社使用，還可以推廣到更多的農(nóng)機(jī)合作社使用，使用者越多，區(qū)塊鏈作用就越大。

4 結(jié)論

為了提升主產(chǎn)區(qū)農(nóng)機(jī)合作社全程機(jī)械化的服務(wù)質(zhì)量，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，得出：

（1）構(gòu)建銀行參與的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，提出農(nóng)機(jī)融資租賃利益共享機(jī)制以解決農(nóng)機(jī)合作社購(gòu)置資金緊缺問(wèn)題，提出供應(yīng)鏈金融利益共享機(jī)制以解決農(nóng)機(jī)合作社服務(wù)資金應(yīng)付賬期長(zhǎng)問(wèn)題，但是，存在相關(guān)數(shù)據(jù)真實(shí)性問(wèn)題。

（2）構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，其中，通過(guò)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)保證服務(wù)供應(yīng)鏈實(shí)施利益共享機(jī)制的相關(guān)信息完整且不可更改；智能合約的設(shè)計(jì)使得利益共享機(jī)制相關(guān)的數(shù)據(jù)具有去中心化、可自行校驗(yàn)、自動(dòng)執(zhí)行的特點(diǎn)；通過(guò)自動(dòng)獲取和定位上傳等采集手段和隨機(jī)動(dòng)態(tài)共識(shí)機(jī)制設(shè)計(jì)，保證數(shù)據(jù)可信性。得出該平臺(tái)有助于加速農(nóng)機(jī)合作社購(gòu)買(mǎi)并實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化。

（3）基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈平臺(tái)，應(yīng)注意構(gòu)建和推動(dòng)可行的農(nóng)機(jī)服務(wù)供應(yīng)鏈中農(nóng)機(jī)合作社為核心的供應(yīng)鏈利益共享機(jī)制，使用區(qū)塊鏈技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)去中心化情形下對(duì)交易事件達(dá)成共識(shí)，提高平臺(tái)運(yùn)行效率，減少核心主體的管理成本。

（4）研究只針對(duì)農(nóng)機(jī)合作社服務(wù)供應(yīng)鏈開(kāi)展，未來(lái)研究可涉及農(nóng)機(jī)供應(yīng)鏈的區(qū)塊鏈應(yīng)用。