區(qū)塊鏈融于生鮮冷鏈的應(yīng)用研究

郭文強(qiáng)，李 嬪

(新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830012)

2019年年底COVID-19病毒開始流行，迅速蔓延到我國(guó)31個(gè)省份，對(duì)國(guó)民生命安全、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生極大威脅。世界多國(guó)未能抵擋新冠疫情的肆虐。盡管我國(guó)采取科學(xué)防控措施控制了COVID-19迅速傳播的連片大規(guī)模集中態(tài)勢(shì)，但此后仍然有零星病例暴發(fā)。新型冠狀病毒成為繼SARS之后對(duì)人類最具毀滅性打擊的病毒之一[1]。

已有研究表明，新型冠狀病毒主要的傳播途徑有呼吸道飛沫、直接接觸以及氣溶膠，接觸經(jīng)病毒污染后的物品也可造成病毒傳播，且單位時(shí)間內(nèi)傳播面積廣泛[2]。在我國(guó)展開對(duì)公共領(lǐng)域設(shè)施、消費(fèi)品等多鏈條傳遞物品的檢測(cè)及消殺的過(guò)程中，多地接連出現(xiàn)進(jìn)口冷鏈?zhǔn)称繁砻婊騼?nèi)外包裝檢測(cè)結(jié)果顯現(xiàn)核酸陽(yáng)性的情況，生鮮冷鏈?zhǔn)称返陌踩砸鹑藗儚V泛關(guān)注[3]。

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平上升，國(guó)民對(duì)食品的要求從基本的解決溫飽向追求健康性、多樣性、營(yíng)養(yǎng)性和新鮮性轉(zhuǎn)變。1997—2017年，中國(guó)進(jìn)口食品總額年平均增速高達(dá)14.6%，2017年進(jìn)口食品總額超過(guò)600億美元，與185個(gè)進(jìn)口來(lái)源地有貿(mào)易合作并站上世界最大進(jìn)口食品消費(fèi)國(guó)的高位。冷凍冷藏技術(shù)的發(fā)展驅(qū)使進(jìn)口食品向新鮮化邁進(jìn)，包含生鮮、肉禽類及其制品、乳制品、水產(chǎn)品等在內(nèi)的冷鏈產(chǎn)品進(jìn)口額規(guī)模超過(guò)百億美元。冷鏈?zhǔn)且环N特殊的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，涉及生鮮品加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)，在鏈流轉(zhuǎn)過(guò)程中，每個(gè)環(huán)節(jié)必須保持在生鮮食品所必須的低溫環(huán)境下。家用冰箱的全面普及使得全世界冷鏈物流形成了可以到達(dá)每一個(gè)家庭的完整閉環(huán)[4]。然而病毒的傳播受溫度影響，新冠病毒能在低溫環(huán)境下長(zhǎng)期生存。冷鏈系統(tǒng)環(huán)節(jié)的多樣性導(dǎo)致冷鏈主體的多樣化，從冷鏈?zhǔn)称返纳a(chǎn)環(huán)節(jié)到流入消費(fèi)者手中，經(jīng)過(guò)養(yǎng)殖戶、物流運(yùn)輸企業(yè)、冷藏庫(kù)、供應(yīng)商等多個(gè)主體。生鮮冷鏈在疫情下弊端顯露，低溫環(huán)境為病毒的長(zhǎng)期存活提供有利條件，多主體參與加劇冷鏈追溯困難，冷鏈流程長(zhǎng)使產(chǎn)品所處環(huán)境復(fù)雜，受病毒感染風(fēng)險(xiǎn)上升[5]。

自從2009年引入比特幣以來(lái)(Nakamoto，2008年)隨之出現(xiàn)的區(qū)塊鏈技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)發(fā)展到較成熟的水平。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的分布式電子記賬系統(tǒng)，將鏈成員之間的交易信息存儲(chǔ)在一致，不易篡改并以時(shí)間順序排列在鏈中[6]。具有去中心化特征，鏈成員之間無(wú)第三方參與，交易者直接打交道，業(yè)務(wù)關(guān)系建立在信任基礎(chǔ)上。共識(shí)機(jī)制、時(shí)間戳與哈希值密碼機(jī)制形成區(qū)塊鏈可信任性、低成本性、可持續(xù)性與安全性特征。區(qū)塊鏈性能與后疫情時(shí)代冷鏈安全問(wèn)題突破點(diǎn)相互對(duì)應(yīng)，冷鏈的進(jìn)一步發(fā)展必然需要新興技術(shù)的融入[7]。將區(qū)塊鏈應(yīng)用于生鮮冷鏈系統(tǒng)中有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可持續(xù)性追蹤溯源、安全性與可靠性、低成本、及時(shí)、靈活斷鏈、高效率以及降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)管理目標(biāo)。

本文對(duì)后疫情時(shí)代背景下區(qū)塊鏈融于生鮮冷鏈的可行性進(jìn)行研究，主要內(nèi)容共分為以下四個(gè)部分，第一部分文獻(xiàn)綜述分析闡述了有關(guān)新冠疫情與冷鏈關(guān)系的研究并對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于食品供應(yīng)鏈的研究進(jìn)行回顧。第二部分建立了新的以生產(chǎn)者、供應(yīng)商和消費(fèi)者為對(duì)象的供應(yīng)鏈模型，引入包含食品安全性參數(shù)和虛假報(bào)告因子的需求函數(shù)，模擬了兩種不同技術(shù)應(yīng)用情景下的收益及需求情況。第三部分通過(guò)數(shù)值分析來(lái)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)融入生鮮冷鏈的影響進(jìn)行可視化分析。第四部分對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)論述。

一、文獻(xiàn)綜述

文章本節(jié)回顧了有關(guān)新冠疫情與冷鏈關(guān)系的研究，并回顧了將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于食品供應(yīng)鏈的研究。

1.COVID-19與冷鏈關(guān)系

在4°C和-20°C的溫度下，在生鮮肉類表面上21天后感染性沒有下降[8]，生鮮食品在冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中可受污染重新引入病毒，并可能引起暴發(fā)，即使可能性很小，但若在第一例感染后不進(jìn)行干預(yù)，病毒傳播也會(huì)引起大規(guī)模暴發(fā)[9]。從青島進(jìn)口的冷凍鱈魚外包裝表面，通過(guò)觀察CPE成功分離出COVID-19，并獲得了全基因組序列，全球首次分離出COVID-19病毒[5]，表明進(jìn)口冷鏈系統(tǒng)可以傳播病毒。家用制冷電器的發(fā)展及普及促使世界冷鏈物流形成一個(gè)以家庭為終端的完備閉環(huán)，形成病毒蔓延的重要因素[10]。冷鏈物流因其低溫潮濕、缺少陽(yáng)光的環(huán)境、處于低溫環(huán)境的生鮮商品或者相關(guān)物品以及商品包裝、冷鏈工作人員與攜帶新冠病毒生鮮商品或者相關(guān)物品的直接接觸的流程特點(diǎn)，為新冠病毒提供存活環(huán)境和潛伏的載體[11]。冷鏈在COVID-19影響下獲得發(fā)展機(jī)會(huì)，也需要面臨改革創(chuàng)新[12]。疫情既使冷鏈安全問(wèn)題凸顯，又給冷鏈帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。冷鏈物流需求上升與物料非正常供應(yīng)導(dǎo)致供需不平衡問(wèn)題。美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家冷鏈循環(huán)率已達(dá)85%以上，中國(guó)冷鏈循環(huán)率僅為19%，大力發(fā)展冷鏈物流是大勢(shì)所趨。

2.區(qū)塊鏈與食品供應(yīng)鏈管理

在食品供應(yīng)鏈層面，區(qū)塊鏈支持食品在供應(yīng)鏈中進(jìn)行追溯，從其源頭跟蹤產(chǎn)品生產(chǎn)至最終流轉(zhuǎn)到消費(fèi)者的全過(guò)程，以至可能閱讀所有產(chǎn)品歷史記錄，使用該技術(shù)可以消除第三方，提高供應(yīng)鏈參與者彼此信任程度[13-18]。沃爾瑪及IBM為基于Hyperledger Fabric的食品追溯系統(tǒng)采用了分散式食品供應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)[19]。區(qū)塊鏈能夠確保透明性、效率與可信賴性，融入智能旅游區(qū)背景下的農(nóng)業(yè)食品供應(yīng)鏈，可明確食品的起源和來(lái)源，促進(jìn)當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品的銷售和旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[20]。區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、多個(gè)鏈節(jié)點(diǎn)共同進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪問(wèn)、非對(duì)稱加密技術(shù)利于解決生鮮冷鏈的信息共享不暢與真實(shí)性無(wú)法保證導(dǎo)致的安全問(wèn)題，應(yīng)用于生鮮冷鏈信息追溯具有可行性。

綜上所述，冷鏈的多環(huán)節(jié)與低溫環(huán)境為COVID-19病毒創(chuàng)造了存活與傳播條件，冷鏈流程安全控制問(wèn)題是造成疫情零星病例散發(fā)態(tài)勢(shì)的重要因素之一，當(dāng)今迫切需要提升產(chǎn)品信息可追溯性、信息完備性與信息真實(shí)性來(lái)控制COVID-19的傳播，出現(xiàn)感染時(shí)及時(shí)斷鏈，保證冷鏈?zhǔn)称钒踩浴Ｐ鹿谝咔閷?dǎo)致的生鮮產(chǎn)品供需不均倒逼冷鏈系統(tǒng)的改革創(chuàng)新，新冠疫情亦為冷鏈的發(fā)展帶來(lái)了挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。區(qū)塊鏈技術(shù)在食品供應(yīng)鏈領(lǐng)域的可行性研究充分，至今已有較多應(yīng)用案例，其可追溯性、信息真實(shí)性、高效性滿足生鮮冷鏈較一般食品供應(yīng)鏈相比具有的確保低溫存儲(chǔ)環(huán)境、鮮活性與時(shí)效性的特殊要求。在當(dāng)前背景下，探索區(qū)塊鏈技術(shù)融入生鮮冷鏈具有促進(jìn)食品安全與疫情防控的雙重意義。

二、生鮮冷鏈模型構(gòu)建

1.生鮮冷鏈模型框架

生鮮冷鏈代表了一種系統(tǒng)，可以在適當(dāng)?shù)牡蜏貤l件下存儲(chǔ)生鮮食品并從種植者及捕撈者、運(yùn)輸者到最終消費(fèi)者，主要由冷凍加工、冷凍存儲(chǔ)、冷藏運(yùn)輸配送和銷售四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。生鮮冷鏈的參與者包括采收者及捕撈者、食品加工企業(yè)、冷藏庫(kù)、運(yùn)輸企業(yè)、生鮮食品分銷商以及零售商。如圖1所示，文章將建立一個(gè)進(jìn)口生鮮冷鏈模型，在本模型中將進(jìn)口冷鏈生鮮產(chǎn)品到達(dá)海關(guān)之前所處環(huán)境稱為生產(chǎn)環(huán)境，生產(chǎn)環(huán)境下進(jìn)行采收、捕撈等生產(chǎn)活動(dòng)或提供運(yùn)輸服務(wù)的企業(yè)或人員作為模型中生產(chǎn)者節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)品通過(guò)海關(guān)后到達(dá)國(guó)內(nèi)，購(gòu)買進(jìn)口冷鏈生鮮產(chǎn)品進(jìn)行銷售的國(guó)內(nèi)各分銷與零售商及其所使用的冷藏運(yùn)輸服務(wù)作為模型中供應(yīng)商節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)品最終流轉(zhuǎn)到消費(fèi)者手中，即模型中消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)。由于COVID-19感染風(fēng)險(xiǎn)高，生鮮食品安全具有不確定性，需要參與者之間的交流敏捷性以采取快速反應(yīng)。通過(guò)檢測(cè)供應(yīng)鏈中的變化并共享信息來(lái)確保信息可見性，可以實(shí)現(xiàn)靈活、敏捷的供應(yīng)鏈。文章將以生產(chǎn)者、銷售商和消費(fèi)者為主要對(duì)象構(gòu)建一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)口生鮮冷鏈模型，引入新鮮度與安全可信度參數(shù)，比較分析兩種不同技術(shù)投資模式下的供應(yīng)鏈?zhǔn)找媲闆r。

模型假設(shè)供應(yīng)鏈中各節(jié)點(diǎn)遵循經(jīng)濟(jì)人定理，以追求自身利益或效用的最大化為目的；消費(fèi)者偏好于消費(fèi)安全性高的生鮮食品，安全性越高，消費(fèi)量越容易產(chǎn)生購(gòu)買行為；基于需求彈性理論，生鮮食品屬于生活必需品，需求彈性小，購(gòu)買量在價(jià)格的變化下不會(huì)出現(xiàn)劇烈變動(dòng)，購(gòu)買量始終在一定范圍內(nèi)；考慮到整體宏觀市場(chǎng)層面，假設(shè)生鮮冷鏈行業(yè)生產(chǎn)者與供應(yīng)商中沒有占據(jù)壟斷地位，不能單獨(dú)對(duì)市場(chǎng)價(jià)格的制定起決定性作用；基于已有區(qū)塊鏈相關(guān)研究，假設(shè)區(qū)塊鏈?zhǔn)褂脤?duì)提升生鮮冷鏈產(chǎn)品的安全度有正向作用。

圖1 冷鏈模型框架圖

2.區(qū)塊鏈技術(shù)的引入與函數(shù)分析

(1)需求函數(shù)

根據(jù)效用函數(shù)理論，當(dāng)物品的實(shí)際使用價(jià)值高于消費(fèi)者感知價(jià)值時(shí)，消費(fèi)者就會(huì)發(fā)生購(gòu)買行為，為物品付出相應(yīng)代價(jià)。在生鮮冷鏈?zhǔn)称分?，銷售價(jià)格、新鮮程度與安全性是關(guān)于消費(fèi)者感知價(jià)值的重要影響因素，三者之間的關(guān)系如式(1)。在使用區(qū)塊鏈技術(shù)的背景下，由于消費(fèi)者可全程追蹤并獲取生鮮冷鏈?zhǔn)称窂脑a(chǎn)地到銷售環(huán)節(jié)的可靠信息，例如產(chǎn)品是否來(lái)源疫情風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，運(yùn)輸過(guò)程中是否實(shí)行嚴(yán)格的消殺措施等，因此，對(duì)生鮮冷鏈?zhǔn)称返陌踩缘目尚哦容^高。因而生鮮冷鏈?zhǔn)称返陌踩钥尚哦饶軌蝮w現(xiàn)在當(dāng)前COXID-19疫情背景下的市場(chǎng)需求。在參考已有文獻(xiàn)中需求函數(shù)的基礎(chǔ)上，本文引入生鮮冷鏈?zhǔn)称沸畔⑼暾葋?lái)反應(yīng)食品的安全性。

U=V-P+θ(t)+λS

(1)

U代表消費(fèi)者通過(guò)消費(fèi)得到的效用，V代表產(chǎn)品使用價(jià)值，P表示銷售單價(jià)，λ表示消費(fèi)者對(duì)食品安全度的可信度，S表示食品安全度，θ(t)表示產(chǎn)品實(shí)際新鮮度，(P-θ(t)-λS)表示消費(fèi)者感知價(jià)值，P高、θ(t)高、λS高，消費(fèi)者感知價(jià)值降低，P高、θ(t)低、λS高，則感知價(jià)值升高。當(dāng)U>0時(shí)，消費(fèi)者發(fā)生購(gòu)買行為，通過(guò)積分得到市場(chǎng)需求函數(shù)如式(2)所示。

Qi=1-Pi+θ(t)+λiSi

(2)

在生鮮食品銷售中，由于時(shí)效性限制，生產(chǎn)商會(huì)產(chǎn)生虛報(bào)新鮮度信息行為，在沒有采用區(qū)塊鏈技術(shù)時(shí)需求函數(shù)為QN=1-PN+θ(γt)+λNSN，γ表示供應(yīng)商的謊報(bào)參數(shù)。若采用區(qū)塊鏈技術(shù)，生產(chǎn)商謊報(bào)行為被制止，由于生鮮冷鏈?zhǔn)称沸畔⒕哂锌勺匪菪?、真?shí)性與完整性，產(chǎn)品流轉(zhuǎn)速度加快，供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)效率提升，新鮮度進(jìn)一步提升，引入?yún)?shù)效率優(yōu)化參數(shù)b，采用區(qū)塊鏈技術(shù)時(shí)的需求函數(shù)表示為QB=1-PN+θ(bt)+λNSN。

(2)N模式下的生鮮冷鏈情況分析

在N模式下，鏈決策者做出不采用區(qū)塊鏈技術(shù)的投資決策，生產(chǎn)者與銷售商基于自身利益最大化的目的，可能會(huì)出現(xiàn)投機(jī)現(xiàn)象，即報(bào)告虛假的生鮮產(chǎn)品的新鮮度水平，以此來(lái)促進(jìn)銷售，縮小產(chǎn)品流轉(zhuǎn)周期。

(3)

(4)

Q0代表謊報(bào)行為中真實(shí)新鮮度下的需求量，供應(yīng)商的訂單數(shù)量取決于生產(chǎn)者提供的新鮮度，函數(shù)表達(dá)式表示為Q0=1-P+θ(γt)+λS。

(5)

(6)

結(jié)論1：由式(5)、式(6)可得，隨著λN的上升，生產(chǎn)者與供應(yīng)商的最優(yōu)收益增加。其次，若θ(γt)上升，生產(chǎn)者的最優(yōu)收益增加，而供應(yīng)商的收益將下降。

分析命題1可得，安全性可信度對(duì)生產(chǎn)者和供應(yīng)商的收益產(chǎn)生影響，安全性可信度越高，鏈成員的收益越高。在生產(chǎn)者產(chǎn)生謊報(bào)新鮮度行為時(shí)，θ(γt)的提高對(duì)生產(chǎn)者的收益產(chǎn)生正面影響，對(duì)供應(yīng)商的收益則出現(xiàn)負(fù)面影響。

基于生產(chǎn)者與供應(yīng)商最優(yōu)收益，假定商品周轉(zhuǎn)次數(shù)為1，得出N模式下最優(yōu)投資收益率如式(7)、式(8)所示。

(7)

(8)

(3)B模式下的生鮮冷鏈情況分析

在B模式下，鏈決策者做出采用區(qū)塊鏈技術(shù)的投資決策，區(qū)塊鏈技術(shù)通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)、時(shí)序不可篡改的密碼學(xué)賬本及分布式機(jī)制建立節(jié)點(diǎn)信任關(guān)系，生產(chǎn)者與銷售商難以在區(qū)塊鏈技術(shù)背景下做出產(chǎn)品新鮮度的虛假報(bào)告行為，鏈成員間的信心關(guān)系被重新建立。

生產(chǎn)者和零售商的收益如式(9)、式(10)所示。

(9)

(10)

在式中，MB表示生產(chǎn)者的銷售價(jià)格，ρ表示成本優(yōu)化系數(shù)，CM表示生產(chǎn)者可優(yōu)化銷售成本額，CUM表示生產(chǎn)者投資區(qū)塊鏈技術(shù)成本，CMS表示生產(chǎn)者不可優(yōu)化的銷售成本額，PB表示供應(yīng)商銷售價(jià)格，CD表示供應(yīng)商可優(yōu)化銷售成本額，CUD表示供應(yīng)商投資區(qū)塊鏈技術(shù)成本，CDS表示供應(yīng)商不可優(yōu)化的銷售成本額。

(11)

(12)

(13)

(14)

結(jié)論2：隨著成本優(yōu)化系數(shù)ρ的降低，生產(chǎn)者與零售商的最優(yōu)收益將上升，而區(qū)塊鏈投資成本的增加，將導(dǎo)致收益減少，與結(jié)論1相同，若λB提高，將提升鏈成員的最優(yōu)收益。

(15)

實(shí)際生活中，商品的需求量為正，如式(15)所示，最優(yōu)需求量需滿足QB′>0，可得到不等式關(guān)系如式(16)所示。

CUD+CUM<1+θ(bt)-CMS-CDS-ρCM-ρCD+λBSB

(16)

結(jié)論3：如式(16)所示，成本優(yōu)化系數(shù)ρ與區(qū)塊鏈的采用成本CUD+CUM呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，ρ越低，CUD+CUM閾值越高；ρ越高，則相反。

正需求條件要求在供應(yīng)鏈中采用區(qū)塊鏈的成本在閾值以下，生鮮冷鏈中生產(chǎn)者與供應(yīng)商欲在更寬松的區(qū)塊鏈投資成本條件下實(shí)現(xiàn)收益，應(yīng)努力降低成本優(yōu)化系數(shù)到可能的最低水平，例如，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析等手段來(lái)提取供應(yīng)鏈過(guò)程中的有價(jià)值的信息，降低銷售成本。

在N模式下，由于生鮮冷鏈?zhǔn)称沸畔⒉煌暾覠o(wú)法保證真實(shí)性，生鮮冷鏈?zhǔn)称返闹苻D(zhuǎn)次數(shù)低，導(dǎo)致資金的使用效率低下，即投入資金所獲得利潤(rùn)小。在B模式下，采用區(qū)塊鏈技術(shù)加強(qiáng)了生鮮冷鏈?zhǔn)称返男畔⒖勺匪菪?、真?shí)性與完整性，食品的流通效率提高，周轉(zhuǎn)次數(shù)與N模式相比將增加，投資利潤(rùn)率上升。假定在B模式下，商品周轉(zhuǎn)次數(shù)與N模式相比增加一倍，N模式下的周轉(zhuǎn)次數(shù)為1。在考慮周轉(zhuǎn)次數(shù)因素后B模式下最優(yōu)投資利潤(rùn)率如式(17)、式(18)所示。

(17)

(18)

(4)決策條件分析

B模式下，區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)生鮮冷鏈?zhǔn)称返男畔⒖勺匪菪?、可靠性與食品安全性可信度的提升具有促進(jìn)作用，能夠緩解生產(chǎn)者出現(xiàn)的謊報(bào)新鮮度行為且可信度的提升對(duì)供應(yīng)鏈成員的收益有正面效應(yīng)。但區(qū)塊鏈技術(shù)采用需要投資成本，技術(shù)投資后的收益優(yōu)于投資前的收益，技術(shù)的采用才具有有效性，本節(jié)將對(duì)N模式與B模式下的最優(yōu)收益進(jìn)行比較，分析采用區(qū)塊鏈技術(shù)的可行性決策條件。

(19)

(20)

由式(19)、式(20)得可行性條件如式(21)、式(22)所示。

C1:CUM+CUD≤(1-ρ)(CM+CD)+θ(t)-2θ(γt)+(λB-λN)S-CMS-CDS

(21)

C2:CUM+CUD≤(1-ρ)(CM+CD)+θ(t)+1+λBS-CMS-CDS-

(22)

由此得結(jié)論4：當(dāng)CUM+CUD≤min(C1,C2)，生鮮冷鏈?zhǔn)称分胁捎脜^(qū)塊鏈技術(shù)具有可行性，與N模式相比，B模式能夠給鏈成員帶來(lái)更優(yōu)收益。

三、數(shù)值分析

通過(guò)以上模型分析，實(shí)施區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助提升生鮮冷鏈?zhǔn)称返男畔⑼暾?，滿足消費(fèi)者在疫情背景下對(duì)于冷鏈?zhǔn)称犯甙踩缘囊?，同時(shí)，區(qū)塊鏈投資成本處于可行域范圍內(nèi)的前提下，區(qū)塊鏈技術(shù)的融入有助于生產(chǎn)者與供應(yīng)商的收益情況的改善。公式推論不具有直觀性，因此，本節(jié)將進(jìn)行數(shù)值代入模擬不同情景下的供應(yīng)鏈情況，以圖片方式展示區(qū)塊鏈技術(shù)融入效應(yīng)。

根據(jù)市場(chǎng)需求為正的約束及基于已有文獻(xiàn)的參考，默認(rèn)參數(shù)取值如下：

S=5,CM=0.12,CD=0.1,CUM=0.1,CUD=0.06,CMS=0.15,CDS=0.12,θ(t)=0.08,θ(γt)=0.04,ρ=0.6

基于模型假設(shè)，在使用區(qū)塊鏈技術(shù)后的生鮮冷鏈?zhǔn)称钒踩钥尚卸忍岣?，即B模式下的可信度高于N模式，我們將默認(rèn)λN=0.5，λB=0.9。

如圖2所示，R(m1)、R(d1)分別表示在B模式下生產(chǎn)者與銷售商的收益曲線，R(m2)、R(d2)分別表示在N模式下生產(chǎn)者與銷售商的收益曲線，由圖2分析可得，兩種模式下的收益均隨著食品安全可信度λ的增加而增加，且B模式下的收益水平在λ的有效范圍內(nèi)均高于N模式，引起同一安全可信度水平下兩種模式收益水平存在差異的原因是由于技術(shù)帶來(lái)的產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率上升而增加的銷量所致。

在B模式下，投資使用區(qū)塊鏈技術(shù)令成本增加，即CUM+CUD，成本增加令供應(yīng)鏈效率提高，資金周轉(zhuǎn)速度的提升令投資利潤(rùn)率高于N模式，兩種模式下的投資利潤(rùn)率的對(duì)比如圖3所示，l(m1)、l(m2)分別代表B與N模式下生產(chǎn)商的投資利潤(rùn)率，每個(gè)技術(shù)投資成本點(diǎn)有相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)成本投入閾值，兩者之間為此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，在閾值范圍內(nèi)(圖3點(diǎn)A左側(cè)區(qū)域)，B生產(chǎn)者投資利潤(rùn)率高于N模式，每個(gè)生產(chǎn)者銷售成本CM有相對(duì)應(yīng)的技術(shù)投資成本CUM，CM越低，CUM可取值越高，投資利潤(rùn)率越高，生產(chǎn)者的投資生產(chǎn)效率越優(yōu)。若超出閾值范圍(圖3點(diǎn)A右側(cè)區(qū)域)，則N模式的投資利潤(rùn)率反超B模式，在此情況下，投資區(qū)塊鏈成本與收益不夠成正比，成本投入過(guò)多抵消了技術(shù)投入能夠帶來(lái)的利潤(rùn)增長(zhǎng)。銷售商的投資利潤(rùn)水平變化情況與生產(chǎn)者相同。

在采用區(qū)塊鏈技術(shù)的B模式下，區(qū)塊鏈的投資成本投入直接影響鏈成員的收益水平，以投資后的收益大于投資前的收益為條件，U代表鏈成員投資技術(shù)成本(CUM+CUD)，如圖4所示，在N與B模式下的生產(chǎn)者收益之差m(2-1)曲線與U=0曲線的左側(cè)交點(diǎn)處以左，兩條曲線的收益水平均隨著成本的上升而下降，兩條曲線垂直平分線右側(cè)，收益與成本水平呈正向變化，不符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)律，不予考慮。在N與B模式下的銷售商收益之差d(2-1)曲線收益始終大于0，所以考慮m(2-1)大于0的最低點(diǎn)，若成本滿足小于該店的水平，區(qū)塊鏈技術(shù)投入的成本與收益成正向關(guān)系，此時(shí)技術(shù)投入具有可行性。

信息的價(jià)值受供應(yīng)鏈過(guò)程中各參數(shù)的影響，并根據(jù)信息的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和完整性等特性而變化。在B模式下，區(qū)塊鏈技術(shù)的投入使供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息共享，信息的準(zhǔn)確性、真實(shí)性得到保證的條件下導(dǎo)致鏈成員的可變動(dòng)成本，如銷售過(guò)程中發(fā)生的信息搜尋成本、廣告成本、中介費(fèi)用等成本縮減，體現(xiàn)為成本系數(shù)縮小，信息的價(jià)值在鏈中得到實(shí)現(xiàn)。如圖5所示，成本系數(shù)與收益水平呈反向變動(dòng)，成本系數(shù)越低，成本費(fèi)用被優(yōu)化的程度越高，在收入中扣除的成本越小，收益水平越高。通過(guò)觀察分析，雖生產(chǎn)者與銷售商的收益曲線都呈同方向變動(dòng)，但生產(chǎn)者的收益敏感度低于銷售商，說(shuō)明技術(shù)投入對(duì)成本的優(yōu)化對(duì)生產(chǎn)者產(chǎn)生的刺激低于銷售商，可能受由于生產(chǎn)者位于鏈起始點(diǎn)，其自身實(shí)現(xiàn)銷售的過(guò)程中發(fā)生的銷售成本就較低，成本被優(yōu)化的幅度較小，所以對(duì)其產(chǎn)生的激勵(lì)作用較低。銷售商則不同，其位于鏈中位置，向上需要尋找可達(dá)成合作的供應(yīng)商，向下需要匹配有對(duì)應(yīng)需求的消費(fèi)者，因此，銷售成本的初始水平較高，可優(yōu)化的幅度相對(duì)較大。所以，技術(shù)投資達(dá)成在此方面需要對(duì)生產(chǎn)者進(jìn)行多方面的政策支持。

圖2 N與B模式的收益對(duì)比圖

圖3 N與B模式的投資利潤(rùn)率對(duì)比圖

圖4 B模式成本優(yōu)化系數(shù)與收益水平關(guān)系圖

圖5 B模式成本系數(shù)與收益關(guān)系圖

四、結(jié)論

新冠疫情在國(guó)外的大范圍傳播與國(guó)內(nèi)進(jìn)口食品檢測(cè)呈新冠陽(yáng)性使得國(guó)民對(duì)進(jìn)口食品提高了安全警惕，區(qū)塊鏈技術(shù)則在多行業(yè)供應(yīng)鏈中存在可行性。本文基于國(guó)內(nèi)致力于提升食品安全質(zhì)量的政策背景與區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展較為完善的技術(shù)背景，構(gòu)建包含生產(chǎn)者、供應(yīng)商與消費(fèi)者三個(gè)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)口生鮮冷鏈產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型，比較融入或不融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的兩種供應(yīng)鏈的安全與效益水平，提出可供供應(yīng)鏈管理者在實(shí)際應(yīng)用方面參考的可行性定量投資生產(chǎn)決策方案。

結(jié)果顯示，效率性的區(qū)塊鏈技術(shù)投入需要一定的成本限制；在一定的技術(shù)投資成本閾值內(nèi)，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用可從提升產(chǎn)品周轉(zhuǎn)速度、降低產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)和減少虛假謊報(bào)行為方面提高冷鏈?zhǔn)称饭?yīng)鏈的安全與效率水平；生產(chǎn)者通過(guò)技術(shù)投入產(chǎn)生的成本優(yōu)化程度低于銷售者，銷售者收益對(duì)技術(shù)帶來(lái)的成本優(yōu)化更具敏感性。

本文的研究模型考慮了兩種技術(shù)投入背景下的生產(chǎn)者和銷售商在內(nèi)的生鮮食品單渠道冷鏈情況，在未來(lái)研究中將從兩個(gè)方向進(jìn)行探索，一方面，可以在增加技術(shù)投入基礎(chǔ)上，鏈成員進(jìn)行合作或協(xié)商下的決策分析；另一方面，線上銷售趨勢(shì)增強(qiáng)，但線下銷售勢(shì)頭不減，考慮增加雙渠道或多渠道下的供應(yīng)鏈決策分析。