區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用與探索

陳佳渲 陳寶國 彭雅琴

（福州外語外貿(mào)學院 福建 福州 350001）

農(nóng)業(yè)作為我國的第一產(chǎn)業(yè)及國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展情況關(guān)系著我國的國家安全?；谖覈?jīng)濟正處在由高速度向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變的階段，農(nóng)業(yè)的發(fā)展也需要向高質(zhì)量不斷邁進。實現(xiàn)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)，不僅需要生產(chǎn)出高標準的農(nóng)產(chǎn)品，形成高收益的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，也需要農(nóng)業(yè)逐步實現(xiàn)科技現(xiàn)代化，提高國際競爭力。區(qū)域鏈技術(shù)是目前出現(xiàn)的一種集成創(chuàng)新技術(shù)，將其應用于數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，能夠有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素分散、產(chǎn)品供求失衡、信息不對稱、農(nóng)業(yè)與企業(yè)之間聯(lián)系困難等問題，并成為推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)驅(qū)動力，為農(nóng)業(yè)發(fā)展注入無限生機。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)及數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念

區(qū)塊鏈技術(shù)是在科技迅速發(fā)展的形勢下，出現(xiàn)的一種顛覆性核心技術(shù)，通過密碼學進行計算各分節(jié)點，給予互聯(lián)網(wǎng)為載體形成的共享數(shù)據(jù)庫。區(qū)塊鏈技術(shù)的運用能夠保障數(shù)據(jù)價值的安全轉(zhuǎn)移，使相關(guān)數(shù)據(jù)具有不可篡改性、一致性以及可追溯性等特征，依靠技術(shù)提升供應鏈的安全可靠性。區(qū)塊鏈技術(shù)本身具有多中心性、開放性、自治性、信息不可篡改性及匿名性等特征。多中心性其含義為區(qū)塊鏈由各分節(jié)點共同維護，沒有專門的中心和管理系統(tǒng)用于管理整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)；開放性是指數(shù)據(jù)系統(tǒng)中除私密信息外，其他信息都可以對外公開，經(jīng)查詢能夠了解到相關(guān)數(shù)據(jù)信息；自治性是指區(qū)塊鏈能夠按照協(xié)議和規(guī)定在信任的環(huán)境中自主進行數(shù)據(jù)信息的交換，不受到人為的干預；信息的不可篡改性是指信息數(shù)據(jù)一旦添加至區(qū)塊鏈將會被永久存儲，單個節(jié)點無法修改數(shù)據(jù)庫，只有當一半以上的節(jié)點同時控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)時，才能使信息發(fā)生改變；匿名性是由于各分節(jié)點按照固定的算法，進行數(shù)據(jù)交互時無需公開身份，雙方都能獲得信任，有利于信用的積累。

數(shù)字農(nóng)業(yè)簡言之就是將數(shù)字技術(shù)運用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化的要求，順應新時代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，為我國農(nóng)業(yè)注入生機與活力，實現(xiàn)長足發(fā)展，為國民經(jīng)濟做出更大的貢獻。數(shù)字農(nóng)業(yè)中數(shù)據(jù)是關(guān)鍵要素，并且將信息知識和智能裝備作為其核心。數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域能夠為區(qū)塊鏈技術(shù)的應用提供適宜的環(huán)境，主要體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量追溯、農(nóng)業(yè)金融、農(nóng)業(yè)保險、農(nóng)產(chǎn)品供應鏈管理等方面，通過各種數(shù)字技術(shù)的結(jié)合使用，打造出清晰流暢的農(nóng)產(chǎn)品流通鏈，解決農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題，助推數(shù)字農(nóng)業(yè)向良好趨勢發(fā)展。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)應用于數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)實意義

其一，有助于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式具有粗放性和低效性的特征，競爭力日益不足且出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性失衡，已無法跟上社會發(fā)展的腳步。區(qū)域鏈技術(shù)能夠運用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、物流等各個方面，基于其自身優(yōu)勢及特征，能夠有效降低產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的成本，升級改造農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)整合資源、科學管理，進而影響農(nóng)業(yè)整體經(jīng)營管理效率的提高。

其二，有助于滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求。農(nóng)產(chǎn)品的供給始終以人們對產(chǎn)品的需求為導向，隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，消費結(jié)構(gòu)由單一化轉(zhuǎn)向多元化方向發(fā)展，人們對農(nóng)產(chǎn)品要求不再僅僅滿足于剛性需求，對具有高附加值的綠色產(chǎn)品需求量日益增加。區(qū)塊鏈技術(shù)的使用，能夠有效提高產(chǎn)業(yè)鏈的透明度及反應能力，增強消費者對農(nóng)產(chǎn)品的認知，加強供應方與需求方之間的聯(lián)系，滿足不同消費者的個性化需求，從而實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的快速營銷。

其三，有助于促進數(shù)字化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，提升農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源的價值。在信息化時代的背景之下，區(qū)塊鏈與數(shù)字農(nóng)業(yè)的深度融合，使得農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源在流轉(zhuǎn)、分配等方面的效率大大提高，構(gòu)建起更加完善高效的農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)框架系統(tǒng)。因此區(qū)塊鏈技術(shù)對提升農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源的價值能夠發(fā)揮積極影響，推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，并成為農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的新動能。

三、區(qū)域鏈技術(shù)應用于數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域所面臨的困境

目前，雖然區(qū)塊鏈技術(shù)自農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已開始應用，但尚未被廣泛普及，其原因在于兩者之間的融合面臨一些障礙。

首先，數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的研發(fā)落后，使得農(nóng)業(yè)數(shù)字化的程度較低，無法為區(qū)塊鏈技術(shù)的深層應用提供適宜的“土壤”。我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體大多為小農(nóng)戶，這部分人由于知識水平較低，且對新事物的接受能力不足，無法快速學習新型數(shù)字技術(shù)，使得該技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合受阻?！皡^(qū)塊鏈+數(shù)字農(nóng)業(yè)”的模式需要與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)相結(jié)合，但由于我國創(chuàng)新創(chuàng)造的能力較低，對這類核心技術(shù)的研發(fā)相對滯后，也是阻礙農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的原因之一。

其次，區(qū)塊鏈技術(shù)的研發(fā)尚未成熟，難以得到大量應用。區(qū)塊鏈是由各個節(jié)點組成，每個節(jié)點都具有記賬的功能，即每一次交易和支付都會同步到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之中，不僅會花費大量的時間成本，而且會造成數(shù)據(jù)的冗積，占據(jù)大量的存儲空間，因此對數(shù)據(jù)存儲大小的需求量隨著時間的推移而日益增加，需要不斷優(yōu)化區(qū)塊鏈系統(tǒng)。目前區(qū)塊鏈技術(shù)尚未滿足多樣化業(yè)務(wù)的需求，無法形成“跨鏈”以適應不同場景的需求。

再次，區(qū)塊鏈技術(shù)應用于數(shù)字農(nóng)業(yè)時缺少專業(yè)的復合型人才，在國家號召及政策支持之下許多大學生畢業(yè)后選擇返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，但農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體仍然是年紀偏大、知識水平較低的農(nóng)戶，這部分群體對互聯(lián)網(wǎng)應用能力較低，對區(qū)塊鏈這類新興技術(shù)更是了解甚少。因此當前既能應用區(qū)域鏈技術(shù)，又能投身于農(nóng)業(yè)事業(yè)的人才稀缺，也是阻礙區(qū)塊鏈與數(shù)字農(nóng)業(yè)融合的一大因素。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用前景

（一）農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量追溯

隨著社會的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活條件得到極大的改善，越來越多的食品種類出現(xiàn)在人們的飯桌上，由此引得人們越發(fā)關(guān)注食品質(zhì)量安全問題。近年來，“毒大米事件”、蔬菜瓜果農(nóng)藥殘留等問題，讓人們對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生懷疑。區(qū)塊鏈技術(shù)應用于數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域形成有效的追溯體系，能夠確保農(nóng)產(chǎn)品全過程的透明度，農(nóng)產(chǎn)品在某一流通環(huán)節(jié)出現(xiàn)的安全問題，能夠直接追蹤到相關(guān)負責主體，是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施。應用區(qū)塊鏈技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量的追溯是分地區(qū)分行業(yè)進行溯源，采取各自的中心化追溯系統(tǒng)，而由于農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的距離較長，消費者對生產(chǎn)時產(chǎn)品所用的農(nóng)藥、化肥數(shù)量及程度缺乏了解，使得消費者對產(chǎn)品的認可度下降。運用區(qū)塊鏈技術(shù)將其與農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全掛鉤，能夠建立起統(tǒng)一的規(guī)則體系，使農(nóng)產(chǎn)品處在經(jīng)營管理過程的任何一個環(huán)節(jié)，都能追蹤其安全信息，保證產(chǎn)品追溯信息的不可篡改性及透明度，使消費者對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)及安全感到放心，對品牌產(chǎn)生信賴感，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實現(xiàn)長遠化發(fā)展。

（二）農(nóng)業(yè)供應鏈系統(tǒng)

農(nóng)產(chǎn)品的供應鏈是指產(chǎn)品從加工到最終銷售，所經(jīng)歷的一系列過程，其中包括產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后三大部分。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，一部分大型農(nóng)業(yè)的供應鏈能夠達到上百個流程，由于農(nóng)產(chǎn)品供應鏈長而復雜，在各個過程中產(chǎn)生的各類信息無法做到集中保存，各參與主體之間通常為單純的買賣關(guān)系，未建立起彼此之間的信任，使得信息難以實現(xiàn)共享。產(chǎn)品的生產(chǎn)者與分銷商在生產(chǎn)和采購產(chǎn)品時，通常以個人主觀意志為主，而非根據(jù)市場需求情況進行合理生產(chǎn)與采購，最終導致市場中農(nóng)產(chǎn)品供需失衡，不利于各方參與主體獲得最佳利益。同時，由于各參與主體間的信息不對稱，使得農(nóng)產(chǎn)品供應鏈運轉(zhuǎn)效率低下，并耗費大量的管理資金。將區(qū)塊鏈技術(shù)應用于供應鏈系統(tǒng)之中，能夠通過分布式記賬的形式將產(chǎn)品生產(chǎn)全過程記錄下來。其中包括生產(chǎn)日期、價格、質(zhì)量等內(nèi)容，避免農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)加工這一環(huán)節(jié)的延誤，還能有效加強農(nóng)戶、分銷商、零售商等產(chǎn)業(yè)主體之間的聯(lián)系，避免信息不對稱問題的發(fā)生，促進農(nóng)產(chǎn)品供需的透明度和精準度，實現(xiàn)供銷平衡，大大提高供應鏈的運行效率，降低管理成本。

（三）農(nóng)業(yè)保險

目前，我國涉及農(nóng)業(yè)的保險種類較少且涵蓋范圍有限，并且會出現(xiàn)騙保等不良現(xiàn)象。將區(qū)塊鏈技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)保險之中，能夠在保證其安全性的情況下簡化保險流程，使農(nóng)業(yè)保險的賠付更加智能化和合理化。自簽訂保險后從投保到索賠，全程無需人工干預，實行自動化并強制執(zhí)行，從而使索賠效率大大提高，并有效保證消費者的個人隱私。由于自然災害使農(nóng)戶受損的情況，自保險政策生效后能夠結(jié)合實際情況，并在保證相關(guān)人員經(jīng)濟利益的條件下，更加準確合理地作出定損和理賠，推動農(nóng)業(yè)保險的創(chuàng)新性發(fā)展。

（四）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

區(qū)塊鏈技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之中，能夠減少建設(shè)數(shù)據(jù)中心和維護的費用，將物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)存儲到高容量的空間之中，保證數(shù)據(jù)安全性的同時，還能將設(shè)備相關(guān)信息真實的記錄下來，從而大大降低農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的運行負荷，降低農(nóng)業(yè)推廣的費用。由此看來，區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合發(fā)展，能夠提升農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能化水平，為其提供安全保障并使物聯(lián)網(wǎng)向統(tǒng)一化和規(guī)模化方向發(fā)展。

（五）農(nóng)業(yè)金融

目前，農(nóng)業(yè)市場與農(nóng)業(yè)金融服務(wù)呈現(xiàn)出供需失衡的現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)金融所提供的服務(wù)仍無法滿足農(nóng)戶日益增長的金融需求，農(nóng)戶貸款難這一問題對農(nóng)村金融的發(fā)展起到極大的阻礙。貸款難的原因主要是貸款前，需要搜集的各類信息數(shù)量較多且須耗費較高的成本；貸款時農(nóng)戶用于抵押的物品流轉(zhuǎn)過程中難以做到實時監(jiān)控；且貸款后對于農(nóng)戶難以做到持續(xù)跟蹤管理，金融機構(gòu)面臨巨大的風險。應用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠打破這一現(xiàn)狀，通過構(gòu)建信用抵押機制，使農(nóng)戶能夠在廣泛的農(nóng)業(yè)金融市場中獲得貸款進行生產(chǎn)經(jīng)營。農(nóng)戶在申請貸款時需要提供充足完善的信息，并提供銀行的擔保，從而金融機構(gòu)能夠利用區(qū)塊鏈技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進行分析、識別和監(jiān)控，提高農(nóng)戶貸款效率的同時保證風險控制自動化，防止農(nóng)戶出現(xiàn)惡意違約的情況，保證信息的透明度和開放性，使金融機構(gòu)提供貸款的積極性有所提高。

五、區(qū)塊鏈技術(shù)應用于數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展建議

（一）從農(nóng)業(yè)實際需求及發(fā)展特點出發(fā)

目前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀為生產(chǎn)分散、小農(nóng)戶數(shù)量多、生產(chǎn)與銷售分離。要想改善這一現(xiàn)狀，必須加快區(qū)塊鏈技術(shù)的研發(fā)和優(yōu)化，分析跟蹤前沿動態(tài)，使頂層設(shè)計得以完善。新階段農(nóng)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展仍處在初期探索階段，要想突破區(qū)塊鏈在農(nóng)業(yè)中應用的瓶頸，就要加大對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，滿足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)字技術(shù)的需求，推動物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵核心技術(shù)與農(nóng)業(yè)相融合，從而創(chuàng)設(shè)出高質(zhì)量高、水平的數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為區(qū)域鏈技術(shù)的應用提供適宜的“土壤”，加強兩者之間的深度融合，推動實現(xiàn)智能生產(chǎn)、高效管理、便捷服務(wù)的數(shù)字農(nóng)業(yè)。同時，加大公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，支持高校或研究所建立有關(guān)區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究中心或?qū)嶒炇?，充分調(diào)動各方資源優(yōu)化區(qū)塊鏈技術(shù)的應用，最終實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的目標。

（二）著力培育復合型人才，發(fā)揮帶頭作用

區(qū)塊鏈技術(shù)的應用門檻高，且將區(qū)塊鏈與數(shù)字農(nóng)業(yè)融合的難度較大，使得專業(yè)復合型的人才稀缺，專業(yè)人才培養(yǎng)不足也使得區(qū)塊鏈技術(shù)的研發(fā)受阻。因此，不僅需要各高校積極響應鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和區(qū)塊鏈人才戰(zhàn)略，圍繞區(qū)塊鏈技術(shù)設(shè)立相關(guān)專業(yè)，積極創(chuàng)辦技術(shù)創(chuàng)新實驗室和人才實訓基地，形成全方位、深層次的區(qū)塊鏈技術(shù)應用人才培養(yǎng)體系，提高辦學質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域提供高素質(zhì)、專業(yè)水平高的人才。同時，各地農(nóng)業(yè)龍頭產(chǎn)業(yè)也應發(fā)揮力量培養(yǎng)技術(shù)人才，依托企業(yè)本身開展區(qū)塊鏈技術(shù)應用孵化項目，使專業(yè)型人才得以將技術(shù)更好地應用到實踐活動中，發(fā)展為實用性人才。此外，也需要對農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理的主體農(nóng)民進行培訓，通過各級政府頒布的補貼政策，引導農(nóng)民自覺接受教育培訓工作，提高農(nóng)民群體的職業(yè)技能及綜合素質(zhì)，并著重加強對農(nóng)民應用信息技術(shù)能力的培訓，提高其信息化應用水平，推動我國農(nóng)民群體由傳統(tǒng)型農(nóng)民，向現(xiàn)代新型職業(yè)化農(nóng)民轉(zhuǎn)變，加速區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的進一步融合。要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展，區(qū)域農(nóng)業(yè)必須有帶頭人發(fā)揮引導作用，為此政府可以采取創(chuàng)新基金、低息貸款等形式培育領(lǐng)軍主體，帶頭人需要洞悉該地農(nóng)產(chǎn)品的供需情況，并能夠在掌握區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)上加以合理運用，發(fā)揮帶頭作用，帶領(lǐng)農(nóng)民實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)致富并深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

（三）完善法律法規(guī)及扶持政策

根據(jù)區(qū)塊鏈所特有的特點，需要從頒布法律法規(guī)和加強技術(shù)防護等方面，提高技術(shù)應用的安全可靠性。制定法律法規(guī)時應具有針對性，從應用場景、技術(shù)和數(shù)據(jù)等多方面作出明確的規(guī)范，修改調(diào)整以往落后的制度體系，形成適用于“區(qū)塊鏈+數(shù)字農(nóng)業(yè)”的標準化體系。根據(jù)有些地方的實際情況看來，小農(nóng)戶的合法權(quán)益未受到很好的保障。由于農(nóng)戶自身資金儲備較少且存在貸款難的問題，無法承擔起生產(chǎn)經(jīng)營活動的成本投入以及后期設(shè)備的維護成本，造成小農(nóng)戶跟不上農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的腳步。因此，政府應出臺一系列扶持政策，通過補貼、風險補償?shù)刃问?，加強對新型職業(yè)農(nóng)民的培育工作。同時，還可以建立健全共享激勵機制，使小農(nóng)戶積極主動地參與到農(nóng)業(yè)數(shù)字化建設(shè)之中，共同推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

結(jié)束語：

綜上所述，區(qū)塊鏈技術(shù)的升級優(yōu)化及廣泛應用成為目前研究的重點，要想推動該技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到更深入的應用，就要抓住目前其中存在的問題，采取有針對性的措施突破應用瓶頸。通過多方努力加強區(qū)塊鏈技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實效性，發(fā)揮其巨大潛能，從而提升我國農(nóng)業(yè)在國際市場中的競爭力?？傊m然區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用，仍處在探索階段，但未來發(fā)展前景十分光明。