區(qū)塊鏈技術(shù)應用于農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系的可行性分析

郭麗娜

（河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學院）

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)在社會生產(chǎn)生活中各個領(lǐng)域的應用和普及，區(qū)塊鏈技術(shù)作為新時代數(shù)字經(jīng)濟技術(shù)的代表，引起了社會各界的廣泛關(guān)注。

一、研究現(xiàn)狀

“區(qū)塊鏈”，顧名思義每個區(qū)塊代表一個信息塊，多個信息塊按照一定的規(guī)則串成鏈條并運行成為區(qū)塊鏈。最初，在中本聰?shù)奈墨I中分別提出了“區(qū)塊”和“鏈”的概念，并沒有將“區(qū)塊鏈”合并提出。2015 年，理論界才發(fā)現(xiàn)將分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸及加密算法等技術(shù)進行合體，便可以應用于需要建立信任的很多領(lǐng)域，如保險、金融、知識產(chǎn)權(quán)等領(lǐng)域。2016 年被稱為“區(qū)塊鏈元年”，我國很多機構(gòu)開始關(guān)注并投資區(qū)塊鏈相關(guān)項目?？梢灶A見，區(qū)塊鏈技術(shù)將成為互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算之后的又一項重大創(chuàng)新。

通過對區(qū)塊鏈技術(shù)文獻的梳理，可以將現(xiàn)有文獻分為兩個視角。從區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)及價值來看，田儀順等認為，區(qū)塊鏈技術(shù)的實質(zhì)是一種新的技術(shù)組合，而并非是一種全新技術(shù)，它并不完全去中心化，而是分布式記賬。并且這種技術(shù)也不存在系統(tǒng)的延遲，延遲只是相比其他技術(shù)的表面現(xiàn)象，本質(zhì)上而言，區(qū)塊鏈中比特幣的交易時間是比較短的，效率是比較高的。梅海濤等認為，區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一個帶有時間戳的、穩(wěn)定的、可信任的賬務(wù)記錄系統(tǒng)。闞雷認為，隨著比特幣等數(shù)字貨幣的日漸興起，區(qū)塊鏈技術(shù)從數(shù)字貨幣的底層技術(shù)中抽離出來，運用分布式記賬等特點建立信任，滿足不同形式的數(shù)據(jù)的錄入和存儲的需求。從區(qū)塊鏈技術(shù)的應用層面看，目前區(qū)塊鏈應用的領(lǐng)域無一例外都一直存在中心化的特質(zhì)，使得其管理效率低下，由于區(qū)塊鏈技術(shù)剛好可以去除中心化效應，實現(xiàn)分布式處理，提高了辦事效率，提升了客戶服務(wù)體驗。

另外，從區(qū)塊鏈技術(shù)的應用層面而言，盡管該項技術(shù)發(fā)源于金融貨幣領(lǐng)域，但目前在全球很多國家和地區(qū)的公共管理、物流管理等領(lǐng)域都有所滲透和應用。王娟娟等認為，區(qū)塊鏈技術(shù)在“一帶一路”區(qū)域物流領(lǐng)域的應用會降低物流過程的安全水平，只有以政府為主導完成物流安全機制建設(shè)，引導破解“不可能三角”的技術(shù)研發(fā)，并以此為前提應用區(qū)塊技術(shù)，才能確保正面效應的充分發(fā)揮。田順儀等認為，在我國的貨運市場中，可以借助區(qū)塊鏈技術(shù)的信任創(chuàng)造功能，有效地解決交易主體間的誠信機制建設(shè)問題，整治我國貨運物流市場亂象。呂芙蓉等運用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系，提出聯(lián)盟區(qū)塊鏈組織形式，充分發(fā)揮了其分布式記賬的特點和優(yōu)勢。上述文獻對區(qū)塊鏈技術(shù)在跨境電子商務(wù)領(lǐng)域、貨運物流領(lǐng)域、電力系統(tǒng)領(lǐng)域及“一帶一路”等領(lǐng)域的應用進行了較為細致的研究，但農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流領(lǐng)域區(qū)塊鏈研究還是空白。

二、區(qū)塊鏈核心技術(shù)

（一）分布式記賬，點對點組網(wǎng)方式

區(qū)塊鏈是一種分布式數(shù)字交易分類賬，網(wǎng)絡(luò)完全由其成員運營，而不依賴于建立信任的中央機構(gòu)或集中式基礎(chǔ)設(shè)施。區(qū)塊鏈是建立信任的技術(shù)，因為每個參與者平等分布于系統(tǒng)中，在公平公正透明的商業(yè)環(huán)境中參與運作。

（二）時間戳技術(shù)

嚴格意義來講，時間戳技術(shù)并非一個新技術(shù)，但是把時間戳技術(shù)有效地應用到區(qū)塊鏈中卻毫無疑問是一種創(chuàng)新。區(qū)塊鏈技術(shù)被多個時間戳賦予了維度，供應鏈上的每個物流節(jié)點都被時間戳加蓋了交易信息的時間記錄，并且被永久記錄在區(qū)塊鏈上。

（三）非對稱加密技術(shù)

所謂非對稱加密技術(shù)指的是區(qū)塊鏈中有公匙和密匙對數(shù)據(jù)進行加密，其中公匙對所有節(jié)點公開，成員使用公鑰加密來簽署交易。因此，只有私人的所有者密鑰可以啟動它們。但是，會員可以保持匿名，因為密鑰與現(xiàn)實世界的身份無關(guān)。由于使用加密方法而無法被篡改。兩種密碼的使用有效地保證了數(shù)據(jù)的可靠性和準確性，確保了區(qū)塊鏈上的信息安全。

（四）智能合約

區(qū)塊鏈技術(shù)中的可編程功能實現(xiàn)了合約條款的自動執(zhí)行。在預先制定的合理合法的框架下，按照智能合約本身所具有的可擴展性執(zhí)行區(qū)塊鏈中的智能合約。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)應用于農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流領(lǐng)域的可行性分析

（一）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流對生鮮物資安全性可追溯的要求對接區(qū)塊鏈的時間戳技術(shù)

2018 年，一場蘿蔓萵苣受大腸桿菌污染事件蔓延到美國36 個州，導致5 人死亡。農(nóng)民和供應商們損失慘重。最后人們花了7 天的時間找到疫情來源：一個種植了芒果的農(nóng)場。沃爾瑪對于食品安全的把控一向極為嚴格，可是在食品安全問題上，苦于沒有相關(guān)的技術(shù)手段，也一度處于巧婦難為無米之炊的窘境。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)，使沃爾瑪解了燃眉之急。每減少1%的食源性疾病，可以為美國經(jīng)濟節(jié)省7 000 億美元左右的成本。但這不僅僅是經(jīng)濟問題，更關(guān)乎人類的健康，在美國約有4 800 萬人會遇到食源性疾病，擴大到全球范圍，數(shù)字會更大。特別是像中國、印度這樣的人口大國，食品安全問題更是關(guān)系國計民生的大事。零售業(yè)巨頭沃爾瑪與信息技術(shù)業(yè)大佬IBM 在區(qū)塊鏈技術(shù)應用于食品供應鏈領(lǐng)域進行戰(zhàn)略合作，研究如何利用區(qū)塊鏈讓食品冷鏈過程實現(xiàn)數(shù)字化和透明化。經(jīng)過不斷的努力和嘗試，終于一項基于區(qū)塊鏈技術(shù)的名為“食品信任”解決方案公之于眾。該方案利用區(qū)塊鏈的分布式記賬技術(shù)追蹤食品的冷鏈路徑。沒有使用區(qū)塊鏈技術(shù)之前，追溯某一物資的來源通常需要花費將近7 天。使用了區(qū)塊鏈技術(shù)后，僅需2.2 秒就能夠完成追蹤，這在很大程度上降低了變質(zhì)食品送到消費者手中的可能性。

農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流對安全性和可靠性的要求高于一般的物流系統(tǒng)，因為農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系中所承載的物資都是生鮮類食品或藥品，所以整個運作體系從供應商開始到經(jīng)銷商、零售商都需要在冷鏈的環(huán)境中進行。如果在冷鏈的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)了脫離冷鏈的情況，物資的安全性會受到影響，甚至會形成食品安全或藥品安全的大事件，比如發(fā)生在2018年的疫苗安全事件。隨著物流行業(yè)的市場和業(yè)務(wù)越來越細分，每單物流業(yè)務(wù)從貨主開始到收貨人結(jié)束會綜合多家農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流企業(yè)的業(yè)務(wù)（參見圖1）。在這個過程中，任何一個物流節(jié)點都存在風險，所有的環(huán)節(jié)都需要在不同物資對冷鏈環(huán)境的要求中進行相應的物流業(yè)務(wù)，一旦出現(xiàn)“脫冷”或者溫度不達標，就會使得整體的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流業(yè)務(wù)失敗，生鮮物資的質(zhì)量受到影響，如果有相應的風險預警系統(tǒng)尚可以避免更為嚴重的民生安全事件發(fā)生，不然會造成極為嚴重的食品或藥品安全事件。如果面臨食源性疾病的暴發(fā)，零售商很難搞清楚是哪個環(huán)節(jié)出了問題，以及這些壞掉的物資被送給了哪些收貨人，可能需要數(shù)周的時間來追蹤污染源，并用更長的時間恢復消費者對食品安全的信心。區(qū)塊鏈中的時間戳技術(shù)可以很好地對風險點進行排查和追溯，使得整體的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系中參與者都能界定清楚責任。

圖1 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流節(jié)點流程圖

（二）農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流對高效物流的內(nèi)生需求契合區(qū)塊鏈的點對點組網(wǎng)方式

由于農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流所承載的物資是生鮮農(nóng)產(chǎn)品或藥品，這類物資的保質(zhì)期或是很短或是對保質(zhì)期有嚴格的要求。物資本身對供應鏈的高效性有較高的要求，農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流企業(yè)的核心競爭力也多體現(xiàn)在高效的層面上。在傳統(tǒng)運作體系下，高效率和高成本成正比例關(guān)系，高效的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系需要高昂的物流成本支撐。對于利潤率相對較低的物流行業(yè)，高成本在業(yè)內(nèi)很難被接受。區(qū)塊鏈的核心技術(shù)之一是點對點組網(wǎng)方式，它是利用編程的手段來實現(xiàn)合約條款的自動執(zhí)行。點對點組網(wǎng)方式意味著整個網(wǎng)絡(luò)沒有中心節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點平均分布于系統(tǒng)內(nèi)部，并獨立參與系統(tǒng)運作，系統(tǒng)交易信息在各個節(jié)點之間互相復制。這些不僅是農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流提升效率的動因，也是區(qū)塊鏈技術(shù)得以廣泛應用的條件之一。供應鏈節(jié)點之間信息的透明度高低是衡量一個供應鏈是否具備競爭力的指標之一，提高信息透明度是最難實現(xiàn)的。利用區(qū)塊鏈可提高供應鏈的信息系統(tǒng)透明度，跟蹤冷鏈系統(tǒng)上各個節(jié)點的物流活動。零售業(yè)早期對于信息建設(shè)方面的貢獻主要體現(xiàn)在條形碼或自動識別技術(shù)的解決方案，這種方案需要中央數(shù)據(jù)庫和參與者之間的信任。區(qū)塊鏈中點對點組網(wǎng)方式使得各個物流節(jié)點信息更加透明，節(jié)點之間的交流成本更低，整個冷鏈系統(tǒng)的運作效率得以有效提升。

（三）無壟斷企業(yè)的現(xiàn)狀滿足區(qū)塊鏈技術(shù)分布式計算的要求

“多、小、散”是世界各國物流行業(yè)的特征。雖然從直觀數(shù)據(jù)來看，歐美、日本等發(fā)達國家和地區(qū)的物流集成化程度較高，但仔細研究會發(fā)現(xiàn)，大的物流企業(yè)的物流規(guī)模大多是依靠整合底層的物流資源獲得。我國很多生產(chǎn)制造企業(yè)或商貿(mào)企業(yè)在物流外包時，表面上看，將物流業(yè)務(wù)外包了多家物流企業(yè)，實際上真正的承運人都是物流行業(yè)底層的小車隊或者是一兩輛車的運輸小老板。所以，行業(yè)的運作特點決定了現(xiàn)階段農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流行業(yè)不會有壟斷企業(yè)的出現(xiàn)。即使有業(yè)務(wù)量比較大的行業(yè)獨角獸，也不會占太大的比例，且實際落地進行運作的還是底層的承運人。區(qū)塊鏈的各個區(qū)塊是平等的相互背書關(guān)系。區(qū)塊鏈的一個主要承諾是創(chuàng)造透明度網(wǎng)絡(luò)的每個成員都可以訪問相同的數(shù)據(jù)，獲得單個數(shù)據(jù)真相。在區(qū)塊鏈技術(shù)的初期實驗中，是以數(shù)字方式跟蹤物流活動的，比如從中國農(nóng)場到美國零售門店的豬肉，從南美洲的種植園到美國商店的大櫻桃。在這些商品供應鏈的物流節(jié)點中，農(nóng)場原產(chǎn)地、批號、工廠和加工數(shù)據(jù)、到貨日期和運輸細節(jié)等數(shù)據(jù)信息都被寫進區(qū)塊鏈中，并立即可供所有農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流節(jié)點成員使用。一旦有生鮮物資出現(xiàn)質(zhì)量問題，區(qū)塊鏈的運用能夠在幾秒鐘內(nèi)追蹤到責任點。并且區(qū)塊鏈還可以增加保質(zhì)期的可用數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化了供應鏈的參數(shù)，由此可改變食品行業(yè)的工作方式，提高透明度，加快對受污染食品的調(diào)查，驗證食品來源，以增加最大限度延長保質(zhì)期的機會，減少因腐壞造成的損失，減少食物浪費。

降本增效是物流行業(yè)孜孜不倦追求的目標。當前，與發(fā)達國家和地區(qū)相比，我國在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流效率方面仍然存在一定的差距。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流作為物流行業(yè)的一個重要組成部分，是集供應鏈、物流、信息流、資金流于一體的商業(yè)活動，與區(qū)塊鏈本身的分布式結(jié)構(gòu)、防偽溯源和智能合約等技術(shù)能夠有效契合，較好地突破了目前農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展的瓶頸，為農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展培育了可靠的技術(shù)環(huán)境。