区块链技术下农产品供应链运行机制分析

李超

摘 要：对于农产品客户满意度低，农产品供应链管理困难，农产品供应链各环节经营主体信任度不高而导致农产品供应链效率不高的问题，基于区块链技术的优点优化农产品供应链，重构了在区块链技术下农产品供应链的运行机制，并就目前区块链技术下农产品供应链的发展路径进行了分析。

关键词：区块链;农产品;供应链

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.185

1 绪论

我国农产品从产地到市场的过程中涉及环节多，牵涉范围广，很难将其供应链上的主体及其数据进行及时汇总整合，从而导致供应链管理过程困难，供应链各环节中经营主体之间信任度不高，消费者对农产品在供应链中的信息无法及时了解，因此容易增加对农产品的不信任。任君等认为建立农产品质量追溯系统能极大增加消费者对产品的信任度，并指出了目前质量追溯系统建设存在的问题[1]。区块链技术通过哈希函数、非对称加密、时间戳和POS等关键技术实现了主体去中心化、数据资源共享和数据安全性等特点使得其在近年来发展起来，并且逐步在金融、零售和运输等行业中得到较好应用[2]。为了整合农业供应链上资源，提高供应链效率，使得农产品能进行信息追溯，可以结合区块链技术整合农产品供应链。当前区块链技术的逐步成熟，我国相关的信息技术在不断提高和完善，为区块链技术的发展和应用提供了技术支持，同时相关数字经济监管制度和政策法规的完善都为其在农产品供应链中的应用提供了可行性。

对于区块链技术在农产品供应链中的应用，江雪等讨论了区块链技术应用在农产品供应链中优势并指出在应用过程中可能存在的问题，如用户接受度低、信息安全等问题，从而对于加强区块链技术在农产品供应链中的应用提出合理化建议[3]，于丽娜等在分析农产品供应链逻辑图的基础上构建了区块链农产品供应链逻辑架构，并分析了该架构中信息流和资金流的运作流程[4]，吴霜等结合区块链功能架构，将农产品溯源系统按照功能划分为四个功能层，并將其与供应链结合构建了基于区块链的农产品供应链功能架构图[5]。综上所述，目前对区块链的应用研究较少，对于区块链在农产品供应链中的应用侧重于农产品供应链中区块链技术的技术结构，因此本文分析了在区块链技术下农产品供应链的运行机制，并结合当前环境讨论了在区块链技术下农产品供应链发展面对的实际问题。

2 区块链技术在农产品供应链中应用的必要性

农产品供应链可以基本分为生产场地—加工制造企业—经销商—零售—消费者5个环节，在生产环节中容易出现产品生产质量不过关、以次充好等问题，在加工制造环节容易出现因加工环境和技术问题导致的质量问题，在经销环节产品从各级经销商流通到消费者环节容易出现因运输过程等导致农产品腐坏变质导致的产品质量问题。我国农产品供应链环节多，各环节由于信息不对称导致供应链上各经营主体之间的不信任程度增加，增加了供应链的管理难度和运行效率。对于消费者而言，由于农产品从生产地到市场的距离较远，消费者无法了解农产品在生产过程及运输过程的相关数据，对于蔬菜水果及生鲜鱼肉等农产品种类的产品质量信任度在降低，对农产品在生产、加工、流通和分配等环节中的容易出现的食品问题关注度逐步增加或者持疑。

区块链技术是分布式数据储存、点对点传输、共识机制和加密算法等计算机技术的创新应用，其具有的去中心化、数据安全透明和不可篡改等特性。区块链不可篡改的特性从根本上改变了中心化的信用创建方式，能有效解决供应链上各环节主体间因不信任导致的问题，分布式共享账本可以存储数字交易的记录，在确保交易数据安全性的前提下保证供应链上的多个利益主体可以访问到链上的记录，因此区块链技术所具有的链上数据信息共享及数据安全性的特点能够有效解决目前农产品供应链中亟待解决的问题。

3 区块链技术下农产品供应链运行机制

在区块链技术的基础上构建了农产品供应链，在此供应链上农产品的信息流存在于整个区块链上，相应主体可根据自己的权限获得相关的信息，具体构建的农产品供应链运行机制如图1所示。

首先，农户或者农场需要经过监管部门和平台的审核，对其供应商的身份和资历进行审核能在产品源头确保产品的真实性和质量，供应商进入区块链平台后，其基本信息如主营产品、地址以及经营人信息均保存在相应分布式数据库中，在整个供应链上有查看供应商信息权限的主体能随时查看其信息。

在农产品的生产过程中，需要对每个对象添加二维码或者相应的唯一识别电子标签，使得每个产品的基本信息保存在区块链数据库中，后续该产品在供应链上的信息将通过唯一识别电子标签进行匹配，使得该农产品在供应链上的信息呈现完整性，从而实现对产品的溯源功能。对于农产品的施肥、养殖等作业过程以及其生长过程的监控，一来是依赖于现场监控系统，二来是依靠物联网技术对农产品的生长情况进行实时监测，比如生长环境的温度、湿度以及土壤等进行全天候监测并结合生长情况对作业现场进行适当调整，采集到的相关信息链接到区块链上，各主体可根据权限及需要进行查看。

在农产品的采摘、加工、包装及质检环节，同样依靠电子标签和物联网技术对整个加工环节进行信息跟踪和记录，产品的用料及数量、包装工艺、保质期等电子信息档被存储在区块链中并同步更新，同时加工过程的相关用料限制等信息与区块链上的商业条款进行验证，以保证产品的质量及安全性。

加工完毕后的农产品通过专业冷链物流进行运输和派送，在整个运输及派送过程中，将物流数据接入区块链上，使得产品的物流信息始终保持与区块链中的信息同步一致。

在经销环节和终端消费环节，用户可以下载相应的区块链平台应用APP，在用户端溯源系统上通过产品的唯一标识码查询产品在整个供应链中的情况。

在农产品供应链中由于区块链技术的应用，增加了一个监管部门角色，可以是政府机构或者行业协会对整个农产品在供应链中的信息流、物流等整个供应链的过程进行监管，其职责包括农产品生产企业认定审核及监管、对生产过程及加工过程进行监管、对运输环节进行监管、对农产品质量进行抽检等等[6]。

在农产品的供应链运行机制中，按照区块链功能结构及其作用场景主要分为数据层、网络层和应用与接口层，数据层将各环节中采集的信息进行集中式存储在区块链上，通过哈希链式结构保证数据的不可篡改性[7];数据层通过时间戳和数字签名技术保证数据传播的安全性[8];应用与接口层提供了农产品管理功能和溯源信息接口，供应链上各个环节主体均能通过该平台实现信息的查询，同时根据权限进行信息的录入和读取。

4 区块链下农产品供应链发展路径

区块链技术由于其特有的数据不可篡改性以及去中心化等特点使得其在农产品供应链中的应用能帮助记录监管农产品的供应链过程，为供应链上的用户提供溯源系统，在一定程度上保障农产品的真实性和质量可靠性，提高消费者满意度，但是农产品本身的特殊性及区块链技术需不断提高使得应用区块链技术运营农产品供应链有一定的限制，主要可归结为一下方面：

（1）农产品种类多且杂，生产周期不一致，加上我国农产品分布面积广，涉及地域多，农产品的生产到零售环节涉及多个主体，提高了农产品供应链的复杂性，将农产品进行分类，进行建立不同种类农产品或者根据不同地域建立农产品区块链是提高农产品区块链运行效率的有效方式。

（2）农产品种类众多、分布地域广导致供应链上环节众多，由此增加了区块链上信息存取的节点，使得整个区块链数据库中存放大量的电子数据，增加了区块链技术中要保证数据的不可篡改性和安全性的难度，因此需要进一步保证和提高区块链技术在结构复杂、数据庞大的系统中运行效率。

（3）区块链技术下农产品供应链的建立从生产商家入驻区块链平台阶段开始就涉及信息技术运用，包括后期信息录入、系统使用及管理都需要一定的信息技术能力，然而目前农产品供应链各环节的主体，比如农户、零售商等，不具备一定的信息技术能力，同时区块链技术的使用会在一定程度上导致成本的增加，这对区块链技术在农产品供应链中的应用是一个巨大挑战。因此帮助农产品供应链上各环节经营主体认识以及培养相关信息技术能力是未来区块链在农产品行业中的应用趋势。

5 总结

本文分析了目前农产品供应链存在的问题，引入区块链技术，利用区块链技术的优势整合了农产品供应链的运行机制，使得农产品供应链能实现信息开放、信息及时更新和信息溯源等功能，改善了以往农产品供应中各环节主体信息不对称、无法进行产品质量溯源等问题，从而提高了农产品供应链的运行效率，并进一步提出了区块链下农产品供应链发展问题及路径。区块链技术去中心化、数据不可篡改等特点使得其在农产品供应链运行机制中能提高供应链运行效率，从而增加客户满意度，但是目前区块链技术的发展处于起步阶段，与其他行业的融合创新还需要更多技术的支持与实践经验。

参考文献：

[1]任君，毛丽萍.我国农产品质量安全追溯系统建設的现状与发展对策[J].贵州农业科学，2017，45（07）.

[2]白小宁，王莹，贾敬敦，高万林.区块链技术在农产品质量安全追溯体系中的应用设想[J].中国植保导刊，2019，39（03）.

[3]江雪，王旭.区块链技术在农产品供应链的应用与挑战——以善粮味道为例[J].农村经济与科技，2018，29（17）.

[4]于丽娜，张国锋，贾敬敦，高万林，张港红，陶莎.基于区块链技术的现代农产品供应链[J].农业机械学报，2017，48（S1）.

[5]吴霜，喻朝新.物联网和区块链技术在农产品溯源上的应用[J].电信工程技术与标准化，2018，31（06）.

[6]柳祺祺，夏春萍.基于区块链技术的农产品质量溯源系统构建[J].高技术通讯，2019，29（03）.

[7]孙俊，何小东，陈建华.基于区块链的农产品追溯系统架构研究[J].河南农业科学，2018，47（10）.

[8]陆尧，文捷.基于比特币技术的供应链管控与溯源方案[J].计算机工程，2018，44（12）.

作者简介：李超（1991-），女，四川资中人，硕士研究生，教师，助教，研究方向：物流与供应链。