區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)化飼料供應(yīng)鏈探析

唐衍軍， 黃 益， 趙建彬

（1.華東交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江西南昌330013；2.東華理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，江西南昌330013）

飼料工業(yè)是推動(dòng)現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ苯雨P(guān)系社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民生活水平的提高（陳冰冰，2018）。近年來，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，飼料生產(chǎn)和銷售規(guī)模不斷擴(kuò)大，對物流提出更高的要求。養(yǎng)殖行業(yè)飼料需求具有季節(jié)性特點(diǎn)，突發(fā)事件更大地增加了飼料需求的彈性。為應(yīng)對新型冠狀病毒疫情防控的嚴(yán)峻形勢，全國各地啟動(dòng)突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級響應(yīng)，湖北省畜禽養(yǎng)殖儲(chǔ)備的飼料及飼料原料告急，中國飼料工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)出《關(guān)于向湖北省緊急支援玉米豆粕等飼料原料的倡議書》，就是飼料需求彈性增加的一個(gè)鮮明例證。利用供應(yīng)鏈管理模式可促進(jìn)物流管理科學(xué)化、提升物流效率（李曉娜和仇新忠，2019），其現(xiàn)實(shí)意義更加凸顯。

傳統(tǒng)供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)中的信息孤島現(xiàn)象導(dǎo)致信息交互的及時(shí)性及真實(shí)性難以保障（楊慧琴等，2018），基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)，為農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全保障提供了新的解決思路（許繼平等，2020）。本文通過分析我國飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈的現(xiàn)存問題，闡明區(qū)塊鏈技術(shù)的飼料供應(yīng)鏈優(yōu)化作用，進(jìn)而探索基于區(qū)塊鏈信息平臺(tái)的飼料供應(yīng)鏈優(yōu)化路徑，為區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品流通領(lǐng)域的應(yīng)用做出探索性研究。

1 飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈建設(shè)中的問題

供應(yīng)鏈?zhǔn)沁B接農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)的重要環(huán)節(jié)，建立并完善供應(yīng)鏈體系是有效解決農(nóng)產(chǎn)品供求矛盾的重要路徑（霍紅和詹帥，2019）。當(dāng)前我國在飼料產(chǎn)品物流與供應(yīng)鏈建設(shè)方面還存在著一些突出問題，影響到飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.1 供應(yīng)鏈上下游整合不夠，物流成本偏高 建立飼料供應(yīng)鏈要充分利用信息技術(shù)，形成供應(yīng)商、生產(chǎn)商、分銷商、零售商以及客戶之間整體協(xié)作的供銷網(wǎng)絡(luò)。然而在數(shù)以億噸計(jì)的飼料物流市場中，養(yǎng)殖戶或經(jīng)銷商有飼料需求時(shí)往往自己尋找運(yùn)輸方，對個(gè)體司機(jī)的需求最為旺盛。由于部分個(gè)體司機(jī)沒有運(yùn)營許可證，存在運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)。一些資金雄厚的大型飼料企業(yè)擁有自有養(yǎng)殖場，形成從飼料到養(yǎng)殖再到肉制品銷售的全套產(chǎn)業(yè)鏈布局。大部分沒有建立規(guī)模化養(yǎng)殖場的飼料加工廠，一般采用業(yè)務(wù)員直接向客戶或分銷商推銷飼料產(chǎn)品的方式，合作談成后再由業(yè)務(wù)員尋找運(yùn)力。由于飼料產(chǎn)品存儲(chǔ)空間較大，流通時(shí)間較長，供應(yīng)鏈上下游整合難度大。當(dāng)前飼料產(chǎn)品的物流活動(dòng)主要由生產(chǎn)企業(yè)自身來完成，難以實(shí)現(xiàn)物流專業(yè)化運(yùn)作，致使物流成本占總成本的比重過大。

1.2 飼料產(chǎn)品需求季節(jié)性強(qiáng)，供需矛盾突出 隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)的養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快，飼料市場已經(jīng)從賣方市場轉(zhuǎn)為買方市場。養(yǎng)殖業(yè)對飼料產(chǎn)品的需求存在較強(qiáng)的季節(jié)性，對飼料供應(yīng)鏈建設(shè)和有序運(yùn)行造成影響。養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)方式與制造業(yè)不同，水產(chǎn)品或畜產(chǎn)品一般為人工養(yǎng)殖，沒有專業(yè)的流水線可以持續(xù)加工，從培育幼仔到成品賣出的期間內(nèi)養(yǎng)殖戶對飼料的需求較大；從前一批成品賣出到下一批幼仔引進(jìn)的期間內(nèi)，養(yǎng)殖戶對飼料的需求則較小。養(yǎng)殖業(yè)對飼料產(chǎn)品需求的季節(jié)性特點(diǎn)，使得飼料生產(chǎn)企業(yè)難以持續(xù)性地為養(yǎng)殖戶配送飼料。在農(nóng)戶需求少時(shí)繼續(xù)配送會(huì)造成不必要的資源浪費(fèi)，在農(nóng)戶普遍需求多時(shí)又往往面臨運(yùn)力的限制。如何在季節(jié)性及彈性需求大的情況下解決物流斷層問題，成為飼料企業(yè)滿足客戶需求進(jìn)而維持市場地位的一個(gè)關(guān)鍵因素。

1.3 飼料質(zhì)量問題難以追溯，影響品牌聲譽(yù) 飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈涵蓋生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、配送及禽畜喂養(yǎng)等多個(gè)環(huán)節(jié)，涵蓋范圍很廣。供應(yīng)鏈監(jiān)管不足會(huì)給無良商家制造鉆法律空子的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致假冒違劣的產(chǎn)品充斥市場，損害消費(fèi)者的權(quán)益，也會(huì)對生產(chǎn)商和渠道商的品牌形象造成負(fù)面影響。由于受成本、信息、效率等方面的影響，電子商務(wù)平臺(tái)在協(xié)助政府相關(guān)部門監(jiān)管方面的效率往往不高。并且有些常年在微利與虧損邊緣徘徊的飼料企業(yè)往往利用電子商務(wù)平臺(tái)夸大市場數(shù)據(jù)，盲目拉動(dòng)客戶，提供不實(shí)的價(jià)格與質(zhì)量信息（陳冰冰，2018）。現(xiàn)有的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)，通常將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在集中式數(shù)據(jù)庫中。這種集中式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式為飼料生產(chǎn)企業(yè)篡改數(shù)據(jù)提供了機(jī)會(huì)，最終導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問題無法真正追溯到源頭。為保護(hù)自身的品牌聲譽(yù)，大型飼料生產(chǎn)廠家在決定建立銷售點(diǎn)的同時(shí)，還往往與養(yǎng)殖戶建立起直接聯(lián)系，導(dǎo)致整個(gè)飼料產(chǎn)業(yè)難以建立起專業(yè)化的供應(yīng)鏈體系。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)對飼料供應(yīng)鏈的優(yōu)化作用

區(qū)塊鏈的非中心化、透明性、溯源機(jī)制恰好能夠應(yīng)對電子商務(wù)信息不安全、交易不公信等發(fā)展難點(diǎn)（蒲東平等，2018），有助于降低飼料供應(yīng)鏈中的物流成本、協(xié)調(diào)產(chǎn)品供給與需求、實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的有效追溯，促進(jìn)飼料產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈建設(shè)與行業(yè)發(fā)展。

2.1 區(qū)塊鏈系統(tǒng)非中心化有助于降低物流成本區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的交換、存儲(chǔ)、傳輸與維護(hù)都是在非中心化的分布式系統(tǒng)架構(gòu)中完成的。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)沒有中心化處理器，每個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)的權(quán)責(zé)對等，都可以進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分布式存儲(chǔ)。區(qū)塊鏈中的交易和數(shù)據(jù)是由各個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)的，各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份并保障數(shù)據(jù)的完整性。任何節(jié)點(diǎn)的破壞和丟失，不會(huì)對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。區(qū)塊鏈非中心的分布式系統(tǒng)架構(gòu)保證了數(shù)據(jù)和交易的點(diǎn)對點(diǎn)交互，使得信息交互得以高效率地實(shí)現(xiàn)。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈建設(shè)，其非中心化的分布式系統(tǒng)架構(gòu)有助于將飼料產(chǎn)品信息無延遲地傳遞到物流中心，形成集約化、一體化的供應(yīng)鏈模式。工作人員通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，了解產(chǎn)品的種類、數(shù)量及需求情況，有助于消除物流中的多余步驟，節(jié)省人力及倉儲(chǔ)成本。區(qū)塊鏈技術(shù)下的飼料供應(yīng)鏈體系，還有助于有效監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)、分銷、物流等環(huán)節(jié)，大大節(jié)約產(chǎn)品周轉(zhuǎn)過程中的成本。

2.2 區(qū)塊鏈信息透明性有助于解決產(chǎn)品供需矛盾 區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)公開記賬系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與運(yùn)行機(jī)制都是公開透明的。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈建設(shè)，其透明性特征意味著與飼料產(chǎn)品生產(chǎn)和需求相關(guān)的所有交易和數(shù)據(jù)，都會(huì)被系統(tǒng)中的各個(gè)授權(quán)節(jié)點(diǎn)所記錄，并實(shí)時(shí)在整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上公開呈現(xiàn)。除加密的私有信息外，與飼料產(chǎn)品相關(guān)的所有供給與需求信息，相關(guān)人員都可以通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行查詢。區(qū)塊鏈上任何數(shù)據(jù)的修改和傳遞都需要各節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證，并根據(jù)時(shí)間戳對每一筆交易和數(shù)據(jù)的先后順序進(jìn)行確認(rèn)（唐衍軍等，2019）。飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)與運(yùn)輸過程都會(huì)以數(shù)據(jù)的形式記錄到區(qū)塊鏈中，并附上時(shí)間戳。數(shù)據(jù)區(qū)塊由整個(gè)系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來共同維護(hù)，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)有新的數(shù)據(jù)生成都能夠被整個(gè)系統(tǒng)所悉知。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的透明性信息有助于使飼料企業(yè)、養(yǎng)殖場及農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商形成一個(gè)有機(jī)的合作整體，實(shí)時(shí)維持飼料供應(yīng)鏈中的資源互通，形成一個(gè)供需平衡的固定循環(huán)系統(tǒng)。

2.3 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源機(jī)制有助于產(chǎn)品質(zhì)量追溯區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源機(jī)制能夠降低飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈上下游之間的信息不對稱，有助于對產(chǎn)品質(zhì)量問題進(jìn)行溯源。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)生成方式是將存有交易或事項(xiàng)的區(qū)塊進(jìn)行哈希計(jì)算，并將含有新哈希值的區(qū)塊按時(shí)間順序持續(xù)添加至區(qū)塊鏈尾部。數(shù)據(jù)區(qū)塊由具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，所有節(jié)點(diǎn)比對結(jié)果一致后，數(shù)據(jù)真實(shí)性才被全網(wǎng)認(rèn)可。并且只有在通過占全網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)半數(shù)以上節(jié)點(diǎn)認(rèn)可的情況下，區(qū)塊中的數(shù)據(jù)才能被修改。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)都會(huì)實(shí)時(shí)更新，并根據(jù)溯源機(jī)制對數(shù)據(jù)生成時(shí)間進(jìn)行確認(rèn)。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)溯源機(jī)制下，飼料的產(chǎn)地、品牌、批次、出廠日期、配料等信息由各參與主體集體維護(hù)。這種機(jī)制使得供應(yīng)鏈中各利益相關(guān)方共同維護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量并進(jìn)行信息溯源，降低各企業(yè)主體為自身利益篡改數(shù)據(jù)的可能性。數(shù)據(jù)的非中心化存儲(chǔ)方式，也避免了中心化存儲(chǔ)系統(tǒng)下遭受黑客攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，有助于保持飼料產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系的公信力，維護(hù)大型飼料生產(chǎn)企業(yè)的品牌聲譽(yù)。

3 基于區(qū)塊鏈信息平臺(tái)的飼料供應(yīng)鏈優(yōu)化

區(qū)塊鏈技術(shù)與供應(yīng)鏈的結(jié)合必將朝著建立產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺(tái)的方向發(fā)展（秦明，2019）。建立區(qū)塊鏈信息平臺(tái)實(shí)時(shí)提供產(chǎn)品及其質(zhì)量等信息，有助于在實(shí)現(xiàn)溯源、互信、存證、信息溝通的基礎(chǔ)上，打造安全、高效、有序的飼料供應(yīng)鏈體系。區(qū)塊鏈信息平臺(tái)的構(gòu)建如圖1所示，下面根據(jù)體系架構(gòu)探討該平臺(tái)下的飼料供應(yīng)鏈優(yōu)化路徑。

3.1 飼料供應(yīng)鏈原始信息采集環(huán)節(jié) 飼料供應(yīng)鏈原始信息采集環(huán)節(jié)主要利用區(qū)塊鏈溯源機(jī)制和傳感器技術(shù)對飼料的生產(chǎn)、銷售、運(yùn)輸、配送等的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)收集。上述信息經(jīng)區(qū)塊鏈各授權(quán)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)驗(yàn)證后，被上傳到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心。飼料生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)將飼料的產(chǎn)地信息、品種規(guī)格、存儲(chǔ)條件、貨號批號等信息匯總，并掃描到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。區(qū)塊鏈上的授權(quán)節(jié)點(diǎn)對這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集及驗(yàn)證，為后續(xù)產(chǎn)品安全及質(zhì)量追溯提供源頭信息。飼料產(chǎn)品的倉儲(chǔ)與物流信息主要通過計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備實(shí)時(shí)獲取，保證交易信息收集與處理的即時(shí)高效。通過區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的智能合約調(diào)用對飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的原始信息進(jìn)行校驗(yàn)，信息校驗(yàn)通過后將會(huì)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播。信息的真實(shí)性與可信性需要區(qū)塊鏈上各節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識，數(shù)據(jù)經(jīng)哈希算法轉(zhuǎn)換后打包成區(qū)塊，存儲(chǔ)到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心。

3.2 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)傳輸與處理環(huán)節(jié) 區(qū)塊鏈技術(shù)資源服務(wù)器主要功能是為飼料供應(yīng)鏈有效運(yùn)作提供軟硬件支持，以方便數(shù)據(jù)識別、處理與傳輸，其軟件部分由數(shù)據(jù)庫、共識機(jī)制等組成，硬件部分主要包括數(shù)據(jù)接口、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。通過供應(yīng)鏈原始信息采集環(huán)節(jié)所得來的飼料產(chǎn)品信息（最初是以哈希樹的形式存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心），首先通過區(qū)塊鏈技術(shù)資源服務(wù)器的數(shù)據(jù)接口，在所有在的網(wǎng)節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識后，這些信息才能夠在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中心與平臺(tái)門戶網(wǎng)站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。經(jīng)過區(qū)塊鏈共識機(jī)制及可信溯源機(jī)制驗(yàn)證后的數(shù)據(jù)，再經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、語言分析、圖像與語音識別等技術(shù)處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與平臺(tái)門戶網(wǎng)站之間的通信，實(shí)時(shí)記錄信息更新數(shù)據(jù)。

3.3 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用環(huán)節(jié) 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用環(huán)節(jié)主要在飼料供應(yīng)鏈信息平臺(tái)門戶網(wǎng)站上實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)門戶網(wǎng)站主要設(shè)置用戶管理、產(chǎn)品溯源、監(jiān)控預(yù)警、質(zhì)檢信息和供應(yīng)鏈信息管理等子模塊，方便授權(quán)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)。生產(chǎn)企業(yè)、物流企業(yè)、采購企業(yè)及產(chǎn)品用戶都可以用電子設(shè)備掃描飼料產(chǎn)品的標(biāo)識碼，進(jìn)入該平臺(tái)門戶網(wǎng)站。生產(chǎn)企業(yè)主要負(fù)責(zé)維護(hù)飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)信息、交易信息以及包裝與溯源碼等信息。經(jīng)銷商可以將產(chǎn)品需求信息上傳至區(qū)塊鏈終端，實(shí)施詢價(jià)、發(fā)盤、接單及訂單處理等業(yè)務(wù)操作，即時(shí)反饋產(chǎn)品的質(zhì)量情況及索賠信息。物流企業(yè)在獲得相應(yīng)權(quán)限后，可以將企業(yè)的備案信息、產(chǎn)品倉儲(chǔ)與運(yùn)輸信息以及分裝信息等實(shí)時(shí)上傳至區(qū)塊鏈上，也可以即時(shí)查詢上下游的供應(yīng)與需求情況。區(qū)塊鏈信息平臺(tái)是使用者直接進(jìn)行信息交互的載體和媒介，能夠?qū)崿F(xiàn)信息即時(shí)發(fā)布、實(shí)時(shí)查詢、交易處理、數(shù)據(jù)維護(hù)及用戶反饋等功能，提高飼料供應(yīng)鏈體系的運(yùn)作效率。

4 結(jié)語

通過供應(yīng)鏈建設(shè)促進(jìn)物流管理科學(xué)化，是提升物流效率、促進(jìn)飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。當(dāng)前大型飼料生產(chǎn)廠商在建立銷售點(diǎn)的同時(shí)，還往往與養(yǎng)殖戶建立起直接聯(lián)系，整個(gè)產(chǎn)業(yè)難以建立起專業(yè)化的供應(yīng)鏈體系。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈建設(shè)，能夠發(fā)揮其體系特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢，降低供應(yīng)鏈中的物流成本、平衡產(chǎn)品供需矛盾、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題的有效追溯、維護(hù)飼料供應(yīng)鏈的安全與效率。區(qū)塊鏈飼料信息平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)提供產(chǎn)品的生產(chǎn)、需求、銷售、物流及配送信息，有助于打造安全、高效、有序的飼料供應(yīng)鏈體系，對農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域的供應(yīng)鏈建設(shè)產(chǎn)生示范意義。