區塊鏈與農業全產業鏈的信任耦合及應用與展望

徐晟鑫

摘要：農業產業化是我國農業走向現代化的必經之路，為了實現農業產業化的目標，農業全產業鏈作為一種全新的經營方式應運而生，但是在實際生產經營時農業全產業鏈在生產、流通、銷售方面均出現了較多問題。其中，信任問題貫穿整個農業全產業鏈，解決好信任問題是農業全產業鏈發展的關鍵之一。隨著互聯網技術不斷向前發展區塊鏈技術也隨之誕生。數據真實安全、信息追溯、信息共享、去中心化等是區塊鏈技術的突出特征，與農業全產業鏈需求存在多重耦合，所以有必要探討區塊鏈技術在農業全產業領域中的應用，為目前區塊鏈在農業全產業鏈中的應用難點提出對策。

關鍵詞：區塊鏈 農業全產業鏈 物聯網技術

我國正處于農業現代化的關鍵時期，越來越多的新興網絡技術應用于農業全產業鏈中，區塊鏈正是其中之一。農業全產業鏈以需求為導向，從田間到餐桌的全產業鏈包含生產、流通、銷售三大環節，但是這三大環節始終存在信任問題，從而制約農業全產業鏈的發展。那么，區塊鏈技術能否徹底解決農業全產業鏈的信任問題？本文從區塊鏈技術特性出發，分析與全產業鏈的信任耦合特征，并基于耦合機理提出區塊鏈技術在農業全產業鏈的應用和展望。

（一）農業全產業鏈內涵界定

波特在產業鏈理論中對企業產業鏈縱向一體化與橫向一體化做了相關的理論研究，成為了全產業鏈發展的理論基礎。全產業鏈戰略被趙瓊（2012）定義為：企業運用股權收購或者簽署契約的方式向產業鏈上游或下游進行業務延伸，擴展業務范圍，產業鏈中的關鍵環節被主導產業鏈的企業牢牢把控，使其取得主導地位的商業模式。企業全產業鏈模式被有些學者認為其本質是企業縱向一體化，企業對產業鏈中的上下游進行擴展把控從生產至銷售的每個環節，用企業內部的管理協調代替市場進行商品交換和資源配置的商業模式（李滔，2013）。綜合國內學者對全產業鏈內涵的研究看，全產業鏈模式有兩種：一是通過契約形式的一體化；二是擴大企業經營范圍的一體化。

在農業全產業鏈發展過程中，首先是中糧集團在中國居民人均食品消費支出、農業產業升級、農產品質量安全情況嚴重的情況下，提出農業全產業鏈發展模式，以消費者需求為主導，對農產品原料獲取、加工、流通銷售等環節進行全過程地追蹤控制，實現從田間到餐桌全過程的貫通。

目前，農業全產業鏈有縱橫兩種方向的運作模式。縱向農業全產業鏈是指整個產業鏈全程被一個企業控制，企業統籌包含產品、信息、服務等各要素（方云英，2020）。比如中糧屯河以打造番茄“全產業鏈”為戰略目標，已覆蓋番茄從種苗培育、生產栽培至流通銷售等上中下游各個環節。橫向全產業鏈是不同組織相互合作聯盟形成產業鏈，不同行業在產業鏈各環節中相互作用形成橫向平面的一體化（方云英，2020）。比如河南信陽的景龍農業科技公司與當地合作社合作，合作社與農戶簽訂生產合同，并對農戶進行技術指導使當地農民生產出符合公司標準的農產品，而農業企業則專心研究市場，并加工、包裝、銷售農產品，形成一條橫向農業全產業鏈條。

總的來說，全產業鏈模式能夠有效降低交易成本，但要使整個產業鏈效益達到最大化，需要對整個產業鏈中的個體要素進行整合，從全產業鏈總體利益出發將縱橫兩個方向的資源協調充分調用。

（二）區塊鏈技術的原理

區塊鏈技術并不是一項新技術，而是融合幾種技術的基礎之上進行發展與創新。2008年11月1日，Nakamoto在密碼學郵件組發表了《比特幣：一種點對點的現金支付系統》，詳細描述了區塊鏈技術。簡單來說，區塊鏈是一個利用共識機制、密碼學原理、智能合約等技術的分布式數據庫，具有數據真實安全、信息追溯、信息共享、去中心化等特征。

（三）區塊鏈技術與農業全產業鏈信任耦合

為實現農業全產業鏈在生產、流通、銷售環節信息真實有效，使農業全產業鏈模式向重新配置、優化資源的高質量發展，利用區塊鏈技術的數據真實、信息追溯、信息共享、去中心化等特征，能很好解決農業全產業鏈在三大環節中的問題。

在數據真實性方面，區塊鏈對數據進行了加密。哈希值是區塊鏈里面數據的存在方式，且每個關鍵字都與一個散列的相互對應，所以只要更改就會使得后面的哈希值發生很大的變化，造成了數據修改很大難度。同時，區塊鏈對數據用密碼學原理的方式進行了保護，只有用公鑰與私鑰配合并且有超過51%的節點確認才能確保數據真實，提高了數據的可信度，增強了數據的安全性。應用在農產品生產上，確保農產品生產信息的真實性起到了監督的作用。

在信息追溯方面，區塊鏈是由各個區塊依據時間順序鏈式排列，每個區塊都由區塊頭和區塊體組成并且標記上時間戳。新的節點信息要加入鏈式結構中，必須要經過之前所有節點的共同驗證才能得到認可。全部數據傳輸是區塊鏈系統中數據傳輸方式之一，區塊上所有的節點都有全鏈賬本的副本，任何數據信息都能順著鏈條進行信息追溯。在農業全產業鏈中，產業鏈任何一環出現問題都能精準查出問題起源，保證了農業全產業鏈出產的農產品安全可靠，并且提高農業全產業鏈各環節的運行效率，降低了農產品生產流通成本。

信息共享是區塊鏈技術的核心特征之一，區塊鏈其本質是一種去中心化的數據存儲技術，即分布式存儲，這就使得在區塊鏈中每個區塊都能實現點對點的交互。所有區塊的信息都可以共享并且同步記錄，鏈上的信息保證透明、可靠。運用在農業全產業鏈中，全產業鏈的主導方可以對產業鏈的生產、流通、銷售三大環節進行監督。在生產端監控農產品生產質量；在流通端區塊鏈配合物聯網等技術監控流通中農產品的情況，降低農產品運輸損耗提高物流效率；在銷售端為消費者提供真實可靠的農產品信息，增加消費者的信任度。

（一）生產環節中農業全產業鏈信任耦合機制問題

在生產階段，農業全產業鏈模式的目標是生產出符合標準且確保質量的農產品，以此確保整個農業全產業鏈的整體效益最大化。產業鏈上農戶、農業合作社或農業企業由于信息不對稱和有限理性會存在機會主義行為，這使得個體效益最大化與整體效益最大化之間存在矛盾。例如，農戶將不是杭州本地生產的龍井以正宗龍井的價格賣給了收購商。產生這種問題的根源在于，過去沒有辦法對農產品信息的有效溯源和農業生產的監督管理。農業全產業鏈要實現商品化的生產經營，就必須實現對農產品的標準化生產，這樣才能使整體效益最大化。其中，最大的難點是如何使農戶生產種植標準化。

（二）流通環節中農業全產業鏈信任耦合機制問題

目前農產品流通發展已經能夠滿足人們的基本生活需求，但是依然存在著不少問題，其中最突出的就是流通成本過高和流通不順暢，這阻止了我國在農產品流通向領域邁向更高質、高層次發展水平的進程。這主要源于我國農業生產環節采用非規模化、非集約化的生產方式，在根本上造成了農產品運輸流通環節沒有辦法選擇成本較低的鐵路，只能選擇成本相對較高的公路運輸。在長途公路運輸中產生的過路費、過橋費、停車費、住宿費、損耗等，將會成為農產品銷售的總成本的一部分，且占總成本的比重非常高。另外，流通不順暢是農產品流通領域的又一個重要問題，其中造成流通不順暢的重要原因之一是農產品流通的效率低。由于農產品流通主要采用公路運輸，我國對長時間公路駕駛的時長有明確的規定，采用公路運輸在理論上是有間斷性的。另外，由于各級食品安全部門對流通農產品的抽檢，更加劇了這種間斷性，造成農產品流通領域的整體效率不高。農產品流通中全程可追溯性缺乏與時效可控度較低，也是需要解決的兩個問題。在過往的流通體系中，農產品流通為了追求可達、必達的首要目標，對于農產品的安全性往往依靠商戶或者生產者的自覺或者說是個人信任機制來完成，一旦發生農產品安全問題，這種依賴商戶或者生產者的個人信任機制追溯責任的難度很大。對于農產品來說，保證其安全的重要措施是在規定的時間范圍內送達，由于整個流通環節對于時間的可控性基本沒有相關的措施，其時效性的可控度很低。

（三）銷售環節中農業全產業鏈信任耦合機制問題

隨著我國人均收入的增加，消費者從“吃得飽”向“吃得好”轉變，居民消費開始升級，農產品安全問題成為社會關注的焦點。但現實是，由于在農業發展過程中農產品供需不匹配、產業鏈發展不充分，生產端農產品產量好無市場，需求端有需求而無貨源。由于生產者與消費者個體分散、弱小，無法實現商品信息對稱，使得雙方無法做出利益最大化的選擇。由于農產品價格低廉，生產者降低成本生產不安全的農產品，導致消費者對農產品質量產生信任危機。比如，某些農產品生產以次充好，銷售端在價格上打壓同類型質量優秀的農產品，同時在產品信息上對消費者隱瞞或虛假宣傳，形成農產品市場劣幣驅逐良幣的現象，使得農產品市場混亂，消費者對國產農產品信任度降低。

（一）推進農業生產標準化

我國農業生產以小農戶為主，分散的、技術程度不一的生產管理模式，造成在生產過程中農產品品質不一、難以監督管理的難題。隨著農業全產業鏈模式的推廣，產業主導者將分散的生產資料進行統一標準化生產，在一定程度上緩解了過去農產品生產監督難的困難。在如今消費者越來越重視食品安全的年代，農產品標準化生產和農產品安全能夠保障的產品，已經成為未來市場發展的主流方向。農產品要提升市場競爭力，除了價格以外就是品質的競爭，歸根到底是品質最終決定了農產品在市場上的市場競爭力。品質與安全是構成農產品核心競爭力的兩個關鍵因素，推行農業生產標準化加強農業生產的管理，能大幅度提升農產品的安全性與品質。比如，山東濰坊“食品谷”是一家集生產、加工、批發、運輸銷售的農業全產業綜合服務平臺，在農業生產上，“食品谷”采用農產品加工企業前后延伸的產業鏈融合模式，企業在生產端用訂單農業方式與農戶、合作社進行合作，并對農戶、合作社進行技術培訓，使他們了解相關生產標準。同時，企業建設自己的生產基地進行標準化生產，控制農產品品質。

針對農產品生產沒有透明的監督管理難題，可以通過區塊鏈技術與物聯網相結合的方式加以解決。在生產過程中，通過物聯網技術實時自動記錄農產品的生產情況，包括生產環境、土壤情況、水肥等，這些數據通過互聯網自動上鏈，極大程度減少了人為操作。依靠區塊鏈數據真實安全、信息共享等特點，農業生產信息將在農業全產業鏈內無衰減傳遞，大大增強生產監督管理的透明性，保證農業生產標準化，提高農產品的安全性。比如，杭州的西湖龍井與中國移動合作，將龍井茶葉的生產全流程上鏈，在區塊鏈技術下，龍井茶葉從生長到采摘的全過程的真實信息記錄在云端中，可以讓消費者進行查驗，確保買到的是正宗的西湖龍井茶葉，贏得了消費者的信任。使用區塊鏈技術，上傳農產品在生產過程中的信息，確認市場中農產品相關質量信息的真實性，讓信息造假、質量不安全的農產品逐漸被市場淘汰。

（二）區塊鏈技術打通農業全產業鏈流通盲區

區塊鏈技術應用于農產品流通環節，對于農產品流通的高質量發展有重要的推動。一是解決了傳統流通環節中缺乏全程追溯性問題。區塊鏈技術能實現農產品信息在農業全產業鏈中的無衰減傳遞和共享，進而完成農產品全流程可追溯。相較于傳統的紙質臺賬管理方式，以區塊鏈技術為代表的現代信息技術在流通環節管理信息，能極大提高信息管理的效率且降低管理成本。二是解決農產品流通時效控制難題。區塊鏈的雙向同步技術能實現將鏈中任一節點的信息同時更新，很好地解決了農產品時效控制難的問題。

（三）區塊鏈技術實現農業全產業鏈全流程可追溯

傳統農業產業鏈各環節存在著信息不對稱以及虛假信息的問題，在銷售環節中信息不對稱以及虛假信息的問題更為嚴重。經銷商有相對穩定的渠道獲取農產品的信息，但消費者卻無法其購買的農產品的信息，導致消費者無法確保農產品是否真正安全，降低了消費者的購買意愿。在“互聯網+”時代，農產品走進了電商平臺進行銷售，這使得消費者掌握了部分農產品信息，緩解了雙方信息不對稱問題，但距離農產品全歷史的數據追溯依然有很大的距離，同時傳統的農產品信息追溯的方式存在漏洞，信息容易篡改。為了滿足消費者對農產品安全的需求，將區塊鏈技術引入農產品的銷售環節，可以實現農產品從田間到餐桌的信息全流程查詢。

具體說來，針對農產品溯源相關平臺需要，開發一個APP或者網站，相關用戶進行注冊上鏈獲得相關授權與認證。消費者在平臺購買農產品后會獲得進入該區塊的密鑰，通過區塊鏈的信息共享與信息追溯的特點，實現對農產品相關信息的查詢。區塊鏈中的農產品從種植、生產、流通等信息，通過物聯網技術自動采集自動上鏈，傳輸到區塊鏈中每一個節點。同時，基于密碼學對數據加密與分布式存儲的特點，保證了數據的可信度。食品安全監管部門也會進入區塊鏈中隨時對相關農產品信息真實性進行監管，查詢從種植到流通的所有過程，一旦出現虛假信息，則可沿著鏈條找尋責任方。

參考文獻：

[1]趙瓊.基于中糧屯河案例的全產業鏈商業模式研究[D].北京交通大學，2012.

[2]李韜.不要盲從“全產業鏈”戰略[J].企業管理，2013（08）：47-49.

[3]方文英.農產品全產業鏈大數據建設與農村電商的有效融合研究[J].農業經濟，2020（09）：129-131.

The Trust Coupling Between Blockchain and the Entire Agricultural Industry Chain and its Application and Prospects

Xu Shengxin

Abstract：Agricultural industrialization is the only way for my country’s agriculture to modernize. In order to achieve the goal of agricultural industrialization the entire agricultural industry chain has emerged as a brand-new management method.However， in actual production and operation， the entire agricultural industry chain is in production and circulation. There are many problems in sales. Among them， the issue of trust runs through the entire agricultural industry chain. Solving the issue of trust is one of the keys to the development of the entire agricultural industry chain. With the continuous development of Internet technology blockchain technology was born. Data authenticity and security， information traceability， information sharing and decentralization are outstanding features of blockchain technology， which are multiple coupled with the needs of the entire agricultural industry chain. Therefore it is necessary to explore the application of blockchain technology in the entire agricultural industry. Put forward countermeasures for the current difficulties in the application of blockchain in theentire agricultural industry chain.

Keywords：Block chain Agriculture； whole industry chain； Internet of things technology

（作者單位：浙江農林大學經濟管理學院）

責任編輯：欣文