基于區塊鏈的農產品電商質量安全管控研究

在如今互聯網高速發展的背景下，區塊鏈技術或將為優化農產品電商銷售體系提供一個全新的視角。區塊鏈技術作為一種分布式記賬技術，具有去中心化、智能高效、安全可靠的主要特征。

以區塊鏈技術為基礎，搭建農產品電商溯源體系，將農產品在生產、銷售、物流等環節的真實信息記錄在系統內，將提高產業鏈上各參與者之間的信任度與責任清晰度，提高消費者對農產品信息的掌握度[1]。本文主要探討當前農產品電商的銷售模式特點及其主要問題，并提出以區塊鏈技術為基礎，搭建農產品電商溯源體系，以幫助解決農產品電商中的質量安全管控問題。

1 農產品電商體系

1.1 農產品電商銷售模式

根據電商平臺扮演的角色不同，可以將農產品電商分為第三方模式、生產商模式以及銷售商模式。

①第三方模式是最傳統的模式，電商平臺僅提供交易平臺，而不參與交易。在此模式中，由于交易中的賣方往往會選擇第三方物流，平臺沒有機會接觸產品，對于產品質量的管控只能通過協議以及賣方自我約束。②生產商模式是指生產者自己開發電商平臺，將產品直接銷售給消費者。此模式縮短了供應鏈，減少了參與者，生產者對于產品質量直接負責。但同時，此模式對生產者的要求更高，生產者需要具備開發維護以及運營電商平臺的知識。這對大部分小農經營者來說比較困難，更適合大型農產品企業或農村合作社。③銷售商模式則是以上兩者的結合，電商平臺既開發網站，也銷售產品，平臺需要投入大量人力、物力。在此模式中，平臺可以在采購之前對產品質量進行檢測，對于質量的管控更強。

綜上，農產品電商3種銷售模式的不同點主要在于平臺參與交易的程度不同，平臺在第三方模式中參與度最低，在生產者模式中參與度最高。而除了生產者模式，都可能出現經銷商眾多、質量管控難的問題。

1.2 主要問題分析

在智能時代下，信息技術發展迅速、城鎮化進程加快、國家利好政策不斷出臺，都為農產品在線銷售的發展創造了良好的機遇。但是，農產品電商的發展仍有較大阻力，具體原因有以下兩點。

1.2.1 質量問題追責難

農產品大多具有易腐爛特性，而產業鏈中參與者眾多，一旦產品出現問題，不易找到實際責任方。當前農產品電商模式中多采用第三方物流，盡管其在物流運輸方面專業優勢明顯，但對于農產品易腐爛的特性，做不到較好的成本與質量平衡。我國的生鮮農產品經過采摘、運輸、儲存等流通環節后，損失率高達25% 以上[2]。此外，我國大部分地區農業以小農生產為主，在線銷售模式多為第三方模式或銷售商模式，供應鏈交易節點多，一旦出現產品問題，可能會由于證據不足而出現爭議，由此增加成本和重復的檢測成本。

按照實驗方法測定4個V-4Cr-4Ti合金樣品中Al、As、Co、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、P、K、Na，進行加標回收試驗，見表4。

1.2.2 信息不對稱

信息不對稱是指交易雙方擁有的信息不同，掌握信息更充分的一方處于有利地位。交易中的賣方往往會掌握更多信息，而買方難以分辨優劣就會導致劣幣驅逐良幣，引發信任危機。

農產品的一大特點是標準化程度低，且具有經驗品和信任品屬性[3]，消費者在購買時難以確認其質量，導致信息不對稱的問題較為突出。農產品品質參差不齊，大小、色澤不一，甚至會出現內部腐爛而外部不明顯的現象。加之農業生產對氣候、環境等條件依賴大，即便是同一農場的產品，不同時間段的品質也不穩定。盡管綠色無公害等品質認證可以作為一定的信息補充，但認證過程長、時令性強，小農戶大多不具備認證條件。此外，電子商務的天然屬性是交易跨時間和跨空間，實物與信息相分離，買家與賣家相分離，加劇信息不對稱。雖然電子商務解決了交易中的地理障礙，擴大了銷售半徑，但是消費者無法親身感受商品質量，使商家有機會夸大事實，甚至制造假冒偽劣商品，坑害消費者。以上問題引起了各方重視，質檢部門加強農產品質量安全檢測，及時曝光產品質量問題；立法機關完善法律法規，加大違法成本；企業嘗試構建質量安全追溯體系，主動披露產品生產、加工及物流相關信息。但由于質量檢測工作量大以及目前質量安全追溯體系的中心化，網購農產品的質量安全尚不能得到有效保障。

2 區塊鏈

2.1 區塊鏈概念及基本架構

區塊鏈是使用密碼技術將共同確認的區塊按順序追加形成的分布式賬本，參與者都擁有這個賬本，且新增內容時需要每個人同意，任何人不能隨意篡改。同時，運用分布式存儲將數據分散存儲在多臺獨立的設備上，在保證數據運輸速度的基礎上減輕硬件壓力。

區塊鏈的系統架構一般可以分為6層，分別為數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層，如圖1所示。數據層是基礎層，功能在于采集數據并使用鏈式區塊進行存儲，同時運用哈希函數和非對稱加密保證信息的安全可靠；網絡層包括點對點之間的數據傳播機制與數據驗證機制，負責用戶間的信息傳輸；共識層的功能是通過共識機制使高度分散的節點在區塊鏈網絡中達成一致；激勵層主要是鼓勵各方參與記賬，是區塊鏈在數字貨幣的應用中的必要條件，但在其他應用場景中不是必要的[4]；合約層封裝了各種腳本，在管理制度的約束下，系統利用自動化腳本代碼組成的智能合約來實現各類功能，如根據當前交易流程開放節點權限、替代人工仲裁和執行合同等；應用層則能提供基于區塊鏈系統的對外接口，使用戶可以與系統直接交互。

圖1 區塊鏈系統架構圖

區塊鏈創新性融合了以上技術，主要有以下3個特點。①去中心化。傳統的數據庫技術是中心化的，系統數據可被人為修改，對外的可信度依賴于自身信譽。而區塊鏈技術沒有中心管制，通過分布式計算和存儲，實現各個節點的自我管理，解決信任問題。②智能高效。基于協商一致的管理機制和智能合約，所有節點不需要人為干預，能夠自動地驗證及交換數據，并根據交易作出反應，大大提高處理效率。③安全可靠。分布式數據網絡可通過算法實現較高容錯率，在系統偶爾出現故障的情況下仍舊可以工作，理論上最高容錯為50%[5]。

2.2 基于區塊鏈的農產品溯源體系

2.2.1 需求分析

信息開放共享是多個領域的趨勢，信息創造的價值正在被越來越多的人注意到。在農產品電商領域，信息共享的價值更多的是提高交易雙方的信任感，從而提高交易成功率。

鑒于區塊鏈技術去中心化、不可篡改、集體維護的特點，基于區塊鏈技術的農產品電商溯源體系，將保證農產品從生產到銷售的各類關鍵信息的真實可靠，有助于解決網購農產品時質量問題追責難以及信息不對稱問題[6]。在此溯源系統中，生產者、經銷商等都將對產品質量進行記錄并簽字，在出現質量問題時可以及時找到責任方，避免矛盾升級。

此外，農戶上傳的播種、除草、施肥等信息，傳感器實時記錄的環境數據，如土地濕度、有毒有害物質濃度等，各參與者上傳的質量檢測記錄，能夠有效解決信息不對稱的問題，使商家以次充好的難度增大，消費者對網購農產品質量的信任將大大提高。

2.2.2 運行機制

農產品電商參與者多且彼此信任度不高，不適合用完全封閉的私鏈或完全公開的公鏈。聯盟鏈的特點是設置準入門檻的半公開，比較適合農產品溯源體系。此外，農產品溯源體系中不需要設計激勵層。利用區塊鏈技術保證數據安全可靠，對農產品電商的各方參與者都是利大于弊的，參與記賬與維護系統是各方參與者的責任。

從系統參與者的角度看，農產品從生產到銷售的全過程中，涉及到的主要參與者有注冊機構、農資供應商、生產者、經銷商、物流供應商、零售商和消費者。其中，注冊機構的主要工作是為參與區塊鏈的組織提供身份賬號，其余各參與者之間主要為上下游關系，互相傳遞的信息主要為產品、交易協議以及物流信息。

從系統信息流的角度來看，①參與者在注冊賬號的同時創建一個檔案，記錄組織信息、地址、資格證書等重要信息，并獲得一個密鑰對，用于傳遞加密信息和數字簽名。②參與者將每一件產品數字化，為其創建身份標識并提供信息，包括產品當前狀態、位置、生產環境數據、質量檢測結果等。參與者將數據上傳至區塊鏈，并用私鑰對數據簽名。隨后，當參與者發起產品轉移，系統將通過智能合約的方式對數據進行審核，接收者對數字簽名進行驗證，兩節點之間達成協議并數字簽名。當交易在全網廣播后，包含交易信息的區塊將成為區塊鏈上的新一環節。③消費者收到產品后，可掃描包裝上的二維碼登錄系統，查看產品有關信息。

3 結語

在農產品電商的3種銷售模式中，第三方模式和銷售商模式中一般有較多參與者，出現質量問題時追責較難。而在3種模式中，由于電子商務和農產品的特性，交易雙方信息不對稱的問題均較為突出。本文根據區塊鏈的技術特點及系統架構，設計搭建了基于區塊鏈技術的農產品電商溯源體系，并描述其運行機制。該體系能有效解決農產品電商質量問題追責難以及交易雙方信息不對稱問題，加強農產品質量安全管控，為農產品電商的發展提供新的思路。