區塊鏈賦能西藏農業糧食供應鏈優化研究

喬鵬程 金銘泉

(西藏民族大學，陜西 咸陽 712082)

引言

2022年12月，習近平總書記在中央農村工作會議上強調，保障糧食和重要農產品穩定安全供給始終是建設農業強國的頭等大事。西藏自治區深處內陸，每年需要大量的糧食調往農牧區保障居民的食物安全。保障西藏糧食安全，守住農牧區的糧食供給，就是保障農牧民收入和生活質量，有利于鞏固脫貧攻堅與鄉村振興有效銜接[1]。

西藏獨特的資源稟賦和地理環境決定了糧食生產和消費之間必然存在結構失衡，僅依靠本地糧食生產供給無法滿足藏區居民食物消費多樣化的需求[2]。農業糧食供應鏈作為將產品或服務提供給最終用戶的上下游企業聯動平臺，其在糧食的生產流通及供應過程中發揮的作用不可小覷。通過農業糧食供應鏈加強糧食供給力度，能夠提升西藏地區整體的糧食安全保障能力。王胡林[3]認為，當前西藏農業供應鏈應當加強信息技術深度融合；祿樹暉[4]也提議，在農業產品生產、加工、營銷等環節的科技創新，提高西藏農產品的市場認可度，從而扭轉供應鏈上各環節發展弱勢。

近年來，區塊鏈技術應用于農業領域的研究愈發熱門。區塊鏈由于其去中心化，分布式儲存，不可篡改以及智能合約等特性被廣泛運用到農業類公司運營[5]、農業金融與保險[6]，以及農業種養殖[7]等方面。同樣也有學者發現，區塊鏈在食品安全追溯[8]，農產品供應鏈信息[9]，農業產業鏈貿易[10]中也存在融合的可行性。

盡管此類研究成果頗豐，然而目前研究西藏農業糧食的文獻多為陳舊，結合西藏地域特點和農牧業特色，研究農業糧食與新興信息技術融合的更是極少。既有文獻缺乏對西藏農業糧食供應鏈影響因素的系統性整理歸納，且大都以現象描述研究為主，缺乏規范的質性研究。本文的研究貢獻在于豐富了近年西藏糧食相關的文獻，補充了西藏糧食供應鏈質性研究領域的空缺；研究結論有助于保障西藏糧食安全，促進鞏固脫貧攻堅與鄉村振興的有效銜接，進而推動西藏農牧業高質量發展。因此，本文基于收集整理的文本資料進行編碼，分析出目前西藏農業糧食供應鏈的影響因素；針對分析結果將區塊鏈嵌入糧食供應鏈中，構建出適合西藏農業的糧食供應鏈優化模型框架。

1 文獻綜述

1.1 西藏農業糧食研究

西藏地處我國西南邊陲，雖然現代技術和區域發展程度遠不及東部地區，但得天獨厚的地理位置也塑造了其良好的自然環境，尚未遭受破壞及污染的影響。良好的環境使得自治區內以畜牧業為主的傳統農業產業具有綠色無公害、產品種類多、獨特甚至唯一性的特征[11]，包括糧食在內，產自高原凈土的農產品備受區域內外市場的青睞。西藏地區糧食有水稻、小麥、青稞3大類，糧食需求以居民食用為主，飼用為次；高利偉等[2]研究表明，具體包括消費需求，生產需求，加工需求，以及凈調出量和凈出口量，并且研究還發現，藏北牧區(以那曲地區為主)糧食缺口較大，長期依賴外地糧食調運，供給力度仍需加強。劉國一等[12]研究也表明了這一點，那曲和阿里地區對西藏的糧食產量貢獻率最低，從全區來看糧食增產的主要貢獻因素是作物播種面積增加。

在西藏自治區內需外求的形勢下，西藏糧食及重要農產品的穩定生產和品質安全引起了學者的重視。氣候變化對土壤的影響以及自然災害頻發給農作物的高產與穩定帶來風險[12]；特殊的地理位置導致西藏地形復雜多樣，極端天氣多變，生態環境脆弱，對于靠天吃飯的西藏農業而言，需要先解決農業基礎設施建設[13]；祿樹暉[4]認為，應當改善農牧業基礎設施條件，逐步提高資源利用率、土地產出率和勞動生產率，著力提高農牧業綜合生產能力，以此夯實現代農牧業提質增效的根基。作物種植過程的不規范嚴重影響了產出質量，雖然張華國等[14]調查顯示，“白色污染”、農藥、化肥的濫用致使耕地生產力下降與產出物品質降低；但王胡林[3]經過實證分析發現，近年化肥農藥的指標對西藏農牧業發展的顯著性偏低，這表明西藏在農業面源污染控制與治理取得了積極成效。

由于糧食作物標準化程度高，人財物投入低，糧食銷售受到國家保護，所以目前西藏整體上依然是小農經營的糧食種植業[13]。但這種產業規模小，龍頭企業輻射帶動能力弱，農牧民合作組織經營規模小，服務層次和規范化程度低，糧食和農產品深加工程度低，產業鏈較短，產品關聯度不強，有必要加強糧食和農產品的生產、加工、營銷等環節科技創新[4]，借助信息化建設契機，可以扭轉種植、養殖、加工、銷售、管理等環節的發展弱勢。劉國一等[12]對青稞的研究表明，西藏科技對農業的貢獻率較低，作物具有較大的增產潛力與空間，也證明了科技對西藏農業糧食作物存在正向影響。此外，張華國等[14]以青稞生產為例構造了農牧業循環發展模式，種植、養殖、加工三合一的模式既考慮了物質循環利用又將三者有機結合；研究同時強調，糧食種植業中，農牧民與合作社、企業以及公司之間的責任關系，只有三者密切合作才能打造高原特色循環農牧業品牌與形象。

1.2 區塊鏈與糧食供應鏈研究

糧食供應鏈是由糧食及其產品生產和流通中涉及的農戶、糧食收儲中心、糧食加工企業、糧食配送中心、零售商、最終消費者連成一體的功能網絡結構模式[15]。農作物耕種作為糧食供應鏈的上游，存在著種植過程不科學，生產環節松散，上下游信息不對稱的問題。金會芳等[16]發現，家庭承包制度下農民存在不了解市場需求而盲目種植和跟“風”種植的現象，糧食市場供需平衡受到直接影響；糧食價格信息頻繁波動，農民容易出現持糧觀望而錯過最佳出售期。孫傳恒等[17]也認為，農產品供應鏈鏈條長、生產分散、信息多源異構，極易出現供應鏈上下游信息斷鏈和不透明等問題，導致鏈上各主體之間的信任產生危機。任守綱等[18]提出一種基于信譽監督機制的拜占庭容錯算法CSBFT，搭建聯盟鏈，來促使鏈上主體共享信息。雖然其能夠打通上下游信息不對稱堡壘，但用戶出于隱私考慮，分享真實數據的意愿不強烈。為了使供應鏈上各主體能夠共享真實信息，崔鐵軍和姚萬煥[19]提出了基于區塊鏈技術的農產品供應鏈框架，通過博弈模型分析后發現，加入區塊鏈的信任程度、協同收益、激勵和懲罰提高，風險系數變低，供應鏈參與主體更傾向于守約并積極共享真實信息。信息共享有諸多好處，但也面臨著隱私泄露的風險。許繼平等[20]采用將供應鏈網絡節點分區，劃分子鏈的方式提高節點隱私安全。范賢麗等[15]從初始配置、隱私信息上傳、隱私信息授權訪問和撤銷權限等方面將區塊鏈和IPFS技術運用于解決糧食供應鏈主體隱私保護問題上。

傳統監管方式難以對糧食供應鏈進行動態監管，可以考慮引入區塊鏈對農作物的生長和農產品質量全程監管。張新等[21]建立了基于區塊鏈智能合約的稻米供應鏈監管系統，實現了全鏈數據動態監管。霍紅等[22]將區塊鏈嵌入農產品質量安全監管，形成了農產品質量安全全過程監管體系，保證了農產品質量，提升了消費者的信心。糧食供應鏈上商品的流通需求也與區塊鏈存在耦合，目前可具備實現條件的農產品流通領域的區塊鏈項目有農產品交易聯盟鏈、物流聯盟鏈、溯源聯盟鏈、農業融資區塊鏈[23]。趙逖[24]認為，區塊鏈技術與農產品流通體系融合發展具有現實可行性，可以解決農產品流通供需失調、信息失真等一系列問題。

區塊鏈在糧食供應鏈中溯源的應用被許多學者看好。孫俊等[25]提出，基于聯盟區塊鏈的農產品追溯系統架構模型，利用區塊鏈共識機制、分布式存儲、加密等技術特點，能針對性地解決農產品追溯系統中，企業和部門間數據不共享，中間環節數據可能被惡意篡改，以及數據來源不明等問題。周雄等[26]也基于區塊鏈構建了“四層次”體系架構的農產品質量安全溯源體系。景旭等[27]認為，面向集群式農產品供應鏈區塊鏈溯源的需求，多鏈式區塊鏈比單鏈式區塊鏈更具有優勢，提出一種基于區塊鏈中繼技術的集群式農產品供應鏈溯源模型，能夠有效解決多鏈溯源中的信息斷鏈問題。但霍紅等[22]發現，若將區塊鏈嵌入供應鏈溯源系統，系統就必然需要處理大量的信息，數據存儲負載大，如何提高區塊鏈處理信息的速度亟待解決。對此，楊信廷等[28]設計了一種區塊鏈農產品追溯信息存儲模型，提出“數據庫+區塊鏈”的鏈上鏈下追溯信息雙存儲設計；張曉蝶等[29]構建了農產品溯源數據多鏈式存儲保護模型，在確保上鏈數據安全可靠的情況下，給供應鏈中各環節區塊分配多個賬戶，以多鏈適應供應鏈各環節不同企業或廠家間的復雜交互，有效避免了溯源數據安全性低及區塊鏈中存儲壓力大的問題。

綜上所述，已有的文獻探討了區塊鏈與糧食供應鏈存在多處耦合，可以解決傳統供應鏈上下游的許多痛點問題。但與我國其他省區農業情況不同，西藏農業科技應用水平不高，糧食供應鏈保障體系脆弱，抗御外部沖擊的韌性不足，亟需一種新技術來賦能農業糧食供應鏈發展。目前與西藏農業糧食相關文獻陳舊，尚未有文獻系統性地剖析影響因素，鑒于此，本文將通過質性分析法來探究區塊鏈賦能西藏農業糧食供應鏈的優化路徑模型。

2 研究設計

2.1 研究方法

扎根理論是由國外學者Strauss和Claser創建的一種分析方法，操作過程分為3個步驟：開放式編碼、主軸編碼和選擇性編碼。該方法能夠從文本中高度抽象理論，在編碼的過程中逐漸形成新理論并不斷論證，研究結論與實際高度貼合，具有穩健性。因此，本文依據扎根理論的編碼步驟，對收集整理到的文字資料展開分析，力求研究過程嚴謹，以得出可信度高的研究結果。

2.2 數據收集與分析

在運用扎根理論的前提下，本研究遵循多來源、強相關的原則進行了收集整理文本資料。實地走訪了西藏部分縣區，與包含農戶、企業、金融機構在內的20名人員進行訪談，主要圍繞影響西藏糧食供應鏈上存在的問題及影響因素深度交流，訪談結束后，將錄音整理成文本并與訪談人員核對，保證真實全面的回答；現有公開發表的文獻也能提供西藏農業糧食、“區塊鏈+糧食”供應鏈的資料文本，可靠性較高；相關新聞公告或媒體視頻作為二手資料來補充數據來源。經過整理好的文本資料約25萬字，視頻存儲約7G，利用Nvivo12將視頻轉化為文本約5萬字。為了提高研究效率和避免失誤，利用Nvivo12軟件進行輔助編碼工作。

3 數據分析過程

3.1 開放式編碼

由于開放式編碼階段沒有成熟完整的概念框架，因此本文基于試探性原則來編碼。通過對前期整理好的文本進行逐句分析，尋找能夠表明西藏農業糧食現狀困境和區塊鏈對農業糧食供應鏈賦能的詞句貼標簽，使其概念化。比較提煉出的初始概念，總結出具有邏輯關系的初始范疇。經過對文本開放式編碼，得到68個初始概念和22個初始范疇。部分初始概念和初始范疇示例見表1。

表1 開放式編碼示例

3.2 主軸編碼

在開放式編碼的基礎上，在初始概念和初始范疇之間建立內在聯系，根據異同關系將有類別關聯的初始范疇凝練聚合形成主范疇。經過主軸編碼后，得到糧食種植基礎薄弱，糧食交易市場不穩定，糧食結構短缺品質低，農戶個體觀念固化，農業數字化進程慢，供應鏈信息整合不足和全鏈智能監控，鏈上信息有保障，鏈上管理扁平化9個主范疇。具體主范疇、初始范疇和范疇內涵參見表2。

表2 主范疇匯總

3.3 選擇性編碼

選擇性編碼是繼續從主范疇中挖掘核心范疇，依據核心范疇和其他范疇的關系，用故事線來描述現象和框架結構。對范疇間的關系進行梳理后，總結的故事線具體為西藏農業糧食供應鏈受到糧食種植基礎薄弱，糧食交易市場不穩定，糧食結構短缺品質低，農戶個體觀念固化，農業數字化進程慢以及供應鏈信息整合不足等多方面的影響制約，在此背景下區塊鏈賦能糧食供應鏈全鏈智能監控，鏈上信息有保障以及鏈上管理扁平化等特點，以實現對西藏農業糧食供應鏈的優化升級。鑒于此，本文研究的核心范疇擬定為“西藏農業糧食供應鏈優化邏輯”。經過扎根理論編碼后的邏輯框架圖如圖1所示。

圖1 西藏農業糧食供應鏈優化邏輯框架

4 研究發現與概念模型

在前文對文本資料編碼的過程中，可以得到2點研究發現：西藏農業糧食供應鏈影響因素及作用機理；提煉區塊鏈賦能西藏農業糧食供應鏈優化理論模型。

4.1 西藏農業糧食供應鏈影響因素及作用機理

依據編碼分析發現，西藏農業糧食供應鏈影響因素包括糧食種植基礎薄弱，農業數字化進程慢，農戶個體觀念固化，糧食結構短缺品質低，供應鏈信息整合不足，糧食交易市場不穩定6個主范疇。

4.1.1 糧食種植基礎薄弱的影響

西藏是我國高寒地區的代表，海拔高、氣溫低，對自治區農業生產產生較大的影響。氣象災害、雜草蟲害、高原農村建設帶來的生活污染等造就了農作物生長環境惡劣。盡管西藏面積遼闊，但受地理因素的限制，適合耕地的面積較少，再加上城市化與工業化逐步擴張，部分良田被占用，致使西藏成為典型的耕地資源匱乏省區。耕地灌溉條件差，農牧業用水不足且水資源利用效率低下，土層薄帶來的承載能力差，造成西藏耕地資源利用率低。農作物種植過程不科學，其過程復雜又缺乏動態監管，糧食種植環節落后。

4.1.2 農業數字化進程慢的影響

要促使西藏產業興旺，應當提升農業科技利用水平，農業產出水平和效率，農產品市場化參與度以及農產品地區品牌和商品率[1]。然而目前西藏基礎設施與科技對農業的貢獻率較低，農作物的增產潛力較大，同時種植方式與現代化信息技術融合不深，數字化技術在糧食及重要農產品流通中應用不足，區域內利益聯結機制不完善，農村電商和鄉村品牌效應尚未步入數字化軌道。

4.1.3 農戶個體觀念固化的影響

農戶個體觀念固化體現在農戶的心理與行為2方面。農戶的保險意識不強，認為購買農業保險是花冤枉錢，沒有認識到保險作用，存在抵觸心理；西藏農戶認為，糧食存放在家是富裕的表現，存在著較強的“惜售”思想；傳統社會經濟活動造成了農戶市場意識缺乏，出售農產品羞于議價。糧食“惜售”等原因使得農戶儲藏糧食較多，存在由于儲藏條件差而引起糧食變質等損耗現象。

4.1.4 糧食結構短缺品質低的影響

西藏的高原環境就決定了農作物種植的類型少，僅依靠本地糧食供給無法滿足居民多樣化食物消費的需要，糧食需求長期依賴調運供給。況且，由于作物種植基礎條件薄弱的原因，產出的糧食品質差，產量一般只達到種子的3～5倍，人均產量水平低，因此無論是在質量還是數量方面都不能滿足市場需求。特色農產品的深加工程度低，產品種類單一，產品關聯度不強，糧食及重要農產品轉化增值效果不達預期。

4.1.5 供應鏈信息整合不足的影響

當下的農業糧食供應鏈上主體關系復雜，上下游信息不暢通造成糧食信息不對稱現象。鏈上各方交易主體為了避免隱私泄露的風險致使信息共享意愿不強，數據信息過于中心化，獲取信息授權難度大、成本高。為了使自身利益最大化，部分主體存在偽造、篡改信息的行為，供應鏈上參與主體之間不信任，形成信息堵塞的孤島局面。另外，西藏農戶未參與到糧食流通市場內，供應鏈延伸不足，糧食流通信息不完善。

4.1.6 糧食交易市場不穩定的影響

受地理環境限制，西藏適宜耕種的農作物種類少，自治區內農產品相似性較大，區域之間市場競爭劇烈，在容量較小的市場中，市場信息不對稱背景下糧食價格頻繁波動，農戶收入存在不確定性，西藏糧食市場形勢嚴峻。為了擴大糧食作物生產規模，改善作物種植環境，農業企業以及農牧民有著巨大信貸需求。然而由于擔保體系缺失，金融機構更愿意為大企業提供貸款而非小企業，對于信息采集難度大、無法查詢征信記錄的農牧民更是放貸意愿不高。西藏地廣人稀，農牧區金融機構服務成本高、風險大，種種因素使得農業糧食金融問題愈發棘手。

4.2 區塊鏈賦能西藏農業糧食供應鏈優化路徑

基于文本資料分析，研究發現3條區塊鏈賦能西藏農業糧食供應鏈優化路徑：全鏈智能監控，鏈上信息保障，鏈上管理扁平化。其中，全鏈智能監控針對種植基礎薄弱，農業數字化進程緩慢賦能；鏈上信息保障針對供應鏈信息整合不足，糧食交易市場不穩定賦能，鏈上管理扁平化針對農戶個體觀念固化，糧食結構短缺品質低賦能。

4.2.1 區塊鏈賦能糧食供應鏈全鏈智能監控

目前市面上已經有安置在農田的農作物監測設備監測溫度、濕度、風力以及土壤酸堿度，智能傳感器可以測量蔬菜的氧氣與二氧化碳濃度，智能健康檢測設備可以監測家畜的健康狀況。將農作物與家畜所具有的設備改裝后與區塊鏈節點軟件設備兼容，將作物與家畜視為節點，可以通過數據隨時掌控其成長動態。區塊鏈系統中各節點信息實時上傳記錄，生產者可以通過觀察系統了解作物與家畜的信息科學規劃種植養殖方案，有效降低人工成本與資源；當遭遇惡劣天氣、自然災害發生時，可以快速提供警示并生成緊急預案，事后保留全程信息為理賠提供材料支撐，降低了生產者經營風險。區塊鏈的引入提升了農業科技利用水平，種植方式與信息技術的融合促使農作物種植與家畜的養殖邁入數字化階段，對于西藏農業降本提效，增加糧食及農產品的產量與產出效率，科技對農業貢獻率將大幅提升。

4.2.2 區塊鏈賦能糧食供應鏈信息保障

區塊鏈技術在信息方面的優勢無可比擬，其節點共識、開放性、去中心化、不可篡改等特點為糧食供應鏈信息提供了有效保障。當區塊鏈嵌入糧食供應鏈體系后，所有相關主體均可匿名上鏈，極大程度保障了農牧產品生產者和消費者的個人隱私。而且區塊鏈上的各節點之間將按照固定的算法交換，其數據交互是無須信任的，區塊鏈使參與主體由對人的信任轉化為對機器的信任，因此交易雙方無須通過公開身份來獲取信任。銀行能更加快速全面地了解農企、農戶的個人信用情況，及時掌握放貸資金使用情況，并且無需懷疑信息真實性，使得農企與農戶的信貸需求得到釋放。

生產主體可利用數據層將糧食產品的生產、分選加工、流通、銷售過程中收集的信息數據實時上鏈，所有信息都通過區塊鏈進行流轉。智能合約機制能夠在節點生成新數據時，自動提取鏈上相關數據，與原始數據進行自動驗證，確保數據的真實性，并將所有信息詳細記錄下來，為糧食相關主體提供了準確完整的信息數據；經過驗證后的信息數據將永久儲存到區塊鏈中，除非能夠獲得該系統中51%以上節點的支持，否則無法更改數據，而且信息數據的安全性還會隨著參與到該區塊鏈系統中的節點數量增多而增強，此外，區塊鏈的分布式存儲技術、哈希算法、非對稱加密算法為信息數據的安全可靠又添加了一道保險；區塊鏈技術具有的打破信息孤島，信息公開透明等優勢，為鏈上各利益相關方提供完整透明的信息數據。在此優勢下，使糧食產品的生產、加工、流通、銷售等環節信息透明化，信息的透明公開也使得農業企業和農戶及時了解市場的供需變化來調整糧食和農產品的生產部署，極大地降低了由信息不對稱導致的損失。

4.2.3 區塊鏈賦能糧食供應鏈管理扁平化

區塊鏈將糧食供應鏈體系中的關聯方集為一處，農場、農戶、食品加工方、認證機構、銷售方、物流倉儲方等主體可以加入聯盟鏈，形成一個多方參與的信息和價值共享鏈條。在區塊鏈賦能的整條鏈上，沒有中心化的硬件或第三方平臺，參與其中的任意主體及節點之間權利和義務是均等的，可直接進行點對點的傳輸交易。

在糧食生產環節，依托農戶、農業合作社和區塊鏈形成糧食供應鏈組織模式，農業合作社通過區塊鏈信息平臺收集糧食及農產品市場信息，分析籌劃后傳遞給農戶引導其種植生產，使得產品與市場需求相匹配。在消費終端環節，構建基于區塊鏈技術的糧食供應鏈溯源平臺，在消費者獲取產品生產、流通信息的同時也能深入了解消費者需求偏好，調整對應的策略更有針對性地擴大市場。這種扁平化管理模式下，農戶充分參與到糧食及農產品的生產、流通中，市場信息的接觸一定程度上能改變其傳統思想，促使其存糧有度。糧食及農產品的產出與市場需求匹配，不僅提升了轉化增值效果，也增加了農戶的收入。

5 結論

西藏農業基礎設施不發達，為了糧食增產提質，亟需先進的信息技術輔助日常的生產與流通。本文運用扎根理論編碼發現，西藏糧食供應鏈存在糧食種植基礎薄弱，農業數字化進程慢，農戶個體觀念固化，糧食結構短缺品質低，供應鏈信息整合不足，糧食交易市場不穩定等缺陷；進一步發現，區塊鏈具有的特性能夠賦能其全鏈智能監控，鏈上信息保障，鏈上管理扁平化3條優化路徑。

可以預見，基于區塊鏈技術的西藏農業糧食供應鏈，打破了信任僵局，吸引更多的農牧主體高效互動合作。高質量的信息數據在農業企業、農戶、消費者、金融機構之間流通，可解決產品質量差，認可度低，征信難，貸款融資難等問題。數字化信息系統大幅度提高了農業業務效率，為農業企業日常經營，農戶種植養殖提供了便利，降低生產風險和成本，提高產品效益。不但經濟效益從高成本、低效益轉向低成本、高效益，也使得產品結構由低技術含量、低附加值產品轉向了高技術含量、高附加值。西藏農業糧食供應鏈與信息技術的結合不僅有利于保障自治區內糧食安全，也對鞏固脫貧成果進而邁向高質量發展具有極其重要的意義。