基于区块链的肉类食品供应链管理研究

谢松志 罗炳峰 周子涵 陈玲凤 张日光

摘 要：随着市场环境的变化，企业之间的竞争逐渐演变成供应链之间的竞争。结合区块链技术对供应链管理进行创新，以保证肉类食品安全为目标，研究构建一个基于开源区块链技术实现的肉类食品供应链管理信息系统，主要实现肉类食品的可信溯源、物流过程中的防伪验证等功能。

关键词：区块链;供应链;管理模式;可信溯源

食品安全问题屡见不鲜，肉类食品（猪肉、鸡肉、牛肉等）也是百姓餐桌上的常见食品。为了保证肉类食品安全，本论文提出基于区块链的肉类食品供应链管理方案，能实现肉类食品物流信息的跟踪查询、供应链物流防窜货、记录信息防篡改，为养殖场、供应商、客户和相关企业提供一个去中心化、信息透明、可溯源、防伪验证的交易环境。

一、区块链

区块链技术是用来对比特币区块链网络以及对交易信息加密传输进行构建的基础技术，该技术要解决的核心问题是如何在缺乏可信任中心机构和渠道的情况下，分布网络中的节点如何达成共识。另一方面，区块链技术中的机制能保证交易的安全性，若链上任何一个节点的信息被私自更改，但因为区块链的安全机制没有达到51%的算力，无法改变整个链的交易信息。最后，由于区块链中不会存在权力过大的中心化机构，进而使得交易成本大幅度降低，交易效率也得到很大的提升。

二、供應链

1.供应链管理的定义

供应链管理就是通过整合供应商、生产商、销售商等各供应链上的众多环节当中，减少供应链的成本，促使物流和交易信息的交换，以达到在正确的时间及正确的地点，生产以及配送适当的正确商品，提高企业的总体效益。

2.传统供应链管理存在的问题

在传统供应链管理模式中，许多企业往往只看重自己的利益，导致供应链上企业之间的不能做到很好的合作，各自的目标最优化产生了许多猜疑问题。

供应链上的一些相关事务，例如计划、采购、生产、物流等流程，大多数都是通过权威机构进行的“中心化”的设计与管理。这些权威机构就如平时生活中的银行、支付宝，被人们所信任，但是如果出现内部人员的恶意操作，导致的后果也是不可估计的。

3.供应链管理现状

核心企业虽然作为链主存在于整个供应链管理体系中，但因其对于供应链上下游掌控范围有限，存在信息的不对称和不透明问题，甚至存在信息作假和被篡改的风险。这些问题一方面会增加核心企业的供应链管理向上下游延伸的难度，另一方面使得核心企业对供应链上的实物流、信息流和资金流的合理整合难以保证，导致管理能力和需求的不对称。

4.解决办法

就以肉类食品为例，如传统供应商上，供应链上任意双方进行交易时，都需要第三方机构来认证交易的是否被承认，增加了中介费用，扩大了不必要的交易规模，这种交易方式的出现是因为交易双方互不信任，却依然不能避免某些欺诈行为。而区块链技术所具有的分布式等特点为解决传统供应链信息系统的痛点提供了新思路和方向。

协同：

（1）网络信息一体化

由区块链去中心化的特点，使得供应链上企业地位平等，信息能高效、流畅地传递在供应链中，使得供应链上各个节点的信息都公开透明，大大减少企业之间的猜疑，在这样透明公开的信息环境下，能促进多企业之间的合作共赢，减少某些权威中心为自己私立而破坏市场环境的情况。

（2）保持网络成员动态化

在高度不确定的市场中，供应链上各个节点需要有相应的规则，相互监督，及时剔除绩效比较差或者有具有不良记录的成员，这样的供应链动态化调整，在不花太大代价的情况下，就能维护供应链节点的信用性，让网络信息更加可信。

（3）网络的信息透明

在这个供应链平台上，各个节点都将信息公开，让信息透明，使得供应链各个节点都能得到所需的信息，让信息交互更有效率，优化了信息共享的效果，实现共赢。

（4）供应链的企业信息交互的电子化

传统供应链上的信息交互是通过票据单据，最大的痛点就是其流通与审核消耗时间长、流程繁琐、容错率低，并且会花费许多人力。区块链技术能实现各类票据单据电子化，使用在数字签名与加密技术，让数据能安全传输同时高效地传递。这不仅提高了企业之间的工作效率，降低成本，同时也减少了暗箱操作，保障了信息安全。

5.技术创新

可信溯源：

溯源的本质是信息传递，而区块链本身也是信息传递，由数据做成的区块，再按照相关的算法生成私钥、防止篡改，再用时间戳等方式形成链，这也恰恰符合了商品流程化生产模式，肉类食品在流通时，就是流程化的，肉类食品从养殖场基地经过一道道工序生产出来，信息也是从原产地的信息到一道道加工的信息出来的，从原材料到加工到在供应链上流通，最后销售到消费者手中，是一个以时间为顺序的流程化的过程，区块链内信息同样也是按时间顺序排序并且可实时追溯的，两者刚好完美契合。

肉类食品溯源及查询：

由于区块链是区块以链的形式连接在一起，每一个区块的块头都包含着前一个区块的交易信息压缩值，这就让从第一个区块到当前区块链相连接紧接着再一起组成了一条长链。如果在不知道前一个区块交易压缩值的前提下，是不能生产当前区块的，因此新的区块形成是在指导上一区块的交易压缩值，即任一区块是按照时间顺序跟随在前一个区块之后。

肉类食品在供应链中的溯源即是将肉类食品在供应链上各个节点的交易信息收集起来，结合区块链技术的可溯源特点：每个节点都是可信任的，肉类食品从幼崽出生就被养殖基地记录了肉类品种，喂养的用品，食用的饲料种类等，就记录了当前节点的全部信息，再与屠宰场进行交易时，就会将交易时间、交易数量、交易金额等记录在当前生产商（屠宰场）的节点中，在生产商的节点中再进行肉类食品的屠宰、加工、存储，其中记录屠宰成肉类食品的部位种类、加工条件、存储温度等信息，下一步与销售商（超市、市场）交易时，记录肉类食品的交易数量、交易金额、交易时间到当前生产商（屠宰场）节点中，最后消费者在市场、超市购买肉类食品时，成交之后会有一张凭证，凭证上有一个码，扫码之后可以看到肉类食品从养殖基地-生产商-销售商-消费者过程中的信息。凭借着区块链技术的特点，每个节点就是一个区块，每一个区块都包含三个部分：前一个区块的哈希散列、交易信息、随机数。交易信息是区块所附带的肉类食品在流通中带有的信息数据、交易双方的私钥、交易双方的信息、交易数量等;

防伪验证：

对于常规系统来说，都会存在管理员，从理论来说，只要说服管理员对存储的数据改动，就能达到目的。但是区块链有着去中心化的特点，所以不会存在这样权力集中的管理员。这样保证了数据的正确性和可信任性。在区块链网络当中，只要发现当中一个节点出现了恶意欺骗行为，其他的参与节点就可以对违反规定的节点进行排斥和压制，将其挤出区块链。

三、总结

在区块链技术日益被广泛关注和逐渐蓬勃发展应用的大背景下，本文以肉类食品为例，从传统供应链出发，分析了传统供应链中各个节点对接的不足，说明了区块链技术的优点，并与供应链进行结合，解决传统供应链中信息不对称，对接效率低等问题，研究了区块链与供应链结合的新管理模式与如何实现产品溯源、防伪验证等技术问题。目前，我国对于区块链在供应链中的应用还处于探索时期，所以，我们应该更多的对区块链在供应链上的应用多加研究，将理论方面的创新实践到实际生活中，才能让区块链技术有更大的突破。

参考文献：

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