基于区块链的供应链管理模式优化

张 夏 恒

（1.浙江大学经济学院，浙江杭州310027；2.西北政法大学商学院，陕西西安710122）

一、引言

区块链尽管出现时间较短，但已经风靡全国，2017年起受到了诸多风险投资的高度关注。以中国知网数据库为检索范围，以“区块链”和“供应链”为关键词进行篇名检索，共获得区块链文献1 026篇，其中核心期刊文献191篇；获得与区块链相关的供应链文献20篇，其中核心期刊文献3篇。具体情况参见图1。与区块链相关的供应链方面的文献相对较少，其中供应链方面文献占总文献的比重为1.95%，供应链方面核心文献占总核心文献的比重为1.57%。当前，基于区块链的供应链研究大致聚焦于供应链金融[1-2]、供应链物流信息[3-4]、供应链智能治理[5]维度，尚未聚焦于供应链应用维度。本文从区块链技术出发，旨在探究其在供应链场景下的具体应用模式，这也是本文主要的出发点和创新点。

二、区块链及其要点简述

（一）区块链概念

区块链概念较早出现在中本聪的比特币白皮书中，但并非以区块链的提法出现，而是以工作量证明链的形式陈述的。2015年，《经济学人》刊发了一篇题为《区块链的承诺：信任机器》（The Promise of the Blockchain：The Trust Machine）的封面文章[6]，认为区块链技术是创造信任的技术，拥有改变人们之间合作模式以及商业合作模式的巨大影响力。区块链发展至今，尚未形成公认的定义。斯瓦（Swan M）[7]提出，区块链技术是一种去中心化的数据库，兼具公开性和透明性特征。我国工业和信息化部在其白皮书中提出，区块链是一种基于计算机分布式数据存储、点对点传输、加密算法、共识机制等技术的新型应用范式[8]。区块链可以通俗地理解为一张没有中心管理的Excel表格，该表格拥有有限的功能权限，如只能“新增”“查询”，不能“修改”“删除”，同时该表格存储着不同的内容，用于完成不同的工作。究其本质，区块链就是一种规则，通俗来看，就是一群遵守该规则的人共同记录联系信息的过程。从名称本身看，区块链是一个由区块组成、由链建立连接关系的系统；从表现形式看，区块链是一个分布式账本；从技术角度看，区块链是一个分布式的链式数据库；从使用角度看，区块链是一个具有较高可靠性的信用载体；从用户角度看，区块链是一个无需第三方的信息共享平台；从社会发展层面看，区块链是社会发展过程中下一代的基础设施，是一种解决了信用问题的基础设施，基于这样的基础设施所有社会活动都将是可信的，人们可以此为依托跨越信用屏障回归事物本质。

图1 区块链及与区块链相关的供应链文献

（二）区块链核心技术及其价值

1.区块链核心技术

区块链本质上是一种以现代数据库技术、互联网技术、现代密码学技术为基础，集合分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的应用模式[9-10]，其核心仍然回归到技术维度，涉及面较广，这里仅简述常见的代表性技术。

（1）分布式账本。交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，且每个节点记录的都是完整账目，均可参与监督交易的合法性。

（2）非对称加密和授权。存储在区块链上的交易信息都是公开的，但账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下方可访问，能够保证数据安全与个人隐私。

（3）共识机制。结账节点通过何种方式达成共识并认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。

（4）智能合约。基于这些可信的、不可篡改的数据，可以自动化地执行一些预先设定好的规则和条款。

2.区块链技术的价值

（1）去中心化的分布式结构可以节省大量的中介结构的成本消耗，能够被应用到系统的中心化领域，处理一些原本由中介机构代理的交易。

（2）不可篡改的时间戳可以解决数据追踪和信息防伪问题。区块链技术为信息防伪和数据追踪提供了革新手段。区块链中的数据区块顺序相连并构成不可篡改的数据链条，时间戳为所有交易行为贴上了一套不可伪造的真实数据，对现实生活中打击假冒伪劣行为具有很大帮助。

（3）区块链的安全信任机制可以解决目前物联网技术的核心缺陷。传统的物联网模式由一个中心化的机构收集和管理所有数据信息，容易因设备生命周期和安全等方面的问题引起数据丢失、篡改等问题。而区块链技术可以在无需信任单个节点的同时构建整个网络的信任共识，可以很好地解决目前物联网技术存在的一些核心缺陷。

（4）灵活的可编程特性有助于规范现有市场秩序。当前社会的市场秩序仍然不够规范，如政府针对农业的补贴、慈善机构的善款被挪用等，利用区块链技术的可编程特性，可在资产转移的同时嵌入一段代码来规定资产未来的用途范围，从而能够彻底解决上述问题。

三、区块链应用概况

（一）在学术领域的应用

对中国知网数据库的文献进行分析可以发现，关于区块链应用的研究大多集中在两个方面：一是技术应用层面，主要基于数字货币、智能合约、信任机制、支付清算、物联网等技术在一些具体领域的实际应用，如数字货币的演化[11]、法定货币体系[12]、票据市场问题[13]、数据保护或共享[14]、信任构建与监督[15]、支付优化[16]、供应链系统相关问题[17]。二是经济社会等领域的宏观效应层面，包括金融、政府治理、社会公共服务、文化出版、教育、财税、法律、共享经济等。其中，金融领域的代表性成果有财务众包[18]、股权众筹[19]、银行业发展[20]、保险创新[21]、互联网保险[22]；政府治理方面的代表性成果有政府治理创新[23]、政府治理模式[24]、政府基础信息协同共享等[25]；社会公共服务方面的代表性成果有食品[26]、医疗[27]、能源[28]等；文化出版方面的代表性成果有著作权交易[29]、学术出版信任建设[30]、数字出版版权保护[31]、媒体融合[32]等；教育方面的代表性成果有高等教育发展[33]、教育教学[34]、在线教育评估[35]等；财税方面的代表性成果有税收领域应用[36]、税收治理[37]、税收监督[38]等；法律方面的代表性成果有电子取证[39]、金融刑法风险[40]、法律优化[41]等；共享经济方面的代表性成果有大数据+区块链的共享经济发展[42]、充电桩共享经济模式[43]、共享经济模式变革[44]等。

（二）在实践领域的应用

在实践领域，区块链的发展日新月异，特别是在具体应用领域更是异常火热。从2017年12月21日在上海举办的“2017年中国区块链技术应用峰会”上获得的消息表明，2016—2017年区块链技术在数字加密货币、数据存储与鉴证、金融交易、游戏等众多领域表现出色，全息互信、北京博晨、保全网、信链、公信宝等区块链企业纷纷获得融资，甚至有的企业获得了多轮融资。在资本市场上，与区块链概念有关联的个股股价迅速攀升，如柯达公司2018年1月9日宣布推出区块链技术支持的照片所有权管理平台KodakOne，并推出在平台内部使用的代币即柯达币（KODAKCoin）之后，股价在接下来的两个交易日中暴涨了112.9%。目前，区块链应用已经从区块链1.0时代发展到了区块链2.0时代，继而将发展到区块链3.0时代[45]。其中，区块链1.0多指区块链应用在货币转移、支付系统等虚拟数字货币市场的应用；区块链2.0多指区块链在证券、期货、贷款、票据等金融市场的应用，且多为金融资产的清算、智能合约的使用等；区块链3.0是在2.0基础上进行的拓展，特别强调区块链渗入社会生活的更多方面。区块链技术有望在优化现有经济运行效率、促进行业间跨界融合等层面对经济社会发展的诸多方面产生较大影响[46]。从具体应用领域看，区块链应用场景异常丰富。本文仅仅列举当前关注度较高的一些应用场景。在金融服务领域，区块链在支付、交易清算结算、贸易金融、数字货币、股权、私募、债权、风控、征信等方面继续深耕；在社会管理领域，区块链在代理投票、身份认证、公证、遗产继承、个人社会信用等方面得到推广；在文化娱乐领域，区块链将关注视频版权、音乐版权、软件防伪、数字内容确权、软件传播溯源等方面；在知识产权领域，区块链在专利、著作权、商标保护、软件、游戏、音频、视频、书籍许可证、艺术品证明等方面逐渐展开；在教育领域，区块链在各类教育技术、教育评价、档案管理、学生征信、学历证明、成绩证明、产学合作等方面逐渐推进；在物联网方面，区块链将继续聚焦商品信息溯源、物品防伪、网络安全性、合同等方面。此外，区块链还将应用于数字病例、隐私保护、健康管理等医疗健康领域以及社交、消息系统等通信领域和共享经济等其他相关领域。

四、区块链与供应链交互机理

供应链是一个由供应商的供应商、供应商、生产商、经销商、零售商、消费者等从原材料到产成品消费相关企业构成的复杂功能网链。供应链的提出旨在透过信任基础相互协作，将单个企业串联起来，将松散的关系搭建成一个复合网络，进而通过企业间协同，最终实现整体效率的优化和提升，为链条上的相关企业带来更大的价值和收益。在这个链条上，商品流、物流、信息流、资金流相互交错，协同难度极高，单纯依靠传统的以供应链核心企业为主导的协同机制已经遇到了运行瓶颈。随着市场的不断发展和企业经营环境的日益复杂化，供应链中不同经营主体之间的交互更加频繁，对供应链管理提出了更高、更细的要求，当前供应链运行中信息孤岛现象盛行[47]，信息离散分布于供应链上的不同企业，信息共享程度较低，运行速度较慢，信息真实性和可靠性较差[48]。

在供应链网络中，诸如采购、生产、物流、售后等工作通常由核心企业来实行中心化的管理与协调。然而，随着企业经营环境的复杂化和经营流程的精细化，这种传统的中心化供应链管理模式遇到了一系列问题。传统商业运行环境下，供应链管理存在诸多痛点，其典型表现如下：

一是核心企业对供应链控制力弱。核心企业尽管扮演着供应链重要节点的角色，但在企业运营中其对供应链的实际控制能力有限，特别是对供应链上下游企业进行约束或规范时，容易导致矛盾滋生、冲突显现、成本攀升、效率下滑。在供应链网络中，如果核心企业尚未占据绝对话语权，当供应商或消费者谈判能力较强时，核心企业对供应链的控制能力将被弱化，而即使随着供应链管理技术的逐渐发展，即时交付、协同计划预测与补货、供应链管理库存、无线射频识别（RFID）技术、二维条码技术、语音识别技术、实时定位系统、远程管理技术等技术或工具已经应用于供应链管理，这些工具仍然需要核心企业进行统一规划与协调。此外，核心企业还会遇到人才缺乏、资金紧张、技术不足等问题，从而导致其无法使用最先进的管理工具或有效资源对供应链中的商品流、物流、资金流、信息流进行合理的管理与整合，容易使供应链陷入低效、无序、混乱的状态。

二是供应链溯源需求与能力现状匹配度低。供应链涵盖商品采购、生产、销售、消费的各个环节，包括原材料采购与物流、商品生产、物流与销售、消费者消费与售后服务等，辐射范围很广。现实中，供应链监管不足，购买方缺乏有效方式辨别购买物的数量、时间和质量，导致假货泛滥。假冒伪劣产品直接损害了采购者和消费者的利益。基于假冒伪劣原材料的商品生产会损害商品质量，假冒伪劣商品会损害生产商和渠道商的品牌与形象，会给消费者造成经济损失，甚至使之受到身心伤害。尽管市场上出现了不少解决方案，如政府相关部门的监管、企业相关部门的监管与控制、防伪共享的第三方平台等，但受成本、效率、信息等方面因素影响，实际成效较低，结果导致供应链溯源需求与能力现状匹配度较低。

三是信息孤岛现象层出不穷。在传统供应链模式下，信息分布于诸多不同的参与企业，采购、生产、物流、销售、售后服务、监管等信息割裂，缺少一个可信任的围绕商品形成的集合所有相关信息的载体或平台。现有的信息孤岛导致了数据交互不均衡、沟通频率和效率低下、信息核对繁杂等一系列问题，甚至导致线下线上信息冲突，工作环节重复，由账目核对、资金支付、账期带来的审计成本攀升，金融风投业务难度增加。

四是信任机制缺乏，约束力小。供应链效率提升的基础是供应链协同，而协同的前提在于信任。供应链上的相关企业因业务关系会产生信息交互和共享需求，但由于供应链上的企业是独立的经营个体，相互间会受时间、成本、服务等因素影响产生不同的需求。从目前看，供应链缺乏有效信任机制，且约束力较小。信任问题的存在会影响供应链上企业业务的开展，导致信息流扭曲失真。

通过搭建基于区块链的场景应用进行供应链管理，能够有效解决上述问题。基于区块链技术的供应链场景应用能够获取海量数据，记录商品流转信息，在实现溯源、存证、互信、信息沟通等的基础上有效满足供应链金融需求。区块链与供应链结合的管理遵循去中心化理念，各参与企业平等地进行信息互换与存储，行使相同的权利与义务，二者存在耦合关系[3]。以区块链技术为核心的供应链信息平台能够有效连接供应链相关企业或机构，促使商品流、物流、资金流、信息流四流合一，从而构建互信共赢的供应链生态系统[4]。依托区块链技术，供应链上的企业可以快速建立信任关系，且由于数据的不可篡改性，信息不对称程度大幅降低，企业间沟通成本将减少。利用共识机制，供应链上的企业可以制定一套协作流程用于企业经营，加之已经建立的信任关系，这套流程能够有效指导各企业经营，并形成供应链中的动态企业联盟，产生吸引优质企业、剔除劣质企业的效果。区块链综合物联网、大数据、人工智能等技术，能够处理复杂多变的海量数据和信息，并自动修正和动态调整供应链规则，提高供应链上企业应对经营中不确定性的柔性能力。

五、基于区块链技术的供应链管理模式及应用

（一）基于区块链的供应链管理模式

如前文所述，应用区块链技术的供应链管理模式能够实现缩短时间、降低成本、提高品质、满足需求等目标。将区块链技术应用于供应链管理实则是构建一个区块链平台，依托该平台实现供应链管理的目标。区块链技术可行性的主要表现，一是多中心，区块链上的每个节点都存有一份完整的数据，多个企业间的数据能够实现实时同步与实时核对；二是可靠性，数据完整地储存于信息流通的各个节点，即使其中某个节点被损坏，也不会影响整个网络的数据安全；三是可信任，区块链上的每笔信息都是不可逆的，数据无法篡改，信息分布于多个节点，无法销毁，无法凭空伪造一笔信息；四是开放，具有较低的数据公开成本，且支持分级加密；五是高效率，智能合约完全自动运行，无需人为干预；六是安全，每笔交易都会记录数据指纹信息，并使用数字签名确保交易权责清晰。区块链技术使服务的开放性协作成为可能，同时能够确保交易安全与可信任，适用于供应链管理。

如图2所示，可以构建一个面向供应链管理的区块链平台。该区块链平台建立在一些核心基础技术之上，提供相应的技术模块（或按实际需求进行模块组合与增减），如共识模块、证书模块、日志模块、内存池模块、智能合约模块、对等计算机网络模块、分布式数据存储模块、区块管理模块等。基于模块可实现一些平台系统，如监控系统、升级系统、节点管理系统、合约管理系统等，这些系统也可结合实际需求进行调整。在平台模块和平台系统技术基础上，区块链实现供应链管理实际情境下所需要的相应具体业务，如在数据服务方面提供运营服务、报表服务、数据同步、数据分析、数据导出等内容，在供应链管理方面提供客户管理、交易信息管理、采购管理、生产管理、售后管理、授信融资、采购资金融资、仓单质押融资、跨企业积分兑换、白条等具体业务内容。依托区块链平台，可以实现具体服务内容的数据可视化，并实现相应的后台管理功能。

图2 基于区块链技术的供应链管理思路

（二）具体应用示例

1.区块链授信融资

授信融资是企业资金筹集方式之一。基于区块链的授信融资多用于供应链核心企业担保背书，依托区块链平台签订三方（即担保企业、资金需求方、资金提供方）授信额度合同，确定授信额度，在区块链技术支撑下真实呈现历史借款记录和剩余额度，并根据记录综合动态调整授信额度及具体细则，当供应链上下游企业产生资金需求时，申请融资额度，由资金提供方依托区块链平台综合确认融资额度。具体可参见图3。

2.区块链采购资金融资

采购资金融资是企业资金筹集方式之一，通过采购合同进行资金筹集。依托区块链平台，丙（资金方）托管账户贷款给甲（采购方）托管账户，再支付到乙（供应商）托管账户，可通过区块链平台的智能合约一次完成。具体来讲，一是甲签名转给乙50万结算代币，其条件是一定时间内丙转给甲50万结算代币，并附上采购合同标号；二是丙获取区块链平台发出的指令后，转给甲50万结算代币，该数目只能支付给乙，其数字签名需上传到区块链平台；三是丙（如银行、第三方支付机构等）按区块链结算代币的支付指令转移资金。具体可参见图4。

3.区块链白条

所谓白条，多指行为人开具的不符合正规凭证要求的发货票和收付款项证据等，互联网环境下比较具有代表性的白条有京东白条、支付宝花呗等。在供应链金融领域，数字白条逐渐兴起，并在供应链金融的区块链上流转开来。依托区块链平台，供应链上的企业可以有效使用白条实现交易活动，白条大多源于供应链核心企业，且大多通过智能合约加以实现。核心企业可使用白条支付货款给一级供应商，白条亦可在各层级供应商中流转，甚至流转到投资人或消费者，消费者使用白条支付货款到经销商，白条再从经销商处以支付货款的形式回流到核心企业，核心企业也将兑付投资人收到的白条。具体可参见图5。

4.区块链仓单质押融资

图3 区块链授信融资应用模式

图4 区块链采购资金融资应用模式

图5 区块链白条应用模式

仓单质押融资是企业资金筹集方式之一，通过仓单质押进行资金筹集。依托区块链平台，甲（仓单所有人）和乙（仓单管理人）分别将带有自己数字签名的仓单信息录入区块链平台，形成仓单代币，当甲需要融资时，将仓单质押给丙（资金贷款人），并通知到乙，由丙放款给甲并质押货物，待甲还款后，再将甲的仓单解质押。具体可参见图6。

5.区块链跨企业积分兑换

积分制已经成为一种企业常用的经营策略，可以提高用户黏性。然而，现实中由于不同企业使用的积分制度不同，导致积分无法跨企业进行流通。依托区块链平台，可将积分与代币结合起来，打通积分的企业流转通道，提高积分的吸引力和使用效率。依托区块链平台，以智能合约方式构建一个通用积分机制，所涉及企业按照各自认同的兑换比例商定各自积分与通用积分的兑换标准，并在区块链平台上开设一个备付金中转地址，预先约定一定的备付金额度，当用户兑换不同企业积分时，需要预先将之前企业的积分兑换成通用积分，再将通用积分兑换为目标企业积分，进而由目标企业将通用积分兑换成自己企业的积分，上述过程均可在区块链平台上自动实现。具体可参见图7。

图6 区块链仓单质押融资应用模式

图7 区块链跨企业积分兑换应用模式

六、结论与展望

对区块链应用在学术和实践领域的情况进行梳理可以发现，涉及供应链应用的内容较少。基于技术优势，区块链在各行各业的应用逐渐得到推广，能够有效解决供应链领域存在的诸多痛点。将区块链应用到供应链管理的主要目的在于，通过构建区块链平台来实现面向供应链管理需求的内容设置，实现区块链与供应链的交互。基于面向供应链管理需求的区块链平台模式，本文尝试给出了几种常用的供应链应用模式，如区块链授信融资、区块链采购资金融资、区块链白条、区块链仓单质押融资、区块链跨企业积分兑换等。

区块链在供应链的应用并非一帆风顺，从目前发展看，仍然会面临一些挑战和障碍。比如，区块链应用落地周期长，具体落地时首先需要掌握区块链技术和理念，选取应用模式，然后选择一家区块链平台加以研究，最后进行区块链应用开发，这需要一个较长的周期；从业人员成本高，对从业人员无论在层次、技术积累上还是在理念上都具有较高的要求，而金融与区块链交叉人才较少，培养成本较高；区块链选用难，区块链仍然属于新兴事物，其发展前景充满不确定性（如区块链是否合规，是否存在版权问题），具体运营难度也比较高。上述问题既需要实践验证和完善，也需要学术界进行深入思考和研究。