基于区块链“去中心化”企业智能管理系统研究

柴 洪

(1.甘肃农业大学 财经学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省区域农业与产业组织研究中心，甘肃 兰州 730070)

企业管理与控制是企业为了有效地贯彻执行企业战略，在资源配置、价值管理、收益分配的经济活动中做出的一系列制度安排。企业在生产运营过程中始终关注着如何提高生产效率和管理效率，降低生产成本，激发研发者、生产者、管理者的积极性和责任感，最终实现企业价值的最大化。在这个过程中，企业管理者需要着重解决两个方面的问题：①通过技术进步降低企业的非系统风险，以生产产品和提供服务为核心，在研发、供应、生产、销售、售后服务的产业链中不断地促进技术创新和技术转化；②企业技术变革促进了生产效率的提高，进一步推动了企业组织结构变革，这要求企业管理者在企业技术创新与应用过程中，应协调好总部、职能部门、业务单元三者之间的动态平衡关系，不断地提高管理效率，降低管理摩擦成本。

上述第一个问题属于企业生产力的范畴，第二个问题属于企业生产关系的范畴，企业创新与发展正是通过运用新技术来推动企业生产力的提高，进而促进生产关系的变革，最终生产关系进一步促进企业生产力的发展，形成一个螺旋式上升的过程。笔者将以上述两个问题为前提，在区块链技术背景下讨论技术创新与企业治理之间的关系。

1 中心化企业管理模式

企业为了创造价值将企业资源分配到业务单元和职能单元，从而形成了企业的分工结构。中心化的横向分工结构可以分为创业型(适合小企业)、职能制、事业部制、M型、战略业务单位、控股企业、控股集团、国际化组织结构。柴洪等[1]认为根据企业规模和业务量大小，中心化企业组织内部可以设置众多生产中心和职能中心，例如作业中心、生产指挥中心、国贸中心、成本中心、利润中心、检修中心、质量管理中心、技术中心、安全环保中心等。但是中心化企业管理模式也有一些缺陷，这些缺陷主要有：

(1)职能监控部门多，业务单元接受多头领导，职能单元与业务单元、各职能单元之间摩擦成本非常大；

(2)业务单元在生产经营过程中接受职能单元检查的频率高，增加了企业运行成本；

(3)业务单元的数据向中心汇总，数据输入端口多、传输链条长，大量数据需要通过网络传递到数据中心并接受交互指令，数据处理时间长；

(4)存在数据伪造和失真的情况，数据中心主、副服务器可能因遭受病毒或黑客攻击后而发生数据丢失的现象。

2 区块链技术在企业管理与控制方面的优势

2.1 区块链技术应用有利于降低企业管理的熵值

《中国制造2025蓝皮书》[2]和《国家信息化发展战略纲要》[3]提出工业化、信息化深度融合，加快新一代信息技术与制造业深度融合，以信息化驱动现代化，建设网络强国。搭建技术管理体系平台，探索“互联网+”和“中国制造2025”融合的宏观、中观和微观实现途径，将区块链、移动互联、大数据、云计算、物联网、人工智能完美结合，为企业智能化生产、智能化管理奠定技术基础[4]。

移动互联是人与人的互联，拓展了人们的社交范围，移动互联将人类从现实世界带到了虚拟世界。大数据的功能正在多元化，大数据既是一种生产要素，又是一种产品，甚至是一种服务，大数据正在改变人类认识世界、改造世界的方式。通过大数据，人类对客观世界的认识从感性的模糊认识上升为理性的精确认识，“以数据说话、用数据决策”的方式提高了人类的主观判断和客观决策的精度。云计算以共享网络资源、服务资源、存储资源和应用资源的方式为客户提供一种按需访问的服务模型[5]，加快了数据处理速度，降低了信息成本。物联网实现了人与物、物与物的“万物互联”，增强了人类对物的感知，人类通过物联网获取客观物质世界的信息量正在迅速膨胀。物联网扩展了现实世界与虚拟世界深度联系的范围。人工智能是人类创造的一种新的劳动工具，“智能机器替代人类劳动”提高了生产力和生产效率，进而推动生产关系变革。因此，在人们的生产实践活动中，不但要建立人与人之间的关系，而且还要建立人与智能机器之间的关系、智能机器与智能机器之间的关系，增强了虚拟世界对现实世界的映射。袁勇等[6]认为区块链是一种“去信任”的底层技术，区块链分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法在互联网的创新应用中具有公开性、去中心化、去信任、永久保存可追溯、集体维护、可靠性强的特点。

企业在区块链架构的移动互联网上构建物联网、大数据开发、云计算平台，各种人工智能设备通过区块链实现互联互通，将会引起一场新的企业技术革命和管理变革，未来展现在人们面前的将是无数生产产品和提供服务的“智能化数字工厂”。区块链点对点传输、分布式账薄存储、数字加密技术、共同维护、共识机制的优势将降低物联网使用成本，提高物联网使用效率。区块链将“无信任”关系的交易人变成了互联网秩序共同的守护者，技术信用替代了积分信用，“智能化数字工厂”通过大数据清洗、大数据确权、数字资产确权、智能合约，使得数据从“非结构化、混沌无序”变得“井然有序”，并渐进式地推动“智能化数字工厂”管理熵值的衰减。

2.2 加速数字资产确权和数字资产交易，大幅降低企业交易成本

随着技术进步和金融创新，企业的资产形态在生产经营过程中发生着货币资产化、资产证券化、资产数字化、证券数字化形态的演变。企业的数字资产既包括固定资产、土地、在建工程、生物资产、存货等实物资产，又包括专利、发明、实用新型、品牌、股份等非实物资产。企业拥有庞大的分布式资产，以ERP为典型代表的“中心化”管控模式，管理成本高，资产交易费用大。利用区块链P2P数据存储传输技术可以建立数字资产分布式“无信任”加密控制与管理体系，将资产的登记、确权、交易、租赁、转让在区块链上完成，大幅降低企业资产的交易成本和信用成本。

2.3 技术信用创造信息对称交易，大幅降低交易主体的道德风险

区块链点对点传输、去中心化、无信任交易摒弃了中心化信用积分评价方式，区块链、移动互联、大数据、云计算、人工智能五者合一，通过技术信用链接了从研发、供应、生产、销售到售后服务的全产业链的数据流、资金流和物流，创建价值转移链。区块链技术完全改变了中心化的交易方式，任何信息不对称交易、道德风险交易受智能合约自动执行、处处留痕、存储数据不可篡改、可追溯的技术信用约束，提高了分布式数据存储的安全性和可靠性，大幅降低了交易主体的信息不对称风险和道德风险。

3 “ERP集成中心化企业管理控制”模式

ERP系统管理控制模式下，生产工序输入端向生产系统输入原燃料、原材料，操作人员按照既定的生产工艺和生产设备，在特定的生产环境下完成生产工序各终端的指令和数据传输，最终输出质量合格的产品和工程实体，提供令客户满意的服务。在生产过程中企业要围绕生产工序和工艺设置成本管理中心、质量管理中心、技术管理中心、安全环境管理中心、预算管理中心等机构，对生产工序进行监控。当客户对产品质量、工程质量、产品价格、产品产地、服务质量产生质疑时，客户通过扫码、电话、网络等途径向政府或企业提出投诉，政府或企业收到投诉信息后通过企业的监控追溯体系查明原因，企业根据追溯结果向客户回复解决方案，同时企业根据查明的原因改进生产工艺，提高管理效率，控制好工序质量和产品质量，降低产品投诉率。ERP集成“中心化”企业管理控制系统如图1所示。

（5）其他：该部分是对微信公众号的补充。包括建立分组微信群，进行多对多的交互，朋友圈发布学生优秀作品等。

图1 ERP集成“中心化”企业管理控制系统

基于ERP集成中心化企业监管模式在生产系统外部成立若干监控中心和下属机构，通过建立庞大的监控点控制生产流程，因此称之为“中心化企业管理控制系统”。该模式的缺点是监控机构数量庞大，职能部门之间、职能部门与生产系统之间的摩擦成本高，信息传递速度慢或传递失真，生产系统调整生产状态参数耗时长，效率低。

4 “区块链去中心化企业智能管理控制”模式

区块链技术条件下，在生产系统的输入端增加大数据生产要素，在区块链技术架构的应用层对任务目标进行应用编程，对标模块读取生产系统产生的各种大数据后与封装的智能合约或智能标准进行对标，激发智能合约状态，并将对标结果反馈给生产自控终端，生产系统按照标准偏差实时调整生产状态参数控制生产流程，最终输出质量合格的产品和工程实体，提供令客户满意的服务。当客户对输出端的产品质量、产品价格、产品产地、工程质量、服务质量产生质疑时，客户通过终端扫码将质疑信息直接传送到客户追溯信息存储区块，该追溯信息与智能合约或智能标准对标，激发智能合约状态点，智能合约自动执行并向客户回复解决方案，同时生产系统根据接收的标准偏差自动将生产状态参数调整到最佳状态，控制工序质量和产品质量，降低产品投诉率。“区块链去中心化企业智能管理控制”模式下，生产系统外部的监控管理中心变为分布式生产系统自我监控模式，监控管理中心的任务由智能合约模块自动执行，企业只需要设置标准制定部门，依据国家标准、行业标准制定和修改本企业标准，并将其编译成智能合约或智能标准。该系统基于区块链技术构建，具有智能化、去中心化、生产数据不可篡改、可追溯、成本低、效率高、生产状态参数调整迅速等优点。区块链去中心化企业智能管理控制系统如图2所示。

5 分布式企业管理联盟区块链结构

根据高德纳技术成熟度定位，区块链在2016年才第一次出现在技术成熟度曲线中，并且直接进入了过热期，意味着区块链是企业的生产能力要素，虽然区块链技术在生产、社会各个领域开发应用晚，但是技术起点高，发展迅速。分布式企业管理联盟区块链如图3所示，区块作为一种非结构数据存储方式，以区块为底层架构构建分布式企业管理联盟区块链，在该系统上可以实现移动互联、大数据、云计算、物联网、人工智能的完美结合。

5.1 数据层

(1)数据的来源。根据来源不同，将数据分为静态数据和动态数据。静态数据是企业拥有的资产数字化，企业资产负债表反映的所有实物资产、非实物资产都可以在区块链上加密注册，利用区块链P2P数据存储技术建立数字资产分布式“无信任”加密控制与管理体系，对企业资产负债表的各类资产以区块存储方式进行登记、注册、交易、租赁、维护、转让，登记注册后的数字资产被拥有私钥的企业控制，也就是资产负债表资产在区块链上进行了“区块记账”，并将资产状态向区块链所有节点广播。动态数据是企业主、辅生产系统产生的生产状态大数据，在设计、研发、供应、生产、物流、销售、售后服务过程中实时产生的状态数据。

图2 区块链去中心化企业智能管理控制系统

图3 分布式企业管理联盟区块链

(2)数据存储。数据采用分布式哈希表(distribute hash table,DHT)存储方式[7-8]。分布式哈希表不仅在区块链节点中复制数据，还在节点中复制数据的存储信息，即使区块链上某个节点失效或受到攻击，数据也不会丢失。因此，区块链上的大数据实际上是一个“分布式账本”，保证数据信息唯一、可追溯，数据安全性高，解决了因恶意篡改或受到攻击引起的数据安全问题。

5.2 网络层

网络层主要包括主、辅生产控制系统传感器物理节点、数据存储节点、物联网、生产状态监测大数据联盟链的通信节点、广播机制、验证机制等。

5.3 共识层

(1)联盟链主节点区块工作量证明(POW)。在一段等待时间内(例如10 min)，主-从节点区块对这段时间接收的有效数据进行数据签名，保证数据来源合法可追溯，然后寻找有效的工作量证明记录本次数据区块，并获得奖励证明。工作量证明是机器进行数学计算获取的记账权，是一份工作量认可的证明，数据存储器依据父哈希值、Merkle根值、随机值Nonce计算出当前区块的哈希值，盖上时间戳并永久保存数据[9]。最先计算出随机值的节点将向其他节点广播当前计算值，以便审计和校验。如果其他节点也认可这个最快计算出的哈希值工作量证明，该节点将数据集合整合成新的数据区块，并取得数据存储联盟链的权利，同时获得相应的系统奖励。后续工作量证明将在这个新的区块数据上进行后续的计算。

(2)联盟链主-从节点区块共识(PBFT)。主-从节点共识可以采用PBFT共识机制(拜占庭容错)，PBFT是一种基于消息传送的一致性算法，联盟链主-从节点区块共识过程如图4所示。张仕将等[10]认为该算法经过5个阶段达成一致性，保证了数据合法真实，但5个阶段也可能因为共识失败而重复验证过程。

图4 联盟链主-从节点区块共识过程

5.4 激励层

激励层主要是提供一种激励措施，包括发行机制、分配机制、云计算服务积分、电子钱包，每个节点都有获取奖励的均等机会，鼓励其积极参与区块链的安全验证。

5.5 合约层

合约层封装了区块链系统的脚本代码和算法并生成智能合约。采用编程语言将合约或管理标准转换成代码指令，企业的业务逻辑、技术标准、质量标准、安全标准、环境标准、数字资产确权与管理、合同条款、风险条款等都可以转换成脚本代码，并封装在合约层生成智能合约。

智能合约可以对数字资产进行确权与管理，持有私钥的企业在转让、租赁、维护数字资产时必须遵守合约层的规则，每笔数字资产的管理状态都在所有节点共识下按照区块链智能合约来执行。例如，当企业处置数字资产的交易达成之后，区块链会自动将该资产对应的密钥从原企业名下转到新企业名下，并向区块链所有节点广播，达成共识，数字资产的名称、交易主体、价格、资产状态、时间等信息都以分布式账薄的形式记录下来并永久保存，企业所有资产变化状态都会延伸出新的“区块账薄”。

主、辅生产系统产生的控制数据，例如成本计算、质量信息、技术控制信息、预算控制、经济合同履约情况等均与智能合约或智能标准自动进行对标，计算结果将反馈给主、辅生产控制系统，生产系统控制端按照可容忍的偏差大小纠正偏差，调整生产状态参数，控制工序质量，保证产品质量在误差范围内。

5.6 应用层

基于区块链架构开发各种企业管理应用程序，例如成本管理、审计、法律、质量管理、技术管理、预算管理、工程实验室管理、工程项目管理、安全环保管理等应用程序，通过应用层以人-机交互、物-物交互、人-物交互的方式完成各种工作任务。基于区块链架构开发的各种企业管理应用场景改变了“中心化”任务执行方式，可以通过以下几个应用场景加以说明。

(1)法律顾问。法律顾问应用区块链将企业法律顾问的工作重心前移，律师的角色将由处理民事诉讼的“后置律师”转变为“拟定经济合同条款+编制场景案例”的“前置智库”，在经济合同执行过程中发生风险事件时，封装的智能“法律合约”状态点被激发，智能合约自动执行，合同主体将自动履行经济义务。

(2)财务管理。企业财务管理的重点是财务数据的真实性、有效性、合法性。区块链技术赋予数字资产自动记账的功能，当数字资产的价值、地理位置、权属发生变化时，会形成新的数字资产存储区块，经授权的财务管理区块链读取数字资产存储区块数据并将数据导入财务报表。主、辅生产系统产生的财务数据变动值也将形成新的存储区块，同样经授权的财务管理区块链读取主、辅生产系统区块链数据信息，将按会计核算流程传输形成实时的财务报表。

(3)审计管理。区块链分布式记账的财务数据具有可溯源性和不可篡改性，为智能精准审计时代的到来提供技术条件。依据《会计法》、《税法》、《公司法》，结合公司业务在应用层开发审计应用程序，企业需要审计时审计区块链经授权读取各业务区块所有审计时间段内的交易信息、与之对应的业务往来单位的交易区块信息、税务区块信息、财务管理区块信息、数字资产区块信息，根据封装在智能合约中的审计勾稽关系自动完成企业经济责任审计、报表审计、财务收支审计、工程项目审计、招投标审计，全面提高审计质量和审计效率。审计人员的工作重心将发生前移，经济业务审计将转变为审计依据审查和审计应用程序开发。

(4)企业经营计划和全面预算管理。企业通过经营计划和全面预算管理对企业内部各种经济资源进行分配、调节和控制，最终实现年度经营目标。区块链技术条件下，企业年度经营计划与全面预算指标将导入区块中，通过与业务单元执行区块数据对标，自动计算出各业务单元执行经营计划和全面预算的偏差，并向各业务单元发出纠偏预警，业务执行单元区块接收到预警信息后分析偏差原因，制定纠偏方案，实施纠偏措施。

6 分布式企业管理联盟区块链开发应用需要具备的条件

(1)大数据存储设备。建立分布式管理联盟区块链后，企业的物联网设备、传感器采集的海量数据、物-物交互数据、人-物交互数据、工序大数据都将快速增长，因此需要容量大、安全等级高的存储设备，建议充分利用各地大数据中心的存储机柜(如设计规模达5万个存储机柜的甘肃金昌紫金云大数据中心)。

(2) 5G技术提供高速传输带宽。区块链技术应用需要提高区块数据验证、算法、奖励的运算速度。国际电信联盟ITU的技术规范测算，未来5G峰值速率可达到10Gbps，用户体验数据率达到100Mbps至1Gbps，端到端的时延只需要1 ms，1 km2内可以同时有100万个超高密度网络连接[11-12]，5G技术将为分布式企业管理联盟区块链开发应用提供高速传输带宽。

(3)广泛应用IPV6互联网技术。以IPV6互联网技术[13]为平台，加速开发移动互联、物联网、云计算、大数据、人工智能在IPV6网络中的应用，尽快开发出支持IPV6的芯片、操作系统、终端网络设备、安全系统。

(4)加快研发新一代传感器。新一代传感器要与IPV6网络、5G传输的带宽和速率相匹配，符合企业物联网、云计算、大数据、人工智能、分布式企业管理联盟区块链的技术要求。

7 结论

企业在资源配置、价值管理、收益分配和实现企业价值最大化的经济活动中需要解决好两个问题：一是通过技术进步降低企业非系统风险；二是在企业技术创新与应用过程中协调好总部、职能部门、业务单元三者之间的动态平衡关系。区块链技术在企业管控方面比“中心化”企业管控模式具有一定的优势：①有利于降低企业管理的熵值；②加速数字资产确权和数字资产交易，有利于大幅降低企业交易成本、信息不对称风险和道德风险。因此，笔者构建了“区块链去中心化企业智能管理控制”模式，实现企业智能化管控，降低管理摩擦成本，提高管理效率。但是开发应用企业管理联盟区块链还需要大数据存储中心、5G技术、IPV6、先进传感等软硬件设施的支撑。