区块链技术优化饲料供应链探析

唐衍军， 黄 益， 赵建彬

（1.华东交通大学经济管理学院，江西南昌330013；2.东华理工大学经济与管理学院，江西南昌330013）

饲料工业是推动现代养殖业发展的重要动力，直接关系社会经济发展和居民生活水平的提高（陈冰冰，2018）。近年来，随着农业经济的发展，饲料生产和销售规模不断扩大，对物流提出更高的要求。养殖行业饲料需求具有季节性特点，突发事件更大地增加了饲料需求的弹性。为应对新型冠状病毒疫情防控的严峻形势，全国各地启动突发公共卫生事件一级响应，湖北省畜禽养殖储备的饲料及饲料原料告急，中国饲料工业协会发出《关于向湖北省紧急支援玉米豆粕等饲料原料的倡议书》，就是饲料需求弹性增加的一个鲜明例证。利用供应链管理模式可促进物流管理科学化、提升物流效率（李晓娜和仇新忠，2019），其现实意义更加凸显。

传统供应链信息系统中的信息孤岛现象导致信息交互的及时性及真实性难以保障（杨慧琴等，2018），基于区块链技术的供应链信息系统，为农产品供应链质量安全保障提供了新的解决思路（许继平等，2020）。本文通过分析我国饲料产品供应链的现存问题，阐明区块链技术的饲料供应链优化作用，进而探索基于区块链信息平台的饲料供应链优化路径，为区块链在农产品流通领域的应用做出探索性研究。

1 饲料产品供应链建设中的问题

供应链是连接农产品行业的重要环节，建立并完善供应链体系是有效解决农产品供求矛盾的重要路径（霍红和詹帅，2019）。当前我国在饲料产品物流与供应链建设方面还存在着一些突出问题，影响到饲料产业的发展。

1.1 供应链上下游整合不够，物流成本偏高 建立饲料供应链要充分利用信息技术，形成供应商、生产商、分销商、零售商以及客户之间整体协作的供销网络。然而在数以亿吨计的饲料物流市场中，养殖户或经销商有饲料需求时往往自己寻找运输方，对个体司机的需求最为旺盛。由于部分个体司机没有运营许可证，存在运输安全风险。一些资金雄厚的大型饲料企业拥有自有养殖场，形成从饲料到养殖再到肉制品销售的全套产业链布局。大部分没有建立规模化养殖场的饲料加工厂，一般采用业务员直接向客户或分销商推销饲料产品的方式，合作谈成后再由业务员寻找运力。由于饲料产品存储空间较大，流通时间较长，供应链上下游整合难度大。当前饲料产品的物流活动主要由生产企业自身来完成，难以实现物流专业化运作，致使物流成本占总成本的比重过大。

1.2 饲料产品需求季节性强，供需矛盾突出 随着农业经济的发展，与饲料产业发展息息相关的养殖业发展较快，饲料市场已经从卖方市场转为买方市场。养殖业对饲料产品的需求存在较强的季节性，对饲料供应链建设和有序运行造成影响。养殖业的生产方式与制造业不同，水产品或畜产品一般为人工养殖，没有专业的流水线可以持续加工，从培育幼仔到成品卖出的期间内养殖户对饲料的需求较大；从前一批成品卖出到下一批幼仔引进的期间内，养殖户对饲料的需求则较小。养殖业对饲料产品需求的季节性特点，使得饲料生产企业难以持续性地为养殖户配送饲料。在农户需求少时继续配送会造成不必要的资源浪费，在农户普遍需求多时又往往面临运力的限制。如何在季节性及弹性需求大的情况下解决物流断层问题，成为饲料企业满足客户需求进而维持市场地位的一个关键因素。

1.3 饲料质量问题难以追溯，影响品牌声誉 饲料产品供应链涵盖生产、运输、销售、配送及禽畜喂养等多个环节，涵盖范围很广。供应链监管不足会给无良商家制造钻法律空子的机会，导致假冒违劣的产品充斥市场，损害消费者的权益，也会对生产商和渠道商的品牌形象造成负面影响。由于受成本、信息、效率等方面的影响，电子商务平台在协助政府相关部门监管方面的效率往往不高。并且有些常年在微利与亏损边缘徘徊的饲料企业往往利用电子商务平台夸大市场数据，盲目拉动客户，提供不实的价格与质量信息（陈冰冰，2018）。现有的农产品质量追溯系统，通常将数据存储在集中式数据库中。这种集中式的数据存储方式为饲料生产企业篡改数据提供了机会，最终导致产品质量问题无法真正追溯到源头。为保护自身的品牌声誉，大型饲料生产厂家在决定建立销售点的同时，还往往与养殖户建立起直接联系，导致整个饲料产业难以建立起专业化的供应链体系。

2 区块链技术对饲料供应链的优化作用

区块链的非中心化、透明性、溯源机制恰好能够应对电子商务信息不安全、交易不公信等发展难点（蒲东平等，2018），有助于降低饲料供应链中的物流成本、协调产品供给与需求、实现对产品质量的有效追溯，促进饲料产业供应链建设与行业发展。

2.1 区块链系统非中心化有助于降低物流成本区块链网络中数据的交换、存储、传输与维护都是在非中心化的分布式系统架构中完成的。区块链网络没有中心化处理器，每个分布式节点的权责对等，都可以进行数据计算与分布式存储。区块链中的交易和数据是由各个节点共同维护的，各节点独立对数据进行备份并保障数据的完整性。任何节点的破坏和丢失，不会对整个系统的运行产生影响。区块链非中心的分布式系统架构保证了数据和交易的点对点交互，使得信息交互得以高效率地实现。区块链技术应用于饲料产品供应链建设，其非中心化的分布式系统架构有助于将饲料产品信息无延迟地传递到物流中心，形成集约化、一体化的供应链模式。工作人员通过区块链网络上的实时数据信息，了解产品的种类、数量及需求情况，有助于消除物流中的多余步骤，节省人力及仓储成本。区块链技术下的饲料供应链体系，还有助于有效监控产品生产、分销、物流等环节，大大节约产品周转过程中的成本。

2.2 区块链信息透明性有助于解决产品供需矛盾 区块链本质上是一个公开记账系统，其数据存储与运行机制都是公开透明的。区块链技术应用于饲料产品供应链建设，其透明性特征意味着与饲料产品生产和需求相关的所有交易和数据，都会被系统中的各个授权节点所记录，并实时在整个区块链网络上公开呈现。除加密的私有信息外，与饲料产品相关的所有供给与需求信息，相关人员都可以通过区块链网络接口进行查询。区块链上任何数据的修改和传递都需要各节点的认证，并根据时间戳对每一笔交易和数据的先后顺序进行确认（唐衍军等，2019）。饲料产品的生产与运输过程都会以数据的形式记录到区块链中，并附上时间戳。数据区块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护，任何一个节点有新的数据生成都能够被整个系统所悉知。区块链网络中的透明性信息有助于使饲料企业、养殖场及农产品经销商形成一个有机的合作整体，实时维持饲料供应链中的资源互通，形成一个供需平衡的固定循环系统。

2.3 区块链数据溯源机制有助于产品质量追溯区块链数据溯源机制能够降低饲料产品供应链上下游之间的信息不对称，有助于对产品质量问题进行溯源。区块链数据生成方式是将存有交易或事项的区块进行哈希计算，并将含有新哈希值的区块按时间顺序持续添加至区块链尾部。数据区块由具有维护功能的节点共同维护，所有节点比对结果一致后，数据真实性才被全网认可。并且只有在通过占全网总节点半数以上节点认可的情况下，区块中的数据才能被修改。区块链数据库中的所有数据都会实时更新，并根据溯源机制对数据生成时间进行确认。区块链数据溯源机制下，饲料的产地、品牌、批次、出厂日期、配料等信息由各参与主体集体维护。这种机制使得供应链中各利益相关方共同维护产品质量并进行信息溯源，降低各企业主体为自身利益篡改数据的可能性。数据的非中心化存储方式，也避免了中心化存储系统下遭受黑客攻击的风险，有助于保持饲料产品质量追溯体系的公信力，维护大型饲料生产企业的品牌声誉。

3 基于区块链信息平台的饲料供应链优化

区块链技术与供应链的结合必将朝着建立产业服务平台的方向发展（秦明，2019）。建立区块链信息平台实时提供产品及其质量等信息，有助于在实现溯源、互信、存证、信息沟通的基础上，打造安全、高效、有序的饲料供应链体系。区块链信息平台的构建如图1所示，下面根据体系架构探讨该平台下的饲料供应链优化路径。

3.1 饲料供应链原始信息采集环节 饲料供应链原始信息采集环节主要利用区块链溯源机制和传感器技术对饲料的生产、销售、运输、配送等的信息进行实时收集。上述信息经区块链各授权节点实时验证后，被上传到区块链数据中心。饲料生产企业负责将饲料的产地信息、品种规格、存储条件、货号批号等信息汇总，并扫描到区块链网络中。区块链上的授权节点对这些信息进行实时采集及验证，为后续产品安全及质量追溯提供源头信息。饲料产品的仓储与物流信息主要通过计算机、手机、平板电脑等终端设备实时获取，保证交易信息收集与处理的即时高效。通过区块链网络的智能合约调用对饲料产品供应链中的原始信息进行校验，信息校验通过后将会在区块链网络中进行广播。信息的真实性与可信性需要区块链上各节点达成共识，数据经哈希算法转换后打包成区块，存储到区块链数据中心。

3.2 区块链数据传输与处理环节 区块链技术资源服务器主要功能是为饲料供应链有效运作提供软硬件支持，以方便数据识别、处理与传输，其软件部分由数据库、共识机制等组成，硬件部分主要包括数据接口、存储设备和网络设备等。通过供应链原始信息采集环节所得来的饲料产品信息（最初是以哈希树的形式存储在区块链数据中心），首先通过区块链技术资源服务器的数据接口，在所有在的网节点达成共识后，这些信息才能够在区块链数据中心与平台门户网站之间进行数据交换。经过区块链共识机制及可信溯源机制验证后的数据，再经过神经网络、语言分析、图像与语音识别等技术处理，实现数据中心与平台门户网站之间的通信，实时记录信息更新数据。

3.3 区块链数据管理与应用环节 区块链数据管理与应用环节主要在饲料供应链信息平台门户网站上实现。平台门户网站主要设置用户管理、产品溯源、监控预警、质检信息和供应链信息管理等子模块，方便授权人员进行数据维护。生产企业、物流企业、采购企业及产品用户都可以用电子设备扫描饲料产品的标识码，进入该平台门户网站。生产企业主要负责维护饲料产品的生产信息、交易信息以及包装与溯源码等信息。经销商可以将产品需求信息上传至区块链终端，实施询价、发盘、接单及订单处理等业务操作，即时反馈产品的质量情况及索赔信息。物流企业在获得相应权限后，可以将企业的备案信息、产品仓储与运输信息以及分装信息等实时上传至区块链上，也可以即时查询上下游的供应与需求情况。区块链信息平台是使用者直接进行信息交互的载体和媒介，能够实现信息即时发布、实时查询、交易处理、数据维护及用户反馈等功能，提高饲料供应链体系的运作效率。

4 结语

通过供应链建设促进物流管理科学化，是提升物流效率、促进饲料产业发展的关键举措。当前大型饲料生产厂商在建立销售点的同时，还往往与养殖户建立起直接联系，整个产业难以建立起专业化的供应链体系。区块链技术应用于饲料产品供应链建设，能够发挥其体系特点与技术优势，降低供应链中的物流成本、平衡产品供需矛盾、实现产品质量问题的有效追溯、维护饲料供应链的安全与效率。区块链饲料信息平台能够实时提供产品的生产、需求、销售、物流及配送信息，有助于打造安全、高效、有序的饲料供应链体系，对农产品领域的供应链建设产生示范意义。