区块链技术与农产品供应链结合的可行性探讨与展望

羊舢禧，刘殊萌，郑泽杰

(南京审计大学，江苏南京211815)

一、引言

我国是以农业为基础的社会主义国家，一直重视农业农村的发展。近年来，我国农业发展取得许多成绩，农产品产量不断攀升，然而农产品结构不合理，生产与市场需求不匹配，农产品品种和质量难以契合消费者的需求等问题制约着我国农业的进一步发展。

因此党的十九大报告中提出了“乡村振兴战略” ，在2019年中央一号文件中也指出:要深化农业供给侧结构性改革，坚决打赢脱贫攻坚战。要加强农产品物流体系建设，让农民更多分享产业增值收益。所以优化农产品结构、提高农产品质量，推动形成高信息化、高效率的供应链体系能够促进农业发展，对于推进乡村振兴战略也具有一定的实践价值。而农产品供应链的优化离不开与现代信息和科技的结合。2020年中央一号文件指出，要加强现代农业设施建设，加快现代信息技术在农业领域的应用。区块链技术具有共享账本和非对称加密的特点，对一个交易的记录能够由多个节点共同完成，且每一个节点记录的都是完整账目。因此人们可以直接从节点提取完整信息，能够有效避免信息的不对称，从而减少各环节的浪费，降低成本，是助力农产品供应链优化的重要手段。

论文立足于乡村振兴战略背景下区块链与农产品供应链整合这一主题，在对我国农产品供应链现状分析的基础上，指出供应链存在的问题，结合区块链技术的特点对农产品供应链进行优化，并对二者有机结合的前景进行了展望。

二、区块链技术分析

(一)区块链的概念

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。它本质上是一个去中心化的分布式数据库系统，具有公开透明、不可篡改等特点。“去中心化”是指信息不用再经过中介机构，人人都是中心；“分布式账本”可以理解为人人手中都有一个账本，对于发生的交易人人都来记录。这些记录不用经由第三方便可直接公开透明地打包成区块，再由每个上传点标记的时间轴经加密及有效认可形成区块链，最终汇总成任何人都可以看见的数据结构。因其主要解决的是信任问题，故而具有成本低廉、过程高效和数据安全三个优点。

(二)区块链的应用

区块链可为公共数据账户提供分类账户，赋予每个正在制造的项目唯一产品标识并存储在区块链中。所有参与者可同时访问相同的数据库，从而无缝查找信息并答惑解疑，这是过去普通经营无法比拟的模式。区块链可通过验证供应链流程中各个部分的合法性，揭穿欺诈，提高透明度，以此确保买方和制造商的正常运行。作为一种新兴的应用模式，在财务金融、供应链管理、社保医疗和教育就业等领域有着广泛的应用价值。近几年来，区块链技术的应用正处在快速发展的阶段，市场上各种区块链产品和服务不断涌现。譬如目前区块链在金融行业的运用，使得信息更加互通，提升对合作方的透明度，金融机构在业务上的互通性增强，促成了金融业务的落地。同样，如果将区块链技术应用于农产品供应链，能提高信息的透明度，以减少牛鞭效应的方式在技术层面提升农产品的竞争力，从而实现整个产业的增值。

三、农产品供应链现状及存在的问题

农产品供应链是以农产品为流通对象，通过整合从采购生产资料、种植生产到加工成品、进入流通环节最终到达消费者手上这整个过程中涉及的信息流、物流、资金流，将农产品生产者、经销商、物流公司和消费者链接成一个整体的功能链结构。我国的农产品供应链建设起步较晚，没有建立起完善的供应销售体系，导致各地对供应链的管理水平普遍偏低。而且我国农产品的种植、销售均以个体为主，生产、加工和流通比较分散，导致农产品供应链整体效率低。同时农产品供应链信息化水平较低，市场信息难以及时有效地在供应链各环节之间共享，使得农产品的生产、运输、销售都缺乏目的性，无法合理整合和利用资源，间接增加了供应链的成本投入。

(一)信息化水平较低，信息流通不畅

完整有效的信息能够使农产品的生产与消费者的需求相匹配，有利于充分合理地利用资源，降低农产品在生产和流通中的成本。然而，当前我国的农产品供应链基础信息平台的建设相对滞后，农户对供应链信息化的了解程度低，导致农户难以及时获取市场供求信息，生产赶不上市场变化。而且各经营主体建设的信息化平台水平参差不齐，使得市场供求信息难以在各经营主体之间有效共享。这使得农产品生产和流通成本大幅增加，进而导致市场上农产品价格增加，结果是增加的成本大部分由消费者承担了，会损害消费者利益。同时，信息流通不畅还会使得农产品与市场信息不匹配，导致盲目性的生产，出现当某种农产品赚钱时大量种植、不赚钱时又大量减少甚至停止生产的现象。这会导致部分农产品供不应求，部分农产品供过于求，进而造成农产品价格的暴涨暴跌，最终引致农产品市场上价格和供应双重的不稳定。

(二)供应链各节点利润分配不合理

由于供应链中信息流通不畅，因此农户难以获取市场供求信息，在直接将农产品出售给消费者时会遇到很多困难，因此大多数农户会选择将农产品卖给收购商。这种单一的销售渠道使得一个收购商往往会收购十几甚至几十户的农产品，收购商货源充足就会压低收购价格，损害农户利益，甚至形成一家独揽的垄断局面。收购商因此可以以很低的价格大量买进农产品，然后又以较高的价格出售给消费者。甚至出现农产品卖给消费者的价格相对农户出售给经销商的价格翻几番的情况，但农户仅分得很低的利润。导致我国的农产品市场上出现农户低价卖和消费者高价买并存的现象。

(三)农产品流通层次过多，效率低下，损耗严重

由于销售渠道单一和信息的不对称，农户难以直接与消费者建立起买卖关系。因此农产品从生产者到达消费者手中的过程需要经历收购商、物流公司、批发商、零售商等诸多中间环节。在这些环节中农产品要经历多次转运，而农产品属于易损物资，转运过程中就会出现较多的损耗，转运次数越多，这种损耗就会越大。另外，农产品对保鲜的要求也很高，因此对运输时间、运输设备均有特殊的要求。流通过程中过多的环节会增加运输时间，使得农产品在运输过程中腐烂变质的风险增大，最终造成较大的损失，从而增加中间环节的运输成本。

为了降低成本，就需要减少不必要的转运次数并在转运过程中采取专业的操作，因此采用第三方物流是最适合农业企业的物流模式。然而我国农产品供应链中大部分企业采用的是自营物流。采用自营物流时，不仅会增加各项管理成本，而且会由于缺少专业性指导，大大增加农产品因操作不当导致的损害。成本的增加会导致农产品价格的高涨，结果是增加的成本最终由消费者承担。

(四)农产品信息难以溯源，质量无法保障，消费者缺乏信任

在当前的农产品供应链体系中，农产品从生产到销售的各环节都存在严重的信息不透明，消费者难以获取农产品在生产、加工和流通等环节中的信息，难以建立对农产品的质量的信任。例如在农产品的生产过程中，生产环境恶劣及化学物质使用过量等问题严重影响了农产品的质量安全。许多生产商以牺牲质量为代价提高产量，大量使用农药，其中以化学农药为主，而生物农药尤其是微生物农药的用量在持续增长。而且由于卖相较好，施加药物的农产品甚至比质量优良的产品价格更高或更加畅销。生产状况的不可见导致了消费者无法对绿色产品施以信任，农产品质量安全无法保障。

四、区块链技术对农产品供应链的优化

对于农产品供应链存在的问题，可以利用区块链技术对其进行优化。将区块链应用到农产品供应链上，能够使农产品来源可追溯，人们可以通过区块链技术查找购买的农产品从生产到流通到销售的全过程，保障农产品的质量安全。同时区块链技术不仅提供全程可追溯的采购、生产、物流、销售数据，还可以把这些数据转化为社会普遍认可的信用信息，为经营者提供必要的信用支持。

由于区块链具有电子账本和信息共享的特点，它既可以监督交易的实施，又能够有效避免信息的不对称。只要加以运用，便能够在各个环节上减少浪费，降低成本，从农产品供应链的节点和路径选择上做到优化。

(一)环节利益公开，价格群众监督

区块链的交易记账可以由多个端点分批上传，共同完成，且每一环节的账目数据都能作为统计内容透明公开。因此人们可以参与每一个环节的价格监督，构建信用体系，促进供应链利益分配合理化，使生产者劳有所得，承销商得其应得，消费者物有所值。

(二)构建溯源体系，保障质量安全

供应链中的下家应对供应来源有明确填报，层级逐递直至销售商，消费者能从区块链中了解该农产品的运输过程并追根溯源。同时，生产者应将每日的农作项目及用料填报制表，提供资质认证，检测人员随机抽查，最终展出以供群众监督选择。

(三)信息透明共享，减少中间环节

通过区块链信息整编的功能，缓解农产品信息不对称的现状，提高市场生产与流通效率。无论是从生产方、物流方，加工方还是销售方等节点，每一位市场参与者都可以通过区块链技术发送智能合约，自行寻求交易与合作，从而减少因流通效率低、中间环节多而造成的损失，进一步降低成本，维护各方利益，促进农业向信息化、科技化转型，积极响应供给侧改革。

(四)专精物流模式，避免盲目运输

农产品区块链将与第三方物流合作，对物流公司提供专业指导并要求其进行物流信息的实时上传。使农产品的物流运输系统形成信息共享机制，对资源加以整合利用，间接减少供应链的成本投入。

五、区块链技术与农产品供应链结合的前景展望

(一)应用设想

将供应链与区块链进行整合，设计出一个针对农产品的区块链应用软件。以提高信息流的传递速度，使农产品市场更透明即时，促进不同主体积极参与市场的良性竞争。此应用软件包括以下两个系统:

1.多点实时上传系统

根据区块链“共享账本”的特点，交易记账可多点上传，由不同主体共同完成。因此农产品区块链平台将设计不同主体的上传界面，包括农户、专业合作社、批发市场、集贸市场、大型商超等，从而使获取的信息更有针对性与区分性。

2.即时信息共享系统

根据区块链“信息共享”的特点，区块链各个节点的信息完全一致，且系统内数据能够自动更新，能够即时反映出当下的农产品信息、相关企业信息、流通运输状态等。因此农产品区块链平台将设计使用者的功能界面，包括产品溯源、流通状态、供需信息共享、政策信息分布、资质认证等，从而使区块链发挥最大效用，惠及更多群众。

图1为这两个系统运行的简要示意，农户、专业合作社、批发市场、集贸市场、大型商超等农产品供应端通过多点实时上传系统将各类信息上传至区块链平台，消费者可以通过即时信息共享系统从区块链平台中查看这些农产品的信息。同时，在消费者购买农产品的过程中，各种农产品的需求、消费者的购买体验等信息也被区块链平台所收集，并反馈给供应端。

图1 多点实时上传系统与即时信息共享系统运行简要示意图

(二)改进措施

1.区块链技术的完善

区块链技术是一种利用密码学和共识机制原理，在安全性较低的网络中建立点对点信任机制的新型技术手段。而仅就目前的区块链技术水平而言，还无法完全抵挡外来的技术攻击。如果攻击者窃取密钥或拥有超过整个区块链阈值的算力，就掌握了撤销真实交易的能力，在威胁系统安全和稳定的同时，还能够修改区块链信息，进而破坏整个区块链系统的交易秩序。所以从实际应用情况来看，要想维持如此庞大体系的正常运行，就必须加强区块链现有技术的升级。

2.加强监督，提高主体参与积极性

区块链应用的普及需要各方的广泛参与，对于尚不发达的地区而言，还具有较高的网络与应用门槛。除此之外，大多数农民安于现状，不愿改变，在应用推行上也多施阻力。因此，区块链技术的推广必然要经历时间沉淀。一是可以先从主要的农业科技公司入手，让一部分人先运用起来；二是可以安排人员监督，在确保人人都会使用的情况下，每日提醒。

3.利用算法技术进行数据筛除

由于区块链相当于一个数据储存点，数据的上传与使用均由用户自身完成，区块链技术本身并不具有识别数据真伪的能力，因此为避免用户错报及乱报数据，后台每次都应自动对数据进行检验，剔除严重问题数据并审核到用户，以此确保数据质量。