区块链赋能现代农业产业链布局：功能、困境与对策

刘莉娜

(湖南涉外经济学院 商学院， 湖南 长沙 410205)

引言

农业是稳民心、安天下的战略性产业。实现农业现代化，是我国农业发展的重要目标[1]，也是国家现代化的重要组成部分。习近平总书记指出，没有农业现代化，国家现代化是不完整、不全面、不牢固的。工业化时代里的现代农业竞争，早已由单一的产品竞争转变为产业链之间的竞争。优化现代农业产业链布局，既能有效地弥补传统农业经营方式的先天不足、推进农业结构调整、促进农民增收，又能提升一国农业发展的国际竞争优势，确保国家粮食安全。值得关注的是，数字经济赋能农业发展已连续三年被写入“中央一号文件”，即2019年在发展壮大乡村产业、拓宽农民增收渠道中提出实施数字乡村战略；2020年在强调加强现代农业设施建设中提出，要加快物联网、大数据、区块链、人工智能等现代信息技术在农业领域的应用，并开展国家数字乡村试点；2021年在提及加强乡村公共基础设施建设时提出，要实施数字乡村建设发展工程，推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合。显然，数字技术赋能现代农业产业链布局已成为农业发展的一个导向。

区块链技术是计算机技术的新型应用模式，通过分布式共享账本记录和存储数据，并将存储数据打上时间戳，进而以顺序相连的方式组合成一种链式数据结构。区块链中的分布式账本技术使产业链内部的交易记录由各参与主体共同完成，确保了数据的真实性；对称加密和授权技术又使得农业产业链在运行过程中的实时数据只有在拥有者授权的情况下才能被访问，确保了数据的安全性和私密性；共识机制借助网络通信资源使产业链内部主体对信息达成共识，确保了数据的有效性；智能合约使产业链内部能够实现自动精准交易，确保了数据使用的高效性。区块链技术作为一项数字前沿技术，也必将对现代农业产业链布局产生重大影响。2019年10月，习近平总书记以“区块链技术发展现状和趋势”为主题主持了中共中央政治局第十八次集体学习并指出：“我国在区块链领域拥有良好基础，要加快推动区块链技术和产业创新发展，积极推进区块链和经济社会融合发展。”

区块链作为新一代信息技术的代表，已成为农业生产要素的重要组成部分，它连接云计算、大数据及智能系统，让人工智能、移动通信、智能装备具备应用于农业发展的条件，为数字农业高质量发展提供技术支撑，从而重整农业生产关系，塑造高透明、可追溯、安全的现代农业产业链，广泛应用于农产品质量安全溯源、农村金融、乡村振兴等领域。[2][3]区块链的适用场景是在生态农业供产销活动的诸多主体间建立互信、共识机制，以降低产业发展中因信息不对称和物流耗费而产生的交易成本，提高产业链整体效益。[4]目前，对区块链技术应用于农业领域的讨论主要集中在解读应用案例和描述应用场景方面，认为区块链技术能够实现涉农交易信息的实时共享，提高交易效益和效率，消除农业产业链治理阻滞，进而优化农业产业结构。[5]随着经济全面进入新常态，区域之间综合实力的竞争已经转变为产业链竞争，拓展、延伸现代农业产业链，提高农产品附加值，让农民充分享有农业生产、加工、流通等全链条的增值收益已成为我国优化农业产业结构的重要目标。但是，目前对区块链技术全面应用于农业领域的研究还远远不够。因此，对区块链赋能现代农业产业链布局的功能及困境进行深入研究具有一定的现实指导意义，区块链技术也将会给我国农业现代化进程注入新的驱动力。

一、区块链技术在现代农业产业链布局中的主要功能

当前，世界农业竞争已经由企业和产品竞争转变为产业链竞争。科学地布局农业产业链可从三个方面着手。一是拓展和延伸产业链，提高农产品精深加工比例，实现产业链价值增值，提高市场竞争力。二是进行组织创新，促进农业产业化经营，因地制宜地构建多种组织模式的农业产业链，确保产业经营各环节协调发展。三是提高小农户的科学素养，对这一群体进行技术应用再教育，使其具备更高的产业链参与能力。现代农业产业链是以产品为主线、以全程质量控制为核心的，涉及众多关联环节的网络组织，区块链技术可以不依赖第三方的稳定性，通过自身分布式节点进行网络数据的存储、验证、传输和交流，两者的结合能够较好地实现技术网络与组织网络的协同创新。

(一)产业链信息交流通路的疏通功能

现代农业产业链是由农业种(养)业、捕捞业、饲养业、食品加工、制造业、流通业、餐饮业及相关产业、部门等组成的，是集农业生产、食品加工、物流为一体的产业组织集群，以农业农村可持续发展为目标，推动农业生产、农产品质量提升、生态环境保护等协调发展。随着农业分工的细化和专业化水平的提升，现代农业产业链越来越复杂，涉及农业产前、产中、产后的各部门、组织机构及关联公司，囊括了产品链、价值链、创新链、资金链、信息链、组织链。农业产业链内部各参与主体及参与环节的协同水平直接影响着全产业链运行的效率和效益。因此，产业链各参与主体的高效协作及各环节的有序衔接是提高现代农业产业链效益的有力保证。然而，现代农业产业链参与主体因受信息交流通路不畅和有限理性的制约大多存在投机心理，需在个体效用与整体效用之间进行博弈，这会引发产业链内部主体不断发生冲突而无法高效协作，各环节间也无法有序衔接[6]，进而导致产业链无法高效运行，降低了产业链的效率和效益。因此，为农业产业链内部信息交流提供顺畅的通道以缓解信息不对称是实现产业链主体协同运行的基础。

在区块链技术下，现代农业产业链各主体之间能够平等对接，共享所有资源和信息，点对点传输信息。去中心化的信息共享机制能够在有网络的情况下实现主体间的数据实时共享，有效地解决信息传输过程中存在的数据结构壁垒、信息传输延迟等问题。各参与主体之间信息的传递几乎同时发生，不会受到第三方的干扰，可有效缓解产业链内部信息不对称问题。在确保信息安全和可信的情况下，区块链能够为参与农业生产经营活动各环节的主体提供信息交换平台，实现农业全产业链间的协同创新。区块链赋能现代农业产业链布局是区块链与现代农业产业链的全方位融合，是以市场需求为导向，利用计算机技术的新型应用模式，能够解决现代农业产业链内部的信任及安全问题，促进产业链内部信息交流顺畅，加快信息流、资金流、物流的有序流动，使产业链各主体间信息交流无障碍。

(二)产业链组织结构的优化功能

区块链赋能现代农业产业链所释放出来的强大信息生产力能量能够敦促参与主体的业务同步和流程改进，使现代农业产业链的信息链、物流链、组织链深度融合，达到资源最优配置。将区块链的技术创新与农业产业链组织结构优化有效衔接，通过信息流逐步稳定农产品价格，促进农业产业融合，促使农产品生产更适应市场需求结构，共享各类信息资源，在确保信息可信和安全的前提下满足现代农业产业链内部信息使用者的需求，能够在极大程度上缓解农产品供给与需求之间的矛盾。

农业产业链的管理过程在本质上是一个物流管理的过程，原本分散经营的农户通过农业物流链管理组织起来，有序运转，农户可提前获取全方位的物流服务，并与龙头企业同步，形成利益共享、风险共担的经济共同体，以抵挡市场波动带来的不利影响，简化交易流程，降低交易成本，进而促使农产品获得价格优势，提高农产品的市场竞争力。[7]科学有序的组织链可最大程度地降低农业生产经营成本。产业链管理的最终目标是实现全产业链、物流系统功能达到最优。农业产业链内部承担管理职能的部门借助多元化的组织形式，如“中介+农户”“公司+农户”等，与承担生产职能的小农户建立良好的协作关系，进行规模化、专业化、集约化的生产，将分散的社会资源进行整合，逐步优化农业资源配置，从而减少生产费用。同时，协调农产品生产、加工、流通各个环节，避免资源浪费，提高管理效率，进而降低管理费用。[7]区块链的技术创新确保了信息真实、可信及对等，在信息共享的前提下促使参与主体能够高效地协同，在产业链内部进行合理的资源配置且实现利益共享，进而提升产业链的整体效率与效益。

(三)产业链抗风险能力的提升功能

区块链借助分布式账本、共识机制等技术将现代农业产业链信息流、资金流、物流所形成的各种信息进行储存与共享，能够在实现溯源、存证、互信的基础上为现代农业产业链管理决策提供信息支撑。依靠区块链技术可最大程度地确保产业链内各种信息的真实、可靠，能够极大地缓解产业链参与主体信息不对称的状况，建立产业链内部互信与对等的关系，促使各参与主体增进互信、环环相扣、高效协同。

区块链作为一种分布式系统的协作机制，其难以篡改、公开透明、全程追溯等特点要求参与者在上传数据时要格外注意，任何虚假信息上传后都将难以消除，且在节点权限平等的前提下，全网广播的机制决定了区块链上的每笔记录都是可以公开的，这使得造假成本和造假难度大大增加，从而创造了一个低成本的信任环境，在信息可靠与信息共享的基础上，能够减少内部合约的波动，从而规避交易风险。区块链与农业产业链的结合能够促进产业链内部各参与主体间有效协作，清除信息交流通路障碍，从而提高产业链对市场变化的灵敏度及产业链抗击外部市场风险的能力。

二、区块链赋能现代农业产业链布局的困境

区块链技术应用于现代农业产业链不仅具有可行性，还给现代农业产业链拓展、延伸提供了广阔的创新平台，显示了强大的生命力和广阔的发展前景。但作为一项新兴数字技术，区块链自身并不完善，广泛应用于现代农业产业链布局还面临较多困境。

(一)数据采集的局限性

充分发挥区块链技术在现代农业产业链布局中的作用的一个至关重要的环节是采集涉农数据。区块链技术为农业产业链内部数据上传提供了不可篡改、高度加密、点对点传输的保障，却难以保证数据采集时的可靠性。区块链发挥数据不可篡改和点对点传输的技术优势是建立在假定农业产业链各参与主体所记录的数据是真实可靠的基础上。但在实际应用场景中，如农业物资投入、农产品生产作业等环节的数据采集在已有的技术条件下还未能实现全智能化，必须借助人工采集。农业领域与工业领域不同,其标准化程度相对较低，加之小农户生产经营比较分散，借助物联网技术进行全自动化数据采集难以实现。一些数据无法自动采集，必须借助于人工，人为因素的介入就不可避免地出现数据“失真”的问题。即使在那些能够实现数据智能化采集的少数环节中，大量高灵敏、低功耗的农业传感器的使用也会大幅度地提高农业生产成本。[6]因此，如果不能保证数据的真实性，区块链赋能现代农业产业链拓展、延伸就难以实现。

(二)技术支撑的薄弱性

区块链针对交易的信任和安全问题提出了分布式账本、对称加密和授权技术、共识机制、智能合约四个核心技术，分布式账本和数据结构的运行范式已初具规模，但智能合约还仅限于简单地编程后按指令执行，所具备的功能有限，未达到较完美的智能化。[3]这对于农业产业链布局的支撑是远远不够的，仍需要更多以区块链为基础的技术创新支撑，即与加快现代农业产业链发展需要相适应的物联网、数据存储与传输、对称加密、大数据等技术创新。当前，“区块链+农业产业链”的应用场景主要局限在农产品溯源方面，要广泛应用于农业产业链的各个环节，在较大程度上还受制于农业物联网和大数据的技术短板。区块链技术作为一项新兴的数字技术，发挥其最大作用的前提是要具备较完善的信息化基础设施，不仅需要配备可移动的农业生产设施和农产品流通设施的互联网终端设备,实现产业链全程的数据采集和信息交流，还要配备信息存储与传递所需要的系统、便于区块链运行和小农户使用的操作系统与浏览系统、数据采集所需要的传感器，这也恰恰是农业基础设施建设的薄弱环节。

(三)价值认知的偏差性

区块链作为一个去中心化的数据库，实现了多个主体之间的协作信任和一致行动。区块链赋能现代农业产业链拓展、延伸的前提是人们了解并接受它，但作为一项新兴的数字技术，它所蕴含的价值理念、作用机理与中国几千年来所形成的传统价值理念存在较大的差异。绝大多数农民仅限于听说过，对其认知极其有限，更别谈将它与自己的农业生产经营活动结合起来。具体来说，农民受教育程度普遍较低，农村地区信息相对闭塞，再加之长期受小农经济的影响，尽量规避风险是农民的普遍心理。规避风险包含对新技术应用的“观望”态度，即使农民对区块链技术有了一定程度的认知，也会因为对技术的不信任而排斥。但作为农业产业链重要参与者的农民，如果不能积极参与其中，区块链赋能现代农业产业链布局也就无从谈起。即使通过宣讲区块链在金融领域方面广泛的、成功的应用能够有效吸引受众，但在农业产业链中对新技术接受较快的参与者也会对区块链技术在农业领域里的未来持有不可预期的心态，进而在实际应用中出现相对保守的行为。此外，作为推进现代农业产业链的主导者——各组织机构，对区块链技术的认知也存在滞后和偏差的问题，这会导致在推动区块链技术应用时出现相对保守的状态。

(四)法律法规的滞后性

科技的发展速度总是比法律法规的更新速度要快，当新的科技投入使用时，通常会遇到现有法律法规未涉及或不完善的情况。具体到区块链技术主要体现在三个方面。一是智能合约的执行存在瑕疵。区块链中的智能合约实际上相当于电子合同，由于区块链技术的发展尚处于起步阶段，因此智能合约在处理业务时还不尽完善，这会导致农业产业链参与主体的初衷与智能合约的执行出现分歧，在这种情况下，需要修改或中止合同。但由于智能合约是基于可信的不可篡改的数据，自动执行一些预先定义好的规则和条款，这会使农业产业链参与主体的权益无法得到保证。二是参与主体的法律权益难以识别。区块链技术中的匿名性、加密等特征能够确保参与主体上传数据的身份信息被隐藏，这虽然有助于保护参与主体的隐私，但是不利于维护参与主体的合法权益。例如，在与无民事行为能力人缔结的智能合约中，受损方的合法权利得不到应有的法律保障。三是外包服务质量无法得到保证。区块链大范围应用将会衍生一批提供共识机制、数据维护、智能合约等技术外包服务的第三方主体，由于受业务能力、软件以及职员职业道德等诸多因素的制约，他们提供的专业服务会不可避免地存在缺陷，这将使现有的农业制度和相关的法律法规面临极大的挑战。

三、区块链赋能现代农业产业链布局的对策建议

区块链在赋能现代农业产业链布局的过程中虽面临重重困难，但也能够立足中国实际，立足消费端升级和供给侧改革的现实，及时把握区块链技术应用于现代农业产业链拓展、延伸的机遇，规避技术风险，优化现代农业产业链布局。

(一)优化数据采集流程、整合涉农数据，建立监控平台

第一，优化数据采集流程，减小数据失真的概率。小农户端数据采集失真是农业产业链布局的一个困境，破解这一困局有两个关键点。一是把数据保真监管延伸到小农户端，完善小农户数据采集质量与区块链技术下的产业链利益挂钩机制，采取奖惩结合的方式，激励数据采集的“保真”动机；二是加大数据采集规范培训的力度，提升小农户对产业链内部流通数据规范的认知水平，同时确保采集行为恰当合规。

第二，整合涉农数据，建立监管平台。整合气象、物流、金融、水土等涉农部门的数据，建立不同层级的，能承担数据整合、信息收集、技术支撑等服务功能，且能够承担各类标准制定、合约执行、数据使用等的监控服务平台。强化试点作用，在东北地区等农业机械化水平和信息化水平较高的现代农业区域设立不同层级监控服务平台示范基地，组织管理部门、技术专家及龙头企业分享实践中的成功经验，并进行分析总结，为在全国推广积累经验。

这些基础具备后，区块链技术与小农户生产经营活动的深度融合将赋予现代农业产业链发展以巨大的内生动力。小农户通过区块链实现了交易的安全性和标准的硬性约束，稳定了市场，与涉农企业合作和交易的利润分配不均、履约率不足等问题将得以解决。[8]可见，就区块链赋能现代农业产业链拓展、延伸的实际需要来讲，区块链最主要的应用价值不是去中心化，而是数据的不可伪造、技术的组织功能、交易的强制约束，把小农户的“小”供给与市场的“大”需求联系起来，调动小农户提高农业生产质量的主观能动性，进而促进小农户农业生产方式的现代化。

(二)加强新基础设施建设，推动技术创新

第一，完善产业链内农产品生产、运输、销售、监管等不同领域主体的新基础设施配套，建立农业物联网和大数据平台，全面采集涉农信息，为产业链发展提供强有力且全面的信息支持。第二，加快核心关键技术攻关。数据处理和存储规模、系统之间的互联互通、信息安全和隐私保护等核心技术是区块链发展的最大优势，应做好区块链核心技术发展规划的顶层设计，针对区块链核心技术发展现状，以解决产业链实际问题为导向，建设一批具有国际水平的区块链技术重点实验室、研发中心，搭建支撑区块链技术的基础研究、前沿研究平台，积极探索区块链技术的发展规律，紧紧抓住区块链核心技术自主创新的关键性因素。进一步加大区块链核心技术基础研究的力度，充分挖掘区块链技术的原始创新能力，推进分布式账本、非对称加密技术、共识算法等核心技术的攻坚突破；积极弥补区块链技术缺陷，及时填补区块链技术漏洞，推动区块链核心技术的研发和应用取得重大突破[9]，为区块链技术驱动农业产业链布局提供安全可控的技术支撑。

(三)重构价值体系，消弭价值认知偏差，强化整链意识

互联网改变了信息的传递方式，也改变着人们的沟通方式，让信息能以“数字化”的形态在线共享，而区块链则改变了价值的交互方式、人们的共识机制，让价值能以“数字化”的模式在线共享，实现信息互联网向价值互联网的转变,并“成为社会重构的工具”。[10]因而，与信息在互联网内的传播途径类似，区块链的出现将颠覆人们的价值认知。重构这一价值认知，需要强化产业链各参与主体的整链意识，使产业链的物流、信息流、资金流等顺畅协调，进而获得最大整链效益。构建农业产业链的目的不仅使小农户获得生产环节的效益，还能分享加工、流通环节的利润，实现利润最大化。这需要有效说服小农户、小规模的合作组织认知及区块链技术之于农业价值提升的必要性，转变农业参与者尤其是小农户的价值观念，并结合不断进行的组织创新，实施产业化经营，提供专业服务，使小农户不仅能够经营自产的初级产品，还能对标农产品深加工和大流通要求，真正进入市场。实现这一目标，需要加大引导小农户价值认知力度，为农民提供专业的教育和培训，通过科学技术知识培训、职业技能培训，提高农民的科学素质，使其具备参与产业链的能力，打造区块链赋能农业产业链拓展、延伸的现代模式。

(四)完善法律法规，强化行业监管，确保区块链技术带给农业产业链布局的优势得到充分发挥

较完备的法律法规体系不仅可以加强行业监管，还能令法律争端的解决有据可依，促进产业链协调、依法开展。在以市场需求为导向、根据市场需要整合和引导整个产业链的发展的前提下，首先，需要通过法律法规明确区块链各参与主体的相关权利与义务、监管途径以及区块链受到外界破坏时所触犯的法律条款和定罪依据等。在智能互联网时代，传统物理空间的规则逻辑与虚拟空间和建模算法的规则逻辑产生冲突时，强行将后者用前者替代会破坏结果的可信度。[11]其次，在充分考虑区块链的特殊性的基础上，可由司法部门主导，联合农民合作组织、专业协会、科研单位、企业、法律专家，针对区块链在现代农业产业链中的应用场景的差异性出台相应的法律法规，促使小农户与龙头企业、合作社建立稳定的契约关系和利益共同体，并在《中华人民共和国农业法》《植物检疫条例》《中华人民共和国农产品质量安全法》《农药管理条例》等现行涉农法律中增加区块链应用的相关内容，以规范区块链赋能现代农业产业链发展。最后，加强行业监督。除了农产品抽查、实地检查、文件查验等常规性的监管手段外，还要利用区块链的技术优势将产业链所涉及的监管部门(如专业协会、企业、政府管理部门)协同运行起来，建立产业链内部监管平台，构建全方位监管体系，避免人为因素的破坏，将农业生产经营活动纳入正规化、制度化和法制化轨道。