基于区块链的生鲜农产品冷链物流灰色关联模型分析*

李佳宇 ，刘岩峰

（渤海大学管理学院，辽宁 锦州 121013）

“十四五”规划提出要大力培育新兴数字产业，如人工智能、大数据、区块链和云计算等，其中，区块链被列为发展数字经济领域中的重点产业。2019年10月，随着一系列国家政策对区块链的支持，我国逐渐形成了区块链发展新格局。目前，我国冷链物流在发展过程中仍存在诸多问题，如冷链设备设施不够完善、冷链设施信息化水平较低、高质量冷链人才缺乏、冷链物流各个环节数据分散以及出现冷链“断链”现象等，这使得生鲜农产品在运输过程中无法维持恒定的温度。此外，我国生鲜农产品生产链条数据不透明，还未实现对农产品质量安全监管溯源系统的统一。因此，融入区块链必将成为未来生鲜农产品冷链物流发展的重要机遇。

1 文献综述

在国家政策对区块链技术的大力支持下，越来越多的领域被区块链技术所改变，不少学者基于区块链在生鲜农产品的应用提出了不同的观点，提出生鲜农产品领域应积极主动引入区块链技术，这将是未来生鲜农产品领域发展的重要契机。王明严（2020）认为在区块链技术应用过程中，使用密码学可以防止数据被恶意篡改，在运输过程中实现全程加密，有效保障数据的安全性[1]。梅宝林（2020）认为我国农产品目前面临的“最先一公里”与“最后一公里”问题，可以通过应用区块链技术来找到答案[2]。王宇鹏（2020）根据我国当前生鲜电商的发展状况，提出了其当下所面临的一些问题，并阐述了区块链技术如何应用到生鲜农产品领域，最后提出了相关建议和对策来促进区块链技术在生鲜领域中的深度融入[3]。吴竞鸿（2020）针对中国区块链技术的发展特点，提出要建立中国生鲜电子商务区块链平台，认为构建生鲜电商区块链平台有利于生鲜电商突破所面临的产品和物流信息的发展瓶颈[4]。

此外，随着冷链市场规模的不断扩大，区块链技术对冷链物流效率的提高越来越受到人们的重视。杨信廷等（2019）认为区块链技术可以应用于冷链物流中，一方面可以利用区块链技术下的分布式技术将最佳订单与车辆进行匹配，形成有效的分类管理，进而保障冷链物流的安全可靠性；另一方面可以进行时间戳计算，并在此基础上对各个用户的数据进行链式统计，防止数据被随意篡改，有效提高数据全周期可追溯性[5]。刘敏等（2021）强调了信息链技术在农产品供应链中的重要作用，并深入分析了农产品质量溯源中存在的一些问题，由此引出信息链技术的优势，为未来信息链技术在农产品质量溯源中的应用发展提出了对策建议[6]。王玲（2021）认为在生鲜农产品发展过程中，应构建供应链信息平台，加强各主体间的分工与合作，提升供应链效率，优化生鲜农产品的流通过程[7]。杨雅萍等（2020）提出了“互联网+”背景下农产品追溯体系中存在的一些问题，在深入研究的基础上提出了农产品质量安全的发展路径和建议[8]。李萍（2020）提出应用区块链技术有利于实现生鲜农产品全周期追溯，提高流通效率，确保生鲜农产品的安全可靠性[9]。

综上所述，关于区块链技术下的生鲜农产品冷链物流，相关学者提出了一些观点，大部分学者都认为区块链技术对生鲜农产品的发展有着重要的影响。但是通过对以上文献的梳理和总结发现，基于区块链技术在生鲜农产品发展中的指标分析比较少。因此，本文总结我国冷链物流发展的特点，运用灰色关联度来构建基于区块链的生鲜农产品冷链物流发展指标，结合熵值法确定区块链技术各指标权重，并根据灰色关联度结果进行分析，从而提出基于区块链的生鲜农产品冷链物流发展建议，为该领域的研究提供新的发展思路。

2 灰色关联模型分析

2.1 指标的选取

本文选取了生鲜农产品发展、物流发展、冷链设施、人民生活和区块链技术作为模型的一级指标。农林牧渔生产总值反映了当前生鲜农产品的总规模和经济效益；农产品物流规模反映了农产品从生产到消费的变化；冷链物流行业规模和冷库容量反映了当下冷链设施的发展趋势；城镇居民食品支出和人均消费支出反映了当下人民生活消费水平；区块链企业数量和数字经济规模反映了当下的技术发展背景；农业数字经济渗透率则着重体现区块链在农产品领域中的应用。评价指标体系如表1所示。本文在进行灰色关联分析时采用了SPSSAU来帮助求解。

表1 评价指标体系

2.2 灰色关联分析

将农林牧渔生产总值确定为参考序列，用A0表示。其他指标确定为比较序列，用Ak(k=1,2,3,...,8)表示，具体数据如表2所示。

表2 参考序列和比较序列

1）无量纲化处理。由于每个指标的含义和数据范围都不一样，在计算结果时很难得出正确的结论。因此，该处理采用初值法，在进行其他步骤之前，先对各指标进行规范化处理。

2）计算差行列、最大差值和最小差值。差行列公式为Δi=|Ak(i)-A0(i)|，最大差值公式为S=max|Ak(i)-A0(i)|，最小差值公式为Q=min|Ak(i)-A0(i)|。

表3 各指标关联系数结果

4）计算灰色关联度，并进行排名。各指标灰色关联度及排名表如表4和图1所示。

表4 各指标灰色关联度及排名

图1 各指标灰色关联度排名

3 采用熵值法计算指标权重

熵值法是根据各因素值的变化程度来判断该因素所占的权重，它具有很强的客观性，在一定程度上可以避免人为因素所造成的误差。由于本文选择的指标均为正指标，因此不涉及负指标的运算。本文选取i(i=1,2,...)个指标，分别计算第i个指标在第j项指标下的计算。

1）无量纲计算。其公式为A′ij=(Aij-minij)/T，找出第j项指标在各年份中的最大值maxij和最小值minij，接着计算最大值和最小值的差值T=(maxij-minij)。

2）为了使数据处理有意义并消除0值和负值，无量纲化处理的结果需要作为一个整体进行平移，即A′ij=A′ij+0.000 1（A′ij为各个指标无量纲化处理后的结果）。

3）计算指标Aij的比重pij，公式为

4）计算指标的熵值Ej，公式为ln(pij)；其中，0≤Ej≤1（由于选取的数据是2016—2020年，一共是5年，即n=5）。

5）计算信息效用值Dj=1-Ej。

表5 各指标权重汇总

图2 一级指标权重占比汇总

4 结果分析

从各指标灰色关联度及排名表中可以看出，比较序列的灰色关联度均在0.6以上，说明该指标的选取是科学合理的。同时，也可以看出各指标（不包括区块链企业数量）灰色关联度基本维持在0.9～1区间，说明这些指标对生鲜农产品冷链物流的发展有较大的影响。从图1中可以看出，区块链企业数量的灰色关联度远远低于其他指标，这反映出现阶段农产品企业应用区块链技术还不够广泛，未来仍需加强区块链等信息化技术在该领域中的应用。数字经济规模和农业数字经济渗透率的灰色关联度分别为0.940和0.980，侧面反映了当下信息技术的发展潮流。

将熵值法和灰色关联度相结合可以发现，区块链企业数量的权重为0.146 7，权重排名第2，但是其灰色关联度为0.634，灰色关联度排名第8，这说明生鲜商品领域仍需不断加强区块链技术在该领域的应用；数字经济规模在灰色关联度和权重排名中均排名第7，反映出当下数字经济规模仍需不断扩大；农业数字经济渗透率灰色关联度排名和权重排名分别为第4和第3，反映出当下新兴技术在农产品领域中的应用范围；冷链物流行业规模、冷库容量和农产品物流规模的灰色关联度排名和权重排名相差不大，表明了我国冷链物流规模的发展趋势；城镇居民食品支出和人均消费支出灰色关联度排名靠前，权重排名靠后，反映出当下人民生活水平对生鲜农产品发展有重要的影响作用，侧面也反映出消费者对生鲜农产品质量的关注度越来越高。

此外，由图2可知，区块链技术权重占比达到39.5%，在一级指标中其占比最高，这说明生鲜农产品冷链物流发展过程中，受区块链技术的影响比较大，这与当下区块链技术的农产品溯源和农业信息透明化密切相关。

5 区块链技术下生鲜农产品冷链物流高质量发展的建议

1）构建区块链冷链物流信息平台，实现生鲜农产品全程追溯管理。生鲜农产品本身具有易腐性，在冷链运输过程中，很容易蒸发失水引发损耗。为保证产品的新鲜度，需要频繁对产品进行温度检测，这需要企业投入巨大的人力、物力和财力。而区块链信息平台可以记录生鲜农产品的实时温度、定位信息，并将相关数据上传至线上平台，实现对生鲜农产品的全程追溯管理，进一步降低企业的经营成本。

2）完善冷链物流技术，提高冷链物流信息化水平。加强冷库和冷藏车等设施建设，提高现有冷藏车辆的装备水平，加快发展现代低温储运技术及配套设备，提升我国农产品质量安全保障能力。将区块链技术和互联网技术进行有效结合，搭建区块链和冷链物流相结合的智慧平台，为生鲜农产品供应链各环节提供实时信息交互服务，降低流通成本，实现产品全循环流程的透明化[10]。

3）培养区块链冷链物流人才，增加学生冷链物流知识储备。高校在开设专业课的基础上，应适当举办一些与区块链和冷链物流相关的知识竞赛，切实增加学生的知识储备。同时，注重校外实习，带领学生到企业参观冷链物流设备，鼓励学生到企业进行实习，建立校内与校外、理论与实践教育相结合的培养体系。此外，在研究区块链技术方面还应成立相关的研究团队，对区块链技术与生鲜农产品冷链结合的发展模式进行研究与探索，为培养该方向的物流人才打好坚实基础。

4）建立区块链经济监督体系，防止冷链“断链”。区块链技术下的智能合约可以将产品的合规机制上传至链条，反映产品的实时数据信息是否符合要求，从而建立有效的监督平台。通过构建区块链上的信用记录与追溯系统，可使产品从生产到消费所有环节都能被监控并对出现的问题进行追责，避免食品安全风险。此外，应不断加强员工培训，提高操作者的素养和能力，增强员工的自我管理意识，明确冷链企业员工的责任；建立产品相关的标准与制度体系，借助区块链技术实现对不达标企业的信息获取，结合群众举报、舆情跟踪等方式形成全方位监管。

6 结语

本文根据生鲜农产品在运输过程中容易蒸发失水引发损耗等问题，提出采用先进的区块链技术来控制整个供应链的各个环节，从而达到降低流通费用、提高企业利润的目的。区块链的数据存储技术具有加密、可追溯性等优点，有利于实现生鲜农产品全生命周期的追溯，推动生鲜农产品的数字化和规范化发展。本文采用灰色关联度和熵值法综合分析，得出了区块链技术对生鲜冷链物流发展影响较大的结论。因此，为了顺应互联网时代的潮流和中国经济的发展趋势，将区块链技术广泛应用于生鲜农产品冷链物流中是未来冷链领域创新和变革的重要方向。虽然区块链有利于保障生鲜农产品的质量，但是区块链技术的进入门槛较高，未来仍需继续探索如何以较低成本将区块链技术广泛应用于生鲜农产品领域。