茶叶商品全产业链数字化研究

宋娟如 杨骏 孙铭 赵宇娇 芦以晴

摘 要：随着数字技术的发展，物联网技术逐渐应用于产业供应链的各个环节，成为产业经济发展的重要推动力。陕西省商南县茶叶产业亟需借助物联网技术来深化供应链的数字化发展，这对商南县茶产业未来的结构调整、降本增效、居民增收以及新型化城镇建设具有深远意义。本文首先对商南县茶叶产品供应链进行设计，进而介绍物联网技术在供应链各环节的应用，最后说明数字化平台建设在商南县茶叶产品数字化供应链中的重要作用。

关键词：茶叶；物联网技术；数字化供应链；溯源监管；信息化管理

本文索引：宋娟如，杨骏，孙铭，等.<变量 2>[J].中国商论，2023（23）：-112.

中图分类号：F063.2 文献标识码：A 文章編号：2096-0298（2023）12（a）--04

陕西省商南县是我国著名的茶叶之乡，茶叶产业是商南县头号主导产业，产品资源丰富，受众群体广阔，需求量大。近年来，商南县茶叶种植面积持续扩大，年产量快速增长。与此同时，商南县茶产业的发展也面临着产茶效率低下，有效劳动供给不足，管理技术落后及产业增长潜力受限等问题。传统的茶叶产品生产方式与运作体系在现代化产业背景下的劣势日益突显。商南县应立足数字经济，将传统的人工操作，经验作业向数字化技术以及快速作业转型。应用物联网等信息技术对商南县茶叶产品的供应链进行优化升级，大幅提升商南县茶产业的整体现代化水平，对于全面推进商南县茶产业信息化、标准化和规模化建设具有重大意义[1]。

1 商南县茶叶产品供应链现存问题

1.1 供应链管理观念落后

商南县对于茶叶产品的供应链管理观念落后，管理水平较低，缺乏战略意识，仍处于“重下游、轻上游”的传统观念中，对供应链的敏捷性、协调性、服务质量和资金周转等方面考虑较少，偏向于注重短期效益和日常经营维持，缺乏长远的规划，并且缺乏具备供应链管理方面专业知识和时间经验的人才，对人才培养不够重视。

1.2 供应链各环节协调性差

供应链管理需要链上各环节间的广泛合作，商南县茶叶产品供应链目前各环节缺乏信任，各自为营，信息不能共享，难以建立有效的信用体系，缺少提高服务质量树立品牌荣誉的动力，供应链各环节所追求的是自身利益最大化而非整体效益最大化，仍然是传统的营销经营，供应链各环节上的积极性与灵活性不高，难以满足顾客的需求，自身的利益也无法得到质的提高。

1.3 信息化程度低

茶叶产品供应链运作需要商流、物流、资金流和信息流的统一，涉及产品的生产、发货的物流以及消费者的收货以及售后服务等，对信息共享的依赖程度高，具有跨地域、跨时空的特点，这就需要借助现代化技术对供应链进行整合，及时将茶叶产品生产的相关信息共享给各个环节，便于管理人员及时根据信息进行预测调整生产线。但商南县茶叶产品的供应链目前仍依赖传统的人工操作，没有规范化的信息系统来对产品生产、加工和售卖信息进行管理，信息化程度低。

2 商南县茶叶产品供应链需求

2.1 质量安全需求

在茶叶种植方面，人工喷洒农药时对于农药的剂量、浓度等不合理使用会导致茶叶生产的质量不高，自然环境因素如土壤、温度等会使茶叶的生长情况不符合预期。在茶叶产品的加工方面，规模较小的厂商由于环境卫生较差、质量检测不合格、员工操作不合理等不规范操作使茶叶产品最终质量参差不齐。在茶叶产品的仓储方面，不同品类的茶叶产品对存储环境需求不一样，将所有品类的茶叶产品存储在统一的仓库显然不利于茶叶的存放。在经营方面，茶园负责人的监管力度不大、加工车间的规章制度不完善以及员工的积极性不高都会在一定程度上影响茶叶产品的质量，最终影响整体的收益，这需要相应的规章制度以及有效的监管来确保商南茶叶产品的质量安全[2]。

2.2 信息溯源需求

茶叶产品信息溯源的本质是为了及时定位到问题环节，主要体现在出现问题时可对该产品从源头种植到最后售卖全流程数据进行排查分析，及时找出并解决问题[3]。而传统的茶叶产品在种植、加工、存储、物流、售卖各环节信息独立不能共享，依赖人工经验导致处理问题时无从下手，因此商南茶叶产品需要借助一定的技术来实现信息可溯源[4]。

3 物联网的含义与关键技术

3.1 物联网含义

物联网（Internet of Things，IOT）是新一代信息技术的重要组成部分，具有通过网络传输数据的能力。物联网技术是指根据信息内容感应设备，将物与物、人与物之间的信息进行收集、传递和控制，应用领域十分广泛[5]。物联网技术在商南县茶叶产品生产过程中的应用包括收集茶叶园区的温度、降水、湿度、风速、病虫害和土壤成分数据，加工车间的人员、环境等数据，物流配送过程中的环境、产品数据以及销售数据，将收集来的数据做出精准分析，借以提高产品的品质。

3.2 物联网关键技术

RFID技术在于提高茶叶产品信息的采集、传递的效率，对茶叶产品进行有效的标识，从而达到追溯要求。在生产阶段，利用RFID标签信息对初始茶叶产品的信息和生产过程进行记录。在加工阶段，对茶叶产品进行分拣，对不同的茶叶产品进行有针对性的处理，以保证茶叶产品质量。在运输仓储阶段，实现仓库快速盘点和跟踪运输车辆的路线和时间。在销售阶段，及时了解商品的售卖情况。当茶叶产品出现问题时，由于各环节的信息都存储在RFID标签中，根据标签内容可以追溯全过程，确定问题环节和问题产品的范围。

传感器技术主要应用在茶叶产品的生产和加工存储环节，使用的传感器包括生命信息传感器和环境传感器。生产过程中使用生命信息传感器检测茶叶在生长过程中高度、发芽和农药含量等信息元素。环境传感器是对水分、土壤、空气等茶叶所需生长的自然环境进行监控分析，及时了解环境变化保证成长和质量达到最佳水平。在加工存储过程中，监测茶叶产品的质量安全。

WiFi无线通信模块在茶叶产品供应链的应用中承担了信息感知任务。WiFi无线通信技术的应用能使管理人员针对不同情况做出相应的措施，最大限度地降低损失，实现集中化、数字化、自动化的茶叶产品生产。

云计算技术大规模的数据存储能力提升了茶叶产品的数字化运作。云计算技术可以精准监测生产的整个流程，并利用数据分析处理种植情况，还可以利用云计算技术让园区员工在手机等终端对园区相关设施进行监测，方便管理。

4 商南县茶叶产品的数字化供应链设计

4.1 数字化供应链系统结构设计

用数字化打通商南县茶叶产品“产-研-供-销-服”全链路，需要物联网技术的应用进行单元化和标准化的建设。从源头茶叶的种植开始到最后的茶叶产品銷售，把人、地、品全部数字化，对链上各环节进行分块管理和实时监测。通过发展数字化让茶农不但会种茶而且能种好茶，让茶叶产品加工安全化、标准化，让销售模式现代化、信息可追溯。商南县茶叶产品的供应链系统结构设计如图1所示，链上各环节基于互联网进行信息共享，同时企业监测系统进行数据收集、分析和预测，产品的运送由第三方物流供应商负责，通过与物流公司的合作来监测链上的物流信息。消费者通过扫描二维码可以看到从茶叶园区到购买该茶叶产品的各种信息，包括品种信息、加工环节、运输时长以及销售保管等。这有利于提升茶叶产品的供给质量，拓宽茶农增收渠道，增强消费者的消费信心，促进消费升级。

4.2 物联网技术在茶叶产品供应链中的应用

在商南县茶叶产品的供应链中应用物联网技术常见的有条码、无线射频识别（RFID）、传感器、无线传输网络、大数据分析等。该供应链是以茶叶产品为核心的链式结构，围绕全过程资金流、信息流和物流的整合，将茶叶产品从种植到销售的各环节形成一个整体。通过相应设备如传感器收集海量数据，通过高速网络对数据信息传递，从而简化管理者的工作，更具理性地实现数据收集、智能分析与有效管理。通过物联网技术的实施，从传统的生产、加工、销售及售后服务的模式转变成为消费者提供高效、快捷、精准的优质服务，实现利益最大化，具体应用体现在以下四方面[6]。

4.2.1 茶叶园区的应用

在园区中进行的作业是茶叶的种植与采摘，这对种植过程中自然环境与人工经验有一定的要求，通过传感器视频对茶树生长进行实时监控，通过系统数据和历史统计对茶园种植如病虫害、采摘、施肥等工作进行提前预告以图形导航形式展现。企业对种植各项工作进行统一管理，也可对种植各项工作进行回查，便于企业管理。物联网技术的主要应用有以下四个：第一，土壤测定仪收集土壤水分、土壤肥力等信息，第二，环境测定仪收集空气温湿度，阳光指数，风力风向，灰尘含量等信息；第三，灾害测定仪分析土地利用现状、植被分布、作物的生长情况、作物的灾情分布、天气预报等信息。第四，实时采集器对茶园水肥、茶园自然灾害、茶叶长势、茶树病虫害等类情况进行实时跟踪，监控并采集地下和地面气象、植被、土壤状况等信息。茶园通过安装以上设备，建立起茶园信息采集系统，收集相应数据，挖掘各类数据的内在关系。

4.2.2 加工工厂的应用

茶叶在茶园要被传感器实时记录数据，根据数据分析进行产品分类，运用条码等技术对不同种类、质量的产品进行编码然后运输到加工厂，运输途中集装箱温度环境也要通过传感器等设备进行记录，更新编码数据，产品运输到加工厂后根据企业对产品的管理方案来进行加工处理，在加工厂中也要对工作人员、工作环境等数据进行监测。

4.2.3 仓储环节的应用

仓库中通过安装RFID标签对货物、托盘和操作硬件等资产进行标记，传送有关订单内容和位置等信息，实现仓内实时可视化的自动库存管理。通过摄像头还可以实时监控仓库情况，实时检测各类违规操作，如暴力分拣，有效降低破损件和丢失件概率，实现人员入侵检测以及防火防盗。在发货运输过程中，通过卫星导航定位技术获取车辆位置在线调度，通过传感器和监控摄像头实时检测货物状态和温湿度情况，同时对运输车辆的速度、胎温胎压、油量以及驾驶员的驾驶行为进行检测，从而保障货物及人员安全，降低运输成本。

4.2.4 销售环节的应用

消费者购买茶叶产品后可以直接登录信息溯源系统输入产品编号或者使用智能手机等客户端扫描二维码查询产品的产地、品种、茶园间作业记录、加工时间、包装时间、出入库时间等内容，使消费者对产品有直观的认识。

4.3 搭建数字化管理平台

商南县茶叶产品的数字化平台主要分为两大部分。一是建立信息溯源系统，实现茶叶在生产加工过程中相应数据的收集，管理者可以实时了解生产状态，便于数据的分析与处理，合理管控茶叶生产加工销售的各环节，从而实现茶叶生产与销售的智能培育和智能调控。二是建立电商平台，通过互联网来直接与消费者联系实现自产自销，减少中间商的环节，确保产品质量和减少商品在途时间[7]。

4.3.1 信息溯源系统

溯源系统可划分为生产监测模块、产品运输模块以及销售售后模块，三个模块之间信息互通，借助互联网、手机等移动通信设备可实现信息查看。在商南县茶叶产品种植、加工的过程中应用RFID读写器采集茶叶的相关信息，在此过程中利用传感器来监测储存相应参数，在运输过程中利用GPS定位技术以及传感技术来定位车辆运输信息和商品存放信息，有效保障商品运输过程的品质，减少损耗，消费者在收到商品之后可扫描二维码查看相应信息来选择收货或者退货等[8]。

就茶叶产品在种植、生产、加工、售卖环节而言，安全和绿色的消费诉求促使企业越来越重视优质产品的流通渠道建设以及茶叶产品的供应链追溯体系建设，实现完整的供应链覆盖，其架构体系应该分为五层，分别是物理层、数据层、服务层、应用层和用户层，各层作用如图 2所示。

物理层解决的是茶叶产品数据的采集。通过各类传感器监测茶叶产品的生产情况和运输情况，运用 RFID标签技术识别和传输茶叶产品在各环节的详细信息，扫描标签信息实现茶叶产品从源头种植到售卖的全程信息溯源管理。

数据层负责对采集到的数据进行精细化的处理。数据层在物理层的基础上向服务层提供可靠的数据传输，是信息处理的核心部分。数据层将物理层采集到的各类茶叶产品信息收入数据库，通过各种处理器进行归类、分析和智能管理，促进茶产业的优质、高效发展。

服务层是封装业务逻辑的管理部分。系统可以根据功能、用户角色划分多个子系统，供不同人员的使用，预留的多种接口可与外部接口进行对接和数据交换。

应用层主要负责用户借助移动终端与应用程序之间的通信。在该架构中应用层上传和维护茶叶产品数据，了解种植过程是否符合要求，辨别加工运输过程质量是否有保证，实现链上的历史数据实时查询、监测和发布，提高茶叶产品的安全性。

用户层是用户直接接触到的页面。不同用户对溯源系统有着不同的访问和使用权限，可以根据需求对溯源信息进行查询。消费者通过平台购买茶叶产品后通过“一物一码”扫描查看茶产品从生产到销售的日期、品种等相关信息。

4.3.2 茶叶产品的电商运营

商南县目前正大力推进乡村全面振兴步伐，创新发展了多种集体经济组织形式。其中“党支部+合作社+公司+农户”的发展模式在助力农民增收、企業发展和地方受益方面效果显著[9]。合作社应紧抓电商时机，借助网络打造电商平台，在政府的扶持下设立电商运营部搭建自己的官方售卖系统。同时开展茶叶产品网络销售业务，与第三方电商平台合作以开展线上线下一体的销售模式，打破地区间的壁垒，使商南茶叶产品发展网络化和一体化。通过智能化、可视化、透明化的技术手段上传相关茶叶产品信息，与消费者建立长久稳定的买卖关系和收入来源，从而实现茶产业的可持续发展[10-12]。

5 结语

数字经济背景下，物联网等信息技术的使用为陕西省商南县茶叶产品的销售以及发展茶产业提供了全新的思路。本文从陕西省商南县茶叶产品供应链问题研究入手，提出发展数字化供应链的必要性，进而对商南县茶叶产品数字化供应链进行设计，详细阐述了物联网技术在各环节的应用，同时设计管理供应链各环节的溯源系统和茶叶产品的售卖系统。本文期望通过技术的落实实现商南县茶叶产品供应链的数字化转型，使商南县茶产业走向高质量发展，助推乡村振兴和城镇高质量发展。

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