基于新质生产力视角的区块链赋能生鲜农产品供应链理论模型

摘要：为实现农业新质生产力，推动农产品供应链高质量发展，构建农业+新质生产力理论分析框架，并基于中国生鲜农产品现状展开剖析，得出了当前农产品供应链面临“农村销不出，城市买不到”的现实困境。因此尝试引入区块链技术，构建新型生鲜农产品供应链服务平台。以分布式账本、大数据、共识机制等功能为基础，通过破除各主体间信息壁垒、调整供应链信息流通模式、一键式服务、信息追溯机制、数据共享机制以及平衡产地市场与终端市场确保供应链各方主体协同发展。

关键词：新质生产力；区块链；生鲜农产品；理论模型

中图分类号：F303.3" " " " "文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）12-0185-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.033 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Theoretical model of blockchain empowering fresh agricultural product supply chain based on the perspective of new quality productivity

LIN Yong-min， LIU Zhan-fei， WANG Yi-han

（School of Economics and Management， North China University of Science and Technology， Tangshan" 063210， Hebei，China）

Abstract： In order to achieve new quality productivity in agriculture and promote the high-quality development of the agricultural product supply chain， a theoretical analysis framework of agriculture+new quality productivity was constructed. Based on the current situation of the fresh agricultural product in China， an analysis was conducted， and it was concluded that the current agricultural product supply chain was facing the practical dilemma of ‘being unable to sell in rural areas and unable to buy in cities’. Therefore， blockchain technology was introduced to build a new fresh agricultural product supply chain service platform. Based on functions such as distributed ledger， big data， and consensus mechanism， the coordinated development of all parties in the supply chain was ensured by breaking down information barriers between various entities， adjusting the information flow mode of the supply chain， providing one click services， information traceability mechanism， and data sharing mechanism， and balancing the origin market and end market.

Key words： new quality productivity； blockchain； fresh agricultural product； theoretical model

收稿日期：2024-04-10

基金项目：河北省社会科学基金项目（HB22GL049）

作者简介：林永民（1972-），女，河北抚宁人，教授，博士，主要从事乡村振兴创新模式、农业农村现代化研究，（电话）13472906896（电子信箱）lym386@126.com；通信作者，刘展飞（2000-），男，河北衡水人，在读硕士研究生，研究方向为乡村振兴创新模式、农业农村现代化等，（电话）13311385752（电子信箱）1574123397@qq.com。

随着中国经济的增长，人们需求逐渐由最基础的对生存方面的需求上升到追求高质量生活品质的需求，因此对于生鲜农产品的需求也更加多元化。生鲜农产品产业发展迎来了新的契机，同时生鲜农产品供应链网络及配套基础设施建设成果也卓有成效。在城镇居民对生鲜农产品需求激增的背景下，保障农户权益与确保农产品高质量流转已成为一个核心议题。但是当前生鲜冷链运输时常存在“断链”现象，使得“农村销不出，城市买不到”问题日益凸显［1］。一方面，在商品流通过程中生鲜果蔬类农产品的损耗率高达20%～25%，其中主要损耗在其流通的产地环节［2］。农户信息闭塞，导致生鲜农产品采后预冷措施相对落后，效果较差，多数农户使用较传统的冷库预冷方法，甚至部分地区采用阴凉通风处存储的原始方法。而使用冰块、水以及真空预冷等成本较低的预冷方式未能得到普及［1］。另一方面，产地市场是中国农业市场的主要存在形式，大量产品在采后直接流转到产地市场，导致供应链长度增加。由于中国农业经济类型是典型的小农经济，农户数量众多且分布广泛，难以获得有效的技术帮扶和政策引导，进而导致生鲜农产品供应链各环节之间形成信息壁垒，增大了农户的库存风险，造成产销不对接、丰收不丰产等问题［2］。

1 理论框架

1.1 新质生产力与农产品供应链高质量发展

2023年中央经济工作会议上，习近平总书记强调“要以科技创新推动产业创新，特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能，发展新质生产力”。现有研究分别从四个角度对这一创新理论展开剖析。姜奇平［3］针对新质生产力的内在逻辑展开研究；尹西明等［4］强调新质生产力的科技创新属性，指出需立足中国式现代化新征程和高质量发展要求，实现“科技是第一生产力”和“创新是第一动力”的逻辑整合；任保平［5］将研究重心放在生产力的技术形态上，认为产业数字化转型是响应时代发展的主要路径；徐政等［6］将新质生产力与高质量发展相互联结，认为二者是相辅相成的存在。

科技发展水平是生产力发展的重要推手，当前区块链、大数据等新一代科学技术正以前所未有的速度、广度和深度渗透经济社会生活的各个领域，资源配置方式、生产方式、生活方式面临深刻变革［7］。因此以新质生产力为理论视角，加快科技创新与供应链的有机融合有助于掌握发展主动权，提升供应链自身韧性。

1.2 区块链技术与供应链服务平台

区块链是以共识机制、智能合约、P2P通信网络、分布式存储等功能为基底的集成式技术，是当前科学技术创新发展的代表，具有去中心化、易追溯、难篡改以及安全性高等特点，是人工智能、物联网技术、大数据分析等技术之后的一项重大新兴技术［8］。当前已有诸多学者以区块链技术应用为背景，分别从技术体系及应用机理［9］、区块链新型应用［10］、共识机制［11］以及隐私保护［12］等方面展开研究。2017年10月，国务院办公厅发布了《关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》，明确要继续大力研究区块链技术等新兴技术。这不仅有助于区块链等新兴技术的发展，还为供应链的改革创新明确了方向［13］。新质生产力视角下供应链高质量发展理论框架如图1所示。

2 城镇生鲜农产品流转困境与成因分析

在城镇居民对生鲜农产品需求量巨大的前提下，将乡村地区农产品高质量送到消费者手中成为焦点问题。这也就意味着要对生鲜农产品冷链运输环节进行强化，实现农产品运输的降本增效，既做到提升农产端的经济收益，又能满足消费者对生鲜果蔬的需求。

2.1 农户缺乏产品预冷和分级意识

中国农业经济是典型的小农类型，农户数量大、农业结构布局分散是其重要结构特征。在此基础上，确保生鲜农产品高质量流转至消费者手中难度较大。尽管中国已经建立了生鲜农产品运输所需的冷链基础设施，并实施了相应的保障措施，但由于缺乏系统的管理体系，供应链网络的构建仍不完善，因此时常出现“断链”的现象。其中最易发生“断链”风险的环节为农产品原产地环节，这是因为中国生鲜农产品生产方大多是以家庭为单位的个体农户，一方面，由于小农经济类型的特性，农户数量庞大，且布局分散，政府难以集中管理，企业难以统一对接。在没有政府引导、企业帮扶的情况下，农户缺乏预冷作业的意识及相关基础设施，即便是颇具经验的农户也仅仅是将生鲜农产品放置于阴凉通风处，这样的环境难以保持生鲜农产品的新鲜度以及口感，进而造成产品在没有流转进供应链时就已经存在一定的损耗率，同时即便剩下的农产品流转进供应链，也会因为产地环节错误的存储方式导致其生命周期缩短，最终产品无法以最好的状态呈现在消费者面前。另一方面，由于生鲜农产品采摘后，第一道仓储环节大多是由农户进行的，存在诸多操作不规范的情况，缺乏对农产品按质分级的意识，这就导致同一批产品在流转到分销商手中时质量参差不齐，不但影响农产品定价，同时也降低了农户自身的收益。总之，要保障生鲜农产品从田间地头到百姓餐桌全过程高品质，就必须保证采后预冷、分级仓储等关键环节的高标准作业。

2.2 以产地市场为主的农业市场类型

中国70%左右的农产品市场是以产地市场的形式呈现的，目前冷链运输体系尚未建设完全，导致部分生鲜农产品无法及时运送到城镇市场，且在仓储及运输过程中存在严重损耗。首先大量生鲜农产品分流到产地市场，导致流转到供应链上的产品数量难以满足销地市场需求，最终造成城乡农产品供需失衡。另外，产地市场生鲜农产品占比较大，意味着产地市场逐渐成为生鲜农产品供应链难以忽视的环节，这就使得供应链中间环节增加，供应链整体长度增加，导致分销商层层加码，间接损害农户的经济收益。

2.3 城乡信息壁垒阻碍农民掌握市场动向

生鲜农产品市场存在的信息壁垒导致供需双方的信息不对称。由于中国农业产业经济模式是典型的小农经济，农户分布广泛且分散，难以统一管理，在种植农产品的过程中无法及时获取消费者的需求，导致供需关系不对等，出现“农村销不出，城市买不到”的情况。首先，由于当前生鲜农产品供应链较长，导致端对端的理想状态难以实现，农民无法精准获取消费者对于农产品的具体需求，只能根据经验种植，可能出现产出产品与市场需求不符的情况。其次，农户一般通过分销商获取市场需求信息，这就使农户在供应链上下游环节的博弈中陷入被动的局面。最后，当分销商掌握了供应链上下游大部分信息资源后，便给予了分销商垄断信息资源的机会，也就意味着其掌握了议价能力，进而导致在供应链中产品收售价格不透明以及市场不公平的情况。

3 区块链赋能生鲜农产品供应链的优势

3.1 分布式账本打通多方主体间信息壁垒

中国生鲜农产品供应链的主要特征是供应链长度过长，上下游主体之间联系不够紧密，信息流通速率慢且损耗率较高。分布式账本是去中心化的数据库系统，它将数据存储在多个节点，而不是集中存储在单一的中心化服务器，通过共识机制确保各节点上链数据的一致性。由此使得农户、分销商、消费者等链上用户可以同时获取某一时间节点的交易、产品、市场等多维度信息，打通传统供应链各方主体间固有的信息壁垒。

3.2 以需求为核心的市场供应模式

传统市场供应模式多以生产商为主导，即消费者在大量产品中挑选符合自身需求的产品。市场供需关系的不确定性也随之产生，这就导致供不应求、供过于求的风险增加。在生鲜农产品市场中，承担这一风险的多是信息闭塞、获取信息渠道单一的农户。平台通过物联网技术和区块链技术，实现多端数据采集和链上存储，利用大数据技术清洗链上数据，排除数据噪声。通过分析消费者数据，预测下一季度市场需求，以此为基础制定生产计划，将传统供应模式转变为以需求为核心的模式。

3.3 一键式助农服务助力产地高质量仓储

传统生鲜农产品市场由于存在农户规模庞大且布局分散的特性，导致无法对农户统一进行产品采后预冷、分级等科学仓储意识的培训教育，因此造成生鲜农产品品质在产地环节难以得到保障、产品流转过程中质量良莠不齐等现实困境。为有效解决上述问题，农户可以将平台作为媒介，直接面向物流企业，申请产品预冷、产品分级仓储等助农服务，实现产地产品的高质量仓储。

3.4 共识机制削弱对中间环节的中心依赖

由于供应链的结构特点，分销商作为供应链的中间环节既掌握了上游产品质量、产品产量、种植种类、种植成本等生产信息，也掌握了下游市场需求、销售价格等供应链终端信息。加上信息壁垒的存在，分销商垄断大量信息，造成传统生鲜农产品供应链中心化结构严重，农户、消费者等主体获取信息成本较大，且难以辨别真假。共识机制可以解决分布式系统中节点之间可能出现的数据不一致、冲突或者错误的情况，确保系统的一致性和可靠性。因此可以通过分布式账本破除信息壁垒问题，并以共识机制为基础确保数据存储的一致性和可靠性，使农户在不依赖经销商单一渠道信息来源的前提下，依然可以获取市场需求情况、市场价格等信息，大幅削弱农户对经销商的依赖。

3.5 平衡产地市场与终端市场产品分销量

小农经济是中国农业经济的主要存在形式，由于农户信息较闭塞，缺乏销售途径，造成产地市场占比较大，因此产地市场成为生鲜农产品供应链的重要组成部分。产品分销不均问题在这一背景下尤为明显，大量产品在产出后直接流转至产地市场，导致终端市场消费者需求无法得到满足。通过搭建平台，利用物联网数据采集、区块链数据存储、大数据分析等技术精准制定产品分销计划，可以有效缓解上述问题，同时满足产地生产者、终端消费者的需求。

4 区块链+生鲜农产品供应链理论模型的构建

生鲜农产品供应链集成化服务平台要将区块链、大数据技术作为平台构建的技术支撑，一方面通过数据分析算法、共识机制等技术确保上链数据真实可靠，消除数据噪声，实现数据的一致性；另一方面通过分布式账本实现数据的实时共享，打通供应链各主体间信息壁垒。该平台构建原则如下：一是要保障上链数据的安全，利用非对称加密等手段确保数据的不可篡改性，同时基于共识机制限制链上节点查询数据的权限，确保隐私数据不被泄露；二是平台需要依靠物联网设备实现数据的实时采集，通过传感器+区块链、RFID+区块链等技术打造链上智能合约，提高数据流转效率；三是平台要在有限投入下获得最佳效益；四是平台要易于操作；五是平台架构必须是可扩展的，便于应对未来发展的需要；六是平台要符合法律和道德的要求，对社会发展具有正向意义［14］。

4.1 生鲜农产品供应链集成化服务平台理论框架

区块链类型包括公有链、私有链和联盟链。公有链网络节点较多，任何数据的上传都需要得到链上所有节点的同意，因此数据可信性、共识程度以及安全性更高，但同时也造成数据通行速度过慢的问题，因此以公有链为基础的交易平台效率较低。私有链网络节点较少，数据通行效率较高，导致网络结构中心化程度较高，可能造成中心节点依赖等问题，数据安全性较低。而联盟链介于二者之间，普适性更强，既保障了数据的安全可信，又摆脱了传统中心化交易存在的问题，因此该平台将以联盟链为基础，构建生鲜农产品供应链集成化服务平台理论模型，模型如图2所示。

平台建立的主要目标有三点，第一，提供科学系统的产地采后处理服务通道，保障生鲜农产品在产地环节的质量。第二，平衡产地市场与终端消费者市场，实现产品的均衡分配。第三，依托区块链技术的分布式账本破除农户与消费者之间的信息壁垒，削弱分销商在供应链中信息垄断的能力，打造以消费者需求为核心的供应链，保障上传信息的可靠性。

数据层是通过线下物联网设施、智能合约等实现线下数据上链存储，并将每个区块赋予与之对应的哈希码，以此保障数据的安全性。在该平台中，将数据按照资金流、物资流和信息流三个维度进行分类。资金流的数据上传逻辑是当区块链网络中的节点间发生交易后，会就将交易信息自动上传。而物资流数据则主要关注产品所在环节、产品实时状态以及产品位置信息等。信息流数据是为保障区块链网络内各主体间信息公开透明，摆脱中心化结构网络，防止信息壁垒问题的出现，信息类型主要包括市场需求、订单预测以及种植种类和产量等。通过社会网络分析法对平台参与主体进行分析，得到网络层的社会网络关系。

在平台共识层设立链上链下双信任体系，旨在确保所有上链数据的一致性和无争议性。首先是链上信任体系，一方面通过时间戳实现上链数据的可追溯性，并通过哈希算法和非对称性加密实现数据的不可篡改。另一方面，该平台通过区块链+物联网以及区块链的全自动合约实现智能合约，以此降低供应链各方主体之间因合约履行问题造成不必要的纠纷。其次是链下信任体系，由于区块链技术只能保障链上数据的不可篡改和可追溯特性，无法验证上传数据的真实性，为弥补这一缺陷，该平台建立以政府为核心的链下监管机制，确保上传数据的真实性。

平台应用层是连接物理世界的端口，是用户与平台实现交互的通道。因此通过分析供应链各方主体信息后，设置政府端、农户端、物流企业端、分销商端和消费者端，为各主体在交易过程中所面临的问题提供各项服务，减少供应链网络中信息不对称、消费者或生产方权益受损等问题的发生，最终实现“农村销得出，城市买得到”。

4.2 生鲜农产品供应链集成化服务平台运行流程

生鲜农产品供应链集成化服务平台运行流程如图3所示，将农户、分销商以及消费者等多方主体的基本信息存储到链上；通过传感器、RFID、二维码或移动终端等物联网设施实时采集农产品状态、位置以及所处环节等信息，并依托分布式账本实现多方主体间的信息共享；链下环节由政府作为信任载体，主导建立完善的链下信任体系，保障交易的可信度。链上环节以区块链智能合约为核心，保障数字资产与实体资产的同步交易；依托大数据分析技术预测终端市场消费者需求等数据，并上传至链上；通过云计算技术预测产地市场与终端市场需求，智能生成产品分销方案；结合产地农户信息及市场需求信息，针对性定制下一季度生产计划；农户可根据自身需求通过平台申请农产品预冷、分级以及智慧仓储等服务项目，以保障农产品在产地环节的品质。

5 小节与展望

优化供应链网络是实现生鲜农产品产业高质量发展的必要前提。供应链将生鲜农产品流转环节、涉及主体有机联系在一起，实现信息流、物资流以及资金流的有序流转，成为当前农产品领域相关研究的焦点。供应链网络的建设可以有效助力农村农业的可持续发展，但是由于中国生鲜农产品供应链建设起步较晚，生鲜农产品供应链网络尚未构建完善，导致“农村销不出，城市买不到”问题尤为突出。造成这一问题的原因有以下三点，一是农户获取信息渠道单一，对于生鲜农产品采后处理不到位，导致产品质量在供应链源头便出现问题；二是产地市场份额较大，流入终端市场的产品较少，难以满足城镇居民对于生鲜农产品多元化的需求；三是由于生鲜农产品供应链较长，信息流转效率低，造成农户信息闭塞、分销商垄断信息等问题。

在中国农业转型发展的关键时期，人们对生鲜农产品的需求日益增加，优化供应链建设刻不容缓，因此有必要引进新技术来推动生鲜农产品产业的高质量发展。区块链技术凭借分布式账本、共识机制、智能合约、非对称加密、数字签名等优势功能，破除供应链主体间信息壁垒，有效提升信息流转的效率，消除长期困扰生鲜农产品产业发展的顽疾［15］。在构建生鲜农产品供应链集成化服务平台时，将区块链技术与生鲜农产品供应链对接，为农户、分销商以及消费者等多方主体提供服务。对于农户而言，一方面可以保障流转信息的可靠性，稳定销售渠道。另一方面，一键式助农服务为农产品质量提供了保障。对于分销商而言，平台的构建可以对市场需求进行预测，为其优化库存管理提供参考。另外，对于消费者而言，平台可以通过农产品质量追溯机制提高食品安全保障。综上，区块链在生鲜农产品供应链中的应用既提高了资金使用效率，为节约型社会向可持续发展转变提供新的动力，同时也是当前中国生鲜农产品产业高质量发展的重要推手［16］。

生鲜农产品供应链结合区块链技术同样存在风险。供应链数据流转量巨大，大量数据存储将成为分布式账本功能的最大挑战。区块链技术可以保障链上数据不被篡改，但是无法验证上传数据真假，因此构建链下监管平台也是优化区块链+供应链的重要环节。由于区块链系统信息接入是公开透明的，可能造成不必要的信息泄露，因此要实现加密数据上传以及指向性数据传播。中国对于区块链技术在法律制度和协议管理方面相对落后，应当以时代需求为背景，完善相关法律法规。

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