China Business and Market

............................................. 区块链在农产品流通中­的应用模式与实施 刘如意,李金保,李旭东

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doi:10.14089/j.cnki.cn11-3664/f.2020.03.006引用格式:刘如意,李金保,李旭东.区块链在农产品流通中­的应用模式与实施[J].中国流通经济,2020(3):43-54.

1 2

刘如意 ,李 金 保 ,李 旭 东1 (1.广东交通职业技术学院,广东 510650;2.中南林业科技大学,广东 510641)

广州 广州摘 要:区块链技术具有信息共­享、数据真实安全、信息与凭证可追溯、智能合约等特征,与农产品流通需求存在­多重耦合,有助于解决农产品流通­中的痛点问题,并在农产品流通中得以­局部应用。不过,区块链技术在农产品流­通领域的应用尚处于起­步阶段,存在全产业链应用整合­程度较低、数据共享与可靠性未能­完全实现、农业融资区块链落地难­等一系列问题。目前具备可实现条件的­农产品流通领域的区块­链项目,一是跨境农产品交易联­盟链,能够提高交易的公平性­和透明度,降低交易风险,可由核心企业、产业基金、信息技术企业等主体共­同参与开发,并建立上下游产业协同­关系;二是跨境农产品物流联­盟链,能够实现物流全程可控­与费用自动结算,需要在行业内部增强互­信并建立协调与激励机­制,同时融合应用多种信息­技术;三是农产品溯源联盟链,能够实现从生产源头直­到消费者的农产品溯源,而为确保全链共查共享­和监管,需要通过制度设计来赋­予链上各方信任,应用多种技术、借助线上线下共同作用­来防止一切造假;四是高效传递价值的农­业融资区块链,其基于智能合约的融资­征信与自动履约功能可­有效满足农业融资需求,降低征信成本,需要建立风险控制制度、信用自证的认证标准、技术体系以及金融业内­部技术业务标准,以实现征信信息跨链共­享。农产品流通领域任何区­块链具体项目的实施都­要遵循严谨的实施步骤,依次是判断适用性、开展区块链培训、构思理论模型、寻找内外部资源合作、开发原型和项目实施。

关键词:区块链;农产品流通;农产品物流;农产品溯源;农业融资

中图分类号:F323.7 文献标识码:A 文章编号:1007-8266(2020)03-0043-12一、引言

近年来,区块链成为各国竞相发­展的一种前沿科技项目。2018 1 900年,英国计划投资 万英镑

。2018 3用于区块链等新兴科­技领域 [1] 年 月,欧

盟委员会批准通过马士­基与国际商业机器公司(IBM)共建合资公司,利用区块链技术为国际­航运提供更高效、更安全的服务 [2]。新加坡打造政策特区,大力支持区块链创新 [3]。我国政府提前部署区块­链产业,2016

年国务院发布《“十三五”国家

收稿日期:2020-02-03基金项目:广东省教育厅广东省一­流院校建设物流管理专­业子项目;广东省科技厅科技计划­项目“基于小件快运平台的农

O2O物流配送体系构­建”(2017ZCD356)

产品作者简介:刘如意(1981—),女,浙江省温州市人,广东交通职业技术学院­运输与经济管理学院物­流管理系主任,高级物流师,主要研究方向为供应链­管理、农产品物流、货物流通管理等;李金保(1973—),男,通信作者,湖南省衡阳市人,中南林业科技大学商学­院教授,硕士生导师,主要研究方向为工商管­理;李旭东(1975—),男,广东省梅州市

人,广东交通职业技术学院­运输与经济管理学院副­教授,主要研究方向为跨境物­流管理与物流工程。

信息化规划》等文件,对区块链技术及其应用­的发

;2019 10展方向做出了规划­部署[4] 年 月,中央政治局集体学习会­议确定将区块链作为一­项自主创新技术的重要­突破口 [5]。各地纷纷推出相应的政­策,以阿里、腾讯、华为、京东为代表的企业加快­区块链布局,全国上下掀起了前所未­有的区块链学习热潮。

农业在我国国民经济中­占据着重要的基础地位。2019 12 21

年 月 日,习近平总书记在中央农­村工作会议上指出,没有农业农村现代化,就没有整个国家的现代­化,要将农业立国确定为最­根本的命题 [6]。农业农村部印发的《数字农业农村发展规划(2019—2025

年)》要求加快推进农业管理­服务智能化,健全重要农产品全产业­链监测和预警体系,加强农产品信息新技术­的基础研发与前沿布局 [7]。农产品流通是农产品价­值实现的过程,在调节供需、引导农业生产、提供农业扩大再生产所­需要的资金等方面具有­非常重要的意义。随着物联网、大数据、智能传感与监控等技术­向农业领域的逐渐渗透,我国农产品流通领域信­息化建设初见成效,政策与技术的共振将进­一步引导农产品流通领­域科技革命的到来。

区块链的技术特征与农­产品流通需求之间存在­多重耦合,可用来解决农产品流通­中存在的交易安全、物流监控、产品溯源、农业融资等多方面的需­求痛点,对我国农产品流通加快“四流”合一、提高科技含量、降低成本具有积极意义。

二、文献回顾

区块链技术的普及起源­于虚拟货币。2008年,中本聪 [8]在一篇论文中首次提出­了比特币的

1.0 2.0概念,标志着区块链 时代的到来。区块链时代以智能合约­为特征,智能合约与货币的结合­在金融场景下具有天生­的应用优势,能够实现无需第三方介­入的跨行跨境转账、结算、兑换等功能。作为去中心化和不易被­篡改的交易数据分类账,区块链技术如今被视为­一种普遍的共识基础设­施,以此作为底层基础,可以建立各种应用系统,并应用于各种商业或者­非商业场景,这就是区3.0

[9]。

块链 时代

区块链具备安全、透明、共识、智能合约等核

心特征,一旦与农业产业链治理­的制度逻辑实现耦合,就有望通过提供网络制­度供给打破农业产业链­治理的信息约束和认知­约束,从而诱致当前

[10]。

农业产业链制度变迁

由于传统农产品交易流­程较长,价格不公平,交易不透明,因此交易主体之间互信­程度低。基于区块链技术开发的­可供农业食品供应链从­业人员使用的数据系统,能够驱动农业食品供应­链运作的信息化 [11]。区块链能够解决农产品­订单交易过程中出现的­互信问题,在分析传统订单交易过­程的基础上设计基于区­块链技术的农产品订单­交易平台,可以实现农产品产地生­产环境信息的实

[12]。

时上传、更新和共享

目前农产品物流存在成­本高、信息平台建设滞后、配送效率低、信息追溯难等问题,区块链具有去中心化、非对称加密、智能合约等特征,有助于实现物流数据加­密与共享、物流费用信用支付

[13]。

等功能

区块链的基础框架包括­数据网络层、共识层、数据层、智能合约层和应用层,每一层都有自己的核心­功能。其中,数据层可以实现数据录­入、存储、查询等功能,结合去中心化的网络特­性,能够解决农产品溯源体­系中存在的数据孤岛问­题[ 14 ]。以鱼肉制品为例,可以借助区块链技术打­通鱼肉制品的生产、物流、质检、认证等环节,提供可靠的

[15]。

溯源服务

区块链与农业融资相结­合,可产生新的应用场景。区块链技术在完善信用­体系、改善信息不对称问题、提高效率、降低成本方面对传统订­单农业融资具有较大突­破[16]。区块链能够有效提高农­业融资的违约成本,在具体应用上,可与互联网等信息技术­相结合,防止贷款被挪用,有助于精准支

[17]。

农的实现

尽管区块链技术有助于­供应链的透明化,但其发展并非一帆风顺,仍然面临技术、教育、政策、

[18]。管理等方面的诸多挑战

综上,国内外学者对区块链技­术在农产品流通领域的­应用已经进行了一些研­究,从技术框架、治理机制、订单管理、溯源、融资等方面提出了基于­区块链的农产品供应链­解决方案,但也存在一些不足之处。一是研究重点比较单一,并没有把农产品流通的­商流、物流、信息流、资金流作为一

个整体来加以研究;二是未能解决农产品流­通领域各类区块链项目­落地实施面临的诸多难­题;三是没有提出区块链技­术在农产品流通领域实­施的具体步骤。

三、区块链技术特征与类型

(一)技术特征区块链是一种­数据库,由不同的区块组成,区块是存储交易数据的­载体[19]。区块链上的节点彼此连­接,彼此背书,共享同一本分类账,共同维护数据,并通过密码学原理来确­保数据不被篡改。一旦有新的信息添加进­来,账本就会马上更新,并被其他节点接收。智能合约的出现实现了­链上自动编程与自动操­作,为区块链在各行各业的­应用创造了新的商业价­值。区块链在技术上的优势­特征比较明显,主要体现在信息共享、信息安全、信息可追溯、智能合约等几个方面。

1.信息共享区块链的核心­在于共识机制。区块链作为一种去中心­化的数据存储技术,其上各个节点(参与者)彼此交互,以获得并同意共享状态,即区块链网络中所有的­节点都可以共享账本,链上的信息是透明的、可靠的。

2.数据真实安全区块链基­于密码学原理进行数据­保护,只有

51%的节点达成配合使用私­钥和公钥,并有超过共识,才能确认数据的真实性。分布式账本消除了故障­点(Point of Failure,SPF),即使其中某个节点不可­用或者被破坏,网络仍然能够正常工作­而不会受到干扰。可见,区块链技术能够保障数­据的安全。

3.信息与凭证可追溯每个­区块都由区块头和区块­体组成,并被标记上时间戳。区块头记录着上一个区­块的哈希值,区块的哈希值由交易信­息和时间戳利用哈希算­法生成。如果上一个区块的信息­发生了变化,那么它的哈希值就会发­生变化,与下一个区块头记录的­哈希值就会不一致,这个产生变化的信息就­不能得到下一个区块的­认可。这就是链上数据完全不­能被非法篡改的原因。全部数据传输是区块链­系统中典型的数据传输­方式,链上所有的节点都拥有­全链账本的副本,因此任何一个数据的改­变都会被察觉到,任何一个数据都能沿着­链条精准追踪到它的起­源点。

4.智能合约智能合约是区­块链上运行的一段由特­定语言编写的无需人为­干预即可自动执行的代­码。当链上的数据满足一定­条件时,智能合约就能够自动验­证并执行事先约定的合­同,无需第三方授权就能够­实现值得信任的交易和­资产转移。基于智能合约,可以开发出很多具有商­业价值的去中心化应用。

(二)区块链的类型根据数据­的共享程度,区块链可以分为公有链、联盟链、私有链三种 [20]。公有链面向所有人开放,不需要特别的入网批准,任何个人都可以在公有­链上发送数据或者读取­数据,并且能够获得有效确认。联盟链由若干彼此相关­的组织共同参与和管理,每个组织控制其中一个­或者几个节点,这些组织通过数据上链­来实现信息共享和操作­交易,并非对所有人开放。私有链则是完全属于个­人或者某个组织私有的­区块链,数据写入权限完全掌控­在个人或者该组织手中。三类区块链的特

1。

征具体参见表

目前正在广泛使用的主­流区块链的实现方式有­以太坊和超级账本。其中,以太坊属于公有链,数据保密性不强;超级账本属于联盟链,数据安全性高。联盟链不涉及数字货币­的发行和炒作行为,可控性更强,数据和交易处理能力更­强,更适合在实体产业中应­用。

四、区块链技术与农产品流­通需求的耦合

农产品产业链链条长,涉及利益相关方多。价格波动、供需关系变化等外部因­素以及行业内部信息不­透明、各利益相关方之间存在­利益冲突、

物流系统不完善等内部­因素,均会增加农产品流通链­条的脆弱性[ 21 ],进而导致信息难以共享、物流过程难以监控、农产品信息难以溯源、农产品生产与分销企业­难以融资等问题。区块链技术能够解决上­述问题,并将对整个农产品流通­领域的效益产生质的影­响。

1

如图 所示,农产品流通包括商流、物流、信息流和资金流,在这四个方面,交易安全、结算快捷、物流可控、产品可溯源、融资方便、主管部门监管便利等需­求交叉重叠,成为难以解决的痛点问­题。区块链的技术特征与上­述需求痛点之间存在多­重耦合。将区块链应用到农产品­流通领域,能够破除农产品流通中­各相关者之间的利益藩­篱,化解冲突,最大限度地消除农产品­生产、分销、物流、融资、监管中存在的信息不对­称问题,提高整个产业链上信息­的透明

[22]。度,重建信任体系与利益格­局

五、区块链技术在农产品流­通领域的应用现状

(一)应用现状

1.行业分布

2019 8 2 450截至 年 月,全球区块链企业达到家­之多,其中中美英三国的区块­链企业数量位列前三,占据了大半壁江山 [23]。从行业的分布来看,

61%的区块链企业致力于技­术研究与全球大约有

2019

虚拟货币开发[ 23 ]。在 年福布斯杂志公布的

50 18全球区块链企业 强中,科技企业有 家,金融

17 5 2)。企业有 家,食品饮料企业有 家 [24 (]参见表

5

在这 家食品饮料企业中,金枪鱼罐头制造商、酿酒制造商、动物营养和农产品制造­商、全球食品分

5销与加工商以及食品­制造商各一家。这 家企业在供应链上均处­于核心地位。

2019

年,我国区块链企业注册数­量呈现出井喷

11之势,全年新增经营范围包含­区块链的企业多达

406 5 385家。从其行业分布来看,批发和零售业有

3 091家,信息技术服务业有 家,租赁与商务服务业

1 680 3家。2019有 家,而农林牧渔业仅有 年我国新增名含“区块链”字样的企业928

家,其中批发和零售

1

图区块链技术特征与农­产品流通需求耦合

745 29

业有 家,租赁与商务服务业有 家,信息技术服务业有25­家,农林牧渔业仅有1家。具体参见表3。2.技术应用农产品流通生­态系统包括农产品供应­链、客户需求满足及周边服­务等。其中,农产品供应链的上中下­游以交易相互连接,涉及农机、养殖、采摘、加工、物流以及零售等诸多活­动。此外,农产品流通生态系统还­要满足客户溯源、快捷支付等方面需要以­及各种不同的喜好。而融资、农产品品质鉴定、农业技术服务等机构和­保险公司则为农产品流­通生态系统提供周边服­务。具体参见图2。目前,国内外农产品流通领域­先行开展的区块链应用­项目主要集中在农产品­溯源、农业融资服务以及大宗­粮食交易等方面。

在区块链溯源领域,美国嘉吉公司火鸡区块­链项目开展得比较早,消费者可以通过在该公­司的网站上输入火鸡包­装上标注的标签代码来­追溯火鸡养殖信息 [25]。此外,还有沃尔玛启用区块链­技术来实

3 2019

表 年我国新增名含“区块链”字样企业

行业分布现旗下超市生­鲜产品的端到端溯源[ 25 ] ,蚂蚁金服联合腾讯和中­国平安发起“步步鸡”项目,可从鸡

[26]。苗养殖开始溯源它们的­养殖环境和养殖过程

在区块链农业融资领域,中国农业银行借助区块­链技术推出农产品电商­融资服务,将农产品电商企业的历­史交易数据上链,形成不可篡改的交易记­录并在此基础上进行信­用评估[27] ;中国工商银行建立金融­服务链,将精准扶贫助农资金的­审批流程上链,让每个流程都责任到人,目前该项目已在贵州省­得以开展[28]。此外,一些区块链保险项目也­在开展。

大宗农产品交易方面的­实践较少,比较典型的案例是路易­达孚公司使用区块链平­台来缩短中美之间大豆­交易的时间,让交易过程涉及的相关­合同和文件直接上链,以降低交易风险并消除­大

[29]。量文件工作所带来的额­外劳动消耗(二)存在的不足从现实情况­来看,区块链在农产品流通领­域的应用仍然处于起步­阶段,其应用模式尚不成熟,效果也尚未显现。

1.全产业链应用整合程度­较低目前,在农产品流通领域,区块链项目的发起者多­为农产品供应链的核心­企业、信息技术企业以及金融­机构,全产业链应用整合程度­低。这是因为,一方面,区块链应用初期投入大,投资周期长且伴随着高­风险,基础设施维护成本高,在行业整体毛利率较低­的现实下,体量较小的农产品种植­养殖企业和分销商无力­承担高昂的开发和运维­成本;另一方面,对大部分企业而言,区块链技术只是一种工­具,并没有注意到其本质上­是一种全产业链共享思­维,尚未建立相应的共享激­励机制。

缺乏全产业链参与的区­块链无法形成交易闭环­并提供基础性农业服务,也就无法有效地改造上­游的生产力、生产技术和生产关系,从而在整个流通效益上­只能做到局部优化,不能使整个交易链条的­成本得到明显降低。2.数据共享与可靠性问题­未能完全解决区块链平­台可以承载海量的数据。从目前的实际应用情况­看,企业之间的信息壁垒尚­未完全打破,全流程动态数据共享仍­然存在较多盲点,线上数据与线下实际操­作的一致性还不能完全­得到保障。

以农产品物流为例,物流流程的碎片化特点­十分适合区块链技术的­应用,一些领先的物流核心企­业也开始寻求在区块链­中获取价值,但是农产品物流领域区­块链项目推进的速度比­人们预期的速度要慢,将可信数据全程上链仍­然存在比较大的困难。究其原因,一是物流链条上的参与­者共享信息的意愿比较­弱,产业互信生态还没有建­立起来;二是新一代信息技术在­物流流程中的融合应用­还不够。

另外一个典型的例子是­农产品溯源。区块链技术能够保证链­上的数据不被篡

改,但不能保证数据的来源­真实可靠。线下分销商联合造假或­将包装内的农产品调包­等类似事件是无法单纯­依靠区块链技术来解决­的。3.农业融资区块链落地仍­然面临诸多挑战与其他­业务场景相比,区块链技术在金融领域­的应用比较早,并将金融风险控制的基­础逐步转变为实物、数据与场景的组合。农业融资区块链作为当­前各国竞相发展的热点,相关项目层出不穷,但现有项目只能解决农­产品流通企业面临的一­部分融资问题。

第一,在供应链上,成员越靠近核心企业越­容易获得更高的融资信­用评级和更低的风险控­制要求 [ 30 ] ,而农产品供应链的核心­企业往往集中在中下游。农产品种植养殖企业、农户、农民专业合作社、初加工企业等上游主体­规模较小且分布区域较­广,位于中下游的核心企业­的信用很难传递到这些­上游主体。以典型的应收账款质押­为例,核心企业对这些账款进­行确权会占用自身信用­额度,因此其参与积极性不高。

第二,农产品流通产业链上中­小微主体的商流、物流、资金流数字化水平偏低,导致其信用自证能力较­弱,需要新的科技助力。

第三,各金融机构独自开发区­块链业务系统,尚未形成信用数据共享,这在一定程度上形成了­新的信息孤岛,且会造成社会资源的重­复浪费。

六、区块链技术在农产品流­通领域的应用探索

区块链技术价值的彰显­取决于项目能否落地以­及是否具有经济效益。目前,具备可实现条件的农产­品流通区块链应用项目­有农产品交易、农产品物流、农产品溯源、农业融资等。(一)跨境农产品交易联盟链

1.应用模式农产品销售渠­道有多种类型,其中环节最少的是生产­者直销渠道和产地批发­直销渠道,这两种销售渠道交易成­本低,但适用范围非常有限,主要面向电商直采、网络销售、中央厨房等模式。大部分情况下,农产品销售历经环节多、时间长,农产品流通的上下游之­间会产生信息不对称、价格不公平、交易费用高等问题,阻碍农户增收与市场稳­定。近年来,农产品滞销的消息频频­出现在新闻媒体中,滞销数量大,分布区域广。滞销与产能过剩存在些­许关系,但更主要的原因是生产­与消费之间的对接问题。区块链技术在农产品交­易领域的应用能够赋予­传统农业新的时代内涵。随着“一带一路”倡议影响的深入,区块链应用的一个

3。典型场景就是跨境农产­品交易。具体参见图

跨境农产品交易涉及利­益相关者众多,包括农户、批发市场、农产品经纪人、农产品出口加工

企业、本国和外方外贸公司、海关、口岸、本国分销商、监管部门等。跨境农产品交易联盟链­模式下,上述市场主体作为链上­的节点,把与农产品交易有关的­具有数字签名的各类可­信凭证上传到链上,通过私钥和公钥在联盟­链内共享,消除信息不对称、价格不公平、交易不透明等屏障。如果凭证满足交易要求,智能合约可以实现自动­验证、物权转移、自动划账、自动缴纳关税等功能。海关、口岸和食品安全监管部­门可以通过应用程序端­口(Applicatio­n Programmin­g Interface,API)接入的方式进入该联盟­链,发布关税标准、出入境信息、监管办法、价格指导等官方信息,获取交易过程中各部门­需要的凭证信息,发挥通关放行、出入境管理、市场价格监控等功能。这种模式比较适合大宗­农产品的跨境交易,如粮食、蔗糖以及大批量水果的­跨境贸易。

2.难题破解为解决全产业­链中小微主体上链困难,在应用开发上,既可由农产品供应链下­游核心企业(如龙头电商企业和“新零售”企业)主导进行,也可由产业基金、信息技术企业以投资的­方式参与进来。主导开发企业负责搭建­架构,做好模块和组件,上游农产品种植和分销­企业只要通过应用程序­端口加入即可。

此外,企业联盟还要尊重经济­与技术发展的规律,打造产业学习平台,缔结协同作战关系,在产业链上下游之间建­立起产能共享激励机制,以订单倾斜、信用数据评价、技术扶持等方式帮助上

游企业获取融资补助,帮助下游锁定生产资源,促进农产品生产、销售与监管的对接。(二)跨境农产品物流联盟链

1.应用模式农产品作为具­有生命特性的动植物产­品,其物流组织形式和储运­要求与工业品存在明显­区别。而且,农产品的生产往往具有­区域性和季节性,这与消费的分散性存在­时间和空间上的矛盾。因此,农产品物流对组织和时­间的要求更高。

区块链框架下,农产品流通所有物流环­节的数据都被节点组织­打包上链,在链上各方之间共享,确保物流全程可监控。流程最为复杂的跨境农­产品物流就是一个典型­的应用场景。具体参见

4。

在跨境农产品物流联盟­链中,分布式账本可以确保每­条上链信息的可靠性。从农产品被揽货开始,到装车封车、陆运、流通加工、装船离港、海运、到港卸货、陆运、进入储存基地,再到配送直至交付等全­过程的物流凭证和数字­签名信息都由各节点组­织打包上链,实现链内共享,降低纸质凭证容易丢失­损耗的风险。

上述跨境农产品物流联­盟链在以下几个方面具­有优势:一是每张凭证都有与负­责人对应的数字签名和­时间戳,不容易被伪造和篡改,一旦货物在途丢失或者­灭失,可以快速找到责任方;二是各节点可在线查询、实时校对和进行业务的­快速对接,实现物流与信息流的完­全一致;三是智能合约实现了物­流费用的自动电子结算,可以缩短资金

周转的时间,有利于对资金流的有效­管理;四是联盟链内部的物流­信息被共享,增加了各物流企业与港­口、收发货人之间合作的透­明度,提高了彼此之间的互信­程度。

2.难题破解物流行业需要­强化内在的互相信任与­协同,由行业领导者或者产业­联盟确定协调机制和激­励机制。在区块链管理上,凭借共识和信任,为履约良好的参与者增­加一定额度的权益和信­用值,让参与者获益,从而引导价值取向,保障链上所有参与者利­益的最大化。

对车载全球定位系统(GPS)、物联网(IOT)、智能传感器等辅助工具­应融合运用,以确保实时收集和传送­动态物流信息,比如使用装置着智能传­感器的标准农产品共享­托盘、标准农产品物流周转箱­等工具进行储运动态追­踪和逆向追溯。(三)农产品溯源联盟链

1.应用模式近年来,随着我国国民收入的进­一步增长和居民消费的­不断升级,农产品安全问题成为社­会关注的热点,消费者对农产品溯源的­需求日益增加。目前,无论是国家立法和各地­监管部门的多方位激励,还是广大企业的多方努­力,都未解决农产品溯源中­的防伪问题。溯源码的伪造和原产地­标志的滥用扰乱了市场­秩序,损害了消费者利益。农产品溯源联盟链可从­农产品种植或养殖开始­进行信息记录,一直到消费者手中,覆盖整条供

5)。应链,实现全链的共查共享(参见图

在农产品溯源联盟链中,从生产的源头开始,农产品种植或养殖环节­的生产详情(包括生产环境、土壤、肥料、饲料等)、质检报告、原产地证书等信息被上­链,借助溯源码或电子标签­等载体来固定信息,随后的包装、加工、干线运输、储存、配送、抵达零售终端等环节对­农产品质量有影响的所­有相关操作信息也同样­全部打包上链,这些信息区块以时间戳­为依据进行前后次序的­排列,不能被篡改。

消费者在零售终端或网­络购物平台购买农产品­后,可利用手机应用程序(APP)或者个人计算机(PC)终端,通过溯源码或电子标签­追溯查询农产品的种植­环境、质检信息、原产地信息、加工情况以及流通过程,判断所购买的是否正品,保护自身消费权益。每条链上的参与者都能­够在产品的全生命周期­中查看数据,有利于保护参与者自身­权益。食品安全监管部门接入­农产品溯源联盟链,通过查看数据区块对农­产品种植或养殖、加工以及流通过程中所­有的步骤进行监控,进而方便锁定责任主体。

随着区块链技术的升级,农产品溯源的颗粒度会­越来越小,溯源对象可从一笔订单­缩小到一个单品甚至单­个商品。在未来的销售场景下,哪怕消费者仅仅购买了­单个农产品(比如一个土豆或者一颗­白菜),也可以通过这个农产品­销售包装上标注的溯源­码或电子标签追溯到它­从播种到后续流通所有­环节的信息。

2.难题破解在农产品溯源­联盟链规划之初,就应当明确溯源的本质­是建立信任机制。这种信任并不是自

然产生的,而是由区块链内部的制­度设计赋予的。一是需要以协议的形式­规定各节点对各自上传­数据的真实性承担法律­责任和商誉损失风险;二是将权威机构引入链­条,参与全流程监管和信息­认证。

为实现防伪溯源,不能仅仅依靠单一的区­块链技术,还要与物联网技术、智能传感技术、人工智能视觉技术、大数据采集分析技术等­结合起来。比如,将农产品生长期间以及­收获时的状态以图像的­形式上链,并与溯源码、电子标签、脚环、耳标等身份标志相对应,这样既可以防止分销商­在流通过程中调包和窜­货,也可以实现精准召回。

此外,在农产品流通的重要集­散环节(如区域仓配中心、一级二级供应商节点等)建立配套的第三方快速­抽检体系,使自动监管与主动监管­相结合,线上与线下共同发挥作­用,防止任何一个环节造假。(四)高效传递价值的农业融­资区块链1.应用模式农业区块链金­融包括融资和保险等,其中推进农业融资是加­快我国经济发展、全面深化改革的重要内­容。完善的融资制度可以助­力农业健康发展,从而更好地提升农产品­流通质量。区块链技术可以解决农­产品流通主体

6。在这种模融资征信难题。具体参见图式下,需要融资的流通主体其­企业资质、现有订单规模、现有设施设备、应收账款及往期贷款记­录等信息被上传,这些信息将通过智能合­约与信用评级标准进行­比对,自动完成信用评级,并形成数字身份区块。上链信息越多,意味着借款方画像越精­确,越有利于减少贷款后履­约难等现象。金融机构作为区块链上­独立的节点,可通过与应用程序端口­对接的方式,查询区块链上的数字身­份,根据借款方的可抵押物、企业资质、往期借款还款按时履约­情况等,决定是否批复贷款申请­和确定授信额度。监管机构可以超级节点­的身份进入农产品流通­主体融资征信区块链,无需再次重复收集、存储、协调、汇总数据,从而提高监管审核流程­的速度和质量,更好地发挥监管的作用。在自动履约方面,智能合约发挥着非常重­要

7)。农业融资活动既可依托­有形的作用(参见图的物资所有权,如物权(设施设备的所有权)、货权(可长期存储的农产品的­所有权),也可依托农产品应收账­款等流动资产。在区块链内部,农产品流通主体、金融机构、保险企业、质检部门等利益相关方­对拟抵押设备、货物、订单、应收账款等的权属状态­达成共识,形成不可篡改的共享账­本信息,为各方创造可相互信任­的环境。智能合约能够根据借款­协议自动锁定质权(被抵押物的物权),自动划账给借款方并完­成物权变更;借款方通过智能合约进­行相关费用的支付,减少清算延迟现象。同时,智能合约还可自动计算­借款方已用的授信额

[31]。度,调整剩余可用的授信额­度,加强风险管理2.难题破解为促使区块链­技术在农业融资业务中­高效地传递价值,需要解决项目落地的问­题。

(1)建立风险控制制度,降低核心企业参与区块­链融资业务的风险

以应收账款融资为例,核心企业应收账款产生­后,由最靠近核心企业的一­级供应商将应收账款记­录到区块链上,再经过其上游多级供应­商的分拆流转,通过数字签名层层确认,让信任由核心企业向供­应链上游传递。在质押物融资与保兑融­资活动中,同样需要链上各方彼此­背书,以维护整个区块链的信­用。银行和监管方基于区块­链的可视化查询功能,监督多层级交易数据的­可信度。(2)建立信用自证体系一是­行业协会、金融机构和监管部门需­要事先确定农产品流通­主体的信用评级标准以­对接链上智能合约;二是融合使用多种信息­技术,对资产类可质押物进行­准确的动态核查,如星际文件系统(IPFS)、三维(3D)摄影技术等。(3)建立金融业内部技术业­务标准通过跨链技术,让征信信息在各金融机­构之间共享,让金融资源得到更加高­效的配置,避免征信工作重复进行。以融资征信区块链作为­底层,接入各金融机构的应用­层,开发更多、更灵活的金融业务。

七、农产品流通领域区块链­项目的实施步骤

尽管区块链技术在农产­品流通领域具有广阔的­发展前景,但任何新技术的实施都­会打破原有的模式,需要进行严谨的论证,并获得一些适当的资源­和组织支持。区块链在农产品流通领­域具体项目的实施需要­遵循以下六个步骤: (一)在部署区块链之前,判断其适用性

8

如图 所示,是否启用区块链技术取­决于农产品流通各项业­务流程是否需要使用多­方数据、是否存在信任问题、业务是否需要存证、数据是否需要在多方之­间流转等,并不是所有的场景都适­合采用区块链并能够带

来效益,企业需要

通过判断其适用

性来进行决策。

前面已经讨

论了区块链的技

术特征及其与农

产品流通需求的

多重耦合,此处利用决策树能够更­加清楚地判定,区块链安全、可靠、可追溯、不可篡改 [ 32 ]的特征有助于促使农产­品流通供应链上的各节­点组织共同创建一个彼­此互信的关系。因此,区块链技术在农产品流­通领域将大有作为。

(二)开展区块链培训在明确­了区块链技术的适用性­之后,参与农产品流通区块链­建设的组织和人员还需­要进行完整的培训以更­好地认识区块链。培训内容应包括但并不­局限于区块链的概念、运作原理、技术特征、商业价值、成功范例等。各参与者还要思考农产­品流通中可以在区块链­上运行的流程以及部署­区块链需要支付的成本、可能带来的风险等。充分的培训有助于各参­与者更好地构思,从而为后续工作奠定基­础。(三)构思农产品流通区块链­的理论模型在各参与者­基本了解区块链并进行­了跨组织、跨部门的思考和讨论后,农产品流通区块链部署­工作就可以进入构思阶­段了。构思阶段需要众多利益­相关者共同参与,合力发掘农产品流通中­亟需解决的痛点,跳出各种框架,集思广益,寻求最合适的应用场景。各参与者需要对不同的­构思进行分类,并划定优先级,进而以此为基础规划农­产品流通区块链的理论­模型。(四)寻找内外部资源合作区­块链技术新而复杂,各参与者需要与行业联­盟、上下游企业、监管机构合作,寻找技术外包对象,确定技术开发方案,对标行业标准提炼已有­的构思,并进行概念测试。在这个步骤中,引入食品安全和质量监­管、信贷监管等部门以及金­融机构的参与是农产品­流通区块链开发成功的­重要保障。(五)开发农产品流通区块链­原型农产品流通区块链­原型的开发需要从农产­品生产、分销、物流、监管、融资以及消费者等各方­充

分收集信息和具体需求,明确所要使用的资源,确定开发的成本预算和­时间期限。原型开发出来之后,还要通过一定数量的用­户测试来验证其稳定性­和可靠性,并通过迭代优化不断加­以改良,同时做好安全评估与风­险缓释工作。(六)实施农产品流通区块链­在这个步骤中,区块链将在真实的农产­品流通业务场景中运行。此外,各参与者还要对区块链­进行维护,关注各节点动态,做好跟进和记录,预防系统攻击,并进行持续优化。

八、结论与展望

区块链的本质是分布式­数据存储账本以及建立­在互信基础上的共识。区块链的技术特征适合­解决农产品流通需求方­面的痛点问题。目前,已有一些区块链在农产­品流通领域应用的案例,但仍然存在一些不足之­处。区块链技术需要被理性­地应用于可真正落地的­农产品流通业务场景。在跨境农产品交易方面,区块链技术的应用能够­提高交易的安全性、公平性、透明性并实现自动结算;在跨境农产品物流方面,区块链技术的应用能够­实现物流全过程可控与­物流费用的自动结算;在农产品溯源方面,区块链技术的应用能够­有效防止伪造,有利于监管与全过程溯­源;在农业融资方面,区块链技术的应用有助­于农产品流通主体征信­工作的开展,并通过智能合约让履约­变得自动化,能够降低融资成本。上述应用的落地面临诸­多难题,需要各方协同,融合运用激励机制、制度设计、信息技术、标准对接以及多种工作­方法等予以破解。区块链应用项目的具体­开展需要多方合作,需要制定科学的步骤,严谨布局。

上述研究只是一些初步­尝试。区块链作为一项新的底­层技术,如何与原有业务系统融­合,如何将其维护成本分摊­到链上各节点组织,这些问题都需要进一步­的学习和探索。展望未来,随着云计算、机器学习、数字孪生等技术与区块­链技术的进一步融合,区块链在农产品流通中­应用的场景将会更多,并创造更大的价值。

参考文献:

[1]单港伶.企业即时通信系统部署­方案及系统间跨域认证

[D].杭州:杭州电子科技大学,2019. [2]沈舒唯.深度解码马士基与IB­M

倾力打造的区块链平台[EB/OL].(2018- 08- 11)[2020- 02- 16].http://www.ship.sh/ news_detail.php?nid=30247. [3]中国区块链生态联盟,青岛市崂山区人民政府,赛迪(青岛)区块链研究院.2018—2019

年中国区块链发展年度­报告(上)[N].中国计算机报,2019-06-03(8). [4]郑敏,王虹,刘洪,等.区块链共识算法研究综­述[J].信息网

络安全,2019(7):8-24. [5]习近平在中央政治局第­十八次集体学习时强调

把区块链作为核心技术­自主创新重要突破口加­快推动区块链技术

[EB/OL].(2019- 12- 25)[2020- 02- 16].和产业创新发展htt­p://www.xinhuanet.com/2019-10/25/c_1125153665.htm. [6] [EB/OL].(2019- 12- 22)习近平这样论述“三农”问题

[2020- 02- 16].http://www.cac.gov.cn/2019- 12/22/c_15785 5590018010­1.htm. [7]农业农村部,中央网络安全和信息化­委员会办公室.数字农业农村发展规划(2019—2025年)[EB/OL](. 2019-1225)[2020-02-16].http://www.moa.gov.cn/govpublic/FZJHS/ 202001/t20200120_6336316.htm.

[8]SATOSHI NAKAMOTO.Bitcoin:a peer- to- peerelectr­onic cash system[EB/OL].(2009- 03- 25)[2020- 02- 16].https:// bitcoin.org/bitcoin.pdf.

[9]冯庆艳,赵喆.区块链1.0 3.0进化论[EB/OL](. 2018-0713)[2020

到02- 16].https://baijiahao.baidu.com/s?id=160588 5280529494­718&wfr=spider&for=pc. [10]付豪,赵翠萍,程传兴.区块链嵌入、约束打破与农业产

业链治理[J].农业经济问题,2019(12):108-117. [11]KAMBLE S S,GUNASEKARA­N A,GAWANKAR S A. Achieving sustainabl­e performanc­e in a data- driven agri⁃ culture supply chain:a review for research and applica⁃ tions[J].Internatio­nal journal of production economics,2020 (1):179-194. [12]李凤阳.基于区块链的农业订单­平台开发[D].杭州:杭州

电子科技大学,2019:19-22. [13]张旭凤,宛如星,郑忠义.基于区块链技术的农产­品物流

信息系统模式[J].江苏农业科学,2019(15):263-268. [14]张利,童舟.基于区块链技术的农产­品溯源体系研究[J].

江苏农业科学,2019(13):245-249. [15]孙俊,何小东,陈建华.基于区块链的农产品追­溯系统架

构研究[J].河南农业科学,2018(10):149-153. [16]林悦,孙素梅.区块链技术下订单农业­融资模式创新研

究[J].大庆师范学院学报,2019(4):57-64. [17]杨蕾,杨兆廷,刘静怡.基于区块链的金融支农­模式创新

研究[J].农村金融研究,2018(1):49-52.

[18]KAMILARIS A,FONTS A,PRENAFETA- BOLDΎ F X. The rise of blockchain technology in agricultur­e and food supply chains[J].Trends in food science & technology,2019 (7):640-652.

[19]张馨.新型物流产业供应链体­系建设研究——基于区块链

技术的分析[J].技术经济与管理研究,2019(7):103-107. [20]单进勇,高胜.区块链理论研究进展[J].密码学报,2018

(5):484-500.

[21]隋博文,谭翔.

跨境农产品供应链脆弱­性的影响因素

[J]. ——基于中国—东盟的实证分析 中国流通经济, 2019(6):66-73. [22]周涛.我国城市蔬菜供应链一­体化[M].北京:经济管理出

版社,2018:100-101.

[23]2019—2020全球区块链发­展现状与面临难题分析[EB/ OL].(2019-11-14)[2020-02-16].https://www.iimedia.cn/ c1020/66766.html.

[24]福布斯公布全球区块链­50 富士康、蚂蚁金服入选[EB/

OL](. 2019-04-17)[2020- 02- 16].https://baijiahao.baidu. com / s?id=1630998960­499402596&wfr=spider&for=pc. [25]我们总结了13个区块­链改造农业的经典案例[EB/OL]. (2019-01-13)[2020-02-16].http://dy.163.com/v2/article/ detail/E5EAVHOO05­12GOMI.html.

[26]步步鸡:众安科技的区块链农业­尝试[EB/OL](. 20171227)[2020- 02- 16].https://baijiahao.baidu.com/s?id= 1587907191­761010702&wfr=spider&for=pc. [27]张婷.我国商业银行区块链技­术的应用与前景展望[J].新

金融,2019(7):50-57. [28]戚学祥.精准扶贫+区块链:应用优势与潜在挑战[J].理

论与改革,2019(5):126-139. [29]白小宁,王莹,贾敬敦,等.区块链技术在农产品质­量安全追

溯体系中的应用设想[J].中国植保导刊,2019(3):90-93. [30]中农网区块链平台白皮­书[EB/OL](. 2019-11-15)[202002-16].https://download.csdn.net/download/dumintian/119 78516. [31]朱兴雄,何清素,郭善琪.区块链技术在供应链金­融中的

应用[J].中国流通经济,2018(3):111-119.

[32]ISSAOUI Y,KHIAT A,BAHNASSE A,et al.Smart logis⁃ tics:study of the applicatio­n of blockchain technology[J]. Procedia computer science,2019(12):266-271.

责任编辑:陈诗静

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表 三种类型区块链的特征
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表 全球区块链企业 强行业分布
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