农产品去中心化供应链生态圈体系研究
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[提要] 在当今深化供给侧改革政策背景下，区块链技术的出现为深化供给侧改革提供思路。本项目希望利用区块链技术，构建去中心化农产品供应链生态圈体系，发掘区块链在农产品市场的创新潜力。从实物链和资金链两个角度来看，在此生态圈中，消费者能够指导生产者进行有效生产，最大限度地去库存;同时，利用智能合约技术，大幅提高经济信用与资金流转速度，从而达到响应政策、主力扶贫的目的。
关键词：农产品去中心化;供应链;区块链;供给侧改革
中图分类号：F32 文献标识码：A
收录日期：2019年9月30日
一、背景
（一）政策背景。當前，以增产为导向的农业发展方式与国内农产品供销需求严重脱节，使我国农业发展面临着供给相对过剩和国际竞争力不足两大突出问题。作为农业供给侧系统结构的基础，消费需求的重要性不可忽略。促进农业供给侧的改善，关键是构建与消费结构升级相匹配的现代农业产业体系，进一步优化农产品结构与生产力布局，提高产品加工、流通以及贸易效率。2017年，中央1号文件聚焦农业供给侧结构性改革进行了系统部署，积极构建以消费为导向的现代农业产业体系。党的十九大报告再次强调了构建现代化农业的重要性，并将其作为乡村振兴战略的主要措施之一。构建现代农业产业体系，就是要以市场需求为导向，通过对农业结构的优化调整，提高农业资源配置效率，满足多元化消费需求，达到供需平衡，最终构建农业对外开放新格局。
（二）我国农产品供应链现状分析。物联网技术被广泛用于传统的农产品供应链参与者中。目前主要存在3种典型的农产品流通模式模式：产地直销模式、多级批零模式、加工商主导模式。但这几种模式都存在不足，可从以下五个方面看出：（1）上下游用户缺乏信任;（2）信息不对称严重;（3）信息安全难以保障;（4）协调效率低;（5）质量安全追溯难。
在传统供应链中，上下游用户主要以简单的买卖关系为主，没有共同的利益，彼此间缺乏信任。由于物联网业务的相对独立性，买卖方信息交换无法快速有效完成。不同阶段用户为了维护自身利益会使信息壁垒加重，导致产供销脱节。除此之外，农业生产主要依靠农业生产者的主观意志，缺乏统一性。因此可能导致资源利用率低，产品竞争力难以增强。
在信息技术时代，农业生产过程每个环节积累的大量数据已经成为供应链参与者的重要资产。现有的追溯系统因为数据信任问题，仍然多以中心化方式建设。数据隐私及商业机密等目前无法得到充分保障，非法利用等情况时有发生，使民众对中心机构的公信力产生很大质疑，在某种程度上限制了信息的共享。由此可见，当前的传统供应链模式不能充分满足农产品供需结合的供销模式需求，据此我们引入生态圈体系的概念，为解决这一问题提供一些思路。
（三）国内外农业生态圈体系应用现状分析。产业生态圈强调形成多重链条构成的圈层结构，使产业的稳定性和可持续能力更强大。我们认为，这种模式同样适用于农业。在农业生态圈中，每个供应链环节各司其职。他们虽有不同的利益驱动，但又于无形中组成互相依赖，互利共生的生态系统，共同维持系统的延续和发展。总体看来，“互联网+农业”生态圈的关键不在生态圈中参与方的数量，而在质量。
从现状不难看出，农业生态圈这种模式可以满足当下农产品供应链中农作物的生产环节和消费环节的信息不对称这一问题。农产品的生产消费环节能在此种模式的作用下形成更有效的对接，同时也能够提升农产品品牌价值，最终为农民创造更多利润。
二、国内外现有农产品供销模式比较分析
（一）国外研究。放眼国外，欧盟要求各成员国采用 “全球统一编码系统”，以此掌握农产品、食品的全部信息，实现对食品安全的真正溯源。在实物供应链方面，区块链技术在国外已用在了农业科技中。美国农业科技公司Indigo Agriculture从2014年起就要求农民提供谷物生产和运输的一定数据，从而为农民提供基于区块链技术的端到端的生产合同。
不仅如此，在资金链方面也已经有公司加入了区块链中的智能合约环节。农业生产者提供详细的生产数据，签署准确性，并同意能够与第三方认证机构共享数据。这为简化数据录入操作，提高数据验证频率提供了可能性。原料购买者向农民收购原材料时，农民可以通过智能合约确保货物质量和款项回收，实现即时结款。
（二）国内研究。相比而言，国内区块链与供应链结合的技术于农业中的应用在2017年才渐渐进入大众视野。2017年9月19日，众安科技与安徽寿县人民政府及其他机构达成合作，推广金融科技扶贫养殖。步步鸡则是众安科技将区块链等其他金融科学技术与农业生产相结合的第一步，是产品防伪系列的一个项目，之后区块链溯源方案还可用于其他防伪溯源上，生态链中各个环节从而也能够便捷可信地加入其中。
依托于大数据、智能物联网等技术的盒马生鲜也是如此。它能够在交易对象、交易货物、交易环境三者之间形成最优配置体系。业务模式上，盒马生鲜采用以大数据为技术背景，高度融合线上线下业务的模式，极大程度提高了零售效率效果。然而，盒马生鲜缺乏针对消费者个性化需求的服务，无法实现多方直线对接，即供需的有效对接。
三、解决策略研究及其技术优势
（一）实证分析。采取区块链技术构建农产品供销生态圈旨在保障农户收益。就目前市场状况来看，农产品价格取决于农户、中间商和政府三方面。模型如下：
ep=f（M，L，O，I）+b×d（L，O）+g（T，G）
其中，ep表示exit price农产品出厂价格;M表示物料成本;L表示人力成本;O表示overhead其余费用;I表示技术水平;b表示bargain power即农户与中间商（dealer）之间的相对议价水平;T表示税务成本;G表示政府补助。 （二）实际策略研究与技术优势。本课题意在减少农户与中间商之间的议价壁垒使得消费者与农户直接对接，由此保障双方利益。“区块链”本质上是一个去中心化的分布式账本。即使现场与互联网的连接断开，只要设备重新连接到互联网，任何更改都将同步到网络，交易结算的过程也是交易双方分别记账的过程。通过区块链技术，交易双方或多方可以共享一套可信互认的账本，所有的交易记录全部透明可追溯、不可篡改，提升对账准确度和效率。
农产品品种众多，有一定周期，且种植生产具有鲜明的地域性特点，所以有必要对农产品进行地区、种类、市场进行划分。综合考虑区块链技术的概念和应用特点，其适用于农产品供销链的原因归纳如下：
1、精准定位。各方参与者需标明身份，签订协议，基于同样的生产销售目标，各方交流效率得到显著提高，使生产更具有针对性。
2、技术可行性高。该技术架构了一个接入中心，获取来自各方的交易数据并进行共享。“多中心”架构的设想使得数据的获取利用不会影响内部业务处理，各方自主运作，安全高效。
3、承载能力恰当。农产品的交易量大，信息极为碎片化。每秒近万笔的承载能力，符合市场和厂商对于农产品供销系统的要求。
4、数据存储合适。相较于公有链对空间容量要求较高、私有链只着眼于内部的局限性，区块链将目光转向特定的群体层次，对数据的处理基本符合多方的期待。
5、模式可复制。该技术对地区性要求不高，只需进行局部的调整就可以达成系统的二次利用。
从上文的国内农产品供应链与食品溯源系统的现状分析不难看出，传统的信息技术无法解决全部问题;我国的食品溯源系统也不够健全完善。为破解产业发展瓶颈，亟待引入新的构想，新的技术方案。本文所阐述的基于区块链构建的去中心化系统，在保障数据安全同时提供高效有针对性的数据处理服务，可以说是可行的方案。
不仅如此，区块链技术与农产品溯源的结合也能有效改善溯源系统的不足。其一，去中心化的处理模式大大降低了数据篡改的风险;其二，区块链2.0的图灵完备性在多方业务中促进交互运作，整体效率因此得到提高。此外，这两者结合也促进了溯源系统体系标准的统一。
针对传统农产品供应链无法充分满足农产品供需结合的现状，可用食品溯源系统和智能合约技术相结合的技术，构建基于区块链技术的农产品去中心化供应链生态圈体系与供销模式，帮助解决农产品供需结合不紧密，库存积压，信息不对称等问题，从而达到响应农产品供给侧结构性改革政策，改善当下国内农业现状的目的，优化产业结构，推动产业升级，使其符合社会现代化发展的需求。
四、研究意义
（一）理论意义
1、响应农产品供给侧结构性改革政策以及“十三五”规划号召，借助互联网和区块链帮助农民解决农产品库存积压问题、供需差异问题，达到收益最大化。
2、引入生态圈的概念，将生产销售结合为一体，使供应链整体存在于生态圈中。此举可使农产品供需平衡，信息对称，促进农产品市场平稳运行，完善农产品产业体系，适应现代社会发展需要。
3、探索了供应链和区块链技术在农业上的运用，丰富、扩展了区块链和供应链技术的内涵及适用领域，进一步激发了区块链+供应链技术的活力。
（二）实践意义
1、将智能化生产运用于生态圈的模式可以让农民及时了解影响农作物生长的各种因素，了解较为精确的农作物需求量以及需求量较大的农作物种类，并能据此进行主动干预，从而实现精准农业。该种模式可在农业农村电子商务、精准扶贫等方面彰显成效。也可调整智慧农业上下游产业链，解决农产品销售“最后一公里”难题。
2、通过构建农产品供应链生态圈体系，采用线上线下业务紧密融合的模式，使得农户、供应商、消费者能够直接联动，最大程度达到供需完美结合，满足消费者个性需求。
3、采用区块链技术，将生产链上的农民、经销商、消费者等各个部分组织起来共同记录种植信息，并利用其不可篡改的特性使信息更加透明，有助于解决农产品供需不平衡的问题，促进农村农业的充分发展，同时也为解决我国发展中至关重要的三农问题提供了参考。
4、利用区块链技术充分实现去中心化，利用相互之间的利益不相容机制来保证数据的真实，避免利益趋同下行动一致的风险，从而充分保障农户和消费者利益。
五、研究目标及其主要内容
（一）研究目标
1、根据当今农业发展不均衡，信息不对称，供銷状态日益僵化的情况，引入生态圈概念，使农业精准、扶贫精准。
2、比较探究国内外农产品供销模式现状及存在问题。通过研究盒马鲜生，了解农产品销售的具体运行模式，并探究现今在促进农产品供销方面的应用状况和现实问题。
3、探究区块链+供应链技术在农产品供销的生态圈模式中的发展空间及其前景。全方位地研究农产品从生产到最终销售过程中供应链+区块链技术的运用，有效提高资源配置效率，保障农民与消费者的利益。
4、结合经济学理论，探究去中心化农产品生态圈系统应用于线上个性化供销平台的可能性。经过现实案例及相关经济学理论的研究，总结个性化供销平台结合智能合约与溯源技术的可行性，构建一个惠民惠农的新型线上供销模式。
（二）研究内容
1、分析国内外现有区块链及农产品供应链结合的供销模式现状和理论。通过查阅农产品供应链生态圈发展现状资料，比较实际案例，建立模型分析区块链和供应链结合运行的缺陷和优势，为建立创新农产品供应链生态圈体系和基于智能合约的交易模式奠定理论基础，确定研究细节。
2、了解区块链溯源技术，探究其意义及运用于农产品线上供销平台可能性。系统阅读国内外区块链溯源技术和去中心化相关论文，请教相关专业教师，从技术角度解释区块链溯源技术运用于线上平台选购过程以及产品信息追溯的可行性。 3、了解区块链智能合约技术，探究其对供应链中资金交易的作用。系统阅读国内外智能合约技术相关论文，请教相关专业教师，从技术角度解释利用智能合约技术为农民提供实时交易和支付服务，确保种植者的回报最大化的可行性。
六、创新特色概述
本研究着重分析一种新的模式，尽可能满足供应链各个环节，尤其是源头和终端环节的用户所需利益。此种模式是利用区块链溯源技术和智能合约技术构建的农产品去中心化供应链生态圈体系及个性化供销模式。
在实物供应链方面，对于终端的消费者来说，各用户不仅可以对产品进行追踪溯源，了解产品在产业链中生产的全过程，实时监控了解产品进度，还可以通过线下体验店使自身需求更加具体，并据此对商品进行筛选，提出个性化需求。
此模式可以使位于供应链起始段的农户根据消费者的个性化预约需求调整生产，例如使用现代化科技手段，调整作物生产周期、成熟时间;还可根据与自己生产的农产品相适应的再加工种类，找到对应的销售厂家进行高效对接，更好地去库存，增加收益。
在资金链方面，充分利用区块链中的智能合约技术，在交易发生时，资金无需第三方监督，直接转入对方账户。此方式可以使资金流动更加高效便捷，农业保险赔付更加智能化。此线上供销平台还可以直接与生产商对接，去除中间的实体店销售环节，将商品直接发送至买家，并将所得收益给各个环节特别是农民分红。
利用区块链的优势，充分保障农户和消费者利益，提高数据的真实可靠性，使信息更加透明。
七、项目研究技术路线
（一）文献和理论的分析研究：本研究通过对关于农产品供应链与区块链技术下溯源系统的双向利用相结合的相关资料进行汇总和研究，运用归纳推理和逻辑演绎的方法，探究其内部的相互制约因素、存在的问题及相应对策。
（二）实地走访：深入实地了解现有的农产品溯源系统实施状况，将众安科技的整合资料结合实地走访的调查成果，对本课题提出的设想进行补充完善。
（三）应用区块链技术，构建模式关系图
初始端：原材料供應商或个体户可通过溯源系统所记录的产销信息发现原材料的供需差异，适时调整生产结构。
终端消费者：供应链的每个环节厂商将产品每阶段进度录入以区块链技术为核心的系统中，使消费者可以追踪商品环节，并根据每个环节所使用的原材料进行筛选，找到符合自己需求的商品。
供应链各环节：运用智能合约技术，构建统一化的交易合约，使资金流通更加快速，减少第三方监督负担，增加每环节的可信度。
创新供销平台：运用电商模式，在平台上显示可筛选的项目，尽可能满足消费者需求，同时也显示原材料的供需变化，最大限度提高农民的潜在收益，帮助农民适时调整产业结构。
主要参考文献：
[1]顾莉萍，毛翔飞，付海英.供给侧结构性改革中的农业规划优化[J].决策咨询，2017（2）.
[2]于丽娜，张国锋，贾敬，敦高，万林，张港红，陶莎.基于区块链技术的现代农产品供应链[J].农业机械学报，2017.48（S1）.
[3]张灿强.多链条构建现代农业生态圈[N].中国城乡金融报，2018.7.18.
[4]陈哲.互联网农业的生态圈与大数据[N].计算机世界，2015.11.23.
[5]汪蕙.“区块链+农业”推动产业发展[J].农经，2018（6）.
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