基于区块链技术的供应链信息共享平台创新研究

●刘啸洋 谭黎阳

21 世纪以来，商业竞争已不再是单个企业之间的竞争，而是供应链与供应链之间的整体竞争。麦肯锡的研究表明，通过供应链、自动化等方式推进运营转型，到2030 年，可使中国劳动生产力提升15%以上；通过“走出去”发展全球供应链等提高竞争力，到2030 年可以使劳动生产力再提升10%以上①。区块链技术的出现，被认为能够弥补现有供应链信息共享平台的许多痛点。

早在2016 年的《“十三五”国家信息化规划》中就将区块链技术列入国家规划。此后的《国务院办公厅关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》也提出要将区块链应用于供应链的信用评价机制。2018 年中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习，习近平总书记指出，要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。说明政府对区块链技术以及对区块链技术应用于供应链的创新发展的重视。

因此，探讨区块链技术对供应链信息共享技术的影响及其相较于现有平台技术的优劣，从实践层面创新基于区块链技术的供应链信息共享平台架构无疑非常重要。这也正是本文的目的所在。

一、文献综述

1.信息共享的影响因素。冯华（2020）②认为信息技术能够降低供应链成员之间的协调、通信和信息处理的成本。孙淑生（2016）③提到，中国不少企业的商品信息数据库不能及时更新，实际上不具备实用性。Ye 和Wang（2013）④认为IT 技术在区块链中的应用需要更为标准化，实现成员之间的互通。冯华（2020）②认为担心信息泄露是阻碍信息共享的关键因素，而这可以靠供应链成员之间的信任来消除。吴军建（2019）⑤证明需求预测的误差越小，则选择不共享信息的均衡域也就越小。Zhang 和Chen（2013）⑥也认为供应商和销售商共享的信息质量和关联性会在很大程度上影响信息决策。李迁（2019）⑦从社会资本的角度认为，供应链成员之间的文化理解和信任水平等与信息交换有正向关系。

2.区块链发展相关文献。梅兰妮·斯万⑧将区块链技术分为四个阶段，其中区块链3.0 代表着区块链与政府、科学、工业等各种领域实现结合。郑志明（2020）⑨判断目前区块链的应用实际处于区块链2.0 的高级阶段。

以太坊这一公共区块链平台诞生，使区块链技术拥有了图灵完备的编程语言，得以依靠智能合约等功能演变成为一套完整的存储系统。曾诗钦（2020）⑩区块链能够通过预先编制的代码来自动执行任何设计好的功能，包括资产的转移，等等。

3.区块链在供应链中应用的相关文献。秦明（2019）⑪研究了区块链技术如何应用于供应链物流，分析了区块链+物联网以及区块链+供应链金融等概念。李晓等（2017）⑫研究主题为区块链的供应链智能治理机制，研究了区块链如何衔接供应链治理的多种智能机制。张路（2019）⑬从理论角度分析了区块链如何解决产业链协同创新中存在的创新动力、信用分享、服务框架和产业监管四个难题。Korpela（2017）⑭采用对职业经理人和相关专家进行田野调查的方式，认为时间戳功能是区块链目前最具有吸引力的功能。

二、中国供应链信息共享平台现状

1.中国供应链信息共享平台技术现状。在各种企业信息管理和信息共享的平台中，最为人所熟知的有企业资源计划（ERP）、供应链管理（SCM）等。目前，中国ERP 软件市场中占据龙头地位的依次是用友软件、浪潮、金蝶国际和SAP，除了SAP 以外均为中国企业。不过，用友软件、浪潮、金蝶三家中国企业的客户大多为中小企业，而在高端ERP 软件市场中，SAP 和Oracle 两家国外厂商占据了超过50%的市场。

国内外企业的ERP 软件普遍存在功能较不完善的情况，面临开发效率和成本的权衡问题；同时，市场中有ERP 软件需求的企业对软件功能的需求也各不相同。国际的ERP 软件巨头SAP 虽然功能十分全面，但也带来了高昂的成本和复杂的操作性等负面影响。

现有的信息共享平台日渐面临功能开发赶不上行业需求变化或者以高成本为代价进行研发的窘境。中国要想依靠信息共享平台来促进供应链管理的发展，就必须要在提供多样化功能选择的同时又不以复杂的操作和高昂的成本为代价。

2.区块链技术与现有供应链信息共享平台技术的比较。区块链技术是完全开源的，使得进入门槛很低。由此，一方面，众多的开发者会带来灵活的定制功能和更简便的操作性；另一方面，开放的接口使得基于区块链技术的供应链信息共享平台能更方便地整合第三方软件。其技术研发的正外部性能被充分利用，兼顾了多样化的功能选择与较低的成本。

此外，区块链技术去中心化的分布式存储使得数据不再是由某几个主要的行业龙头掌握，提升了供应链成员之间的信任，减少了道德风险。区块链技术的防篡改、自带时间戳等特性进一步赋予基于区块链技术的供应链信息共享平台以更大的潜力，将在下文中详细讨论。

三、区块链技术对供应链信息共享平台的作用机制

本文从成本降低、数据更新、技术发展、信息安全、信息质量、社会控制与正式控制等影响供应链信息共享平台的不同角度来说明区块链技术对信息共享平台的作用机制。

1.区块链的去中心化、开源等特点降低成本、促进信息更新。信息共享的成本包括信息共享平台部署成本和通信与信息处理的成本。对于前者，区块链项目具有开源的特性，降低了想要从事区块链服务的企业的门槛，往往意味着更低的价格和更加成熟且多样的软件服务。多样化的功能可以节约雇佣专业人员处理数据的成本。

区块链技术也可以有效降低数据的重复率，去冗余，从而降低数据存储成本。此外，去中心化的特点意味着不需要一个单独的数据中心，节约了服务器的制冷费用。因而，去中心化的特点有利于降低部署成本与数据处理成本。

最后，区块链+IoT 在供应链物流中可以实现货物出库、入库后自动上传数据。区块链具有的价值网络和时间戳特性在与物联网结合起来以后，供应链中的货物和库存数据就实现了一对一的虚拟数据的自动更新，在节约了传输和处理数据成本的同时，也确保了区块链中的数据能得到及时的更新。

2. 区块链的开源特点促进技术进步。区块链技术的开源特性决定了其相较于其他信息共享技术迭代更快，更能够满足供应链信息共享平台的需要。该技术能够依靠整个开源社区成员的参与快速发展，紧跟时代需要。譬如以太坊的出现使得区块链具有了可以实现智能合约的图灵完备的编程语言。虽然目前区块链的商业应用尚不成熟，但开源特性使我们相信这只是时间的问题。

3. 区块链的去中心化与加密算法提升信息安全。对于信息泄露的担忧是阻碍供应链成员参与信息共享的重要因素，包括由于意外而丢失数据的可能性以及遭受网络攻击而导致的信息丢失。

区块链的去中心化特点降低了信息由于意外丢失的可能，能够提高系统的容灾率。去中心化实现了低成本的高容灾率，使得供应链信息共享平台的安全性大大提升。

此外，网络准入技术的发展、采用国密加密的密码算法、数据归档技术、以可信执行环境为代表的硬件安全防护解决方案等技术发展都在确保区块链的信息安全。

4.区块链的防篡改特性以及与大数据的结合提升信息质量。信息共享的信息本身包括需求预测、库存数据等。区块链+物联网是共享库存信息的黄金拍档，能够通过将实物资产一对一的全盘虚拟化来实现供应链成员之间库存转移的即时管理。

如果共享的是需求预测信息，那么信息质量至关重要。在提高信息质量方面，张路（2019）⑬认为区块链+大数据能够实现数据的高度集成和协作共享。对供应链成员对信息的不同解读作出总结，从而对供应链成员对信息的判断进行校正，减少供应链中的牛鞭效应。

5. 区块链智能合约保证正式控制。得益于图灵完备的编程语言和价值网络的特性，产生了区块链目前最为实用和具有发展前景的技术之一——智能合约。在联盟链中，合同不能撤销的缺点也被弥补。一般认为，正式控制可以有效限制企业的机会主义行为。智能合约能够毫无疑问地加强正式控制的地位，有益于供应链成员之间的信息共享的。

四、基于区块链技术的新供应链信息共享平台构想

基于上述研究，我们构建了基于区块链技术的新供应链信息共享平台，该平台主要包括网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。

网络层主要起到在区块链的应用场景之间进行数据通信的作用，还依靠数字签名技术和哈希算法等确保数据的传输安全。可以通过与云服务的结合，提升信息共享效率。

数据层定义各节点中数据的联系和组织方式，还起到验证信息以及数据加密的作用。我们构建的数据层着重强调了要将区块链数据与大数据融合进行分析，提升信息质量。与物联网融合，实现供应链数据的实时自动更新。

共识层决定区块链基于何种协议对记账达成一致，确保数据的记录准确无误。联盟链的共识层一般采用DPoS 机制或PBFT 算法。DPoS 机制是指通过选举产生和更换有投票权的成员进行区块链记账。PBFT 算法则是通过投票选出领导者，领导者记账后其他成员投票通过，能耗很低。两者结合可以进一步加快交易速度，降低交易成本。

激励层起到奖励遵守规则、帮助账本维护的节点促使区块链正常运行的作用。在供应链的信息共享中，供应链成员参与区块链的激励是信息共享带来的经济利益，不需要从区块链层面给予特别的激励。因此本平台不需要采用特别的激励措施。

合约层与应用层是各类应用与账本产生交互的中枢，集成了智能合约的脚本与模板，保证供应链成员的合同执行，体现了区块链技术的可编程性。

应用层是封装的应用场景与案例。库存或需求的数据共享是必须具备的基础功能。此外，应用层还应该具备供应链金融、信用认证和虚拟交易等功能。

以上构成了一个简单的基于区块链技术的供应链信息共享平台架构。它克服了现有信息共享平台成本较高、信息更新不及时、信息质量不能保证、存在诸多道德风险等缺点，能够更好地结合区块链、大数据、云服务、物联网等信息技术的优点，为供应链成员企业提供成本较低、信息质量有保证、道德风险低，且能基于智能合约自动执行既定合同的高效信息共享服务。

五、建议

由前文的分析和研究可以得知，大力促进区块链和供应链的结合，创新供应链信息共享平台是十分必要的，为此本文提出如下建议。

1.有效的政策支持。目前区块链技术更多是应用在金融方面。为了促进相关技术的发展以提升中国供应链的信息共享水平和运行效率，政府应当为相关产业的发展提供支持，鼓励区块链技术尽快应用于制造业和社会管理层面。

2.区块链应用可着眼于特定方面。区块链技术的发展不需要求大求全，可以在现有信息平台的基础上，先加强现行体系的运行效率。国内目前在通用应用及技术扩展层的不同企业就各有分工，从智能合约到信息安全，专注于区块链的不同方面。这样的分工有利于区块链应用的发展。

3.开源基础上加强合作与技术创新。开放合作是区块链技术重要的精神内核。目前，根据由中国信息通信研究院发布的区块链白皮书（2019 年）⑮，中国的区块链相关专利申请量全球第一，占据全球总数的一半以上，但应该注意到其中大多数是实用新型、边缘性专利。相关企业必须要秉持区块链技术的开源理念，吸引更多的企业加入到区块链相关的研发和应用中来，切莫敝帚自珍。

4.制造业企业主动推动技术发展。想推动区块链尽早在供应链中实现较为成熟的应用，需要的不仅仅是政府和区块链企业的努力，还需要制造业企业积极地了解新技术，思考新技术的应用场景和对自身的效益，以实实在在的需求来吸引区块链企业。中国的产业升级要求制造业企业在管理方面必须向世界先进水平靠拢，区块链技术就是拉进这一差距的工具之一。制造业企业应当对其保持关注，乃致对相关技术进行投资。

5.注重信息共享管理经验的储备。中国产业链现有的信息共享水平处于相对初级的阶段，且区块链技术的应用仍需时间。因企业应当先从完善的企业信息管理开始，积攒足够的信息管理经验。信息共享应是依托在信息交换基础上的一整套管理技术和模型。制造业企业进行信息共享管理经验的储备非常有必要。

注释：

①麦肯锡全球研究院.中国的选择：抓住5 万亿美元的生产力机遇[R].2016.

②冯华,聂蕾,施雨玲.供应链治理机制与供应链绩效之间的相互作用关系——基于信息共享的中介效应和信息技术水平的调节效应[J].中国管理科学,2020(2)：104- 114

③孙淑生,刘会颖.供应链管理中有效实现信息共享的对策分析[J].商业经济研究,2016(21)：118- 119

④YE F, WANG Z. Effects of information technology alignment and information sharing on supply chain operational performance [J]. Computers&Industrial Engineering, 2013(3)： 370- 377

⑤吴军建, 王海燕. 供应商采取成本减少努力时垂直需求信息共享[J].系统工程学报,2019(4)：536- 554

⑥ZHANG J, CHEN J. Coordination of information sharing in a supply chain [J]. International Journal of Production Economics, 2013(1)：178- 187

⑦李迁,马骢,赵楠.供应链中社会资本、不确定性与机会主义行为关系的实证研究[J].系统管理学报,2019(4)：614

⑧梅兰妮斯万.区块链：新经济蓝图及导读[J].新星出版社,2016

⑨郑志明,邱望洁.我国区块链发展趋势与思考[J].中国科学基金,2020(1)：2- 6

⑩曾诗钦,霍如,黄韬,等.区块链技术研究综述：原理、进展与应用[J].通信学报,2020：1- 18

⑪秦明.区块链技术在供应链物流中的应用探讨[J].价格月刊,2019(12)：64- 69

⑫李晓,刘正刚.基于区块链技术的供应链智能治理机制[J].中国流通经济,2017(11)：34- 44

⑬张路.区块链技术应用对产业链协同创新的作用机理[J].学习与实践,2019(4)：16- 23.

⑭KORPELA K, HALLIKAS J, DAHLBERG T. Digital Supply Chain Transformation toward Blockchain Integration： Proceedings of the 50th Hawaii International Conference on Sytem Sciences[C], 2017

⑮中国信息通信研究院.区块链白皮书[R].2019