区块链技术在鲜活农产品供应链中的应用场景探析

沈贵银

（江苏省农业科学院农业经济与发展研究所，江苏 南京 210014）

完善面向市场的产销体系与流通体系，保障蔬菜等鲜活农产品的有效供给，既是满足城乡居民消费的客观要求，也是促进农产品生产经营者就业增收的有效途径；但农产品生产是一个自然与经济相交织的过程，其生产与营销过程受自然风险、疫病风险、市场风险等多种风险影响，常常导致“卖难买贵”“菜贱伤农”“菜贵伤民”等问题交替出现，生产者、经销商以及消费者等相关各方均受到了不小的影响。近年来，随着农业生产的可控性提高（如设施农业）及物联网、大数据等信息技术的广泛应用，冷链物流运输能力提升，鲜活农产品供应链不断完善；但是，由于我国鲜活农产品生产中，小规模生产与经营仍占相当比例，小生产对接大市场问题依然存在；农产品生产标准化程度较低，质量安全风险始终存在；市场结构不合理、价格机制不健全的问题始终存在，鲜活农产品的生产供应受到不少影响，需要通过技术创新、模式与渠道创新，进一步加强鲜活农产品供应链建设与完善。本文从分析蔬菜等鲜活农产品与市场特点入手，探讨鲜活农产品供应链现状与存在的问题，提出引入区块链技术推进鲜活农产品供应链优化升级，更好地服务生产者与消费者的应用场景。

鲜活农产品生产与市场的特点

鲜活农产品生产决策与消费决策存在不一致性

农产品生产周期短则数月，长则可达一年或数年，从改变生产决策到生产出适应市场需求需要的新产品之间的时间间隔可能需要几个月甚至更长时间；这使得农产品市场供求关系在很大程度上符合蛛网理论，农户生产决策是当期价格决定下期生产，而消费者的当期的需求量则决定于当期的价格。由此很可能出现生产盲目性。

鲜活农产品消费需求相对稳定与生产供给的不确定性

农产品的需求价格弹性一般均小于1，短期消费需求相对稳定，而影响供给的因素则有多种。不仅受生产的边际成本、机会成本影响，还受到气候因素、政府政策（限产、限价、环保政策等）的直接影响和间接影响（科研投入、教育活动等），其供给的价格弹性在不同时期也不一样。对于周期性生产且可贮藏的农产品来说，一般供给价格弹性在收获期之间是最小的，而在更长或更短时期内的供给价格弹性则比整个市场交易期的供给弹性更大。

鲜活农产品价格通常由流通领域的“关键少数”批发中间商决定

农产品生产与消费具有全国性与分散性特点，相对于农产品的生产者与消费者的庞大数量，市场销售活动相关的决策者则数量较小且相对集中，这就导致销售定价权的不平衡性和市场结构的不对称性，整个销售渠道结构常常呈现出“两端弱中间强”。农产品从生产到消费的流通过程中，中间经销商对生产者以及交易价格的控制程度是最高的，而在多级中间经销商中，大型销地批发市场的坐商型经销商又处于最具垄断性和控制性的位置，处于两端的生产者和消费者则处于最弱势的位置。一方面生产者谈判能力弱，利益得不到保障，另一方面由于农产品需求的价格弹性低，消费者分散，使消费者也缺乏议价能力，双方都成为市场价格的被动接受者。如此，销售中间商控制力较强或销售环节中产品所有权转换次数过多时，都会导致农产品产地收购价格过低，而最终销售价格过高，从而压缩生产者的利润空间并增加消费者的食品支出。

质量安全控制与追溯比较难

一方面鲜活农产品生产者数量众多，生产经营管理水平千差万别，很难做到统一生产技术标准和实现规模化生产。很多农产品特别是鲜活农产品具有易腐性，控制和管理质量较难，农产品尤其是初级产品具有同质性；此外生产过程受自然因素影响大，可控程度不高，即使设施生产也或多或少受到气候等外部环境的影响。另一方面，我国地域辽阔，鲜活农产品无论在生产还是消费方面都存在地域差异性，由此形成了主产地和主销地，经常出现卖全国与买全国现象，从流通角度看，呈现出大规模流通、跨区域流通、多渠道流通以及多环节流通等格局，在现有技术水平下，要保证农产品质量安全并形成有效的追溯体系有一定的难度。

当前鲜活农产品供应链发展现状与有关问题

发展现状

鲜活农产品供应链是鲜活农产品供销体系的重要载体。鲜活农产品供应链是由农产品供应商、制造商、分销商、零售商直到终端消费者构成的链式网络结构，联结着鲜活农产品生产、加工、运输、销售等诸多环节，实现产品（包含农资等所需原材料）在农业生产者（如农户、生产基地等）、农资农服企业、批零销售市场、监管机构、终端消费者之间的供应流通，在鲜活农产品供销体系中起到整合资源、提高效率与效益的作用。鲜活农产品供应链通过参与者之间信息共享、风险共担与业务整合，对参与者之间物质流、资金流与信息流的整合利用，试图解决生产与市场信息不对称、价格波动激烈、流通环节较长、物流成本较高以及农产品质量难以保证等问题。目前世界一些农业高度发达国家都建立了相对完备的鲜活农产品供应链，如美国鲜活农产品主产地比较集中，产地生产非常专业化、规模化；因此，鲜活农产品产业经过长期演变，逐渐形成了现代产业化的 “大生产与大市场”的以直销为主导的供应链管理模式，大型超市、连锁经销的零售商成为供应链的核心企业，鲜活农产品产地与其直销的比例占到了总额的80%左右[1]。荷兰鲜活农产品供应链采用农产品拍卖模式，使得鲜活农产品的生产与销售既明确分工又有机结合，保证了鲜活农产品快速高效的流通。拍卖市场为生产者提供贮藏、包装、运输、产品质量等级和竞拍价格的核定等服务，这样就实现了鲜活农产品生产、加工、销售的一体化，减少了生产者之间的直接竞争，有效地降低了鲜活农产品的损耗，促进了产品流通，提高了经济效益。迄今为止，我国鲜活农产品供应链主要还是批发市场模式，全国70%左右的鲜活农产品通过批发市场进入零售环节和千家万户。近年来，直销模式、网络电商销售模式等新业态不断进入鲜活农产品市场，使得鲜活农产品供应链的渠道呈现多元化发展态势。

存在问题

鲜活农产品供应链的形成对全国鲜活农产品产业的发展贡献巨大，但也面临发展瓶颈。目前鲜活农产品供应链的主要应用技术包括“互联网+”与“物联网”，其中，基于“互联网+”的鲜活农产品供应链，将互联网作为辅助工具，利用互联网技术构建信息平台来缓解信息不对称问题，并融合线上线下优势资源，从而形成一个结构更加完备、流通更加高效的供应链体系[2]。基于“物联网”的鲜活农产品供应链，将物联网技术应用于供应链管理中，实现智能化识别、生产、运输与管理，做到对农产品质量实时监控，提高农产品质量安全的管理水平，实现鲜活农产品供销体系的提档升级。但无论是“互联网+”技术还是“物联网”技术，在整个供应链中，都是建设在各环节不同参与者系统内部的，分属于不同平台，其看似相互链接的一个网络，实则业务相对独立，并且受各环节主体之间缺乏信任、协调效率低等因素影响，链条中各环节无法快速完成信息交换，要想真正实现全流程的信息共享难度很大。因此，如何消除链条中各主体间的信任与协调效率问题，是未来供应链需要攻克的难题。

区块链在鲜活农产品供应链管理中的应用

关于区块链

◎ 区块链技术主要特征

传统的交易通常有一个中心节点来记账，既能提供信用体系增加各主体的信任度，又可防止多次结算，但也存在一个致命缺点，即一旦中心节点出现问题，整个经济体系将会崩溃。中本聪为解决无中心节点记账问题，遵循去中心化思想来设计比特币，即通过分布式技术，使全网共同维护唯一一条交易链，链的每个节点为一个区块，每个区块记录当前交易的信息和前后交易的地址，每发生一笔交易就在交易链上延伸一个区块，同时更新整条交易链，而这条交易链也叫做区块链（Block chain）。区块链可分解为“区块”和“链接”两部分，区块就是很多交易数据的集合，它会被标记上时间戳和前一个区块（父区块）的独特标记，而区块链就是由这些包含交易信息的区块从后向前有序链接起来的数据结构，也叫做分布式数据库，或分布式共享总账，这种“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录，可实现全球数据信息的分布式记录与分布式存储。

◎ 区块链技术主要特点

区块链技术是由区块链延伸而来的技术，是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式[3]。具备以下几个特点：一是去中心化。区块链并非集中存放在某个服务器或数据中心，也不是由第三方权威机构来负责记录和管理，而是分散在网络中的每一个记账节点，所以区块链是构建在分布式网络基础之上的，具有去中心化的特征。二是安全性。即有时序且不可篡改。区块链的每个区块都带有时间戳，并基于每个区块的哈希值前后连接在一起，在这种机制下，伪造的区块是不可能与前后的真实区块相连接，进入到整个区块链的链条中去的；所以，区块链具有极强的可追溯性和可验证性。三是公开透明。因为具有很好的可追溯性和可验证性，同时作为一种共享账本，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链数据与信息对所有参与者而言，都是公开透明的。四是共识机制。所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据，不需要任何人为的干预，因此其最大的颠覆性在于新的信用形成机制；因此，区块链可以生成一套记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库，这套数据库是去中心化存储且数据安全，能够得到有效保证的。

区块链在鲜活农产品供应链管理中的应用

随着区块链技术的快速发展，其应用场景也在逐步落地。可为农业智能化转型升级提供独特的机会。该技术平台引入数字化信任机制，通过透明性、可追溯性特点进行信息的交流，运用到农业上将带来现代农业深层次的变革。如前所述，生鲜农产品从生产、流通到消费的不同环节中，因信息不对称、地域以及自然生态条件、易腐性等限制导致供需不平衡，物流成本高，产品质量保证难与追溯体系不全等一系列问题，区块链可为上述问题的解决提供思路与方法。为保证数据真实可靠，通过将区块链技术、无线射频（RFID）技术、物联网技术以及大数据与人工智能等技术融合使用，可实现信息的公开透明、不可篡改，建立公平信任机制，并保证产业链所有参与方的知情权。从消费者端看，通过区块链技术可以满足知情权，选择自己信任的农产品；从供给端看，生产者可以借助手机APP等了解农资，特别如种子这种投入品的详细信息，并根据鲜活农产品市场需求情况，安排生产，提供信用证明，获得金融方面的支持等；从经销商角度看，担心批量购买的农产品质量不好，则可以通过对种植过程以及大数据分析，选择信任的农户。

◎ 基于区块链改善鲜活农产品供应链管理效率

区块链技术在鲜活农产品供应链中的应用主要体现在数据收集与存储、数据与信息共享、数据与信息安全、信任机制、质量安全追溯等5个方面。其基本构架为：根据鲜活农产品生产特点结合区块链技术构架和类型特点，选择区块链中的联盟链作为鲜活农产品供应链的技术构架。搭建包括农资供应商、智能农场、鲜活农产品销售商、物流企业、终端消费者等联盟链参与者在内的联盟链。作为一个多中心的构架，不管参与者规模大小，只需要作为一个接入中心，将资金流、信息流、货物流都记录在区块链上，形成每一件商品的真实生命轨迹，不可篡改。

在鲜活农产品生产层面，通过远程视频监控与先进感知相结合的农情数据信息实时采集、高效低成本信息传输和计算机智能决策技术的集成应用，实现大田作物全生育期动态监测预警和生产调度。同时每个智能农场又作为某一区块，可以将鲜活农产品生产者基本信息、生产技术规程、产品质量标准、种植管理等信息流都链接到区块链，与供应链的投入品供给、产品加工、物流等共同形成一个多中心的链状网络，实现数据信息的公开透明与共享共用。

在鲜活农产品流通层面：依托区块链技术，构建集标准化、系统化、信息化、智能化和金融化为一体的新型智慧农产品流通中心、配套智能物流系统以及以深圳为核心的联合仓储体系[4]。在整个供应链运行过程中，运用大数据技术进行采购预测与优化库存等，以提高供应链的分析能力；同时，基于区块链技术构建的分布式数据库，保证了大数据的真实有效，不可伪造、无法篡改。

◎ 基于区块链构建全新农产品质量追溯体系

鲜活农产品生产地和消费地距离远，消费者对生产者使用的农药、化肥以及运输、加工过程中使用的添加剂等信息根本无从了解，消费者对生产的信任度降低。基于区块链技术的农产品追溯系统，可通过分布式记账，把所有与农产品生产经营有关的数据全部记录，而所有的数据一旦记录到区块链账本上将不能被改动，且区块链上的任意一条数据皆可通过链式结构追溯其本源，依靠不对称加密和数学算法的先进科技可从根本上消除人为因素，使得信息更加透明，可较好地实现鲜活农产品质量安全追溯，从而有效保障鲜活农产品供应链中的产品质量安全；同时，区块链所具有的数据不可篡改和时间戳的存在性证明的特质能很好地运用于解决供应链体系内各参与主体之间的纠纷，实现轻松举证与追责。

◎ 基于区块链提高金融服务农业产业的能力

农民贷款整体上比较难，主要原因是缺乏有效抵押物，归根到底就是缺乏信用抵押机制。区块链技术具有公开、不可篡改的属性，为去中心化的信任机制提供了可能。当新型农业经营主体申请贷款时，需要提供相应的信用信息，这就需要依靠银行、保险或征信机构所记录的相应信息数据，但其中存在着信息不完整、数据不准确、使用成本高等问题。而区块链的用处在于依靠程序算法自动记录海量信息，并存储在区块链网络的每一台电脑上，信息透明、篡改难度高、使用成本低，方便组织、企业、政府查询参与者的信誉记录，评估后确定项目合作。例如金融企业可以通过区块链获取申报贷款者交易数据和真实信息，并给出评估报告，方便为微小型企业、家庭农场提高金融服务。申请贷款时也不需要依赖银行、征信公司等中介机构提供信用证明，贷款机构通过调取区块链的相应信息数据即可。

◎ 基于区块链提升农业保险精准服务农业产业的能力

目前农业保险存在品种小、覆盖范围低，对灾情数据掌握不准、灾害评估方法缺失等情况，由此经常会诱发骗保事件。以区块链技术为基础建立的“区块链+保险”平台可有效解决保险双方的欺诈行为。具体而言，保险公司在营业之前必须要在区块链系统中进行注册并上交保证金，遵守国家保险政策，如果产生违规情形，不仅要受到保监会的惩罚，还会被没收保证金；同时，投保人在投保时可以在区块链系统中查询该保险公司的经营状况、信誉业绩等基本信息，以供参考；同样，“区块链+保险”平台也将与政府信用系统相连，得到潜在投保人的信用信息来核实投保人的信息真实性。确保保险双方数据真实可靠、可追溯，难以篡改，这样就显著提升保险公司与投保人之间相互信任程度，并准确决断灾害的损失情况。增强彼此间信任关系，从而更加精准地发挥好农业保险为鲜活农产品生产保驾护航的作用。此外，将智能合约概念应用到农业保险领域，可以让农业保险的赔付更加智能化。在现有技术水平下，如果发生大的自然灾害，理赔周期一般都比较长，但如将智能合约应用到农业保险领域，会使农业保险赔付处理更加智能化，并大大提高赔付效率。

展望

客观地说，区块链技术虽然是当下世界各国对未来创新关注的重点，但技术发展及其应用领域仍然处于初创阶段。一方面区块链技术本身还有进一步完善的巨大空间，如区块链技术所构建的信任关系的最大特点是依赖去中心化组织形式，但去中心化却存在安全漏洞，只有建立责任追溯机制和实施有效的监管才能解决区块链的安全漏洞；另一方面，区块链技术真正落地农业领域仍然有很长的路要走，如构建共识机制，必须有大规模用户的参与，同时相关用户当中要有大规模活跃的用户为共识机制实现提供实时保障，这在农业供应链或者产业链中其实是很难做到的。技术发展离不开人才，在农业拥抱区块链过程中，迫切需要的是既懂农业又懂区块链、物联网、大数据与人工智能等信息技术的跨界人才，而这样的人才从目前看是相当稀缺的。