基于区块链技术的漳州农产品溯源体系分析与构建研究

张冰茹 周功建 杨文丽 石睿宁 谭博洋 过思佳

厦门大学嘉庚学院管理学院，福建 漳州 363000

随着生活水平不断提高，人们对生活质量的追求也越来越高，特别是在食品安全问题上。食品种类、口味、需求越来越多元化，因此食品的溯源也逐渐被消费者所关注。目前食品包装上的信息多为产品来源、产品成分和其他一般信息，面对消费者对质量上的溯源要求还无法很好地满足，所以有必要对产品进行源头追溯，解决消费者对于食品根源的质疑。

本文以漳州市农产品为例，说明溯源技术在实际中如何运用以及能够产生的结果，并向政府、种植者、加工商、消费者等4 大主体提出相应的意见和措施。结合漳州市本地农产品的特点以及城市实际情况进行分析，为漳州市的进一步发展提出可行性方案，助力漳州市农产品在全国范围乃至全世界范围内的推广。

1 区块链溯源技术

1.1 区块链技术

区块链技术在应用中主要分为数据层与应用层，如图1 所示，展示内容为从最初的各项技术到最后应用于用户的日常使用环节，而想要将农产品溯源与区块链技术相结合，就需要采用区块链核心的4 大技术。

图1 区块链农产品溯源系统概览

（1）点对点分布式技术（P2P）

点对点技术又称对等互联网络技术，不同于传统互联网，它依赖聚集在几台服务器上，所依靠的是所有网络中参与者的计算能和宽带[1]。在农产品生产链上的各个主体，都可以运用这一技术实现数据的分享，点对点网络分布的特性是实现生产资源数据的传输。同时，网络节点不止存在于某一个中心服务器来查找数据，大大降低了系统单点崩溃发生的概率。

（2）非对称加密技术

非对称加密（公钥加密）技术是指数据在传输时，一般需要进行加密传输—解密获取数据这一过程，而在加密和解密的两端采用不同的密钥。这一技术下的加密模式，通信双方都拥有一对钥匙，分别是公钥和私钥[2]。公钥用于加密过程，而私钥则用于解密。公钥在加密过程中是可以向所有人公开信息的，以此证明数据传输过程的保密性，而私钥则是用户自行设置并保存。通过这样的方式，解决了传统对称加密时，双方均采用统一密码而可能出现的由于密钥信息泄露导致双方数据泄露的风险。采用非对称加密则能够更好地保护用户的私密信息。

在农产品产业链中，采用非对称加密技术，能够让上中游的生产商、运输商、检验中心等活动主体互相验证，保护自身数据安全的同时也不影响通信效率。

（3）哈希算法

哈希算法又称散列算法，能够将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值。而这个小的二进制值被称为哈希值，即通过哈希算法可以把交易所产生的信息流转换成一个固定长度的字符串[3]。

在农产品交易流程中，通过哈希算法将每一个订单生成特有的哈希值，从而能对其进行追踪和溯源。

（4）共识机制

区块链加密技术多数采用去中心化的设计，其节点所处位置具有分散性和平行性。为了维护区块链系统运作的有序性和公平性，并且统一区块链的版本[4]，营造良好的社群使用环境，需要设计一套制度，能够很好地鼓励参与者主动维护，并惩戒危害制度的参与者，这套制度就叫作共识机制。

农产品区块链的共识机制可以核查是否有主体篡改信息，如果发现有主体试图篡改信息，在区块链中则会被打上“坏人”的标识施以信用的惩罚。且其他主体在后续与其做交易时也能通过这样的标识了解其不诚信行为。

1.2 RFID 技术

RFID 又称为无线射频识别，是一种通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据[5]。

在一批次农产品生产时，为其嵌入RFID 标签。在后续交易过程中RFID 的相关数据也会进行直接的采集、上传。而后利用区块链技术与RFID 技术相结合，将农产品相关数据上传到不可篡改、主体共建的区块链中，从而保障这些数据更具可靠性。

2 基于区块链技术的农产品溯源体系运作流程

区块链技术可以给农产品的生命周期做一个全方位的记录。如图2 所示，从种子的供应商开始，种子的种类、特性等都会载入区块链平台，与种植者之间的关系也是通过电子合同建立，无须面对面操作；产品在种植基地的生长信息也都在区块链平台上直接记录，加工商的整个加工过程以及质检的结果都能够在区块链上得到记录，并且这一记录非人为、不可篡改。质检过关的农产品将进行仓储，漳州市农产品丰富，且农产品本身具有一定特性，因此，需要将其送往冷库进行仓储，随后进行包装，而包装的信息也都一致传至区块链平台上，再通过运输进入临时仓库，最后通过冷链系统运输至消费者手中，这其中的物流信息都会被如实记录。

图2 溯源体系运作流程

对于购买这一端口，作为农产品的供应商，区块链上会记载商家的信息并相对应地传送给电商平台的上游供应商，而在电商平台上的交易数据也进入区块链平台。最后消费者也能从这一平台上获得农产品的溯源信息。

3 区块链溯源鮪漳州农产品中的应用

3.1 漳州农产品特点

漳州市地处福建省的最南端，温和的气候以及优越的区位使得漳州成为得天独厚的农业发展基地。漳州市是一个农业大市，是福建省人均耕地最少的地区，但却做到了农产品出口创汇全省最多[6]。近年来，漳州市特色农产品基地形成规模，形成了水果、花卉、水产等8大农产品基地。

（1）品种多、数量大

漳州属于亚热带季风气候，全年平均气温达到21 C，农产品宜种性很广，生物资源也很丰富。由于以上原因，漳州形成了8 大农产品种植基地，从水产到种植再到花卉都有很多不同的特色品种。

在2021 年福建农业供应链产值的公示中，漳州的农业供应链产值也达到了福建省第一[7]。这也突出表现了漳州农产品产量高的特点。

（2）反季性

漳州的冬季气候较为温暖，素有“天然大温室”之称，因此在漳州便出现了许多反季性的农产品，政府对反季农产品也有政策上的支持。如冬蔬北送、高山葡萄等。反季农产品的销售给漳州带来了较大的经济效益。

（3）分散性

分散性是传统农业的基本特征，在漳州地区也毫不例外。漳州的经济从总体来说正处在发展阶段，在农产品生产上是以家庭农场生产为主。相对于大型机械生产的现代化农场来说，分散性这一特征在漳州的家庭农场上就更为明显。

3.2 区块链溯源技术实际应用

区块链技术对链上各主体的应用分明，图3 显示了不同主体在区块链平台上都能找到“位置”，通过平台中间共享的功能，实现农作物从田里到餐桌上全程透明，无论是生产、配送或是产品全部信息，都在区块链平台上实现全透明，真正实现订单可视化。

图3 区块链技术对各主体的应用

首先是各主体向“公共空间”展示的信息。种植端产生的监管信息、生产数据、采摘数据、配送数据等都将通过数据链上传至区块链平台，加工端将农作物加工过程、车间信息、产品信息等在公共平台上显示，消费者购买后的用户反馈、售后情况等都会在平台上显示，以供上游主体采用；政府向这一新技术提供资金、技术支持，多方共同协助、共同创造，打造一个漳州市农产品全程透明化的过程，令消费者买得放心、吃得安心，并且通过这一举措可以保障漳州市农产品的质量，向全国人民展示漳州农产品的优势，打开销路，助力漳州市农业发展。

其次是各主体在区块链平台上获取的信息。种植者在这一平台上获得销售数据和用户反馈，以此能够针对市场所需进行生产调整；加工商能够获取相对应的订单数据和用户反馈，根据平台上的数据调整加工计划或对产品进行升级优化以满足消费者需求；消费者能够在平台上获得产品信息、加工全流程、生产全流程、物流全流程等信息进行产品的溯源，满足对产品质量的追求；而政府不再作为唯一的监管部门，在这个平台上政府可以获得产品的销售数据、监管信息等，打破原来“监工”的头衔，弱化政府在这一环节的监管作用，并且同时实现“减事不减质”的效果。

3.3 政府支持为区块链技术应用奠定基础

区块链技术想要与农业农产品结合，政府的“牵头”必不可少。在农业供应链产加销的各环节，政府的支持必不可少。在信息基础建设、平台搭建、土地流转、财政资金支持等各方面都需要政府的支持。

（1）要完善政策扶持体系

站在供应商角度，政府要起到激励作用，出台相关鼓励政策，加快完善促进产业结构优化升级为导向的区块链技术引进政策；对使用区块链技术的农户及各企业提供福利。

站在消费者角度，出台追溯产品购买补贴政策，刺激消费者购买可追溯产品。同时，政府也可以购买使用了区块链技术追溯的农产品。从而刺激市场活力，将“有形的手”落到实处。

（2）要扶持相关基础建设

基于区块链技术引入需要建设的基础设施设备、信息基础平台要较大的资金投入，漳州地区经济发展水平较低，政府需要帮助搭建基础信息平台、高速物流体系、仓储冷藏基地等，特别是农产品，具有易腐烂的特点，受气候、天气影响较大，需要有完备的仓库以供存储。

（3）要全面提升人才素质

技术离不开人才，技术引进脱离不了人才引进。在区块链技术人才引进方面，政府可以引进并留住高校技术人员，出台人才红利政策；为毕业生创业就业提供生活、就业保障，为漳州区块链技术的创业团队提供足额的小额贷款等；为农户们进行区块链技术的宣讲，对各企业员工进行技术培训等。

3.4 种植者打破思想狭隘为区块链技术应用疏通道路

区块链技术想要运用在漳州农产品中，种植者的使用需求是区块链技术在农产品运用中的一大壁垒，打破种植者的思想壁垒，才能为区块链技术的运用疏通道路。

（1）适时转变发展理念

漳州有着农业资源上的优势，但有很多农户还局限在狭隘的小农理念中[8]。为了农业的长远发展，为了加快现代化农业的发展，农户必须要学会接受新的发展理念，以积极的态度面对区块链这种新技术的引进。帮助区块链技术更快地与农业生产融合在一起，提高农业生产的效率，从而提高获利水平。

（2）要助推农产品做精做强

一是要做精农产品。要因地制宜，择优选择特色产品，再结合区块链为消费者提高优质服务和规范管理的农场信息溯源。

二是做强农产品。逐步增加产品商标品牌意识，积极地为优质特色产品申请农场字号与商标同步注册，争创全国名牌，从而提升产品口碑与竞争力。

农户应发挥当地的农业优势，专注于发展优势特色产业，打响品牌知名度。另外，随着消费结构的升级，农户还应以更高的标准对待农产品的种植过程，以便于配合区块链的溯源体系，提供更加绿色健康的生鲜农产品[9]。

3.5 企业推广为区块链技术应用完善

区块链技术想要成熟、广泛地应用在漳州农产品中，除了政府的牵头作用，还需要企业内部技术完善。只有政府的支持引进、种植者的区块链信息的支持，无法让其走得长远。此外，企业推广管理也是不可或缺的。

（1）完善企业内部网络系统和管理信息系统

区块链技术需要强大的数据做支撑，想要加入区块链领域，公司内部的系统需要进行完善，基础设施建设需要重视，达到可以进入“广场”的要求，才能够在该领域挖掘到新的顾客和实现新的销售模式。进入该“广场”后，需要十分关注公司内部数据的安全性问题；内部数据公钥私钥需要建立完善的管理和监督机制，明确各信息管理部门的职责，对于重要的信息需要加密处理并选择垂直化的模式进行。

（2）技术外包，专注核心业务

对于漳州市传统的农业型企业而言，区块链技术属于较陌生的领域，是之前未曾接触过的高新技术领域，公司内部缺乏相关的技术人员，较好的办法是将区块链技术外包，自身则专注于原本的核心业务。从而在自身核心业务的基础上，让区块链技术成为加分项，提高产品质量、服务能力，为企业增益添利。

（3）明确“投资回报”的概念

一项新技术的引进并非一定会为企业创造利润，明确技术投资回报比能够更好地衡量企业成本与利润的关系，更好维持企业的长期发展。

3.6 消费者消费为区块链技术应用增添动力

“民以食为天”，消费者消费溯源农产品才能为企业、种植者提供需求源，区块链技术的运用才能体现实际价值，从而持续应用区块链技术。

（1）提升食品安全及溯源意识

随着生活水平不断提高和消费观念升级，加之受到新冠肺炎疫情的影响，人们开始对食品安全有了更多思考。但在当前我国农产品消费市场上，消费者处于绝对的劣势方，绝大部分消费者只能依据个人的主观经验来判断产品新鲜程度，对农产品具体的产地、运输、保质期等信息都只能根据商品标签或卖方提供来获取。

作为新兴事物的“溯源农产品”，消费者对于这一事物的了解程度不足，因而不能接受其带来的农产品价格上涨，对此消费者需要继续加强食品安全意识，不断提升溯源意识，加强对可追溯农产品的了解。从而使当前农产品消费者面对的市场现状得以改善。

4 总结及展望

本文从区块链技术的基础理论出发，以漳州市特色农产品为基点，从农产品溯源体系中不同角色的视角出发，分析不同角色在区块链溯源体系中的重要性，站在不同角色角度提出建议：①区块链技术应用需要政府基建支持；②区块链技术应用种植者需要打破思想壁垒；③区块链技术推广需要企业完善技术体系；④消费者的消费是区块链技术的动力来源。

基于上述分析，本文认为，面对未来消费市场发展的趋势，农业消费市场除了刺激内需，更需要借助科技、数字化等手段增加消费需求。在农业民生角度，通过区块链技术的溯源体系，能够更好地做好做强漳州特色农产品、维护供应链各方利益，更好地为实现地区农业发展目标增砖添瓦。