区块链与供应链：技术融合与优化研究

郭文强，李嫔

摘要：综述BIMFPSC模型、双模存储机制、IPFS技术等优化供应链信息管理的实时性和透明性的框架与实例，明确债转平台、系统模块分类应用等，为供应链模式升级与性能提升提供的新途径与创新点，为供应链管理提供参考方案.

关键词：区块链;供应链;信任管理;模式优化

[中图分类号]F272;F273[文献标志码]A

Blockchain and Supply Chain：Research on

Integration and Optimization of Technology

GUO Wenqiang，LI Pin*

（School of Information Management，Xinjiang University of Finance and Economics，Urumqi 830012，China）

Abstract：The framework and examples of BIMFPSC model，dualmode storage mechanism and IPFS technology to optimize the realtime，transparency and other issues in supply chain information management are summarized，and the new ways and innovations provided by debttodebt platform and classified application of system modules for upgrading the supply chain mode and improving its performance are made clear，thus providing a possible reference scheme for supply chain management.

Key words：block chain;supply chain;trust management;model optimization

全球化程度加深、生產分工协作精细度提高，导致多种形式供应商并存，供应链网络变得复杂和支离破碎.传统供应链管理中沟通方式、采购协同机制等无法及时响应时代变化、企业和供应商系统无法衔接、后续查证对比缺乏依据等问题凸显.供应链模式的不可追踪性、第三方集中管理性、人为操作性等问题凸显[1]，供应链管理优化迫在眉睫.供应链研究起步较早，研究集中在供应链、企业管理、物资管理和供应链管理四个方面.区块链研究从2015年开始兴起，2016我国陆续出台相关发展支持政策，将区块链技术纳入国家级信息化规划内容，研究集中在区块链以及区块链技术研究.区块链与供应链物流信息资源管理耦合性提供了区块链与供应链融合的合理性.本文通过探索区块链技术在供应链信息管理、模式优化和性能创新升级三个方向的融合，探索供应链的构建原因、条件与途径，寻求区块链技术对各供应链企业的模式优化、创新和升级.

1区块链技术

比特币中的区块链是一种去中心化的、系统各节点共享数据的分布式记账系统.重点通过分布式网络、时序不可篡改的密码学账本及分布式机制建立节点信任关系.其特征能保证数据的真实有效性与及时共享性，对产品溯源、风险规避和生产变革升级有正面效应.

在区块链数据区块结构中，每个单独数据区块由区块头和区块体组成.区块链记录中的每个节点都会输入数据信息.在节点被验证之后，这个块变成一个新的块，顺序地链接到前者，形成一个到当前区域的最长区块链.[2]最长链上包含有计入区块链交易整个过程的历史记录，从而使整条交易链具有可追溯性和定位功能，任意数据都可通过如图1所示的链式结构顺藤摸瓜，追本溯源.

2区块链技术在供应链中的融合优化

2.1供应链信息管理

从农业供应链来看，农业绿色发展水平总体偏低，空间上东部优于中西部;中西部规模效率依然高于技术效率，技术投入对农业发展尤为重要.[3]

Zhaojing Wang[4]和曹洋[5]构建基于财团供应链的BIMFPSC结构模型和基于联盟供应链的建筑供应链信息管理概念模型，以参与者为特定组织和多中心化特点，参与者协商确定链内记账者，通过集体背书建立信任机制，适用领域范围为组织内部的交易.模型通过调用智能合约，实现各节点共享账本的交互性，解决供应链节点之间信任度低的问题.曹洋将区块链技术运用到供应量信息管理中，构建其概念模型，对信息共享管理区块的系统架构和运行流程进行分析，可为短期的建筑供应链问题提供参考.Zhaojing Wang构建BIMFPSC模型（图2），为建筑供应链信息管理长期发展提供方案.BIMFPSC模型涉及所有者、建筑承包商、异地生产工厂和物流供应商四个参与者.首先，建筑承包商在建设工程开始时向异地生产工厂发起预制组件订单需求，根据适当的时间进行预制组件的生产进程.其次，异地生产工厂按照生产进度，与建筑承包商和物流供应商联系，在预制组件达到交付强度的时候为运送协商安排合理的运输时间，物流供应商与建筑承包商进行预制组件的交付，项目所有者可进行来自于主要参与者区块的分布式账本信息查询（包括PC、交付、生产和登记等信息）.创新之处在于引入智能合约并设计Chincode算法，创建函数实现调用功能，在完成共享账本交互的同时实现供应链实时控制.

许继平[6]等在信息安全管理模型中建立一种“ONChain+OFFChain”双模存储机制.供应链中的各个节点的详尽交易信息在通过智能合约的检验之后，经过哈希运算得到哈希值，存储在数据区块中，详细信息则同步存储在关系数据库中，通过数据信息对应的唯一标识码，可从数据库找到所对应的区块链位置所在信息.范贤丽[7]等实体化了第三方关系型数据库的运用，提出基于IPFS（星际文件系统）的链下存储方案，在区块链中保存隐私信息，根据哈希函数运算出独一无二的哈希值，IPFS再根据哈希值寻找地址，返回哈希值所对应的信息，有效实现信息隐私的双重保护和节点对自身信息的掌控性.

2.2供应链金融模式优化

供应链模式是以客户为目标，基于商业贸易、物流运输模式等提供集成式解决方案的创新型模式.如今供应链模式向以消费者需求为驱动的模式转变，零售商成为生产企业赋能者，区块链技术为链成员间的关系转变提供解决方案.龙云安[8]对供应链金融模式进行优化，将区块链作为架构底层技术，将基于区块链技术的对外服务应用层分为四个模块.四个模块有交互性功能，一个模块正常运行需其他模块的资源支持.权限管理模块与其他模块紧密联系，当其他模块出现异常时，将信息反馈回至权限管理模块，进行数据追踪，基于风险程度的不同调整甚至取消用户的相关权限;授信管理模块在完成信用等级授理之后进行贷款融资业务，与合约管理模块相连;溯源追踪模块在追溯到异常信息时反馈到合约管理模块，线下服务方联合被损害利益方联手实施相关措施，保证合约调整及失效的及时性，保护签约方的相关利益，降低金融风险.

唐丹[9]等将供应链金融模式细化至应收賬款融资模式，应收账款质量高低影响企业资金流动性、周转率甚至是生产周期，将供应链金融平台实例化，通过报童模型进行系统优化后的对比分析，用数据证实区块链债转平台的优化性，使核心企业的收益、供应商的生产周转效率和资金周转率均有所提升（图3）.

2.3供应链性能优化创新

Sachin Yadav[10]等采用主成分分析法与Fuzzy DEMATEL配合运用的方法，对实施区块链技术创新SSCM的重要原因进行研究.他们获取了39个相关变量，利用VARIMAX旋转评估收集数据的合适性，将KMO值设置为0.626，对39个变量进行降维处理至12个主要变量.引入多层次信息清洁与发展机制工具Fuzzy DEMATEL，对12个主要变量的因果关系开展分析构建，总结出六项驱动型原因变量：数据安全和分散、可访问性、法律和政策、文档、数据管理和质量.六项驱动型原因变量可帮助供应链企业管理战略及决策制定，为管理者开发优化SSCM系统提供具体目标任务点导向，了解区块链技术与供应链融合带来的可持续性优点，明确供应链融合区块链技术目的，有针对性地提升SCM可持续性.

Venkatesha[11]等基于区块链提出关于SCSSM（供应链社会可持续性管理）的系统架构，见图4.系统共含五个主要层次，从最底层向上依次为智能对象层、通信通道层、数据分析层、供应链网络层和应用层.智能对象层中的资源—4M1E通过LoT设备转化成可用数据资源，向上与通信通道层相连，该层处理从底层收集的不同格式种类的数据形式，经过多种形式传输至数据分析，解决数据形式种类繁多、格式不统一导致的数据处理漏洞，兼容性提升.经运输通道，数据传至数据分析模块.数据分析层包含的四个关键处理节点，可减少各层之间的对接时间，提升运行效率.区块链层接受来自下层的数据，形成单独数据区块，激励机制发动对信息记录的动力，共识机制对分布式记账系统的容错水平和一致性提供保证.最顶层则服务于有着不同服务需求的终端用户，包括生产和物流的追溯、透明性查验等，是对以上层面传输数据的启用与价值转换.

系统架构中典型用户可分为三个级别——操作级别、战术级别和战略级别——每个级别都有其细分使用者.各层典型用户的分类集聚不仅使系统开发及管理者清晰掌握人员结构，而且可为管理者提供据体系统设计及后续优化更新的发力点，为与人力资源系统的结合、打通供应链长度和扩展供应链宽度提供基础.

Petri Helo[12]等提出基于云门户的试验系统.该系统与RFID、LoT、区块链技术集成，在云门户界面提供供应链的实时视图，对供应链的实时性进一步优化.系统中，区块链提供一个稳定不变的交易链，集中供应链交易项目信息.RFID和条形码客户端收集用户手动变更的内部交易信息资源，提供接口接受外部信息资源，更改供应链交易信息状态，该接口从物联网跟踪设备和数据来源对象所属组织来接受交易数据.[13]云门户视图构建于SalesForce平台，将客户、订单、交易项目、运输、交付等单位级别信息链接在一个集中级别，提供类似飞机驾驶舱屏幕的视觉感.基于云门户系统实时动态信息的提供亦为链成员提供关键绩效指标最新版本，利于管理者短时间内决策，加速决策循环，使实时数据信息对决策促成的重要性凸显.

3结论

本文综述了BIMFPSC模型、双模存储机制和IPFS技术等优化供应链信息管理的实时性和透明性，明确了债转平台、系统模块分类应用，为供应链模式升级与性能提升提供的新途径与创新点.

新冠疫情爆发后，人们对食品及用品安全问题愈发重视，区块链在食品及健康产业会有更多开发应用.今后，将对区块链技术在食品行业的可行性应用决策进行研究，以期将区块链技术精准融合于供应链行业，提供可行性投资决策方案.

参考文献

[1]李宽苗，李超，赵胜，等.大数据时代个人信息安全问题现状研究[J].牡丹江师范学院学报：自然科学版，2020（4）：59. DOI：10.3969/j.issn.10036180.2020.04.003.

[2]Queiroz M M，Fosso W S.Blockchain adoption challenges in supply chain：An empirical investigation of the main drivers in India and the USA [J].International Journal of Information Management，2019，46：7082.

[3]祝志川，翁新新.基于DEA模型的中国农业绿色发展测度分析[J].牡丹江师范学院学报：自然科学版，2019（3）：19.

[4]Wang Z J，Wang T Y，et al.Blockchainbased framework for improving supply chain traceability and information sharing in precast construction[J].Automation in Construction，2020，111.

[5]曹洋，苏振民，李娜.基于区块链的建筑供应链信息共享管理系统架构研究[J].建筑经济，2019，40（5）：6974.

[6]许继平，孙鹏程，张新，王小艺，孔建磊，赵峙尧.基于区块链的粮油食品全供应链信息安全管理原型系统[J].农业机械学报，2020，51（02）：341349.

[7]范贤丽，范春晓，吴岳辛.基于区块链和IPFS技术实现粮食供应链隐私信息保护[J].应用科学学报，2019，37（2）：179190.

[8]龙云安，张健，艾蓉.基于区块链技术的供应链金融体系优化研究[J].西南金融，2019（01）：7279.

[9]唐丹，庄新田.基于区块链债转平台的供应链融资决策[J].系统工程，2019，37（6）：5866.

[10]Sachi Y，Surya P S.Blockchain critical success factors for sustainable supply chain[J].Resources，Conservation &Recycling，2020，152.

[11]V G V，Kai K，Bill W，et al.System architecture for blockchain based transparency of supply chain social sustainability[J].Robotics and ComputerIntegrated Manufacturing，2020，63.

[12]Petri H，A H M，et al.Realtime supply chain—A blockchain architecture for project deliveries[J].Robotics and ComputerIntegrated Manufacturing，2020，63.

[13]王睿.大数据时代物联网技术的应用与发展[J].网络安全技术与应用，2021（4）：6768.

编辑：琳莉