“互联网+区块链”智能合约驱动下生鲜供应链风险管控机制

郝丽 冯路

[摘要]传统生鲜供应链企业中存在篡改产品信息、延误、欺诈，缺乏链上参与者之间适当的身份验证、数据管理以及数据完整性缺失等问题。针对以上问题，构建“互联网+区块链”智能合约（SCIPB）驱动下契约协商机制的生鲜供应链信息安全共享方案，打破以往单一的信息壁垒格局，构建智能化生鲜供应链事前预警体系，实现互信共赢的双循环供应链生态文明。通过案例分析驗证了SCIPB技术下生鲜供应链信息系统的创新性和稳定性，该研究为生鲜农产品高效运营管理的信息化和智能化提供理论和方法借签。

[关键词]生鲜供应链;“互联网+区块链”驱动;智能合约;供应链风险管控机制

[中图分类号]F252.8：F762;U16     [文献标识码]A     [文章编号]1005-152X（2022）03-0090-09

SCIPB-based Risk Control Mechanism of Fresh Product Supply Chain

HAO Li， FENG Lu

（School of Management， Xi'an University of Finance & Economics， Xi'an 710100， China）

Abstract： Nowadays， traditional fresh product supply chain enterprises suffer from problems such as tampered， delayed or fraudulent product information， lack of proper authentication and data management among participants on the chain， and impairment of data integrity. In response to the these problems， in this paper， we built a fresh product supply chain information security sharing scheme based on the smart contract negotiation mechanism driven by "Internet + blockchain"（SCIPB） to break down the information silo common to traditional supply chain arrangements and build an intelligent fresh product supply chain advance warning system to achieve a dual-cycle supply chain ecology of mutual trust and multi- win. The innovation and stability of the fresh product supply chain information system under "Internet + blockchain" were finally verified through a case analysis.

Keywords： fresh product food supply chain; driven by "Internet + blockchain"; smart contract; supply chain risk control mechanism

0 引言

随着互联网、大数据和云计算的持续推动，5G通信技术的开发和上线应用成为可能，为解决目前供应链风险管理中遇到效率、风险管控、成本、监管等痛点问题提供了技术支撑。2016年国家发改委印发了《“互联网+”高效物流实施意见》，提出互联网和物流融合发展的重要理念。2019年1月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性学习，习近平总书记强调区块链技术的集成应用，尤其是区块链技术在物联网、供应链、金融多个领域的融合发展。党的十九大报告中多次提出把区块链技术与传统产业相融合来规避风险，持续加快经济发展。新型工业和信息化部、应急管理部认为，预计2023年底工业互联网重点推行安全生产监管平台，提出加强“工业互联网+安全生产”快速感知、实时监测、超前预警、联动处置、系统评估等管控能力，形成较为完善的产业支撑和服务体系，实现更高质量、更有效率、更可持续、更为安全的风险防控机制[1]。2020年12月《中央经济工作会议》明确物流与供应链自主可控竞争能力的提升。生鲜农产品供应链的安全稳定是构建供应链新格局体制机制的重要基础。我国生鲜供应链起步较晚，加之生鲜农产品具有自身易腐、变质的特点，对时效性要求较高。多元主体参与供应链存在信息孤岛现象，导致信息交互的及时性及真实性难以保障。因此，把互联网和区块链技术融合应用在供应链信息创新管理中尤为重要[2]。

在区块链的方法应用方面，Stefan，et al[3]、郑君宇[4]根据区块链分布式账本去中心化、不可篡改、可追溯性的特点，构建智能合约来解决供应链金融中“一贷多押”和“一押多贷”等信用融资风险和实时监控问题。文献[5-8]探讨了区块链智能合约在供应链风险管理中的应用，提出了随机动态股权证明（SD-     PoS）共识机制，采用CVaR供应链分散决策模型和结构方程模型来解决供应链上下游信息孤岛、供需不匹配和当前社会、经济和环境相关的可持续性问题，解决数字时代下供应链绩效存在的可用技术有限和信息不对称问题，提高供应链和区块链透明度，可以有效提高供应链绩效。文献[9-10]使用分散决策模型分析了生鲜农产品在供应链上存在运输方式下的价值损失，得出选择冷链运输对零售商与供应商之间利润分配的影响。文献[11]将区块链 DLT技术应用于解决农产品供应链中食品掺假、食品质量问题，处理客户对有机农产品的信任问题，提高生鲜供应链的透明度和可追溯性。

在区块链应用领域和机制构建方面，文献[12]解决传统药品供应链特定温度下的运输问题，提出区块链智能契约和协商机制的信息安全共享方案。文献[13]提出博弈模型解决二级供应链风险问题，构建区块链的服务交易平台，消除了所有供应风险，并节约交易成本。文献[14]讨论了使用区块链和其他分布式账本技术的农产品供应链可追溯性，确保食品安全，建立竞争力，提高农产品供应链的可持续发展。

综上所述，近年来国家非常重视区块链技术在各个领域的应用，学者们在金融、能源、医疗、教育等领域积极探索区块链应用，并取得了丰富成果。在农产品供应链领域，区块链技术还尚未被全面利用，只在供应链产品与供应链金融两方面进行初步的应用，存在很多不足之处。疫情影响下，生鲜供应链信息失真现象凸显，对生鲜供应链的信息共享机制进行研究尤为重要，也是我国生鲜供应链管理突破的关键。本文把“互联网+区块链”技术融入到生鲜供应链管理平台中，提出“互联网+区块链”智能合约（Smart contract of internet plus blockchain，SCIPB）驱动下的生鲜供应链信息安全共享方案，是生鲜供应链管理智慧化发展的一种创新。

1“互联网+区块链”驱动下的生鲜供应链发展

中国是世界上最大的农产品消费和供应大国，但农产品供应链依然存在散乱、信息技术不发达的问题，供应链不同主体间信息交互速度和效率低下，信息真实性得不到保障。在供应链监管方面，政府需要耗费大量人力和财力来解决供应链主体纠纷，导致举证时间长、信息可靠性差、供应链监管困难等问题。因此，迫切需要依靠新技术、新思路来对传统供应链进行创新，引入区块链可追溯、去中心化等技术和互联网相融合，利用分布式账本技术达到信息无法篡改的目的，建立交易主体间的信任网络。文献[15]认为区块链新技术是网络供应链，可提高农产品供应链的效率和竞争力，提高客户满意度。

传统供应链信息管理系统中，信息孤岛、多主体协同混乱、数据价值挖掘不充分、数据隐私与安全隐患等痛点突出，可通过互联网技术与区块链点对点、可靠、可视化的实时追踪融合体系，优化生鲜供应链管理的机制，实现4个方面的目标诉求，如图1所示。

图1结合“互联网+区块链”技术在生鲜农产品供应链中的应用，针对传统供应链信息系统中的信息不对称问题，为打破以往单一的信息壁垒格局，从供应链预警系统、特征要素、技术驱动、目标诉求四个方面探讨了区块链智能合约在生鲜供应链的应用。

2 区块链技术下的生鲜供应链创新

2.1 区块链技术应用

区块链核心技术是非加密对称，利用时间戳技术实现数据的可溯源性和可验证性[6]。信息共享需要高级的智能合约来体现，主要引入“互联网+区块链”智能合约技术开创生鲜供应链交易可靠性和稳定性，具体如图2所示。

图2清楚地记录了区块链的交易账本，可以看出区块链技术可以应用到各个环节，生鲜供应链上的安全、网络、金融、公共安全、信用体系等都能有机融合，利用分布式账本技术能追踪到每个节点企业的问题，达成进一步信任的机遇。

2.2 应用范围

农产品供应链金融方面，王慧敏，等[16]从理论与实践两方面利用区块链技术来解决目前供应链金融中存在的信用缺失、现金流难控制、选择合适的中下游供应商难、质押物的选择难等问题，提出简易方便的智能合约来完善供应链金融信用机制体制。

农产品供应链风险管理方面，陈化飞，等[17]采用区块链方法来抑制谎报行为，以增加供应链稳定性，解决农产品供应链中生产商谎报鲜活度信息的问题。文献[18-19]认为生鲜农产品和农超对接中的供应链风险存在时空差异性、标准化能力差、效率低和稳定性弱等问题，神经网络可以应用于生鲜农产品供应链管理建模、评价、预测、优化等方面，解决此类问题，信息不对称、成员能力不对等是“农超对接”供应链在对接合作方面的主要风险。

从图3可以看出传统生鲜供应链的信息交互情况，图4展示了区块链技术创新如何融合在农产品供应链优化协调过程中，形成“双链融合”的数字经济新优势，应用人工智能、大数据等关键技术，以形成联盟链为重点，发展区块链政务，为供应链管理提供支持。

2.3 生鲜领域中区块链技术的应用原理

区块链运行原理需要借助互联网来达成供应链各节点信息共享、彼此信任、实时追踪的过程。生鲜领域区块链实质是参与记账的大账本，分为区块头和区块体，可备份自己的行动轨迹，当交易发生后，通過数据专业处理，同步到每个小账本中交给参与者进行确认。其中，每个参与者认为数据真实可信，这笔数据才会记录到整个生鲜领域区块链网络账本中，所有参与者再去同步更新数据。这个机制的优势在于解决信任问题，避免数据巨头垄断现象。假如数据被更改，缓存中会和其他小账本所记录的数据产生冲突，预警系统立马启动，从而保证了数据的安全和信任问题。生鲜领域区块链运行是一个所有参与者共同记账、互相验证达成共识的过程，如图5所示。

3 区块链技术推动生鲜供应链风险管控机制优化

3.1 多元主体参与联盟的问题优化

生鲜农产品多元主体复杂多样，包括核心企业、上下游企业、第三方物流企业、金融机构、消费者、监督机构。如何协调供应链上、下游企业之间人流、物流、信息流、资金流是促进企业转型升级的关键。农产品供应链多主体乱象比较普遍，引入政府监管融入区块链技术保障供应链监管职能，发挥主导作用，对生鲜供应链的集中调配、采购、运营、融资、政策引导等各个方面进行深入监测，完善农产品供应链多元合作伙伴关系的广度和深度，为我国生鲜供应链区块链技术的应用提供保障，私有区块链向联盟区块链转变是目前经济发展的必然趋势。如图6所示。

3.2 中小微生鲜供应链融资问题优化

生鲜供应链的固有属性决定了中小微企业融资难，而解决问题的关键在于增强核心竞争力。区块链技术的实时性与准确性能保证生鲜供应链的质量，可提升企业核心竞争力。政府应该完善中小微企业融资机制，并保证新机制的有力实施，才能稳定生鲜市场的正常运行。区块链技术具体通过核心企业与借款人线上和线下签约，此借款人代表融资难的中小微企业，金融机构也通过监管机构来为核心企业确认签字并明确金融交易过程，借款人通过金融机构放款给金融机构，每个主体都有区块链分布式账本，每个过程都可以实时追踪和动态监测，如图7所示。

3.3 生鲜供应链产业联盟风险问题优化

供应链企业之间存在“二律背反”现象，造成信息壁垒严重，阻碍了供应链产业联盟的发展。区块链技术融入到生鲜供应链产业形成“双链融合”，通过信息授权质押授信先票、仓储质押授信、保险机制等方式构建产业联盟，增强风险管理监管机制。从企业角度来说主要有JIT发货风险、运输风险、市场经济风险几个方面可以利用区块链的分布式账本技术进行风险追踪和防控，从生鲜供应链的角度从采购、生产、库存、销售等环节利用区块链技术协调整个供应链的发展，通过供应链企业之间加强战略合作伙伴关系来解决风险战略问题，增强主体之间的信任来降低风险，如图8所示。

4“互联网+区块链”智能合约驱动下的信息平台

4.1 区块链技术落地生鲜供应链的必要条件

SCIPB 技术拥有信息共享度高、去中心化、点对点传输、非对称加密、智能合约等特征，采用先进的区块链技术构建智能合约来解决生鲜供应链信息壁垒、融资难等问题，可提升生鲜供应链信息化管理水平和服务效率。需要满足以下几点才能落实区块链技术：

（1）供应链、区块链“双链融合”。企业和政府、保险机构、监管机构等供应链主体与区块链技术相融合，有助于更新老旧的信息系统，打破保守认知范围，创造大量供应链用户支持。区块链分布式账本技术可实时记录每个节点企业链，但需要单独对其用户创建一个账本。只要发生记录，该事件信息就可被保存起来，以便事后翻阅和追溯，因此，供应链上每个用户的认可和支持才是区块链融合成功运行的关键。

（2）政府的监管。政府的监管部门包括经贸局、税务、农村合作社等部门，每个部门对生鲜供应链的正常流通都进行保障。政府支持体现在管控力度上，克服一切反垄断，目前我国在监管互联网和供应链方面的力度还不够强大，需要借助区块链技术来加强生鲜供应链的监管力度，弥补生鲜供应链鲜活易腐、难追溯的问题。

（3）金融机构参与。商业银行、互联网平台、保险公司、会计审计等部门参与到生鲜供应链信息管理平台中，可通过区块链技术保障供应链融资交易信息的准确性和可靠性。

4.2 基于 SCIPB 智能合约的生鲜供应链信息平台

通过上节必要条件支撑，针对多元主体协同难、融资难、风险管控能力差等问题，提出构建基于SCIPB 智能合约的四位一体的生鲜供应链信息平台，具体如图9所示。

四位一体的供应链信息平台重视基础模块、核心模块、信息模块、交互模块结合，同时把“互联网+区块链”技术融入生鲜供应链管理中，把政府监管力度提高到一定比例，可有效的实施供应链管理，提升经济效益。该系统包括：事务消息生成、事务消息验证、块创建和块验证。区块链作为公共分类帐，存储了网络上所有实体的交易。任何实体的网络执行另有一个其他实体，需初始化实体存储事务。

（1）应用层。应用层集合了供应链上多元主体和应用场景融合，是实现信息交互的载体，对资金流、信息流、人流、物流的信息轨迹跟踪，以互联网和区块链信息技术为依托，实现供应链信息流、金融信息流及监管信息流在应用层上高效的流动。

（2）监管层。监管层指国家政府机构、税务、金融机构、保险和各种合约企业之间相互沟通发挥监管职能。目前政府对农产品供应链的监管力度还不够，一些违法违规的现象依然存在，为了维持公平竞争环境，政府需要加大监管力度，从政策机制和信息化监管服务水平等方面来提升监管能力。

（3）合约层。引入多元化的SCIPB智能合约，结合区块链的分布式代码和智能优化算法，启动智能合约机制。供应链上各个参与方事先拟定契约内容和联动触发机制，通过人工智能方法编辑数字代码来嵌入合约系统，一旦触发条件满足要求，智能合约自动启动并执行任务，外界任何干扰都无法篡改。引入智能合约执行供应链管理，可节约生鲜供应链的信息共享成本和运营成本，提高工作效率。

（4）共识层。该层次供应链上各个企业都能达成共识，实现生鲜供应链去中心化，保证网络安全性。利用POS共识算法在POS 的基础上通过信息共享程度比率生成区块。多元主体联盟，并依托区块链的记账顺序不随机，适用于特定应用场景的共识机制，不断重复形成稳定的区块共识，保障信息安全。加强政府监管力度，政府监管和金融机构、保险、供应链节点企业等都联合参与并达成共识。

（5）网络层。网络层主要借助先进的大数据、云计算方法来构建互信共赢的网络体系，把P2P的网络协议接入管理、供应商资质审核、身份验证机制都融入区块链的点对点分布式账本网络技术服务，更好的追踪各供应商活动。

（6）数据层。依托大数据信息平台使用国际标准代码和算法如AES、ECDSA、SHA2等，选择国密算法实现国际和国内数据市场的接轨，采用 SM2加密技术进行加密，这样更能保证数据的真实性和有效性。

（7）数据基础建设层。基础建设层是SCIPB信息平台的基础功能，主要包括计算服务、存储服务、网络服务、虚拟化服务、运维服务等，这些基本模块都是数据基础建设，可全程有序跟踪整个生鲜供应链的运营过程，为上层信息网络建设提供信息平台。

4.3 SCIPB 的智能合约实证分析

以中小微生鲜供应链企业为例，通过构建SCIPB 机制来整合供应链资源，具体如图10所示。

由图10可知，基于互联网和区块链技术融合下的一体化供应链信息平台，可实现整个农产品供应链各个节点企业和政府、金融机构等的协同管理。农产品供应链的核心是生鲜产品，区块链技术把农产品从农场生产商、供应商、分销商、零售商、消费者等一系列过程融合起来，信息跟踪收集比较准确，严格保障生鲜农产品的鲜活性，提升整個生鲜供应链的运营绩效。

5 生鲜供应链风险管控对策和建议

5.1 加强生鲜农产品监管

区块链技术应用到生鲜供应链中，关键还是政府监管的宏观调控。“互联网+区块链”信息平台为政府监管提供依据，利用多方共识、数据共享、风控共担实现共同配送，并制定相关法规来设置智能合约，对整个系统数据进行实时跟踪、自动身份验证，并提出供应商合法选择机制，实现生鲜供应链的智能监管。智慧化的监管平台能够帮助监管部门动态、实时监管供应链上从生产、运输安全到用户体验等各个环节，从根本上解决中小企业融资难、生鲜供应链运营水平低下等问题，使监管部门的监管重心从事后控制转向事前控制，提升监管效率。该智能合约法也能提升政府监督的广度和深度，并发挥社会监管作用，对整个农产品供应链进行有效规范。

5.2 启动智能合约保险

利用区块链智能合约，对整个生鲜供应链的保险理赔体系进行完善，生鲜农产品独有的鲜活易腐性决定了生鲜供应链在核保和理赔环节存在巨大瓶颈，通过“互联网+区块链”信息平台的应用可以实时取证，在投保和理赔时有据可依。利用区块链为客户定制设计智能合约，可追溯性无需人工申请理赔、保险公司审批的步骤，只要触发理赔条件，保单自动理赔。整个过程需要紧密联系生鲜供应链各个参与主体并确认，通过区块链的储存技术，网络与产品相连触发智能合约，通过智能优化算法来选择投保地点，缩减投保成本支出。

5.3 保障生鲜供应链金融

区块链技术具有不可篡改性，能保障数字资产在区块链上确权和交易，把整个生鲜供应链上下游节点企业、金融机构和监管机构融合，促进中小微生鲜供应链企业融资，节省成本支出，降低融资风险。传统供应链核心企业不再是主导者，中小微企业可以通过准确的区块链交易信息来对企业进行信用评估，决定是否放贷。该方法可提升交易效率并缩减交易成本，为生鲜农产品中小微企业创造更大发展空间和自主交易权。

5.4 提升生鲜供应链信息共享水平

针对全国生鲜企业各自为政、不能形成规模效益、买卖交易混乱、信息共享成本过高等问题，利用互联网和区块链信息平台开放信息资源，使供应链联盟企业之间有效的控制供应链风险，提高消费者对产品的信任度，散、乱、差的现状有所改善，打造品牌形象，利用区块链共享信息服务，提升服务能力。生鲜企业需要认证用户可行性才可以使用平台，而前提条件必须是用户获得钥匙。如果使用期间发生异常现象，信息将通过区块链核心数字钥匙返回用户同时等待用户做出反应，决定是否继续使用。区块链技术融入将使用时间和服务质量作为智能合约要素，若用户违反了合约，生鲜企业则直接拒绝服务。服务一旦完成或者期间发生中断，数字钥匙将所读信息自动转移回用户手中。信息平台可以保障整个供应链实时追踪并实时更新数据，且数据完全可以共享，提升了整个生鲜供应链的运行效率。

6 结语

中国自古以来都是农业大国，与世界发达国家相比也存在着发展缓慢、基础设施建设比较薄弱等基本问题。随着“社区团购”的兴起，生鲜农产品方面信息化程度偏低等问题已经被社会各界所关注，由于生鲜农产品自身的鲜活易腐性和我国地大物博的特点，生鲜农产品供应链上下游企业之间存在信息孤岛现象导致运营效率低。本文针对以上问题，构建“互联网+区块链”智能合约（SCIPB）驱动下的生鲜供应链信息安全共享方案，打破以往单一的信息壁垒格局，构建四位一体的农产品供应链信息平台，把金融机构、供应链联盟主体、政府监管机构、税务保险连接起来，采用区块链技术的特点如信息全球追踪、可追溯、点对点分布式账本等技术，从生鲜农产品监管、智能合约保险、生鲜供应链金融、生鲜农产品信息共享等四个方面来说明农产品信息平台，实现互信共赢的双循环供应链生态文明，实现生鲜农产品供应链的信息化和网络化建设。

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