区块链与农业全产业链的信任耦合及应用与展望

徐晟鑫

摘要：农业产业化是我国农业走向现代化的必经之路，为了实现农业产业化的目标，农业全产业链作为一种全新的经营方式应运而生，但是在实际生产经营时农业全产业链在生产、流通、销售方面均出现了较多问题。其中，信任问题贯穿整个农业全产业链，解决好信任问题是农业全产业链发展的关键之一。随着互联网技术不断向前发展区块链技术也随之诞生。数据真实安全、信息追溯、信息共享、去中心化等是区块链技术的突出特征，与农业全产业链需求存在多重耦合，所以有必要探讨区块链技术在农业全产业领域中的应用，为目前区块链在农业全产业链中的应用难点提出对策。

关键词：区块链 农业全产业链 物联网技术

我国正处于农业现代化的关键时期，越来越多的新兴网络技术应用于农业全产业链中，区块链正是其中之一。农业全产业链以需求为导向，从田间到餐桌的全产业链包含生产、流通、销售三大环节，但是这三大环节始终存在信任问题，从而制约农业全产业链的发展。那么，区块链技术能否彻底解决农业全产业链的信任问题？本文从区块链技术特性出发，分析与全产业链的信任耦合特征，并基于耦合机理提出区块链技术在农业全产业链的应用和展望。

（一）农业全产业链内涵界定

波特在产业链理论中对企业产业链纵向一体化与横向一体化做了相关的理论研究，成为了全产业链发展的理论基础。全产业链战略被赵琼（2012）定义为：企业运用股权收购或者签署契约的方式向产业链上游或下游进行业务延伸，扩展业务范围，产业链中的关键环节被主导产业链的企业牢牢把控，使其取得主导地位的商业模式。企业全产业链模式被有些学者认为其本质是企业纵向一体化，企业对产业链中的上下游进行扩展把控从生产至销售的每个环节，用企业内部的管理协调代替市场进行商品交换和资源配置的商业模式（李滔，2013）。综合国内学者对全产业链内涵的研究看，全产业链模式有两种：一是通过契约形式的一体化；二是扩大企业经营范围的一体化。

在农业全产业链发展过程中，首先是中粮集团在中国居民人均食品消费支出、农业产业升级、农产品质量安全情况严重的情况下，提出农业全产业链发展模式，以消费者需求为主导，对农产品原料获取、加工、流通销售等环节进行全过程地追踪控制，实现从田间到餐桌全过程的贯通。

目前，农业全产业链有纵横两种方向的运作模式。纵向农业全产业链是指整个产业链全程被一个企业控制，企业统筹包含产品、信息、服务等各要素（方云英，2020）。比如中粮屯河以打造番茄“全产业链”为战略目标，已覆盖番茄从种苗培育、生产栽培至流通销售等上中下游各个环节。横向全产业链是不同组织相互合作联盟形成产业链，不同行业在产业链各环节中相互作用形成横向平面的一体化（方云英，2020）。比如河南信阳的景龙农业科技公司与当地合作社合作，合作社与农户签订生产合同，并对农户进行技术指导使当地农民生产出符合公司标准的农产品，而农业企业则专心研究市场，并加工、包装、销售农产品，形成一条横向农业全产业链条。

总的来说，全产业链模式能够有效降低交易成本，但要使整个产业链效益达到最大化，需要对整个产业链中的个体要素进行整合，从全产业链总体利益出发将纵横两个方向的资源协调充分调用。

（二）区块链技术的原理

区块链技术并不是一项新技术，而是融合几种技术的基础之上进行发展与创新。2008年11月1日，Nakamoto在密码学邮件组发表了《比特币：一种点对点的现金支付系统》，详细描述了区块链技术。简单来说，区块链是一个利用共识机制、密码学原理、智能合约等技术的分布式数据库，具有数据真实安全、信息追溯、信息共享、去中心化等特征。

（三）区块链技术与农业全产业链信任耦合

为实现农业全产业链在生产、流通、销售环节信息真实有效，使农业全产业链模式向重新配置、优化资源的高质量发展，利用区块链技术的数据真实、信息追溯、信息共享、去中心化等特征，能很好解决农业全产业链在三大环节中的问题。

在数据真实性方面，区块链对数据进行了加密。哈希值是区块链里面数据的存在方式，且每个关键字都与一个散列的相互对应，所以只要更改就会使得后面的哈希值发生很大的变化，造成了数据修改很大难度。同时，区块链对数据用密码学原理的方式进行了保护，只有用公钥与私钥配合并且有超过51%的节点确认才能确保数据真实，提高了数据的可信度，增强了数据的安全性。应用在农产品生产上，确保农产品生产信息的真实性起到了监督的作用。

在信息追溯方面，区块链是由各个区块依据时间顺序链式排列，每个区块都由区块头和区块体组成并且标记上时间戳。新的节点信息要加入链式结构中，必须要经过之前所有节点的共同验证才能得到认可。全部数据传输是区块链系统中数据传输方式之一，区块上所有的节点都有全链账本的副本，任何数据信息都能顺着链条进行信息追溯。在农业全产业链中，产业链任何一环出现问题都能精准查出问题起源，保证了农业全产业链出产的农产品安全可靠，并且提高农业全产业链各环节的运行效率，降低了农产品生产流通成本。

信息共享是区块链技术的核心特征之一，区块链其本质是一种去中心化的数据存储技术，即分布式存储，这就使得在区块链中每个区块都能实现点对点的交互。所有区块的信息都可以共享并且同步记录，链上的信息保证透明、可靠。运用在农业全产业链中，全产业链的主导方可以对产业链的生产、流通、销售三大环节进行监督。在生产端监控农产品生产质量；在流通端区块链配合物联网等技术监控流通中农产品的情况，降低农产品运输损耗提高物流效率；在销售端为消费者提供真实可靠的农产品信息，增加消费者的信任度。

（一）生产环节中农业全产业链信任耦合机制问题

在生产阶段，农业全产业链模式的目标是生产出符合标准且确保质量的农产品，以此确保整个农业全产业链的整体效益最大化。产业链上农户、农业合作社或农业企业由于信息不对称和有限理性会存在机会主义行为，这使得个体效益最大化与整体效益最大化之间存在矛盾。例如，农户将不是杭州本地生产的龙井以正宗龙井的价格卖给了收购商。产生这种问题的根源在于，过去没有办法对农产品信息的有效溯源和农业生产的监督管理。农业全产業链要实现商品化的生产经营，就必须实现对农产品的标准化生产，这样才能使整体效益最大化。其中，最大的难点是如何使农户生产种植标准化。

（二）流通环节中农业全产业链信任耦合机制问题

目前农产品流通发展已经能够满足人们的基本生活需求，但是依然存在着不少问题，其中最突出的就是流通成本过高和流通不顺畅，这阻止了我国在农产品流通向领域迈向更高质、高层次发展水平的进程。这主要源于我国农业生产环节采用非规模化、非集约化的生产方式，在根本上造成了农产品运输流通环节没有办法选择成本较低的铁路，只能选择成本相对较高的公路运输。在长途公路运输中产生的过路费、过桥费、停车费、住宿费、损耗等，将会成为农产品销售的总成本的一部分，且占总成本的比重非常高。另外，流通不顺畅是农产品流通领域的又一个重要问题，其中造成流通不顺畅的重要原因之一是农产品流通的效率低。由于农产品流通主要采用公路运输，我国对长时间公路驾驶的时长有明确的规定，采用公路运输在理论上是有间断性的。另外，由于各级食品安全部门对流通农产品的抽检，更加剧了这种间断性，造成农产品流通领域的整体效率不高。农产品流通中全程可追溯性缺乏与时效可控度较低，也是需要解决的两个问题。在过往的流通体系中，农产品流通为了追求可达、必达的首要目标，对于农产品的安全性往往依靠商户或者生产者的自觉或者说是个人信任机制来完成，一旦发生农产品安全问题，这种依赖商户或者生产者的个人信任机制追溯责任的难度很大。对于农产品来说，保证其安全的重要措施是在规定的时间范围内送达，由于整个流通环节对于时间的可控性基本没有相关的措施，其时效性的可控度很低。

（三）销售环节中农业全产业链信任耦合机制问题

随着我国人均收入的增加，消费者从“吃得饱”向“吃得好”转变，居民消费开始升级，农产品安全问题成为社会关注的焦点。但现实是，由于在农业发展过程中农产品供需不匹配、产业链发展不充分，生产端农产品产量好无市场，需求端有需求而无货源。由于生产者与消费者个体分散、弱小，无法实现商品信息对称，使得双方无法做出利益最大化的选择。由于农产品价格低廉，生产者降低成本生产不安全的农产品，导致消费者对农产品质量产生信任危机。比如，某些农产品生产以次充好，销售端在价格上打压同类型质量优秀的农產品，同时在产品信息上对消费者隐瞒或虚假宣传，形成农产品市场劣币驱逐良币的现象，使得农产品市场混乱，消费者对国产农产品信任度降低。

（一）推进农业生产标准化

我国农业生产以小农户为主，分散的、技术程度不一的生产管理模式，造成在生产过程中农产品品质不一、难以监督管理的难题。随着农业全产业链模式的推广，产业主导者将分散的生产资料进行统一标准化生产，在一定程度上缓解了过去农产品生产监督难的困难。在如今消费者越来越重视食品安全的年代，农产品标准化生产和农产品安全能够保障的产品，已经成为未来市场发展的主流方向。农产品要提升市场竞争力，除了价格以外就是品质的竞争，归根到底是品质最终决定了农产品在市场上的市场竞争力。品质与安全是构成农产品核心竞争力的两个关键因素，推行农业生产标准化加强农业生产的管理，能大幅度提升农产品的安全性与品质。比如，山东潍坊“食品谷”是一家集生产、加工、批发、运输销售的农业全产业综合服务平台，在农业生产上，“食品谷”采用农产品加工企业前后延伸的产业链融合模式，企业在生产端用订单农业方式与农户、合作社进行合作，并对农户、合作社进行技术培训，使他们了解相关生产标准。同时，企业建设自己的生产基地进行标准化生产，控制农产品品质。

针对农产品生产没有透明的监督管理难题，可以通过区块链技术与物联网相结合的方式加以解决。在生产过程中，通过物联网技术实时自动记录农产品的生产情况，包括生产环境、土壤情况、水肥等，这些数据通过互联网自动上链，极大程度减少了人为操作。依靠区块链数据真实安全、信息共享等特点，农业生产信息将在农业全产业链内无衰减传递，大大增强生产监督管理的透明性，保证农业生产标准化，提高农产品的安全性。比如，杭州的西湖龙井与中国移动合作，将龙井茶叶的生产全流程上链，在区块链技术下，龙井茶叶从生长到采摘的全过程的真实信息记录在云端中，可以让消费者进行查验，确保买到的是正宗的西湖龙井茶叶，赢得了消费者的信任。使用区块链技术，上传农产品在生产过程中的信息，确认市场中农产品相关质量信息的真实性，让信息造假、质量不安全的农产品逐渐被市场淘汰。

（二）区块链技术打通农业全产业链流通盲区

区块链技术应用于农产品流通环节，对于农产品流通的高质量发展有重要的推动。一是解决了传统流通环节中缺乏全程追溯性问题。区块链技术能实现农产品信息在农业全产业链中的无衰减传递和共享，进而完成农产品全流程可追溯。相较于传统的纸质台账管理方式，以区块链技术为代表的现代信息技术在流通环节管理信息，能极大提高信息管理的效率且降低管理成本。二是解决农产品流通时效控制难题。区块链的双向同步技术能实现将链中任一节点的信息同时更新，很好地解决了农产品时效控制难的问题。

（三）区块链技术实现农业全产业链全流程可追溯

传统农业产业链各环节存在着信息不对称以及虚假信息的问题，在销售环节中信息不对称以及虚假信息的问题更为严重。经销商有相对稳定的渠道获取农产品的信息，但消费者却无法其购买的农产品的信息，导致消费者无法确保农产品是否真正安全，降低了消费者的购买意愿。在“互联网+”时代，农产品走进了电商平台进行销售，这使得消费者掌握了部分农产品信息，缓解了双方信息不对称问题，但距离农产品全历史的数据追溯依然有很大的距离，同时传统的农产品信息追溯的方式存在漏洞，信息容易篡改。为了满足消费者对农产品安全的需求，将区块链技术引入农产品的销售环节，可以实现农产品从田间到餐桌的信息全流程查询。

具体说来，针对农产品溯源相关平台需要，开发一个APP或者网站，相关用户进行注册上链获得相关授权与认证。消费者在平台购买农产品后会获得进入该区块的密钥，通过区块链的信息共享与信息追溯的特点，实现对农产品相关信息的查询。区块链中的农产品从种植、生产、流通等信息，通过物联网技术自动采集自动上链，传输到区块链中每一个节点。同时，基于密码学对数据加密与分布式存储的特点，保证了数据的可信度。食品安全监管部门也会进入区块链中随时对相关农产品信息真实性进行监管，查询从种植到流通的所有过程，一旦出现虚假信息，则可沿着链条找寻责任方。

参考文献：

[1]赵琼.基于中粮屯河案例的全产业链商业模式研究[D].北京交通大学，2012.

[2]李韬.不要盲从“全产业链”战略[J].企业管理，2013（08）：47-49.

[3]方文英.农产品全产业链大数据建设与农村电商的有效融合研究[J].农业经济，2020（09）：129-131.

The Trust Coupling Between Blockchain and the Entire Agricultural Industry Chain and its Application and Prospects

Xu Shengxin

Abstract：Agricultural industrialization is the only way for my country’s agriculture to modernize. In order to achieve the goal of agricultural industrialization the entire agricultural industry chain has emerged as a brand-new management method.However， in actual production and operation， the entire agricultural industry chain is in production and circulation. There are many problems in sales. Among them， the issue of trust runs through the entire agricultural industry chain. Solving the issue of trust is one of the keys to the development of the entire agricultural industry chain. With the continuous development of Internet technology blockchain technology was born. Data authenticity and security， information traceability， information sharing and decentralization are outstanding features of blockchain technology， which are multiple coupled with the needs of the entire agricultural industry chain. Therefore it is necessary to explore the application of blockchain technology in the entire agricultural industry. Put forward countermeasures for the current difficulties in the application of blockchain in theentire agricultural industry chain.

Keywords：Block chain Agriculture； whole industry chain； Internet of things technology

（作者單位：浙江农林大学经济管理学院）

责任编辑：欣文