基于区块链技术的高校财务管理模型设计及研究

2023-05-30高晓薇

中国集体经济 2023年14期

高晓薇

摘要：将区块链技术去中心化、可验证性、去信任等特点，应用于高校财务管理领域，能够提升高校财务管理数据的安全性和透明度。文章详细阐述了区块链技术的特点特征，以及其在高校财务管理中的应用价值，并结合现代高校财务管理工作的实际情况，构建了基于区块链技术下的高校财务管理模型。针对模型中可能出现的问题给出了后续的改进方案和措施。

关键词：区块链；高校财务管理；模型设计；功能框架

信息化在国民经济和社会发展中具有重要战略意义，当代社会信息化已经成为各行各业创新发展的第一动力，在促进行业发展及驱动转型中具有举足轻重的作用。高校财务信息化建设是中国信息化发展中不可或缺的重要部分，但是目前国内很多高校仍然采用传统的记账方式，不仅效率低下，而且程序较为繁杂，风险也较多。区块链的发展为高校财务信息化带来了巨大的契机，其具有的分布式记账、去中心化、安全可靠等特点，能较好地解决财务信息化过程中出现的各种问题。区块链技术能够在身份认证、身份授权、财务报账、实时审计、智能资产管理等方面发挥出巨大优势。本文将充分发挥区块链技术的自身优势，对区块链技术原理进行深入分析，并构建基于区块链技术高校财务管理模型。

一、区块链技术概述及其特点分析

到目前为止，各界并没有对区块链进行明确的定义。其中一种得到普遍认可的说法是，区块链是一种分布式的数据库系统，包括分布式存储、共享机制、加密算法等计算机技术。区块链有很多的节点组成，并且所有的节点共同参与协同完成工作。区块链使用时间戳记录区块链中任何时间发生的任何事情，并且记录不可篡改。区块链技术具有以下特征。

（一）去中心化特征

区块链是一种基于分布式的体系架构，使得去中心化成为其一个主要特征。在这种分布式架构中，各节点以点对点形式组成协议网，并以谱系化形式分布于各协议网络中。各节点借助于数学算法形成彼此之间的信任，存储交易双方的双重信息，并将相关信息进行备份。在这种情况下，单一节点遭到破坏，造成数据损坏或者丢失，不会对数据的整体安全造成威胁，可以理解为单一节点的数据在数据的整体性上影响较小。区块链技术的去中心化特征，使得其利用分布式数据存储形式，实现数据的验证、传输、管理等操作，各节点之间互不影响。

（二）去信任特征

在使用区块链技术进行传输数据信息时，基于透明的运行规则和数据信息等，各节点仅通过数字签名技术即可实现数据信息验证，而无须彼此之间互相信任。数字签名技术中，公钥和私钥是两种最重要的非对称加密技术。其中，公钥是公开的，主要保障数据信息的真实可靠；私钥是保密的，主要保障数据的安全性。基于区块链的去信任化特征，各节点之间传输数据时，对各节点的彼此信任度要求并不高，只需利用加密算法、分布式共识算法即可实现。

（三）可验证性特征

在区块链中，数据的安全性基本是通过数据验证性特征来保障。目前在区块链验证中应用较多的是时间戳技术。时间戳技术具有存储验证性和信息溯源性等特性，在诸多数据校验算法中具有较大优势，可有效解决数据篡改和伪造问题。

（四）可编程性特征

智能合约具有智能化、自动化、去中心化等特点，属于一种情景触发型的程序规则。智能合约使得区块链技术具备了可编程性特征。可编程性特征可在区块现有脚本代码的基础上再次进行编程，从而形成自动化、高效化的智能合约。在应用智能合约时，系统能够智能化、自动化地根据系统预算设置的规则来判断、执行是否触发智能合约。

我们可将区块链的数据框架分为应用层、合约层、共识层、网络层、数据层五层。其中数据层包括数据区块、时间戳等元素，网络层包含传播机制、验证机制等元素，共识层包含PoW和PoS共识机制，合约层包含智能合约，应用层包含具体应用。具体框架图如图1所示。在本文所示框架中，数据层、网络层、共识层是必备三层，合约层、应用层根据区块链应用系统需求进行具体取舍。

二、区块链技术在高校财务管理中的应用价值

（一）使用区块链技术可简化财务流程，有效提高工作效率

去中心化即指区块链中不存在中心化的硬件或者管理机构，系统运行过程中任意一个节点都拥有相同的权利和义务。将区块链去中心化特征应用于高校财务管理，可以降低信用成本，缩减管理层级，并且能够实现对制单、復核等环节的优化，有效提升了财务系统整体的运行效率。任何人为因素都不能起到干预作用，从而将对“人”的信任变成对机器的信任。目前，高校财务领域人工参与的因数仍然占据了很大部分，例如在报账过程中一般是由经办人将报账申请、报账票据等录入到网络报账平台，相关报账单据经过柜台工作人员复核无误后，将相关报销手续录入财务报账系统，并进行项目经费核销，出纳工作人员才能通过无现金系统将报账费用转至具体账户。在整个报账过程中人工参与度较高，工作人员工作量较大。通过使用区块链的智能合约应用，可极大提升财务系统自动化运行效率，减少人员参与，将财务人员从繁复的工作中解放出来，提升财务工作运转效率。

（二）使用区块链技术可有效防范财务风险及滋生的腐败问题

在区块链应用中，任何人都可在网络中通过公开的接口查询除交易双方的私有信息以外的所有信息。将区块链技术应用于高校财务系统，能够使财务系统中区块链上的数据及运行规则能被实时查询，只有控制区块链中一半以上的节点，才能对验证过的区块链数据进行修改，数据的防篡改性得到极大提升。随着财务系统各功能的不断完善，区块链上节点数量不断增多，基本已经没有办法同时控制区块链上一半以上节点，从而区块链的数据稳定性和可靠性不断提升。

将区块链技术的分布式共享记账模式应用于高校财务管理，财务记录一旦产生，任何人通过任何方式都很难改变，有效防止财务风险和财务腐败问题。

（三）使用区块链技术可有效提升审计工作便捷性和可信性

区块链使用时间戳记录区块链上在什么时间发生了什么事情，这些数据记录是无法篡改的。区块链的时间戳特征为区块链上的数据增加了时间维度，帮助应用系统形成不可伪造和篡改的区块链数据库。基于区块链技术的高校财务管理系统中，时间戳使得每一笔交易、账目、采购流程都可回溯，并且形成的数据信息任何人无法通过任何方式进行修改，可极大提升审计工作的便捷性和可信性。

三、基于区块链的高校财务管理模型构建

（一）构建原则

基于区块链技术的高校财务管理模型设计，應充分发挥区块链技术的特征优势，按照以下原则实施。

1. 安全性

构建安全可靠的高校财务管理模型，必须充分发挥区块链技术的去中心化、去信任化、可验证性等特征优势，并且需要保证高校财务数据在进行数据审核交换时的安全。

2. 便捷性

基于区块链的财务管理系统功能强大，数据查询工作量较大，需要为系统设计多层次的合理结构，构建功能全面清晰的应用体系，开发方便快捷的财务数据查询模块。

3. 适用性

即设计的财务管理模型能够在高校多种财务管理活动中，如财务报销管理、财务大数据分析以及财务报表的审核等。

（二）构建思路

使用区块链技术颠覆传统财务管理的繁复程序，减少企业内部管理层级，智能化财务管理的所有流程，创新区块链技术下人工智能和人际协作模式，减少财务人员参与。按照以上思路设计基于区块链技术的高校财务管理系统所有业务流程和模块功能。

我们以使用区块链技术优化高校教职工报销办公经费作为例子，在传统的财务管理中，一般的报销流程为：第一，经办人准备报销所需原始单据，包括所采购的办公用品发票、清单、支付记录和已审批的采购审批表等；第二，经办人对报销发票进行验真，并将原始票据粘贴在财务专用报销单上，计算具体金额，一并填写在报销单上；第三，经办人将票据及报销单提交学校财务部门进行审核签字；第四，经办人将财务审核通过的报销单提交经费负责人审批签字；第五，经办人把经过审批的报销单附带原始票据交由财务会计人员制作报销单据；第六，财务复核人员对报销单据及其报销手续再次进行复核；第七，财务出纳人员通过网络支付系统将相关费用予以支付；第八，财务档案管理人员将报销过程中形成的会计凭证及票据进行装订、保存。

在以上传统报销流程中，涉及环节和人工参与较多，经常出现缺少采购证明材料、遗漏支付记录、发票抬头错误等不符合报销要求而需返工的现象，不仅耗时耗力，而且报销效率低下。对电子发票的验证，因经办人对电子发票验证的网址、系统的不熟悉，经常出现验证出错的情况，浪费时间，同时无法有效管理电子发票。同时每个高校对报销的金额都会做出一定的限制，超出限额，需要与供货方签订合同，甚至需要经过招标、拟定合同、律师审核、校长审批等一系列环节。报销资料送达财务部门后还需财务报销人员审核，报销经办人与财务人员之间的信息不对称以及各学院、各部门之间缺乏信息互通，使得报销经办人在整个报销过程中费时费力，而且容易出错。

本文设计基于区块链的财务管理系统，主要就是为了优化类似财务报销流程之类的财务管理工作，使用区块链技术提升业务办理效率和安全性。

在基于区块链的财务管理系统中报销经办人通过浏览器、微信小程序等皆可登录学校财务管理系统填写报销申请。高校财务管理系统连接淘宝、京东等采购网站及税务局等相关机构，在采购过程中，财务管理系统会借助区块链技术中对发票等信息加盖时间戳，并对数据进行加密，使其不可篡改。报销申请在区块链技术下会触发智能合约中的办公经费报销审核流程，财务管理系统会自动将报销所需资料反馈给报销经办人，经办人按照系统要求上传报销所需材料，并由系统自动生成报销单和电子签批单。签批单自动发送至负责人处进行签批，签批通过后系统会自动进行发票真伪验证。验证无误后系统自动将数据信息发送至各业节点审核。审核结果符合条件则触发智能合约，并自动生成会计凭证。财务会计在后台完成复核后，系统自动转账至商家账户或打款至报销人账户。所有报销手续完成后，系统自动生成电子档案保存。

基于区块链技术的高校管理系统摒弃了手工整理报销单据，不再需要各负责人进行逐层审批，省去了会计人员对发票的反复查验，缩短了报销流程，节省了报销时间，保障了信息安全，提升了报销效率。

（三）基于区块链技术的高校财务管理系统模型架构

本文设计的基于区块链技术的高校财务管理系统模型架构分为用户层、应用层、业务层、数据层四个层次，具体框架图如图2所示。各层运行过程如下。

1. 用户层

所设计的财务管理模型用户层主要包括与高校有业务往来的校内和校外用户，校内用户不仅包括高校财务部门，还包括科研部门、决策部门、后勤部门等涉及到经费使用的单位，而校外用户则主要是校外与高校有业务往来的单位和个人等。在区块链技术支持下，整个财务管理系统形成分布式的结构，不仅校内用户经管理员授权可以进行系统日常运行、维护以及相关的财务管理工作，校外用户经过授权也可以完成很多工作，例如校外的审计、税务等部门经过系统管理员授权也可使用网络通过外部接口进入高校财务管理系统，对学校财务数据的真实性进行核查。分布式协调工作，整个财务系统的运转效率得到提升。

2. 应用层

所设计的财务管理模型应用层包含PC机、智能手机、平板以及其他移动终端。终端越多、端口越多，对系统安全造成的压力越大，基于区块链技术，我们可以借助智能合约机制对安全隐患加以控制。在智能合约机制约束下，所有节点的各种数据操作必须合规才能进行。在应用层中因为数据录入、共享以及数据交互等数据操作会出现数据格式不统一的情况，在区块链技术下，通过对大数据、机器学习、云计算等计算机技术的兼容可以轻松解决相关问题。在应用层中，移动终端App、微信小程序的使用，用户可以不受时间、空间限制对数据进行各种操作，极大提升了财务系统的管理效率。

3. 业务层

是本文所设计的财务管理系统的核心功能层，主要包括业务节点和基于智能合约机制的业务模块两大主要部分。

一是业务节点。在基于区块链技术的高校财务管理系统中，业务节点处于枢纽作用，负责在应用层与用户之间建立沟通，并且根据不同的沟通方式分为内部节点和外部节点。而跟高校各业务部门之间的信息沟通和跟校外部门之间的数据联络分别由内部节点和外部节点负责。为了提升业务协同办理效率，区块链系统也可额外对外部节点授予一些权限。

二是业务模块。预算模块、核算模块、收支模块基本上涵盖高校财务管理的全部业务形态，而这三大模块都需要通过智能合约机制与区块链的各业务节点建立联系，在区块链的智能合约机制下，各业务系统自动化程度大大提升，财务数据的录入、检索、修改、删除等操作皆可通过自动匹配执行代碼完成。使用区块链技术的智能合约机制在各大业务模块具有以下优势

第一，在财务管理系统的财务预算模块，使用区块链的智能合约机制可以做出更加合理的决策，制定更具指导性的预算方案。智能合约机制经管理者的决策触发，并依据往年的历史数据，制定全面的预算方案。智能合约的一个重要特点是其还可以在已经制定的预算方案基础上，结合最新财务数据来修改和完善。

第二，在财务管理系统的财务核算模块，传统的财务核算报表生成费时费力，而且容易出错。而区块链的智能合约可根据约束条件自动生成财务核算报表，具体过程包含了财务报账记账过程、成本核算过程、资产清查及报表生成过程等，以上过程中智能合约依据最新的会计准则编写代码、程序及触发条件。

第三，在财务管理系统的收支业务模块，传统模式下记账多需经过手工参与，而区块链的智能合约机制可通过设置收支业务记账明细设置账户及触发条件实现收支业务的自动记账，而且准确性比手工操作更高，操作完成后还可将纸质对应的财务数据在系统中同步存储。

4. 数据层

数据层可以理解为区块链技术下财务管理系统的数据库，其由很多的小数据块组成，财务数据量越大，数据块数量越多。数据层主要有两项基本功能：一是存储财务数据，采用的存储方式为分布式；二是对财务数据的处理程序进行调用和执行。

基于区块链技术的高校财务管理系统采用的是分布式、去中心化的存储方式。负责数据存储的数据块也可以使用不同的存储方式。需要说明的是在数据块完成数据处理后，数据并不会直接存储到数据块当中，首先需要对处理好的全部业务节点进行审核，如果结果完全一致，系统会为相应数据块加盖时间戳，处理好的财务数据同时转换为哈希函数值，储存在加盖好时间戳的数据块中。

分布式、去中心化的存储方式及相关数据处理方式极大提升了系统中高校财务数据的安全性。

四、基于区块链技术的财务管理系统模型存在的问题及改进对策

（一）存在的问题

基于区块链技术的财务管理系统模型简化了财务活动流程，有效提高了工作效率，提升审计工作便捷性和可信性，并且保证了财务系统中数据存储的安全性，但其存在问题也不容忽视。

1. 财务系统中数据冗杂问题

在财务系统的实际运行过程中，因为区块链结构设计的不完善以及系统存储效能降低等原因，都会使得财务管理系统难免出现数据沉积、冗杂现象。

2. 财务管理模型结构的优化改进问题

本系统模型将区块链技术应用于设计过程中，结合高校财务管理过程中涉及多方面应用需求，设计了四层的管理架构，但是随着区块链技术的发展，财务活动类型、数量的增加，现在设计的康佳模型就会出现各种各样的问题，我们需要不断解决各种难题，不断优化模型机构，才能使系统模型保持其先进性。

（二）改进方法

为解决区块链技术下的高校财务管理模型中存在的问题，有针对性完成以下工作。

1. 定期升级区块链系统硬件设施

为解决区块链模型系统运行过程中可能出现的财务数据冗杂问题，需要定期对各节点的硬件设备进行升级，比如提升CPU运算能力、提高存储性能、更换性能更为强大的区块链路由器等，才能不断满足基于区块链的财务管理系统对数据的分布式存储及冗余数据清理等要求。

2. 不断开发模型管理区块新功能

现有管理系统的功能及层次划分，会随着新应用的增加显得越来越无法满足系统管理需求，需要根据新应用的类型及增加的管理内容，不断开发新的区块功能，比如设计报表智能生成模块、财务数据加密等新功能，不断完善区块链技术下的财务管理模型，给用户带来完美体验。

五、结语

科技进步促进社会发展，区块链技术将会在我国社会生产生活的方方面面得到推广和应用。区块链的分布式记账技术，非常适合高校财务管理工作，为高校财务管理工作发展带来了前所未有的机遇，但同时也带来了挑战。区块链技术的应用只是从技术层面改进财务管理，但是高校财务管理水平和服务质量的提升，需要财务人员和技术人员共同努力，探索高校财务职能从传统的核算型会计向管理型决策型会计的转变。在这个过程中我们需要借助区块链技术，帮助高校实现财务职能转变、解决好高校财务面临的困难。

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