區(qū)塊鏈技術下供應鏈管理體系構建

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[摘要]針對現(xiàn)存供應鏈管理中存在的問題，結合區(qū)塊鏈技術去中心化、可驗證性、安全開放性等特點，提出了在供應鏈管理過程中通過引入?yún)^(qū)塊鏈技術，設計了基于區(qū)塊鏈的供應鏈管理體系架構和運作流程，采用去中心化的供應鏈管理模式，讓更多的供應鏈節(jié)點企業(yè)參與進來，提高供應鏈各環(huán)節(jié)信息的透明度，重塑信用機制，建立互信共贏的供應鏈管理體系。

[關鍵詞]區(qū)塊鏈技術；供應鏈管理；去中心化；供應鏈節(jié)點企業(yè)

0引言

供應鏈是圍繞核心企業(yè)，對工作流、信息流、物料流、資金流的協(xié)調與控制，將供應商、制造商、分銷商、零售商，直至最終用戶連成一個整體的功能網(wǎng)絡結構[1]。理論上的供應鏈結構并不復雜，但隨著市場發(fā)展，供應鏈節(jié)點越來越多元化，不同元素間的互通效率逐漸降低，如何提高供應鏈運營效率成為行業(yè)發(fā)展的瓶頸。而伴隨信息化的快速發(fā)展，區(qū)塊鏈技術憑借去中心化、可驗證性和安全開放等特點得到廣泛關注。在供應鏈管理體系中引入?yún)^(qū)塊鏈技術對研究提升供應鏈運營效率具有重要的實踐價值。

1現(xiàn)存供應鏈管理存在問題分析

隨著經(jīng)濟全球化，末端用戶個性化需求越來越突出，區(qū)域跨度越來越大，市場對響應速度的要求也越來越高，在原本這樣一個多層級的網(wǎng)絡鏈條上，來自多方的信息相互交錯，關系錯綜復雜，核心企業(yè)不能充分發(fā)揮其核心作用，協(xié)同難度越來越大，僅僅依靠一個核心企業(yè)在傳統(tǒng)供應鏈管理體系中進行管理所存在的問題顯然易見。

1.1核心企業(yè)對供應鏈的掌控不足

盡管供應鏈中核心企業(yè)主導的戰(zhàn)略聯(lián)盟關系是供應鏈關注的重點，但戰(zhàn)略中的合作伙伴關系也是非常重要的。而核心企業(yè)在企業(yè)供應鏈運營過程中對供應鏈的實際控制能力有限，特別是對供應鏈上下游企業(yè)進行約束或規(guī)范時，容易導致矛盾滋生、沖突顯現(xiàn)、成本攀升、效率下滑等現(xiàn)象[2]。同時鑒于加工制造等供應鏈中間環(huán)節(jié)與研發(fā)設計、品牌管理等兩端環(huán)節(jié)關系松散，各利益主體之間難以形成有效的利益聯(lián)結和分配機制，弱化了產(chǎn)業(yè)整體競爭力[3]。

1.2數(shù)據(jù)信息不夠透明化

供應鏈中參與者眾多，每個節(jié)點將產(chǎn)生數(shù)以萬計的數(shù)據(jù)信息，而節(jié)點之間虛擬的壁壘導致各節(jié)點間對工作流、信息流、物流、資金流等信息情況掌握不對稱，形成信息孤島，不僅影響業(yè)務活動的效率，無形之中還提升了供應鏈潛在的風險。但有效的信息共享是需要建立在隱私安全的基礎上，例如對財務信息、交易信息等敏感信息的管理。因此，如何既保證公開信息的開放性，又保護敏感信息的私密性，都對數(shù)據(jù)信息透明化提出了較高的要求。

1.3供應鏈信息難以全程追溯

隨著市場需求升級，末端消費者對于產(chǎn)品的品質要求又達到了一個新高度，對消費者而言，產(chǎn)品從源頭至終端信息的全流程追溯在一定程度上可以滿足了其需求。而供應鏈眾多節(jié)點之間存在多重復雜交易，且各節(jié)點的地理位置分散，導致交易信息繁雜冗長。如何將這些信息進行統(tǒng)一收錄，并實時進行反饋，這對龐大的供應鏈系統(tǒng)來說是一項不小的挑戰(zhàn)。

1.4信用機制不夠完善

供應鏈管理的目的就在于對市場需求進行快速響應，最終提高整個供應鏈的市場競爭能力。要達到此目的，加強企業(yè)間的合作，培養(yǎng)企業(yè)間的信任是供應鏈管理的核心[4]。但鑒于目前供應鏈信息安全尚不能得到有效保證，各節(jié)點為了降低自身的經(jīng)營風險，不愿對信息數(shù)據(jù)進行共享，信息的不對稱性愈加明顯，導致信用機制無法得到完善。

2基于區(qū)塊鏈技術的供應鏈管理體系架構

我們發(fā)現(xiàn)目前供應鏈管理存在的問題和區(qū)塊鏈技術所具有的特征具有一定的關聯(lián)性，汪傳雷，等[5]也曾提出區(qū)塊鏈技術和供應鏈物流信息資源管理在主體、交易機制和智能合約方面存在耦合關系，因此區(qū)塊鏈技術可以解決供應鏈管理中的相關復雜性問題，以下分別對供應鏈管理體系的參與主體、體系架構和運作流程方面進行設計。

2.1參與主體

基于區(qū)塊鏈的供應鏈管理體系參與主體主要包括原材料供應商、制造商、分銷商、零售商及末端參與者。供應商通過提供原材料生產(chǎn)信息形成原料鏈，制造商通過提供產(chǎn)品采購信息、生產(chǎn)信息形成生產(chǎn)鏈，分銷商、零售商和末端消費者通過提供流通銷售信息形成銷售鏈，通過區(qū)塊鏈技術將這三者鏈條整合起來，對供應商、制造商、分銷商和零售商進行身份驗證，認證通過予以授權，共同對鏈條上的信息進行管理；針對身份驗證成功的末端消費者則予以追溯的權利，實現(xiàn)產(chǎn)品追本溯源的需求。

2.2體系架構

鑒于區(qū)塊鏈的基本架構，基于區(qū)塊鏈技術的供應鏈管理體系架構劃分為數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、合約層和應用層五個方面，具體如圖1所示。數(shù)據(jù)層通過RFID、NFC、GPS等技術提取供應鏈各環(huán)節(jié)信息，并將所涉及到的信息在區(qū)塊鏈中進行同步存儲；網(wǎng)絡層通過P2P協(xié)議、身份驗證機制和傳播機制對數(shù)據(jù)進行管理，實現(xiàn)不同主體之間的信息共享；共識層封裝了整個系統(tǒng)的共識算法，是實現(xiàn)區(qū)塊鏈去中心化特性、保證網(wǎng)絡不被惡意節(jié)點攻擊的關鍵[6]；合約層的核心是智能合約，通過編寫合約代碼實現(xiàn)，一旦滿足預設條件則合約立刻自動觸發(fā)并執(zhí)行，提高工作效率并提升機制信任度；應用層是供應鏈管理體系中各節(jié)點成員信息交互的平臺，末端消費者也可以通過該平臺實現(xiàn)對產(chǎn)品可追溯的目的。（1）數(shù)據(jù)層。在數(shù)據(jù)層，供應鏈上產(chǎn)生的每條過程信息嚴格按照區(qū)塊格式進行分布式存儲，包括區(qū)塊頭和區(qū)塊體兩部分，區(qū)塊體存放交易數(shù)據(jù)，區(qū)塊頭存放Merkle根、前塊哈希、時間戳等數(shù)據(jù)。若想要改變鏈上某一個區(qū)塊內的交易數(shù)據(jù)，就要從需要改動的地方逐一改動哈希引用，直到改完整條鏈上最新區(qū)塊中的哈希引用為止?？芍^牽一發(fā)而動全身，可有效實現(xiàn)供應鏈上數(shù)據(jù)的不可篡改性，實現(xiàn)從原材料供應，到生產(chǎn)制造、產(chǎn)品分銷、零售直至到達最終消費者手中全程信息數(shù)據(jù)的安全。（2）網(wǎng)絡層。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的P2P協(xié)議主要用于節(jié)點間傳輸交易數(shù)據(jù)和區(qū)塊數(shù)據(jù)。各節(jié)點通過網(wǎng)絡接收相鄰節(jié)點發(fā)來的新交易區(qū)塊信息，首先需要通過身份驗證機制和授權機制等技術對該區(qū)塊信息的有效性進行驗證，包括交易中的數(shù)字簽名、時間戳、共識機制等，只有驗證通過的交易和區(qū)塊才會被處理（新交易被加入正在構建的區(qū)塊，新區(qū)塊被鏈接到區(qū)塊鏈）和在區(qū)塊鏈中進行轉發(fā)，以防止無效數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳播[7]。（3）共識層。在去中心化的區(qū)塊鏈供應鏈體系中，不存在只通過中心化的企業(yè)負責統(tǒng)一記賬，以保證每一筆交易在供應鏈各節(jié)點信息的一致性。在共識層，就是通過共識機制，來保證區(qū)塊鏈系統(tǒng)中對供應鏈上不同節(jié)點發(fā)生的交易數(shù)據(jù)達成共識。供應鏈上各主體成員經(jīng)過嚴格的資質審核后進行聯(lián)盟，作為節(jié)點成員加入?yún)^(qū)塊鏈，基于區(qū)塊鏈技術達到共識機制，構建供應鏈標準體系，包括原材料質量驗收標準體系、原材料采購標準體系、產(chǎn)品生產(chǎn)標準體系、產(chǎn)品倉儲運輸?shù)任锪鳂藴鼠w系[8]。利用區(qū)塊鏈共識機制，能夠有效指導供應鏈上各主體企業(yè)的有效經(jīng)營，建立互信共贏的共信機制，形成供應鏈動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟。（4）合約層。根據(jù)供應鏈各環(huán)節(jié)不同場景需求，利用區(qū)塊鏈的智能合約，在供應鏈體系中通過編寫代碼的方式錄入約定好的交易規(guī)則和條款等電子合約，例如供應鏈采購智能合約、貨到付款智能合約、倉儲控制智能合約、運輸配送規(guī)劃智能合約等。因此，供應鏈上各成員之間的交易信任由智能算法確定，當涉及該規(guī)則或條款時，合約將自動觸發(fā)并執(zhí)行，從而解決了供應鏈成員在匿名化交易過程中彼此信任的問題。同時鑒于智能合約的靈活性，可實現(xiàn)后期政策、法律、交易環(huán)境等外部環(huán)境發(fā)生改變時，合約內容也能夠及時進行更新處理。（5）應用層。應用層對供應鏈的各種應用場景實現(xiàn)封裝，為供應鏈各節(jié)點成員提供信息交互平臺，也是在供應鏈管理方面提供了諸多業(yè)務服務。例如在提供信息交互方面，供應鏈上的節(jié)點企業(yè)、末端消費者甚至是后期政府監(jiān)管部門均可通過應用層實現(xiàn)信息錄入和查詢、產(chǎn)品質量實時監(jiān)管及物流信息的實時追溯；在供應鏈管理方面，可提供客戶管理、交易信息管理、采購管理、生產(chǎn)管理、售后管理、授信融資、倉單質押融資等具體業(yè)務內容。同時依托區(qū)塊鏈平臺，可以實現(xiàn)具體服務內容的數(shù)據(jù)可視化，并實現(xiàn)相應的后臺管理功能[2]。

2.3運作流程

基于區(qū)塊鏈技術的供應鏈管理運作中將涉及三種不同屬性的對象，分別是企業(yè)、產(chǎn)品和消費者，具體的運作流程如圖2所示。供應鏈上的各方參與企業(yè)與第三方區(qū)塊鏈服務企業(yè)進行合作，搭建基于區(qū)塊鏈的供應鏈管理體系架構，根據(jù)供應企業(yè)、制造企業(yè)、分銷企業(yè)等對貨物及資金交易過程相關協(xié)議進行約定，即簽訂智能合約。在原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品分銷過程中，通過RFID、NFC等技術手段對生產(chǎn)、物流等環(huán)節(jié)信息進行采集，同步至區(qū)塊鏈系統(tǒng)。智能合約根據(jù)所采集數(shù)據(jù)信息判斷是否滿足協(xié)議要求，若滿足則自動按約定履行產(chǎn)品及資金交付，降低失信違約的風險。在組織生產(chǎn)過程中，通過實時提取生產(chǎn)、物流等數(shù)據(jù)信息，例如原材料采購量、生產(chǎn)量、銷售量及庫存情況制定生產(chǎn)及銷售計劃。最終消費者通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)實現(xiàn)對已購買產(chǎn)品的訂單信息、產(chǎn)地信息、物流配送等信息進行全程追溯管理。

3結語

未來供應鏈參與主體將逐漸呈現(xiàn)數(shù)量多、類型廣、分布散等特點，為了應對這些變化帶來的挑戰(zhàn)，本文首先對現(xiàn)存供應鏈管理存在的問題進行分析，隨后依據(jù)區(qū)塊鏈技術的基礎架構模型和特性搭建了基于區(qū)塊鏈的供應鏈體系架構，對參與主體、體系架構和具體運作流程進行了分析。分析表明，供應鏈體系通過區(qū)塊鏈技術的應用，可以提高供應鏈運作效率，解決供應鏈信息不透明、信任機制不健全等問題，有助于建立互信共贏的供應鏈管理體系。但是，從實踐角度來看，區(qū)塊鏈技術作為新興事物，在供應鏈管理具體的應用中仍然會面臨一些挑戰(zhàn)和障礙，例如，涉及的主體多，應用落地周期長、開發(fā)與運營成本大、從業(yè)人員技術水平等問題，隨著這些問題在實踐中不斷的解決，相信區(qū)塊鏈技術將在供應鏈領域發(fā)揮更大作用。

作者:胡玉潔 李春花 單位:西安歐亞學院