融合區(qū)塊鏈的新型供應鏈模式研究

(中國礦業(yè)大學 管理學院, 江蘇 徐州 221116)

一、引 言

供應鏈自上世紀80年代提出后,其戰(zhàn)略地位不斷攀升,商業(yè)競爭逐步從公司層面,升級到供應鏈層面。當前供應鏈管理已經滲透到國民經濟的每個環(huán)節(jié),通過各參與方的協(xié)調,極大提升了整個鏈條的效率,降低了成本。然而,由于供應鏈中的參與方存在動態(tài)性、信息不對稱等特點,而且無法采用傳統(tǒng)的內部管理方式進行協(xié)調,各參與方之間的協(xié)調也成為供應鏈理論研究和實踐的核心難點之一。

造成上述這種情況的原因是多方面的,具體表現(xiàn)在:(1)現(xiàn)存供應鏈產業(yè)生態(tài)圈多以行業(yè)龍頭企業(yè)為中心主導,利己主導者自然抽掉大部分合作溢價,導致合作偏離最優(yōu)的共贏納什均衡[1];(2)供應鏈參與方存在動態(tài)性,除了少數(shù)結成戰(zhàn)略合作伙伴的合作關系比較長外,供應鏈成員始終處于動態(tài)變化之中,造成博弈不考慮長期收益,容易出現(xiàn)機會主義行為;(3)中小企業(yè)的信用難以自證,導致供應鏈合作伙伴選擇時的逆向選擇問題時有發(fā)生,造成整個市場機制的失靈;(4)鏈條企業(yè)各自擁有獨立的管理信息系統(tǒng),功能上關聯(lián)度低、信息上共享度低,并且信息與業(yè)務流程和應用脫節(jié)嚴重,參與方形成一個個“信息孤島”。這些問題的關鍵就在于供應鏈各參與方之間的信息壁壘和信息真實性難以保證,最終“牛鞭效應”難以完全避免[2]。

區(qū)塊鏈具有的去中心化、數(shù)據(jù)透明、共同維護和不可篡改等特性,相比在虛擬貨幣領域的應用,在供應鏈這種有多個參與主體、數(shù)據(jù)共用,并且需要建立公開、透明、彼此信任機制的環(huán)境中能夠產生更大的價值。習近平總書記在中共中央政治局219年10月24日學習中指出:區(qū)塊鏈技術已經深入到數(shù)字金融、制造供應等多個領域,區(qū)塊鏈的集成應用在新的技術革新和產業(yè)變革中起著重要作用。中國要加快推進區(qū)塊鏈技術的創(chuàng)新發(fā)展,加大投入力度,促進應用落地。故本文從區(qū)塊鏈技術角度,研究融合區(qū)塊鏈的新型供應鏈模式(以下簡稱區(qū)塊供應鏈),包括信息采集體系、智能合作方式與服務層次等,解決困擾供應鏈發(fā)展的信息失真、信息不對稱問題,對供應鏈管理實踐和供應鏈理論體系研究都有重要意義。

二、研究綜述

供應鏈模式和框架的研究是供應鏈研究的基礎,相關的文獻大致可分為策略優(yōu)化和技術升級兩類。其中策略優(yōu)化包含數(shù)據(jù)業(yè)務管理、關系優(yōu)化等,如葉飛和徐學軍研究了供應鏈伙伴關系中的信任、承諾等維度顯著影響于信息共享水平[3];魯其輝和朱道立[4]針對訂購期過長等問題建立了快速反應供應鏈系統(tǒng);Lee等[5]討論牛鞭效應成因并提出緩解方案等。技術升級則主要面向新的信息技術解決供應鏈管理中存在的問題,典型的如黃小原和李寶家[6]建立神經網絡控制方案,供應鏈集成化動態(tài)模型,使供應、制造、銷售更好地銜接;高昕等[7]為提高供應鏈效率提出基于時間序列的RFID 供應鏈數(shù)據(jù)分析方法;王緒金和馬騁[8]研究多層供應鏈外包模式的選擇及其協(xié)調等。上述研究雖為供應鏈的信息共享、維持長期有效合作提供了可能,但卻無法客觀建立強公開公正的供應鏈合作模式,無法有效解決供應鏈的信息虛假和共享問題。

區(qū)塊鏈以其去中心化的思想特性和數(shù)據(jù)公開透明、不可篡改的技術特性,與供應鏈的契合度極高,但將這二者作合并優(yōu)化研究的高水平研究卻非常少見[9]。區(qū)塊鏈是新時代的產物,去中心化是技術進步、社會發(fā)展的必然趨勢,是創(chuàng)新研究的重要突破口,區(qū)塊供應鏈是區(qū)塊鏈與供應鏈融合建立的新型供應鏈運作方式。區(qū)塊供應鏈利用區(qū)塊鏈的去中心化思想,實現(xiàn)信息共享,使供應鏈利益最大化;智能合約機制則保證協(xié)議制定后,一經觸發(fā),立即實施,在加速產品和資金的流通速率的同時,也為中小企業(yè)間建立供應鏈合作提供可能;數(shù)據(jù)上鏈保證信息的真實性與時效性,促進合作關系的持續(xù)與良性發(fā)展。

供應鏈的核心在于為最終消費者提供價值。區(qū)塊供應鏈的實現(xiàn)對普通消費者而言,可以追溯商品的產供銷信息,增強用戶辨別產品真?zhèn)?、?yōu)劣的能力,提高用戶體驗。對企業(yè)而言,亦可利用全面的信息增強售后能力和產品回收再造力,對樹立企業(yè)形象,捕獲用戶,節(jié)約成本、實現(xiàn)可持續(xù)化生產都極為有益。區(qū)塊供應鏈是對現(xiàn)有中心化供應鏈結構研究與實踐的創(chuàng)新,能夠有效解決當前供應鏈管理中面臨的問題,尤其對中小企業(yè)自組織的供應鏈構建具有重要的意義。

圖1 區(qū)塊供應鏈層次結構

三、區(qū)塊供應鏈模式

區(qū)塊供應鏈通過區(qū)塊鏈技術將各參與主體的信息在區(qū)塊供應鏈平臺中進行存儲、計算、監(jiān)管,使供應鏈上多個主體能夠實時進行信息傳輸、共享。平臺利用共識算法對作業(yè)、交易等進行核對、記錄,實現(xiàn)信息智能采集、合同簽署履行等應用,最終提高供應鏈的服務能力。

區(qū)塊供應鏈整體層次結構可簡單分為物理層、業(yè)務層和區(qū)塊鏈層3個層次,如圖1所示。物理層是利用RFID、二維碼、NFC、軟件自檢以及人為補充上傳方式,將產品、商戶、物流等信息發(fā)布到區(qū)塊鏈對應模塊中,物理層為區(qū)塊供應鏈系統(tǒng)提供數(shù)據(jù),奠定整改供應鏈的運作基礎。區(qū)塊鏈層是供應鏈信息流和資金流的支撐載體。智能合約監(jiān)管數(shù)據(jù)的存儲及查詢功能,應用在區(qū)塊供應鏈系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)。它是利用計算機語言替代人類語言記錄條款的協(xié)議,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分權限查看以及訂單、協(xié)議的執(zhí)行,其運行結果可以追溯但不能人為篡改,提高了系統(tǒng)的可信度,并一定程度上實現(xiàn)系統(tǒng)的自治。業(yè)務層是通過分析鏈上數(shù)據(jù),支持各參與方制定與調整生產計劃、簽署訂單協(xié)議等商務活動。在整個區(qū)塊鏈供應鏈上開展去中心化的信息采集、存儲、加工和使用方式,是區(qū)塊鏈供應鏈區(qū)別傳統(tǒng)供應鏈的最顯著特征,也是發(fā)揮區(qū)塊鏈供應鏈優(yōu)勢的關鍵。

(一)數(shù)據(jù)采集

物理層是信息采集、傳輸?shù)募夹g基礎設施,任務是使供應鏈各參與方能夠根據(jù)自己的特性,利用無線射頻、二維碼、NFC、傳感器等方式,通過智能合約定義的數(shù)據(jù)接口,將產品的型號、名稱、組成等參數(shù)與對應的公司信息、交易、物流狀態(tài)及運行狀態(tài)等信息傳至鏈上,形成區(qū)塊供應鏈系統(tǒng)的信息資源池。

信息采集運用的數(shù)據(jù)采集方式,二維碼最為簡單常見,而且技術成本低廉,適用于用戶層面及低價產品;無線射頻技術需要專業(yè)設備,技術成熟,成本適中,適用于企業(yè)層面及中等價位產品;NFC技術安全性高,因此成本也為最高,適用于高價產品;傳感器適用于監(jiān)控產品運行參數(shù)的情況,是制造業(yè)服務化的關鍵。實際供應鏈運行中,可根據(jù)不同需求選擇適合的信息讀取方式。

(二)信息儲存與管理

區(qū)塊連技術保證了供應鏈各節(jié)點間信息與數(shù)據(jù)有效的集成,各節(jié)點形成網狀拓撲結構,即使部分鏈路中斷銷毀,不會影響到其他節(jié)點鏈條,提高了供應鏈系統(tǒng)的穩(wěn)定性(圖2)。

圖2 區(qū)塊鏈信息存儲示意圖

信息區(qū)塊包括標識區(qū)塊頭和數(shù)據(jù)區(qū)塊體兩部分,除初始區(qū)塊外,其它區(qū)塊的區(qū)塊頭內儲存上區(qū)塊的區(qū)塊頭哈希值,從而形成以時間為序的信息鏈條,真正的信息內容存放于區(qū)塊體中。每個節(jié)點都存有完整的鏈條信息,新增區(qū)塊要在全網廣播,被50%以上節(jié)點認證通過后并入鏈條中,鏈條區(qū)塊只可增加不可被刪減或修改,即篡改信息必須通過超50%節(jié)點認證才可成功,高難度的修改成本迫使企業(yè)上傳真實信息,同時也減小了信息被篡改、毀壞的可能。區(qū)塊鏈供應鏈可利用秘鑰為不同節(jié)點授權,身份驗證可實現(xiàn)對信息不同的操作權限,保護私密信息,保證真實和可用性的同時,提高安全性。

(三)數(shù)據(jù)信息的使用

供應伙伴制定貿易智能合約,設定好輸入和輸出格式和條件,檢測到合約達成即觸發(fā)執(zhí)行,從而提高交易速率,降低操作風險,保證合作按照既定的規(guī)劃發(fā)展。利用權益證明機制測算參與方工作量,依此分配利益,激勵各參與方主動作為。依據(jù)實時可靠的采集數(shù)據(jù),動態(tài)調整生產銷售計劃,控制成本,最終實現(xiàn)區(qū)塊供應鏈整體質量的提高。

(四)系統(tǒng)研發(fā)方式

由于區(qū)塊鏈研發(fā)維護成本高,專業(yè)性比較強,并且出于核心數(shù)據(jù)安全及機會主義行為考慮,可選用第三方區(qū)塊鏈公司提供物理層基礎設施,并為整個供應鏈提供維護等服務。第三方區(qū)塊鏈公司提供供應鏈信息基礎設施的優(yōu)勢非常明顯:(1)具有完備的技術及運營能力,可保證技術安全穩(wěn)定性;(2)專注于區(qū)塊鏈解決方案研究,能提供優(yōu)秀的指導及改進方案;(3)只作為技術方案提供、維護方,不參與區(qū)塊供應鏈企業(yè)的業(yè)務活動中,無權限獲得區(qū)塊供應鏈內數(shù)據(jù),不會形成利益沖突;(4)能更加客觀公正,按貢獻分配收益;(5)鏈上其他企業(yè)可以專注于自身核心業(yè)務,提升供應鏈的整體效率。

四、工程機械區(qū)塊鏈閉環(huán)供應鏈設計

區(qū)塊鏈供應鏈是現(xiàn)有供應鏈的升級,對傳統(tǒng)供應鏈具有跨代的競爭優(yōu)勢。工程機械是一種典型的多參與方、產品壽命周期長、價值高、面向生產、再制造潛力大的產品,是閉環(huán)供應鏈實踐的重點行業(yè)之一。但長期以來,我國工程機械閉環(huán)供應鏈受信息不完整、不對稱、合作方機會主義等因素影響,無法真正發(fā)揮閉環(huán)供應鏈的優(yōu)勢。本文以工程機械行業(yè)閉環(huán)供應鏈為例(品牌商兼任回收商角色),設計了區(qū)塊供應鏈的運作流程模型(圖3)。

圖3 區(qū)塊供應鏈運作圖

第一步:供應各參與方與第三方區(qū)塊供應鏈方案解決公司協(xié)商合作,構建區(qū)塊供應鏈。

第二步:供應商、生產商、零售商、承運商、品牌商等簽署智能合約,即將傳統(tǒng)文字形式的物資交付協(xié)議轉為設定輸入與輸出的系統(tǒng)代碼。

第三步:供應鏈運作所需信息數(shù)字化,確保材料、生產、零售及使用情況通過射頻采集、軟件自檢、人工上傳等方式上傳區(qū)塊鏈。

第四步:智能合約根據(jù)采集的信息判斷是否達成訂單協(xié)議,并依照協(xié)議內容履行貨物及資金交付。

第五步:實時觀測供應商供貨量、生產商生產量、以及零售商銷售量并依此調整生產、銷售計劃,降低庫存成本及缺貨損失。

第六步:用戶采購機器時通過區(qū)塊鏈信息追溯產品信息,使用過程中也將通過軟件自檢及傳感器等方式將工程機械使用參數(shù),維修記錄等信息發(fā)布至鏈上。

第七步:工程機械使用后,品牌商回收產品時可依據(jù)區(qū)塊鏈上產品信息、用戶使用、維修記錄等信息進行產品估值定價,進而對回收產品處理以及二次銷售。

第八步:購買二手產品或再制造產品的用戶也可方便準確地追溯產品硬件及耗損信息,防止演變成檸檬市場的風險。

通過這樣的一個閉環(huán)流程,產供銷及回收再造環(huán)節(jié)更加高效有序,降低了成本、提高了利潤,樹立了聲譽,減少了供應鏈的道德風險和逆向選擇問題,也消除了供應鏈的“牛鞭效應”,實現(xiàn)綠色、高效供應鏈,從而樹立了對傳統(tǒng)供應鏈的絕對競爭優(yōu)勢。

五、融合區(qū)塊鏈的供應鏈管理模式的挑戰(zhàn)與機遇

區(qū)塊供應鏈利用新技術,提高企業(yè)間的信任,加深企業(yè)間的合作,促使鏈上企業(yè)形成戰(zhàn)略聯(lián)盟,其益處不言而喻,但其實現(xiàn)仍需解決如下問題。

第一,區(qū)塊鏈技術自身限制?！安豢赡苋恰笔侵复嬖谟趨^(qū)塊鏈中的去中心化、安全性、高性能不可兼得的技術難題。Sargent、Glashow兩位諾貝爾獎獲得者于2018年8月29日在ETM北美路演及項目發(fā)布會上,基于納什均衡思想提出UPoS共識機制,有效解決了“不可能三角”問題,UPoS共識機制的實踐應用仍需要進一步驗證。

第二,數(shù)據(jù)真實性問題。雖然區(qū)塊鏈的不可篡改性,限制了企業(yè)數(shù)據(jù)造假的可能,但不排除仍有企業(yè)懷有為保護自身數(shù)據(jù)和期望通過謊報成本獲得額外收益等機會主義動機。對此,需要制定合理有效的收益分配機制以及信息共享激勵契約,來維護數(shù)據(jù)的真實性。

第三,新舊系統(tǒng)對接集成問題。采用區(qū)塊供應鏈不可避免地要將數(shù)據(jù)和業(yè)務遷移到新的系統(tǒng)中來,甚至完成從私有云到公有云的轉變,其中數(shù)據(jù)格式匹配、業(yè)務流程安排等的對接集成問題,是轉型升級的重點和難點,需鏈上企業(yè)與區(qū)塊供應鏈方案技術提供商共同設計解決。

第四,密鑰保管問題。區(qū)塊供應鏈上數(shù)據(jù)為分權限加密數(shù)據(jù),需要對應密鑰才能對其進行讀取和操作,私鑰是區(qū)塊供應鏈上的唯一身份象征,只要驗證私鑰通過,即可擁有對數(shù)據(jù)、協(xié)議等的操作權限,另因私鑰具有唯一性并且不可找回,所以其保管問題必須妥善處理。

當前,區(qū)塊鏈技術的研究與應用已上升到國家戰(zhàn)略層面,自中共中央政治局第18次集體學習之后,中國已經建成自上而下,科學全面的區(qū)塊鏈科研創(chuàng)新進程,加大了資源投入,加強了技術規(guī)范,區(qū)塊鏈技術發(fā)展正處于重要機遇期,供應鏈技術瓶頸突破、區(qū)塊供應鏈的應用落地的時間也將極大縮短。

六、結 語

我國正處于從人口紅利過度到數(shù)據(jù)紅利的轉折時期,新型工業(yè)化正在迅速發(fā)展。數(shù)據(jù)逐漸成為社會生產的重要資料,這對數(shù)據(jù)的完備和及時準確提出了更高要求。抓住區(qū)塊鏈技術融合、功能拓展、產業(yè)細分的契機,發(fā)揮區(qū)塊鏈在促進數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化業(yè)務流程、降低運營成本、提升協(xié)同效率、建設可信體系是當前科技進步的重要發(fā)展方向。區(qū)塊鏈供應鏈作為一個快速發(fā)展的數(shù)據(jù)基礎設施,很好地切合了供應鏈管理中信息真實、共享,以及長期合作等的需求,為解決企業(yè)合作難、貸款融資難、銀行風控難、部門監(jiān)管難等問題提供了有效的解決辦法,故必將得到廣泛的應用。

本文探討了區(qū)塊供應鏈的三層模式架構,證明了其價值與優(yōu)勢,為區(qū)塊鏈技術的應用落地指出合理見解。區(qū)塊供應鏈能更好地實現(xiàn)供應鏈的協(xié)同、高效,真正體現(xiàn)信息技術對傳統(tǒng)產業(yè)的賦能,推動產業(yè)水平提升和價值鏈升級,是新型工業(yè)化的重要發(fā)展方向之一?！?/p>