基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈信息平臺(tái)構(gòu)建

盛 琪

（淄博職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255000）

0 引言

近年來，“一帶一路”倡議的廣泛響應(yīng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)為了對(duì)接國(guó)際市場(chǎng)，滿足客戶個(gè)性化需求，開始尋求多方合作，構(gòu)建供應(yīng)鏈系統(tǒng)。成員企業(yè)之間通過建立起一種長(zhǎng)期穩(wěn)定的信任合作關(guān)系，共享信息整合資源優(yōu)勢(shì)共同提升供應(yīng)鏈的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。隨著企業(yè)合作范圍的擴(kuò)大，組成供應(yīng)鏈的企業(yè)數(shù)量增加，供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜[1]，供應(yīng)鏈中存在的問題也逐漸暴露出來。一是供應(yīng)鏈信息管理敏捷性不佳。供應(yīng)鏈中信息共享過程會(huì)受信息非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)的影響[2]，企業(yè)為了避免在合作中處于信息劣勢(shì)的尷尬境地，其參與信息共享的主體意愿較低，交互速度緩慢，甚至需要考慮共享信息的可靠性和真實(shí)性。這容易形成供應(yīng)鏈中的“信息孤島”，影響供應(yīng)鏈對(duì)市場(chǎng)需求變化的響應(yīng)速度。二是供應(yīng)鏈信息管理安全性不夠。信息泄露丑聞的發(fā)生嚴(yán)重影響客戶對(duì)供應(yīng)鏈信息安全與管理維護(hù)的信心，使得客戶需求變化、產(chǎn)品感知等價(jià)值信息難以流回供應(yīng)鏈。同時(shí)，保障企業(yè)信息資源的安全與穩(wěn)定也是供應(yīng)鏈信息管理所面臨的棘手問題。供應(yīng)鏈信息共享的實(shí)現(xiàn)，需要企業(yè)在一定程度上公開經(jīng)營(yíng)信息，這類信息很難避免涉及到銷售數(shù)據(jù)甚至是關(guān)乎企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的機(jī)密信息，對(duì)這類信息的不當(dāng)處理很可能使企業(yè)喪失競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、引發(fā)信任危機(jī)。三是供應(yīng)鏈中信息管理可靠性不足。供應(yīng)鏈?zhǔn)峭ㄟ^契約建立的戰(zhàn)略聯(lián)盟，并沒有完全統(tǒng)一企業(yè)間的利益關(guān)系，這使供應(yīng)鏈缺少有效的機(jī)制保證產(chǎn)品信息溯源工作的順利開展[3]。引發(fā)供應(yīng)鏈中“道德問題”的出現(xiàn)，對(duì)于政府監(jiān)管部門維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益、解決企業(yè)糾紛造成的困難?？梢姽?yīng)鏈信息管理的過程中存在的問題紛繁復(fù)雜，過去很難有某種技術(shù)工具可針對(duì)供應(yīng)鏈信息協(xié)作中的詬病做到面面俱到。新興技術(shù)區(qū)塊鏈作為一種大規(guī)模協(xié)作工具，天然適用于供應(yīng)鏈的信息協(xié)作管理。

1 區(qū)塊鏈的起源釋義及文獻(xiàn)綜述

區(qū)塊鏈起源于化名為“中本聰”的學(xué)者于2008年在密碼學(xué)郵件組發(fā)表的奠基性論文[4]，該技術(shù)一經(jīng)公布就引起了政府部門、科研機(jī)構(gòu)、資本市場(chǎng)的廣泛關(guān)注與討論。美國(guó)學(xué)者梅蘭妮·斯萬在其著作中提出了對(duì)區(qū)塊鏈的理解：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N公開透明、去中心化的數(shù)據(jù)庫。本文認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N基于互聯(lián)網(wǎng)的分布式賬本技術(shù)，是利用密碼學(xué)原理對(duì)于信息的傳輸、訪問和存儲(chǔ)進(jìn)行加密的一種信任網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈能迅速走紅世界得益于其在比特幣系統(tǒng)中創(chuàng)造性的解決了長(zhǎng)期存在數(shù)字貨幣的支付問題[5]，一是“雙花”問題，即如何保證每筆數(shù)字現(xiàn)金都只被花掉一次，在區(qū)塊鏈沒有出現(xiàn)之前，人們通過強(qiáng)大的第三方機(jī)構(gòu)建立信任機(jī)制來解決這一問題；二是“拜占庭將軍問題”，是指如何在缺少第三方可信任機(jī)構(gòu)的前提建立的互信機(jī)制。雖然區(qū)塊鏈這一概念在2008年就已經(jīng)提出，在2009年成立了世界上第一個(gè)區(qū)塊鏈，但是相關(guān)的學(xué)術(shù)研究從2013年才算開始。到目前為止，關(guān)于區(qū)塊鏈的研究成果眾多，并呈爆炸式發(fā)展。過去的研究對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用過程、挑戰(zhàn)和限制[6]，應(yīng)用環(huán)境和影響[7]，技術(shù)改進(jìn)和應(yīng)用場(chǎng)景[8]做了細(xì)致的探討。這些研究表明區(qū)塊鏈與供應(yīng)鏈在主體、交易機(jī)制、信息管理與維護(hù)上存在著相互的耦合關(guān)系，區(qū)塊鏈有望突破供應(yīng)鏈信息管理問題的瓶頸。而將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于供應(yīng)鏈領(lǐng)域的相關(guān)研究表明，區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于保障數(shù)據(jù)的可追溯性和安全性、提高效率、降低風(fēng)險(xiǎn)具有積極的意義[9]。本文將傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中存在的信息共享問題為突破點(diǎn)，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)試圖建立基于區(qū)塊鏈的新型供應(yīng)鏈信息協(xié)作架構(gòu)模型，以期對(duì)未來相關(guān)研究提供有益的指導(dǎo)和借鑒。

2 區(qū)塊鏈的技術(shù)特性和信息價(jià)值

區(qū)塊鏈作為一種全新的信息技術(shù)框架模式以分布式的運(yùn)行方式在去中心化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)信息的協(xié)同運(yùn)作，這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式與供應(yīng)鏈管理過程中各企業(yè)之間協(xié)同、開放、共享的信息協(xié)作自治模式有相通之處。接下來，我們將結(jié)合區(qū)塊鏈的技術(shù)特性，基于信息價(jià)值論探討通過區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中信息價(jià)值的傳遞，并指出區(qū)塊鏈的價(jià)值優(yōu)勢(shì)。

2.1 區(qū)塊鏈的技術(shù)特性

基于區(qū)塊鏈所形成的信息協(xié)作框架模式具有的特點(diǎn)見表1。

表1 區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)及內(nèi)涵

2.2 區(qū)塊鏈的信息價(jià)值

信息價(jià)值來源于市場(chǎng)信息的不完全性和非對(duì)稱性，這類信息對(duì)于企業(yè)的發(fā)展具有重要意義[10]。區(qū)塊鏈技術(shù)的合理運(yùn)用可大幅降低供應(yīng)鏈獲取這類信息的成本損耗，幫助實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中信息的零阻力流動(dòng)以及在此基礎(chǔ)之上的價(jià)值增值。區(qū)塊鏈本身的技術(shù)特性能夠使企業(yè)在供應(yīng)鏈和市場(chǎng)之間建立信息價(jià)值傳遞的橋梁，客戶的需求信息通過區(qū)塊鏈技術(shù)建立的電子商務(wù)交易平臺(tái)傳遞給供應(yīng)鏈上的生產(chǎn)企業(yè)。信息傳遞過程中涉及到的所有主體又共同對(duì)該平臺(tái)內(nèi)的信息負(fù)責(zé)，并對(duì)供應(yīng)鏈中的信息進(jìn)行處理，包括對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的信息進(jìn)行分類整理、虛假與過期信息的刪除、零散信息的匯總整合。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、密鑰等技術(shù)的應(yīng)用也最大限度保證了供應(yīng)鏈中數(shù)據(jù)信息的安全性。因此，區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于提升供應(yīng)鏈中信息資源的穩(wěn)定和利用效率具有積極的意義。

2.3 區(qū)塊鏈的信息價(jià)值優(yōu)勢(shì)

（1）更高的集成效益。供應(yīng)鏈協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)的高效性是建立在信息富集的基礎(chǔ)上[11]。區(qū)塊鏈內(nèi)部的數(shù)據(jù)塊是按照時(shí)間順序?qū)π畔⑦M(jìn)行整合，為數(shù)據(jù)的使用和再處理提供了便利。區(qū)塊鏈公開透明的特點(diǎn)可使長(zhǎng)期困擾供應(yīng)鏈的“木桶效應(yīng)”和“馬太效應(yīng)”得到解決。同時(shí)，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫公開透明的特性保證了企業(yè)之間計(jì)劃制定的協(xié)調(diào)性，使得供應(yīng)鏈整體業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化與再造成為了可能。

（2）更高的數(shù)據(jù)庫信用和安全。區(qū)塊鏈通過嚴(yán)密的數(shù)學(xué)算法、靈活高效的簽名技術(shù)使得供應(yīng)鏈在實(shí)現(xiàn)信息安全的同時(shí)，提升了系統(tǒng)的安全性。數(shù)據(jù)信息的可追溯使企業(yè)在進(jìn)行數(shù)據(jù)共享時(shí)更加注重共享數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，有效避免信息非對(duì)稱優(yōu)勢(shì)的影響。區(qū)塊鏈自發(fā)產(chǎn)生信任的特點(diǎn)也使企業(yè)之間的合作更加穩(wěn)定高效。

（3）更低的管理成本。通過區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)以客戶需求信息為導(dǎo)向的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，可降低“牛鞭效應(yīng)”的影響。較低的信用成本可使供應(yīng)鏈擺脫第三方信任機(jī)構(gòu)的束縛，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部交易，提高供應(yīng)鏈資金利用率，避免手續(xù)費(fèi)用的產(chǎn)生，降低管理成本。

（4）更快速的市場(chǎng)響應(yīng)速度。利用區(qū)塊鏈技術(shù)形成貫穿供應(yīng)鏈的“鏈條”,方便供應(yīng)鏈上的企業(yè)對(duì)信息資源的整合與處理。通過對(duì)客戶信息的分析，整理出客戶需求的變化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)，優(yōu)化物流方案，實(shí)現(xiàn)在最優(yōu)的時(shí)間，以最優(yōu)的價(jià)格，將最優(yōu)的產(chǎn)品送至客戶手中。

（5）企業(yè)之間更高的互聯(lián)互通。利用區(qū)塊鏈技術(shù)幫助企業(yè)與客戶之間建立起長(zhǎng)期穩(wěn)定的交換關(guān)系。企業(yè)可為客戶量身定制營(yíng)銷方案，提供個(gè)性化的售后服務(wù)，并可消除客戶與供應(yīng)商之間存在的跨節(jié)點(diǎn)溝通障礙?；ヂ?lián)互通的高效性也使得核心制造企業(yè)與供應(yīng)商之間的生產(chǎn)效益得到提升，協(xié)同計(jì)劃更加契合，生產(chǎn)模式更加貼近市場(chǎng)需求，從而有效降低對(duì)生產(chǎn)資源的浪費(fèi)和庫存積壓。

3 基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理信息協(xié)作架構(gòu)建立

利用區(qū)塊鏈技術(shù)所具有的天然優(yōu)勢(shì)，我們提出了基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理信息協(xié)作架構(gòu)包括：信息安全控制框架、信息整合框架以及溯源信息整合框架。

3.1 供應(yīng)鏈信息安全控制框架

信息共享安全問題是建立供應(yīng)鏈管理信息協(xié)作架構(gòu)所必需解決的首要問題，傳統(tǒng)供應(yīng)鏈通過第三方信息安全機(jī)構(gòu)對(duì)供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理[12]。但是過多的中心化機(jī)構(gòu)會(huì)降低供應(yīng)鏈整體運(yùn)營(yíng)的效率，無形中增加了供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

利用區(qū)塊鏈技術(shù)提供的密鑰機(jī)制建立的供應(yīng)鏈的信息安全控制框架，如圖1所示。通過該機(jī)制保證數(shù)據(jù)的安全性和文件加密傳輸，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈各參與方權(quán)限的差異。加密和解密過程通過使用公鑰和私鑰實(shí)現(xiàn)：信息加密處理后只能由對(duì)應(yīng)密鑰才能解開，公鑰對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈公開，而私鑰則是保密的，特殊加密文件只由對(duì)應(yīng)私鑰才可讀取，并且?guī)缀醪荒苓^其他技術(shù)反推出私鑰。供應(yīng)鏈企業(yè)可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的密鑰，對(duì)信息進(jìn)行處理后，錄入數(shù)據(jù)庫，保障數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性。例如，供應(yīng)鏈中的A企業(yè)通過B企業(yè)的公鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)加密之后，只有B企業(yè)能夠通過其私鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問，而供應(yīng)鏈內(nèi)部的其他企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)沒有訪問權(quán)限，這使我們?cè)趨^(qū)分供應(yīng)鏈成員權(quán)限的同時(shí)，保障了數(shù)據(jù)的安全性問題。

圖1 傳統(tǒng)供應(yīng)鏈安全控制與基于區(qū)塊鏈的安全控制對(duì)比

3.2 供應(yīng)鏈信息整合架構(gòu)

（1）客戶信息整合框架。企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶信息的收集，需要消除客戶在信息安全方面的顧慮，提高客戶參與信息反饋的積極性。在此基礎(chǔ)上方便企業(yè)對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)的遷移、聚類和分析，準(zhǔn)確把握客戶需求，形成以客戶需求為導(dǎo)向的企業(yè)價(jià)值鏈。客戶信息整合框架是供應(yīng)鏈信息整合框架的重要組成部分，如圖2所示。

圖2 供應(yīng)鏈目標(biāo)客戶信息整合框架

利用區(qū)塊鏈的數(shù)字身份驗(yàn)證技術(shù)，為每個(gè)客戶建立唯一的比特幣地址。這可顯著提升客戶訪問產(chǎn)品網(wǎng)站的速度，改善體驗(yàn)效果，保障用戶隱私和信息安全。例如，澳大利亞利用區(qū)塊鏈技術(shù)為每位公民建立唯一的身份信息，通過網(wǎng)絡(luò)資源為每位公民參與政府事務(wù)管理提供了便利。區(qū)塊鏈的技術(shù)特性使得政府只有經(jīng)過公民同意，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)于公民信息的調(diào)用，真正保障了公民的信息控制權(quán)。企業(yè)也可以借鑒該模式，保障客戶的信息安全。其次，利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立“產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)流”，幫助客戶以多種形式分享產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)，實(shí)質(zhì)是為客戶提供安全、匿名且穩(wěn)定的信息交互平臺(tái)。通過數(shù)字身份驗(yàn)證服務(wù)，客戶將產(chǎn)品使用后的感受、意見等信息寫入供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)客戶所提供的信息質(zhì)量的高低，企業(yè)可對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品信息提供者進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。將彩色幣一種被染色的比特幣獎(jiǎng)勵(lì)給客戶，用以兌換產(chǎn)品或服務(wù)。

（2）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息整合框架。供應(yīng)鏈高效運(yùn)營(yíng)以信息的充分性與準(zhǔn)確性為基礎(chǔ)，區(qū)塊鏈具有的安全保護(hù)機(jī)制方便企業(yè)將日常經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)于其中，形成的高冗余數(shù)據(jù)區(qū)塊具有透明度高、全網(wǎng)便捷可查的特點(diǎn)，保障信息的充分性。企業(yè)在錄入數(shù)據(jù)時(shí)按照規(guī)則對(duì)其加蓋“時(shí)間戳”，這為事件信息增加了時(shí)間維度，使供應(yīng)鏈中的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)具有可追溯和不可偽造的特點(diǎn)，保障信息的準(zhǔn)確性。企業(yè)的日常經(jīng)營(yíng)信息經(jīng)過處理后被永久記入?yún)^(qū)塊鏈中，系統(tǒng)性的信息流就產(chǎn)生了。同時(shí)，區(qū)塊鏈中的智能合約技術(shù)可解決企業(yè)交易過程中的信息溝通問題。交易雙方事先將觸發(fā)規(guī)則與合約條件擬好，以代碼的形式嵌入?yún)^(qū)塊鏈中。條件規(guī)則一旦達(dá)成，外界將無法進(jìn)行干預(yù)，更為重要的是交易雙方在簽訂協(xié)議之前，無需第三方機(jī)構(gòu)在交易過程中提供信任支撐，這使得我們可在供應(yīng)鏈建立全新的信任保障機(jī)制，節(jié)約資源提升效率。例如，企業(yè)雙方就條款進(jìn)行協(xié)商后，購買方將比特幣發(fā)送到由合約控制的中立賬戶中，合約會(huì)根據(jù)匯款、收貨等信息來判定企業(yè)是否各自履行了義務(wù)。當(dāng)規(guī)則執(zhí)行結(jié)束后，合約會(huì)自動(dòng)將比特幣劃至賣方賬戶，并將此次交易記錄到區(qū)塊鏈中，如圖3所示。

圖3 供應(yīng)鏈生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息整合

（3）溯源信息整合框架。企業(yè)產(chǎn)品需要經(jīng)過原料采購、生產(chǎn)加工、物流、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)才能到達(dá)客戶手中，這為溯源工作的順利進(jìn)行提出了巨大的挑戰(zhàn)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式記賬功能，為產(chǎn)品信息加蓋“時(shí)間戳”，企業(yè)可實(shí)現(xiàn)對(duì)每件產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管。產(chǎn)品生產(chǎn)信息被記錄到數(shù)據(jù)庫中，且具有不可篡改、可追溯的特點(diǎn)。任何有意愿的人都能在數(shù)據(jù)庫中查到該產(chǎn)品的“成長(zhǎng)”信息。這在供應(yīng)鏈中形成了人人可防偽，時(shí)時(shí)可監(jiān)督的監(jiān)管模式。如圖4所示。臺(tái)灣數(shù)金科技（DTCO）運(yùn)用以上機(jī)制實(shí)現(xiàn)了企業(yè)產(chǎn)品信息的溯源工作。他們將開發(fā)出的智慧賬單區(qū)塊鏈APP給大米種植戶使用，在大米的生產(chǎn)過程中，種植戶會(huì)把大米的產(chǎn)地、大米的檢驗(yàn)證明、大米的上下游流通廠商等信息進(jìn)行數(shù)字簽章后，放進(jìn)DTCO的智慧賬單區(qū)塊鏈內(nèi)。這就形成了一份完整的大米產(chǎn)品履歷，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，公司就會(huì)根據(jù)區(qū)塊鏈中的信息很快找到癥結(jié)所在。

圖4 溯源信息整合框架

4 結(jié)束語

區(qū)塊鏈作為供應(yīng)鏈系統(tǒng)快速響應(yīng)客戶需求，提高供應(yīng)鏈敏捷性的重要工具。以其為抓手能夠解決困擾傳統(tǒng)供應(yīng)鏈信息管理過程中企業(yè)所面臨的敏捷性不佳、安全性不夠、可靠性不足的問題。經(jīng)過分析，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用能夠在供應(yīng)鏈建立起全新的信任機(jī)制和合作形式，對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)信息的價(jià)值轉(zhuǎn)換效率大幅提升具有積極的意義。由此提出基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈管理信息協(xié)作框架的構(gòu)想，以期對(duì)未來的研究提供幫助。