区块链赋能农产品流通应用研究

林永民LIN Yong-min；卢垠坪LU Yin-ping；赵德信ZHAO De-xin

（华北理工大学管理学院，唐山 063210）

0 引言

农产品的流通，是一个从生产到消费的过程，对于农业生产、调节供需产销平衡具有重要意义。从生产加工到运输各个环节一直到消费者餐桌，均存在风险漏洞。最常见的是信息不对称，针对这一问题，区块链作为一种无需第三方就能快速实现多方协同交流的去中心化数据库，可以为农产品流通的全过程提供质量信息监测，保障农产品的质量。着力解决农产品流通过程中交易信息不清晰、运营成本过高、各个环节信息追溯难等问题。当前，区块链技术已经延伸到了生产生活的各个环节，将区块链技术结合农产品流通，应用农产品供应追溯体系，对于推动农业产业结构转型，打造质量过硬的农产品有重要意义。这将有助于大力推动农业信息化发展以及全面提升农业竞争力，转变生产方式。本文的研究意义在于，以农产品食品安全问题引出当前农产品流通过程中存在的隐患，分析监管不到位的根本原因，引入区块链技术，运用去中心化的特征，分析如何解决监管难的问题，打造公开透明的供应链体系，极大程度地保护各方利益。通过农产品流通追溯体系可以实现全程可追溯，提高流通效率，保证农产品质量安全，推动农业产业转型创新，探索区块链技术推动农业产业发展的新方向，力求创造更大运用价值的目的。

1 区块链技术在农产品流通领域的应用现状

1.1 农产品供应链当前监管存在的问题

1.1.1 信息不透明导致的监管效率低下

1.1.2 农产品流通全过程质量把控难度大

采购商对于农产品质量的把关更加严格，为了提高自己的商品竞争力，力求从根源对农产品的质量提供保障。农产品流通过程涉及的环节较多，从生产加工到运输仓储以及销售等各个阶段均容易产生安全隐患。如在种植环节存在农药使用过量以及水、土壤、空气污染等问题；在加工环节存在包装污染以及添加剂使用等问题；仓储运输环节存在农产品腐烂以及保鲜剂的使用和储藏环境安全问题；销售环节存在农产品腐坏溃烂等二次污染问题。鉴于流通环节复杂，涉及的人员众多，发生食品安全问题后，追责起来各种成本较高；同时因为产品的质量难以追溯，无法为生产者提供质量安全证明，对于质量扎实的生产者来讲，生产成本增加，但是市场竞争力却无法得到保障。追溯系统保护了农产品流通中各个参与者的利益，因此，搭建区块链平台，实行农产品追溯体系是众望所归。

图1 农产品溯源系统的必要性

1.2 区块链当前的研究应用现状

区块链最早被提出，是应用于比特币当中，随着在比特币中的应用，使得区块链的优势不断被人们发现和接受。最开始区块链仅限应用于金融领域，后来随着区块链技术的不断成熟和发展，它不可篡改、去中心化的特征被逐渐挖掘出来，不再局限于金融领域，广泛应用于社会其他领域，如医疗、物流、物联网和教育等。当前区块链在我国发展势头较好，逐步形成完善、细致的产业体系，逐步呈现出多行业、多产业渗透发展的趋势。

1.3 区块链在农产品流通各个环节的应用

当前，区块链在农业方面的应用处于探索阶段，进入时间较短，在农业领域主要应用于产品流通、产品溯源、金融交易等方面。区块链助力农业发展有很大的前景和市场，许多资本和农业类企业也都纷纷布局区块链行业，为农业发展注入新鲜的血液。另一方面，我国农业生产存在很多短板，如信息化程度低、生产基础薄弱等，在进一步推进应用中会有一些局限，而且应用推广前期对资金和技术的要求也会比较高。当前我国对区块链赋能农业发展非常重视，出台了一系列的文件，指出要在现有的基础上，不断推进区块链、人工智能、5G 等在农业上的应用与融合，将来区块链技术在农业上的应用会更加广泛，并呈现快速增长的势头。

2 区块链技术赋能农产品流通

2.1 现行的农产品供应体系

当前，农产品流通体系比较传统，从生产包装、仓储运输到销售涉及的环节复杂。先是农户进行生产收作，然后进行售卖批发，期间还涉及包装和二次加工等，然后交由运输商运输到零售商，然后售卖到消费者，期间仓储贯穿于流通的全过程。

农产品流通过程环节众多，各个阶段涉及的主体众多，其中涉及的各种信息也无法公开透明，对于流通效率产生了很大的影响，对于政府监管也形成了阻碍，无法对食品安全进行追溯，加之农户的意识觉悟不够高，对农产品质量安全造成很大隐患。

要想解决农产品流通过程中的监管问题、信息不公开等问题，要引入区块链追溯体系，确保农产品流通过程中各个环节实现信息公开，对于产生问题的环节进行追责。基于区块链的追溯体系，具有不可篡改的特点，能保证各种信息的真实性，解决信息不对称的问题。同时在流通过程中的生产信息、消费信息、价格信息等也会更加公开透明，不仅解决了信息不对称的问题，减少流通环节中各个主体的时间成本和金钱成本，为生产者和消费者搭建沟通交易平台，助力政府部门进行监管，使得农产品安全监管体系更加完善。

2.2 区块链技术赋能农产品流通分析

2.2.1 去中心化保证数据公开

相对于城市同龄人，虽然这个群体的受教育程度在提升，但是相对于城市同龄人，其受教育程度还是不太高，他们进入城市以后开始学习、模仿城市的消费观念、消费形式和手段，这些城市的消费意愿和观念对新生代农民工产生深刻的影响，健身、看书报、唱歌、去博物馆等样样都有参与，这些娱乐和消遣都已经成为这个群体闲暇时间主要的消费、娱乐方式，他们与城市同龄人一样储蓄意识比较淡薄，因此月光族也越来越多。

通过在区块链的分散节点之间搭建平台、构建联系，使得通过预设机制，实现全数据平台的一致性，搭建网络系统，生成数据，并对数据变化进行跟踪、存储、记录，实现数据的共享。并通过使用加密技术加持，对数据安全保驾护航。通过产生智能合约，使得整个过程中，数据的变动公开透明，从而实现了数据的可追溯性。

农产品流通环节中的各个参与者，在共识机制的约束下，通过共识机制形成一个同盟，将农产品流通的各个环节写入到区块链的节点中，打破了各链条阶段交易双方存在的信息壁垒，更好地实现信息透明公开，加之信息不可篡改的特点，使得区块链系统平台的公信力和认可度大大增加。区块链去中心化的特征，剔除了传统流通环节中的第三方进行交易，使得交易效率和流通速度大大增加；也使得数据存储更加安全，交易双方具有同等的权利，实现了数据共享，改变了传统农产品流通效率低的局面，大大降低了系统运维的投入；通过开放共享的数据特征，也使得各个方面的监管更加便捷，一旦出现问题，便可以在平台进行追溯，进行追责问责。

2.2.2 信息可靠共享实现自主交易

区块链系统采用了加密技术，而且为非对称加密，在运算中有两种密匙，一种是对公一种是对私。对信息进行加密之后，信息的发送者对信息进行加密，接受者要通过私人钥匙才能破解验证，整个过程保密性很强，对于建立节点之间的信任起了重要作用。同时在交易的过程中，双方的信用和交易的透明度问题一直都是影响交易的重要因素，为交易产生了很多隐患，容易造成损失，但是运用了加密算法后，就可以使得交易双方对彼此的身份进行验证，保障交易各个环节产生的数据能够及时准确的录入系统中，增加双方可信度。

信息不对称的问题，使得消费者对产品信息无法清楚了解，损害消费者权益。通过互联网技术建立农产品溯源体系，保障了数据的安全可靠。通过物联网技术将农产品信息数据化，形成独一无二的标签，对农产品信息进行采集，保证了产品全生命周期的可追溯，加之区块链技术的优势，实现数据的公开。区块链防止篡改的特征，解决交易中的信任盲区和安全隐患，使得交易更加公平，信息变得对称、可靠、透明。为用户之间构造信任，同时信息的加密一定程度上也保护到了交易双方的隐私。

在双方交易的过程中，区块链系统中的智能合约为双方提供了深入一层的信任保护。智能合约作为区块链的一个环节，当条件满足后随即可以执行，在没有第三方的参与下，进行交易，并且会对智能资产进行交换存储，使得交易更加方便快捷。在流通过程中，交易方可以将自己的需求或者选择进行发布，当有可以满足相应条件的供应商，系统会自动发起，进行交易，整个过程非常快速准确，剔除了层层审批和复杂的交易流程，大大提高了签订合同的效率，节省双方的各项成本。

2.2.3 可追溯系统破解监管难题

在区块链中，区块头可以标记时间戳，通过时间戳对每一条交易进行追踪，保证数据按照变动时间进行排序，使得时间序列不能逆转，这一功能，可以保证在农产品流通过程中数据不能篡改，保障了交易双方的权益。同时，在整个流通过程中，从生产加工、包装运输乃至仓储销售，每个环节的信息都被记录下来，通过时间戳详细准确地查找到农产品流通过程中的交易双方、交易内容、交易金额等，实现产品全生命周期可追溯，通过将信息数据化来保障实现农产品食品安全。

在整个供应链条中，通过物联网技术对产品的各个阶段进行数据化，然后运用区块链系统进行传输和存储。在产品生产阶段，通过物联网设备对植物的生长环境进行监测，控制土壤、空气、农药等因素；在产品运储阶段，通过对产品运储环境中空气质量进行检测，及时调整环境中的气体含量以及温度等；在产品销售阶段，通过对农产品表面的菌群等进行检测，保证消费者的食用安全。整个环节会通过物联网系统，将数据进行采集，并上传到区块链系统，进行数据存储。一旦某个环节出现问题，就可以通过区块链系统进行追溯查找，并且通知到参与主体进行整改，整改数据也会在区块链进行显示和存储，方便监管部门进行监管工作。通过区块链技术对全流程进行追溯，保证了农产品流通过程中出现质量问题可以准确追责问责，完善监管漏洞，提高监管效率，保证消费者吃上放心的农产品。（图2）

图2 区块链赋能农产品流通的需求分析

3 健全可追溯体系的保障机制

3.1 建立科学的质量标准体系

在追溯系统的运行过程中，建立一套标准的质量体系，对于产品流通具有重要意义。从种植到销售，农产品经历了巨大的时间和空间跨度，容易造成信息不透明，通过参照科学统一的标准体系，规范各个环节中的方式标准，保障农产品在各个环节中的质量安全，同时将产品标准化有助于交易双方信息透明，增强交易的安全性，提高交易效率。

3.2 建立风险监测体系

在农产品流通过程中，质量控制出现问题时，准确查询和召回至关重要。建立风险监测体系，通过对产品各个环节信息进行追溯查找，一旦发现问题，即可准确追溯流通全过程，做出分析和判断，敦促责任主体采取措施，并且将处理记录储存上传，把控好每个细节，保证农产品的质量安全，也使得整个流通过程更加透明高效。

3.3 完善农产品质量制度保障

政府部门要继续完善农产品质量安全方面的法规条款，坚持用法律来对企业和个人进行约束。同时，坚持奖惩机制，对于违反相关法律的责任人要加大惩治力度，提高犯错成本，从根源上保证农产品质量安全；对于诚信企业进行激励，促进企业发展，保障农产品安全。加大对农产品溯源系统的宣传，争取让更多的企业和消费者了解并参与到其中。

4 结语

区块链技术通过去中心化可以大大减少交易的中间环节，使得无需第三方即平台可实现准确交易，打破企业之间的信息壁垒，增加信息的透明度。区块链技术在农产品流通中具有重大的推动作用，有效解决传统流通过程中的难点，可以精准防控和打击产品作假的问题，极大可能的保障农产品的质量安全，提高流通效率，节省成本。消费者可以直接通过平台获得农产品的各种信息，提供便捷开放的购物体验。文章通过引入食品安全问题，深入分析区块链赋能农产品流通的全过程。采用农产品溯源系统，能够实现产品流通全过程留痕可追溯，增强追溯信息的公开性，对于提高交易双方信任程度，实现农业流通方面的可持续发展有重要意义，力求创造更大的经济价值和社会影响力。