基于区块链技术的供应链管理分布式自治模式研究.docx

    基于区块链技术的供应链管理分布式自治模式研究    张文利摘要：针对当前供应链管理面临的信任缺失、利益分配不均、追溯监管困难、“牛鞭效应”等问题，构建了基于区块链底层技术的供应链分布式自治模式，从分布式记账、智能合约、三维搜索、企业声誉、金融支付、身份识别等“区块链+供应链”所实现的自治功能进行了具体阐述总体而言，基于区块链的分布式自治模式具有信任度高、智能性强、安全性牢和扩展性大等特点Abstract： Aiming at the problems of lack of trust， uneven distribution of benefits， difficulty of traceable supervision and bullwhip effect faced by supply chain management， a distributed autonomous supply chain model based on the bottom technology of block chain is constructed， which includes distributed accounting， intelligent contract， three-dimensional search， corporate reputation， financial payment， identity recognition and so on. The autonomous function of "block chain+supply chain" is elaborated in detail. Generally speaking， the distributed autonomous model based on block chain has the characteristics of high trust， intelligence， security and expansibility.关键词： 区块链;供应链;分布式;自治Key words： block chain;supply chain;distributed;autonomy：F252                                          ：A                                  ：1006-4311（2020）24-0107-040  引言当前我国区块链产业正处于飞速发展阶段，区块链技术在金融、贸易、工业、能源、医疗等经济领域方兴未艾，同时在财务管理、精准营销、商品溯源、版权保护等应用方面效果凸显。

区块链技术正在推动新一轮的商业模式变革，在此变革背景下，供应链管理也不例外供应链管理涉及商品生产、商品配送、商品批发和商品销售等各个环节，供应链的整体运营效率，协同管理的数字化、智能化水平已成为衡量链上企业是否具备竞争优势的重要指标从当前我国知网“区块链”技术在供应链管理领域的研究文献检索来看，主要涉及区块链技术在供应链金融、物流供应链、制造供应链、供应链信息平台构建等方面，且主要集中在供应链金融方面例如，郑君宇[1]基于区块链技术对网络供应链金融进行优化谭征[2]基于区块链将物流供应链模式进行了重构设计杨慧琴和孙磊等[3]建立了以区块链为核心的互信共赢型供应链信息平台由此可见，区块链技术在供应链运行模式方面的研究尚少，基于区块链技术推动传统供应链变革并实现自治功能，提升供应链的整体协同管理效率迫切需要加以解决1  传统供应链管理面临的主要问题1.1 信任缺失供应链管理本质上是一种协作管理，需要彼此互信然而，传统供应链各主体之间由于信息很难真正做到公开透明，且信息在供应链传递过程中有时滞，缺乏第三方背书，导致信息很容易被供应链上的某一个体篡改因此，会造成传统供应链各主体之间缺乏信任，致使供应链运营不顺畅，整体效率低下。

1.2 易产生“牛鞭效应”由于传统供应链上各主体之间的信息不对称，容易产生“牛鞭效应”，即各主体之间由于彼此缺乏沟通和信息共享，在都希望保障自身利益不受损害情况下引起的需求信息沿着供应链层级被逐级放大，并最终导致信息歪曲的现象[4]供应链上的“牛鞭效应”会放大零售商、批发商的订货需求，导致其采购成本和库存成本上升，进而也加大上游供应商或生产商的供应风险1.3 利益分配不均由于供应链上各主体的经济实力和地位不同，会导致利益分配不均衡例如，以沃尔玛、家乐福等知名零售商为核心的供应链，一方面这些知名零售企业具有很强的吸纳能力和辐射能力，在供应链上会吸收众多的批发商、供应商等，形成一定的规模效应另一方面由于其本身经济实力突出，具备很强的谈判能力，会通过压低采购价格、延期支付等手段挤占供应链其他主体的利益空间，进而导致整个供应链上各主体的利益分配不均1.4 追溯监管困难供应链管理尤其是针对零售供应链，在产品生产环节涉及生鲜蔬果、零食干货等的原始生产或加工，在物流配送环节涉及仓储配送、冷链物流等，在商品销售环节涉及商品的存储、陈列等因此，消费者最终购买的商品若出现质量问题，从商品追溯上是很难确定在哪个环节出现问题的。

当下农产品农残检测不合格、转基因产品、瘦肉精、塑化剂超标等，在源头上很难追溯到具体产地或生产厂家由于缺乏完善的商品溯源體系，不利于消费者或政府部门对供应链上商家的监督和管理2  区块链技术内涵区块链从本质上是一个由不同对等节点共同参与的“去中心化”的分布式数据库系统，也是一个开放式的超级账簿系统它是由一连串按照密码学方法产生的区块（即数据块）组成的每一个区块信息都会自动加盖时间戳，从而计算出一个数据加密数值，称为哈希值每一个区块都会包含上一个区块的哈希值，这些区块从最开始的创世区块链接到当前区块，从而形成区块链根据区块链当前已有研究，区块链的内涵特征可以概括为“去中心化”、“开放透明”、“安全性”和“高度自治”四个方面2.1 去中心化区块链的核心是去中心化或者分中心化设计在当前市场经济中由于信息不对称，买卖双方为了顺利完成交易会通过众多信息中介或信用中介来搭建中心化组织，从而建立有效的信用机制例如，当下众多B2C第三方电商零售平台，为商家及顾客买卖交易提供信用担保，并收取一定中介费用，商家、顾客及交易信息都存储在第三方的大型存储设备中，最终形成中心化网络架构区块链技术下则无须通过第三方进行担保或者提供信用证明，信息不是保存在传统的中心化组织的大型存储设备中，而是通过加密算法分布保存在区块链的每一个节点上。

在无须“中心”授权或担保的情况下实现相互信任和交易，并将交易信息存储在区块链的分布式账簿上，计算机黑客们也无法通过入侵某个中心化的数据库来破坏整个系统2.2 开放透明区块链上信息是开放透明的在去中心化的节点信任机制下，只要超过51%节点都通过的情况下，任何个人或者机构都可以开启下一个节点或者参与设计信任机制同时，除个人信息具有隐匿性外，所有信息分布式存储在区块链的所有节点上并在全网实现公开，区块链上每一笔交易的来龙去脉都记录得非常清楚，任何人任何时候都可以查看区块链上的存储信息这在传统中心化网络结构设计中是很难实现的，例如，作为一般商家或者顾客是没有权限查询到B2C第三方电商平台上的每一笔交易信息的，更不可能参与到平台交易规则的制定2.3 安全性区块链的安全性主要体现在两个方面：一个是加密技术，一个是时间戳服务区块链上的信息虽然是开放透明的，但任何人在执行过程中都要遵循区块链上的加密技术为有效防止网络黑客攻击，区块链采用非对称加密，即用户拥有公钥和私钥两个功能不同的密钥，一个用来加密，一个用来解密公钥公开，私钥是保密的，私钥加密的信息只有对应的公钥才能解开，公钥加密的信息只有对应的私钥才能解开，因此称为非对称加密[5]。

时间戳服务是系统给区块链上的每一笔交易都盖上时间戳，以此来表示交易确实发生，交易所涉及的资产所有权确实已经转移时间戳服务一方面可以解决网络“双重支付”问题，另一方面也可以防止数据篡改，并实现交易溯源2.4 自治性区块链2.0下，尤其是以太坊的出现，使得区块链可以通过智能合约实现自治功能智能合约实质上是一组为交易协议提供保护、执行、结算等的计算机程序交易双方将协议或约定写入智能合约，区块链在技术上可以做到不反悔、不可篡改并且按照协议或约定自动执行，减少因恶意行为或者意外带来的争议，从而提高交易执行效率并实现一定的自治功能3  区块链技术下的供应链分布式自治模式未来区块链3.0下，区块链将突破当前的金融领域，迈向社会各个领域，构建价值互联网下的融通在供应链管理方面，将会推动供应链管理向智能化方向发展，实现高度的分布式自治所谓分布式自治或分布式自治组织（Distributed Autonomous Organization，简称DAO）是指通过一系列共识机制实现“去中心化”自主运行或管理的组织，它可以在无人干预或管理的情况下实现自治功能可以把它比作是“海星”式的区块链组织，海星没有“中心式”的神经中枢，它的神经系统分布在身体各个部位，切掉海星身体一部分甚至还可以再长出另外一个海星。

在供应链分布式自治模式下，将彻底打破传统以某家供应商或零售商为核心的中心化组织，取而代之的是分布式自治组织供应链上某些核心供应商或者零售商退出或者破产后，供应链还能继续自主运行下去供应链上的生产商、物流商、批发商和零售商也都可看作是分布式自治组织的个体，这些组织个体可以通过使用相同的区块链平台或者接受同一个区块链公有链而相互链接形成一个区块链联盟，并且与外部金融机构、政府监管机构（工商、税务、海关等）相链接，如图1所示，包含底层区块链技术层、中层区块链功能层和顶层区块链应用层三个层次3.1 区块链分布式记账消除信息不对称传统复式记账法，遵循“有借必有贷，借贷必相等”的原则，对每项经济业务都以相等的金额在两个或两个以上的相互联系的账户中进行记录区块链所采用的分布式记账技术不仅可以让供应链中的每个节点都有机会成为记账人，而且在每笔交易记录中都会加上一个时间戳凭证，使得传统复式记账变为三式记账法账本会变得更加“活化”和“公共”，随时具备可审计性、可搜索性和可验证性，不需要第三方会计师事务所进行审计，所有的交易数据都是可以追溯的，而且是无法篡改的，因此，也可以被视为是一种实时审计的记账方式例如，IBM公司基于区块链所开发的超级账本Fabric，是一个典型的“点对点”分布式账本，它应用在供应链管理，如图2所示。

供应链上的生产商、物流商、批发商和零售商都可以用Fabric进行记账，而且它们在记账权限上都是对等的，或者彼此称为“同等节点”供应链上的某一节点进行记账除了遵循Fabric的共识协议外，要经过其他过半以上对等节点的“认可”，节点上所有终端用户都可以通过Fabric的身份管理系统进行登录或查询区块链技术下的分布式记账模式可以在很大程度上消除供应链上各主体之间的信息不对称，供应链上的各个主体都可以参与记账，并且拥有整个账本的所有信息（虽然在一定程度上导致信息是冗余的）;都可以参与到智能合约的制定，即对链上的买卖合同或者各类交易进行界定;都可以通过搜索技术对链上的所有交易信息进行查询和采集这将彻底打破传统类似阿里巴巴、京东等作为第三方信任機构所建立起来的中心化平台及该平台下的交易规则、支付方式、会员等级制度等3.2 区块链智能合约降低交易费用智能合约作为一项计算机处理的交易协议，在满足相应的触发条件下计算机可以自动执行的相关条款，如支付条款、扣押条款、保密条款等，从而减少因恶意行为或意外带来的争议，降低争议通过协商、仲裁、诉讼等解决方式所产生的交易费用供应链上的智能合约理论上可以尽可能涵盖供应链上买卖。