福建工程學(xué)院交通運輸學(xué)院 徐志宏、吳少雄 美國SOLE國際物流協(xié)會臺灣分會 鄒伯衡 根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)的統(tǒng)計,,整個食物鏈中大約有40%的糧食損失,,全球每年有十分之一的人因食用受污染的食物而生病。復(fù)雜的食品生產(chǎn)過程和全球化使食品供應(yīng)鏈更加難以掌握,。近年來,,區(qū)塊鏈(Blockchain)技術(shù)被認(rèn)為是解決食品浪費和不安全問題,并提高處理召回效率最有前途的技術(shù)之一,。 食品供應(yīng)鏈 食品在到達(dá)最終消費者之前,,要經(jīng)過由農(nóng)民、供貨商,、加工商,、存儲設(shè)施、運輸商,、分銷商和零售商組成的龐大網(wǎng)絡(luò),,并且必須經(jīng)歷收獲、生產(chǎn)加工,、包裝,、倉庫、運輸,、分配和銷售等環(huán)節(jié),。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations,F(xiàn)AO)估計,整個食物鏈中大約有40%的糧食損失,,糧食損失被描述為“從農(nóng)場到餐桌”的浪費問題,,這主要與食品供應(yīng)鏈和物流基礎(chǔ)設(shè)施管理不足,技術(shù)使用水平低等有關(guān),。此外,,食品危害也可通過細(xì)菌,化學(xué)物質(zhì)和其他污染物引起200多種疾病,。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,,WHO)統(tǒng)計,全球每年有十分之一的人因食源性疾病而患病,,每年可導(dǎo)致約200萬人死亡,。最著名的食品安全事件包括中國大陸的三鹿牛奶 (2008)、英國多種碎牛肉產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)馬肉(2013),、美國萵苣的大腸桿菌(2018),、美國冷凍金槍魚的沙門氏菌病以及受沙門氏菌感染的英國雞蛋等。另外復(fù)雜的生產(chǎn)過程也使得食品有問題的風(fēng)險提高,,例如從故意替代,、稀釋、假冒,、摻假,、貼錯標(biāo)簽或誤導(dǎo)性陳述等等,讓消費者對食品標(biāo)簽的信任已經(jīng)動搖,,因此各界對食品供應(yīng)鏈信息的透明度和信任的需求日益增長,。 食品供應(yīng)鏈常常遍布多個國家,涉及多個參與者,,變得越來越復(fù)雜,,故許多企業(yè)通常很少或幾乎沒有關(guān)于其第二和第三級供貨商的信息,更何況是消費者,,也越來越難以知道特定產(chǎn)品的來源和生產(chǎn)方式,,但現(xiàn)今的消費者更迫切需要更多有關(guān)食品供應(yīng)鏈的產(chǎn)品安全性、質(zhì)量和可持續(xù)性的信息,。食品供應(yīng)鏈定義為:一組相互依存的公司,它們緊密合作,,共同管理農(nóng)業(yè)和食品增值鏈中的商品和服務(wù)流,,以最低的成本實現(xiàn)卓越的客戶價值。由于食品具有產(chǎn)品變質(zhì)的自然現(xiàn)象,,食品供應(yīng)鏈和其他行業(yè)相比有很多不同,,如在生產(chǎn)、儲存、安全,、質(zhì)量,、溫度和運輸?shù)葍?nèi)外部環(huán)境都會影響食品的質(zhì)量和新鮮度,故需要更多的關(guān)注,。 傳統(tǒng)上,,食品的可追溯性主要依靠紙質(zhì)或企業(yè)自己內(nèi)部的計算機(jī),可能很耗時或容易有錯誤,,對于其他不同公司也可能無法使用,,給整合帶來了困難。因此有一個有效的可追溯技術(shù),,以確保食品供應(yīng)鏈上的相關(guān)利益者之間的信息連通性將十分需要,。Blockchain被認(rèn)為是革命性的現(xiàn)代食品供應(yīng)鏈技術(shù)之一,它是一個去中心化的平臺,,不僅允許點對點直接交易,,而且還通過密碼學(xué)來驗證信息并永久記錄歷史記錄,它可以提高供應(yīng)鏈的效率,,并解決食品供應(yīng)鏈信息不對等和食品召回效率低下等問題,。 區(qū)塊鏈特點 區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸,、共識機(jī)制,,并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本??啥x為:用于記錄交易,,跟蹤資產(chǎn)和建立信任的共享,不變的分類賬,。區(qū)塊鏈最近在解決食品供應(yīng)鏈問題上獲得了相當(dāng)多的研究關(guān)注,,其特點有:去中心化(Decentralization),不變性(Immutability),,安全性(Security)和智能合約(Smart Contract)等,。 01 去中心化(分散化) 在食品供應(yīng)鏈中,各利益相關(guān)者從原材料供貨商到客戶,,產(chǎn)品信息可以記錄在整個供應(yīng)鏈中,,相關(guān)者可以隨時根據(jù)需要進(jìn)行檢索記錄。例如:消費者可以獲得有關(guān)產(chǎn)品的詳細(xì)信息,,包括真實性和原產(chǎn)地等,。生產(chǎn)商還可以監(jiān)控其供貨商,以確保原材料質(zhì)量符合要求,。因此去中心化可以幫助消除信息不平等并建立信任,。 02 不變性(真實性) 區(qū)塊鏈的歷史紀(jì)錄無法進(jìn)行更改,,一旦信息經(jīng)過驗證并添加至區(qū)塊鏈,就會永久存儲起來,,因此可以減少對記錄的人工干預(yù),,防止任何利益相關(guān)者以改變歷史紀(jì)錄來逃避責(zé)任,使利益相關(guān)者都能夠追溯供應(yīng)鏈,,使最終客戶可以放心購買,,例如:有機(jī)食品,清真食品等,。 03 安全性 區(qū)塊鏈的共識算法可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全,,工作證明(Proof of Work, PoW)是共識機(jī)制之一,它要求所有的交易事務(wù)需由其他供應(yīng)鏈的參與者來共同驗證,,使得整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能夠在信任的環(huán)境自由安全交換數(shù)據(jù),,使得從過去對人的信任改成了對機(jī)器的信任,任何人為的干預(yù)不起作用,,也可以消除黑客入侵和數(shù)據(jù)被竊取的風(fēng)險,。 04 智能合約 智能合約是一種數(shù)字化合約,可理解為能夠自動執(zhí)行合約條款,,產(chǎn)生效果的計算機(jī)程序,。一旦滿足某些協(xié)議,便會自動運行,,可顯著加快交易,、減省人力和提高信任。由于智能合約是基于所有合作伙伴的協(xié)議,,因此沒有任何用戶可以對智能合約進(jìn)行更改,。當(dāng)物流業(yè)采用智能合約時,使物流公司,、供貨商,、運輸公司等單位,彼此之間的數(shù)據(jù)一致,,免除物流訂單的再三確認(rèn),、追蹤的人力成本,更可降低錯誤率而提升營運效率,,交易時間也可縮短,。例如:馬士基(Maersk)使用的供應(yīng)鏈平臺TradeLens,即是通過智能合約來實現(xiàn)跨國貿(mào)易的多方數(shù)字化的協(xié)同合作,。 區(qū)塊鏈運用在食品供應(yīng)鏈的好處 01 可提高食品供應(yīng)鏈的可追溯性 食品供應(yīng)鏈因為有多重且復(fù)雜的供應(yīng)源,,再加上食品供應(yīng)鏈的各利害相關(guān)者都有自己的人工或計算機(jī)的可追溯方式,這樣除了很難跟其他利益相關(guān)者合作外,,不僅非常耗時或容易出錯,,而區(qū)塊鏈?zhǔn)潜苊馐称菲墼p和提高可追溯性效率的工具。 例如:Provenance公司進(jìn)行使用區(qū)塊鏈讓整個供應(yīng)鏈中的漁民,、分銷商和零售商來追蹤金槍魚,,所有的記錄都保存在區(qū)塊鏈上,任何人都可以通過商品的QR碼或RFID標(biāo)簽進(jìn)行訪問,,方便食品供應(yīng)鏈上的各利害相關(guān)者可以直接在智能手機(jī)上跟蹤金槍魚的整個流程,,獲取有關(guān)生產(chǎn)商、供貨商以及所有相關(guān)流程的信息,。例如:馬士基和IBM也開始合作建立基于全球區(qū)塊鏈的系統(tǒng),,以數(shù)字化貿(mào)易工作流程和端到端貨運跟蹤??傊?,基于區(qū)塊鏈的食品供應(yīng)鏈可追溯性可以確保以下四點: ● 出處:更有力的原產(chǎn)地和產(chǎn)銷監(jiān)管的保證 ● 召回:更快更精確地召回 ●新鮮度:新鮮農(nóng)產(chǎn)品和肉類,減少浪費和變質(zhì) ● 安全:更少的污染事故 02 可提高食品供應(yīng)鏈的透明度 供應(yīng)鏈的透明度對于確保食品質(zhì)量和保持客戶信任度非常重要,。在傳統(tǒng)的食品供應(yīng)鏈中,,有主導(dǎo)力的利益相關(guān)者可以向消費者公開自己想公開的選擇性信息,,此舉導(dǎo)致供應(yīng)鏈的消費者和各個利益相關(guān)者因信息不對稱而缺乏互信。而區(qū)塊鏈的主要特征之一是去中心化,它授權(quán)用戶進(jìn)行交易并直接訪問歷史記錄而無需中央力量干預(yù),,解決了相關(guān)利益者之間的信息不對稱問題,強(qiáng)化了整個供應(yīng)鏈的透明度,。同時,,一旦數(shù)據(jù)更新到區(qū)塊鏈上,記錄將永久保存,,具有不變性,。 隨著食品材料的保鮮期難以估計,過去也常見商家出于利益出售過期食品的情況,,當(dāng)區(qū)塊鏈技術(shù)運用到食品供應(yīng)鏈后,,食品每經(jīng)過一個環(huán)節(jié)就需要相應(yīng)的記錄,每一個環(huán)節(jié)都能輕易查看食品的物流與運輸?shù)刃畔?,但誰都沒有權(quán)限篡改這些信息,,以保證交易公正和食品信息的真實透明,故食品供應(yīng)鏈運用區(qū)塊鏈就能降低吃到過期,、爛掉食物的概率,。 例如:荷蘭最大的連鎖超市Albert Heijn也與其供貨商合作,揭示了一種新的區(qū)塊鏈系統(tǒng),,以使橙汁的生產(chǎn)鏈透明,,因此客戶可以通過掃描橙汁紙箱上的QR碼來追溯從巴西到荷蘭的生產(chǎn)的路線。 03 可結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使食品供應(yīng)鏈的運作更有效率 食品供應(yīng)鏈僅靠區(qū)塊鏈?zhǔn)遣粔虻?,它?yīng)與物聯(lián)網(wǎng)包括無線射頻識別( Radio Frequency IDentification),,全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System),,地理信息系統(tǒng) (Geographic Information System),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network)和其他數(shù)字應(yīng)用設(shè)備一起使用,,許多應(yīng)用已經(jīng)結(jié)合區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)使供應(yīng)鏈的運作更有效率,。 例如:根據(jù)統(tǒng)計農(nóng)民種植的蔬果,有高達(dá)45%是被浪費掉的,。故從農(nóng)民到食品供應(yīng)鏈中的每個參與者,,都必須清楚地知道需要種植、訂購以及出貨的數(shù)量,。物聯(lián)網(wǎng)可以追蹤蔬果從采收到販賣的過程,,人工智能算法通過數(shù)據(jù)分析找出消費者的飲食消費習(xí)慣,以便在對的時間下訂對的蔬果,,避免進(jìn)貨過多浪費,,消費者買到的蔬果因為早在預(yù)料之中故也是相對新鮮。這樣把區(qū)塊鏈,、物聯(lián)網(wǎng),、人工智能算法等技術(shù)整合在一起,便能使食品供應(yīng)鏈的運作更有效率,。 04 可提高問題食品的召回效率 透明的食品供應(yīng)鏈將可提升消費者對食品安全的信任,。以美國某著名超市2018年發(fā)生的萵苣大腸桿菌污染事件,當(dāng)時美國食品藥品監(jiān)督管理局(U.S.Food and Drug Administration,, FDA)花了將近3個月的時間追查,,期間只能先建議全數(shù)下架該產(chǎn)品,若使用區(qū)塊鏈技術(shù),,將能更容易識別污染食品,,縮短調(diào)查時間并降低財務(wù)及品牌聲譽(yù)的損失。 產(chǎn)品召回的速度越慢,,對公眾健康的危害就越大,,通過使用區(qū)塊鏈,可以更有效地操作和針對性地召回問題食品,。當(dāng)產(chǎn)品信息以實時的速度在區(qū)塊鏈上更新時,,食品供應(yīng)鏈上的利益相關(guān)者就可以對食品流向有更多的了解,并更快地對問題作出反應(yīng),。 例如:沃爾瑪和IBM以區(qū)塊鏈追蹤芒果為例,,與傳統(tǒng)的追溯相比,通過使用區(qū)塊鏈將追溯時間從7天減少到2.2秒,。其他的例子如食品爆發(fā)了大腸桿菌問題,,利益相關(guān)者可以立即找到問題來源,花費的時間從以前的數(shù)天縮短到數(shù)分鐘,。 區(qū)塊鏈技術(shù)評估框架 對于新技術(shù)的引入可使用技術(shù)評估框架,。根據(jù)此框架,,任何技術(shù)都由四個不可分割的部分組成:組織,產(chǎn)品,,技術(shù)和知識,??煞謩e分析這四個組成部分,,但是在評估技術(shù)變化時應(yīng)將它們一起考慮,因為一個組成部分的更改會導(dǎo)致其他組成部分的更改,,可作為對新技術(shù)引入時的思考,。 本文舉IBM Food Trust和OpenSC等兩個已將區(qū)塊鏈運用在食品供應(yīng)鏈的實務(wù)為例來進(jìn)行討論,IBM Food Trust是一個協(xié)作網(wǎng)絡(luò),,該解決方案基于IBM Blockchain,,通過許可,不可變和共享的食品來源,,交易數(shù)據(jù),,加工細(xì)節(jié)等記錄來連接參與者,通過一站式過程,,由種植者,、加工企業(yè)、批發(fā)商,、分銷商,、制造商、零售商等共同協(xié)作,,追蹤食品的狀態(tài)及位置,,永久保存及共享數(shù)據(jù),以增強(qiáng)整個食品供應(yīng)鏈的可見度和責(zé)任感,,網(wǎng)站如圖1所示,。OpenSC的目標(biāo)是通過供應(yīng)鏈可追溯性和透明度技術(shù)來推動負(fù)責(zé)任的生產(chǎn)和消費增長,網(wǎng)站如圖2所示,。食品供應(yīng)鏈應(yīng)用區(qū)塊鏈的技術(shù)評估框架如表1所示,。 目前食品供應(yīng)鏈運用區(qū)塊鏈技術(shù)當(dāng)然也有一些挑戰(zhàn)。例如在供應(yīng)鏈中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的整個過程需要供應(yīng)鏈中許多參與者的共同參與,,以及緊密協(xié)調(diào)與協(xié)作,,而且需要一些時間才能使區(qū)塊鏈能夠平穩(wěn)運行。除此之外,,區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁椣喈?dāng)新的技術(shù),,尚未成熟且未經(jīng)充分測試,而且當(dāng)許多不同的私有企業(yè)區(qū)塊鏈彼此獨立開發(fā)且不可互相操作時,,可能會發(fā)生不兼容的情況,。其他還有企業(yè)對區(qū)塊鏈技術(shù)缺乏深入的了解和知識,,以及很難要求食品供應(yīng)鏈中的所有利益相關(guān)者都采用區(qū)塊鏈。再者,,對于中小企業(yè)和發(fā)展中國家,,區(qū)塊鏈實施和基礎(chǔ)設(shè)施的費用可能成為創(chuàng)新的障礙,最后還有標(biāo)準(zhǔn),、法律和政策仍需要更完善等,。 參考文獻(xiàn): 中國臺灣全球商貿(mào)運籌發(fā)展協(xié)會,物流與運籌管理,,2021. 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