段一峰

（貴州大學 管理學院，貴州 貴陽 550025）

0 引言

中藥是中華文明絢麗的瑰寶，其產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣，流通鏈路長，附加價值大[1]。隨著我國老齡化進程加快，年輕人亞健康等現(xiàn)象的廣泛存在，國民對健康領域的關注日益密切，中藥產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位也進一步凸顯。特別是近兩年新冠疫情爆發(fā)后，中醫(yī)藥在其預防、治療以及康復中得到較好的應用，以“三藥三方”為代表的中藥在抗疫阻擊戰(zhàn)中發(fā)揮的顯著作用令全世界矚目[2]。中藥產(chǎn)品流通體系是中藥產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)[3]，然而我國中藥產(chǎn)業(yè)長期存在質量參差不齊，流通環(huán)節(jié)繁多，過程不透明，難以溯源等頑疾，造成了質量管理困難，成為中醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的阻礙[4]。作為當前最熱門的技術之一，區(qū)塊鏈的出現(xiàn)為中藥產(chǎn)品流通的優(yōu)化開拓了新視角，如何利用其技術特征改善傳統(tǒng)中藥供應鏈體系的痛點問題，打造去中心化的中藥產(chǎn)品流通體系，提升整體效率和一體化能力，是本文研究的方向。

1 中藥供應鏈體系存在的問題

中藥產(chǎn)品在企業(yè)間以采購、加工、銷售等形式進行轉移，稱之為中藥供應鏈[5]。不同于普通的農(nóng)副產(chǎn)品流通體系，中藥材、中藥飲片、中成藥都是中藥的組成部分，中藥飲品是中藥材的加工炮制品，中成藥則是按中醫(yī)藥規(guī)定的治病處方配制而成的中藥制劑[6]。其復雜的生產(chǎn)資料供應關系使其供應鏈體系所面臨的痛點問題與其他產(chǎn)品有較大區(qū)別。

1.1 質量安全難以保障

中藥的藥性和質量問題一直廣受關注。當前，農(nóng)戶仍是中藥材種植的主體，缺乏種植經(jīng)驗、濫用農(nóng)藥、種植流程不規(guī)范等問題使得藥材品質得不到保障。在中藥材初加工階段，小作坊較多，缺乏統(tǒng)一的加工標準。另外，中藥的藥性對環(huán)境的要求十分嚴苛，當前的運輸、倉儲、裝卸設備并不能滿足現(xiàn)代化物流的要求，尤其倉儲設施比較簡陋，能實時測溫控溫的智能化倉庫較少。且因中藥產(chǎn)品的特殊性，物流環(huán)節(jié)要比普通工業(yè)產(chǎn)品復雜的多，當前大部分中藥采用的多是普通運輸車輛，運輸過程中各環(huán)節(jié)銜接能力較弱，長距離運輸難以保證藥物的品質和療效。

1.2 上下游信息阻塞

中藥產(chǎn)品在市場流通的過程中必然會產(chǎn)生大量的動態(tài)數(shù)據(jù)和交易信息。然而，傳統(tǒng)的中藥供應鏈體系中行業(yè)集中度較低，各主體的信息平臺是相互獨立的，核心企業(yè)一般都會建立專屬的信息管理系統(tǒng)，企業(yè)之間很難做到完全的信息互通共享。并且中心化的管理方式加劇了數(shù)據(jù)刪改的風險，有時出于利益考慮甚至傳遞錯誤的信息[7]。這種“信息孤島”現(xiàn)象會導致上下游主體之間功能上相互脫節(jié)，業(yè)務流程產(chǎn)生斷檔，從而導致上下游供需不平衡，大大增加了交易成本，流通效率因此下降，信息的安全性也難以得到保障。

1.3 中小微企業(yè)及農(nóng)戶融資困難

在中藥供應鏈上涉及不同體量的企業(yè)，上下游關聯(lián)企業(yè)依托核心企業(yè)的信用能力進行融資[8]，但是處于供應鏈末端的中小微企業(yè)和個體農(nóng)戶往往難以覆蓋，且財務信息不全、信用記錄缺乏等仍制約著其融資活動的展開。涉及農(nóng)業(yè)金融領域的金融機構出于成本、風險和監(jiān)管的考慮，一般不愿將其資金投入，從而導致農(nóng)村金融資源缺乏，缺少流動性資金。

1.4 溯源系統(tǒng)不夠完善

首先，溯源系統(tǒng)的建立需要大量資金的投入，是否能為中藥供應鏈各主體企業(yè)帶來實質性的收益增長則難以考證，出于成本的考慮，很少有企業(yè)會花費大量的精力去建設和升級自己的溯源系統(tǒng)。其次，數(shù)據(jù)信息的采集是中藥產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的根基，需要貫穿中藥的種植、采購、加工、倉儲、運輸、銷售的全流程，然而，目前應用的技術很難在一個全鏈條的流轉下做到全場景適應。最后，不同環(huán)節(jié)的應用場景不同，因此溯源體系的標準存在極大的差異性，追溯的目的和內(nèi)容不盡相同，并且不同地區(qū)不同企業(yè)之間的追溯系統(tǒng)可能互不兼容，呈現(xiàn)出一個割裂的狀態(tài)，阻礙了信息的傳遞，影響了溯源的效果。

2 區(qū)塊鏈技術可行性分析

區(qū)塊鏈是一種以區(qū)塊為基本單位、基于密碼學的保護、按照時間順序相連的鏈式數(shù)據(jù)結構，也是不可篡改和不可偽造的分布式賬本[9]。其本質是一種去中心化的共享數(shù)據(jù)庫，具有極高的安全性，將其技術特點應用到中藥供應鏈中，可有效解決傳統(tǒng)中藥流通環(huán)節(jié)中所存在的一系列問題。

2.1 去中心化結構符合多主體特征

區(qū)塊鏈由去中心化的節(jié)點構成，一個節(jié)點代表中藥供應鏈環(huán)節(jié)中的一個主體企業(yè)，相關信息數(shù)據(jù)存儲在不同的區(qū)塊上，每個節(jié)點數(shù)據(jù)的處理都是獨立的，即使受到攻擊和篡改也不會影響區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的健康運行。相較于“中心化網(wǎng)絡”，不用擔心因中心服務器的損壞而導致數(shù)據(jù)丟失、記錄無法查詢，或者因服務器受到攻擊而導致的隱私信息泄漏。中藥供應鏈中的主體企業(yè)較多，利用區(qū)塊鏈技術的去中心化結構可以構建由各類中藥企業(yè)、金融機構和監(jiān)管部門共同參與的鏈式生態(tài)圈，實現(xiàn)鏈上數(shù)據(jù)的高效互通和安全共享，更好的發(fā)揮各個主體的作用。

2.2 不可篡改性保障數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠

數(shù)據(jù)經(jīng)驗證寫入?yún)^(qū)塊鏈后很難更改。每一個區(qū)塊都通過區(qū)塊頭中的哈希值與前一區(qū)塊相連，一旦修改其中一個區(qū)塊的內(nèi)容，整個區(qū)塊的哈希值就會改變，后面的區(qū)塊將無法再相連。傳統(tǒng)的中藥供應鏈中，主體企業(yè)很可能基于自身利益對數(shù)據(jù)進行二次更改，而區(qū)塊鏈技術的運用使得如若進行數(shù)據(jù)篡改，則需要同時控制整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)中一半以上的節(jié)點，大大增加了篡改的難度和成本，為中藥產(chǎn)品的精準定位和逆向追溯提供了有力的保障[10]。

2.3 公開透明性提升交易可信程度

除了交易者的隱私信息被加密外，區(qū)塊鏈系統(tǒng)都是高度透明的，任何參與主體都可通過公開的數(shù)據(jù)接口對分布式數(shù)據(jù)賬本進行查詢、審計和溯源，或者開發(fā)相應的去中心化應用。在中藥產(chǎn)品的流通過程中，區(qū)塊鏈的公開透明性可以使得頻繁交易所產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)受到全網(wǎng)的監(jiān)察，無需第三方進行信用背書，提升交易效率和可信度。

2.4 智能合約改善系統(tǒng)運作效率

智能合約實質上是一種可自動驗證或執(zhí)行的計算機協(xié)議[11]。通過在主體節(jié)點之間提前設定智能合約，一旦符合觸發(fā)條件，便自動執(zhí)行提前擬定的交易條款和規(guī)則。智能合約的引入避免了中間商和第三方的參與，減少了交易時間和管理成本。同時由于智能合約是在區(qū)塊鏈上編寫的，因此透明度得到有效保障，編寫成功后極難更改，除非雙方對條約內(nèi)容的修改達成共識。并且智能合約的應用減少了對人力資源的依賴，當面對大量且重復性的內(nèi)容時，可以有效規(guī)避人為錯誤的產(chǎn)生，具有更高的精度，有效提升整個供應鏈流程的營運效率。

3 基于區(qū)塊鏈技術的中藥供應鏈體系構建

3.1 架構模型

早期區(qū)塊鏈技術的基礎模型架構由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成[12]，然而隨著技術的進步，許多傳統(tǒng)模塊的作用已經(jīng)弱化?；趨^(qū)塊鏈技術的中藥供應鏈平臺應貫穿于種植、采購、加工、運輸、倉儲、銷售的全過程，各環(huán)節(jié)的主要參與主體可實現(xiàn)對全程數(shù)據(jù)信息上傳、質量監(jiān)管、風險管控等行為。通過詳細分析區(qū)塊鏈技術的特性和中藥供應鏈的需求，本文將平臺框架結構分為五層，如圖1所示。

圖1 基于區(qū)塊鏈技術的中藥供應鏈平臺架構

3.1.1 物理層。物理層是整個平臺架構的基礎，保障數(shù)據(jù)在各類物理媒介上的正常傳輸。主要包括射頻識別技術（RFID）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等。RFID主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀取，GIS用于物流倉儲中心的選址，GPS則是實時更新各種位置定位信息。通過運用這些技術，物理層將動態(tài)數(shù)據(jù)上傳至下一層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時采集。

3.1.2 數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層中，各節(jié)點通過哈希函數(shù)將一段時間內(nèi)收集到的數(shù)據(jù)進行存儲和加密，按照Merkle樹的結構封裝到標有時間戳的區(qū)塊當中，并鏈接到當前最長的區(qū)塊鏈上，為后續(xù)的各層結構和區(qū)塊鏈上的各項活動提供數(shù)據(jù)支撐。同時運用數(shù)字簽名技術防止數(shù)據(jù)的冒名偽造，運用非對稱加密技術的公鑰私鑰為數(shù)據(jù)設置不同的查看權限。此外采用聯(lián)盟鏈的形式搭建區(qū)塊鏈平臺，只面向中藥供應鏈上的相關活動主體，允許被授權的節(jié)點依據(jù)權限查看數(shù)據(jù)信息，提供更好的隱私保護，進一步提升中藥產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性和可溯源性。

3.1.3 網(wǎng)絡共識層。有了數(shù)據(jù)，還需要一個網(wǎng)絡環(huán)境進行傳輸和驗證，以及確定在高度分散的區(qū)塊鏈節(jié)點之間如何對數(shù)據(jù)的有效性達成一致。區(qū)塊鏈本身就是P2P（點對點）的網(wǎng)絡機制，同時包括數(shù)據(jù)傳播和數(shù)據(jù)驗證機制，正是由于P2P的性質，即使某些節(jié)點或者網(wǎng)絡被破壞，也不會對其他部分的數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生影響[13]?；谥兴幑溸@個龐大的系統(tǒng)特點，必須要確定一個統(tǒng)一的規(guī)則來維護和更新區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，目前主流的共識機制有:工作量證明(PoW)、極益證明(PoS）、股份授權證明(DPoS)等[14]。

3.1.4 合約層。合約層保障區(qū)塊鏈系統(tǒng)的靈活編程，包含各類規(guī)則、算法以及復雜的智能合約。只需提前擬定條款內(nèi)容以及觸發(fā)條件，無需第三方機構進行背書，一旦達到觸發(fā)條件自動執(zhí)行，也可以在未滿足觸發(fā)條件時自動解約。通過智能合約，銀行、保險等金融機構可事先擬定融資放款和理賠等的觸發(fā)條件，基于數(shù)據(jù)層的信息數(shù)據(jù)進行自動判別與執(zhí)行。同時可對關鍵信息如種植環(huán)境、加工工序、倉儲溫度、物流時間等設置相對應的臨界值，一旦超過即發(fā)出警報，及時反饋并進行處理，促進中藥供應鏈智能化和自動化的健康發(fā)展。

3.1.5 應用層。作為最終呈現(xiàn)給消費者的部分，應用層封裝中藥供應鏈中各類應用項目，并為使用者提供操作界面。供應鏈中的相關主體：種植商、收購公司、加工企業(yè)、倉儲物流公司、銷售公司、消費者、銀行、保險機構、政府部門等皆可通過去中心化應用DApp、小程序或者其他應用設備接入?yún)^(qū)塊鏈平臺系統(tǒng)，從而實現(xiàn)跨行業(yè)、跨領域、跨地域、跨時域的數(shù)據(jù)互通和信息共享，實現(xiàn)信息流、物流、資金流的全程上鏈。消費者可監(jiān)控供應鏈各環(huán)節(jié)的關鍵信息，發(fā)布相關需求，并對問題中藥進行反饋。政府部門據(jù)此可及時精準定位問題中藥，深度追溯問題環(huán)節(jié)，并且提供中小企業(yè)或個體種植者的融資補貼、優(yōu)惠政策等，促進中藥供應鏈的持續(xù)健康發(fā)展。

3.2 流程優(yōu)化

中藥流通環(huán)節(jié)涉及的五大角色有種植戶、采購商、加工制造商、銷售商以及終端的消費者。為有效推動節(jié)點之間的鏈上信息流通，及時進行雙向追溯和問題定位，圍繞中藥供應鏈的具體流程進行優(yōu)化，基于區(qū)塊鏈的中藥供應鏈平臺運作流程如圖2所示。

圖2 基于區(qū)塊鏈技術的中藥供應鏈平臺運作流程

3.2.1 種植采購環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)涉及的主體主要有種植農(nóng)戶和采購商，分別作為分布式節(jié)點接入到區(qū)塊鏈平臺當中。首先種植區(qū)的農(nóng)戶應確定所種植中藥材的藥性和所需種植環(huán)境，安裝的環(huán)境傳感器和狀態(tài)檢測器等設備全天候搜集種植區(qū)溫度、濕度、土壤環(huán)境、中藥材生長狀況的信息數(shù)據(jù)上傳至鏈，有需求的主體可以實時監(jiān)控。同時采購商將采購清單、檢測報告、電子采購合同等上傳至鏈，平臺通過數(shù)字簽名驗證數(shù)據(jù)的真?zhèn)涡?，存儲?shù)據(jù)的同時根據(jù)智能合約自動執(zhí)行采購流程。

3.2.2 物流倉儲環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)是連接整個供應鏈的關鍵環(huán)節(jié)，涉及從采購到產(chǎn)品配送全過程。主要運用GIS、GPS、傳感器等技術和設備，上傳包括出入庫時間、倉儲環(huán)境、規(guī)劃的運輸路線、實時物流定位、運送方式、責任主體等信息數(shù)據(jù)至節(jié)點數(shù)據(jù)庫，相關主體獲得權限后可于區(qū)塊鏈平臺查看中藥產(chǎn)品和運輸倉儲設備的實時信息和歷史狀態(tài)，方便進行追溯。當出現(xiàn)異常狀況時觸發(fā)智能合約的內(nèi)容，根據(jù)權限的設置向不同主體發(fā)出預警信息。同時為了方便資金的快速流轉，基于區(qū)塊鏈代幣思想，在鏈上發(fā)行和應用“物流代幣”，錨定法定貨幣。收方和寄方可以將部分資金兌換成物流代幣，并托管于系統(tǒng)內(nèi)，當中藥產(chǎn)品送達且在系統(tǒng)中確認后，區(qū)塊鏈平臺可以依據(jù)物流相關智能合約，自動扣除相應代幣，以作為物流費用。

3.2.3 融資保險環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)包括為中藥供應鏈上相關主體提供融資和保險服務的一些金融機構。上游的一些中小微企業(yè)和農(nóng)戶因為經(jīng)營規(guī)模小、信用記錄獲取難度大等問題，無信用背書，難以獲取資金支持。而區(qū)塊鏈的公開透明性使得一些關鍵信息可視化，方便進行核驗，保證數(shù)據(jù)的真實。區(qū)塊鏈技術打破了傳統(tǒng)的階段式操作流程，風控審核的材料可在智能合約中展現(xiàn)出來。同時區(qū)塊鏈技術可將核心企業(yè)的金融額度向中小微企業(yè)和農(nóng)戶轉移，通過智能合約將核心企業(yè)的應付賬款轉化成一套不可篡改、可拆分、可流轉、可融資、可溯源的區(qū)塊鏈數(shù)字憑證，中小微企業(yè)和農(nóng)戶可憑憑證實現(xiàn)其融資需求。區(qū)塊鏈可以不依托第三方機構將這些中小微企業(yè)和農(nóng)戶的行為數(shù)據(jù)進行記錄留底，并按時間戳的順序分級放款。

3.2.4 中藥溯源環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)是由監(jiān)管部門牽頭建立，保障中藥產(chǎn)供銷全生命周期都處于有效監(jiān)控之中，包括生產(chǎn)加工企業(yè)對中藥材的溯源、消費者對中藥產(chǎn)品的溯源以及監(jiān)管機構對問題中藥的溯源。區(qū)塊鏈技術可以保證鏈上數(shù)據(jù)信息全面完整，各環(huán)節(jié)主體企業(yè)可實時查看溯源標準，而且由于分布式賬本的特點，信息數(shù)據(jù)的篡改失去了意義，當出現(xiàn)問題中藥產(chǎn)品或者問題環(huán)節(jié)時可精準定位，鏈上被授權的監(jiān)管主體可據(jù)此查找問題根源，召回問題中藥產(chǎn)品。

4 結語

基于區(qū)塊鏈技術的中藥供應鏈平臺能夠滿足如今日益發(fā)展的中藥市場對于“從種植到銷售”的全流通環(huán)節(jié)信息服務的需求，依托區(qū)塊鏈的去中心化、不可篡改、公開透明、智能合約等技術特點，結合大數(shù)據(jù)時代的各類技術應用，使得物流、信息流、資金流的傳遞更敏捷，供應鏈協(xié)同運作更精準。本文提出的基于區(qū)塊鏈技術的中藥供應鏈體系期望能為中藥領域的發(fā)展應用提供更多的參考。然而區(qū)塊鏈技術在如今中藥領域的實際落地項目尚不多見，許多技術瓶頸尚未突破，今后研究的重心應放在區(qū)塊鏈基礎設施的研究和建設上，降低信息流通的安全風險，同時鑒于我國區(qū)塊鏈發(fā)展尚處于探索階段，制度政策方面的設計需要進一步落地和完善，相信未來區(qū)塊鏈技術將是中藥產(chǎn)業(yè)變革的重要推動力量。