黃春燕

（浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310053）

隨著居民對(duì)食品安全重視程度的提高，居民對(duì)食品安全要求越來(lái)越高，建立追溯系統(tǒng)，明確各個(gè)責(zé)任主體，快速召回問(wèn)題產(chǎn)品，將損失和影響降到最低，是其中重要的一環(huán)①。利用產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯，可以有效地解決食品安全問(wèn)題。

一、傳統(tǒng)果蔬供應(yīng)鏈追溯

（一）傳統(tǒng)供應(yīng)鏈追溯體系

農(nóng)產(chǎn)品追蹤系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)加工信息、倉(cāng)儲(chǔ)物流信息和批發(fā)零售信息。每個(gè)環(huán)節(jié)定時(shí)上傳產(chǎn)品所在環(huán)節(jié)信息保證追溯系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和及時(shí)性。制造加工節(jié)點(diǎn)是指產(chǎn)品的生產(chǎn)單位、產(chǎn)品的名稱、采摘信息、加工方式、加工狀態(tài)等；倉(cāng)庫(kù)物流節(jié)點(diǎn)記錄果蔬農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸中的業(yè)務(wù)和運(yùn)輸信息；零售節(jié)點(diǎn)包括消費(fèi)個(gè)體或團(tuán)購(gòu)企業(yè)。各個(gè)單位的采購(gòu)部門(mén)將信息發(fā)送到局部網(wǎng)絡(luò)中，信息標(biāo)識(shí)通過(guò)小票展現(xiàn)出來(lái)。整個(gè)過(guò)程中果蔬消費(fèi)者通過(guò)追溯碼或者商品二維碼掃描查詢供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)詳細(xì)信息，可以了解產(chǎn)品從源頭到被銷(xiāo)售的整個(gè)過(guò)程流向和詳情（圖1）。

圖1果蔬追溯系統(tǒng)信息采集

（二）傳統(tǒng)果蔬供應(yīng)鏈追溯痛點(diǎn)分析

日常生活中驗(yàn)證果蔬產(chǎn)品質(zhì)量主要看產(chǎn)品保質(zhì)期和新鮮度，如此簡(jiǎn)單的內(nèi)容無(wú)法滿足日前消費(fèi)者的需求。利用追溯系統(tǒng)的多個(gè)主體參與記錄的信息內(nèi)容非常多而細(xì)，但過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題和弊端②，主要包括：（1）信息孤島使得信息共享效率差。采用C/S模式存儲(chǔ)，供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)各自維護(hù)產(chǎn)品信息，使供應(yīng)鏈形成了多個(gè)中心化的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)的集中管理特征表明，由于各節(jié)點(diǎn)的信息數(shù)量增多，導(dǎo)致跟蹤成本逐漸上升，使效益降低。（2）存儲(chǔ)中心化導(dǎo)致信息可被篡改。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯信息存儲(chǔ)在中心化的系統(tǒng)中，包括生產(chǎn)商、分銷(xiāo)商以及各個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。在利益的驅(qū)使下，當(dāng)部分?jǐn)?shù)據(jù)不利于己的時(shí)候，商企會(huì)擅自更改農(nóng)產(chǎn)品關(guān)鍵追溯信息，造成竄改及信息造假等問(wèn)題。同時(shí)，也容易受到黑客等網(wǎng)絡(luò)攻擊，降低溯源信息的可信度。（3）產(chǎn)品包裝追溯條碼容易被復(fù)制。目前農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中防偽方式基本是產(chǎn)品包裝上的防偽標(biāo)識(shí)，包括條形碼、RFID射頻識(shí)別技術(shù)、二維碼等。之前做好的防偽碼與對(duì)應(yīng)產(chǎn)品關(guān)聯(lián)一般都是在出廠時(shí)貼在包裝外面，易于仿真，無(wú)統(tǒng)一規(guī)格，易造成產(chǎn)品追溯失效。為了處理應(yīng)用過(guò)程中的問(wèn)題，保證數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)后不能篡改，采用區(qū)塊鏈去中心化的辦法，完善中心化存儲(chǔ)方式，就可以在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上生成透明的數(shù)據(jù)，提供可信的溯源。

二、區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品追溯體系中的應(yīng)用

（一）區(qū)塊鏈運(yùn)用到追溯體系中的可行性

區(qū)塊鏈通過(guò)利用分布式記錄賬技術(shù)來(lái)保障整個(gè)交易過(guò)程的安全并使整個(gè)過(guò)程的不可篡改。（1）區(qū)塊鏈賦能果蔬供應(yīng)鏈平臺(tái)。區(qū)塊鏈作為近幾年的新技術(shù)，優(yōu)勢(shì)主要有防數(shù)據(jù)篡改、自動(dòng)執(zhí)行、監(jiān)測(cè)、共識(shí)信任等。防數(shù)據(jù)篡改使錄入的數(shù)據(jù)不可篡改、不可抵賴；去中心化主要是系統(tǒng)里沒(méi)有中心的管理機(jī)構(gòu)，任何節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)平等，規(guī)避了操作中心化管理的弊端，所有節(jié)點(diǎn)都可以記賬。因此，在農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中引入?yún)^(qū)塊鏈，錄入農(nóng)產(chǎn)品信息時(shí)，依附于區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)，保證了市場(chǎng)的良好秩序（圖2）。（2）果蔬農(nóng)產(chǎn)品信息實(shí)時(shí)上鏈共同協(xié)作管理。區(qū)塊鏈可以應(yīng)用的協(xié)作場(chǎng)景非常廣泛，農(nóng)產(chǎn)品安全追溯由政府組織多個(gè)相關(guān)單位實(shí)施，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追溯數(shù)據(jù)的共享和不可篡改，確保追蹤的信息真實(shí)性。（3）確保溯源信息的安全儲(chǔ)存、節(jié)約區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)存空間。果蔬農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈具有鏈長(zhǎng)、面廣、多源、異構(gòu)特點(diǎn)，從源頭生產(chǎn)到末端消費(fèi)需要記載大量的數(shù)據(jù)，如果所有數(shù)據(jù)都以區(qū)塊的形式上鏈存儲(chǔ)，消耗空間大、付出成本高、查詢效率低，而使用區(qū)塊鏈則可以減少存儲(chǔ)空間，提高各個(gè)實(shí)體節(jié)點(diǎn)溯源查詢的效率，增加了消費(fèi)者的信任度③。

圖2 區(qū)塊鏈賦能果蔬平臺(tái)

（二）追溯體系應(yīng)用區(qū)塊鏈的意義

這些意義包括：（1）區(qū)塊鏈技術(shù)搭建利益共同體，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+電商扶貧”全鏈模式：讓所有農(nóng)產(chǎn)品的流通交易過(guò)程中的利益相關(guān)方，通過(guò)利用信息共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在自己的權(quán)限范圍內(nèi)完成操作。促使果蔬的生產(chǎn)者、銷(xiāo)售者通過(guò)果蔬信息平臺(tái)進(jìn)入平臺(tái)果蔬供應(yīng)鏈，有助于解決果蔬供應(yīng)鏈從生產(chǎn)到銷(xiāo)售各階段的斷鏈問(wèn)題，使得終端消費(fèi)者有條件了解購(gòu)買(mǎi)的農(nóng)產(chǎn)品的真實(shí)溯源信息，從而吃得安心和放心。（2）提升農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的管理效率，厘清上下游主體責(zé)任邊界：利用數(shù)據(jù)鏈接共享平臺(tái)，參與的各主體能夠在鏈上發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈體系中發(fā)生的問(wèn)題，在第一時(shí)間給出問(wèn)題的解決方案。因?yàn)?，通過(guò)透明開(kāi)放的公共平臺(tái)可以進(jìn)行信息查閱實(shí)現(xiàn)追責(zé)，使得各個(gè)參與主體提升了協(xié)調(diào)溝通能力，減少了交易過(guò)程中的糾紛。（3）完善農(nóng)產(chǎn)品的安全保障體系，去除消費(fèi)者對(duì)質(zhì)量的擔(dān)憂和疑慮：果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)在區(qū)塊鏈技術(shù)支持下構(gòu)建算法式的信賴世界，保證了追溯信息的可靠性和開(kāi)放性，打消消費(fèi)者的疑慮。（4）助力農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)銷(xiāo)售，促使優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)數(shù)字生產(chǎn)發(fā)展：隨著時(shí)代的更替，農(nóng)業(yè)的改革迎來(lái)了一個(gè)新的契機(jī)。當(dāng)前，一些社交屬性濃厚的電商平臺(tái)迎來(lái)暴發(fā)性增長(zhǎng)，隨之而來(lái)的是電商市場(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊，通過(guò)構(gòu)建和完善果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯體系，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)電商農(nóng)業(yè)銷(xiāo)售的有效發(fā)展。

三、基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯體系構(gòu)建

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)是建立起“供-產(chǎn)-銷(xiāo)-消”的追溯系統(tǒng)。果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯體系從參與平臺(tái)主體、結(jié)構(gòu)框架搭建和操作流程優(yōu)化三個(gè)方面進(jìn)行解析。

（一）明確果蔬供應(yīng)鏈平臺(tái)主體，構(gòu)建信息和價(jià)值共享鏈條

果蔬供應(yīng)鏈平臺(tái)主體第一類是管理質(zhì)量安全的機(jī)構(gòu)；第二類是果蔬供應(yīng)鏈參與的主體；第三類是最終消費(fèi)者。將區(qū)塊鏈賦予到果蔬產(chǎn)品安全追溯中，使生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)和銷(xiāo)售信息相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的不可篡改和信息透明化，保證了市場(chǎng)監(jiān)管的效率，形成以生產(chǎn)企業(yè)、加工企業(yè)、物流企業(yè)、銷(xiāo)售企業(yè)等為節(jié)點(diǎn)的聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)，完整地建立起一個(gè)全面的共享信息與價(jià)值互通鏈條（如圖3所示）。

圖3 區(qū)塊鏈的果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯體系

（二）架構(gòu)農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)體系，拓展區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景

在區(qū)塊鏈層級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)的基本規(guī)則加入進(jìn)去。圖4顯示，按照系統(tǒng)的常見(jiàn)功能我們可以分為應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、核心層和物理層④。（1）以物理層為基礎(chǔ)：將數(shù)據(jù)庫(kù)和區(qū)塊鏈相結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)鏈上鏈下信息采集，將信息錄入到區(qū)塊中。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)智能傳感器、檢測(cè)器、NB-IoT、RFID標(biāo)簽控制種植基地?cái)?shù)字智能化，能夠利用自動(dòng)化工具順利地獲取生長(zhǎng)信息、環(huán)境指數(shù)等溯源信息，避免人工采集和干預(yù)。其中把智能化設(shè)備收集的信息上傳到鏈上，確保溯源內(nèi)容的精確性。（2）以核心層為保障：將果蔬農(nóng)產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范和監(jiān)管規(guī)定以智能合約形式納入鏈中，使果蔬農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸不可抵賴性。（3）以數(shù)據(jù)層為重點(diǎn)：數(shù)據(jù)層主要采集果蔬供應(yīng)鏈各個(gè)主體及主要環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息。例如果蔬農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)環(huán)境，生產(chǎn)企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流產(chǎn)生的溫濕度和總產(chǎn)量、銷(xiāo)售商在銷(xiāo)售環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的訂單數(shù)據(jù)等，應(yīng)用到的硬件有負(fù)責(zé)檢測(cè)果蔬污染物殘留、各種類型傳感器、掃描識(shí)別設(shè)備、RFID標(biāo)簽等。（4）以應(yīng)用層為根本：系統(tǒng)應(yīng)用層主要根據(jù)主體角色的不同，設(shè)計(jì)不同的應(yīng)用程序功能，類似手機(jī)上的App。數(shù)據(jù)提供者主要上傳果蔬供應(yīng)鏈上自己所屬環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)管理者對(duì)安全追溯平臺(tái)開(kāi)展日常維護(hù)，保證正常物流的運(yùn)行；質(zhì)量管控部門(mén)對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)各個(gè)主體進(jìn)行監(jiān)督，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)警告或者處理；而消費(fèi)者可以通過(guò)硬軟件設(shè)備掃描查詢，在平臺(tái)投訴或提議等⑤。

圖4 農(nóng)產(chǎn)品追溯體系架構(gòu)

（三）區(qū)塊鏈技術(shù)支持的果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯體系運(yùn)作流程

通過(guò)解析果蔬農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，明確農(nóng)產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)，分析區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的可行性。在分析區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上，將基礎(chǔ)原理和基本技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中，可以構(gòu)建一個(gè)完整的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)基本模型，下面顯示不同環(huán)節(jié)中應(yīng)用區(qū)塊鏈的具體細(xì)節(jié)：（1）供應(yīng)環(huán)節(jié)：果蔬供應(yīng)鏈的首要環(huán)節(jié)，主要是種植階段，負(fù)責(zé)的主體是果蔬農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商和生產(chǎn)基地。在區(qū)塊鏈中，果蔬農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商和生產(chǎn)基地輸入種植信息被認(rèn)證納入?yún)^(qū)塊鏈，通過(guò)智能平臺(tái)及時(shí)上傳信息，方便農(nóng)戶進(jìn)行管理，提高產(chǎn)量和質(zhì)量⑥。（2）加工環(huán)節(jié)：輸出產(chǎn)品包裝操作的相關(guān)物流信息,將產(chǎn)品責(zé)任轉(zhuǎn)移到物流運(yùn)輸人員。（3）儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)：責(zé)任主體是物流倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保質(zhì)期短且易于腐爛，環(huán)境要求高，因此，輸入產(chǎn)品的配送方式，進(jìn)行ADC、Temperature監(jiān)控，確定倉(cāng)儲(chǔ)位置等。（4）銷(xiāo)售環(huán)節(jié)：將產(chǎn)品名稱、價(jià)格、交易時(shí)間等同步進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳統(tǒng)跟蹤，確保區(qū)塊鏈追溯平臺(tái)產(chǎn)品信息文檔的完整性。同時(shí)，消費(fèi)者可以通過(guò)掃描二維碼等自動(dòng)識(shí)別設(shè)備來(lái)獲得產(chǎn)品的具體的信息文檔⑦。

四、展望與結(jié)論

本文提出了以區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品追溯為基礎(chǔ)的追溯系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的功能進(jìn)行了較為詳盡的分析。區(qū)塊鏈的去中心化避免了由于有中心而容易受到的網(wǎng)絡(luò)攻擊，從而增強(qiáng)了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的可信度。對(duì)基于區(qū)塊鏈的追蹤系統(tǒng)在供應(yīng)、加工、儲(chǔ)運(yùn)、銷(xiāo)售等方面的追蹤過(guò)程進(jìn)行的分析表明，對(duì)基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的原型進(jìn)行深入的研究和構(gòu)建,對(duì)之后將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到追溯體系中有參考價(jià)值。

“區(qū)塊鏈+農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈”的市場(chǎng)是一片藍(lán)海，得益于果蔬供應(yīng)鏈的延伸布局以及互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭的進(jìn)入，將“區(qū)塊鏈+供應(yīng)鏈”相結(jié)合共同構(gòu)建果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯機(jī)制，需多方共同努力，以保食品安全。

注釋：

①王明亭.基于區(qū)塊鏈的果蔬農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海海洋大學(xué),2020.

②楊萌.區(qū)塊鏈+農(nóng)產(chǎn)品溯源視域下紫陽(yáng)縣富硒茶質(zhì)量安全追溯體系研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,60(16):137-140.

③張曉蝶,黃鄭正,趙金輝,鄒惠.基于區(qū)塊鏈多鏈的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈追溯應(yīng)用[J/OL].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué))2021（10）:1-7.

④張志雷.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品信息追溯方法與應(yīng)用[D].沈陽(yáng)大學(xué),2021.

⑤孫俊,何小東,陳建華.基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,47(10):149-153.

⑥袁菲.基于區(qū)塊鏈技術(shù)河北省農(nóng)產(chǎn)品安全信息溯源研究[J].質(zhì)量與市場(chǎng),2021(03):44-46.

⑦陳海,唐順利.區(qū)塊鏈技術(shù)在未來(lái)農(nóng)產(chǎn)品安全追溯中的應(yīng)用初探[J].中國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù),2021(04):70-72.