阿布都熱合曼·卡的爾,申炳豪,陳 茜
(新疆財經(jīng)大學 信息管理學院,新疆 烏魯木齊 830012)
2020年初,新冠肺炎疫情的突然暴發(fā),給中國社會經(jīng)濟造成了嚴重損失,全國各地迅速啟動疫情防控一級響應(yīng),有效遏制了疫情的傳播,但是,同時也阻斷了國民經(jīng)濟的生產(chǎn)物資供應(yīng)和人民生活的物質(zhì)保障。這次疫情對乳業(yè)的飼料生產(chǎn)、乳牛養(yǎng)殖、乳品加工與銷售、奶業(yè)貿(mào)易等產(chǎn)生了巨大的影響,據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2020年3月,全國乳制品產(chǎn)量為195.1萬噸,同比增長-8.9%;至2020年12月,全國乳制品總產(chǎn)量為251.1萬噸,同比增長-1.9%,新冠肺炎疫情的暴發(fā),嚴重沖擊了中國奶業(yè)的發(fā)展,中國乳品行業(yè)步履艱難。
后疫情時代,信息可追溯在食品質(zhì)量安全管理中起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)追溯系統(tǒng)為食品供應(yīng)鏈的質(zhì)量監(jiān)控和追溯提供了可行的解決方案,然而,這些可追溯系統(tǒng)幾乎是集中式的,存在追溯結(jié)構(gòu)集中化、信息易泄露、易篡改等問題,難以保證食品的質(zhì)量安全。而區(qū)塊鏈作為一種新型分布式分散技術(shù),被廣泛用于解決信息透明度和防止篡改等信任安全問題。區(qū)塊鏈技術(shù)特征與供應(yīng)鏈需求相耦合,因此,將區(qū)塊鏈技術(shù)與供應(yīng)鏈管理相結(jié)合,可以實現(xiàn)供應(yīng)鏈節(jié)點信息的自動更新,保證信息的完全一致和公開透明,降低管理成本,有效地削弱供應(yīng)鏈的“牛鞭效應(yīng)”,利于信息的防偽溯源。
追溯和認證食品供應(yīng)鏈節(jié)點信息對于識別和解決問題至關(guān)重要,這有助于實現(xiàn)食品供應(yīng)鏈的可持續(xù)、可追溯性管理,國內(nèi)外學者對此展開一系列研究。
物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展為食品供應(yīng)鏈可追溯性研究提供技術(shù)支撐,借助射頻識別(RFID)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)、近場通信技術(shù)(NFC)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以監(jiān)控和存儲生產(chǎn)、加工、配送和銷售等環(huán)節(jié)的事件信息,為食品質(zhì)量安全監(jiān)測和追溯提供有價值的數(shù)據(jù)信息。Chen基于RFID電子標簽、物聯(lián)網(wǎng)、二維碼標簽等技術(shù),建立了食品安全追溯系統(tǒng),分析并設(shè)計了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在餐飲和食品安全追溯系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的應(yīng)用[1];徐靜等探究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在乳制品供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制點(HACCP)監(jiān)管管理中的應(yīng)用[2];Bo等設(shè)計和開發(fā)了基于射頻識別技術(shù)(RFID)和電子產(chǎn)品代碼(EPC)物聯(lián)網(wǎng)的水產(chǎn)食品供應(yīng)鏈可追溯平臺,并著重于設(shè)計水產(chǎn)食品的對象名稱服務(wù)(ONS)和電子產(chǎn)品代碼信息服務(wù)(EPCIS)[3];Zhang等為了實現(xiàn)食品生命周期的安全可追溯性,提出了一種基于RFID技術(shù)的食品安全追溯網(wǎng)絡(luò)模型,并在特色食品上設(shè)計了RFID標簽和EPC編碼規(guī)則,基于B/S和C/S構(gòu)架進行系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[4];李婷婷利用漢信碼作為追溯碼的信息載體,提出并設(shè)計了乳制品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫以及追溯碼,并對該系統(tǒng)的實施提出建議[5]。但是,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品可追溯系統(tǒng)都是集中式的“服務(wù)器—客戶端”范式,利益相關(guān)者和消費者必須依賴單個信息節(jié)點來存儲、傳輸和共享可追溯性信息,因此,難以追溯整個食品供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)信息。
數(shù)據(jù)隱私和防篡改問題在食品可追溯性中至關(guān)重要,解決食品安全和質(zhì)量問題的關(guān)鍵是提高可追溯性的透明度、安全性、持久性和完整性,這已成為生產(chǎn)者、冷鏈管理者、消費者、政府以及研究學者關(guān)注的緊迫問題,而區(qū)塊鏈技術(shù)的功能特征很好地滿足了食品溯源需求。
2019年10月25日,習近平在中央政治局第十八次集體學習時強調(diào)要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新重要突破口,加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。政府政策的驅(qū)動,為區(qū)塊鏈技術(shù)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。區(qū)塊鏈這一概念首次出現(xiàn)在比特幣白皮書[6]中,但該書并未對區(qū)塊鏈做出精確定義。區(qū)塊鏈是分散的、不可信的網(wǎng)絡(luò),由許多節(jié)點組成,形成P2P對等網(wǎng)絡(luò),沒有集中的設(shè)備和管理機制,不需要第三方權(quán)威機構(gòu),任何節(jié)點的破壞或丟失都不會影響整個系統(tǒng)的運行,安全性、可靠性高;業(yè)務(wù)內(nèi)容和規(guī)則編譯部署在區(qū)塊鏈上,通過智能合約和共識機制可自動化處理交易活動,允許參與者跟蹤業(yè)務(wù)流程并驗證合同規(guī)則,防止數(shù)據(jù)篡改;區(qū)塊鏈技術(shù)允許區(qū)塊鏈中的每個節(jié)點網(wǎng)絡(luò)以分布式數(shù)據(jù)存儲的形式獲取完整的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)由各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共同維護,單一節(jié)點上的數(shù)據(jù)改變是無效的,除非整個供應(yīng)鏈中超過51%的節(jié)點被控制[7],保證了數(shù)據(jù)的完整性;區(qū)塊鏈運營的所有規(guī)則和信息對訪問區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的參與者是公開透明的,每個活動事件對所有節(jié)點都是可見的,并且每個參與節(jié)點都是匿名的,保證數(shù)據(jù)信息的可追溯性、安全性、及時性和透明度。
在“區(qū)塊鏈+”大環(huán)境下,董云峰等基于區(qū)塊鏈技術(shù)特征,構(gòu)建了一種新型糧油食品全供應(yīng)鏈可信追溯模型,解以決目前追溯系統(tǒng)中存在的集中式結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)安全性低、信息孤立等問題[8];許繼平等通過“鏈上鏈下”雙模數(shù)據(jù)存儲機制和智能合約,構(gòu)建了一種基于區(qū)塊鏈的糧油食品全供應(yīng)鏈信息安全管理模型,保證糧油食品供應(yīng)鏈信息存儲和傳輸?shù)陌踩院涂煽啃訹9];Lin等通過分析主流食品可追溯系統(tǒng)中用戶的主要需求,設(shè)計了基于區(qū)塊鏈技術(shù)和電子產(chǎn)品代碼信息服務(wù)的分散式食品安全追溯體系[10];為了進一步提高供應(yīng)鏈管理的靈活性、持續(xù)性和可靠性,Oscar N[11]、Ana R[12]、Alfonso P[13]等學者探究區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合創(chuàng)新的可能性。然而,區(qū)塊鏈技術(shù)尚且處于萌芽發(fā)展狀態(tài),在實際應(yīng)用中仍存在一些問題,Leng[14]、Giovanni M[15]等學者對“區(qū)塊鏈+供應(yīng)鏈”研究熱潮背后的問題進行了“冷思考”。
綜上,盡管區(qū)塊鏈被認為是一項潛在的突破性技術(shù),國內(nèi)外學者對區(qū)塊鏈技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)進行了一些研究,但對乳制品供應(yīng)鏈可追溯性的開發(fā)和應(yīng)用研究嚴重不足,對如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)提高乳制品供應(yīng)鏈信息的完全透明度、安全性和可追溯性的研究非常有限,在實際操作、系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施、互操作性和標準化問題方面的主要優(yōu)勢和挑戰(zhàn)仍存在一些研究空白。鑒于此,本研究回顧了區(qū)塊鏈技術(shù)的特點和功能,總結(jié)出基于區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)的性能標準,分析了乳制品供應(yīng)鏈可追溯性需求,設(shè)計出乳品供應(yīng)鏈的可追溯性框架和應(yīng)用程序流程圖,并強調(diào)了基于區(qū)塊鏈的可追溯性系統(tǒng)實施過程中面臨的優(yōu)勢和挑戰(zhàn),以進一步提高可追溯過程的透明度和效率,更好地保障乳品鏈的質(zhì)量安全,重塑消費信息,促進乳制品行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展,為研究人員和從業(yè)人員提供有價值的可追溯性管理信息。
乳制品是以生鮮畜乳及其制品作為主要的原料,經(jīng)過再生產(chǎn)、加工制成液體乳類、乳脂肪類、干酪類、乳粉類等一系列乳制品類。乳制品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)復雜,涉及乳畜的養(yǎng)殖、原奶生產(chǎn)、再生產(chǎn)及深加工、倉儲、配送、銷售等環(huán)節(jié)。以乳制品加工企業(yè)為核心,通過鏈接上游養(yǎng)殖商和下游乳制品銷售商,實現(xiàn)對整個產(chǎn)業(yè)鏈商流、物流、信息流和資金流的控制。乳制品供應(yīng)鏈參與主體主要包括乳畜養(yǎng)殖商、奶農(nóng)、奶站、乳制品加工制造商、分銷商、配送商、零售商和最終消費者,如圖1所示。
圖1 乳制品供應(yīng)鏈流程
乳制品本身鮮活易腐的特性,使整個乳制品供應(yīng)鏈具有環(huán)節(jié)復雜、信息多源異構(gòu)、風險因素多的特點。其中,控制奶源的品質(zhì)是保證整個乳制品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全的首要環(huán)節(jié)。乳畜的養(yǎng)殖環(huán)境、飼養(yǎng)方式、飼料和獸藥的使用、產(chǎn)奶設(shè)備、消毒方式等對原奶的供應(yīng)和產(chǎn)出質(zhì)量有極大影響。在生產(chǎn)、加工、倉儲、配送和銷售環(huán)節(jié)中,對溫度、濕度、供應(yīng)鏈設(shè)備性能、存儲條件、運輸時間、運輸條件、保質(zhì)期等條件要求非常高。在乳制品供應(yīng)過程中,若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則該風險會繼續(xù)沿著供應(yīng)鏈傳遞集聚直至爆發(fā)一系列質(zhì)量安全問題。
乳制品供應(yīng)鏈溯源需求主要是為了實現(xiàn)“四流”(商流、物流、信息流、資金流)的可追溯管理:其中,商流是乳品流通過程中的形態(tài)變化,它需要流通過程中交易活動的安全,資金結(jié)算便利,流通信息可追溯;物流包含的內(nèi)容較多,包括乳品運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送以及物流信息等,在乳品供應(yīng)鏈中,它要求準確把控物流環(huán)節(jié),實時監(jiān)管用戶服務(wù)、訂單處理、需求預測、倉庫管理、包裝等信息,為追溯管理提供關(guān)鍵可追溯信息;信息流是整個乳制品供應(yīng)鏈涉及的有關(guān)從乳畜養(yǎng)殖到消費終端所有節(jié)點的信息,它要求交易信息安全可靠、物流信息可控、乳品鏈監(jiān)管便利和可追溯;資金流需要乳品鏈業(yè)務(wù)活動安全可靠,資金結(jié)算便捷。而區(qū)塊鏈信息共享、數(shù)據(jù)安全可靠、智能合約及其可追溯性的技術(shù)特征,與乳制品供應(yīng)鏈的溯源需求相耦合,如圖2所示。以下主要從技術(shù)要求、性能要求和參與主體進行進一步的分析。
圖2 區(qū)塊鏈技術(shù)特征與乳制品供應(yīng)鏈溯源需求耦合
1.技術(shù)要求
乳制品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)的基本技術(shù)要求是不需要權(quán)威機構(gòu)的存在,各參與主體能夠在不可信的環(huán)境中運行,可追溯性信息是安全、可靠和透明,基于區(qū)塊鏈的可追溯性可實現(xiàn)數(shù)據(jù)分布式傳輸共享,可解決供應(yīng)鏈交易信息透明度問題和防篡改的信任、安全問題。
2.性能要求
乳制品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)多且復雜,從乳牛養(yǎng)殖到銷售需要記錄、上傳的數(shù)據(jù)信息多源異構(gòu),需要消耗更多的計算能力資源,而基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和共享需要由第三方權(quán)威機構(gòu)驗證事務(wù),資源浪費嚴重,時效性也很差。存儲容量、可擴展性、穩(wěn)定性和處理能力是乳制品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)的重要性能指標,而基于區(qū)塊鏈的可追溯系統(tǒng)低功耗、高速度和高安全等性能與其耦合性較強。
3.參與主體需求
參與乳制品供應(yīng)鏈可追溯過程的主體主要有乳制品企業(yè)、消費者和政府監(jiān)管部門,各參與主體對乳制品供應(yīng)鏈可追溯性需求是不同的。其中,乳制品企業(yè)要求供應(yīng)鏈節(jié)點上傳到區(qū)塊鏈上的關(guān)鍵信息是可訪問的、共享的,通過數(shù)字簽名技術(shù)為核心企業(yè)提供機密性服務(wù),以防止企業(yè)敏感信息的泄漏;消費者則追求簡單便捷、個性化的信息追溯服務(wù),要求追溯的乳制品供應(yīng)鏈上游到下游的數(shù)據(jù)信息是不可篡改、真實可靠的;政府監(jiān)管部門需擁有乳制品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)的最高訪問權(quán)限,一旦發(fā)生食品質(zhì)量安全事件,相關(guān)部門會第一時間追溯到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點并查辦違法企業(yè),監(jiān)管部門也有權(quán)確保各節(jié)點企業(yè)上傳的關(guān)鍵可追溯信息是合法的,經(jīng)過驗證的。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的乳制品供應(yīng)鏈可追溯框架由業(yè)務(wù)層、物聯(lián)網(wǎng)層、聯(lián)盟鏈層和應(yīng)用層組成(如圖3),能為乳制品的防偽溯源提供了更有效的解決方案。
圖3 基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈可追溯性框架
物聯(lián)網(wǎng)層:該層主要為區(qū)塊鏈系統(tǒng)提供可追溯性數(shù)據(jù),是實現(xiàn)乳制品溯源管理的基礎(chǔ)。利用RFID、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動收集乳品質(zhì)量信息、資產(chǎn)交易、物流信息等,數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單處理后由客戶端上傳帶區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,與區(qū)塊鏈進行實時輸送。
聯(lián)盟鏈層:聯(lián)盟鏈層也稱為數(shù)據(jù)管理層,基于聯(lián)盟鏈部分去中心化的特點,利用區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)、共識機制和哈希算法等核心技術(shù),對乳制品供應(yīng)鏈的關(guān)鍵可追溯數(shù)據(jù)信息進行驗證處理、上傳和共享,是乳制品溯源體系發(fā)揮效用的核心。即采用“鏈上鏈下”數(shù)據(jù)協(xié)同管理模式將采集到的數(shù)據(jù)部署到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的智能合約上,智能合約對當前節(jié)點的數(shù)據(jù)進行驗證處理,將驗證結(jié)果發(fā)布到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點上,各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對上傳的數(shù)據(jù)達成一致后,再通過哈希算法生成摘要信息數(shù)據(jù)區(qū)塊,最后將數(shù)據(jù)區(qū)塊中存儲在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的分布式賬本中,同時供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息和智能合約返回的數(shù)據(jù)區(qū)塊一一對應(yīng)且都儲存在鏈下數(shù)據(jù)庫中,記錄乳制品是如何從生產(chǎn)商到加工商、分銷商到零售商最后到消費者整個網(wǎng)絡(luò)的流動軌跡,旨在實現(xiàn)整個乳制品供應(yīng)鏈信息透明度,提高乳制品信息的安全性。
應(yīng)用層:該層是溯源鏈中參與主體與信息平臺交互的中間層。按照國家規(guī)定的食品質(zhì)量安全標準以及相關(guān)法律法規(guī)對乳制品的質(zhì)量信息進行檢測和審核,安全可靠的乳制品信息將會通過應(yīng)用層向消費者開放,消費者可在企業(yè)、政府等相關(guān)網(wǎng)站查詢追溯乳制品商流、物流、信息流和資金流等數(shù)據(jù)信息。
區(qū)塊鏈是一種基于分布式數(shù)據(jù)存儲、密碼學、博弈論、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等技術(shù)的創(chuàng)新型價值網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點交易數(shù)據(jù)的儲存和記錄都是分布式的,所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都可通過P2P網(wǎng)絡(luò)等算法參與鏈上數(shù)據(jù)的管理和維護,沒有絕對的權(quán)威機構(gòu),是一種去中心、防篡改、可追溯、信息透明的創(chuàng)新型數(shù)據(jù)架構(gòu)。其中,公有鏈不需要用戶注冊和授權(quán)就可以通過公鑰匿名參與和訪問區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò);私有鏈僅由組織使用,其讀寫權(quán)、記賬權(quán)等也是由私有組織制定,核心企業(yè)通過私鑰訪問,以防止機密文件的泄露和外部攻擊,管理其他節(jié)點?;趨^(qū)塊鏈的乳品供應(yīng)鏈可追溯性系統(tǒng)是改善溯源管理的戰(zhàn)略目標,其適宜性評價對于用戶和管理者來說是非常重要的,可以進一步實現(xiàn)乳制品供應(yīng)鏈過程優(yōu)化和質(zhì)量管理控制。在以往研究學者的理論成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)出基于區(qū)塊鏈的可追溯系統(tǒng)的性能評價標準:
(1)區(qū)塊鏈的去中心化、數(shù)據(jù)完整性、信息透明化、數(shù)據(jù)傳輸效率高的技術(shù)性能,有效彌補了目前乳品追溯過程中存在的問題。比如:過于依靠第三方權(quán)威機構(gòu),為提高市場競爭力,會賄賂第三方,竊取相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)信息,而且,第三方權(quán)威機構(gòu)的認證標準和選擇需要考慮的因素較多,這無疑加重了企業(yè)負擔和運營成本,而區(qū)塊鏈無需第三方權(quán)威機構(gòu)的存在,通過P2P網(wǎng)絡(luò)為各參與主體提供一個無需信任、安全可靠的交易環(huán)境。
(2)基于區(qū)塊鏈的溯源系統(tǒng)具有高度靈活性、防篡改性、可靠性、穩(wěn)定性、低風險性和交易速度。比如:面對環(huán)節(jié)多、鏈條長、信息多源異構(gòu)的乳制品供應(yīng)鏈,區(qū)塊鏈使供應(yīng)鏈上信息交互數(shù)字化,通過智能合約技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的校驗,使用數(shù)字簽名和加密技術(shù),提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?,提高工作效率,保障信息的安全可靠性和完整性?/p>
基于物聯(lián)網(wǎng)的食品安全可追溯系統(tǒng)主要是利用一個集中式數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)從生產(chǎn)到消費所有產(chǎn)品環(huán)節(jié)質(zhì)量信息的溯源,而基于區(qū)塊鏈的乳制品供應(yīng)鏈溯源管理體系利用聯(lián)盟鏈部分去中心化、分布式存儲、信息公開透明等技術(shù)優(yōu)勢,能為乳制品供應(yīng)鏈的防偽溯源提供更有效的解決方案,但是區(qū)塊鏈技術(shù)并不完全成熟,在實際應(yīng)用過程中依然面臨技術(shù)、法律等方面的挑戰(zhàn)。
主要對乳制品供應(yīng)鏈的乳畜養(yǎng)殖環(huán)節(jié)、原奶生產(chǎn)環(huán)節(jié)、乳品加工環(huán)節(jié)、物流運輸環(huán)節(jié)、乳品倉儲環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)以及終端溯源環(huán)節(jié)進行分析,以進一步了解HACCP、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)在乳制品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全監(jiān)管、數(shù)據(jù)收集和信息共享以及溯源管理中的作用和運行機制,從而實現(xiàn)乳制品供應(yīng)鏈全過程數(shù)據(jù)信息的透明化監(jiān)管,保證乳品信息的質(zhì)量安全,便于客戶端的逆向溯源。
1.乳畜養(yǎng)殖環(huán)節(jié)
總之,新時期新疆的漢語文學創(chuàng)作,這種因群體千差萬別的文化背景以及各具特色的美學追求、藝術(shù)素養(yǎng)、成長土壤和個人氣質(zhì),其作品表現(xiàn)出的敘事方式、張力、文化觀念、審美意識、民族性格不盡相同,使得新疆文化和新疆新時期文學呈現(xiàn)出多元的、充滿活力與互補性的文學文化景觀,更加凸顯出新疆“多元一體”的文化結(jié)構(gòu)特征和發(fā)展規(guī)律,作家們文學生命形態(tài)的形成與變化,是對新疆當代地域文學特殊性的可持續(xù)深化挖掘,同時也為邊地文學提供了新的“表述中國”的學術(shù)契機。
主要指乳牛養(yǎng)殖環(huán)節(jié)。養(yǎng)殖場通過采用RFID射頻識別技術(shù)對所有乳牛的身份ID信息進行標識,并輸入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)中,創(chuàng)建與之相對應(yīng)信息文檔,然后在系統(tǒng)中上傳乳畜養(yǎng)殖環(huán)境、牧草種植信息、飼料質(zhì)量、防疫信息、獸藥使用等信息。養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的參與主體除了養(yǎng)殖戶還有質(zhì)檢部門,對該環(huán)節(jié)一系列操作按照HACCP體系進行標準化監(jiān)管,并運用數(shù)字簽名技術(shù)進行安全認證。養(yǎng)殖戶在乳畜養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的主要職責是:①進行牧草種植、飼料加工或采購和乳畜養(yǎng)殖活動,確保原料奶的正常供應(yīng);②創(chuàng)建養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的活動信息,上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò);③將養(yǎng)殖信息發(fā)送給原奶加工商。
2.原料奶生產(chǎn)環(huán)節(jié)
也稱為原料奶的供應(yīng)環(huán)節(jié)。乳牛產(chǎn)奶時,需要對乳牛身份進行識別并查詢其文檔信息,然后在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中上傳產(chǎn)奶環(huán)境信息、產(chǎn)地暫存信息、產(chǎn)奶設(shè)施設(shè)備信息等。之后,當前節(jié)點會向下一環(huán)節(jié)(加工環(huán)節(jié))發(fā)出請求,利用私鑰和加工環(huán)節(jié)部署在區(qū)塊鏈上的智能合約記錄整個交易流程并自動賦予加工環(huán)節(jié)管理權(quán)限,加工節(jié)點便成為新的被授權(quán)節(jié)點,負責跟蹤并維護乳品信息文檔。原奶生產(chǎn)商在該環(huán)節(jié)的主要職責是:①根據(jù)HACCP準則規(guī)范擠奶,并對其進行簡單殺菌儲存;②創(chuàng)建本環(huán)節(jié)的信息文檔,并將產(chǎn)奶信息公布至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò);③將原料奶以及相關(guān)信息輸送給乳品加工商。
3.乳品加工環(huán)節(jié)
加工企業(yè)在收到奶站提供的原料奶后,就擁有訪問和維護乳品信息文檔的權(quán)限,當前節(jié)點會繼續(xù)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中寫入乳品加工信息、乳品質(zhì)量檢測信息、加工流程指標、加工批次信息、包裝材料等。其中加工環(huán)節(jié)包括初加工和深加工,初加工主要是對原料奶進行過濾、殺菌處理等,深加工就需要添加其他原材料(比如添加劑等)、分離、閃蒸等。其中原材料是其他食品供應(yīng)鏈的產(chǎn)物,擁有獨立的身份標識和產(chǎn)品信息文檔,在加工過程中,原材料的物理身份標識會自動取消,產(chǎn)品信息也會寫入乳品加工信息文檔中,生產(chǎn)乳制品的物理標簽為消費者可追溯客戶端提供便利。在本環(huán)節(jié)中,需要質(zhì)檢部門參與奶制品加工過程的標準檢驗,并通過數(shù)字簽名技術(shù)進行乳品質(zhì)量的認證。乳品加工商的主要職責是:①將原料奶加工成液體乳、乳粉、干酪等乳制品;②創(chuàng)建當前節(jié)點的信息文檔,并上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和下一個節(jié)點;③將加工后的乳制品進行儲存和分銷。
4.倉儲環(huán)節(jié)
主要對半成品或者產(chǎn)成品進行儲存。通過掃描乳制品的物理標簽,當前節(jié)點可以在乳品信息文檔中寫入倉庫位置信息、出入庫時間、數(shù)量、倉庫儲存環(huán)境等信息。當前節(jié)點的主要職責是:①根據(jù)乳制品的生產(chǎn)時間和類別合理安排存儲位置,制定合理的出入庫順序;②創(chuàng)建、記錄、上傳、共享乳制品的存儲信息文檔;③根據(jù)客戶需求進行乳制品的出庫活動。
5.物流運輸環(huán)節(jié)
由于乳制品鮮活易腐和保質(zhì)期短的屬性,冷鏈物流成為乳制品供應(yīng)鏈過程中極其重要的一個環(huán)節(jié)。物流公司根據(jù)客戶信息利用GPS、GIS等信息技術(shù),為乳制品物流活動規(guī)劃合理的運輸路線。在運輸過程中,通過無線遙感等信息技術(shù)嚴格監(jiān)控冷藏車的微環(huán)境,同時,在繼承上一環(huán)節(jié)乳品儲存信息文檔的基礎(chǔ)上,寫入當前節(jié)點的配送線路、配送時間、配送人員、配送設(shè)備等信息。此外,大型冷藏運輸設(shè)備的信息文檔中也應(yīng)該包含乳制品的信息標識,以便于物流公司統(tǒng)一規(guī)劃管理。物流運輸商在運輸環(huán)節(jié)的主要職責是:①根據(jù)客戶需求完成相應(yīng)的物流運輸任務(wù);②創(chuàng)建乳制品的物流信息文檔,并將交易活動公示至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò);③將乳制品的物流信息傳送給下一個節(jié)點。
6.銷售環(huán)節(jié)
參與銷售環(huán)節(jié)的主體可分為分銷商和零售商。分銷商是生產(chǎn)商和零售商的中間商,主要將乳制品從生產(chǎn)商運送到各個商超、乳品批發(fā)市場等零售商手中;而零售商是將乳制品銷售給消費者。乳制品進入銷售環(huán)節(jié),銷售企業(yè)必須核實乳制品的信息來源,并進一步完善乳品信息文檔,寫入銷售人員、銷售價格、銷售時間、銷售地點、銷售企業(yè)等信息,確保區(qū)塊鏈系統(tǒng)中乳品信息文檔的完整性。銷售商的主要職責是:①完成乳制品的銷售任務(wù);②記錄當前節(jié)點的交易信息并上傳到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。
7.追溯環(huán)節(jié)
消費者在進行乳品消費時,利用手機或電腦客戶端對乳品包裝上的EPC碼、RFID或二維碼等進行訪問查詢?nèi)槠返奈臋n信息,如果發(fā)現(xiàn)乳品信息異常,可以向質(zhì)量監(jiān)管部門投訴。質(zhì)量監(jiān)管部門收到消費者投訴時,向溯源管理系統(tǒng)發(fā)出信息查詢請求,經(jīng)過驗證確認后對相關(guān)乳品企業(yè)進行監(jiān)管、問責和整治處理,及時遏制食品安全事件的擴張蔓延。企業(yè)可通過私鑰查詢和認證溯源體系中乳制品的機密信息。為了維護溯源管理的成本,聯(lián)盟鏈中可以采用風險補償機制,向用戶提供追溯溢價產(chǎn)品,當消費者購買追溯溢價產(chǎn)品時,節(jié)點企業(yè)從中獲取相應(yīng)的產(chǎn)品溢價收益,從而增加乳品企業(yè)利潤,提高企業(yè)參與溯源網(wǎng)絡(luò)體系的積極性。當前節(jié)點的主要職責是:①客戶根據(jù)乳制品碼進行信息查詢追溯;②相關(guān)部門核查區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點企業(yè)的數(shù)據(jù)信息;③相關(guān)部門處理乳品安全事件,嚴懲問題企業(yè),并將其公示在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。
區(qū)塊鏈技術(shù)在乳制品供應(yīng)鏈可追溯管理研究和實踐應(yīng)用中有著深遠的影響,但在實際應(yīng)用中依然面臨著機遇和挑戰(zhàn)。
1.機遇
(1)透明度高。共識機制將信息存儲在基于區(qū)塊鏈的可追溯系統(tǒng)中,參與主體對交易活動達成一致共識,驗證數(shù)據(jù)的真實有效性。之后,數(shù)據(jù)會公布在整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中,增強了交易數(shù)據(jù)的完整性和安全性,提高了信息透明度和交易效率。
(2)數(shù)據(jù)不可篡改。乳制品供應(yīng)鏈節(jié)點信息通過時間戳、加密技術(shù)等存儲在分散式分布式數(shù)據(jù)庫中,區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點平等參與數(shù)據(jù)信息的維護管理,有效避免單一節(jié)點的攻擊和管理員腐敗等問題,乳品信息的質(zhì)量安全得到有效保障。
(3)協(xié)作能力強。區(qū)塊鏈可以為乳制品供應(yīng)鏈參與主體提供一個無需信任的交易環(huán)境,不同組織業(yè)務(wù)之間可進行互操性和集成性活動,降低交易風險性和復雜性,提高供應(yīng)鏈參與主體業(yè)務(wù)協(xié)作能力,同時,安全的數(shù)據(jù)信息也有助于供應(yīng)鏈管理者進行乳制品保質(zhì)期的預測和評估,從而減少經(jīng)濟損失和乳品資源浪費。
2.挑戰(zhàn)
(1)可擴展性差。與“物聯(lián)網(wǎng)+”乳制品可追溯性應(yīng)用的可擴展性、穩(wěn)定性要求相比較,基于區(qū)塊鏈技術(shù)的乳制品供應(yīng)鏈溯源管理體系可能會受到容量、算法和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的限制,不能完全確?;凇皡^(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)在溯源管理應(yīng)用中的持續(xù)穩(wěn)定性和安全性,因此,需要測試區(qū)塊鏈的損耗率、存儲容量以及延遲性等。
(2)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。目前,關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)的研究尚且處于萌芽發(fā)展狀態(tài),相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施并不完善,很難滿足乳制品供應(yīng)鏈溯源管理的所有需求。
(3)標準化程度低??缃M織業(yè)務(wù)流程之間的互操作性和標準化在可追溯系統(tǒng)中很重要,需要開發(fā)區(qū)塊鏈架構(gòu)標準,允許各方案之間靈活變動,從而實現(xiàn)協(xié)作信任和信息保護。此外,區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域并沒有明確的法律法規(guī)和實施標準,需要建立健全法律監(jiān)管機制,監(jiān)測區(qū)塊鏈技術(shù)在食品溯源管理方面的適用性。
本文回顧了區(qū)塊鏈技術(shù)在食品溯源管理中的應(yīng)用,立足后疫情時代的背景,分析中國乳品行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,探究區(qū)塊鏈技術(shù)在乳制品供應(yīng)鏈溯源管理中應(yīng)用的可能性,以進一步推進區(qū)塊鏈技術(shù)在溯源管理體系中的應(yīng)用。作為一項基于綜述的研究,本文具有一定的局限性,提出的乳制品供應(yīng)鏈可追溯框架是基于理論概念的,還需要做進一步的實驗測試和經(jīng)驗驗證,但這種局限性也為未來的研究提供了機會,比如,未來的研究可以在試點應(yīng)用中從多角度測評基于區(qū)塊鏈的可追溯性系統(tǒng)的操作方法、系統(tǒng)架構(gòu)和性能標準。此外,在數(shù)字化轉(zhuǎn)型時代,學者們也可考慮將區(qū)塊鏈技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘、云計算等信息技術(shù)的集成創(chuàng)新,完善食品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)。