摘要：由于缺乏強有力的市場和產品流通運營系統(tǒng)監(jiān)管，農畜產品質量安全問題時有發(fā)生。同時，中國食品追溯存在技術限制、成本較高、人才缺乏等問題，而區(qū)塊鏈追溯憑借信息不可篡改、去中心化、共識信任、可靠數(shù)據庫等特征，在構建食品質量安全追溯體系中發(fā)揮了積極作用。通過對中國農畜產品質量安全問題及管理困境的分析和對中國農畜產品質量安全追溯體系基本類型的歸納，指出了中國農畜產品追溯體系中存在的問題，明確了構建農畜產品區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)的意義，提出了以區(qū)塊鏈為核心的追溯系統(tǒng)的未來發(fā)展方向。

　　關鍵詞：區(qū)塊鏈；可追溯；去中心化；農畜產品；質量安全；公開透明
 

　　引言

　　隨著我國邁入全面小康社會，居民收入逐步增長，消費水平日益提高，乳、禽、蛋、肉等農畜產品消費率逐步提高，但農畜產品生產周期相對較長，市場本身供給有限，超額需求拉動生產者擴大生產規(guī)模。同時，市場自發(fā)性的影響導致部分生產者進行投機生產，試圖用其他非自然手段或者低成本投資縮短農畜產品生產周期，以提高利潤。在此情況下，食品安全問題屢屢發(fā)生，消費市場受到了嚴重沖擊，越來越多的消費者開始對市場產生懷疑。從“瘋牛病”到“禽流感”再到“口蹄疫”，農畜產品質量安全問題始終是社會公眾關注的焦點問題，也是國家監(jiān)管的難題。面對時有發(fā)生的農畜產品質量安全問題，監(jiān)管系統(tǒng)的有心無力顯示出諸多無奈，主客觀因素的交叉制約使得管理難度加大。因此，構建安全的農畜產品質量追溯體系，重振消費信心，對于推動我國畜牧業(yè)健康、快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
 

　　1 中國農畜產品質量安全問題及管理困境

　　1.1 生產者數(shù)量較多，生產規(guī)模相對較小，且地域分散

　　根據我國第三次農業(yè)普查數(shù)據，截止到2016年底，全國總共有農戶約2.3億戶，其中有2.1億戶農戶人均約承包土地0.53hm2，農戶規(guī)模較小且分布相對零散。同時，全國登記的食品生產加工類企業(yè)有44多萬家，其中約有80%的企業(yè)實際上只是10人以下的小作坊和小工廠。食品生產加工主體呈現(xiàn)出規(guī)模小、分布散、數(shù)量多等點多面廣的特點，給相關部門加強食品安全監(jiān)管造成了一定的困難。

　　1.2 農畜產品供應鏈長，加工生產環(huán)節(jié)較多，且來源復雜

　　綜觀我國的畜牧業(yè)生產，從初始環(huán)節(jié)的種養(yǎng)殖到后續(xù)的生產加工，從產品的流通環(huán)節(jié)到銷售環(huán)節(jié)再到消費的過程，我國的畜產品供應涉及的環(huán)節(jié)較多，供應鏈較長，且農畜產品來源較為復雜，給農畜產品的安全管理造成了極大的困難。

　　1.3 社會誠信意識相對缺乏，民眾的食品安全信心較為匱乏

　　社會信用體系是社會主義市場經濟體制和社會治理體制的重要組成部分。當前，我國的社會信用體系建設雖然取得了一定的進展，但與經濟發(fā)展水平和社會發(fā)展階段不匹配、不協(xié)調、不適應的矛盾仍然突出，社會誠信意識和信用水平偏低，導致農畜產品類的食品出現(xiàn)假冒偽劣和濫用違禁物質等現(xiàn)象，食品藥品安全事件時有發(fā)生，致使有關農畜產品及食品安全的謠言時有流傳，加劇了社會民眾對農畜產品及食品安全的不信任程度。
 

　　2 中國農畜產品質量安全追溯體系的基本類型

　　為了能夠刺激社會農畜產品消費活力，建立無中心、覆蓋廣、迅捷真實的信息鏈進而使質量信號有效傳遞、生產消費過程透明化，已成為緩解我國農畜產品及食品安全問題的最優(yōu)解。我國農產品質量安全體系追溯建設始于2006年，在政府支持、企業(yè)配合的合作模式下，近年來取得了一定的成效。

　　2.1 政府主導的農產品追蹤體系

　　食品安全是關系到國計民生的重大戰(zhàn)略問題，目前我國的農產品追蹤體系仍是以政府部門為主導、依賴政府推動的公共監(jiān)管體系。以農業(yè)農村部為例，其主導的從生產環(huán)節(jié)出發(fā)建設的農產品質量追蹤系統(tǒng)，主要包括全國種植產品追蹤制度、動物識別和疫病追蹤制度、水產品質量安全跟蹤制度和農墾農產品質量追蹤制度；而商務部則主要負責建立以流通為核心的包括肉類、蔬菜的流通跟蹤系統(tǒng)等在內的農產品質量追蹤系統(tǒng)。

　　2.2 社會組織主導的農產品追溯體系

　　2015年10月1日修訂完成的《中華人民共和國食品安全法》強化生產經營者主體責任，鼓勵食品生產經營企業(yè)采用信息化手段建立食品追溯體系。在此背景下，各級政府和食品加工企業(yè)對食品全程追溯制度的建立及追溯體系的信息化管理高度重視，因而各種各樣的追溯辦法和制度紛紛出臺。例如中國物碼中心編制的國家食品（產品）安全追溯平臺，既為企業(yè)提供溯源信息的集中化管理，也為政府監(jiān)管提供基礎數(shù)據支持，同時為公眾查詢溯源信息提供便利。

　　2.3 企業(yè)主導建設的農產品追溯公共服務平臺

　　出于擴大自身品牌影響力的考慮，農畜產品（食品）生產企業(yè)自主建設公司內部質量追溯體系或公共服務平臺，但各地在追溯體系建立上的標準不統(tǒng)一、制式不統(tǒng)一、接口不統(tǒng)一，給農畜產品質量安全跨區(qū)域執(zhí)法、聯(lián)合執(zhí)法及單件商品的歷史數(shù)據存儲與查詢帶來了極大的困難。按照目前的發(fā)展趨勢來看，由政府負責主導、全產業(yè)鏈生產經營主體參與建設的農產品安全溯源體系可能會成為未來發(fā)展的主要方向。
 

　　3 中國農畜產品追溯體系存在的問題

　　質量安全追溯系統(tǒng)建設對我國農產品質量的提升有重大推動作用，對增強消費者信心、提高農產品生產監(jiān)管水平具有重要的意義和促進作用。然而，我國農產品溯源歷史基礎薄弱，目前農產品溯源體系還處在研發(fā)推廣階段，尚存在很多有待解決的問題。

　　3.1 網絡建設不到位，技術應用不成熟，難以在大范圍內實現(xiàn)技術普及

　　目前普遍已知應用于農產品質量安全可追溯的技術主要有射頻識別（RFID）技術、二維碼技術、虹膜識別技術、胴體標簽與編碼技術以及區(qū)塊鏈技術。技術加持的確為消費者提供了信息查詢的渠道，緩解了消費者對農產品的擔憂，但可追溯技術在操作以及應用普及方面仍有很大的改進空間。例如RFID技術雖然可以對產品的相關屬性隨時跟蹤、溯源和管理，但其無法保證追蹤過程中的隱私保護問題，且使用成本高；而二維碼技術雖然效率高、成本低，但信息保密性差，且易被更改，公眾判別不出食品檢測報告的真?zhèn)危浑伢w標簽與編碼技術和虹膜識別技術則是技術含量高，難以普及。

　　3.2 可追溯系統(tǒng)的采購和運行成本高，企業(yè)使用意愿低，缺乏成熟的商業(yè)運作模式

　　農產品質量安全問題泛濫，食品消費市場低迷，迫使企業(yè)承擔起社會責任。企業(yè)嘗試采用農產品溯源體系讓農產品“有跡可循”，提高消費者消費意愿，但是其成本也同步提高。我國農產品加工企業(yè)大多是中小微企業(yè)。即使政府支持給予補貼，設備、技術、人力、物資的投入，再加上交易風險的增加，也使得這些企業(yè)采用該溯源的意愿降低。此外，企業(yè)之間也缺乏技術合作，沒有利益機制驅動。同國外相比，國內居民對可追溯產品附加價格的支付愿意較低。整體來看，國外消費者對可追溯產品的平均溢價支付水平在30%以上，而我國消費者只有在溢價水平低于10%時才會購買可追溯產品。無論是從企業(yè)自身還是消費者本身來說，溯源系統(tǒng)的應用都受到了一定的阻力。

　　3.3 追溯信息易造假，消費知情權得不到保障

　　追溯系統(tǒng)技術本身還在研究開發(fā)當中，國內還未建立起完善的信息保密機制。“生產有記錄、來源可追溯、去向可跟蹤、信息可查詢、責任可追究”的質量安全追溯體系存在數(shù)據漏洞，信息無法得到公開，監(jiān)管政策也還有待完善。

　　3.4 農業(yè)組織化程度低，農戶信息化意識不強

　　農村缺少專業(yè)技術人才，農民參與程度不高，限制了溯源系統(tǒng)的推廣規(guī)模。我國是農業(yè)大國而非農業(yè)強國，農村人才流失嚴重，技術化水平整體較弱。農民知識水平有限，除個別農業(yè)大省有農業(yè)大戶承包土地進行規(guī)模生產外，很多地區(qū)依然是小農戶種植模式，技術規(guī)?；占拜^困難。
 

　　4 區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)

　　近年來區(qū)塊鏈技術發(fā)展如火如荼，諸多學者都對區(qū)塊鏈技術應用于農產品溯源進行了研究，高陽陽等指出區(qū)塊鏈技術能夠有效針對中心化溯源易篡改的問題，保證產業(yè)鏈上的信息透明度，從源頭解決農畜產品的可追蹤溯源信任問題，保護消費者的利益。柳祺祺等指出區(qū)塊鏈農產品質量安全追溯體系能夠明確各主體責任，降低了追溯成本并提高了追溯效率。劉琰等認為區(qū)塊鏈技術中的激勵機制促進了食品可追溯系統(tǒng)各參與方對食品可追溯的參與熱情，可提高各方參與度，形成食品可追溯的良性循環(huán)。

　　區(qū)塊鏈技術起源于比特幣的技術應用，它是一種把區(qū)塊以鏈的方式組合在一起的數(shù)據結構，適用于存儲簡單的、有先后聯(lián)系的、能在系統(tǒng)內驗證的數(shù)據。區(qū)塊鏈技術除擁有傳統(tǒng)互聯(lián)網的一些共性技術外，還具有自身獨有的一些特性，主要表現(xiàn)為鏈上數(shù)據不可篡改、鏈上數(shù)據可追溯、去中心化形成的信任關系、底層的共享式智能合約關系。

　　相較于其他特點，鏈上數(shù)據的可追溯性貫行無疑最完善，也是市場最迫切的需求之一。從區(qū)塊鏈技術的基本結構來看，它的底層數(shù)據結構分為多個區(qū)塊，每一個數(shù)據結構區(qū)塊里都包含著指向上一個區(qū)塊的所有數(shù)據信息，且各個區(qū)塊之間是按照發(fā)生的時間順序進行連接。這些區(qū)塊中還包含著不同的時間戳，即區(qū)塊鏈中記錄的數(shù)據信息都是具有各自時間維度的時序數(shù)據，由此即可實現(xiàn)溯源的功用。這就表示，產品的消費者無論身處這條數(shù)據鏈的哪一點，都可以憑借區(qū)塊鏈上數(shù)據的可追溯性，向前或向后自主查詢所消費食品的相關生產加工和運輸信息。
 

　　5 構建農畜產品區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)的意義

　　對于構建區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)的意義，柴洪等認為基于區(qū)塊鏈的農產品質量控制能夠有效實現(xiàn)農業(yè)生產經營管理從粗放式的“經驗管理”向數(shù)字化、可視化的“精準管理”轉變。汪普慶等認為區(qū)塊鏈技術在食品安全管理全過程中有效解決了信息不完全、不公開、不透明引起的信息不對稱問題，實現(xiàn)了生產者、消費者和政府等相關主體的多方共贏。呂青等認為實現(xiàn)農產品可追溯制度可以強化產業(yè)鏈各參與方的責任，通過建立優(yōu)勝劣汰機制，安全隱患多的企業(yè)將被迫退出市場，而生產質量好的企業(yè)也可以建立信譽。 區(qū)塊鏈技術以其獨特的去中心化、共識信任、集體維護、可靠數(shù)據庫等特性應用于農畜產品追蹤，能夠有效解決傳統(tǒng)農業(yè)溯源體系中存在的問題。

　　5.1 提高農畜產品質量，減少食品安全損失

　　區(qū)塊鏈可溯源系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對農畜產品生產加工、運輸包裝、零售消費全過程的記錄，一旦信息被收集記入溯源鏈平臺便不可篡改、不可偽造，對生產端起到了監(jiān)管約束作用，促使農畜產品質量得到改善，有利于提高品牌農產品信譽。由于整個供應鏈各個環(huán)節(jié)的產品信息都被跟蹤追溯，如果發(fā)生食品安全事故，就能夠準確找出問題所在，及時阻斷傳播，降低由此帶來的損失。

　　5.2 防范食品安全風險，提高監(jiān)管效率

　　農畜產品質量追溯體系的構建與政府的監(jiān)督管理緊密相關。質檢部門等相關機構在確保食品安全問題上發(fā)揮主導作用，使用區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)有助于政府部門加強對食品安全的監(jiān)管，監(jiān)管部門通過對生產商、采購商、零售商、物流商進行資格認證，將其終端作為節(jié)點加入聯(lián)盟鏈中，同時將監(jiān)管信息上鏈；并根據農產品的生產、加工、運輸、儲存、銷售環(huán)節(jié)信息和消費者反饋信息對生產商、物流商、采購商、零售商做出相應的調整或獎懲，有效進行食品安全風險管理。

　　5.3 增強消費信心，緩解信息不對稱問題

　　基于區(qū)塊鏈的可追溯體系能夠實現(xiàn)農畜產品全過程的系統(tǒng)記錄，保證信息透明，消費者可以通過終端查詢系統(tǒng)對產品進行詳細查詢，了解農產品的原產地、生長環(huán)境、加工過程等，保障消費者的知情權，有效緩解產銷雙方信息不對稱的矛盾。這有利于消除消費者的疑心與顧慮，增強消費信心和滿意度。

　　5.4 實現(xiàn)生產管理科學化，提高生產經營效率

　　利用區(qū)塊鏈技術、物聯(lián)網智能設備、全景監(jiān)控和智能防偽技術等現(xiàn)代信息技術構建農畜產品質量溯源體系，監(jiān)測農畜產業(yè)生產環(huán)境，采集農畜產品生產信息，一旦有產品出現(xiàn)問題，可以即時得知并進行改善，實現(xiàn)規(guī)范化、科學化管理，減少不必要的人力成本，提高生產經營效率，也可為后續(xù)農畜產品品種、培育養(yǎng)殖方式的改進提供支持。農業(yè)信息的數(shù)字化、信息化、自動化推動農業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，有利于我國農業(yè)轉型升級和增強農畜產品國際競爭力。
 

　　6 區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)發(fā)展概況

　　近幾年，中央及地方相關部門先后出臺政策要求建立和完善產品質量追溯體系。在產品質量被高度關注的今天，基于區(qū)塊鏈技術的可追溯體系建設不斷得到推進。

　　6.1 技術層面

　　區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)基于RFID、二維碼等物聯(lián)網技術，結合“一物一碼”的編碼技術以及便捷的云計算技術，同時融合了產業(yè)鏈上包含生產、加工、運輸和銷售等全部環(huán)節(jié)的數(shù)據，建設成為一個統(tǒng)一的質量監(jiān)管與溯源平臺，對加強產業(yè)鏈全程的監(jiān)管與信息追溯有極大的幫助。

　　6.2 應用層面

　　基于區(qū)塊鏈技術的食品安全追溯系統(tǒng)已被多家巨頭投入使用，并在現(xiàn)有的應用基礎上不斷探索區(qū)塊鏈技術的更多應用方向和技術可能，力求在食品安全管理上為消費者提供更值得信任的可追溯數(shù)據信息。

　　6.3 制度層面

　　2019年我國農業(yè)農村部制定頒布《關于農產品質量安全追溯與農業(yè)農村重大創(chuàng)建認定、農產品優(yōu)質品牌推選、農產品認證、農業(yè)展會等工作掛鉤的意見》，其對已獲得食品生產認證標識的企業(yè)的溯源系統(tǒng)進行標準化要求。

　　在國內，電商巨頭阿里巴巴在2016年開始將區(qū)塊鏈技術和支付寶的愛心捐贈活動結合，力求讓每一筆籌集來的善款都透明可追蹤。2017年，阿里巴巴和普華永道共同運用區(qū)塊鏈等新技術打造更加透明且具有可追溯性的用于跨境貿易的食品供應鏈。2018年7月，阿里巴巴開始運用區(qū)塊鏈技術對自家平臺上流通的農產品進行全流程溯源賦能。同時，京東也于2017年5月開始供應鏈追溯創(chuàng)新項目，陸續(xù)推出了如品質溯源防偽聯(lián)盟、區(qū)塊鏈防偽追溯平臺等項目，并于2019年7月19日通過區(qū)塊鏈溯源平臺實現(xiàn)了諸如牛羊肉等農畜產品的一鍵式全程可追溯的應用。

　　在國外，區(qū)塊鏈技術的可溯源也得到了眾多關注。2016年10月，零售巨頭沃爾瑪與IBM合作，并聯(lián)合清華大學，一起研究區(qū)塊鏈技術在食品供應鏈管理上的應用。其中，豬肉產品的供應鏈項目就運用了基于區(qū)塊鏈的可追溯技術，確保諸如農場源頭、生產加工的各項數(shù)據、保質期、產成后存儲的溫度和運輸環(huán)節(jié)等細節(jié)信息的準確性。

　　長期的實踐表明，運用區(qū)塊鏈技術可以較為全面詳細地對農產品從生產加工環(huán)節(jié)到零售商的銷售環(huán)節(jié)再到終端消費者的消費環(huán)節(jié)的全過程進行追溯；而且相關產品的產地、生產批號、加工過程、保質期和運輸流程等“從農場到零售店再到餐桌”全部流程中每一個節(jié)點的相關信息數(shù)據都被記錄上傳到去中心化的區(qū)塊鏈網絡中，這個鏈條上的每個參與者都可以自主進行查詢。
 

　　7 以區(qū)塊鏈為核心的追溯系統(tǒng)的未來發(fā)展方向

　　當前，我國已初步建立起以物聯(lián)網系統(tǒng)為技術基礎的追溯體系，同時在世界范圍內已有大量智能傳感器和控制器被投入使用，其使用基數(shù)仍在上漲。但是就技術的推廣使用階段來說，物聯(lián)網系統(tǒng)仍面臨諸多挑戰(zhàn)，在實際操作、應用層面，仍有相當大的信息、技術空層需要填補。而區(qū)塊鏈技術的出現(xiàn)為追溯系統(tǒng)的構建提供了新的思路，未來以其為核心的農產品追溯信息系統(tǒng)的發(fā)展將主要體現(xiàn)在以下方面：

　　7.1 搭建信息存儲和查詢系統(tǒng)

　　主要以區(qū)塊鏈綁定數(shù)據庫的追溯與存儲設計為主。具體利用本地數(shù)據庫存儲追溯明文數(shù)據，區(qū)塊鏈上存儲追溯數(shù)據加密后的信息，并在此基礎上建立外聯(lián)數(shù)據庫索引的查詢方法。此方法可有效解決區(qū)塊鏈鏈式結構因追溯記錄總量過多而產生的效率過低問題。

　　7.2 加強架構溯源體系的速率

　　溯源體系可劃分為前后兩端。前端為用戶主體，通過識別載體系統(tǒng)，如二維碼、條形碼形式登錄和訪問食品溯源系統(tǒng)；后端主要由區(qū)塊鏈服務和智能合約構成。溯源體系采用綜合分布式賬本云平臺，用于預配區(qū)塊鏈網絡、加入其他組織，以及部署和運行智能合同來更新和查詢賬本。

　　7.3 聯(lián)盟區(qū)塊鏈建設

　　聯(lián)盟區(qū)塊鏈建設主要表現(xiàn)為中心化控制，聯(lián)盟區(qū)塊鏈的共識過程受制于若干節(jié)點。這種形式可通過企業(yè)或政府錄入數(shù)據，既能保證系統(tǒng)正常運行，又能在一定程度上解決基層技術難題。

　　7.4 凈化供應鏈信息生態(tài)圈

　　從供應鏈物流系統(tǒng)的建立到功能發(fā)揮的全過程來看，信息流居于主導地位。供應鏈物流系統(tǒng)具有體量大、時效快、主觀性影響大、信息化水平要求高等特點。信息主體客戶和供應商分解供應鏈的過程中，極易受到外界環(huán)境的影響，使之面臨安全問題。因此，在考慮區(qū)塊鏈去中心化優(yōu)勢的基礎上，可以利用網絡層、共識層和應用層3種路徑阻斷信息泄露，并通過公鑰加密、數(shù)字簽名、信息隱私化來達到凈化目的。

　　7.5 責任落實懲罰機制建設

　　2013年，十二屆全國人大一次會議上表決了一項關于國務院機構改革和職能轉變的方案。表決通過后，國家便開始組建國家食品藥品監(jiān)管總局，同時確定生產、流通和消費3個環(huán)節(jié)使用統(tǒng)一監(jiān)管食品安全監(jiān)督的關鍵步驟，這使我國的食品安全監(jiān)管職能正式步入全產業(yè)鏈管理模式。這項舉措使區(qū)塊鏈信息上鏈由自覺轉變?yōu)樽园l(fā)，信息篡改問題減少，上鏈標準統(tǒng)一提高了問題產品的處理速度。
 

　　8 結語

　　區(qū)塊鏈作為近年來國內外的新興技術，應用前景好。以區(qū)塊鏈技術為核心構建的溯源系統(tǒng)，作為優(yōu)化生產消費鏈的重要推手，已成為破解消費者食品安全信任危機的致勝法寶。無論是生產端還是消費端，區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)的數(shù)據一致性和可信度毋庸置疑，其高度透明、高度安全和去中心化等優(yōu)勢能夠實現(xiàn)食品安全信息全程可追溯，可以更好地優(yōu)化信息管理、完善信息生態(tài)環(huán)境。

　　在區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)的實際應用過程中，挑戰(zhàn)也不可避免，如分段、分環(huán)節(jié)監(jiān)管、“信息孤島”、標準不兼容、系統(tǒng)信息龐雜導致效率低下等亟待優(yōu)化。但從傳統(tǒng)生產消費端角度看，區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)的介入無疑為整個產品鏈破碎重組優(yōu)化提供了動力，能夠有效解決長期以來農業(yè)產業(yè)鏈上農戶與企業(yè)合作關系不穩(wěn)定、農業(yè)產業(yè)鏈競爭力弱等嚴重制約中國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的問題。從現(xiàn)代市場信用度來看，區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)的介入，能夠破除市場信用度低下、消費者能買但不敢買的窘境。

　　在現(xiàn)代信息技術泛應用背景下，基于連網實用集成性網絡來說，區(qū)塊鏈溯源在理論上能夠從根本上解決食品信息造假、消費者信用度低等問題。支撐物聯(lián)網技術發(fā)展的基礎信息技術也在不斷深入發(fā)展，并與生活需求網狀相連，未來消費者也會更加依賴、習慣于使用物聯(lián)網。市場全球化、信息多元化將會是發(fā)展的主旋律，而在這個信息與沖擊雜糅的未來，區(qū)塊鏈可追溯系統(tǒng)注定會憑借其機遇高、市場大、產業(yè)活動豐富和包容性強的特點，在未來的人類生活中占據一片高地。