隨著區(qū)塊鏈被列為“十四五”七大數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)之一和國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的推進，區(qū)塊鏈與實體經(jīng)濟深度融合正在成為大勢所趨。
由于中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)長期面臨經(jīng)營產(chǎn)品質(zhì)量層次不齊，監(jiān)督力度不足等問題，在轉(zhuǎn)型升級的道路上障礙重重。而區(qū)塊鏈具有分布式協(xié)作下的點對點信任，不可篡改的記錄恰好可以解決農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管體系中的諸多痛點，最大限度地消除信息不對稱，提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的信息透明度，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)增值。
一、農(nóng)產(chǎn)品市場及監(jiān)管之痛
我國農(nóng)產(chǎn)品市場長期遭受劣質(zhì)產(chǎn)品魚目混珠的問題，某些生產(chǎn)經(jīng)營主體對質(zhì)量安全認識淡薄，存在使用違禁投入品、投入品使用不規(guī)范等現(xiàn)象，但是最終的產(chǎn)成品卻難以被區(qū)分開來。
在信息不對稱條件下，優(yōu)質(zhì)安全的農(nóng)產(chǎn)品不能通過市場自發(fā)調(diào)整供給，反而可能被劣質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品擠出市場。如果消費者獲得的信息有限，那么優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的供給數(shù)量和價格將會受到低質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的嚴重影響，導致優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品無法保證優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，
從而影響生產(chǎn)者生產(chǎn)和銷售優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的積極性，最終使得劣質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品將優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品趕出市場。
對于監(jiān)管來說，亦存在以下問題：
1）監(jiān)管手段單一
現(xiàn)有處理以事后監(jiān)管為主，缺乏生產(chǎn)過程中的監(jiān)控手段。對產(chǎn)品質(zhì)量以檢驗檢測為主，缺乏對投入品的源頭及使用環(huán)節(jié)控制。
2）監(jiān)管資源少
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程標準化程度低，生產(chǎn)經(jīng)營點多面廣，監(jiān)管資源有限，工作被動。
3）違規(guī)追溯難
生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)缺乏，數(shù)據(jù)完整性差，數(shù)據(jù)真實度缺乏，難以及時發(fā)現(xiàn)風險隱患和違規(guī)行為，對問題農(nóng)產(chǎn)品難以調(diào)查取證。
4）監(jiān)管信息化水平不足
傳統(tǒng)的信息化監(jiān)管是由上而下的多層多級監(jiān)管，各層級間尚未實現(xiàn)多技術(shù)、數(shù)據(jù)融合的智慧監(jiān)管。另外，現(xiàn)有追溯體系的基礎數(shù)據(jù)資源多采用人工錄入，存在主觀干擾的可能，錯、漏、假信息記錄現(xiàn)象廣泛存在。基礎數(shù)據(jù)不夠陽光透明將影響企業(yè)誠信和追溯體系的整體有效性。
二、建立農(nóng)業(yè)信用鏈
作為一個農(nóng)業(yè)大國，中國一直很重視農(nóng)業(yè)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)許多農(nóng)業(yè)公司已經(jīng)著手使用數(shù)字技術(shù)來提高生產(chǎn)力和效率，比如采用無人機和機器人生成三維地圖，用于早期土壤分析、監(jiān)測作物、識別田地損害，幫助種植、除草、灌溉和除草劑噴灑；使用成像系統(tǒng)創(chuàng)建雜草地圖，在厘米級別進行有針對性的除草劑噴灑；根據(jù)氣候，作物和土壤數(shù)據(jù)，提前幾天計算最佳噴灑條件。
與其他消費行業(yè)類似，農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)也需要創(chuàng)建一個靈活的數(shù)據(jù)主導型組織（敏捷組織），以滿足滿足未來消費者的需求。一方面消費者需要高度定制的產(chǎn)品，另一方面消費者需要更安全和透明的供應鏈。
數(shù)字技術(shù)提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，促進了敏捷組織的發(fā)展。數(shù)據(jù)、自動化和共享是敏捷組織的基礎，其中透明和共享正是區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢所在。可以利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，大力推動農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈改造升級，建立農(nóng)業(yè)信用鏈（以下簡稱“農(nóng)信鏈”），為實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略插上數(shù)字化的翅膀。
區(qū)塊鏈技術(shù)被多行業(yè)認為是第四次工業(yè)革命的重要引擎。它是一種由多方共同維護的，使用密碼學保證傳輸和訪問安全，能夠?qū)崿F(xiàn)一致性存儲、難以篡改、防止抵賴的記賬技術(shù)，是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應用模式。
區(qū)塊鏈的主要特點可以概括為：
1）中心化。區(qū)塊鏈基于P2P模式，采用分布式計算和存儲，不依賴于中心化、層級化的人為管理機構(gòu)，打破傳統(tǒng)系統(tǒng)信息的不對稱性，所有計算和存儲節(jié)點的權(quán)利與義務都是一樣的。
2）機器自治性。區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)部采取統(tǒng)一協(xié)商管理，人為的干預活動不起任何作用，使整個操作規(guī)范和協(xié)議操作能夠在安全的環(huán)境中進行。
3）安全可靠、不可篡改。區(qū)塊鏈采用非對稱密碼學技術(shù)對各個交易數(shù)據(jù)信息實行加密處理，使得數(shù)據(jù)具有不可篡改和不可抵賴的特性。
區(qū)塊鏈的上述特點有效保障了系統(tǒng)的安全性、透明度和可靠性，“區(qū)塊鏈+”成為發(fā)展熱潮，應用領域已從金融領域延伸到各實體領域，在農(nóng)業(yè)領域的應用包括不限于：
1）農(nóng)產(chǎn)品的溯源
溯源一直是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點之一。區(qū)塊鏈技術(shù)可以保證記錄的不可篡改，使用IoT技術(shù)和傳感器采集數(shù)據(jù)可保證源頭數(shù)據(jù)不受人為因素的影響，從農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)端到流通端（消費者）都有詳實的記錄，提高農(nóng)產(chǎn)品的安全性和食品的安全性。
2）農(nóng)業(yè)供應鏈的信用重塑
除了溯源之外，生產(chǎn)者和需求方的信息也存在不透明的問題。使用區(qū)塊鏈技術(shù)，參與方可以通過數(shù)據(jù)共享，大數(shù)據(jù)分析，建立種植戶、采購商、運輸及零售商之間的信用評級體系，利用智能合約保證參與方之間公平交易以及加快流通效率。除了種植戶、采購商之外，工商、分銷商、監(jiān)管機構(gòu)、消費者，金融保險機構(gòu)都可以加入進來，讓數(shù)據(jù)更加透明。
3）中小農(nóng)企融資成本的降低
建立區(qū)塊鏈的信用體制后，金融保險機構(gòu)可逐步加入，為中小種植戶、養(yǎng)殖戶等提供更好的金融保障，使小額融資變得更簡單。而且大型農(nóng)用機械可以通過區(qū)塊鏈和智能合約來實現(xiàn)共享，降低使用成本的同時，還能通過租賃和分享獲得收益。
4）生產(chǎn)和流程成本的降低
使用區(qū)塊鏈和IoT技術(shù)后，數(shù)據(jù)可以自動采集和存儲，減少人工投入和其他設施投入，大大降低生產(chǎn)和流通兩大環(huán)節(jié)的成本。另外，區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)各種網(wǎng)絡和系統(tǒng)的互聯(lián)，幫助生產(chǎn)商和渠道商降低開支，以及生產(chǎn)和流通成本，從而促使農(nóng)產(chǎn)品的價格降低，最終使消費者獲利。
三、基于農(nóng)信鏈的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系
基于區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源體系，可針對性解決當前食品質(zhì)量安全溯源體系的缺陷，主要體現(xiàn)在如下幾方面：
1）保障供應鏈上各個主體的互信水平，滿足產(chǎn)品供應鏈信任安全體系的構(gòu)建需求，低成本高效率地解決現(xiàn)有溯源領域的信任難題。由于開放透明和機器自治，消費者、生產(chǎn)者和政府監(jiān)管部門對食品溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以完全信任，食品溯源系統(tǒng)的普及率將大幅提高。
2）去中心化架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)保真。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，信息一經(jīng)核驗并存儲至區(qū)塊鏈，就會通過分布式節(jié)點永久保存起來，對單個客戶端節(jié)點的數(shù)據(jù)修改是沒有用的。區(qū)塊鏈可保證溯源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可靠性，避免數(shù)據(jù)在存儲、傳輸和展示環(huán)節(jié)被內(nèi)部管理人員和外部黑客篡改。
3）耦合大數(shù)據(jù)應用和云計算技術(shù)，實現(xiàn)全流程可追溯。基于區(qū)塊鏈的準確數(shù)據(jù)傳遞有利于解決現(xiàn)有溯源系統(tǒng)“信息孤島”問題，通過數(shù)據(jù)橫向與縱向交互實現(xiàn)全程信息共享。在現(xiàn)有溯源系統(tǒng)上耦合區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)應用和云計算技術(shù)構(gòu)建全新的質(zhì)量安全溯源服務平臺，推進便捷、高效的數(shù)據(jù)可視化關(guān)聯(lián)分析，將溯源信息化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)在電腦、手機等客戶端以信息、圖形的方式展現(xiàn)出來，實現(xiàn)全流程的可追溯化。
由于中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)長期面臨經(jīng)營產(chǎn)品質(zhì)量層次不齊，監(jiān)督力度不足等問題，在轉(zhuǎn)型升級的道路上障礙重重。而區(qū)塊鏈具有分布式協(xié)作下的點對點信任，不可篡改的記錄恰好可以解決農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管體系中的諸多痛點，最大限度地消除信息不對稱，提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的信息透明度，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)增值。
一、農(nóng)產(chǎn)品市場及監(jiān)管之痛
我國農(nóng)產(chǎn)品市場長期遭受劣質(zhì)產(chǎn)品魚目混珠的問題，某些生產(chǎn)經(jīng)營主體對質(zhì)量安全認識淡薄，存在使用違禁投入品、投入品使用不規(guī)范等現(xiàn)象，但是最終的產(chǎn)成品卻難以被區(qū)分開來。
在信息不對稱條件下，優(yōu)質(zhì)安全的農(nóng)產(chǎn)品不能通過市場自發(fā)調(diào)整供給，反而可能被劣質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品擠出市場。如果消費者獲得的信息有限，那么優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的供給數(shù)量和價格將會受到低質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的嚴重影響，導致優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品無法保證優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，
從而影響生產(chǎn)者生產(chǎn)和銷售優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的積極性，最終使得劣質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品將優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品趕出市場。
對于監(jiān)管來說，亦存在以下問題：
1）監(jiān)管手段單一
現(xiàn)有處理以事后監(jiān)管為主，缺乏生產(chǎn)過程中的監(jiān)控手段。對產(chǎn)品質(zhì)量以檢驗檢測為主，缺乏對投入品的源頭及使用環(huán)節(jié)控制。
2）監(jiān)管資源少
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程標準化程度低，生產(chǎn)經(jīng)營點多面廣，監(jiān)管資源有限，工作被動。
3）違規(guī)追溯難
生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)缺乏，數(shù)據(jù)完整性差，數(shù)據(jù)真實度缺乏，難以及時發(fā)現(xiàn)風險隱患和違規(guī)行為，對問題農(nóng)產(chǎn)品難以調(diào)查取證。
4）監(jiān)管信息化水平不足
傳統(tǒng)的信息化監(jiān)管是由上而下的多層多級監(jiān)管，各層級間尚未實現(xiàn)多技術(shù)、數(shù)據(jù)融合的智慧監(jiān)管。另外，現(xiàn)有追溯體系的基礎數(shù)據(jù)資源多采用人工錄入，存在主觀干擾的可能，錯、漏、假信息記錄現(xiàn)象廣泛存在。基礎數(shù)據(jù)不夠陽光透明將影響企業(yè)誠信和追溯體系的整體有效性。
二、建立農(nóng)業(yè)信用鏈
作為一個農(nóng)業(yè)大國，中國一直很重視農(nóng)業(yè)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)許多農(nóng)業(yè)公司已經(jīng)著手使用數(shù)字技術(shù)來提高生產(chǎn)力和效率，比如采用無人機和機器人生成三維地圖，用于早期土壤分析、監(jiān)測作物、識別田地損害，幫助種植、除草、灌溉和除草劑噴灑；使用成像系統(tǒng)創(chuàng)建雜草地圖，在厘米級別進行有針對性的除草劑噴灑；根據(jù)氣候，作物和土壤數(shù)據(jù)，提前幾天計算最佳噴灑條件。
與其他消費行業(yè)類似，農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)也需要創(chuàng)建一個靈活的數(shù)據(jù)主導型組織（敏捷組織），以滿足滿足未來消費者的需求。一方面消費者需要高度定制的產(chǎn)品，另一方面消費者需要更安全和透明的供應鏈。
數(shù)字技術(shù)提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，促進了敏捷組織的發(fā)展。數(shù)據(jù)、自動化和共享是敏捷組織的基礎，其中透明和共享正是區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢所在。可以利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，大力推動農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈改造升級，建立農(nóng)業(yè)信用鏈（以下簡稱“農(nóng)信鏈”），為實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略插上數(shù)字化的翅膀。
區(qū)塊鏈技術(shù)被多行業(yè)認為是第四次工業(yè)革命的重要引擎。它是一種由多方共同維護的，使用密碼學保證傳輸和訪問安全，能夠?qū)崿F(xiàn)一致性存儲、難以篡改、防止抵賴的記賬技術(shù)，是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應用模式。
區(qū)塊鏈的主要特點可以概括為：
1）中心化。區(qū)塊鏈基于P2P模式，采用分布式計算和存儲，不依賴于中心化、層級化的人為管理機構(gòu)，打破傳統(tǒng)系統(tǒng)信息的不對稱性，所有計算和存儲節(jié)點的權(quán)利與義務都是一樣的。
2）機器自治性。區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)部采取統(tǒng)一協(xié)商管理，人為的干預活動不起任何作用，使整個操作規(guī)范和協(xié)議操作能夠在安全的環(huán)境中進行。
3）安全可靠、不可篡改。區(qū)塊鏈采用非對稱密碼學技術(shù)對各個交易數(shù)據(jù)信息實行加密處理，使得數(shù)據(jù)具有不可篡改和不可抵賴的特性。
區(qū)塊鏈的上述特點有效保障了系統(tǒng)的安全性、透明度和可靠性，“區(qū)塊鏈+”成為發(fā)展熱潮，應用領域已從金融領域延伸到各實體領域，在農(nóng)業(yè)領域的應用包括不限于：
1）農(nóng)產(chǎn)品的溯源
溯源一直是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點之一。區(qū)塊鏈技術(shù)可以保證記錄的不可篡改，使用IoT技術(shù)和傳感器采集數(shù)據(jù)可保證源頭數(shù)據(jù)不受人為因素的影響，從農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)端到流通端（消費者）都有詳實的記錄，提高農(nóng)產(chǎn)品的安全性和食品的安全性。
2）農(nóng)業(yè)供應鏈的信用重塑
除了溯源之外，生產(chǎn)者和需求方的信息也存在不透明的問題。使用區(qū)塊鏈技術(shù)，參與方可以通過數(shù)據(jù)共享，大數(shù)據(jù)分析，建立種植戶、采購商、運輸及零售商之間的信用評級體系，利用智能合約保證參與方之間公平交易以及加快流通效率。除了種植戶、采購商之外，工商、分銷商、監(jiān)管機構(gòu)、消費者，金融保險機構(gòu)都可以加入進來，讓數(shù)據(jù)更加透明。
3）中小農(nóng)企融資成本的降低
建立區(qū)塊鏈的信用體制后，金融保險機構(gòu)可逐步加入，為中小種植戶、養(yǎng)殖戶等提供更好的金融保障，使小額融資變得更簡單。而且大型農(nóng)用機械可以通過區(qū)塊鏈和智能合約來實現(xiàn)共享，降低使用成本的同時，還能通過租賃和分享獲得收益。
4）生產(chǎn)和流程成本的降低
使用區(qū)塊鏈和IoT技術(shù)后，數(shù)據(jù)可以自動采集和存儲，減少人工投入和其他設施投入，大大降低生產(chǎn)和流通兩大環(huán)節(jié)的成本。另外，區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)各種網(wǎng)絡和系統(tǒng)的互聯(lián)，幫助生產(chǎn)商和渠道商降低開支，以及生產(chǎn)和流通成本，從而促使農(nóng)產(chǎn)品的價格降低，最終使消費者獲利。
三、基于農(nóng)信鏈的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系
基于區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源體系，可針對性解決當前食品質(zhì)量安全溯源體系的缺陷，主要體現(xiàn)在如下幾方面：
1）保障供應鏈上各個主體的互信水平，滿足產(chǎn)品供應鏈信任安全體系的構(gòu)建需求，低成本高效率地解決現(xiàn)有溯源領域的信任難題。由于開放透明和機器自治，消費者、生產(chǎn)者和政府監(jiān)管部門對食品溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以完全信任，食品溯源系統(tǒng)的普及率將大幅提高。
2）去中心化架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)保真。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，信息一經(jīng)核驗并存儲至區(qū)塊鏈，就會通過分布式節(jié)點永久保存起來，對單個客戶端節(jié)點的數(shù)據(jù)修改是沒有用的。區(qū)塊鏈可保證溯源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可靠性，避免數(shù)據(jù)在存儲、傳輸和展示環(huán)節(jié)被內(nèi)部管理人員和外部黑客篡改。
3）耦合大數(shù)據(jù)應用和云計算技術(shù)，實現(xiàn)全流程可追溯。基于區(qū)塊鏈的準確數(shù)據(jù)傳遞有利于解決現(xiàn)有溯源系統(tǒng)“信息孤島”問題，通過數(shù)據(jù)橫向與縱向交互實現(xiàn)全程信息共享。在現(xiàn)有溯源系統(tǒng)上耦合區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)應用和云計算技術(shù)構(gòu)建全新的質(zhì)量安全溯源服務平臺，推進便捷、高效的數(shù)據(jù)可視化關(guān)聯(lián)分析，將溯源信息化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)在電腦、手機等客戶端以信息、圖形的方式展現(xiàn)出來，實現(xiàn)全流程的可追溯化。
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