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摘要：近年來，制造業(yè)供應(yīng)鏈交易過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題證實了產(chǎn)品質(zhì)量管理的必要性。供應(yīng)鏈缺乏產(chǎn)品質(zhì)量信任的根本原因在于傳統(tǒng)集中式信任機制面臨3個挑戰(zhàn)：供應(yīng)鏈成員的自利性、生產(chǎn)過程中的信息不對稱、質(zhì)量檢驗的成本和局限性。因此，提出了基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理設(shè)計框架，保證了數(shù)據(jù)真實可靠并強化了供應(yīng)鏈各節(jié)點間信任。該框架采用4層架構(gòu)并結(jié)合筆記本計算機供應(yīng)鏈，說明了生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)和節(jié)點間交易數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)在各節(jié)點間達成共識后存入?yún)^(qū)塊鏈，用戶通過智能合約查詢產(chǎn)品質(zhì)量和運營數(shù)據(jù)以便對整個供應(yīng)鏈進行有效管理。

關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈管理；智能合約；智能檢測；區(qū)塊鏈

0引言

假冒偽劣產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)揭示了產(chǎn)品質(zhì)量管理的重要性。據(jù)中央新聞報道，我國制造業(yè)因供應(yīng)鏈各節(jié)點的協(xié)作管理問題失調(diào)，導(dǎo)致每年經(jīng)濟損失達1700多億人民幣。由于下游供應(yīng)鏈的負面影響，包括市場份額的損失和污染控制的成本，還有超過1兆人民幣的間接損失。如何解決供應(yīng)鏈產(chǎn)品質(zhì)量問題已成為中國解決產(chǎn)品制造的關(guān)鍵問題，并且近年來這些問題也引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。雖然已經(jīng)有許多相關(guān)的研究項目和課題，但是解決供應(yīng)鏈質(zhì)量管理中的各節(jié)點間信任問題對于目前科技來說仍然是一個挑戰(zhàn)。目前系統(tǒng)采用中心化第三方信任機制不能解決下面3個問題：（1）供應(yīng)鏈各節(jié)點為了利益而出現(xiàn)造假問題[1]；（2）供應(yīng)鏈各節(jié)點交易信息不對稱、不透明[2]；（3）產(chǎn)品質(zhì)量檢測成本和當前使用的技術(shù)缺陷[3]。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)中，能夠有效處理上述問題。在比特幣系統(tǒng)中，區(qū)塊鏈具有去中心化機制、開放信任機制[4]、分布式存儲[5]、信息不可篡改[6]等特性。目前金融行業(yè)已經(jīng)開始運用區(qū)塊鏈技術(shù)，來實現(xiàn)金融服務(wù)的追溯和金融交易信息的不可篡改。區(qū)塊鏈本身具有的特性也正嘗試應(yīng)用到知識產(chǎn)權(quán)、物聯(lián)網(wǎng)、教育、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域。如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決供應(yīng)鏈質(zhì)量管理中的不信任所帶來的問題，并實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的智能管理，已成為一個可行的研究命題。首先，區(qū)塊鏈能應(yīng)用到供應(yīng)鏈產(chǎn)品質(zhì)量管理中，通過標準化規(guī)范和協(xié)議來解決基于不變信息和可追溯記錄的不信任問題。在設(shè)定產(chǎn)品質(zhì)量管理規(guī)則后，就能開發(fā)一些符合設(shè)定規(guī)則的智能系統(tǒng)。第二，區(qū)塊鏈為供應(yīng)鏈質(zhì)量管理帶來了新的機制和思路。區(qū)塊鏈技術(shù)在IT系統(tǒng)中采用了人類社會的治理模式，將傳統(tǒng)的集中式系統(tǒng)進一步發(fā)展為多中心或分散式的系統(tǒng)，使不同的利益集團能夠在同一個IT系統(tǒng)中共享權(quán)力。該系統(tǒng)還通過合約提高了供應(yīng)鏈中的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量。IT和管理機制這兩個方面正是管理科學(xué)和信息管理系統(tǒng)在供應(yīng)鏈質(zhì)量管理中探索的兩個領(lǐng)域，也說明了供應(yīng)鏈在供應(yīng)鏈質(zhì)量管理研究中的價值。

1建立一個基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理框架

基于以上供應(yīng)鏈出現(xiàn)的問題和研究背景，基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈質(zhì)量管理框架將被提出。基于區(qū)塊鏈技術(shù)，可以構(gòu)建一個確保信息共享和產(chǎn)品質(zhì)量控制的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。除了供應(yīng)鏈中的企業(yè)外，該框架還包括區(qū)塊鏈、智能合同和各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器。區(qū)塊鏈作為一個分布式賬本，能夠存儲安全產(chǎn)品質(zhì)量信息、資產(chǎn)交易信息、物流規(guī)劃路徑信息等。智能合約給該系統(tǒng)帶來了隱私保護、交易自動化和智能化，而物聯(lián)網(wǎng)傳感器則從現(xiàn)實世界采集各種數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)設(shè)定框架按照功能差異劃分為4層。圖1展示了最底層是數(shù)據(jù)采集層。在這一層中，GPS用于定位物流過程中的產(chǎn)品。RFID記錄產(chǎn)品質(zhì)量信息，RFID可將實時數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至數(shù)據(jù)庫?？紤]到RFID的成本相對較高，當精度標準不嚴格，數(shù)據(jù)種類不多時，條形碼可以替代RFID用于供應(yīng)鏈某些過程。此外，也使用傳感器采集產(chǎn)品所處環(huán)境的相關(guān)信息包括環(huán)境溫度高低、振動幅度、濕度大小等[7]?？紤]到許多企業(yè)和數(shù)控機床都有自己的信息系統(tǒng)，開發(fā)一些接口從不同的信息系統(tǒng)中獲取信息是可行的。第二層是數(shù)據(jù)層。在區(qū)塊鏈中，有4種信息：產(chǎn)品質(zhì)量信息、物流規(guī)劃路徑信息、設(shè)備使用參數(shù)信息和產(chǎn)品交易信息。此外，所有企業(yè)都保存了一份關(guān)于供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)，包括供應(yīng)商、制造商、物流運營商、零售商和金融機構(gòu)。利用這些數(shù)據(jù)或信息，智能合約可進行產(chǎn)品質(zhì)量控制管理并提高供應(yīng)鏈效率。第三層是合約層。數(shù)據(jù)采集不僅有助于數(shù)據(jù)共享，而且能夠協(xié)助產(chǎn)品質(zhì)量控制管理和提高供應(yīng)鏈的效率。數(shù)據(jù)共享容易將私密數(shù)據(jù)暴露給競爭對手，如何保護企業(yè)隱私成為關(guān)注焦點。由于競爭性企業(yè)是在同一條供應(yīng)鏈上運行，為了獲得自身的競爭優(yōu)勢，一些信息需要保密。因此，采用系統(tǒng)為供應(yīng)鏈成員分配的唯一標識身份，系統(tǒng)根據(jù)各自身份分配相應(yīng)權(quán)限，這樣各節(jié)點就能訪問在權(quán)限范圍內(nèi)的信息。智能合約根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的實時數(shù)據(jù)對產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程做出判斷，然后對有故障產(chǎn)品的生產(chǎn)線做出調(diào)整，防止生產(chǎn)損失過大。根據(jù)物流運輸信息，最優(yōu)運輸路徑能被智能合約規(guī)劃出來。智能合約也能滿足從零售商到制造商、再到供應(yīng)商的需求，也可以通過區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)許多功能。例如，利用零售商的交易數(shù)據(jù)，智能合約自動分析最終客戶的需求，并向制造商和供應(yīng)商提供關(guān)于購買和生產(chǎn)的建議。最頂層是業(yè)務(wù)層。供應(yīng)鏈上的每一個企業(yè)都能夠在區(qū)塊鏈和智能合約的支持下控制和管理產(chǎn)品質(zhì)量。他們根據(jù)智能合約提供的建議對采購和制造活動做出決定，從而提高了企業(yè)的效率和效益。

2案例分析

在本章中，將使用筆記本計算機供應(yīng)鏈來進行案例分析。我國已經(jīng)提出了基于RFID和區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，該系統(tǒng)能將農(nóng)產(chǎn)品在供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中的信息共享給農(nóng)戶、工廠、倉庫中心、銷售市場、運輸工具和監(jiān)管機構(gòu)[8]。在筆記本電腦供應(yīng)鏈的運作過程中，零部件供應(yīng)商向電腦制造商提供生產(chǎn)所需的零部件。當生產(chǎn)這些部件時，基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器及其數(shù)控機床系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)過程和產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，供應(yīng)商和制造商根據(jù)這些信息就能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題和生產(chǎn)設(shè)備問題等，并及時解決這些問題以減少經(jīng)濟損失。如圖2所示，在生產(chǎn)過程和檢驗過程中的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳并存儲于區(qū)塊鏈中。利用實時產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，在智能合約中評估產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，并將結(jié)果發(fā)送回供應(yīng)商、制造商和零售商。提供相同產(chǎn)品（如鼠標、鍵盤或多處理器等）的供應(yīng)商需要維護自己利益，這不可避免地需要保護自己私密信息。在智能合約的控制下，每個競爭者都有自己的數(shù)字身份，并具有特殊權(quán)限訪問區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)。例如，英特爾和AMD就不能獲取對方的私密數(shù)據(jù)。此外，制造商無法獲得數(shù)據(jù)以防他們透露供應(yīng)商的數(shù)據(jù)給另一方供應(yīng)商。但是，制造商能依靠智能合約來監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。如圖3所示，供應(yīng)鏈各節(jié)點企業(yè)能夠無限上傳自己數(shù)據(jù)。但各節(jié)點需通過智能合約訪問數(shù)據(jù)，這樣能夠保護各節(jié)點生產(chǎn)、銷售等信息。供應(yīng)商向制造商提供原材料，他們之間也有相應(yīng)的原材料供應(yīng)制度。例如，如果智能合約檢測到一些產(chǎn)品不能滿足制造商要求的標準，這些產(chǎn)品將被拒絕，并且付款將自動返回到制造商。契約在雙方的伙伴關(guān)系中展開，合約將自動執(zhí)行，當發(fā)生意外錯誤時，將執(zhí)行結(jié)果發(fā)送給雙方的涉眾。有了在區(qū)塊鏈和智能合約的數(shù)據(jù)，所有供應(yīng)商都能夠獲得客戶對產(chǎn)品的分析數(shù)據(jù)和反饋信息，從而能夠決定如何調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。在物流過程中，傳感器檢測環(huán)境數(shù)據(jù)，包括溫度、振動和濕度。產(chǎn)品運輸過程所處的地方由全球定位系統(tǒng)來定位。因此，物流供應(yīng)商能夠使用智能合約來規(guī)劃他們的路線和自動選擇運輸方式。如圖4所示，根據(jù)產(chǎn)品需求的出發(fā)點和目的地，智能合約根據(jù)這些信息規(guī)劃出最優(yōu)路徑，然后通過實時地理位置信息的檢測，動態(tài)調(diào)整運輸路徑。針對供應(yīng)鏈上其他競爭對手，數(shù)字身份有助于物流供應(yīng)商的信息保密。制造商通過監(jiān)控設(shè)備按照業(yè)務(wù)邏輯自動判斷產(chǎn)品是否符合要求。如果產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障率超過規(guī)定比例，則需要改善產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程。但是如果出現(xiàn)外部故障，制造商和零售商根據(jù)合同規(guī)定共同承擔(dān)損失[9]，所有這些過程按照規(guī)則自動進行。制造商也能夠獲得最終客戶的需求分析和反饋，以便找出受人喜歡的筆記本計算機和頻繁發(fā)生故障的計算機。筆記本計算機供應(yīng)鏈中，金融機構(gòu)是其中必不可少的一環(huán)。企業(yè)花費和收入在不同時期出現(xiàn)了財務(wù)缺口。利用資產(chǎn)交易數(shù)據(jù)、物流規(guī)劃路徑數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)，金融機構(gòu)能給供應(yīng)鏈企業(yè)資金貸款，企業(yè)將產(chǎn)品作為抵押。例如，零售商可以償還部分貸款以從物流供應(yīng)商那里獲取部分產(chǎn)品。如圖5所示，在數(shù)字身份控制下，金融機構(gòu)能夠訪問供應(yīng)商、制造商、物流運營商和零售商之間共享的抵押數(shù)據(jù)。此外，金融機構(gòu)通過各方面渠道獲取的信息，對企業(yè)綜合實力做出評估以及承擔(dān)風(fēng)險的能力包括貸款償還能力。因此，區(qū)塊鏈和智能合約建立了更加可靠的質(zhì)量監(jiān)控體系、更加靈活地捕捉最終客戶需求體系以及更加安全方便的供應(yīng)鏈財務(wù)體系。

3結(jié)論

該論文提出了一個基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈產(chǎn)品質(zhì)量管理架構(gòu)。4層架構(gòu)的設(shè)計為供應(yīng)鏈產(chǎn)品質(zhì)量管理體系提供了有力的支撐。它提供了一個關(guān)于在分布式的虛擬組織中建立信息資源管理的基礎(chǔ)，特別是在分布式、跨組織、分散管理理論中發(fā)揮重要作用。為了將來的學(xué)習(xí)，將邀請領(lǐng)域?qū)＜襾碓u估所提出的框架。該框架將被應(yīng)用于設(shè)計智能供應(yīng)鏈質(zhì)量管理系統(tǒng)并將其用于實際運營。

作者:敬毅 單位:廣東工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院