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摘要：近年來，制造業(yè)供應鏈交易過程中出現(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)塊鏈的供應鏈質(zhì)量管理設計框架，保證了數(shù)據(jù)真實可靠并強化了供應鏈各節(jié)點間信任。該框架采用4層架構并結(jié)合筆記本計算機供應鏈，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)以便對整個供應鏈進行有效管理。

關鍵詞：供應鏈管理；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)因供應鏈各節(jié)點的協(xié)作管理問題失調(diào)，導致每年經(jīng)濟損失達1700多億人民幣。由于下游供應鏈的負面影響，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。如何解決供應鏈產(chǎn)品質(zhì)量問題已成為中國解決產(chǎn)品制造的關鍵問題，并且近年來這些問題也引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注。雖然已經(jīng)有許多相關的研究項目和課題，但是解決供應鏈質(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）供應鏈各節(jié)點為了利益而出現(xiàn)造假問題[1]；（2）供應鏈各節(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缺陷[3]。區(qū)塊鏈技術應用在供應鏈管理系統(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，來實現(xiàn)金融服務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用到知識產(chǎn)權、物聯(lián)網(wǎng)、教育、供應鏈管理等領域。如何利用區(qū)塊鏈技術解決供應鏈質(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)塊鏈能應用到供應鏈產(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。在設定產(chǎn)品質(zhì)量管理規(guī)則后，就能開發(fā)一些符合設定規(guī)則的智能系統(tǒng)。第二，區(qū)塊鏈為供應鏈質(zhì)量管理帶來了新的機制和思路。區(qū)塊鏈技術在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)中共享權力。該系統(tǒng)還通過合約提高了供應鏈中的產(chǎn)品和服務質(zhì)量。IT和管理機制這兩個方面正是管理科學和信息管理系統(tǒng)在供應鏈質(zhì)量管理中探索的兩個領域，也說明了供應鏈在供應鏈質(zhì)量管理研究中的價值。

1建立一個基于區(qū)塊鏈的供應鏈質(zhì)量管理框架

基于以上供應鏈出現(xiàn)的問題和研究背景，基于區(qū)塊鏈的供應鏈質(zhì)量管理框架將被提出?；趨^(qū)塊鏈技術，可以構建一個確保信息共享和產(chǎn)品質(zhì)量控制的供應鏈系統(tǒng)。除了供應鏈中的企業(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)都保存了一份關于供應鏈的數(shù)據(jù)，包括供應商、制造商、物流運營商、零售商和金融機構。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)隱私成為關注焦點。由于競爭性企業(yè)是在同一條供應鏈上運行，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)各自身份分配相應權限，這樣各節(jié)點就能訪問在權限范圍內(nèi)的信息。智能合約根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設備采集的實時數(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，并向制造商和供應商提供關于購買和生產(chǎn)的建議。最頂層是業(yè)務層。供應鏈上的每一個企業(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[8]。在筆記本電腦供應鏈的運作過程中，零部件供應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)以防他們透露供應商的數(shù)據(jù)給另一方供應商。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。供應商向制造商提供原材料，他們之間也有相應的原材料供應制度。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。針對供應鏈上其他競爭對手，數(shù)字身份有助于物流供應商的信息保密。制造商通過監(jiān)控設備按照業(yè)務邏輯自動判斷產(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。筆記本計算機供應鏈中，金融機構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)和相關設備數(shù)據(jù)，金融機構能給供應鏈企業(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，金融機構能夠訪問供應商、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風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鏈財務體系。

3結(jié)論

該論文提出了一個基于區(qū)塊鏈的供應鏈產(chǎn)品質(zhì)量管理架構。4層架構的設計為供應鏈產(chǎn)品質(zhì)量管理體系提供了有力的支撐。它提供了一個關于在分布式的虛擬組織中建立信息資源管理的基礎，特別是在分布式、跨組織、分散管理理論中發(fā)揮重要作用。為了將來的學習，將邀請領域?qū)＜襾碓u估所提出的框架。該框架將被應用于設計智能供應鏈質(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)大學機電工程學院