赋能农业科技:构建“区块链+”农产品质量监管体系

随着区块链被列为“十四五”七大数字经济重点产业之一和国家大数据战略的推进,区块链与实体经济深度融合正在成为大势所趋。

由于中国农业产业长期面临经营产品质量层次不齐,监督力度不足等问题,在转型升级的道路上障碍重重。而区块链具有分布式协作下的点对点信任,不可篡改的记录恰好可以解决农产品质量监管体系中的诸多痛点,最大限度地消除信息不对称,提高整个产业链的信息透明度,实现农业产业增值。


一、 农产品市场及监管之痛

我国农产品市场长期遭受劣质产品鱼目混珠的问题,某些生产经营主体对质量安全认识淡薄,存在使用违禁投入品、投入品使用不规范等现象,但是最终的产成品却难以被区分开来。

在信息不对称条件下,优质安全的农产品不能通过市场自发调整供给,反而可能被劣质农产品挤出市场。如果消费者获得的信息有限,那么优质农产品的供给数量和价格将会受到低质农产品的严重影响,导致优质农产品无法保证优质优价, 从而影响生产者生产和销售优质农产品的积极性, 最终使得劣质农产品将优质农产品赶出市场。

对于监管来说,亦存在以下问题:

1. 监管手段单一

现有处理以事后监管为主 ,缺乏生产过程中的监控手段。对产品质量以检验检测为主,缺乏对投入品的源头及使用环节控制。

2. 监管资源少

农业生产过程标准化程度低,生产经营点多面广,监管资源有限,工作被动。

3. 违规追溯难

生产过程数据缺乏,数据完整性差,数据真实度缺乏,难以及时发现风险隐患和违规行为,对问题农产品难以调查取证。

4. 监管信息化水平不足

传统的信息化监管是由上而下的多层多级监管,各层级间尚未实现多技术、数据融合的智慧监管。另外,现有追溯体系的基础数据资源多采用人工录入, 存在主观干扰的可能,错、漏、假信息记录现象广泛存在。基础数据不够阳光透明将影响企业诚信和追溯体系的整体有效性。


二、 建立农业信用链

作为一个农业大国,中国一直很重视农业和相关技术的发展。国内许多农业公司已经着手使用数字技术来提高生产力和效率,比如采用无人机和机器人生成三维地图,用于早期土壤分析、监测作物、识别田地损害,帮助种植、除草、灌溉和除草剂喷洒;使用成像系统创建杂草地图,在厘米级别进行有针对性的除草剂喷洒;根据气候,作物和土壤数据,提前几天计算最佳喷洒条件。

与其他消费行业类似,农业综合企业也需要创建一个灵活的数据主导型组织(敏捷组织),以满足满足未来消费者的需求。一方面消费者需要高度定制的产品,另一方面消费者需要更安全和透明的供应链。

数字技术提高了农业生产力,促进了敏捷组织的发展。数据、自动化和共享是敏捷组织的基础,其中透明和共享正是区块链技术的优势所在。可以利用物联网(IoT)、区块链、大数据、移动互联网、人工智能等现代信息技术,大力推动农业全产业链改造升级,建立农业信用链(以下简称“农信链”),为实施乡村振兴战略插上数字化的翅膀。

区块链技术被多行业认为是第四次工业革命的重要引擎。它是一种由多方共同维护的,使用密码学保证传输和访问安全,能够实现一致性存储、难以篡改、防止抵赖的记账技术,是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链的主要特点可以概括为,

1)中心化。区块链基于P2P模式,采用分布式计算和存储,不依赖于中心化、层级化的人为管理机构,打破传统系统信息的不对称性,所有计算和存储节点的权利与义务都是一样的。

2)机器自治性。区块链系统内部采取统一协商管理,人为的干预活动不起任何作用,使整个操作规范和协议操作能够在安全的环境中进行。

3)安全可靠、不可篡改。区块链采用非对称密码学技术对各个交易数据信息实行加密处理,使得数据具有不可篡改和不可抵赖的特性。

区块链的上述特点有效保障了系统的安全性、透明度和可靠性,“区块链+”成为发展热潮,应用领域已从金融领域延伸到各实体领域,在农业领域的应用包括不限于:

1. 农产品的溯源

溯源一直是农业产业发展的痛点之一。区块链技术可以保证记录的不可篡改,使用IoT技术和传感器采集数据可保证源头数据不受人为因素的影响,从农产品的生产端到流通端(消费者)都有详实的记录,提高农产品的安全性和食品的安全性。



2. 农业供应链的信用重塑

除了溯源之外,生产者和需求方的信息也存在不透明的问题。使用区块链技术,参与方可以通过数据共享,大数据分析,建立种植户、采购商、运输及零售商之间的信用评级体系,利用智能合约保证参与方之间公平交易以及加快流通效率。除了种植户、采购商之外,工商、分销商、监管机构、消费者,金融保险机构都可以加入进来,让数据更加透明。

3. 中小农企融资成本的降低

建立区块链的信用体制后,金融保险机构可逐步加入,为中小种植户、养殖户等提供更好的金融保障,使小额融资变得更简单。而且大型农用机械可以通过区块链和智能合约来实现共享,降低使用成本的同时,还能通过租赁和分享获得收益。

4. 生产和流程成本的降低

使用区块链和IoT技术后,数据可以自动采集和存储,减少人工投入和其他设施投入,大大降低生产和流通两大环节的成本。另外,区块链可以实现各种网络和系统的互联,帮助生产商和渠道商降低开支,以及生产和流通成本,从而促使农产品的价格降低,最终使消费者获利。


三、 基于农信链的农产品质量追溯体系

基于区块链技术开发农产品质量安全溯源体系,可针对性解决当前食品质量安全溯源体系的缺陷,主要体现在如下几方面:

1)保障供应链上各个主体的互信水平,满足产品供应链信任安全体系的构建需求,低成本高效率地解决现有溯源领域的信任难题。由于开放透明和机器自治,消费者、生产者和政府监管部门对食品溯源系统数据可以完全信任,食品溯源系统的普及率将大幅提高。

2)去中心化架构实现数据保真。在区块链系统中,信息一经核验并存储至区块链,就会通过分布式节点永久保存起来,对单个客户端节点的数据修改是没有用的。区块链可保证溯源系统的数据可靠性,避免数据在存储、传输和展示环节被内部管理人员和外部黑客篡改。

3)耦合大数据应用和云计算技术,实现全流程可追溯。基于区块链的准确数据传递有利于解决现有溯源系统“信息孤岛”问题,通过数据横向与纵向交互实现全程信息共享。在现有溯源系统上耦合区块链、大数据应用和云计算技术构建全新的质量安全溯源服务平台,推进便捷、高效的数据可视化关联分析,将溯源信息化系统中的数据在电脑、手机等客户端以信息、图形的方式展现出来,实现全流程的可追溯化。


首先,农信链对接各参与方的系统,接入溯源相关的数据。数据包括两类,一类是商品溯源,例如产地、企业名称、商品编码等溯源核心数据,这些数据将存储在区块链上用于溯源查询;另一类是非核心数据,例如企业工商数据、用户注册信息、交易辅助数据等, 这些数据存储于数据库中,用于系统管理、运维管理、其它交易信息查询等辅助功能。

其次,对接入农信链的核心溯源数据上链,建立各参与方溯源节点。当供应链上发生交易时,对交易进行确认,形成完整的溯源的信息,可供外部调用查询和展示。 这部分是区块链溯源和质量监控的核心内容。商品溯源结果可视化的展示在系统前端,供查询。当遇到溯源查询结果与产品描述结果不一致时,主要体现在产品标记的明文来源与查询来源不同,判断为商品来源有问题,向监管方进行反馈。

四、 总结

总的来说,应用了区块链技术的农业溯源系统与过去相比,有更明显的优势,例如打通了信息壁垒,保障了数据的稳定、安全、透明,方便对数据的及时掌握,改良了技术、提高了效率的同时还提供了让各方信息进行互动的网络平台等。

2020年中央一号文件指出,要依托现有资源建设农业农村大数据中心,加快物联网、大数据、区块链、人工智能等现代信息技术在农业领域的应用。智慧农业是数字技术科技创新的新场景,科技创新与农业产业的深度融合,不仅会催生农业产业发展新动能,也会引发数字技术、数据科学和区块链等技术创新。

内容来源:分布科技

(作者为分布科技供应链金融部门总监肖旻)

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