第13章 供应链：链式协同
13.1 供应链现状
13.1.1 基本概念
供应链是指围绕核心企业，从配套零件、制成中间产品到最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的，将供应商、制造商、分销商和最终用户连成一个整体的功能网链结构。国家标准《物流术语》将供应链定义为生产与流通过程中所涉及的将产品或服务提供给最终用户的上游与下游企业所形成的网链结构。供应链管理的目标是要将顾客所需的正确产品能够在正确的时间、按照正确的数量、正确的质量和正确的状态送到正确的地点，并使总成本达到最佳化。根据产品的流向，供应链基本关系图可表示如下（图13-1）：
图13-1 供应链基本关系图
从供应链的概念可以看出，供应链联系着产品供应、制造、分销、零售以及客户等多个复杂的主体（包括个人和企业），不同产品的供应链有很大不同，而且复杂产品的供应链可能跨越了数百个阶段，一个周期将持续几个月甚至更长时间，涉及世界多个地理位置。
实际上，供应链应该是伴随着商业的产生而产生，最初的商业贸易发展到当下，供应链已经有了很大的发展变化。主要体现在以下几个方面：
● 生产：手工生产基本被取代，原材料、零配件、产品的生产都走上了工业化的道路，生产规模大、效率高，生产实现了全球化，地域化性质已不明显。
● 运输：人力运输时代已经过去，承担物流功能的基本是货车运输、轮船运输、铁路运输和航空运输。
● 销售：各种电子销售平台的出现，使得传统的面对面交易逐渐被取代。产品都结合互联网在线上进行销售。
● 交易：产品交易实现了电子化，与互联网销售相匹配，交易不再以纸币的形式进行，而是由电子交易的形式取代。
在整个过程中，供应链的基本组成要素为物流、信息流以及资金流。物流由上游的供应商往下游的零售商流动，直至到达最终客户，资金流从下游往上游流动，信息流的流动是双向的。在供应链上，信息流、物流、资金流是三大命脉，信息流指挥物流，物流带动资金流。
● 信息流：在商品流通中，所有信息的流动过程简称信息流。包括了供应链上的供需信息和管理信息，它伴随着物流的运作而不断产生，贯穿整个商品交易过程的始终，记录整个商务活动的流程，是分析物流，导向资金流，进行经营决策的重要依据。
● 物流：是物品从供应地向接收地的实体流动过程中，根据实际需要，将运输、储存、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合起来实现用户要求的过程。现代物流是经济全球化的产物，也是推动经济全球化的重要服务业。
● 资金流：货币流通的过程，资金是企业的血液，资金流是盘活一个供应链的关键。供应链中企业资金流的运作状况，直接受到其上游链和下游链的影响，上游链和下游链的资金运作效率、动态优化程度，直接关系到企业资金流通的运行质量。
总之，资金流、物流和信息流的形成是商品流通不断发展的必然结果，它们在商品价值形态的转化过程中有机地统一起来，共同完成商品的生产—分配—交换—消费—生产的循环。在供应链中，资金流是条件，信息流是手段，物流是终结和归宿。
13.1.2 供应链存在的问题
供应链由众多参与主体构成，不同的主体之间存在大量的交流和合作。而实际工作中，供应链信息流阻滞不畅、物流效率低下、资金流问题不断等情况时有发生。综合而言，现阶段供应链管理仍存在的问题如下：
● 信息不透明影响系统整体效率：供应链的上、下游主体处于一种复杂的博弈关系之中。由于时空、技术等因素造成的信息不对称，一方面使交易的其中一方可建立交易壁垒从而获利，另一方面也使系统的整体成本升高，导致交易的各方均无法获得最大收益。
● 交易双方信任成本较高：同样由于信息不对称，采购方与供应商进行交易的各个环节，均需采取某些手段对产品进行甄别、挑选、验证等，而供应商亦需提供证明，以便取得对方信任。这一过程是可有效保证可靠性的，但同时对交易的双方产生损耗，提高了双方的交易成本。
● 交易纠纷难以处理：目前的供应链可覆盖数百个阶段，跨越数十个地理区域，涉及的主体横跨各个行业。当供应链主体之间产生纠纷时，由于交易的复杂程度高，存在着举证极为困难、责任分配难以明确的问题。
● 非法行为追踪困难：与上述交易纠纷遇到的问题类似，当供应链的产品被发现出现问题时，由于供应链结构高度复杂，追踪产品流程、精准地确定出现问题的环节是一项极为耗时费力的工作。
13.1.3 供应链的发展趋势
据世界银行数据统计，供应链相关行业占据全球 GDP 的 2/3，同时供应链也是世界上拥有最多员工的行业。结合当前供应链管理存在的问题以及供应链行业报告，供应链未来发展的重要方面如下：
● 数据可视化：信息可视化可使供应链里的所有企业都对于商品在流通过程中的状态有同等的查看权，由此消除供应链上信息不对称的情况，带来系统整体效率的提升。通过合理地分配利益，有可能使得各个主体的盈利均有所增加，由此可进一步增强数据的可视化程度，并就抵御风险等问题在供应链上、下游形成一致的共识。
● 流程优化和需求管理：通过供应链之间的管控协同、数据可视化，供应链上的实时决策优化、需求预测将变得可能，由此可进一步减弱甚至完全避免“牛鞭效应”带来的影响。目前在该方面已有的研究如 VMI 策略。流程优化和需求管理的最终目标是实现需求和供给之间既不存在量的差别，也不存在供应时间上的延迟，甚至能够达到需求预测，并且进行需求驱动的个性化定制生产。
● 产品溯源：通过使供应链与物联网等技术的结合，在物料的生产、运输、加工等环节上进行全面监控、记录，更完整地获取供应链上、下游的过程信息，将有助于解决传统供应链行业取证困难、责任主体不明确等问题。
13.2 区块链+供应链行业
13.2.1 区块链+供应链的可行性简析
区块链技术天然地符合供应链管理的需求。首先，区块链的链式结构，可理解为一种能存储信息的时间序列数据。这与供应链中产品流转的形式有相似之处。其次，供应链上的信息更新相对低频，回避了目前区块链技术在处理性能方面的短板。从企业的角度而言，实时了解商品的状态，可以帮助企业优化生产运营和管理，提升效益。推动区块链技术符合各企业主体的利益。
13.2.2 区块链+供应链的优势
区块链上的每一次交易信息（交易双方、交易时间、交易内容等）都会被记录在一个区块上，并且在链上各节点的分布式账本上进行存储，这就保证了信息的完整性、可靠性、高透明度。区块链的这些特点，使得其在供应链中的应用有很多优势。
1.信息共享，有助于提高系统效率
区块链是一种“分布式账本”，即区块链上的信息（“账本”）由各个参与者同时记录、共享。在供应链管理中使用区块链技术，可使信息在上、下游企业之间公开。由此，需求变动等信息可实时反映给链上的各个主体，各企业可以及时了解物流的最新进展，以采取相应的措施。与 VMI（供应商管理库存）策略类似，这一做法增强了多方协作的可能，实现信息可视化、流程优化和需求管理，提高系统的整体效率。
此外，随着信息共享程度的提高，不仅是供应链上、下游的主体可以获得更多收益，处于同一层级的竞争企业之间也可取得更高的总体盈利。在成本、市场信息不透明的情况下，具有竞争关系的企业之间会在物料或产品价格上进行博弈，该博弈关系可简单用如下的古诺博弈模型来表示：市场中两个企业生产同一种产品并进行竞争，产品的逆需求函数为 P（Q）=a-Q，其中 Q=q1+q2，q1及q2分别为企业1和企业2的产量，两个企业的生产技术一样均为ci（qi）=cqi。但产品需求具有不确定性，产品需求为高（a=aH）的概率为θ，产品需求为低（a=aL）的概率为1-θ。企业1知道需求高低的情况，而企业2不知道。两个企业根据以上信息选择各自的产量。令企业 1 的收益为π1，产量为 q1，企业 2 的收益为π2，产量为 q2。企业 1 知道需求的高低情况，即在两种情况下均需达到最优。
在需求高时：maxq1π1=q1（aH -q1-q2-c）；
在需求低时：maxq1π1=q1（aL-q1-q2-c）；
企业2不知道需求的高低情况：
maxq2π2=θq2（aH -q1（aH）-q2-c）+（1-θ）q2（aL-q1（aL）-q2-c）。
联立以上，求导解得：。此为信息不透明的博弈结果。
当信息完全透明时，由于两个企业对称，解得：
为阐述说明信息透明与否这两种情况下企业的总收益，可代入简单的数值进行分析。
令aH=10， aL=6， c=2，θ=0.5 ，代入计算可得：
信息透明时：π总=π1+π2=10；信息不透明时：π总=π1+π2=14.22。可以看出，信息透明情况比不透明情况企业总体效益提升了近50%。
2.多主体参与监控、审计，有效防止交易不公、交易欺诈等问题
在传统的交易中，通常使用单一的中心机构实现交易行为的认证（图13-2）。认证中心需要较高的运营、维护成本，获取的数据受限，并存在数据被不法分子篡改、盗窃、破坏的可能，对企业进行数据共享有一定阻碍。
与传统的独立中心认证相比，基于区块链的供应链多中心协同认证体系不需要委托第三方作为独立的认证中心，由各方交易主体作为不同认证中心共同来认证供应链交易行为（图13-3）。供应链上、下游企业共同建立一个“联盟链”，仅限供应链内企业主体参与，由联盟链共同确认成员管理、认证、授权等行为。通过把物料、物流、交易等信息记录上链，供应链上、下游的信息在各企业之间公开，由此监控、审计等功能可由各交易主体共同进行公证。这样一来，各个节点之间竞争记账、权力平等，由多交易主体构成的认证机构可有效防止交易不公、交易欺诈等问题。如果某一个交易主体单独或者联合其他交易主体试图篡改交易记录，其他交易主体可以根据自己对交易的记录证明其不法行为，并将其清理出供应链。
图13-2 中心化认证机构模式
图13-3 去中心化体系示意图
3.确保数据真实性，有助于解决产品溯源、交易纠纷等问题
通过应用区块链技术，供应链上、下游的信息可写入区块中（如某年 3 月25 日供应链上的交易信息写入一个区块，3 月 26 日的交易信息写入下一个区块），而区块与区块之间由“链”连接（图13-4）。而区块的内容与区块之间的“链”信息均通过 Hash 算法等方式加密，可确保区块内容不可篡改、区块之间的连接安全可靠。而由于采用分布式的结构，供应链上的各参与方均存有链上的全部信息，这进一步确保了数据的真实和可靠性。以上技术可保证因谋取私利而操控、损毁数据的情况几乎不可能出现。
图13-4 区块与链的关系示意图
因此在供应链中，当物联网提供的如货物来源、基本信息、装箱单信息、运输状态等信息准确可靠时，该信息被上传记录在区块链后，区块链技术可保证信息后续的传播、追加等是安全、透明的。通过对链上的数据进行读取，可以直接定位运输中间环节的问题，避免货物丢失、误领、错领或商业造假等问题（图13-5）。这一技术尤其适用于稀缺性商品领域，通过把生产、物流、销售等数据上链，可确保产品的唯一性，保障消费者权益，杜绝假货流通的可能。此外，当交易纠纷发生时，可快速根据链上信息进行取证、明确责任主体，提高付款、交收、理赔的处理效率。
图13-5 物联网可为供应链提供基础数据
4.降低沟通成本
一方面，区块链技术可以帮助上、下游企业建立一个安全的分布式账本，账本上的信息对各交易方均是公开的；另一方面，通过“智能合约”技术，可以把企业间的协议内容以代码的形式记录在账本上，一旦协议条件生效，代码自动执行。譬如采购方与供应商进行交易时，即可在链上创建一条合约，合约内容是物流数据表明货物已经抵达地点时，货款发送给供应商；这样一来只要物流抵达的信息发出，货款将自动转出。由于区块链数据是安全不可变的，智能合约上代码的强制执行性，使得赖账和毁约不可能发生。利用智能合约能够高效实时更新和较少人为干预的特点，企业可实现对供应商队伍的动态管理，以及对供应链效率的提升。利用区块链技术对零配件供应商的设备等相关信息登记和共享，可以帮助在生产淡季有加工需求的小型企业直接找到合适的生产厂商，甚至利用智能合约自动下单采购，从而达到准确执行生产计划的目的。这些小型企业可以跳过中间商环节，从而节省成本；同时，这也有助于激活生产厂商的空置产能（图13-6）。
图13-6 智能合约在供应链中的应用
5.增强企业信誉，助力供应链金融发展
结合区块链技术，供应链上、下游企业之间的交易及票据信息都汇聚在链上，区块链的分布式账本技术决定了信息的不可篡改。同时，区块链的“智能合约”技术可以自动按条款强制执行支付结算等操作，充分揭示企业的潜在收益。将企业的历史交易信息进行收集和大数据分析，利用一定的数据建模，能快速准确地获取企业的信用评级以及企业的历史融资情况。不仅可以解决在供应链行业一直存在的中小微企业融资难的问题，也能够轻松引入银行、理财机构、其他企业的投资加盟。达到核心企业、供货企业、投资企业的多方共赢，推动供应链行业的良性发展。区块链的核心技术—分布式账本技术、加密账本结构技术、智能合约技术等，能降低企业融资成本、提高资金流转效率，为供应链金融更好地发展提供创新解决方案。
13.2.3 区块链+供应链金融
目前，区块链技术在金融方面的应用较为火热，供应链金融本身是金融属性，具有较强的数字化特性，相对于传统供应链业务更容易上链，因此重点分析和挖掘供应链金融有较大的意义。根据前瞻研究院的预测，到2020年，国内供应链金融市场规模将近 15 万亿元人民币。在供给侧改革背景下，2017 年由一行三会和工信部联合印发的《关于金融支持制造强国建设的指导意见》中，明确表示“大力发展产业链金融产品和服务”，鼓励金融机构积极开展各种形势的供应链金融服务。
据世界银行发布的相关报告显示，中国的中小微企业群体在全球规模最大，潜在融资需求高达 4.4 万亿美元，而当前中小微企业能获取的融资金额仅为2.5万亿美元，融资缺口达1.9万亿美元。而供应链新兴的很多物流企业、供货方企业都属于中小微企业，区块链技术的应用，将会给这些企业带来福音。
对于供应链中的核心企业而言，与其有商业往来的上、下游企业往往数量庞大。核心企业对于各企业的应收账款等数据的统计和维护往往需要耗费很大的成本。利用区块链分布式记账和智能合约的技术优势，款项的支付和收取成了不可篡改的永久性账本，而且自动执行结算，大大提高了整条供应链的运行效率。
区块链中的UTXO（Unspent Transaction Outputs，未花费的交易输出）交易模式方便有效地确认了交易的合法性。区块链上的数字货币不是仅靠物理转移即可完成所有权的转移，这就面临着“双花”问题的风险，即同一名用户可以同时将一笔交易转给另外两位不同的用户，而该用户掌握着私钥，因此这两笔交易都是有效的。以往的密码学货币没法解决“双花”问题。在区块链的数字货币交易里，任何一笔交易都对应了若干的输入（即资金来源）和输出（即资金去向）。区块链中发起交易的输入必须是另一笔交易未被使用的输出，并且需要该笔输出地址所对应的私钥进行签名。整个区块链网络中的 UTXO会被存储在每个节点中，只有满足了来源于UTXO和数字签名条件的交易才是合法的。区块链系统的 UTXO 交易模式杜绝了“双花”问题，确认了链上交易的合法性。
13.2.4 区块链+供应链的阻碍和限制
区块链仍然是一项新兴技术，不够成熟，需要不断地开发和改进。由于供应链涉及供应商、制造商、分销商、零售商等多方主体，各方之间可能有不同的利益关系和合作关系，尽管区块链的优势比较明显，但是将其直接应用于供应链也还有一定的缺点和限制：
1.产业升级问题
供应链是一个成熟的行业，区块链技术与供应链的结合将大幅提高行业的信息化程度。而与此同时，亦将在短时间带来设施建设、技术普及、人员训练等一系列成本的提高。同时，信息透明化也将带来利益关系的转变，区块链的进入有可能遇到阻力。
2.物联网技术问题
目前将实体产品连接网络的技术有射频识别、二维条码和近场通信等。在区块链上，为了确保信息的顺畅流通，供应链上物流每个阶段的操作步骤都必须进行数字标签，需要在操作前进行安装。如何添加数字标签，以达到追踪实体产品的目的，仍然需要技术解决思路。
3.数据的安全和隐私
区块链数据透明化，需要考虑清楚哪些数据会放到链上，关系到个人敏感信息或商业机密的信息应该如何处理，还需要细致考虑。对于供应链上的企业而言，商业机密的泄露将会造成巨大的损失，将企业专有的或保密的客户信息透明化或将收到来自企业巨大的阻力。对个人而言，敏感信息的泄露也是不可以的。畅想建立一个区块链+供应链的系统，需要在保证各方数据信息的安全和隐私性的条件下进行。
基于目前区块链技术在金融方面的应用较为火热的现状，将区块链技术应用于在供应链金融，可想而知将有较大的发展势头。
13.3 小结
与供应链关联多方主体、跨越时段长、涉及多个地理位置的特点相匹配，区块链高透明化、分布式记账，以及智能合约的优点，将为区块链注入鲜活的血液。在公众越来越关心食品药品安全，关心产品真正价值，抵制假冒伪劣产品的当下，随着各企业在供应链领域的不断探索，尽管区块链在供应链上的应用仍然处于初级阶段，但是相信其真正实现是指日可待的。推动力有以下几点：
（1）区块链的信息透明化可提高供应链上、下游整体效率：使用区块链技术可使信息在上、下游企业之间公开。由此，需求变动等信息可实时反映给链上的各个主体，各企业可以及时了解物流的进展，以采取相应的措施。与 VMI （供应商管理库存）策略类似，这一做法增强了多方协作的可能，实现信息可视化、流程优化和需求管理，提高系统的整体效率。
（2）区块链的不可篡改和透明化降低了监管难度：将供应链的任何一次交易操作都永久地记录在某一个区块上，并透明化于区块链上。无论是对于假冒商品、不合格商品的监督，还是对于供应链上产生纠纷后的举证和责任认定，相关部门的介入要简单很多，使得问题易于解决。
（3）区块链追踪假冒伪劣商品的优势迎合了消费者的需求：目前基于互联网的产品销售模式已经比较成熟，但产品的质量问题一直是公众关心的热点话题，互联网平台的假冒伪劣商品也一直受消费者的诟病。在未来能做到透明化供应链、追踪假冒伪劣产品来源的企业，其产品必定受到公众的广泛认可。
（4）供应链金融或是一个当下切实可行的方案：企业在供应链上的历史交易信息都由区块链技术保证其可信性，由此可帮助金融机构快速对企业进行信用评估，降低企业融资难度、充分体现企业价值。
总之，区块链技术可有效解决供应链行业信息传递滞后、敏捷性低等问题，极大地提高交易信任，有利于流程优化、增强预测等。在技术层面，建立成体系的物联网是区块链技术与制造业企业供应链结合的前提，因此自动化程度较高、标准化程度较高的行业、企业，预计将率先产生区块链技术的应用。同时，区块链技术与供应链金融的结合值得进一步关注。区块链+供应链将会打造出一个安全可靠的供应链体系，政府、企业、个人都将从这种全新的模式中受益。