摘要：本项目针对卫岗乳业供应链管理上的迫切需求，开发基于区块链乳制品生产流通金融服务平台并就关键核心技术进行研究，致力于推进卫岗乳业生产流通和金融服务，协同化、一体化，大幅提升供应链整体运作效率，建设具备行业竞争力的乳制品现代化供应链体系。经过前期调查研究，本项目拟在应用场景分析、数据模型建设和系统集成应用，区块链系统架构设计方法和支持技术研究，链网协同、数据治理及可信数据生态建设研究方面进行合作研发。

关键词：区块链；卤制品供应链；系统架构设计

汪 洋 朱 峰 曹春峰 张必欢 曹念祖 沈常海

（中诚区块链研究院（南京）有限公司 江苏 南京 210038）

引言

乳制品是人们日常生活中必不可少食品之一，其生产和流通环节涉及多个参与方，包括生产商、供应商、零售商等。区块链作为一种新型去中心化、不可篡改的分布式账本技术，具有实时记录、透明可追溯、安全可信等特点，为乳制品供应链管理带来全新的解决方案。基于区块链技术乳制品供应链溯源分析，实现生产环节、运输过程、销售终端等各个环节信息共享与追踪，提高供应链的可视化管理和产品的溯源能力。

1基于区块链的乳制品供应链溯源

1.1应用场景分析

对威刚乳业供应链中的各种场景进行深入调查，包括生产、加工、物流和销售。掌握每个场景中的产品、信息和财务状况的流程，以确定区块链集成的机会。

1.1.1生产

数据：畜群规模（H）、挤奶方式（M）、饲料成分（F）、健康监测数据（HM）

配方：牛奶总产量==H*M*F*HM

1.1.2处理

数据：使用设备（E）、温度控制（TC）、质量检查数据（QC）

公式：加工效率=QC/（E*TC）

1.1.3物流

数据：路线信息（RI）、温度监测™、交付计划（DS）

公式：准时交货率=（DS-（RI+TM））/DS

1.1.4销售

数据：销售渠道（SC）、定价、市场需求（MD）

公式：市场份额=（SC销售/总销售）*100

1.2数据模型构建

定义统一数据结构和数据标准，以适应整个供应链系统的复杂和动态的业务数据。这涉及创建数据模型，该模型在供应链每个阶段捕获相关信息，并确保不同利益相关者之间的互操作性。

1.2.1产品数据

公式：批特异性=（批号/总批）*100B。

1.2.2供应链数据

公式：库存周转率=（销售成本/平均库存）

1.2.3利益相关方数据

公式：利益相关者信任评分=（认证+权限）/2D

1.2.4交易数据

公式：付款处理时间=（付款时间戳-订单时间戳）

1.2.5质量控制数据

公式：符合率=（通过的检查次数/总检验次数）*100

1.2.6环境数据

公式：每件产品的碳足迹=（总碳足迹/总产品）

1.2.7区块链数据

公式：数据完整性评分=（哈希值完整性+时间戳精度）/2

1.3系统集成与应用

设计通信协议和区块链数据存储结构，方便数据在供应链上的安全、无缝传输。整合研究成果，开发一个生产和流通金融服务平台，利用区块链技术，提高可追溯性和透明度。

公式：通信安全评分=（加密强度+数据混淆）/2

数据存储效率=（已使用的存储空间/可用存储总量）*100

金融交易安全级别=（交易验证+身份验证）/2

1.4试点项目和示范应用

实施试点项目和示范应用，以测试基于区块链系统在提高供应链可见性和效率方面的有效性。探索供应链融资和资源整合新模式，以促进深度整合、可信共享和多方之间的协作。

公式：效率提高率=（区块链实施效率-以前效率）/以前效率

协作决策评分=（协作决策数量/总决策）*100

通过遵循这些步骤，乳制品供应链受益于区块链技术，以增强可追溯性，增加透明度，并促进利益相关者之间协作。这将最终为威刚乳品行业提供高效、可靠的供应链。

2区块链系统架构设计方法和支持技术研究

2.1建筑设计范式

根据乳制品行业的特定需求和流程，设计一个高度可定制架构解决方案，利用模块化和可伸缩体系结构设计方法适应未来升级和扩展。实现一种领域驱动的设计方法，使区块链系统体系结构与乳制品生产和流通业务领域相一致。

根据乳制品行业特定需求和流程，设计一个高度可定制架构解决方案。

公式：可定制体系结构=f（乳制品行业需求、流程）

利用模块化和可伸缩体系结构设计方法适应未来升级和扩展。

公式：可伸缩体系结构=f（模块化设计，未来升级）

实现一种领域驱动设计方法，使区块链系统体系结构与乳制品生产和流通的业务领域相一致。

公式：领域驱动设计=f（区块链系统架构，乳制品业务领域）

2.2区块链供应链系统最佳实践和评价方法

确定设计和实施基于区块链供应链系统的最佳实践，强调可追溯性、透明度和效率，开发评估方法评估区块链系统在现实场景中的性能、安全性和可伸缩性。基于评价结果和用户反馈持续改进，以增强系统。

确定设计和实施基于区块链供应链系统的最佳实践，强调可追溯性、透明度和效率。

数据：可追溯性评分，透明度指标，效率测量

开发评估方法评估区块链系统在现实场景中性能、安全性和可伸缩性。

公式：系统性能=f（安全性、可伸缩性），实际世界评估=f（性能指标）

基于评价结果和用户反馈持续改进，以增强系统。

反馈回路：系统改进=f（评价结果、用户反馈）

2.3对领域驱动供应链区块链系统的支持技术和平台

提供适合乳制品行业的开发工具和平台，使区块链系统的快速设计和实现，提供特定领域的模板、库和框架，以简化应用程序开发并缩短上市时间。集成测试和调试工具，确保区块链系统质量和可靠性。

提供适合乳制品行业开发工具和平台，使区块链系统的快速设计和实现，工具为开发平台，快速设计工具。提供特定于领域模板、库和框架，以简化应用程序开发并缩短上市时间，模板特定于领域，库特定于区块链，框架应用程序开发，集成测试和调试工具，确保区块链系统的质量和可靠性。

2.4智能合同微服务方法

使用模块化和解耦合约逻辑为智能合约实现微服务体系结构，以促进维护和可伸缩性，为智能合同开发一个支持平台，以实现对合同性能的持续部署、交付和监控。利用DevOps技术实现智能合同生命周期管理的自动化，并提高合同开发和部署敏捷性。

使用模块化和解耦合约逻辑为智能合约实现微服务体系结构，以促进维护和可伸缩性。

公式：微服务体系结构=f（模块化合同逻辑、维护效率）

为智能合同开发一个支持平台，以实现对合同性能的持续部署、交付和监控。

数据：部署频率、交付指标、性能监控

利用DevOps技术实现智能合同生命周期管理自动化，并提高合同开发和部署中的敏捷性。

公式：DevOps=f（自动化、生命周期管理）

2.5异质多链（联盟链）桥式融合机制

研究并实现一种高性能桥接融合机制，以实现多个区块链网络之间的互操作性和数据交换，解决涉及异构区块链网络业务场景中与共识验证和数据互连相关的挑战。通过统一桥式融合机制，增强异构多链网络的集成，提高基于区块链的供应链系统可扩展性和效率。

通过关注这些方面研究和开发，威刚乳品生产和循环金融供应链系统受益于可定制、可互操作区块链架构，并支持先进技术和平台，以实现高效的设计、实施和管理。

研究并实现一种高性能桥接融合机制，以实现多个区块链网络之间的互操作性和数据交换。

公式：桥接融合=f（互操作性、数据交换）

解决涉及异构区块链网络业务场景中与共识验证和数据互连相关的挑战。

挑战：共识验证，数据互连问题

通过统一的桥式融合机制，增强异构多链网络集成，提高基于区块链供应链系统的可扩展性和效率。

公式：集成=f（异构网络，可扩展性），效率提高=f（桥接融合）

3链网协同、数据治理及可信数据生态建设研究

3.1物联网（IoT）设备数字身份认证技术

引入数字身份认证技术，支持整个过程链操作中认证、授权、验证、连接和交互。针对物联网设备数字身份认证，开发通用数据接口，以方便快速访问生产管理系统的多源、异构数据，如ERP（企业资源规划）、MES（制造执行系统）和OMS（订单管理系统）。制定标准接口规范文件，确保不同系统之间的无缝集成和数据交换。数据接口选择多源数据访问，标准接口规范。引入数字身份认证技术，支持整个过程链操作中的认证、授权、验证、连接和交互。

开发通用数据接口，以促进生产管理系统多源、异构数据的快速访问，如ERP（企业资源规划）、MES（制造执行系统）和OMS（订单管理系统），制定标准的接口规范文件，确保不同系统之间无缝集成和数据交换。

数据来源：S1、S2、…，Sn

访问速度：V

集成效率：E公式：积分时间=E/V

3.2大数据分布式存储、计算和管理技术的研究

基于支持区块链容器体系结构，开展大数据分布式存储、计算和管理技术的研究。为大数据开发基于容器底层技术平台，以满足pb级数据存储、多种计算模式和分析需求，确保支持完整生命周期数据存储、语义检索和可信的计算能力。分布式存储、计算、大数据管理、容器体系结构，该项目旨在加强链和网络之间的协作，建立健壮数据治理实践，并在物联网设备和大数据管理的背景下为可信数据构建一个生态环境。引入数字身份认证技术，支持整个过程链操作中的认证、授权、验证、连接和交互。针对物联网设备数字身份认证，开发通用数据接口，以促进生产管理系统多源、异构数据的快速访问，如ERP（企业资源规划）、MES（制造执行系统）和OMS（订单管理系统）。制定标准的接口规范文件，确保不同系统之间无缝集成和数据交换。

数据来源：S1、S2、…，Sn

访问速度：V

集成效率：E公式：积分时间=E/V

4区块链应用在乳制品供应链溯源中实际效果评估

区块链在乳制品供应链可追溯性中应用的实际效果评价，包括分析区块链技术在乳制品行业的实施对供应链透明度、可追溯性、效率、对供应链的信任度等各个方面影响。

例如：恒天然实施区块链技术，跟踪牛奶从农场到餐桌的旅程，确保消费者的透明度和可追溯性。通过使用区块链，恒天然能够为消费者提供关于牛奶来源、农业实践和加工方法详细信息，增加消费者对该品牌的信任度，并有助于使产品在竞争激烈市场中脱颖而出。评估领域包括：（1）数据安全：评价区块链技术在保障与乳制品供应链相关敏感信息方面所提供的数据安全和保护水平。（2）弹性：通过区块链技术实施，评估乳制品供应链对中断和挑战的弹性，如食品欺诈、污染或召回。（3）消费者信任和参与：通过增加对产品信息和来源的获取，衡量区块链对消费者对乳制品信任以及其与供应链的参与的影响。（4）环境可持续性：评估区块链技术在促进和跟踪乳制品生产的可持续实践方面潜力，如动物福利、环境保护和伦理来源。（5）协作与沟通：分析区块链技术如何促进乳制品供应链中利益相关者之间的协作和沟通，从而提高透明度、效率和决策能力。

如上表所示：对区块链应用在乳制品供应链追溯中实际效果的综合评估需要一个多维的方法，即考虑行业的运营、利益相关者和结果的各个方面。在区块链技术实施后进行一项调查中，恒天然报告称，消费者信任度和品牌忠诚度增加25%。通过利用区块链技术，恒天然还通过加密信息和创建供应链中每个交易的防篡改记录，提高数据安全性。这有助于防止食品欺诈和污染，确保其产品的安全和质量。通过数据分析发现，采用区块链技术后，食品欺诈和污染的发生率下降30%，区块链技术实施使恒天然能够加强其利益相关者之间的合作和沟通，包括农民、加工商、分销商和零售商。实时更新和信息共享更好地制定决策和提高供应链运营的效率，供应链低效降低15%，而供应链的整体绩效指标提高20%。区块链应用在恒天然乳制品供应链可追溯性中实际效果评估显示，在透明度、可追溯性、数据安全、消费者信任和协作方面有显著提高。

结语

综上所述，本项目拟在应用场景分析、数据模型建设和系统集成应用，区块链系统架构设计方法和支持技术研究，链网协同、数据治理及可信数据生态建设研究三个方面进行深入合作研发，遵循“场景分析、区块链架构、数据治理、集成应用”的逻辑展开，基于卫岗乳业真实供应链需求，具有良好技术支撑，具有明确研发任务、创新和经济目标，符合南京市的产业及发展战略需求，能够为南京市区块链创新型产业集群建设提供有力支撑。

审核：刘坤

责编：明贵栋

编辑：刘彬