36、数字农业革命：初创企业与区块链供应链框架

数字农业革命：初创企业与区块链供应链框架

1. 农业供应链的新变革

在农业领域，初创企业引入的科技赋能“从农场到餐桌”模式，给农业供应链带来了显著变化。在农业供应链中，无论是参与的初创企业数量，还是投入的资金都相当可观，其中产出供应链的占比高于投入供应链。

1.1 初创企业的积极影响

• 创造就业机会 ：初创企业为农业部门创造了新的就业机会。
• 重新定义供应链 ：通过减少营销渠道，以全新的方式定义了供应链。
• 惠及农民 ：为农民提供合理的价格，在一定程度上消除了中间商。

1.2 成功的农业科技初创企业

像Ninjacart、Farm - fresh、Go - fresh、Agrostar、Agri - Bazaar、Crofarm等农业科技初创企业，通过重新定义供应链取得了成功。它们大多专注于实现自给自足、提高生产效率以及保护农民和消费者的利益。此外，这些初创企业还致力于增加端到端食品足迹可追溯性、实时价格需求预测、仓库可用性等功能。

以下是这些初创企业的部分特点列表：
| 初创企业名称 | 主要特点 |
| ---- | ---- |
| Ninjacart | 优化供应链，提高农产品配送效率 |
| Farm - fresh | 注重农产品品质，为消费者提供新鲜产品 |
| Go - fresh | 拓展销售渠道，连接农民与市场 |
| Agrostar | 提供农业技术支持和服务 |
| Agri - Bazaar | 搭建农产品交易平台 |
| Crofarm | 专注于农产品生产环节的创新 |

2. 区块链农业供应链框架的发展

2.1 区块链技术概述

区块链是一项前沿技术，已在金融、医疗、农业等多个领域得到应用。它具有可追溯性、透明度和集成性等特点，能够实现可信网络中参与者的信息共享、产品移动和金融交易，这些特性对于供应链管理至关重要，尤其是在农业领域，因为农业供应链涉及新鲜农产品、蔬菜、水果、牲畜和家禽等的管理。

2.2 马来西亚农业现状

• 产业结构 ：马来西亚的畜牧业、渔业和林业部门占劳动力的10%，贡献了该国GDP的10%。棕榈油、橡胶、巧克力和热带水果在总收成中所占比例相近。马来西亚是全球第二大棕榈油生产和出口国，2019年拥有全球近28%的棕榈油产量和33%的出口价值。
• 政策法规 ：2013年，马来西亚政府通过新立法保障和教育民众关于食品发展的知识。卫生部承诺保障食品标识的安全，但部分法规尚未实施。同时，马来西亚制定了食品进出口程序，对食品进口和出口进行管控。在食品和农产品分销中，需要清真认证，目前只有马来西亚伊斯兰发展局（JAKIM）可以提供清真认证。
• 贸易情况 ：2019年，马来西亚农业贸易预计达到435亿美元，其中出口250亿美元，进口183亿美元。棕榈油是主要出口产品，主要市场包括印度、欧盟、中国、巴基斯坦和美国。进口主要来自印度尼西亚、中国、泰国和美国。

2.3 农业供应链的挑战

• 食品浪费 ：约三分之一的食品生产在供应链中被浪费，发达国家的食品损失估计达6800亿美元，新兴国家的食品浪费估计达3100亿美元。
• 管理复杂 ：农业供应链涉及制造商、供应商、销售点、经销商、客户和加工商等多个环节，人员众多，管理复杂。同时，难以追踪产品源头，还可能存在假冒产品，影响政府和消费者利益。
• 发展阻碍 ：农业供应链发展存在一些显著问题，如分拣和分级创新不足、网络连接不畅、缺乏冷冻设备等。此外，食品生产和运输效率低下导致30% - 35%的食品生产损失。

2.4 区块链技术在农业供应链中的应用

• 共识算法 ：区块链的关键元素之一是区块，共识算法在创建新块并将其添加到区块链中起着重要作用。常见的共识算法包括工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）和权威证明（PoA）。
  • 工作量证明（PoW） ：节点通过解决复杂的计算难题获得发布下一个块的权利，计算结果易于验证，解决难题的节点可获得奖励。后续也出现了一些改进的PoW方法，以减少能源和时间消耗。
  • 权益证明（PoS） ：去除了工作量的概念，保留了开销。创建新块有时间要求，缺点是节点资源丰富的参与者会获得更多数字货币并有权创建下一个PoS。
  • 委托权益证明（DPoS） ：基于PoS设计，节点通过投票选择代表进行验证。
• 区块链网络类型 ：常见的区块链网络有公共区块链、私有区块链和联盟区块链三种。
  • 联盟区块链 ：由一群人运行，选定的节点预先定义了区块链记录确认和录入的共识程序。
  • 私有区块链 ：有中央控制器，只有经过认证和授权的成员才能加入网络，也被称为许可账本，常用于银行间的企业间供应链资金和交易监控。
  • 公共区块链 ：所有过程对公众可见，新成员可随时加入或退出，是去中心化和融合的，但形成合约需要严格的程序。
• 智能合约和预言机 ：智能合约是基于预定义和商定的事件自动执行的合约，当满足条件时无需干预即可执行。预言机是现实世界与区块链之间的关键连接，是可信的第三方，为区块链提供可靠的信息。预言机可以是物理的、数字的或去中心化的，协议预言机用于在预定义节点之间达成共识以解决特定问题。

以下是区块链技术在农业供应链应用的mermaid流程图：

graph LR
    A[农业生产] --> B[区块链记录生产信息]
    B --> C[农产品运输]
    C --> D[区块链记录运输信息]
    D --> E[农产品加工]
    E --> F[区块链记录加工信息]
    F --> G[农产品销售]
    G --> H[消费者查询区块链信息]

区块链技术在农业供应链中的应用具有诸多优势，但目前在马来西亚农业部门的应用还不成熟。通过社会网络理论开发区块链农业供应链框架，有助于农业企业采用区块链技术，提高供应链管理效率，保障食品质量和安全，增强行业竞争力。

3. 区块链农业供应链框架的研究方法与成果

3.1 研究方法

为了开发区块链农业供应链框架，研究收集了在马来西亚制造业联合会注册且从事农业部门业务的公司的定量调查数据和社会网络数据。具体操作如下：
1. 数据收集 ：通过对相关农业企业进行问卷调查获取定量数据，同时收集企业间的关系等社会网络数据。
2. 数据分析 ：使用IBM SPSS 26版本分析企业的人口统计特征，通过社会网络可视化工具分析社会网络数据。

3.2 研究成果

• 理论贡献 ：从理论上提供了区块链农业供应链管理的初始框架，表明组织理论可以支持框架的开发，并通过社会网络理论进行验证。
• 实践贡献 ：为农业企业采用区块链技术提供了指导方针，有助于监管机构设计适当的机制以提高行业竞争力。

3.3 研究结论

研究结果显示，尽管区块链技术强调去中心化，但在农业行业中，中介仍然是必不可少的。区块链的可追溯性、透明度、安全性和验证等特性对于农业供应链企业至关重要，因此建议农业行业采用区块链技术。

以下是研究成果的总结表格：
| 贡献类型 | 具体内容 |
| ---- | ---- |
| 理论贡献 | 提供区块链农业供应链管理的初始框架，以组织理论支持框架开发并通过社会网络理论验证 |
| 实践贡献 | 为农业企业提供采用区块链技术的指导方针，帮助监管机构设计提升行业竞争力的机制 |

4. 区块链农业供应链的未来展望

4.1 提升供应链效率

随着区块链技术在农业供应链中的广泛应用，供应链的效率将得到显著提升。通过实时记录和共享信息，减少了信息不对称和中间环节，降低了交易成本，提高了农产品的流通速度。

4.2 保障食品安全

区块链的可追溯性使得消费者可以轻松查询农产品的来源、生产过程、运输信息等，确保食品的安全和质量。这有助于增强消费者对农产品的信任，促进农业产业的健康发展。

4.3 推动行业创新

区块链技术的应用将激发农业行业的创新活力。企业可以基于区块链开发新的商业模式和服务，如农产品溯源平台、智能合约交易等，为农业供应链带来更多的可能性。

以下是区块链农业供应链未来发展的列表：
1. 与物联网技术结合，实现农产品的实时监控和管理。
2. 拓展区块链在农业金融领域的应用，如农产品抵押贷款、农业保险等。
3. 加强国际合作，建立全球统一的农业区块链标准和体系。

4.4 面临的挑战

尽管区块链农业供应链具有广阔的发展前景，但也面临一些挑战：
- 技术难题 ：区块链技术的性能和扩展性有待提高，以满足大规模农业供应链的需求。
- 法律法规 ：目前缺乏完善的法律法规来规范区块链在农业领域的应用，需要政府和监管机构加强引导。
- 行业认知 ：部分农业企业对区块链技术的认知不足，需要加强宣传和培训，提高行业的接受度。

以下是区块链农业供应链发展挑战的mermaid流程图：

graph LR
    A[技术难题] --> B[发展受限]
    C[法律法规不完善] --> B
    D[行业认知不足] --> B
    B --> E[影响推广应用]

综上所述，区块链技术为农业供应链带来了新的机遇和挑战。通过合理应用区块链技术，可以解决农业供应链中的诸多问题，提升行业的竞争力和可持续发展能力。未来，随着技术的不断进步和应用的深入，区块链农业供应链有望成为农业领域的重要发展方向。