哈佛商业评论

区块链，这一支持比特币和其他加密货币网络的数字记录技术，是金融业潜在的游戏规则改变者。但它拥有广阔前景的另一个领域是供应链管理。区块链可以实现更快速、更经济高效地交付产品，增强产品的可追溯性，改善合作伙伴之间的协调，助力融资事务，从而极大地提升供应链。

为更好地了解这一机会，我们研究了七家美国大型公司，它们是供应链管理领域的领导者，正努力确定区块链怎样才能帮助它们解决面临的挑战。这七家公司包括康宁(Corning)、艾默生(Emerson)、海沃德(Hayward)、IBM、万事达(Mastercard)和另外两家希望匿名的公司，它们分属不同行业，涉及制造业、零售业、技术和金融服务业。它们中的一些公司刚刚开始探索区块链技术，一些正在进行试点，另一些则进行得较为深入，正与供应链合作伙伴合作开发应用程序。本文将介绍我们所了解的当前状况、区块链能够带来的优势，以及在供应链中使用区块链与在加密货币中的使用有何不同。

区块链是一种分布式或去中心化的分类账，它是一种数字系统，用于以可验证、防篡改的方式记录多方之间的交易。这种分类账本身也可以进行编程，从而自动触发交易。对于旨在替代法定货币的加密货币网络，区块链的主要功能，就是让无数个匿名方能够在没有中央媒介的情况下彼此私密、安全地交易。对于供应链，它的作用是让有限数量的已知方，能够保护其业务运营免受恶意行为者的侵害，同时为更好的绩效提供支持。区块链在供应链管理中的成功应用，将需要新的获许可区块链、代表区块上交易的新标准，以及管理这个系统的新规则，这些如今都处于开发中的各个阶段。

区块链的优势

自1990年代以来，由于企业资源计划(ERP)系统的应用，在沃尔玛和宝洁(Procter＆Gamble)等公司的带领下，供应链信息共享领域已经取得了长足的进步。但是，在涉及复杂交易的大型供应链中，可见性仍然是一个挑战。

为说明当前财务记账分录和ERP系统的局限性，以及应用区块链技术的潜在好处，让我们先来描述一个假设的场景：一笔简单交易中，零售商从供应商那里采购产品，银行为供应商提供履行订单所需的营运资金。（见边栏示意图“一笔简单交易的详解：传统做法与应用区块链系统”）交易涉及信息流、库存流和财务流。请注意，给定的流程不会导致所涉及的所有三方都进入财务记账分录。而且，最先进的ERP系统、人工审计和检查均无法可靠地连接这三个流程，因此很难消除执行错误、改善决策并解决供应链冲突。

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执行错误（例如库存数据错误、发货途中丢失和重复付款等）通常无法实时检测到。即使事后发现问题，也很难通过跟踪可用记账分录和文档中记录的活动顺序来查明其来源或进行修复，且成本高昂。尽管ERP系统能捕获所有类型的流动，但却很难评估哪些日记账分录（应收账款、付款、退货贷方等）与哪笔库存交易相对应。对于每天通过大型供应链合作伙伴和产品网络进行数千笔交易的公司而言，情况尤其如此。

更糟糕的是，供应链活动通常极其复杂，远超出示意图所描绘的情境。例如，订单、发货和付款可能无法整齐地同步，因为一个订单可能会拆分成多次发货和相应的发票，或者多个订单可能合并成一次发货。

改善供应链执行力的一种常见方法是通过审计来核实交易。审计对于确保遵守合同必不可少，但在改善决策解决运营缺陷方面帮助有限。想想在零售店中的产品保质期到期时，食品公司所面临的问题吧。维沙尔（本文作者之一）与一家大型包装食品制造商合作进行的一项研究发现，对商店中的存货进行审计或检查可以发现过期物品的数量，但无法解释造成这个问题的原因。原因可能是供应链中任意环节的故障，例如上游库存管理效率低下、产品发往商店的配送不理想、需求疲软或零散，以及货架轮换不充分（未能将旧产品放在新产品前面）。记录下所有这些活动可以帮助减少过期现象。

加强供应链运营的另一种方法是使用符合GS1标准（处理供应链数据的全球公认规则）的RFID标签或电子化的产品编码来标记库存，然后将公司的ERP系统与其供应商的ERP系统整合起来，从而对交易进行完整记录。这将消除执行错误并提高可追溯性。但是，我们所研究公司的经验表明，整合ERP系统既费钱又费时。大型组织可能拥有100多个既有ERP系统——这是随时间推移而发生的组织变化、合并和收购的结果。这些系统通常不容易相互联通，甚至在定义数据字段的方式上可能都有所不同。一家大公司告诉我们，与单个活动（卡车运输）相关的各个独立ERP系统中有17个分类账，而其供应商和分销商也都有自己的分类账和ERP系统。

当使用区块链记录时，诸如库存单位、订单、贷款和提货单之类的资产将被赋予唯一识别码，这些识别码可作为数字令牌（类似于比特币）。此外，区块链的参与方将获得唯一的识别码或数字签名，供他们用来将区块添加到区块链中。然后随着相应令牌从一个参与方到另一参与方的转移，交易的每个步骤都被记录到区块链上。

看一下我们示例中的交易在一个共享的区块链上表示时的情况（再次参见示意图）。首先，零售商生成订单，并将其发送给供应商。此时，由于未进行商品或服务的交换，因此在财务分类账中不会有任何分录。但是，使用区块链后，零售商会记录订单的数字令牌。然后，供应商登录该订单，并向零售商确认已收到该订单，该操作再次记录在区块链上，但不会在财务分类账中生成分录。接下来，供应商要求银行提供周转贷款，以便为生产商品提供资金。银行验证共享区块链上的订单，批准贷款，并将贷款的数字令牌记录在同一区块链上。以此类推。

区块链之所以有价值，部分原因在于，它包括了按时间顺序排列的一系列区块，将交易中的所有三类流动整合在一起，并记录下未在财务分类账系统中记录的细节。此外，每个区块都经过加密，并分发给所有参与者，这些参与者负责维护自己的区块链副本。由于这些功能，区块链为供应链中的三类活动提供了一个完整、可信赖且防篡改的审计轨迹。

因此，区块链可以极大地减少甚至消除我们所讨论的执行、可追溯性和协调性问题。由于参与者拥有自己的区块链副本，因此各方可以查看交易状态，发现错误，并让交易者对自身行为负责。参与方都无法重写过去的数据，因为那样做将需要重写区块链的所有共享副本上的所有后续区块。

在我们的示例中，银行也可以使用区块链来改善供应链融资。它可以做出更好的贷款决策，因为通过查看区块链，它可以验证供应商和零售商之间的交易，而不必进行实物审计和财务审查——那样既冗长乏味又容易出错。并且在区块链中纳入借贷记录，以及有关开票、付款和商品实物流动的数据后，交易可以更具经济效益，更易于审计，也降低了所有参与方的风险。

此外，这些功能中的许多功能都可以通过智能合约实现自动化，其中，计算机代码使用来自区块链的数据来验证合同义务何时已得到履行、付款可以发出。可以对智能合约进行编程，以评估交易的状态，并自动采取行动，例如解封付款、记录分类账分录以及标记需要人工干预的例外情况等。

值得注意的是，区块链不能代替由ERP系统执行的各种交易处理、会计和管理控制功能，如开票、付款和报告等。诚然，区块链的加密链表或链状数据结构不适合快速存储和检索，甚至不适合高效存储。但区块链将与参与公司之间的既有系统对接。每家公司将从其内部ERP系统生成交易区块并将其添加到区块链中。如此整合跨公司的各种交易流将会变得容易。

区块链应用

现在，让我们深入观察，看看我们所研究的公司如何将区块链应用于解决现有技术和方法无法满足的需求。

增强可追溯性。2013年颁布的《美国药品供应链安全法案》要求制药公司识别和追踪处方药，以保护消费者免受假冒、被盗或有害产品的侵害。在此法规的驱动下，我们研究对象中的一家大型制药公司正在与其供应链合作伙伴合作，为此目的而使用区块链技术。库存药品上贴有符合GS1标准的电子产品编码标签。当每个库存单位从一家公司流动到另一家公司后，其标签都将被扫描并记录在区块链上，从而创建了每件商品在供应链全程中的历史记录——从源头直到最终消费者。该公司在美国试行了这种方法，取得了一些初步的成功，这促使它在其他地区进行了更多试点，并准备在欧洲广泛实施。同时，IBM正作出类似努力，拟创建一个更安全的食品供应链。它成立了IBM Food Trust，并与沃尔玛达成合作，以使用区块链来追踪生鲜农产品和其他食品。

这类应用仅需要最低程度的信息共享——采购订单、发票和付款不需要包含在同一区块链中。因此，对共享竞争数据存有戒心的公司更愿意加入到平台中。

好处显而易见。如果某公司发现一件有问题的产品，区块链将使该公司及其供应链合作伙伴能够追踪到问题产品，找出与产品有关的所有供应商，找出与该产品相关的生产和发货批次，并有效召回。如果产品易腐烂变质（例如生鲜农产品和某些药品等），区块链可以让参与公司自动监控质量：配备物联网(IoT)设备以监控温度的冷藏集装箱可以记录区块链上任何不安全的温度起伏。而且，如果有人担心零售商退回的某件产品的真实性，区块链可以减轻这种担忧，因为假冒商品在区块链上不会有历史记录。（我们稍后将讨论公司如何防止腐败者将假冒商品引入供应链及其区块链中。）因此，各行各业的公司都在探索区块链的这种应用——或是受法规的推动，因为法规要求它们证明产品的来源，或是受下游客户推动，后者希望能追踪到组件的库存状况。

提高效率和速度并减少中断现象。跨国制造和工程公司艾默生(Emerson)有着一个复杂的供应链。这个供应链涉及众多供应商、客户和不同地区的数千个组件。艾默生总裁迈克尔·特雷恩(Michael Train)告诉我们，此类供应链通常要被迫应对漫长且不可预测的交货时间，缺乏可见性。因此，供应链中任何部分的微小延迟或中断都可能导致其他部分的库存过多和缺货。他认为区块链可以帮助克服这些挑战。

下面是对这个问题的简单说明，以及区块链的解决方式。想象一下，产品A使用组件C1和C2，产品B使用组件C1和C3。如果由于组件C3的生产中断而阻碍了产品B的生产，则最佳方法是暂时将C1的库存分配给产品A，直到中断问题得到解决。但是，如果所有产品和组件都是由不同的公司生产的，并且对彼此库存的了解有限，那么很容易发生的是，即使产品A的制造商C1缺货，C1的过多库存也会堆积在制造产品B的公司中。

一种解决方案是让相关公司同意将其生产和库存分配决策的数据集中在一个公共存储库中。但可以想象，达成这样的集成水平要求将很高——所有参与其中的公司都必须信任其他公司的数据，并接受集中决策，而不管它们是合作伙伴还是竞争对手。这非常不现实。

一种更实用的解决方案是：让参与计划的公司在区块链上共享其库存流，并允许每个公司使用共同的完整信息做出自己的决定。公司将利用看板系统彼此下订单并管理生产。看板卡将分配给生产的物品，而区块链将记录代表看板卡的数字令牌。这将提高公司间库存流的可见性，并使交付时间更可预测。

认为区块链可以提高供应链效率和速度的并非只有艾默生一家公司，跨国游泳池设备制造商Hayward也这样认为。（披露：维沙尔为海沃德做了少量咨询工作。他还曾受聘为一家初创公司提供咨询，该初创公司正面向棕榈油行业开发区块链应用。）Hayward负责运营的高级副总裁唐·史密斯(Don Smith)表示，像对待数字货币那样对待产成品、加工能力、在制品库存和原材料等是有可能的。他说，如果你这样做了，你就可以将各个阶段的机器时间和库存可靠地分配到客户订单。区块链通过解决双重支出问题（即把同一单位的产能或库存错误分配给两个不同的订单），使之成为可能。

沃尔玛加拿大公司已经开始与运输其库存的卡车运输公司一起使用区块链技术。共享的区块链让同步物流数据、跟踪发货和自动付款成为可能，却无需对运输公司的内部流程或信息技术系统进行重大改造。

使用区块链来提高供应链效率和速度的部分吸引力在于，这些应用（与提高可追溯性的应用非常相似）仅要求参与公司共享有限的数据——在供应链管理领域，仅需共享库存或发货数据。此外，即使在具有多个ERP系统的大型组织中，这些应用也是很有用的。

改善融资、签约和国际交易。如果通过区块链在公司之间共享库存、资讯和财务流，参与方将有可能在供应链融资、签约和开展国际业务方面获得重大收益。

考虑一下融资问题。向企业提供营运资金和贸易信贷的银行面临着一个众所周知的问题，即关于借款公司的业务、资产质量和负债的信息不对称问题。例如，一家公司可能以同一项资产为抵押向几家银行借钱，或为某一目的申请贷款，然后将其用于另一目的。银行设计其流程来控制此类风险，而这增加了交易成本，放慢了资本的使用，并减少了小公司可获得的资本。这种阻碍因素不仅不利于银行，也不利于需要廉价营运资金的公司。

应付账款管理是另一种需要改进的经营活动。这是一个复杂的过程，涉及开票、对发票与采购订单进行核对、跟踪条款和付款以及在每个步骤进行审批等。即使ERP系统已使许多步骤自动化，但仍需要大量的人工干预。而且由于进行交易的公司都没有完整的信息，因此经常会发生冲突。

机会所在的第三个领域是跨境贸易，这涉及手工流程、实物文件、众多中间机构以及进出港口的多次检查和核实等。这类交易推进缓慢，成本高昂，并且受困于各方对发货状态的了解程度较低。

我们研究的零售和金融服务公司正在上述三个领域中试点区块链项目或开发平台。通过连接库存、资讯和财务流，并与所有交易方共享，区块链能让企业大为轻松地协调采购订单、发票和付款事宜，并跟踪交易的进度。当供应商收到订单后，共享区块链中的银行可以立即向供应商提供营运资金，而当商品交付给买方后，银行可以立即获得付款。由于存在随时可用的审计跟踪，并且可以使用依赖于区块链数据的智能应用程序自动进行对账，因此银行与借款公司之间的冲突问题得以消除。

创建可行的技术

我们研究的公司发现，在供应链管理中使用区块链将需要创建新的规则，因为供应链的需求在一些重要方面并不同于加密货币网络。比特币网络的区块链协议是一个非凡的系统，可以同时实现多个目标。它提供了非常安全、不可撤销的金融交易记录，最大程度地减少了“双花”问题，并提供了数字硬币所有权的证明。这样做无需依赖中心权限，同时允许参与者保持匿名并自由进入和退出网络。但是，为了实现所有这些特性，比特币网络牺牲了速度、消耗大量精力来开采比特币，并且容易受到黑客攻击。

供应链不需要做出这种取舍，因为它们以不同的方式运行，并具有不同的特征。下面我们来深入探讨一下。

参与方已知。供应链需要的是已知方之间的非公开区块链，而不是匿名用户之间的开放式区块链。这样一来，供应链的成员能够确定其库存的来源和质量，在每一个环节，每个单位的库存都必须与特定所有者的身份牢固地联接在一起。因此，只有已知方才能被允许加入这样的区块链，这意味着企业必须获得加入该系统的许可。

此外，许可必须有选择地授予。这是因为，区块链的开放和去中心化结构对数据隐私构成了风险。当企业在区块链上发布交易时，任何参与方都可以访问该数据。随着数据量的激增，它们可能会被滥用来收集竞争情报、交易股票或预测市场动向。因此，出于安全原因，需要对区块链参与方进行审查和批准。

要建立一个值得信赖、能与之共享区块链数据的合作伙伴组，这需要克服一些挑战。一是需要一种管理机制来确定系统规则，例如可以邀请谁加入网络，共享哪些数据，如何加密，谁可以访问，如何解决纠纷，以及物联网和智能合约的使用范围等。另一个挑战是，通过让供应链中产品数量或寿命的信息更加透明，区块链可能对定价和库存分配决策产生影响，我们要弄清楚如何应对这种影响。很难预测这种透明性的成本和收益将落在供应链中的哪个环节。

由于这些原因，我们研究的公司将重点放在了有限的应用上，例如药品和食品的可追溯性，以及应付账款的管理等，这些应用有明确定义的用例或法规要求来支持。公司限制了记录在区块链上的信息类型，以降低数据隐私风险，并使系统更容易为供应链合作伙伴所接受。

更简单的共识协议。区块链需要一个共识协议，即一种用于维护每个人都同意的单一版本交易历史记录的机制。由于加密货币网络是无中心权限的对等网络，因此它们使用名为“工作量证明”的复杂方法。它确保了网络上的所有交易都被大多数参与者接受，但不幸的是，它也限制了添加新区块的速度。因此，要用来应对供应链中交易的速度和数量，那就太慢了。

看一下制药行业。在美国，每年有40亿可售单位的产品进入药品供应链。每个单位平均要交易三到五次。平均而言，平均每天约有3300万至5500万笔交易。相比之下，比特币网络每天仅允许约36万笔交易。

幸运的是，如果区块链是经过许可和非公开的，则无需采用“工作量证明”方法来建立共识。可以使用更简单的方法来确定谁有权将下一个区块添加到区块链中。循环协议便是此种方法之一，即添加区块的权利在参与方之间以固定顺序轮转。由于所有参与方都是已知的，如果恶意行为者以有害或不正当的方式利用其轮次来修改区块链，那它就会被发现。参与者可以通过验证先前的区块来轻松解决纠纷。

实物资产的安全性。即使区块链记录是安全的，其中也仍然存在危险，例如被污染或假冒产品可能被贴上标签并加入供应链——或是因出错，或是由腐败者造成。另一个危险是，扫描、贴标签和数据输入错误可能导致库存数据不准确。

企业正在以三种方式应对这些风险。首先，当产品首次进入供应链时，他们严格进行物理审核，以确保发货与区块链记录匹配。其次，他们正在打造名为dApps的分布式应用程序，用来跟踪整个供应链中的产品，检查数据完整性，并与区块链进行通信，以预防错误和欺骗。如果检测到假冒产品或错误，则可以使用关于该资产交易的区块链记录来追踪其来源。第三，企业正使用物联网设备和传感器来自动扫描产品，并将记录添加到区块链中，无需人工干预，从而使区块链变得更加强大。

在电子书籍和音乐等资产的交易领域，令牌化足以提供信任和安全性。如果将这些资产的所有权绑定到区块链平台，则假冒产品可以完全消除。例如，大学通常与出版商和版权所有者合作，在许多课程使用电子阅读包。将这个电子供应链纳入到带有智能合约的区块链平台中，智能合约可以帮助参与方访问产品、验证所有权和处理付款，因此效率可以得到显著提高。

在端到端的可追溯性、产品交付的速度、协调和融资方面，供应链还有很大的改善空间。正如我们研究的公司所证明的那样，区块链可以成为解决那些缺陷的强大工具。现在是旁观的供应链管理人员评估区块链对其业务的潜力之时了。他们需要加入进来，共同努力制定新规则，尝试不同技术，在各种区块链平台上进行试点，并与其他公司一起建立生态系统。是的，这需要投入资源，但这种投资有望产生可观的回报。

维沙尔·高尔(Vishal Gaur) 阿比纳夫·盖哈(Abhinav Gaiha) | 文

维沙尔·高尔是康奈尔大学庄臣商学院的艾默生制造业管理教授以及运营、技术和信息管理教授。阿比纳夫·盖哈是谷歌产品经理。

永年| 译  时青靖| 校   钮键军| 编辑