[论文解读] Barriers to implementation of blockchain technology in agricultural supply chain

David Cuellar, Zechariah Johnson|arXiv (Cornell University)|Dec 6, 2022

Food Waste Reduction and Sustainability被引用 5

一句话总结

本文识别了农业供应链中区块链与物联网采用的关键障碍——技术、金融和教育层面，提出通过协调的公共政策与公私合作研发投资，可克服这些障碍，从而在全球范围内提升食品系统的可追溯性、安全性和可持续性。

ABSTRACT

Emerging technologies, such as Blockchain and the Internet of Things (IoT), have had an immense role in propelling the agricultural industry towards the fourth agricultural revolution. Blockchain and IoT can greatly improve the traceability, efficiency, and safety of food along the supply chain. Given these contributions, there are many barriers to widespread adoption of this technology, including a deficit in many workers' ability to understand and effectively use this technology in addition to a lack of infrastructure to educate and support these workers. This paper discusses the barriers to adoption of blockchain and IoT technology in the agricultural supply chain. The authors analyse the impact of Blockchain and IoT in the food supply chain and methods in which governments and corporations can become more adaptable. Through the reduction in imports and protection of demand for local farmers, developing economies can create local sustainable agricultural ecosystems. Furthermore, the use of both public and private Research and Development can greatly contribute to the global knowledge on new technologies and improve many aspects of the food supply chain. In conclusion, both governments and corporations have a big role to play in the increased implementation of progressive technologies and the overall improvement of the food supply chain along with it.

研究动机与目标

• 识别并分析阻碍区块链与物联网在农业供应链中采用的主要障碍——技术、金融和教育层面。
• 研究公共政策及公共/私人研发（R&D）如何缓解这些障碍并加速技术整合。
• 探讨政府与企业通过技术创新在推动可持续、透明和高效食品供应链中的作用。
• 评估技术实施对粮食安全、减少浪费以及支持本地农民（尤其是发展中国家）的影响。
• 提出切实可行的策略，以提升技术素养与基础设施，实现农业中区块链与物联网的公平获取。

提出的方法

• 对农业中区块链与物联网应用的文献进行全面回顾，重点关注可追溯性、安全性和信息系统。
• 分析案例研究与实际应用，如中国及宜家等公司的实践，评估区块链对供应链透明度与效率的影响。
• 评估公共与私人研发在提升技术能力与降低实施成本方面的作用。
• 评估政府法规与政策框架对农业领域技术采用与创新的影响。
• 提出双轨策略：通过公共政策改革支持基础设施与教育，通过战略性研发投资提升可扩展性与可用性。
• 比较发达国家与发展中国家在技术采用方面的挑战，以识别具有情境适应性的实施策略。

实验结果

研究问题

• RQ1 农业供应链中区块链与物联网采用的主要技术、金融和教育障碍是什么？
• RQ2 公共政策与公共/私人研发举措如何有效降低实施障碍并加速技术采用？
• RQ3 政府法规与激励措施在塑造农业中区块链与物联网的发展与部署中发挥什么作用？
• RQ4 区块链与物联网的整合如何提升食品可追溯性、减少浪费并支持本地农业生态系统？
• RQ5 在可追溯性之外，区块链在农业供应链中最可行的短期应用场景是什么？

主要发现

• 区块链技术通过实现从农场到消费者的农产品不可篡改、透明且可审计的记录，显著提升了供应链的可追溯性。
• 将物联网与区块链结合，可通过传感器实现实时、自动化的数据采集，提高数据准确性与完整性，同时减少人为错误。
• 公共与私人研发举措对降低技术成本、提升可扩展性至关重要，使中小型农业企业能够获得区块链与物联网技术。
• 发展中国家因政府支持与基础设施不足面临最大挑战，但若建立本地化、可持续的技术生态系统，将获得最大收益。
• 尽管初始实施成本高且技术复杂，区块链的采用仍可带来可衡量的食品浪费减少与供应链系统信任度提升。
• 监管不确定性与数据隐私担忧仍是重大障碍，尤其在技术政策尚在演变或较为严格的地区。