區(qū)塊鏈技術下供應鏈可追溯性研究熱點與前沿

王瑞鵬，臺玉紅

（上海理工大學 管理學院，上海 200093）

0 引言

2021 年8 月，國務院印發(fā)的《數字中國建設發(fā)展戰(zhàn)略綱要》中明確提出，要加強包括區(qū)塊鏈技術在內的新一代信息技術的研究和應用。區(qū)塊鏈技術具有可溯源、真實性、開放透明、信息不可篡改等特點，可通過其增加產品生產流程的透明度[1]，即利用信息管理模塊、跟蹤模塊和追溯模塊和RFID、物聯網等技術實現數據自動化采集[2]，從而得到全面的溯源信息，提升產品質量和安全性[3]。由此可見，其能夠有效地解決供應鏈溯源存在的共享不及時、信息孤島、準確性等問題[4]。

盡管知網（CNKI）在區(qū)塊鏈技術和供應鏈溯源系統(tǒng)方面已經有了一些研究成果，但相對Web of Science核心數據庫而言，其可供參考的相關文獻數量還是不夠全面，難以全方位分析相關領域的研究現狀。因此，本文選擇了Web of Science核心數據庫作為研究基礎，利用文獻計量軟件CiteSpace6.2.R2 進行分析。本文旨在深入探究區(qū)塊鏈技術在供應鏈可追溯性方面的應用，以期了解當前國際研究的現狀和發(fā)展趨勢，進而識別出供應鏈透明度、產品品質和安全性以及數字產業(yè)發(fā)展等方面的研究熱點和前沿問題，為促進理論和實踐的良性互動做出積極的學術和實踐貢獻。

1 研究方法和數據來源

1.1 研究方法

文獻計量法是一種利用數學和統(tǒng)計學方法的研究方法，旨在通過定量分析科技文獻的各種外部特征，來描述、評價和預測科技的現狀和發(fā)展趨勢[4]。這種方法可以幫助研究者更深入地了解相關領域的研究狀況，發(fā)現研究趨勢和熱點，從而指導科技研究和發(fā)展。為了更好地實現文獻計量分析，學者們開發(fā)了一些強大的計量和分析科學文獻數據的信息可視化軟件，其中Citespace就是一種重要的工具。該軟件可以幫助學者分析圖書情報、管理學、科技政策、教育學和技術科學等領域的文獻數據[5]，提供了從微觀、中觀和宏觀的層次來了解相關領域研究現狀的有力工具支持。

1.2 數據來源

本研究選擇Web of Science核心數據庫作為研究對象，檢索條件為“TS=(Blockchain) AND TS=(supply chain traceability)”。在初步檢索中發(fā)現，最早的文章發(fā)表于2018 年。因此，本研究將Citespace 的時間跨度設置為2018年1月至2023年4月，并在2023年4月9日采集數據。當日檢索得到的文章數量為874篇。為了保證研究質量，本研究進行了人工初步篩選和軟件的二次篩選，去除信件、書評、會議等文章類型，僅保留論文及綜述類論文進行分析。最終，剔除重復、無效等文章共計124篇，總計得到690篇有效文章進行分析。

2 文獻計量分析

2.1 文獻數量特征分析

本文通過文獻數量來評估該領域研究活躍度的高低，進而對研究熱度趨勢分析。如圖1所示，區(qū)塊鏈技術在供應鏈可追溯性相關領域的研究呈迅速上升的趨勢。從總體上看，自2018年至2022年，該領域的發(fā)文數量逐年增長，表明越來越多的學者和研究機構開始關注和探索利用區(qū)塊鏈技術解決供應鏈可追溯性方面的問題。

圖1 2018-2022年發(fā)文數量分布圖

具體來說，2018年和2019年是起步階段，發(fā)文數量較少。但是，從2020 年開始，發(fā)文數量快速增長，2022年達到270篇。截至2023年4月9日，當年發(fā)文量已達到64篇。這反映出區(qū)塊鏈技術在供應鏈領域中的潛在應用價值和發(fā)展前景，為其他領域的交叉研究和合作及技術的進一步創(chuàng)新和應用提供了強勁的動力。

由此可見，該領域的研究與發(fā)展極具潛力，會吸引越來越多的學者和機構的關注和投入，未來仍有很大的研究和應用空間。

2.2 作者及機構特征分析

圖2和圖3呈現了作者和機構之間的合作網絡，這些網絡提供了該領域內研究者的合作情況。為了更好地分析和比較這兩個網絡，我們選取了發(fā)文數量不少于5篇的文章以及這些文章作者所在的機構作為研究對象（詳見表1），進一步對作者和機構之間的合作關系進行了細致的分析。

表1 發(fā)文數量不低于5篇的作者和機構

圖2 作者合作網絡知識圖譜

圖3 機構合作網絡知識圖譜

分析發(fā)現哈利法科學技術大學的研究人員在這兩個網絡中都表現出色，尤其在圖2中，哈利法科學技術大學的研究人員占據了很大的比例。值得注意的是，這些研究人員之間的合作關系非常緊密，這表明該機構內部合作的有效性和高效性。然而，那些發(fā)文數量排名前列的機構，如印度國家理工學院（排名第2，發(fā)表19篇文章）、印度理工學院（排名第3，發(fā)表17篇文章）和北京工業(yè)大學（排名第5，發(fā)表8篇文章），作者間的合作關系相對分散，合作強度不如哈利法科學技術大學的研究人員。因此，這些機構需要進一步加強合作，提高其合作強度和效率，以推動研究領域的發(fā)展和進步。作者和機構合作網絡幫助我們更深入地了解研究領域內作者和機構之間的合作情況，為進一步推進研究工作提供重要的參考依據。

2.3 文獻區(qū)域分布分析

為了更清晰地描述國家合作網絡以及文獻數量，我們繪制了國家合作網絡圖和2018-2022年間中國、印度等前五個國家的文獻數量時間分布圖（如圖4、圖5所示）。從圖4、圖5中可以發(fā)現，中國在區(qū)塊鏈技術與供應鏈可追溯性研究中占有絕對領先地位，印度緊隨其后。這表明這兩個國家對新興技術和應用的重視程度非常高。與發(fā)達國家相比，中國和印度作為經濟發(fā)展后勁十足的人口大國，擁有巨大的消費市場，對供應鏈可追溯性提出了更高的要求。中印兩國還擁有足夠的人才和資源支持，在相關領域有著深厚的研究基礎和豐富的經驗積累，促進了區(qū)塊鏈技術與供應鏈可追溯性研究的飛速增長。值得注意的是，雖然我國發(fā)文數量領先，但是節(jié)點的網絡中心性（0.13）卻低于印度（0.34）和英國（0.20），因此中國合作網絡的中心性需要進一步加強。

圖4 國家合作網絡視圖

圖5 2018-2022年發(fā)文數量前5名國家數量分布視圖

2.4 小結

本節(jié)內容分析了區(qū)塊鏈技術在供應鏈可追溯性領域的研究熱度和趨勢，以及作者和機構之間的合作情況和國家間的合作關系。在作者和機構之間的合作網絡中，哈利法科學技術大學的研究人員表現出色，印度國家理工學院、印度理工學院和北京工業(yè)大學等排名前列的機構則需要進一步加強合作，提高合作強度和效率。在國家合作網絡方面，中國在區(qū)塊鏈技術與供應鏈可追溯性的研究中占有絕對領先地位，印度緊隨其后。此外，中國網絡中心性要低于印度和英國，因此中國合作網絡的中心性仍需加強。

3 研究熱點分析

3.1 文獻共被引分析

共被引分析是發(fā)現領域內研究熱點和核心文獻的重要方法。通過分析文獻間的共被引關系，我們可以識別出一些重要的研究問題和研究方向，為未來的研究提供參考和啟示。圖6展示了文獻共被引的網絡視圖，其中節(jié)點的大小反映了文獻被引頻次的高低，線條的粗細表示文獻間關系的密切程度，粗線條表示聯系更為緊密。我們選取了被引次數排名前10的核心文獻（見表2）。通過分析這些核心文獻，我們可以發(fā)現關于區(qū)塊鏈技術與供應鏈可追溯性方面的研究已經形成了一些成熟的理論和方法，同時也發(fā)現了一些尚需進一步探索的問題和挑戰(zhàn)。這些發(fā)現將有助于我們更好地理解和推進相關研究的發(fā)展。

表2 共被引次數前十名作者文獻信息表

圖6 文獻共被引網絡視圖

Saberi，等[7]探討了區(qū)塊鏈技術在全球供應鏈管理中的應用及其透明度、可追溯性和安全性方面的優(yōu)勢。Kshetri，等[8]探討了區(qū)塊鏈技術如何提供食品和汽車等行業(yè)中的可追溯性，從而解決生產和供應鏈交付系統(tǒng)中的質量問題和召回成本，并降低供應鏈成本。Galvez，等[9]探討了使用區(qū)塊鏈技術在食品供應鏈中確保追溯性和真實性的潛力。Tian，等[10]研究了在中國建立農產品供應鏈追溯系統(tǒng)的緊迫性和使用RFID 和區(qū)塊鏈技術的優(yōu)缺點，并演示了該系統(tǒng)的建設過程，以實現全程可信數據的追溯，從而有效保障食品安全。Kamilaris，等[11]探討了區(qū)塊鏈技術在農業(yè)和食品供應鏈中的影響和潛力，指出其能夠實現透明的食品供應鏈，但在技術、教育、政策和監(jiān)管方面還存在挑戰(zhàn)和障礙。Salah，等[12]介紹了基于區(qū)塊鏈技術的大豆溯源在農業(yè)供應鏈中的應用及如何實現數據的實時跟蹤和驗證，以提高食品安全和追溯性。Kamble，等[13]探討了區(qū)塊鏈技術在農業(yè)供應鏈中的應用和其可持續(xù)性性能的改進，提出了13個BT啟用因素，并使用ISM和DEMATEL方法來揭示它們之間的復雜因果關系。Wang，等[14]對區(qū)塊鏈技術在供應鏈中的影響進行了系統(tǒng)回顧和分析，提出了其在可追溯性、數字化、數據安全和智能合約等方面的價值和挑戰(zhàn)。Behnke，等[15]研究了食品供應鏈中成分可追溯性的邊界條件，并發(fā)現在應用區(qū)塊鏈之前，需要先修改供應鏈系統(tǒng)并采取組織措施以滿足這些條件。Bumblauskas，等[16]探討了區(qū)塊鏈和物聯網技術實現從農場到消費者供應鏈，提高食品供應鏈的透明度和可追溯性，減少食品召回、欺詐和產品損失的風險和成本。

以上文獻綜合探討了區(qū)塊鏈技術在供應鏈管理中的應用，尤其是在食品和物流等領域的應用。采用區(qū)塊鏈技術，供應鏈參與者可以更加透明地跟蹤物品的來源、流向和狀態(tài)，提高供應鏈的可追溯性和透明度，減少食品安全和質量問題、防止欺詐和數據篡改，并改善供應鏈的效率和可持續(xù)性。同時，這些文獻也指出，區(qū)塊鏈技術在應用過程中需要解決標準化、法規(guī)、品質和可追溯性等問題，才能真正發(fā)揮作用。這些被共同引用次數較多的文獻是核心文獻，為研究者和實踐者展示了區(qū)塊鏈技術在未來供應鏈可追溯性管理中的巨大潛力，為后續(xù)研究提供了寶貴的理論參考。

3.2 關鍵詞聚類分析

關鍵詞是文章精華的提煉，關鍵詞聚類能夠幫助學者清晰地發(fā)現研究熱點的分布。通過軟件分析，我們得到了關鍵詞的聚類視圖（如圖7所示），其中網絡模塊化值Q=0.432 3＞0.3，表明網絡社團結構顯著。我們得到了11個聚類結果，整理后得到10個聚類詞條，按照出現頻次從高到低排序為：最優(yōu)-最劣方法（#0）、物聯網（#1）、食品安全（#2）、科技創(chuàng)新（#3）、智能合約（#4和#6）、供應鏈（#5）、可持續(xù)供應鏈（#7）、供應鏈管理（#8）、供應鏈競爭（#9）、可持續(xù)發(fā)展（#10）和市場挑戰(zhàn)（#11）。

圖7 關鍵詞聚類視圖

我們可以清晰地看到，關鍵詞聚類結果呈現出多個主題相互交叉和融合的狀態(tài)，同時也表現出不同詞條之間的差異性。區(qū)塊鏈和供應鏈可追溯性的研究中，涉及到了供應鏈管理、計算機科學與技術以及經濟社會三個領域的不同主題。其中，最優(yōu)-最劣方法（#0）作為一個獨立的聚類，代表了一種新興的研究方法或思路；物聯網（#1）、食品安全（#2）、可持續(xù)供應鏈（#7）、供應鏈管理（#8）、供應鏈競爭（#9）、可持續(xù)發(fā)展（#10）和市場挑戰(zhàn)（#11）等聚類則體現了關鍵詞在市場和供應鏈領域中的重要性和研究熱點。此外，科技創(chuàng)新（#3）和智能合約（#4和#6）這兩個聚類則強調了區(qū)塊鏈技術的重要性和應用前景，特別是在供應鏈可追溯性管理領域中的應用?？傊?，這些關鍵詞聚類的結果為研究者提供了指導和啟示，也為相關領域的學者提供了一個更加全面的研究框架。

4 研究前沿分析

4.1 關鍵詞時序分析

關鍵詞時序分析具有顯著的學術價值，能夠有效反映出一定時間段內研究的熱點和趨勢。在本研究中，我們基于關鍵詞共現分析，運用Citespace軟件生成了關鍵詞時間線視圖（如圖8所示）。圖8顯示，在初期的研究中，研究者主要集中在食品安全、博弈理論、物聯網、大數據等方面。隨著供應鏈可追溯性與可持續(xù)性供應鏈概念的發(fā)展，涌現出了可持續(xù)性發(fā)展、供應鏈的可持續(xù)性、可追蹤系統(tǒng)、物流等新的研究熱點。隨著區(qū)塊鏈技術不斷發(fā)展和完善，質量管理、智慧農業(yè)、隱私、投資以及目標生產和評價考核等新興領域也開始成為關注的研究方向。除此之外，計算機科學技術領域的研究也逐漸成為關鍵詞時序分析的熱點話題，如數據分析、智能算法、智能合約、生物識別分析和優(yōu)化算法等。這些新的研究方向為未來計算機領域的區(qū)塊鏈技術以及管理學領域的供應鏈可持續(xù)性發(fā)展和可追溯性系統(tǒng)的構建提供了新的思路和研究方向。

圖8 關鍵詞時間線視圖

4.2 研究熱點變遷

通過對關鍵詞的突現進行分析，可以更好地把握研究動向及時間動遷過程。因此，在本文中我們利用Citespace繪制出了關鍵詞突現視圖（如圖9所示）。圖中包含了10個突現關鍵詞，根據突現時間的早晚順序依次為：食品供應鏈、食品安全、食品可追溯性、分布式賬本技術、數據整合、農業(yè)供應鏈、無線電頻率識別、識別、數字化轉型和洞察力。

圖9 關鍵詞突現視圖

從圖9可以看出，在2018年的起步階段，區(qū)塊鏈技術主要集中于食品行業(yè)中的供應鏈可追溯性應用領域。隨著技術的完善，區(qū)塊鏈技術也開始應用于更廣范圍的農業(yè)供應鏈，并在不斷地發(fā)展和完善。因此，通過關鍵詞的突現分析，我們可以更好地把握區(qū)塊鏈技術在供應鏈可追溯性領域的發(fā)展歷程和研究動向，并為進一步的研究提供了新的思路和方向。

5 結語

本文通過對科學網（Web of Science）核心數據庫的特定文獻進行人工去重和軟件篩選，對690篇有效文章進行了Citespace的計量分析、研究熱點分析以及研究前沿的思考等可視化分析，以探究區(qū)塊鏈技術在供應鏈可追溯性領域的應用。根據分析結果，本文得出如下結論：

（1）從研究數量的角度看，該領域的研究呈現迅速上升的趨勢，越來越多的學者和研究機構開始關注并探索利用區(qū)塊鏈技術解決供應鏈可追溯性方面的問題。同時，國家和機構之間也存在著合作網絡密度和中心性的差異。

（2）從研究熱點的角度看，該領域的研究聚焦于計算機科學技術、農產品供應鏈和食品供應鏈。學者從不同的視角或方法對該領域進行研究，為后續(xù)深化提供了強大的理論基礎。

（3）從研究前沿的角度看，研究前沿主要集中于區(qū)塊鏈在供應鏈可追溯性中應用的技術機制以及安全、隱私等問題。

綜上所述，本文通過對區(qū)塊鏈技術在供應鏈可追溯性領域的研究進行分析，為相關領域的學者和從業(yè)者提供了重要的參考和指導，有望促進該領域的進一步發(fā)展。