理论探讨区块链技术在可持续供应链的应用障碍

区块链技术拥有提高企业运行效率、提供透明度和可追溯度等诸多潜力，但目前还不能被业界所快速接受。《区块链技术与可持续供应链：理论探讨应用障碍》（Blockchain technology and the sustainable supply chain: Theoretically exploring adoption barriers）以技术-组织-环境的理论框架来探讨区块链技术在可持续供应链上的应用障碍，并进一步探明传播和应用区块链技术所必须面对的理论和实践障碍。

区块链技术已经获得了全球关注，有可能彻底改变供应链的管理和可持续发展。区块链在食品、医疗和物流供应链领域稀少但持续的应用显示了区块链未开发的潜力。区块链技术不仅能够帮助企业节约数十亿美元的财务费用，还能够提高其运行的效率、透明度和可追溯度，这都为区块链解决供应链及可持续问题提供了潜在的支持。虽然区块链能提供上述潜在好处，但是其技术的应用了多年，仍然不能够被业界所快速接受。在本研究中，我们采用了技术-组织-环境框架和力场理论来对区块链的应用进行研究。通过在技术、组织实践和可持续性方面的各种文献调研，我们全面概述了区块链技术在可持续供应链上的应用障碍。我们将以技术-组织-环境（供应链内部环境和外部环境）为框架来探讨这些障碍和壁垒。框架的具体内容将由学者和行业专家分析提供，随后我们在使用决策实验和评价分析（DEMATEL）工具来对这些障碍内容进行分析。研究结果表明，供应链内部环境和技术障碍是学术界和业界专家最为关注的障碍。我们还进一步探明了学术界和业界在感知障碍上的异同。这项探索性的研究解释了可持续供应链环境在进一步传播和应用区块链技术时所必须面对的理论和实践障碍，以及两者的相对重要性和相互关系，同时还为理解区块链技术在可持续供应链的实施奠定了理论基础。此类研究命题和研究方向在这一探索性研究中达到顶峰。

引言

区块链是一种分布式账本，其中包含的数据块为交易信息。每当新数据块被加入到系统中时，它都会连接到其前身，链条也从发起处不断延伸。分布式共识，安全、可追溯验证、透明的信息都是区块链重要的特征。这些特征激励了包括沃尔玛和嘉能可在内的公司将区块链技术整合到他们的供应链中，以提高效率和绩效。德勤最近的一项调查表明，在许多高管和决策者看来，区块链技术的成熟度，相较于去年增加了18%——这代表了区块链发展态势的重大转变。这一事实也是本研究的另一个动机，它促使我们找到加速区块链应用的重要因素（阻碍和驱动因素都包含在内）。

在过去的三十年里，供应链的可持续性变得越来越重要，并且成为了顾客产生需求和依赖的主要驱动力。可持续性被定义为环境、社会和商业维度的平衡，也称为三重底线。支持可持续供应链管理（SSCM）有着社会、竞争和监管等多方面的原因。消费者希望能够验证其产品的可持续性，并需求者一个可访问的信息门户来获取其产品信息。这种需求给供应商带来了压力，要求其为了参与某些供应链，就必须在全球和地方层面都实现可持续发展。现有的应用案例之一为供应链的信息和审计可持续性认证系统。例如，商业社会行为准证认证（Business Social Compliance Initiative）数据库可为供应商提供可持续性审计和认证。然而，这些体系使用的是自愿数据库，这意味着它们的可信度和有效性可能会受到质疑，而区块链技术可以支持这些深入供应链的可持续性认证。

新技术既有优点也有缺点。区块链技术的一个主要可持续性问题在于其能源消耗。重要的“工作量证明”共识系统所需的高计算能力将消耗数百兆瓦的能源。高能耗也同样意味着更高的碳排放。此外，分布式账本还需要更高的计算能力和资源来维护重复数据和条目的安全性，这最终将导致更大的能源消耗。然而，这些只是从可持续性的角度观察到的缺点，正如我们将在接下来的研究中看到的那样，从 SSCM的角度来看，采用该技术还存在许多其他障碍。此外，转向区块链等新的颠覆性技术涉及公司在技术和非技术实践（包括内部和外部实践）背景下的颠覆性变化，这同样阻碍了区块链的应用。

即使区块链技术拥有保障的好处，其应用的速度也十分缓慢。文献中讨论的大多数用例都停留在试点和计划使用阶段。我们试图调查这项具有如此多的经济、社会和环境益处承诺的技术是如何停滞不前的。因此，我们需要认识到企业在实施这项技术时可能面临的挑战和障碍。

通过使用技术、组织和环境（TOE）和力场理论，我们研究了限制区块链技术实施的障碍，以及障碍之间的关系。这些障碍源自对技术，可持续性应用实践以及在应用中所面对组织应用障碍的全面文献回顾。

同时解决所有障碍在实际上是不可行的。决策方法可能适用于评估各种障碍的重要性和排名。我们选择使用决策实验和评价分析法（DEMATEL），是因为其不仅能够识别重要障碍，同时能够捕捉到它们的相互依赖性。其他侧重于决策的方法无法反映因果关系和因素对彼此的整体影响，从而无法进行实证理论分析。我们使用 DEMATEL方法来识别关键障碍及其相互之间的关系。该研究利用供应链、可持续性和区块链专家的回应来调查这些障碍壁垒。本文是最早广泛研究区块链技术和采用基于 SSCM 障碍的理论框架和专家观点的论文之一。我们在本研究中解决的五个主要研究问题如下：

为什么区块链技术没有在供应链中大量应用以实现其可持续性？

能否在理论中审查应用障碍，并将其置于TOE和力场理论框架中？

障碍壁垒间的重要性和相关性是怎样的？

是否存在排序和解决这些障碍壁垒以加速区块链应用的可能性？

学者和业内实践者这两个研究小组，将如何认知这些障碍之间的重要性和相关性？他们的观点有哪些相同点和不同点？

本文的主要贡献如下：

了解区块链在可持续供应链应用中的障碍壁垒，并评估这些障碍之间的相互关系。

运用理论进一步解释可持续供应链管理的区块链技术应用障碍，同时将理论基础延伸到组织创新应用障碍的分析。

评估两个研究参与者群体（学者和业内实践者）之间障碍感知的差异和相似之处。

通过阐述研究命题发展的因果关系，提供有关DEMATEL方法如何用于理论扩展和发展的见解。

障碍分类

持有数字欧元意味着持有央行的直接债务——就像今天的在本节中，我们利用TOE理论视角来确定区块链技术采用的各种挑战和障碍，尤其是在SSCM环境中。TOE是一个理论框架，它广泛地描述了与应用技术创新相关的方面。根据TOE，公司的技术采用受三个主要因素的影响：技术（Technological）方面、组织(Organizational)方面和环境(Environmental)方面。技术方面包含技术创新的特征和可用性。组织环境是指公司的结构，以及资源和公司内部的沟通。环境背景体现了市场、行业和监管环境的特征。

首先是技术障碍。技术背景包括考虑采用的创新技术的能力、复杂性、难度和可用性。对于区块链的采用，这一类别包括源自区块链技术本身的限制。区块链技术还不成熟，这种不成熟带来了技术挑战，包括可扩展性、可用性和互操作性。该技术仍然存在延迟和吞吐量问题。由于较低的吞吐率和较高的延迟，区块链技术仍然需要发展。这些问题表明，在供应链中实施区块链可能意味着更少的交易数量和更长的交易时间。在寻求监控环境和社会实践时，区块链所需信息的类型、位置和数量使其极难管理。

区块链技术作为一种安全技术被引入，它利用独特的分散结构和各种计算算法，使其难以被黑客入侵或崩溃。然而，一些黑客和系统攻击，尤其是在加密货币环境中，已经引发了对区块链安全的质疑。另一个对区块链应用提出质疑的挑战涉及区块链社区和参与者之间的分歧，从而导致“区块链分叉”。这个问题在公共区块链设置中将区块链分为两条或多条路径。

还有区块链可访问性问题，所有区块链参与者都应能够访问IT基础设施吗？要访问相关信息，需要考虑现有区块链系统的类型（开放或许可）。是否所有区块链参与者都需要访问所有供应链信息是一个应用问题。

数据不可篡改是区块链技术的特点之一。不可篡改意味着数据或信息是不变的。不可篡改性是确保信息的可靠和真实的强大功能。然而，不可篡改带来的一个问题是，记录中的先前数据和错误是永久的，它们将继续与区块链一起存在。例如，糟糕的环境或社会记录可能永远存在，即使最新的数据试图纠正此类信息。

最后一点是区块链技术的公众形象和认知。这个特性并不是严格意义上的技术，但图像在最终采用中起着很大的作用。由于可能存在通过区块链匿名进行洗钱和其他非法活动的“暗网”，公众对此的看法可能是负面的，尽管在许可的区块链中这可能不是问题。随着时间的推移，随着区块链的广泛采用，这种看法可能会发生变化。令人担忧的是，社会和环境问题需要对可持续供应链提出更高的道德要求，对区块链技术的不道德认知阻碍了其在道德要求高的领域的应用。

其次是组织障碍。组织环境包括与内部焦点企业关注的因素和问题。区块链技术需要硬件和软件以及维护服务来维持它。随着实施规模的扩大，额外投资的相关成本也会增加。新技术对于组织和系统合作伙伴来说代价高昂，不仅是技术，还包括支持人员和流程基础设施。可持续性也意味着跨学科的参与，例如企业社会责任、公共关系和环境管理人员，具体取决于技术要解决的可持续性问题。

高层或中层管理人员缺乏承诺会产生问题。他们的支持对于区块链技术的实施至关重要。这种障碍存在于规避风险的公司，新技术的风险可能会影响组织。此外，如果供应链可持续性是该技术的目标，管理层可能不会将区块链应用视为其价值观和使命的核心。

在组织中，缺乏全面的区块链理解阻碍了其实施。在这种情况下对可持续性的充分理解和管理的需要增加，知识和专家组织需求也相应增加。这种对新技术的不适、相对较新的应用组织实践，会对易用性的产生负面影响。

由于缺乏标准化，在供应链中应用区块链技术存在挑战。新标准下，内部组织在包含区块链和可持续性的变化，将导致难以通过区块链将公司连接，因为公司各自的系统在架构上可能有所不同。

第三是环境障碍，首先是从跨组织供应链视角的分析。环境因素包括监管环境、行业特征、市场竞争和公司之间等等相关的因素。在基于区块链的环境中，环境背景可能包含两类：供应链障碍和更广泛的外部障碍——更广泛的外部障碍将在下一节中讨论。组织间供应链障碍是指发生在企业边界之外的外部和技术壁垒。尽管环境背景有时只关注制度因素，但在本研究中，我们利用更广泛的视角，将跨组织供应链中的特定关系问题纳入其中。

供应链问题中最具挑战性的部分出现在技术和可持续实践供应链整合的关系上。可能会出现客户对区块链技术在可持续性方面缺乏认识，这通常是具有不同目标和优先事项的合作伙伴之间缺乏有效的沟通和协作造成的。如果组织往往缺乏可持续性知识援助，未能在整个供应链中采用可持续实践，那么区块链技术只会增加其复杂性和潜在的混乱。

跨组织系统中经常存在有关数据机密性和隐私的问题。组织对共享信息持怀疑态度，因为他们将信息视为竞争优势。区块链技术使信息透明，但可以通过加密区块链提供数据和隐私保护。然而，应该共享多少信息以及应该共享什么类型的信息的有关政策存在缺乏。如果信息为他们的客户增加价值并且他们的专有信息没有被披露，参与者便愿意分享信息。由于法律和道德问题，可持续发展信息非常敏感，这不仅会导致公众形象不佳，还会导致罚款甚至刑事诉讼。这种情况使障碍加深。

将供应链流程与可持续实践和区块链技术相结合是一项挑战。业务流程再造是必需的。必须联合开发和改进流程以支持更多的可持续实践，尤其是在供应链成员不精通这些问题的情况下。由于缺乏资源，组织对提高可持续绩效的反应迟缓。由于可持续性的复杂性，该技术需要适当的战略实施以实现更好的质量和流程。

供应链合作伙伴之间的文化和地域差异可能会阻碍区块链技术的实施。这些差异通常会阻碍在整个供应链中采用统一的绩效工具和系统和可持续性，尤其是社会可持续性，其异质的全球和文化定义使这些差异成为重大障碍。

最后是从外部环境视角看环境障碍。此处的外部障碍与政府、行业、机构、社区和非政府组织（NGO）有关。缺乏政府政策、市场竞争和不确定性，以及缺乏外部利益相关者参与采用可持续性和区块链是一些典型的外部障碍。该类别深入探讨了来自外部利益相关者、政府和机构的障碍。总之，我们关注不被视为供应链直接参与者的单位。组织和供应链将面临着巨大的可持续发展压力，这推动了他们对可持续实践的需求。缺乏可持续性标准政策和框架以及缺乏参与正在阻碍综合系统的进步。

由于区块链技术的新颖性阻碍了供应链的应用，政府法规仍未完全支持区块链技术。政府在衡量什么以及如何衡量方面的差距进一步阻碍了区块链系统和可持续性发展的进程。支持采用可持续实践的政府激励措施的缺乏可能是重大障碍，寻求应用区块链技术的组织可能会认知到缺乏额外的支持性激励措施障碍，这对于不发达国家的小型和分布式供应商更是如此。

政府作为公共代理人，其关于合乎道德和安全的做法的探索，进一步推动了供应链中可持续性和区块链的应用。致力于环境问题的非政府组织也希望参与其中。供应链合作伙伴对利益相关者的要求的相互冲突表示担忧，这会阻碍区块链技术的可持续实践。由于市场需求的不确定性和缺乏市场信息，企业担心在市场上可持续产品的推陈出新（实际上这并不少见），这进一步阻碍了对区块链技术的需求。区块链技术是否有助于经济可持续性和盈利能力是一个问题。

为了更清楚地了解在SSCM中成功实施区块链，关于这些障碍的探索非常重要。我们的探索性研究能够支持包括组织、供应链、技术开发人员和其他利益相关者共同处理的战略计划。其中，一些因素可能会受到较少的关注，而其他因素可能需要长年的积累。要实现SSCM与区块链技术的集成，探索性洞察力是不可缺少的。现在，我们将描述探索这些障碍和问题的方法。

实验方法

DEMATEL方法有助于构建已识别障碍之间的因果关系，并确定每个障碍的显著性。其分析包括以下步骤：

聚合结果（平均）并建立成对直接关系矩阵

通过归一化确定初始影响矩阵（N）

计算总关系矩阵（T）

从总关系矩阵中确定行和列总和

确定因素的整体显著性和净效应值

绘制DEMATEL显著效果图（仅将关系值在阈值至上的部分映射）

每个步骤都包含多个数学评估方法。每个因素的显著性和净效应值是DEMATEL的分析输出。最终按照显著程度对因子进行排名。

实验结果

DEMATEL方法的结果输出是关系图。x轴表示显著值，y轴表示净影响值。每个障碍在图表上都有相应的显著（x）和净影响（y）值。箭头连接点并显示两个因素之间相对显著影响的方向。只有显著影响才被包括。

两个主要的受访者群体——学者和从业者评估了障碍。为了确定其对主要类别（障碍分组）是否具有不同的观点，我们将响应分开并为每个组完成了汇总的DEMATEL。我们比较了落在四个主要障碍组中的22个障碍的结果排名。每个障碍的显著值得分是通过将障碍组的显著值得分乘以每个障碍的显著值得分排名来计算的。我们使用了非参数等级相关统计量（Kendall的Tau-b统计量）来确定受访者组之间的排名是否相关。结果表明，序数等级相关性不显著（p >0.05) 使用双侧检验。这一结果进一步验证了我们最初的猜想，即学者和从业者可能对障碍的看法不同。鉴于这些差异的存在，我们将分析和比较两个受访者组之间的DEMATEL分析结果。

（一）主要障碍类别之间的关系。

主要障碍类别关系图显示了学者和从业者之间主要类别之间的关系（见图1）。连接箭头仅包括满足阈值的主要类别之间的关系。

图1显示，供应链障碍（M2）和技术障碍（M3）在学术界和从业者中得到了最高的重视。两个利益相关者团体都认为技术障碍会影响供应链障碍和组织障碍（M1）。供应链障碍也受到外部障碍（M4）的影响。

学者们强调供应链障碍类别最具为显著，从业者则强调了技术挑战。从业者显得更加技术化，他们更关心技术本身，而不是其他普遍问题。

对于从业者来说，技术障碍、外部障碍和组织障碍对供应链问题有显著影响。学者认为，组织障碍对供应链障碍的影响并不那么显著。

总体而言，学者和从业者都同意解决区块链技术的技术问题并获得政府、行业和外部利益相关者等外部来源的全面支持，与减少供应链相关障碍有关。供应链障碍是一个显著障碍类别。

图1. 对于学者和从业者而言的DEMATEL主要障碍类别关系

结果摘要包括：

供应链和技术障碍是最突出的障碍类别，可能需要特别注意。

首先需要解决技术障碍和外部障碍，以解决供应链障碍，从而在SSCM 中应用区块链。

技术障碍需要首先关注解决在SSCM中采用区块链的组织障碍。这种关注可能会导致供应链障碍的减少。

（二）技术障碍的显著性与关联

学者和从业者的技术壁垒关系图如图2所示。安全挑战（T1）、对技术的负面看法（T3）和技术不成熟（T5）对于学术界和从业者来说具有最高的显著价值。这三个障碍之间也存在重要的关系，需要多加注意。

学者和从业者都将技术的不成熟视为影响安全挑战和对技术的负面看法的障碍。技术的不成熟直接和间接地控制着对技术的负面看法，可以说是一种中介关系。安全挑战充当调解者。要全面解决对技术的负面看法，需要解决中介障碍、安全挑战和技术不成熟等问题。从业者强调，获得技术（T2）也相对重要。他们认为这一挑战可能会影响对技术的负面看法。然而，学者们并不认为 T2 是一个重要且有影响力的障碍。

图2. 对于学者和从业者而言的DEMATEL技术障碍关系

（三）组织障碍的显著性和关系

图3显示了组织障碍的净效应和总体显著性。尽管有些细微差别是可以辨别的，但学者和从业者对障碍突出的看法相对相似。缺乏管理承诺和支持（O2）、对转换新系统犹豫不决（O6）以及缺乏知识和专业知识（O4）是学术界和从业人员面临的主要突出障碍。对于学者而言，接下来的三大突出障碍分别是缺乏新的组织政策（O3）、难以改变组织文化（O5）以及缺乏BC和SSCM工具（O7）。然而，从业者对后面这些障碍的排序不同——分别是O5、O7和O3。

缺乏管理承诺和支持具有最高的整体组织障碍突出性，并且是其他障碍的重要前兆。尽管区块链在商业词典中得到了关注，但经理们对该技术的了解可能仍然有限。这种知识的缺乏使管理者对采用该技术犹豫不决。区块链是一种颠覆性技术，与区块链集成或替换其遗留系统可能是一个主要问题。相关地，财务限制、缺乏管理支持以及缺乏知识和专业知识会影响转换到新系统的犹豫。学术关系图中表示了缺乏管理承诺和支持、缺乏知识和专业知识以及对转换到新系统犹豫不决之间的中介关系。

两个研究组都为因果关系提供了相对相似的图片。仔细比较表明，从业者强调缺乏知识和专业知识可能会阻碍开发用于集成区块链和SSCM的工具应用。此外，从业人员没有观察到缺乏管理承诺和支持与缺乏知识和专业知识之间的显著关系。

令人惊讶的是，财务限制是采用新信息系统的典型资源障碍，与其他障碍相比，其重要性相对较低。但这也可能是由于缺乏对这个障碍的影响。另一种可能的解释假设区块链被视为一种廉价的技术，由于公共平台的可用性，它不需要大量的财务资源。然而，财政资源问题人需要解决以缓解其他挑战。另一个没有出现的潜在关系是采用区块链技术对产生财务回报的影响，但这种结果只有在实施后才可能发生，即障碍减弱发生时。

图3. 对于学者和从业者而言的DEMATEL组织障碍关系

（四）供应链障碍显著性和相关性

供应链壁垒关系如图4所示。学者认为供应链合作伙伴的文化差异（SC5） 会影响供应链类别中的其他问题。或者，从业者认为，缺乏采用区块链和可持续性的客户意识和趋势（SC1）会显著影响其他障碍。

对于学者而言，供应链合作伙伴的文化差异、合作伙伴之间的信息披露政策挑战（SC3）以及整合 SSCM 和区块链技术的挑战（SC4）之间能观察到调解。SC5影响SC3，SC3影响SC4。SC5和SC4之间也有直接关系。这种中介效应表明，价值体系将推动应用阻碍可能的解决方法。区块链和SSCM中是否存在这种中介需要进一步研究。

学者和从业人员都证明，SC（SC2）、SC3 和SC4中的协作、沟通和协调问题是需要首先考虑的重要障碍。从业者也提出SC1非常突出，甚至超过SC3。

总体而言，SC中的协作、沟通和协调问题、SC合作伙伴之间信息披露政策的挑战以及SSCM与区块链技术整合的挑战是三个具有最高显著价值的障碍。供应链整合，可以通过区块链技术和一些SSCM实践来解决，只有在采用之后才能发生。这个悖论是一个主要问题。

据学者称，显著的障碍在很大程度上是受到了供应链合作伙伴的文化差异的影响，据从业者称，缺乏客户意识和倾向。文化差异以及客户对区块链和SSCM缺乏认识表明，客户和供应链合作伙伴可能有不同的思维方式，阻碍了区块链的整合和供应链的透明度。这些问题会影响这一类别中最重要和最关键的障碍，需要引起高度重视。

图4. 对于学者和从业者而言的DEMATEL供应链障碍关系

（五）外部障碍显著性和相关性

外部壁垒的净效应和总体显著性如图5所示。学术专家结果显示缺乏行业参与（E4），缺乏外部利益相关者参与（E3），缺乏奖励和激励（E5）为最突出的外部障碍。从业者提出，缺乏行业参与（E4）、缺乏外部利益相关者参与（E3）和缺乏政府政策（E1）是最突出的障碍。两个实验组对这些因素的看法有一些相似之处。

学者和从业者都同意，政府政策和外部利益相关者的缺乏参与会导致行业参与的缺乏。学者们还提出，奖励和激励机制的缺乏调节了E1和E4之间的关系。

总体而言，外部利益相关者参与和采用区块链的政府政策缺乏是SSCM采用区块链技术的主要外部障碍。政府法规和外部利益相关者的参与的缺乏会使得行业不愿意将区块链技术用于可持续发展的目的。利益相关者的角色与许多企业可持续发展计划尤其相关。

图5. 对于学者和从业者而言的DEMATEL外部障碍关系

结论

在这项研究中，我们研究了区块链技术在可持续供应链环境中的应用。区块链技术为可持续供应链管理提供透明、安全、去中心化的分类账本、智能合约和可靠网络。它可以通过替代一些中介来提高效率。虽然技术能带来这些潜在好处，但其采用率却并不是压倒性的。

我们调查了SSCM采用区块链技术的障碍。通过运用包括TOE和力场理论在内的两种理论以及关于破坏性技术和组织实践（如绿色和可持续供应链）的文献调研，确定了一套全面的障碍类别。TOE框架帮助障碍分类（技术、组织和环境，环境障碍包括供应链和外部障碍）。本研究的主要目标之一是了解障碍的关系和重要性。为此，我们利用DEMATEL来分析学界和业界专家的意见来探索障碍之间的关系。

研究结果能够帮助和促进政策制定者和政策规划者的决策过程。这项探索性研究的第一个基本结果是我们通过因果关系和显著性调查了障碍。我们的研究结果允许组织优先考虑有助于管理时间和资源的工作。