基于区块链的企业管理框架设计与分析-青岛 2.1

基于区块链的企业管理框架设计与分析

2. 区块链与ERP现状分析

2.1区块链

区块链是一种在对等网络环境下，通过透明和可信规则，构建不可伪造、不可篡改和可追溯的块链式数据结构，实现和管理事务处理的模式[5]。图1所示，区块链的基本数据结构由“区块”和“链”两部分构成。一定时间内发生的交易和执行结果都被记录在“区块”之中；“区块”按照生成时间顺序串联形成“链”，是整个账本状态变化的日志记录[6]。

图1 区块链数据结构

如图2所示，区块链并不是一项全新的技术，而是对已经成熟的密码学、数据库技术、网络技术、共识算法、智能合约等技术的集成创新应用，具有去中心化、去信任化、公开透明、可信数据库、可追溯性等特点。

图2 区块链涉及技术与主要特点

去中心化：整个区块链网络由所有参与者共同维护，没有第三方机构，通过分布式存储和P2P组网机制进行信息的传输与验证，任一节点出现问题不影响整个网络的运行。去信任化：节点间基于严谨的加密算法和可靠的认证体系进行价

值交换、数据交换，双方无需彼此信任。公开透明：任何人都可以查看区块链上的数据，保证了链上数据共享，有助于节点间进行数据交换。可信数据库：每个节点都保存一份完整的数据账本，除非能控制大部分节点，否则任一节点数据丢失或者修改都不足以影响整个区块链网络的数据。可追溯性：区块链采用链式数据结构,利用时间戳为数据增加了时间维度,具有极强的可验证性和可追溯性[7]。

区块链技术主要解决了在去中心环境下跨主体协作的信任问题，通过密码学保证整个网络的安全可靠性。利用去中心化、公开透明、可信数据库、可追溯性等特点能够把一些以往需要在业务层面协调解决的问题，放到技术层面来解决,使得问题的解决过程更高效、灵活以及更具客观性[8]。

区块链的出现将对现代行业起到重塑甚至颠覆作用，基于区块链的产业与应用纷纷兴起，在金融行业、身份认证、产权证明、物联网、数据管理、社交娱乐等多方领域得到了广泛应用。例如，Ripple，Circle，Ubin利用区块链建立了点对点的跨境支付系统；智链ChainNova、唯链、RealChain利用区块链解决了防伪溯源的问题；BitHealth利用区块链提供了医疗数据的安全管理[9]。目前，区块链已经脱离了区块链1.0（可编程货币）的范畴，朝着区块链2.0（可编程金融）和区块链3.0（可编程社会）稳步发展，“区块链+”的时代序幕已经拉开。

2.2 ERP

ERP(Enterprise Resource Planning)即企业资源计划，是通过信息技术将企业管理思想系统化，为供应链管理，人力资源管理，财务管理提供一体化服务的软件平台。图3展示了传统的ERP系统框架，ERP系统将物流、人流、财流、信息流紧密结合，打破原有各部门信息孤岛的情况，实现跨部门协作，数据共享，优化了业务流程和管理措施，利用计划和控制的思想对企业运作进行流程化、标准化、精细化管理[10]。ERP系统提高了部门间协作能力，优化了企业的组织结构和业务流程，通过利用信息系统转变原有的纸质化办公模式，提高员工的工作效率。同时还具有实时控制分析能力，提前制定采购、加工、制造、销售等方案，实时分析客户需求，产品质量，监控财务信息和资金流动。提高企业效率与信誉，降低企业运营成本，以加强企业核心竞争力。

图3 传统ERP系统框架

ERP系统环境下的企业内部控制存在一些问题。1) ERP系统设备安全无法保障，可能会受到自然灾害，人员盗窃的影响；2) 企业内部人员可能会为了自身利益篡改或删除部分数据；3) 信息录入时出错会对整个系统后续业务造成影响；

4) ERP系统一旦感染病毒，在信息传输过程中可能会造成数据泄密；5) ERP系统较为复杂，需求大量复合型人才，但又没有完备的激励机制。针对上述问题，现阶段提出主要解决方案主要有：ERP系统设备备份；加强人员监管，提高员工素质；提高员工责任意识，加强数据处理控制；加强系统安全控制，及时进行系统漏洞修复；为相应人才提供更广阔的发展空间等等[11-14]。但这些措施都无法从根源上解决上述问题。

2.3 融合区块链的ERP系统现状分析

Finlync是世界上最先将区块链技术与ERP系统相结合的公司，该公司的区块链平台允许Ethereum和Hyperledger与ERP系统无缝联接[4]。图4展示了Finlync 旗下的区块链ERP系统框架，具有企业与DLT快速、高效的协调集成；即插即用银行客户专有解决方案；安全，无第三方介入的特点[16]。

图4 Finlyn公司的区块链ERP系统框架

刘提出了一种基于区块链的企业管理方法[17]，主要解决ERP物流仓储终端管理不方便，信息发布、接收速度慢的问题。但涉及区块链与ERP系统具体如何结合并没有详细介绍。Banerjee对区块链与ERP系统的融合将如何改善供应链运作提出了新的见解。详细介绍了区块链与ERP将如何在供应链的工程设计、销售过程、采购过程、需求和供应计划过程、制造过程和物流管理过程中相互协同，提高透明度、效率和降低成本[18]。

目前融合区块链与ERP系统的案例和文献较少，已有的案例主要从财务管理和供应链管理角度对区块链与ERP系统结合进行了分析。本文在第三节中以ERP 整体系统如何与区块链结合为着力点，提出一种基于区块链的ERP系统解决方案。

3. 基于区块链的ERP系统方案

3.1区块链ERP系统底层架构

为了充分利用区块链的去中心化、公开透明、可信数据库、可追溯性等特性，解决ERP系统现存的问题，本节中提出一个基于区块链的ERP底层架构（如图5所示），在重构传统ERP系统的同时，保证信息共享、多部门协作和数据安全。

图5 基于区块链的ERP底层架构

区块链ERP系统框架主要由四层组成。底层是数据层，主要包括财务数据，

人力资源数据和供应链数据，所有数据都被存放在分布式账本之中。各个节点都有一份数据的备份，既可以实现数据共享，又可以确保系统的健壮性，任一节点的数据损坏或者丢失去都不会影响整个系统的运作[15]。

第二层是激励层。为提高企业生产管理流程效率，增加员工工作积极性和协同性，提出在企业内部增设Token发行与奖励机制。制定一系列的奖惩措施，当员工工作效率高、超额完成任务或完成难度大的任务时，系统给予一定的Token 奖励；当员工未能按时完成任务，以及出现工作失误时，系统会扣除一定的Token。Token可以作为员工业绩考核的凭证，在工资结算时给予一定的奖励。Token的发行与奖惩都由智能合约自动完成，可以确保企业内部奖惩公开，公正，透明。

第三层是合约层。智能合约技术主要从复杂性交易算法、不可伪造性、私密性等角度出发,开发与其相关的技术或协议代码,提高交易效率和安全性[16]。数据共享虽然可以提高企业效率，但为了确保企业机密数据仅有限人员可见，可以通过智能合约进行访问控制[17]。根据各部门的工作流程，利用智能合约来实现系统的主体业务逻辑，一旦企业工作流程发生转变，也可以通过更新智能合约转变业务逻辑，具有良好的可扩展性。有了供应链相关数据，利用智能合约可以对生产，销售等多种数据进行分析，为企业提供业绩分析、生产计划、用户需求等多方面信息。

顶层是应用层。为企业各部门提供业务活动，数据共享以及合约自动化都为各部门办公提供便利。通过数据分析模块还能分析企业当下运营状况、预测将来发展趋势，提高企业效率和经济利益。

3.2区块链ERP系统设计与分析

基于区块链的ERP底层架构，本节给出基于区块链的ERP系统设计方案。如图6所示，区块链ERP系统由采购部门，生产部门，销售部门，仓库部门，财务部门，人力资源部门，监管部门共同维护，主要用于实现各部门的数据流通与数据共享。考虑到依靠”挖矿”进行数据打包、节点共识会产生过多的资源消耗，参考Hyperledger Fabric[14]架构，设置打包节点进行数据打包。企业内部数据通常较大，数据存储采用两种方式，区块链上只存数据的摘要，完整数据存储在数据库当中，与区块链建立映射。并且引入数据分析模块，可以从区块链上和数据库中取数据，进行数据分析。企业员工通过客户端与区块链ERP系统交互办公。基于区块链的ERP系统工作流程：

1)各部门将关键信息上传到相应节点，节点会将上传的信息发送给打包节点