Traceability in agri-food supply chain by blockchain technology

While blockchain technology (BT) is becoming a trend in supply chain (SC) being promoted by the big market leaders, it is important to analyze its applications and barriers in agri-food industry from the managerial point of view. This dissertation aims to identify each BT application and barrier and prioritize them in terms of their impact on BT adoption. This ranking process is based on adopting the Grey Relational Analysis (GRA) approach for analyzing the data derived from questionnaires. The final ranked list has the general BT applications such as immutability, and intra-organizational barriers such as financial costs related to technology adoption on its top position. This defined priority list will guide future researchers and businesses to identify if BT is the best technology choice which can meet their business needs, also taking its adoption barriers into consideration. The second contribution is to analyze the current provided BT-based services of the startups in the terms of the specific exploited BT applications, the use of complementary technologies and the complexity of the product on which BT is implemented. The findings derived by secondary data showed us that the current implemented solutions are mostly very simple using BT as a database without the integration with complementary technologies such as IoT or focusing on the compound products. These results can serve as a measure for the businesses to benchmark the available value propositions in the BT market. The third contribution of this study is to consider the sustainability aspect of BT by taking sustainability development goals (SDG) as a measurement to draw a line between the SDGs which are met thanks to the BT and those which are BT independent. The results showed the promising advantage of BT for reaching SDG 12.8 and SDG 2.3 which pertain to traceability and smallholder farmer support respectively. The results can provide an overview on the contribution of BT from the sustainability pinot of view. Finally, as the last contribution of this dissertation, we performed a gap analysis between the current implemented BT-based projects (as-is) and the ideal BT-based network (to-be), based on the secondary data and semi-structured interviews. The results confirmed the hypotheses made during the previous research questions stating that the current projects use BT as a basic tool without exploiting its game-changing properties such as smart contracts or using it together with complementary technologies. These findings also identify the barriers which have prevented the full exploitation of BT. All these will help us to understand what we can expect nowadays from BT and allow the market incumbents to identify their position in this new market compared to the existing competitors and the ideal to-be situation.

In un momento in cui la tecnologia blockchain (BT) viene sempre più applicata in ambito supply chain (SC), anche grazie al continuo endorsement dei principali market leaders, è importante analizzarne l’applicazione e le potenziali criticità nel settore agroalimentare da un punto di vista manageriale. Lo scopo di questa tesi è quello di identificare, per coloro che hanno scelto di adottare la BT, le rispettive applicazioni e criticità assegnandone una priorità in considerazione del loro impatto. Questa classificazione è stata costruita analizzando i dati provenienti dai sondaggi utilizzando il metodo Grey Relational Analysis (GRA). La lista finale ha le applicazioni generali della BT come l’immutabilità, e le principali problematiche intra-organizzative come i costi dovuti all’adozione di questa tecnologia. Queste priorità permetteranno ai ricercatori e alle organizzazioni di capire se la BT è la scelta migliore rispetto ai loro business needs, considerandone tuttavia anche gli aspetti negativi. Il secondo contributo è stato quello di analizzare gli attuali servizi BT-based delle startup e le specifiche applicazioni utilizzate, l’uso delle tecnologie complementari e la complessità del prodotto sul quale la BT risulta implementata. I risultati emersi dai “dati secondari” mostrano che le soluzioni attualmente implementate, che usano Blockchain come database, sono molto semplici e non prevedono l’integrazione con altre tecnologie complementari come IoT o l’utilizzo di prodotti maggiormente complessi. Questi risultati consentono alle organizzazioni di misurare le diverse “value propositions” nel mercato BT. Il terzo contributo si è focalizzato sulla sostenibilità della BT, utilizzando la “sustainability development goals” (SDG) come misura per distinguere gli SDGs raggiunti grazie alla BT da quelli invece indipendenti da questa tecnologia. L’output ci mostra i vantaggi della BT per raggiungere SDG 12.8 e SDG 2.3 collegati rispettivamente alla tracciabilità e al supporto di piccole imprese agricole. Infine, abbiamo fatto una “gap analysis” tra gli attuali BT-based projects (as-is) e un ideale BT-based network (to-be), basandoci su “dati secondari” e interviste semi strutturate. I risultati finali confermano le ipotesi emerse dalle nostre domande di ricerca ovvero che i progetti già implementati usano la BT in maniera molto elementare senza sfruttarne le potenzialità rivoluzionarie (come “smart contracts” o utilizzandola in modo complementare alle altre tecnologie). Questo lavoro identifica inoltre le criticità che impediscono un pieno utilizzo della tecnologia Blockchain. Siamo quindi in grado di capire cosa la BT può offrirci e consentire a tutte le organizzazioni di individuare esattamente nel mercato la propria posizione, i relativi competitor e i risultati ideali da poter raggiungere.