淺析大數(shù)據(jù)思維在食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定中的應(yīng)用

【摘要】 目的 大數(shù)據(jù)已成為面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的宏觀設(shè)計(jì)和處理的重要手段，本研究擬探討在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定的新思路。方法 梳理大數(shù)據(jù)的概念、特點(diǎn)和在人群健康領(lǐng)域的應(yīng)用，以及現(xiàn)行食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定的程序和要求。結(jié)果 大數(shù)據(jù)思維是創(chuàng)新健康管理的重要手段，現(xiàn)行食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定主要利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和食物消費(fèi)量數(shù)據(jù)，對(duì)環(huán)境因素考慮不足。結(jié)論 本文提出了大數(shù)據(jù)在食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定中應(yīng)用的新思路，在利用自然環(huán)境監(jiān)測(cè)和社會(huì)環(huán)境信息的基礎(chǔ)上，探討構(gòu)建綜合分析大數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型，拓展數(shù)據(jù)的使用范圍，從更深層次、更廣領(lǐng)域促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定工作與社會(huì)公眾之間的互動(dòng)，形成政府主導(dǎo)、公眾參與、多元化的標(biāo)準(zhǔn)制定新格局。

doi:10.3969/j.issn.1674-9316.2015.04.036

工作單位：100022國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心； ▲通訊作者：韓宏偉Email：hanhongwei@cfsa.net.cn

Elementary Discussion on the Developing Food Safety Standards in the Age of Big Data

YAN Yan HAN Hongwei China National Center for Food Safety Risk Assessment，Beijing 100022，China

【Abstract】

Objective “Big data” has become an important tool of macro design and handling of the complex problems，this study intends to explore the new ideas for the formulation of food safety standards in the age of big data background. Methods The concept，characteristics and application of the “big data” in the public health，and the formulation of the current food safety standard procedures and requirements. Results“Big data”is an important toolin the management of public health，the formulation of current food safety standards are mainly based on experiment data and the food consumption data，not including environmental factors. Conclusion This paper puts forward the basic train of thought of developing food safety standards in the era of big data，that is，to expand the field of usage of the data，on the basis of natural environment monitoring and social informationselection，to a deeper and wider areas，andpromote the interaction between the government and the public to form the cooperative governance in food standards developing.

【Key words】Big data，F(xiàn)ood safety standards，F(xiàn)ood safety

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用已成為當(dāng)今世界的重要發(fā)展趨勢(shì)，而我國(guó)也正處在食品安全治理的重要攻堅(jiān)階段，許多矛盾和問(wèn)題集中出現(xiàn)，無(wú)一不考驗(yàn)政府機(jī)構(gòu)的監(jiān)管能力。2014年的全國(guó)“兩會(huì)”曾提出，用最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)、最嚴(yán)格的監(jiān)管、最嚴(yán)厲的處罰、最嚴(yán)肅的問(wèn)責(zé)，確保廣大人民群眾“舌尖上的安全”。食品安全標(biāo)準(zhǔn)作為監(jiān)督執(zhí)法的重要依據(jù)，無(wú)疑成為食品安全工作的焦點(diǎn)。如何在大數(shù)據(jù)時(shí)代利用好大數(shù)據(jù)為食品安全標(biāo)準(zhǔn)的制定服務(wù)，為保障人民群眾健康服務(wù)，已成為食品安全研究領(lǐng)域的重要課題。

1 什么是大數(shù)據(jù)

1.1 大數(shù)據(jù)的定義

“大數(shù)據(jù)”是指大小超越傳統(tǒng)意義上的尺度，在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)一般的軟件工具難以捕捉、存儲(chǔ)和分析的大容量數(shù)據(jù)集合，需要用先進(jìn)的方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的收集、存儲(chǔ)分配、管理和分析。大數(shù)據(jù)不是對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模的定量描述，而是一種在類(lèi)型繁多、數(shù)量龐大的多樣化數(shù)據(jù)中進(jìn)行的信息快速信息提取的技術(shù)和思維 ［1］。

1.2 大數(shù)據(jù)的特征

大數(shù)據(jù)有四個(gè)顯著特征：大量化、多樣化、快速化、應(yīng)用價(jià)值大。

大量化：即數(shù)據(jù)巨大，從TB級(jí)別躍升到PB級(jí)別。隨著各種隨身設(shè)備、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，人和物的所有軌跡都可以被記錄下來(lái)，數(shù)據(jù)因此被大量生產(chǎn)出來(lái)。人人都是數(shù)據(jù)的制造者?！犊茖W(xué)》雜志上曾發(fā)表一篇文章，將人類(lèi)所創(chuàng)造、存儲(chǔ)和傳播的一切信息數(shù)量進(jìn)行追蹤計(jì)算，研究范圍涵蓋了書(shū)籍、圖畫(huà)、信件、電子郵件、照片、音樂(lè)、視頻、電話、導(dǎo)航等60多種模擬和數(shù)字技術(shù)。

多樣化：涵蓋了文本、音頻、圖片、視頻、模擬信號(hào)等不同類(lèi)型。北京市交通智能化分析平臺(tái)的數(shù)據(jù)就是來(lái)自路網(wǎng)攝像頭、公交、軌道交通、出租車(chē)以及省級(jí)客運(yùn)、旅游、租車(chē)等運(yùn)輸行業(yè)，還有問(wèn)卷調(diào)查和地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)。多樣化的數(shù)據(jù)來(lái)源證實(shí)大數(shù)據(jù)的威力所在，也間接反映出了大數(shù)據(jù)的跨界性和關(guān)聯(lián)性。

快速化：快速化是大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)最大的區(qū)別。大數(shù)據(jù)是一種以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)結(jié)果導(dǎo)向?yàn)樘卣鞯慕鉀Q方案，數(shù)據(jù)產(chǎn)生得快，處理得也快。

應(yīng)用價(jià)值大：大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心是預(yù)測(cè)，是為做決策提供科學(xué)依據(jù)。盡管大數(shù)據(jù)的價(jià)值密度低，存在不確定性，但大數(shù)據(jù)仍然包含寶貴的信息。

2 如何使用大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)為我們看待世界提供了一種全新的方法，即決策行為將日益基于數(shù)據(jù)分析做出，而不是像過(guò)去更多憑借經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)做出。如運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維探究公共衛(wèi)生事件的著名案例——谷歌預(yù)測(cè)流感。研究人員發(fā)現(xiàn)，搜索流感相關(guān)主題的人數(shù)與實(shí)際患有流感癥狀的人數(shù)之間存在著密切的關(guān)系。當(dāng)然，并非每個(gè)搜索“流感”的人都真的患有流感，但當(dāng)我們將與流感有關(guān)的搜索查詢匯總到一起時(shí)，便可以找到一種模式。我們將自己統(tǒng)計(jì)的查詢數(shù)量與傳統(tǒng)流感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)許多搜索查詢?cè)诹鞲屑竟?jié)確實(shí)會(huì)明顯增多。通過(guò)對(duì)這些搜索查詢的出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，我們便可以估測(cè)出世界上不同國(guó)家和地區(qū)的流感傳播情況。研究結(jié)果已發(fā)表在美國(guó)《自然》雜志上。通過(guò)對(duì)“咳嗽”、“發(fā)燒”等與流感有關(guān)的關(guān)鍵詞進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)地圖將這些的關(guān)鍵詞被檢索的趨勢(shì)顯示在其所對(duì)應(yīng)的地區(qū)。相應(yīng)的關(guān)鍵詞密度越高、越頻繁，該地區(qū)爆發(fā)流感的可能性就越大。由于這類(lèi)關(guān)鍵詞與流感之間存在著較強(qiáng)的相關(guān)性，因此該服務(wù)的可靠性比較高。據(jù)悉，通過(guò)谷歌的“流感趨勢(shì)”來(lái)對(duì)流感進(jìn)行預(yù)測(cè)，其速度甚至要比美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心（Centers for Disease Control and Prevention）還要快7～10天。谷歌預(yù)測(cè)流感使用了大數(shù)據(jù)思維中的相關(guān)思維、總體數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)思想、混雜（趨勢(shì)分析和熱點(diǎn)分析），準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了流感爆發(fā)的地區(qū)。

3 大數(shù)據(jù)思維與食品安全標(biāo)準(zhǔn)的制定

3.1 食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定的傳統(tǒng)模式

隨著現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展，食品原料在生產(chǎn)加工過(guò)程中，往往會(huì)受到各種危害物質(zhì)的污染，如何避免、減少或控制各種食品危害物質(zhì)已成為食品安全領(lǐng)域研究的重要課題，如利用高溫殺滅微生物，精煉去除植物毒素，輻照延長(zhǎng)保存期限，禁止使用高毒農(nóng)藥等。這些措施專門(mén)研究食品中某種危害物質(zhì)對(duì)健康造成的影響，是一種食品-健康研究模式，在已知某種危害物質(zhì)存在的條件下，可以采取相應(yīng)的措施，將食品中的危害物質(zhì)盡可能地降低到可接受的水平，這個(gè)“水平”即食品安全標(biāo)準(zhǔn)。

以污染物標(biāo)準(zhǔn)為例，由于食品在種養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工等過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生或由環(huán)境帶入一些化學(xué)性危害物質(zhì)，如鉛、砷、汞等。雖然這些物質(zhì)并不是有意加入的，但是當(dāng)其超過(guò)一定的含量時(shí)，人體受到健康威脅的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增大。為了保護(hù)公眾健康，往往需要對(duì)這些污染物的含量加以限制。在制定標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，首先要了解污染物本身“毒性”的大小，然后結(jié)合食品中污染物含量和我國(guó)居民食品消費(fèi)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，計(jì)算人群攝入該污染物的總體水平，進(jìn)而采用國(guó)際通用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原則和方法進(jìn)行膳食暴露評(píng)估，最終得出合適的“限值標(biāo)準(zhǔn)”，即食品中污染物的“含量”及人群對(duì)含有該污染物食品“消費(fèi)量”是制定污染物限量標(biāo)準(zhǔn)的基本數(shù)據(jù) ［2］，這實(shí)際上是在數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)之間建立了一種直接的因果關(guān)系。

3.2 食品安全標(biāo)準(zhǔn)制定的新思路

由于食品工業(yè)分工逐漸細(xì)化，食品從農(nóng)田到餐桌要經(jīng)過(guò)種植、養(yǎng)殖、加工、包裝、貯存、運(yùn)輸、銷(xiāo)售、烹調(diào)直至食用等多個(gè)環(huán)節(jié)，城鎮(zhèn)生活垃圾、農(nóng)藥獸藥濫用和工業(yè)三廢排放等污染源會(huì)從多個(gè)途徑對(duì)空氣、水源、土壤等自然環(huán)境造成污染，由人為非法添加甚至有預(yù)謀的恐怖主義行為均可能在任何一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)食品安全造成嚴(yán)重威脅，加之人群本身對(duì)危害物質(zhì)的敏感和耐受程度有所差異，最終產(chǎn)生的危害健康的效應(yīng)也會(huì)有所不同，這些因素對(duì)傳統(tǒng)的以終產(chǎn)品為監(jiān)管重點(diǎn)的食品安全管理模式提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

在新的食品安全威脅不斷出現(xiàn)的大背景下，作為監(jiān)督執(zhí)法重要依據(jù)的食品安全標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)盡可能地從更大范圍內(nèi)的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境條件下探究各種污染來(lái)源對(duì)食品和人群健康的影響，即環(huán)境-健康研究模式。這種模式需要更加充分的數(shù)據(jù)信息支持，除了利用食品中污染物、致病性微生物、食源性疾病等食品安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)外 ［3］，還需要綜合分析利用大氣、土壤、水體等自然環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、食品原料、生產(chǎn)設(shè)備、有關(guān)化學(xué)物質(zhì)的物流信息、出入境貿(mào)易信息等，如海洋洋流變化帶來(lái)的水體污染、核泄露導(dǎo)致的農(nóng)作物變異等，凡有可能對(duì)人群的疾病或健康狀態(tài)帶來(lái)影響的，均應(yīng)納入考慮范圍之內(nèi)。將這些數(shù)據(jù)與過(guò)去的基線數(shù)據(jù)結(jié)合考慮，形成長(zhǎng)期連續(xù)的數(shù)據(jù)鏈和數(shù)據(jù)網(wǎng)，找出數(shù)據(jù)變化和人群疾病或健康狀態(tài)變化的相關(guān)關(guān)系，這將為食品安全標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)制定提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

此外，如果將這些大數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)、微信、微博等新媒體的深度融合，還可以突破時(shí)間和空間的限制，從更深層次、更廣領(lǐng)域促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程與社會(huì)公眾之間的互動(dòng)，如對(duì)搜索、社交網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)新聞中標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵詞分析，掌握全國(guó)公眾的滿意程度，全面感知社會(huì)的多維度需求，發(fā)現(xiàn)需求熱點(diǎn)，預(yù)測(cè)工作重點(diǎn)，由此形成政府主導(dǎo)、公眾參與、多元化的標(biāo)準(zhǔn)制定新格局。

4 利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型分析大數(shù)據(jù)

當(dāng)數(shù)據(jù)的來(lái)源大大增加之后，由于原始數(shù)據(jù)在搜集時(shí)的目的不同，數(shù)據(jù)之間可能存在較大的差異性，難以使用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，應(yīng)考慮研發(fā)能綜合分析大數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的篩選甄別、統(tǒng)計(jì)分析和最終結(jié)果的解釋，這需要集中食品科研、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)和信息技術(shù)等多方面的資源，并在長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累和試用結(jié)果基礎(chǔ)上統(tǒng)籌考慮。

5 困難與展望

雖然大數(shù)據(jù)思維的認(rèn)識(shí)和理解較為容易，但真正落實(shí)到實(shí)踐行動(dòng)上仍需要長(zhǎng)時(shí)間的摸索。目前仍有許多問(wèn)題亟待解決。

5.1 跨部門(mén)搜集數(shù)據(jù)難度較大

在我國(guó)目前食品安全管理體制中，雖然負(fù)有管理職責(zé)的部門(mén)已經(jīng)進(jìn)行了優(yōu)化和整合，但部門(mén)之間的溝通仍存在信息流通不暢的難題，如果還考慮搜集其他部門(mén)的相關(guān)數(shù)據(jù)，則將進(jìn)一步加大工作難度。

5.2 建立合理的大數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型存在技術(shù)難點(diǎn)

由于數(shù)據(jù)主要來(lái)自于對(duì)自然環(huán)境的科學(xué)監(jiān)測(cè)和社會(huì)環(huán)境的信息搜集，這些數(shù)據(jù)并沒(méi)有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，如何將這些客觀可量化的數(shù)值和主觀復(fù)雜化的信息融合到統(tǒng)一的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型中進(jìn)行綜合分析，找出其中的相關(guān)關(guān)系，這將是利用好這些大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)統(tǒng)計(jì)模型的工作尚處于起步階段，仍有大量問(wèn)題需要解決 ［4］。