基于GO-FLOW法的乳制品冷鏈物流系統(tǒng)安全性評價分析

程　文,謝亞雄

(1.浙江交通職業(yè)技術(shù)學院 運輸管理學院，浙江　杭州　311112；

2.上海海事大學 交通運輸學院,上?！?01306)

基于GO-FLOW法的乳制品冷鏈物流系統(tǒng)安全性評價分析

程文1,謝亞雄2

(1.浙江交通職業(yè)技術(shù)學院 運輸管理學院，浙江杭州311112；

2.上海海事大學 交通運輸學院,上海201306)

摘要:為保障乳制品的質(zhì)量，保證其在冷鏈物流過程中的安全性，輔助乳制品冷鏈物流安全風險控制，根據(jù)乳制品企業(yè)實際調(diào)研情況，分析了乳制品冷鏈物流系統(tǒng)的構(gòu)成。從系統(tǒng)可靠性角度出發(fā)，構(gòu)建GO-FLOW圖，根據(jù)乳制品各環(huán)節(jié)不同的溫度需求，設(shè)定該系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的參數(shù)，運用GO-FLOW法對乳制品冷鏈物流系統(tǒng)進行了安全性評價。根據(jù)評價結(jié)果，對系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的可靠性和故障率進行分析，找出了影響系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)并提出了實際解決思路。結(jié)果表明，乳制品冷鏈物流過程中事故率和損耗率最高的系統(tǒng)單元是冷藏運輸環(huán)節(jié)，其次是裝車出庫和短途卸車環(huán)節(jié)，可通過壓縮這些環(huán)節(jié)的作業(yè)時間，避免“斷鏈”現(xiàn)象的發(fā)生，提高系統(tǒng)安全性。

關(guān)鍵詞:乳制品安全；冷鏈物流；GO-FLOW法；安全性評價

0引言

當前，安全事故頻發(fā)，食品安全已成為世界各地普遍關(guān)注的焦點。對于運輸條件比較高的冷鏈食品，其保質(zhì)期較短，且對溫度的要求較高，因而更容易在物流過程中變質(zhì)，進而引發(fā)安全事故。本文選取了其中更具代表性的乳制品，重點研究其冷鏈物流系統(tǒng)的安全性。

乳制品冷鏈物流是指原產(chǎn)地牛奶在通過貯藏運輸、分銷、零售的全過程中，以冷凍工藝學為基礎(chǔ)，以制冷技術(shù)為手段，始終保持乳制品所要求的低溫條件的物流[1]。根據(jù)乳制品不同的溫度控制需求，乳制品物流大致分為以下三類：一類為常溫物流，以奶粉、常溫液態(tài)奶及乳飲料為代表；二類為保鮮冷鏈物流，以巴氏奶、酸奶為代表；三類為冷凍冷鏈物流，以冰激凌、干酪等冷飲乳品為代表。本文則主要針對第二類乳制品冷鏈物流進行具體研究，其一般儲藏環(huán)境要求是2-6 ℃[2]。

對于物流系統(tǒng)的安全評價，目前采用比較多的方法有層次分析法、GO-FLOW法、HACCP法(危害分析和關(guān)鍵控制點)和故障樹分析等[3,4]，如黃欣、鄒毅峰、邱祝強等運用GO-FLOW法分別對冷鮮肉物流、荔枝冷鏈物流和跨區(qū)域生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流系統(tǒng)進行了風險分析和安全性評價[5-7]。

參考以上研究成果，本文借鑒系統(tǒng)可靠性理論，采用GO-FLOW法對乳制品冷鏈物流系統(tǒng)進行了定量分析，探索建立一種評價乳制品及其他食品冷鏈物流系統(tǒng)安全性的有效方法。

1方法概述

GO-FLOW法是系統(tǒng)工程中用于進行可靠性分析的一種方法，其基本思路是將系統(tǒng)流程直接轉(zhuǎn)化成GO-FLOW圖，然后應(yīng)用“強度”來表示系統(tǒng)信號或者物理量及信息存在的概率[8]。

GO-FLOW圖是由標準操作符和信號線組成的。操作符代表系統(tǒng)中具體的單元或部件，用信號流連接各類操作符，代表具體的物流或者邏輯上的運輸通道。該方法適用于具有一定操作程序，且各單元的狀態(tài)會隨時間變化的系統(tǒng)安全性和可靠性分析。

2乳制品冷鏈物流系統(tǒng)GO-FLOW安全性評價

2.1系統(tǒng)分析

乳制品冷鏈主要包括源奶及加工制品儲藏、運輸、加工、配送和銷售等環(huán)節(jié)[9]，其冷鏈流程見圖1。

乳制品具有較強的時效性，對儲藏環(huán)境要求極高，因而對各不同物流環(huán)節(jié)的環(huán)境要求也不同。乳制品在冷鏈物流系統(tǒng)中，對各具體冷鏈過程的儲藏和運輸溫度的要求詳見表1。

表1　乳制品冷鏈過程溫度要求

圖1　乳制品冷鏈物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2建立GO-FLOW圖

整個乳制品冷鏈系統(tǒng)的輸入源是牛奶采集，它在某個時間產(chǎn)生1個輸出信號，因此，用類型25操作符信號發(fā)生器表示。根據(jù)乳制品冷鏈物流運輸?shù)奶卣?，乳制品的產(chǎn)地預(yù)冷、卸車、發(fā)酵加工、包裝流通和裝車出庫這幾個階段本身具有成功和故障2個狀態(tài)，因此，用類型21操作符兩狀態(tài)元件表示。而在乳制品儲藏、冷藏運輸和銷售作業(yè)期間，由于乳制品的產(chǎn)品質(zhì)量會隨時間增長而下降的，因此選擇隨時間失效的工作元件類型35操作符表示。

根據(jù)乳制品冷鏈物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，可直接生成GO-FLOW圖(如圖2)。該系統(tǒng)最終輸出的信號強度即表示乳制品冷鏈物流系統(tǒng)的可靠度。

2.3系統(tǒng)可靠度計算與評價

分析乳制品冷鏈物流系統(tǒng)的GO-FLOW圖可知，該乳制品冷鏈物流系統(tǒng)共有16個操作符和16個信號線，其各自的操作符類型、相關(guān)參數(shù)及含義如表2所示。其中，操作符的參數(shù)數(shù)據(jù)是根據(jù)實際運作過程中對乳制品物流過程各環(huán)節(jié)的損耗，得出各單元的可靠度和失效率[10](本文研究中假定失效率為平均值)。

圖2　乳制品冷鏈物流系統(tǒng)的GO-FLOW圖

編號類型參數(shù)單元名稱125IR=1.0牛奶采集225IR=34h長途運輸時間325IR=24h物流中心儲藏時間425IR=0.01h發(fā)酵加工時間525IR=0.5h短途運輸時間625IR=6d上架銷售時間721IC=0.992產(chǎn)地預(yù)冷835λ=0.002/h長途運輸921IC=0.992卸車1035λ=0.0002/h物流中心儲藏1135λ=0.0001/h發(fā)酵加工1221IC=0.994包裝流通1321IC=0.990裝車出庫1435λ=0.0015/h短途運輸1521IC=0.990短途卸車1635λ=0.0001/h超市冷藏

結(jié)合表2數(shù)據(jù)，逐一計算操作符的輸出信號強度，直到最終信號，應(yīng)用MATLAB進行模擬運算得出最終信號強度，即為GO-FLOW法分析得出的最終結(jié)果。通過運算得到所有信號狀態(tài)概率見表3。

將乳制品冷鏈物流過程中各個信號流輸出的信號強度進行比較(圖3)發(fā)現(xiàn)，乳制品經(jīng)過長途運輸環(huán)節(jié)之后，其系統(tǒng)的可靠度明顯下降，占整個冷鏈物流過程可靠度下降的57%，由此可以直觀地找到影響乳制品冷鏈物流安全性的瓶頸，即運輸是影響系統(tǒng)可靠度的重要環(huán)節(jié)，由此可見，時間與損耗率會對系統(tǒng)的安全可靠度產(chǎn)生較大的影響。同時，在物流中心冷藏加工之后，裝車出庫和短途卸車環(huán)節(jié)都會使得可靠度下降較多，乳制品的產(chǎn)品質(zhì)量受損較嚴重。

表3　乳制品冷鏈物流系統(tǒng)信號強度

圖3　乳制品冷鏈物流過程中各信號流可靠度

2.4系統(tǒng)的修正

根據(jù)3.3節(jié)中得出的結(jié)論，對該乳制品冷鏈物流系統(tǒng)原有的數(shù)據(jù)進行修正，通過減少冷藏運輸?shù)臅r間，將長途運輸?shù)臅r間縮減為12 h，同時減少裝車出庫和短途卸車環(huán)節(jié)的損耗率，將其可靠性IC=0.990增加為IC=0.996，再次進行計算。修正后各個環(huán)節(jié)信號流強度的計算結(jié)果如表4所示。

表4　改進后的乳制品冷鏈物流系統(tǒng)信號強度

表5　改進前后系統(tǒng)的輸出信號強度對比

通過改進前后系統(tǒng)的可靠度對比(表5)發(fā)現(xiàn)，修正后系統(tǒng)的安全度達0.9286，遠遠高于之前的0.8780，可靠度提高了5.76%，其中，短途卸車的可靠度增加幅度最大，從0.8907提高到0.9421。由此說明，改進后的乳制品冷鏈物流系統(tǒng)的安全性較改進之前得到了明顯提高。

3結(jié)論

本文結(jié)合實際調(diào)研，通過深入研究乳制品冷鏈物流系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，結(jié)合GO-FLOW法，對乳制品冷鏈物流系統(tǒng)安全可靠性的影響因素進行了定量分析，找到了影響乳制品冷鏈物流安全性的關(guān)鍵因素和環(huán)節(jié)，并對計算結(jié)果進行了實際修正，對現(xiàn)實操作更有指導意義。

分析發(fā)現(xiàn)，冷藏運輸是乳制品冷鏈物流過程中事故率和損耗率最高的系統(tǒng)單元，也是最容易出現(xiàn)食品安全事件的環(huán)節(jié)，在實際運作過程中，企業(yè)應(yīng)選取制冷性較好、保溫時間較長的制冷設(shè)備，并切實做好運輸過程中的溫控工作，以保障乳制品冷鏈物流的安全。

同時，通過對信號流強度計算結(jié)果的分析還可以發(fā)現(xiàn)，裝車出庫和短途卸車環(huán)節(jié)在乳制品冷鏈物流過程中也是至關(guān)重要的。而實際調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)了冷鏈物流過程中的“斷鏈”的現(xiàn)象較為嚴重，而“斷鏈”的現(xiàn)象也主要出現(xiàn)在這兩個環(huán)節(jié)。因此，應(yīng)盡量壓縮這些環(huán)節(jié)的作業(yè)時間，或者保證這些環(huán)節(jié)的作業(yè)盡量在低溫環(huán)境下進行，以保證乳制品的質(zhì)量安全，減少損耗，可以提高整個冷鏈物流系統(tǒng)的安全度。

參考文獻：

[1]王小麗.我國奶制品冷鏈物流發(fā)展策略研究[J].江蘇商論, 2009,(12):15-18.

[2]李文杰,李珂.淺析乳制品冷鏈物流[J].商業(yè)流通,2010,(6):33-34.

[3]謝如鶴,張得志,羅榮武.物流系統(tǒng)規(guī)劃[M].北京：中國物資出版社,2007.

[4]黃濤,蔡琦,趙新文,等.GO-FLOW法在壓水堆余熱排出系統(tǒng)可靠性分析中的應(yīng)用[J].核動力工程,2009,(4):55-58.

[5]鄒教峰,謝如鶴,邱祝強.基于GO-FLOW 法的荔枝冷鏈物流安全評價[J].工業(yè)工程,2008,(6):1-3.

[6]邱祝強,謝如鶴,鄒放峰.GO-FLOW法在蔬菜物流安全風險分析中的應(yīng)用[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2010,(2):1-4.

[7]黃欣,鄒毅峰,謝如鶴.基于GO-FLOW 法的冷鮮肉物流流程評價[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2010,(6):130-131.

[8]蔡鑒明,曾峰.基于GO法的供應(yīng)鏈可靠性分析[J].公路交通科技,2007,24(3):141-144.

[9]孟軍齊.乳制品冷鏈物流發(fā)展策略研究[J].物流管理,2011,28(3):26-30.

[10]SHEN Z P,WANG Y,HUANG X R.A quantification algorithm for a repairable system in the GO methodology[J].Reli Eng Sys Saf, 2003, 80(3):293-298.

Safety Evaluation Of Dairy Cold Chain Logistics System

Based On Go-Flow Method

CHENG Wen1, Xie Ya-xiong2

(1.School of Transport Management，Zhejiang Vocational College of Communications，Hangzhou 311112，China;

2．College of Transport & Communications, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

Abstract:To guarantee the security of dairy products and facilitate the risk control of dairy cold chain logistics system, based on the detailed investigations and actual research in dairy enterprises, the operating process of dairy cold chain logistics is analyzed in detail. From the point view of system reliability, the security and risk of dairy cold chain logistics system are analyzed and evaluated by the method GO-FLOW. Then the GO-FLOW program is operated. The reliability of links and fault rate of the dairy cold chain logistics system are analyzed. At last, the key links affecting the security of the system are found out. And the actual thought to deal with is put forward. The results show that the system unit in dairy cold chain logistics process with the highest accident and loss rate is refrigerated transport links, followed by a short loading and unloading the library links. To avoid the "missing link" phenomenon occurrence and improve system security, the operating time of these links should be compressed.

Key words：dairy safety; cold chain logistics; GO-FLOW; risk analysis

文章編號：1671-234X(2015)01-0042-05

中圖分類號：U121?

文獻標識碼：A doi：10.3969/j.issn.1671-234X.2015.01.010