出口食品風(fēng)險診斷分析預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建

魏穎昊，郭曙超，李少騫，歐寶珠，昃丹琦（.國家質(zhì)檢總局信息中心，北京00088；.山東出入境檢驗檢疫局，山東青島6600；.青島出入境檢驗檢疫局，山東青島6600）

出口食品風(fēng)險診斷分析預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建

魏穎昊1，郭曙超2，李少騫2，歐寶珠1，昃丹琦3
（1.國家質(zhì)檢總局信息中心，北京100088；2.山東出入境檢驗檢疫局，山東青島266001；3.青島出入境檢驗檢疫局，山東青島266001）

摘要：當今社會食品安全問題層出不窮，食品安全已成社會關(guān)注的焦點，隨著食品出口量增加，檢驗檢疫部門所承受的壓力越來越大，監(jiān)管難度加大，因此建立一套科學(xué)合理的出口食品安全風(fēng)險系統(tǒng)顯得尤為重要。通過對食品安全風(fēng)險信息進行分析，完善了風(fēng)險分析指標體系，合理構(gòu)建了風(fēng)險分析預(yù)警系統(tǒng)，輔助食品檢疫部門進行決策。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險分析；風(fēng)險診斷；預(yù)警；風(fēng)險指標；食品安全

食品安全已成為當今社會關(guān)注的焦點，層出不窮的食品安全問題引起了國家的重視，歐美、日韓等國家和地區(qū)都普遍建有食品安全監(jiān)管或預(yù)警體系[1]，有效地分析預(yù)警體系能夠提高食品安全的水平，我國也開始著手建設(shè)食品安全風(fēng)險預(yù)警體系，各地政府部門都著手建立食品安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)。

章德賓、徐家鵬等[2]先將風(fēng)險項目分成化學(xué)污染、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、重金屬、致病菌五大類，并采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法分析這五大類風(fēng)險，再選取該類中最有代表性的檢測項目，解決檢測項目種類過多問題。文獻[3-6]構(gòu)建的食品風(fēng)險安全系統(tǒng)對食品進行整體分析，對風(fēng)險項目按照種類進行風(fēng)險分析并按照權(quán)重疊加，作為該食品的風(fēng)險值。

現(xiàn)有系統(tǒng)雖然能夠在一定程度上解決食品安全問題，但是也存在不足之處。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法存在收斂速度緩慢，而且可解釋性差等問題。食品中包含多個風(fēng)險項目，不同風(fēng)險項目的危害程度不同，同一風(fēng)險項目在不同食品中的危害程度也不同，傳統(tǒng)食品風(fēng)險安全系統(tǒng)對食品整體進行安全風(fēng)險分析時無法同時考慮到該食品的各個風(fēng)險項目單獨危害程度。

根據(jù)專家經(jīng)驗，每種食品中容易出問題風(fēng)險項目數(shù)目不多，而且固定為幾種，因此可將食品中的風(fēng)險項目分為農(nóng)殘、獸殘、微生物、重金屬等幾類，每種食品根據(jù)專家經(jīng)驗選取容易出現(xiàn)問題的檢測項目作為該食品的檢測項目。

本文采用針對食品某一風(fēng)險項目單獨進行風(fēng)險分析的方法，單獨計算某一食品中風(fēng)險項目的風(fēng)險值，并且對風(fēng)險項目進行分類，并根據(jù)專家經(jīng)驗設(shè)定每種食物容易出現(xiàn)安全問題的風(fēng)險項目，大大減少了所要分析的風(fēng)險項目數(shù)目，這種方法可以考慮到單個風(fēng)險項目的危害程度，而不是以風(fēng)險項目種類為單位考慮其危害程度，如需要對食品進行整體分析，則僅需要對該食品各個風(fēng)險項目分別進行風(fēng)險分析，最后綜合評估該食品的風(fēng)險。當食品風(fēng)險分析結(jié)果為高時，還可以通過發(fā)生風(fēng)險的風(fēng)險項目追溯到發(fā)生安全問題的環(huán)節(jié)。

1　食品安全系統(tǒng)框架

傳統(tǒng)食品安全風(fēng)險系統(tǒng)主要由三部分組成：食品安全信息采集、風(fēng)險分析、風(fēng)險預(yù)警[7-9]。食品安全信息采集部分負責(zé)采集食品安全風(fēng)險信息，存入食品安全數(shù)據(jù)庫，風(fēng)險分析則基于數(shù)據(jù)庫中信息進行風(fēng)險分析，綜合得出食品風(fēng)險狀況，風(fēng)險預(yù)警則基于風(fēng)險分析結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)警信息。其中，風(fēng)險分析與風(fēng)險預(yù)警是主要組成部分。風(fēng)險分析融合多個風(fēng)險分析指標，得出食品風(fēng)險值。風(fēng)險分析雖然能夠考慮多方面因素，但是不能反映歷史數(shù)據(jù)曲線的走勢，因此加入了食品安全風(fēng)險診斷，統(tǒng)計并展示數(shù)據(jù)曲線，可以從曲線走勢預(yù)測未來風(fēng)險信息，與風(fēng)險分析共同輔助產(chǎn)生預(yù)警。因此，我們的食品安全風(fēng)險系統(tǒng)由四個部分組成：食品安全信息采集模塊、食品安全風(fēng)險分析模塊、食品安全風(fēng)險診斷模塊、風(fēng)險預(yù)警模塊。食品安全系統(tǒng)框架如圖1所示。

1.1食品安全信息采集

食品安全風(fēng)險分析與風(fēng)險診斷都基于食品安全歷史數(shù)據(jù)，食品安全數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，食品安全信息采集部分負責(zé)收集食品安全有關(guān)數(shù)據(jù)。食品安全信息采集模塊的數(shù)據(jù)來源目前主要有兩部分，一部分是錄入人員手工錄入，另一部分是實驗室檢測數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入。手工錄入的數(shù)據(jù)格式規(guī)整，信息完整，但是存在錄入錯誤情況，因此需要審核才能匯總到總數(shù)據(jù)庫。實驗室導(dǎo)入數(shù)據(jù)準確度高，但是要進行數(shù)據(jù)整理，避免數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不一致。

1.2食品安全風(fēng)險分析

食品安全風(fēng)險分析模塊引入了風(fēng)險分析指標體系，對各個指標進行分別評估，得出各指標風(fēng)險值。食品安全風(fēng)險分析依賴健全的風(fēng)險指標體系，風(fēng)險指標的好壞直接影響食品安全分析的質(zhì)量。通過對風(fēng)險指標的分析得出各風(fēng)險指標的風(fēng)險值，但是各指標的重要程度不同，風(fēng)險指標的權(quán)重設(shè)置也直接影響風(fēng)險分析結(jié)果的準確度。

1.2.1風(fēng)險指標體系

食品安全風(fēng)險指標繁多，而且部分風(fēng)險評價指標是可量化的檢測值和非量化的值，當歷史數(shù)據(jù)量非常龐大時，對各指標的數(shù)據(jù)的預(yù)處理變得十分困難。因此對食品安全風(fēng)險評價指標的選擇和處理是一個難題。食品從生產(chǎn)、加工、報檢、出口等過程中，可能會面臨眾多風(fēng)險，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析并參考專家經(jīng)驗，選擇合適的風(fēng)險指標，才能更加全面的對食品進行風(fēng)險分析。

1.2.2風(fēng)險指標權(quán)重設(shè)置

風(fēng)險指標的權(quán)重設(shè)置直接影響到風(fēng)險分析的最終結(jié)果，完全依賴專家的經(jīng)驗設(shè)置又缺乏一定的科學(xué)依據(jù)，因此引入了數(shù)據(jù)立方體，輔助專家設(shè)置風(fēng)險指標權(quán)重。下面以設(shè)定企業(yè)類別指標的權(quán)重為例講解多維數(shù)據(jù)立方體的應(yīng)用。

專家對企業(yè)類別設(shè)定權(quán)重時，需要考慮的因素有時間、食品、風(fēng)險因子、企業(yè)信息、食品不合格次數(shù)等。固定其他維度，選取企業(yè)類別、風(fēng)險因子、時間的風(fēng)險因子這三個維度對數(shù)據(jù)進行展示，數(shù)據(jù)立方體如圖2所示。

圖2中立方體代表食品的不合格數(shù)目，這些數(shù)據(jù)是數(shù)字統(tǒng)計值，它們是依賴于一組“維”的，這些維提供了測量值的上下文關(guān)系，風(fēng)險因子不合格數(shù)目與風(fēng)險因子、時間、企業(yè)類別等有關(guān)，這些相關(guān)維唯一決定了檢測項目的不合格數(shù)目。對上述數(shù)據(jù)立方體的各種操作可以得出不同的結(jié)論。比如從時間的角度來看，對多維數(shù)據(jù)立方體進行上卷，得到的切面如圖3所示。

從上述信息可以看出，對于選定的時間，各類企業(yè)在各個食品風(fēng)險項目上的不合格數(shù)目，由此專家利用該數(shù)據(jù)立方體切面展示來判斷該食品的風(fēng)險因子在某類企業(yè)發(fā)生相對頻繁，通過不同的數(shù)據(jù)切片判斷企業(yè)類別對食品安全影響大小。

構(gòu)建風(fēng)險指標體系后對各個指標進行評估，根據(jù)專家經(jīng)驗并參考數(shù)據(jù)立方體設(shè)置風(fēng)險指標權(quán)重，然后采用線性加權(quán)方法得到總風(fēng)險值。

1.3風(fēng)險診斷

風(fēng)險診斷模塊主要針對食品、風(fēng)險因子、發(fā)生地區(qū)、不合格問題發(fā)生環(huán)節(jié)和原因、時間、企業(yè)誠信和類別、出口國家地區(qū)等要素進行統(tǒng)計分析，通過分析歷史數(shù)據(jù)預(yù)測未來產(chǎn)品可能出現(xiàn)的風(fēng)險以及發(fā)生的時間、地區(qū)等。食品安全信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)立方體形式組織，通過對數(shù)據(jù)立方體進行不同切片統(tǒng)計不同方面信息，例如以不合格發(fā)生原因為橫軸，以食品的不合格次數(shù)為縱軸，統(tǒng)計結(jié)果如圖4所示，可以根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分析生姜不合格問題發(fā)生的原因，通過對原因進行追溯，加強相應(yīng)環(huán)節(jié)監(jiān)管。

風(fēng)險診斷利用歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果，彌補了風(fēng)險分析不能利用歷史數(shù)據(jù)曲線走勢和數(shù)據(jù)分布的缺點，風(fēng)險診斷注重對歷史數(shù)據(jù)的各方面分別進行統(tǒng)計，而風(fēng)險分析則注重對歷史數(shù)據(jù)的整體進行統(tǒng)計，不區(qū)分其中各要素。

1.4食品風(fēng)險預(yù)警

風(fēng)險預(yù)警依賴于風(fēng)險分析與風(fēng)險診斷的結(jié)論，并融合在風(fēng)險分析與診斷模塊中。利用風(fēng)險分析結(jié)果判斷食品風(fēng)險等級，判斷是否發(fā)布預(yù)警信息，以及采取相應(yīng)的預(yù)警措施，若需發(fā)布預(yù)警則直接根據(jù)分析結(jié)果發(fā)布風(fēng)險預(yù)警信息。風(fēng)險診斷以圖表的形式呈現(xiàn)食品安全統(tǒng)計信息，使決策只可以直接觀察到食品風(fēng)險信息的曲線走勢，根據(jù)走勢判斷是否發(fā)布預(yù)警信息。產(chǎn)生預(yù)警信息后，根據(jù)相應(yīng)策略產(chǎn)生食品安全應(yīng)急預(yù)案。

2　總結(jié)

本文構(gòu)建的食品安全風(fēng)險診斷和分析預(yù)警系統(tǒng)不僅融合了風(fēng)險分析各種風(fēng)險指標，更加全面的考慮了食品安全信息，而且加入了風(fēng)險診斷模塊，彌補了風(fēng)險分析不能利用數(shù)據(jù)曲線走勢的缺點，利用數(shù)據(jù)立方體輔助專家設(shè)置各風(fēng)險指標權(quán)重，使食品安全風(fēng)險系統(tǒng)更加科學(xué)合理。

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DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.051

收稿日期：2015-10-29

作者簡介：魏穎昊（1979—），男（漢），高級工程師，碩士研究生，研究方向：信息化管理與研究。

The Construction of Analysis Warning System of Food Export Risks

WEI Ying-hao1，GUO Shu-chao2，LI Shao-qian2，OU Bao-zhu1，ZE Dan-qi3
（1.Information Center of the General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine，Beijing 100088，China；2.Shandong Entry-Exit inspection and Quarantine Bureau，Qingdao 266001，Shandong，China；3.Qingdao Entry-Exit inspection and Quarantine Bureau，Qingdao 266001，Shandong，China）

Abstract：Nowadays，food safety problems are emerging，and food safety has become the focus of attention of the society.With the increasing of food exports，inspection and quarantine departments suffer more and more pressure and have difficult to supervise the food market.So it's important to build a scientific and reasonable system to supervise food safety.This article improves the risk analysis indicators and builds a reasonable food safety system to help inspection and quarantine departments make smart decisions by analyzing the information of food safety.

Key words：risk analysis；risk diagnosis；risk warning；risk analysis indexes；food safety