基于直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)的食品質(zhì)量安全控制

□ 唐利萍 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院

基于直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)的食品質(zhì)量安全控制

□ 唐利萍 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院

近年來(lái)一系列惡性食品安全事件嚴(yán)重威脅到公眾的生命健康，引發(fā)了食品行業(yè)的信任危機(jī)。由于食品的最終質(zhì)量是在多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中逐漸形成，多主體組織機(jī)構(gòu)上具有獨(dú)立性、決策動(dòng)機(jī)上存在利己性，如何對(duì)食品質(zhì)量安全進(jìn)行控制已成為各界共同面臨的難題。針對(duì)近年來(lái)食品質(zhì)量安全事件頻發(fā)問(wèn)題，基于直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)理論，從質(zhì)量鏈視角構(gòu)建了食品質(zhì)量安全控制模型。以乳制品為例，選取19個(gè)關(guān)鍵質(zhì)量鏈節(jié)點(diǎn)構(gòu)建模型，探討眾多質(zhì)量鏈節(jié)點(diǎn)間的因果傳遞關(guān)系。該乳制品質(zhì)量安全控制的直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)模型為食品質(zhì)量安全控制問(wèn)題提供了新思路。

食品質(zhì)量安全控制模型

基于Petri網(wǎng)的過(guò)程建模技術(shù)既有可視化圖形描述，又有形式化的數(shù)學(xué)方法支持，且演化出眾多高級(jí)形式。其中，模糊Petri網(wǎng)是針對(duì)簡(jiǎn)單Petri網(wǎng)只能處理精確知識(shí)的不足，引入模糊理論以處理不確定性的擴(kuò)展形式，在人類(lèi)思維模糊判斷模式中更加適用。為更精確地處理質(zhì)量模糊推理中的不確定性，直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。本文選取乳制品作為食品質(zhì)量安全控制研究實(shí)例，構(gòu)建模型并進(jìn)行推理。

乳制品質(zhì)量安全控制實(shí)例研究

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合實(shí)際情況，本文構(gòu)建了一條從投入品采購(gòu)環(huán)節(jié)到儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售環(huán)節(jié)等19個(gè)關(guān)鍵質(zhì)量鏈節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的質(zhì)量鏈。根據(jù)模型定義與方法模擬質(zhì)量鏈節(jié)點(diǎn)間因果影響關(guān)系，得到乳制品質(zhì)量安全控制的直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)模型，如圖1所示。

圖1所示模型中庫(kù)所含義如下：p1-乳牛質(zhì)量；p2-飼料質(zhì)量；p3-獸藥質(zhì)量；p4-飼養(yǎng)環(huán)境；p5-動(dòng)物福利；p6-人員素質(zhì)；p7-技術(shù)水平；p8-工藝水平；p9-設(shè)備條件；p10-儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境；p11-儲(chǔ)運(yùn)時(shí)間；p12-投入品采購(gòu)；p13-牛奶加工；p14-儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售；p15-市場(chǎng)監(jiān)管；p16-奶牛養(yǎng)殖；p17-成品奶質(zhì)量；p18-售后服務(wù)；p19-最終質(zhì)量。

圖1 乳制品質(zhì)量鏈直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)模型

基于先驗(yàn)知識(shí)庫(kù)形成質(zhì)量鏈中的模糊推理規(guī)則如下。

其中d1、d2、d3分別表示采購(gòu)環(huán)節(jié)乳牛、飼料、獸藥質(zhì)量差；d4和d5分別表示飼養(yǎng)環(huán)節(jié)飼養(yǎng)環(huán)境和動(dòng)物福利水平差；d6和d7分別表示飼養(yǎng)環(huán)節(jié)人員素質(zhì)和技術(shù)水平低；d8和d9分別表示牛奶加工環(huán)節(jié)工藝粗糙和設(shè)備落后；d10和d11分別表示儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售環(huán)節(jié)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境差和時(shí)間長(zhǎng)；d12、d13、d14分別表示投入品采購(gòu)總體質(zhì)量差，牛奶加工質(zhì)量差和儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售環(huán)節(jié)質(zhì)量差；d15表示市場(chǎng)監(jiān)管不力；d16表示奶牛養(yǎng)殖質(zhì)量低；d17表示成品奶質(zhì)量差；d18表示售后服務(wù)水平差；d19表示最終質(zhì)量差。

運(yùn)用MATLAB求解，輸出最終標(biāo)識(shí)Mfin=M5為：

本文實(shí)例表明，在初始狀態(tài)為M0的情況下，根據(jù)直覺(jué)模糊推理可預(yù)測(cè)乳制品最終質(zhì)量差的隸屬度和非隸屬度分別為0.150 8和0.582 6?？梢?jiàn)，此時(shí)質(zhì)量鏈各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生安全問(wèn)題的可能性較大。要將最終質(zhì)量控制在一定水平，還需從各環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制，從而保證食品質(zhì)量安全。

結(jié)論

本文研究是對(duì)現(xiàn)有食品質(zhì)量安全控制方法的有益補(bǔ)充，也是直覺(jué)模糊Petri網(wǎng)在該領(lǐng)域建模的新應(yīng)用。乳制品質(zhì)量安全控制建模實(shí)例表明該方法對(duì)防范質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、解決食品質(zhì)量安全控制策略問(wèn)題是可行的，具有模糊推理優(yōu)勢(shì)和并行處理優(yōu)勢(shì)。

唐利萍（1992-），女，四川廣元人，碩士研究生。研究方向：質(zhì)量安全與工程。