大數(shù)據(jù)背景下對(duì)中藥材追溯體系建設(shè)的思考

王夢(mèng)洲 張安琪 樵星芳

摘 ?要：隨著種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)中藥材質(zhì)量安全的重視程度不斷提高，其質(zhì)量監(jiān)管顯得尤為重要。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，將相關(guān)信息技術(shù)引入追溯體系，為建設(shè)中藥材信息化追溯系統(tǒng)提供了思路。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)追溯系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行了研究，提出了設(shè)計(jì)思路并對(duì)構(gòu)成的追溯體系提出了合理建議。實(shí)現(xiàn)中藥材來源可溯、去向可追、過程可控和責(zé)任可究，為政府、企業(yè)和消費(fèi)者提供了相互信任、提升價(jià)值的平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：中藥材;大數(shù)據(jù);追溯

中圖分類號(hào)：TP391.44;R288 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）23-0133-04

Thinking on the Construction of Traceability System of Traditional Chinese Medicine under the Background of Big Data

WANG Mengzhou，ZHANG Anqi，QIAO Xingfang

（Chongqing Academy of Chinese Materia Medica，Chongqing ?400065，China）

Abstract：With the continuous expansion of the scale of cultivation，the importance of the quality and safety of traditional Chinese medicine is increasing，and its quality supervision is particularly important. In the era of big data，the introduction of relevant information technology into the traceability system provides ideas for the construction of information traceability system of traditional Chinese medicine. Using big data technology，this paper studies the construction of the traceability system，puts forward the design ideas，and puts forward reasonable suggestions for the composition of the traceability system. The realization of traditional Chinese medicine source can be traced，whereabouts can be traced，processes can be controlled，and responsibilities can be investigated，providing a platform for governments，enterprises and consumers to trust each other and enhance value.

Keywords：traditional Chinese medicine;big data;trace back to

0 ?引 ?言

近年來，國家出臺(tái)了一系列中醫(yī)藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化的政策方針，推動(dòng)中醫(yī)藥事業(yè)和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，而中藥材產(chǎn)業(yè)則是最重要的支撐產(chǎn)業(yè)。中藥材是中藥健康產(chǎn)業(yè)的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，中藥材的質(zhì)量直接決定了其安全性和有效性，中藥材從種源到成藥過程中，影響質(zhì)量的因素比較多，質(zhì)量問題頻繁發(fā)生。由于缺乏必要的監(jiān)督手段，一旦發(fā)生質(zhì)量問題，難以快速找到發(fā)生問題的源頭。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)解決制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)難點(diǎn)成為科研機(jī)構(gòu)的研究方向，重慶市中藥研究院作為中藥材產(chǎn)業(yè)重要的技術(shù)支撐單位之一，致力于通過創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)來解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的技術(shù)難題，作者利用大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)預(yù)處理、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，在可行性研究階段對(duì)中藥材信息化追溯系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了探索研究，目前系統(tǒng)還未建設(shè)完成。未來系統(tǒng)建成后只要通過掃描條形碼或者二維碼，就能獲知中藥材生產(chǎn)的全部生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)了中藥材從種子到藥材的全過程透明化發(fā)展，保證了中藥材的質(zhì)量[1]，能夠?yàn)檎峁┍O(jiān)管手段，提升企業(yè)商業(yè)價(jià)值，為消費(fèi)者提供安全感和信任感。

1 ?中藥材產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 ?種源環(huán)節(jié)

目前我國現(xiàn)有的中藥材種類達(dá)到12 807種，收錄在《中國藥典》2020年版的品種總數(shù)達(dá)到6 400個(gè)左右，但為中藥材種子制定的國家標(biāo)準(zhǔn)卻很少，僅有極少數(shù)大品種的種子制定有國家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致中藥材種源質(zhì)量參差不齊，也導(dǎo)致了數(shù)據(jù)采集的窘境。

1.2 ?種植環(huán)節(jié)

我國中藥材的種植模式還是以種植戶分散種植為主，未能形成大規(guī)模集約化種植?？茖W(xué)的種植方法難以在種植戶的觀念中形成操作規(guī)范，導(dǎo)致種植技術(shù)落后，種植水平低，濫用農(nóng)藥化肥的現(xiàn)象較為普遍，容易造成中藥材重金屬和農(nóng)藥殘留超標(biāo)的問題。

1.3 ?初加工環(huán)節(jié)

產(chǎn)地初加工是中藥材在采收過程中對(duì)質(zhì)量控制至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，中藥材在采收之后，若不能及時(shí)進(jìn)行加工處理，容易導(dǎo)致藥材發(fā)霉變質(zhì)，直接影響藥材的質(zhì)量。由于中藥材品種很多，目前沒有統(tǒng)一的加工處理標(biāo)準(zhǔn)，更加缺乏質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是有些無法量化的性狀甄別，增加了監(jiān)管難度，也給數(shù)據(jù)采集及比對(duì)分析帶來了困難。

1.4 ?倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)

在產(chǎn)地進(jìn)行交易的中藥材受采收季節(jié)的影響，一般需要大量不同規(guī)格的倉庫來存儲(chǔ)，以穩(wěn)定市場(chǎng)需求。但目前大多數(shù)倉庫設(shè)施并不完善，容易造成藥材發(fā)霉、變質(zhì)。在包裝方面，目前市場(chǎng)缺乏不同品種的統(tǒng)一規(guī)格包裝，也未能形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 ?監(jiān)管環(huán)節(jié)

由于中藥材產(chǎn)業(yè)涉及第一、二、三產(chǎn)業(yè)，各產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)主體差異較大，不同市場(chǎng)主體其技術(shù)水平、工藝流程、產(chǎn)品規(guī)格均有不同。政府部門對(duì)中藥材產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的監(jiān)管主體存在多頭管理、分工不明，部門與部門之間也缺乏有效聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)管理和管理上的真空地帶，造成中藥產(chǎn)業(yè)無法獲得有效監(jiān)管。

2 ?中藥材信息化追溯系統(tǒng)的建設(shè)思路

2.1 ?整體思路

從中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，通過構(gòu)建中藥材信息化追溯體系能夠有效解決中藥材種植、初加工、倉儲(chǔ)、物流和質(zhì)檢之間存在的矛盾問題，而中藥材信息化追溯系統(tǒng)則是整個(gè)追溯體系的核心。依據(jù)中藥材生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范，通過整合當(dāng)?shù)剞r(nóng)口、衛(wèi)生、藥監(jiān)、氣象等主管部門和中藥材企業(yè)、種植基地等資料數(shù)據(jù)，借助物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)從各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效融合[2]，建立基于云平臺(tái)的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫、倉儲(chǔ)物流信息數(shù)據(jù)庫、質(zhì)檢信息數(shù)據(jù)庫和地理環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫等，構(gòu)建中藥材信息化追溯系統(tǒng)。

2.2 ?整體架構(gòu)

采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，分為四個(gè)層級(jí)，包括大數(shù)據(jù)集成層、大數(shù)據(jù)分析層、應(yīng)用場(chǎng)景層和平臺(tái)運(yùn)行層，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。以大數(shù)據(jù)集成層為基礎(chǔ)，以中藥材大數(shù)據(jù)挖掘和信息化建模為關(guān)鍵技術(shù)[3]，以應(yīng)用和服務(wù)中藥材追溯體系需求為導(dǎo)向，促使中藥材追溯的價(jià)值能夠有效實(shí)現(xiàn)。大數(shù)據(jù)集成層主要功能是采集和挖掘來源不同的中藥材基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行集中存儲(chǔ)[4]。大數(shù)據(jù)分析層主要功能是對(duì)不同渠道的數(shù)據(jù)通過分析挖掘技術(shù)及相關(guān)算法，及時(shí)從海量的數(shù)據(jù)源中獲得最優(yōu)質(zhì)、最有效信息及知識(shí)[5]。應(yīng)用場(chǎng)景層根據(jù)中藥材種源、種植、初加工、倉儲(chǔ)及監(jiān)管等環(huán)節(jié)構(gòu)建應(yīng)用體系和應(yīng)用模式。平臺(tái)運(yùn)行層主要利用大數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，提供高速并行運(yùn)算實(shí)現(xiàn)快速查詢。

2.3 ?數(shù)據(jù)庫建設(shè)

收集種植戶、種植基地、中藥企業(yè)、倉儲(chǔ)物流企業(yè)、管理部門等中藥材生產(chǎn)、倉儲(chǔ)流通的全過程數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)種植基地信息數(shù)據(jù)、企業(yè)信息數(shù)據(jù)、質(zhì)檢信息數(shù)據(jù)、物流信息數(shù)據(jù)、倉儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)、追溯信息數(shù)據(jù)、氣象信息數(shù)據(jù)、土壤信息數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式采集并集成進(jìn)核心數(shù)據(jù)庫，形成5大主題數(shù)據(jù)庫，主題數(shù)據(jù)庫和維度表如表1所示。

2.4 ?數(shù)據(jù)分析模塊

根據(jù)中藥材實(shí)際生產(chǎn)的情況和業(yè)務(wù)需求，整合基礎(chǔ)、生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、物流、監(jiān)管等多個(gè)主題數(shù)據(jù)，將采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換等加工處理成分析型數(shù)據(jù)，集成進(jìn)數(shù)據(jù)倉庫并定期自動(dòng)更新。通過分析數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)，構(gòu)建由多維結(jié)構(gòu)組成的星形數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘處理。利用可視化工具和較為全面的統(tǒng)計(jì)分析功能為中藥材的生長狀況、市場(chǎng)情況、品質(zhì)情況等提供直觀、明確、清晰的數(shù)值評(píng)價(jià)[6]。

2.5 ?功能模塊設(shè)計(jì)

2.5.1 ?綜合模塊

企業(yè)管理：用于維護(hù)企業(yè)名稱、公司簡介、營業(yè)執(zhí)照等信息，查詢展示追溯結(jié)果;需求方（供應(yīng)方）管理：用于維護(hù)需求方（供應(yīng)方）信息;物料管理：貫穿整個(gè)流程的追溯，對(duì)各環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和集中管理;設(shè)備管理：用于整個(gè)追溯流程上各環(huán)節(jié)設(shè)備的信息維護(hù)和集中管理;系統(tǒng)管理：用于操作記錄，各類用戶管理等。

2.5.2 ?種源、種植模塊

基礎(chǔ)管理：用于不同類型植物在種植過程中的田間管理工作配置;基地管理：用于對(duì)中藥材種植基地信息的管理和維護(hù);倉儲(chǔ)管理：用于對(duì)倉庫條件、倉儲(chǔ)狀態(tài)等進(jìn)行管理;種源、種植管理：用于對(duì)種子種苗的批號(hào)、植物基源、種植所需物料、中藥材來源等進(jìn)行管理;田間管理：用于對(duì)中藥材整個(gè)種植周期的農(nóng)事活動(dòng)進(jìn)行維護(hù)管理。

2.5.3 ?初加工模塊

采集管理：用于對(duì)已符合藥用要求的植物，通過技術(shù)手段將其采收的過程管理;初加工管理：用于記錄對(duì)中藥材植物進(jìn)行脫水、除籽、凈化、分類、曬干、剝皮、初烤等不涉及改變其成分的加工順序進(jìn)行配置的管理。

2.5.4 ?倉儲(chǔ)物流模塊

入庫管理：用于對(duì)經(jīng)過加工之后的中藥材產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和入庫，記錄入庫時(shí)間、負(fù)責(zé)人、物料名等信息并形成文檔;出庫管理：用于對(duì)產(chǎn)品銷售時(shí)的出庫管理，記錄產(chǎn)品的銷售情況;庫存管理：用于對(duì)倉庫內(nèi)物品的入庫、倉庫存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)、倉庫間流轉(zhuǎn)等情況進(jìn)行管理;倉庫管理：用于對(duì)各類存放倉庫的溫濕度等環(huán)境情況和產(chǎn)品防蟲害、防霉變的保護(hù)和巡查等管理。

2.5.5 ?全程監(jiān)管模塊

監(jiān)管管理：用于質(zhì)量管理和檢驗(yàn)管理;追溯碼管理：用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)管，給每個(gè)產(chǎn)品不同環(huán)節(jié)生成唯一的識(shí)別碼;追溯管理：用于對(duì)中藥材全周期、全流程進(jìn)行監(jiān)管，通過追溯查詢獲得種源、種植、田間管理、采收、初加工、倉儲(chǔ)等各環(huán)節(jié)情況。

由于中藥材追溯過程長、環(huán)節(jié)多，過程較為復(fù)雜，包含系統(tǒng)框架、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)等，要實(shí)現(xiàn)中藥材生產(chǎn)質(zhì)量的全程控制與跟蹤，追溯業(yè)務(wù)流程則是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的重要指引，如圖2所示。建設(shè)中藥材信息化追溯系統(tǒng)，能夠在技術(shù)層面解決業(yè)務(wù)訴求，但為更好推進(jìn)中藥材信息化追溯體系的建設(shè)，要考慮中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)和需求，還要合理解決中藥行業(yè)的各種問題，同時(shí)還要保持和跨產(chǎn)業(yè)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)之間的兼容性，以便通過技術(shù)共享、技術(shù)創(chuàng)新，為中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境。

3 ?對(duì)中藥材追溯體系建設(shè)的幾點(diǎn)建議

3.1 ?完善法律法規(guī)

中藥材追溯體系建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，涉及的內(nèi)容比較多，可借鑒我國食品追溯體系建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和啟示。目前我國《中華人民共和國藥品管理法》納入藥品追溯制度的時(shí)間還比較短，發(fā)展至今尚未形成配套的法律法規(guī)和規(guī)范性文件，在2018年國家藥監(jiān)局發(fā)布的《關(guān)于藥品信息化追溯體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》為中藥材信息化追溯體系建設(shè)提供了指導(dǎo)性意見[7]。中藥材作為中藥制品的重要原料，中藥是防治疾病的物質(zhì)，屬于特殊商品，可借鑒率先建設(shè)藥品追溯體系的成功經(jīng)驗(yàn)，再立足中藥材自身特點(diǎn)，建立完善的法律法規(guī)體系，以明確中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

3.2 ?發(fā)揮各主體作用

中藥材的特性決定了中藥材的質(zhì)量是生產(chǎn)出來的，并非監(jiān)管出來的，生產(chǎn)經(jīng)營方需要全權(quán)負(fù)責(zé)中藥材的質(zhì)量，加強(qiáng)質(zhì)量管理和風(fēng)險(xiǎn)把控，將中藥材追溯體系建設(shè)作為中藥材來源可查、去向可追的監(jiān)督管理新方法。而中藥材相關(guān)協(xié)會(huì)要充分發(fā)揮學(xué)術(shù)團(tuán)體的作用，組織成員積極行動(dòng)，為中藥材追溯體系建設(shè)提供評(píng)價(jià)意見和指導(dǎo)性的措施，以便更好的保證中藥材質(zhì)量，促使我國中藥材產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。

3.3 ?引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)

一般來說大量數(shù)據(jù)都是集中存儲(chǔ)，傳統(tǒng)的追溯系統(tǒng)多數(shù)采用中心化的存儲(chǔ)方式，存在被內(nèi)部和外部攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)被篡改[8]。為防止數(shù)據(jù)被篡改，保證數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、修改刪除等被完全記錄，應(yīng)積極利用區(qū)塊鏈分布式去中心化的存儲(chǔ)特征，建設(shè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中藥材追溯體系，把追溯信息放在區(qū)塊鏈中，以保證各用戶均能獲得具有真實(shí)性和完整性的信息[9]。

3.4 ?制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

目前沒有統(tǒng)一的、開放的中藥材追溯體系標(biāo)準(zhǔn)，不同地區(qū)不同企業(yè)往往是按照自己的思路建設(shè)追溯體系，導(dǎo)致各追溯系統(tǒng)功能模塊及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)樣式繁多，差異化現(xiàn)象很突出。各省應(yīng)該制定統(tǒng)一的中藥材追溯體系技術(shù)規(guī)范和數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，形成從信息采集、傳輸、應(yīng)用等一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，各地區(qū)及企業(yè)要按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)追溯信息共享互聯(lián)，構(gòu)建信息化監(jiān)管體系的重要保障。

4 ?結(jié) ?論

綜上所述，中藥材資源和大數(shù)據(jù)的融合是中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建中藥材追溯體系能夠破解部分傳統(tǒng)中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題，能更好地控制中藥材質(zhì)量，促使中藥材產(chǎn)業(yè)高效、穩(wěn)定的發(fā)展。本文對(duì)中藥材追溯體系建設(shè)的研究，可以為各地區(qū)中藥材追溯體系的建設(shè)提供參考。

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作者簡介：王夢(mèng)洲（1983.02—），男，漢族，重慶人，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);張安琪（1987.04—），

女，漢族，重慶人，初級(jí)職稱，本科，研究方向：企業(yè)管理;通訊作者：樵星芳（1980.11—），女，漢族，重慶人，研究員，碩士，研究方向：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)。