大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的實(shí)踐研究

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平越來(lái)越高，食品安全備受關(guān)注。本文闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的應(yīng)用價(jià)值，并結(jié)合實(shí)際情況探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管、安全追溯、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等方面的應(yīng)用要點(diǎn)，同時(shí)分析了當(dāng)前食品安全監(jiān)管中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，針對(duì)數(shù)據(jù)采集、智能分析、群眾參與等方面提出對(duì)策，希望能為相關(guān)行業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；食品安全；監(jiān)管

Practical Research of Big Data Technology in Food Safety Supervision

GAO Yingli， TIAN Hui， JIA Nannan， ZHAO Yanhua， LIU Li

（Heze City Institute of Food and Drug Inspection and Testing， Heze 274000， China）

Abstract： With the rapid development of social economy， people’s living standards are getting higher and higher， and food safety has attracted much attention. This paper expounds the application value of big data technology in food safety supervision， discusses the application points of big data technology in food safety supervision， safety traceability， safety risk early warning， etc.， analyzes the challenges faced by the application of big data technology in food safety supervision， and puts forward countermeasures for data collection， intelligent analysis， and mass participation， hoping to provide reference for related industries.

Keywords： big data technology; food safety; supervision

一直以來(lái)，食品安全都是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，其直接關(guān)系到每個(gè)人的健康與生命安全。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，食品的品類越來(lái)越豐富，食品安全監(jiān)管面臨著多方面的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的食品安全監(jiān)管方式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)復(fù)雜化、多樣化和動(dòng)態(tài)化的需求。大數(shù)據(jù)作為信息時(shí)代的核心驅(qū)動(dòng)力之一，給各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大變革并廣泛賦能于眾多行業(yè)。近年來(lái)，在食品行業(yè)中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)推動(dòng)食品安全監(jiān)管方式升級(jí)是大勢(shì)所趨。但是，受到多方面因素的影響，當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的實(shí)踐應(yīng)用還面臨著一些挑戰(zhàn)，有必要結(jié)合實(shí)際對(duì)這些挑戰(zhàn)和問(wèn)題進(jìn)行探究。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 拓展食品安全監(jiān)管面

通常情況下，食品安全監(jiān)管主要依靠人工進(jìn)行巡查和抽樣檢測(cè)，但這種常規(guī)方法會(huì)受到人力資源、人員專業(yè)素養(yǎng)等方面的影響。而借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以將食品安全監(jiān)管和高清攝像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、圖像分析技術(shù)以及視頻處理技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，實(shí)時(shí)獲取并處理大量視頻流，并將關(guān)鍵信息提取出來(lái)進(jìn)行異常分析。基于此，與食品安全相關(guān)的各類要素都可以轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)，受到監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)的監(jiān)管。大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的應(yīng)用，可以全面拓寬食品安全監(jiān)管面，規(guī)避食品脫離監(jiān)管的情況。

1.2 實(shí)現(xiàn)全鏈條動(dòng)態(tài)化監(jiān)管

食品從原材料采購(gòu)、生產(chǎn)到消費(fèi)者購(gòu)買食用經(jīng)歷了多個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能引起食品安全問(wèn)題[1]。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以全面收集整合各個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)，相關(guān)技術(shù)單位及監(jiān)管部門可以在該數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)完整的食品安全監(jiān)管鏈條，通過(guò)建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，相關(guān)部門可以實(shí)時(shí)了解并掌握生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工和銷售情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響食品安全的因素或問(wèn)題，及時(shí)介入監(jiān)管。

1.3 提升監(jiān)管精準(zhǔn)性及效率

傳統(tǒng)的食品安全監(jiān)管中，抽樣檢測(cè)是最為主要的方法，但其只能對(duì)一小部分食品進(jìn)行檢驗(yàn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模食品信息的準(zhǔn)確評(píng)估。并且，很多抽樣檢測(cè)需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，且其檢測(cè)準(zhǔn)確性會(huì)受到抽樣質(zhì)量、檢驗(yàn)人員專業(yè)水平與工作狀態(tài)的影響。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以在收集和處理海量相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從多個(gè)維度對(duì)食品安全狀態(tài)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，食品安全監(jiān)管部門不僅可以更準(zhǔn)確地判斷哪些企業(yè)或產(chǎn)品存在潛在危險(xiǎn)，還能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并主動(dòng)采取措施防范相關(guān)問(wèn)題。值得一提的是，近年來(lái)，人工智能算法等技術(shù)的出現(xiàn)，進(jìn)一步提升了監(jiān)管準(zhǔn)確性及效率[2]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中的應(yīng)用分析

2.1 食品安全數(shù)據(jù)采集及管理

大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全監(jiān)管中應(yīng)用體現(xiàn)在食品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，需要對(duì)與食品安全相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集和整理。如圖1所示，目前我國(guó)食品安全監(jiān)督領(lǐng)域正逐步推進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)及信息平臺(tái)的構(gòu)建，在該系統(tǒng)中，政府部門、企業(yè)和消費(fèi)者等可以在一定權(quán)限下快速查詢、共享食品安全信息。基于該方法，有效整合資源，在不同層級(jí)間建立起信息交互機(jī)制，提高協(xié)同管理效率[3]。具體來(lái)講，在數(shù)據(jù)采集方面，以農(nóng)產(chǎn)品的食品安全監(jiān)管為例，可以使用傳感器對(duì)農(nóng)田土壤、水質(zhì)和氣象等重要指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果與區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。同時(shí)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，對(duì)生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)品流向、溫度變化等重要環(huán)節(jié)信息進(jìn)行自動(dòng)采集，并上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。為了充分保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，在對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集后，利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分類，然后引入數(shù)據(jù)質(zhì)量管理技術(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一字段定義，同時(shí)規(guī)范相關(guān)數(shù)據(jù)格式，保證相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。

2.2 食品安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

在全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集管理的基礎(chǔ)上，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)中的數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量食品安全數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析，幫助監(jiān)管部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品安全風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)警。以往在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的食品安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，還需要依靠大量的人力完成[4]。即在完成大量的數(shù)據(jù)采集與整理的基礎(chǔ)上，由食品安全監(jiān)管人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)異常值，再結(jié)合針對(duì)性的巡檢、抽檢，強(qiáng)化食品安全管理。在現(xiàn)代科技進(jìn)一步發(fā)展的背景下，可以借助更加強(qiáng)大且智能化的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的自動(dòng)化風(fēng)險(xiǎn)分析。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的關(guān)鍵在于構(gòu)建有效的智能算法和模型，即利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)大量歷史食品安全事件進(jìn)行分析，尋找共同特征，分析食品安全問(wèn)題的誘發(fā)因素。在長(zhǎng)期、大量對(duì)相關(guān)特征進(jìn)行挖掘分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的信息，可以高效快速地識(shí)別出食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，在食品消費(fèi)環(huán)節(jié)中，可以利用網(wǎng)絡(luò)搜索和社交媒體監(jiān)控等技術(shù)，追蹤市場(chǎng)動(dòng)態(tài)、采集消費(fèi)者反饋信息，并將其融入專家系統(tǒng)中。這類信息來(lái)源廣泛、迅速，可以幫助企業(yè)或食品安全監(jiān)管單位及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)食品安全問(wèn)題。

2.3 食品安全溯源

現(xiàn)代社會(huì)背景下，食品溯源是食品安全監(jiān)管的重要手段，可以有效對(duì)食品生產(chǎn)源頭進(jìn)行監(jiān)督管理。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的加持下，可以實(shí)現(xiàn)食品的全程追蹤乃至可視化管理，讓食品監(jiān)管部門甚至消費(fèi)者可以追蹤到每一批產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工和流通環(huán)節(jié)。如圖1所示，在建立食品安全溯源系統(tǒng)中，首先是對(duì)食品生產(chǎn)、加工、流通、儲(chǔ)存和銷售等每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄。例如，在生產(chǎn)階段，使用射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）標(biāo)簽或二維碼為每個(gè)產(chǎn)品添加唯一標(biāo)識(shí)，并將其相關(guān)信息上傳到溯源系統(tǒng)中。在流通過(guò)程中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的溫度、濕度等重要參數(shù)，并將這些監(jiān)測(cè)結(jié)果與產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)起來(lái)。最終在該系統(tǒng)的支持下，消費(fèi)者可以通過(guò)手機(jī)App、微信小程序或者直接掃描二維碼追溯該商品從生產(chǎn)到銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)，或是查閱質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等相關(guān)信息。同時(shí)還可引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)等手段確保數(shù)據(jù)不被篡改，增加透明度和信任度。

3 面臨的挑戰(zhàn)和對(duì)策

3.1 數(shù)據(jù)采集處理難度大

食品安全涉及各個(gè)環(huán)節(jié)，需要從農(nóng)田、加工廠到餐桌等多個(gè)場(chǎng)景對(duì)多種數(shù)據(jù)源進(jìn)行采集。而不同部門和企業(yè)可能使用不同格式或標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化難度過(guò)高。同時(shí)，受環(huán)境和人為因素的影響，收集到的食品安全數(shù)據(jù)可能存在異常值、缺失值或錯(cuò)誤信息，很大程度上影響后續(xù)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析。

因此，針對(duì)數(shù)據(jù)采集處理方面的問(wèn)題，各級(jí)政府部門及企業(yè)需要積極制定標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和格式規(guī)范，確保各類監(jiān)管對(duì)象之間的數(shù)據(jù)可以高效互通。同時(shí)，在全面應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)前，應(yīng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高數(shù)據(jù)采集過(guò)程的質(zhì)量控制能力。此外，還需要積極推動(dòng)自動(dòng)化工具的應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵指標(biāo)并采集數(shù)據(jù)，減少人為因素的干擾。

3.2 智能分析

目前關(guān)于食品安全監(jiān)督的技術(shù)升級(jí)，基本上還停留在信息化和數(shù)字化的層面上，即實(shí)現(xiàn)了數(shù)字轉(zhuǎn)化，但是數(shù)據(jù)分析還大量依靠專業(yè)人員。此背景下，量多且類型復(fù)雜的食品安全數(shù)據(jù)對(duì)分析人員或軟件系統(tǒng)提出了新的要求。在食品安全監(jiān)管中，關(guān)于食品生產(chǎn)流通等各環(huán)節(jié)的多源數(shù)據(jù)缺少前期整合與規(guī)范化處理，且這個(gè)過(guò)程需要用到多種技術(shù)，相關(guān)技術(shù)的融合應(yīng)用水平仍然較低。

針對(duì)食品安全相關(guān)數(shù)據(jù)分析能力不足的問(wèn)題，筆者提出以下對(duì)策建議。①進(jìn)一步加強(qiáng)大數(shù)據(jù)技術(shù)及智能化現(xiàn)代科技的投入，在專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)分析技術(shù)的支持下，對(duì)食品安全數(shù)據(jù)中的隱藏規(guī)律與邏輯關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步分析。②在數(shù)據(jù)采集及處理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確保輸入智能模型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。③積極建立統(tǒng)一化的食品安全智能化監(jiān)管機(jī)制，促進(jìn)政府部門間、企業(yè)間以及科研機(jī)構(gòu)的多方協(xié)作。

3.3 公眾參與度

食品安全監(jiān)管不僅僅是相關(guān)監(jiān)管部門的責(zé)任，應(yīng)引導(dǎo)社會(huì)公眾的全面關(guān)注與加入，實(shí)現(xiàn)社會(huì)共治。但是，關(guān)于利用公眾力量加強(qiáng)食品安全監(jiān)管的方式和實(shí)施過(guò)程還存在一些問(wèn)題，如信息化背景下，關(guān)于食品安全的信息魚龍混雜，公眾容易被虛假信息干擾，無(wú)法在食品安全監(jiān)督中發(fā)揮應(yīng)有的作用。此外，目前很多消費(fèi)者對(duì)于食品溯源和監(jiān)管工作缺乏主動(dòng)性，導(dǎo)致監(jiān)管部門收集有效信息的難度較大。

因此，針對(duì)公眾參與方面的問(wèn)題，相關(guān)部門應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。①積極建立用于驗(yàn)證和初步調(diào)查公眾舉報(bào)的專門渠道，及時(shí)給公眾反饋結(jié)果，增強(qiáng)公眾的參與信心。②通過(guò)各類公開渠道進(jìn)行宣傳教育，提升公眾的食品安全意識(shí)，增強(qiáng)公眾參與監(jiān)督的積極性。同時(shí)普及食品安全監(jiān)管的相關(guān)知識(shí)和技巧，鼓勵(lì)消費(fèi)者提供準(zhǔn)確有效信息，參與食品安全監(jiān)督[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

食品安全與人們的身體健康息息相關(guān)，在如今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，食品安全監(jiān)管面臨著監(jiān)管體量龐大、安全影響因素多等問(wèn)題。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的背景下，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到食品安全監(jiān)管中，能在完成全面的數(shù)據(jù)采集、整理、分析的基礎(chǔ)上，對(duì)食品安全影響因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。同時(shí)，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，建立完善且可靠的溯源系統(tǒng)，有助于進(jìn)一步提升食品安全監(jiān)管水平，為人們的健康與社會(huì)的穩(wěn)定打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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