基于大數(shù)據(jù)分析的食品檢測(cè)精度提升策略

摘 要：隨著人們對(duì)食品安全關(guān)注度的不斷提高，食品檢測(cè)精度的重要性愈發(fā)凸顯。本文闡述大數(shù)據(jù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及大數(shù)據(jù)分析對(duì)食品檢測(cè)精度提升的作用，剖析基于大數(shù)據(jù)分析提升食品檢測(cè)精度面臨的挑戰(zhàn)，并提出針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，旨在為食品檢測(cè)行業(yè)借助大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)精度提升提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析；食品檢測(cè)精度；數(shù)據(jù)挖掘；質(zhì)量控制

Improvement Strategy of Food Detection Accuracy Based on Big Data Analysis

LI Yang， ZHENG Haiwei， CHEN Liping， WANG Jiahui

（Weifang HR-HC Testing Technology Co.， Ltd.， Weifang 261000， China）

Abstract： With the continuous improvement of people’s attention to food safety， the importance of food detection accuracy becomes more and more prominent. This paper describes the application status of big data in food detection， the role of big data analysis in improving the accuracy of food detection， analyzes the challenges faced by improving the accuracy of food detection based on big data analysis， and puts forward targeted countermeasures， aiming to provide theoretical support and practical guidance for the food detection industry to improve the detection accuracy with the help of big data.

Keywords： big data analysis; food detection accuracy; data mining; quality control

食品安全是關(guān)乎公眾健康和社會(huì)穩(wěn)定的重要議題，食品檢測(cè)作為保障食品安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其檢測(cè)精度直接影響到對(duì)食品安全風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確評(píng)估和有效防控。傳統(tǒng)的食品檢測(cè)方法在面對(duì)日益復(fù)雜的食品供應(yīng)鏈和多樣化的食品污染物時(shí)，逐漸暴露出檢測(cè)精度有限、效率不高等問(wèn)題。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的興起為食品檢測(cè)精度的提升帶來(lái)了新的契機(jī)。因此，對(duì)海量食品檢測(cè)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和挖掘，可獲取更準(zhǔn)確的檢測(cè)信息，優(yōu)化檢測(cè)流程，從而顯著提高食品檢測(cè)的精度和可靠性。

1 大數(shù)據(jù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 數(shù)據(jù)收集與整合

在食品檢測(cè)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)的收集來(lái)源廣泛。①各類食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)在日常檢測(cè)工作中積累了大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，包括食品的理化指標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)、微生物檢測(cè)數(shù)據(jù)、農(nóng)藥獸藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)涵蓋了不同種類的食品、不同的檢測(cè)項(xiàng)目和不同的檢測(cè)時(shí)間。②食品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)、原材料采購(gòu)數(shù)據(jù)以及市場(chǎng)流通環(huán)節(jié)的銷售數(shù)據(jù)等也成為大數(shù)據(jù)的重要組成部分。例如，食品生產(chǎn)企業(yè)記錄的生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)、加工工藝參數(shù)以及原材料的產(chǎn)地、供應(yīng)商等信息，都與食品的質(zhì)量安全密切相關(guān)[1]。建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，將這些分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理和共享，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析奠定了基礎(chǔ)。

1.2 數(shù)據(jù)分析與挖掘

目前，數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)在食品檢測(cè)中得到初步應(yīng)用，對(duì)大量食品檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的潛在關(guān)聯(lián)和規(guī)律。利用數(shù)據(jù)挖掘算法對(duì)食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)某些地區(qū)、某些季節(jié)的特定農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)的概率較高，從而為針對(duì)性地檢測(cè)和監(jiān)管提供依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)對(duì)食品微生物檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立微生物生長(zhǎng)模型，預(yù)測(cè)食品在不同儲(chǔ)存條件下的微生物變化情況，可為食品的保質(zhì)期評(píng)估提供參考[2]。

2 大數(shù)據(jù)分析對(duì)食品檢測(cè)精度提升的作用

2.1 優(yōu)化檢測(cè)方案

大數(shù)據(jù)分析可綜合考慮食品的種類、產(chǎn)地、生產(chǎn)工藝和消費(fèi)群體等多方面因素，精準(zhǔn)確定需要檢測(cè)的項(xiàng)目。對(duì)于進(jìn)口食品，分析以往同類進(jìn)口食品的檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及該食品原產(chǎn)國(guó)的食品安全標(biāo)準(zhǔn)和常見的食品安全問(wèn)題，可以有針對(duì)性地選擇檢測(cè)項(xiàng)目，避免不必要的檢測(cè)，同時(shí)確保檢測(cè)的全面性。對(duì)于一些新興的食品加工技術(shù)或新型食品原料，對(duì)相關(guān)科研文獻(xiàn)、行業(yè)報(bào)告以及市場(chǎng)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可及時(shí)確定需要檢測(cè)的新指標(biāo)，保障食品安全[3]。此外，通過(guò)對(duì)食品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能合理確定食品的檢測(cè)頻率。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)較高的食品，如生鮮食品、嬰幼兒食品等，根據(jù)其生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售過(guò)程中的數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)批次的穩(wěn)定性、運(yùn)輸過(guò)程中的溫度濕度變化、銷售渠道的衛(wèi)生狀況等，增加檢測(cè)頻率，可確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全問(wèn)題[4]。

2.2 提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性

大數(shù)據(jù)分析可對(duì)檢測(cè)過(guò)程中的誤差進(jìn)行有效識(shí)別和消除。在食品檢測(cè)中，由于檢測(cè)儀器的精度、操作人員的技術(shù)水平、檢測(cè)環(huán)境等因素的影響，不可避免地會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)誤差。通過(guò)對(duì)大量檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可建立誤差模型，識(shí)別出異常數(shù)據(jù)點(diǎn)，并分析其產(chǎn)生的原因。例如，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在某類食品的某項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)上經(jīng)常出現(xiàn)偏離平均值的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)是該實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)儀器需要校準(zhǔn)或者操作人員的操作方法存在問(wèn)題。通過(guò)及時(shí)采取相應(yīng)的措施，可有效消除檢測(cè)誤差，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。此外，利用大數(shù)據(jù)分析，可對(duì)食品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

2.3 增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力

通過(guò)對(duì)食品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品安全隱患。例如，通過(guò)對(duì)食品原材料采購(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)供應(yīng)商提供的原材料在多個(gè)批次的檢測(cè)中是否存在質(zhì)量問(wèn)題，分析食品存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)采取措施更換供應(yīng)商或者加強(qiáng)對(duì)該供應(yīng)商原材料的檢測(cè)力度。通過(guò)對(duì)食品生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，能夠提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中可能導(dǎo)致食品安全問(wèn)題的潛在因素，如生產(chǎn)設(shè)備的異常磨損可能導(dǎo)致金屬異物混入食品，并利用大數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)出預(yù)警，避免食品安全事故的發(fā)生。

3 基于大數(shù)據(jù)分析提升食品檢測(cè)精度面臨的挑戰(zhàn)

3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題

數(shù)據(jù)質(zhì)量是大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，其問(wèn)題主要體現(xiàn)在準(zhǔn)確性與完整性方面。在準(zhǔn)確性方面，檢測(cè)儀器精度欠佳、操作人員失誤或數(shù)據(jù)錄入差錯(cuò)，都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏離真實(shí)值。例如，檢測(cè)儀器校準(zhǔn)偏差會(huì)使食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差，誤導(dǎo)后續(xù)的食品安全判斷。在數(shù)據(jù)錄入時(shí)，工作人員可能由于疏忽而輸入錯(cuò)誤數(shù)值。在完整性方面，食品檢測(cè)涉及多環(huán)節(jié)、多項(xiàng)目，任何環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)缺失或檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)不全，都會(huì)使分析結(jié)果較為片面。例如，食品供應(yīng)鏈中某一環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)記錄缺失，或因檢測(cè)設(shè)備故障致使某檢測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)獲取不完整，都難以全面反映食品質(zhì)量安全狀況，進(jìn)而無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問(wèn)題

數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)至關(guān)重要。數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)貫穿存儲(chǔ)、傳輸與使用各環(huán)節(jié)。食品檢測(cè)數(shù)據(jù)包含企業(yè)商業(yè)機(jī)密與消費(fèi)者個(gè)人信息，一旦企業(yè)原材料采購(gòu)、生產(chǎn)工藝等信息泄露，會(huì)使其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位，消費(fèi)者也可能因個(gè)人信息泄露遭受騷擾、欺詐。同時(shí)，隱私保護(hù)面臨難題。食品檢測(cè)數(shù)據(jù)涉及消費(fèi)者健康、購(gòu)買偏好等隱私內(nèi)容，在分析利用時(shí)，需平衡數(shù)據(jù)價(jià)值與隱私保護(hù)。

3.3 數(shù)據(jù)分析技術(shù)與人才短缺問(wèn)題

數(shù)據(jù)分析技術(shù)與人才的不足制約著大數(shù)據(jù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用。在技術(shù)方面，食品檢測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)雜多樣，傳統(tǒng)算法難以進(jìn)行高效處理。在人才方面，精通食品檢測(cè)與大數(shù)據(jù)分析的復(fù)合型人才較為匱乏。食品檢測(cè)人員雖具備專業(yè)知識(shí)，但缺乏數(shù)據(jù)分析技能，大數(shù)據(jù)分析人員則對(duì)食品檢測(cè)知識(shí)的了解不足，導(dǎo)致兩者難以有效融合，降低了大數(shù)據(jù)分析在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用效果。

4 基于大數(shù)據(jù)分析提升食品檢測(cè)精度的策略

4.1 加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

4.1.1 建立數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是確保食品檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性的關(guān)鍵。建立數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可以明確規(guī)定數(shù)據(jù)的采集方法、記錄格式、審核流程等，確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。例如，對(duì)于食品檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集，規(guī)定必須使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的檢測(cè)儀器，按照標(biāo)準(zhǔn)的操作流程進(jìn)行檢測(cè)，并詳細(xì)記錄檢測(cè)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)。對(duì)于數(shù)據(jù)的記錄格式，統(tǒng)一規(guī)定數(shù)據(jù)的單位、有效數(shù)字等。同時(shí)，建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)審核制度，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行多層級(jí)審核，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。

4.1.2 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗與預(yù)處理

在進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析之前，需要對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理。通過(guò)數(shù)據(jù)清洗，去除重復(fù)數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)。例如，利用數(shù)據(jù)清洗算法，識(shí)別并刪除數(shù)據(jù)集中的重復(fù)記錄；通過(guò)與已知的正確數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，糾正錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；對(duì)于異常數(shù)據(jù)，通過(guò)分析其產(chǎn)生的原因，判斷是否為真實(shí)的異常情況，若是由于檢測(cè)誤差等原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)，則進(jìn)行修正或刪除。在數(shù)據(jù)清洗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化等操作，使不同來(lái)源、不同格式的數(shù)據(jù)具有可比性，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4.2 強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)

4.2.1 技術(shù)保障措施

采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)安全技術(shù)，保障食品檢測(cè)數(shù)據(jù)的安全。例如，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，采用加密技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，防止數(shù)據(jù)被非法獲取。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，使用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)等安全傳輸協(xié)議，確保數(shù)據(jù)的傳輸安全。同時(shí)，建立完善的數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制機(jī)制，對(duì)不同用戶設(shè)置不同的訪問(wèn)權(quán)限，只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶才能訪問(wèn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。例如，食品生產(chǎn)企業(yè)只能訪問(wèn)與自身生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)的工作人員只能訪問(wèn)負(fù)責(zé)檢測(cè)的食品數(shù)據(jù)，監(jiān)管部門可以訪問(wèn)匯總的食品安全數(shù)據(jù)等。

4.2.2 完善法律法規(guī)

完善相關(guān)法律法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)食品檢測(cè)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的法律約束。明確數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、使用和傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的法律責(zé)任，加大對(duì)數(shù)據(jù)泄露等違法行為的處罰力度。例如，制定專門的食品檢測(cè)數(shù)據(jù)保護(hù)法，規(guī)定任何單位和個(gè)人不得非法獲取、使用、泄露食品檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)于違反規(guī)定的行為，依法追究其法律責(zé)任。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)法律法規(guī)的宣傳和執(zhí)行力度，提高食品檢測(cè)相關(guān)企業(yè)和人員的數(shù)據(jù)安全意識(shí)和法律意識(shí)。

4.3 提升數(shù)據(jù)分析技術(shù)與培養(yǎng)專業(yè)人才

4.3.1 技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在食品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用的研發(fā)投入，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)開展技術(shù)創(chuàng)新。例如，研發(fā)適合食品檢測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析算法，提高對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理能力。利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，開發(fā)智能檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。例如，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練模型，使其能夠自動(dòng)識(shí)別食品檢測(cè)數(shù)據(jù)中的異常情況，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)新型數(shù)據(jù)處理和傳輸技術(shù)的應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)男?，滿足食品檢測(cè)大數(shù)據(jù)分析的需求。

4.3.2 人才培養(yǎng)與引進(jìn)

相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)精通食品檢測(cè)和大數(shù)據(jù)分析的復(fù)合型人才的培養(yǎng)和引進(jìn)。在高校和職業(yè)院校中，開設(shè)相關(guān)專業(yè)或課程，培養(yǎng)既具備食品檢測(cè)專業(yè)知識(shí)，又掌握大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的人才。例如，高校和職業(yè)院?？稍O(shè)置食品質(zhì)量與安全（大數(shù)據(jù)分析方向）專業(yè)，課程設(shè)置涵蓋食品檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等內(nèi)容。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)惠政策吸引國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的復(fù)合型人才投入食品檢測(cè)行業(yè)，提高行業(yè)的整體技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。此外，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有食品檢測(cè)人員和大數(shù)據(jù)分析人員的培訓(xùn)，定期組織專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，促進(jìn)知識(shí)更新和技能提升。

5 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)分析為食品檢測(cè)精度的提升提供了廣闊的空間和有力的支持。然而，在利用大數(shù)據(jù)分析提升食品檢測(cè)精度的過(guò)程中，面臨著數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題、數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)與人才短缺等挑戰(zhàn)，因此通過(guò)加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)以及提升數(shù)據(jù)分析技術(shù)與培養(yǎng)專業(yè)人才等對(duì)策，可有效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)分析在食品檢測(cè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，為保障食品安全提供更加精準(zhǔn)、高效的檢測(cè)服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：李楊（1994—），男，山東昌邑人，本科，助理工程師。研究方向：檢驗(yàn)檢測(cè)。