我國農產品質量快速溯源系統研究

金 海 水,張 瑤

食品安全關系到人民群眾的身體健康和生命安全，關系到經濟健康發展和社會穩定，關系到政府和國家的形象。為了提高食品的安全性，避免通過食品傳染疾病，控制人們攝取食品中的有害物質，盡快建立一套行之有效的跟蹤體系和“快速預警系統”，已經成為全世界有識之士的共識。然而，由于現有農產品溯源系統開發目標和原則不同，溯源信息內容不規范、信息流程不一致、系統軟件不兼容，造成了溯源信息不能共享和交換的問題。建立我國農產品質量的可追溯系統，即建立一個覆蓋農產品（食品）從初級產品到最終消費品各個階段資料的信息庫，從而一旦發現質量問題就能立即找到在何處是誰出了問題，這不僅有利于控制農產品（食品）質量，而且有利于及時、有效地處理問題，追究責任，最終提高農產品（食品）安全水平。

一、農產品質量快速溯源系統的相關概念

1．可追溯性（Traceability）

可追溯性即追蹤飼料或食品在整個生產、加工和分銷等特定階段流動的能力。

2．農產品溯源

農產品從生產者到消費者通常需要經歷生產、加工、運輸、分銷、零售等眾多流通環節。農產品質量溯源是鑒別/識別農產品如何變化、來自何處、送往何地及其安全/質量信息能夠被追蹤和回溯的能力。

圖1簡單展示了農產品從生產者到消費者的多個環節，以及農產品追蹤與回溯互逆的過程。

任意具體的農產品溯源概念需要從精度、深度、廣度三方面來描述。精度是指農產品溯源最小單元的大小。溯源的最小單元可以是每個農產品，也可以是每個包裝內的農產品，還可以是每批農產品。農產品流通環節的定義可深可淺，農產品流動環節可以企業為最小流通環節，也可以企業內某個生產單元為最小流通環節。因此，不同層次的最小流通環節導致了溯源深度的不同。廣度是指溯源環節的覆蓋面。若涉及從生產者到消費者全過程的溯源，則溯源的廣度較寬；若僅涉及其中一個或相鄰幾個環節的溯源，則溯源的廣度較窄。

3．溯源的責任主體

根據溯源的深度不同，溯源的責任主體可分為企業、企業內流通環節兩類，如圖2所示。

圖1 農產品溯源示意圖

圖2 農產品溯源責任主體示意圖

4．農產品流通環節的不確定性

雖然圖1說明了農產品所經歷的流通環節，但農產品在實際的加工、生產中并非嚴格按此順序流動，通常會出現環節消減、部分環節重復出現、現有順序重組等情形。由于農產品形式及其加工環節組合的多樣化，導致了農產品流通環節的多樣化，不同農產品的流通環節各不相同，甚至同一種產品的流通環節也不盡相同。農產品流通環節的不確定性為農產品質量溯源系統的研發與推廣帶來很大困難。

5．本系統的精度、深度、廣度

本系統不對溯源單元（精度）作具體定義，僅僅要求溯源單元內的農產品有相同的安全質量信息即可，具體精度則由企業視情況而定。溯源單元定義得越小，則溯源系統的建設成本越高，而產品的召回成本越低；反之，溯源單元定義得越大，則溯源系統的建設成本越低，而產品的召回成本越高。

本系統的溯源深度目前僅涉及到企業一級，即實現以企業為責任主體進行溯源。系統要求每個企業提供其所生產產品的“身份”（ID）號、安全信息及其所使用的上游企業產品ID號。在這些信息的支持下，通過產品ID號順藤摸瓜，理清產品的來龍去脈，實現農產品質量快速溯源。

本系統的溯源廣度取決于入網企業的多少。若從生產者到超市的各個企業都向系統提供了上述信息，則可以實現農產品全過程的廣度溯源；否則，只能實現部分環節的溯源。

二、食品溯源系統的差異

溯源系統大體上可以分成兩大類：一是由單個經營者或者行業運用的系統；二是涵蓋供應鏈多個階段的經營者的系統。如果一個企業僅采用了內部溯源系統，那么這個系統一般來說并不是一個完全獨立的系統。相反，經營者通常都將溯源性看作是特定的或者一體化管理系統的基礎。這個一體化系統可能包括質量管理系統、安全管理系統、庫存管理系統或者生產過程信息顯示系統。

但是，要建立一個安全的食品鏈溯源系統，不但要確保各個獨立結構內部標準的統一性，還要保證供應鏈中上下游食品行業經營者之間標準的統一性。廣泛地應用溯源性，還需保證不同食品供應鏈中同一階段的食品行業經營者（如加工商或包裝商）之間的統一性。實驗顯示，為了達到這個目的，最有效的方法就是讓幾個食品行業經營者形成一個組織，共同打造一個統一的溯源系統。

如果大采購商只跟固定的小規模生產者進行交易，保證溯源性是比較容易的。但在開放的市場環境下，供應鏈是支離破碎的，供應商和采購商之間的關系也是不斷變化的。因此，建立一個能夠涵蓋供應鏈中不同的、不斷變化的商業關系的、統一的溯源系統就尤為重要。

然而，建立溯源系統將面臨著這樣的問題：一是如何就滿足供應鏈中所有經營者需要的問題達成一致；二是如何形成一個系統，使之不僅在獨立的經營者內部保持統一性，而且還能在經營者之間保持統一性；三是如何形成一個系統，使之能夠適應供應鏈中因為大量小生產者和經營者以及不斷變化的關系的存在而變得支離破碎的供應鏈。

三、農產品質量快速溯源系統設計

1．實現途徑

通過唯一編碼、數據采集與交匯實現農產品溯源。為實現上述概念的農產品溯源，系統需要有兩大技術作為支撐。一是編碼技術。對溯源單元的具體編碼方式不作要求，但必須要求溯源單元編碼是全球唯一的。二是數據采集與交匯技術。要求企業上報其產品的ID號、安全質量信息及其原材料的ID號，實現全國企業數據的上報交匯，從而實現全國范圍內的溯源查詢。

2．農產品質量追溯系統模型

農產品供應鏈涉及種植/飼養、加工、包裝、儲藏、運輸、銷售等環節。農產品跟蹤溯源，首先要分析供應鏈過程，確定各環節的參與方和關鍵控制點（節點），各節點對上一節點具有溯源功能，對下一節點具有跟蹤功能。因此，農產品追溯系統應由三個部分組成，即參與方之間的可跟蹤溯源——外部跟蹤溯源系統，參與方內部各業務流程間的可跟蹤溯源——內部跟蹤溯源系統，以及便于信息傳遞、索取、共享的信息平臺系統。

（1）內部跟蹤溯源系統。這是基于責任主體內部農產品物流基礎之上的溯源系統，追溯對象為責任主體生產、經營的產品，其信息可由參與方自行管理。但對于最終產品，企業應賦予產品描述的唯一的條碼，以便于追溯和查詢。就農產品的生產與供應而言，一般均包括生產、加工、倉儲、運輸和銷售五個環節，通過使用無線射頻識別（RFID）技術，能夠方便地把整個供應鏈中各個過程的信息讀入相應的數據庫，各環節也可以方便地增加相應過程的信息數據。同時，消費者和有關主管部門也可以通過溯源網絡和終端進行查詢與追溯。

下面以蔬菜供應鏈為例來說明其過程信息的形成。

①生產環節。這里主要指較具規模且比較規范的蔬菜種植基地，由于其采用規?；N植與集約化經營方式，故可為每一個地塊或每一個品種設定一個獨有的標簽，對該地塊或該品種蔬菜從種植到打包上市整個過程中的必要信息，通過讀入或輸入設備即時錄入初始信息，如蔬菜的品種、生長時間、噴施農藥的名稱及次數、所使用的化肥及用量、采摘時間甚至包括品種的特點等。根據農產品編碼標準，對每一類蔬菜設置一個編號作為其身份的唯一標識。在該品種完成供應鏈的第一個環節時，該電子標簽（或射頻卡）已經存儲了其所有基本信息。

②加工環節。由于電子標簽可以方便地添加信息，所以在加工環節可以首先讀取電子標簽中所包含的信息。加工企業可以根據自身需要和相關主管部門的要求添加必要的信息，如加工單位、加工日期、加工過程所使用的添加劑與包裝重量等。經過加工企業的數據充實后，產地信息和加工環節信息就已經存在于該電子標簽中了，終端消費者在零售或批發市場通過查詢溯源網絡終端，便可以獲得其相關信息。

③倉儲環節。對于需要入庫保存的蔬菜，在入庫前通過讀取電子標簽數據，將其包裝規格、包裝重量等自動讀入計算機，由計算機處理后根據倉庫特點形成庫存信息，并輸出入庫區位、貨架、貨位的指令；盤點時，終端讀取蔬菜包裝上的電子標簽，并實時記錄盤點的數量；現場清點完畢后，盤點人員確認清點的數量并上傳至后臺數據庫；后臺數據庫根據實時上傳的資料與系統中的資料進行對比，數量若有差異，系統將自動生成盤點差異表，再將數據提交上級或指令終端重新盤點；出庫時也無需過多的人工參與就可對庫存數據自動更新。

④運輸環節。物流公司在對蔬菜進行運輸的過程中，一方面利用無線射頻識別技術與全球定位系統（GPS）的結合，實現對在途貨物的監控、跟蹤及道口檢查，另一方面根據自身的需要及相關主管部門的要求對電子標簽添加必要的信息，如運輸單位、運輸日期、運輸方式等，從而使該產品的信息更加全面，為終端查詢及事故后追溯提供了便利。

⑤銷售環節。銷售企業可以根據需要和要求，將所經營的蔬菜產品的有關信息補充到該產品的電子標簽中，如進店時間等。

在蔬菜供應鏈中，無線射頻識別技術確保了供應鏈的高質量數據交流，有利于實現農產品質量的“源頭”追蹤，因為無線射頻識別系統為每一件蔬菜產品提供了單獨的識別身份及儲運歷史紀錄，詳盡而具有獨特視角的供應鏈鏈接信息，為該產品的質量溯源提供了條件。

（2）外部跟蹤溯源系統。這是基于責任主體之間、農產品供應鏈基礎之上的直至消費者的溯源系統。一般而言，外部溯源系統的追溯對象為責任主體，但實際上的追溯對象為責任主體生產、經營的產品（客體），所以外部溯源系統追溯的對象應是責任主體及其產品描述。根據主導者的不同，農產品供應鏈可以劃分為農產品批發商主導型模式、農產品加工商主導型模式和大型零售商主導型模式三種類型，[1]因此，相應的農產品質量溯源外部追溯模型可具體分為以下幾種形式：

①農產品批發商主導型的供應鏈模式—農產品質量溯源外部追溯模型。批發市場是鮮活農產品流通的中心環節。目前我國大部分鮮活農產品是通過批發市場進入零售和銷售領域的，批發市場充分發揮了連接生產和銷售的作用。[2]由于批發商與市場有廣泛而密切的聯系，采用拍賣、電子商務等方式，配備完善的物流體系和信息平臺，集成與整合市場對農產品需求及價格的信息，并利用信息技術向上下傳遞，實現供應鏈成員信息共享，以指導正確決策，提高供應鏈對市場的反應能力，因此，批發市場就成為連接生產、加工、零售的核心環節。

②農產品加工商主導型的供應鏈模式—農產品質量溯源外部追溯模型。農產品不經過傳統的批發商這一中間環節，而是由主導供應鏈的加工商直接銷售給各級零售商。加工商可以選擇“基地+公司+農戶”的龍頭加工企業。該模式中，產銷直接見面，中間環節相對較少，便于加快物流速度，減少農產品物流時間和成本；加工商按訂單組織農產品收購，保證貨源后，還可根據市場行情實行“二次結算”，讓農民分享農產品加工、流通環節增值的收益，從而提高農民參與市場的能力和生產積極性。

③大型零售商主導型供應鏈模式—農產品質量溯源外部追溯模型。主導供應鏈的零售商向農產品生產基地或產地批發市場集中采購農產品，經由配送中心流通加工、配送后，再在農產品大型超市、經銷公司、專業商店、連鎖商店銷售。該模式中，零售商采購談判能力強，實行集中采購商品（也可自建或共建生產基地），建立直接、有效的流通渠道，減少了諸多中間環節，便于實施生產源頭衛生安全控制，使產品的品種、質量、數量與價格最大限度地適應市場需求；加工配送中心可以有效保持零售商經營品類和品種的規模及其完整性，有利于產品品質、加工和管理的標準化，提高農產品的附加值。

（3）溯源信息平臺系統。溯源信息平臺系統的搭建有利于信息的傳遞、索取和共享。從信息系統運行的角度看，基于條碼技術的農產品供應鏈跟蹤追溯模型可從標識、采集、交換三個層次來構建。[3]在農產品供應鏈商務交易過程中，最核心的問題就是要了解交易者和交易對象，這些可以通過標識條碼標簽加以體現，其他相關信息如影響商品保存期限的商品批次等，在需要自動采集的環節也可用標識條碼符號加以解決。其他如商品配料、加工工藝等信息可通過電子數據交換的方式，在供應鏈各參與方之間借助外部跟蹤溯源系統實現信息共享。

農產品質量快速溯源系統模型如圖3所示。

圖3 農產品供應鏈全程中物流與信息流同步的流程和關鍵溯源點

四、信息和通信技術的使用

為了降低溯源系統的信息成本，需要開發信息和通信技術（ICT）。[4]信息和通信技術能夠提供的支持包括食品標識、數據輸入、數據傳遞和檢驗?！笆称窐俗R”要求在食品供應和加工的每個階段加貼清晰的標簽；“數據輸入”要求記錄產品在供應鏈各階段的信息，包括產品的位置、日期、時間和溫度；“數據傳遞”要求在各個食品行業經營者以及消費者、審查人員、政府監督人員之間分享產品信息；“檢驗”要求通過對比原材料投入量和加工產品的產出量，或者通過科學的測試方法（如DNA分析或化學分析），確定產品信息的準確性。這種技術包括從個人電腦中簡單的軟件、移動電話分享數據的技術、基于網絡技術的數據輸入網站，到采用全球定位系統技術的復雜傳感器等一系列復雜程度各不相同的技術。[5]

表1對一些傳統的溯源性文件記錄方法與采用信息和通信技術收集數據、輸入數據或者分享數據、輸出數據的方法進行了對比。

表1 記錄溯源文件的傳統方法與信息和通信技術（ICT）方法

因為溯源性要求會給供應鏈的參與者增加很重的負擔，因此我們寄望于通過信息和通信技術，讓數據輸入變得更有效、更可靠，從而降低在驗證產品是否符合溯源性標準的過程中所需的費用。此外，更便捷的數據輸入和數據分享也能夠提高信息的透明度與可信度。同時，這些技術還能夠幫助客戶更方便地獲取所購產品的原產地及加工過程中的信息。更高效、更可靠的信息，加上在電子數據庫和溯源系統的幫助下更方便地獲取信息，有利于更快地發現和更好地解決供應鏈中出現的問題。

雖然使用信息和通信技術的最終目的是減少紙質記錄所需要的時間及所消耗的資源，但是要從紙質記錄轉為電子記錄卻需要大量的前期投入。因此，對發展中國家的食品行業經營者和公共部門而言，找到最合適的技術和借鑒其他國家的經驗是至關重要的。觀察像日本這樣比較有經驗的市場（它們已經將信息和通信技術應用于溯源系統），可以幫助發展中國家的生產商、供應商和政府部門跨越式地采用最有效的技術。

＊本文系國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目“農產品質量快速溯源系統設計與運行規范研究及技術實現”（項目編號：2006AA10Z269）的部分成果。

[1]張旭輝.我國農產品物流模式的比較[J].商業經濟評論，2008（6）：53-55.

[2]李穗豫.基于電子商務農產品物流體系的構建研究[J].商場現代化，2008（3）：56-58.

[3]易法敏，周宏.農產品網絡流通中心模式探討[J].商業時代，2005（27）：88-89.

[4]王寧，黃立平.基于信息網絡的農產品物流供應鏈管理模式研究[J].農業現代化研究，2005（2）：33-35.

[5]劉東英.農產品現代物流研究框架的試構建[J].中國農村經濟，2005（7）：42-43.