我國農產品質量可追溯系統的應用研究進展

王力堅，孫成明,*，陳瑛瑛，田 婷，劉 濤

我國農產品質量可追溯系統的應用研究進展

王力堅1，孫成明1,*，陳瑛瑛1，田 婷2，劉 濤1

（1.揚州大學農學院，江蘇省作物遺傳生理國家重點實驗室培育點，江蘇 揚州 225009；2.江蘇太湖地區農業科學研究所，江蘇 蘇州 215155）

可追溯系統能夠保障農產品的質量安全、提升消費者的信心和實現食品安全事故的追責，我國的農產品質量可追溯系統經過十多年的研究與應用，取得了一定成效。本文從關鍵環節、農產品中應用和應用主體的研究三方面對我國的農產品質量可追溯系統進行了總結，并對可追溯系統在我國的發展進行了展望。

食品安全；農產品質量；可追溯系統；應用

我國的食品安全事故頻出，從“毒生姜”、“毒奶粉”到“狐貍肉”、“老鼠肉”，一些知名品牌陷入了“質量門”。隨著人們收入水平的提高，對食品質量的要求也越來越高，質量安全可追溯系統在這樣的背景下得以發展。建立可追溯系統被認為是解決食品安全問題的有效手段，能夠保障食品質量、提升消費者信心和實現食品安全事故的責任追究。農產品質量可追溯系統是借助信息技術手段，實現對農產品生產信息的記錄、管理和傳遞，消費者可以查詢到農產品的來源。我國的農產品可追溯系統始于2002年，經過十幾年的研究與應用，已實現主要農產品的覆蓋，本文從農產品可追溯系統的關鍵環節、在農產品中的應用和對各個應用主體的研究三方面進行總結，并對可追溯系統在我國的發展進行了展望。

1 對關鍵環節的研究進展

1.1追溯信息

追溯信息是整個追溯系統的基礎，其研究包括信息的確定與采集，即追溯哪些信息和怎樣快速采集。危害分析與關鍵控制點（Hazard Analysis and Critical Control Point，HACCP）作為一種成熟的食品安全保障方法，在確定農產品的溯源信息時被學者們廣泛采用。近年來，為了更好地保障食品安全，將HACCP方法與農產品的生產、加工流程相結合，形成了以HACCP方法為基礎的一些認證，如良好農業規范（Good Agricultural Practice，GAP）認證、食品安全管理體系（ISO22000）認證。這些標準的實施有利于溯源信息的確定，增強企業實施可追溯體系的意愿。部分學者還針對可追溯農產品的追溯信息進行組合[1]，了解消費者的偏好，提供消費者最為關心的追溯信息。而針對追溯過程中的信息采集，尤其是關鍵的生產環節，很多的學者對此進行了研究，實現了生豬屠宰現場[2]、蔬菜種植環節[3]、農產品配送環節[4]的信息快速采集。隨著網絡技術的發展，為消費者提供更加可靠、直觀和全面的視頻、圖片等追溯信息成為可能，有必要建立視頻履歷追溯系統[5]。

1.2編碼及標簽

進行追溯，編碼是一個很基礎同時又十分重要的問題。EAN.UCC系統（現更名為GS1（globe standard 1）系統）已成為全球通用編碼，被很多國家廣泛用于食品質量安全追溯，其基本原則是采用商品條碼+批次號碼+追溯碼來進行產品追溯標識。我國學者通過EAN.UCC編碼建立了畜產品、水產品和蔬菜產品的可追溯系統[6-8]，并對一些特殊產品的溯源進行了研究，如轉基因農產品[9]、地理標志農產品[10]。為保證追溯碼的信息傳遞，實現產品的可追溯性和防偽，還進行了具體的編碼設計[11]以及編碼的加密問題研究[12]。射頻識別（radio frequency identification，RFID）標簽數據量大、壽命長和使用時限制較少，能夠滿足動物產品的追溯要求，在可追溯系統的早期被廣泛采用。相較于RFID標簽，二維碼標簽具有成本低的優勢，隨著其技術的發展與智能手機的普及，更多地被運用到農產品質量追溯中，常見的有QR碼（quick response code）、PDF417和漢信碼。丁永軍[13]將漢信碼與QR碼進行比較，提出改進的漢信碼，并建立水產品質量管理和溯源系統。孫旭東[14]、郭建宏[15]等采用PDF417分別建立柑橘、蔬菜的質量可追溯系統，但只是利用二維碼信息量大、能脫離數據庫使用的特點，未能實現手機端實際應用。QR碼因其識別速度快、漢字表示能力強，近年來得到很大的發展，尤其是在智能手機端，因此QR碼在農產品溯源中有著很好的應用前景。RFID標簽與二維碼標簽有著各自的優缺點，一般來說，在動物產品質量追溯中使用RFID標簽效果更好，而在果蔬、糧油產品中選用二維碼標簽較為經濟。

1.3查詢終端

消費者通過追溯碼查詢產品的追溯信息，直接影響消費者對產品可追溯性的認可，為消費者提供便捷的查詢方式十分重要。查詢終端可以分為WEB端、移動端和自助端，WEB端是指通過電腦網頁進行查詢，是目前追溯平臺的主要形式；移動端是指在手機、PDA（personal digital assistant）等移動設備上通過短信、語音、Wap網頁或移動應用APP（application）進行查詢；自助端是指消費者在零售場所提供給的專用設備進行自助查詢。多數學者開發的追溯平臺為WEB端，也有同時開展多源客戶端研究的，一些大型追溯平臺的查詢終端情況如表1所示。移動端追溯平臺方便了生產者、消費者操作追溯系統，增強系統的可用性，學者對此展開了研究。例如，通過手機短信平臺來提高系統的應用范圍[16]，建立以手機、PDA為終端的肉牛養殖可追溯系統[17]、蔬菜可追溯系統[18]。自助端更多的是將研究好的追溯系統安裝在專用設備上，如一些超市、菜場提供的追溯碼查詢終端。

表1 一些大型追溯平臺的查詢終端Table 1 Inquiry terminals of some large traceability platforms

2 可追溯系統在農產品中的應用

2.1畜產品

農產品質量可追溯系統最初是歐洲國家為了應對瘋牛病而建立的，我國同樣在畜產品最先開展應用研究。2002年，農業部頒布《動物免疫標識管理辦法》，通過耳標來對豬、牛、羊進行標識。科技部同年設立了“工廠化農業技術標準研究”課題，次年又設立了“數學農業精細養殖平臺技術研究與示范”課題。江蘇省農業科學院的生豬及其產品的可追溯系統課題項目取得了一系列研究成果[19]：技術標準構架的建立、影響豬肉品質關鍵因素的確定、篩選出二維碼耳標標識、結合RFID、地理信息系統（geographic information system，GIS）等技術構建了豬場安全監控、產品配送等質量可追溯體系。在牛肉質量可追溯系統的研究中，西北農林科技大學的昝林森教授[20]建立了秦川牛牛肉質量跟蹤與追溯系統，實現從良種繁育到加工銷售的全程追溯，填補了當時的國內空白。在前人研究的基礎上，結合新的技術發展，康瑞娟等[17]建立了以PDA為終端的肉牛養殖可追溯系統，實現了信息的快速采集。此外，學者們通過結合HACCP、GMP等體系，構建了肉雞質量可追溯系統[21]、羊肉產品追溯系統[22]。

2.2水產品

部分歐美國家早在2000年就制定了水產品的可追溯法規，一些水產品出口企業率先執行可追溯要求，北京市在2006年實施水產品追溯制度，海南、天津等省市隨后進行試點。國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目設立“農產品質量全程跟蹤與溯源技術”課題，農產品可追溯系統的研究從畜產品擴展到水產品及其他產品。水產品是一種特殊的農產品，其可追溯系統多是基于其養殖流程建立的，例如楊信廷等[23]就通過研究水產的養殖流程，利用HACCP方法確定追溯信息，實現個體編碼，建立了水產養殖產品質量追溯系統，并提供電話、短信和網絡多個追溯平臺。丁永軍[13]建立了基于漢信碼的水產品質量管理和溯源系統，包括質量監管、產品供應和質量溯源3個子系統，分別面向政府部門、生產者和消費者。在水產品的編碼選擇上多采用EAN.UCC編碼，如任晰[24]、吳曉萍[25]等分別基于EAN.UCC編碼建立了羅非魚、對蝦的可追溯系統。此外，還有學者采用EPC（electronic product code）編碼來構建水產品追溯系統[26]。

2.3果蔬類

隨著科學技術的發展和人們對果蔬質量的重視，建立果蔬的質量可追溯系統成為必然，山東省壽光市最早進行無公害蔬菜的條碼追溯嘗試。國家農業信息化工程技術研究中心在國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目的支持下，較早地開展了蔬菜可追溯研究，楊信廷等[27]構建出蔬菜產品的可追溯系統，實現對其質量的管理、預警、追溯等功能，錢建平等[28]開發出便攜式系統來采集蔬菜的流通信息，提高了追溯的精確度。此外，有學者將蔬菜追溯信息分為種植、采收與入庫和相關法規，提出加強對每個參與者的監管[29]。在水果可追溯系統研究中，楊君等[30]采用UCC/EAN-128編碼、RFID技術來構建新鮮水果安全生產管理及質量追溯系統。學者們還針對蘋果、柑桔、臍橙等具體水果來構建其質量可追溯系統，如：孫旭東等[14]采用PDF417研究設計柑橘質量追溯系統；王東亭等[31]通過GS1編碼來解決臍橙加工中的編碼轉換問題；羅盛能等[32]采用GIS技術建立標準化生產下的蜜柚質量追溯管理系統。

2.4其他農產品

可追溯系統的應用范圍已經不再局限于畜產品、水產品和果蔬類，還擴展到了稻米、茶葉、甘薯等農產品中。一些學者對糧油產品進行了可追溯研究：朱海鵬[33]從農產品質量的法律法規入手，與糧食龍頭企業的生產實際相結合，開發糧食產品的可追溯系統；鄭火國等[34]結合中國GAP標準，開發出糧油產品質量可追溯系統；劉鵬等[35]選用了在EAN.UCC編碼基礎上建立的EPC編碼進行標識，建立了涵蓋種植、加工儲藏和銷售流通環節的稻米追溯系統。可追溯系統在更多的農產品中得到應用，如吳迪[36]采用EAN/UCC-128編碼實現了對茶葉的種植采摘、加工包裝、運輸存儲和銷售環節的質量追溯，賀永玲等[37]則以紅薯的采后儲運和紫薯的加工銷售為例探討建立了甘薯產品的可追溯系統，一些學者還構建了蜂蜜、枸杞等產品的質量可追溯系統[38-39]。

3 對應用主體的研究進展

3.1政府

政府是食品安全監管的主體，同時也是農產品追溯的推廣主體，需要根據社會發展要求，進行可追溯農產品試點、法律法規的修定、機構設置的調整等。2004年我國開始嘗試地方性追溯，主要的模式[40]包括山東壽光無公害蔬菜條碼追溯、南京市農產品質量IC卡系統、上海市畜禽標識及養殖檔案系統。此外，農業部在種植業、養殖業、水產和農墾系統進行了研究試點，農墾農產品質量可追溯系統已經成為可追溯系統的一個典范。2010年我國開始大力推動商務部肉類蔬菜流通追溯體系建設（簡稱“肉菜追溯”），前四批共50個試點城市，第五批試點城市8個，未來還會擴展到中藥材、水產品和水果等產品，并將無公害、綠色和有機產品等認證農產品納入追溯范圍。我國政府對農產品質量可追溯十分重視，相關的法律法規不斷得到完善，出臺了與可追溯相關的法規，如《農產品包裝和標識管理辦法》、《畜禽標識和養殖檔案管理辦法》等。在新《食品安全法》修訂之際，應當重典治亂，建立企業的食品安全懲罰性賠償制度[41]，完善民事責任追究，同時嚴懲監管瀆職人員。隨著國家食品藥品監督管理總局的成立，從分段監管調整為統一監管，應當積極培育第三方監管的主體、不斷完善監管機制[42]。

3.2企業

企業是可追溯系統的運行主體，其對可追溯的認知、實施可追溯的意愿和獲得的效益情況，直接影響可追溯系統的發展。一些出口型企業為克服貿易壁壘，率先進行認證、實行可追溯，經過認證的農產品生產、加工企業進行可追溯的愿意較強。企業實行可追溯的最直接動力就是獲取利益，但由于效益多是隱性效益，其長期效益還未能體現[43]，目前企業建立可追溯系統多為政府項目支持。實行可追溯將會增加企業的成本，主要有設備、資料和人員培訓的費用，有政府支持才會有更多企業嘗試可追溯系統的構建。企業的規模越大，實施可追溯的效益越高，且可追溯程度越高，效益越高[44]，但目前我國的農產品（食品）生產、加工企業多為中小企業。實行可追溯的意愿強弱還和企業的管理者有關，女性管理者的意愿強于男性，年輕的管理者的意愿強于年長者[45]。

3.3農戶

農戶是可追溯體系中特殊的主體，多依賴于企業或產業化組織，其直接從事農產品的生產。總體來說，農戶對可追溯仍缺乏認知，認為增加了生產復雜程度、實施的成本過高，主要途徑是政府推動與產業化組織帶動[46]，凈收益、認知、外部政策和產品認證是影響其參與的主要因素[47]。原因主要是農戶的文化層次不高、種植（養殖）規模較小，對于可追溯的投入、風險和預期收入的考慮中，風險預期較高，缺乏可追溯參與的積極性[48]。在可追溯農產品溢價分配的研究中，農戶、公司、超市增加的利益均大于成本投入，但超市獲得了過多的收益，農戶獲得的溢價應當提高[49]。

3.4消費者

消費者是可追溯系統的使用主體，對可追溯系統擁有最終的評判權，只有消費者真正認可，農產品追溯系統得到進一步的發展。消費者對可追溯同樣缺乏認知，可追溯產品價格高是降低消費者購買意愿的主要因素[50]。一項研究表明，消費者接受的可追溯豬肉的溢價范圍在20%～30%[51]，追溯信息的真實性是消費者最為關心的問題。當前，消費者普遍擔憂食品安全，一方面希望有更具質量保障的產品，一方面又對可追溯系統對產品的保障程度持懷疑態度。面對食品安全問題，收入情況不是消費者選擇的決定因素[52]，對可追溯標簽的認可度及產品的加價是影響其消費的重要因素。

4 結 語

經過十多年的研究與應用，我國農產品質量可追溯系統的發展，無論是在關鍵環節還是農產品的應用中都取得了很大的進步。但是在配套技術，如編碼系統、二維碼標準等方面還有欠缺。未來的研究將更多地結合物聯網、云計算等技術，實現更加快捷的信息采集和更加詳細的信息記錄。可追溯體系目前發揮的實際效用有限，還存在著一些問題：農戶、企業和消費者對于可追溯體系仍缺乏認知；農戶和企業實施可追溯的成本較高，并增加了生產的復雜程度；消費者懷疑其對食品質量的保障程度，能夠接受的溢價程度較低，優質優價的市場未能形成。在可追溯系統的研究中，不能只重視技術上的應用研究，還要積極開展對應用主體的研究，從追溯信息的記錄到追溯平臺的構建，都應體現主體的意愿，尤其是消費者。在可追溯體系中，政府是推動發展的主要力量，要充分發揮其推廣、宣傳作用及監管職能，提升消費者信心。要形成一個優質優價的市場，讓企業、農戶能夠通過實行可追溯而獲得更多收益，從而推動可追溯體系的發展。同時，可追溯系統的建立要更多的結合第三方認證，如GAP認證、食品安全管理體系認證，保證可追溯信息的真實性。隨著國家在機構和法律上的調整，加強了對食品安全的責任追究，可追溯系統在技術和實用性上的進一步發展，最終得到消費者的認同，形成了優質優價的市場，可追溯系統才能充分發揮食品安全保障作用。

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A Review on Application of Agricultural Product Quality Traceability System in China

WANG Lijian1, SUN Chengming1,*, CHEN Yingying1, TIAN Ting2, LIU Tao1
(1. Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, College of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2. Institute of Agricultural Sciences of the Taihu District in Jiangsu Province, Suzhou 215155, China)

Traceability system can guarantee the quality and safety of agricultural products, improve consumer confidence and achieve the accountability of food safety accidents. Over the last decade, China has made achievements in the research and application of agricultural product quality traceability system. In this paper, we summarize the recent progress in China’s agricultural product quality traceability system from three main aspects: critical links, applications in agricultural products, and application subjects. Finally, further development directions of agricultural product quality traceability system are also prospected.

food safety; agricultural product quality; traceability system; application

TS201.6

1002-6630（2015）11-0267-05

10.7506/spkx1002-6630-201511050

2014-08-06

王力堅（1990—），男，碩士研究生，研究方向為農產品質量可追溯系統設計與評價。E-mail：wangniu28@163.com

*通信作者：孫成明（1973—），男，副教授，博士，研究方向為農業信息技術。E-mail：cmsun@yzu.edu.cn