出口食品風險診斷分析預警系統構建

魏穎昊，郭曙超，李少騫，歐寶珠，昃丹琦（.國家質檢總局信息中心，北京00088；.山東出入境檢驗檢疫局，山東青島6600；.青島出入境檢驗檢疫局，山東青島6600）

出口食品風險診斷分析預警系統構建

魏穎昊1，郭曙超2，李少騫2，歐寶珠1，昃丹琦3
（1.國家質檢總局信息中心，北京100088；2.山東出入境檢驗檢疫局，山東青島266001；3.青島出入境檢驗檢疫局，山東青島266001）

摘要：當今社會食品安全問題層出不窮，食品安全已成社會關注的焦點，隨著食品出口量增加，檢驗檢疫部門所承受的壓力越來越大，監管難度加大，因此建立一套科學合理的出口食品安全風險系統顯得尤為重要。通過對食品安全風險信息進行分析，完善了風險分析指標體系，合理構建了風險分析預警系統，輔助食品檢疫部門進行決策。

關鍵詞：風險分析；風險診斷；預警；風險指標；食品安全

食品安全已成為當今社會關注的焦點，層出不窮的食品安全問題引起了國家的重視，歐美、日韓等國家和地區都普遍建有食品安全監管或預警體系[1]，有效地分析預警體系能夠提高食品安全的水平，我國也開始著手建設食品安全風險預警體系，各地政府部門都著手建立食品安全風險預警系統。

章德賓、徐家鵬等[2]先將風險項目分成化學污染、農藥殘留、獸藥殘留、重金屬、致病菌五大類，并采用BP神經網絡方法分析這五大類風險，再選取該類中最有代表性的檢測項目，解決檢測項目種類過多問題。文獻[3-6]構建的食品風險安全系統對食品進行整體分析，對風險項目按照種類進行風險分析并按照權重疊加，作為該食品的風險值。

現有系統雖然能夠在一定程度上解決食品安全問題，但是也存在不足之處。BP神經網絡方法存在收斂速度緩慢，而且可解釋性差等問題。食品中包含多個風險項目，不同風險項目的危害程度不同，同一風險項目在不同食品中的危害程度也不同，傳統食品風險安全系統對食品整體進行安全風險分析時無法同時考慮到該食品的各個風險項目單獨危害程度。

根據專家經驗，每種食品中容易出問題風險項目數目不多，而且固定為幾種，因此可將食品中的風險項目分為農殘、獸殘、微生物、重金屬等幾類，每種食品根據專家經驗選取容易出現問題的檢測項目作為該食品的檢測項目。

本文采用針對食品某一風險項目單獨進行風險分析的方法，單獨計算某一食品中風險項目的風險值，并且對風險項目進行分類，并根據專家經驗設定每種食物容易出現安全問題的風險項目，大大減少了所要分析的風險項目數目，這種方法可以考慮到單個風險項目的危害程度，而不是以風險項目種類為單位考慮其危害程度，如需要對食品進行整體分析，則僅需要對該食品各個風險項目分別進行風險分析，最后綜合評估該食品的風險。當食品風險分析結果為高時，還可以通過發生風險的風險項目追溯到發生安全問題的環節。

1　食品安全系統框架

傳統食品安全風險系統主要由三部分組成：食品安全信息采集、風險分析、風險預警[7-9]。食品安全信息采集部分負責采集食品安全風險信息，存入食品安全數據庫，風險分析則基于數據庫中信息進行風險分析，綜合得出食品風險狀況，風險預警則基于風險分析結果產生相應的預警信息。其中，風險分析與風險預警是主要組成部分。風險分析融合多個風險分析指標，得出食品風險值。風險分析雖然能夠考慮多方面因素，但是不能反映歷史數據曲線的走勢，因此加入了食品安全風險診斷，統計并展示數據曲線，可以從曲線走勢預測未來風險信息，與風險分析共同輔助產生預警。因此，我們的食品安全風險系統由四個部分組成：食品安全信息采集模塊、食品安全風險分析模塊、食品安全風險診斷模塊、風險預警模塊。食品安全系統框架如圖1所示。

1.1食品安全信息采集

食品安全風險分析與風險診斷都基于食品安全歷史數據，食品安全數據是系統的基礎，食品安全信息采集部分負責收集食品安全有關數據。食品安全信息采集模塊的數據來源目前主要有兩部分，一部分是錄入人員手工錄入，另一部分是實驗室檢測數據直接導入。手工錄入的數據格式規整，信息完整，但是存在錄入錯誤情況，因此需要審核才能匯總到總數據庫。實驗室導入數據準確度高，但是要進行數據整理，避免數據結構不一致。

1.2食品安全風險分析

食品安全風險分析模塊引入了風險分析指標體系，對各個指標進行分別評估，得出各指標風險值。食品安全風險分析依賴健全的風險指標體系，風險指標的好壞直接影響食品安全分析的質量。通過對風險指標的分析得出各風險指標的風險值，但是各指標的重要程度不同，風險指標的權重設置也直接影響風險分析結果的準確度。

1.2.1風險指標體系

食品安全風險指標繁多，而且部分風險評價指標是可量化的檢測值和非量化的值，當歷史數據量非常龐大時，對各指標的數據的預處理變得十分困難。因此對食品安全風險評價指標的選擇和處理是一個難題。食品從生產、加工、報檢、出口等過程中，可能會面臨眾多風險，通過對歷史數據的分析并參考專家經驗，選擇合適的風險指標，才能更加全面的對食品進行風險分析。

1.2.2風險指標權重設置

風險指標的權重設置直接影響到風險分析的最終結果，完全依賴專家的經驗設置又缺乏一定的科學依據，因此引入了數據立方體，輔助專家設置風險指標權重。下面以設定企業類別指標的權重為例講解多維數據立方體的應用。

專家對企業類別設定權重時，需要考慮的因素有時間、食品、風險因子、企業信息、食品不合格次數等。固定其他維度，選取企業類別、風險因子、時間的風險因子這三個維度對數據進行展示，數據立方體如圖2所示。

圖2中立方體代表食品的不合格數目，這些數據是數字統計值，它們是依賴于一組“維”的，這些維提供了測量值的上下文關系，風險因子不合格數目與風險因子、時間、企業類別等有關，這些相關維唯一決定了檢測項目的不合格數目。對上述數據立方體的各種操作可以得出不同的結論。比如從時間的角度來看，對多維數據立方體進行上卷，得到的切面如圖3所示。

從上述信息可以看出，對于選定的時間，各類企業在各個食品風險項目上的不合格數目，由此專家利用該數據立方體切面展示來判斷該食品的風險因子在某類企業發生相對頻繁，通過不同的數據切片判斷企業類別對食品安全影響大小。

構建風險指標體系后對各個指標進行評估，根據專家經驗并參考數據立方體設置風險指標權重，然后采用線性加權方法得到總風險值。

1.3風險診斷

風險診斷模塊主要針對食品、風險因子、發生地區、不合格問題發生環節和原因、時間、企業誠信和類別、出口國家地區等要素進行統計分析，通過分析歷史數據預測未來產品可能出現的風險以及發生的時間、地區等。食品安全信息數據庫的數據以數據立方體形式組織，通過對數據立方體進行不同切片統計不同方面信息，例如以不合格發生原因為橫軸，以食品的不合格次數為縱軸，統計結果如圖4所示，可以根據統計結果分析生姜不合格問題發生的原因，通過對原因進行追溯，加強相應環節監管。

風險診斷利用歷史數據的統計結果，彌補了風險分析不能利用歷史數據曲線走勢和數據分布的缺點，風險診斷注重對歷史數據的各方面分別進行統計，而風險分析則注重對歷史數據的整體進行統計，不區分其中各要素。

1.4食品風險預警

風險預警依賴于風險分析與風險診斷的結論，并融合在風險分析與診斷模塊中。利用風險分析結果判斷食品風險等級，判斷是否發布預警信息，以及采取相應的預警措施，若需發布預警則直接根據分析結果發布風險預警信息。風險診斷以圖表的形式呈現食品安全統計信息，使決策只可以直接觀察到食品風險信息的曲線走勢，根據走勢判斷是否發布預警信息。產生預警信息后，根據相應策略產生食品安全應急預案。

2　總結

本文構建的食品安全風險診斷和分析預警系統不僅融合了風險分析各種風險指標，更加全面的考慮了食品安全信息，而且加入了風險診斷模塊，彌補了風險分析不能利用數據曲線走勢的缺點，利用數據立方體輔助專家設置各風險指標權重，使食品安全風險系統更加科學合理。

參考文獻：

[1]樊紅平,牟少飛,葉志華.美國農產品質量安全認證體系及對中國的啟示[J].世界農業,2007(9):39-42

[2]章德賓,徐家鵬,許建軍,等.基于監測數據和BP神經網絡的食品安全預警模型[J].農業工程學報,2010(1):221-226

[3]沈進昌.進出口食品風險管理系統研究、設計與開發[D].杭州:浙江大學,2012

[4]羅季陽,李經津,陳志鋒,等.進出口食品安全風險管理機制研究[J].食品工業科技,2011(4):327-330

[5]季任天,趙素華,王明卓.食品安全預警系統框架的構建[J].中國漁業經濟,2008(5):61-65

[6] 許美艷,遲玉聚,薛付忠,等.山東省食品安全預警系統構建[J].中國公共衛生,2010(11):1469-1471

[7]唐曉純.多視角下的食品安全預警體系[J].中國軟科學,2008(6): 150-160

[8]龔玉霞,王殿華.基于案例推理的食品安全突發事件風險預警系統探索[J].食品科技,2012(7):311-315

[9]田春園.基于數據挖掘的食品安全風險評價與預警系統[D].青島:青島理工大學,2012

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.051

收稿日期：2015-10-29

作者簡介：魏穎昊（1979—），男（漢），高級工程師，碩士研究生，研究方向：信息化管理與研究。

The Construction of Analysis Warning System of Food Export Risks

WEI Ying-hao1，GUO Shu-chao2，LI Shao-qian2，OU Bao-zhu1，ZE Dan-qi3
（1.Information Center of the General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine，Beijing 100088，China；2.Shandong Entry-Exit inspection and Quarantine Bureau，Qingdao 266001，Shandong，China；3.Qingdao Entry-Exit inspection and Quarantine Bureau，Qingdao 266001，Shandong，China）

Abstract：Nowadays，food safety problems are emerging，and food safety has become the focus of attention of the society.With the increasing of food exports，inspection and quarantine departments suffer more and more pressure and have difficult to supervise the food market.So it's important to build a scientific and reasonable system to supervise food safety.This article improves the risk analysis indicators and builds a reasonable food safety system to help inspection and quarantine departments make smart decisions by analyzing the information of food safety.

Key words：risk analysis；risk diagnosis；risk warning；risk analysis indexes；food safety