高齊圣，路蘭，王偉

（青島大學經濟學院，山東青島 266071）

基于QFD和FMEA的農產品質量安全監管分析*

高齊圣，路蘭，王偉

（青島大學經濟學院，山東青島 266071）

我國農產品質量安全問題頻發，涉及生產、加工、儲存、流通、消費等多個環節。針對正在實施的農產品質量安全全過程監管，以建立一套有機的QFD/FMEA閉環管理模式為目標，對我國農產品質量安全問題誘因等作系統分析。研究分析QFD和FMEA各自優缺點基礎上，提出新的融合模型應用于農產品質量安全評估和控制實踐。首先，構建農產品質量安全質量屋及其質量功能展開模型，包括消費者需求識別、關聯矩陣測評和參數計算等。其次，借助QFD中市場競爭性和技術競爭性評估原理，對2012～2015年我國農產品質量安全市場競爭力、技術競爭力和綜合競爭力等采取動態評估分析。最后，通過農產品質量安全過程危害性分析和關鍵控制點識別，為政府對農產品質量安全保障的監管提供依據。

農產品；質量安全；QFD-FMEA；融合模型；監管

一、引言

為適應農產品國際市場競爭，必須樹立“以消費者為導向”的農產品質量安全管控新模式。質量功能展開（Quality Function Deployment，QFD）是順應該趨勢的有效監管工具，通過一定市場調查獲取消費者需求信息，并利用矩陣圖解法將消費者需求的實現過程分解至產品形成過程和職能部門，通過過程工作質量保證最終產品質量，使設計和產品真正滿足消費者需求（Hunter，1994；Hauser，1988）。

失效模式與影響分析（Failure Mode and Effect Analysis，FMEA）是產品可靠性分析的重要方法之一。通過分析系統中各部件、元件所有可能產生的失效模式及其對系統造成的所有可能影響，按各失效模式嚴重程度、發生頻率及檢測難易程度歸納分析系統薄弱環節。隨HACCP和ISO22000等（ISO Guide 73:2009，2009）國際標準的推廣應用，FMEA被越來越多引入農產品質量安全監管，用于危害分析（Hazard Analysis）和關鍵控制點判定（Massimo，2006）。

QFD和FMEA作為質量控制兩種常用方法，均可監管農產品生產、加工、儲運和消費過程。QFD關注農產品對消費者需求的滿足，FMEA關注農戶在農產品生產、加工和儲運環節的操作風險及損失，二者為互補修正關系。通過創新QFD和FMEA融合模型，構建適合我國國情的農產品質量安全閉合管理模式，通過對消費者農產品安全認知引導和規范農戶及加工者生產行為，實現我國農產品質量安全體系有效監管。

二、研究回顧和指導思想

我國農產品質量安全監管處于初級階段，相關標準和保障措施尚未完善，目前分散、小規模經營仍是農戶、加工者常用生產方式，說明我國農產品質量安全監管是一個復雜的系統工程。蘇昕（2012）針對農產品質量安全保障體系，首次提出從復雜性科學視角予以探討的可能性。張蓓等（2012）針對農產品質量安全全過程監管，提出“物理-事理-人理（簡稱WSR）”的系統管理方法。李中華等（2011）針對農產品質量安全中技術選擇問題，基于DEMATEL方法研究農戶選擇行為和影響因素識別。

農戶或加工者作為經濟個體，其生產行為具有有限理性，最終目標是在約束條件下追求效益最大化。Just等（1983）最早研究農戶或加工者生產行為，發現其對風險態度與所采用新技術、生產規模有密切聯系，并影響農產品質量安全。之后許多學者開展生產者行為、消費者認知對農產品質量安全的影響研究（周應恒等，2010）。根據ISO9000和ISO22000等國際認證相關定義，農產品質量安全體系為將輸入轉換為輸出的質量鏈系統。輸入包括生產用水、生產用地、空氣環境、農業投入品和農業技術等，輸出包括生產、加工、儲存和銷售等不同階段的過程質量及最終農產品質量特性。農產品質量安全問題頻發，根本原因是農戶或加工者“非理性表現”所致。如過量施用農藥、化肥及非法添加劑，導致農產品中農藥殘留超標。

通過消費者對農產品質量安全認知，引導和規范農戶、加工者生產行為，是當前實施我國農產品質量安全監管的有效途徑。本文提出QFD-FMEA閉環管理模式（見圖1），可及時根據消費者認知需求狀況，引導和規范農產品形成過程中各環節生產者行為。

圖1 農產品質量安全閉環管理模式

三、QFD-FMEA整合模型

（一）QFD基本原理

1.質量屋構建

QFD基本原理是以“質量屋”（Quality House）形式，量化分析消費者需求與工程技術措施間關系矩陣，經數據分析處理后找出對滿足消費者需求貢獻最大的工程技術措施，即關鍵措施。結合我國農產品質量安全監管實際，質量屋中消費者需求選取消費者對“生產”“初加工”“儲運保鮮”和“銷售”等各過程質量的認知，技術措施選取農戶、加工者在“違禁農業投入品”“制假售假及違法違規加工”“致病微生物及寄生蟲污染”“非法添加”“產地環境污染”“自身毒素及代謝物”“動植物疫病”“產品原料包裝設備污染”和“商標標注規范性”等環節的生產者選擇行為。利用QFD原理計算技術措施指標的權重：

其中，rij為關聯矩陣元素，反映生產者選擇行為對消費者農產品質量安全認知的影響；ki為第i項消費者需求權重，wj為第j項技術指標權重。

2.消費者市場競爭評估

借助QFD市場競爭力評估模塊，從消費者需求角度動態評估消費者市場競爭情況，定義農產品質量安全市場競爭力指數為：

其中，Mi為第i項消費者需求評估值，按1～5分賦值；ki為前述第i項消費者需求權重。

3.生產者技術市場競爭評估

借助QFD技術競爭力評估模塊，從農戶、加工者角度評估農產品質量安全技術市場競爭情況，定義農產品質量安全技術競爭力指數為：

其中，Tj為第j項技術措施評估值，按1～5分賦值；wi為前述第i項技術措施權重。

4.農產品綜合競爭力評估

基于前述農產品質量安全閉環管理模式，融合顧客市場和技術市場，構建反映農產品質量安全綜合競爭力評估指標。定義綜合競爭力指數為市場競爭力指數和技術競爭力指數的乘積：

（二）QFD-FMEA整合原理

1.農產品FMEA

FMEA是產品可靠性分析的重要方法，通過分析系統中各部件（子系統）所有可能產生的故障模式及其對系統造成的所有可能影響，按各故障模式嚴重度（S）、發生頻度（O）和檢測難易程度（D）歸納分析系統薄弱環節。若將農產品質量安全體系視為一個系統，農戶及加工者在“違禁農業投入品”“制假售假及違法違規加工”“致病微生物及寄生蟲污染”“非法添加”“產地環境污染”“自身毒素及代謝物”“動植物疫病”“產品原料包裝設備污染”和“商標標注規范性”等環節的生產行為看作過程，可借鑒FMEA分析各過程中潛在失效或危害模式，探究失效或危害模式對農產品質量安全體系影響，分析歸納農產品質量安全監管中薄弱環節和關鍵控制點。

根據ISO Guide 73:2009定義，風險代表不確定性對目標實現的影響。Rodríguez-Pérez（2012）認為風險由危害發生概率和危害嚴重性等決定。本文基于風險優先數（Risk Priority Number，RPN）方法，綜合風險產生嚴重程度、發生頻度及檢測難易程度等因素，對農戶、加工者生產過程操作風險采取量化評價，確定關鍵控制點并采取必要矯正措施與預防對策。定義農產品質量安全風險優先數RPN如下:

其中，Sj,Oj,Dj為第j個生產、加工或流通環節危害模式的重要度、發生頻度和檢測難易程度。

2.QFD-FMEA模型

將QFD與FMEA融合創新，一方面可通過消費者認知引導和規范農戶及加工者生產行為，另一方面可有效將農產品危害模式及影響分析資料轉化為潛在消費者需求。QFD與FMEA整合模型基本原理見圖2。

圖2 農產品QFD-FMEA整合模型

融合模型以農產品QFD為基礎，通過質量屋展開框架，將消費者對農產品過程質量認知作為消費者需求，展開為農戶、加工者等各生產環節的生產選擇行為。同時，利用FMEA確定各生產環節失效或危害模式，并按公式（5）計算風險優先數RPN。此危害模式重要度Si采用QFD計算結果wi，危害模式發生頻度Oi采用監管部門公開的農產品安全問題數據。危害模式難檢度Di，理論上定義為“當某生產或加工環節存在風險時，借助檢驗人員及設備等能夠正確識別風險的概率”。通常某一生產或加工環節農產品安全問題數據波動越大，該環節檢測難度越大，為此提出采用“平均移動極差”度量：

其中，t為報告期限，xj為報告期內監管部門公布的農產品安全問題事件數據。

四、實證分析

為實證分析我國近年農產品質量安全監管效果，收集2012～2015我國農產品質量安全問題輿情數據，詳見農業部網站和監管部門公開的農產品安全問題數據（李祥洲等，2014；李祥洲等，2015；李祥洲等，2016）。

（一）質量屋關聯矩陣和消費者市場競爭力評估結果

為構建我國農產品質量安全質量屋，以消費者對農產品質量安全認知為總需求，劃分為“生產”“初加工”“儲存保鮮”和“銷售”四個階段。從消費者角度看，源頭質量最關鍵。假設消費者需求重要性滿足：k4＜k3＜k2＜k1，從而有效判斷矩陣（高隆昌，2005）。

依據層次分析法判別規則

判斷矩陣A具有一致性，由此計算出消費者需求初始權重(k4，k3，k2，k1)=(0.04，0.08，0.22，0.66)，見表1第2列所示。

結合QFD配置和式（1）計算，給出2012～2015年消費者市場競爭力指數評估結果。同時，以2012年為基期，作動態市場競爭力評估，得到修正后消費者需求權重（見表1）。

表1 2012～2015年消費者市場競爭力評估結果

表2 農產品質量屋中關聯矩陣計算

（二）生產者技術競爭力評估和農產品綜合競爭力評估結果

結合QFD配置和式（1）、（3）計算，得到各技術措施指標重要度wi、生產者技術競爭力指數和綜合競爭力指數評估結果。同時，基于2012～2015年農產品安全監管數據和公式（6），計算出相應發生頻度Oj、難檢度Dj（見表3、表4）。

表3 2012～2015年生產者技術競爭力評估結果

表4 農產品質量安全綜合競爭力評估結果

從綜合競爭力指數看，2012～2015年期間我國農產品質量安全綜合競爭力水平整體處于統計穩定狀態。綜合競爭力指數平均值39.03%，表明我國農產品質量安全整體競爭力仍處于較低水平，與歐美等發達國家仍存在較大差距。

進一步分析表明，市場競爭力指數相比技術競爭力指數明顯不足。

（1）2012～2015期間，我國農產品技術競爭力指數平均值68.83%，而市場競爭力指數平均值56.70%。無論個值還是均值，市場競爭力指數遠低于技術競爭力指數。

（2）我國農產品質量安全綜合競爭力指數偏低，除技術競爭力差距外，主要為市場競爭力不高所致。長期以來我國重視農戶、加工者等生產者行為對農產品質量安全影響，忽視消費者認知對引導和規范生產者行為的反饋機制。

（三）QFD-FMEA融合模型的分析結果

利用QFD配置，經消費者市場競爭力評估得到修正后消費者認知需求權重ki，由式（1）計算得到農戶、加工者各生產環節技術措施重要度wj，此技術措施的重要度wj也代表生產環節失效或危害模式的嚴重度Sj。結合前述計算出發生頻度Oj、難檢度Dj度，最后按RPN計算式（5）得到目前我國農戶、加工者生產環節失效或危害模式發生的操作風險值（見表5）。

表5 消費者認知權重修正與生產者操作風險評價結果

從RPN看，影響我國農產品質量安全風險主要來自“非法添加”“違禁農業投入品”和“制假售假及違法違規加工”等誘因，約占風險總數93.86%。

進一步分析表明，嚴重度S、發生度O及難檢度D等估價指標存在不一致性問題：

（1）從重要度看，影響我國農產品質量安全風險主要來自“非法添加”“違禁農業投入品”“制假售假及違法違規加工”“產地環境污染”和“動植物疫病”等誘因，約占風險總數83.42%。

（2）從發生頻度看，影響我國農產品質量安全風險主要來自“制假售假及違法違規加工”“違禁農業投入品”“非法添加”“產地環境污染”“致病微生物及寄生蟲污染”等誘因，約占風險總數84.33%。

（3）從難檢度看，影響我國農產品質量安全風險主要來自“制假售假及違法違規加工”“違禁農業投入品”“非法添加”“致病微生物及寄生蟲污染”和“產地環境污染”等誘因，約占風險總數80.20%。

五、結論與建議

傳統農產品質量安全監管僅關注農戶、加工者在生產環節的行為選擇，忽視消費者作為農產品最終使用者對生產者行為的影響。本文提出的QFD-FMEA融合模型，在識別消費者對農產品質量安全認知需求基礎上，通過QFD反饋機制有效引導和規范農戶或加工者的生產決策行為，同時FMEA可實現對農戶、加工者在生產各環節的風險預警和前饋控制。借助QFD反饋機制和FMEA前饋機制，可構建符合我國實際的農產品質量安全監管閉環管理模式。

結合2012～2015年農產品質量安全數據分析，未來我國農產品質量安全監管可從以下幾方面入手。

（一）加強農業投入品市場監管，為生產者和消費者提供良好市場環境

現階段我國農產品質量安全突出問題和薄弱環節主要來自“非法添加”“違禁農業投入品”和“制假售假及違法違規加工”等風險因素。政府應加強農業投入品市場監管，從源頭控制農產品質量安全，以禁用高毒農業投入品為重點，深入生產、流通及銷售等各環節，加大監管力度，形成全鏈條覆蓋。

（二）提高消費者認知水平，引導和規范農戶、加工者生產行為

從監管部門管理理念看，當前我國農產品質量安全監管仍處于“生產者決定型”階段，尚未進入“消費者決定型”階段。消費者是農產品最終使用者，我國農產品質量安全監管應樹立“消費者滿意”理念。強化信息公開，提高消費者對農產品質量安全認知水平，通過鼓勵消費者選擇無公害、綠色和有機農產品，引導和規范農戶、加工者生產行為。

（三）通過農產品質量安全全程監管，提高我國農產品綜合競爭力水平

從農產品質量安全監管效率看，我國綜合競爭力仍處于較低水平。對比技術競爭力與市場競爭力，我國農產品質量安全監管側重于技術支撐手段，忽視農產品市場競爭力的提高。政府監管部門應構建農產品質量安全事件大數據平臺，加強市場競爭力和技術競爭力評估，最終提高我國農產品綜合競爭力水平。

[1]張春勛.改進的QDF與設計FMEA集成框架研究[J].管理學報,2009,6(2):207-212.

[2]蘇昕.農產品質量安全保障系統研究:基于復雜性科學的視角[J].管理現代化,2012(3):41-43.

[3]張蓓,文曉巍.農產品質量安全監管系統的功能和復雜性及其化解路徑[J].農業現代化研究,2012,33(1):59-63.

[4]李中華,孫煥.基于DEMATEL的不同類型技術對農產品質量安全影響效應的實證分析——來自山東、浙江、江蘇、河南和陜西五省農戶的調查[J].中國農村經濟,2011(3):26-34.

[5]周應恒,卓佳.消費者食品安全風險認知研究——基于三聚氰胺事件下南京消費者的調查[J].農業技術經濟,2010(2):89-96.

[6]李祥洲,廉亞麗,戚亞梅,等.農產品質量安全網絡輿情風險隱患研究[J].農產品質量與安全,2014(4):56-61.

[7]李祥洲,錢永忠,廉亞麗,等.2013年農產品質量安全網絡輿情發展趨勢監測與分析[J].農產品質量與安全,2014(1):56-61.

[8]李祥洲,錢永忠,鄧玉,等.2014年農產品質量安全網絡輿情特征分析研究[J].農產品質量與安全,2015(1):41-47.

[9]李祥洲,錢永忠,鄧玉,等.2015—2016年我國農產品質量安全網絡輿情分析及預測[J].農產品質量與安全,2016(1):8-14.

[10]高隆昌.系統學原理[M].北京:科學出版社,2005.

[11]劉暢,張浩,安玉發.中國食品質量安全薄弱環節、本質原因及關鍵控制點研究——基于1460個食品質量安全事件的實證分析[J].農業經濟問題,2011(1):24-31.

[12]Hauser J R,Clausing D.The House of Quality[J].Harvard Business Review,1988,66(3):63-73.

[13]Hunter M R.Listening to the Customers Using QFD[J].Quality Progress,1994,27(4):55-59.

[14]ISO Guide 73:2009.Risk management-Vocabulary[S].International Standards Organization,2009.

[15]Just R E,Zilberman D.Stochastic structure,farm size,and technology adoption in developing agriculture[J].Oxford Economic Papers, 1983,35(2):307-328.

[16]Massimo B,Maurizio B,Roberto M.FMECA approach to product traceability in the food industry[J].Food Control,2006,17(2):137-145.

[17]Rodríguez-Pérez J,Pe?a-Rodríguez M E.Fail-Safe FMEA:Combination of quality tools keeps risk in check[J].Quality Progress,2012, 45(1):30-36.

Analysis on Agri-product Quality and Safety Supervision Based on QFD and FMEA

GAO Qisheng,LU Lan,WANG Wei

（School of Economics,Qingdao University,Qingdao 266071,Shandong,China）

The incidents of agricultural product quality in China frequently happened,which involved in production,processing,storage,circulation,consumption and many other links.In order to solve the problem of agricultural product quality and safety supervision,a set of organic QFD/FMEA closed loop management model were needed to establish as our goal.A new integrated mode which was based on analyzing the advantages and disadvantages of QFD and FMEA was proposed for applying to the quality and safety evaluation and control of agricultural products.Firstly,the model of House of Quality and Quality Function Deployment was established.It included customer requirement identification,correlation matrix evaluation and parameter design and so on.Secondly,dynamic evaluation and analysis were carried out on the market competitiveness,technology competitiveness and comprehensive competitiveness of agricultural product quality and safety in China during 2012-2015 periods with the aid of market competition and technology competition evaluation principle in QFD.Finally,the results of hazard analysis and critical control points in the process of quality safety of agricultural products were given out based on risk priority numbers.It could provide theory evidence for government to supervise and support the quality and safety of agricultural products.

agricultural product;quality and safety;QFD-FMEA;integrated mode;supervision

F323.5

A

1674-9189（2017）02-0088-09

*項目來源：教育部人文社會科學規劃基金研究項目（11YJA630019）。

高齊圣（1966-），男，教授，博士生導師，研究方向：農業經濟管理。