食品抽檢中基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估研究

曹 靜

（靖邊縣市場檢驗檢測中心，陜西榆林 718500）

食品安全是人們身體健康的重要保障，而食品抽檢是保障食品安全的重要手段。傳統(tǒng)食品抽檢方法存在效率低、覆蓋面窄、數(shù)據(jù)量少等問題，無法滿足當(dāng)前食品安全監(jiān)管的需要。基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估以其能夠提高食品安全評估的準(zhǔn)確性、時效性和全面性等優(yōu)勢成為當(dāng)前食品安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1 食品抽檢中的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)

食品抽檢數(shù)據(jù)主要來源于食品生產(chǎn)企業(yè)、檢驗檢測機(jī)構(gòu)和監(jiān)管部門，其中包括食品檢測報告、檢驗結(jié)果、生產(chǎn)企業(yè)信息等，食品抽檢中數(shù)據(jù)采集是其中一部分內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)手段。

1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)

由于食品抽檢數(shù)據(jù)來源廣泛、格式不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)質(zhì)量不一，需進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、去重、轉(zhuǎn)換、規(guī)范化等預(yù)處理工作，可根據(jù)實際情況選擇數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、缺失值填充等技術(shù)手段，提高抽檢的可行性[1]。

1.3 數(shù)據(jù)分析技術(shù)

數(shù)據(jù)分析技術(shù)是指通過對食品抽檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取有價值的信息和模式。數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括統(tǒng)計分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和關(guān)聯(lián)分析等。

1.4 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘是指對大規(guī)模數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的知識和信息，以提高對食品質(zhì)量安全的監(jiān)管能力。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)包括聚類分析、分類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等。

1.5 可視化技術(shù)

可視化技術(shù)是指通過圖表、地圖、動態(tài)可視化等方式展現(xiàn)食品抽檢數(shù)據(jù)分析結(jié)果。可視化技術(shù)可幫助監(jiān)管部門更好地理解食品抽檢數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)分析的效率和可視化程度。

2 基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估模型

基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估模型主要是通過對大規(guī)模食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)的收集、分析和挖掘，建立食品安全評估模型，對食品質(zhì)量安全進(jìn)行評估和預(yù)測，以實現(xiàn)對食品質(zhì)量安全的全面監(jiān)控和管理。以下是基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估模型的主要構(gòu)成要素。

2.1 數(shù)據(jù)庫建立

針對不同的食品品類，建立相應(yīng)的食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)庫。食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)庫包括食品抽檢數(shù)據(jù)、食品生產(chǎn)企業(yè)信息、食品加工工藝和食品配料等信息。建立食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)庫的過程中需考慮數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、可靠性等因素。

2.2 數(shù)據(jù)處理

對食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、歸一化等預(yù)處理工作，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和挖掘。

2.3 特征提取

通過對食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，提取出與食品質(zhì)量安全相關(guān)的特征，如食品中的有害物質(zhì)、微生物、營養(yǎng)成分等，以建立食品質(zhì)量安全評估模型。

2.4 數(shù)據(jù)挖掘

通過對食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類、分類、關(guān)聯(lián)分析等數(shù)據(jù)挖掘，從海量的食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)中提取有價值的信息和模式，以建立食品質(zhì)量安全評估模型。

2.5 模型建立

根據(jù)特征提取和數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果，建立基于大數(shù)據(jù)分析的食品質(zhì)量安全評估模型，可采用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)手段[2]。

2.6 模型評估

對建立的食品質(zhì)量安全評估模型進(jìn)行評估，評估模型的準(zhǔn)確性、可靠性、穩(wěn)定性等指標(biāo)，并進(jìn)行模型的調(diào)整和優(yōu)化。

2.7 模型應(yīng)用

將建立的食品質(zhì)量安全評估模型應(yīng)用于實際的食品質(zhì)量安全監(jiān)管中，對食品生產(chǎn)、銷售和加工環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和管理，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防食品安全事故。

3 基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估的優(yōu)勢

3.1 提高食品安全評估的準(zhǔn)確性和時效性

大數(shù)據(jù)分析可對大規(guī)模的食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，從而發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的信息和模式，可以更準(zhǔn)確地評估食品質(zhì)量安全狀況，及時發(fā)現(xiàn)食品安全隱患，預(yù)防食品安全事故的發(fā)生。

3.2 降低食品安全評估成本

基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估可大幅降低評估成本。傳統(tǒng)的食品安全評估需要人工進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理和處理，費(fèi)時費(fèi)力，而基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估可以自動化地對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而降低評估成本。

3.3 優(yōu)化食品安全監(jiān)管策略

基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估可為監(jiān)管部門提供更科學(xué)的食品安全監(jiān)管策略。通過對食品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)的分析和挖掘，可發(fā)現(xiàn)不同品類、不同地區(qū)、不同企業(yè)存在的食品安全隱患，進(jìn)而針對性地制定監(jiān)管措施，以實現(xiàn)食品安全監(jiān)管的精準(zhǔn)化和高效化。

4 食品抽檢中基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估存在的問題

4.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量問題

數(shù)據(jù)質(zhì)量是基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估中的關(guān)鍵問題，數(shù)據(jù)質(zhì)量會嚴(yán)重影響食品安全評估的準(zhǔn)確性和可靠性。①數(shù)據(jù)來源的多樣性。食品抽檢數(shù)據(jù)可能來自多個數(shù)據(jù)源，如食品檢驗檢測機(jī)構(gòu)、監(jiān)管部門、生產(chǎn)企業(yè)等，不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)質(zhì)量存在差異，從而影響食品抽檢數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。②數(shù)據(jù)收集的異構(gòu)性。食品抽檢數(shù)據(jù)收集的方式多樣，可能涉及不同的檢測方法、不同的檢測儀器等，導(dǎo)致數(shù)據(jù)異構(gòu)性較大，數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證。③數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化問題。不同地區(qū)、不同檢測機(jī)構(gòu)、不同生產(chǎn)企業(yè)可能采用不同的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，影響后續(xù)數(shù)據(jù)的比較和分析[3]。④數(shù)據(jù)缺失問題。由于食品抽檢的樣本數(shù)量有限，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失問題。數(shù)據(jù)缺失可能導(dǎo)致評估結(jié)果的不準(zhǔn)確性和不全面性。

4.2 食品抽檢數(shù)據(jù)的不完整性

食品抽檢數(shù)據(jù)不完整是基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估中的重要問題，主要是由食品抽檢數(shù)據(jù)收集的范圍和方法等的限制導(dǎo)致的。①樣本數(shù)量不足。食品抽檢樣本數(shù)量有限，可能存在漏檢和不檢等問題，導(dǎo)致食品抽檢數(shù)據(jù)不完整。②數(shù)據(jù)收集不全面。食品抽檢數(shù)據(jù)的收集通常只關(guān)注特定的食品類別或特定區(qū)域的食品，而忽略了其他類別或其他地區(qū)的食品，導(dǎo)致食品抽檢數(shù)據(jù)不完整[4]。③數(shù)據(jù)收集方法的局限性。食品抽檢數(shù)據(jù)的收集方法可能存在一定的局限性，如檢測方法的限制、檢測設(shè)備的限制等，這些限制可能導(dǎo)致食品抽檢數(shù)據(jù)不完整。

4.3 數(shù)據(jù)保護(hù)和隱私問題

食品抽檢數(shù)據(jù)中包含大量企業(yè)信息、個人信息等敏感數(shù)據(jù)，因此在數(shù)據(jù)采集、存儲和使用過程中，必須充分考慮數(shù)據(jù)的保護(hù)和隱私問題。①數(shù)據(jù)安全問題。食品抽檢數(shù)據(jù)的安全問題包括數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)損壞等，可能導(dǎo)致食品抽檢數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性受到影響。②數(shù)據(jù)可靠性問題。食品抽檢數(shù)據(jù)的可靠性問題包括數(shù)據(jù)的真實性、完整性等問題，這些問題可能導(dǎo)致食品抽檢數(shù)據(jù)不具備可靠性，進(jìn)而影響食品安全評估的準(zhǔn)確性。③隱私保護(hù)問題。食品抽檢數(shù)據(jù)中可能包含大量企業(yè)信息、個人信息等敏感數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能受到不良分子的攻擊和竊取，進(jìn)而導(dǎo)致隱私泄露問題。

5 食品抽檢中基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估的對策

5.1 提高數(shù)據(jù)質(zhì)量

食品抽檢數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性對于食品安全評估來說至關(guān)重要，需加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作，通過數(shù)據(jù)清洗、去重、篩選等手段提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。①數(shù)據(jù)清洗。食品抽檢數(shù)據(jù)可能存在重復(fù)、錯誤、不完整等問題，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。數(shù)據(jù)清洗可通過算法和手工操作相結(jié)合的方式進(jìn)行，如采用自動化數(shù)據(jù)清洗軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，并對清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證和確認(rèn)。②數(shù)據(jù)去重。對于食品抽檢數(shù)據(jù)的重復(fù)數(shù)據(jù)需進(jìn)行數(shù)據(jù)去重處理，數(shù)據(jù)去重可采用算法和手工操作相結(jié)合的方式進(jìn)行，如采用數(shù)據(jù)去重軟件進(jìn)行去重，并對去重后的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證和確認(rèn)。③數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。因食品抽檢數(shù)據(jù)來源不同、格式不同，需進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理[5]。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化可通過建立數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)模型等方式進(jìn)行，以便將不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析。④數(shù)據(jù)篩選。食品抽檢數(shù)據(jù)中可能存在噪聲數(shù)據(jù)或不必要的數(shù)據(jù)，需進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選。數(shù)據(jù)篩選可通過人工或自動化方式進(jìn)行，選擇有代表性、有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評估。⑤數(shù)據(jù)驗證。數(shù)據(jù)驗證可通過數(shù)據(jù)對比、數(shù)據(jù)匹配等方式進(jìn)行，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

5.2 加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同

①建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。不同部門和機(jī)構(gòu)采用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一，建立起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可以使數(shù)據(jù)更易于分享和使用，同時也可以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。可采用標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)和方法如通用的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)命名規(guī)范和元數(shù)據(jù)定義建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。②建立數(shù)據(jù)共享平臺。建立數(shù)據(jù)共享平臺可以使各部門和機(jī)構(gòu)之間更便捷地共享數(shù)據(jù)，保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的安全[6]。該平臺可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享、數(shù)據(jù)安全保護(hù)和授權(quán)訪問等功能，提高數(shù)據(jù)共享和協(xié)同的效率。③提高數(shù)據(jù)采集和共享的意識。各部門和機(jī)構(gòu)需認(rèn)識到數(shù)據(jù)采集和共享的重要性，鼓勵和支持?jǐn)?shù)據(jù)的共享和協(xié)同，建立數(shù)據(jù)共享文化，通過制定相關(guān)政策和獎勵機(jī)制等手段，推動數(shù)據(jù)共享和協(xié)同的實現(xiàn)。此外，提高數(shù)據(jù)互操作性也非常重要。不同部門和機(jī)構(gòu)采用的數(shù)據(jù)格式和結(jié)構(gòu)不一，需提高數(shù)據(jù)互操作性，以方便數(shù)據(jù)共享和協(xié)同，可以采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)集成等技術(shù)手段，實現(xiàn)不同格式和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)之間的互操作。④加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理可確保數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和安全性，促進(jìn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同，可建立數(shù)據(jù)管理團(tuán)隊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集、整合、存儲、管理和使用等工作。

5.3 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

隨著數(shù)據(jù)采集和存儲技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估也需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以提高食品安全監(jiān)管的效率和精度。①采用機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)可以幫助分析食品抽檢數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隱藏在大量數(shù)據(jù)中的食品安全問題，提高食品安全監(jiān)管的效率和精度。通過分析數(shù)據(jù)集的結(jié)構(gòu)和特征，可以自動發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性和趨勢，找到異常數(shù)據(jù)和規(guī)律性變化，預(yù)測潛在的食品安全問題。②采用人工智能等技術(shù)。人工智能等技術(shù)可以幫助食品安全監(jiān)管部門和機(jī)構(gòu)更加快速和準(zhǔn)確地處理食品安全問題。例如，可以利用人工智能技術(shù)自動識別食品的成分和質(zhì)量，快速確定食品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，還可以利用人工智能技術(shù)分析食品生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)中的安全隱患，預(yù)測食品安全風(fēng)險，并制定相應(yīng)的食品安全管理策略。③采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助監(jiān)測和管理食品生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)中的安全問題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)對食品生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲和銷售過程的全程監(jiān)測，以及食品來源和質(zhì)量的追溯，及時發(fā)現(xiàn)和處理食品安全問題。④加強(qiáng)數(shù)據(jù)可視化和用戶界面設(shè)計。數(shù)據(jù)可視化和用戶界面設(shè)計可以幫助食品安全監(jiān)管部門和機(jī)構(gòu)更加直觀和快速地理解食品抽檢數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和解決食品安全問題。數(shù)據(jù)可視化和用戶界面設(shè)計能幫助用戶更好地理解數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的異常和變化趨勢，快速制定相應(yīng)的食品安全管理策略。

6 食品抽檢中基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估的未來發(fā)展趨勢

6.1 人工智能技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，它將在食品安全領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。人工智能技術(shù)可以對食品抽檢數(shù)據(jù)進(jìn)行更深入的分析，從而發(fā)現(xiàn)更多食品安全問題。例如，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以識別出不同品牌的食品產(chǎn)品，評估其質(zhì)量，并識別出潛在的食品安全風(fēng)險。此外，人工智能技術(shù)還可以幫助食品安全監(jiān)管部門和機(jī)構(gòu)快速處理食品安全問題，提高食品安全監(jiān)管的效率和精度。

6.2 大數(shù)據(jù)分析與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合

區(qū)塊鏈技術(shù)在食品安全領(lǐng)域已經(jīng)開始應(yīng)用。通過區(qū)塊鏈技術(shù)，可對食品生產(chǎn)和銷售過程進(jìn)行全程監(jiān)控和追溯，確保食品的來源和質(zhì)量可靠。區(qū)塊鏈技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，可以更全面地評估食品安全風(fēng)險。同時，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)可以提高食品安全數(shù)據(jù)的透明度和可信度。

6.3 國際食品安全標(biāo)準(zhǔn)與大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合

國際食品安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新和完善，也為大數(shù)據(jù)分析在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更多機(jī)會。通過與國際食品安全標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，可以更好地發(fā)現(xiàn)和解決食品安全問題。例如，可將食品抽檢數(shù)據(jù)與國際食品安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析，從而評估食品安全問題的緊急程度和風(fēng)險程度。國際食品安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善和發(fā)展，也為大數(shù)據(jù)分析在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

7 結(jié)語

綜上所述，基于大數(shù)據(jù)分析的食品安全評估是當(dāng)前食品安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。通過本文的研究可以發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)分析下食品安全評估在食品抽檢中的應(yīng)用存在一些問題，但這些問題和挑戰(zhàn)可以通過加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同、建立食品安全預(yù)警機(jī)制等得到解決。