食品安全风险评价与预警系统的研究与实现

郑娟　左敏　陈俐伶

摘要：该文提出了一种基于数据挖掘的食品风险评价与预警的方法，首先建立一个合理科学的食品安全风险评价体系，在此基础上得到一个评价结果，然后对评价结果进一步的挖掘，得到食品及检测项目的预警信息。

关键词：食品安全；风险评价；预警系统；数据挖掘

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）33-7902-06

Abstract： This paper presents a method about food risk assessment and early warning based on data mining， first ， establishing a scientific and reasonable assessment system of food safety， then， a assessment result can be obtained， After， further mining and obtain early warning information of food and detection.

Key words： food safety； risk assessment； early warning system； data mining

近年来，人们对食品的质量要求越来越高，但是层出不穷的食品安全问题，引起人们对食品安全的关注。而如何在食品检测前，就可以预知该食品的风险高低，如果为高风险食品，可以及时对食品安全发出预警信息，对该食品进行严格的监管，这样就可以降低食品安全带来的风险，并可以减少国家或者企业的经济损失。

1 食品安全风险评价

1.1 食品安全风险评价体系

食品安全风险评价体系是食品安全风险评价与预警的重要环节，建立可靠的风险评价体系不仅为食品的风险预警提供科学的理论依据，也为食品安全监管工作提供辅助决策支持。

由于风险评价体系的不完善和专家对风险评价指标的不方便性，该文建立了一个科学的风险评价体系，首先对产生风险的风险指标进行详细的分析，完善风险评价指标体系，之后对风险评评价指标建立多维数据模型，使其信息知识形式化，方便专家对其进行等级和权重设置。然后采用综合评价方法对食品风险进行评价，食品安全风险评价流程如图1所示。

1.1.1 食品特性风险

食品生产过程中，食品安全与食品本身所含危害物有关，危害物的风险越高，对应的食品特性风险也越高。危害物大致可以分为农药残留物，生物毒素，添加剂，重金属等七类，按其危害程度分为限用危害物和禁用危害物。如果某食品的通报数据中有禁用物质被检出，不仅该危害物设为高风险，该食品也设为高风险食品，则不需要进行下面的风险分析；如果该食品没有检测出禁用物质，要对其他危害物进行风险分析。

危害物的风险主要包括发生概率，数据不合格等风险，从危害的社会，国家关注程度来讲，主要包括社会关注度和国外要求等级等。

3） 社会关注度

社会关注度为如果某些危害物在社会上引起高关注度，对于该危害物的检测将异常严格，该检测项目的风险将会提高。社会关注度的等级设置为4级，分别为高，中，低，无，对应的风险等级为3，2，1，0。社会关注度主要由专家来设置等级区间。通过等级区间的设置就得到社会关注度等级值SAvalue。

4） 国外技术要求

1.1.3 官方监管风险设置

如果官方对企业进行了定期监管，那么企业对农药，卫生等的管理就更加谨慎，也会降低食品安全的风险。所以官方监管风险主要是是否进行了抽检，是否对企业和生产基地进行了监管。

官方监管风险是由抽检，企业监管，基地监管风险组成的，其中，企业是否抽检的风险，可以从官方记录中查出，分为进行了抽检和没进行抽检，对应的风险评价值为0，1。

企业监管风险由专家根据标准进行设置，同样分为3个等级，分别为到位，基本到位和不到位，对应的风险等级值为0，1，2。

基地监管主要表现为官方到该基地将的次数，分为3个等级，分别为到位，基本到位和不到位，对应的等级值为0，1，2。

1.1.4 贸易风险

贸易情况风险主要与食品报检时的食品出口量和食品标准出口量有关，各种食品的标准出口量不同，如禽肉类出口量肯定比蔬菜类的小的多，如果食品的出口量超过标准量很多，该食品的出口风险也将增加，贸易风险等级设置为4个级别，高，中，低，无，对应的风险评价值为3，2，1，0，由专家设置风险等级区间，由区间值可得到食品的贸易风险评价值。

综上所述，食品安全风险评价指标体系如图2所示。

1.2 食品安全评价方法

从食品安全风险评价指标体系中，我们可以看出食品安全风险评价指标是复杂多样的，而且食品安全风险评价指标是分层次的，不同的指标由很多子指标构成，子指标的个数和内容又不相同，因此采用分层次的综合评价方法对风险指标进行评价。

本文构建的多层次的综合评价系统，将子系统单独进行综合评价后再把其结果作为下级综合评价系统的输入。按照食品安全风险评价指标体系，构建四级综合系统，一级综合评价的评价因素为发生概率、检测不合格数据、社会关注度、国外技术要求等级，评价结果可作为二级综合评价中评价因素的输入值，以此类推，得到食品的风险评价等级。

具体的评价方法如图3所示。

1.3 食品安全风险初级预警

本文的食品安全风险预警主要是针对报检食品（报检后还未检测的食品）和检测项目进行风险等级预测，通过上述流程，监管部门在食品进行报检后就可以提前预知其风险，监管部门及时对高风险的食品和检测项目发出预警信息，从而快速的解决食品安全问题，降低风险，有效预防重大安全事件的发生。endprint

2 食品安全风险预警

前人虽然对食品安全预警方面做出了大量研究，但是仍然存在以下问题：

1） 预警对象

目前的食品安全预警主要是对检测项目或者抽检率的预警，但对食品的预警较少，如果食品报检后，监管部门就可知该食品的风险等级，如果风险等级高，就可以发出预警信息，做出对应响应。

2） 预警信息来源

目前主要是对食品安全检测数据进行统计分析，然后专家制定规则，进行预警，但是原始数据的缺失，噪音等数据不完整问题，导致预测的偏差。

因此，该文利用前部分的食品安全风险评价结果对报检食品和检测项目等进行数据挖掘，得到一些潜在的规则，辅助产生预警信息。

2.1 报检食品预警

报检食品预警的大概流程是首先对历史风险评价数据进行数据挖掘，得到规则库，然后如果有新的报检食品的信息，通过该规则库匹配就可以得到它的风险等级，如果高风险，进行预警通知。报检食品预警流程如图4所示。

4 结束语

目前国内外关于食品安全风险评价与预警方法的理论研究较少，没有一套公认的科学有效的食品安全风险评价与预警体系，也没有将食品安全风险评价更好的应用到食品安全风险监管工作实际中的应用。

本文在这方面做出了一些研究，首先对产生风险的风险指标进行详细分析，完善风险评价指标体系，然后利用关联规则挖掘方法对食品评价数据进行深层次挖掘，得到的规则库可以预测报检食品和报检项目的风险，辅助产生预警信息，最后简单描述了食品安全风险评价及预警系统的设计过程。

但是，由于收集到的数据与实际数据要求存在一定差距，对系统风险预警的精度还有待进一步的提高。

参考文献：

[1] 苏新宁，杨建林.数据仓库和数据挖掘[M].北京：清华大学出版社，2006：149.

[2] 潘洁珠.基于数据挖掘的预警技术研究[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文，2007.

[3] 蒲国利，苏秦.食品质量安全网络预警研究综述[J].工业工程出版社，2013（3）：16.

[4] 徐超，杜树新，罗伟，基于集对分析理论的进出口食品安全风险评价方法[J].科技通报，2013（3）：293.

[5] 刘东红，唐佳妮，乳品质量安全溯源和监控体系构建[J].东北农业大学学报，2010（5）.

[6] 顾小林，张大为.基于关联规则挖掘的食品安全信息预警模型[J].软科学，2011（11）：143.

[7] 沈进昌，杜树新，进出口食品风险综合评价模型[J]. 科技通报，2012（5）：285.

[8] 唐晓纯.多视角下的食品安全预警体系[J].中国软科学，2008（6）.

[9] 叶存杰.基于.net的食品安全预警系统研究[J].科学技术与工程，2007（2）.endprint

2 食品安全风险预警

前人虽然对食品安全预警方面做出了大量研究，但是仍然存在以下问题：

1） 预警对象

目前的食品安全预警主要是对检测项目或者抽检率的预警，但对食品的预警较少，如果食品报检后，监管部门就可知该食品的风险等级，如果风险等级高，就可以发出预警信息，做出对应响应。

2） 预警信息来源

目前主要是对食品安全检测数据进行统计分析，然后专家制定规则，进行预警，但是原始数据的缺失，噪音等数据不完整问题，导致预测的偏差。

因此，该文利用前部分的食品安全风险评价结果对报检食品和检测项目等进行数据挖掘，得到一些潜在的规则，辅助产生预警信息。

2.1 报检食品预警

报检食品预警的大概流程是首先对历史风险评价数据进行数据挖掘，得到规则库，然后如果有新的报检食品的信息，通过该规则库匹配就可以得到它的风险等级，如果高风险，进行预警通知。报检食品预警流程如图4所示。

4 结束语

目前国内外关于食品安全风险评价与预警方法的理论研究较少，没有一套公认的科学有效的食品安全风险评价与预警体系，也没有将食品安全风险评价更好的应用到食品安全风险监管工作实际中的应用。

本文在这方面做出了一些研究，首先对产生风险的风险指标进行详细分析，完善风险评价指标体系，然后利用关联规则挖掘方法对食品评价数据进行深层次挖掘，得到的规则库可以预测报检食品和报检项目的风险，辅助产生预警信息，最后简单描述了食品安全风险评价及预警系统的设计过程。

但是，由于收集到的数据与实际数据要求存在一定差距，对系统风险预警的精度还有待进一步的提高。

参考文献：

[1] 苏新宁，杨建林.数据仓库和数据挖掘[M].北京：清华大学出版社，2006：149.

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[3] 蒲国利，苏秦.食品质量安全网络预警研究综述[J].工业工程出版社，2013（3）：16.

[4] 徐超，杜树新，罗伟，基于集对分析理论的进出口食品安全风险评价方法[J].科技通报，2013（3）：293.

[5] 刘东红，唐佳妮，乳品质量安全溯源和监控体系构建[J].东北农业大学学报，2010（5）.

[6] 顾小林，张大为.基于关联规则挖掘的食品安全信息预警模型[J].软科学，2011（11）：143.

[7] 沈进昌，杜树新，进出口食品风险综合评价模型[J]. 科技通报，2012（5）：285.

[8] 唐晓纯.多视角下的食品安全预警体系[J].中国软科学，2008（6）.

[9] 叶存杰.基于.net的食品安全预警系统研究[J].科学技术与工程，2007（2）.endprint

2 食品安全风险预警

前人虽然对食品安全预警方面做出了大量研究，但是仍然存在以下问题：

1） 预警对象

目前的食品安全预警主要是对检测项目或者抽检率的预警，但对食品的预警较少，如果食品报检后，监管部门就可知该食品的风险等级，如果风险等级高，就可以发出预警信息，做出对应响应。

2） 预警信息来源

目前主要是对食品安全检测数据进行统计分析，然后专家制定规则，进行预警，但是原始数据的缺失，噪音等数据不完整问题，导致预测的偏差。

因此，该文利用前部分的食品安全风险评价结果对报检食品和检测项目等进行数据挖掘，得到一些潜在的规则，辅助产生预警信息。

2.1 报检食品预警

报检食品预警的大概流程是首先对历史风险评价数据进行数据挖掘，得到规则库，然后如果有新的报检食品的信息，通过该规则库匹配就可以得到它的风险等级，如果高风险，进行预警通知。报检食品预警流程如图4所示。

4 结束语

目前国内外关于食品安全风险评价与预警方法的理论研究较少，没有一套公认的科学有效的食品安全风险评价与预警体系，也没有将食品安全风险评价更好的应用到食品安全风险监管工作实际中的应用。

本文在这方面做出了一些研究，首先对产生风险的风险指标进行详细分析，完善风险评价指标体系，然后利用关联规则挖掘方法对食品评价数据进行深层次挖掘，得到的规则库可以预测报检食品和报检项目的风险，辅助产生预警信息，最后简单描述了食品安全风险评价及预警系统的设计过程。

但是，由于收集到的数据与实际数据要求存在一定差距，对系统风险预警的精度还有待进一步的提高。

参考文献：

[1] 苏新宁，杨建林.数据仓库和数据挖掘[M].北京：清华大学出版社，2006：149.

[2] 潘洁珠.基于数据挖掘的预警技术研究[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文，2007.

[3] 蒲国利，苏秦.食品质量安全网络预警研究综述[J].工业工程出版社，2013（3）：16.

[4] 徐超，杜树新，罗伟，基于集对分析理论的进出口食品安全风险评价方法[J].科技通报，2013（3）：293.

[5] 刘东红，唐佳妮，乳品质量安全溯源和监控体系构建[J].东北农业大学学报，2010（5）.

[6] 顾小林，张大为.基于关联规则挖掘的食品安全信息预警模型[J].软科学，2011（11）：143.

[7] 沈进昌，杜树新，进出口食品风险综合评价模型[J]. 科技通报，2012（5）：285.

[8] 唐晓纯.多视角下的食品安全预警体系[J].中国软科学，2008（6）.

[9] 叶存杰.基于.net的食品安全预警系统研究[J].科学技术与工程，2007（2）.endprint