出口食品风险诊断分析预警系统构建

魏颖昊，郭曙超，李少骞，欧宝珠，昃丹琦（.国家质检总局信息中心，北京00088；.山东出入境检验检疫局，山东青岛6600；.青岛出入境检验检疫局，山东青岛6600）

出口食品风险诊断分析预警系统构建

魏颖昊1，郭曙超2，李少骞2，欧宝珠1，昃丹琦3
（1.国家质检总局信息中心，北京100088；2.山东出入境检验检疫局，山东青岛266001；3.青岛出入境检验检疫局，山东青岛266001）

摘要：当今社会食品安全问题层出不穷，食品安全已成社会关注的焦点，随着食品出口量增加，检验检疫部门所承受的压力越来越大，监管难度加大，因此建立一套科学合理的出口食品安全风险系统显得尤为重要。通过对食品安全风险信息进行分析，完善了风险分析指标体系，合理构建了风险分析预警系统，辅助食品检疫部门进行决策。

关键词：风险分析；风险诊断；预警；风险指标；食品安全

食品安全已成为当今社会关注的焦点，层出不穷的食品安全问题引起了国家的重视，欧美、日韩等国家和地区都普遍建有食品安全监管或预警体系[1]，有效地分析预警体系能够提高食品安全的水平，我国也开始着手建设食品安全风险预警体系，各地政府部门都着手建立食品安全风险预警系统。

章德宾、徐家鹏等[2]先将风险项目分成化学污染、农药残留、兽药残留、重金属、致病菌五大类，并采用BP神经网络方法分析这五大类风险，再选取该类中最有代表性的检测项目，解决检测项目种类过多问题。文献[3-6]构建的食品风险安全系统对食品进行整体分析，对风险项目按照种类进行风险分析并按照权重叠加，作为该食品的风险值。

现有系统虽然能够在一定程度上解决食品安全问题，但是也存在不足之处。BP神经网络方法存在收敛速度缓慢，而且可解释性差等问题。食品中包含多个风险项目，不同风险项目的危害程度不同，同一风险项目在不同食品中的危害程度也不同，传统食品风险安全系统对食品整体进行安全风险分析时无法同时考虑到该食品的各个风险项目单独危害程度。

根据专家经验，每种食品中容易出问题风险项目数目不多，而且固定为几种，因此可将食品中的风险项目分为农残、兽残、微生物、重金属等几类，每种食品根据专家经验选取容易出现问题的检测项目作为该食品的检测项目。

本文采用针对食品某一风险项目单独进行风险分析的方法，单独计算某一食品中风险项目的风险值，并且对风险项目进行分类，并根据专家经验设定每种食物容易出现安全问题的风险项目，大大减少了所要分析的风险项目数目，这种方法可以考虑到单个风险项目的危害程度，而不是以风险项目种类为单位考虑其危害程度，如需要对食品进行整体分析，则仅需要对该食品各个风险项目分别进行风险分析，最后综合评估该食品的风险。当食品风险分析结果为高时，还可以通过发生风险的风险项目追溯到发生安全问题的环节。

1　食品安全系统框架

传统食品安全风险系统主要由三部分组成：食品安全信息采集、风险分析、风险预警[7-9]。食品安全信息采集部分负责采集食品安全风险信息，存入食品安全数据库，风险分析则基于数据库中信息进行风险分析，综合得出食品风险状况，风险预警则基于风险分析结果产生相应的预警信息。其中，风险分析与风险预警是主要组成部分。风险分析融合多个风险分析指标，得出食品风险值。风险分析虽然能够考虑多方面因素，但是不能反映历史数据曲线的走势，因此加入了食品安全风险诊断，统计并展示数据曲线，可以从曲线走势预测未来风险信息，与风险分析共同辅助产生预警。因此，我们的食品安全风险系统由四个部分组成：食品安全信息采集模块、食品安全风险分析模块、食品安全风险诊断模块、风险预警模块。食品安全系统框架如图1所示。

1.1食品安全信息采集

食品安全风险分析与风险诊断都基于食品安全历史数据，食品安全数据是系统的基础，食品安全信息采集部分负责收集食品安全有关数据。食品安全信息采集模块的数据来源目前主要有两部分，一部分是录入人员手工录入，另一部分是实验室检测数据直接导入。手工录入的数据格式规整，信息完整，但是存在录入错误情况，因此需要审核才能汇总到总数据库。实验室导入数据准确度高，但是要进行数据整理，避免数据结构不一致。

1.2食品安全风险分析

食品安全风险分析模块引入了风险分析指标体系，对各个指标进行分别评估，得出各指标风险值。食品安全风险分析依赖健全的风险指标体系，风险指标的好坏直接影响食品安全分析的质量。通过对风险指标的分析得出各风险指标的风险值，但是各指标的重要程度不同，风险指标的权重设置也直接影响风险分析结果的准确度。

1.2.1风险指标体系

食品安全风险指标繁多，而且部分风险评价指标是可量化的检测值和非量化的值，当历史数据量非常庞大时，对各指标的数据的预处理变得十分困难。因此对食品安全风险评价指标的选择和处理是一个难题。食品从生产、加工、报检、出口等过程中，可能会面临众多风险，通过对历史数据的分析并参考专家经验，选择合适的风险指标，才能更加全面的对食品进行风险分析。

1.2.2风险指标权重设置

风险指标的权重设置直接影响到风险分析的最终结果，完全依赖专家的经验设置又缺乏一定的科学依据，因此引入了数据立方体，辅助专家设置风险指标权重。下面以设定企业类别指标的权重为例讲解多维数据立方体的应用。

专家对企业类别设定权重时，需要考虑的因素有时间、食品、风险因子、企业信息、食品不合格次数等。固定其他维度，选取企业类别、风险因子、时间的风险因子这三个维度对数据进行展示，数据立方体如图2所示。

图2中立方体代表食品的不合格数目，这些数据是数字统计值，它们是依赖于一组“维”的，这些维提供了测量值的上下文关系，风险因子不合格数目与风险因子、时间、企业类别等有关，这些相关维唯一决定了检测项目的不合格数目。对上述数据立方体的各种操作可以得出不同的结论。比如从时间的角度来看，对多维数据立方体进行上卷，得到的切面如图3所示。

从上述信息可以看出，对于选定的时间，各类企业在各个食品风险项目上的不合格数目，由此专家利用该数据立方体切面展示来判断该食品的风险因子在某类企业发生相对频繁，通过不同的数据切片判断企业类别对食品安全影响大小。

构建风险指标体系后对各个指标进行评估，根据专家经验并参考数据立方体设置风险指标权重，然后采用线性加权方法得到总风险值。

1.3风险诊断

风险诊断模块主要针对食品、风险因子、发生地区、不合格问题发生环节和原因、时间、企业诚信和类别、出口国家地区等要素进行统计分析，通过分析历史数据预测未来产品可能出现的风险以及发生的时间、地区等。食品安全信息数据库的数据以数据立方体形式组织，通过对数据立方体进行不同切片统计不同方面信息，例如以不合格发生原因为横轴，以食品的不合格次数为纵轴，统计结果如图4所示，可以根据统计结果分析生姜不合格问题发生的原因，通过对原因进行追溯，加强相应环节监管。

风险诊断利用历史数据的统计结果，弥补了风险分析不能利用历史数据曲线走势和数据分布的缺点，风险诊断注重对历史数据的各方面分别进行统计，而风险分析则注重对历史数据的整体进行统计，不区分其中各要素。

1.4食品风险预警

风险预警依赖于风险分析与风险诊断的结论，并融合在风险分析与诊断模块中。利用风险分析结果判断食品风险等级，判断是否发布预警信息，以及采取相应的预警措施，若需发布预警则直接根据分析结果发布风险预警信息。风险诊断以图表的形式呈现食品安全统计信息，使决策只可以直接观察到食品风险信息的曲线走势，根据走势判断是否发布预警信息。产生预警信息后，根据相应策略产生食品安全应急预案。

2　总结

本文构建的食品安全风险诊断和分析预警系统不仅融合了风险分析各种风险指标，更加全面的考虑了食品安全信息，而且加入了风险诊断模块，弥补了风险分析不能利用数据曲线走势的缺点，利用数据立方体辅助专家设置各风险指标权重，使食品安全风险系统更加科学合理。

参考文献：

[1]樊红平,牟少飞,叶志华.美国农产品质量安全认证体系及对中国的启示[J].世界农业,2007(9):39-42

[2]章德宾,徐家鹏,许建军,等.基于监测数据和BP神经网络的食品安全预警模型[J].农业工程学报,2010(1):221-226

[3]沈进昌.进出口食品风险管理系统研究、设计与开发[D].杭州:浙江大学,2012

[4]罗季阳,李经津,陈志锋,等.进出口食品安全风险管理机制研究[J].食品工业科技,2011(4):327-330

[5]季任天,赵素华,王明卓.食品安全预警系统框架的构建[J].中国渔业经济,2008(5):61-65

[6] 许美艳,迟玉聚,薛付忠,等.山东省食品安全预警系统构建[J].中国公共卫生,2010(11):1469-1471

[7]唐晓纯.多视角下的食品安全预警体系[J].中国软科学,2008(6): 150-160

[8]龚玉霞,王殿华.基于案例推理的食品安全突发事件风险预警系统探索[J].食品科技,2012(7):311-315

[9]田春园.基于数据挖掘的食品安全风险评价与预警系统[D].青岛:青岛理工大学,2012

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.051

收稿日期：2015-10-29

作者简介：魏颖昊（1979—），男（汉），高级工程师，硕士研究生，研究方向：信息化管理与研究。

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