故障模式及影响分析在食品供应链质量安全管理中的应用研究——以乳制品供应链为例

文/宋宝娥

（陕西科技大学）

“民以食为天，食以安为先”，食品安全是当今社会发展的重点问题之一，关乎公众的身体健康和生命安全，关乎社会的和谐稳定，关乎政府的形象和公信力，是党和政府高度重视的战略焦点和民生问题。“十三五”规划中关于“提高民生保障水平”以及二十一号主席令关于《中华人民共和国食品安全法》的修订内容，都着重强调了保障消费者食品安全的重要性。国家发展和改革委员会副主任胡祖才指出，相较对精神产品和服务的需求，人民群众对喝上干净水、呼吸上新鲜空气、吃上放心食品的需求更加迫切。由此，国家和党中央对食品安全的重视程度可见一斑。

然而，国内食品质量安全问题时有发生。食品安全事故屡禁不止和长期实施的“抽样检查、事后通报”的监管方式不无关系。“事后监管”方式以及食品的后验品特征，使得消费者难以在购买食品时判断其质量安全与否。食品安全事件的发生在很大程度上是由于食品供应链的管理不善所致，任一环节出现问题，都会导致不良后果。二十一号主席令修订的《中华人民共和国食品安全法》第三条对全程控制食品安全问题做出了明确规定，即“食品安全工作实行预防为主、风险管理、全程控制、社会共治，建立科学、严格的监督管理制度”。鉴于此，本文运用故障模式及影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA），以乳制品供应链为例，分析乳制品供应链各环节的潜在风险，确定关键控制点，并提出相应的解决措施，预防乳制品供应链各环节包括奶牛饲草料种植、奶牛饲养、乳制品生产加工、运输流通、销售消费等环节存在的安全隐患，防范乳制品安全事故于未然，从而保障乳制品“从牧场到餐桌”的质量安全。

1 乳制品供应链与安全

1.1 相关概念及研究综述

供应链是由供应商、制造商、销售商、分销商，到终端用户，再到用户所构成的一个纵向一体化的网链结构[1]。将供应链思想运用在乳制品行业，乳制品供应链应运而生。乳制品供应链是由农业、畜牧业、乳制品生产加工业、物流配送业、销售企业、消费者等相关主体构成的乳制品生产与供应的网链结构。该网链结构由不同节点和环节构成，涉及饲料采购、奶牛饲养、原奶供应、乳制品生产加工、运输配送到各销售、零售商，最后至消费者手中。

饲料采购环节具有外部性和源头性的特点，奶牛所食饲料若含有有害物质（激素、农药残留、化肥超标等），会严重影响牛奶的质量安全。饲养环节需要进行疫病防控，否则奶牛会感染疾病；而使用抗生素等药物进行防疫时，若操作不规范很可能会导致牛奶中的抗生素含量超标。在收奶环节，若奶牛乳头清洗不彻底，未按规定消毒，则可能导致生鲜乳感染细菌，影响原奶质量。在乳制品加工环节，清洗用水的清洁程度，外来污染物，乳制品容器、工具和设备的清洁状态，虫鼠灾害，灭菌工作，温度控制等工作不到位都会影响乳制品质量。分销和消费环节可能存在的隐患也不容忽视，如在搬运过程中的包装破损以及内包装的污染；在消费环节，消费者不卫生的行为和习惯也会造成乳制品的二次污染，如食用前不用净水冲洗包装袋，使用被污染的剪刀裁剪包装袋等行为也可能会影响乳制品质量安全。

乳制品安全包括数量安全和质量安全，本文所述的乳制品安全主要指的是乳制品质量安全，将其定义为：“乳制品按照预期用途进行制备和（或）食用时不会伤害消费者的保证，强调的是乳制品安全与乳制品安全危害的发生有关，但不包括其他与人类健康相关的方面（如营养不良）。”

近年来，国内外学者对食品安全以及乳制品供应链进行了广泛、深入的研究，形成了许多具有指导意义的观点，本文选取2013年以来具有代表性的研究进行分析。从食品供应链管理机制的角度，余学军（2017）分析了食品安全的影响因素，并提出解决对策，为食品安全管理工作提供了参考依据[2]。张洪超（2015）从经济学、政府规制角度，食品安全问题的本质是市场失灵，需要政府参与规制，并提出食品安全监管由监管法律、监管主体、监管标准以及监管环境四要素构成[3]。李昌兵等（2013）[4]，何宽和朱长宁（2013）[5]分别运用系统动力学模型、一般结构模型，在探讨政府监管环境下食品安全关键控制点的基础上，构建了食品安全管控体系。还有学者将博弈论引入食品安全政府规制的研究。张艳艳（2013）[6]，慕静和马丽丽（2015）[7]对食品安全管控中的企业和政府行为进行了演化博弈分析。学术界除了对政府主体、食品生产企业、消费者进行博弈分析外，还有学者如张玉录（2015）[8]，张国兴等（2015）[9]研究了第三方监督对食品企业、政府监管部门及消费者行为的影响机理。

从食品可追溯角度，国内外学者对食品可追溯体系的主体——消费者、政府、企业及农户的行为和选择做了多方面的研究。Menozzi等（2015）运用计划行为理论研究了影响消费者对可追溯食品支付意愿的因素，认为消费者对可追溯食品支付意愿较强但支付金额不能太高[10]。Bhatt等（2013）对追溯体系中的政府行为进行了理论分析；对于可追溯体系中企业行为的研究[11]。Bhatt等（2013）[11]、Aung等（2014）[12]主要从企业建立可追溯体系的动机、成本-收益分析、激励因素等方面展开。另外，王东亭（2015）基于无线射频技术（RFID）构建了食品供应链质量安全追溯体系[13]。

通过对已存文献资料研究，就笔者视野所及，基于供应链探索食品安全风险的研究偏多。王冀宁和陈淼（2016）运用层次分析法计算了食品供应链各环节可能产生风险的监管权重，并对食品供应链的生产、物流及销售环节监管的相对重要程度进行了排序[14]。何静等（2016）从食品供应链视角出发，通过对供应链核心企业、节点企业以及利益相关者的食品安全诚信风险进行识别，系统分析了每个环节存在的风险因素及造成的后果，并运用风险矩阵分析法对食品供应链企业安全诚信的风险因素等级进行评估和分级，结果显示，在加工环节中使用非食品原辅材料是最为关键的风险因素[15]。晚春东等（2016）利用解释结构模型（ISM）分析了食品供应链质量安全风险传导的动因[16]。张俐华（2015）从供应链需求变异放大原理和牛鞭效应出发，对在供应链环境下食品加工企业的质量安全风险控制进行了分析[17]。王俊勇（2016）借助新古典经济学、博弈论方法，对食品供应链中企业质量安全合作机制及其风险控制进行了研究[18]。Septiani等（2016）[19]和Mubiru等（2017）[20]分别对农产品供应链质量安全风险评估和生鲜食品供应链进行了研究。

在乳制品供应链领域，近年来学者们做了以下研究。白世贞等（2018）考虑了包含零售商和制造商的乳制品供应链系统，研究了在不同销售策略下乳制品供应链中定价和质量安全的决策问题[21]。郭传好等（2017）设计了增广ε-约束方法求解原模型，探讨了乳制品供应链网络的成本和收益问题[22]。郭延景和孙世民（2017）分析了乳制品供应链核心企业全面质量安全控制行为的概念与内涵，并从事前、事中和事后研究了核心企业质量安全控制行为的内容[23]。曾佑新和宋斯达（2017）运用主成分分析和灰色关联分析，评估了乳制品供应链的风险因素[24]。从诚信管理的角度，姜启军和胡珂（2017）分析了影响乳品安全的因素，采用ISM研究了影响乳制品质量安全各因素之间的关系，确定了政府部门的管制对乳制品的质量安全有重要影响[25]。为保障乳制品安全，杨山峰（2017）运用大数据原理，构建了乳制品供应链安全管理体系，将大数据与乳制品追溯和利益分配机制等结合，对乳制品的供应链管理进行了创新性研究[26]。

尽管国内外学者对食品供应链和食品安全做了许多研究，但基于供应链管理思想，运用FMEA分析关键控制点的事前防范食品安全事故的研究非常匮乏。因此，笔者从供应链视角出发，以乳制品为例，运用FMEA分析乳制品供应链各环节可能导致安全事故的风险因素，并提出相应的解决措施，以期为进一步解决乳制品安全问题提供参考。

1.2 食品供应链各环节影响因素分析

食品供应链各环节主要包括植物源食品种植物的种植或动物源食品养殖物的养殖，食品的生产加工，产成品的物流运转，销售终端食品的储存和销售以及最终消费者的消费。分析食品供应链各个环节以及质量安全的影响因素是运用FMEA确定关键控制点的前提，食品供应链各个环节可能存在的危害可以用图1表示。

2 F M E A定义和基本原理

2.1 FMEA定义

FMEA是在产品销售给顾客前，用于确定、识别和消除在产品设计、生产以及服务中已知和潜在的故障、问题的工程技术，以规范化和文件化的FMEA分析表来辨认和评价可能发生的故障，并通过设计变更等措施防止或减少故障的出现，FMEA是“事前预防”，而非“事后纠正”。

2.2 基本原理

FMEA利用统计方法，估算故障发生时事件的严重度（Severity，S）、发生概率（Occurrence，O）及难检程度（Detectation，D），并根据公式1计算风险优序数（Risk Priority Number，RPN），根据该值的大小判断故障的影响程度，以确定改进措施[27]。

式中，S是指潜在故障发生时，对下一工序、系统或顾客产生影响的严重程度，一般分为灾难的、致命的、临界的、轻度的等级，取值在1～10（不良影响愈严重，分值愈高）。O是指某一特定故障起因或机理出现的可能性，一般可分为极高、高、中等、低等级，取值在1～10（故障出现几率愈大，分值愈高）。D是指发现故障的难检程度，或指故障发生后在流入顾客前被发现的难易性，一般分为极难、难、可能、能等等级，取值在1～10（查出难度愈大，分值愈高）。因此可以看出，RPN愈高，故障的影响程度愈大。

图1 食品供应链各环节危害分析图

FMEA分析表有12 点：（1）产品功能要求：填写被分析产品的简要说明；（2）潜在故障模式：记录可能会出现的问题；（3）潜在失效后果：推测问题点可能会引发的不良影响；（4）严重度：评价上述故障后果并赋予分值；（5）潜在故障起因：潜在问题点可能出现的原因或产生机理；（6）发生频率：故障起因出现的几率；（7）现行控制：列出目前该企业对潜在问题点的控制方法；（8）检测难度：采用现行的控制方法，潜在问题被查出的难易程度；（9）PRN：数值愈大，说明潜在问题愈严重，应及时采取预防措施；（10）建议措施：列出PRN较高的潜在问题点，并制定相应的预防措施，以防止潜在问题的发生；（11）责任及目标完成日期：制定实施预防措施的计划案；（12）措施结果：对预防措施计划案实施状况的确认。

3 基于FMEA的乳制品供应链质量管理

图1显示了食品供应链各环节中可能存在的影响食品质量安全的因素，可以从宏观上对食品供应链进行把握。基于以上，应用FEMA理论，以乳制品供应链为例，分析影响乳制品质量安全的危害因素，确定其严重度、发生概率以及检测难度，计算RPN，并列出关键控制点，进一步提出提高乳制品质量安全的应对措施（表1）。

表1 基于FMEA的乳制品供应链危害分析表

续表

续表

从乳制品供应链饲料采购、奶牛饲养、乳制品生产加工以及销售环节出发，运用FMEA原理分析了乳制品安全潜在失效模式，并计算了风险优系数（RPN），指出了乳制品供应链各环节、节点的潜在失效起因，根据RPN的大小判断乳制品供应链各环节的关键控制点，确定了相应的责任归属部门，并以此制定相应的整改措施。运用FMEA方法管控乳制品供应链各环节，RPN明显降低，验证了应用FMEA预防和管控乳制品供应链质量安全的有效性。