进口冷链食品追溯管理平台及创新应用

刘 佳 夏晓蕾 王丽娟 王 姝 吕雪峰 路长发 孙 利 李素彩

（1.中国科学院计算机网络信息中心，北京 100083；2.中国检验检疫科学研究院食品安全危害控制与关键点应用研究所，北京 100176；3.中国物品编码中心，北京 100011）

1 引言

当前，全球疫情呈高发态势，包含美国在内的冷链进口国形势严峻，中国国内时常出现进口冷链食品内外包装检测出现新冠病毒阳性报道，新冠肺炎病毒随冷链输入风险仍需重点关注[1]。

为保障“舌尖上的安全”，2020 年8 月起，中华人民共和国国务院联防联控机制相继出台了《关于印发进口冷链食品预防性全面消毒工作方案的通知》（联防联控机制综发〔2020〕255 号）和《关于进一步做好冷链食品追溯管理工作的通知》（联防联控机制综发〔2020〕263 号）等一系列文件，旨在通过规范化进口冷链食品管理，做好“外防输入、内防反弹”常态化疫情防控工作，严防新冠肺炎疫情输入风险。当前进口冷链食品疫情风险主要来自于三个方面。

1.1 流转环节多、时间跨度大

进口冷链食品从海关口岸进入市场后，一般将通过多家供货商发往全国各地。同时冷链食品可存储时间较长[2]，在适宜条件下普遍可以存储3个月以上，部分白鲑甚至可以存储超过8 个月[3]。这为冷链食品的全流程追溯与管理带来了较大的挑战。

1.2 存证不完善，信息核验困难

进口冷链食品管理所涉及的交易主体、相关部门繁杂，省(自治区、直辖市)众多，省(自治区、直辖市)企业信息化基础不一、使用系统规则要求不一，部分企业依托纸质台账对销售情况进行记录，存在资料丢失、字迹模糊不清等问题。管理人员无法核验单据真实性和准确性。这为追溯工作带来了巨大的障碍。

1.3 涉及属地多，统一管理难

食品企业主要按照属地责任进行管理，本省监管部门难以对所辖范围外的企业进行联络与要求。同时各地对进口冷链食品追溯要求不一，各省存储管理数据要求、数据格式、存储时间存在差别，为后续工作带来困难。

为保证疫情防控工作不掉链，建立和完善“1 个国家平台+31 个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团（简称“新疆兵团”）平台+N 个企业平台”组成的进口冷链食品追溯管理平台，保证进口冷链食品实现从口岸到贮存分销、生产加工、批发零售、餐饮服务全流程的信息化追溯与管理工作，是保障人民食品安全的重要手段。

2 进口冷链追溯技术现状分析

当前进口冷链食品追溯主要依托追溯码进行实施，各省(自治区、直辖市)通过使用进口冷链食品包装标识或者自行贴码等多种方式实现对进口冷链食品的追溯与管理[4]。目前市场上使用的追溯码多种多样[5]，从制式上分为条形码、二维码[6]，在类型上可以依据其载体分为电子码和实物码[7]，在追溯码类型上按照其技术的不同，包括GS1、Handle、自定义代码等多种类型[8][9]。随着使用追溯技术的百花齐放，大量不同类型的溯源码应用到食品追溯体系中，给政府食品监管、消费者购买查询带来极大不便。

在进口冷链食品追溯领域，依据公开新闻中信息，目前已有31 个省(自治区、直辖市)完成进口冷链食品追溯管理平台[10]。如表1 所示。其中，使用实体码的省(自治区、直辖市)有24 个，使用电子码省(自治区、直辖市)7个；在使用的追溯码种类上，使用二维码的省(自治区、直辖市)为24个，使用商品条码的省(自治区、直辖市)3 个，采用纸质/电子单据等其他方式的省(自治区、直辖市)5 个；在追溯管理最小单元上，依据各省实际情况，存在运输批次、食品单品、存贮冷库等多种类型。

表1 31个省(自治区、直辖市)和新疆兵团冷链追溯方案对比Table 1 Comparison of cold chain traceability schemes in various provinces

目前各省(自治区、直辖市)追溯管理平台已正式投入使用，由于依据使用的编码方式、不同主管部门、不同追溯体系、不同供应链对企业及追溯单元的要求、要求使用的解析方式[11]不同，即使都采用同类型标识，也存在多种编码重合，导致标识异构，无法实现相互识别。

3 进口冷链食品追溯技术路线

为解决数据互通问题，当前主流技术方案包含两种。第一种为统一该领域追溯码制式，制定对应领域追溯码标准，从而消除数据孤岛问题；第二种为采用异构识别技术，基于异构识别技术，在保持原有标识不变的基础上解决数据壁垒问题[12]，具体技术路线对比如表2所示。

表2 技术路线对比Table 2 technology roadmap of different situation

统一编码主要通过管理部门召集相关领域专家，通过研讨制定该领域的追溯码相关标准及文件。该方案将从国家角度，重新统一进口冷链食品领域中所有企业、食品、部门中使用的追溯码，从底层解决由于数据制式、编码系统不同导致的数据不互通问题。然而，该方案可能影响已有编码的省(自治区、直辖市)和企业，推翻已经使用的编码将为企业带来巨大的时间成本和技术成本，导致企业使用的意愿降低。

与此同时，异构识别技术能在不改变已有标识编码体系的基础上，通过异构识别机制在应用上层实现异构标识的解析服务，从而解决数据孤岛问题。该方案降低了已有标识企业修改标识带来的额外成本，提升了企业使用意愿，是当前面向防疫严峻情况进口冷链食品追溯的适配方案。

为实现该方案，需依托异构标识静态特征提取标识基本属性，依据各省(自治区、直辖市)使用标识编码的特性，确定长度规则、单字节规则和函数规则等三种标识编码规则特征，并针对规则设计基于静态特征算法，通过对各省(自治区、直辖市)使用标识编码的特性分析，提取出长度规则、单字节规则和函数规则等三种标识编码规则特征，并针对规则，形成、创建和构建依据进口冷链食品标识和其对应的编码规则进行映射模型库，设计基于静态特征的算法，以完成多标识体系下的异构标识数据互通，具体映射模型如图1所示。

图1 异构标识编码映射模型Fig.1 Heterogeneous identification code mapping model

为实现对进口冷链食品管理与追溯需求，亟需研发建设一套进口冷链食品管理平台，实现进口冷链食品追溯管理工作，保障进口冷链食品从口岸到餐桌的“舌尖上的安全”。

4 进口冷链食品追溯数据流转架构

进口冷链食品追溯数据流转架构如图2 所示，分为国家平台；省级平台以及各生产加工环节中涉及进口冷链食品企业管理的企业平台。

图2 数据流转架构Fig.2 Data flow architecture

国家节点是进口冷链食品追溯体系的顶级节点，负责为数据的交换互通，具体包括各省省际数据的汇总展示、应急情况的监督预警、各省考核的依据支撑以及各省数据交换校验。国家平台负责进口冷链食品追溯管理工作的统筹规划、组织协调、监督检查、制定相关的标准规范和规章制度，指导和评价进口冷链食品的管理与追溯工作，负责进口冷链食品的信息监管，持续推动进口冷链食品的全流程监管工作。

省级节点与国家节点、企业节点进行对接，负责省内企业及食品的监督管理，实现省内的食品从“口岸”到“餐桌”的全流程监管追溯体系。省级平台主要负责省内进口冷链食品的管理工作，负责对省内企业的监督检查、相关数据的收集、核实与追溯、处置工作。同时，依据《关于进一步做好冷链食品追溯管理工作的通知》中要求，依照属地管理原则，指导督促重点冷链食品供应链企业与省级平台对接追溯关键信息。

企业节仅与省级节点进行对接，负责对企业销售、生产和运输的进口冷链食品的出入库管理、索证索票、检验检疫证明、消毒证明的登记与管理。企业平台主要负责进口冷链食品的出入库管理、索证索票、检验检疫证明、消毒证明的登记与管理工作。

5 国家进口冷链食品追溯管理平台核心功能

国家进口冷链食品追溯管理平台应用体系架构如图3 所示，分为数据存储、基础服务、平台服务、日志统计分析、服务监控告警、API 服务网关和终端几个部分。

图3 应用体系架构Fig.3 Application architecture

5.1 数据存储

数据存储是国家平台的基础，包括基础数据库、业务数据库、应用数据库和图数据库四个部分。基础数据库主要存储省(自治区、直辖市)负责人、企业、冷库及进口冷链食品追溯使用的追溯码信息等基础信息；业务数据库主要用于存放跨省数据，具体包括检疫单数据、省际流转数据、以进口食品原产国和入境口岸为统计维度的原产国数据和口岸数据；应用数据库存储平台统计分析时需要的数据；图数据库主要为平台中各关联图谱及知识图谱的生成提供数据支撑使用。

5.2 基础服务

基础服务包括消息队列、缓存服务和安全审计三个部分。消息队列主要用于平台消息推送功能及日常平台服务支撑。缓存服务主要用于预读取与临时存储，提升平台使用体验。安全审计主要为保证平台数据安全，不被窃取和泄露。

5.3 平台服务

平台服务主要包括7 个部分，分别为数据统计报表、数据管理、数据校验统计、数据统计分析、省际交易管理、用户管理和基础配置管理。

数据统计报表包含进口信息统计和流转信息统计两种统计维度，保证日常数据统计报表需求。

数据管理和数据校验统计主要针对各省(自治区、直辖市)平台数据进行校验与管理。数据管理提供流转数据和检疫单数据的恢复与删除功能，方便管理人员对错误数据进行处理；数据校验统计主要针对数据的审核和校验，通过先期指定的相关数据校验规则对各省(自治区、直辖市)数据的错误条数、错误类型、错误量进行统计分析，提升各省(自治区、直辖市)数据质量。

数据统计分析功能为管理人员提供了多种统计分析维度，包括进口冷链食品的口岸、流入流出省(自治区、直辖市)、原产国等，同时结合大数据、知识图谱等技术，实现数据的可视化展示，包括进口食品流向图、大宗商品流向图、综合统计分析报表等。

省际交易管理功能主要针对各省(自治区、直辖市)流入流出交易，为各省(自治区、直辖市)进口冷链食品交易提供保障。

5.4 日志统计分析、服务监控告警

用户管理和基础配置管理是平台的基础功能，配合服务监控告警、日志统计分析等微服务功能，提升平台使用效果。

5.5 API服务网关和终端

为方便用户的多场景使用需求，平台支持包括手机端、电脑网页端等多种终端类型，并支持通过微信小程序实现快捷访问，满足多种类型人员的使用需求。

6 国家进口冷链食品追溯管理平台应用场景

国家平台依照平台使用场景的不同，将平台功能分为“平”时与“战”时两种状态。平时主要指未发生进口冷链食品阳性事件的时间，平台主要以统计分析和服务跨省流转为主，支撑统计决策。若出现进口冷链食品阳性事件，平台则进入“战”时，通过打开地方平台接口，将省际流转数据与省内追溯数据相结合，充分控制风险，保障人民食品安全。

平台通过平战结合的方式，实现快速精准追溯，迅速锁定问题进口冷链食品的销售路径与范围。下面将结合具体功能进行详细介绍。

6.1 “平”时：统计分析

平台依据省内进口冷链食品流转数据与食品入境时的身份证——“进口食品检验检疫证明”信息。以入境口岸、进口国、流转食品品类为维度，系统分析各省进口冷链食品的流转重量、流转批次等信息。

在宏观上，基于全国流入流出数据，系统分析进口食品口岸进口、省(自治区、直辖市)进口、各省流入流出统计表，并针对各省实际流转情况进行排名，支撑宏观决策；在微观上，建立进口冷链食品流向图与大宗数据流向图，聚焦单品类单批次食品流向过程，协助管理部门实现对特定产品的流向的把控。

6.2 “平”时：服务跨省流转

在日常管理过程中国家平台通过企业及冷库数据库中信息进行匹配，协助各省(自治区、直辖市)摸清底数、核实各省跨省交易，有效服务各省跨省流转。

6.3 “战”时：打开各省端口

当出现进口冷链食品阳性事件，平台将进入“战时状态”。平台将打开各省(自治区、直辖市)本地管理平台接口及对应账号信息打开各省(自治区、直辖市)对应端口，将相关数据接入国家平台配套大屏中，管理部门将通过可视化大屏直观查看各省(自治区、直辖市)大屏内容及对应疫情事件处理情况，提升管理部门对问题的处置能力，为后续决策提供支撑。

6.4 “战”时：问题食品追溯

当基层发现进口冷链食品阳性问题，结合前期各省的问题产品基本信息，平台通过异构识别技术，在各省(自治区、直辖市)唯一标识信息不一致的情况下，实现对问题食品名称、品类、重量、原产国、入境口岸、检验检疫单号、批次号等多种信息对问题食品进行精准追溯，并将追溯结果与食品信息通过可视化大屏实时展示。

7 国家进口冷链食品追溯管理平台创新应用

为提升进口冷链食品管理效果，切实解决各省(自治区、直辖市)管理人员实际困难，平台聚焦省际交易受限于属地责任管理模式，开发了省际交易确认功能，从国家层面解决交易核实问题。同时，针对省(自治区、直辖市)反馈的信息准确性无法保证问题，从源头对信息真实性进行保证，提升省(自治区、直辖市)针对进口冷链食品的管理效果。

7.1 省际互认

进口冷链食品具有购买售卖流程长、整体时间链条跨度大的特点，进口冷链食品从口岸进口后，将通过多家供货商发往全国各地，各省(自治区、直辖市)使用追溯码、管理方式、管理维度均不一致，信息难以互通。各省(自治区、直辖市)监管部门往往只能追溯到入省首站的上游企业，该方式周期长、效率低，最少需要2～3天的时间才能查清对应企业详细信息，该方式对于当前进口冷链食品监管要求不一致。

为解决该问题，国家平台利用大数据、标识关联、知识图谱等技术，充分整合和清洗各省流转数据。在平时，若出现跨省交易，对应流传数据将直接推送到各省(自治区、直辖市)账号与本省(自治区、直辖市)流转数据进行比对，若出现信息不一致情况，将在跨省交易确认功能中进行展示，方便省(自治区、直辖市)进行核查。在“战”时，平台将通过调用接口和整合省际流转数据的方式，整合、清洗、汇总相关数据，并结合大数据分析技术和知识图谱[13]技术，在24 小时内将数据转化为从口岸到问题发现地的一张详细食品流转图，并将数据推动给相关省(自治区、直辖市)，方便各省及时对问题食品进行处理。

7.2 数据校验

目前，进口冷链追溯管理平台数据采集准确性有待提升，存在照片模糊不清、信息丢失、数据不准确等多种问题。这导致内陆省份难以查验企业运送的冷链食品真实信息，为人民群众的食品安全埋下隐患。

国家平台发挥自身优势，利用数据多方比对校验，提高数据准确性对检验检疫证明，方便各省(自治区、直辖市)监管部门了解企业流转数据的真实性和有效性，为食品处置、管理决策提供有力抓手，为保障人民食品安全提供了有效支撑。

8 总结与展望

当前，国内疫情形式呈现多点散发趋势，海外各国正在逐步放开疫情防控要求，国内防疫压力巨大。在此环境下，冷链输入风险仍需重点关注。建立企业、省(自治区、直辖市)、国家的三级进口冷链食品管理平台，对进口冷链食品进行全流程管理，是保障人民群众食品安全的重要方式和手段。

各省(自治区、直辖市)和国家平台相继建成。目前国家平台已接入31 省(自治区、直辖市)自治区数据，存储企业数227 万家，累计支撑流转143 万次，协助省(自治区、直辖市)进行省际交易确认7245次。随着系统功能和性能的逐步完善和提升，通过整套管理体系，将构建以进口畜禽肉、水产品为基础[14]，包含所有品类的进口冷链食品追溯管理体系，逐步实现以现代化技术为手段[15][16]，以属地责任和分层管理为核心的，进口冷链食品追溯和管理体系，实现从“口岸到餐桌”的全流程管理。

未来，通过本次建立进口冷链食品追溯管理平台的经验，将以进口冷链食品管理过程为实际试点，在管理范围上重点保障各省(自治区、直辖市)冷链食品集中监管仓食品流转管理需求；在食品品类上，覆盖从进口冷链食品到大宗食品、重点食品的追溯和管理；在追溯范围上，实现从流转的企业，到流转的冷库、冷柜的精准化管理；在追溯单元上，从原有的批次、集装箱，到一箱、一件，逐步提升追溯的精准性和效率性，保障人民群众“舌尖上的安全”。