韩志慧 ，李海燕，辛永波

（1.天津市林业果树研究所，天津 300384；2.天津市蔬菜技术推广站，天津 300200；3.天津市农机鉴定站，天津 300192）

天津市无公害蔬菜基地化生产发展迅速，截止2006年底，全市认定无公害蔬菜基地面积已达到5.67万hm2；全市已有55家无公害蔬菜企业、56个品牌的近200个产品获得农业部农产品全国统一认证；先后出台了《天津市无公害蔬菜管理办法》、《天津市农业生态保护办法》、《天津市农药管理办法（暂行）》及《天津市无公害蔬菜标志管理办法》、《天津市种植业农产品质量管理办法（暂行）》等7部政府规章及规范性文件。通过标准化示范区的建设，带动了全市无公害蔬菜标准化生产，完善了市、区县农业系统农产品监测体系，质量安全水平稳步提高。

探索新的管理办法和技术手段，保证蔬菜质量安全的长期稳定，成为天津市下一步搞好蔬菜质量安全工作的重要内容。目前天津市蔬菜质量安全体系建设尚不健全，主要表现在以下几个方面：一是农业标准化体系不健全，农业标准覆盖率还不高；二是对无公害产地环境质量监管不力，缺乏系统的、动态的、有效的农业生态环境监控手段；三是质量安全动态监测不力，由于缺少快捷的信息反馈和管理平台，难以及时掌握全市的农产品安全水平发展动态。

可追溯系统是促进生产信息透明化，提高农产品卫生安全，增加农产品市场竞争力的重要措施。天津市从2008年开始进行蔬菜可追溯系统建设，目前已建成覆盖基地、合作社和技术推广部门的追溯体系，取得了良好的应用效果。

1 国内外可追溯系统发展

对于追溯系统的研究，最初是由欧盟为应对疯牛病问题于1997年开始逐步建立起来的[1]。欧盟于2002年7月颁布了178/2002号法令，要求从2004年起在欧盟范围内销售的所有食品都能够进行跟踪与追溯，并于2006年初开始实施《欧盟食品及饲料安全管理法规》，突出强调了食品从农场到餐桌的全过程控制管理和可追溯性[2-3]。美国于2004年5月公布了《食品安全跟踪条例》，要求所有涉及食品运输、配送和进口的企业要建立并保全相关食品流通的全过程记录；加拿大要求到2008年80%农业食品联合体农产品可追溯源头，实现“品牌加拿大”战略[4]；日本政府已通过新立法，要求肉牛业实施强制性的零售点到农场的追溯系统，系统允许消费者通过互联网输入包装盒上的牛身份号码，获取他们所购买牛肉的原始生产信息；澳大利亚实施国家牲畜标识计划（NLIS），它是一个永久性的身份系统，能够追踪家畜从出生到屠宰[5]。

目前我国许多地区都在进行农产品质量溯源系统的研究与探索，上海、南京、深圳、北京等城市进行了相关系统建设。近年来上海市开发了“食用农副产品全程监控信息平台”，实现了对农场、养殖场等生产源头的管理，提供了条形码触摸屏查询、网上查询及电话语音查询等多种追溯手段[6]；南京市建立了农产品质量安全IC卡监管系统，取得了一定成效[7]；从2004年开始，深圳市在批发市场的菜农菜商中开始推行“IC卡电脑信息管理系统”。其做法是在IC卡中记录菜农菜商详细资料，批发市场设置的条形码读码器通过识别，可以区分蔬菜是否来自农产品质量管理部门认定的生产基地，并可及时调阅生产基地情况和信誉记录，追踪有毒蔬菜来源，从而实现对产品质量安全的溯源；2005年北京市在总结各地运行经验的基础上，创建了北京市蔬菜质量追溯系统，并在多家企业运行[8]。

2 天津市蔬菜质量安全追溯系统设计

2.1 框架设计

结合天津市无公害蔬菜管理的实际，分析无公害蔬菜生产、流通及销售过程中影响农产品质量的关键因素和控制点，综合运用计算机技术和电子信息技术，研究了蔬菜包装标识、蔬菜安全生产管理、农事操作预警、追溯码打印、多平台溯源等关键技术问题，构建了面向监管者的天津市无公害蔬菜质量安全监管系统，面向生产基地操作者的便携式农事信息采集系统，面向生产者管理者的无公害蔬菜安全生产管理系统，面向消费者的质量安全追溯系统。

建立无公害蔬菜质量安全追溯系统，必须实现包装标识、中央数据库和信息记录系统等3个基本要素。第1个基本要素是包装标识，要求具备成本低、易使用、融入当前管理程序、较高保留率、数据采集方便等特点，本项目中采用带加密二维条码的标签对小包装的无公害蔬菜进行标识；第2个基本要素是中央数据，基于纸张的记录系统很难满足大流通、多环节的复杂生产系统追溯的需求，本项目建立了基于网络的监管中心数据库，为监管和追溯奠定数据基础；第3个基本要素是信息记录系统，蔬菜在各环节中的移动及其对应信息，必须记录到系统中，并与中央数据能无缝联接，本项目在生产基地通过采用便携式农事信息采集系统记录农事操作信息，在生产或加工企业通过无公害蔬菜安全生产管理系统记录包装信息及打印追溯码，也可通过该系统记录农事操作信息。平台架构见图1。

图1 平台架构图Fig.1 Platform Structure

2.2 运行设计

根据平台的用户分类不同，平台分生产企业端、政府管理端和消费者端三部分运行，各部分运行之间紧密关联。生产企业在网上进行注册，政府管理部分对注册信息进行审核并实地考察，对于合格的企业分配用户名和密码，生产企业可下载无公害蔬菜安全生产管理系统专用软件和便携式农事信息采集软件；基地生产人员用基于PDA或手机的采集器采集农事信息；各生产基地人员将采集到的农事信息通过短信或GPRS方式发送到生产企业端的管理系统中，系统连接条码打印机进行加密追溯码打印；打印完成贴制在蔬菜包装上，并将数据上传至监管平台数据库；消费者可通过超市触摸屏、网站、手机短信或手机扫描条码等方式追溯企业信息、基地信息、生产操作信息、检测信息等；政府管理部门可利用监管设备通过扫描加密条码进行监管。

3 追溯标签设计

3.1 追溯码编码

在分析无公害蔬菜的个体属性、包装形式、生产方式基础上，对于无公害蔬菜采用批次追溯编码方法，定义同一天收获的来自于同一生产单元（地块或温室）、同一品种、同一等级的农产品为同一批次。追溯编码采用24位数字码，其中6位邮政编码+4位企业编码+6位产品编码+6位生产日期编码+1位认证类型编码+1位校验码，其中邮政编码根据企业所在位置查询生成，企业编码采用该邮政编码区域内流水编号，产品编码采用2位产品种类+2位产品名称+2位产品品种的方式，生产日期编码采用YY/MM/DD方式生成，认证类型根据产品是无公害、绿色、有机或无认证类型的方式采用“1”、“2”、“3”和“0”，校验码采用CRC循环冗余码的方式产生。编码示例见图2。

图2 编码示例Fig.2 Example of coding

采用的编码类型可通过邮政编码直接将企业锁定在一定范围内，便于发生农产品质量安全事件时快速定位；采用的6位产品编码，预留了一定的产品数量，便于根据追溯系统的进一步推广应用扩大产品；将认证类型直接写入编码中，便于直接监管；采用的校验码具有一定的防伪功能。

3.2 二维条码加密

二维条形码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。二维条码与一维条码相比，具有信息容量大、编码范围广、容错能力强、译码可靠性高、防伪性好等特点；与RFID相比，又具有成本低的优势。针对无公害蔬菜追溯标签中要求存储信息多并具一定防伪能力的要求，本项目采用中国具有自主知识产权的汉信码，汉信码中存储企业名称、企业负责人、产品名称、生产日期、认证类型、主要农事信息等。

汉信码的可加密性为无公害蔬菜的监管和防伪提供了有效技术手段。本项目利用基于DES和RSA混合加密算法对汉信码中的原始信息进行加密，再将加密后生成的汉信码图像用离散分数傅里叶变换双随机相位编码技术进行二次加密，从而生成最终的加密汉信码。

3.3 追溯标签设计

为了达到可读性强、美观、体现监管的要求，本项目对追溯标签进行了设计，标签既包括无公害认证标志、查询方式、产品名称、包装日期、认证类型等明文信息，也包括加密了的汉信码。标签大小采用4 cm*6 cm，材质采用不干胶纸张，便于企业贴制。标签样式见图3。

图3 标签样式Fig.3 Example of Label

4 系统应用

经过充分考察调研，以企业自有基地和合作生产基地为基础，在武清、宁河、静海、西青等区县建立146.67 hm2核心示范基地。在应用优质品种和采用安全生产技术的基础上，完善蔬菜生产管理、信息采集和质量安全监管制度，形成了企业信息、基地信息、生产者信息及检测信息、生产技术信息等多种信息完整集成的中央数据库，并以此为核心，通过二维条码确定单一生产者生产的蔬菜产品的身份标识，一直跟随产品流通到消费者手中，实现蔬菜从生产到消费全程信息的完整可查和可溯源，满足政府职能部门、供应企业及公民大众的多方诉求。通过在4家超市及供应基地的蔬菜产品全程可追溯模式建立与推广，在全市11个区县蔬菜产区扩大示范应用范围，带动蔬菜安全生产及可追溯基地建设，两年累计示范面积5697.33 hm2。

[1] Schwagele F.Traceability from European perspective[J] .Meat science,2005(71):164-173

[2] Mousavi A,Sarhadi M,Lenk A,et a1.Tracing and traceability in the meat processing industry:a solution[J] .British food journal,2002,104(1):7-19

[3] Massimo B,Maurizio B,Roberto M,et al.FMECA approach to product traceability in the food industry[J] .Food control,2004,17(9):1-9

[4] 王立方,陆昌华,谢菊芳,等.家畜和畜产品可追溯系统研究进展[J] .农业工程学报,2005,21(7):168-174

[5] 杨信廷,钱建平,孙传恒,等.蔬菜安全生产管理及质量追溯系统设计与实现[J] .农业工程学报,2008,24(3):162-166

[6] 方炎,高观,范新鲁,等.我国食品安全追溯制度研究[J] .农业质量标准,2005(2):37-39

[7] 季国军,何建桥,施泽平.南京市农产品质量安全建设进展与思考[J] .江苏农业科学,2004(3):87-89

[8] 王波,王顺喜,李军国,等.农产品及食品领域可追溯系统的研究现状[J] .中国安全科学学报,2007,17(10):108-114