基于物联网的食品供应链可追溯系统
2014-08-12姚雨辰
摘要：建立了以物联网为技术支撑，以国家至地方的可追溯信息平台为依托，在政府监管下的食品供应链可追溯系统模型，对食品供应链组织结构进行了优化，将食品原料供应商纳入食品供应链中，作为首要环节进行管理。对现有食品供应链可追溯信息进行了丰富完善。
关键词：物联网；食品供应链；食品安全；可追溯系统
中图分类号： F252.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0276-03
收稿日期：2013-09-30
基金项目：江苏省南京市软科学研究计划（编号：201302028）。
作者简介：姚雨辰（1979—），满族，江苏南京人，博士，讲师，从事物流与供应链管理研究。E-mail：yuchen5111@sina.com。目前，我国食品生产企业违法使用添加剂、生产过期食品等问题严重。可追溯系统可实现对食品供应链的质量安全控制，通过在供应链上形成可靠且连续的信息流来监控食品生产过程与流向，并通过追溯或追踪来识别问题、实施召回，为消费者提供更加详细的食品信息，解决或缓解食品市场信息不完全、不对称等问题[1-2]。关于食品供应链可追溯系统问题，国内外很多学者从不同角度做了大量研究。Zuurbier等首次提出了食品供应链概念，认为食品供应链管理是一种全新的保障食品质量安全、降低物流成本的垂直一体化运作模式。有学者提出，中间商为了降低食品质量检测成本，往往降低质量检测设备的使用频率，有时甚至不经检测就直接退回农户交付的产品，把可能的质量风险成本转嫁给了小农户。周应恒认为，食品质量安全问题主要是由信息不对称造成的[2]。杨秋红等对企业建立农产品质量可追溯系统的意愿及其影响因素进行了实证分析[3]。张伟考虑了流通模式、包装形式的不同组合，提出果蔬类农产品供应链的6种追溯模式[4]。
1基于物联网的食品供应链可追溯系统
1.1基于物联网的食品供应链可追溯系统的概念
基于物联网的食品供应链可追溯系统是指借助物联网技术实现食品生产、加工、运输、销售等环节的自动获取、传输、控制、分析，发挥物联网在物品追踪、识别、查询、信息等方面的作用，推进二维条码、RFID等物联网技术在养殖、收购、屠宰、加工、运输、销售、仓储、流通等各个环节的应用，实现对食品生产全过程关键信息的采集管理，保障食品安全，实现对问题产品的准确召回。基于物联网的食品供应链可追溯系统能够实现技术可获得性、国际兼容性、经济可承受性，确保食品安全。
1.2基于物联网的食品供应链可追溯系统的重要性
基于物联网的食品供应链可追溯系统让食品安全有据可循，有利于创造优质优价的良好市场环境。食品质量安全信息处于公开透明的状态，让管理者能够对问题食品进行质量溯源并追究责任。加强食品生产、加工、物流全过程的信息记录、传递与管理功能，实现食品从“田头到餐桌”的全程质量安全控制及溯源。建立涵盖食品质检机构、农户、养殖场、食品加工企业、农贸市场、超市的全方位食品安全追溯系统的信息平台，实现对食品安全生产、物流环节的全过程监控。汇集地区、部门、市场、消费者之间的信息，实时分析相关数据，及时向社会发布并传递食品质量安全检测信息，实现信息资源共享，为保障食品质量安全提供技术支撑。
1.3食品供应链组织各部分职能
传统食品供应链的可追溯模型并未把食品原料供应商考虑进去，现有的食品安全问题大多跟食品原料供应商密切相关。本研究将食品原料供应商列入食品供应链的首个环节。改进后的食品供应链包括以下几个环节：食品原料供应商、种植养殖者、食品加工企业、物流企业、消费者、政府主管部门等。食品原料供应商主要包括农药、兽药、添加剂、激素等农用化学品供应商，种子、幼崽供应商等，主要由政府相关部门检验质量，并负责向数据中心传递数据。种植养殖企业：主要包括农民、农场等，主要负责录入个体信息、种养殖信息，并向下游企业、数据中心传递数据。食品加工企业是把农产品的个体标识转化为加工标签的场所，企业要核对农产品信息，对加工分割的信息进行登录，并负责向下游企业、数据中心传递数据。物流企业主要是从事农产品运输、存储的企业。企业要记录产品的位移信息并存储、销售信息，并负责向下游企业、数据中心传递数据。消费者：消费农产品的个人或企业。消费者通过多种方式对产品信息进行查询，并将使用情况反馈至政府相关部门。政府主管部门：主要包括卫生行政部门、农业行政部门、质量监督部门、工商行政管理部门、食品药品监督管理部门。卫生行政部门负责制定食品安全标准，并会同其他部门共同监管农产品质量，对出现质量问题的个人或企业进行责任追溯。
1.4基于物联网的食品供应链可追溯系统模型
基于物联网的食品供应链可追溯系统的结构应当是1个以食品供应链为核心组织，以政府相关部门为监管主体，以物联网为核心技术，以国家级、省级、市级、县级可追溯信息平台为连接纽带的多层次复合网络结构。各个层次根据农产品可追溯信息的运行规律，既相互依赖又有序分工。食品供应链各级主体完成可追溯信息的基本记录，各级政府部门对食品安全的监管实现可追溯信息核实，两部分信息之间进行有效的沟通整合，保证可追溯信息的真实完整（图1）。
2食品供应链可追溯信息
完善食品供应链的可追溯信息为建设食品供应链追溯系统提供了必要的保障，把食品供应链中与质量安全相关的、有价值的信息有效保存下来，以备消费者、政府部门、企业查询，能够快速有效地识别并处理农产品质量安全事件，分析有问题的环节，及时召回产品。原有可追溯系统中的一些重要信息主要是以检验检测、政府监督为主要信息获取形式，由于农产品生产周期长、地域分布广，单靠政府相关部门对农产品检测来获取信息已经不能满足食品安全的需要，建议把更多的可追溯信息记录放在农户或养殖场的生产档案中。此举既可以丰富可追溯信息的内容，也能缓解政府有关部门人力不足的现状。基于畜产品问题的多发性及追溯易出现问题的特点，本研究以畜产品为材料，分析其可追溯系统构成（表1）。endprint
2.1养殖环节
畜产品的养殖周期较长，是食品供应链管理的源头。由于大部分农户的安全生产意识淡薄，片面追求增产增收，极易发生滥用兽药、激素的情况。再加上生产环境容易遭到破坏或者污染，食品往往在源头就受到了污染。养殖阶段信息采集与记录应当准确全面，由于养殖户较为分散，规模小，不便经常进行检疫检测，应该由养殖企业录入环境、兽药、饲料等情况，由政府相关部门进行监管，建立随机检查、定时检查相
活体检测检疫信息身份标识信息身份编号养殖档案信息养殖饲料信息养殖兽药信息养殖环境信息出生信息转入信息转移信息转出信息屠宰加工环节可追溯检疫检测信息肉产品卫生标识信息信息肉产品检测检疫信息活体检测检疫信息屠宰加工环境信息编码标志信息身份档案转入屠宰加工档案信息肉产品编码信息肉产品转移入库信息肉产品转出信息肉产品包装信息物流环节可追溯信息检测检疫信息运输环境监测信息存储环境监测信息流通档案信息肉产品的转入记录肉产品的存储记录肉产品的转出记录销售环节可追溯信息检测检疫信息肉产品质量抽查销售环境检测销售档案信息肉产品的转入记录肉产品的存储记录肉产品的转出记录
结合的监管制度。畜产品出生信息包括出生时间、出生国家、出生地以及母体信息。畜产品进入、转移、转出是指畜产品内产、外购。畜产品转移围栏包括畜产品死亡、淘汰、出售3种情况。为了避免对畜产品尸体的不当处置，还应该记录畜产品的死亡时间、死亡原因以及处置畜产品尸体的场所等信息。为了防止非法流转不合格畜产品，还应该记录畜产品的出售时间、买家信息等情况。在养殖环节畜产品的可追溯信息是其个体标识号，主要是耳标号。耳标用人工可识读的代码、射频标签、条码标签表示，但是依靠电子耳标或者通过在动物身体上做烙印等来标识动物个体，会对动物造成伤害，并且信息会受外部环境影响而难以辨别，容易被人修改替换，降低识别的可信度。也有学者利用生物特征识别技术对大型畜产品个体进行信息标识，如运用DNA、鼻纹、视网膜、虹膜、面部等生物特征，并取得了比较好的效果，但往往成本较高。
2.2屠宰加工环节
屠宰阶段较为复杂，可追溯信息由畜产品的耳标信息转化为深加工产品的标签信息，在分割阶段很难对产品进行有效标识，因此容易造成信息失效。为了实现信息有效追溯，在有些加工环节需要对产品进行隔离加工，尽量减少不同产品之间的混合。如果不能进行分离作业，应该对畜产品的各个部分进行有效标识。屠宰环节需要畜产品的身份证或健康证明及其耳标号，屠宰场要记录畜产品的个体信息。对畜产品进行加工后，单个畜产品转化为胴体或其他加工产品，相关的追溯信息由耳标转变为胴体标签及各级加工标签。胴体标签包括畜产品属性信息，如屠宰日期、耳标号、屠宰场批准号码等。一方面胴体标签应确保畜产品胴体、二分之一畜产品或肉块标志之间的连接，另一方面应确保在标签上能够查询到畜产品的准确信息。各级加工标签衔接了上游屠宰环节信息及下游销售信息。各级分割加工厂通过EANCOM 报文或相应的加工标签形式将所有与畜产品、畜产品胴体以及畜产品肉加工处理相关信息传递给供应链的下一环节。
2.3物流环节
物流环节主要实现畜产品的运输与储存，其主要功能是记录产品移动的轨迹及其位置，反映产品的存储运输环境，即时召回有问题的产品。目前国内大多食品追溯系统缺乏对运输阶段的信息记录。
2.4销售环节
销售环节的主要功能是检测并监控农产品销售场所。由于欠缺管理设施，难以保证所有食品都合格安全，一些不法商家用添加剂造假牟取暴利现象严重。应确保销售环境符合质检部门的要求，记录产品的库存、销售记录，建立销售档案，实现企业数据与中央数据库同步。
3结论
应该加强食品供应链的可追溯系统信息平台建设，各食品供应链生产、加工、流通、销售企业以及个人应认真记录有关信息。同时，政府相关部门应加强对可追溯信息的监管，保证其真实可信，方便对问题产品进行责任追溯及召回。
参考文献：
[1]Tanya R，Jean C B，Michael O. Using benefit and cost information to evaluate a food safety regulation：HACCP for meat and poultry[J]. Ameriean Journal of Agricultural Economies，1996，78（5）：1297-1301.
[2]周应恒，张蕾. 溯源系统在全球食品安全管理中的运用[J]. 农业质量标准，2008（1）：39-43.
[3]杨秋红，吴秀敏. 农产品生产加工企业建立可追溯系统的意愿及其影响因素——基于四川省的调查分析[J]. 农业技术经济，2009（2）：69-77.
[4]张伟. 果蔬农产品供应链追溯系统研究[D]endprint
2.1养殖环节
畜产品的养殖周期较长，是食品供应链管理的源头。由于大部分农户的安全生产意识淡薄，片面追求增产增收，极易发生滥用兽药、激素的情况。再加上生产环境容易遭到破坏或者污染，食品往往在源头就受到了污染。养殖阶段信息采集与记录应当准确全面，由于养殖户较为分散，规模小，不便经常进行检疫检测，应该由养殖企业录入环境、兽药、饲料等情况，由政府相关部门进行监管，建立随机检查、定时检查相
活体检测检疫信息身份标识信息身份编号养殖档案信息养殖饲料信息养殖兽药信息养殖环境信息出生信息转入信息转移信息转出信息屠宰加工环节可追溯检疫检测信息肉产品卫生标识信息信息肉产品检测检疫信息活体检测检疫信息屠宰加工环境信息编码标志信息身份档案转入屠宰加工档案信息肉产品编码信息肉产品转移入库信息肉产品转出信息肉产品包装信息物流环节可追溯信息检测检疫信息运输环境监测信息存储环境监测信息流通档案信息肉产品的转入记录肉产品的存储记录肉产品的转出记录销售环节可追溯信息检测检疫信息肉产品质量抽查销售环境检测销售档案信息肉产品的转入记录肉产品的存储记录肉产品的转出记录
结合的监管制度。畜产品出生信息包括出生时间、出生国家、出生地以及母体信息。畜产品进入、转移、转出是指畜产品内产、外购。畜产品转移围栏包括畜产品死亡、淘汰、出售3种情况。为了避免对畜产品尸体的不当处置，还应该记录畜产品的死亡时间、死亡原因以及处置畜产品尸体的场所等信息。为了防止非法流转不合格畜产品，还应该记录畜产品的出售时间、买家信息等情况。在养殖环节畜产品的可追溯信息是其个体标识号，主要是耳标号。耳标用人工可识读的代码、射频标签、条码标签表示，但是依靠电子耳标或者通过在动物身体上做烙印等来标识动物个体，会对动物造成伤害，并且信息会受外部环境影响而难以辨别，容易被人修改替换，降低识别的可信度。也有学者利用生物特征识别技术对大型畜产品个体进行信息标识，如运用DNA、鼻纹、视网膜、虹膜、面部等生物特征，并取得了比较好的效果，但往往成本较高。
2.2屠宰加工环节
屠宰阶段较为复杂，可追溯信息由畜产品的耳标信息转化为深加工产品的标签信息，在分割阶段很难对产品进行有效标识，因此容易造成信息失效。为了实现信息有效追溯，在有些加工环节需要对产品进行隔离加工，尽量减少不同产品之间的混合。如果不能进行分离作业，应该对畜产品的各个部分进行有效标识。屠宰环节需要畜产品的身份证或健康证明及其耳标号，屠宰场要记录畜产品的个体信息。对畜产品进行加工后，单个畜产品转化为胴体或其他加工产品，相关的追溯信息由耳标转变为胴体标签及各级加工标签。胴体标签包括畜产品属性信息，如屠宰日期、耳标号、屠宰场批准号码等。一方面胴体标签应确保畜产品胴体、二分之一畜产品或肉块标志之间的连接，另一方面应确保在标签上能够查询到畜产品的准确信息。各级加工标签衔接了上游屠宰环节信息及下游销售信息。各级分割加工厂通过EANCOM 报文或相应的加工标签形式将所有与畜产品、畜产品胴体以及畜产品肉加工处理相关信息传递给供应链的下一环节。
2.3物流环节
物流环节主要实现畜产品的运输与储存，其主要功能是记录产品移动的轨迹及其位置，反映产品的存储运输环境，即时召回有问题的产品。目前国内大多食品追溯系统缺乏对运输阶段的信息记录。
2.4销售环节
销售环节的主要功能是检测并监控农产品销售场所。由于欠缺管理设施，难以保证所有食品都合格安全，一些不法商家用添加剂造假牟取暴利现象严重。应确保销售环境符合质检部门的要求，记录产品的库存、销售记录，建立销售档案，实现企业数据与中央数据库同步。
3结论
应该加强食品供应链的可追溯系统信息平台建设，各食品供应链生产、加工、流通、销售企业以及个人应认真记录有关信息。同时，政府相关部门应加强对可追溯信息的监管，保证其真实可信，方便对问题产品进行责任追溯及召回。
参考文献：
[1]Tanya R，Jean C B，Michael O. Using benefit and cost information to evaluate a food safety regulation：HACCP for meat and poultry[J]. Ameriean Journal of Agricultural Economies，1996，78（5）：1297-1301.
[2]周应恒，张蕾. 溯源系统在全球食品安全管理中的运用[J]. 农业质量标准，2008（1）：39-43.
[3]杨秋红，吴秀敏. 农产品生产加工企业建立可追溯系统的意愿及其影响因素——基于四川省的调查分析[J]. 农业技术经济，2009（2）：69-77.
[4]张伟. 果蔬农产品供应链追溯系统研究[D]endprint
2.1养殖环节
畜产品的养殖周期较长，是食品供应链管理的源头。由于大部分农户的安全生产意识淡薄，片面追求增产增收，极易发生滥用兽药、激素的情况。再加上生产环境容易遭到破坏或者污染，食品往往在源头就受到了污染。养殖阶段信息采集与记录应当准确全面，由于养殖户较为分散，规模小，不便经常进行检疫检测，应该由养殖企业录入环境、兽药、饲料等情况，由政府相关部门进行监管，建立随机检查、定时检查相
活体检测检疫信息身份标识信息身份编号养殖档案信息养殖饲料信息养殖兽药信息养殖环境信息出生信息转入信息转移信息转出信息屠宰加工环节可追溯检疫检测信息肉产品卫生标识信息信息肉产品检测检疫信息活体检测检疫信息屠宰加工环境信息编码标志信息身份档案转入屠宰加工档案信息肉产品编码信息肉产品转移入库信息肉产品转出信息肉产品包装信息物流环节可追溯信息检测检疫信息运输环境监测信息存储环境监测信息流通档案信息肉产品的转入记录肉产品的存储记录肉产品的转出记录销售环节可追溯信息检测检疫信息肉产品质量抽查销售环境检测销售档案信息肉产品的转入记录肉产品的存储记录肉产品的转出记录
结合的监管制度。畜产品出生信息包括出生时间、出生国家、出生地以及母体信息。畜产品进入、转移、转出是指畜产品内产、外购。畜产品转移围栏包括畜产品死亡、淘汰、出售3种情况。为了避免对畜产品尸体的不当处置，还应该记录畜产品的死亡时间、死亡原因以及处置畜产品尸体的场所等信息。为了防止非法流转不合格畜产品，还应该记录畜产品的出售时间、买家信息等情况。在养殖环节畜产品的可追溯信息是其个体标识号，主要是耳标号。耳标用人工可识读的代码、射频标签、条码标签表示，但是依靠电子耳标或者通过在动物身体上做烙印等来标识动物个体，会对动物造成伤害，并且信息会受外部环境影响而难以辨别，容易被人修改替换，降低识别的可信度。也有学者利用生物特征识别技术对大型畜产品个体进行信息标识，如运用DNA、鼻纹、视网膜、虹膜、面部等生物特征，并取得了比较好的效果，但往往成本较高。
2.2屠宰加工环节
屠宰阶段较为复杂，可追溯信息由畜产品的耳标信息转化为深加工产品的标签信息，在分割阶段很难对产品进行有效标识，因此容易造成信息失效。为了实现信息有效追溯，在有些加工环节需要对产品进行隔离加工，尽量减少不同产品之间的混合。如果不能进行分离作业，应该对畜产品的各个部分进行有效标识。屠宰环节需要畜产品的身份证或健康证明及其耳标号，屠宰场要记录畜产品的个体信息。对畜产品进行加工后，单个畜产品转化为胴体或其他加工产品，相关的追溯信息由耳标转变为胴体标签及各级加工标签。胴体标签包括畜产品属性信息，如屠宰日期、耳标号、屠宰场批准号码等。一方面胴体标签应确保畜产品胴体、二分之一畜产品或肉块标志之间的连接，另一方面应确保在标签上能够查询到畜产品的准确信息。各级加工标签衔接了上游屠宰环节信息及下游销售信息。各级分割加工厂通过EANCOM 报文或相应的加工标签形式将所有与畜产品、畜产品胴体以及畜产品肉加工处理相关信息传递给供应链的下一环节。
2.3物流环节
物流环节主要实现畜产品的运输与储存，其主要功能是记录产品移动的轨迹及其位置，反映产品的存储运输环境，即时召回有问题的产品。目前国内大多食品追溯系统缺乏对运输阶段的信息记录。
2.4销售环节
销售环节的主要功能是检测并监控农产品销售场所。由于欠缺管理设施，难以保证所有食品都合格安全，一些不法商家用添加剂造假牟取暴利现象严重。应确保销售环境符合质检部门的要求，记录产品的库存、销售记录，建立销售档案，实现企业数据与中央数据库同步。
3结论
应该加强食品供应链的可追溯系统信息平台建设，各食品供应链生产、加工、流通、销售企业以及个人应认真记录有关信息。同时，政府相关部门应加强对可追溯信息的监管，保证其真实可信，方便对问题产品进行责任追溯及召回。
参考文献：
[1]Tanya R，Jean C B，Michael O. Using benefit and cost information to evaluate a food safety regulation：HACCP for meat and poultry[J]. Ameriean Journal of Agricultural Economies，1996，78（5）：1297-1301.
[2]周应恒，张蕾. 溯源系统在全球食品安全管理中的运用[J]. 农业质量标准，2008（1）：39-43.
[3]杨秋红，吴秀敏. 农产品生产加工企业建立可追溯系统的意愿及其影响因素——基于四川省的调查分析[J]. 农业技术经济，2009（2）：69-77.
[4]张伟. 果蔬农产品供应链追溯系统研究[D]endprint
