农产品食品质量可追溯性研究进展

[摘要]通过检索近几年有关农产品食品质量可追溯性的文献，指出国内研究主要集中在农产品食品质量可追溯性一般现状、问题及其对策、农产品食品质量可追溯性体系建设投资意愿与投资水平的主要影响因素、农产品食品质量可追溯性体系建设中各参与主体之间的博弈、农产品食品质量可追溯性系统信息及其相关技术、相关技术的应用实践等方面。国外研究主要集中在农产品食品质量可追溯性理论及实证分析框架、农产品食品质量可追溯性研究方法、农产品食品质量可追溯性驱动力等方面，从而得出国内外研究视角有所不同的结论，旨在为相关领域的研究提供参考，提高进一步深入研究的水平。

[关键词]农产品；食品可追溯性系统；食品安全；研究进展

1引言

农产品质量追溯是解决食品安全问题的一个有效方法。食品溯源指在食品链的各个环节（生产、加工、配送及销售等）食品及其信息能够被追踪和回溯，使食品的整个生产经营活动处于有效监控之中。在这条供应链上，物流和信息流可以双向流动，使得食品信息向上可以追溯到农产品的产地以及农产品在生产加工流通过程中的相关信息，以便查找食品质量安全问题的原因；向下可以追溯到农产品的流向，在出现问题后可以实现召回和责任追究。食品溯源是一种以信息为基础的先行介人措施，即在食品质量和安全管理过程中，正确而完整地收集溯源信息，。食品溯源本身不能提高食品的安全性，但它有助于发现问题、查明原因、采取措施以及追究责任。关于食品安全追溯的管理制度涉及到由农产品食品产地、企业、农产品食品销售等不同环节形成的完整供应链。农产品质量追溯体系建设是在每个环节设立准入准出标准并且颁发认证，从软件和硬件上帮助农户、企业、物流商等农产品产业链上所有的参与者建立完整可行的标准，从而推动农产品的标准化建设。

2国内农产品食品可追溯性相关研究现状

陈欢等通过对国内外食品溯源现状进行全面分析，认为在我国食品溯源的应用与发展中，存在物流基础设施建设不足、信息标准不统一、缺少统一的监管认证部门及体系、食品供应链信息化程度低、缺乏食品溯源监控终端等问题，并提出加快溯源流程及信息标准统一化进程、加强政府监管及企业自律行为、构建信息化物流、实现通过移动终端及政府平台网站对食品信息的及时获取等建议，推动食品溯源在物流供应链中的实践，从而优化食品溯源应用在我国的发展。刘克非指出，我国食品可追溯实践存在的主要问题包括三方面：一是食品可追溯系统的信息传递效率不高；二是食品追溯成本较高；三是部分农产品实施追溯存在一定困难。山丽杰等在目前食品安全事件频发的背景下，以我国88家不同类型的食品生产企业为案例，采用带罚函数的二元Logistic回归模型与Interval Censored回归组合方法，分别研究与比较了食品生产企业对可追溯体系的投资意愿与投资水平的主要影响因素。结果表明，影响食品生产企业可追溯体系投资意愿的主要因素是：企业管理者的年龄和受教育程度、销售规模、质量认证、预期收益、政府政策优惠情况；而影响企业投资水平的主要因素是：行业特征、企业的销售规模、投资的预期收益和政府的优惠政策翻。张丽萍等的研究认为，在多方利益的博弈中，食品公司、农户、政府、农业合作社四方都不能独自占优，它们必须合作、相互监督，才能实现食品可追溯信息传递机制的合理实施，同时保障食品安全，促进国民经济繁荣和社会环境和谐。王嵩磊等针对农产品溯源系统中信息来源的多样性和不确定性，提出了一种采用多源信息融合对信息进行不确定性分析并计算信任度的方法，对于原先溯源与监管系统中政府监管人员较为随意的监管意见进行了更加科学合理的处理。吴天真等运用信号博弈理论，建立信息不对称下企业向消费者发送食品溯源信息的动态博弈模型，探讨企业向消费者发送食品溯源信息的内在机理，论证企业参与食品可追溯体系发送溯源信息的必要性，提出改进市场状况、将食品消费市场由“柠檬市场”向“优质市场”转变、培育优质市场的政策建议。杨正勇运用演化博弈方法，分析了政府和食品生产企业在食品可追溯体系建立过程中合作策略选择的博弈关系，探索双方在可追溯体系建设中的行为表现以及影响其行为选择的主要因素。分析结果表明，政府和食品生产企业合作策略选择的概率主要受可追溯体系建设投入成本、建立后获得超额收益及风险损失减少值、食品安全事件发生概率、对违法企业罚款额以及成本、超额收益和风险损失减少值分配系数等因素的影响。

3国内农产品食品可追溯系统相关技术及应用

3.1国内农产品食品可追溯系統相关技术

食品可追溯系统主要依托于条形码、二维码、RFID标签、供应链管理等一系列相关技术。李敏等介绍了DNA条形码在食品安全尤其是在食品溯源中的应用，回顾了DNA条形码从概念提出到食品检测、食品溯源及防止食品商业欺诈中的应用，并认为DNA条形码能够保障食品安全、防止商业欺诈，但距离真正的大规模应用还有较长的路要走。王宇等研究了基于二维码的农产品溯源平台。李春树等研究了基于RFID和二维码技术的“盐池滩羊”可追溯系统。华佳林等基于RFID技术设计了赣南脐橙溯源系统。钱建平等构建了农民专业合作社模式下提高蔬菜追溯精确度的方案，其在最小追溯单元、召回成本、检测成本等方面存在明显优势，但需额外投入设备、人力等成本，该研究为在合理成本效益情况下利用信息技术提高追溯精确度提供了参考。黄友文通过RFID及物联网技术整合供应链数据，建立了基于RFID及物联网技术的茶叶溯源系统，以实现对茶叶的规范和高效管理，为茶叶质量安全追溯体系的构建提供参考借鉴。高苏豫等研究了基于SaaS的农产品溯源系统。姜婷研究了大数据背景下农产品可追溯系统框架，并基于ZigBee技术和Hadoop平台对系统的关键部分进行了原型实现。彭远斌等介绍了溯源系统编码原则，并通过对现有物品编码体系及溯源系统应用需求进行分析，提出一种可行的溯源码编码方案。余笑等针对农产品食品安全问题，结合3s技术，弥补现有溯源系统单一的“物流”信息显示方式，在其中添加了地理评价等数据，完善了系统对农产品的监管，因为数据及技术尚不成熟，完成农产品溯源仍然是个艰巨的任务，将3S技术很好地与其融合还需要大量的时间以及仪器设备才能完成。

3.2国内农产品食品可追溯系统相关技术应用

沈杰等阐述了在实际应用系统中的物联网应用系统结构设计方法，给出应用系统参考体系结构案例。王宇飞研究了物联网技术在食品安全领域的集成应用，并融合物联网技术和云计算技术，形成食品安全大数据服务的食品安全体系，从而真正解决食品安全的全过程管理问题，形成了可信的第三方食品安全数据资料。陈佳伟等研究EPC网络、WSN技术、GPS/GIS和分布式数据库，结合供应链企业间追溯和企业内追溯，分析物联网环境下农产品在种植、加工、仓储、运输及销售环节的溯源过程，并构建了基于物联网的农产品供应链追溯体系，从而有效支持和提升农产品供应链追溯服务的可靠性和高效性。樊正斌指出农产品物流追溯系统包括农产品生产安全、加工安全、流通安全等，提出应加强农产品质量安全管理，满足消费者的需求。张睿研究了农产品、食品可追溯系统商业模式构建及附加值开发问题，探讨更为基础的可追溯系统的运营模式，比较行政监管模式与商业运营模式的特点，着重分析了供应链各企业共生陛发展商业模式，探讨开发可追溯系统附加值的可能性，期待供应链信息化程度的深入提高。李圣军研究了农产品追溯的物联网应用模式，指出在农产品追溯中，追溯目标是“借物管人”，追溯内容是“人物信息”，追溯要件是“目标兼容”，追溯精度是“个批结合”，表明物联网与农产品追溯具有内在的契合性。钱建平等在前期研究可追溯系统追溯粒度评价指标体系的基础上，基于加权求和模型的多因素综合评价法，构建了可追溯系统的追溯粒度评价模型，为追溯系统前期构建设计和后期实施绩效评价提供依据。韩俊德将物联网技术这一先进管理手段应用于生鲜农产品配送，可实现生鲜农产品配送各环节在时间上的无缝对接，显著提高配送效率，缩短配送时间，降低配送成本。张莹等以“蔬菜”为例，探讨构建以“政府为中心”的溯源体系模型，从而实现食品的全产业链网络化管理，为消费者提供“来源可追溯、去向可查证、责任可追究”的质量安全追溯链条闭。

4国外农产品食品可追溯性研究进展

4.1国外农产品食品可追溯性研究方法和驱动力

Kine Mari Karlsena，Bent Dreyer，Petter Olsen，Edel O.Elvevoll在文献回顾的基础上，明确了可追溯性研究领域是跨学科的，它跨越自然科学和社会科学。实施食品可追溯性需要進一步的理论发展，有共同理论框架，各种可追溯性研究可以更加相似，实施过程的目标导向更有效。食品可追溯性研究方法包括：行为研究、访谈、关键组、调查、可追溯性控制机制、案例研究、建模、仿真、框架选择，如图1所示。

Myo Min Aung，Yoon Seok Chang指出，食品供应链可追溯性的驱动力包括：立法（安全和质量要求）、劳动力，成本减少（召回目标、效率）、加工，供应链效率（透明化、互操作性）、供应链沟通（反馈、送还、纠纷）、贸易全球化（国家/区域特定贸易需求）、竞争优势（品牌保护、差异化）、质量（质量保证系统从证）、安全（安全事故、召回、食品恐慌），如图2所示。可追溯性要回答追溯主体、追溯内容、时间、地点和为什么追溯的问题，而可追溯性以成本为代价，不具备这种成本条件或低效的制度环境，对政府、消费者、个人企业和整个食品行业都是个严重的问题。要想从“农田到餐桌”的食品追溯成为现实，要求市场力量、消费需求和政府法规推进新的供应链可视化。食品安全、质量和可追溯性综合方法如图3所示。

4.2国外农产品食品可追溯性技术及其应用

R.Badia-Melisa，P.Mishra，L.Ruiz-Garcia认为，目前可追溯系统的特点是无法链接食物链记录、记录不准确和错误记录、获得必要数据的延误，而这些是食物安全问题爆发情况下，系统解决召回和撤回问题的根本。论文述评了各种最新技术，如RFID创新，通过智能手机让消费者知道四种范围产品的完整记录；通过同位素分析或DNA序列分析，了解食品的真实性。Giuseppe Aiello，Mario Enea，CinziaMuriana研究认为，确保农产品安全和质量的整个供应链可追溯性规定生产商和零售商要考虑提高公司声誉，通过法律要求可追溯系统设计，提高消费者信心，优化供应链达到跟踪产品质量的目的，这种系统的实施取决于收集产品质量相关的特定信息的可能性。随着创新和非侵人性技术，如RFID自动实时数据采集的应用，可追溯性的基本问题变成对参与投资的成本经济分析。Luca Mainetti.Luigi Patrono，Maria Laura Stefanizzi，Roberto Vergallo研究认为，基于项目级的超高频（uHF）射频识别（RFID）可追溯性仍然太贵，由意大利农业食品公司提出了一种集成、创新的低成本解决方案，即新鲜即食蔬菜无缝可追溯系统“gapless”，其基于传感器，使用近场通信（NFC）技术，让植物和追溯信息链接，遵循EPC global标准，标签利用条码技术，实现了低成本，采用企业服务总线（ESB），确保未来扩展巨大的灵活性和可扩展性，同时建设风格保持与传统应用程序的兼容性。Luca Mainetti，FrancescaMele，Luigi Patrono，Francesco Simone，Maria Laura Stefanizzi and Robeno Vergallo提出了一种新型无缝可追溯系统，能够改善生鲜蔬菜供应链的主要业务流程。研究强调了从大田到最终消费者餐桌整个供应链管理的一些关键方面，特别是包括温室蔬菜生产和包装加工的第一阶段供应链，重新设计的模型结合射频技术创新，如RFID和NFC，以及重要的国际标准，如EPCglobal跟踪系统，让终端消费者了解所购产品的完整历史。此外，为了评估实际供应链业务流程，选择一些重要的指标进行潜在利益分析。Teresa Pizzuti，Giovanni Mirabelli介绍了从初级生产者到最终消费者的食品可追溯性供应链中配套管理的全球跟踪和追踪系统（GTTS）的开发，如图4所示。GTTS主要是帮助参与食品供应链的不同用户协助追溯管理过程。信息系统开发考虑到食品供应链的不同特征，总体框架支持未来的演化和自定义，GTTS开发步骤包括：供应链阶段分析、供应链建模、数据分析和数据建模。在系统设计和开发的基础上，采用一般适用的信息管理解决方案，满足不同类型食品行业的要求。该模型的应用使可追溯性解决方案受益。

图4显示的总体框架由以下主要部分组成：食品供应链业务流程模型，包含产品、主体、流程和资源所有信息的数据模型；指导流程的一系列业务规则；产品和大宗产品的唯一标识原则；信息编码标准；产品和大宗产品的自动识别技术。该框架及其相应应用程序，是管理可追溯过程相关的所有信息的重要工具。

4.3农产品食品可追溯性与物流运作的关系

Techane Bosona，Girma Gebresenbet认为，食品溯源是农产品供应链物流管理不可或缺的部分，现代食品供应链（FSC）应提供充分的信息，使消费者和其他有关机构了解食物与基因工程相关的种类、产地、动物福利信息，有效的食品安全追溯系统（FTSS）非常重要。该研究对食品可追溯性问题进行了全面的文献综述，主要讨论了FTS的实施含义、驱动力、发展障碍、改进和FTSS绩效、福利、追溯技术，如图5所示。并指出未来可追溯性研究的重点是，可追溯性与食品物流活动一体化；可追溯性与FTSS科技的联系；可追溯体系和食品生产单位之间的联系；数据采集和信息交换标准化；创意策略；信息流和追溯信息的消费者和其他利益相关者的有效沟通的连续性；FTS不同主体之间的联系；FTS策略；FTSS绩效评价框架开发。

Henrik Anders Ringsberg围绕RFID技术实现和处理信息的标准化方法，讨论物流和食品溯源，维护食品质量和安全，探讨电子产品代码信息服务（EPCIS）标准和食品可追溯射频识别（RFID）技术实施对物流运作的潜在影响，根据EPCIS标准分析供应链概念模型，建立理论框架，推动食品供应链实现全程可追溯。

5总结

总体来看，国外研究视野更加开阔，内容更加丰富，与国外较早实现农产品、食品可追溯和追踪密切相关；国内研究显然集中在某些方面，而随着国内对农产品、食品可追溯和追踪的更加重视，全方位、多元化的研究必须同步开展，因此，借鉴国外的相关研究成果，指导和启迪国内相关研究，以缩小国内外差距正是本文的目的。