余紹黔

（湖南商學(xué)院計算機(jī)應(yīng)用研究所，湖南長沙410205）

一、概述

食品安全追溯是指在生產(chǎn)、加工和銷售的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，對食品、原材料、飼料以及有可能成為食品或飼料組成成分的所有物質(zhì)的追蹤能力，還原產(chǎn)品產(chǎn)地、加工歷史和發(fā)生時間等。食品安全追溯系統(tǒng)是一種旨在加強(qiáng)食品安全信息傳遞、控制食源性危害、保障消費(fèi)者權(quán)益的信息管理系統(tǒng)。

1997年，歐盟為應(yīng)對瘋牛病首先提出了食品安全追溯問題，經(jīng)過多年的努力，已經(jīng)逐步建立起了一套比較完善的食品安全法律體系，強(qiáng)調(diào)食品生產(chǎn)者對食品安全的責(zé)任，要求所有食品在其生產(chǎn)、加工、銷售的各個階段都能夠進(jìn)行跟蹤與追溯,否則就不允許其產(chǎn)品上市銷售。

在我國，食品安全追溯問題受到了高度重視，從2002年起，開始了食品安全追溯研究工作，并進(jìn)行了法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)制定的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。2009年，我國頒布的《中華人民共和國食品安全法》，之后又制定了《飼料和食品鏈的可追溯性體系設(shè)計與實(shí)施的通用原則和基本要求》、《食品冷鏈物流追溯管理要求》，編制了《牛肉制品溯源指南》、《水果、蔬菜跟蹤與追溯指南》等。

二、我國食品安全追溯中的問題

雖然我國對食品安全追溯問題高度重視，采取了各種監(jiān)管措施和追溯手段，但仍然需要進(jìn)一步解決以下幾個方面問題。

1．食品安全追溯編碼規(guī)范問題

食品安全追溯編碼是一種獨(dú)立于商品標(biāo)識編碼的專用編碼，這種編碼需要按照一定的規(guī)則進(jìn)行。追溯編碼既要與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，又要與地方標(biāo)準(zhǔn)兼容，根據(jù)國內(nèi)外通用和兼容標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合地方、行業(yè)和商品類別情況等制定，實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)的追溯編碼信息對接，建設(shè)統(tǒng)一的食品安全追溯信息平臺。

2．食品安全追溯技術(shù)應(yīng)用問題

對食品安全進(jìn)行追溯時，要根據(jù)食品生產(chǎn)企業(yè)從原材料、生產(chǎn)、成品的全過程進(jìn)行記錄，早期的企業(yè)采用紙質(zhì)的檢驗(yàn)單完成，這種方法的問題是信息化處理的難度大，要將這些海量的數(shù)據(jù)用手工輸入到計算機(jī)后臺數(shù)據(jù)庫工作非常繁瑣。如果想要解決這個問題，可以采用條形碼或RFID卡這些可以通過讀寫器自動采集數(shù)據(jù)的方法對生產(chǎn)過程的信息進(jìn)行采集和記錄，將生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的數(shù)據(jù)自動錄入到后臺數(shù)據(jù)庫中。使用條形碼、RFID卡技術(shù)會增加一些成本，但提高了食品安全的追溯效率。從建設(shè)的角度來考慮，食品安全追溯信息系統(tǒng)和信息平臺應(yīng)具有較強(qiáng)的兼容性，能夠處理各種類型的數(shù)據(jù)，盡可能的兼容讀寫各種記錄介質(zhì)載體，允許使用各種條形碼、RFID卡等，方便廣大消費(fèi)者和企業(yè)。

3．食品安全追溯信息平臺建設(shè)問題

我國食品加工企業(yè)行業(yè)門檻較低，信息化水平低，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，缺乏追溯編碼的識別終端設(shè)備和后臺計算機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，絕大部分都沒有建立食品安全追溯信息平臺。經(jīng)營食品的商場、超市銷售的食品還沒有被強(qiáng)制推行可追溯性規(guī)定，大部分食品賣場也就沒有建立起自己的食品安全追溯信息系統(tǒng)。雖然我國建立了一些食品安全可追溯第三方網(wǎng)站，但這些系統(tǒng)目前所包含的產(chǎn)品數(shù)量和數(shù)據(jù)覆蓋面小，真正能夠讓企業(yè)和消費(fèi)者利用起來不多，建設(shè)也相對滯后。

三、食品安全追溯的編碼及載體

實(shí)現(xiàn)食品安全追溯信息管理需要有食品安全追溯編碼及載體，編碼及載體是兩個需要解決的重要技術(shù)問題。一是追溯編碼規(guī)則要與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，與地方標(biāo)準(zhǔn)兼容，是一套即適合國內(nèi)使用又適合國際貿(mào)易的通用編碼規(guī)則。二是要有能夠作為追溯編碼載體的存儲介質(zhì)，在編碼載體選擇上，可以采用紙質(zhì)數(shù)字文件、條形碼或RFID電子標(biāo)簽，對于不同的編碼載體，采用不同的處理方式。

1．食品安全追溯編碼規(guī)則

商品的標(biāo)識編碼一般是由13位條形碼組成，主要標(biāo)識產(chǎn)地和生產(chǎn)單位。因此，為了實(shí)現(xiàn)食品安全的可追溯性，僅僅依靠商品標(biāo)識編碼是不夠的，追溯編碼至少需要標(biāo)識出生產(chǎn)日期，生產(chǎn)批次，原材料產(chǎn)地等信息，一般需要20位以上。

2008年3月，北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了《奧運(yùn)會食品安全食品追溯編碼規(guī)則》，是一部有影響的較早由質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門提出和制定的食品安全追溯編碼規(guī)則，它利用全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼GTIN(Global TradeItemNumber)加標(biāo)識符(AI)的結(jié)構(gòu)組成，有以下三種形式；一是對于按批次生產(chǎn)的產(chǎn)品按照GTIN+生產(chǎn)批次；二是蔬菜、水產(chǎn)品類產(chǎn)品按照GTIN+生產(chǎn)日期或者包裝日期+源實(shí)體參考代碼(生產(chǎn)農(nóng)田編號)；三是畜禽類產(chǎn)品按照GTIN+源實(shí)體參考代碼(畜禽的耳標(biāo)或腳環(huán)號)。

2010年9月，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合發(fā)布了《飼料和食品鏈的可追溯性體系設(shè)計與實(shí)施指南》，提出了對追溯單元必須進(jìn)行編碼，并采用國內(nèi)外通用或兼容編碼，優(yōu)先推薦使用國際物品編碼(GS1)體系作為食品追溯編碼規(guī)則。國際物品編碼(GS1)對追溯編碼按照全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼GTIN加標(biāo)識符(AI)和追溯數(shù)據(jù)兩大部分組成，這種方法與上述北京市的追溯編碼規(guī)則類似。之后，各地根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合地方需要，陸續(xù)出臺了一些地方性的食品追溯編碼規(guī)則，如2011年10月，四川省出臺了《產(chǎn)品追溯體系通用編碼規(guī)則》。

2．紙質(zhì)數(shù)字文件載體處理方式

紙質(zhì)數(shù)字文件載體就是直接將追溯編碼輸出在紙條上，追溯編碼的編碼規(guī)則與條形碼和RFID電子標(biāo)簽的規(guī)則相同，追溯編碼用數(shù)字直接打印出來，當(dāng)需要進(jìn)行追溯時，在追溯終端設(shè)備上直接用手工輸入紙條上的追溯編碼，根據(jù)編碼在后臺數(shù)據(jù)庫中查詢相關(guān)追溯信息。當(dāng)然，這種方式是不能實(shí)現(xiàn)自動掃描輸入的。

3．條形碼載體處理方式

使用條形碼載體，追溯編碼輸入就不需要手工輸入，可以通過條形碼閱讀器進(jìn)行激光掃描，數(shù)據(jù)的輸入速度和可靠性都提高了。用條形碼表示食品安全追溯編碼可分為一維和二維條形碼兩種，一維條形碼可以使用UCC/EAN-128標(biāo)準(zhǔn)條碼，這種條形碼由GTIN加標(biāo)識符(AI)和追溯數(shù)據(jù)兩大部分組成，每個標(biāo)識符(AI)由2~4位數(shù)字組成，其后為標(biāo)識符的相關(guān)追溯數(shù)據(jù)。標(biāo)識符的作用是能夠?qū)a(chǎn)地、生產(chǎn)批次等不同類型的多個追溯數(shù)據(jù)組合在一起表示在一個條形碼中，節(jié)省了條形碼編碼空間和掃描的次數(shù)。

一維編碼受到技術(shù)的限制，數(shù)據(jù)位數(shù)一般控制在20位左右，基本不能表示漢字，數(shù)據(jù)容量比較小。為了解決這個問題，使用二維條形碼可以擴(kuò)大信息容量。二維條形碼編碼密度較高，可容納1108個字節(jié)數(shù)據(jù)，能夠把圖片、聲音、文字、簽名甚至指紋等信息進(jìn)行編碼，因此，也能夠表示出更多數(shù)量和類型的追溯數(shù)據(jù)。

4．RFID電子標(biāo)簽載體處理方式

RFID可以作為電子標(biāo)簽使用，能夠在非可視的情況下，非接觸式的進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)，識別的距離從幾十厘米到十多米；由于RFID卡不像條形碼受掃描位數(shù)的限制，存儲數(shù)據(jù)容量可以達(dá)到64、96、256位甚至更高，存儲編碼資源十分豐富。RFID卡上追溯編碼規(guī)則一般與條形碼相同，遇到較多追溯項(xiàng)目信息時，可以按照標(biāo)識符(AI)加追溯數(shù)據(jù)兩部分的編碼規(guī)則增加，能夠?qū)⒏嗟淖匪蓓?xiàng)目數(shù)據(jù)都存儲起來，可追溯項(xiàng)目數(shù)量增加比較容易，項(xiàng)目數(shù)量和內(nèi)容能夠比較多地保存下來。

四、食品安全追溯技術(shù)手段和方法

在食品生產(chǎn)過程中，一方面追溯碼通過載體介質(zhì)保存下來，隨同商品包裝一起被消費(fèi)者獲得。另一方面，根據(jù)食品追溯編碼將編碼所對應(yīng)的追溯信息輸入到后臺食品安全追溯數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)需要追溯時，根據(jù)編碼可以查詢到相關(guān)的信息。

1．無追溯編碼的食品安全追溯問題

目前，我國還沒有實(shí)施食品安全可追溯的強(qiáng)制措施，仍然有很多沒有食品安全追溯編碼的食品在市場上銷售，這些商品由于沒有追溯編碼，當(dāng)然也不能在后臺追溯數(shù)據(jù)庫中找到相關(guān)的追溯數(shù)據(jù)，如果必須追溯，就不能使用追溯數(shù)據(jù)庫，只能根據(jù)供貨商、原材料、加工、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)各種相關(guān)紙質(zhì)記錄文件進(jìn)行原始文件追溯。因?yàn)槭鞘潞笞凡椋陀锌赡艹霈F(xiàn)找不到原始單據(jù)，或者原始單據(jù)數(shù)據(jù)不完整等問題。由于這種追溯方式的各種數(shù)據(jù)沒有信息化管理，追溯只能通過手工方式對商品交接記錄單據(jù)、加工記錄單和檢驗(yàn)單等進(jìn)行追查，是完全純手工處理方法，效率很低，容易出錯，滿足不了食品安全追溯的全面、高效和透明的要求。

2．在線聯(lián)網(wǎng)后臺支持追溯工作模式

如果追溯編碼的存儲介質(zhì)載體只能保存少量的編碼信息，不能保存其他的文字、圖片等多種信息，那么就只能通過讀寫設(shè)備讀出追溯編碼，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，查詢后臺數(shù)據(jù)庫獲得追溯文字信息。例如，利用一維條形碼作為追溯編碼載體就只能采用在線聯(lián)機(jī)追溯工作模式，因?yàn)橐痪S條形碼基本只能表示追溯數(shù)字編碼，不能表示原材料產(chǎn)地、物流等文字追溯信息，追溯的產(chǎn)地等文字信息只能通過后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行解釋。這種工作模式，可以是B/S或C/S的，查詢用的客戶機(jī)或終端必須是在線聯(lián)網(wǎng)具有后臺支持的工作模式。

3．脫機(jī)追溯工作模式

通過追溯編碼和后臺追溯數(shù)據(jù)庫進(jìn)行追溯的方法較好地解決了在線聯(lián)機(jī)追溯問題，但是這種方法的問題是離不開計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和后臺數(shù)據(jù)庫，如果使用RFID卡，由于存儲容量較大，包括文字追溯信息都可以儲存起來，這樣就可以通過手持式RFID讀卡器，在不需要后臺追溯數(shù)據(jù)庫聯(lián)機(jī)的情況下，直接將可追溯文字信息從RFID卡片上讀出來，從而實(shí)現(xiàn)了脫機(jī)工作模式。

4．RFID讀卡機(jī)功能擴(kuò)展

一般的具有RFID卡處理能力的食品安全追溯信息管理系統(tǒng)是由RFID卡片、讀卡機(jī)、計算機(jī)系統(tǒng)三大部分組成。讀卡機(jī)部分包括讀卡器、天線、接口電纜、通信軟件、終端監(jiān)控軟件等部分。在讀卡機(jī)部分，為了實(shí)現(xiàn)手持式RFID讀卡器的脫機(jī)工作模式，主要方法有兩種。

一是在RFID讀卡機(jī)上增加漢字處理能力，設(shè)計一個可拔插的存儲芯片，有針對性的將讀卡機(jī)常用地區(qū)、行業(yè)和類別的追溯編碼與對應(yīng)追溯信息保存下來，作為一個特殊的芯片表格，存儲在一個可拔插芯片上，與手持式RFID讀寫器捆綁使用。在追溯時，不用查詢后臺追溯數(shù)據(jù)庫，直接使用芯片表格查詢，就能夠顯示追溯信息了，對于一些在芯片表格中查不到的信息，仍然可以通過后臺追溯數(shù)據(jù)庫處理。

二是利用RFID卡的存儲空間較多的優(yōu)點(diǎn)，直接將可追溯的文字信息寫在RFID卡片上，用中文或者英文文字進(jìn)行表達(dá)，直接使用手持式RFID讀卡器從RFID卡上讀出可追溯文字信息。

5．追溯編碼的防偽與加密

根據(jù)農(nóng)業(yè)部2007年12月發(fā)布的《NY/T 1431-2007農(nóng)產(chǎn)品追溯編碼導(dǎo)則》，為了防偽，在設(shè)計產(chǎn)品追溯碼時，可以通過專用的加密算法把產(chǎn)品追溯編碼加密，打亂產(chǎn)品追溯編碼規(guī)律，防治偽造。這種方法有利有弊，防偽效果增強(qiáng)了，但是通用性能降低了，不能適合跨地區(qū)、跨行業(yè)的需要。

如果使用RFID卡，在防偽方面不一定要用加密算法打亂產(chǎn)品追溯編碼規(guī)律，每張RFID卡片都有一個唯一的序列號，企業(yè)在發(fā)卡寫卡操作時，根據(jù)序列號的備案信息進(jìn)行合法的讀寫卡操作，偽造的卡片由于沒有備案的序列號信息很容易進(jìn)行辨認(rèn)，因此，RFID卡具有較強(qiáng)的防偽功能。

五、食品安全追溯信息平臺的建設(shè)

食品安全追溯信息平臺一般由網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、食品安全追溯編碼、追溯編碼載體、編碼讀寫器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件Savant、對象名解析服務(wù)、客戶服務(wù)與評價系統(tǒng)集合組成。食品安全追溯信息平臺建設(shè)適合政府監(jiān)管部門、生產(chǎn)企業(yè)、商場或超市三種為主體的建設(shè)模式。

1．監(jiān)管部門食品安全追溯信息平臺

從2004年起，我國就開始食品安全可追溯系統(tǒng)和平臺的研究，已有不少地方或部門建立起了不同類型的食品安全可追溯服務(wù)網(wǎng)站。如：國家食品安全追溯平臺(http://safefood.gs1cn.org/)，北京市農(nóng)業(yè)局食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)(http://www.atrace.org/)，上海市食用農(nóng)產(chǎn)品流通安全追溯系統(tǒng)(http://www.shian.gov.cn)等。

政府質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門在食品安全的監(jiān)管方面具有一定的權(quán)威性，由他們建設(shè)的食品安全追溯信息系統(tǒng)比較容易獲得生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者的認(rèn)可，它是獨(dú)立于賣方和買方的第三方。對食品的原材料、生產(chǎn)、加工、儲藏、銷售等追溯信息進(jìn)行處理，建立追溯信息傳遞體系，消費(fèi)者隨時可利用可追溯編碼對產(chǎn)品實(shí)行追溯，消除消費(fèi)者對產(chǎn)品質(zhì)量的顧慮，提高我國商品的市場競爭力。

2．企業(yè)或企業(yè)聯(lián)盟食品安全追溯信息平臺

食品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極順應(yīng)食品安全追溯的發(fā)展需要，主動提高產(chǎn)品的質(zhì)量和價值，建設(shè)食品安全追溯信息化查詢平臺。國內(nèi)的一些知名企業(yè)為了產(chǎn)品防偽曾經(jīng)開通過產(chǎn)品防偽查詢服務(wù)。企業(yè)如果能夠通過防偽查詢服務(wù)平臺提供產(chǎn)品的可追溯服務(wù)，公布更多信息，無疑可以提高消費(fèi)者的知情權(quán)，消除消費(fèi)者對產(chǎn)品質(zhì)量的顧慮。對于實(shí)力有限中小型食品加工企業(yè)，也可以采用多個企業(yè)聯(lián)合的形式組成一定規(guī)模的聯(lián)盟，共同建設(shè)追溯信息平臺。

3．商場或超市食品安全追溯信息平臺

當(dāng)今社會，消費(fèi)者越來越理性，會更加看重商品的品牌和商場的信譽(yù)。因此，商場或超市建設(shè)食品安全追溯信息化平臺不管是對消費(fèi)者還是商場或超市自身都是有內(nèi)在需求的。商場通過食品安全追溯信息化平臺發(fā)布信息，保證消費(fèi)者不受假貨的侵害，保證質(zhì)量，提高消費(fèi)者的信心，同時作為進(jìn)貨方，又可以提高產(chǎn)品的準(zhǔn)入技術(shù)門檻，不允許有食品安全隱患的或者沒有食品安全追溯編碼的食品進(jìn)入賣場。通過數(shù)據(jù)挖掘，找出有可能出現(xiàn)食品安全問題的追溯信息，對關(guān)聯(lián)公司和產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)警處理，及時采取應(yīng)對措施，降低損失。即使一旦出現(xiàn)了食品安全事故，通過追溯系統(tǒng)軟件也能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，分清責(zé)任，公開信息，以便及時處理，避免事態(tài)的擴(kuò)大。

六、結(jié)語

綜上所述，在人們對食品安全要求越來越高的今天，食品安全追溯管理難度越來越大，它具有跨行業(yè)、跨地區(qū)的特點(diǎn)，迫切需要法律、法規(guī)、信用體系的支持。目前，實(shí)現(xiàn)食品安全追溯的技術(shù)手段已經(jīng)越來越成熟，成本越來越低，已經(jīng)逐步適合在食品安全領(lǐng)域進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。

在食品安全追溯編碼規(guī)范方面，編碼的規(guī)則需要進(jìn)一步的完善，雖然GS1編碼設(shè)計比較全面，但并不是每種商品都需要標(biāo)識所有追溯類型和數(shù)據(jù)，地方性標(biāo)準(zhǔn)完全可以根據(jù)國情、地方、行業(yè)和產(chǎn)品類型設(shè)計操作性更強(qiáng)的地方標(biāo)準(zhǔn)，對各類食品追溯對象分別對待。

在應(yīng)用新的技術(shù)方面，目前我國食品安全追溯編碼載體主要是利用一維條形碼，下一步要大力推廣使用RFID卡，這種卡數(shù)據(jù)容量大，可以在非可視情況下采集數(shù)據(jù)。另外，如果使用手持式RFID讀卡器，可采用脫機(jī)追溯模式工作，直接讀出RFID卡上文字追溯信息。在這方面，目前還沒有相關(guān)的文字追溯編碼規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，因此，有必要進(jìn)行深入的研究。

對于生產(chǎn)和經(jīng)營企業(yè)，鼓勵他們建立自己的食品安全追溯系統(tǒng)網(wǎng)站，面向消費(fèi)者，提高企業(yè)信譽(yù)度和品牌意識。政府管理部門或者行業(yè)協(xié)會應(yīng)該有計劃有步驟的建設(shè)第三方食品安全追溯網(wǎng)站，將本地區(qū)的食品追溯信息在網(wǎng)上發(fā)布，供消費(fèi)者查詢。

在完善食品安全法律法規(guī)和建立信用體系方面，目前在我國食品安全追溯法規(guī)建設(shè)仍處于發(fā)展階段，部分地區(qū)對食品安全追溯的重要性認(rèn)識不足，質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督及相關(guān)管理部門應(yīng)該積極的介入到食品安全追溯管理領(lǐng)域，制定相關(guān)的地方或行業(yè)的規(guī)則，對食品安全追溯作出明確的要求。對于沒有公布食品安全追溯信息的或者公布食品安全追溯信息后仍然出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題的企業(yè)視情況給予警告、整改、停產(chǎn)、吊銷執(zhí)照等類型的處罰，逐步建立起食品安全準(zhǔn)入機(jī)制和食品安全信用體系。