李智全 王麗麗 許江 賈笑英 李建華 李曉波 辛穎 張俊

摘要 由于海南熱帶果蔬特色農(nóng)產(chǎn)品品類繁多、生產(chǎn)過程模式多樣性、流通環(huán)節(jié)長等因素，導(dǎo)致以往的靠單一方式串聯(lián)各環(huán)節(jié)信息的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)在應(yīng)用過程中存在管理模式固化，數(shù)據(jù)采集難、實(shí)際應(yīng)用效果欠佳等問題。通過比較分析無公害、綠色和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品等國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提取影響熱帶果蔬農(nóng)產(chǎn)品關(guān)鍵因素的特征，研發(fā)了熱帶果蔬農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源的靈活機(jī)制及其方法，滿足溯源內(nèi)容、模板、機(jī)制的靈活管理與配置，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)推廣的便利性，并根據(jù)海南農(nóng)業(yè)高新區(qū)管理的需要，構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)入駐、產(chǎn)品檢測(cè)、溯源信息采集等功能，為入駐農(nóng)高區(qū)的企業(yè)提供農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的應(yīng)用，提升了入駐管理水平，保障農(nóng)產(chǎn)品安全可信賴與可追溯性。

關(guān)鍵詞 質(zhì)量安全溯源;可定制機(jī)制;熱帶特色果蔬農(nóng)產(chǎn)品

中圖分類號(hào) S-058 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2022）01-0240-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.064

Construction and Application of Agricultural Product Quality and Safety Traceability System Based on Customizable Mechanism

LI Zhi-quan1，WANG Li-li2，XU Jiang1 et al

（1. Hainan State Farms Academy of Sciences， Haikou， Hainan 570206;2. Beijing Paide Science & Technology Development Co.， Ltd.， Beijing 100097）

Abstract Due to the variety of tropical fruits and vegetables in Hainan， the diversity of production process， long circulation links and other factors， the previous agricultural product quality and safety traceability system based on a single way to connect all links of information had some problems in the application process， such as the solidification of management mode， the difficulty of data collection， the poor practical application effect and so on. In this research， through the comparative analysis of national standards and specifications of pollution-free， green and organic agricultural products， the characteristics of key factors affecting tropical fruits and vegetables agricultural products are extracted， and the flexible mechanism and method of quality and safety traceability of tropical fruits and vegetables agricultural products were developed， so as to meet the flexible management and configuration of traceability content， template and mechanism， and realize the convenience of promotion of traceability platform of agricultural products. According to the management needs of Hainan Agricultural High-tech Zone， the quality and safety traceability management system of agricultural products was constructed to realize the functions of enterprise settlement， product detection， traceability information collection， etc.， so as to provide the application of the quality and safety traceability system of agricultural products for the enterprises in the Agricultural High-tech Zone， to improve the settlement management level， and to ensure the safety reliability and traceability of agricultural products.

Key words Quality and safety traceability;Customizable mechanism;Tropical characteristic fruit and vegetable agricultural products

基金項(xiàng)目 海南省重大科技計(jì)劃項(xiàng)目（zdkj201816）;北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目（Z181100002418003）。

作者簡介 李智全（1966—），男，云南大理人，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，從事植物保護(hù)研究;王麗麗（1981—），女，河北滄州人，高級(jí)工程師，碩士，從事農(nóng)業(yè)信息化研究。李智全和王麗麗為共同第一作者。通信作者，副研究員，博士，從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究。

收稿日期 2021-05-08

隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全意識(shí)的增強(qiáng)，吃上放心安全的食品成為普通消費(fèi)者的基本要求，建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源體系是確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)鍵。對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系建設(shè)主要目標(biāo)、建設(shè)內(nèi)容和發(fā)展路徑、制度保障等做了具體安排[1]。張俊等[2]設(shè)計(jì)開發(fā)了基于國產(chǎn)基礎(chǔ)軟件的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源管理系統(tǒng)，并在山東、福建等地的農(nóng)業(yè)主管部門和農(nóng)業(yè)企業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)中得到應(yīng)用和推廣。農(nóng)產(chǎn)品溯源是指對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的生產(chǎn)、加工、配送和銷售各個(gè)環(huán)節(jié)，即農(nóng)產(chǎn)品及相關(guān)信息進(jìn)行追蹤或溯源，使農(nóng)產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)處于有效的監(jiān)控之中[3-4]。隨著溯源方法、溯源系統(tǒng)的搭建和標(biāo)識(shí)技術(shù)的研究，信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)手段將更多地應(yīng)用于溯源體系的搭建[5]。楊信廷等[6-7]探索建立蔬菜、水產(chǎn)的生產(chǎn)履歷管理機(jī)制，采用UCC/EAN128碼實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程信息的編碼和終端信息溯源。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源信息化研究和系統(tǒng)實(shí)踐取得了很大的進(jìn)展，為建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系，為消費(fèi)者提供免費(fèi)、快速、便捷、有效的查詢服務(wù)發(fā)揮了很大的作用。

海南是我國唯一的熱帶省份，是全國熱帶作物資源最豐富的地區(qū)，具有保障國家種業(yè)和糧食安全的獨(dú)有資源，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方面具有種業(yè)優(yōu)勢(shì)、熱帶農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)、生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)。近年來，海南全省上下圍繞自由貿(mào)易港建設(shè)，依托自身優(yōu)勢(shì)，不斷打造海南品牌農(nóng)業(yè)和王牌熱帶特色農(nóng)業(yè)[8-9]。海南熱帶特色農(nóng)產(chǎn)品流通方式不一樣，農(nóng)產(chǎn)品溯源機(jī)制也不一樣，當(dāng)前的溯源平臺(tái)僅靠單一方式串聯(lián)各環(huán)節(jié)信息，難以滿足不同類型的企業(yè)、不同規(guī)模的企業(yè)以及不同種植產(chǎn)品的溯源需求，難以滿足企業(yè)、消費(fèi)者和監(jiān)管部門對(duì)溯源信息的多樣性、靈活性的需求，導(dǎo)致企業(yè)采集記錄溯源信息困難，技術(shù)人員不愿意用，政府部門推廣艱難。鑒于此，筆者通過提取熱帶果蔬的種植、流通等特征，探索一種熱帶果蔬農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源的靈活機(jī)制及其方法，滿足溯源內(nèi)容、模板、機(jī)制的靈活管理與配置，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)推廣的便利性，為促進(jìn)海南熱帶特色農(nóng)產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展提供解決方案，降低農(nóng)產(chǎn)品溯源的成本。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

以海南熱帶特色農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全信息和溯源機(jī)制為應(yīng)用對(duì)象，研究利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、條碼技術(shù)等，形成農(nóng)產(chǎn)品從種植、生長、收獲、檢測(cè)、經(jīng)銷全環(huán)節(jié)的質(zhì)量數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)基地農(nóng)業(yè)從生產(chǎn)投入到農(nóng)產(chǎn)品流通的全程追溯，構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，為管理人員、消費(fèi)者提供農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的質(zhì)量追溯和監(jiān)管服務(wù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析，對(duì)溯源產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，用戶可通過終端查詢產(chǎn)品質(zhì)量追溯相關(guān)信息，提升海南省農(nóng)產(chǎn)品的品牌。

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的主要建設(shè)內(nèi)容包括關(guān)鍵點(diǎn)信息管理、編碼管理、生產(chǎn)記錄管理、檢測(cè)管理、流向管理、溯源信息管理、溯源模板定制、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理等幾大功能模塊。該平臺(tái)涉及3類用戶，即平臺(tái)管理員、企業(yè)管理用戶和消費(fèi)者用戶，用戶根據(jù)權(quán)限的不同，可以執(zhí)行不同的操作。①系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)本系統(tǒng)日常運(yùn)維工作，可以進(jìn)行用戶管理和權(quán)限設(shè)置。②企業(yè)管理用戶，負(fù)責(zé)入駐企業(yè)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的管理工作，并且結(jié)合智能手機(jī)完成生產(chǎn)管理的日常報(bào)送工作。③消費(fèi)者用戶，指可通過互聯(lián)網(wǎng)或掃描二維碼查看農(nóng)產(chǎn)品溯源信息。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

該研究采用前后端分離對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，通過Nginx+Tomcat的方式有效地對(duì)前端和后端的開發(fā)進(jìn)行解耦。前后端分離的核心思想就是前端HTML頁面通過AJAX調(diào)用后端的RESTFUL API接口，并通過JSON數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。前后端分離可以真正地實(shí)現(xiàn)前后端解耦，前端服務(wù)器使用Nginx。前端/WEB服務(wù)器放的是CSS、JS和圖片等一系列靜態(tài)資源。前端服務(wù)器負(fù)責(zé)控制頁面引用、跳轉(zhuǎn)和路由，前端頁面通過AJAX異步調(diào)用后端的接口，后端/應(yīng)用服務(wù)器使用Tomcat，加快整體響應(yīng)數(shù)據(jù)[10]。系統(tǒng)的運(yùn)行支撐環(huán)境，主要包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)站運(yùn)行、數(shù)據(jù)填報(bào)、數(shù)據(jù)集成工具等應(yīng)用，服務(wù)器操作系統(tǒng)為Linux Centos 7;數(shù)據(jù)庫為微軟Sql Server 2016;運(yùn)行服務(wù)器為Tomcat。

3 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)

3.1 關(guān)鍵點(diǎn)信息管理

系統(tǒng)通過對(duì)企業(yè)基本信息、農(nóng)產(chǎn)品基本信息、投入品信息、產(chǎn)地信息、產(chǎn)地生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、人員基本信息、經(jīng)銷企業(yè)基本信息等內(nèi)容的錄入整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)海南農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的基本信息維護(hù)和信息管理，構(gòu)建海南農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地關(guān)鍵點(diǎn)的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，全面掌握產(chǎn)地環(huán)境信息，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯提供數(shù)據(jù)支撐，從生產(chǎn)源頭保障海南農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全（圖1）。

3.2 編碼管理

根據(jù)海南省發(fā)展實(shí)際和溯源管理要求，系統(tǒng)制定一套適用于農(nóng)業(yè)種植等產(chǎn)業(yè)的編碼規(guī)則，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)地編碼、農(nóng)產(chǎn)品編碼的管理，使該農(nóng)產(chǎn)品的溯源碼與產(chǎn)地信息、產(chǎn)品信息、生產(chǎn)過程信息緊密相連，確保各環(huán)節(jié)編碼與產(chǎn)品信息有效對(duì)應(yīng)，從而建立基于溯源碼的信息溯源機(jī)制。

3.3 生產(chǎn)記錄管理

整個(gè)生產(chǎn)過程將以農(nóng)事生產(chǎn)檔案為核心，詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品種植過程中農(nóng)藥、化肥、植物生長調(diào)節(jié)劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品的采購來源、使用方式、施用次數(shù)等信息[11]，確保投入品使用的安全規(guī)范;記錄生產(chǎn)過程中種植、灌溉、施肥、收獲等農(nóng)事操作信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全過程的信息化管理?；贏ndroid系統(tǒng)的移動(dòng)種植管理系統(tǒng)便于田間記錄農(nóng)產(chǎn)品種植過程中農(nóng)藥、化肥、植物生長調(diào)節(jié)劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品使用信息和田間農(nóng)事操作信息，便于用戶快捷操作。

3.4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理即對(duì)農(nóng)藥最大殘留限量數(shù)據(jù)管理、農(nóng)產(chǎn)品類別管理、農(nóng)產(chǎn)品作物管理、農(nóng)產(chǎn)品品種管理、農(nóng)藥類別管理、化肥類別管理、種子類別管理、農(nóng)藥登記信息、化肥登記信息、種子登記信息等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理?；A(chǔ)數(shù)據(jù)管理作為生產(chǎn)記錄管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)必不可少的部分。

3.5 檢測(cè)管理

實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)自檢數(shù)據(jù)、第三方檢測(cè)或政府抽檢數(shù)據(jù)的錄入和管理，包括溯源檔案編號(hào)、產(chǎn)地（地塊）、農(nóng)作物品種、采樣單位、檢測(cè)內(nèi)容、檢測(cè)日期、檢測(cè)值、生產(chǎn)管理人、采樣日期、檢測(cè)單位、檢測(cè)方法、檢測(cè)結(jié)論等信息內(nèi)容，檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源數(shù)據(jù)的一部分。

3.6 流向管理

流向管理模塊通過對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的溯源檔案編號(hào)、農(nóng)產(chǎn)品品種、經(jīng)銷商名稱、采收時(shí)間、去向、數(shù)量等信息的統(tǒng)計(jì)管理，詳細(xì)記錄基地生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品的市場銷售區(qū)域信息，同時(shí)可以以追源碼、農(nóng)作物品種、經(jīng)銷商名稱、采收日期等內(nèi)容為關(guān)鍵字進(jìn)行模糊匹配查詢，以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者和管理部門對(duì)市場銷售的農(nóng)產(chǎn)品的快速追蹤溯源。

3.7 溯源管理

3.7.1 溯源信息管理。

溯源信息管理主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品溯源檔案的匯總管理、溯源檔案的查看、溯源標(biāo)簽的打?。▓D2）。

當(dāng)完成一批次農(nóng)產(chǎn)品的采收工作后，用戶可通過“生成溯源信息”生成該批次農(nóng)產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的溯源信息，生成后的溯源數(shù)據(jù)可以在“溯源信息管理”模塊查看。每1份溯源檔案對(duì)應(yīng)1個(gè)唯一的檔案編號(hào)（生產(chǎn)記錄編號(hào)+生產(chǎn)日期，組成）和1個(gè)溯源碼（用戶溯源信息查詢的編號(hào)，20位防偽碼）（圖3）。

用戶可通過微信掃描二維碼手機(jī)查看溯源信息。手機(jī)掃描查看見圖4。

3.7.2 溯源模板定制。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息的可定制溯源，企業(yè)根據(jù)市場營銷、消費(fèi)者喜歡、政府對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全要求等因素，定制批次化個(gè)性化的溯源信息，為優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的銷售提供溯源信息支持?？啥ㄖ频男畔ㄞr(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證證書、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)證書、宣傳視頻、農(nóng)產(chǎn)品圖集、農(nóng)事記錄信息、產(chǎn)地環(huán)境檢測(cè)信息、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)信息、農(nóng)產(chǎn)品流向信息、產(chǎn)地氣象信息等。

4 系統(tǒng)應(yīng)用成效

系統(tǒng)在海南興農(nóng)科實(shí)業(yè)有限公司、昌江縣農(nóng)墾科學(xué)院昌江基地、桂林洋高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)的企業(yè)或者基地使用。為海南興農(nóng)源農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司的椰子樹樹苗的生產(chǎn)防偽溯源，海南農(nóng)墾科技發(fā)展有限公司的國外引進(jìn)名優(yōu)特水果的生產(chǎn)管理和質(zhì)量安全管理提供了很好的支撐，實(shí)現(xiàn)這些企業(yè)從原料到產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)過程食品安全信息的溯源，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)地的來源、農(nóng)事情況、儲(chǔ)存狀態(tài)的可溯源管理，實(shí)現(xiàn)快速跟蹤定位，提高應(yīng)急反應(yīng)效率，最大限度降低農(nóng)產(chǎn)品中有害物質(zhì)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語

經(jīng)過多年省市縣的推廣，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理與信息溯源的理念已經(jīng)深入人心，但實(shí)際應(yīng)用效果不甚理想，其主要原因是現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品溯源管理機(jī)制和方法煩瑣、信息系統(tǒng)使用成本較高、功能單一、信息采集困難、溯源信息不及時(shí)甚至滯后，導(dǎo)致種植企業(yè)、農(nóng)戶不愿意使用。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品來說，從“農(nóng)場到餐桌”的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的過程涉及農(nóng)資供應(yīng)商、農(nóng)戶等生產(chǎn)商、加工商、中間商和末端消費(fèi)者等，涉及“點(diǎn)多、線長、面廣、錯(cuò)綜交叉”，食品安全監(jiān)管和溯源困難，不同行業(yè)、不同農(nóng)產(chǎn)品其溯源機(jī)制各不相同，因此一種靈活、可配置、操作便捷，同時(shí)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全節(jié)點(diǎn)進(jìn)行把控的信息化平臺(tái)尤其重要，不僅能滿足消費(fèi)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的知情需求，又能滿足不同類型和規(guī)模的企業(yè)、種植戶的質(zhì)量安全管理需求。經(jīng)過該研究與實(shí)踐證明，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+思維構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理需要建立長效機(jī)制，研究溯源信息可定制機(jī)制和實(shí)現(xiàn)方法，建立可定制的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，是構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理長效機(jī)制的重要內(nèi)容，也是落實(shí)責(zé)任管理的重要保障，同時(shí)也是發(fā)達(dá)國家的通行做法和發(fā)展趨勢(shì)[12-14]。

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