[科普中国]-可追溯单元

质量安全可追溯技术

质量安全可追溯技术是一种有效的保证食品质量安全的方法和手段，即通过对问题产品快速定位并准确隔离，最后实施快速召回，降低质量安全的风险，保护公众健康。20世纪90年代初期，质量认证标准ISO9000首次确立了食品质量安全与可追溯的基本架构，将“可追溯性”定义为：在食品、饲料和用于食品生产的动物，或用于食品或饲料中各种可能会使用的物质，在全部生产、加工和销售过程中发现并追寻其痕迹的可能性。

实施食品质量安全可追溯体系，实现从生产到消费全过程的有效监管，已经成为各国的共识和普通关注的热点问题。欧盟、美国、日本等发达国家先后颁布了相应的食品安全跟踪条例，并且要求本区域内上市销售的农产品必须具备可追溯性，并逐渐成为一种新的技术贸易保护手段。从2000年起，我国也相继出台了《食品安全法》、《农产品质量安全法》、《出境水产品追溯规程(试行)》、《畜牧法》等法规，推动了食品质量可追溯体系的建立。各级地方政府也开始通过蔬菜、水产品与肉类等大宗生鲜农产品领域示范工程，探索食品质量安全可追溯体系的推广与应用。

食品质量可追溯单元划分与优化可追溯单元食品质量安全可追溯体系具有许多环节，其中可追溯单元的划分是最为基础的技术环节。可追溯单元是指一批可追溯的对象。这些可追溯单元在生产中被认为是一个整体，有着共同的特征而且独一无二，在任何供应链条中都是产品信息的唯一标识。一般而言，可追溯单元由标识信息和记录信息两部分组成：标识信息的主要功能是确保追溯过程的连续性；记录信息的主要功能是实现企业内部追溯。可追溯单元的大小决定着可追溯系统的精度。可追溯单元大，追溯精度低，召回成本高，但系统的运行成本低；可追溯单元小，追溯精度高，召回成本低，但系统的运行成本高。因此，如何划分可追溯单元，要从产品、技术和经济等多维角度出发，确定追溯的最佳单元，实现追溯系统经济性平衡，从而在产品发生质量问题时实现快速召回，这样既保证产品质量的安全又降低企业损失1。

可追溯单元划分原则与方法（1）基于单体的可追溯单元划分方法

该划分方法是基于追溯目标或产品各构件能明确区分的产品个体。每个追溯目标都有相应追溯编码，然后进行全过程信息的管理。这种方法追溯精度高，但追溯系统运行成本较高。目前，主要应用在家畜(牛、羊、猪)养殖追溯系统中，部分家禽养殖、水产养殖追溯系统也使用这种可追溯单元划分方法。例如：陆昌华等人开发的安全猪肉可追溯系统，昝林森等开发的中国牛肉生产质量跟踪与追溯系统，都在养殖环节利用耳标对生猪、肉牛个体实现质量安全溯源；Karlsen等通过定性分析法、观察法和文件分析方法分析了鲑鱼供应链，确定了鲑鱼可追溯单元的大小；Bertolin等应用FMECA方法，有效划分了食品可追溯单元，并形成了一个描述因果关系的图结构，更便于系统推理和追溯。

（2）基于批次的可追溯单元划分方法

该划分方法是将同一批次的产品视为一个可追溯单元，采用统一的编码，实现对追溯目标的产地、品质、数量、加工过程等信息的集合管理。这种方法追溯精度低，不能精确到特定环节和个体，但追溯系统运行成本较低，适用于单体价值低、数量多的快速消费类产品。目前，多应用于加工领域，如乳品追溯系统、果蔬产品追溯系统。例如：Ruiz-Garcia提出了基于Web的可追溯系统框架，集成了2种可追溯单元划分模型，即横向方式基于产品批次，纵向方式基于产品加工信息；Thompson等以条形码为标识载体，建立基于批次为可追溯单元的水产品生产全过程信息跟踪与追溯系统。

可追溯单元优化方法优化可追溯单元，可以提高追溯系统精度，有效降低风险扩散和缺陷产品的召回成本。目前，应用最多的优化方法主要有3种。

第1种方法是对可追溯单元流程优化。通过对生产、加工流程进行分析，确定产品质量安全的关键控制点，分析可追溯单元质量传递关系，确定可追溯单元信息采集与管理，从而优化可追溯单元流程。卢功明等对牛肉加工环节进行了可追溯单元的划分，确定了可追溯单元分割时，子可追溯单元的标识信息要保持父可追溯单元标识信息但不同于父可追溯单元标识信息的划分规则；张健等分析了肉类食品供应链可追溯单元识别与质量传递关系，确定了肉类食品供应链可追溯单元的活动形式，以可追溯单元变迁过程为依据，对肉类食品质量可追溯系统流程进行了优化，从而使可追溯系统更为简洁、实用和高效。

第2种方法是对可追溯单元混合度优化。通过建立数学模型，确定优化目标，降低产品批次的混合度，进而寻求最优的可追溯单元传递模型，有效地降低产品质量安全风险扩散和不合格产品的召回成本。Dupuy等提出了追溯系统中的批次传播问题，并基于MILP模型进行求解，尝试控制食品质量可追溯过程中的批次混合问题，提高追溯精度；Bollena等研究包装过程对水果追溯精度的影响，建立了优化模型。通过优化机械设计和操作规程，能显著降低水果在包装过程中的混合度，从而提高了追溯的准确性；毛志慧等从原料批次混合问题着手，提出了一种降低原料批次混合程度的混合整数规划模型，利用多目标优化方法求解最佳方案，并在某龙头水产加工企业验证，有效地缩小原料供应商的责任追踪范围。

第3种方法是对可追溯单元模型建模优化。利用FMECA、Petri网、D型图论、模糊概率等理论，研究可追溯系统建模与优化方法，将UML、XML、可信计算理论模型等建模技术引入可追溯系统建模中，以利于可追溯系统原型开发和提升运算速度。Allan利用Petri网跟踪制造业产品过程并进行建模；Antoni集成D型图论与超图建立了质量追溯的描述模型；Jansen-Vullers用Gozintographs来对食品可追溯系统进行建模；石峰等建立了基于行为建模的因果追溯方法，较好地解决了复杂仿真分析中因果关系追溯问题2。