基于推廣視角的后奧運時代食品供應鏈可追溯體系框架設計研究

高 健，吳林海*，徐玲玲

基于推廣視角的后奧運時代食品供應鏈可追溯體系框架設計研究

高 健1，吳林海2,*，徐玲玲1

(1. 江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122；2. 江南大學 江蘇省食品安全研究基地，江蘇 無錫 214122)

隨著編碼和信息通信技術的發(fā)展，可追溯體系被逐漸應用到食品供應鏈管理中，以確保食品安全。本文通過建立一般通用的食品可追溯體系框架結構，為北京后奧運時代食品可追溯體系在供應鏈中的實施和推廣提供一種整體分析的方法。

食品供應鏈；可追溯體系；食品安全；信息技術；框架設計

現(xiàn)代食品供給鏈越來越長，環(huán)節(jié)越來越多，造成污染的因素日趨復雜，每一個環(huán)節(jié)都存在被污染的可能性；人們的生活方式發(fā)生顯著變化，對食品種類的需求越來越廣，同時在經(jīng)濟全球化背景下，食品生產(chǎn)和銷售方式發(fā)生重大變革，食品一旦污染后對消費者危害的范圍不斷擴大[1]。因此，現(xiàn)代食品供應鏈的復雜性迫切需要建立基于食品供應鏈系統(tǒng)性、全局性的安全管理體系[2]。

在借鑒國外食品可追溯體系建設經(jīng)驗的基礎上，2000年開始，中國開始在食品供應鏈中探索性地建設食品可追溯體系，并在2007年取得初步成效，建立了全國性的食品質(zhì)量安全可追溯網(wǎng)絡平臺——產(chǎn)品質(zhì)量電子監(jiān)管網(wǎng)。然而食品電子監(jiān)管網(wǎng)在實施和推廣后卻最終沒有獲得立法支持，電子監(jiān)管碼最終從《中華人民共和國食品安全法》中刪除。電子監(jiān)管碼在食品可追溯體系中具有基礎性的作用，最終沒有獲得立法確認的主要原因在于其技術尚不成熟，成本太高，并涉嫌一定的壟斷性。

為保障2008年北京奧運會的食品安全，北京奧運組委會建立了食品可追溯體系，對奧運食品供應鏈上的所有環(huán)節(jié)實施監(jiān)控，實現(xiàn)了食品的可追溯和信息透明化，在保證北京奧運食品安全的同時，為我國大范圍地推廣食品可追溯技術積累了經(jīng)驗[3]。但奧運食品可追溯體系具有高成本、難推廣的特殊性，在后奧運時代如何降低食品可追溯體系的構建成本是一個核心問題。

基于以上原因，在深入分析現(xiàn)有食品可追溯體系內(nèi)涵和特征的基礎上，本文試圖建立一種通用性強、易推廣的食品供應鏈可追溯體系框架，使北京奧運會食品

供應鏈可追溯體系的成果惠及全體民眾。

1 奧運食品可追溯體系的特點和缺陷

北京奧運會期間，為確保奧運食品安全，北京市啟動了“奧運食品安全追溯體系”，這套體系的特點在于通過全國性的產(chǎn)品質(zhì)量電子監(jiān)管網(wǎng)，建立數(shù)據(jù)庫，運用RFID(非接觸式微型無線射頻識別)電子標簽的智能讀寫、加密通信等功能，結合對倉儲和運輸車輛的GPS定位系統(tǒng)和溫度、濕度自動記錄裝置，對食品供應鏈各環(huán)節(jié)進行編碼控制，將奧運食品的供應基地、物流配送中心、運輸車輛和餐飲服務場所全部納入監(jiān)管，實現(xiàn)了從生產(chǎn)基地經(jīng)加工企業(yè)、物流配送中心到奧運村的全過程控制[4]。在奧運會期間該體系發(fā)揮了重要的功能，并確保了奧運食品的安全。但這套體系在后奧運時代難以在全國范圍內(nèi)推廣，因為其存在如下制約因素：

1.1 分散化、小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營的特征

奧運食品可追溯體系選擇生產(chǎn)條件優(yōu)越和具備一定實力的企業(yè)或生產(chǎn)基地作為奧運食品的定點供應商。而分散化、小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營的農(nóng)戶、企業(yè)是中國食品生產(chǎn)、流通的主體，且在短期內(nèi)無法徹底改變，這決定了食品流通形式必然是融街邊小攤、農(nóng)貿(mào)市場、超市等多種形式于一體，造成了奧運食品可追溯體系難以在后奧運時代廣泛推廣和應用的尷尬局面。

1.2 供應鏈的復雜性

食品從農(nóng)田到餐桌皆受自然屬性與社會行為的影響，各個環(huán)節(jié)無不存在著質(zhì)量、衛(wèi)生和安全隱患。因此，有效的食品可追溯體系必須關注供應鏈的各個環(huán)節(jié)和交叉點，明確各環(huán)節(jié)的責任。而供應奧運食品的加工企業(yè)實行點對點的供應，即加工企業(yè)把所供應的食品直接送到消費點，中間減少甚至去除了其他的環(huán)節(jié)，這顯然不符合現(xiàn)實生活中食品供應的實際情況。

1.3 市場與有關組織的作用

奧運食品可追溯體系中，由食品質(zhì)監(jiān)、衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)等行政執(zhí)法部門，對奧運食品供應商和奧運食品實行直接監(jiān)管檢查，全程監(jiān)控奧運食品供應商的生產(chǎn)過程。而現(xiàn)實中，面對中國上百萬農(nóng)戶(企業(yè))、上萬個農(nóng)貿(mào)市場、數(shù)不清的街邊小攤等相對“無限”的監(jiān)管對象，單純依靠政府非常“有限”的力量是遠遠不夠的。事實上，除了政府監(jiān)管外，食品供應鏈成員間的自我約束是可追溯體系有效執(zhí)行的另一個主要監(jiān)督力量。

1.4 成本太高

奧運食品可追溯體系標準高、監(jiān)控嚴，條碼標簽中記錄和存儲的信息量大而充裕，并依托全國性的電子監(jiān)管網(wǎng)共同配合實施可追溯體系。企業(yè)加入電子監(jiān)管網(wǎng)，建立并執(zhí)行食品可追溯體系，需要承擔入網(wǎng)服務費、購買和安裝配套設備等高額成本，非一般企業(yè)能夠承受。因此，實施奧運食品可追溯體系的成本非常高，使得其難以在后奧運時代廣泛推廣。

2 食品可追溯體系的內(nèi)涵與結構特征

2.1 內(nèi)涵和要求

食品可追溯體系實際上是一個良好的全鏈信息管理平臺，實質(zhì)是融合信息技術、標識技術、數(shù)據(jù)共享技術和網(wǎng)絡技術等多種技術，以統(tǒng)一的標準為基礎，建立各行為主體的信息共享機制和食品安全信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息的記錄、保存、準確傳遞、共享和不同數(shù)據(jù)庫之間的無縫聯(lián)接，從而達到快速追溯以及消費者、企業(yè)、政府之間信息共享的目的[5]。為了確保食品安全，以及在發(fā)生食品安全問題時，能夠迅速查明問題來源并召回問題食品，越來越多的食品供應鏈開始建立并應用可追溯體系。奧運會結束后，2008年9月發(fā)生了舉國震驚的三聚氰胺污染嬰幼兒奶粉事件，2009年2月廣州瘦肉精事件致使70人中毒，因此后奧運時代，在食品供應鏈中建立可追溯體系的迫切性和必要性均增加，這種迫切性和必要性不僅來自國內(nèi)企業(yè)和消費者的需求，而且也來自國際市場的要求。

可追溯體系要求通過鏈接供應鏈中的各個節(jié)點，為產(chǎn)品或其組成成分的追溯提供明確、連續(xù)的方法。供應鏈中的一個節(jié)點就是產(chǎn)品進行加工處理的一個環(huán)節(jié)，對每個節(jié)點的產(chǎn)品及其組成成分進行合理標識，由標識符鏈接相關成分的具體信息，同時建立產(chǎn)品的信息庫，這樣就滿足了供應鏈中可追溯性的要求[6]。后奧運時代，食品可追溯體系在滿足供應鏈可追溯性的基本要求外，還要能夠為不同企業(yè)靈活運用，以增加供應鏈的附加價值。

2.2 系統(tǒng)的結構特征

不考慮可追溯體系的附加功能，在現(xiàn)有可追溯體系相關研究和應用的基礎上，結合奧運食品可追溯體系的實際經(jīng)驗，總結可追溯體系的共同特征：1)產(chǎn)品識別。主要用于明示和鏈接供應鏈的加工和處理過程[7]；2)產(chǎn)品本身和產(chǎn)品附帶的相關信息。適用于影響到追溯體系的節(jié)點前后以及節(jié)點之間的事件過程[8]；3)加工類信息。與供應鏈中產(chǎn)品的加工處理相聯(lián)系；4)通信。主要是信息存取與交換。

3 食品可追溯體系的框架設計

鑒于奧運食品可追溯體系的特點和制約其在后奧運時代全面推廣的因素，結合食品可追溯體系的內(nèi)涵和結構特征，本文構建食品可追溯體系總體框架，便于后奧運時代可追溯體系在食品供應鏈中的全面推廣與實施。可追溯體系的總體框架主要包括縱向數(shù)據(jù)流(貫穿

供應鏈上下游)和橫向數(shù)據(jù)流(供應鏈各節(jié)點之間)的采集和存儲[9]。縱向結構即使用最簡化的識別符和數(shù)據(jù)載體，為橫向數(shù)據(jù)庫提供必要的代碼識別轉換和數(shù)據(jù)庫鏈接。橫向結構則為可追溯體系和生產(chǎn)過程提供大量的產(chǎn)品信息，并將這些信息編譯成信息單元以應用于單個可追溯體系或生產(chǎn)過程。

3.1 定位

建立一個完整的、可以處理編碼信息塊的可追溯體系必須首先識別供應鏈中各個環(huán)節(jié)及信息處理點。通過執(zhí)行位置識別功能可以區(qū)分出各個機構，這些功能包括全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)(EAN·UCC)的全球位置編號(GLN)和全球定位系統(tǒng)(GPS)，它們?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)每一個法定的、具有功能性的定點位置設置一個編碼。

3.2 信息獲取

在供應鏈的起始環(huán)節(jié)或是有新型食品和配料加入供應鏈時，必須建立相關食品的初級標識系統(tǒng)，以便鑒定和進一步標識。這種初級標識技術種類繁多，可根據(jù)待測食品的種類來選擇。任何進入供應鏈的食品，都可獨立標識或分類標識。與初級標識系統(tǒng)鏈接，可以形成有用的信息單元，要通過電子手段遠程獲得信息，還需要一套附加碼和識別符。對于以信息通信技術為支撐的可追溯體系，識別符必須是計算機可以識別的，并且符合編碼和標識標準(如EAN·UCC系統(tǒng))。

3.3 結構間的相互鏈接

圖1 供應鏈中橫向與縱向鏈接Fig.1 Supply chain vertical and horizontal connection

圖2 可追溯體系中“上下”鏈接和數(shù)據(jù)庫鏈接Fig.2 The supply chain’s upper-lower connection and database link in the traceability system

作為總體框架中某一節(jié)點的橫向與縱向結構見圖1，可追溯體系中供應鏈節(jié)點之間的“上下”鏈接和數(shù)據(jù)庫鏈接見圖2[10]。通過移動通信從相應的節(jié)點信息管理系統(tǒng)中可以獲得大量信息。“上下”鏈接不單單支持追溯性鏈接，還支持相鄰節(jié)點的信息流來實現(xiàn)增值加工過程、交易以及供應鏈管理。這種“上下”鏈接的“前后呼應”結構模式，合理地相互作用并擴展，協(xié)助第一層信息塊、“點與點”信息鏈與整條供應鏈相結合。節(jié)點數(shù)據(jù)庫中儲存大量的信息，能夠同時滿足大量加工和追溯的要求，因此需要使用到大型數(shù)據(jù)庫，甚至是全國性的或其他相關結構的數(shù)據(jù)庫。為了能夠進入這些數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)，就需要構建一個具備登陸管理和通信協(xié)議的網(wǎng)絡平臺。目前中國的電子監(jiān)管網(wǎng)已經(jīng)具備這樣的雛形，并在奧運食品可追溯體系中發(fā)揮重要的功能，在后奧運時代，需要在完善其技術的基礎上謹慎的推廣，并注意降低成本和提高有效信息存儲量。

3.4 標準的可追溯技術

節(jié)點與節(jié)點的上下鏈接和可追溯標識體系是可追溯體系的基本鏈接要素。因此在后奧運時代構建通用合理的可追溯體系結構，就必須使用標準的方法進行產(chǎn)品標識、信息處理及通信，以適應不同的多環(huán)節(jié)的供應鏈的要求，保持供應鏈內(nèi)外的一致性。

3.4.1 數(shù)據(jù)載體技術和標識符

食品可追溯體系需要達到EAN·UCC系統(tǒng)編碼體系的標準，而且要有可標識數(shù)據(jù)載體技術，包括一維條碼、二維條碼(多行條碼和矩陣條碼)和復合條碼，觸摸型和非觸摸型的信息磁條，接觸記憶和射頻識別(RFID)數(shù)據(jù)載體。

最普遍的數(shù)據(jù)載體技術是線形條碼，許多條形碼數(shù)據(jù)載體標準都列入EAN·UCC體系，用來攜帶系統(tǒng)編號和識別代碼。條碼技術發(fā)展迅速，并在一維條碼的基礎上，發(fā)展了二維條碼，以多行或矩陣形式存在，二維條碼價格低廉，信息容量大。在可追溯體系中，二維條碼同時作為識別系統(tǒng)和商品輔助信息載體，在供應鏈管理中可以對標簽和產(chǎn)品進行即時追蹤，特別是當某產(chǎn)品分離出去或與其他產(chǎn)品結合時，這種作用尤為明顯。同時二維條碼能很好的標注于各種供應鏈，可以印在食品表面。

盡管應用很普遍，但條形碼讀取裝置易受光線霧氣和血污等物理環(huán)境的影響[11]。同時條碼技術無法做到實時快速的獲得大批量食品的質(zhì)量信息，而且其在流通環(huán)節(jié)上也無法提供食品所處環(huán)境信息的實時記錄[12]。與條碼技術相比，由于RFID電子標簽具有唯一識別編碼，數(shù)據(jù)可重復擦寫、標簽數(shù)據(jù)存儲量大、識別響應速度快、標簽使用壽命長，可以在高溫、高濕和戶外等惡

劣條件下使用，因此RFID在許多要求可視性和可讀寫數(shù)據(jù)的應用中有著巨大潛能[13]。例如，大多數(shù)牲畜使用耳標法，而對牛等反芻動物則在其瘤胃中植入標記。但是RFID的成本比較高昂[14]，因此在后奧運時代，考慮到降低成本和適用性，應以條碼技術為主和射頻技術為輔進行信息標識。

3.4.2 數(shù)據(jù)庫信息交換

任何一個可追溯體系的特色就是通信和信息轉換的靈活性。因此，構建可追溯系統(tǒng)的另一個技術要素是中央數(shù)據(jù)庫和信息傳遞系統(tǒng)。產(chǎn)品質(zhì)量電子監(jiān)管網(wǎng)中的數(shù)據(jù)庫即發(fā)揮中央數(shù)據(jù)庫的作用。基于紙張的記錄很難滿足日益復雜的食品體系和快速追溯的需求，食品生產(chǎn)、加工、運輸和銷售等各環(huán)節(jié)的信息必須記錄到中央數(shù)據(jù)庫或者與數(shù)據(jù)庫框架無縫聯(lián)接。網(wǎng)絡是將所有分散的個體及各環(huán)節(jié)的信息連在一起的橋梁，L A N、WAN等有線網(wǎng)絡技術，Internet和移動式通信為用于后奧運時代可追溯體系的通信與信息交流提供了重要的支撐。通過Internet及XML技術的應用，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存貯、管理，數(shù)據(jù)輸入后可立即查詢[15]。

3.5 食品供應鏈可追溯體系框架

建立協(xié)調(diào)供應鏈、交叉鏈及其溯源性的食品可追溯體系總體框架(圖3)，便于后奧運時代像中國這樣的發(fā)展中國家使用追溯體系，使自身不健全的可追溯體系向發(fā)達國家的高技術支持的可追溯體系靠攏。食品可追溯體系框架不僅要與EAN·UCC系統(tǒng)的編碼和識別方式相統(tǒng)一，同時需要進一步的發(fā)展，以適應系統(tǒng)基礎設施各方面發(fā)展而產(chǎn)生的需求。這對后奧運時代，中國面廣而分散的眾多農(nóng)戶和食品企業(yè)在各種不同供應鏈管理中建立并應用食品可追溯體系非常關鍵。

圖3 食品可追溯體系框架結構Fig.3 Food traceability system framework in supply chain

3.5.1 產(chǎn)品和信息標識

根據(jù)EAN·UCC系統(tǒng)的編號和識別體系設定位置代碼，通過節(jié)點位置代碼來識別供應鏈中食品加工的節(jié)點和節(jié)間位置。例如：食品原料生產(chǎn)、食品生產(chǎn)與加工、銷售等環(huán)節(jié)。

在EAN·UCC系統(tǒng)的編號和識別體系基礎上，進一步對該系統(tǒng)進行擴展，設定產(chǎn)品識別代碼，以便對單個食品、產(chǎn)品成分、產(chǎn)品進行標識。產(chǎn)品的每一組分都需標識，并鏈接到直接來源或組成部分的來源以及任何先前的節(jié)點代碼。同時設定信息單元代碼以標識各節(jié)點信息單元。

3.5.2 數(shù)據(jù)存取

存取代碼可以在信息單元中存取信息，并設有默認值和優(yōu)先存取代碼。

標簽式產(chǎn)品識別碼則可以通過機讀來訪問數(shù)據(jù)庫。這種標簽代碼包括產(chǎn)品標識、供應鏈編碼及最終節(jié)點位置編碼[16]。通過讀取這些編碼，用戶可以了解到產(chǎn)品的出處和相關信息。使用正確的訪問路徑和溯源性功能代碼，從注冊地址也能獲得供應鏈的其他信息。由此，可追溯體系就可以通過正確的存取代碼獲得供應鏈節(jié)點信息庫中的溯源信息。同樣，商業(yè)信息也可通過優(yōu)先存取代碼來獲得。因此，使用產(chǎn)品代碼和存取代碼就可以獲得供應鏈中任一環(huán)節(jié)的信息。

帶有標簽的產(chǎn)品在銷售和消費環(huán)節(jié)時能夠讀取到產(chǎn)品的最終節(jié)點，獲得產(chǎn)品整體信息甚至是標簽上沒有標出的最終節(jié)點位置。訪問節(jié)點位置能提供產(chǎn)品被添加了什么組分或產(chǎn)品如何加工的信息，并能夠識別產(chǎn)品各組分和加工過程的節(jié)點位置。訪問其他代碼同樣也能獲得產(chǎn)品成分和加工信息。信息的可用程度取決于存取代碼和功能信息單元，快速存儲工具能很快列出產(chǎn)品生產(chǎn)和轉換的成分和位置列表。

4 結 論

根據(jù)以上問題所構建的食品可追溯體系總框架，為中國后奧運時代食品供應鏈可追溯體系建立一種整體分析的方法，其優(yōu)點在于：1)為食品加工過程和供應鏈創(chuàng)新提供了發(fā)展的空間，便于多環(huán)節(jié)的供應鏈建立可追溯體系，發(fā)揮供應鏈各環(huán)節(jié)主體間的制衡關系，同時也不影響信息的機密性；2)運用此框架可以辨別最簡縱向、橫向數(shù)據(jù)傳輸結構和產(chǎn)品、供應鏈節(jié)點、信息單元和存取體系的標準化代碼，便于中國分布廣而散且規(guī)模參差不齊的農(nóng)戶和食品企業(yè)建立和實施食品供應鏈可追溯體系；3)通過對編號和識別標準以及電子數(shù)據(jù)交換技術的運用和更新，該框架還可以滿足后奧運時代初期成本的節(jié)儉和后奧運時代不斷變化的不同供應鏈的可追溯體系的建設要求；4)供應鏈開發(fā)人員在構建可追溯體系時，可以根據(jù)各自的需求運用該框架，配合建立和運用適當?shù)募庸し椒ǎㄟ^該框架建立的可追溯體系還

可能為供應鏈中生產(chǎn)、分配和減少消耗等過程提供額外的利益。因此，本文構建的食品供應鏈可追溯體系框架結合了奧運食品可追溯體系的特點并規(guī)避了其不適于全國范圍推廣的缺陷。

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Designing of Post-Olympic Food Supply Chain Traceability Framework

GAO Jian1，WU Lin-hai2,*，XU Ling-ling1
(1. School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China；2. Jiangsu Provincial Base for Food Safety, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

With the technological development of coding, information and communication, traceability system has gradually been applied to the management of food supply chain, in order to ensure food safety and improve information management and logistics, which is actually a good information management platform of the whole supply chain. In this study, a general food traceability framework was presented for providing an integrated analytical method for the implementation and promotion of food traceability system in supply chain in the post-Beijing Olympic period.

food supply chain；traceability system；food safety；information technology；framework

TS201.6

A

1002-6630(2010)21-0400-05

2010-03-26

國家自然科學基金項目(71073069)；2010年教育部人文社會科學一般項目《可追溯食品生產(chǎn)者的生產(chǎn)行為與主要影響因素的研究》；江南大學博士基金項目(20090120)

高健(1966—)，男，博士研究生，研究方向為食品安全與貿(mào)易。E-mail：gaojian1998@vip.sina.com

*通信作者：吳林海(1962—)，男，教授，博士，研究方向為食品貿(mào)易與安全。E-mail：wlh6799@vip.163.com