煙臺蘋果質量安全管理及追溯查詢系統的設計與實現

摘要：農產品質量追溯查詢體系作為控制農產品質量安全的有效方法日益受到世界各國重視。本文以煙臺蘋果為研究對象，從信息技術的角度構建了一個以實現質量追溯、查詢、監管為目的的農產品質量安全管理系統，設計了系統主要功能實現的流程，探討了系統功能實現的關鍵技術，綜合采用數據庫技術、網絡技術、產品編碼技術和生產預警技術，以net為平臺，開發了安全生產管理及質量追溯系統；系統實現了生產企業端的產前管理、產中管理、產后管理、生產預警、統計分析、條碼打印和消費者終端的質量追溯、質量反饋和政府監管等功能。該系統已經在我國蘋果主產區——煙臺市開展應用，運行結果表明：該系統建立了一套從蘋果初級產品生產到消費的管理和追溯模式，為實現全程追溯打下了基礎，同時提高了企業生產管理水平，增強了消費者的農產品安全意識和政府部門對農產品質量安全的監管力度。

關鍵詞：追溯系統；農產品質量安全；生產管理；煙臺蘋果

中圖分類號：TP273.5 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942(2010)10-0015-05

當前，隨著社會經濟的迅速發展、人民生活水平的不斷提高，消費者對農產品的需求已漸漸由“量變”轉為“質變”，人民群眾對農產品的質量安全問題提出了更高的要求。推行農產品標準化生產與管理，規范田間檔案記錄，按照國際慣例和市場需求建立與市場準入相銜接的農產品全程質量追溯制度，是提高管理水平的一個重要舉措，也是提高農產品質量和競爭力、保障消費安全的一個重要手段，更是推動農業生產方式變革、提高農民收入的一條有效途徑。

為了推行農產品生產基地標準化管理和檔案記錄制度，探索通過產地編碼和農產品標簽追溯農產品質量監測模式，我們建立了煙臺蘋果質量追溯查詢系統。該系統以煙臺蘋果地理標志標準為依據，以規范化數字檔案為基礎，以信息網絡為紐帶，以專題網站為載體，集中展示煙臺蘋果的品牌形象，在生產者與消費者之間建立認知途徑，提供合作渠道。這套系統能夠為消費者、生產者和各級管理部門提供農產品方面的綜合服務。利用這套系統，消費者輸入產品編碼后，可通過互聯網、手機短信、電話、公共觸摸屏的方式，清楚地了解蘋果的品牌情況、生產企業情況、產地土壤水質等環境情況，以及蘋果在生產過程中，施用農藥、化肥等各種投入品的情況，滿足消費者的知情權和選擇權，還可以追溯產品出現的質量問題，保護消費者權益。對生產者來說，利用這套系統可以方便、系統、規范地記錄和管理農產品生產全過程的各種信息，建立健全從田間投人品的使用到最終產品質量檢測情況的檔案記錄，規范生產行為，從而有利于不斷改進生產技術，不斷提高管理水平，不斷提高產品質量，確保產品安全。

1、國內外研究現狀

對于追溯系統的研究，最初是由歐盟為應對瘋牛病問題于1997年開始逐步建立起來的。歐盟于2002年7月頒布了178/2002號法令，要求從2004年起在歐盟范圍內銷售的所有食品都能夠進行跟蹤與追溯，并于2006年初開始實施《歐盟食品及飼料安全管理法規》，突出強調了食品從農場到餐桌的全過程控制管理和可追溯性。美國于2004年5月公布了《食品安全跟蹤條例》，要求所有涉及食品運輸、配送和進口的企業要建立并保全相關食品流通的全過程記錄；加拿大要求到2008年80％農業食品聯合體農產品可追溯源頭，實現“品牌加拿大”戰略；日本政府已通過新立法，要求肉牛業實施強制性的零售點到農場的追溯系統，系統允許消費者通過互聯網輸入包裝盒上的牛身份號碼，獲取他們所購買牛肉的原始生產信息；澳大利亞實施國家牲畜標識計劃(NLIS)，它是一個永久性的身份系統，能夠追蹤家畜從出生到屠宰。

在中國，農產品質量追溯建設正處于起步階段，有些地區和部門在農產品安全追溯制度及其系統建設方面也已經開展了試點示范工作：2003年國家“863”項目設立“飼料和畜禽產品數字化安全監控體系研究”專題，謝菊芳等人做了豬肉追溯系統的研究；南京市以優質安全農產品標志為質量溯源的重要載體，以南京市農產品質量安全網站為監管平臺，啟動農產品質量IC卡管理體系；國家條碼推進工程辦公室自2004年6月起在山東省濰坊市壽光田苑蔬菜基地和洛城蔬菜基地實施“蔬菜安全可追溯性信息系統研究及應用示范工程”；上海市畜牧部門依據上海市出臺的《上海市動物免疫標識管理辦法》，開始為豬、牛、羊等畜產品建立檔案。楊信廷等制定了農產品編碼標準，結合農產品供應鏈的實際情況設計了農產品追溯條碼，并基于net平臺實現了農產品追溯標簽的自動生成；山東省臨沂市采取土地承包經營權流轉、農業化學投入品封閉式配送管理、整合檢驗檢測資源、完善質量安全檢測監控體系、加強政府職能部門的聯合協作等措施，建立了完善的區域化管理體系，為從源頭控制食品農產品質量安全提供了保障。這些研究及應用為農產品和食品質量可追溯系統的建立、完善和實施奠定了堅實的基礎，使越來越多的行業和產業的生產安全度大大提高。但已有的研究多集中在畜產品行業且只能追溯到生產企業，而果業產品與畜產品在生產、包裝、個體標識等方面又存在很大不同，且消費者更多地是需要了解與產品安全相關的用藥、施肥和檢測等信息。因此本研究以企業合作社生產數據為基礎，以條碼為載體，利用數據庫技術、網絡技術和條碼技術，通過構建統一的追溯平臺，實現對企業的生產追溯、對消費者查詢以及政府的監管。

2、系統設計

2.1 總體框架

煙臺蘋果標準化基地質量安全追溯查詢系統以煙臺特色農產品——煙臺蘋果為研究對象，以合作社一生產企業—銷售終端(超市或終端電腦)為基本模式，從生產企業、消費者和政府監管的不同角度設計該系統，系統包括安全生產管理系統和質量追溯系統兩部分，其框架如圖1。從圖中可以看出，企業端通過對農戶信息、地塊信息、生產過程信息、包裝信息等的記錄形成產品檔案，并保存在企業端數據庫中，同時各企業端定期上傳生產數據到追溯中心數據庫；在產品出庫包裝時，通過一定的編碼規則，生成帶有產品檔案信息的條碼；產品進入市場的同時，完整的檔案數據已經在追溯中心數據庫中形成；消費者買到帶有條碼的蘋果產品時，可以通過質量追溯系統中的網站、手機短信、超市掃描機等不同平臺輸入追溯碼，即可實現產品追溯查詢。

2.2 系統功能設計

根據系統總體思路，結合企業各部門對信息的管理，系統主要由蘋果種植田間管理、生產計劃管理、信息編碼管理、蘋果信息追溯查詢、政府監管以及用戶管理6個模塊組成。

2.2.1 蘋果種植田間管理，這是可追溯管理系統的重要模塊，因為種植管理的好壞直接影響到蘋果的質量安全。種植管理要根據國家相關的種植環境法規，首先要進行種植環境的檢測，種植過程中的農藥或者肥料的使用要符合標準，在每項田間管理實施之前，先將各項計劃的操作錄入系統，如果出現施加超量藥品或者在禁藥期追加藥物等違規情況發生時，系統會提示用戶，避免種植管理者的誤操作，從而達到對蘋果生產進行監控的作用。

2.2.2 生產計劃管理

主要處理蘋果生產企業的訂單業務。企業生產部門將每月訂單進行匯總并與預計的采收數量進行對照，制定次月的采收和加工包裝計劃；到了下一個種植季節可根據這些歷史的采收和訂單數據制定次年的種植計劃。

2.2.3 信息編碼管理

主要應用于企業生產車間。蘋果入庫時記錄蘋果的品種、分級、數量、入庫信息，并確定蘋果批號，為出庫時追溯碼的形成提供基礎數據。包裝時即根據批號記錄的包裝信息，包裝后根據銷售地點進行配送管理并結合企業的標識符和蔬菜批號打印出追溯條碼。批號不僅方便生產車間的生產管理，而且為蘋果可追溯提供了基礎數據。

2.2.4 蘋果信息追溯查詢開放給消費者的蘋果種植質量安全追溯查詢平臺，通過輸入蘋果包裝上的追溯碼，就能立即顯示貼有該追溯碼的蘋果產品的詳細種植記錄、包裝記錄和出庫記錄，實現了蘋果可追溯的目的。

2.2.5 政府監管政府部門可以通過控制中心數據庫對入庫產品的不同基地、不同企業的生產管理、庫存狀況以及產品監測信息進行實時監控。

2.2.6 用戶管理主要是對企業內部不同部門擁有不同管理權限的設置。消費者不能進入生產管理等信息錄入界面，只有企業內部工作人員才能進入管理界面，并且不同部門的工作人員所能操作的數據庫管理不同，避免了不同的管理人員同時訪問一個頁面，保證系統的穩定性。

2.3 系統編碼設計

目前，常用的商品標識代碼包括EAN/UCC-13、EAN/UCC-128、UCC-12，通常情況下，商品的基本特征包括商品名稱、商標、種類、規格、數量和包裝類型等，但這種編碼方式考慮產品本身屬性較多而考慮產品生產、流通過程信息較少，因此研究人員在課題研究中采用了產品屬性編碼和流程編碼相結合的編碼方式，同時，引入了煙臺蘋果地理標志證明商標，更多考慮種植者、產地、產品等級、包裝類型、包裝規格等屬性，因此采用EAN/UCC-128編碼方式，結合產品編碼和流程編碼，針對煙臺蘋果自身特點對產品進行追溯編碼設計，確定以同一批次生產的產品作為其“身份”制定的標準。同一批次是指某企業在同一時間、同一地塊內生產的同一品種的產品，具體設計如圖2所示。

2.4 系統實現

煙臺蘋果安全生產管理及質量追溯系統考慮到多用戶性和可擴展性，系統采用B/S的體系結構；為了給公眾提供一個查詢的平臺，其中網絡追溯采用網站形式，其他追溯方式通過集成相應平臺來實現。整個系統以net為開發平臺，以c#.net為開發工具，采用面向對象的開發思想。在編寫系統公共類的基礎上實現相應功能。追溯界面見圖3。

煙臺蘋果安全生產管理及質量追溯系統服務器端操作系統選用Windows Server 2003 Enter-prise，負責Web站點的管理與信息發布。客戶端可為Windows 2000 Professional、Windows XP中任意一種。網絡數據庫系統為SQL Server2000。目前，系統已經在煙臺市多家企業得到了應用，從使用情況來看，該系統規范了農產品檔案的管理，提升了產品附加值，提高了企業的聲譽，滿足了消費者知情權，取得了良好的經濟效益和社會效益。

3、結論與討論

(1)采用符合EAN/UCC標準的條碼，結合產品編碼和流程編碼，設計了符合煙臺蘋果地域特點的產品追溯碼，同時與煙臺蘋果地理標志證明商標相結合，通過該載體將信息流與實物流聯系起來，實現各個環節的數據交換。

(2)在分析蘋果產品生產過程的基礎上，設計與開發了蘋果安全生產管理系統，實現了信息管理、條碼打印、生產預警、數據上傳、數據統計等功能。

(3)建立了上網追溯查詢的煙臺蘋果質量追溯網站，并與蘋果安全生產管理系統實現數據同步，消費者可通過直接上網追溯到產品的最新信息。

(4)通過在煙臺市多家蘋果生產企業的應用表明，使用該系統可規范企業生產管理，提高產品附加值，同時滿足消費者知情權，取得了良好的經濟效益和社會效益。

(5)系統以生產企業—銷售終端為模式，從信息技術的角度構建了安全生產管理及質量追溯系統。當然，對于存在多層流通環節的產品要實現全程追溯，還需要建立相應的流通管理系統及相關法律法規和技術的配合完善，并將已有成果迅速推廣轉化。

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