故障模式及影響分析在食品供應鏈質量安全管理中的應用研究
——以乳制品供應鏈為例

文/宋寶娥

（陜西科技大學）

“民以食為天，食以安為先”，食品安全是當今社會發展的重點問題之一，關乎公眾的身體健康和生命安全，關乎社會的和諧穩定，關乎政府的形象和公信力，是黨和政府高度重視的戰略焦點和民生問題。“十三五”規劃中關于“提高民生保障水平”以及二十一號主席令關于《中華人民共和國食品安全法》的修訂內容，都著重強調了保障消費者食品安全的重要性。國家發展和改革委員會副主任胡祖才指出，相較對精神產品和服務的需求，人民群眾對喝上干凈水、呼吸上新鮮空氣、吃上放心食品的需求更加迫切。由此，國家和黨中央對食品安全的重視程度可見一斑。

然而，國內食品質量安全問題時有發生。食品安全事故屢禁不止和長期實施的“抽樣檢查、事后通報”的監管方式不無關系。“事后監管”方式以及食品的后驗品特征，使得消費者難以在購買食品時判斷其質量安全與否。食品安全事件的發生在很大程度上是由于食品供應鏈的管理不善所致，任一環節出現問題，都會導致不良后果。二十一號主席令修訂的《中華人民共和國食品安全法》第三條對全程控制食品安全問題做出了明確規定，即“食品安全工作實行預防為主、風險管理、全程控制、社會共治，建立科學、嚴格的監督管理制度”。鑒于此，本文運用故障模式及影響分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA），以乳制品供應鏈為例，分析乳制品供應鏈各環節的潛在風險，確定關鍵控制點，并提出相應的解決措施，預防乳制品供應鏈各環節包括奶牛飼草料種植、奶牛飼養、乳制品生產加工、運輸流通、銷售消費等環節存在的安全隱患，防范乳制品安全事故于未然，從而保障乳制品“從牧場到餐桌”的質量安全。

1 乳制品供應鏈與安全

1.1 相關概念及研究綜述

供應鏈是由供應商、制造商、銷售商、分銷商，到終端用戶，再到用戶所構成的一個縱向一體化的網鏈結構[1]。將供應鏈思想運用在乳制品行業，乳制品供應鏈應運而生。乳制品供應鏈是由農業、畜牧業、乳制品生產加工業、物流配送業、銷售企業、消費者等相關主體構成的乳制品生產與供應的網鏈結構。該網鏈結構由不同節點和環節構成，涉及飼料采購、奶牛飼養、原奶供應、乳制品生產加工、運輸配送到各銷售、零售商，最后至消費者手中。

飼料采購環節具有外部性和源頭性的特點，奶牛所食飼料若含有有害物質（激素、農藥殘留、化肥超標等），會嚴重影響牛奶的質量安全。飼養環節需要進行疫病防控，否則奶牛會感染疾病；而使用抗生素等藥物進行防疫時，若操作不規范很可能會導致牛奶中的抗生素含量超標。在收奶環節，若奶牛乳頭清洗不徹底，未按規定消毒，則可能導致生鮮乳感染細菌，影響原奶質量。在乳制品加工環節，清洗用水的清潔程度，外來污染物，乳制品容器、工具和設備的清潔狀態，蟲鼠災害，滅菌工作，溫度控制等工作不到位都會影響乳制品質量。分銷和消費環節可能存在的隱患也不容忽視，如在搬運過程中的包裝破損以及內包裝的污染；在消費環節，消費者不衛生的行為和習慣也會造成乳制品的二次污染，如食用前不用凈水沖洗包裝袋，使用被污染的剪刀裁剪包裝袋等行為也可能會影響乳制品質量安全。

乳制品安全包括數量安全和質量安全，本文所述的乳制品安全主要指的是乳制品質量安全，將其定義為：“乳制品按照預期用途進行制備和（或）食用時不會傷害消費者的保證，強調的是乳制品安全與乳制品安全危害的發生有關，但不包括其他與人類健康相關的方面（如營養不良）。”

近年來，國內外學者對食品安全以及乳制品供應鏈進行了廣泛、深入的研究，形成了許多具有指導意義的觀點，本文選取2013年以來具有代表性的研究進行分析。從食品供應鏈管理機制的角度，余學軍（2017）分析了食品安全的影響因素，并提出解決對策，為食品安全管理工作提供了參考依據[2]。張洪超（2015）從經濟學、政府規制角度，食品安全問題的本質是市場失靈，需要政府參與規制，并提出食品安全監管由監管法律、監管主體、監管標準以及監管環境四要素構成[3]。李昌兵等（2013）[4]，何寬和朱長寧（2013）[5]分別運用系統動力學模型、一般結構模型，在探討政府監管環境下食品安全關鍵控制點的基礎上，構建了食品安全管控體系。還有學者將博弈論引入食品安全政府規制的研究。張艷艷（2013）[6]，慕靜和馬麗麗（2015）[7]對食品安全管控中的企業和政府行為進行了演化博弈分析。學術界除了對政府主體、食品生產企業、消費者進行博弈分析外，還有學者如張玉錄（2015）[8]，張國興等（2015）[9]研究了第三方監督對食品企業、政府監管部門及消費者行為的影響機理。

從食品可追溯角度，國內外學者對食品可追溯體系的主體——消費者、政府、企業及農戶的行為和選擇做了多方面的研究。Menozzi等（2015）運用計劃行為理論研究了影響消費者對可追溯食品支付意愿的因素，認為消費者對可追溯食品支付意愿較強但支付金額不能太高[10]。Bhatt等（2013）對追溯體系中的政府行為進行了理論分析；對于可追溯體系中企業行為的研究[11]。Bhatt等（2013）[11]、Aung等（2014）[12]主要從企業建立可追溯體系的動機、成本-收益分析、激勵因素等方面展開。另外，王東亭（2015）基于無線射頻技術（RFID）構建了食品供應鏈質量安全追溯體系[13]。

通過對已存文獻資料研究，就筆者視野所及，基于供應鏈探索食品安全風險的研究偏多。王冀寧和陳淼（2016）運用層次分析法計算了食品供應鏈各環節可能產生風險的監管權重，并對食品供應鏈的生產、物流及銷售環節監管的相對重要程度進行了排序[14]。何靜等（2016）從食品供應鏈視角出發，通過對供應鏈核心企業、節點企業以及利益相關者的食品安全誠信風險進行識別，系統分析了每個環節存在的風險因素及造成的后果，并運用風險矩陣分析法對食品供應鏈企業安全誠信的風險因素等級進行評估和分級，結果顯示，在加工環節中使用非食品原輔材料是最為關鍵的風險因素[15]。晚春東等（2016）利用解釋結構模型（ISM）分析了食品供應鏈質量安全風險傳導的動因[16]。張俐華（2015）從供應鏈需求變異放大原理和牛鞭效應出發，對在供應鏈環境下食品加工企業的質量安全風險控制進行了分析[17]。王俊勇（2016）借助新古典經濟學、博弈論方法，對食品供應鏈中企業質量安全合作機制及其風險控制進行了研究[18]。Septiani等（2016）[19]和Mubiru等（2017）[20]分別對農產品供應鏈質量安全風險評估和生鮮食品供應鏈進行了研究。

在乳制品供應鏈領域，近年來學者們做了以下研究。白世貞等（2018）考慮了包含零售商和制造商的乳制品供應鏈系統，研究了在不同銷售策略下乳制品供應鏈中定價和質量安全的決策問題[21]。郭傳好等（2017）設計了增廣ε-約束方法求解原模型，探討了乳制品供應鏈網絡的成本和收益問題[22]。郭延景和孫世民（2017）分析了乳制品供應鏈核心企業全面質量安全控制行為的概念與內涵，并從事前、事中和事后研究了核心企業質量安全控制行為的內容[23]。曾佑新和宋斯達（2017）運用主成分分析和灰色關聯分析，評估了乳制品供應鏈的風險因素[24]。從誠信管理的角度，姜啟軍和胡珂（2017）分析了影響乳品安全的因素，采用ISM研究了影響乳制品質量安全各因素之間的關系，確定了政府部門的管制對乳制品的質量安全有重要影響[25]。為保障乳制品安全，楊山峰（2017）運用大數據原理，構建了乳制品供應鏈安全管理體系，將大數據與乳制品追溯和利益分配機制等結合，對乳制品的供應鏈管理進行了創新性研究[26]。

盡管國內外學者對食品供應鏈和食品安全做了許多研究，但基于供應鏈管理思想，運用FMEA分析關鍵控制點的事前防范食品安全事故的研究非常匱乏。因此，筆者從供應鏈視角出發，以乳制品為例，運用FMEA分析乳制品供應鏈各環節可能導致安全事故的風險因素，并提出相應的解決措施，以期為進一步解決乳制品安全問題提供參考。

1.2 食品供應鏈各環節影響因素分析

食品供應鏈各環節主要包括植物源食品種植物的種植或動物源食品養殖物的養殖，食品的生產加工，產成品的物流運轉，銷售終端食品的儲存和銷售以及最終消費者的消費。分析食品供應鏈各個環節以及質量安全的影響因素是運用FMEA確定關鍵控制點的前提，食品供應鏈各個環節可能存在的危害可以用圖1表示。

2 F M E A定義和基本原理

2.1 FMEA定義

FMEA是在產品銷售給顧客前，用于確定、識別和消除在產品設計、生產以及服務中已知和潛在的故障、問題的工程技術，以規范化和文件化的FMEA分析表來辨認和評價可能發生的故障，并通過設計變更等措施防止或減少故障的出現，FMEA是“事前預防”，而非“事后糾正”。

2.2 基本原理

FMEA利用統計方法，估算故障發生時事件的嚴重度（Severity，S）、發生概率（Occurrence，O）及難檢程度（Detectation，D），并根據公式1計算風險優序數（Risk Priority Number，RPN），根據該值的大小判斷故障的影響程度，以確定改進措施[27]。

式中，S是指潛在故障發生時，對下一工序、系統或顧客產生影響的嚴重程度，一般分為災難的、致命的、臨界的、輕度的等級，取值在1～10（不良影響愈嚴重，分值愈高）。O是指某一特定故障起因或機理出現的可能性，一般可分為極高、高、中等、低等級，取值在1～10（故障出現幾率愈大，分值愈高）。D是指發現故障的難檢程度，或指故障發生后在流入顧客前被發現的難易性，一般分為極難、難、可能、能等等級，取值在1～10（查出難度愈大，分值愈高）。因此可以看出，RPN愈高，故障的影響程度愈大。

圖1 食品供應鏈各環節危害分析圖

FMEA分析表有12 點：（1）產品功能要求：填寫被分析產品的簡要說明；（2）潛在故障模式：記錄可能會出現的問題；（3）潛在失效后果：推測問題點可能會引發的不良影響；（4）嚴重度：評價上述故障后果并賦予分值；（5）潛在故障起因：潛在問題點可能出現的原因或產生機理；（6）發生頻率：故障起因出現的幾率；（7）現行控制：列出目前該企業對潛在問題點的控制方法；（8）檢測難度：采用現行的控制方法，潛在問題被查出的難易程度；（9）PRN：數值愈大，說明潛在問題愈嚴重，應及時采取預防措施；（10）建議措施：列出PRN較高的潛在問題點，并制定相應的預防措施，以防止潛在問題的發生；（11）責任及目標完成日期：制定實施預防措施的計劃案；（12）措施結果：對預防措施計劃案實施狀況的確認。

3 基于FMEA的乳制品供應鏈質量管理

圖1顯示了食品供應鏈各環節中可能存在的影響食品質量安全的因素，可以從宏觀上對食品供應鏈進行把握。基于以上，應用FEMA理論，以乳制品供應鏈為例，分析影響乳制品質量安全的危害因素，確定其嚴重度、發生概率以及檢測難度，計算RPN，并列出關鍵控制點，進一步提出提高乳制品質量安全的應對措施（表1）。

表1 基于FMEA的乳制品供應鏈危害分析表

續表

續表

從乳制品供應鏈飼料采購、奶牛飼養、乳制品生產加工以及銷售環節出發，運用FMEA原理分析了乳制品安全潛在失效模式，并計算了風險優系數（RPN），指出了乳制品供應鏈各環節、節點的潛在失效起因，根據RPN的大小判斷乳制品供應鏈各環節的關鍵控制點，確定了相應的責任歸屬部門，并以此制定相應的整改措施。運用FMEA方法管控乳制品供應鏈各環節，RPN明顯降低，驗證了應用FMEA預防和管控乳制品供應鏈質量安全的有效性。