食品安全監管可追溯體系構建

鄭曉茹

摘要：本文基于EPBFT算法構建食品安全監管可追溯體系，食品安全監管可追溯體系是一個軟硬件綜合系統，通過互聯網平臺或者手機等移動設備實現對食品采購、生產、流通整個周期的質量安全管理和相關信息進行查詢。監管者和消費者可以通過食品包裝上的標識信息回溯查詢到食品生產流通到終端消費者所經歷過的關鍵節點以及全流通過程。

Abstract： This paper builds a food safety supervision traceability system based on EPBFT algorithm. The food safety supervision traceability system is a software and hardware integrated system. It implements quality and safety management and related information query for food procurement， production and circulation through mobile devices such as Internet platforms or mobile phones. Regulators and consumers can retrospectively query the key nodes and full circulation processes that food production flows to end consumers through the identification information on the food packaging.

關鍵詞：EPBFT算法;食品安全;可追溯;區塊鏈

Key words： EPBFT algorithm;food safety;traceability;blockchain

中圖分類號：TQ460.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）02-0244-02

0? 引言

近年來，肯德基的“蘇丹紅”，三鹿的“三聚氰胺”毒奶粉，染色饅頭，爆炸西瓜，地溝油，石蠟大米等食品安全事件在食品市場頻發。社會公眾對食品安全問題表現出空前的關注度，學術界食品安全相關研究如雨后春筍紛紛涌現。政府也出臺了相應的約束性政策法規來約束食品供應鏈上的參與方的行為。如：2004年山東省標準化研究院助推的食品供應鏈溯源研究。為了加快建設食品安全監管步伐，需建立一套有效并具有中國特色的食品安全監管溯源體系。

1? 食品安全監管可追溯系統設計

安全監管溯源系統已經被廣泛應用于各行各業，它其實就是一種可以對產品進行源頭到終端、終端到源頭或者不定向節點追蹤的監管追溯系統。通過超市終端或者平臺可以讓你查詢了解食品，并對食品進行全方位的追根溯源：被生產加工的食品原材料來源于哪里;食品采購生產流通過程中，各個環節產生了哪些需要控制的節點信息;這些節點信息以及參數招標是否都符合政府相關食品機構或者第三方食品檢測機構的監管標準[1]。

食品安全監管可追溯系統提供給食品監管部門、生產商和消費者對所購買食品的生產流通關鍵節點信息的查詢與及時追蹤，進而達到食品監管部門、政府、生產商、分銷商、零售商和終端消費者利用可追溯系統對食品生產加工、經營、零售和食用等全過程的實時監管和信息查詢。食品可追溯系統讓食品消費者查詢出食品原材料采購、生產加工流程、包裝、存儲節點、運送環節、配送環節、生產廠家、監管方以及監管檢測報告等。食品安全監管可以追溯體系可以劃分為以下幾個大的功能模塊：原材料管理、采購管理、運送與配送管理、生產加工管理、質量管控、檢測報告管理、質量標簽打印等。

2? 食品安全監管可追溯系統實現的功能

食品安全監管可追溯系統通過借助全球統一標識管理平臺，加強我國對食品質量的控制的同時，提高食品產業鏈上各參與企業的社會責任，為企業信譽提供強有力的技術約束;實施食品可追溯，可以查詢食品市場上的危害源信息提供技術支持，切實滿足食品消費者利益，迫使存在安全隱患的食品企業退出市場;不僅如此，還可以幫助企業尋找產生危害的原因，通過管控手段將食品生產流程中的危險因素降到最低水平;當然最重要的是，使消費者保留其合理知情權，使其能通過終端查詢系統查到食品的“來龍去脈”，并決定自己的購買行為;在貿易全球化經濟背景之下，食品安全追溯系統在食品產業物流眾多環節建立與國際貿易接軌的標準體系，實現對供應鏈各環節的準確統一標識，增強食品來源的可靠性，提高溯源信息的傳輸處理速度，為電子商務、電子數據交換和全球貿易一體化奠定堅實的基礎[2]。消費者可以通過超市終端的標簽或溯源平臺查詢食品種植、生產、加工、運輸、檢測等信息。

3? 食品安全監管可追溯系統擬采用的關鍵技術

國際上已有對可追溯體系衡量標準的設定，參考已有的指標體系，可知食品安全監管可追溯體系水平高低可以由四個維度來衡量，分別是寬度、深度、精確度以及可獲得性[3]。

一方面是由于區塊鏈技術相對于傳統供應鏈所具有的突出優勢，另一方面通過構建基于區塊鏈的食品安全監管可追溯體系，能夠提高食品安全可追溯的深度、寬度、精確度以及可獲得性，所以將區塊鏈的技術應用于食品安全監管可追溯體系的構建上。區塊鏈技術具有開放性、集體維護、信息不可篡改和去中心化這四個特點，可以有效地與食品安全監管可追溯體系相融合，本文擬采用基于EPBFT算法來構件食品安全監管可追溯體系。

區塊鏈技術與食品安全監管可追溯體系構建的契合點正是區塊鏈技術所具有的四個特點：開放性、集體維護、信息不可篡改和去中心化。

區塊鏈技術有助于可追溯體系構建和實施的四個方面（也即兩者之間的四個契合點）表現為：寬度、深度、精確度、可獲得性。

寬度是指系統內包含的可追溯信息的范圍。在寬度上，由于區塊鏈具有開放性特征，食品供應鏈上各節點的參與企業相互信任并且能夠充分合作，同時各節點企業能夠最大限度地共享信息，其中共享的信息包括食品原材料采購、生產加工、食品流通、分銷零售和運輸物流等關鍵環節的追溯信息。深度是指在食品安全監管可追溯系統內向供應鏈上游或向供應鏈下游追溯食品安全信息所能夠達到的最大距離。在深度上，由于區塊鏈所具有集體維護的特點，增加了區塊鏈上下游食品企業的數目，追溯的安全信息從原材料采購源頭開始，終止于終端消費者，使消費者能夠最大程度的掌握食品供應的全流程溯源信息。精確度指食品安全監管可追溯系統所擁有的一種快速找尋“問題源”的能力。在精確性上，由于區塊鏈所上的信息具有不可篡改的特征，保證了區塊鏈上可追溯信息鏈式結構的完整性和精確性，而完整準確的信息為實現食品安全溯源提供了重要前提。可獲得性值得是供應鏈上各參與節點、消費者以及政府部門、第三方權威監管部門對食品安全溯源信息的獲取程度，在突發緊急事件后的快速獲取與相應機制就變得尤其重要。由于區塊鏈具有去中心化的特點，使得供應鏈上參與交易的各節點企業能夠利用區塊鏈系統隨時查詢關于食品的溯源信息。除此之外，區塊鏈的功能性擴展性有助于加強食品安全監管部門或第三方機構保持對食品溯源系統的訪問與信息同步更新，這就為相關機構監管水平和監管效率的有效提高的保駕護航。

4? 基于區塊鏈的食品安全監管可追溯體系的構建

建立食品安全監管可追溯體系是為了實現對食品的生產流通全過程的信息記錄、查詢、追溯和監管。因而食品安全監管可追溯體系設計有三個關鍵目標，一是確保食品區塊鏈上各節點企業信息流的完整性，促進供應鏈上各參與方信息共享的意愿，進而實現“食品來源可查、去向可追、責任可究”。二是使食品供應鏈上各流程各環節的信息變得公開透明化，加強食品供應鏈上的信息共享，減少節點信息共享的難度同時降低信息共享的成本，維護食品消費者的合法知情權，樹立良好的食品企業形象與社會形象，提升消費者對食品企業的信任，形成良性的循環機制[4]。三是提高政府對食品生產流通企業的監管力度，加強對食品生產經營流通企業的質量安全監管，促進食品市場競爭的規范化。

5? EPBFT算法在食品安全監管可追溯體系構建的應用

由于食品購買者容易依據個人經驗和個人的情感信任來進行購買行為，所以食品安全質量的信息在買賣雙方之間容易出現不對等。信息不對稱在各行各業存在，信息不對稱也是在食品市場中是最普遍存在和廣受關注的最基本事實，輕微的信息不對稱可能使一方在交易中利益受損，另一方從交易中獲得投機收益，這種利益不均衡的交易關系不能為企業獲取長期的利益。信息不對稱情況如果較嚴重，則會使市場這只無形的手發揮其最大的調控作用，甚至引發低質量與低效益的交易。嚴重的信息不對稱。往往容易出現賣方市場[5]，企業的道德選擇受到考驗，食品交易市場容易出現次品市場，食品安全事件頻頻爆發，公民身心安全受到嚴重威脅。

6? 改進的實用拜占庭容錯共識算法的優勢

改進的區塊鏈實用拜占庭容錯共識算法是解決信息不對稱問題以及由此引發的市場失靈的重要手段，提高食品生產流通鏈條上的各參與企業的信息共享意愿，使食品供應鏈上的信息變得真實而透明，成為消費者獲取食品質量安全信息的重要途徑。

區塊鏈是一種新型的去中心化協議，它將數字加密技術、共識算法、分布式記賬存儲、時間戳等技術結合，通過共識算法實現不同節點的分布式記賬存儲。區塊鏈的共識算法可以有效的解決拜占庭將軍問題。拜占庭將軍問題抽象于現實世界，可能存在于點對點的P2P網絡中，由于現實世界的軟件故障、硬件故障、網絡擁堵、黑客惡意攻擊等突發事件。因為提案的成本很低，所以系統在任意時刻可能存在多個提案。共識算法除了要處理這些事務之外，還要完成提案的最終一致性，在區塊鏈中有著非常重要的作用。

參考文獻：

[1]馬青.食品供需網可追溯體系構建與實施的理論研究[D]. 2015.

[2]劉強，蔡健，童啟.基于物聯網的藥品質量安全追溯系統設計與實現[J].企業科技與發展，2016（9）.

[3]錢建平，劉學馨，楊信廷，邢斌，吉增濤.可追溯系統的追溯粒度評價指標體系構建[J].農業工程學報，2014，30（01）：98-104.

[4]潘勇.論聲譽管理的內在機理——兼論網絡市場聲譽管理的特殊性[J].管理科學，2003（04）：21-24.

[5]陳紅艷，許長新.我國中小企業信貸融資中的“檸檬”問題[J].統計與決策，2005（10）：160-162.