屠宰場(chǎng)非洲豬瘟風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的建立與應(yīng)用

汪雨龍，盧凌美，謝 敏，段人杰，陳志良

(1.浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校，浙江 寧波 315100 ;2.浙江青蓮食品股份有限公司，浙江 嘉興 314300)

非洲豬瘟(African swine fever，ASF)是由非洲豬瘟病毒引起的一種急性、出血性、接觸性傳染病，由于其高致死率，對(duì)國(guó)際豬產(chǎn)品貿(mào)易有巨大的衛(wèi)生、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義，被世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(World Organisation for Animal Health,OIE)列為法定通報(bào)的動(dòng)物疫病之一[1]。自2018年8月以來(lái)，全國(guó)32個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)共發(fā)生146起ASF疫情(數(shù)據(jù)來(lái)源：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部，截止2019年12月30日)，其中生豬屠宰場(chǎng)排查出7起，截獲的生豬非法調(diào)運(yùn)途中排查出7起，水餃、香腸等豬肉制品亦被檢出多批次ASF病毒。當(dāng)前針對(duì)ASF沒(méi)有疫苗或治療特效藥，疫情控制主要通過(guò)早期發(fā)現(xiàn)和采取嚴(yán)格的衛(wèi)生和生物安全措施[2-4]。

生豬屠宰是連接生豬產(chǎn)銷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)國(guó)際相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，一旦屠宰場(chǎng)屠宰了病豬或潛伏期的生豬，就會(huì)變成疫源地[5]。因此，開展屠宰場(chǎng)ASF疫病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是提高防疫工作科學(xué)性的重要手段，是切斷ASF病毒傳播途徑、降低病毒擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的重要舉措[6]。目前我國(guó)學(xué)者對(duì)屠宰場(chǎng)ASF的研究仍局限于“現(xiàn)狀-對(duì)策”層面，而針對(duì)疫情風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究不足[7-9]。由于屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估涉及到的評(píng)價(jià)指標(biāo)繁多，既有可以量化的(生豬體表溫度、衛(wèi)生防疫效果等)，又有較多難以量化的定性指標(biāo)(進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收查證查票、胴體及內(nèi)臟變異等)。因此，尋找一個(gè)科學(xué)合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法至關(guān)重要。

模糊層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，其核心是利用模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論將定性評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，該模型在食品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中具有廣泛的適用范圍。本試驗(yàn)旨在構(gòu)建基于層次分析法(Analytic hierarchy process，AHP)的屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合模糊評(píng)價(jià)法實(shí)現(xiàn)定性與定量分析的有機(jī)結(jié)合。為監(jiān)管部門實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理，屠宰企業(yè)客觀評(píng)價(jià)自身ASF風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。

1 屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

1.1 風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別依據(jù) 要對(duì)屠宰場(chǎng)ASF進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，首先要對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別。而與ASF風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的因素涵蓋了屠宰前、屠宰中、屠宰后等在內(nèi)的多個(gè)環(huán)節(jié)。加之ASF的特殊性和復(fù)雜性，且各環(huán)節(jié)因素之間相互影響，無(wú)法用具體的公式計(jì)算分析，此時(shí)組織專家進(jìn)行科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別顯得尤為重要，也是目前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用最廣的方法[10-12]。

本文采用德爾菲法，結(jié)合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的ASF相關(guān)防控通知，征詢來(lái)自屠宰企業(yè)、農(nóng)業(yè)部門、科研院校、行業(yè)協(xié)會(huì)等不同職業(yè)30位專家意見，有效問(wèn)卷28份，專家信息見表1。

表1 專家信息匯總Table 1 Summary of expert information

1.2 屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系 造成ASF疫情傳播的因素很多，在查閱大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)半開放式調(diào)查問(wèn)卷。經(jīng)過(guò)專家調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，結(jié)果表明：屠宰場(chǎng)ASF疫情防控首先要對(duì)生豬來(lái)源進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，比如進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收要查驗(yàn)動(dòng)物檢疫合格證明與耳標(biāo)、ASF產(chǎn)地檢測(cè)報(bào)告等信息，確保生豬來(lái)自非疫區(qū)；生豬車輛是否經(jīng)過(guò)備案，是否經(jīng)過(guò)清洗、消毒等措施。其次，加強(qiáng)過(guò)程管理，比如圈存過(guò)程要加強(qiáng)臨床巡檢，分批屠宰，在線逐一對(duì)內(nèi)臟、胴體進(jìn)行檢驗(yàn)、檢疫等。再次，屠宰完后修整的廢料要嚴(yán)格進(jìn)行無(wú)害化處理，產(chǎn)品出廠要取得ASF檢測(cè)報(bào)告和動(dòng)物檢疫合格證。最后，在日常管理過(guò)程中，加強(qiáng)人員管理，清洗、消毒和臺(tái)賬管理等基礎(chǔ)工作。

筆者根據(jù)科學(xué)性、可操作性、系統(tǒng)性原則，結(jié)合專家意見，構(gòu)建了屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)因素，包括了4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、12個(gè)二級(jí)指標(biāo)和41個(gè)三級(jí)指標(biāo)，如表2所示。

表2 生豬屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 2 Risk evaluation index system of ASF in slaughterhouse

2 模糊層次分析法

模糊層次分析法是AHP法和模糊綜合評(píng)價(jià)法的組合，首先利用AHP法建立層次結(jié)構(gòu)模型，然后構(gòu)建判斷矩陣，經(jīng)過(guò)一致性評(píng)價(jià)得到一致性判斷矩陣，再采用模糊評(píng)價(jià)法建立隸屬度矩陣，最后將隸屬度矩陣和AHP法得出的權(quán)重向量計(jì)算得到模糊綜合權(quán)重。

2.1 層次分析法確定風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)權(quán)重

2.1.1 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型 屠宰場(chǎng)是一個(gè)人流、物流集散地，加之各場(chǎng)生產(chǎn)規(guī)模和管理水平不一，本文結(jié)合規(guī)模化屠宰企業(yè)實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)表2建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選取一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)建立層次結(jié)構(gòu)模型(見圖1)。

2.1.2 構(gòu)造判斷矩陣 根據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖，得到相應(yīng)的問(wèn)卷，邀請(qǐng)專家對(duì)指標(biāo)的兩兩重要性進(jìn)行比較，構(gòu)建判斷矩陣。為了提高判斷的準(zhǔn)確度，降低各指標(biāo)之間相互比較的困難程度，以1～9標(biāo)度法標(biāo)示(見表3)。

表3 重要性標(biāo)度含義Table 3 Importance criterion and its meaning

2.1.3 權(quán)重計(jì)算 根據(jù)判斷矩陣，利用邁實(shí)AHP軟件計(jì)算特征向量W和最大特征值λmax，將特征向量W經(jīng)過(guò)歸一化，即為評(píng)價(jià)因素的重要性排序(權(quán)重)。

2.1.4 一致性檢驗(yàn) 得到的權(quán)重分配是否合理，還需要利用一致性指標(biāo)CI、隨機(jī)一致性指標(biāo)RI和一致性比率CR做一致性檢驗(yàn)，具體計(jì)算見式(1)和(2)。若CR<0.1，則認(rèn)為判斷矩陣滿足一致性要求，否則就需要適當(dāng)調(diào)整判斷矩陣直至滿意一致性，RI值可從表4中查出。

表4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)Table 4 Average random consistency index

(1)

(2)

2.1.5 層次總排序 在層次單排序的基礎(chǔ)上，從上到下逐層進(jìn)行排序，計(jì)算底層指標(biāo)對(duì)于目標(biāo)層的層次總排序。設(shè)底層指標(biāo)權(quán)重為ωi，準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重為Wi，則合成權(quán)重Wn為底層指標(biāo)權(quán)重與相應(yīng)的準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重之積，計(jì)算見式(3)。

Wn=ωi×Wi

(3)

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

2.2.1 確定評(píng)價(jià)因素集 因素集(U)是影響評(píng)判對(duì)象的各種因素(Ui)集合，根據(jù)圖1建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，設(shè)U={U1，U2，U3，U4}，其中U1={U11，U12，U13}，U2={U21，U22，U23}，U3={U31，U32，U33}，U4={U41，U42，U43}。

圖1 指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)模型圖Fig.1 Hierarchical model diagram of index system

2.2.2 建立評(píng)語(yǔ)集 評(píng)語(yǔ)集(V)是評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象可能做出的各種總的評(píng)價(jià)結(jié)果所組成的集合。本文將風(fēng)險(xiǎn)水平分為5個(gè)層次，評(píng)判集V={V1，V2，V3，V4，V5}={高、較高、中等，較低，低}。

2.2.3 構(gòu)建模糊評(píng)價(jià)矩陣 模糊評(píng)價(jià)矩陣Ri是一個(gè)由評(píng)價(jià)因素i到評(píng)判集的模糊映射，設(shè)rimn表示因素Ui中的子指標(biāo)Uim被評(píng)為Vn的隸屬程度，其中i=1，2，3，4。其模糊評(píng)價(jià)矩陣為

(4)

由于單一因素判斷矩陣Ri僅反映了指標(biāo)對(duì)象的某個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的影響程度，還沒(méi)有考慮各指標(biāo)重要程度，需要引入權(quán)重才能更合理反映綜合影響，按照Ai=Wi·Ri的運(yùn)算法則，將指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)矩陣與下設(shè)子指標(biāo)的權(quán)重矩陣進(jìn)行模糊矩陣乘法運(yùn)算，得到該指標(biāo)的模糊向量，如：

(5)

綜合各指標(biāo)的模糊向量，構(gòu)造一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣R，即

(6)

根據(jù)一級(jí)模糊評(píng)價(jià)，同理可得二級(jí)B模糊評(píng)價(jià)：

(7)

2.2.4 分析評(píng)價(jià)結(jié)果 計(jì)算出所有的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣后，根據(jù)最大隸屬度原則，找出評(píng)價(jià)矩陣中隸屬度最大的那一項(xiàng)，與之所對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)就是最終評(píng)價(jià)結(jié)果，并給出建議。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

3.1 判斷矩陣與一致性檢驗(yàn) 專家們基于表3標(biāo)度法對(duì)圖1構(gòu)建的指標(biāo)體系中同一層次的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣A-B，B1-C1，B2-C2，B3-C3，B4-C4，依次對(duì)回收的各專家結(jié)果錄入，形成評(píng)分表，具體形式如下：

由于專家打分主觀性較強(qiáng)，打分矩陣經(jīng)常出現(xiàn)不一致，采用邁實(shí)AHP軟件自動(dòng)修正功能進(jìn)行修正。同時(shí)專家個(gè)體判斷很難做出合理的決策，選擇軟件中“群決策方法”和“根據(jù)幾何平均，構(gòu)建合成矩陣”。由表5～9可知，CR值均小于0.1，說(shuō)明所有的判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)。

表5 準(zhǔn)則層判斷矩陣Table 5 Criterion layer judgment matrix

表6 B1-C1判斷矩陣Table 6 B1-C1 judgment matrix

表7 B2-C2判斷矩陣Table 7 B2-C2 judgment matrix

表8 B3-C3判斷矩陣Table 8 B3-C3 judgment matrix

表9 B4-C4判斷矩陣Table 9 B4-C4 judgment matrix

3.2 層次總排序 在層次單排序的基礎(chǔ)上，從準(zhǔn)則層B到分準(zhǔn)則層C逐層求解所有因素相對(duì)于目標(biāo)層A的重要性權(quán)重值，見表10。由表10的結(jié)果可知，屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)一級(jí)指標(biāo)因素中，排序依次為宰前管理B1、日常管理B2、宰中管理B4和宰后管理B3。二級(jí)指標(biāo)因素重要性依次順序?yàn)椋盒l(wèi)生與消毒管理C41>生豬車輛管理C12>在線非瘟血樣檢測(cè)C22>生豬進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收C11>在線同步檢驗(yàn)檢疫C23>待宰管理C13>臺(tái)賬與記錄C42>批次管理C21>人員管理C43>無(wú)害化處理C32>出廠放行C33>宰后肉品檢驗(yàn)C31。

表10 屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)因素層次總排序Table 10 Total weight value of each risk element in slaughterhouse and its ordering

3.3 建立模糊評(píng)價(jià)矩陣 為了驗(yàn)證構(gòu)建模型的可行性，以嘉興市A屠宰場(chǎng)為對(duì)象，邀請(qǐng)企業(yè)質(zhì)量與生產(chǎn)管理人員、駐場(chǎng)獸醫(yī)、地方畜牧監(jiān)管人員對(duì)指標(biāo)隸屬度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行歸一化可得模糊判斷矩陣R1、R2、R3、R4。

3.4 模糊綜合評(píng)價(jià) 將分準(zhǔn)則層權(quán)重與對(duì)應(yīng)隸屬度矩陣相乘，計(jì)算結(jié)果如下：

A1=W1·R1=
(0.147 3，0.319 7，0.320 2，0.212 7，0)
A2=W2·R2=
(0.122 8，0.257 3，0.354 5，0.196 4，0.069 0)
A3=W3·R3=
(0.111 4，0.155 7，0.255 7，0.244 3，0.232 9)
A4=W4·R4=
(0.293 8，0.236 4，0.235 4，0.156 6，0.077 8)

得到二級(jí)評(píng)判模糊矩陣R

將A和R進(jìn)行模糊變換，得到二階模糊評(píng)判結(jié)果：

3.5 屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果分析 根據(jù)最大隸屬度原則，從評(píng)價(jià)結(jié)果(0.180，0.267，0.301，0.194，0.058)中可以看出，被評(píng)價(jià)屠宰場(chǎng)對(duì)應(yīng)的ASF風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“中等”，說(shuō)明該屠宰企業(yè)ASF存在風(fēng)險(xiǎn)隱患，需要加以改進(jìn)。

從評(píng)價(jià)向量B1～B4可看出，在4個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)中宰前和宰中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為中等，宰后風(fēng)險(xiǎn)低，而日常管理風(fēng)險(xiǎn)高，主要是該屠宰場(chǎng)日常管理較為松散。二級(jí)指標(biāo)中宰后肉品檢驗(yàn)、出廠放行和臺(tái)賬記錄規(guī)范性較強(qiáng)，風(fēng)險(xiǎn)低；而衛(wèi)生與消毒、生豬車輛管理、待宰管理則較差，風(fēng)險(xiǎn)高。因此，若要降低該屠宰場(chǎng)ASF風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)督促企業(yè)做好日常清洗消毒并進(jìn)行驗(yàn)證；加強(qiáng)圈存過(guò)程生豬臨床檢查，定時(shí)巡檢，及時(shí)剔除疑似病豬；加強(qiáng)生豬車輛備案與消毒等核查，確保生豬來(lái)自非疫區(qū)，不受ASF病毒污染風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

屠宰場(chǎng)衛(wèi)生環(huán)境差、工藝流程長(zhǎng)、疫情傳入點(diǎn)多等錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)聯(lián)都會(huì)使ASF風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估帶來(lái)模糊性和主觀性。為了使屠宰企業(yè)識(shí)別ASF風(fēng)險(xiǎn)的威脅，必須對(duì)屠宰場(chǎng)各環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合評(píng)估。筆者建立的模糊層次評(píng)價(jià)法對(duì)屠宰企業(yè)ASF風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，具有簡(jiǎn)單、相對(duì)客觀等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)將定性和定量結(jié)合起來(lái)，能夠比較全面的反映屠宰場(chǎng)ASF疫情風(fēng)險(xiǎn)。本文還存在一些不足，比如專家代表性、專家數(shù)量、相關(guān)專業(yè)知識(shí)的掌握等，使得評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重判斷具有一定主觀性。運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)時(shí)，屠宰場(chǎng)一線生產(chǎn)及質(zhì)量管理人員對(duì)ASF認(rèn)識(shí)、企業(yè)整體防控熟悉程度也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定影響。