進口冷鏈食品追溯管理平臺及創新應用

劉 佳 夏曉蕾 王麗娟 王 姝 呂雪峰 路長發 孫 利 李素彩

（1.中國科學院計算機網絡信息中心，北京 100083；2.中國檢驗檢疫科學研究院食品安全危害控制與關鍵點應用研究所，北京 100176；3.中國物品編碼中心，北京 100011）

1 引言

當前，全球疫情呈高發態勢，包含美國在內的冷鏈進口國形勢嚴峻，中國國內時常出現進口冷鏈食品內外包裝檢測出現新冠病毒陽性報道，新冠肺炎病毒隨冷鏈輸入風險仍需重點關注[1]。

為保障“舌尖上的安全”，2020 年8 月起，中華人民共和國國務院聯防聯控機制相繼出臺了《關于印發進口冷鏈食品預防性全面消毒工作方案的通知》（聯防聯控機制綜發〔2020〕255 號）和《關于進一步做好冷鏈食品追溯管理工作的通知》（聯防聯控機制綜發〔2020〕263 號）等一系列文件，旨在通過規范化進口冷鏈食品管理，做好“外防輸入、內防反彈”常態化疫情防控工作，嚴防新冠肺炎疫情輸入風險。當前進口冷鏈食品疫情風險主要來自于三個方面。

1.1 流轉環節多、時間跨度大

進口冷鏈食品從海關口岸進入市場后，一般將通過多家供貨商發往全國各地。同時冷鏈食品可存儲時間較長[2]，在適宜條件下普遍可以存儲3個月以上，部分白鮭甚至可以存儲超過8 個月[3]。這為冷鏈食品的全流程追溯與管理帶來了較大的挑戰。

1.2 存證不完善，信息核驗困難

進口冷鏈食品管理所涉及的交易主體、相關部門繁雜，省(自治區、直轄市)眾多，省(自治區、直轄市)企業信息化基礎不一、使用系統規則要求不一，部分企業依托紙質臺賬對銷售情況進行記錄，存在資料丟失、字跡模糊不清等問題。管理人員無法核驗單據真實性和準確性。這為追溯工作帶來了巨大的障礙。

1.3 涉及屬地多，統一管理難

食品企業主要按照屬地責任進行管理，本省監管部門難以對所轄范圍外的企業進行聯絡與要求。同時各地對進口冷鏈食品追溯要求不一，各省存儲管理數據要求、數據格式、存儲時間存在差別，為后續工作帶來困難。

為保證疫情防控工作不掉鏈，建立和完善“1 個國家平臺+31 個省(自治區、直轄市)和新疆生產建設兵團（簡稱“新疆兵團”）平臺+N 個企業平臺”組成的進口冷鏈食品追溯管理平臺，保證進口冷鏈食品實現從口岸到貯存分銷、生產加工、批發零售、餐飲服務全流程的信息化追溯與管理工作，是保障人民食品安全的重要手段。

2 進口冷鏈追溯技術現狀分析

當前進口冷鏈食品追溯主要依托追溯碼進行實施，各省(自治區、直轄市)通過使用進口冷鏈食品包裝標識或者自行貼碼等多種方式實現對進口冷鏈食品的追溯與管理[4]。目前市場上使用的追溯碼多種多樣[5]，從制式上分為條形碼、二維碼[6]，在類型上可以依據其載體分為電子碼和實物碼[7]，在追溯碼類型上按照其技術的不同，包括GS1、Handle、自定義代碼等多種類型[8][9]。隨著使用追溯技術的百花齊放，大量不同類型的溯源碼應用到食品追溯體系中，給政府食品監管、消費者購買查詢帶來極大不便。

在進口冷鏈食品追溯領域，依據公開新聞中信息，目前已有31 個省(自治區、直轄市)完成進口冷鏈食品追溯管理平臺[10]。如表1 所示。其中，使用實體碼的省(自治區、直轄市)有24 個，使用電子碼省(自治區、直轄市)7個；在使用的追溯碼種類上，使用二維碼的省(自治區、直轄市)為24個，使用商品條碼的省(自治區、直轄市)3 個，采用紙質/電子單據等其他方式的省(自治區、直轄市)5 個；在追溯管理最小單元上，依據各省實際情況，存在運輸批次、食品單品、存貯冷庫等多種類型。

表1 31個省(自治區、直轄市)和新疆兵團冷鏈追溯方案對比Table 1 Comparison of cold chain traceability schemes in various provinces

目前各省(自治區、直轄市)追溯管理平臺已正式投入使用，由于依據使用的編碼方式、不同主管部門、不同追溯體系、不同供應鏈對企業及追溯單元的要求、要求使用的解析方式[11]不同，即使都采用同類型標識，也存在多種編碼重合，導致標識異構，無法實現相互識別。

3 進口冷鏈食品追溯技術路線

為解決數據互通問題，當前主流技術方案包含兩種。第一種為統一該領域追溯碼制式，制定對應領域追溯碼標準，從而消除數據孤島問題；第二種為采用異構識別技術，基于異構識別技術，在保持原有標識不變的基礎上解決數據壁壘問題[12]，具體技術路線對比如表2所示。

表2 技術路線對比Table 2 technology roadmap of different situation

統一編碼主要通過管理部門召集相關領域專家，通過研討制定該領域的追溯碼相關標準及文件。該方案將從國家角度，重新統一進口冷鏈食品領域中所有企業、食品、部門中使用的追溯碼，從底層解決由于數據制式、編碼系統不同導致的數據不互通問題。然而，該方案可能影響已有編碼的省(自治區、直轄市)和企業，推翻已經使用的編碼將為企業帶來巨大的時間成本和技術成本，導致企業使用的意愿降低。

與此同時，異構識別技術能在不改變已有標識編碼體系的基礎上，通過異構識別機制在應用上層實現異構標識的解析服務，從而解決數據孤島問題。該方案降低了已有標識企業修改標識帶來的額外成本，提升了企業使用意愿，是當前面向防疫嚴峻情況進口冷鏈食品追溯的適配方案。

為實現該方案，需依托異構標識靜態特征提取標識基本屬性，依據各省(自治區、直轄市)使用標識編碼的特性，確定長度規則、單字節規則和函數規則等三種標識編碼規則特征，并針對規則設計基于靜態特征算法，通過對各省(自治區、直轄市)使用標識編碼的特性分析，提取出長度規則、單字節規則和函數規則等三種標識編碼規則特征，并針對規則，形成、創建和構建依據進口冷鏈食品標識和其對應的編碼規則進行映射模型庫，設計基于靜態特征的算法，以完成多標識體系下的異構標識數據互通，具體映射模型如圖1所示。

圖1 異構標識編碼映射模型Fig.1 Heterogeneous identification code mapping model

為實現對進口冷鏈食品管理與追溯需求，亟需研發建設一套進口冷鏈食品管理平臺，實現進口冷鏈食品追溯管理工作，保障進口冷鏈食品從口岸到餐桌的“舌尖上的安全”。

4 進口冷鏈食品追溯數據流轉架構

進口冷鏈食品追溯數據流轉架構如圖2 所示，分為國家平臺；省級平臺以及各生產加工環節中涉及進口冷鏈食品企業管理的企業平臺。

圖2 數據流轉架構Fig.2 Data flow architecture

國家節點是進口冷鏈食品追溯體系的頂級節點，負責為數據的交換互通，具體包括各省省際數據的匯總展示、應急情況的監督預警、各省考核的依據支撐以及各省數據交換校驗。國家平臺負責進口冷鏈食品追溯管理工作的統籌規劃、組織協調、監督檢查、制定相關的標準規范和規章制度，指導和評價進口冷鏈食品的管理與追溯工作，負責進口冷鏈食品的信息監管，持續推動進口冷鏈食品的全流程監管工作。

省級節點與國家節點、企業節點進行對接，負責省內企業及食品的監督管理，實現省內的食品從“口岸”到“餐桌”的全流程監管追溯體系。省級平臺主要負責省內進口冷鏈食品的管理工作，負責對省內企業的監督檢查、相關數據的收集、核實與追溯、處置工作。同時，依據《關于進一步做好冷鏈食品追溯管理工作的通知》中要求，依照屬地管理原則，指導督促重點冷鏈食品供應鏈企業與省級平臺對接追溯關鍵信息。

企業節僅與省級節點進行對接，負責對企業銷售、生產和運輸的進口冷鏈食品的出入庫管理、索證索票、檢驗檢疫證明、消毒證明的登記與管理。企業平臺主要負責進口冷鏈食品的出入庫管理、索證索票、檢驗檢疫證明、消毒證明的登記與管理工作。

5 國家進口冷鏈食品追溯管理平臺核心功能

國家進口冷鏈食品追溯管理平臺應用體系架構如圖3 所示，分為數據存儲、基礎服務、平臺服務、日志統計分析、服務監控告警、API 服務網關和終端幾個部分。

圖3 應用體系架構Fig.3 Application architecture

5.1 數據存儲

數據存儲是國家平臺的基礎，包括基礎數據庫、業務數據庫、應用數據庫和圖數據庫四個部分。基礎數據庫主要存儲省(自治區、直轄市)負責人、企業、冷庫及進口冷鏈食品追溯使用的追溯碼信息等基礎信息；業務數據庫主要用于存放跨省數據，具體包括檢疫單數據、省際流轉數據、以進口食品原產國和入境口岸為統計維度的原產國數據和口岸數據；應用數據庫存儲平臺統計分析時需要的數據；圖數據庫主要為平臺中各關聯圖譜及知識圖譜的生成提供數據支撐使用。

5.2 基礎服務

基礎服務包括消息隊列、緩存服務和安全審計三個部分。消息隊列主要用于平臺消息推送功能及日常平臺服務支撐。緩存服務主要用于預讀取與臨時存儲，提升平臺使用體驗。安全審計主要為保證平臺數據安全，不被竊取和泄露。

5.3 平臺服務

平臺服務主要包括7 個部分，分別為數據統計報表、數據管理、數據校驗統計、數據統計分析、省際交易管理、用戶管理和基礎配置管理。

數據統計報表包含進口信息統計和流轉信息統計兩種統計維度，保證日常數據統計報表需求。

數據管理和數據校驗統計主要針對各省(自治區、直轄市)平臺數據進行校驗與管理。數據管理提供流轉數據和檢疫單數據的恢復與刪除功能，方便管理人員對錯誤數據進行處理；數據校驗統計主要針對數據的審核和校驗，通過先期指定的相關數據校驗規則對各省(自治區、直轄市)數據的錯誤條數、錯誤類型、錯誤量進行統計分析，提升各省(自治區、直轄市)數據質量。

數據統計分析功能為管理人員提供了多種統計分析維度，包括進口冷鏈食品的口岸、流入流出省(自治區、直轄市)、原產國等，同時結合大數據、知識圖譜等技術，實現數據的可視化展示，包括進口食品流向圖、大宗商品流向圖、綜合統計分析報表等。

省際交易管理功能主要針對各省(自治區、直轄市)流入流出交易，為各省(自治區、直轄市)進口冷鏈食品交易提供保障。

5.4 日志統計分析、服務監控告警

用戶管理和基礎配置管理是平臺的基礎功能，配合服務監控告警、日志統計分析等微服務功能，提升平臺使用效果。

5.5 API服務網關和終端

為方便用戶的多場景使用需求，平臺支持包括手機端、電腦網頁端等多種終端類型，并支持通過微信小程序實現快捷訪問，滿足多種類型人員的使用需求。

6 國家進口冷鏈食品追溯管理平臺應用場景

國家平臺依照平臺使用場景的不同，將平臺功能分為“平”時與“戰”時兩種狀態。平時主要指未發生進口冷鏈食品陽性事件的時間，平臺主要以統計分析和服務跨省流轉為主，支撐統計決策。若出現進口冷鏈食品陽性事件，平臺則進入“戰”時，通過打開地方平臺接口，將省際流轉數據與省內追溯數據相結合，充分控制風險，保障人民食品安全。

平臺通過平戰結合的方式，實現快速精準追溯，迅速鎖定問題進口冷鏈食品的銷售路徑與范圍。下面將結合具體功能進行詳細介紹。

6.1 “平”時：統計分析

平臺依據省內進口冷鏈食品流轉數據與食品入境時的身份證——“進口食品檢驗檢疫證明”信息。以入境口岸、進口國、流轉食品品類為維度，系統分析各省進口冷鏈食品的流轉重量、流轉批次等信息。

在宏觀上，基于全國流入流出數據，系統分析進口食品口岸進口、省(自治區、直轄市)進口、各省流入流出統計表，并針對各省實際流轉情況進行排名，支撐宏觀決策；在微觀上，建立進口冷鏈食品流向圖與大宗數據流向圖，聚焦單品類單批次食品流向過程，協助管理部門實現對特定產品的流向的把控。

6.2 “平”時：服務跨省流轉

在日常管理過程中國家平臺通過企業及冷庫數據庫中信息進行匹配，協助各省(自治區、直轄市)摸清底數、核實各省跨省交易，有效服務各省跨省流轉。

6.3 “戰”時：打開各省端口

當出現進口冷鏈食品陽性事件，平臺將進入“戰時狀態”。平臺將打開各省(自治區、直轄市)本地管理平臺接口及對應賬號信息打開各省(自治區、直轄市)對應端口，將相關數據接入國家平臺配套大屏中，管理部門將通過可視化大屏直觀查看各省(自治區、直轄市)大屏內容及對應疫情事件處理情況，提升管理部門對問題的處置能力，為后續決策提供支撐。

6.4 “戰”時：問題食品追溯

當基層發現進口冷鏈食品陽性問題，結合前期各省的問題產品基本信息，平臺通過異構識別技術，在各省(自治區、直轄市)唯一標識信息不一致的情況下，實現對問題食品名稱、品類、重量、原產國、入境口岸、檢驗檢疫單號、批次號等多種信息對問題食品進行精準追溯，并將追溯結果與食品信息通過可視化大屏實時展示。

7 國家進口冷鏈食品追溯管理平臺創新應用

為提升進口冷鏈食品管理效果，切實解決各省(自治區、直轄市)管理人員實際困難，平臺聚焦省際交易受限于屬地責任管理模式，開發了省際交易確認功能，從國家層面解決交易核實問題。同時，針對省(自治區、直轄市)反饋的信息準確性無法保證問題，從源頭對信息真實性進行保證，提升省(自治區、直轄市)針對進口冷鏈食品的管理效果。

7.1 省際互認

進口冷鏈食品具有購買售賣流程長、整體時間鏈條跨度大的特點，進口冷鏈食品從口岸進口后，將通過多家供貨商發往全國各地，各省(自治區、直轄市)使用追溯碼、管理方式、管理維度均不一致，信息難以互通。各省(自治區、直轄市)監管部門往往只能追溯到入省首站的上游企業，該方式周期長、效率低，最少需要2～3天的時間才能查清對應企業詳細信息，該方式對于當前進口冷鏈食品監管要求不一致。

為解決該問題，國家平臺利用大數據、標識關聯、知識圖譜等技術，充分整合和清洗各省流轉數據。在平時，若出現跨省交易，對應流傳數據將直接推送到各省(自治區、直轄市)賬號與本省(自治區、直轄市)流轉數據進行比對，若出現信息不一致情況，將在跨省交易確認功能中進行展示，方便省(自治區、直轄市)進行核查。在“戰”時，平臺將通過調用接口和整合省際流轉數據的方式，整合、清洗、匯總相關數據，并結合大數據分析技術和知識圖譜[13]技術，在24 小時內將數據轉化為從口岸到問題發現地的一張詳細食品流轉圖，并將數據推動給相關省(自治區、直轄市)，方便各省及時對問題食品進行處理。

7.2 數據校驗

目前，進口冷鏈追溯管理平臺數據采集準確性有待提升，存在照片模糊不清、信息丟失、數據不準確等多種問題。這導致內陸省份難以查驗企業運送的冷鏈食品真實信息，為人民群眾的食品安全埋下隱患。

國家平臺發揮自身優勢，利用數據多方比對校驗，提高數據準確性對檢驗檢疫證明，方便各省(自治區、直轄市)監管部門了解企業流轉數據的真實性和有效性，為食品處置、管理決策提供有力抓手，為保障人民食品安全提供了有效支撐。

8 總結與展望

當前，國內疫情形式呈現多點散發趨勢，海外各國正在逐步放開疫情防控要求，國內防疫壓力巨大。在此環境下，冷鏈輸入風險仍需重點關注。建立企業、省(自治區、直轄市)、國家的三級進口冷鏈食品管理平臺，對進口冷鏈食品進行全流程管理，是保障人民群眾食品安全的重要方式和手段。

各省(自治區、直轄市)和國家平臺相繼建成。目前國家平臺已接入31 省(自治區、直轄市)自治區數據，存儲企業數227 萬家，累計支撐流轉143 萬次，協助省(自治區、直轄市)進行省際交易確認7245次。隨著系統功能和性能的逐步完善和提升，通過整套管理體系，將構建以進口畜禽肉、水產品為基礎[14]，包含所有品類的進口冷鏈食品追溯管理體系，逐步實現以現代化技術為手段[15][16]，以屬地責任和分層管理為核心的，進口冷鏈食品追溯和管理體系，實現從“口岸到餐桌”的全流程管理。

未來，通過本次建立進口冷鏈食品追溯管理平臺的經驗，將以進口冷鏈食品管理過程為實際試點，在管理范圍上重點保障各省(自治區、直轄市)冷鏈食品集中監管倉食品流轉管理需求；在食品品類上，覆蓋從進口冷鏈食品到大宗食品、重點食品的追溯和管理；在追溯范圍上，實現從流轉的企業，到流轉的冷庫、冷柜的精準化管理；在追溯單元上，從原有的批次、集裝箱，到一箱、一件，逐步提升追溯的精準性和效率性，保障人民群眾“舌尖上的安全”。