【毕业学位论文】（Word原稿）粮食龙头企业质量安全可追溯系统研究与实现管理科学与工程硕士论文

I 密级 ： 论文编号 ： 中国农业科学院 学位论文 粮食 龙头 企业 质量安全 可追溯 系统 研究 与实现 要 粮食 产品是我国人民广泛食用的农产品，在人们日常饮食中占据着主导地位。 特别 对我国这样以植物类食品 消费 为主的国家来说， 其质量安全问题显得尤为重要 。 本论文 以粮食龙头企业为切入点， 以 禾谷类作物 物中的 小麦 和油料中的花生为主要研究对象， 针对粮食产品在种植、检验、 仓储、加工、流通等核心环节存在的主要质量问题，从危害源、污染途径、污染种类到安全生产与质量检测等角度出发，开展粮食产品 可追溯 方法与系统研究，以期对完善农产品质量安全体系、提高农业企业质量安全管理水平做出微薄的贡献。 本论文的研究工作主要包含以下三方面 ： （ 1） 梳理农产品与食 品质量安全法律 法规规章 ， 构建粮食产品质量 安全法律体系。 在收集、整理和分析 现有 农产品和食品法律法规 规范的基础上， 针对粮食产品的基本属性，提出了从原粮生产、原粮存储到原粮精深加工的 粮食产品质量法律体系，基本覆盖了从农业生产投入品直到粮食产品市 场流通的粮食产品供应链过程。 （ 2） 依据粮食产品质量安全法律体系，结合粮食龙头企业实际情况， 确定企业质量安全可追溯 系统 设计准则 。在 分析 企业主要业务流程规则与质量安全管理实例 的基础上， 重点针对粮食龙头企业 在原粮采购 、生产加工和产品销售过程中的质量安全问题， 充分利用企业质检信息，建立基于粮食产品质量安全技术标准的可追溯 系统架构。 （ 3） 面向 粮食 龙头企业， 开发 粮食产品质量安全 可追溯 系统。 利用 术， 选用 005 + 005 为基础开发 平台， 开发 粮食龙头企业 可追溯 系统， 现基于产品批次编号、原料批次编号、生产班组的多角度质量安全信息 可追溯 ，向企业、监管部门和消费者提供公开准确的粮食产品质量安全信息。 在研究过程中，笔者采用了 法律体系、 供应链管理和 理论和方法，对粮食龙头企业质量安全 可追溯 系统的设计和构建进行了综合性研究。通过研究，本论文从理论和实践上证明了在粮食龙头企业目前的管理和技术条件下，可以构建基于产品批次编码的 可追溯 系统，为 农产品全程质量安全 可追溯 研究提供了方法和技术上的支持。 关键词 ： 农产品质量安全 , 可追溯系统 , 农业企业 , 粮食产品 of a in of a of as as on in on on of It is to in in of as (1) on On of it to (2) on of On of of it of on of of (3) By ML on 005 005, it on it of of in of as it is is to in of It in V 目 录 第一章 引言 . 1 题的提出 . 1 究目标与意义 . 3 究范围 . 3 究技术路线 . 3 究方法与数据来源 . 4 第二章 粮食产品质量安全可追溯系统国内外研究现状 . 5 食产品质量安全危害 . 5 食产品中的化学危害 . 5 食产品中的生物性危害 . 5 食产品中的物理性危害 . 5 食产品安全可追溯体系研究现状与发展趋势 . 5 追溯体系的内容 . 6 品安全可追溯体系国际标准 . 7 品安全可追溯体系编码应用方面的研究 . 7 子标签技术研究现状与发展趋势 . 8 关国际标准 . 8 于 准的不足与缺陷 . 9 构与功能 . 9 产品质量安全可追溯系统应用研究现状与发展趋势 . 10 美农产品质量安全可追溯系统应用 . 10 内农产品质量安全可追溯系统应用 . 11 第三章 粮食龙头企业质量安全可追溯系统设计要求 . 12 食产品质量安全法律体系 . 12 食产品质量安全法律 . 14 食产品质量安全行政法规 . 16 食产品质量安全部门规章 . 18 食产品质量安全技术标准 . 21 食龙头企业质量安全业务规则 . 24 第四章 粮食龙头企业质量安全可追溯系统需求分析与 概要设计 . 28 统需求分析 . 28 求概要说明 . 28 务用例分析 . 30 合描述 . 32 部接口需求 . 33 统特性 . 33 统概要设计 . 34 统目标 . 34 统体系结构设计 . 34 系统运行 环境 . 35 据库设计 . 35 统可行性分析 . 36 据可行性 . 36 术可行性 . 36 施可行性 . 37 济可行性 . 37 第五章 粮食龙头企业质量安全可追溯系统详细设计与 实现 . 38 能概述 . 38 能层次图 . 38 能模块与部门对应关系 . 39 系统外部接口 . 39 统数据库设计与实现 . 41 体集列表 . 41 体与表之间对应关系 . 44 据存储与访问技术 . 44 统门户模块设计与实现 . 45 户模块功能描述 . 45 户模块处理流程 . 45 户模块运行实例 . 46 统质检模块设计与实现 . 47 检模块功能描述 . 47 检模块处 理流程 . 48 检模块运行实例 . 48 统追溯模块设计与实现 . 50 溯模块功能描述 . 50 溯模块处理流程 . 51 溯模块运行实例 . 51 第六章 总结与讨论 . 56 究总结 . 56 究创新点 . 56 一步研究 . 56 第七章 后记 . 57 参考文献 . 58 致谢 . 63 作者简历 . 64 目 录 图 1我国食品质量安全事故及涉及企业 图 1质量安全事故所造成的损失 .2 图 1城镇居民家庭平均每人全年粮食消费情况及产品合格率 .2 图 1研究路线图 2食品链 3粮食产品质量安全法律体系中的 主要立法机构 . 3农业法与农产品质量安全法监管重点 .图 3食品卫生法监管重点 .图 3农产品质量安全法及监管重点 .图 3粮食龙头企业原粮采购流程 . 3小麦粉质量安全生产过程分析 . . 3植物油生产过程质量安全分 析 . . 4事件驱动的可追溯系统进程链 . 29 图 4企业质检部门归口处理追溯请求活动图 .图 4原料进货检验流程活动图 .图 4原料采购与质检用例分析 .图 4生产过程质量安全管理用例图 .图 4销售过程质量安全管理 用例图 .图 4系统数据流图 . 5系统功能层次图 .图 5基于 统功能调用接口 40 图 5系统数据接口示例 . 41 图 5部分实体与表对照关系图 .图 5系统门户 模块运行实例 .图 5系统成员关系和身份验证管理 .图 5系统门户新闻管理运行实例 .图 5粮食产品质量安全检测项目实例 . .48 图 5原料质检记录管理实例 .图 5产质检记录管理实例 .图 5品 批次编码管理实例 .图 5量安全可追溯检测项目定制 .图 5费者对可追溯信息的查询 . .图 5统用户对可追溯信息的查询 .图 5统用户对可追溯信息的查询 .图 5统用户对生产班组追溯信息的查询 . 目 录 表 3粮食产品质量安全部门规章 19 表 3小麦产品质量安全技术标准 21 表 3植物油脂产品质量安全技术标准 23 表 4系统特性优先级及其说明 34 表 4典型可追溯系统技术架构特点 37 表 5系统功能模块与企业各部门对应关系 39 表 5基于 的系统关键信息安全实现 . 40 表 5系统公用实体列表 41 表 5采购质检模块专用实体列表 42 表 5生产质检实体列表 42 表 5销售质检模块实体列表 42 表 5追溯请求管理模块实体列表 43 表 5点访问接口创建示例 5原料采购检测标准计算公式示例 49 表 5产检测标准计算公式示例 .文缩略表 英文缩写 英文全称 中文名称 际食品法典委员会 业资源规划 合国粮食和农业组织 盟食品安全管理委员会 基因 害分析及关键点控制 力电子工程学会 际标准化组织 D 无线射频标识 向服务体系结构 单对象访问协议 一描述、发现和集成 国农业部 际卫生组织 务描述语言 中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 引言 1 第一章 引 言 题的提出 “十五”以来 ，我国的农产品全程质量安全管理体系的建设 已 步入快速发展和 逐步 健全的关键时期。 我国食品和农产品质量安全管理体系的发展已经取得了巨大的成功，但是目前 我国农产品质量安全 依然 形势严峻、 问题突出 ， 主要表现在以下 两 方面： 首先， 质量安全事故频繁发生。据卫生 部 统计，我国每年发生的食品 中毒事件 近两千五百 起，并且呈逐年上升的势头， 构成食物中毒的主要病理原因依然是生物危害、化学危害， 详见图 1应链中各环节无法形成有效的全程质量管理体系。据国家食品药品监督局统计，对整个食品链进行分析会发现，食品链中几乎所有的环节都会出现质量安全危害，尤其以生产加工、批发零售、饮食为质量安全危害高发环节。 其次 ， 质量安全 事故 造成的损失与危害严重。 每年因食品质量安全事故 受害 的 人群近四万五千人，对人民群众的生命财产安全构成了较大危害 。同时，食品质量安全事故 每年导致约 五百 吨食品在供应链中被召回， 约 三千 至四千 吨食 品被销毁 ，造成了对社会资源的极大浪费，给企业带来了沉重的经济负担， 详见图 1 目前，如何 从食品链的角度 对农产品 和食品 进行有效的 质量安全管理 以及如何从 源头上治理质量安全危害 ，已 成为极为迫切的课题。 图 1国食品质量安全事故及 涉及 企业 资料来源： 2004国卫生事业统计年鉴） 中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 引言 2 图 1质量安全事故所造成的 损失 y 资料来源： 2004国卫生事业统计年鉴） 粮食产品作为我国人民主要食用产品， 在居民家庭食品消费中占据重要地位，详见图 1食产品 质量安全问题 也随之成为目前社会热点问题之一 。 “九五”期间， 000 质量管理体系在农业企业中广泛推广应用。截至 2006 年，几乎所有的 粮食龙头 龙头企业均已具备 001认证资质。“十五”以来，我国食品与农产品质量安全主管部门将质量安全管理的重点转 移到食品链质量管理领域中，相继出台了产品质量市场准入机制、环境质量管理体系、无公害农产品生产等多项涉及食品与农产品的产供销各环节质量安全管理措施。 但 是， 目前尚无能够支持粮食龙头企业进行全程质量安全管理的技术与工具， 粮食龙头企业质量安全可追溯性系统的设计和开发将在一定程度上弥补 当前我国粮食龙头企业质量安全管理的空白。 图 1镇居民家庭平均每人全年 粮食消费情况及产品合格率 数据来源：中国统计年鉴 2006 ) 中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 引言 3 究目 标 与意义 本论文 以粮食龙头企业为切入点， 以小麦和花生为主要研究对象， 针对粮食 产品在生产（种植）、检验、仓储、加工、流通等核心环节存在的主要质量 安全 问题，从危害源、污染途径、污染种类 等食品安全危害的角度 出发，开展粮食 产品 质量安全 可追溯 系统设计与实现 研究， 以期对完善农产品质量安全体系、提高 粮食龙头企业 质量安全管理水平做出微薄的贡献。 质量安全 可追溯 系统在整个粮食 产品质量安全体系中起着“承上启下”的 纽带作用。 “启下”一 是指 对于外部追溯来说， 可追溯 系统能够连接食品链 中 各环节、监管部门和消费者 ；二是指对于内部追溯来说， 可追溯 系统能够连接企业内部各个质量安全监控点。 “承上”是指 可追溯 系统通过有效连接食品链中各企业独立的质量安全管理体系以及企业内部各质量安全监控点， 由此 能够支持 质量安全风险评估 、预警 和纠错等更加复杂的食品链质量安全管理活动 。 究范围 本论文 研究 内容是 以小麦和花生为主的 粮食 产品质量安全 可追溯 系统的设计和实现 。主要 研究范围 包括以 粮食 龙头 企业为立足点，了解企业已有质量安全管理体系，分析 其 关键工序、 关键控制点 和 关键 指标 ， 设计和研发相应软件系统实现质量 可追溯数据的 采集与 交互。 本论文主要采取 2000 和 对 可追溯 系统设计的原则和方法，并结合我国 粮食龙头 企业生产经营实际情况， 研究内容 主要 涵盖 以下 四 部分内容 。 第一 ， 初步构建 粮食 产品质量安全 法律和标准体系； 第二，依据法律和标准体系，初步设计质量安全 可追溯 关键控制点； 第三， 研发基于 质量安全可追溯数据录入 系统； 第四 ，实现基于 粮食 产品质量安全 数据 发布与 交互系统。 究 技术路线 根据在本论文研究范围中所提出的研究对象、系统边界 和主要研究内容， 确定所要解决的主要研究问题和采用的主要研究方法与技术 ， 如图 1示。 本论文以对主要 粮食 产品质量安全法律体系的研究为起点，以 粮食龙头企业质量安全 可追溯系统为终点。其中，依次包括 粮食产品质量安全法律法规规范技术标准的收集和整理 、 粮食龙头企业质量安全业务规则的分析 、 可追溯数据的记录与交互 等环节。 在研究方法上，依据各自研究内容与解决的主要问题，在宏观上采用法律体系与食品链分析的方法构建质量安全空间框架；在中观层面， 采用 质量 安全 管理相关方法筛选关键指标并设计其主数据结构；在微观层面，采 用 术实现系统在数据采集与集成。 中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 引言 4 图 1究路线图 究方法与数据来源 在 粮食 产品质量安全法律和标准体系研究中，采用 供应链管理的思路 剖析 整个 粮食 产品供应链中的从原产地到终产品整个流程的相关法律、法规、规范和标准 。其中， 相关 研究 数据主要来自文献材料。 在 粮食 龙头企业质量安全业务规则 研究中， 采用 析方法 ,并结合 粮食龙头 企业实际生产经营状况， 以 关键成套设备 为核心的企业工艺流程为基础 ，以获取信息的可 行性和准确性为准绳，切实可行地初步制定相关关键控制点。其中，相关 研究 数据 主要 来自 粮食龙头 企业质检部门。 在 粮食龙头企业质量安全可追溯数据记录 的研发过程中， 主要采用 据访问技术和 据描述技术 ，构建数据标准化的关键控制点监控软件。其中，相关数据主要来自企业质检 部门。 在 粮食龙头企业 质量安全 可追溯数据 交互系统，主要采用 术 和 务组件架构 )服务设计技术 ，在监控软件构建的 据与 现 粒度合适的数据服务在 其他 企业管理信息系统 的共享与集成。其中，相关数据多来自实验模拟数据。 中国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 粮食产品质量安全可追溯系统国内外研究现状 5 第二章 粮食产 品 质量安全 可追溯 系统国内外研究现状 食 产品质量安全危害 有害物质对 粮食 产品的污染种类繁多，性质各异，污染的方式和程度也多种多样。从 粮食 产品 的 质量危害源分析，主要存在三类危害源，即化学危害、生物危害和物理危害。 食产品 中的化学危害 粮食产品 中可能存在化学危害，是指因化学物质对 粮食产品 及其制品的污染从而造成对消费者的危害。目前， 粮食产品 中主要的 化学污染包括农药、食用不当的添加剂、各种重金属、放射性物质，及其某些已经被证明可以诱发癌症的物质。 食 产品中的生物性危害 粮食产品 的生物性危害是指生物（尤其是微生物）本身及其代谢过程、代谢产物（如毒素）对主要 粮食 产品原料、加工过程和产品的污染，这种污染会对 粮食产品 的消费者的健康造成损害。粮食产品 中的生物性危害按 照 生物的种类主要有以下几类。 (1) 细菌性危害：包括引起食物中毒的细菌及其毒素危害。 (2) 霉菌性危害：包括霉菌及其毒素的危害；主要 粮食 产品由于水分含量低，细菌不容易生长，其腐败变质 主要由霉菌所引起，因此这类产品腐败变质的主要感官特征改变有：粮粒失去正常的鲜亮光泽，颜色发灰发绿，由于成分的分解，粮食的质量减轻，千粒重下降，可闻及霉变味。 (3) 放线菌和酵母菌危害：放线菌和酵母菌由于数量较少，引起的危害在主要 粮食 产品中较为少见。 (4) 昆虫：包括蝇类、蟑螂和螨类造成的危害。 此外，病毒、立克次氏体及寄生虫都可能危害 粮食产品。 食产品 中 的物理性危害 粮食产品的 物理性危害是指在产品中存在着非正常的具有潜在危害的外来物质，常见的有玻璃、铁钉、铁针、石块、鱼钩、铅块、骨头、鱼刺 、贝壳和蛋壳碎片、金属碎片等。当 粮食产品中有上述异物存在时，可能对消费者造成人体伤害如卡住咽喉或食道、划破人体组织和器官特别是消化道器官、损坏牙齿、堵住器官引起窒息等。 食 产品安全 可追溯 体系研究现状与发展趋势 借 东风，以食物链为主线的食品安全体系正逐渐深入人心，食物链也是质量控制、危害关键点控制、风险分析等基础和链条。食品链是指“从初级生产直至消费的各环节和操作的顺序，涉及食品及其辅料的生产、加工、分销和处理。”其中“初级生产”包括食源性动物饲料的生产和用于食品生产的动物饲料的生产，如 下图所示。食品链的提出将食品安全体系中的生产、中国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 粮食产品质量安全可追溯系统国内外研究现状 6 加工、运输、销售等等各个环节以一种链状的形式连接在一起，便于人们系统的认识食品安全体系。 图 2品链 品链是理论，而可追溯体系则是真正在食品链将其中各个环节连接起来的工具和手段。“ 可追溯 ”的概念最早源于工业制造行业的质量管理标准之中，例如 000 或是北美通行的 鲍德里奇 ( 。其中 000:2000 中关于“ 可追溯 ”的定义是被所业界广泛接受的，在 000:2000 中，“ 可追溯 ”被定义为“ 根据记载的标识，追踪某实体的历史，应用和场所能力 ”。 随着过程管理、物流与供应链管理、价值链等现代管理方法的发展，以及现代信息通讯技术的革命性飞跃，当前意义上的“ 可追溯 ”已经被赋予了更多的含义。“ 可追溯 ”已经演进成为以动态供应链管理和企业应用集成为基础，以产品跟踪与追溯为基本手段，以数据管理、流程管理、过程控制、决策支持为主要工具，服务于质量管理的企业核心竞争能力。 追溯体系的内容 企业所建立的可追溯体系 ， 应该 确保能够识别产品批次及其与原料批次、加工和分销记录的关系。应 该 能够识别直接供方的进料 ，以及 终产品分销 到 直接分销方 的情况 。 应该按规定的时间间隔保持 可追溯 记录，足以进行体系评价，使潜在不安全产品能够处置和召回。它有以下几部分内容： 首先，“ 可追溯 ”按照追溯行为的类型可以分为：跟踪、上行追溯和下行追溯。 (1) 跟踪是指随产品在食品链中的流通，记录所有相关的历史和监控数据。 (2) 下行追溯是描述产品实体之间中国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 粮食产品质量安全可追溯系统国内外研究现状 7 的“ 系，即描述某一种原材料被哪些产品所使用，也就是说，记录所有使用了某一种原材料的产品。 (3) 上行追溯描述产品实体之间的“ 关系，即描述经过一些特定的操作，某一种产品所使用的所有原材料。例如，如果企业发现产品出现质量问题，在企业内部的可追溯体系中，依靠跟踪系统所记录的产品相关数据，上行追溯可以帮助企业找到质量问题的源头，而下行追溯则可以帮助企业找出所有可能会出同样问题的产品。 其次， 可追溯 还可以分为被动追溯和主动追溯。被动追溯是指有能力在任何时间都能够明确的确定产品所在位置。被动追溯的实质是“在线”的跟踪，它通过产品的标识来记录与产品相关的所有历史数据，以达到终产品溯源的功能。在发生食品安全事故时，被动追溯可以及时、有效的产品的 上行追溯和下行追溯。因此说，被动可追溯是可追溯体系的基础，而主动追溯则是被动追溯在功能上的延伸，因为这种“在线”跟踪还可以被用做在不同的供应链之间优化和控制流程。如果说，被动追溯更多的用于食品安全危机处理中，那么主动追溯则主要用于企业管理。主动追溯将 可追溯 看作是在整个企业供应链、或是供应链中某一组特定的工作流中管理质量信息的工具，它的目的是实现流程优化和控制。主动追溯可以降低企业的成本，提高生产效率，提供更好质量保证。在主动可追溯中，跟踪系统所记录的数据不仅执行上行和下行追溯的功能，更能够控制和优化组织内或 组织间的业务流程。 最后， 可追溯 包含外部追溯和内部追溯。外部追溯是在食品链中各节点之间的追溯，内部追溯则是在一个企业内部或是一个场所内部的追溯。从产品的定义上看，内部追溯与原料的来源、加工的历史以及产品交付之后的分销密切相关。而外部追溯则更关注于食品链中企业或组织之间产品信息有效传递，它描述了哪些产品数据被接收和发送了，以及这些数据如何收发的。外部追溯是跨企业，甚至是跨国家的，因此它也需要企业内部追溯作为其数据交换的基础。 品安全可追溯体系国际标准 可追溯体系作为食品安全的重要组成部分，也是食 品安全研究的重点和热点问题。除了在 可追溯 理论方面的研究之外，现在欧美农业发达国家也正在通过建立可追溯体系标准的方法来解决食品安全问题。 2005：饲料和食品链的 可追溯 体系设计和开发的一般原则和指导方针。该标准主要定义了食品链可追溯体系的实用性原则；饲料和食品链可追溯体系所必备的组成部分；饲料和食品链可追溯体系设计和开发的指导方针。 品安全可追溯体系编码应用方面的研究 在食品安全可追溯系统中，对产品的标识是实现追溯的基