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1、 收稿日期 2005210220 改回日期 2006201229 出口苹果质量安全预警方法的研究 田洪磊 詹 萍 李开雄 新疆石河子大学食品学院 石河子 832000 摘 要 本研究介绍一种基于出口苹果质量安全监测数据的预警方法 通过对实时采集的出口苹果安全检测数据 的监测 采用不同的算法发现存在的异常情况 自动对出口苹果进行质量安全预警 这是对当前食品安全预警的 初步研究 期望为今后食品安全预警系统的研究提供理论依据 关键词 苹果安全 监测 预警 食品安全 Establishment of exportable apple safety pre2warning system TIAN Hon
2、g2Lei ZHAN Ping LI Kai2Xiong College of Food Science Shihezi University Shihezi 832000 China CJEA 2007 15 4 170 173 Abstract We introduced exportable apple safety pre2warning method based on exportable apple inspection data In order to detect existing preternatural complexities different arithmetic
3、methods were used to analyze collected data on exportable apples to establish quality safety early2warning system It is a recent and elementary study on food safety pre2warning sys2 tem aiming at providing theoretical base for food safety pre2warning system Key words Apple safety Inspection Pre2warn
4、ing Food safety Received Oct 20 2005 revised Jan 29 2006 食品质量安全问题是世界各国高度关注的问题 从影响食品安全的不安全因子入手 建立一套适应现 代农产品安全生产 集安全信息采收 传输 处理 决策分析为一体的安全预警信息系统 是降低食品不安全 隐患 对食品安全进行超前管理的关键 目前西方国家已经着手食品质量安全预警方法的研究 其主要研 究内容是 首先实现各种农产品的安全性评估 进而实现对农产品的区域性监控 而我国对食品安全预警 系统研究尚处于起步阶段 且主要集中于食品产量安全预警方面 即针对气候 生产环境变化情况 对特定 产品的产量做出
5、预测 对于食品质量安全预警机制 我国 十五计划 中重点指出加强对食品质量安全控制 体系的研究 我国农产品生产机制与西方国家不同 西方国家主要实行农产品区域化生产 而我国主要是 农户分散经营 这就要求我们不能简单地搬用西方的研究成果 应当建立适合我国基本国情的农产品质量 安全预警 1 2 针对出口苹果质量安全预测与监控问题 本预警系统通过对实验室检测数据的实时监控 自动发现监 控对象相对于正常状态的偏离情况并产生预警信息 按照预先设置的规则与范围通知和发布 本预警系统 预期实现的作用是 预警信息按照预先设定的规则自动产生 客观 公正 高效 预警范围广泛 全面 预警信 息内容丰富 除了超标数据外
6、还应包括统计偏差 趋势增长 非规范数据等影响食品安全的其他因素 预警 信息深度大 除了直观上可以理解的数据外 还提供趋势 分布等深层次预警信息 对提高实验室检测工作 质量和进出口食品安全控制有实际意义 1 出口苹果质量安全预警原理 预警的关键是关于异常情况的定义 在确定该定义的基础上 再确定判别异常情况和正常情况的阀值 预警才能成立 表示为 if SData TData then Alert 其中SData为监测数据 TData为阀值数据 根据出口苹果安全控制实际 整理出出口苹果安全状况的5大类异常情况 分别为 未按标准检测项目 又称未检数据异常 检测数据异常 又称超限数据异常 不规范数据异常
7、 数据异常 又称分布异常 数据趋 势异常 又称趋势异常 对此5类异常的监测与预警是出口苹果安全监测与预警系统的主要任务 以下分别 为各类异常及其监测与预警原理 3 第15卷第4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol 15 No 4 2 0 0 7年7月 Chinese Journal of Eco2Agriculture July 2007 1994 2009 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 1 1 苹果鲜果未检数据异常的监测与预警 图1 未检数据异常的监测与预警 Fig 1 In
8、spect and pre2warning of unchecked data2abnormity 出口苹果必须符合进口国苹果安全标准要求 其中 包括危害物残留必须低于进口国最大残留限量 如果未 进行检测 则存在一定的危险 导致进口国退货甚至销 毁 造成巨大的经济损失 未检数据异常的监测和预警 是通过对出口苹果数据进行实时监测 发现苹果未按照 进口国要求检测相关的危害物残留的事实 发出预警报 告并提供相应的检测项目及控制方法 具体操作见图1 其算法为 逐一扫描检测结果数据R 对照限量数据库数 据 如果某个检测结果对应的苹果样品的各个检测结果 数据与标准苹果数据库中相应的MRL数据个数相同 且
9、按标准检测了所有项目 则表示安全 否则 如果存在未 检项目 发出预案和警报 并列出未检项目及相应的检测方法 112 苹果鲜果超限数据异常的监测与预警 图2 超限数据异常的监测与预警 Fig 2 Inspect and pre2warning of superscale data2abnormity 检测结果数据是直接评价被检苹果以及所代表出口 苹果品质的主要指标 对于某个具体数据 评价的结果是 符合 不符合标准要求 对于一定数量的数据集合 则存 在统计 结果 符合 不符合或近于符合 不符合的评价结 果 对于来自不同地区的数据 还包括地区分布信息 超 限数据异常的监测与预警是通过对个别数据的符合
10、性评 价及对一定数量的数据集合的分析 并及时发现不符合 数据及可能趋势 发出预警报告 并提供相应的决策支 持 具体操作见图2 其算法为 根据检测数据结果逐一 对照标准数据库数据 若某个检测结果R MRL值 说 明超出限量 按预案发出警报 并列出超限数据清单 113 苹果鲜果不规范数据的监测与预警 图3 不规范数据的监测与预警 Fig 3 Inspect and pre2warning of nonstandard data2abnormity 不规范数据是指未按标准方法或与标准方法存在一 定偏离情况下取得的检测结果数据 包括方法不当 操作 过程偏离以及数据和单位表示不准确等情况 从原理上 说
11、所有这些情况以及在这些情况下产生的数据不能反 映苹果样品及其所代表的出口苹果的实际状况 因而是 不可信的 不规范数据的监测与预警就是通过对检测数 据的实时监测 发现其中的不规范数据 发出预警报告 并提供相应的检测方法信息 具体操作见图3 其算法 为 逐一扫描检测结果数据对照标准方法数据库 如果某 个检测结果所用的方法MR不同于标准方法数据库中对 应的内容SM 说明该检测结果是用非标准方法获得的 属于非规范数据 因此按预案发出警报 并列出非规范数据清单 114 苹果鲜果分布异常数据的监测与预警 检测数据依据地区分布不同的特点 不同地区对检测数据的结果有不同分布 按照地区分布状况可以 检测出口苹果
12、危害物的分布与发展 从而根据监测情况得出结果 分布异常的监测与预警是对各地区检测 数据的分析 发现出口苹果在不同地区已经存在的或潜在问题 发出预警报告 并提出相应的决策信息 具 体操作见图4 其算法为 分别以全部实验室为基数 计算出不同分布数据 当某个分布数据值DR大于或 等于对应的阀值时 说明该分布数据所代表的分布特性已经出现显著性变化 按预案发出警报 并列出出现 显著性变化的分布数据 分布数据具体可以是检测出口苹果中某个项目的实验室 地区 数 检出某个项目 超限的实验室 地区 数以及出现不规范数据的实验室 地区 数等 第4期田洪磊等 出口苹果质量安全预警方法的研究171 1994 2009
13、 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 图4 分布异常数据的监测与预警 Fig 4 Inspect and pre2warning of distributing data2abnormity 115 苹果鲜果趋势异常数据的监测与预警 对于某个检测结果数据 只能表示被检测的苹果样 品及其所代表的出口苹果被检测项目 危害物 的部分状 态 对于1个数据的集合 尤其是跨越一个时间段的数据 集合 包含着被检测苹果中被检测项目的发展 变化规律 的信息 借助科学的统计方法 可以从总结现有的发展 变化规律
14、获得趋势信息 以此推测检测数据的可能发展 规律 对于可能出现的不符合状况预警 发出通知或警 报 趋势异常的监测与预警就是通过对检测数据的实时 分析 发现其中的变化 发展规律 根据趋势预测其发展 变化方向和速率 得到可能的不符合数值 发出预警报告 并提供相应的决策信息支持 具体操作见图5 其 图5 趋势异常数据的监测与预警 Fig 5 Inspect and pre2warning of current data2abnormity 算法为 计算趋势数据TR 并与数据趋势阀值TT比较 若前者大于后者 说明数据趋势存在显著性变化 按预案 发出警报 并列出发生显著性变化的数据趋势清单 趋势 数据可以
15、移动平均分析和指数平滑分析中的斜率bt值 以及回归线分析中的回归系数b值等 2 出口苹果预警系统实现 4 在出口苹果安全检测和预警系统中 设计有专门的 预警与快速反应部分 通过对数据库的扫描 发现在数据 趋势 数据分布 未检项目 检测数据 数据规范性等方面 的不符合项目 以电子文本及其他相关的形式通报有关 机构 具体操作见图6 此预警系统中预警与快速反应的两个特点是趋势与综合信息的监测和预警信息的 自动产生 具有实际应用性强的特点 结合欧盟和出口苹果安全预警系统的特点及人工预警信息的收集 处理和发布的现实性 制定出出口 图6 出口苹果安全预警系统中预警与快速反应原理图 Fig 6 Pre2wa
16、rning and quick2reactivity principle in exportable apples safety pre2warning system 苹果安全预警系统中预警 与快速反应部分的结构图 见图 7 系统设有专门 的存储过程 自动分析实 时监测数据M2Data 并对照 各个阀值T2Data 在分析数 值R2Data超出阀值时自动 产生预警信息W2Data 并根 据预案提出快速反应措施 3 小结与讨论 本文研究的是基于 进出口苹果安全检测数 据基础上的预警方法 目前 出入境检验检疫每年产生近千万个检测结果数据 其中与食品安全有关的 数据300 500万个 这些数据中的每一个数据都只说明被检测样品的某一个指标 但所有这些数据的 集合则蕴涵着大量关于进出口食品安全的信息 包括异常情况信息 通过进出口食品安全监测与预警系 统 MAS 的建设 5 使得这种基于对实验室检测数据的实时集合分析的预警方法变得可能 对于食品安 全预警系统的研究 本文讨论的只是方法 最终实现还与MAS系统的建设有关 在运用此方法建立苹果 安全预警体系后 信息量会很大 同时预测预报也要求计算 建议
