蔡華利 ，楊躍翔 ，劉 霞 ，宋荷靚 ，施慧斌

(1.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院 質(zhì)量管理分院，北京100088；2.北京航空航天大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京100191)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)消費(fèi)品質(zhì)量安全事件層出不窮，中國(guó)出口的消費(fèi)品不斷地被歐盟和美國(guó)以質(zhì)量安全原因召回，無(wú)不反映著當(dāng)前環(huán)境下中國(guó)消費(fèi)品質(zhì)量安全問(wèn)題的日益嚴(yán)峻和惡化。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為一種能有效降低消費(fèi)品安全風(fēng)險(xiǎn)的方法，在國(guó)外得到了應(yīng)用[1]。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是以控制消費(fèi)品物理傷害、化學(xué)傷害和生物傷害的風(fēng)險(xiǎn)為管理目標(biāo)，覆蓋消費(fèi)品全壽命周期的系統(tǒng)化管理[2]。

由于食品和農(nóng)產(chǎn)品的特殊性，食品和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估最先展開(kāi)[3]。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，參考文獻(xiàn)[4]針對(duì)化學(xué)和生物兩種不同危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程，分析了危害識(shí)別、危害描述、暴露評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)描述四步工作需要考慮的具體因素和采用的具體方法。上海世博會(huì)特別構(gòu)建了進(jìn)口食品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，用以確保世博會(huì)期間的食品安全問(wèn)題[5]。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在消費(fèi)品質(zhì)量安全領(lǐng)域開(kāi)始較晚,針對(duì)消費(fèi)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題，孫嘉天等引入消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子，分析了質(zhì)量安全影響因子和質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，根據(jù)一般性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，提出了基于影響因子的消費(fèi)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估的思路及研究步驟[6]。所謂消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子是指與產(chǎn)品安全性能相關(guān)的固有屬性，通過(guò)特定形式（通常是事故或不安全事件）對(duì)消費(fèi)者的人身和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生影響的因素，主要包括三種：物理因子、化學(xué)因子和生物因子。而風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型方法主要包括兩種，分別是基于風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)的質(zhì)量安全因子評(píng)價(jià)模型和基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣的質(zhì)量安全因子評(píng)價(jià)模型。這些模型能夠?qū)ψR(shí)別后的影響因子在給定的場(chǎng)景下，從人因、物因及環(huán)境因素三者共同作用下的影響因子的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估。此外，輕紡消費(fèi)品領(lǐng)域也在開(kāi)展產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究和應(yīng)用[7-8]。

在目前相關(guān)的研究中，還鮮有學(xué)者研究消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子評(píng)估的工作流程、構(gòu)建信息系統(tǒng)，本文以消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子評(píng)估為重點(diǎn)，通過(guò)功能需求分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子評(píng)估系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體分析與設(shè)計(jì)

1.1 功能需求分析

消費(fèi)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一般程序包括：評(píng)估前準(zhǔn)備、傷害識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[9]。消費(fèi)品質(zhì)量安全因子是導(dǎo)致質(zhì)量安全傷害事件的根本原因，評(píng)價(jià)質(zhì)量安全因子必須要從傷害情景著手，從質(zhì)量安全因子的作用機(jī)理出發(fā)尋找其致害路徑。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)、案例分析等方式，可以初步獲取質(zhì)量安全因子。消費(fèi)品質(zhì)量安全事故必然發(fā)生在特定的場(chǎng)景下，評(píng)估某一質(zhì)量安全因子的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)在質(zhì)量安全事故中的重要度，首先需要構(gòu)建傷害情景，然后針對(duì)全部典型傷害場(chǎng)景開(kāi)展質(zhì)量安全因子的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為該質(zhì)量安全因子的風(fēng)險(xiǎn)水平。所謂風(fēng)險(xiǎn)水平指?jìng)κ录l(fā)生的總體概率和傷害后果的嚴(yán)重程度的綜合。而傷害事件的發(fā)生概率是一個(gè)總體概率，需要分層次計(jì)算。整個(gè)消費(fèi)者安全影響因子評(píng)估系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

本文采用基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣的質(zhì)量安全因子評(píng)價(jià)模型，其最常見(jiàn)也是最直觀的方式是應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)矩陣。

對(duì)安全或傷害問(wèn)題來(lái)講，主要考慮兩個(gè)因素：傷害發(fā)生的可能性(記成P)和傷害后果的嚴(yán)重程度(記成S)。若把安全事件的風(fēng)險(xiǎn)記為R，則有：

其中，最根本的問(wèn)題是確定P和S的值。實(shí)際評(píng)價(jià)時(shí)，由于一個(gè)質(zhì)量安全因子可能會(huì)“出現(xiàn)”在多個(gè)傷害情景中，因此，需要針對(duì)每個(gè)傷害情景分別進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，同時(shí)以典型傷害情景中最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為質(zhì)量安全因子的最終風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。傷害情景可能性因素主要包括三類，分別是人因（A）、物因（B）和環(huán)境因素（C），三種因素共同作用影響。對(duì)于一個(gè)典型的傷害情景，決定傷害程度的因素很多，例如人的不當(dāng)行為、環(huán)境中存在有害物質(zhì)等，主要采取根據(jù)傷害結(jié)果來(lái)確定傷害嚴(yán)重程度的方式。具體的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法步驟主要包括以下三步：

（1）分別確定所考慮的質(zhì)量安全因子處于不安全狀態(tài)的概率P(A)和環(huán)境中出現(xiàn)觸發(fā)條件的概率P(B)，得到質(zhì)量安全因子處于不安全狀態(tài)與觸發(fā)條件的聯(lián)合概率P(AB)。

（2）確定消費(fèi)者暴露于危險(xiǎn)源的概率等級(jí) P(C)，并與步驟(1)得到的聯(lián)合概率P(AB)相結(jié)合，得到傷害發(fā)生的總體概率 P(ABC)。其中，P(ABC)分為 5級(jí)，分別為極低、低、中、高、很高。

（3）將得到的P(ABC)同傷害后果綜合在一起，最終得到該質(zhì)量安全因子在此傷害情景下的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)r。將r分為5級(jí)，分別為極低、低、中、高、很高。

審查是否完成因子所有傷害情景的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果中最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為該質(zhì)量安全因子的最終風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，在實(shí)際操作中，P(A)、P(B)、P(C)可采用頭腦風(fēng)暴、德?tīng)柗品ê蛯＜以u(píng)價(jià)法確定，通過(guò)專家的主觀賦值，以群組決策的方式確定其概率值。在條件許可的情況下，通過(guò)定量分析和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)可以得到更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。

1.3 用例分析

經(jīng)過(guò)分析調(diào)研，消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子評(píng)估系統(tǒng)需求大致描述如下：系統(tǒng)用戶首先完成基本信息設(shè)置，然后設(shè)置需要進(jìn)行安全評(píng)估的因子的信息，再分別設(shè)置傷害情景信息和過(guò)程控制信息，在傷害情景信息設(shè)置時(shí)，需要設(shè)置傷害情景概率、控制措施信息和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)信息，當(dāng)以上所有信息設(shè)置完成之后，進(jìn)行安全因子評(píng)估。根據(jù)對(duì)系統(tǒng)需求的描述，用戶參與的總用例圖如圖2所示。

1.4 靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模

通過(guò)用例分析，安全因子評(píng)估系統(tǒng)中主要的實(shí)體類及類間相互關(guān)系如圖3所示。FACTOR_SAFETY表示安全因子基本信息，F(xiàn)ACTOR_PROSSIB表示傷害概率等級(jí)，DAMAGE_SCENARIOS表示傷害情景，CONTROL_MEASURE表示控制措施，STANDARD_PROPOSAL表示標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)建議，CONTROLPROCE為控制過(guò)程，RISK_ASSESSMENT表示風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1.5 動(dòng)態(tài)行為建模

圖4為安全因子評(píng)估系統(tǒng)中用戶操作的時(shí)序圖。進(jìn)入系統(tǒng)后，用戶可以進(jìn)行如下一系列操作：

(1)基本信息設(shè)置，包括設(shè)置傷害概率分級(jí)等信息；

(2)安全因子信息設(shè)置，包括設(shè)置安全因子的編號(hào)、所屬部件和類型等信息；

(3)傷害情景信息設(shè)置，包括設(shè)置相關(guān)的人的行為、與該影響因子密切相關(guān)的其他影響因子、使用環(huán)境、過(guò)程描述、傷害類型和后果嚴(yán)重程度描述等信息；

(4)過(guò)程控制信息設(shè)置，包括設(shè)置設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)脑?、材料、檢驗(yàn)方式、生產(chǎn)工序、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境分別對(duì)因子的影響和一些其他相關(guān)的信息；

(5)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，即生成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，包括傷害后果嚴(yán)重程度的等級(jí)、因子處于不安全狀態(tài)的概率、消費(fèi)者暴露于危險(xiǎn)源的概率、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和因子的最高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等信息；

(6)安全因子評(píng)估，即生成安全因子評(píng)估總表。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

安全因子評(píng)估系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)影響因子信息設(shè)置、傷害情景信息設(shè)置、過(guò)程控制信息設(shè)置、傷害情景概率信息設(shè)置和控制信息措施設(shè)置等功能。按照消費(fèi)品安全影響因子評(píng)估工作流程，根據(jù)三層標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)搭建了安全影響因子評(píng)估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)界面如圖5～圖6所示。

本文主要研究了消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先，分析了消費(fèi)品質(zhì)量安全影響因子評(píng)估工作流程，包括評(píng)估前準(zhǔn)備、傷害識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從而確定了本系統(tǒng)的功能需求。然后，通過(guò)用例分析、靜態(tài)行為建模、動(dòng)態(tài)行為建模等UML分析工具對(duì)評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。最后，選取了Visual Studio開(kāi)發(fā)平臺(tái)根據(jù)三層架構(gòu)理論對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了界面展示。

目前的因子評(píng)估主要還是以領(lǐng)域?qū)＜以u(píng)判為主，所以下一步的工作重點(diǎn)和研究方向是在充分收集領(lǐng)域?qū)＜覛v史評(píng)判數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用人工智能的方法構(gòu)造自動(dòng)安全影響因子評(píng)估的專家系統(tǒng)，從而在充分利用專家知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠有效快速地實(shí)現(xiàn)因子評(píng)估。

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