曾欣平，呂 偉，劉 丹

(1.武漢理工大學(xué)中國應(yīng)急管理研究中心,湖北 武漢 430070；2.安全預(yù)警與應(yīng)急聯(lián)動技術(shù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北 武漢 430070)

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生活水平的不斷提升，人們對乳制品的消費需求迅速增長，使得我國乳制品行業(yè)得到了飛速發(fā)展，成為我國食品制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。在行業(yè)迅速發(fā)展的同時，一些企業(yè)因為只重產(chǎn)量而忽視了質(zhì)量管控，導(dǎo)致諸如“三聚氰胺”、“黃曲霉毒素”、“無抗奶”、“結(jié)核奶”等乳制品質(zhì)量安全事件頻發(fā)，嚴(yán)重沖擊了國產(chǎn)乳制品市場[1]。乳制品生產(chǎn)企業(yè)作為行業(yè)的主體對保障乳制品質(zhì)量安全有關(guān)鍵作用，如何加強對乳制品質(zhì)量安全風(fēng)險的識別，提高乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險控制能力，已成為保障我國乳制品行業(yè)健康發(fā)展迫切需要解決的問題[2]。

提高乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險控制能力，關(guān)鍵要點在于提前識別風(fēng)險，并對可能出現(xiàn)的風(fēng)險進行評估預(yù)警。而目前專門針對乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全進行研究的學(xué)者較少，大部分專家都是針對食品質(zhì)量安全的風(fēng)險評估和預(yù)警展開研究，并以某類食品或食品加工企業(yè)為研究對象進行分析。因此，本文首先通過搜集乳制品質(zhì)量安全風(fēng)險評估預(yù)警的文獻資料來選取合理可靠的評估方法，進而以乳制品企業(yè)為研究對象在企業(yè)中展開實地調(diào)研搜集相關(guān)數(shù)據(jù)來進行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者針對乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評估與預(yù)警的研究主要集中在三個方面。一是乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評估預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建。如李佳潔等[3]通過對北京市食品冷鏈物流的定量分析，建立了對應(yīng)的物流發(fā)展影響因素指標(biāo)體系，然后運用FAHP方法確定了指標(biāo)體系中各項指標(biāo)的權(quán)重；安裙[4]通過對乳品企業(yè)的原料生產(chǎn)、加工、運輸流通和消費各個環(huán)節(jié)中多項檢測數(shù)據(jù)進行分析與整理，構(gòu)建了乳品質(zhì)量安全評估指標(biāo)體系；劉於勛[5]基于食品數(shù)量安全、質(zhì)量安全和可持續(xù)安全三項準(zhǔn)則建立了食品安全綜合評價指標(biāo)體系，并采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對食品安全現(xiàn)狀做出了較為客觀、合理的綜合評價；陳秋玲等[6]在食品產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上先建立了食品安全風(fēng)險評價指標(biāo)，再基于突變模型對食品的生產(chǎn)、流通和消費環(huán)節(jié)的風(fēng)險度分別進行測度，從而得出我國近年來食品安全的總風(fēng)險度；鐘來元等[7]從明確警情、尋找警源、分析警兆、預(yù)報警度和排警過程構(gòu)建了區(qū)域綜合食品安全風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)體系，包括食物數(shù)量安全指標(biāo)體系、食物質(zhì)量安全指標(biāo)體系和食物可持續(xù)供給安全指標(biāo)體系。二是乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計。如唐曉純等[8]基于食品安全防控的目標(biāo)，將食品安全預(yù)警體系劃分為信息源系統(tǒng)、預(yù)警分析系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、快速反應(yīng)系統(tǒng)；Liu等[9]采用三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了食品安全風(fēng)險評估與早期預(yù)警系統(tǒng)；李彬等[10]以地級市作為主要研究對象，根據(jù)食品安全狀況和人員配備等具體情況，通過信息采集、預(yù)警分析、構(gòu)建預(yù)警反應(yīng)預(yù)案三個階段構(gòu)建了地市級政府的食品安全預(yù)警系統(tǒng)。三是乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警模型的構(gòu)建。如Deng等[11]將食品安全風(fēng)險評估模型看成一個多屬性決策問題，引入模糊集理論和Dernpster-Shafer證據(jù)理論，在兩者相結(jié)合的框架下構(gòu)建了糧食安全風(fēng)險評估預(yù)測模型；Zhu等[12]將支持向量機(SVM)應(yīng)用于食品安全風(fēng)險評估與預(yù)測領(lǐng)域，并在SVM基礎(chǔ)上建立了食品安全風(fēng)險評估預(yù)警模型；張靜嫻[13]構(gòu)建了基于決策樹的農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險評估模型，可適用于大樣本下食品安全的風(fēng)險預(yù)測；張守文[14]通過對歐美食品安全監(jiān)管體制的分析研究，指出由分散監(jiān)管到統(tǒng)一監(jiān)管再到預(yù)警模式是歐美發(fā)達國家食品安全監(jiān)管模式的主要形式，并在此基礎(chǔ)上建立了一套不斷改進的食品安全風(fēng)險預(yù)警模型；曹秋勤[15]以SVM分類算法為理論依據(jù)，根據(jù)蔬菜種植地區(qū)的農(nóng)藥殘留和土壤重金屬綜合污染指數(shù)兩個方面建立基于SVM的蔬菜質(zhì)量安全預(yù)測及溯源模型，并通過實例證明了該模型的可行性。

上述研究成果為我國乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全評估與預(yù)警的實踐提供了良好的理論基礎(chǔ)和方法依據(jù)。但是，目前針對乳制品這類特定食品安全的風(fēng)險評估與預(yù)警研究還鮮有涉及，因此本文以乳制品質(zhì)量安全風(fēng)險為研究對象，基于供應(yīng)鏈的主要環(huán)節(jié)，從原材料采購、生產(chǎn)加工、流通儲藏三大環(huán)節(jié)設(shè)計評估預(yù)警指標(biāo)體系，建立了基于可拓理論的乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評估預(yù)警模型，并通過案例應(yīng)用的對比分析，對模型進行了驗證。

1 乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 評價指標(biāo)的確立

由于影響乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全的風(fēng)險因素較多，風(fēng)險評價指標(biāo)的選取成為乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評估的關(guān)鍵，僅從乳制品企業(yè)生產(chǎn)的單個環(huán)節(jié)或者片面因素考慮都會直接影響乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評估模型建立的科學(xué)性和合理性。然而，由于受到各種客觀條件的制約，也不能選取影響乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全的所有評價指標(biāo)進行風(fēng)險評估。本文從乳制品生產(chǎn)經(jīng)營領(lǐng)域的實地考察入手，結(jié)合乳制品供應(yīng)鏈管理的實際情況，從原材料采購、生產(chǎn)加工和流通儲藏這三個影響乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全的重要環(huán)節(jié)來展開分析。根據(jù)乳制品安全事故報告和食品安監(jiān)局相關(guān)資料，通過實地考察與調(diào)研，構(gòu)建了一條從奶場到餐桌的乳制品供應(yīng)鏈，見圖1。根據(jù)此供應(yīng)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，篩選出9個影響乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全的代表性風(fēng)險因素，質(zhì)量安全的代表性風(fēng)險因素，例如：在原材料采購環(huán)節(jié)，主要是飼料抽檢合格率、獸藥抽檢合格率、取奶設(shè)備合格率三個方面影響原材料采購安全；在生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，主要是加工工藝合格率、包裝材料合格率、封裝環(huán)境合格率三個方面影響乳制品生產(chǎn)加工安全；在流通儲藏環(huán)節(jié)，主要是儲藏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)三個方面影響乳制品流通儲藏安全。因此，本文根據(jù)以上9個指標(biāo)建立了乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，見圖2。

圖1 乳制品生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)Fig.1 Dairy supply chain

圖2 乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系Fig.2 Index system of quality and safety risk assessment for dairy products

1.2 評價等級的設(shè)定

按照國家、乳制品行業(yè)和地方規(guī)定的食品安全標(biāo)準(zhǔn)，參考相關(guān)研究文獻和食品安全網(wǎng)站，本文確定了乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警各項指標(biāo)對應(yīng)的等級閾值，見表1。

表1 乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)的閾值

在確定各風(fēng)險因素的預(yù)警等級之后，需要對各評價指標(biāo)的單位、屬性導(dǎo)向、評價性質(zhì)進行歸納才能使它們之間具有可比性。因此在確定各評價指標(biāo)的實際值后，還需要對它們進行歸一化處理，本文依照風(fēng)險評估的特點，采用0～1區(qū)間域變換法對指標(biāo)進行歸一化處理，具體計算公式如下：

對于成本型即指標(biāo)值越小越好的指標(biāo)，有：

(1)

對于效益型即指標(biāo)值越大越好的指標(biāo)，有：

(2)

將表1中的所有評價指標(biāo)值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，得到乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評價等級，見表2。

表2 乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警等級

2 基于可拓物元的乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警模型的建立

2.1 可拓學(xué)思想

可拓學(xué)是一門通過探索事物開拓的規(guī)律及可拓性來解決矛盾問題，且集數(shù)學(xué)、系統(tǒng)和思維科學(xué)的交叉學(xué)科[16]?？赏財?shù)學(xué)是建立在可拓集合基礎(chǔ)之上，與經(jīng)典數(shù)學(xué)和模糊數(shù)學(xué)不同，它從事物的數(shù)量和空間形式同時出發(fā)，不僅考慮了事物的量，也估計了事物的本質(zhì)，不僅研究質(zhì)與量相結(jié)合的物元，還研究生活中存在的大量矛盾問題。物元是描述事物的基本元，其表現(xiàn)形式都是通過有序的三元組R=(N，C，V)來表達的。其中，N，C，V稱為物元的三要素，N表示事物，C表示特征的名稱，V表示物元N關(guān)于特征C所取的量值范圍。

2.2 確定模型的經(jīng)典域

設(shè)待評價對象的安全程度可分為n個標(biāo)準(zhǔn)模式或等級N1,N2,…,Nn，則第j個等級的經(jīng)典域為

(3)

式中:Nj表示第j個等級的物元；C為物元的特征集；Ci表示等級Nj的第i個特征即評價指標(biāo)，i=1,2,…,n；區(qū)間Vji=〈vjmini,vjmaxi〉表示Nj的特征Ci的量值范圍，也就是各等級相關(guān)特征的數(shù)值范圍，即經(jīng)典域。

2.3 確定模型的節(jié)域

用p表示待評價對象等級的全體，Rp?Rj，則稱Vpi=〈ap1,bp2〉為物元N關(guān)于特征Ci所取量值的節(jié)域，表示如下：

(4)

2.4 確定待評價物元

待評價物元是指通過實地調(diào)查以及軟件解譯獲得的各個評價指標(biāo)的量值所組成的數(shù)組。若用Ne表示待評價對象的物元，Vei表示待評價物元Ne關(guān)于特征Ci的特征值，則待評價物元有關(guān)各特征的檢測數(shù)據(jù)及物元模型Re可表示如下：

(5)

2.5 計算安全等級的關(guān)聯(lián)度

對待評價對象Pi，首先用必要特征Ck的量值Vik評價。如果Vik?Vjk，則認(rèn)為評價對象Pi不滿足“非滿足不可的條件”，不予評價；反之，則計算待評價對象關(guān)于各安全等級的關(guān)聯(lián)度。

通常，第i個評價指標(biāo)經(jīng)典域?qū)儆诘趈個安全等級的關(guān)聯(lián)函數(shù)為

(6)

式中:Kj(vi)為各評價指標(biāo)關(guān)于安全等級的關(guān)聯(lián)度；vi為評價指標(biāo)的實際數(shù)值；|Vij|為經(jīng)典域區(qū)間長度；ρ(vi,Vij)為點vi與有限區(qū)間Vij=〈aij,bij〉的距；ρ(vi,Vip)為點vi與有限區(qū)間Vip=〈aip,bip〉的距。

距的計算公式為

(7)

式中：Vij=〈aij,bij〉為經(jīng)典域；Vip=〈aip,bip〉為節(jié)域。

2.6 確定評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)

權(quán)重系數(shù)是用來判斷各個評價指標(biāo)重要性的相關(guān)系數(shù)，可通過主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法、組合賦權(quán)法等方法確定，目前常用的是層次分析法和專家打分法，但是采用這兩種方法會導(dǎo)致專家的主觀性過大，不同專家給出的結(jié)果可能大相徑庭，不能保證評價結(jié)果的客觀性。由于熵權(quán)法的信息均來自于客觀數(shù)據(jù)，能夠較好地保證評估結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。故本文采用熵權(quán)法來確定各評價指標(biāo)的權(quán)重。其基本步驟如下:

(1) 對m個評價對象及每個對象的n個評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建歸一化矩陣R=(xli)m×n，其中xli為第l個評價對象對于第i個評價指標(biāo)的評價值(l=1,2,…,m；i=1,2,…,n)；

(2) 利用下式求因素熵Hi：

(8)

(3) 利用下式求熵權(quán)Wi：

(9)

2.7 乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全等級的評定

關(guān)聯(lián)函數(shù)K(x)的數(shù)值表示待評價對象符合乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全級別的隸屬程度。待評價對象R0關(guān)于安全等級j的關(guān)聯(lián)度為

(10)

如果R0符合下式:

(11)

則評定待評價對象R0屬于安全等級j。

3 實例應(yīng)用與分析

3.1 企業(yè)概況

本文選取武漢市A、B、C、D、E、F、G、H 8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)作為評價對象，通過對這些企業(yè)的實地調(diào)查，收集了企業(yè)歷年相關(guān)的有效數(shù)據(jù)，以及經(jīng)企業(yè)技術(shù)部門、質(zhì)量管理部門相關(guān)專家的權(quán)威分析，得到8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)2016年食品質(zhì)量安全評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，見表3。通過定量評價這些乳制品企業(yè)食品質(zhì)量的安全狀況，來檢驗本文建立的乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品安全風(fēng)險預(yù)警模型的有效性，并利用該模型對各企業(yè)2016年食品質(zhì)量安全狀態(tài)和發(fā)展趨勢進行了預(yù)警分析，明確相關(guān)企業(yè)在技術(shù)或者管理上存在的不足，進而指導(dǎo)乳制品生產(chǎn)企業(yè)做好安全監(jiān)控和風(fēng)險管理工作。

表3 8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)2016年食品質(zhì)量安全評價指標(biāo)值

對表3數(shù)據(jù)進行歸一化處理，得到各評價指標(biāo)的歸一化值，詳見表4。

表4 8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)2016年食品質(zhì)量安全評價指標(biāo)歸一化值

3.2 企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險評估

3.2.1 構(gòu)造相關(guān)物元

構(gòu)造關(guān)于該8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)典域物元、節(jié)域物元。乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險經(jīng)典域物元有無警物元R1、輕警物元R2、中警物元R3、重警物元R4,節(jié)域物元為Rp。這里選擇A、B兩個乳制品生產(chǎn)企業(yè)為例，列出其待評價物元如下：

其余企業(yè)的待評價物元同理可得到。

3.2.2 計算各評價指標(biāo)的權(quán)重

根據(jù)公式(8)和(9)，可計算得到各評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，見表5。經(jīng)計算，可得到評價指標(biāo)的權(quán)重向量為W=(0.112 7,0.101 9,0.097 1,0.115 9,0.103 6,0.131 1,0.134 1,0.085 6,0.118 0)。

表5 8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全評價指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)

3.2.3 乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全等級的判定

通過已經(jīng)確定的企業(yè)相關(guān)物元，利用公式(6)、(11)和上述已經(jīng)確定的評價指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的集合，可計算得到各乳制品企業(yè)關(guān)于不同評價等級的關(guān)聯(lián)度，見表6。

由表6和公式(11)可知，8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)的食品質(zhì)量安全分別處于無警、輕警、無警、無警、輕警、中警、輕警、無警狀態(tài)。

表6 8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警評價

3.3 結(jié)果分析

根據(jù)表6可知，8家乳制品生產(chǎn)企業(yè)關(guān)于無警(等級Ⅰ)的關(guān)聯(lián)度大小排序為：KF(R0)

另外，F(xiàn)企業(yè)關(guān)于4個安全等級的關(guān)聯(lián)度排序為：KFⅢ(R0)>KFⅡ(R0)>KFⅠ(R0)>KFⅣ(R0)，這不僅表明F企業(yè)在中警等級的關(guān)聯(lián)度最大，當(dāng)前處于中警狀態(tài)，而且F企業(yè)在輕警區(qū)間的關(guān)聯(lián)度第二大，表明F企業(yè)有從中警向輕警狀態(tài)過渡的趨勢，通過實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)該企業(yè)正在進行改良中。同理，可以判定并比較其他各企業(yè)及各項評價指標(biāo)的安全狀態(tài)。通過實地調(diào)研可知，本文的評估結(jié)果與實際情況基本相符。可見，基于供應(yīng)鏈和可拓物元模型對乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警評估是科學(xué)、合理、可行的，從而驗證了模型的可靠性和可行性。

4 結(jié) 論

基于供應(yīng)鏈和可拓物元模型的乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警模型是供應(yīng)鏈管理和可拓決策理論的有機結(jié)合，對提高乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全預(yù)警能力、定量評價乳制品生產(chǎn)企業(yè)食品質(zhì)量安全狀態(tài)并有效預(yù)警與實施乳制品企業(yè)食品質(zhì)量安全全過程監(jiān)管具有重要的現(xiàn)實意義：

(1) 立足供應(yīng)鏈視角建立企業(yè)風(fēng)險預(yù)警模型，能有效地克服針對單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)風(fēng)險預(yù)警的片面性，進而能夠用系統(tǒng)的思想對影響企業(yè)食品質(zhì)量安全的流程及系統(tǒng)要素進行綜合考察。

(2) 基于可拓學(xué)思想的食品質(zhì)量安全風(fēng)險預(yù)警模型，可以針對企業(yè)食品質(zhì)量安全的單個影響因素進行單指標(biāo)安全預(yù)警分析，也可以對多因素進行多尺度綜合評價分析，用來定量評判企業(yè)食品質(zhì)量安全預(yù)警狀態(tài)，動態(tài)預(yù)測企業(yè)食品質(zhì)量安全狀態(tài)的發(fā)展和變化趨勢。

(3) 通過該模型確定的企業(yè)食品質(zhì)量安全預(yù)警狀態(tài)，可為企業(yè)食品質(zhì)量安全預(yù)警以及監(jiān)管部門有效地防范和控制企業(yè)食品質(zhì)量安全提供決策依據(jù)。此外，還可以基于供應(yīng)鏈視角構(gòu)建由企業(yè)食品質(zhì)量安全監(jiān)控、信用監(jiān)管和逆向追溯等子系統(tǒng)構(gòu)成的企業(yè)食品質(zhì)量安全監(jiān)管體系，用來預(yù)防和控制食品安全，改善和提高食品質(zhì)量。