孫曉明, 盧海燕, 卞立平, 劉賢金, 孫愛東*,

(1. 省部共建國家重點實驗室培育基地——江蘇省食品質(zhì)量安全重點實驗室，南京 210014；2. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)研究所，南京 210014)

農(nóng)藥使用不當(dāng)會導(dǎo)致藥害事故、抗性增加、殘留超標(biāo)及環(huán)境污染等問題，給生態(tài)及人類健康造成危害，妨礙農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-7]。雖然《農(nóng)藥管理條例》明確規(guī)定了使用者應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)簽標(biāo)注的要求使用農(nóng)藥，并建立使用記錄，但生產(chǎn)過程中農(nóng)藥不當(dāng)使用的情況仍普遍存在[8-11]，目前尚缺乏行之有效的干預(yù)手段。因此，研究快速、精準(zhǔn)、智能的農(nóng)藥使用風(fēng)險預(yù)警方法，對于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全具有重要意義。在規(guī)章制度方面，《國際農(nóng)藥管理行為守則》 (2013) 提出了 “農(nóng)藥全生命周期管理框架”[12]，我國則出臺了《農(nóng)藥管理條例》 (2017)[13]及《禁限用農(nóng)藥名錄》 (2019)[14]等規(guī)范農(nóng)藥使用行為的政策。在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定方面，GB/T 8321 系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了793 種農(nóng)藥在195 種農(nóng)作物上的1 100 余項合理使用準(zhǔn)則，列出了安全使用農(nóng)藥的相關(guān)項目及標(biāo)準(zhǔn)值，包括農(nóng)藥名稱、劑型、含量、適用作物、主要防治對象、制劑施用量或稀釋倍數(shù)、施藥方法、每季最多使用次數(shù)、安全間隔期、實施要點說明、最高殘留限量值等[15]；NY/T 1276—2007 規(guī)定了施藥人員的安全防護(hù)和安全操作相關(guān)要求[16]；NY/T 393—2020 規(guī)定了綠色食品生產(chǎn)和儲運中的農(nóng)藥選擇和使用規(guī)范，列出了綠色食品生產(chǎn)允許使用的農(nóng)藥清單[17]。在系統(tǒng)研發(fā)方面，浙江省蒼南縣打造了縣域農(nóng)藥監(jiān)管信息系統(tǒng)，建立了農(nóng)藥監(jiān)測預(yù)警中心，能夠?qū)r(nóng)藥產(chǎn)品有效期過期、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者超范圍購買和超劑量購買農(nóng)藥進(jìn)行預(yù)警[18]。

目前農(nóng)藥使用風(fēng)險預(yù)警難度大、效率低，主要是因為缺乏更新及時、標(biāo)準(zhǔn)化水平高的安全使用數(shù)據(jù)庫可用。農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)修訂時間長、更新慢，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部牽頭建立的農(nóng)藥登記信息系統(tǒng)雖然內(nèi)容詳細(xì)、更新及時，但由于是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并不能直接使用。當(dāng)前農(nóng)藥使用風(fēng)險預(yù)警主要依靠對使用記錄的人工判別及殘留檢測，專業(yè)性要求高、工作量大、準(zhǔn)確性與時效性差，不能進(jìn)行有效的產(chǎn)中預(yù)警，同時殘留檢測時間上的滯后更容易導(dǎo)致監(jiān)管被動。鑒于此，本研究利用大數(shù)據(jù)分析[19-23]與人工智能技術(shù)[24-27]，通過采集、清洗農(nóng)藥登記信息，解析獲取使用范圍、使用劑量、每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期、安全間隔期等風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了農(nóng)藥安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上建立了農(nóng)藥使用風(fēng)險智能預(yù)警模型，當(dāng)農(nóng)戶錄入用藥或采收信息時，模型可根據(jù)單次操作信息和歷史用藥記錄智能識別出有風(fēng)險的操作，實現(xiàn)產(chǎn)中實時預(yù)警、產(chǎn)后自動研判。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

中國農(nóng)藥信息網(wǎng)發(fā)布的農(nóng)藥登記信息中包含了使用范圍、使用劑量、每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期、安全間隔期等使用風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)。本研究通過中國農(nóng)藥信息網(wǎng)上的查詢?nèi)肟?(http://www.chinapesticide.org.cn/hysj/index.jhtml)，利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)[28-29]自動采集農(nóng)藥登記信息。

農(nóng)藥登記信息由列表頁面、登記數(shù)據(jù)頁面及標(biāo)簽信息頁面共3 個頁面的信息組成 (圖1)，信息采集流程如圖2 所示。

首先生成入口鏈接的Request (請求)，放入Scheduler (調(diào)度器) 中，通過調(diào)度下載子流程進(jìn)行調(diào)度。如果調(diào)度下載返回的結(jié)果不為空，則對結(jié)果進(jìn)行解析，生成新的待處理的Request，并將解析的內(nèi)容保存到數(shù)據(jù)庫，再次調(diào)度下載，直至所有Request 處理完畢。調(diào)度下載子流程負(fù)責(zé)選擇下一個要處理的Request，發(fā)送給Downloader (下載器)，由Downloader 生成相應(yīng)的Response (響應(yīng))，返回調(diào)度下載結(jié)果，如果Scheduler 為空，則返回結(jié)果為空，說明所有Request 處理完畢。

解析保存子流程負(fù)責(zé)解析農(nóng)藥列表頁面、登記數(shù)據(jù)頁面和標(biāo)簽信息頁面。對于列表頁面，通過獲取頁面上所有的登記證號，拼接標(biāo)簽信息頁面的鏈接，生成Request，放入Scheduler 中，逐一判斷登記證號在數(shù)據(jù)庫中是否已存在，如果不存在，則獲取該登記證號對應(yīng)的農(nóng)藥名稱、農(nóng)藥類別、劑型、總含量、有效期、登記證持有者等信息，連同登記證號一起新增到農(nóng)藥基本信息庫中，拼接登記數(shù)據(jù)頁面的鏈接，生成Request，放入Scheduler 中。例如，登記證號為PD20200737的農(nóng)藥，其對應(yīng)的農(nóng)藥名稱為硫酸銅鈣 (copper calcium sulphate)，農(nóng)藥類別為殺菌劑，劑型為水分散粒劑 (WG)，總含量為77%，登記證有效期至2025-09-17，登記證持有者為陜西美邦藥業(yè)集團股份有限公司，拼接后其登記數(shù)據(jù)頁面、標(biāo)簽信息頁面的鏈接分別為：http://www.chinapesticide.org.cn/myquery/querydetail?pdno=F29CCA2CEA0F 4A6BB41B0B71931199AD 和http://www.chinapesticide.org.cn/myquery/tagdetail?pdno=PD20200737。待頁面上所有登記證號遍歷完成后，判斷列表頁面是否有下一頁，如果有則生成下一頁鏈接的Request，放入Scheduler 中。對于登記數(shù)據(jù)頁面，獲取登記證首次批準(zhǔn)日期、有效成分等信息，存儲到數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的字段中。對于標(biāo)簽信息頁面，則獲取登記證號對應(yīng)的使用范圍、使用方法、使用技術(shù)要求、產(chǎn)品性能、注意事項、中毒急救措施、儲存和運輸方法等信息，并計算其MD5 (messagedigest algorithm 5，信息摘要算法) 值。MD5 的唯一性標(biāo)識能力較強，可用于快速識別信息是否發(fā)生改變。如果標(biāo)簽頁面是首次處理，則直接將標(biāo)簽信息和MD5 值存儲到數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的字段中，否則需比對新生成的MD5 值和上一次生成的是否一致，不一致則說明信息發(fā)生了變化，例如出現(xiàn)了農(nóng)藥使用范圍擴大等情況，此時需更新數(shù)據(jù)中的相應(yīng)字段。

1.2 數(shù)據(jù)清洗

農(nóng)藥登記信息本身是非結(jié)構(gòu)化的，不能直接獲取使用其風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)，因此需對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可直接使用的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

1.2.1 有效成分含量的提取 提取有效成分含量用于計算有效成分用量。登記信息中有效成分含量通常采用質(zhì)量分?jǐn)?shù) (%) 或質(zhì)量濃度 (g/L) 表示，例如20%、150 g/L 等。使用正則表達(dá)式匹配登記信息的有效成分含量字段，提取出有效成分含量的數(shù)值和單位，如果匹配不到或者匹配出多個有效成分含量模式，則需進(jìn)行人工校驗。有效成分含量統(tǒng)一換算為質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，以登記證號PD20200197 和PD20183365 為例，其換算前和換算后的有效成分含量如表1 所示。

表1 有效成分含量提取示例Table 1 Examples of active ingredient content extraction

1.2.2 使用范圍及用藥量的提取 從使用范圍和使用方法字段提取使用范圍、用藥量，其中使用范圍用于比對農(nóng)藥適用的作物/場所、防治對象，用藥量用于判斷單次使用量是否超過允許的最大值。農(nóng)業(yè)部令2017 年第7 號文件《農(nóng)藥標(biāo)簽和說明書管理辦法》中規(guī)定：使用劑量以每畝 (1 hm2=15 畝) 使用該產(chǎn)品的制劑量或者稀釋倍數(shù)表示；種子處理劑的使用劑量采用每100 kg 種子使用該產(chǎn)品的制劑量表示；特殊用途的農(nóng)藥，其使用劑量的表述應(yīng)當(dāng)與農(nóng)藥登記批準(zhǔn)的內(nèi)容一致。用藥量通常采用 “數(shù)值 (或數(shù)值區(qū)間) + 用藥量單位” 表示，例如3 克/畝 (3 g/mu)、1 000～2 000 倍液、1 :320～1 : 960 藥種比等。使用正則表達(dá)式進(jìn)行匹配，分別提取出最小用藥量、最大用藥量及用藥單位。用藥量單位不同會導(dǎo)致無法直接比較用藥量大小，因此需按照單位之間的換算關(guān)系將最小用藥量、最大用藥量折算為基準(zhǔn)單位。用藥量的基準(zhǔn)單位包括克/畝 (g/mu)、克/100 千克 (種子)[g/100 kg (seeds) ] 等。如果匹配不到或者匹配出多個用藥量模式，則進(jìn)行人工校驗。用藥量提取示例如表2 所示。

表2 用藥量提取示例Table 2 Examples of dosage extraction

1.2.3 每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期及安全間隔期的提取 從使用技術(shù)要求、注意事項字段中提取每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期及安全間隔期的信息，其中每季最多使用次數(shù)用于判斷累計使用次數(shù)是否超過允許的最大次數(shù)，施藥間隔期用于判斷兩次施藥之間的間隔是否超過允許的最大天數(shù)、安全間隔期用于判斷采收日期是否在安全日期范圍內(nèi)，提取流程如圖3 所示。

首先，獲取登記證號NO所對應(yīng)的作物/場所集CropSet、使用技術(shù)要求及注意事項字段信息。

第二步，對使用技術(shù)要求及注意事項進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理包括去除空格、將漢字?jǐn)?shù)字替換為阿拉伯?dāng)?shù)字、全角字符替換為半角字符等。

第三步，正則替換。自然語言具有多樣性、多變性、歧義性，給信息提取帶來很大困難，以安全間隔期為例，有安全間隔期、采收間隔期、安全收獲期、安全間隔收獲期、最后1 次施藥距離收獲期等多達(dá)幾十種描述形式。使用正則表達(dá)式將每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期、安全間隔期的相關(guān)描述替換為統(tǒng)一的描述形式 “每季最多使用次數(shù)……次”、“施藥間隔期為……日”、“安全間隔期為……天”。

第四步，分詞和詞性標(biāo)注[30]。對正則替換后的文本進(jìn)行分詞和詞性標(biāo)注。

第五步，提取3 種類型的信息。次、日、天分別是每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期及安全間隔期的標(biāo)志位，提取方法類似。以安全間隔期為例，提取流程如圖4 所示。

如果分詞標(biāo)注后的文本S中包含 “安全間隔期”，則以 “天” 作為分隔符，將S分割為 {S1,···,Sn}，提取每一小段文本Si中 “天” 前面的名詞集{Noun1,···,Nounm} 和數(shù)字Num， 依次判斷每個名詞Nounj是否在該農(nóng)藥的登記作物/場所集CropSet中，如果在，則添加一個條目PHIDict[Nounj]=Num，并計算異常分PHIScore。如果S中所有名詞都不在CropSet中，則認(rèn)為該安全間隔期適用于CropSet中所有的作物/場所，添加記錄PHIDict[CropSet]=Num，計算異常分PHIScore。最終獲得安全間隔期的提取結(jié)果PHIDict={Crop1:PHI1,···,Cropnp:PHInp} 及異常分PHIScore，Cropi:PHIi表示NO在作物/場所Cropi上的安全間隔期是PHIi天。同理，獲取每季最多使用次數(shù)和施藥間隔期的結(jié)果，分別為MNAPSDict={Crop1:MNAPS1,···,Cropnm:MNAPSnm} 、異常分MNAPS Score 和AIDict= {Crop1:AI1,···,Cropna:AIna} 、異常分AIScore。

第六步，匯總第五步的結(jié)果，整理為如下

格式：

總體異常分ANScore取MNAPSScore、AIScore、PHIScore中的最大值。將匯總后的結(jié)果和總體異常分保存至數(shù)據(jù)庫中。

最后一步：人工校驗。對數(shù)據(jù)庫中異常分較高且未經(jīng)人工校驗的記錄參照使用技術(shù)要求及注意事項進(jìn)行人工修正，并保存。

以登記證號PD20101691 代森錳鋅的使用技術(shù)要求為例，第二步～第六步的處理結(jié)果如圖5 所示。

預(yù)處理步驟中去除了初始文本中的3 個空格。正則替換步驟中將 “用藥間隔期7 天” 替換為“施藥間隔期為7 日”、“安全采收間隔期為7 天”替換為 “安全間隔期為7 天”、“用藥間隔15 天” 替換為 “施藥間隔期為15 日”、“安全采收間隔期為10 天” 替換為 “安全間隔期為10 天”。處理后，所有的作物/場所被標(biāo)注為名詞。三種類型信息提取結(jié)果分別為MNAPSDict= {“番茄” : 3, “蘋果樹” :3}、MNAPSScore= 12，AIDict= {“番茄” : 7, “蘋果樹” : 15}、AIScore= 12，PHIDict={“番茄” : 7,“蘋果樹” : 10}、PHIScore= 12，匯總后的具體結(jié)果如圖5 所示。

1.3 構(gòu)建農(nóng)藥安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫

將清洗后的數(shù)據(jù)歸納整理，構(gòu)建農(nóng)藥安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫，作為農(nóng)藥使用風(fēng)險預(yù)警的依據(jù)，主要包含以下3 個規(guī)范。

規(guī)范 ①：有效成分含量規(guī)范。描述某種農(nóng)藥的有效成分含量，如表3 所示。

表3 有效成分含量規(guī)范Table 3 Specification of active ingredient content

規(guī)范 ②：使用范圍、用藥量規(guī)范。描述某種農(nóng)藥用于防治某種作物上某個病蟲草害時的用藥量范圍，如表4 所示。

表4 使用范圍及用藥量規(guī)范Table 4 Specification of application range and dosage

規(guī)范 ③：間隔期、使用次數(shù)規(guī)范。描述某種農(nóng)藥在某種作物上的每季最多使用次數(shù)、施藥間隔期、安全間隔期，如表5 所示。

隨著農(nóng)藥登記信息的不斷增加及數(shù)據(jù)的不斷清洗校驗，農(nóng)藥安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫也在不斷擴容更新，新登記農(nóng)藥的使用規(guī)范可以及時添加到數(shù)據(jù)庫中，以滿足標(biāo)準(zhǔn)化與時效性要求。

1.4 建立農(nóng)藥使用風(fēng)險智能預(yù)警模型

依據(jù)農(nóng)藥安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫，建立智能預(yù)警模型，主要考慮日常農(nóng)事生產(chǎn)中與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全密切相關(guān)的用藥操作和采收操作，具體流程如圖6 所示。

用藥操作預(yù)警按照農(nóng)藥能不能用、怎么用逐步進(jìn)行，并綜合考慮登記證號相同和農(nóng)藥名稱相同兩種情況。第一步依據(jù)規(guī)范 ② 首先判斷該農(nóng)藥能否用在該種作物上，然后判斷該農(nóng)藥能否用于防治該種病蟲草害 (或調(diào)節(jié)生長)，其次判斷該農(nóng)藥的單次使用量是否超標(biāo)。作物生長期中可能多次使用同一登記證號的農(nóng)藥，根據(jù)最近一次使用該登記證號農(nóng)藥的時間計算兩次用藥操作的間隔天數(shù)，然后對照規(guī)范 ③ 的要求，判斷和上次用藥之間的間隔時間是否滿足要求。此外，作物生長期中有可能多次使用名稱相同但登記證號不同的農(nóng)藥，這些農(nóng)藥有效成分相同，但在有效成分含量、劑型、每季最多使用次數(shù)等方面存在差異，例如，登記證號PD20160263 和PD20170288 所對應(yīng)的農(nóng)藥名稱均為烯啶蟲胺，有效成分均為烯啶蟲胺，前者的有效成分含量為10%、劑型為可溶液劑 (SL)、每季最多使用次數(shù)為3 次，而后者的有效成分含量為20%、劑型為可濕性粉劑 (WP)、每季最多使用次數(shù)為3 次。這種情況下則要判斷累計用藥次數(shù)、累計有效成分是否超標(biāo)。設(shè)當(dāng)前用藥操作對應(yīng)的農(nóng)藥登記證號為N、農(nóng)藥名稱為P時，累計用藥次數(shù)不超標(biāo)需要同時滿足兩個條件：1) 對照規(guī)范 ③ 的要求，N的累計使用次數(shù)小于等于N的每季最多使用次數(shù) (公式1)；2)P的累計使用次數(shù)小于等于P的每季最多累計使用次數(shù) (公式2)。

累計有效成分是否超標(biāo)通過計算每畝累計有效成分用量 (公式3) 是否超過每畝累計最大有效成分用量 (公式4) 得到。

根據(jù)施用農(nóng)藥的安全間隔期，自動計算出每一次施藥后的安全采收日期 (公式5)，以指導(dǎo)實際生產(chǎn)。

式中，l是采收操作之前的用藥次數(shù)，ODk和PHIk分別是第k次用藥的時間和施用農(nóng)藥的安全間隔期，SHD是l次用藥后的安全采收日期。如果實際采收日期在計算的安全采收日期之后，則認(rèn)為該采收操作安全。

2 結(jié)果與分析

本文中涉及的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗、安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫構(gòu)建以及智能預(yù)警模型的建立均基于Python 3 編程實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫使用MySQL 進(jìn)行存儲管理，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)爬取基于Scrapy 框架進(jìn)行。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中可以使用前述模型對單次農(nóng)事操作進(jìn)行風(fēng)險預(yù)判，結(jié)合用藥歷史記錄對生產(chǎn)項目進(jìn)行風(fēng)險評估，并計算安全采收日期。

2.1 單次農(nóng)事操作風(fēng)險智能預(yù)警

農(nóng)戶在執(zhí)行農(nóng)事操作前提交農(nóng)事操作信息，模型自動計算出操作的風(fēng)險，如果存在風(fēng)險，則模型會及時給出預(yù)警信息，提醒謹(jǐn)慎操作，降低風(fēng)險，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。圖7 顯示了農(nóng)戶在提交水稻用藥操作時的預(yù)警界面。登記證號PD 20160263 對應(yīng)的藥劑在防治水稻上稻飛虱時的最大用藥量為13.30 克/畝 (199.50 g/hm2)。而此時用戶提交的實際用藥量為15.00 克/畝 (225.00 g/hm2)，因此模型判斷單次用藥量超標(biāo)，并向農(nóng)戶發(fā)出預(yù)警。

2.2 生產(chǎn)項目風(fēng)險評估

模型還可根據(jù)農(nóng)事操作歷史記錄統(tǒng)計各類有風(fēng)險操作的數(shù)量，評估生產(chǎn)項目的風(fēng)險，具體如圖8所示 (圖中示例僅用于說明模型，不代表生產(chǎn)實際)。

示例中的生產(chǎn)項目共包含7 次用藥操作和2 次采收操作。具體而言，第1 次用藥操作中使用的登記證號PD20190082 對應(yīng)藥劑登記的作物有茶樹、番茄、柑橘樹、黃瓜及蘋果樹，不適用于水稻，判定為作物/場所超范圍；第2 次用藥操作中使用的PD20170288 登記的范圍是用于防治水稻的稻飛虱，不能用于防除雜草，判定為防治對象超范圍，由于此次操作為浸種處理，故不計算累計用藥次數(shù)及累計有效成分；第3 及第4 次用藥操作符合農(nóng)藥安全使用規(guī)范的要求；第5 次用藥操作中PD20160263 的用藥量為15.00 克/畝 (225.00 g/hm2)，超出了其用藥量上限13.30 克/畝 (199.50 g/hm2)，判定為單次用藥量超標(biāo)；第6 次用藥是連續(xù)第4 次使用烯啶蟲胺，超出每季最多使用次數(shù)的上限3 次，判定為累計用藥次數(shù)超標(biāo)；第7 次用藥除了累計用藥次數(shù)超標(biāo)外，有效成分烯啶蟲胺的累計用量達(dá)到13.50 克/畝 (202.50 g/hm2)，超出了PD20160263的累計用藥量上限3.99 克/畝(59.85 g/hm2) 和PD20170288 的累計用藥量上限12.00 克/畝 (180.00 g/hm2)，判定為累計有效成分超標(biāo)。第1 次采收日期為2020-10-05，安全采收日期是2020-10-10，屬于未過安全間隔期采收，判定為未過安全間隔期采收；第2 次采收日期2020-10-26 則滿足安全間隔期要求?？傮w而言，本個生產(chǎn)項目風(fēng)險評估結(jié)果為作物/場所超范圍、防治對象超范圍、單次用藥量超標(biāo)及累計有效成分超標(biāo)各1 次、累計用藥次數(shù)超標(biāo)2 次、未過安全間隔期采收1 次，表明該生產(chǎn)項目風(fēng)險較高。

2.3 安全采收日期自動計算

每次執(zhí)行用藥操作后，模型可根據(jù)用藥歷史記錄自動計算出生產(chǎn)項目的安全采收日期，指導(dǎo)農(nóng)戶實際生產(chǎn)。在圖8 的示例中，第3 次用藥后計算的安全采收日期為2020-07-06，第4 次用藥后計算的安全采收日期為2020-08-03，最后一次用藥后計算的安全采收日期為2020-10-10。采收前最后一次施藥應(yīng)滿足安全間隔期的要求，給農(nóng)藥降解留出充足的時間，以保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

3 結(jié)論與討論

一直以來，農(nóng)藥使用風(fēng)險預(yù)警工作中均沒有更新及時、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化水平高的安全使用數(shù)據(jù)庫可用，缺乏有效的產(chǎn)中干預(yù)手段。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化是實現(xiàn)不同信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換、資源共享、功能集成的前提。信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為解決上述問題提供了很好的技術(shù)和思路。本研究利用大數(shù)據(jù)分析及人工智能等技術(shù)，通過挖掘蘊含在農(nóng)藥登記信息中的風(fēng)險指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了農(nóng)藥安全使用規(guī)范數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫更新及時、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化水平高，為農(nóng)藥使用風(fēng)險預(yù)警提供了可靠、有效的識別依據(jù)。并在此基礎(chǔ)上建立了農(nóng)藥使用風(fēng)險智能預(yù)警模型，可根據(jù)單次操作信息和歷史用藥記錄智能識別出超范圍、超劑量及超次數(shù)用藥等不當(dāng)用藥操作和違反安全間隔期的采收操作，及時預(yù)警，將安全保障的窗口前移。一方面，該模型可集成到現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，指導(dǎo)農(nóng)戶用藥，規(guī)范施藥及采收行為，降低用藥風(fēng)險，強化產(chǎn)中干預(yù)，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，并且可以對接農(nóng)藥生產(chǎn)、運輸、銷售等系統(tǒng)，實現(xiàn)農(nóng)藥的全過程追溯；另一方面，該模型可結(jié)合監(jiān)管需求，及時統(tǒng)計區(qū)域用藥情況，分析區(qū)域有風(fēng)險的農(nóng)事操作，減少人工判斷的工作量，強化農(nóng)藥使用過程的管理，為監(jiān)管提供決策支持。目前對于生產(chǎn)過程中使用含同一有效成分、多個登記證號農(nóng)藥的安全性評價尚無統(tǒng)一方法，是研究的難點之一。下一步擬考慮參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建立作物/場所的層級分類，對照禁限用農(nóng)藥名錄改進(jìn)模型，進(jìn)一步優(yōu)化信息提取方法，提高準(zhǔn)確率，降低人工校驗的工作量。此外，目前模型中僅考慮了如何計算單劑的累計有效成分，對于混劑的處理將在下一步工作中加以探究。目前本模型依據(jù)的規(guī)范完全基于農(nóng)藥登記信息，是農(nóng)藥安全使用最基本的要求。在實際應(yīng)用中可根據(jù)區(qū)域具體情況和農(nóng)產(chǎn)品分級要求使用相應(yīng)的規(guī)范，提高模型的適用性。