面向智慧型城市的食品安全监管体系

张亮，陈少杰

（1.天津科技大学食品安全管理与战略研究中心，天津300222；2.天津科技大学经济与管理学院，天津300222；3.天津科技大学计算机科学与信息工程学院，天津300222）

面向智慧型城市的食品安全监管体系

张亮1，2，陈少杰1，3

（1.天津科技大学食品安全管理与战略研究中心，天津300222；2.天津科技大学经济与管理学院，天津300222；3.天津科技大学计算机科学与信息工程学院，天津300222）

智慧城市的感知网络、云存储和大规模数据分析能力等优势为食品安全监管带来了新的研究方向。针对现代城市食品安全监管任务，探讨了智慧食品安全监管机制。提出一种监管主体多元化、监管手段多样化、深度结合智慧城市理论与应用的新型食品安全监管体系。

食品安全管理；智慧城市；智慧监管体系

食品安全问题深刻影响着我国的经济和社会生活，它关系着广大人民群众的人身健康和生命安全，作为重大的国计民生问题受到全社会的广泛关注。现代社会中，食品产业呈现高度发展的供应链特征，单个企业已无法承担全部的食品安全保障功能，需要由不同层次的综合监管体系来实现。所谓食品安全监管体系，一般是指食品安全监管过程中的系统组成，包括食品安全法规和标准、过程控制、风险管理等多个子系统[1-3]。国内外很多学者从信息不对称[4]、食品供应链[5]、食品风险控制[6]等多个方面对食品安全管理展开广泛研究。

随着新经济时代的到来和互联网技术的广泛应用，新兴的智慧城市概念和实践[7-8]成为近期学界和产业界的热点问题，同时也为食品安全监管研究带来了新的发展方向。作为智慧型城市的一项重要的民生应用，智慧的食品安全监管体系不但能够方便地实现食品供应链数据的整合与追溯，更可利用智慧城市的综合知识管理平台，实现高效、实时、自动化的分析和决策能力。因此，面向智慧城市的食品安全监管理念一经提出，就展现出巨大的发展潜力，IBM、ORACLE等大型IT企业纷纷推出了相应的初步解决方案[9-10]。

然而，目前学界对面向智慧城市的食品安全监管体系的研究仍不多见。多集中于具体的包装、物流、可追溯等技术实现，少有面向城市级食品安全监管体系整体的功能设计与系统分析。本文从剖析智慧城市概念与内涵出发，结合我国食品安全监管实际，提出了智慧食品安全风险管理任务。进而，在对食品安全监管过程进行具体分析的基础上，提出了一种新型食品安全监管体系。这一体系建立在新兴的智慧型城市的理论与实践基础上，具有全面监督、快速反应、自动决策等突出特点，为我国城市级智慧食品安全监管体系建设提供了切实的发展路径。

1 智慧城市的内涵与优势

IBM在《智慧的城市在中国》白皮书中，把“智慧城市”定义为：“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能的响应”。智能城市是对当前世界所面临的许多重大问题的一种积极的解决方案。它的技术内涵是对现有互联网技术、传感器技术、智能信息处理等信息技术的高度集成，通过实体基础设施与信息基础设施的有效结合，实现信息技术的大规模普适应用。

随着我国城市建设不断发展，智慧城市建设已在我国多个城市全面展开。智慧交通、智慧电网、智慧医疗等多种应用的初步运行已取得了良好的效果。以信息技术为核心的智慧城市基础设施建设和应用服务的不断拓展和深化，为城市管理层面的食品安全综合体系构筑了新的平台。具体来说，对于城市级食品安全监管任务，智慧城市理论和实践具有以下几方面的优势。

第一，基于感知网络的信息自动采集能力。所谓感知，即城市各基础设施运行过程中，对其产生的大量信息的实时获取能力。在智慧城市背景下，一般是通过物联网的感知层实现的。具体来说，感知层通过大量传感设备自动获取被监测对象信息，这些传感设备包括环境监测传感器、果蔬种植过程温湿度传感器、食品运输过程车载GPS及食品包装上面的RFID电子标签等。然后，物联网网关使用专门设备将这些信息进行统一规格化处理，并通过公共数据网传送之云端服务器进行存储。智慧城市的感知功能为食品安全监管过程的信息自动化采集提供了基础服务。

第二，基于云存储的海量信息处理能力。感知功能实现了信息收集，城市级的日常食品安全监管信息涉及大部分食品供应链的全程，信息数据量巨大，一般存储设备很难满足要求。智慧城市信息系统采用云存储技术解决这一难题。虚拟化是云存储的核心，通过将底层的处理器、内存设备、网络等硬件资源进行抽象，去除硬件资源间差异。智慧城市的高层应用不必关心数据存储的物理位置及存储方式，对食品安全监管系统来说，整个数据访问过程是透明的。

第三，基于大规模数据挖掘的信息分析能力。海量数据的处理和分析需要面向大数据的智能分析技术，通过选择适当的关联规则和挖掘算法，可以从大量、有噪声的数据中，提取如危害因素的种类、区域分布、危害程度等隐含信息。这些隐含信息对食品危害因素检测、食品生产、运输等环节检测、危害预测等食品安全监管过程中发挥至关重要作用。传统食品安全评价方法、风险分析方法、线性回归等分析方法不能完整、准确地显示这些因素之间的关联关系[11]，需要发展实时计算能力强、可扩展性好的基于大规模分布计算系统、云计算服务的数据统计分析的理论和工具。

2 现代城市食品安全监管的主要任务

现代城市的食品安全监管实践是一项高度复杂的系统工程，它包括政府部门、生产商、消费者、非营利和第三方机构等多个主体；还有从农产品种植、仓储、加工、物流、零售到餐桌的完整食品供应链中的全部环节；以及可追溯系统、风险分析系统、预警系统、综合信息系统、应急管理系统等信息平台。明确监管任务、确定监管职责和范围，是设计和实现城市级食品安全监管体系的首要工作。现代城市食品安全监管的主要任务包括：

第一，信息采集和传输。信息采集和传输是食品安全监管的基础环节。智慧城市基础设施提供了自动化的消息采集和传输解决方案及功能[12]，是为解决食品风险分析过程中信息收集不足和便于信息发布而提出的。在风险评估过程中，足够的样本数量和准确的数据信息可使得风险评估结果更为准确。

第二，信息初步统计和发布。信息统计和发布是现代食品安全监管的必要环节。借助智慧城市基础设施自动采集得到的信息中包含大量噪声数据。要在这些粗糙的数据集合中提取如危害因素的种类、区域分布、危害程度等隐含信息，就需要借助数据处理方法，如果信息统计、数据挖掘等技术手段，才能获取准确信息。进一步借助智慧城市完整的信息化平台，实现对所获得的食品安全相关信息进行发布，以达到食品安全预警的目的。

第三，风险评估管理。风险评估管理是现代食品安全监管的必要组成成分。它为食品标准制定、质量控制、安全政策制定等一系列过程提供科学依据[13]。借助智慧城市中完善的数据分析和决策支持等信息处理技术，风险评估更加科学和准确。智慧城市系统中存在广泛的知识库。它为风险评估提供成熟的评估模型和历史经验数据，使得风险评估更加合理。

第四，安全预警和应急管理。安全预警和应急管理是现代食品安全体系重要步骤。借助智慧城市风险评估系统，对一些潜在的食品安全风险因素，形成相应的风险指标体系；对于可能潜在的食品安全隐患，必要时启动食品安全应急处理程序。安全预警和应急管理对于食品安全隐患“早发现、早分析、早计划、早预防”。

第五，公众监督和舆论监管。智慧城市中高速信息通道，简化了公众参与食品安全监管过程。随着网络用户的不断增加，借助互联网广泛参与食品安全监管已成为现实。公众监督和舆论监管相结合，可以有效弥补行政监管的不足[14]。相对于传统食品安全监管体系，它是现代食品安全监管体系重要特点。

3 智慧食品安全监管机制

智慧食品安全监管主要涉及监管主体、监管客体和监管活动三部分的交互活动。其具体机制如图1所示。以下分别对图中的监管主体、监管客体和监管过程作说明。

图1 智慧食品安全监管机制Fig.1 Intelligent food safety supervisionmechanism

第一，食品安全监管过程中的主体。我国目前监管主体主要由2013年3月成立的国家食品和药品监督和管理总局领导，在职能转型期间，仍涉及卫生部、农业部、质检局、食品药品监督管理局、工商行政管理局等多个职能行政部门[15]。这种“一家牵头，多头监管”体制，一方面能够充分发挥人力资源，实现“齐抓共管”优势。另一方面，由于监督、协调机制不完善，这些部门间还存在“政出多门、责任不清”等现象，难以形成监管合力。我国监管主体多元化格局尚未形成，网格化监管体系还没有建立起来[16]。广大消费者、食品生产经营者和媒体还没有真正成为监管主体而发挥积极效应。

第二，食品安全监管过程的客体。食品安全监管过程中的客体，不但包括食品，还包食品生产原料、生产辅料、配料、生产者及生产环境[17]。这些客体广泛分布于食品生产、加工、流通和销售等环节，主要包括：①食品原材料。初级农产品是食品生产主要原材料。初级农产品的安全因素主要包括违规使用农药、兽药，非法使用添加剂，以及由于土壤、水资源的污染而导致农作物中有害物含量超标等。②加工环节。在食品加工环节中，由于设备陈旧、技术落后或管理上不完善是导致食品安全问题主要因素。食品生产企业中，尤其是少数中小企业、个体商贩，因为盲目追求经济利益而发生非法使用食品添加剂、以次充好、掺杂使假等。③流通环节。食物不同于一般其它商品，在运输、仓储过程中，对温度、湿度、通风和时间等条件有严格要求。忽视这些因素就可能使得食物发霉变质、微生物超标等安全事故发生。④消费环节。经济发展促进了人们消费，非时令消费、聚餐消费等消费方式已为大众所接受。然而，消费者在消费过程中，由于烹饪方法、餐饮单位在管理上的缺陷而导致食物中毒事件时有发生，监管部门对这一环节监管将显得尤其重要。

第三，智慧城市背景下食品安全监管机制。在对食品安全监管过程中，政府在逐步完善监管制度和相关法律体系同时，建立一个有效的信息化系统平台成为关键[18]。平台建设不仅可以提高政府职能部门监管效率，还可以提高广大食品消费者、食品生产者参与监管过程的积极性，促进监管主体多元化。并最终形成网格化监管体系。对于监管客体而言，平台建设有助于提高食品供应链中信息透明度，减少消费者与食品生产者间的信息不平衡[19-20]。智慧城市下的食品安全监管过程有以下两个方面特点：①多元化监管主体与多重监管手段并存。智慧城市促进了食品安全监管主体多元化。作为食品消费者的公众，对食品安全事件高度关注，互联网应用提供了方便的监督手段，借助微博、微信等自媒体，社会公众主动参与、积极监督，逐渐成为一股强大的监管力量。监管主体必须在法律框架内开展食品安全监管活动，并加以必要的行政手段和技术手段。三种手段相辅相成、互为补充。②对整个食品加工、生产、流通等环节进行食品信息追溯[21]。将这些环节纳入信息可追溯范围，彻底改变了传统只针对少数食品、少数环节进行局部追溯。借助智慧城市信息平台，不但能够实现监管主体多元化。对整个食品生产、流通等多个环节建立食品信息追溯体系，能够大大减少、甚至消除消费者和生产者之间信息不平衡[22]，增加食品的安全性。

此外，智慧城市的知识协同和协作特征能够促进监管机制创新[23]，如面向食品监管部门的长效监督机制和协调机制，面向社会公众的反馈机制，面向食品生产者的信用体系，以及消费者和专家之间的创新型知识分享机制等。

4 智慧食品安全监管体系

以智慧城市为背景，通过对食品安全监管体系中风险分析和监管主、客体这两个重要组成部分分析，本文提出一种面向智慧城市的食品安全监管体系，如图2所示。该体系由以下几部分构成：

图2 智慧食品安全监管体系Fig.2 Intelligent food safety supervision system

第一，监管主体管理子系统。监管主体管理子系统主要对监管主体进行管理。功能上除去包括添加、删除等基本功能以外，还为主体间信息交流提供服务。政府、食品生产者和消费者三者间建立畅通信息渠道，不仅有助于去除隔阂，增加信任，减少食品安全危害因素的发生。这种畅通信息渠道也是建立起多元化、网格化监管体系所必备条件[24]。

第二，监管对象管理子系统。新型食品安全监管体系监管对象分布于食品生产、加工、流通等多个环节。借助智慧城市感知功能和海量存储，能够获取与监管客体相关信息，进而支持食品信息追溯的实现[25]。

第三，公共知识库管理子系统。公共知识库是智慧城市的一个重要组成部分[26]。一方面它包括标准体系、法律体系、诚信体系和教育体系等。另一方面还包括风险分析机制、风险预警机制、部门协调机制和信息追溯机制。这些体系和机制相互协同、互为补充。为食品安全提供一个多样化监管手段和丰富的知识体系。

新型食品安全监管体系中，建立在智慧城市基础之上的信息化平台，消除了监管主体之间信息隔阂，政府职能部门、消费者及食品生产者等监管主体之间形成信息共享、功能协作的态势。同时，监管主体多元化，并没有改变政府作为监管主体的地位。新型监管体系中，政府监管行为体现为图3所示的流程：①信息采集，面向食品供应链的泛在感知网络实现数据自动收集和初步分析。②风险评估和分析，依据评估结果，结合智慧城市的综合知识库实现风险预警和决策支持[27]。③信息发布，准确、及时的信息发布让食品消费者获悉事情真相，避免谣言和恐慌。④食品信息追溯，实现对食品安全事件的快速定位和查询。⑤应急管理，一旦进入此环节，立即启动响应措施和应急预案，阻断食品危害的传播路径。

图3 智慧食品安全政府监管流程Fig.3 Intelligent food safety supervision processof governMent

5 结论

智慧城市建设为食品安全监管体系带来新的机遇。它不仅为监管体系提供信息化基础设施，而且借助大规模数据分析和处理能力，它还为食品安全监管带来了智慧要素和创新动力。本研究将智慧城市的内在特点和优势与现代城市的食品安全监管体系建设相结合，明确了城市食品安全监管任务，探讨了相应的监管机制，提出了一种面向新型食品安全监管体系。

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Food Safety Supervision SysteMfor Intelligent Cities

ZHANG Liang1，2，CHENShao-Jie1，3
（1.Food SafetyManagementand Strategy Research Center，Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300222，China；2.Schoolof Economics&Management，Tianjin UniversityofScience&Technology，Tianjin 300222，China；3.SchoolofComputer Science&InformationalEngineering，Tianjin University ofScience& Technology，Tianjin 30022，China）

The rapid developmentof intelligent cities bringsnew research directions to food safety supervision（FSS），which concerns perception network，cloud storage and capability of large-scale data analysis.Based on exploring intelligentmechanisMof FSS，this paper proposes a new systeMof FSSwhich is composed of various supervision subjects，diverse means of supervision and deep combination of the theory and application of intelligentcities.

food safetymanagement；intelligentcities；intelligentmanagementsystem

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.18.051

2014-09-17

天津市教育科学“十二五”规划课题“智慧型城市科教创新体系研究”（CEYP6005）；天津市科技发展战略研究计划项目“面向智慧型城市的食品安全监管体系研究”（13ZLZLZF05200）

张亮（1979—），男（回），副教授，博士，研究方向：信息管理。