食品供应链安全预警指标体系的研究

姜方桃，宋子灵

(1.金陵科技学院 商学院，南京 211169；2.河海大学 商学院，南京 210098)

1 概述

保障食品安全是保障国家稳固发展以及百姓安居乐业所必须达到的要求，为了充分保障食品的安全，我们需加强消费与流通环节的监督管理[1]。学者吴雄周把制度监管的失范看作是我国食品质量安全事故频繁发生的主要原因[2]。学者武力认为，我们应从先进科学技术的投入、专业人员的培训、生产流通过程的管理、组织结构模式4个环节来控制食品质量的安全风险[3]。建立高效的食品质量安全预警体系，探寻科学可行的管理控制食品安全的方法,是摆在我们面前一项迫切需要完成的任务[4]。本文基于供应链的角度对食品安全预警指标进行研究，设计出相关的指标并予以计算，得出对于食品安全影响较大的指标。

2 指标体系的建立方法

保障食品安全是一项系统性的工程，研究食品质量安全的基础和关键是构建出科学合理的指标体系[5]。要想建立科学合理的指标体系，必须遵循科学性原则、可操作性原则、灵敏性原则以及定性与定量相结合原则[6]。

本文采用层次分析法(AHP)，将各类影响决策的元素划分成总体、系统、指标等层次，然后采用定性分析和定量分析相结合的方法进行决策分析[7]，来建立食品质量安全预警的指标体系。

2.1 基本原理

设A为评价目标，V={v1, v2, …, vm}为评价目标等级集，U={u1, u2, …, un}为评价目标集，共有n个目标。例如若要对“食品安全事故危害程度”这一事件进行评估，则该事件的评价目标A为食品安全危害程度，我们可以将目标分成4个等级，所以评价的目标等级集为V={v1, v2, v3, v4}，v1代表特别重大食品质量安全事件，v2代表重大食品质量安全事件，v3代表较大食品质量安全事件、v4代表一般食品质量安全事件，而U={u1, u2, …, un}则对应4个等级集下的具体的指标，见图1。

图1 层次结构图Fig.1 Hierarchical chart

层次分析法是将复杂的体系分解成简单明了的递阶结构。决策者依据自己的判断来决定各个评价要素的重要程度，然后依据重要程度的大小进行排序。这种分析方法有利于评价复杂的多要素问题，对于分析、判断和决策复杂的、难于定量的问题较为适用[8]。

2.2 基本步骤

层次分析法主要分为以下几个步骤进行。

2.2.1 建立层次结构模型

分析评价目标与各评价要素间的关系。一般分为总体层、系统层、指标层3个层级。

2.2.2 构造成对比较阵

专家将各指标对于评价目标的重要性进行两两分析，得出直观的数值结果，从而构造判断矩阵，并为后续运算奠定基础。

2.2.3 构造判断矩阵

判断矩阵的标度参照表3。

2.2.4 计算权重向量

计算各指标对于预警总指标所占权重的大小，从而评价各指标对于总目标的重要程度。

2.2.5 一致性检验

由于在判断各指标的重要程度时，会存在一定的误差，所以需要进行一致性检验来判断上述运算结果是否合理。

3 指标体系的构建

3.1 指标体系的总构架

本文利用层次分析法将食品质量安全预警体系分为总体层、系统层、指标层。

总体层是指在一定范围内(国家或地区)食品安全的总体警情程度，也称总警度。主要表现为一定时期内该国家或地区的食品安全问题现状及未来的发展趋势，预警指标为基于供应链的食品安全总警度。

系统层是根据总体层建立的目标子系统，将食品供应链整个流通过程划分为食品原材料采购系统、食品生产加工系统、食品流通销售系统以及食品安全监测系统，各系统相互独立。预警指标是食品原料的采购警情、半成品生产与加工警情、食品流通销售警情、食品安全监测警情。

指标层是表征系统层中各子系统主要的特征量，它能精确反映各系统状态的变化，及时进行警情的预报。

3.2 指标的初步选取

根据国际国内与各类食品安全相关的法律法规、检验标准及专家意见，初步列出18个食品安全预警指标[9]，具体见表1。

表1 基于供应链的食品安全预警初步指标体系Table 1 Preliminary index system of food safety early warning based on supply chain

3.3 指标的调整

通过调查问卷和电子邮件等方式向消费者、企业生产者、管理人员发放问卷200份，共回收问卷173份。同时也向20位专家求证指标的有效性，得到表2的数据。

表2 问卷调查汇总表Table 2 Questionnaire survey summary

通过调查数据可以看出对于企业员工素质、员工的熟练操作程度、标识管理、消费者文化水平、消费观念这5个指标，专家、企业员工、管理者有不同的意见。结合专家提供的补充意见及可操作性、定量与定性相结合的原则对初步设定的指标进行如下调整：

(1)取消“消费者文化水平”、“消费观念”这两个预警指标；

(2)将“员工文化水平”、“员工操作的熟练度”两个指标合并，调整为“企业员工素质”；

(3)保留“标识管理”这一指标。

3.4 指标体系的形成

图2 基于供应链的食品安全预警体系结构图Fig.2 Structure chart of food safety early warning system based on supply chain

经过调整以后，最终确立供应链视角下较为完整的食品安全预警指标体系。该体系将食品质量安全总的风险度作为预警的总目标，风险度是依据3个支撑系统所提供的。其中总体层是食品供应链上食品质量安全的总体紧急程度；系统层包括食品原材料采购系统、食品生产加工系统、食品流通销售系统以及食品安全检测系统；指标层包括水质量(污染物指数)、土壤质量(含硫磷化合物，mg/kg)、农药残留量、有害重金属残留、生产设备合格率、标准化加工比率、食品添加剂含量、企业员工素质、原材料合格率、标识管理、运输储藏技术、食品标识清晰度、市场监测水平满意率、食品信息共享度、食品质量抽检合格率15个指标，结构图见图2。

4 指标权重的确立

为了计算权重的需要，还需给予如下两点说明。

4.1 判断矩阵的标度及含义

我们可以采用专家两两评分的方法来评判各要素的相对重要性，量化专家的最终评判结果，将结果变成数据，然后在此基础上建立判断矩阵，为后续分析提供基础。判断矩阵的标度以及它的含义见表3[10]。

表3 判断矩阵的标度及含义Table 3 The scale and meaning of judgment matrix

4.2 平均随机一致性指标

RT是判断矩阵的平均随机一致性的比率，其1～9阶取值见表4。

表4 平均随机一致性指标Table 4 Average random consistency index

同时为了计算的方便，将总体层、系统层、指标层的每一项用标号代替。

4.2.1 总体层

基于供应链的食品安全总警度A。

4.2.2 系统层

食品原料的采购V1、食品的生产加工V2、食品流通销售V3、食品安全检测V4。

4.2.3 指标层

水的质量(即污染物指数)u1、土壤的质量(即含硫磷的化合物，mg/kg)u2、农药的残留量u3、有害重金属残留u4、生产加工设备的合格率u5、标准化加工的比率u6、食品添加剂的含量u7、企业员工素质u8、原材料合格率u9、标识管理u10、运输储藏技术u11、食品标识清晰度u12、市场监测水平满意率u13、食品信息共享度u14、食品质量抽检合格率u15。

4.3 系统层权重的计算

4.3.1 构造成对比较矩阵及判断矩阵

经过专家对于系统层V1、V2、V3、V4两两比较，结合企业相关人员的意见，构建出表5的结果。

表5 专家对系统层的影响评价Table 5 Experts' impact assessment on the system level

得出判断矩阵T为：

4.3.2 权重计算

依据判断矩阵T，将标准化之后所生成的权数分配计算出来，即赋权ωi，最后求出最大的特征根λmax。本文利用方根法标准的步骤来进行权重的计算。

④求矩阵T的最大特征值λmax

4.3.3 一致性检验

由于预警系统存在一定的片面性，相关计算过程也会存在一定的误差，所以还需进一步检验其一致性和随机性，来判断是否合理。检验公式为：

当CI<0.1时，我们可以认为判断矩阵具备令人满意的一致性，这说明权值的分配较为合理，否则为不合理，那么就需对判断矩阵进行调整，直到一致性取得令人满意的结果为止。该预警体系中系统层共有4个子系统，则n=4，查表4可知RI=1.12。

4.4 指标层权重的计算

4.4.1 食品原材料采购系统

同系统层的计算方法相同，两两比较食品原材料采购系统中的4个指标u1、u2、u3、u4，可以得到判断矩阵，然后利用方根法来计算，最后得到权值ωi，得到的结果见表6。

表6 食品原材料采购系统判断矩阵Table 6 Judgment matrix of food raw material purchase system

进行一致性检验,计算如下：

4.4.2 食品生产加工系统

同理，两两比较食品生产加工系统中的6个指标u5、u6、u7、u8、u9、u10，可以得到判断矩阵，再用方根法计算，最后得到权值ωi，得到的结果见表7。

表7 食品生产加工系统判断矩阵Table 7 Judgment matrix of food production and processing system

进行一致性检验,计算如下：

4.4.3 食品流通销售系统

两两比较食品流通销售系统中的2个指标u11、u12，可以得到判断矩阵，然后利用方根法来计算，最后得到权值ωi，得到的结果见表8。

表8 食品流通销售系统判断矩阵Table 8 Judgment matrix of food distribution and sales system

进行一致性检验,计算如下：

由于n=2，查表可知RI=0.58。

4.4.4 食品安全监测系统

将食品流通销售系统中的3个指标u13、u14、u15进行两两比较，得到判断矩阵，然后利用方根法计算得到权值ωi，得到的结果见表9。

表9 食品安全监测系统判断矩阵Table 9 Judgment matrix of food safety monitoring system

进行一致性检验,计算如下：

由于n=3，查表可知RI=0.90。

4.5 总权重的计算

根据上述权重的计算，将权值ωi体现在供应链视角下的食品品质安全的预警指标体系层次结构图中，见图3。

图3 基于供应链的食品安全预警体系层次权重图Fig.3 Hierarchical weight chart of food safety early warning system based on supply chain

将系统层的权重值与各指标层的权重值相乘，即得到基于供应链的食品安全预警指标体系的总权重，汇总的结果见表10。

表10 基于供应链的食品安全预警指标体系总权重汇总表Table 10 Summary of total weight of food safety early warning index system based on supply chain

由表10可知，排在前5名的预警指标分别为水质量(污染物指数)、食品添加剂含量、土壤质量(含硫磷化合物，mg/kg)、食品质量抽检合格率以及生产设备合格率，可见其对于食品安全问题的影响较大。标识管理、市场监测水平满意率、食品标识清晰度对于食品安全的影响较小。

5 结语

本文依据食品质量安全预警体系的构建思路，以及食品质量安全预警的有关要求，在供应链视角下建立了食品安全预警的指标体系，其中包括总体层、系统层、目标层3个层级，以及水质量(污染物指数)、土壤质量(含硫磷化合物，mg/kg)、农药残留量等15个预警指标。

通过对指标权重的计算及一致性检验可得出：从食品供应链的角度来看，其中的原材料采购环节对于食品质量安全的影响程度较大。从影响指标的角度来看，水质量、食品添加剂含量、土壤质量、食品质量抽检合格率以及生产设备合格率对于食品安全的影响程度较大；标识管理、市场监测水平满意率、食品标识清晰度对于食品安全的影响较小。