区块链技术助推校园食品安全的立体化监管

刘宗妹，谭健欣

1. 广东司法警官职业学院信息管理系（广州 510520）；2. 广东财经大学网络信息与教育技术中心（广州 510320）

东莞某幼儿园百名幼儿疑似食物中毒事件、浙江某大学疑似病毒感染事件、四川巴中某幼儿园食堂发现霉变食物事件等暴露校园食品安全事件的严峻性。2019年《国家卫生健康委员会令（第45号）学校食品安全与营养健康管理规定》指出校长是校园食品安全管理的第一责任人，校园食品安全问题引起教育部门的极大重视。文章探索校园食品安全“传统监管”向“智慧监管”迭代升级，从校园食品智慧监管和风控高效触达的视角，厘清区块链技术在校园食品安全中的实现机理，全力构建“企业自律、群众参与、政府监管”的共建共治新模式，实现源头数据的精准采集和精确评判，确保事件发生的一键触警和高效溯源，警惕新冠肺炎疫情和食品安全叠加效应，切实做好常态化疫情防控形势下校园食品安全工作[1]。

1 校园食品安全困境分析

校园及周边食品安全关系到学生群体的安全感、幸福感，具有敏感性、零容忍性、易发性等特点。近几年，校园食品安全事件频频发生，通过调查研究发现校园食品安全存在如下不足之处。

1.1 体系化不完善

校园食品安全的空间跨度较广，不可控因素较多，包括食堂、校园超市、周边美食档口，缺乏体系化的规章制度约束各个场所。目前，食堂采用对外承包和学校自营两种模式，存在主管部门界定不明确、台账记录不符合要求、餐饮服务机构人员文化水平不高等问题。校园超市监管意识不强，存在供货渠道不规范、销售过期食品等风险。周边美食档口主体责任落实不到位，外卖的盛行进一步给监管带来了难度[2]。

1.2 舆情难控制

后真相时代学生的事情牵扯到千千万万个家庭的心，发生食品安全事件，轻则损坏学校声誉，重则影响社会稳定。如2019年3月，成都某中学的食品安全问题引发较大波动，相关图片和视频在网络中持续发酵，各种谣言多点爆发，呈现传播速度快、影响规模大的特点[3]。

1.3 多元化治理不足

治理是一个持续的过程，针对校园食品安全问题呈现的复杂化特点，未充分发挥政府、社会和家庭的监管作用，形成专项治理、法制化治理和动员式治理等多元化治理。目前，专项治理行动具有周期较短、目标较高的特点，这类行动治标不治本，行动结束即刻恢复专项整治前的状态，助长经营者的投机心理。法制化治理利用制度化进行事前警示和事后处理，但对于一些边缘地带，存在市场和政府“双失灵”的风险，未充分发挥动员式治理的辅助作用[4]。

1.4 智慧监管有待改进

为了聚焦薄弱环节，采取有力措施，遏制发生食品安全事故，市场监管总局多措并举守护校园食品安全，其中包括智慧监管，通过强化隐患排查，严防食品安全风险，切实守护校园食品安全，如：上海利用智能技术，提高监管效率，提升透明公开水平；浙江对学校食堂厨房违规操作“可抓拍、可示警、可核验”。以上均从校园食品安全的透明监管做了部署，但也存在监管覆盖面不广、食品数据信息不可靠、智能评判不足等问题[5]。

2 “区块链+物联网+校园食品安全监管”内涵建设

市场监管局、教育局、卫健委等形成监管合力，以硬件改造、软件提升为抓手，搭建“法制+技术+人制”的协同监管平台。

2.1 智慧监管研究概述

相关学者从不同角度进行了一系列研究，较多关于校园食品安全的监管论述，个别探索了校园食品安全与思政教育的融合发展，借助于计算机技术对校园食品安全进行监管的研究较少[6]，其中：文献[7]进行了基于物联网技术的校园食品安全管理系统研究；文献[8]进行了基于云平台打造食品安全防火墙；文献[9]进行了基于大数据校园食堂食品安全数据云服务试用平台的建设研究。当前，区块链的应用已延伸到教育、医疗、食品等多个领域，基于校园食品安全监管存在的不足之处，文章开拓性探索基于区块链的数据安全性构筑校园食品信任空间，基于物联网的智能全景监控，从源头保证食品安全，助力校园食品安全监管工作。

2.2 智慧监管整体架构设计

2.2.1 完善制度体系，落实“食安”保障

重塑制度规则，转变为自下而上的有效治理，配合校园食品安全法制化治理行动，制定完善《校园食品原材料购买规范》《餐饮服务食品安全操作规范》《周边餐馆和外卖食品管理规范》《校园小卖部管理承诺书》等相关制度，严控校园食品安全风险，严防校园食品安全舆情，使各项校园食品安全监管工作在制度的约束下有序推进[10]。

2.2.2 核查安全教育，落实“食安”教育

加强校园食品安全教育与思想政治教育的融合发展研究，帮助学生树立正确的政治观念，将食品安全意识植入每个人心中；加强对教育系统管理人员、校园食品管理人员和从业人员的培训力度，深化自我对于食品安全的认识；加强对学校提供营养指导，倡导健康饮食理念，重点培养学生文明用餐习惯和健康生活方式[11]。

2.2.3 压实主体责任，落实“食安”责任

在推进校园食品安全的各项工作中明确主体责任，加大督查力度，对出现的问题进行严肃查处，重点督促各地进一步落实校长、园长陪餐制；建立健全食品安全事件应急管理处理机制，制定学校食品安全风险清单，组织开展应急演练，确保遇到紧急突发事件发生，立即启动应急预案，正确、果断进行处置。

2.2.4 借助多元检查，落实“食安”合力

督促“自查自纠”，后勤餐饮服务部门严格对照“六大问题”开展梳理自查，围绕“六个到位”中的“检查到位”，做到底数要清、职责要明、协调要顺；狠抓“监督检查”，固化专项治理、法制化治理、动员式治理成果，建立长效机制，定期以学校食堂、学校超市、学生集体用餐配送单位、集中给学校配送食品及原料的食品销售单位以及校园周边200米范围的食品经营单位为重点，开展全覆盖检查。

2.2.5 探索技术改造，落实“食安”创新

将“区块链+物联网+明厨亮灶”纳入校园食品安全质量提升重要内容，列入学校食堂软硬件建设的必要指标，构筑“食安校园”智慧系统，实现食品安全、环境安全、生产安全“三安共治”[12]。利用物联网技术实现原材料提供基地、食品库房、烹饪间、备餐间、专间、留样间、餐具饮具清洗消毒间等重要场所视频监控全覆盖[13]；利用区块链技术保证上链数据无法删除，避免因数据不足而发生校园食品安全舆情[14]；利用“数字监控”，教师、家长及学生可通过手机App实时了解从食材的生产、清洗、切配、加工到厨具的清洁、消毒及后厨情况全过程，提高家长、教师和学生的参与度，焕发他们共同维护校园食品安全的主人翁意识[15]；创新约谈机制，对监控中发现的问题由过去的面对面约谈，升级为大数据一键触警，提升监管效率[10]。如图1所示。

图1 整体架构

3 “区块链+物联网+校园食品安全监管”系统分析与设计

依照“常态化、信息化、网络化、社会化、信用化”的“五化”工作思路，依托智慧大平台，积极探索“区块链+物联网+校园食品安全”监管新机制，搭建“智慧共治、校园共享”平台，推动校园食品安全的战略高度[16]。以高校、家庭乃至政府机构对于区块链校园食品安全应用建设为契机，将区块链、物联网、大数据等应用到校园食品管理体系的数据安全、智能分析、一键触警，推进“区块链+物联网+明厨亮灶”智慧管理模式，构筑具有确定性、即时性、易追责的立体化监管，保证数据真实可靠，提高数据共享度，力求智能分析并一键触警，实现区块链技术在校园食品安全领域的应用创新探索[17]。

3.1 可行性机理阐释

文章进一步验证了文献[18]利用协同平台促进协同治理的论断，进一步厘清了区块链技术助力校园食品安全的赋能机理，打破部门边界，实现跨组织的协同治理，解决多主体协同困境问题，提升代码式治理要素，利用区块链技术“映射”数字空间，实现区块链治理，为解决校园食品安全问题提供技术视角[19]。

3.1.1 “去中心化”的协同平台

区块链技术是由多个区块通过加密算法组成、多个节点共同维护的链式结构。在校园食品安全监管中，原材料、存储、烹饪、消毒等各环节食品信息通过算法上链。区块链技术接入校园食品安全监管体系，重新编织新型组织形态，形成去中心化的网状结构，呈现扁平化的系统结构[20]。区块链和物联网助力校园食品安全监管，通过技术加持的认证背书，同步采集原材料种植（饲养）过程、厨房烹饪过程、食堂清洗消毒等数据信息，监控视频将生成的哈希特征值上链，视频资料存储在普通数据库。去中心化存储实现食品数据无法被更改，对内实现精细化治理、重组、加工、处理，进而形成知识，对外实现统一接口，助力构建良好的校园食品安全信用生态。如图2所示。

图2 校园食品安全监管的“去中心化”组织形态

3.1.2 “透明化”的共享机制

利用分布式账本记录食品信息，方便家长、教师和学生追踪食品的供应链记录，链上数据实时更新，涵盖从种植（饲养）到食堂餐桌的全过程，利用区块链的电子标签实现身份的象征和不可篡改性，过去存于孤岛的角落数据，在链上充分共享，打破各个主体之间的空间边界。以往的校园食品安全舆情因为虚假信息的传播呈现不可控的态势，区块链技术可以构筑信任空间，避免因为扭曲事实而发生突发事件。

3.1.3 “智慧化”的系统自治

链上主体按照智能合约规则形成高度自治，将校园食品安全监管规则形成协议代码，制定相应规则嵌入区块链中，通过自动排查利用大数据一键触警，实现自动报警并风险防控。利用区块链技术实现上链数据不可删除，提升了溯源的准确性。

3.2 系统设计

根据校园食品安全监管过程的“前-中-后”来设计，由数据输入系统、智慧监管模块、预警触达模块组成，建立全过程校园食品安全监管机制。

3.2.1 数据输入系统

数据输入系统由网络全景监控部署，协作地感知种植环境、饲养环境、生产过程、烹饪过程、清洁消毒过程，利用无线传感网络构建系统，将采集到的信息通过物联网传感器传送到智慧监管模型[21]。

3.2.2 智慧监管模块

充分利用校园食品安全数据，构造集区块链、物联网、大数据的模型，经程序编码处理区块链事务，进行不同维度信息关联分析，建立校园食品安全综合画像，利用模型化拓展整合数据资源，构建校园食品的多维度档案[22]。

3.2.3 预警触达模块

模块评估结果显示不合格时通过移动大数据靶向语音播报一键触警，使食堂和监管部门收到人工外呼警告。如图3所示。

图3 预警触达模块

3.3 开发环境

基于Hyperledger Fabric平台框架设计，构建“点—线—面”网络式监管结构，操作系统采用Ubuntu，模拟Linux的网络环境[23]，使用Kafka算法保持数据的一致性，使用Bootstrap框架编写前端页面，它适用于所有主流的浏览器，而CSS设计又适用于手机[22]，包括生产方、仓储方、流通方的信息录入界面，信息查询操作用户即可在电脑端基于交易ID使用浏览器查询风险评估结果，也可在移动端通过扫描RFID标签来获取评估结果[2]，最关键的是基于移动通信实现一键预警功能，利用食品安全评估报告快速锁定不安全食品，在销售商出售有问题食品时即刻语言预警，响应时间非常快，能够控制在秒数级。开发的过程主要包括智能合约的编写，通过SDK调用智能合约及订阅各类事件。

3.4 系统实现

在Window 7操作系统下，服务器为vmware，移动设备为华为、小米等，进行仿真实验，对监管平台的视频和信息数据进行分析，系统实现流程图见图4。

图4 系统实现流程图

3.5 性能对比分析

研究进行的区块链技术助力校园食品安全立体化监管，解决了传统校园食品安全监管数据信息不能有效共享，验证困难，预警速度慢，溯源速度慢，数据不安全，不能保证全过程准确留痕等问题，进一步优化了校园食品安全的技术监管力度。

4 结语

“区块链+物联网”为校园食品安全监管指明了前进的方向。研究通过将区块链与校园食品安全管理的创新融合，实现了采购、仓储、烹饪、清洗全过程上链、智能评判和一键触警，解决了传统校园食品安全监管多元治理不足、信息协同失灵等问题，优化了校园食品安全内涵建设，实现了从“田间到舌尖”的全程品质监管，保障了“学生舌尖上的安全”，守好了校园食品安全底线，推动了校园食品安全的进一步变革，构筑了良好的校园食品安全生态。