生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流追溯系統(tǒng)設(shè)計

盧升榮，陳 希，劉 瑤

（1.武漢商學(xué)院 工商管理學(xué)院，湖北 武漢 430056；2.湖北物資流通技術(shù)研究所，湖北 襄陽 441000）

1 冷鏈物流追溯系統(tǒng)概述

冷鏈物流“追溯”是通過記錄標識的方式達到對特定實物的基礎(chǔ)信息和流通信息的追溯。冷鏈物流行業(yè)規(guī)范文件中要求冷鏈物流服務(wù)商應(yīng)建立其自身的追溯體系，采集追溯信息并能按要求進行追溯，同時建立溫度監(jiān)控系統(tǒng)，從而保障食品品質(zhì)，降低運輸環(huán)節(jié)的損耗。

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流追溯系統(tǒng)應(yīng)用RFID技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采集冷鏈物流各環(huán)節(jié)的信息，企業(yè)可以根據(jù)掌握的信息對供應(yīng)鏈進行全面有效的管理，最終降低經(jīng)營成本，提高運作效率；而消費者則可以全面了解生鮮產(chǎn)品物流各環(huán)節(jié)的信息，據(jù)此對所購買的食品有所判斷，同時也有助于維護消費者的合法權(quán)益；政府相關(guān)部門則可以對生鮮產(chǎn)品進行有效的監(jiān)督管理，這對于減少食品安全問題至關(guān)重要?？傮w上，生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流追溯系統(tǒng)利用RFID技術(shù)迅速查詢出現(xiàn)問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并及時采取相應(yīng)措施，從而降低食品安全危害。

2 冷鏈物流追溯系統(tǒng)需求分析

2.1 企業(yè)生產(chǎn)者的需求分析

2.1.1 人員管理功能的需求。所有的信息管理系統(tǒng)都需要由人工來操控。系統(tǒng)涵蓋了多個環(huán)節(jié)，就有多人參與其中，同時還伴隨著人員的流動。由于每個人的特定分工和專業(yè)技能不同，而企業(yè)的生產(chǎn)信息又是非常寶貴的資源，所以每個員工都要分配相應(yīng)的系統(tǒng)權(quán)限進行操作，不同的職務(wù)人員有不同的功能要求。

2.1.2 信息采集功能的需求。企業(yè)需要采集供應(yīng)鏈上各個環(huán)節(jié)的詳細信息，并且及時地同步到企業(yè)數(shù)據(jù)庫中，方便日后查詢使用。系統(tǒng)采取統(tǒng)一編碼，使不同的產(chǎn)品均具備唯一標識，并由各類終端開展組織、協(xié)調(diào)工作，進而實現(xiàn)科學(xué)化管理的目標。

2.1.3 生產(chǎn)輔助功能的需求。該系統(tǒng)主要是為實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的標準化管理，通過RFID等現(xiàn)代技術(shù)減少人工操作失誤，實現(xiàn)企業(yè)管理的規(guī)范化和科學(xué)化，提高企業(yè)的信息化管理水平。比如在生鮮產(chǎn)品的種植過程中，記錄其農(nóng)藥使用量以及果樹每個階段的生長信息，以便日后及時調(diào)整用量，實現(xiàn)科學(xué)使用農(nóng)藥；在倉儲環(huán)節(jié)需要監(jiān)測生鮮產(chǎn)品在倉庫預(yù)冷時的溫度情況，出現(xiàn)異常時能夠及時發(fā)現(xiàn)并作出調(diào)整。

2.2 消費者的需求分析

2.2.1 產(chǎn)品信息公開查詢的需求。通常消費者最為關(guān)心的是購買的生鮮產(chǎn)品的來源渠道、生產(chǎn)日期等。針對這一需求，企業(yè)通過自身的數(shù)據(jù)庫將詳細的產(chǎn)品信息提供給消費者，消費者只需要通過簡單的手機操作就可以上網(wǎng)查詢。

2.2.2 質(zhì)量問題投訴的需求。為了獲得更高的利益，不法生產(chǎn)者或供應(yīng)商有時會使用偽造和欺詐等違法手段來傷害消費者，擾亂市場秩序。通過追溯系統(tǒng)，可為食品質(zhì)量問題提供監(jiān)管手段，為消費者投訴提供依據(jù)，從而改善市場的監(jiān)督機制。

2.3 政府監(jiān)管部門的需求分析

政府監(jiān)管部門在制定和發(fā)布行業(yè)相關(guān)標準的同時，也是行業(yè)強有力的監(jiān)管機構(gòu)。相關(guān)政府機關(guān)可以通過質(zhì)量追溯系統(tǒng)，調(diào)查生產(chǎn)者是否遵守生鮮產(chǎn)品從種植、生產(chǎn)、加工的相關(guān)標準和指導(dǎo)性文件。同時，政府的監(jiān)管機構(gòu)也可以在短時間內(nèi)了解生鮮產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，發(fā)揮預(yù)警作用，及時防止安全事故的發(fā)生。

3 生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流追溯系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流追溯系統(tǒng)可分為三層，信息采集層負責采集生鮮產(chǎn)品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的信息，為系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；信息處理層負責處理相關(guān)的基礎(chǔ)資料，并將處理結(jié)果提供給用戶；信息展示層位于最上方，將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)庫再進行整理，將所需信息提供給用戶查詢。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計

生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)分為跟蹤和追溯兩個方面，從生產(chǎn)企業(yè)、消費者、政府監(jiān)管部門三位主體視角分析其信息流和業(yè)務(wù)流，通過分析梳理出有效的關(guān)鍵信息并采集上傳，最后形成可追溯系統(tǒng)。

3.2.1 生產(chǎn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程分析。生產(chǎn)企業(yè)是可追溯系統(tǒng)的根源。在農(nóng)產(chǎn)品采收和銷售之前，生產(chǎn)企業(yè)在RFID標簽上輸入農(nóng)產(chǎn)品的種植信息，并通過種植基地的數(shù)據(jù)庫將時間和人工信息一起傳輸至數(shù)據(jù)總庫。

在購買農(nóng)產(chǎn)品原料之前，加工企業(yè)應(yīng)對其品質(zhì)進行相關(guān)檢驗，并采取必要措施防止不符合標準的原料流入市場。若符合標準則進入加工階段。同時，加工過程中形成的數(shù)據(jù)信息通過加工子系統(tǒng)傳輸至數(shù)據(jù)總庫。

農(nóng)產(chǎn)品在儲運過程中由物流企業(yè)形成儲運信息，包括冷藏溫濕度、裝載數(shù)量、發(fā)車時間等信息，分別錄入RFID標簽內(nèi)，通過儲存子系統(tǒng)和運輸子系統(tǒng)將相關(guān)信息傳輸至數(shù)據(jù)總庫。

銷售企業(yè)在銷售之前必須對農(nóng)產(chǎn)品進行品質(zhì)檢測，確保貨架上的每款農(nóng)產(chǎn)品和數(shù)據(jù)庫記載的信息一致。對于不符合標準的農(nóng)產(chǎn)品，需要及時查明原因，防止出現(xiàn)安全問題。銷售環(huán)節(jié)產(chǎn)生的銷售信息通過銷售企業(yè)自身建立的信息系統(tǒng)傳輸至數(shù)據(jù)總庫。

具體的業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

圖2 生鮮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程圖

3.2.2 消費者及政府業(yè)務(wù)流程分析。本系統(tǒng)應(yīng)該滿足消費者可對購買的生鮮農(nóng)產(chǎn)品信息進行查詢，舉報投訴有問題的農(nóng)產(chǎn)品和不法的商家，這就要求經(jīng)營者符合行業(yè)規(guī)范，使生鮮行業(yè)良性發(fā)展；政府相關(guān)部門則可以對生鮮供應(yīng)鏈進行全程監(jiān)管，對于接收到的消費者投訴迅速作出反應(yīng)，通過追溯系統(tǒng)定位出現(xiàn)問題的責任主體，并采取相應(yīng)措施及時止損。具體的業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

圖3 消費者、政府監(jiān)管部門的業(yè)務(wù)流程

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)業(yè)務(wù)流程分析，可以把追溯系統(tǒng)分為三個模塊：一是信息管理模塊，是對生鮮產(chǎn)品編碼的統(tǒng)一標識管理、不同用戶的身份信息管理以及企業(yè)主營產(chǎn)品的相關(guān)信息管理等；二是跟蹤模塊，采集生鮮產(chǎn)品從種植到終端銷售的所有信息，為生鮮產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)提供基礎(chǔ)資料；三是追溯模塊，指企業(yè)、消費者以及政府部門等主體對產(chǎn)品信息的溯源查詢，最終實現(xiàn)全程管控、標準化以及信息化的管理。系統(tǒng)功能模塊如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)功能模塊

3.3.1 信息管理模塊設(shè)計。該模塊的主要功能是對產(chǎn)品信息、用戶信息、電子標簽進行管理?！爱a(chǎn)品信息管理”是對基地種植的生鮮產(chǎn)品信息進行管理；“用戶信息管理”是對需要使用數(shù)據(jù)庫的用戶進行操作權(quán)限的管理；“電子標簽管理”是利用射頻識別標簽對產(chǎn)品進行唯一的編碼。

3.3.2 跟蹤模塊設(shè)計。跟蹤模塊是對生鮮產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售涉及的所有環(huán)節(jié)進行追溯信息的采集，目的是讓顧客、企業(yè)以及政府能夠?qū)ιr產(chǎn)品進行信息查詢并監(jiān)控。

（1）種植生產(chǎn)子系統(tǒng)。生鮮產(chǎn)品栽培環(huán)節(jié)是信息追溯的源頭，需要采集的信息較多，包括生產(chǎn)基地信息、育苗選種信息、操作人員信息以及采收信息等。所有信息都需要錄入本地的數(shù)據(jù)庫，并且每天及時更新。種植生產(chǎn)子系統(tǒng)的主要功能見表1。

表1 種植生產(chǎn)子系統(tǒng)主要功能

（2）加工子系統(tǒng)。主要是針對加工前的信息處理，包括采取的加工工藝、原始材料的選用和處理、輔料的相關(guān)信息以及使用到的加工設(shè)備等，這些信息都需要完整地記錄下來，最后通過加工企業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總庫。

（3）倉儲子系統(tǒng)。生鮮產(chǎn)品對倉庫儲存要求較高，需要用到冷藏庫。冷庫的溫濕度、冷藏包裝物、貨物堆垛量都會影響生鮮產(chǎn)品的質(zhì)量，需要對這一環(huán)節(jié)的信息進行詳細記錄備案，通過溫控系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。倉儲子系統(tǒng)的具體功能見表2。

表2 倉儲子系統(tǒng)主要功能

（4）運輸子系統(tǒng)。其主要是將運輸活動中產(chǎn)生的信息寫入運輸溯源代碼中，并傳輸至數(shù)據(jù)總庫，方便日后查詢和管理?？晒┎樵兊男畔⒂羞\輸單號、產(chǎn)品名稱、運輸數(shù)量、車輛冷藏溫度、到達時間和送達地點等。

（5）銷售子系統(tǒng)。一般生鮮產(chǎn)品在銷售之前都可以查詢到生產(chǎn)、流通環(huán)節(jié)的信息，在生鮮產(chǎn)品送達銷售點后還要進行檢驗、入庫、上架等活動，這一過程中產(chǎn)生的信息也需要上傳至數(shù)據(jù)總庫。當出現(xiàn)問題訂單或是接到顧客投訴時，可以通過信息追溯系統(tǒng)進行排查和解決。

3.3.3 溯源模塊設(shè)計。基于不同主體的需求，應(yīng)當建立生鮮產(chǎn)品溯源機制，用可視化的監(jiān)控與追溯保障食品安全，對于有可能出現(xiàn)的隱患及時預(yù)警，并提供查詢窗口。

（1）消費者追溯子系統(tǒng)。顧客可通過追溯碼查詢生鮮產(chǎn)品的相關(guān)信息。追溯子系統(tǒng)的具體功能見表3。

表3 消費者追溯子系統(tǒng)主要功能

消費者追溯步驟為：消費者通過手機掃描商品標識的條形碼后，追溯子系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)庫，對產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)的信息進行搜集整理，最后直觀地反饋給消費者。

（2）監(jiān)管部門追溯子系統(tǒng)。監(jiān)管部門會要求企業(yè)將生產(chǎn)經(jīng)營狀況錄入到信息監(jiān)督平臺，并進行相應(yīng)的備案。通過遠程監(jiān)控，可以加強企業(yè)規(guī)范化管理意識。當出現(xiàn)食品安全問題時，可以對相關(guān)環(huán)節(jié)精確定位，及時進行召回，將損害降到最低。監(jiān)管部門追溯子系統(tǒng)的主要功能見表4。

表4 監(jiān)管部門追溯子系統(tǒng)主要功能

4 結(jié)語

本文針對易腐生鮮農(nóng)產(chǎn)品，在分析企業(yè)、消費者、政府等參與方需求的基礎(chǔ)上，建立高效的冷鏈追溯系統(tǒng)，針對各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題及時采取措施，使危害降到最低，從而保障食品安全和消費者的合法權(quán)益。在技術(shù)層面上，該系統(tǒng)通過RFID技術(shù)的信息傳遞功能將業(yè)務(wù)模塊與監(jiān)管平臺間相連接，為生鮮產(chǎn)品冷鏈物流信息溯源系統(tǒng)的總體設(shè)計奠定基礎(chǔ)；在功能模塊層面上，從生鮮產(chǎn)品種植采摘、加工、倉儲、運輸、銷售等追溯環(huán)節(jié)設(shè)置相關(guān)責任人以及數(shù)據(jù)采集點，利用RFID技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的機械自動化采集，將分散在供應(yīng)鏈各個節(jié)點的追溯信息進行整合，從而得到全面的溯源信息。

冷鏈追溯系統(tǒng)的研究與設(shè)計，不僅能夠提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品的安全性，有效地降低食品安全事故發(fā)生率；而且一旦發(fā)生食品安全事故，可通過系統(tǒng)自下而上的信息追溯，快速找到問題根源，鎖定責任人，不僅大大降低了事故的蔓延性，而且能夠節(jié)約大量排查時間和排查成本。