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摘要：在产供销各个环节通过信息化系统加强监管，实现对农产品全过程管控，是保障农产品质量安全的重要手段。根据农业投入品和农产品供应链对应的监管职能，采用HACCP、微服务架构、POI等思想和技术，设计了农产品质量监管安全系统，包括农产品质量监管子系统、农产品监测子系统、农业行政执法子系统、市场监督管理子系统，融合了监管业务链，消除了分段监管形成的数据孤岛。目前系统在江苏省泰州市正式应用，系统能够进一步规范监管工作流程、提高监管的工作效率，引导农业投入品企业和农产品产供销各主体规范生产和经营，从而保障农产品质量与食品安全。
关键词：农产品质量安全；全过程；供应链；软件工程；系统构建
Construction and Application of Agricultural Product Quality and Safety Supervision System Based on Supply Chain
CHENG Tao1,2,CHEN Junyan1,2,MAO Lin1,2,XIE Xiaowei1,2,LIN Xueliang1,ZHOU Dandan1
(1.Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College,Taizhou Jiangsu 225300;2.Jiangsu Agricultural Internet of Things Engineering Technology Research and Development Center,Taizhou Jiangsu 225300)
【Abstract】：It is an important means to ensure the quality of agricultural products and strengthen the supervision and control of the whole process of agricultural products through informatization.According to the corresponding regulatory functions of agricultural inputs and agricultural product supply chain,using the ideas and technologies of HACCP,micro service architecture and POI,the agricultural product quality supervision and safety system is designed,including agricultural product quality supervision subsystem,agricultural product monitoring subsystem,agricultural administrative law enforcement subsystem and market supervision and management subsystem,which integrates the regulatory business chain and eliminates the data island formed by segmented supervision.At present,the system is officially applied in Taizhou City,Jiangsu Province.The system can further standardize the supervision workflow,improve the supervision efficiency,and guide the agricultural input enterprises and the main bodies of agricultural production,supply and marketing to standardize production and operation,so as to ensure the quality of agricultural products and food safety.
【Key words】：quality and safety of agricultural products;the whole process;supply chain;software engineering;system construction
0引言
随着经济快速发展，人民群众的生活水平明显提高，对农产品质量安全也提出了更高的要求，而农产品质量安全的现状与人民群众的要求还有差距。工业“三废”对农业生产环境造成一定的污染，一些农民、企业为了增加收入和产量，大量使用化肥、杀虫剂、除草剂、生长剂等，造成我国不少地方的农产品及其加工产品中农药、兽药残留和其他有害物质含量过高，如近年来出现的“毒大米”“瘦肉精猪肉”“毒韭菜”“墨水黑山羊”等事件[1,2]，不仅影响了农产品的市场信誉，而且给人民群众的健康造成了损害，如果任由这种现状继续下去，势必会影响消费者消费信心和乡村全面振兴。2022年《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出完善全产业链质量安全追溯体系。通过互联网技术和信息化手段加强农产品质量管控，是提升管理效能、提高农产品质量的重要举措。
1供应链及监管链分析
1.1农业投入品
作为农业生产的重要供给侧，农业投入品是指在农产品生产过程中使用或添加的物质，包括种子、种苗、肥料、农药、兽药、饲料等[3]，投入品的质量与规范使用很大程度上决定了农产品的质量与安全。在农业投入品流向链条上，生产企业的地理范围包括了省内、省外和境外。经销节点包括了投入品批发企业和零售门店，消费用户主要是指包括农产品企业、家庭农场、专业合作社、种植大户、个人散户等形式的农产品生产/经营主体[4]。农业行政执法部门负责对投入品的日常监管[5]，如图1所示。
1.2农产品
农产品生产/经营主体是农产品质量的主要责任主体，在农产品供应链上，利用HACCP思路分析可能产生质量危害的重要关键点，对关键点进行重点管控。主体用户在从事农业生产的同时，需要将生产信息、农业投入品使用信息、农产品农药残留自检信息等生产过程关键点信息上传到系统中[6]。农残检测数据经系统确认检测合格后，可以生成用于追溯的二维码标识，打印在农产品合格证上。
在主体将农产品投放到流通市场之前，由农业行政管理机构负责监管，除了负责对相关主体监督巡查外，还负责对农产品进行农药残留定性抽检和定量例行监测；当农产品运输到市场后，由市场监督管理机构负责监管[7]，具体负责市场准入和抽样快检，如图2所示。
2系统设计
根据供应链分析和相关的监管业务分析，系统设计为4个子系统：农产品质量监管子系统、农产品监测子系统、农业行政执法子系统、市场监督管理子系统，如图3所示。
2.1农产品质量监管子系统
(1)生产过程监管。面向“省—市—区—镇”四级监管机构用户，对农产品生产过程关键点(如农业投入品采购、种植分布、田间农事、采收、检测入库、标识打印、产品销售及召回等)进行全程监控[8]。
(2)质量监督监管。监管工作人员通过系统终端App在线提交移动巡查监管的详细情况。支持在线分析当地农产品质量安全走势和辖区内各级监管工作总量。
(3)质量安全检测。各个主体或监管机构对农产品质量定性抽检，将检测数据上传至系统；数据经各主体或机构提交到系统服务端后，本单位或上级单位不可以再进行修改。
2.2农产品监测子系统
(1)计划任务管理。根据省级风险监测任务要求，由省监管局设置工作方案和牵头单位，方案里指定牵头单位根据监测方案制定监测项目，通过系统具体设置监测品种、污染物、抽样机构、检测机构、抽样地区、抽样数量、抽样环节等信息。抽样机构根据牵头单位发布的项目信息，进行抽样任务内部分配。
(2)抽样数据管理。在进行现场抽样之前要先打印样品唯一标识二维码，质检机构抽样人员在收到抽样任务后进行现场抽样，抽样信息可以通过PC浏览器登录系统录入或者通过PAD客户端的App录入。质检机构在完成抽样信息填写后需要将抽样信息上报给牵头单位。
(3)检测数据管理。牵头单位对上报的抽样样品进行随机分配给承检机构。实验室编码是检测环节的样品标识，用户输入编码前缀和起始序号，系统自动完成编码。系统支持两种检测结果录入方式，分别是依据样品录入和依据污染物录入。录入完成后，承检机构将实验室检测结果上报给牵头单位。
2.3农业行政执法子系统
(1)投入品生产经营监管。农业投入品批发企业或者零售门店在系统中进行采购申请、农资采购、销售系列经营活动，形成投入品经营采销电子档案，实现根据行政管辖区域自动统计农业投入品经营主体投入品的购入情况、销售情况和库存情况。行政执法部门根据农业部发布的最新许可与限制目录，通过系统的投入品“交通灯”监管规则对经营者的投入品违规采销行为进行预警和禁止[9]。
(2)执法检查。除了投入品生产经销节点，还包括种植业、畜禽养殖业、水产养殖业的执法检查。执法人员可以通过系统制定执法检查计划、现场录入执法检查文书、完善执法检查记录。预先在系统中设置好检查模板，包括了检查项目、规范用语、定性依据、监督意见、处理意见和处理内容。系统支持在现场执法时进行录音、拍照和录像，作为执法检查的重要佐证材料。
(3)抽样管理。对于农业投入品，特别是农药、兽药，执法单位进行抽样和送检，在系统中登记的数据项包括了抽样产品的基本信息、产品规格、抽样地点、抽样数量、封装状态、贮存情况，另外还包括了生产单位、受检单位、抽样单位以及检验单位的详细信息。送检结果在系统中存档，作为执法检查和行政处罚的依据。
2.4市场监管子系统
作为农产品供应链的后半环节，可能存在着农产品串货、储存时长和环境不符合要求、乱用兽(鱼)药以保持水产品鲜活等质量危害因素，所以市场监管职能同样重要，作为市场监管的主体各级市场监督管理机构，监管范围包括了物流、农产品批发市场、菜场、超市、餐饮店等，日常监管职能主要包括了日常巡查和抽样检测。
(1)日常巡查。在流通市场进行农产品销售的主体必须将营业执照、健康证、营业场所等信息上传至系统，同时完善主体基础数据，系统提供主体二维码标识，用于监管人员或者消费者扫码查看健康证、主体信用等级等农产品质量相关信息，监管人员可以通过系统或者现场扫码查看营业执照是否在有效期内，支持监管人员通过App将巡查对象、实地照片、地理定位、巡查结果等实地巡查数据即时采集到系统中。
(2)抽样检测。抽检对象包括农贸市场、商场超市等各个市场流通节点。检测的产品包括蔬菜、水果、畜产品、水产品以及相应的制品，检测的污染物包括了蔬菜农药残留、兽药残留、微生物、有毒有害、重金属等。通过系统进行检测项目、检测值的录入与提交，系统支持进行根据区域、产品及污染物进行统计分析，根据政府法定公开目录权限，支持生成监督抽检信息通告面向公众开放浏览。
3关键技术
3.1生产/经营主体编码规则
农产品生产/经营主体或市场经营主体经过监管部门审核通过后，产生的主体身份编码如图4所示。其中最高位可以选择0、1、2，表示主体类型，其中0表示生产主体，1则表示经营主体，2表示生产经营主体。主体码跟主体的统一信用代码或者法人身份证号码一致。5位预留码跟国家平台同步，方便对接国家平台，例如表示是否龙头企业、是否绿色企业等。
系统使用的农产品目录来自于国家标准《GB2763-2021食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》，该标准由国家卫健委、农业农村部和市场监管总局联合在2021年3月发布，于2021年9月正式实施，此标准规定了564中农药的10092项最大残留限值，在全国的农产品生产、经营行业和监管部门具有引领性和通用性。
3.2面向异构平台数据传输的微服务架构
在生产批次管理中，系统要求生产/经营主体必须将农残检测数据上传至服务器。监管人员质量抽检时，也需要将检测数据传送至服务器。如图5所示的是农残检测数据集成处理流程。使用的农残仪都自带相应的管理软件，目前市场流通的农残仪品牌有10余种，不同的农残仪软件的编程语言不同，与系统服务端采用的Java语言属于异构平台，所以系统采用面向异构平台数据可交互的SpringBoot+Dubbo框架的微服务架构方便数据传输。在微服务架构中，作为服务提供者，系统负责开发和发布数据接口，提供统一的数据收集标准，服务消费者是各农残仪管理软件。开发和调用数据接口的具体过程如下：
(1)在项目中创建类和实现方法，方法名称是Get Check Data(String User，String Password，Request Body CheckDateModel)，方法的作用是接受农残仪软件上传的数据，开发完成后使用Zookeeper来配置和发布微服务，供农残仪管理软件调用；
(2)各农残仪厂商根据需要增加农残仪软件的上传模块，将农残检测值等数据在编程语言中整合成JSON格式的数据：{"orgId":"2.123456789087654321.
00000","orgName":"泰州市田园牧歌农产品公司","checkId":"2022-03-21-002","sendId":"2.1234567890 87654321.00000","sendName":"泰州市田园牧歌农产品公司","aprodTracId":"103151","ReceivingId":"001","aprodType":"葡萄","producer":"泰州市田园牧歌农产品公司","itemName":"农残","checkValue":"12","check Standard":"国家标准(50)","checkResult":"0","check Person":"test","checkDate":"2022-03-21 10:15:11"}。
其中orgId表示检测机构编码，sendId表示被检单位编码，Producer表示生产单位编码，在主体农产品自检中三者的编码相同。aprodTracId表示该批次农产品的生产档案号，checkValue表示检测后从农残仪上获取到的真实检测值[10]。将上述数据转化为异构系统中都能传输和识别的JSON数据后，调用系统发布的微服务接口，在获得系统授权后得到的User和Password参数验证通过，则可以执行GetCheckData方法，与服务器中的基础数据进行匹配，匹配成功后，检测数据成功传送至系统服务器中。
3.3执法文书生成Apache POI技术
农业行政执法机构和市场监管机构在实地监管时需要生成相应的执法文书，通过POI提供的API可以对文书的Office文档实现编辑操作。POI是Apache基金会提供的一种开源技术，其中API中的Java类XWPFParagraph用于替换Word文件中段落里的文字，XWPFTable用于替换Word文件中表格里的文字[11]。实现步骤如下：
(1)在服务端制作各个执法文书的Word模版，其中${字段名称}的格式来作为被替换项，保存在段落中或单元格中，如表1所示；
(2)执法检查或行政处罚的数据通过移动终端点击提交后，除了将数据提交给服务器的数据库外，同时会触发生成文书操作，根据具体字段名称来替换相应的单元格；
(3)此文书可以通过Web端进行读取和下载。在服务器上安装OpenOffice软件，开发Web接口提供给移动终端；
(4)终端通过网络获取到执法文书Word文档转换成的数据流后，通过ImageView类的setImageBitmap方法实现执法文书图片形式的在线预览；
(5)通过蓝牙连接具有蓝牙模块的便携式打印机，进行现场打印。打印完成后监管人员和被检对象双方在现场签字盖章。
4应用情况
目前，农产品质量安全监管系统已经在江苏省泰州市推广应用，系统显示2021年各级监管机构督查巡查越4万次，产品抽检约8万次；2022年第一季度蔬菜瓜果质量例行监测工作中，系统统计合格率超过99%。通过系统整合农业监管、检测、行政执法和市场监管力量，针对供应链的各个可能产生质量危害的关键点进行全程管控，融合了分段管理产生的业务孤岛和数据孤岛，提升了监管工作的效能，进一步保障了农产品质量安全。
参考文献
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