馮春雨,崔洪雷,趙環(huán)宇
(1.石家莊開發(fā)區(qū)冀科雙實(shí)科技有限公司,河北 石家莊 050081; 2.浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院,寧波 315100; 3.河北省科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所,河北 石家莊 050081)
乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型改進(jìn)及實(shí)現(xiàn)
馮春雨1,崔洪雷2,趙環(huán)宇3
(1.石家莊開發(fā)區(qū)冀科雙實(shí)科技有限公司,河北 石家莊 050081; 2.浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院,寧波 315100; 3.河北省科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所,河北 石家莊 050081)
為增強(qiáng)食品安全監(jiān)管工作的針對(duì)性和有效性,防控和消除安全隱患,對(duì)現(xiàn)有乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警模型進(jìn)行改進(jìn),并通過在乳制品安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)中加入改進(jìn)后的預(yù)警模塊完成乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)的搭建。該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)分析乳制品企業(yè)上報(bào)數(shù)據(jù)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的風(fēng)險(xiǎn),從而大大提高了乳制品安全監(jiān)管水平。
乳制品; 安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè); 預(yù)警模型
隨著人們生活水平的提高,乳制品已逐漸成為人們?nèi)粘OM(fèi)不可缺少的食品。然而,近年來涉及乳制品安全的事件頻頻發(fā)生:2004年阜陽“大頭娃娃”事件爆發(fā),2005年雀巢奶粉被檢出碘超標(biāo),2008年三鹿嬰幼兒奶粉違法添加三聚氰胺導(dǎo)致腎結(jié)石,2011年蒙牛純牛奶檢出強(qiáng)致癌物等。嚴(yán)重影響了乳制品行業(yè)正常發(fā)展,引起各級(jí)政府和相關(guān)部門高度重視[1]。針對(duì)奶品行業(yè)出現(xiàn)的食品安全問題,各省的監(jiān)管部門投入大量人力、物力、財(cái)力,提高抽檢頻率,加大風(fēng)險(xiǎn)的排查力度。
2013年,河北省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院委托河北省科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所開發(fā)完成了河北省乳制品安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)通過諸多信息化手段提高乳制品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)能力,大大提高了乳制品監(jiān)管效率。該平臺(tái)更多的側(cè)重于奶廠和成品檢驗(yàn)指標(biāo)的收集,并在此基礎(chǔ)上分析乳制品生產(chǎn)的總體規(guī)律和各企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)律,從而發(fā)現(xiàn)乳制品安全生產(chǎn)隱患并給予預(yù)警。然而,該模型存在參考指標(biāo)少、分析方式單一以及核心規(guī)律總結(jié)不齊全等缺點(diǎn),模型需要進(jìn)一步完善[2,3]。本文將對(duì)乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型的改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行討論。
1.1 改進(jìn)的乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警模型
預(yù)警模型基于統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)學(xué)分析,創(chuàng)新監(jiān)測(cè)分析方式和內(nèi)容,多手段、深層次解析生產(chǎn)過程、市場(chǎng)供求、生產(chǎn)行為、企業(yè)自檢、監(jiān)督抽檢等信息,科學(xué)總結(jié)蛋白質(zhì)、脂肪含量等關(guān)鍵研判指標(biāo)與產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)程度的關(guān)系,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的單純依靠檢驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析的不足。但原有模型存在參考指標(biāo)少、分析方式單一以及核心規(guī)律總結(jié)不齊全等缺點(diǎn),預(yù)警模型需要進(jìn)一步完善。
為進(jìn)一步完善該預(yù)警模型,相關(guān)部門多次組織人員深入省內(nèi)乳制品廠家及相關(guān)科研單位調(diào)研,廣泛聽取乳制品生產(chǎn)一線人員和領(lǐng)域?qū)<乙庖?,并借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的食品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型,對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)。改進(jìn)后的模型對(duì)上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行更深層次統(tǒng)計(jì)、分析,從而實(shí)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)掘、預(yù)警。預(yù)警模型的監(jiān)測(cè)內(nèi)容囊括蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、原料乳供求價(jià)格、原料乳采購和產(chǎn)品數(shù)量、原料與成品換算關(guān)系、河北省生產(chǎn)區(qū)域分布等多項(xiàng)指標(biāo)。同時(shí),數(shù)據(jù)分析方面應(yīng)用趨勢(shì)分析、比較分析、供求分析、歷史分析、地域分析、工藝分析等6種分析方式,總結(jié)出6類共計(jì)18條核心規(guī)律。如原料乳蛋白質(zhì)含量9-12月當(dāng)月平均水平小于9-12月上月平均水平則預(yù)警、原料乳脂肪含量當(dāng)月平均水平高于或低于上月平均水平10%以上則預(yù)警等。
1.2 平臺(tái)搭建技術(shù)
ASP.NET MVC 是微軟官方提供的以MVC模式為基礎(chǔ)的ASP.NET Web應(yīng)用程序(Web Application)框架,它由Castle的MonoRail而來。MVC (Model、View、Controller)將一個(gè)Web應(yīng)用分解為:Model、View和Controller,使得復(fù)雜項(xiàng)目更加容易維護(hù),減少項(xiàng)目之間的耦合。ASP.NET MVC框架提供了一個(gè)可以代替ASP.NETWebForm的基于MVC設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用,是現(xiàn)有ASP.NET平臺(tái)的最實(shí)用的部分。它具有任務(wù)分離 (輸入邏輯,業(yè)務(wù)邏輯和顯示邏輯)、可擴(kuò)展、易測(cè)試、強(qiáng)大的UrlRouting機(jī)制、默認(rèn)支持測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)(TDD)以及對(duì)HTML代碼和HTTP的嚴(yán)密控制等優(yōu)勢(shì),是開發(fā)WEB項(xiàng)目的有力工具[4]。
本系統(tǒng)的用戶主要有兩類,一類是乳制品企業(yè)用戶。乳制品企業(yè)主要工作是按要求將所需數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)平臺(tái)。企業(yè)用戶可隨時(shí)查閱本企業(yè)數(shù)據(jù),上傳數(shù)據(jù)可以在監(jiān)管用戶審核前修改,審核后修改數(shù)據(jù)需向監(jiān)管用戶申請(qǐng)。另外,企業(yè)用戶可自行維護(hù)本企業(yè)的各項(xiàng)信息、閱讀通知及公告等。系統(tǒng)平臺(tái)需充分考慮企業(yè)用戶的計(jì)算機(jī)操作水平及網(wǎng)絡(luò)帶寬等情況,在保證數(shù)據(jù)充分、有效的前提下,盡可能簡(jiǎn)化企業(yè)用戶的操作手續(xù);另一類用戶是乳制品安全監(jiān)管用戶。監(jiān)管用戶負(fù)責(zé)審核企業(yè)上傳檢驗(yàn)數(shù)據(jù),可實(shí)時(shí)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、統(tǒng)計(jì)、分析。如預(yù)警模塊發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)則進(jìn)行安全預(yù)警、處理風(fēng)險(xiǎn)問題數(shù)據(jù)。同時(shí)還可以通過該平臺(tái)發(fā)布通知、公告等。通過本平臺(tái),監(jiān)管單位可以實(shí)時(shí)高效的統(tǒng)計(jì)、分析企業(yè)上報(bào)數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)乳制品安全生產(chǎn)隱患并給予預(yù)警。圖1為系統(tǒng)的需求分析用例圖:
圖1 需求分析用例圖
3.1 開發(fā)環(huán)境
建模工具使用Sparx Systems公司的Enterprise Architect,平臺(tái)開發(fā)基于Microsoft的.Net Framework 4.0,編程語言采用C# 4.0,數(shù)據(jù)庫版本Sqlserver2008,開發(fā)IDE選擇VS2012。本系統(tǒng)發(fā)布后可在任何具有.Net Framework 4.0且IIS為6.0以上版本的Windows系列操作系統(tǒng)上運(yùn)行。
3.2 平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
平臺(tái)采用Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器模式)結(jié)構(gòu),體系架構(gòu)基于ASP.NET MVC,根據(jù)業(yè)務(wù)需求將系統(tǒng)分為瀏覽器層、Web服務(wù)器層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。瀏覽器層提供頁面服務(wù),視圖使用Razor實(shí)現(xiàn)。該層為用戶(企業(yè)、監(jiān)管方、系統(tǒng)管理員)提供登錄界面。用戶登錄信息輸入后轉(zhuǎn)入Web服務(wù)器層。Web服務(wù)器層包含控制器和部分視圖模型。該層接收到來自Web瀏覽器的請(qǐng)求后,驗(yàn)證輸入信息完成身份認(rèn)證,并根據(jù)控制邏輯轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的Web界面,從而完成與用戶的交互。業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層對(duì)應(yīng)MVC中的Model。其中,業(yè)務(wù)層組合了面向具體業(yè)務(wù)模塊的業(yè)務(wù)邏輯層和與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)鏈路層。Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后,業(yè)務(wù)層根據(jù)不同請(qǐng)求進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理并與數(shù)據(jù)層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理,由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成[5,6]。
本系統(tǒng)平臺(tái)共有系統(tǒng)管理員(平臺(tái)管理)、食品安全監(jiān)管以及乳制品企業(yè)3類用戶。不同的用戶擁有不同的權(quán)限,登錄平臺(tái)后經(jīng)驗(yàn)證獲取相應(yīng)權(quán)限。系統(tǒng)管理員權(quán)限最高,可進(jìn)行用戶管理、模型構(gòu)建/優(yōu)化、系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)等操作。企業(yè)用戶負(fù)責(zé)上報(bào)本企業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù),上報(bào)周期固定(一般為半個(gè)月)。企業(yè)用戶可自行維護(hù)企業(yè)信息及查看通知和公告。企業(yè)用戶可由系統(tǒng)管理員或監(jiān)管用戶來添加。監(jiān)管用戶負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)/分析企業(yè)上傳數(shù)據(jù)、安全預(yù)警、處理存在問題的數(shù)據(jù)以及發(fā)布通知、公告。該用戶只能由系統(tǒng)管理員來添加。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖
3.3 主要模塊設(shè)計(jì)
根據(jù)業(yè)務(wù)需求及方案設(shè)計(jì),本系統(tǒng)平臺(tái)包括數(shù)據(jù)管理,預(yù)警模型管理和系統(tǒng)維護(hù)3個(gè)功能模塊。數(shù)據(jù)管理模塊主要功能有數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)審核與處理、字典維護(hù)等功能。預(yù)警模型模塊是平臺(tái)核心模塊,主要負(fù)責(zé)對(duì)采集信息進(jìn)行深層次統(tǒng)計(jì)、分析,發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并預(yù)警。依權(quán)限可劃分為兩個(gè)部分,一是監(jiān)管用戶使用模型分析預(yù)警,二是系統(tǒng)管理員對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化更新。系統(tǒng)維護(hù)模塊主要包含用戶及權(quán)限管理和通知/公告管理。
乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)采用基于ASP.NET MVC4框架的四層結(jié)構(gòu),從而減少模塊間的耦合,便于日后擴(kuò)展、維護(hù)。圖3為乳制品企業(yè)用戶登錄序列圖。圖4為2017年1月至3月預(yù)警效果截圖。
圖3 乳制品企業(yè)用戶登錄序列圖
本文通過在現(xiàn)有乳制品安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)中加入預(yù)警模塊完成乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)的搭建。平臺(tái)為B/S模式,整體架構(gòu)使用ASP.NET MVC4,采用瀏覽器層、Web服務(wù)器層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的四層結(jié)構(gòu)。通過該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)分析乳制品企業(yè)上報(bào)數(shù)據(jù)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的風(fēng)險(xiǎn),從而大大提高了乳制品安全監(jiān)管水平。
圖4 預(yù)警效果截圖
[1] 新京報(bào).近年來國內(nèi)外乳品安全質(zhì)量事件一覽.http://www.bjnews.com.cn/news/2011/12/26/174083.2011-12-26.
[2] 李聰,黃逸民.食品安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[3] 王程,李揮,趙環(huán)宇,等.基于Asp.net MVC3乳制品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2013,14:67-70.
[4] 徐雷,徐揚(yáng).ASP.NET MVC4 Web編程[M].華中科技大學(xué)出版社,2013.
[5] 周輝,任海軍,馬亮,王丹宇.MVC設(shè)計(jì)模式及其在信息系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊,2012,10:120-122.
[6] 徐憲武,劉永泰.基于MVC模式的Web應(yīng)用經(jīng)典框架-Struts[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2004,14(7):103-105.
Improvement and implementation of security risk early warning model of dairy products
FENG Chun-yu1,CUI Hong-lei2,ZHAO Huan-yu3
(1.SJZJKSSTechnologyCo.,Ltd,ShijiazhuangHebei050081,China; 2.NingboInstituteofTechnology,ZhejiangUniversity,NingboZhejiang315100,China; 3.InstituteofAppliedMathematics,HebeiAcademyofSciences,ShijiazhuangHebei050081,China)
To strengthen the pertinence and effectiveness of food security supervision and prevent and eliminate the security risks,the dairy security risk monitoring and early warning platform is rebuilt by joining the improved early warning module in the existing security risk monitoring platform of dairy products.The platform can be used to analyze the data submitted by dairy enterprises in real time,find and deal with the potential risks in time.Thus,the supervision of dairy products can be improved greatly.
Dairy products; Security risk monitoring; Early warning model
2017-02-10
河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目(15275505D);寧波市軟科學(xué)項(xiàng)目(2016A10066)
馮春雨(1982-),男,河北省石家莊市人,碩士,助理研究員.研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用.
1001-9383(2017)01-0014-06
TP311.1
A