CN109657996A - 一种基于haccp体系的食品追溯与查询分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统及方法，涉及食品质量控制技术领域。该系统包括注册登录模块、信息录入模块及查询分析模块；注册登录模块为用户提供登录、注册及用户分类功能；信息录入模块为产品生产及销售相关方提供信息录入的功能；查询分析模块为产品购买方提供产品信息查询功能，并基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考。本发明还提供基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析的具体方法。本发明提供的食品追溯与查询分析系统及方法，可以更便捷的追溯问题产品来源，找出问题节点，召回问题产品以及为HACCP体系中关键控制点的确定提供决策支持。

Description

一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统及方法

技术领域

本发明涉及食品质量控制技术领域，尤其涉一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统及方法。

背景技术

食品安全已经成为全人类共同面临的挑战，解决食品安全问题也是我国的国家战略之一。而随着经济全球化的发展，食品供应链也已经不仅仅局限于单一企业内部甚至是单一国家或区域，而是形成了一个复杂的供应链网络。面对这一网络时，如何更经济有效的施行HACCP体系，在发现问题产品时如何快速追本溯源发现问题环节并召回其他问题产品也就成为了食品质量控制领域中的一项巨大挑战。

HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)即危害分析的临界控制点，是当前国际上通用的在食品加工领域保障食品安全的预防性质量控制体系。其中CCP(Critical Control Point)即关键控制点的选择对于整个HACCP体系的实施有着至关重要的作用。在现有的HACCP体系中，关键控制点的选择通常是根据一定的规则由专家建议或者生产中的经验来确定。这种方法并不是一个客观合理的方法，关键控制点的选择往往过于主观。此外，为了保证产品的品质，若对所有关键点都予以重点监测往往会提高产品的成本，造成一定程度的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统及方法，实现更便捷的追溯食品来源。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统，包括注册登录模块、信息录入模块及查询分析模块；

所述注册登录模块为用户提供登录、注册及用户分类功能，用户需要在登录前根据用户类型进行用户注册，注册成功后方可输入用户名及密码，并选择相应的类型完成用户登录；不同类型的用户在系统中拥有不同的使用权限；

所述信息录入模块为产品生产及销售相关方提供信息录入的功能，又包括五个子模块，分别为：原料供应子模块、生产加工子模块、包装成品子模块、储存运输子模块和分销零售子模块；

所述查询分析模块包括查询模块和分析模块两个子模块，其中，查询模块为产品购买方提供产品信息查询功能，用户通过该模块能够看到所购买产品的全部供应链信息，了解其生产、运输以及储存情况；分析模块基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考。

优选地，所述原料供应子模块用来管理供应商档案，建立供应商评价体系；理顺采购询价、采购合同、采购订单，建立采购价格控制体系；支持采购申请计划的多级审批；理顺采购物料管理，支持采购物料的入库质量检验管理；动态地查看物料库存、采购到货情况；支持采购物料对应以及采购退/换货管理；采购发票、应付款、成本核算等财务系统集成；销售订单、生产订单等业务应用集成；

所述生产加工子模块监管食品供应链生产环节；

所述包装成品子模块记录成品编号与出厂信息；

所述储存运输子模块通过库存物品的入库、出库、移动和盘点操作对企业的物流进行全面的控制和管理；支持仓库、区域及货位的多层次管理，提供物料的分级、分类管理；支持对库存物品的批次、单件、保质期管理方式；支持分销模式下的内部订单调拨；动态地查看各种物料库存、各类物品进/出情况；

所述分销零售子模块，对分布广泛和数量繁多的分支机构销售网络实现随时随地的集中管理，为食品企业提供技术和功能的企业级分销管理系统。

本发明还提供一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，包括以下内容：

产品生产及销售相关方根据用户类型通过注册登录模块完成注册登录，并通过信息录入模块录入产品生产及销售的相关信息；

用户根据用户类型通过注册登录模块完成注册登录，通过查询子模块查询所购买产品的全部供应链信息，了解其生产、运输以及储存情况；通过分析模块基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考；

所述基于HACCP体系对食品供应链网络的关键控制节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点的具体方法为：

步骤1：建立食品供应链网络的节点模型图；

所述节点模型内各个节点表示关键控制节点，节点间的边表示两个控制节点在生产环节中是否有关联；

步骤2：利用中心度算法对节点模型中节点的节点中心度进行计算；

所述节点中心度是根据一个节点直接关系的数量来衡量的，是衡量网络中结点位置的一个重要的指标；是指根据食品供应链网络图中的各个结点所确定的集中程度，反映食品供应链网络图中那些相对于其他行动者而言处于中心位置的行动者，如下公式所示：

C_D(v_i)＝d_i＝∑_jA_ij (1)

其中，i，j∈n，n表示节点V_i所属供应链网络中节点的总数量，d_i为通过节点i的所有连接总和，如果节点v_i和节点v_j之间有边连接A_ij为1，否则为0；

步骤3：利用集成度算法对节点模型中各节点的集成度进行计算；

所述节点的集成度是食品供应链中核心节点与其他节点的沟通广度；食品供应链中，各个环节之间除了直接联系，也通过相连环节产生间接的联系；核心节点与其他节点环节距离越短，意味着它们间联系所需经过的中间环节越少，供应链的集成度就越高，危害越容易直接传递而不被发现；计算核心节点与上游和下游供应商及客户的集成度，能够反映这一节点与供应商及客户的接近集中趋势，如下公式所示：

其中，n表示节点v_i和v_j所属供应网络中节点的总数量，g(v_i，v_j)表示节点v_i和v_j的最短距离；

所述节点v_i和v_j的最短距离根据Dijkstra算法求出；

步骤4：利用介度中心性算法对节点模型中的节点介度进行计算；

所述介度中心性算法基于信息仅仅沿着最短路径传播的假设，在食品供应链网络中，节点的介度越大，说明它在节点间的通信中所起的作用也就越大，一旦有有害物质，传递范围也就越广，节点的介度如下公式所示：

其中，σ_st(v_i)表示经过节点v_i的所有路径的数量，σ_st表示节点v_s和节点v_t之间存在的最短路径的总数量；

步骤5：将步骤2-步骤4计算的各节点的中心度、集成度及介度代入到TOPSIS(Technique for orderpreference by similarity to ideal solution，即多属性决策模型)中，将融合后的中心性作为供应链网络中各节点的重要度，具体方法为：

步骤5-1：将步骤2-步骤4计算的各节点的中心度、集成度及介度定义为一个m′×n’大小的属性矩阵D＝(x_m′n′)，其中，各列表示的是步骤2、3、4所计算的数值，各行表示食品供应链网络图中的各个节点，然后将属性矩阵D进行归一化处理，如下公式所示：

如果各列的属性有自己的权重，则得到加权的属性矩阵：

v_i′j′＝ω_j′×γ_i′j′ (5)

其中，ω_j′表示的是第j′列属性的权重值；

步骤5-2：依据属性矩阵得出理想最优解和最劣解，它们分别表示各列属性值达到供应链网络各节点中最好的值的组合和最差的值的组合；令最优解为A⁺，最劣解为A^-，其定义为：

其中，K_b表示收益准则，K_c表示花费准则；

步骤5-3：基于欧几里得定理，求得供应链网络中各节点与理想最优解和最劣解的距离，分别表示为和

步骤5-4：求出供应链网络各节点与理想最优解和最劣解的相似紧密度及重要度：

步骤6：根据根据步骤5求得供应链网络各节点的重要度对各节点进行优劣排序，相似紧密度值大的，则节点越重要，排名就越靠前；

步骤7：根据步骤6的供应链网络各节点的排序结果，用户根据预算选择出供应链网络中需要重点监测的关键节点。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统及方法，记录食品供应链上生产、运输及销售各个环节上的信息，帮助消费者更好的了解到自己所购买的产品，在复杂的供应链环境中实现食品谱系的可视化。在发现问题产品时也可快速定位问题所在，对其他相关产品予以召回。同时，基于HACCP体系的食品供应链关键点的分析方法可以帮助供应链上的参与方找出最重要的关键节点，重点监测以预防危害发生。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的基于HACCP体系对食品供应链网络的关键控制节点进行分析的流程图；

图3为本发明实施例提供的食品饼干从生产加工到销售的各环节所构成网络的示意图；

图4为本发明实施例提供的食品供应链网络的节点模型示意图；

图5为本发明实施例提供的Dijkstra算法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例以食品饼干为例，使用本发明的基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统及方法实现对该食品的生产销售进行查询分析。

一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统，如图1所示，包括注册登录模块、信息录入模块及查询分析模块；

所述注册登录模块为用户提供登录、注册及用户分类功能，用户需要在登录前根据用户类型进行用户注册，注册成功后方可输入用户名及密码，并选择相应的类型完成用户登录；不同类型的用户在系统中拥有不同的使用权限；

所述信息录入模块为产品生产及销售相关方提供信息录入的功能，又包括五个子模块，分别为：原料供应子模块、生产加工子模块、包装成品子模块、储存运输子模块和分销零售子模块；

所述原料供应子模块用来管理供应商档案，建立供应商评价体系；理顺采购询价、采购合同、采购订单，建立采购价格控制体系；支持采购申请计划的多级审批；理顺采购物料管理，支持采购物料的入库质量检验管理；动态地查看物料库存、采购到货情况；支持采购物料对应以及采购退/换货管理；采购发票、应付款、成本核算等财务系统集成；销售订单、生产订单等业务应用集成；

所述生产加工子模块监管食品供应链生产环节；

所述包装成品子模块记录成品编号与出厂信息；

所述储存运输子模块通过库存物品的入库、出库、移动和盘点操作对企业的物流进行全面的控制和管理；支持仓库、区域及货位的多层次管理，提供物料的分级、分类管理；支持对库存物品的批次、单件、保质期管理方式；支持分销模式下的内部订单调拨；动态地查看各种物料库存、各类物品进/出情况；

所述分销零售子模块，对分布广泛和数量繁多的分支机构销售网络实现随时随地的集中管理，为食品企业提供技术和功能的企业级分销管理系统。

所述查询分析模块包括查询模块和分析模块两个子模块，其中，查询模块为产品购买方提供产品信息查询功能，用户通过该模块能够看到所购买产品的全部供应链信息，了解其生产、运输以及储存情况；分析模块基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考。

一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，包括以下内容：

产品生产及销售相关方根据用户类型通过注册登录模块完成注册登录，并通过信息录入模块录入产品生产及销售的相关信息；

用户根据用户类型通过注册登录模块完成注册登录，通过查询模块查询所购买产品的全部供应链信息，了解其生产、运输以及储存情况；通过分析模块基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考；

所述基于HACCP体系对食品供应链网络的关键控制节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，如图2所示，具体方法为：

步骤1：建立食品供应链网络的节点模型图；

食品供应链网络中关键控制节点分析问题就是选取图中最为关键的节点，以便更好的评价分析食品各个生产环节；节点模型内各个节点表示关键控制节点，节点间的边表示两个控制节点在生产环节中是否有关联；

本实施例中，饼干从生产加工到销售的各环节如图3所示，将其中各个节点用数字编号的形式进行表示，由此构建出一个如图4所示的无向图，该图即为食品供应链网络的节点模型图。

步骤2：利用中心度算法对节点模型中节点的节点中心度进行计算；

所述节点中心度是根据一个节点直接关系的数量来衡量的，是衡量网络中结点位置的一个重要的指标；是指根据食品供应链网络图中的各个结点所确定的集中程度，反映食品供应链网络图中那些相对于其他行动者而言处于中心位置的行动者，如下公式所示：

C_D(v_i)＝d_i＝∑_jA_ij (1)

其中，i，j∈n，n表示节点V_i所属供应链网络中节点的总数量，d_i为通过节点i的所有连接总和，如果节点v_i和节点v_j之间有边连接A_ij为1，否则为0；

步骤3：利用集成度算法对节点模型中各节点的集成度进行计算；

所述节点的集成度是食品供应链中核心节点与其他节点的沟通广度；食品供应链中，各个环节之间除了直接联系，也通过相连环节产生间接的联系；核心节点与其他节点环节距离越短，意味着它们间联系所需经过的中间环节越少，供应链的集成度就越高，危害越容易直接传递而不被发现；计算核心节点与上游和下游供应商及客户的集成度，能够反映这一节点与供应商及客户的接近集中趋势，如下公式所示：

其中，n表示节点v_i和v_j所属供应网络中节点的总数量，g(v_i，v_j)表示节点v_i和v_j的最短距离；

所述节点v_i和v_j的最短距离根据如图5所示的Dijkstra算法求出；

步骤4：利用介度中心性算法对节点模型中的节点介度进行计算；

所述介度中心性算法基于信息仅仅沿着最短路径传播的假设，在食品供应链网络中，节点的介度越大，说明它在节点间的通信中所起的作用也就越大，一旦有有害物质，传递范围也就越广，节点的介度如下公式所示：

其中，σ_st(v_i)表示经过节点v_i的所有路径的数量，σ_st表示节点v_s和节点v_t之间存在的最短路径的总数量；

步骤5：将步骤2-步骤4计算的各节点的中心度、集成度及介度代入到TOPSIS(Technique for order preference by similarity to ideal solution，即多属性决策模型)中，将融合后的中心性作为供应链网络中各节点的重要度，具体方法为：

步骤5-1：将步骤2-步骤4计算的各节点的中心度、集成度及介度定义为一个m′×n’大小的属性矩阵D＝(x_m′n′)，其中，各列表示的是步骤2、3、4所计算的数值，各行表示食品供应链网络图中的各个节点，然后将属性矩阵D进行归一化处理，如下公式所示：

如果各列的属性有自己的权重，则得到加权的属性矩阵：

v_i′j′＝ω_j′×γ_i′j′ (5)

其中，ω_j′表示的是第j′列属性的权重值；

步骤5-2：依据属性矩阵得出理想最优解和最劣解，它们分别表示各列属性值达到供应链网络各节点中最好的值的组合和最差的值的组合；令最优解为A⁺，最劣解为A^-，其定义为：

其中，K_b表示收益准则，K_c表示花费准则；

步骤5-3：基于欧几里得定理，求得供应链网络中各节点与理想最优解和最劣解的距离，分别表示为和

步骤5-4：求出供应链网络各节点与理想最优解和最劣解的相似紧密度及重要度：

步骤6：根据公式(11)最终求得的结果对供应链网络各节点进行优劣排序，相似紧密度值大的，则节点越重要，排名就越靠前；

步骤7：根据步骤6的供应链网络各节点的排序结果，用户根据预算选择出供应链网络中需要重点监测的关键节点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统，包括注册登录模块、信息录入模块及查询分析模块；

所述注册登录模块为用户提供登录、注册及用户分类功能，用户需要在登录前根据用户类型进行用户注册，注册成功后方可输入用户名及密码，并选择相应的类型完成用户登录；不同类型的用户在系统中拥有不同的使用权限；

所述信息录入模块为产品生产及销售相关方提供信息录入的功能，又包括五个子模块，分别为：原料供应子模块、生产加工子模块、包装成品子模块、储存运输子模块和分销零售子模块；

所述查询分析模块包括查询模块和分析模块两个子模块，其中，查询模块为产品购买方提供产品信息查询功能，用户通过该模块能够看到所购买产品的全部供应链信息，了解其生产、运输以及储存情况；分析模块基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考。

2.根据权利要求1所述的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析系统，其特征在于：所述原料供应子模块用来管理供应商档案，建立供应商评价体系；理顺采购询价、采购合同、采购订单，建立采购价格控制体系；支持采购申请计划的多级审批；理顺采购物料管理，支持采购物料的入库质量检验管理；动态地查看物料库存、采购到货情况；支持采购物料对应以及采购退/换货管理；采购发票、应付款、成本核算等财务系统集成；销售订单、生产订单等业务应用集成；

所述生产加工子模块监管食品供应链生产环节；

所述包装成品子模块记录成品编号与出厂信息；

所述储存运输子模块通过库存物品的入库、出库、移动和盘点操作对企业的物流进行全面的控制和管理；支持仓库、区域及货位的多层次管理，提供物料的分级、分类管理；支持对库存物品的批次、单件、保质期管理方式；支持分销模式下的内部订单调拨；动态地查看各种物料库存、各类物品进/出情况；

所述分销零售子模块，对分布广泛和数量繁多的分支机构销售网络实现随时随地的集中管理，为食品企业提供技术和功能的企业级分销管理系统。

3.一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，其特征在于：包括以下内容：

产品生产及销售相关方根据用户类型通过注册登录模块完成注册登录，并通过信息录入模块录入产品生产及销售的相关信息；

用户根据用户类型通过注册登录模块完成注册登录，通过查询模块查询所购买产品的全部供应链信息，了解其生产、运输以及储存情况；通过分析模块基于HACCP体系对食品供应链网络的关键节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点，为产品生产与运输方提供参考；

所述基于HACCP体系对食品供应链网络的关键控制节点进行分析，找出需要重点监测的关键节点的具体方法为：

步骤1：建立食品供应链网络的节点模型图；

所述节点模型内各个节点表示关键控制节点，节点间的边表示两个控制节点在生产环节中是否有关联；

步骤2：利用中心度算法对节点模型中节点的节点中心度进行计算；

步骤3：利用集成度算法对节点模型中各节点的集成度进行计算；

步骤4：利用介度中心性算法对节点模型中的节点介度进行计算；

步骤5：将步骤2-步骤4计算的各节点的中心度、集成度及介度代入到TOPSIS(Technique for order preference by similarity to ideal solution，即多属性决策模型)中，将融合后的中心性作为供应链网络中各节点的重要度；

步骤6：根据步骤5求得供应链网络各节点的重要度对各节点进行优劣排序，相似紧密度值大的，则节点越重要，排名就越靠前；

步骤7：根据步骤6的供应链网络各节点的排序结果，用户根据预算选择出供应链网络中需要重点监测的关键节点。

4.根据权利要求3所述的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，其特征在于：步骤2所述节点中心度是根据一个节点直接关系的数量来衡量的，是衡量网络中结点位置的一个重要的指标；是指根据食品供应链网络图中的各个结点所确定的集中程度，反映食品供应链网络图中那些相对于其他行动者而言处于中心位置的行动者，如下公式所示：

C_D(v_i)＝d_i＝∑_jA_ij (1)

其中，i，j∈n，n表示节点V_i所属供应链网络中节点的总数量，d_i为通过节点i的所有连接总和，如果节点v_i和节点v_j之间有边连接A_ij为1，否则为0。

5.根据权利要求4所述的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，其特征在于：步骤3所述节点的集成度是食品供应链中核心节点与其他节点的沟通广度；食品供应链中，各个环节之间除了直接联系，也通过相连环节产生间接的联系；核心节点与其他节点环节距离越短，意味着它们间联系所需经过的中间环节越少，供应链的集成度就越高，危害越容易直接传递而不被发现；计算核心节点与上游和下游供应商及客户的集成度，能够反映这一节点与供应商及客户的接近集中趋势，如下公式所示：

其中，n表示节点v_i和v_j所属供应网络中节点的总数量，g(v_i，v_j)表示节点v_i和v_j的最短距离；

所述节点v_i和v_j的最短距离根据Dijkstra算法求出。

6.根据权利要求5所述的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，其特征在于：步骤4所述介度中心性算法基于信息仅仅沿着最短路径传播的假设，在食品供应链网络中，节点的介度越大，说明它在节点间的通信中所起的作用也就越大，一旦有有害物质，传递范围也就越广，节点的介度如下公式所示：

其中，σ_st(v_i)表示经过节点v_i的所有路径的数量，σ_st表示节点v_s和节点v_t之间存在的最短路径的总数量。

7.根据权利要求6所述的一种基于HACCP体系的食品追溯与查询分析方法，其特征在于：所述步骤5的具体方法为：

步骤5-1：将步骤2-步骤4计算的各节点的中心度、集成度及介度定义为一个m′×n’大小的属性矩阵D＝(x_m′n′)，其中，各列表示的是步骤2、3、4所计算的数值，各行表示食品供应链网络图中的各个节点，然后将属性矩阵D进行归一化处理，如下公式所示：

如果各列的属性有自己的权重，则得到加权的属性矩阵：

v_i′j′＝ω_j′×γ_i′j′ (5)

其中，ω_j′表示的是第j′列属性的权重值；

步骤5-2：依据属性矩阵得出理想最优解和最劣解，它们分别表示各列属性值达到供应链网络各节点中最好的值的组合和最差的值的组合；令最优解为A⁺，最劣解为A^-，其定义为：

其中，K_b表示收益准则，K_c表示花费准则；

步骤5-3：基于欧几里得定理，求得供应链网络中各节点与理想最优解和最劣解的距离，分别表示为和

步骤5-4：求出供应链网络各节点与理想最优解和最劣解的相似紧密度及重要度：