一种食品质量安全溯源方法及其系统与流程

本发明涉及食品安全溯源，更具体地说，本发明涉及一种食品质量安全溯源方法及其系统。

背景技术：

1、食品质量安全溯源是指通过对食品供应链各环节进行记录和跟踪，确保在发生食品安全问题时能够迅速定位问题源头的技术和管理手段。它涉及对食品从生产、加工、运输、储存到销售的全过程进行追踪与管理，确保每个环节的数据透明和可追溯性。当食品出现质量或安全问题时能够快速识别出问题的发生点、责任方和涉及的批次，帮助相关方采取措施防止问题进一步扩大。

2、目前，现有的食品质量安全溯源方法通常按照预定的流程进行，对食品从生产到销售的各个环节进行追踪。然而，在食品从运输至销售点的过程中，传统的溯源方法存在一些不足之处。现有技术中，由于食品质量安全溯源通常是按照固定的预定流程进行，缺乏对食品质量安全溯源的动态分析，无法高效精确地进行食品质量安全溯源，这样会导致溯源效率低、资源分配不合理、溯源不准确。

3、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种食品质量安全溯源方法及其系统以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种食品质量安全溯源方法，包括如下步骤：

4、s1：通过熵权模糊综合评估对食品供应链中的节点结构、操作流程复杂性和依赖关系进行分析，评估供应链复杂性对食品质量安全的潜在影响；

5、s2：当需要进行食品质量安全溯源时，基于供应链复杂性对食品质量安全的潜在影响，判断是否优先对食品运输至销售点过程进行溯源；

6、s3：当优先对食品运输至销售点过程进行溯源时，将发生食品质量安全情况涉及到的运输批次标记为目标运输批次；

7、s4：通过时滞微分方程对食品在环境条件变化后的滞后反应进行分析，评估目标运输批次的食品质量随时间滞后变化的潜在风险；通过garch模型对运输和存储过程中温湿度波动对食品的影响进行分析，评估目标运输批次的环境条件波动对食品质量劣化的累积风险；

8、s5：基于对食品质量随时间滞后变化的潜在风险和环境条件波动对食品质量劣化的累积风险的综合分析，对目标运输批次进行溯源路径优化。

9、在一个优选的实施方式中，s1具体包括：

10、s101：收集食品供应链中的节点数量、位置以及操作流程信息；

11、s102：采用熵权法分析供应链各节点的操作复杂性、流程重要性及其在供应链中的连接情况，确定每个节点的权重值；

12、s103：基于节点的权重值，使用模糊综合评估法对整个供应链结构的复杂性进行分析，量化供应链的复杂性指标；

13、s104：基于各节点操作流程和节点间的连接情况，评估供应链中操作流程复杂性对食品质量安全的潜在影响；

14、s105：整合供应链结构复杂性、节点权重和操作流程复杂性的评估结果，得出供应链复杂性对食品质量安全的总体潜在影响：

15、计算供应链潜在复杂指数，其表达式为：；其中，为供应链潜在复杂指数，是第个节点的权重，是两个节点之间的综合流程复杂性，是供应链的总复杂性指标，为节点的数量。

16、在一个优选的实施方式中，s2具体为：

17、当需要进行食品质量安全溯源时，将供应链潜在复杂指数与其对应的预设阈值进行比较：

18、当时，则判定优先对食品运输至销售点过程进行溯源；当时，则判定不优先对食品运输至销售点过程进行溯源；

19、其中，为供应链潜在复杂指数对应的预设阈值。

20、在一个优选的实施方式中，s3具体包括：

21、基于发生食品质量安全问题的时间、地点和相关的供应链信息，确定涉及到的运输批次；

22、通过对比运输批次的运输记录、环境条件和质量监控数据，确认运输批次与食品质量安全事件是否存在关联；

23、当确定运输批次存在关联时，则将该运输批次标记为目标运输批次。

24、在一个优选的实施方式中，通过时滞微分方程对食品在环境条件变化后的滞后反应进行分析，评估目标运输批次的食品质量随时间滞后变化的潜在风险，具体包括：

25、获取目标运输批次在运输过程中环境条件的变化数据以及对应的时间信息；

26、基于食品特性建立食品质量对环境条件变化的时滞微分方程模型，通过时滞微分方程模型描述食品质量的滞后反应行为：

27、建立时滞微分方程模型，通过时滞微分方程描述食品质量的滞后变化：；其中，代表食品在某一时刻的质量，表示食品质量随时间的变化率，表示在之前某一时刻的环境条件，是时滞时间，是环境敏感系数，代表时间；

28、利用实验数据和历史数据确定时滞微分方程中的关键参数，关键参数包括时滞时间和环境敏感系数；

29、采用数值计算方法求解时滞微分方程，得到食品质量随时间变化的预测结果；其中，数值计算方法包括有限差分法和龙格-库塔法；

30、根据食品质量随时间变化的预测结果分析食品质量的滞后变化趋势，评估目标运输批次的食品质量随时间滞后变化的潜在风险：

31、根据对食品质量随时间的变化率的积分计算，计算得到滞后质量风险指数，其表达式为：；其中，为滞后质量风险指数，是预测开始时间，是预测结束时间。

32、在一个优选的实施方式中，通过garch模型对运输和存储过程中温湿度波动对食品的影响进行分析，评估目标运输批次的环境条件波动对食品质量劣化的累积风险，具体包括：

33、获取目标运输批次的温度和湿度数据，通过分析数据的波动和突变识别异常变化点；

34、将收集到的温湿度数据构建时间序列模型，初步描述其波动特征和趋势；

35、利用garch模型对温湿度时间序列进行建模，精确量化其波动的强度和频率；

36、根据食品对温湿度波动的敏感性参数，计算得到食品质量劣化累积风险指数：

37、通过结合温湿度波动数据和食品的敏感性参数，计算得到食品质量劣化累积风险指数，其表达式为：；其中，是食品质量劣化累积风险指数，和分别为食品对温度和湿度波动的敏感性参数，和分别为温度和湿度的条件方差。

38、在一个优选的实施方式中，s5具体为：

39、将滞后质量风险指数和食品质量劣化累积风险指数进行归一化处理；

40、将归一化处理后的滞后质量风险指数和食品质量劣化累积风险指数分别赋予权重系数，计算得到溯源路径排序系数，其中，权重系数均大于0；

41、溯源路径排序系数越大，目标批次越应优先进行溯源分析。

42、另一方面，本发明提供一种食品质量安全溯源系统，包括供应复杂评估模块、溯源优先判断模块、目标批次标记模块、风险评估分析模块以及溯源路径优化模块；

43、供应复杂评估模块：通过熵权模糊综合评估对食品供应链中的节点结构、操作流程复杂性和依赖关系进行分析，评估供应链复杂性对食品质量安全的潜在影响；

44、溯源优先判断模块：当需要进行食品质量安全溯源时，基于供应链复杂性对食品质量安全的潜在影响，判断是否优先对食品运输至销售点过程进行溯源；

45、目标批次标记模块：当优先对食品运输至销售点过程进行溯源时，将发生食品质量安全情况涉及到的运输批次标记为目标运输批次；

46、风险评估分析模块：通过时滞微分方程对食品在环境条件变化后的滞后反应进行分析，评估目标运输批次的食品质量随时间滞后变化的潜在风险；通过garch模型对运输和存储过程中温湿度波动对食品的影响进行分析，评估目标运输批次的环境条件波动对食品质量劣化的累积风险；

47、溯源路径优化模块：基于对食品质量随时间滞后变化的潜在风险和环境条件波动对食品质量劣化的累积风险的综合分析，对目标运输批次进行溯源路径优化。

48、本发明一种食品质量安全溯源方法及其系统的技术效果和优点：

49、1、通过熵权模糊综合评估对供应链的复杂性进行深入分析，结合食品在环境条件变化后的滞后反应及温湿度波动对食品质量劣化的累积影响进行全面评估，实现了精准的溯源路径优化，能够动态评估供应链中各个节点的操作复杂性及依赖关系，从而识别出供应链中潜在的高风险环节。通过对供应链复杂性对食品质量安全的潜在影响进行分析，能够智能地判断是否优先对食品运输至销售点的过程进行溯源，避免了资源分配不合理和低效溯源的问题。

50、2、通过时滞微分方程模型和garch模型，精准量化了食品质量随时间滞后变化的潜在风险和环境条件波动对食品质量劣化的累积风险，通过综合分析结果，计算出批次溯源路径排序系数，并基于此对目标运输批次进行溯源路径的动态优化，优先处理高风险批次，确保食品安全问题的快速定位和解决，不仅提升了溯源的效率和准确性，还有效缩短了响应时间，减少了因食品质量问题带来的损失，显著提升了供应链管理的整体水平，确保了食品质量的持续监控和安全保障。