食品追溯分析系统

食品安全回溯与追踪分析系统Foodtrace对收集到的食品供应链数据进行分析并将分析过程可视化。这是通过构建可视化交互式网络图来实现的。网络由节点和节点之间的连接（边）组成。工作站以节点表示，工作站与工作站之间的食品流动以边表示，网络分析原理如图5.6所示。

在追溯任务的背景下，Foodtrace可用于识别可能的食源性感染源。Foodtrace基于链接到食品供应链上收集的信息（通过多个边和节点），以找到共同的风险源节点。所有数据处理步骤都是交互式的，即根据用户定义的选择标准或配置设置（预定义的颜色、节点/边的大小）立即刷新可视化。数据、计算结果和图形可视化可以很容易地导出为数据表或图像，以便在其他工具或报表中使用。

图5.6　食品供应网络图

上图圆圈是节点（如食品生产企业、配送方、食品批发或零售商），线条表示网络图中的边，代表食品从一家公司到另一家公司的移动。

下图是食品加工过程中的污染沿着供应链扩散到不同的最终产品的网络图形式化示例。

图5.7　食品污染的传播过程

在食品供应网络的基础上，可以分析与产品或特定公司相关的特定类别。例如，如果选择了一种可疑成分，则可以可视化显示与含有该成分的食品有链接的任何节点，而不管供应链上节点的数量以及其中产品的名称变化。在网络中选中可疑节点（“热点”）将生成与该节点相连接的节点列表。(www.xing528.com)

Foodtrace提供了一个交互式可视化分析整个网络或部分网络的接口。如果要观察某个站点，可以选中该节点，系统将用不同颜色显示连接到此节点的所有上游和下游节点及路径。如图5.8所示，当要观察蓝色节点在食品供应链的位置时，可以将该节点的Observed属性设为1，那么系统会将该节点的所有上游节点和路径用紫色显示，而所有的下游节点和路径则显示为黄色。这样，就从一个复杂的食品供应网络中，将与该节点相关的供应链区别开来了，在一定程度上揭示了该节点在食品供应网络中的地位。

图5.8　食品工作站节点的上、下游的可视化展现

（1）交叉污染

批次或产品之间可能发生交叉污染。对于发生交叉污染的站点，所有供应商的所有交货都与所有收件人的所有交货相连接。也就是说，如果在该节点发生了交叉污染，则它的所有下游都会受到污染，而它的所有上游节点都有可能是风险源。在某些食品供应链管理水平低下、食品安全控制不严格的食品生产节点是有可能出现这种状况的。并且可以看出，交叉污染的影响面是非常广的，既扩大了污染传播，又增加了风险源的定位难度。为降低影响程度，需要正确区分交货时间顺序，即新的交货批次与过去的交货批次不相关。这样对于不相关的交互批次，则可以排除在食品污染之外。提供交叉污染模式将给数据分析人员提供一种可能，通过为选定的站点模拟不同的场景来分析风险源的定位及其在上下游的传播过程。

（2）风险评分

Foodtrace实现了风险评分的功能。用户可以通过为污染批次分配权重（优先级）来进行风险评分。在计算风险评分时会考虑用户定义的所有站点和配送的权重。得分越高，特定站点食品的污染可能性越大。风险评分的计算公式如下所示：

cp i是由调查人员定义的第i个站点或配送的权重。通常，如果出现了确诊病例，值为1；对于无污染证据，值为0；如果有从站点Sj到病例c i的路径，则R（Sj，ci）的值为1，否则为0。n是检测出的病例总数。i是病例节点序号，j是工作站节点序号，Score（Sj）∈［0，1］。