冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现农业信息化专业论文.docx
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目录
摘要 I
ABSTRACT III
目录 。
V
第一章绪论 ．1
1．1研究背景 ．．1
1．2国内外研究现状 1
1．2．I国外研究现状 ．．1
1．2．2国内研究现状 ．．2
1．3课题研究的目的和意义 2
1．4课题研究的目标和内容 3
1．4．1课题研究目标 ．．4
1．4．2课题研究内容 4
1．5论文的主要结构 5
第二章相关理论综述 ．7
2．1冷鲜肉可追溯系统的含义 7
2．1．1可追溯系统的概念 ．7
2．1．2可追溯系统与供应链 ．．8
2．2GSl系统概述 8
2．3软件架构与主要技术简介 ．11
2．3．1B／S软件架构 1l
2．3．2主要技术简介 12
2．4数据库技术选择 ．．14
第三章系统需求分析 ．．17
V
万方数据
3．1可行性分析 17
3．1．1经济可行性 17
3．1．2技术可行性 17
3．1．3社会因素可行性 17
3．2业务需求分析 ．．17
3．2．1政府监管部门的需求分析 ．．18
3．2．2冷链企业的需求分析 18
3．2．3消费者的需求分析 19
3．3功能需求分析 ．．20
3．4非功能需求分析 ．．20
3．4．1易使用需求 20
3．4．2系统安全性 2l
3．4．3界面友好性 2l
第四章系统设计 23
4．1系统设计原则 23
4．1．1安全性原则 23
4．1．2可靠性原则 23
4．1．3可扩展性原则 23
4．1．4标准开放性 23
4．1．5经济实用性 23
4．1．6可维护性原则 24
4．2硬件平台及运行环境 一24
4．3系统架构 24
4．4系统各功能模块设计 。
26
4．4．1牲畜饲养阶段 26
4．4．2屠宰加工阶段 27
4．4．3物流运输管理阶段 29
VT
4．4．4销售阶段的信息采集 30
第五章系统实现与系统测试 ．33
5．1登陆实现 33
5．2企业信息管理模块实现 ．．34
5．3牲畜养殖及监管功能实现 。
35
5．3屠宰加工管理模块实现 一38
5．3．1屠宰企业管理 38
5．3．2屠宰监督管理 39
5．4物流运输管理模块 40
5．5销售管理模块实现 43
5．6消费者追溯查询模块实现 ．．45
5．7系统测试 49
5．7．1常见测试方法 50
5．7．2本系统的测试方法 50
5．7．3测试用例说明 52
第六章总结与展望 ．55
6．1总结 55
6．2展望 55
参考文献 一57
致谢 ．59
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 61
独创性声明 ．63
关于论文使用授权的说明 63
VII
第一章绪论
第一章绪弟一旱瑁记
1．1研究背景
近年来，随着人民生活逐步走向小康社会，老百姓也更加注重食品的新鲜度和安全性。
特别是这几年禽流感事件的发生、肉禽制品方面的安全事故更提高了人民群众对畜产品安全的高度重视，“用怎样的积极措施确保食品安全和质量?
怎样才能让老百
姓买的放心，吃的舒心?
”已成为政府领导、质量安全监管部门、消费者共同关心的全
球性话题。
但目前市场上还没有建立一套切实可行的畜产品安全追溯管理体系，没有真正的
利用现代信息化技术手段进行严密科学的安全管理【-】，导致每年或因监管不力，或因运输方式的不合理造成大量的肉产品超出合适的存放环境，给商家造成巨大的经济损
失，也严重威胁着消费者潜在的饮食安全【2】。
使得畜产品在出现安全危机后，不能有效的追溯和召回，致使最初很小的问题更加恶化，造成更大的损失，甚至不可挽回。
解决这些问题的一个有效手段是：
利用现代信息化管理技术，建立一套适合市场
需求的食品可追溯体系，实现从原料的采购、生产加工、物流运输、销售及零售环节
等各个流程的监控和可追溯，增强各部门之间的有效沟通和协作，制定解决危机事件的应急预案，真正做到从根本上实现冷鲜肉这个产业链的追溯、跟踪【310本文就是在此情况下，建立可追溯管理系统。
1．2国内外研究现状
1．2．1国外研究现状
经济发达的国家早期已经从法律到监管系统的建设方面采取了积极的措施，尽大程度提高监管的透明度。
如美国在法规《生物性恐怖主义法案》的指导下，FDA制定了三个重要的法规，旨在为生产企业和执法部门提供实施食品追溯的技术和执法依据。
三个重要法规的制定旨在要求食品企业生产者、加工者、销售商、零售商、进出口商需要保持实时记录，以便能迅速识别追溯到食品的供给方和接收方，把控好整个
食品流通环节[4】o加拿大在2004年建立了一个食品溯源体系，加拿大政府是希望借用
冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现
该体系，能够将国产食品的80％达到从农产品原料到零售环节均可得到溯源的目标，经过贸易协会以及加拿大政府的齐心努力，目前已经在20多个食品行业开始了对食品溯源体系进行实质性研究的工作，加拿大政府在EAN．UCC的基础上，制定了《食品溯源数据标准第一版》和《食品溯源良好规范》两个重要的标准和导则，并依照这些
标准和导则，制定了冷鲜肉、新鲜农副产品和水产品的操作指南。
在2001年，日本开
始着手实施建立牛肉的追溯管理体系，开发了国家食品溯源数据库管理系统，并于
2006年出台实施的“肯定列表制度”文件，对我国农产品的出口产生了极大的影响。
欧盟自2005年发表声明：
凡是在欧洲市场上销售的食品，必须统一标有可追溯标签，否则拒绝进入欧洲市场，并制定了关于鱼类、禽类、水果和蔬菜等食品的追溯法规【卯。
由此可见，经济发达的国家对食品安全的监管追溯技术已经相当成熟，并开始逐步依靠信息化技术对系统进行建设和完善，力争实现食品质量安全追溯管理体系的全面化、科学化和系统化的发展。
1．2．2国内研究现状
在我国，由于信息化技术这个新鲜事物近几年才发展起来，导致整个食品质量安全追溯管理体系的搭建还尚处于起步阶段，“中国条码推进工程”计划纲要于2003年正式启动，把食品安全追溯确定为重点开发推进工程项目，此外，又在中国几个一线城市开展了应用试点。
2009年山东开始实施蔬菜安全可追溯性信息系统的研究项目，目前此追溯系统已经在山东寿光圈苑果蔬有限公司和三通食品有限公司成功运行，这一成功案例促使山东在一百多家食品企业（包括肉制品、水产品、乳制品等）建立了食品安全追溯系统，这一安全追溯系统的推广极大的提高了消费者对于蔬菜及深加工食品的信任度【6】。
2012年4月，新疆结合当地的环境气候条件，因地制宜，将葡萄、哈密瓜等新疆特色农产品作为追溯体系建设的试点项目，目前已有十多个特色产品纳入
了新疆质量安全追溯体系平台，可追溯面积已高达100多万亩。
虽然食品的追溯在我国已经取得了一定的成绩，但仅有部分发达地区开始了对农产品追溯体系的建设，绝大部分二三线城市在这项研究上还处于空白状态，或者虽然有这个想法或举措，但并没有真正的应用到日常的追溯管理中。
1．3课题研究的目的和意义
食品从源头生产到最终消费，往往需要经过很多的环节和场所，其控制主体和风
第一章绪论
险因素随之变化，加强经营管理、建立追溯体系、促进诚信建设、强化食品监管是维护消费者切身利益的现实需要，也是体现国家号召民主、和谐、团结、诚信的方针政策。
具体来说，冷鲜肉质量安全追溯管理体系的建立，具有如下几点重大意义：
（1）提高食品生产企业的自我管理意识。
食品质量安全追溯体系的建立，有利于更加具体的对食品安全进行全程管理和精细管理，进一步增强食品企业的诚信意识、安全意识、责任意识和道德意识，有利于通过利用食品质量安全监控平台，将食品生
产经营环节的所有相关信息记录下来，能够在一定程度上解决食品生产企业、加工企
业、销售者和消费者主体间食品安全信息不对称的突出问题f，】。
食品质量安全追溯管理体系的建立，虽然不能从根本上百分之百的防范食品安全问题的发生，却能够在一定程度上强化企业的食品安全意识和安全管理能力，且一旦突发食品质量安全事件，能
够第一时间进行迅速追溯查询，及时采取商品查封或召回等有效措施，减少问题食品
的扩散，维护企业的形象和声誉，减少因消费者恐慌引起的社会不稳定因素。
（2）维护消费者对购买产品的知情权等合法权益。
近几年食品安全事件层出不穷，公众的消费观念也在潜移默化中发生改变，消费者无形中对企业提出了更高的要求，消费者的维权意识也在不断增强，绿色消费、健康消费、理性消费已逐步成为一种生活方式。
《消费者权益保护法》第8条规定，消费者对其购买的商品或接受的服
务有知情权。
消费者在购买商品时，有权根据商品或者服务的实际情况不同，对经营者或销售者要求提供商品的产地、生产者信息、生产状况、保质期、性能测试等有关情况。
建立食品安全追溯管理制度，有利于消费者在采购、消费食品时更加自由全面的掌握食品安全的相关信息，进行科学理性的消费，对市场的监督管理积极参与，同时维护好自身的合法权益。
（3）提升监管部门的公信力。
各国政府普遍面临的一个突出问题是如何有效提升食品安全监管能力，监管部门要想做好日常监管，就必须准确地掌控食品生产、流通、消费的基本情况，迅速采取有效措施针对性地加强监管和整治，食品安全质量追
溯体系的建立很有必要【8】。
一旦突发安全质量事件，监管部门可第一时间快速追溯查询问题食品或可疑食品的来源与流向，及时采取防控补救措施，防止食品安全事态的进一步恶化。
1．4课题研究的目标和内容
冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现
1．4．1课题研究目标
课题的研究目标是建立冷鲜肉质量安全追溯管理系统，实现对肉类流通的信息化管理，从肉禽养殖环节的饲料购进、饲料使用、健康状况、养殖环境，出栏时间和生长周期等基本信息，到肉禽宰杀、加工（剔骨／解剖）、分销商、零售商、后续处理等信息流，做到方便、快速的有效追溯，提高管理水平，保障肉禽的安全卫生。
为生产
企业、经销商、消费者和监管部门提供一个完善的交互平台【9】，采用先进的科学与理念，以信息化建设为创新点，实现肉禽质量安全追溯管理体系的电子化建设、有效监督流程，从而规范冷鲜肉的供销行为，提升政府公信力，增强消费者维权意识和消费
观念，强化企业的服务意识，全面实现肉禽质量安全追溯工作的信息化管理。
本系统是基于Web应用的冷鲜肉质量安全追溯管理系统的管理模块，它能实现不同系统用户根据自己的权限访问到自己想要了解的信息，独立的用户登录端口：
生产
企业、供销商、消费者、监管部门，保证系统安全稳定，企业的专利资源不受外界因素的干扰，同时也能保障监管部门的有效监管和消费者的知情、维权行为。
1．4．2课题研究内容
（1）肉禽产品追溯体系理论研究
食品的可追溯性就是保证食品、肉禽产品、饲料及有可能成为食品或饲料组成的物资在生产、加工及销售等各个环节中的追溯或追踪能力。
食品溯源体系的建立，重要的数据收集应贯穿整个生产链的全过程，消费者或监管部门只需要根据食品包装上的追溯标签，通过网站、二维码扫描、电话查询等方式，就可以查询到包括原材料的产地信息、加工过程信息、终端用户等所有环节信息，这是到目前为止最有效和简洁的一种全新的食品监管模式。
（2）以面向对象思想对系统需求和设计进行分析
当前各国政府、各个行业普遍关注的重点是食品安全、食品溯源和食品召回，企业也面对着大量的追踪和溯源需求。
集中所有精力对较优的追溯解决方案、实施步骤和成功案例进行深入分析，有利于对服务咨询机构和相关追溯技术进行合适的选择
001。
本文追溯的实施关系到较多部门的加入，明确各参与方的责任、追溯参与方的信
息，沿着供应链各环节梳理整个流动过程，确定运输时物流层级和信息流的产品流程，由此制定详细的实施工作分解计划和时间表，设计并实施电子信息系统。
4
万方数据
第一章绪论
（3）使用面向对象设计语言对系统进行分析
冷鲜肉追溯管理系统采用B／S架构思想开发、选择JAVAEE生态圈相关技术开发
后台业务逻辑，MYSQL作为数据存储与管理的数据库[¨】，将二维码编码技术与冷鲜肉生产加工过程相结合，实现对冷鲜肉的信息把控，消费者可以通过扫描二维码方式
实现信息查询和追踪。
（4）基于商品条码的追溯技术研究
商品条码的追溯是将生产养殖阶段、加工屠宰阶段、冷鲜肉存储阶段、物流运输阶段及零售环节等供应链各个过程进行标识，并相互链接，可随时获取各个流程的数据信息，这些产品标识信息应包括生产企业单位、生产企业地址、营养成分表、有效
期、保质期等。
一旦商品突发质量安全问题，能够依据标识代码进行追溯，迅速锁定
发生安全问题的生产企业范围，准确高效的查找出出现问题的环节【121，直至追溯到食品生产的源头，从而确保产品撤回和召回的准确性、高效性、及时性。
1．5论文的主要结构
论文主要完成了冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现，采用了JAVAEE生态圈相关技术，总体来说，论文主要的结构如下：
第一章绪论描述了冷鲜肉质量安全管理和追溯的研究背景、国内外现状、研究的
目的和意义及本文的主要结构。
第二章概述了论文中用到的可追溯系统的概念、GSl系统的优点与应用、软件架
构及相关技术简介。
第三章主要对冷鲜肉质量安全追溯管理系统进行需求分析，运用软件工程的思想，从四个方面进行了分析：
可行性分析、业务需求分析、功能需求分析和非功能需求分析。
第四章是对冷鲜肉系统的总体设计，包括系统设计的原则以及平台和运行环境的选择，主要进行了各模块系统的设计分析。
第五章详细阐述了系统中各模块的具体设计和功能实现，并对系统进行了测试分析。
第六章对本文的工作做了系统总结并对未来做了展望。
最后是国内外文献的参考和攻读硕士研究生学位期间的论文发表及科研成果。
万方数据
j令鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现
6
万方数据
第二章相关理论综述
第二章相关理论综述
2．1冷鲜肉可追溯系统的含义
对可追溯系统的含义进行深入详细的研究是为详细清晰地阐明冷鲜肉的追溯性奠
定理论基础，下面重点从两个方面具体阐述其含义：
（1）可追溯系统的概念
（2）可追溯系统与供应链的联系【13】。
2．1．1可追溯系统的概念
可追溯系统概括来说是一种质量安全保障体系，把信息处理作为技术基础，来增进产品质量。
供应链上产品特性的各种信息都能够在可追溯系统上进行溯源查询，按选择传递路由的不同，可以将溯源系统模式分为正向查询和反向追溯两个方面。
反向追溯
乜口
顾客
图2．1冷鲜肉的正向查询与反向追溯示意图
万方数据
冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现
正向查询是指从供给链的上游至下游跟随某批次产品或某个产品通过供应链参与方之间运行路径的能力；反向追溯是指在供应链中通过从上游企业的记录查看，通过产品特性，来辨识某个产品或某批次产品来源的能力。
如图2-1所示：
2．1．2可追溯系统与供应链
供应链是围绕产品的生产加工企业，通过对生产流程、物流运输、信息流的控制，从原材料采购开始，经过中间产品生产加工环节直到最终产品销售环节【14】，将生产养殖企业、屠宰加工企业、物流运输企业、分销商、经销商和消费者组合成一个完整的功能网络结构。
图2-2供应链中的物流和信息流
如图2．2，物流是从生产养殖企业到最终消费者的单向流动，信息流是双向流动。
从供给链的理论角度分析，可追溯系统的核心把控资源就是供应链中的信息流，
通过对产品信息的处理、辨识和存储分析，来加强对产品质量的把控【15】，尤其是产品出现质量安全问题的时候，结合相关的法律法规，利用可追溯系统的查询功能，能够
明确相关单位的责任，采取有效措施有针对性的实施产品召回和对相关企业单位的处罚。
2．2 GSl系统概述
GSl系统的概念最初是在1973年由美国统一代码委员会提出的，并于1974年首次在贸易中应用条码和标识代码，这种编码系统创造性地采用12位的数字标识代码（uPc），EAN International为了兼容UCC系统，在1977年开发了与此相兼容的编码
系统，这一举措也进一步推广了GSl系统在全球范围内的使用，国际物品编码协会于
万方数据
第二章相关理论综述
2005年正式更名为GSl（Globestandard1）。
GSl系统不仅为全球范围内的货物提供位置、服务和资产的准确编码，同时为了克服组织、厂商或小地区使用部分特殊编码系统的局限性，提高全球贸易的效率和对客户的反应能力，该系统的编码使用条码符号进行表示。
该系统的标示代码同时可以应用于XML电子报文、电子数据交换、GSl网络系统和全球数据同步（GDSN）[16]。
GSl系统可以提供通过条码形式表示的附加信息，如生产日期、生产序列号和批次，并且这些数据载体由唯一的标识代码提供。
该系统最大的一个优势是可以对系统的处理过程进行预编程，并能保证采集数据的电子信息的准确度，使用者可以根据系
统的设计原则，自动进行数据信息的处理，所以任何贸易单位或行业都可以应用GSl
系统，并且系统的任何变动不会影响到当前用户的体验感知。
GSl系统的编码核心是其编码体系，在流通领域中通过代码标识及附加代码信息对产品的贸易项目、资产和位置进行标识，如图2．3为GSl系统编码体系，其中附加属性代码的应用需要结合标识代码共同使用。
图2-3GSl系统编码体系
在对不同的产品进行条码标识时，GSl系统使用Application Identifier应用标识符
辅助该编码体系【1 71。
全球贸易项目代码（GITN）主要针对零售或非零售的这一类商品进行编码，也可以应用于单个商品的包装组合，主要方便商品的销售，是目前应用最
万方数据
冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现
广泛的编码方式，其主要包含4种编码结构：
GTIN·8，GTIN一12，GTIN-13，GTlN-
14，如表2．1所示。
这几种结构标识代码无论应用在哪个领域产品上，必须采用整体方
式使用，能够实现对不同商品的唯一性编码。
表2-1GTIN的四种代码结构
货运包装箱代码（SSCC）的代码机构如表2．2所示。
此代码机构具有全球唯一
性，主要是为物流运输提供唯一的标识代码，由18位数字代码排列组成，应用标识符
AI（00）必须结合SSCC共同使用，结构由四部分组成：
扩展位、厂商识别代码、系
列号和校验码。
它采用GSl．128条码符号表示。
图2-4为以GSl．128条码技术打印的
条码。
表2-2SSCC的四种代码结构
碧梅一N1KN5N{N5№N：
NgN2N3N‘N5地址Ns№地。
NnNi2N15N“N15N16N：
jX8结构二N1 沁N3N{N5№NjNsN号 NlaNltNl2N13N“Ni5N：
￡N17 N18嫱橡三N1 N：
s3N{N5毗NiNg如N!
。
NiiNl2N13Ni{N：
5N16Nlj N19
结搀西 N1 N：
N3N{NsN6NiN8N9Nl。
N1l N12N13Nl‘N15Ni6N1i N18
万方数据
第二章相关理论综述
表2-3GLN的三种代码结构
翮■■m—————。
㈣鞠圈骧暖啊雕曩曩嚣舅—日■矗圈■固甚鞠翻—■翻融般糍㈣8■∞∞∞■目目目H■口目■E■■■日——Nl一——_M_Ⅻ—————，蕊爨■醐■礴■暖
结构一 N挝搭越垫出漤i N划9Ni拼11N1：
N13
结构二 N挝趟斟斟蕊斟料s N斟l。
N11N12 N13
浩桕= N。
N：
N拼抖5N出iN州9 Nl洲llNl2 N13
2．3软件架构与主要技术简介
2．3．1B／S软件架构
目前互联网应用程序设计架构主要分为服务器．客户端（C／S）和浏览器一服务器
（B／S）两种主要方式。
本文之所以选择B／S架构【18】，主要有以下几点原因：
（1）B／S架构维护和升级方式简单
日前，软件系统的更新速度比较频繁，B／S架构的产品使用较为方便，对于一个大型集团企业来说，公司成千上万台的电脑，如果管理人员用传统的方式通过来回奔跑现场操作进行管理，工作量和工作效率可想而知，但采用B／S架构应用的软件就成功的避开了这些难题的困扰，管理员只需要管理好服务器就行了，所有的用户端从简单方面来说，相当于仅仅只是一个浏览器，后期维护不需要花费太多的精力。
如许就没有太多的必要过多的考虑用户的规模和具体多少分支机构，所有的操作只需要针对服务器进行操作，不会增加任何维护升级更新的工作量；如果是异地，还可以通过专网实现远程维护、升级和共享。
未来信息化发展的主流也必将是，服务器容量越来越大，客户机越来越“瘦”。
今后，软件的使用会更加简洁方便，升级更新和维护也会更加得心应手，同时还节省了大量的人力、物力和财力。
（2）B／S架构降低使用成本，选择更多。
Windows操作系统曾经遍布于每一个角落，浏览器也成为了标准配置，但现在使用B／S架构的应用管理软件是国际上比较流行的大的趋势，仅需要在Linux服务器上将软件安装即可，并且安全性能较高【·9】。
所以服务器操作系统的选择面更广，能够满足客户选择使用不同版本系统的需求。
（3）C／S架构维护成本高、投资大
C／S架构如果想要实现数据库数据的统一，首先需要选择一个适当的数据库平台，
完全交由数据库系统去管理异地数据的同步，但逻辑上要满足两地的操作者都要直接访问同一个数据库，这就需要在两点间保持即时的通讯连接，使两地的数据库服务器
万方数据
冷鲜肉质量安全追溯管理系统的设计与实现
能够同时在线运行得到保证，这样不仅增加了网管人员对服务器的维护和管理成本，也增加了额外的技术投资和复杂的技术支持。
再者，需要为使用C／S架构软件的用户进行个性化定制，针对不同的版本来开发不同版本的软件，再加
升级会员 