编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心 陈芸芸、邵宇琦

　　全球人口激增让自然资源（包括农业资源）倍受压力，近几年来这一问题变得更加严重。全球中产阶级的大规模崛起，也对农产品的品质提出更高要求。同时，耕地面积有限、水资源短缺、能源成本增加，以及日益严重的气候和环境问题都要求提升农业生产率。

　　此外，为了应对公共卫生和食品供应链的众多问题，对食品来源和加工流程的透明度要求也日渐提升。为了满足这些要求，我们必须能快速找到食品的污染源，并解决其他与健康相关的问题。

“当物理碰到数字”的转变潜力

　　当今，在人类活动的众多领域中，信息技术所带来的智能化正在加速整体系统的生产率和业绩提升，这些变化对“高度物理化”领域影响最大，其中包括交通系统、公共设施管理（水或电）、交通和海运、矿业、石油和天然气，当然还有农业和更广义上的食品体系。在这些案例中，信息技术基础设施的使用和表现很大程度上决定了整个系统的性能。

　　一直以来，智能信息技术难以融入这些系统，这主要由于以下两个原因：一是获取系统各部分以及周围环境的详细、及时的数据成本很高，二是基于这些数据分析进行远程监控很困难。

　　但是，越来越多的重型装备制造商为产品配备高度精密性设备，反应环境条件（如现场传感器、远程传感卫星以及空降车）的数据生成技术水平越来越高，成本也在不断降低。由于价格合理的通信和互联技术的结合应用，反映基础设施和环境的综合数据可以收集容忍一定延迟的数据，能有效实施具体行动。

　　同时，高效评测产品（如食品、药品）的技术水平也越来越高，价格也越来越低。目前看来，RFID、二维码、集装箱的无线环境以及天然气感应器、GPS以及其他位置跟踪技术将不断普及。

更加智能的农业

　　从广义上说，IT通过整个价值链对农业和食品体系的影响越来越大，从基础性影响（如基因学和计算机建模等推动下一代种子和种植技术的发展）到食品分销（如智能物流让食品更快送达，减少能耗和机器资源及从路途到最终消费过程中对食品的毁坏程度），都有IT的踪影。

图1 农业价值链和本文主题

　　明确的社会需求和不断增长的市场需求，让政府、IT企业、私营实体、风投公司都在不断加大投资。很多风投主要关注“当物理碰到数字”，如可溯性、减少过程损坏，以及农业优化或耗水率。

　　“农业2.0”意味着农业生产方式和模式的巨大变化，并将成为一个艺术化的术语。由于风投在市场或商业模式受到干扰的环境中往往变化迅速，因此这样的投资需要受到严格监管。

　　本文主要关注两个相关领域，这两个领域受到数字智能系统的积极化和全球化影响，分别是：（1）支持食品安全并最终优化食品供应链的追溯技术；（2）通过改进水的应用，优化设备维护以及改善农场操作流程来提高农场的多要素生产率。

食品溯源和追踪

图2 2006年以来食品污染和召回抽样

　　对食品安全的日益关注由多个因素驱动：（1）食品安全相关事故的数量和（或）可见性（图2）；（2）食品供应系统日益全球化和复杂化，引发处理实体和可见性/透明度相关数量和多样性更高的风险，由于对食品来源地不确定，这使得跟踪问题来源的工作复杂很多；（3）对恐怖主义和其他蓄意破坏或污染食品源的恐惧。

　　食品溯源和追踪的目的，是在价值链多样途径中经过和转变时密切注意食品和食品成分，并且在需要的时候能够关注反方向流程界定源头和（或）食品隶属的情况。后一种性能是食品安全体系的重要部分。

　　食品系统的追踪和跟踪性能会很复杂，并且需要很多公司和部门协调，这之后可能会有不同的商业动机。广泛来说，动机可能是合规驱动，也就是说由政府规定或消费者要求等形式来命令，或者基于商业价值，即聚焦品牌化、整体风险降低和提高价值链运营绩效（例如交叉利用追踪和跟踪性能）。

　　最小化食品安全事件造成的破坏，是应用于整个价值链的追踪和跟踪的明显好处之一。例如，如果事件原因能够被隔离成一个特定农场特定部分的特定食品，问题就能被高效检疫，而且有利于消费者信心恢复，使食品销售回到正常水平。

　　经常发生的另一种情况是消费者停止购买最初怀疑是问题源头的食品类型（如黄瓜）。尽管最初的怀疑经常被证明是错误的，因为卫生官员和食品链参与者持续寻找罪魁祸首，很多类型的食品销售会受到不利影响。甚至在找到罪魁祸首之后，也往往需要大量时间来界定市场位置并把污染产品消除。这花费的时间越长，就有越多的消费者失去信心，销售也需要更长的时间才能回到正常水平。

　　标准和规定

　　根据2011年1月奥巴马总统签署的食品安全现代法，美国食品药物管理局被要求进行可追溯性实验，并制定新的规定以提高界定食品安全问题源头和快速移除污染产品的能力。然而，为了追踪和跟踪的成功，必须有在供应链中分享信息的意愿，还需要贸易伙伴在关键数据元素的标准化表达上达成共识。

　　可以通过在整个食品供应链中实施GS1标准来实现可追溯性。GS1是一个致力于界定商品和服务、提高供应链效率和可见性而设计实施全球标准的非盈利组织。GS1在108个国家设有GS1成员组织，而且他们著名的全球贸易项目代码（GTINs），包括UPC（商品统一代码）、SSCC（系列货运包装箱代码）和EAN（欧洲/国际物品编码），已经被包装货物零售商和供应商使用多年。GS1标准由不同国家和地区多样化采用，但每年都明显增多，且还在努力增加企业在上游供应链对其的采用。

　　界定产品（商品种类和批量号数）的GS1标准是生产行业在农场实现可回溯性采用的主要计划基础。“农副产品可追溯性计划”（PTA）的目标，是在2012年以前实现每种生产情况下供应链电子追溯的采用。尽管现在参与“农副产品可追溯计划”是自愿的，但美国食品零售商和其主要生产供应商正在积极走向合规。

　　执行问题

　　追踪和跟踪性能有三个主要支柱：（1）建立前提；（2）建立商品ID；（3）建立追踪行为和转换途径（图3）。

图3 食品溯源系统的三大支柱

　　建立前提ID。农业产品原产地和从农场到零售商店经过的每个地方都需要特殊的标识符。这种标识符必须拥有适合目标的时间和空间粒度水平，还得包括持有和运营每个前提的公司和组织身份。

　　例如在合规层面，标识符可能和几星期之初特定领域部分的生产相关。在价值层面，它可能包括农场、邮包快递等等环节可持续或者社会化责任的操作信息。

　　建立产品ID。产品ID和农产品的类型和批次相关。在合规层面，它也许与特定类型和蔬菜子类型相关，这些蔬菜与特殊前提相联系，比如来自加州中部特定农场特定领域当场打包的一盒有机卷心莴苣。在价值层面，它可能包括种子使用、灌溉特点和更多精确时间戳的信息。

　　建立追踪行为和转换途径。当食品在价值链中流动，它本身会在多种容器类型和多种地方环境（温度、湿度、各种气体浓度）中运输。它在过渡点参与多个时间段，并且以多种方式转换（如混合、装罐、冷冻、保护）。因此，维持数据完整性是一个挑战。在合规层面，它可能包括源头和进入的追踪点、运输类型和ID、转换基础信息和日期时间基础信息。在价值层面，它可能包括环境特点（尤其是温度历史）和地理历史。

　　（未完待续）

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