摘 要：隨著種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)中藥材質(zhì)量安全的重視程度不斷提高，其質(zhì)量監(jiān)管顯得尤為重要。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，將相關(guān)信息技術(shù)引入追溯體系，為建設(shè)中藥材信息化追溯系統(tǒng)提供了思路。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)追溯系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行了研究，提出了設(shè)計(jì)思路并對(duì)構(gòu)成的追溯體系提出了合理建議。實(shí)現(xiàn)中藥材來源可溯、去向可追、過程可控和責(zé)任可究，為政府、企業(yè)和消費(fèi)者提供了相互信任、提升價(jià)值的平臺(tái)。

　　關(guān)鍵詞：中藥材;大數(shù)據(jù);追溯

　　0 引 言

　　近年來，國(guó)家出臺(tái)了一系列中醫(yī)藥現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化的政策方針，推動(dòng)中醫(yī)藥事業(yè)和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，而中藥材產(chǎn)業(yè)則是最重要的支撐產(chǎn)業(yè)。中藥材是中藥健康產(chǎn)業(yè)的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，中藥材的質(zhì)量直接決定了其安全性和有效性，中藥材從種源到成藥過程中，影響質(zhì)量的因素比較多，質(zhì)量問題頻繁發(fā)生。由于缺乏必要的監(jiān)督手段，一旦發(fā)生質(zhì)量問題，難以快速找到發(fā)生問題的源頭。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)解決制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)難點(diǎn)成為科研機(jī)構(gòu)的研究方向，重慶市中藥研究院作為中藥材產(chǎn)業(yè)重要的技術(shù)支撐單位之一，致力于通過創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)來解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的技術(shù)難題，作者利用大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)預(yù)處理、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，在可行性研究階段對(duì)中藥材信息化追溯系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了探索研究，目前系統(tǒng)還未建設(shè)完成。未來系統(tǒng)建成后只要通過掃描條形碼或者二維碼，就能獲知中藥材生產(chǎn)的全部生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)了中藥材從種子到藥材的全過程透明化發(fā)展，保證了中藥材的質(zhì)量[1]，能夠?yàn)檎峁┍O(jiān)管手段，提升企業(yè)商業(yè)價(jià)值，為消費(fèi)者提供安全感和信任感。

　　1 中藥材產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1 種源環(huán)節(jié)

　　目前我國(guó)現(xiàn)有的中藥材種類達(dá)到12 807種，收錄在《中國(guó)藥典》2020年版的品種總數(shù)達(dá)到6 400個(gè)左右，但為中藥材種子制定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)卻很少，僅有極少數(shù)大品種的種子制定有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致中藥材種源質(zhì)量參差不齊，也導(dǎo)致了數(shù)據(jù)采集的窘境。

　　1.2 種植環(huán)節(jié)

　　我國(guó)中藥材的種植模式還是以種植戶分散種植為主，未能形成大規(guī)模集約化種植。科學(xué)的種植方法難以在種植戶的觀念中形成操作規(guī)范，導(dǎo)致種植技術(shù)落后，種植水平低，濫用農(nóng)藥化肥的現(xiàn)象較為普遍，容易造成中藥材重金屬和農(nóng)藥殘留超標(biāo)的問題。

　　1.3 初加工環(huán)節(jié)

　　產(chǎn)地初加工是中藥材在采收過程中對(duì)質(zhì)量控制至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，中藥材在采收之后，若不能及時(shí)進(jìn)行加工處理，容易導(dǎo)致藥材發(fā)霉變質(zhì)，直接影響藥材的質(zhì)量。由于中藥材品種很多，目前沒有統(tǒng)一的加工處理標(biāo)準(zhǔn)，更加缺乏質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是有些無法量化的性狀甄別，增加了監(jiān)管難度，也給數(shù)據(jù)采集及比對(duì)分析帶來了困難。

　　1.4 倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)

　　在產(chǎn)地進(jìn)行交易的中藥材受采收季節(jié)的影響，一般需要大量不同規(guī)格的倉(cāng)庫(kù)來存儲(chǔ)，以穩(wěn)定市場(chǎng)需求。但目前大多數(shù)倉(cāng)庫(kù)設(shè)施并不完善，容易造成藥材發(fā)霉、變質(zhì)。在包裝方面，目前市場(chǎng)缺乏不同品種的統(tǒng)一規(guī)格包裝，也未能形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.5 監(jiān)管環(huán)節(jié)

　　由于中藥材產(chǎn)業(yè)涉及第一、二、三產(chǎn)業(yè)，各產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)主體差異較大，不同市場(chǎng)主體其技術(shù)水平、工藝流程、產(chǎn)品規(guī)格均有不同。政府部門對(duì)中藥材產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的監(jiān)管主體存在多頭管理、分工不明，部門與部門之間也缺乏有效聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)管理和管理上的真空地帶，造成中藥產(chǎn)業(yè)無法獲得有效監(jiān)管。

　　2 中藥材信息化追溯系統(tǒng)的建設(shè)思路

　　2.1 整體思路

　　從中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，通過構(gòu)建中藥材信息化追溯體系能夠有效解決中藥材種植、初加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流和質(zhì)檢之間存在的矛盾問題，而中藥材信息化追溯系統(tǒng)則是整個(gè)追溯體系的核心。依據(jù)中藥材生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范，通過整合當(dāng)?shù)剞r(nóng)口、衛(wèi)生、藥監(jiān)、氣象等主管部門和中藥材企業(yè)、種植基地等資料數(shù)據(jù)，借助物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)從各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)采集數(shù)據(jù)，并對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效融合[2]，建立基于云平臺(tái)的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、倉(cāng)儲(chǔ)物流信息數(shù)據(jù)庫(kù)、質(zhì)檢信息數(shù)據(jù)庫(kù)和地理環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫(kù)等，構(gòu)建中藥材信息化追溯系統(tǒng)。

　　2.2 整體架構(gòu)

　　采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，分為四個(gè)層級(jí)，包括大數(shù)據(jù)集成層、大數(shù)據(jù)分析層、應(yīng)用場(chǎng)景層和平臺(tái)運(yùn)行層，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。以大數(shù)據(jù)集成層為基礎(chǔ)，以中藥材大數(shù)據(jù)挖掘和信息化建模為關(guān)鍵技術(shù)[3]，以應(yīng)用和服務(wù)中藥材追溯體系需求為導(dǎo)向，促使中藥材追溯的價(jià)值能夠有效實(shí)現(xiàn)。大數(shù)據(jù)集成層主要功能是采集和挖掘來源不同的中藥材基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行集中存儲(chǔ)[4]。大數(shù)據(jù)分析層主要功能是對(duì)不同渠道的數(shù)據(jù)通過分析挖掘技術(shù)及相關(guān)算法，及時(shí)從海量的數(shù)據(jù)源中獲得最優(yōu)質(zhì)、最有效信息及知識(shí)[5]。應(yīng)用場(chǎng)景層根據(jù)中藥材種源、種植、初加工、倉(cāng)儲(chǔ)及監(jiān)管等環(huán)節(jié)構(gòu)建應(yīng)用體系和應(yīng)用模式。平臺(tái)運(yùn)行層主要利用大數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，提供高速并行運(yùn)算實(shí)現(xiàn)快速查詢。

　　2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

　　收集種植戶、種植基地、中藥企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流企業(yè)、管理部門等中藥材生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)流通的全過程數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)種植基地信息數(shù)據(jù)、企業(yè)信息數(shù)據(jù)、質(zhì)檢信息數(shù)據(jù)、物流信息數(shù)據(jù)、倉(cāng)儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)、追溯信息數(shù)據(jù)、氣象信息數(shù)據(jù)、土壤信息數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式采集并集成進(jìn)核心數(shù)據(jù)庫(kù)，形成5大主題數(shù)據(jù)庫(kù)，主題數(shù)據(jù)庫(kù)和維度表如表1所示。

　　2.4 數(shù)據(jù)分析模塊

　　根據(jù)中藥材實(shí)際生產(chǎn)的情況和業(yè)務(wù)需求，整合基礎(chǔ)、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、監(jiān)管等多個(gè)主題數(shù)據(jù)，將采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換等加工處理成分析型數(shù)據(jù)，集成進(jìn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并定期自動(dòng)更新。通過分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)，構(gòu)建由多維結(jié)構(gòu)組成的星形數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)挖掘處理。利用可視化工具和較為全面的統(tǒng)計(jì)分析功能為中藥材的生長(zhǎng)狀況、市場(chǎng)情況、品質(zhì)情況等提供直觀、明確、清晰的數(shù)值評(píng)價(jià)[6]。

　　2.5 功能模塊設(shè)計(jì)

　　2.5.1 綜合模塊

　　企業(yè)管理：用于維護(hù)企業(yè)名稱、公司簡(jiǎn)介、營(yíng)業(yè)執(zhí)照等信息，查詢展示追溯結(jié)果;需求方(供應(yīng)方)管理：用于維護(hù)需求方(供應(yīng)方)信息;物料管理：貫穿整個(gè)流程的追溯，對(duì)各環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)和集中管理;設(shè)備管理：用于整個(gè)追溯流程上各環(huán)節(jié)設(shè)備的信息維護(hù)和集中管理;系統(tǒng)管理：用于操作記錄，各類用戶管理等。

　　2.5.2 種源、種植模塊

　　基礎(chǔ)管理：用于不同類型植物在種植過程中的田間管理工作配置;基地管理：用于對(duì)中藥材種植基地信息的管理和維護(hù);倉(cāng)儲(chǔ)管理：用于對(duì)倉(cāng)庫(kù)條件、倉(cāng)儲(chǔ)狀態(tài)等進(jìn)行管理;種源、種植管理：用于對(duì)種子種苗的批號(hào)、植物基源、種植所需物料、中藥材來源等進(jìn)行管理;田間管理：用于對(duì)中藥材整個(gè)種植周期的農(nóng)事活動(dòng)進(jìn)行維護(hù)管理。

　　2.5.3 初加工模塊

　　采集管理：用于對(duì)已符合藥用要求的植物，通過技術(shù)手段將其采收的過程管理;初加工管理：用于記錄對(duì)中藥材植物進(jìn)行脫水、除籽、凈化、分類、曬干、剝皮、初烤等不涉及改變其成分的加工順序進(jìn)行配置的管理。

　　2.5.4 倉(cāng)儲(chǔ)物流模塊

　　入庫(kù)管理：用于對(duì)經(jīng)過加工之后的中藥材產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和入庫(kù)，記錄入庫(kù)時(shí)間、負(fù)責(zé)人、物料名等信息并形成文檔;出庫(kù)管理：用于對(duì)產(chǎn)品銷售時(shí)的出庫(kù)管理，記錄產(chǎn)品的銷售情況;庫(kù)存管理：用于對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)物品的入庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)、倉(cāng)庫(kù)間流轉(zhuǎn)等情況進(jìn)行管理;倉(cāng)庫(kù)管理：用于對(duì)各類存放倉(cāng)庫(kù)的溫濕度等環(huán)境情況和產(chǎn)品防蟲害、防霉變的保護(hù)和巡查等管理。

　　2.5.5 全程監(jiān)管模塊

　　監(jiān)管管理：用于質(zhì)量管理和檢驗(yàn)管理;追溯碼管理：用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)管，給每個(gè)產(chǎn)品不同環(huán)節(jié)生成唯一的識(shí)別碼;追溯管理：用于對(duì)中藥材全周期、全流程進(jìn)行監(jiān)管，通過追溯查詢獲得種源、種植、田間管理、采收、初加工、倉(cāng)儲(chǔ)等各環(huán)節(jié)情況。

　　由于中藥材追溯過程長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多，過程較為復(fù)雜，包含系統(tǒng)框架、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)等，要實(shí)現(xiàn)中藥材生產(chǎn)質(zhì)量的全程控制與跟蹤，追溯業(yè)務(wù)流程則是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的重要指引，如圖2所示。建設(shè)中藥材信息化追溯系統(tǒng)，能夠在技術(shù)層面解決業(yè)務(wù)訴求，但為更好推進(jìn)中藥材信息化追溯體系的建設(shè)，要考慮中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)和需求，還要合理解決中藥行業(yè)的各種問題，同時(shí)還要保持和跨產(chǎn)業(yè)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)之間的兼容性，以便通過技術(shù)共享、技術(shù)創(chuàng)新，為中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境。

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