消費品質(zhì)量安全影響因子評估系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要： 主要研究了消費品質(zhì)量安全影響因子評估系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。首先分析了消費品質(zhì)量安全影響因子評估工作流程，從而確定了系統(tǒng)的功能需求。然后通過用例分析、靜態(tài)行為建模、動態(tài)行為建模等UML分析工具對評估系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計。最后選取了Visual Studio開發(fā)平臺根據(jù)三層架構(gòu)理論對該系統(tǒng)進(jìn)行了實現(xiàn)。該系統(tǒng)適用于所有消費品質(zhì)量安全影響因子評估工作。
關(guān)鍵詞： 消費品質(zhì)量安全；因子評估；系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

近年來，國內(nèi)消費品質(zhì)量安全事件層出不窮，中國出口的消費品不斷地被歐盟和美國以質(zhì)量安全原因召回，無不反映著當(dāng)前環(huán)境下中國消費品質(zhì)量安全問題的日益嚴(yán)峻和惡化。風(fēng)險評估作為一種能有效降低消費品安全風(fēng)險的方法，在國外得到了應(yīng)用[1]。風(fēng)險評估是以控制消費品物理傷害、化學(xué)傷害和生物傷害的風(fēng)險為管理目標(biāo)，覆蓋消費品全壽命周期的系統(tǒng)化管理[2]。
由于食品和農(nóng)產(chǎn)品的特殊性，食品和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全風(fēng)險評估最先展開[3]。對于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估，參考文獻(xiàn)[4]針對化學(xué)和生物兩種不同危害風(fēng)險評估過程，分析了危害識別、危害描述、暴露評估、風(fēng)險描述四步工作需要考慮的具體因素和采用的具體方法。上海世博會特別構(gòu)建了進(jìn)口食品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，用以確保世博會期間的食品安全問題[5]。風(fēng)險評估在消費品質(zhì)量安全領(lǐng)域開始較晚,針對消費品質(zhì)量安全風(fēng)險評估問題，孫嘉天等引入消費品質(zhì)量安全影響因子，分析了質(zhì)量安全影響因子和質(zhì)量安全風(fēng)險之間的關(guān)系，根據(jù)一般性的風(fēng)險評估方法，提出了基于影響因子的消費品質(zhì)量安全風(fēng)險量化評估的思路及研究步驟[6]。所謂消費品質(zhì)量安全影響因子是指與產(chǎn)品安全性能相關(guān)的固有屬性，通過特定形式（通常是事故或不安全事件）對消費者的人身和財產(chǎn)安全產(chǎn)生影響的因素，主要包括三種：物理因子、化學(xué)因子和生物因子。而風(fēng)險評估的模型方法主要包括兩種，分別是基于風(fēng)險優(yōu)先數(shù)的質(zhì)量安全因子評價模型和基于風(fēng)險矩陣的質(zhì)量安全因子評價模型。這些模型能夠?qū)ψR別后的影響因子在給定的場景下，從人因、物因及環(huán)境因素三者共同作用下的影響因子的風(fēng)險等級進(jìn)行評估。此外，輕紡消費品領(lǐng)域也在開展產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估研究和應(yīng)用[7-8]。
在目前相關(guān)的研究中，還鮮有學(xué)者研究消費品質(zhì)量安全影響因子評估的工作流程、構(gòu)建信息系統(tǒng)，本文以消費品質(zhì)量安全影響因子評估為重點，通過功能需求分析，設(shè)計并實現(xiàn)了消費品質(zhì)量安全影響因子評估系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)總體分析與設(shè)計
1.1 功能需求分析
消費品質(zhì)量安全風(fēng)險評估的一般程序包括：評估前準(zhǔn)備、傷害識別、風(fēng)險估計和風(fēng)險評估[9]。消費品質(zhì)量安全因子是導(dǎo)致質(zhì)量安全傷害事件的根本原因，評價質(zhì)量安全因子必須要從傷害情景著手，從質(zhì)量安全因子的作用機理出發(fā)尋找其致害路徑。通過標(biāo)準(zhǔn)比對、案例分析等方式，可以初步獲取質(zhì)量安全因子。消費品質(zhì)量安全事故必然發(fā)生在特定的場景下，評估某一質(zhì)量安全因子的風(fēng)險等級在質(zhì)量安全事故中的重要度，首先需要構(gòu)建傷害情景，然后針對全部典型傷害場景開展質(zhì)量安全因子的風(fēng)險評價，以最高風(fēng)險等級作為該質(zhì)量安全因子的風(fēng)險水平。所謂風(fēng)險水平指傷害事件發(fā)生的總體概率和傷害后果的嚴(yán)重程度的綜合。而傷害事件的發(fā)生概率是一個總體概率，需要分層次計算。整個消費者安全影響因子評估系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

1.2 風(fēng)險評估方法
本文采用基于風(fēng)險矩陣的質(zhì)量安全因子評價模型，其最常見也是最直觀的方式是應(yīng)用風(fēng)險矩陣。
對安全或傷害問題來講，主要考慮兩個因素：傷害發(fā)生的可能性(記成P)和傷害后果的嚴(yán)重程度(記成S)。若把安全事件的風(fēng)險記為R，則有：
R=P×S (1)
其中，最根本的問題是確定P和S的值。實際評價時，由于一個質(zhì)量安全因子可能會“出現(xiàn)”在多個傷害情景中，因此，需要針對每個傷害情景分別進(jìn)行風(fēng)險評估，同時以典型傷害情景中最高風(fēng)險等級作為質(zhì)量安全因子的最終風(fēng)險等級。傷害情景可能性因素主要包括三類，分別是人因（A）、物因（B）和環(huán)境因素（C），三種因素共同作用影響。對于一個典型的傷害情景，決定傷害程度的因素很多，例如人的不當(dāng)行為、環(huán)境中存在有害物質(zhì)等，主要采取根據(jù)傷害結(jié)果來確定傷害嚴(yán)重程度的方式。具體的風(fēng)險評估方法步驟主要包括以下三步：
（1）分別確定所考慮的質(zhì)量安全因子處于不安全狀態(tài)的概率P(A)和環(huán)境中出現(xiàn)觸發(fā)條件的概率P(B)，得到質(zhì)量安全因子處于不安全狀態(tài)與觸發(fā)條件的聯(lián)合概率P(AB)。
（2）確定消費者暴露于危險源的概率等級P(C)，并與步驟(1)得到的聯(lián)合概率P(AB)相結(jié)合，得到傷害發(fā)生的總體概率P(ABC)。其中，P(ABC)分為5級，分別為極低、低、中、高、很高。
（3）將得到的P(ABC)同傷害后果綜合在一起，最終得到該質(zhì)量安全因子在此傷害情景下的風(fēng)險評價等級r。將r分為5級，分別為極低、低、中、高、很高。
審查是否完成因子所有傷害情景的風(fēng)險評估，將風(fēng)險評估結(jié)果中最高風(fēng)險等級作為該質(zhì)量安全因子的最終風(fēng)險等級，在實際操作中，P(A)、P(B)、P(C)可采用頭腦風(fēng)暴、德爾菲法和專家評價法確定，通過專家的主觀賦值，以群組決策的方式確定其概率值。在條件許可的情況下，通過定量分析和實驗室檢測可以得到更準(zhǔn)確的評價結(jié)果。
1.3 用例分析
經(jīng)過分析調(diào)研，消費品質(zhì)量安全影響因子評估系統(tǒng)需求大致描述如下：系統(tǒng)用戶首先完成基本信息設(shè)置，然后設(shè)置需要進(jìn)行安全評估的因子的信息，再分別設(shè)置傷害情景信息和過程控制信息，在傷害情景信息設(shè)置時，需要設(shè)置傷害情景概率、控制措施信息和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)信息，當(dāng)以上所有信息設(shè)置完成之后，進(jìn)行安全因子評估。根據(jù)對系統(tǒng)需求的描述，用戶參與的總用例圖如圖2所示。

1.4 靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模
通過用例分析，安全因子評估系統(tǒng)中主要的實體類及類間相互關(guān)系如圖3所示。FACTOR_SAFETY表示安全因子基本信息，F(xiàn)ACTOR_PROSSIB表示傷害概率等級，DAMAGE_SCENARIOS表示傷害情景，CONTROL_MEASURE表示控制措施，STANDARD_PROPOSAL表示標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)建議，CONTROLPROCE為控制過程，RISK_ASSESSMENT表示風(fēng)險評估。
1.5 動態(tài)行為建模
圖4為安全因子評估系統(tǒng)中用戶操作的時序圖。進(jìn)入系統(tǒng)后，用戶可以進(jìn)行如下一系列操作：

(1)基本信息設(shè)置，包括設(shè)置傷害概率分級等信息；
(2)安全因子信息設(shè)置，包括設(shè)置安全因子的編號、所屬部件和類型等信息；
(3)傷害情景信息設(shè)置，包括設(shè)置相關(guān)的人的行為、與該影響因子密切相關(guān)的其他影響因子、使用環(huán)境、過程描述、傷害類型和后果嚴(yán)重程度描述等信息；
(4)過程控制信息設(shè)置，包括設(shè)置設(shè)計不當(dāng)?shù)脑?、材料、檢驗方式、生產(chǎn)工序、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境分別對因子的影響和一些其他相關(guān)的信息；
(5)風(fēng)險評估，即生成風(fēng)險評估表，包括傷害后果嚴(yán)重程度的等級、因子處于不安全狀態(tài)的概率、消費者暴露于危險源的概率、風(fēng)險等級和因子的最高風(fēng)險等級等信息；
(6)安全因子評估，即生成安全因子評估總表。
2 系統(tǒng)實現(xiàn)
安全因子評估系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)影響因子信息設(shè)置、傷害情景信息設(shè)置、過程控制信息設(shè)置、傷害情景概率信息設(shè)置和控制信息措施設(shè)置等功能。按照消費品安全影響因子評估工作流程，根據(jù)三層標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)搭建了安全影響因子評估系統(tǒng)，實現(xiàn)界面如圖5～圖6所示。

本文主要研究了消費品質(zhì)量安全影響因子評估系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。首先，分析了消費品質(zhì)量安全影響因子評估工作流程，包括評估前準(zhǔn)備、傷害識別、風(fēng)險估計和風(fēng)險評估，從而確定了本系統(tǒng)的功能需求。然后，通過用例分析、靜態(tài)行為建模、動態(tài)行為建模等UML分析工具對評估系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計。最后，選取了Visual Studio開發(fā)平臺根據(jù)三層架構(gòu)理論對該系統(tǒng)進(jìn)行了實現(xiàn)，并對系統(tǒng)進(jìn)行了界面展示。
目前的因子評估主要還是以領(lǐng)域?qū)＜以u判為主，所以下一步的工作重點和研究方向是在充分收集領(lǐng)域?qū)＜覛v史評判數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用人工智能的方法構(gòu)造自動安全影響因子評估的專家系統(tǒng)，從而在充分利用專家知識的基礎(chǔ)上，能夠有效快速地實現(xiàn)因子評估。
參考文獻(xiàn)
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