食品风险分析模型2

基于因素间相互依赖而起作用的地域性食品风险评价模型的理论框架食品风险评价模型应全世界通用，不应该各国有各国的模型。因为客观规律是一样的，不同的应该只是参数可能有差异、分布函数不同。本文研究从因素间相互依赖而起作用的角度构建食品风险评价模型。一、食品风险模型研究现状1、国外的模型国外的食品风险评估模型包括膳食暴露评估数学模型、食物摄入量模型，依据这两个模型进行食品风险评估。如何将两个模型合成为食品风险评估是一个暗箱。我们无从对暗箱进行评论和借鉴。2、国内的模型国内的模型主要是根据主要矛盾原理对各种因素进行加权求和来进行风险评估。例如从2006年开始，北京市“食品安全指数”主要根据一个地区全年或半年内包括米、面、粮、油肉等食品在内的质量抽检数据，进行综合科学分析得到的食品安全评价指数。浙江省食品安全指数模型框架主要由食物中毒发生情况、主要食品合格率、危害因子危害程度、消费者知晓率和满意度等四个一级指标，以及食物中毒人数、农兽药残留情况等30余个二级指标构成。上海市将食物中毒发生率、食品污染物监测合格率、食品质量安全检测合格率、道传染病发病率、市民食品安全状况满意度、食品卫生(监督)处罚率、食品安全投诉举报率食品生产经营企业量化分级情况（A.B.C级比率）、食品生产经营企业先进管理标准采标率9项指标进行加权平均得到食品安全指数模型北京市的模型涉及因素太少，不能完全反应食品安全状况。浙江、上海的模型，将因、果同时考虑，必将造成结果失准。另外三者在理论基础上存在的问题见下文。二、采用加权平均法建立模型存在的问题1、在理论上必须考虑自变量和因变量是什么函数关系，因为不同函数自变量对因变量的影响灵敏度是不一样的。下面列表例如：xyx+y变化率x*Y变化率x*Y^10变化率x^Y变化率xlnY变化率xe^Y变化率100101101.0100011E+1211E+20123012E+061100201201.1200021E+1510241E+401E+203001.35E+1022026上表示例中，当自变量ｙ变化时，因变量变化差别很大从最小１变化到１０的２０次方，差别巨大。所以建立评价模型必须考虑因素之间的相互关系。因为食品风险各种因素是相互依赖、相互作用才发挥作用的，建立评价至少采用乘法关系；而加权平均等统计学方法是不能反应各因素相互作用关系，故加权平均法不正确。2、事实上杭州市质监局发布的2009年杭州市食品质量安全总指数为98.03，指数结合了老百姓的关注度、食品销售额等相关信息。在吃馒头都不放心的今天，得到如此高的指数很难让人理解。说明在指数计算方法上存在严重问题。从理论和事实上均表明采用加权平均法建立模型存在问题。下面从因素间相互作用角度研究食品风险模型。三、毒性的定义(一)、事物属性的分类：事物的属性按照载体来分，可以分为关系属性和固有属性。固有属性是一个事物自身就具备的属性；关系属性是依赖于其他事物才存在的属性。固有属性是关系属性的基础。1、固有属性单独由某一实体作为载体而具有的属性叫做内在属性，即“客体本身固有的属性”，“表征客体或对象自身”的性质。例如某原子中的核子数，广州市的人口数量。广州市的人口（流动人口除外）并不是广州市与其他城市协同具有的。2、关系属性事实上世界上事物的诸种性质，大多数不是某一实体单独具有的，而是由许多实体作为载体协同具有的：它不是单独属于某一客体．而是属于多个客体的，这种多个实体具有其分开来所不具有的属性就叫做关系关系属性。例如物质的颜色：氯气是淡绿色吗？对于正常人它是淡绿色，对于“红绿色盲”它是淡灰色，对于动物，就不得而知了，对于无生命的物质颜色是无意义的。所以物体的颜色不是物体固有的性质，它和观察者有关系，没有观察者，物体的颜色是没有意义的。既然关系属性是各承载体共有，那么各承载体就是关系属性的必要条件，关系属性就是各承载体共同作用的结果，所以关系属性与各承载体的关系服从乘法原理。nii1载体固有属性关系属性…………………………………（1）如：观察光环境观察者物体的吸收光谱性质颜色3、固有属性和关系属性的关系。1、关系属性是各承载体固有属性相互作用的结果，各承载体固有属性之乘积为关系属性，所以固有属性是关系属性的基础。2、关系属性具有层次性。低层关系属性相互作用产生高一层次的关系属性。因为系统是多层次的，低层次的关系属性对于上一层次是固有属性，低层次的2个子系统之间对于高层次是合为一体了，是一体的性质了，所以变成了固有属性了。（二）、毒性是关系属性：1、毒性的定义【毒性】（toxicity）：是指外源物质与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力，或简称为损伤生物体的能力。毒性与剂量、接触途径、接触期限有密切关系。2、毒性是关系属性从毒性的定义看，毒性是物质与机体相互作用的结果。毒性物质和机体必须同时具备，才能显示毒性。所以毒性是关系属性。机体物质毒性…………………………………（2）当所研究的机体对象确定下来后，毒性就只与物质有关系了，此时我们称毒性是该物质的毒性。下文的毒性就是指这一含义，是在某种标准情况下毒素的毒性。虽然使用这一含义，但改变不了毒性是物质的关系属性这一事实。例如一氧化碳。当一氧化碳与机体内血红蛋白结合,使红细胞无法运输氧气,导致生物体窒息，从而显示一氧化碳的毒性。如果机体不存在血红蛋白，那么一氧化碳就没有毒性了。所以一氧化碳的毒性是关系属性。正因为毒性是关系属性，所以才具有相对性，相对于机体而存在。同一物质同一剂量对不同的机体产生的后果不一样，这就是抗生素可以选择性杀死微生物的原理。河豚鱼的毒素对于人可以致命，但对自身却没有毒性，其他采用毒素进行防卫的动物均如此。3、食品的毒性与食品风险食品的毒性是指食品中的毒素的性质。食品的毒性当然也是关系属性，而不是自身固有的属性。食品风险是人食用食品产生的风险，是食品对人产生的结果。所以风险和人、食品有关，二者缺一不可，是风险产生的必要条件，食品没有毒性或者人不食用均不会产生风险，故风险和食品、人之间的关系服从乘法原理。用数学表述为：食品毒性=食品毒素×人…………………………………（3）四、单一毒素对个人的危害分析模型以固定年龄、摄入一种毒素产生一种危害讨论食品风险，从毒素、人、毒素和人之间三个方面讨论。（一）、毒素毒素是指食品中对人体产生危害的某一种物质。1、标准毒性：在标准情况下（剂量、人种、年龄、健康状态），食品对人体的危害性大小。用T0(toxicity)表示可以分成10级别，分别记作：1、2、……10。2、摄入量I（intake）表示某一年龄每人每天某种毒素的摄入量，I0表示剂量限量。I0等于体重乘以毒物在单位体重下允许限量。毒素是产生危害的必要条件。剂量越大，产生的危害越严重。毒素是相对的，在一定的范围内可能是积极因素，超过这个范围是消极因素。(二)、人有年龄、体质、体重、饮食偏好、种族等因素。主要考虑年龄、体重因素。1、年龄年龄不同，生理发育（或衰落）程度就不同，抵抗能力就不同。例如三鹿奶粉对于婴儿造成了严重的社会后果。所以需要对毒素的毒性进行年龄的修正，乘以年龄修正系数a。用y表示年龄2、体重体重越大，毒素分布浓度越低。例如同样剂量的有毒食品，儿童吃了反应就会大，而成人就小。体重与危害成反比关系。以w表示体重。（三）人、食品二者之间的因素1、作用时间不同的毒素对人体作用的时间长短不一样，例如重金属在体内会积累、作用时间几十年，而微生物毒素只作用几小时。当然是作用时间越长，对人体的伤害越大。以半衰期ｔ1/2表示作用时间。时间单位：天。2、监控时间。指对该区域食品安全监控时间。用ts表示。时间单位：天。（四）单毒素单一毒性作用对个体（器官功能）的危害一种毒素可以产生多种毒性作用，典型实例就是每种药物除了有治疗作用外，一般都有多种副作用。为此首先构建单毒素单一毒性作用对个体的危害数学模型。各种因素对于食品风险都是必不可少的。如果被研究的物质没有毒性，那么不会对机体造成危害；如果不摄入该物质，就不会造成危害，因伤害程度与剂量关系程S型，所以在此近似假设伤害程度与II0成正比；如果毒素不滞留体内，也不造成危害。这些条件都是必要性的，故符合乘法原理。构建模型如下：wttIITaHs2/100）（个体单毒（当II0时）……………………（4）H个体单毒=0（当I≤I0时）…………………………………（5）不同年龄的人，对同一毒素的反应强度不一样，应予以修正，故乘以修正系数。体重越大，分布在体内的毒素浓度越低，所以将体重放在分母位置。年龄与体重存在统计相关，设相关函数为f体重(y)=w(a)。则与上式子组成方程组：wttIITaHs2/100）（（当II0时）H=0（当I≤I0时）f体重(y)=w(a)…………………………………（6）五、推衍至单一毒素对区域人群设某地区人口总数为N，年龄分布密度函数为f年龄(y)，以)wf（体重表示某地区体重密度分布函数。存在：13001)dyyf（年龄；…………………………………（7）40001)dwwf（体重…………………………………（8）对（4）式以年龄、劳动量、体重进行积分得到单一毒素对人群产生的危害：1500030002/100))()(),(qsdydldwwfwyfyaNttIlyITH（）（体重年龄人群单毒………（9）食用一种食品的人数越多，对社会造成的危害越大,所以在（6）式基础上乘以人口数量。年龄范围从0岁至150岁，因为人的理论寿命为150年。劳动量范围下限为0焦耳，上限暂且用q表示。体重范围０千克至300千克。I（y,l）为毒素摄入函数六、多毒素（和单毒素多反应）对人体的危害模型一种毒素可能导致多个靶器官受损，起效果和多种毒素一样。（一）机体生命模型1、系统论关于整体性原则与乘法原理的关系系统的功能不是子系统功能之和。单独任何一个子系统不能具备系统的功能，而系统功能的实现又离不开子系统，说明系统功能与子系统功能之间至少存在乘法关系：nii1子系统功能系统功能用符号表示之：niiFF1………………(10)其中：F----系统功能Fi----子系统功能i----第i个子系统n----子系统数量（1）用此式可表达出子系统可以产生新质，可以产生子系统不具备的功能，这是乘法的性质。（2）也可以解释为什么会出现总体大于部分之和的问题。（3）“系统整体功能大于孤立部分功能之总和”应表达为“系统整体功能等于孤立部分功能之积”。2、系统稳定性系统除了产生新质外，还存在稳定性问题。如果只存在乘法，系统中任何一个有子系统出问题，整个系统就会遭到破坏，即系统将非常不稳定。如果子系统的功能是很多个体加和而成的，即nimjijnii111子系统个体子系统功能系统功能………………(11)如果子系统中的个体部分失去其功能，不会导致整个子系统的功能丧失，从而不会导致系统的被破坏。东方不亮西方亮。3、人体系统模型人（一级系统）存在八大系统（二级别系统），系统又是由器官（三级系统）组成，器官是由组织（四级系统）组成，组织又由多种组织（五级系统）组成，而这第五级系统是由许多相同的个体组成（六级系统），比如肺泡，第六级系统又是细胞组成（七级系统）。人得了肺结核是部分肺泡出问题了，而其他肺泡可以继续完成其功能，从而参与完成肥呼吸的功能，维持生命体的存在。肺、肾都存在左右两个，进一步保证了生命体的稳定。以二个子系统为例，画出机能-功能关系示意图如下：（二）多毒素(联合毒性)对人体的作用分类1、联合毒性的定义和种类联合作用(jointaction或combinedeffect)指两种或两种以上危害物同时或前后相继作用于机体而产生的交互毒性作用。多毒素对机体产生的联合作用可分为以下几种类型:相加作用。相加作用(additiveeffect)指多种化学物的联合作用等于每一种化学物单独作用的总和。化学结构比较接近、或同系物、或毒作用靶器官相同、作用机理类似的化学物同时存在时，易发生相加作用。大