食品安全问题不断发生,重大食品安全事件以及重大公共安全卫生的突发事件,对一个国家或者地区的食品安全防控能力构成了新的挑战。新技术、新工艺、新材料在农业和食品工业中的使用衍生出的食品污染是发达国家主要面临的问题之一：而化学污染和生物污染是发展中国家面临的双重挑战；食品供给不足是欠发达国家面临的主要威胁。我国地域辽阔,呈现地区经济发展的不平衡性,同时存在生态环境和资源的可持续发展问题。对自然资源的过度利用,以及环境恶化导致的水、空气和土壤等不同程度的污染等,导致潜在的食品安全隐患,使食物安全问题更加凸现。食品中各种添加剂(漂白粉、着色剂、甜味剂、亚硝酸盐、防腐剂、增味剂等)和过期食品的使用,给食品安全埋下不小隐患。国家质检总局多次通报指出,食品添加剂、品质和微生物等项目为食品主要不合格原因。现在食品安全问题似有愈演愈烈之势,分析起来有如下三个特点：(1)问题食品的涉及面越来越广；(2)问题食品的危害程度越来越深,己从食品外部的卫生危害转向了食品内部的安全危害；(3)制毒手段越来越多样、越来越“深入”、隐晦。从物理性的安全隐患走向化学性安全隐患、生物性安全隐患。目前食品安全管控与预警的研究很多,主要可归为三类：食品安全管理体制的研究、食品安全跟踪与追溯的研究和食品安全预警体系的研究。从国内外现状可以看出,当前食品安全问题的研究很少涉及食品本身特性的研究,大多数是从抽样检测、监控跟踪、管理和政策完善等方面来缓解食品安全问题,缺乏食品之间潜在关联性的分析。食品系统是一个典型的部分信息明确、部分信息不明确的灰色系统,且这种“信息不完全”是绝对的。对于大多数加工食品,添加剂的种类远远不止一种,多种添加剂之间的相互反应是相当复杂的；同时导致食品安全问题的因素很多,但已知的却不多。食品安全预警系统是一个复杂系统,既存在一定的内在必然性,又存在随机偶然性。食品抽检具有随机性和不确定性,其过程貌似偶然事件,但是对此类偶然事件深入分析可以发现事件本身依然存在着一定的规律性,只是人们不为所知食品安全问题自身存在的内在规律。本论文集中研究食品生产环节中添加剂和流通环节中微生物数量评测这两个影响食品安全的关键技术问题,其主要内容包括：(1)提出微生物分段预测模型(ISPMM),预测剩余货架期微生物是产生食品问题的主要因素之一,而冷链物流运输过程是整个物流中最薄弱的环节,也是微生物数量可能得以较大改变的阶段。针对特定主要腐败菌的分析,提出特定温度下的微生物生长模型。同时研究影响微生物生长的主要环境因素,构造温度变动情况下的微生物分段预测模型,从而实现在温度变动情况下,食品最终货架期的预警,减少食品卫生方面的安全问题。(2)FAM(食品关联模型)的自动构建添加物也是产生食品问题的主要因素之一,基于食品固有类别、抽检食品类别及食品对象的分析,提出了包含层次特性的网状结构,同时给出了对应的形式化描述模型。该模型既存储了食品资源的显性特征,又保留了食品资源的某些隐性特征。通过定义节点风险指标的PS属性和VA属性,量化食品问题的严重程度,以便能实现食品问题程度值的传递过程。(3)搜索空间化简食品资源是成千上万的,分析这个庞大系统的相对关联度是相当困难的。本文分析了食品关联模型自身的特点,基于最近公共祖先(LCA)概念提出了一种简单有效地找寻最近公共祖先的算法,弥补了其他寻找LCA算法无法处理多个父节点的情况,有效缩减了相对关联度搜索空间。(4)食品节点间相对关联度度量算法基于食品显性属性的分析,依托灰色理论,给出了相关定义和定理,提出了节点间相对关联度计算方法。根据食品显性属性的特点,构造出多属性多格式序列。其属性格式有：有序的文字集合形式、无序的文字集合形式、区间数形式和数集合形式,同时分别针对其特点构造出相关系数计算函数。在考虑显性属性的同时,结合食品资源的隐性属性共同构造食品节点间相对关联度度量算法。(5)构建食品安全预警框架本文从两个方面研究食品问题的预警：1、研究流通环节中微生物数量评测预警；2、从食品相对关联度入手研究预警。微生物数量用于预警剩余货架期,食品相对关联度用于预警食品类别的风险程度。食品节点间相对关联度的确定并不能预示食品问题的产生,即两个食品节点资源的相对关联度高,并不代表一定会产生食品安全问题,还需考虑参考序列的食品问题严重程度,因此需结合相对关联度和抽检食品类别风险程度共同预警。