應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)兩種干燥工藝花茶的感官品質(zhì)

闕鳳珍，溫少挺

（黃河交通學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部，河南焦作454950）

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)兩種干燥工藝花茶的感官品質(zhì)

闕鳳珍，溫少挺

（黃河交通學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部，河南焦作454950）

現(xiàn)代茶葉業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，其茶葉活動(dòng)會(huì)對(duì)我國(guó)茶葉產(chǎn)業(yè)的整體布局和優(yōu)化起到促進(jìn)作用。促進(jìn)干燥工藝花茶產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，轉(zhuǎn)變茶葉發(fā)展模式對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。評(píng)價(jià)干燥工藝花茶的感官品質(zhì)，能夠動(dòng)態(tài)地掌握茶葉感官品質(zhì)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，了解影響地區(qū)茶葉感官品質(zhì)的因素，從而可以為提高茶葉感官品質(zhì)找到著力點(diǎn)。干燥工藝花茶感官品質(zhì)主要受到花茶主體和品質(zhì)環(huán)境兩個(gè)方面的影響。本文將應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法從兩個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)干燥工藝花茶的感官品質(zhì)。

模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)；干燥工藝花茶；感官品質(zhì)

如何正確把握干燥工藝花茶品質(zhì)體系所內(nèi)含的運(yùn)作規(guī)律，形成科學(xué)適當(dāng)?shù)母稍锕に嚮ú杷栌械母泄倨焚|(zhì)，及時(shí)準(zhǔn)確反映干燥工藝花茶品質(zhì)體系的運(yùn)作效率，進(jìn)而為政府宏觀管理和企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策提供參考依據(jù)，是我國(guó)干燥工藝花茶感官品質(zhì)發(fā)展過程中亟需解決的重要問題。所以，構(gòu)建一個(gè)完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，可以系統(tǒng)的對(duì)干燥工藝花茶感官品質(zhì)進(jìn)行把握與評(píng)估，為相關(guān)政策和措施的制定與實(shí)施提供有效依據(jù)。

1 干燥工藝花茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)方法

1.1 多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法主要是利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法解決多指標(biāo)問題，通過計(jì)算指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性，抽象出隱藏在指標(biāo)內(nèi)的潛在信息，即從大量的評(píng)價(jià)指標(biāo)中抽取少而精的概括性指標(biāo)，利用這些指標(biāo)完成綜合評(píng)價(jià)。通過多元統(tǒng)計(jì)不僅能夠?qū)χ笜?biāo)進(jìn)行遴選并指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行賦值，還能夠按照應(yīng)用需求進(jìn)行相應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)。不過，多元統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用條件較為苛刻，統(tǒng)計(jì)量要服從典型的概率分布，目標(biāo)數(shù)據(jù)與各指標(biāo)數(shù)據(jù)彼此為線性關(guān)系，各指標(biāo)數(shù)據(jù)之間還要相互無(wú)關(guān)，而且進(jìn)行元統(tǒng)計(jì)分析也需要較大的樣本數(shù)據(jù)量，因此在分析實(shí)際情況中常常難以達(dá)到其要求。

1.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)主要是將評(píng)價(jià)矩陣與權(quán)重進(jìn)行模糊合成，得到結(jié)果向量從而完成綜合評(píng)價(jià)的過程。步驟主要如下：首先，構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。其次，根據(jù)評(píng)價(jià)因素的具體情況確定評(píng)價(jià)等級(jí)；再次，構(gòu)建權(quán)重向量，建立模糊關(guān)系矩陣；第四，計(jì)算模糊合成值；最后，對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)執(zhí)行模糊綜合評(píng)價(jià)。模糊綜合評(píng)價(jià)法的顯著特點(diǎn)主要是以模糊數(shù)學(xué)的隸屬度作為評(píng)價(jià)依據(jù)，以最優(yōu)的評(píng)價(jià)因素值為基準(zhǔn)。

1.3 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(簡(jiǎn)稱DEA)又叫做效率評(píng)價(jià)方法，屬于線性規(guī)劃的研究范圍。若想將DEA運(yùn)用在綜合評(píng)價(jià)中，評(píng)價(jià)體系應(yīng)滿足如下條件：首先，評(píng)價(jià)體系中應(yīng)該包含投入單元和產(chǎn)出單元，因?yàn)镈EA是對(duì)多投入/多產(chǎn)出的多個(gè)決策單元進(jìn)行效率評(píng)價(jià)的主要方法，通過分析產(chǎn)出與投入的比率，清晰地說(shuō)明各種投入產(chǎn)出組合，也因此常用于經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)營(yíng)效率的分析。其次，DEA分析同樣要求有足夠的樣本量，這是DEA分析可行性的基本條件。

1.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是一種非線性、自適應(yīng)、自組織的網(wǎng)絡(luò)，由大量簡(jiǎn)單的處理單元組成。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)主要是一個(gè)輸入層、一個(gè)或多個(gè)中間隱含層和一個(gè)輸出層。每一層都有若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)即神經(jīng)元，處于同一層的神經(jīng)元互相不存在連接關(guān)系。神經(jīng)元可以通過傳遞函數(shù)和加權(quán)系數(shù)改變上一個(gè)神經(jīng)元對(duì)下一個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生的刺激。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過不斷學(xué)習(xí)，可以從未知模式的大量復(fù)雜數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，最終確定網(wǎng)絡(luò)權(quán)值。權(quán)值確定之后，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，可得到輸出結(jié)果。

1.5 模糊系統(tǒng)理論

模糊系統(tǒng)理論主要研究少數(shù)據(jù)和貧信息的不確定性問題，希望能夠通過科學(xué)手段，找出子因素間隱含的關(guān)系。模糊系統(tǒng)理論中的模糊層次分析主要是將評(píng)價(jià)體系內(nèi)的不同影響因素按順序分成多個(gè)層次，不同層次之間存在相互聯(lián)系，按層次計(jì)算出各因素指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，最后對(duì)不同層次的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行比較。

2 干燥工藝花茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的原則

2.1 客觀性原則

干燥工藝花茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建必須以該區(qū)域?qū)嶋H發(fā)生的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和科研活動(dòng)等作為依據(jù)，如實(shí)反映干燥工藝花茶感官品質(zhì)，必須根據(jù)審核無(wú)誤的數(shù)據(jù)，保證指標(biāo)體系的內(nèi)容完整，真實(shí)可靠。

2.2 科學(xué)性原則

要準(zhǔn)確地反映干燥工藝花茶感官品質(zhì)，除了要堅(jiān)持客觀性原則以外，還應(yīng)當(dāng)講究科學(xué)性，以保障結(jié)果的真實(shí)可靠?？茖W(xué)性原則體現(xiàn)為以下兩方面：首先，指標(biāo)的選取要堅(jiān)持以科學(xué)性為主要原則。在選擇指標(biāo)之前要根據(jù)相關(guān)理論和研究資料對(duì)干燥工藝花茶感官品質(zhì)進(jìn)行深刻的定性分析，指標(biāo)的數(shù)量、核心指標(biāo)的確定以及指標(biāo)的口徑等都要符合科學(xué)性原則；其次，評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建要堅(jiān)持以科學(xué)性為主要原則。應(yīng)當(dāng)選擇合適的建模方法，盡量減少由于數(shù)據(jù)運(yùn)算和方法不當(dāng)造成的誤差。

2.3 可操作性原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)必須遵循可操作性的原則，評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)定要綜合考慮指標(biāo)值的測(cè)量可行性和數(shù)據(jù)獲取的可操作性。建立指標(biāo)體系的目的就是為了方便從定量分析的角度判斷干燥工藝花茶的感官品質(zhì)，因此要確保指標(biāo)體系的測(cè)度數(shù)據(jù)是可以獲取的，不可量化的或量化工作較為復(fù)雜的指標(biāo)用其它相關(guān)性較強(qiáng)的指標(biāo)替代。

2.4 突出本質(zhì)原則

干燥工藝花茶品質(zhì)是一個(gè)復(fù)雜的品質(zhì)體系，品質(zhì)主體涉及到企業(yè)、高校、政府、科研機(jī)構(gòu)等部分，而品質(zhì)環(huán)境又涵蓋了經(jīng)濟(jì)、政策、知識(shí)流動(dòng)等社會(huì)中的方方面面，目類繁多。針對(duì)干燥工藝花茶感官品質(zhì)內(nèi)容多樣、方式靈活的特點(diǎn)，在構(gòu)建干燥工藝花茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，要避免進(jìn)入“廣而泛”的設(shè)計(jì)誤區(qū)。在選擇指標(biāo)的過程中，要把握影響干燥工藝花茶感官品質(zhì)的根本要素，從而得到一個(gè)“少而精”的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

3 干燥工藝花茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重確定

我國(guó)干燥工藝花茶感官品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建是為了對(duì)我國(guó)的干燥工藝花茶的感官品質(zhì)進(jìn)行科學(xué)有效地定量測(cè)評(píng)，因此需要對(duì)評(píng)級(jí)指標(biāo)體系中的各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重賦值。由于評(píng)級(jí)指標(biāo)體系是一個(gè)多層次多指標(biāo)的體系，各指標(biāo)的重要性差異較大，傳統(tǒng)的賦值方法難以真實(shí)保留各指標(biāo)的重要性差異。相比較而言，熵值法在客觀權(quán)重賦值方面比較讓人信服，科學(xué)合理與客觀性并存，對(duì)于區(qū)域研究不可或缺。

3.1 模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)原理

模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法是以模糊關(guān)聯(lián)理論為指導(dǎo)的綜合性評(píng)估方法，內(nèi)容涉及到評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)類別四個(gè)方面。如果評(píng)價(jià)過程中只有一個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)，則叫做單層次模糊關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)；如果出現(xiàn)多個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)，并需要繼續(xù)執(zhí)行進(jìn)一層的模糊關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)，則叫做多層模糊關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)。從組織結(jié)構(gòu)來(lái)看，多層次模糊關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)可以分成兩類：其中一類是組織結(jié)構(gòu)相同的多層次灰評(píng)價(jià)，還有一類則是組織結(jié)構(gòu)不同的多層次灰關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)。導(dǎo)致模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法的應(yīng)用更加的普及，所有安防工作的信息主要來(lái)源于模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法所采集得到的數(shù)據(jù)信息，然而模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)的布控點(diǎn)數(shù)的數(shù)量以及布控所網(wǎng)絡(luò)區(qū)域范圍是信息采集程度的主要決定因素，同時(shí)也是處理相關(guān)異常事件和防止異常事件發(fā)生的重要的兩個(gè)因素。為確保異常事件的及時(shí)響應(yīng)與預(yù)防，需要盡量布控盡可能全面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（模糊因子的數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)區(qū)域范圍），在減低成本、提高工作的效率、增減系統(tǒng)積極性上唯有采用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)才是最佳的解決方法之道。

3.2 權(quán)重賦值方法——熵值法

熵（Entropy）最初是物理學(xué)中用來(lái)表示各種可能性多少，某些物質(zhì)系統(tǒng)的非均勻宏觀狀態(tài)無(wú)序程度的指標(biāo)。后來(lái)由N.Wiener和C.E.Shannon提出了更為宏觀的信息熵的概念，如今廣泛的應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域。熵值法主要是利用評(píng)價(jià)指標(biāo)所自帶的信息來(lái)衡量指標(biāo)的價(jià)值。在一定程度上，熵值法可以避免由主觀因素造成的偏差。在信息論中，熵是對(duì)系統(tǒng)無(wú)序程度的反映，信息則是系統(tǒng)有序程度的反映，兩者符號(hào)相反，絕對(duì)值相等。其基本原理是：熵是對(duì)信息不確定狀態(tài)的度量，熵值越小，那么其所蘊(yùn)含的信息量則越大。所以，當(dāng)某個(gè)屬性下的熵值越小時(shí)，說(shuō)明該屬性所包含的信息量越大，在決策中起到的作用越大，應(yīng)對(duì)其賦予較大的權(quán)重，這就為如何確定指標(biāo)的權(quán)重提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，同樣是由于熵值法的核心是確定各指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異性，因此在使用熵值法的過程中，為確保各指標(biāo)數(shù)據(jù)所反映的信息差異確定其熵值，就必須要求樣本數(shù)據(jù)真實(shí)完整。

3.3 數(shù)據(jù)的采集和處理

數(shù)據(jù)收集完成后，首先要對(duì)采集的數(shù)據(jù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的處理，然后再對(duì)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，不同性質(zhì)的指標(biāo)顯然是不能加以匯總的，因?yàn)槲覀儫o(wú)法得到針對(duì)不同作用力所產(chǎn)生的綜合結(jié)果，因此首先需要變換逆向指標(biāo)數(shù)據(jù)的性質(zhì)，使得各個(gè)指標(biāo)之間的作用力趨同。本文所構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中并不包含逆向指標(biāo)，所以不需要進(jìn)行同趨化處理，所需要進(jìn)行的只是無(wú)量綱化處理。無(wú)量綱化處理所解決的主要是數(shù)據(jù)的可比性問題，有“最小-最大標(biāo)準(zhǔn)化法”和“Z-score標(biāo)準(zhǔn)化”等多種方法，但是由于所使用的權(quán)重賦值方法熵值法要求保留原始數(shù)據(jù)之間的差異性，經(jīng)過驗(yàn)證得出不可采用上述方法進(jìn)行無(wú)量綱化處理，這種方法在消除量綱和數(shù)據(jù)量級(jí)影響的同時(shí)有效地保留了各指標(biāo)數(shù)值取之差異程度上的信息，而且差異程度越大，指標(biāo)對(duì)綜合分析的影響力也越大，這與熵值法的要求相一致。

4 結(jié)語(yǔ)

通過運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法對(duì)我國(guó)干燥工藝花茶感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，花茶品質(zhì)產(chǎn)出能力、品質(zhì)環(huán)境支撐能力、品質(zhì)資源投入能力、品質(zhì)資源擴(kuò)散能力的關(guān)聯(lián)度分別是我國(guó)干燥工藝花茶感官品質(zhì)影響力最大的因素。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提升干燥工藝花茶感官品質(zhì)，可以按照各影響因素的重要程度從以下四個(gè)方面提升我國(guó)干燥工藝花茶感官品質(zhì)：完善資源合理規(guī)劃配置，提高品質(zhì)產(chǎn)出能力；構(gòu)建品質(zhì)平臺(tái)體系，提高品質(zhì)環(huán)境支撐能力；健全干燥工藝花茶品質(zhì)投入體系，提高品質(zhì)投入能力；促進(jìn)知識(shí)和資源的流動(dòng)溢出，提高品質(zhì)資源擴(kuò)散能力。

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2015年度河南省政府決策研究招標(biāo)課題（2015B151）。

闕鳳珍（1983-），女，河南睢縣人，學(xué)士，講師，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。