可信性測度在白酒感官評價中的應(yīng)用

劉云芬, 尹 婷, 朱寶兵

(湖北師范學院 數(shù)學與統(tǒng)計學院， 湖北 黃石 435002)

可信性測度在白酒感官評價中的應(yīng)用

劉云芬, 尹 婷, 朱寶兵

(湖北師范學院 數(shù)學與統(tǒng)計學院， 湖北 黃石 435002)

根據(jù)白酒評價標準，將白酒分為4個等級，將4個等級的白酒看成4個模糊變量，基于可變模糊集思想定義了4個模糊變量的隸屬函數(shù)，然后基于可信性測度對3種白酒進行了綜合評價，得到了合理的結(jié)果。

可信性測度；白酒；質(zhì)量評價

0 前言

中國白酒是一種傳統(tǒng)的飲料酒，在我國幾千年的文明史中，酒幾乎滲透到社會生活中的各個領(lǐng)域。對于白酒質(zhì)量的鑒評有原輔料的鑒評、曲的鑒評、生產(chǎn)過程的鑒評和嘗評驗收[1]。在這些評價過程中，鑒評的方法主要有化學分析和感官鑒評，化學分析可以反映白酒生產(chǎn)內(nèi)在的質(zhì)量變化，化驗數(shù)據(jù)是生產(chǎn)技術(shù)管理人員了解生產(chǎn)工藝輔助手段的重要工藝參數(shù)。這種方法有一定的局限性：測量手段有限、取樣局限和化驗數(shù)據(jù)過程緩慢，再加上即使是相同的釀酒原料、工藝和主體骨架成分，但由于細微的微量成分差別，會導致白酒品質(zhì)的不同，通過化學技術(shù)對真正微量成分在白酒的品質(zhì)方面起到關(guān)鍵作用的分析目前還存在一定的困難，因此，化學分析方法只能用來鑒別白酒的真?zhèn)我约盀楹罄m(xù)工藝生產(chǎn)提供指導。而感官鑒評在白酒質(zhì)量鑒評中優(yōu)勢非常明顯：容易操作且能快速地得到結(jié)果，另外白酒作為一種飲品，最終是靠消費者品評，因此，白酒的感官鑒評更能讓人信服。

品酒師對于白酒的品評主要包括色澤、香氣、口味和風格4個方面，品評的步驟有：眼觀色，鼻聞香，口嘗味，綜合起來看風格。品酒師評價白酒時一般是依據(jù)白酒品評標準打分，然后用數(shù)學方法來求得白酒最終評價分值，目前，對于白酒的感官鑒評的數(shù)學方法有模糊數(shù)學綜合評價法[2]，直覺模糊集方法[3]，本文將基于可信性理論來評價白酒質(zhì)量。

1 可信性評價模型

定義1[4]設(shè)Θ為非空集，p(Θ)為Θ的冪集，P(Θ) 中的元素稱為事件，對任一A∈p(Θ)，Cr{A} 是事件{A} 的可信性測度，Cr{A}滿足如下4個公理：

1)Cr{Θ}=1，

2)當A?B時有，Cr{A}≤Cr{B} ，

3)對任意的A∈p(Θ) ，Cr{A}+Cr{AC}=1，

4)對任意 {Ai}，當Cr{Ai}≤0.5 時，Cr{∪iAi}∧0.5=supiCr{Ai} .

則三元組(Θ,p(Θ),Cr) 稱為可信性空間，模糊變量ξ是一個從 (Θ,p(Θ),Cr)到實數(shù)的函數(shù)。

定義2[4]ξ是一個定義在 (Θ,p(Θ),Cr)上的模糊變量，那么它的隸屬函數(shù)為：μ(x)=(2Cr{ξ=x})∧1 .

基于以上理論，多指標對象的可信性評價步驟如下：

1)已知待評對象有m個指標，其特征向量為X=(x1,x2,…,xm)，依據(jù)評價標準構(gòu)造評價等級的模糊向量ξi(i=1,2,…,p).

2)確定各指標的權(quán)重向量ω=(ω1,ω2,…,ωm) .

4)由w′=wA得到綜合評價向量,并將綜合評價向量歸一化得到歸一化的綜合評價向量u.

2 白酒感官評價實例

根據(jù)清香型白酒評價計分標準[5]，100分為滿分，其中色10分，香25分，味50分，格15分。對每個指標按照優(yōu)質(zhì)酒、一級酒、二級酒、等外品4個等級進行評定。由清香型白酒評價標準給出以下評價量化指標，選擇3種白酒的單項指標進行評分，評價標準值和評價值見表1.為了敘述方便，所有數(shù)據(jù)全部進行歸一化處理，得到表2.

表1 評價標準和評價值

表2 歸一化評價標準和評價值

根據(jù)評價標準，在Θ=[0,1] 上定義4個模糊變量ξ1,ξ2,ξ3,ξ4作為評價等級，分別對應(yīng)優(yōu)質(zhì)酒、一級酒、二級酒和等外酒。在白酒的評價中，一般而言，品酒人員可能在相鄰酒品的評價中存在爭議，對于非相鄰酒品的評價一般是不存在爭議的，比如說品酒人員可能把優(yōu)質(zhì)酒評價為一級酒，而不太可能把優(yōu)質(zhì)酒評定為二級酒乃至更差的酒品，于是在隸屬度的構(gòu)造上，我們基于可變模糊集的思想[6]，將相鄰等級模糊向量看成是兩對立模糊集，考慮隸屬度的漸變式變化過程。例如，在考慮定義優(yōu)質(zhì)酒模糊量的隸屬度時，我們設(shè)定如果評價值為1時，隸屬度為1，隨著評價值的減少，隸屬度也隨之減少，如果評價值變化到一級酒標準值的下界時，定義其隸屬度為0，按照這種思想定義各種酒品模糊變量的隸屬函數(shù)如下：

基于上述隸屬函數(shù)和定理1中可信性測度的計算公式，得到酒品i(i=1,2,3) 單指標可信性評價矩陣Ai如下：

取權(quán)重向量w=(0.1,0.25,0.5,0.15) ，如果用4表示優(yōu)質(zhì)酒，3表示一級酒，2表示二級酒，1表示等外酒，由上文的步驟(4)和(5)得到各酒品的多屬性評價如表3所示：

表3 各酒品的綜合評價值

由表1可知，如果直接按照傳統(tǒng)的方法進行簡單的累加，酒品1的綜合得分是91分，酒品2和酒品3的綜合得分都是84，但是本文評價方法可以對酒品2和酒品3進行區(qū)分。另外，本文方法同樣適用于白酒生產(chǎn)過程的感官評價，比如白酒母糟和黃水的質(zhì)量鑒定；如果參評白酒酒品多，采用群體綜合評價決策時也可以采用本文的方法。

3 結(jié)語

本文在白酒評價標準的基礎(chǔ)上，考慮了白酒評價的實際過程，將各標準酒品看成4個模糊向量，并且考慮了模糊變量隸屬度的漸變過程，然后用可信性理論計算模糊量的測度，最后進行綜合評價，不但得到了合理的結(jié)果，而且對于評價得分相近的酒品也能很好的區(qū)分。該方法計算過程簡單、直觀，方法思想也容易拓廣至其他領(lǐng)域。

[1]杜明松.感官鑒評在白酒生產(chǎn)中的作用[J].釀酒科技,2007，(7):57～62.

[2]方 軍，張宿義，趙金松.模糊數(shù)學在濃香型白酒母糟與黃水感官質(zhì)量鑒定中的應(yīng)用研究[J].釀酒科技，2010，(3)：31～33.

[3]唐 潤，王海燕.基于直覺模糊-TOPSIS群決策方法的白酒質(zhì)量評價[J]．系統(tǒng)工程，2012,(8)：97～100.

[4]Liu B. Foundation of uncertainty theory [EB/OL].http://orsc.edu.cn/～liu. 2005-11-03.

[5]孫西玉.白酒品酒員培訓[EB/OL]. http://www.docin.com/p-508766080.html.

[6]陳守熠.可變模糊集理論與模型及應(yīng)用[M].大連：大連理工大學出版社，2009.

Credibilitymeasuretheoryanditsapplicationinliquorsensualqualityevaluation

LIU Yun-fen, YIN Ting, ZHU Bao-bing

(College of Mathematics and Statistics, Hubei Normal University, Huangshi 435002,China)

According to the standard for liquor quality evaluation, the liquor is divided into four grades, the grades are considered as four fuzzy variables, and we define four relative membership functions for the fuzzy variables based on variable fuzzy set. Then, Comprehensive evaluations of three liquors is given based on credibility measure, and the result is more rational.

credibility measure; liquor; quality evaluation

2013—12—15

2012年度第二批國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201210513012)

劉云芬(1979— )，女，湖北鄂州人，碩士，研究方向為不確定信息處理.

C934

A

1009-2714(2014)03- 0024- 03

10.3969/j.issn.1009-2714.2014.03.006