統(tǒng)計(jì)方法在葡萄酒質(zhì)量分析中的應(yīng)用

曾京宙　鄭祥瑞

摘 要：近年來(lái)，葡萄酒行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近些年，國(guó)內(nèi)葡萄酒市場(chǎng)的銷售額持續(xù)以15%-20%的速度增長(zhǎng)，特別是北京、上海等高消費(fèi)城市的增長(zhǎng)速度達(dá)到了30%-45%。葡萄酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，但由于發(fā)展較晚，目前我國(guó)對(duì)葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系尚不完善，葡萄酒的評(píng)價(jià)工作尚有很大的發(fā)展空間。文章通過(guò)R型聚類分析的方法根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄分級(jí)，之后使用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法探究葡萄、葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，最后建立回歸關(guān)系，證明葡萄、葡萄酒的理化性質(zhì)指標(biāo)能用來(lái)判斷葡萄酒的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：R型聚類分析；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；回歸分析

引言

葡萄酒是一種由葡萄或葡萄汁經(jīng)過(guò)酒精發(fā)酵而得到的含酒精飲料。葡萄具有種類繁多、成分復(fù)雜、氣味和口感變化極大的特點(diǎn)。近些年來(lái)，利用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)葡萄酒進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生。但是目前理化分析仍不能取代感官評(píng)價(jià)。本文試圖探究如何采用統(tǒng)計(jì)方法使這些復(fù)雜關(guān)系的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，并分析它們之間的聯(lián)系。

1 兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性

經(jīng)過(guò)對(duì)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，我們假設(shè)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果無(wú)顯著性差異，在給定顯著性水平α=0.05的情況下使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法來(lái)確定兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異。然后，依據(jù)兩組品酒員評(píng)分的方差大小來(lái)確定哪一組更可信。

SPSS將根據(jù)T分布表給出t值對(duì)應(yīng)的相伴概率值，如表1，即白葡萄酒和紅葡萄酒的t值對(duì)應(yīng)的伴隨概率分別為P1=0.070，P2=0.088 ，在顯著性水平為0.1的情況下拒絕原假設(shè)，即兩組品酒師平評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異。

用MATLAB計(jì)算兩組品酒員評(píng)價(jià)結(jié)果的方差得到第一組和第二組的方差分別為a= 105.2289， b= 45.8341， 即第二組評(píng)價(jià)結(jié)果的系統(tǒng)誤差較小，則第二組更可信。

2 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

2.1 分析

為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，對(duì)于幾組重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算并選取了它們的平均值作為其所屬的一級(jí)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章中葡萄酒的質(zhì)量數(shù)據(jù)取可靠的一組品酒員得出的評(píng)價(jià)結(jié)果作為葡萄酒的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。

2.2 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

首先按照釀酒葡萄的理化性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行R型聚類分析。然后求得第二組評(píng)酒師對(duì)各類葡萄所釀酒的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)于釀造白葡萄酒的釀酒葡萄的31項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)31個(gè)理化指標(biāo)聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。

由此確定最佳分類，白葡萄分類結(jié)果為四類，根據(jù)評(píng)分均值高低將以上四類按降序分為四個(gè)等級(jí)，同理，可得紅葡萄的R型聚類分析。

3 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)的聯(lián)系

3.1 分析

為了更方便地分析釀酒葡萄和葡萄酒之間的理化性質(zhì)關(guān)系，我們使用主成分分析法各項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。然后，我們用灰色關(guān)聯(lián)度分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.2 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系

4.1 分析

我們根據(jù)品酒員對(duì)葡萄酒質(zhì)量的打分來(lái)決定葡萄酒的質(zhì)量，以此分析釀酒葡萄以及葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，從而建立回歸關(guān)系。

4.2 論證可以用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量

多元回歸分析是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，可以用多元回歸分析的方法來(lái)分別研究釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。先分析釀酒紅葡萄的各個(gè)理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量之間的線性關(guān)系，用SPSS運(yùn)行結(jié)果如表4所示。

類似的，我們可以分析的紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的影響、白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響以及白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響，可以看出某些指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量有一定的影響，即可證明能用釀酒葡萄的理化指標(biāo)以及葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張文彤.SPSS11 統(tǒng)計(jì)分析教程[M].北京希望電子出版社，2002，6.

[2]王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].2003（5）.

[3]沈恒范.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].高等教育出版社，2002，9.

[4]謝輝.統(tǒng)計(jì)方法在葡萄理化指標(biāo)簡(jiǎn)化中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（48）.

[5]李華.葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006（4）.

[6]宋志剛.SPSS16 使用教程[M].中國(guó)郵電出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：曾京宙（1992-），男，漢族，廣東佛山人，理學(xué)學(xué)士，單位：蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。endprint

摘 要：近年來(lái)，葡萄酒行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近些年，國(guó)內(nèi)葡萄酒市場(chǎng)的銷售額持續(xù)以15%-20%的速度增長(zhǎng)，特別是北京、上海等高消費(fèi)城市的增長(zhǎng)速度達(dá)到了30%-45%。葡萄酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，但由于發(fā)展較晚，目前我國(guó)對(duì)葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系尚不完善，葡萄酒的評(píng)價(jià)工作尚有很大的發(fā)展空間。文章通過(guò)R型聚類分析的方法根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄分級(jí)，之后使用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法探究葡萄、葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，最后建立回歸關(guān)系，證明葡萄、葡萄酒的理化性質(zhì)指標(biāo)能用來(lái)判斷葡萄酒的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：R型聚類分析；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；回歸分析

引言

葡萄酒是一種由葡萄或葡萄汁經(jīng)過(guò)酒精發(fā)酵而得到的含酒精飲料。葡萄具有種類繁多、成分復(fù)雜、氣味和口感變化極大的特點(diǎn)。近些年來(lái)，利用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)葡萄酒進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生。但是目前理化分析仍不能取代感官評(píng)價(jià)。本文試圖探究如何采用統(tǒng)計(jì)方法使這些復(fù)雜關(guān)系的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，并分析它們之間的聯(lián)系。

1 兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性

經(jīng)過(guò)對(duì)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，我們假設(shè)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果無(wú)顯著性差異，在給定顯著性水平α=0.05的情況下使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法來(lái)確定兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異。然后，依據(jù)兩組品酒員評(píng)分的方差大小來(lái)確定哪一組更可信。

SPSS將根據(jù)T分布表給出t值對(duì)應(yīng)的相伴概率值，如表1，即白葡萄酒和紅葡萄酒的t值對(duì)應(yīng)的伴隨概率分別為P1=0.070，P2=0.088 ，在顯著性水平為0.1的情況下拒絕原假設(shè)，即兩組品酒師平評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異。

用MATLAB計(jì)算兩組品酒員評(píng)價(jià)結(jié)果的方差得到第一組和第二組的方差分別為a= 105.2289， b= 45.8341， 即第二組評(píng)價(jià)結(jié)果的系統(tǒng)誤差較小，則第二組更可信。

2 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

2.1 分析

為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，對(duì)于幾組重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算并選取了它們的平均值作為其所屬的一級(jí)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章中葡萄酒的質(zhì)量數(shù)據(jù)取可靠的一組品酒員得出的評(píng)價(jià)結(jié)果作為葡萄酒的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。

2.2 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

首先按照釀酒葡萄的理化性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行R型聚類分析。然后求得第二組評(píng)酒師對(duì)各類葡萄所釀酒的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)于釀造白葡萄酒的釀酒葡萄的31項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)31個(gè)理化指標(biāo)聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。

由此確定最佳分類，白葡萄分類結(jié)果為四類，根據(jù)評(píng)分均值高低將以上四類按降序分為四個(gè)等級(jí)，同理，可得紅葡萄的R型聚類分析。

3 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)的聯(lián)系

3.1 分析

為了更方便地分析釀酒葡萄和葡萄酒之間的理化性質(zhì)關(guān)系，我們使用主成分分析法各項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。然后，我們用灰色關(guān)聯(lián)度分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.2 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系

4.1 分析

我們根據(jù)品酒員對(duì)葡萄酒質(zhì)量的打分來(lái)決定葡萄酒的質(zhì)量，以此分析釀酒葡萄以及葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，從而建立回歸關(guān)系。

4.2 論證可以用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量

多元回歸分析是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，可以用多元回歸分析的方法來(lái)分別研究釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。先分析釀酒紅葡萄的各個(gè)理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量之間的線性關(guān)系，用SPSS運(yùn)行結(jié)果如表4所示。

類似的，我們可以分析的紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的影響、白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響以及白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響，可以看出某些指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量有一定的影響，即可證明能用釀酒葡萄的理化指標(biāo)以及葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張文彤.SPSS11 統(tǒng)計(jì)分析教程[M].北京希望電子出版社，2002，6.

[2]王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].2003（5）.

[3]沈恒范.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].高等教育出版社，2002，9.

[4]謝輝.統(tǒng)計(jì)方法在葡萄理化指標(biāo)簡(jiǎn)化中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（48）.

[5]李華.葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006（4）.

[6]宋志剛.SPSS16 使用教程[M].中國(guó)郵電出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：曾京宙（1992-），男，漢族，廣東佛山人，理學(xué)學(xué)士，單位：蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。endprint

摘 要：近年來(lái)，葡萄酒行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近些年，國(guó)內(nèi)葡萄酒市場(chǎng)的銷售額持續(xù)以15%-20%的速度增長(zhǎng)，特別是北京、上海等高消費(fèi)城市的增長(zhǎng)速度達(dá)到了30%-45%。葡萄酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，但由于發(fā)展較晚，目前我國(guó)對(duì)葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系尚不完善，葡萄酒的評(píng)價(jià)工作尚有很大的發(fā)展空間。文章通過(guò)R型聚類分析的方法根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄分級(jí)，之后使用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法探究葡萄、葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，最后建立回歸關(guān)系，證明葡萄、葡萄酒的理化性質(zhì)指標(biāo)能用來(lái)判斷葡萄酒的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：R型聚類分析；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；回歸分析

引言

葡萄酒是一種由葡萄或葡萄汁經(jīng)過(guò)酒精發(fā)酵而得到的含酒精飲料。葡萄具有種類繁多、成分復(fù)雜、氣味和口感變化極大的特點(diǎn)。近些年來(lái)，利用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)葡萄酒進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生。但是目前理化分析仍不能取代感官評(píng)價(jià)。本文試圖探究如何采用統(tǒng)計(jì)方法使這些復(fù)雜關(guān)系的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，并分析它們之間的聯(lián)系。

1 兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性

經(jīng)過(guò)對(duì)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，我們假設(shè)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果無(wú)顯著性差異，在給定顯著性水平α=0.05的情況下使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法來(lái)確定兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異。然后，依據(jù)兩組品酒員評(píng)分的方差大小來(lái)確定哪一組更可信。

SPSS將根據(jù)T分布表給出t值對(duì)應(yīng)的相伴概率值，如表1，即白葡萄酒和紅葡萄酒的t值對(duì)應(yīng)的伴隨概率分別為P1=0.070，P2=0.088 ，在顯著性水平為0.1的情況下拒絕原假設(shè)，即兩組品酒師平評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異。

用MATLAB計(jì)算兩組品酒員評(píng)價(jià)結(jié)果的方差得到第一組和第二組的方差分別為a= 105.2289， b= 45.8341， 即第二組評(píng)價(jià)結(jié)果的系統(tǒng)誤差較小，則第二組更可信。

2 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

2.1 分析

為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，對(duì)于幾組重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算并選取了它們的平均值作為其所屬的一級(jí)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章中葡萄酒的質(zhì)量數(shù)據(jù)取可靠的一組品酒員得出的評(píng)價(jià)結(jié)果作為葡萄酒的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。

2.2 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

首先按照釀酒葡萄的理化性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行R型聚類分析。然后求得第二組評(píng)酒師對(duì)各類葡萄所釀酒的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)于釀造白葡萄酒的釀酒葡萄的31項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)31個(gè)理化指標(biāo)聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。

由此確定最佳分類，白葡萄分類結(jié)果為四類，根據(jù)評(píng)分均值高低將以上四類按降序分為四個(gè)等級(jí)，同理，可得紅葡萄的R型聚類分析。

3 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)的聯(lián)系

3.1 分析

為了更方便地分析釀酒葡萄和葡萄酒之間的理化性質(zhì)關(guān)系，我們使用主成分分析法各項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。然后，我們用灰色關(guān)聯(lián)度分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.2 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系

4.1 分析

我們根據(jù)品酒員對(duì)葡萄酒質(zhì)量的打分來(lái)決定葡萄酒的質(zhì)量，以此分析釀酒葡萄以及葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，從而建立回歸關(guān)系。

4.2 論證可以用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量

多元回歸分析是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，可以用多元回歸分析的方法來(lái)分別研究釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。先分析釀酒紅葡萄的各個(gè)理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量之間的線性關(guān)系，用SPSS運(yùn)行結(jié)果如表4所示。

類似的，我們可以分析的紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的影響、白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響以及白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響，可以看出某些指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量有一定的影響，即可證明能用釀酒葡萄的理化指標(biāo)以及葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張文彤.SPSS11 統(tǒng)計(jì)分析教程[M].北京希望電子出版社，2002，6.

[2]王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].2003（5）.

[3]沈恒范.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].高等教育出版社，2002，9.

[4]謝輝.統(tǒng)計(jì)方法在葡萄理化指標(biāo)簡(jiǎn)化中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（48）.

[5]李華.葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006（4）.

[6]宋志剛.SPSS16 使用教程[M].中國(guó)郵電出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：曾京宙（1992-），男，漢族，廣東佛山人，理學(xué)學(xué)士，單位：蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。endprint