基于大數(shù)據(jù)分析的茶葉質(zhì)量評估

王宇

（眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川眉山620010）

基于大數(shù)據(jù)分析的茶葉質(zhì)量評估

王宇

（眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川眉山620010）

茶葉是我國的特色產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為家家戶戶日常飲用和待客過程中不可或缺的重要物品。茶葉質(zhì)量既關(guān)系到人們飲茶的口感，也關(guān)系到我國的食品健康安全，更關(guān)系到茶葉生產(chǎn)商的品牌形象和信譽(yù)。近年來，隨著市場競爭的加劇，質(zhì)量已經(jīng)成為各大品牌商獲得市場空間的前提和保障。本文以大數(shù)據(jù)分析為平臺，對網(wǎng)絡(luò)背景下的茶葉種植狀況和生產(chǎn)情況進(jìn)行評估，從而對茶葉種植和生產(chǎn)流程進(jìn)行控制，并對我國茶葉種植和生產(chǎn)過程中的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，為人們提供優(yōu)質(zhì)茶源，為茶葉生產(chǎn)提供良好的物質(zhì)保障，提升我國茶葉的國際知名度和市場競爭力。

大數(shù)據(jù)分析；茶葉質(zhì)量評估；云計(jì)算；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

茶葉是我國的一大傳統(tǒng)型產(chǎn)業(yè)，其既關(guān)系到茶加工企業(yè)的生存和發(fā)展，又關(guān)系到與茶相關(guān)的邊緣產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)。茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量決定了我國茶葉市場的發(fā)展動(dòng)向。但是，氣候條件、環(huán)境條件和生態(tài)條件的不穩(wěn)定性，使我國茶葉在生產(chǎn)和開發(fā)過程中存在諸多問題。茶葉質(zhì)量是茶葉加工企業(yè)獲得市場空間的基礎(chǔ)，也是人們享受到綠色茶源的基本前提。政府和相關(guān)部門要結(jié)合茶葉發(fā)展過程中的諸多訴求，對茶葉種植和生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)測，確保對其種植和生產(chǎn)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的把控，進(jìn)而充分發(fā)揮我國茶產(chǎn)業(yè)的市場潛力。但是，依托于傳統(tǒng)的茶葉種植和生產(chǎn)方式對茶葉進(jìn)行人工現(xiàn)場采樣、評估和監(jiān)測等，會耗費(fèi)大量的人力和物力，并且受到外部因素制約，采樣效果比較差，進(jìn)而影響茶葉的整體質(zhì)量評估效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展為茶質(zhì)量評估提供了廣闊的空間，使茶葉質(zhì)量評估過程中得以對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行充分應(yīng)用，進(jìn)而提升了其質(zhì)量評估的整體效益。相關(guān)人員可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對天氣、溫度、濕度和病蟲害等不可控信息進(jìn)行收集和整理，進(jìn)而結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對其進(jìn)行分析和預(yù)測，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)背景下，以茶葉種植和生產(chǎn)為基礎(chǔ)的茶葉質(zhì)量評估，提高我國的茶葉和茶產(chǎn)品供應(yīng)質(zhì)量。

1　茶葉質(zhì)量評估的重要性

茶葉是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要組成部分，具有豐富的歷史內(nèi)涵和文化內(nèi)涵。而茶葉質(zhì)量又是我國茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的主要要素。茶葉質(zhì)量直接關(guān)系到人們的飲茶健康和安全。近年來，消費(fèi)觀念發(fā)生了轉(zhuǎn)變，人們對茶葉質(zhì)量提出了更高的要求，政府也不斷凈化茶葉市場環(huán)境，以確保茶產(chǎn)品質(zhì)量安全，最大程度維護(hù)消費(fèi)者的利益。茶葉質(zhì)量關(guān)系到茶企業(yè)的效益，也關(guān)系到國內(nèi)外消費(fèi)者對中國茶葉的整體認(rèn)可度。借助茶葉種植和茶葉生產(chǎn)開發(fā)對茶葉質(zhì)量進(jìn)行評估，能夠凈化茶葉市場環(huán)境，降低人們?nèi)粘ｏ嫴柽^程中的安全隱患，推進(jìn)我國茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。同時(shí)，對茶葉質(zhì)量進(jìn)行評估，能夠從根本上推動(dòng)我國傳統(tǒng)茶葉種植技術(shù)的變革，使相關(guān)技術(shù)人員積極研發(fā)新型茶葉種植和開發(fā)技術(shù)，減少茶葉種植過程中易溶于水的農(nóng)藥使用量，確保百姓真正喝到放心茶和安心茶。

2　系統(tǒng)的構(gòu)建

2.1大數(shù)據(jù)分析與云計(jì)算

茶葉質(zhì)量評估過程中，大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用原理是借助非結(jié)構(gòu)化和無規(guī)律性的數(shù)據(jù)篩選，對有效的茶葉數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，將其廣泛應(yīng)用到茶葉種植、生產(chǎn)和銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而提升我國茶葉產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展效益。大數(shù)據(jù)分析并不是對茶葉質(zhì)量評估過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)抽取，而是對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析。因此，在大數(shù)據(jù)背景下，對茶葉質(zhì)量進(jìn)行評估，可以不受采集過程中主觀采集方式和樣本等因素的影響，從根本上提升了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。近年來，隨著數(shù)據(jù)分析在茶葉質(zhì)量評估過程中的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了越來越多的分析方式。例如，谷歌公司通過借助互聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境背景下的流感數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而應(yīng)用聚合方式對流感發(fā)展情況進(jìn)行預(yù)測，提升了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。同理，借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)上的茶葉信息進(jìn)行整合，并結(jié)合茶企業(yè)本身的發(fā)展特色，選擇合理的茶葉質(zhì)量分析方式，對茶葉質(zhì)量進(jìn)行評估和預(yù)測。

云計(jì)算是一種分布式平行計(jì)算方法，其能夠同時(shí)對多種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并確保數(shù)據(jù)的處理效率和質(zhì)量。在茶葉質(zhì)量評估過程中，應(yīng)用云計(jì)算，能夠提升茶葉質(zhì)量分析速度和計(jì)算效率，降低茶葉質(zhì)量評估過程中的成本。云計(jì)算的開發(fā)平臺和應(yīng)用過程都比較簡單，并且具有容錯(cuò)性和節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充方面的優(yōu)勢。

2.2平臺設(shè)計(jì)框架

在云計(jì)算背景下進(jìn)行大數(shù)據(jù)處理，能夠借助網(wǎng)絡(luò)對茶葉質(zhì)量評估中涉及到的相關(guān)要素進(jìn)行分析和處理，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出。其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，其借助Hadoop進(jìn)行存儲，并將其作為存儲中心，通過多個(gè)數(shù)據(jù)源對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。其次，借助流分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析和處理。第三，對經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出操作，并將相關(guān)數(shù)據(jù)庫作為其導(dǎo)出對象。第四，實(shí)現(xiàn)茶葉質(zhì)量評估過程中，不同數(shù)據(jù)類型的協(xié)同分析，進(jìn)而提供有用的茶葉質(zhì)量評估信息。

大數(shù)據(jù)平臺主要包括數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)處理層和管理層。數(shù)據(jù)層主要是以流的形式，將茶葉質(zhì)量評估過程中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理層。數(shù)據(jù)處理層是在云計(jì)算平臺背景下，對數(shù)據(jù)層傳入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析和處理。管理層主要是將茶葉質(zhì)量評估中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，進(jìn)而將其處理結(jié)果傳送給終端客戶。以DAP為平臺，對不同茶葉質(zhì)量評估方法進(jìn)行考慮和應(yīng)用，進(jìn)而借助相關(guān)技術(shù)支持，對茶葉質(zhì)量評估相關(guān)執(zhí)行方案進(jìn)行確定，從而以大數(shù)據(jù)分析為依托，進(jìn)行茶葉質(zhì)量的評估和預(yù)測。

3　關(guān)鍵技術(shù)

3.1數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層涵蓋的工作內(nèi)容和要素比較多。其主要在茶葉質(zhì)量評估中對茶葉種植和生產(chǎn)過程中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和篩選，并借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，對茶葉的相關(guān)過濾和提取數(shù)據(jù)執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)控。應(yīng)用Hadoop分布式文件系統(tǒng)對處理過的茶葉數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲。以云計(jì)算為背景，數(shù)據(jù)層能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)茶葉數(shù)據(jù)資源的快速采集、整理和更改，進(jìn)而提高茶葉質(zhì)量評估過程中的數(shù)據(jù)處理質(zhì)量和效率，并且操作過程也比較簡單。

在大數(shù)據(jù)背景下對相關(guān)茶葉信息采集和分析，一般會對茶葉種植過程中涉及到的環(huán)境和生態(tài)等相關(guān)要素進(jìn)行提取。茶葉種植過程中，影響茶葉質(zhì)量的因素包括自然環(huán)境、土壤、大氣環(huán)境、氣候和工藝流程等。部分茶葉產(chǎn)地含有重金屬，其會對茶葉造成污染，同時(shí)，氣候變暖為病蟲害提供了生長空間，進(jìn)而影響茶葉的種植質(zhì)量和產(chǎn)量。在茶葉種植過程中，要嚴(yán)格遵循正確的種植流程和標(biāo)準(zhǔn)，對茶葉種植過程中的不利因素進(jìn)行控制，最大程度避免氣候問題和病蟲害問題的影響，降低茶葉種植效益。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺，對茶葉種植過程中的相關(guān)影響要素進(jìn)行收集和分析，進(jìn)而借助數(shù)據(jù)分析平臺對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、過濾和存儲。再加上茶企業(yè)往年發(fā)展過程中的茶葉質(zhì)量評估經(jīng)驗(yàn)，對茶葉種植和生產(chǎn)過程中的質(zhì)量進(jìn)行全面控制，從而凈化茶葉市場，為人們供應(yīng)優(yōu)質(zhì)茶葉和茶源，推進(jìn)我國茶文化傳播和茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

3.2數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層主要是對經(jīng)過數(shù)據(jù)層處理之后的相關(guān)茶葉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而最大程度確保茶葉質(zhì)量評估的準(zhǔn)確性和合理性。筆者以關(guān)聯(lián)模型作為茶葉質(zhì)量評估過程中的核心技術(shù)，進(jìn)行相關(guān)操作。

將不同時(shí)間和地點(diǎn)背景下的相關(guān)氣象生態(tài)信息數(shù)據(jù)向量用X進(jìn)行假設(shè)而茶葉質(zhì)量數(shù)據(jù)用向量Y進(jìn)行假設(shè)。其中，（X，Y）=X∪Y，任意向量M?（X，Y），其中Supp（M）=Count（M）為M支持度，在向量集合｛（X，Y）｝中，M的出現(xiàn)次數(shù)用Count（M）表示；針對任意向量，我們將Xi→Yi的關(guān)聯(lián)可信度定義為Conf（Xi→Yi）/Supp（Xi）；將可信度閾值設(shè)為λ，將關(guān)聯(lián)規(guī)則集合定義為｛Xk→Yk｝=｛Xk，Yk｝，whereConf（Xk→Yk）≥λ。該模型的執(zhí)行流程為：

首先，借助數(shù)據(jù)層對各種數(shù)據(jù)向量集進(jìn)行過濾分析。

其次，將閾值設(shè)置為λ，計(jì)算規(guī)則集合為｛Xk，Yk｝，其中｛Xk｝為條件集合。

第三，將當(dāng)前需要評估的條件數(shù)據(jù)設(shè)定為X，需要對X與集合｛Xk｝各個(gè)向量的Jaccard相似度進(jìn)行計(jì)算，并對Xm的條件向量進(jìn)行計(jì)算。

該計(jì)算模型是在MaoReduce和Hadoop框架云計(jì)算背景下，通過并行處理技術(shù)對茶葉種植和生產(chǎn)過程中的成本進(jìn)行降低，進(jìn)而確保在單個(gè)節(jié)點(diǎn)背景下對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

3.3管理層

大數(shù)據(jù)分析背景下的茶葉質(zhì)量評估是通過SOA思想設(shè)計(jì)而成的。面向茶葉質(zhì)量評估過程中的需要對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行增加和刪除。前臺頁面是借助HTML完成相關(guān)設(shè)計(jì)工作的，其能夠確保與移動(dòng)設(shè)備之間的互動(dòng)和訪問，通過借助大數(shù)據(jù)工作流思路對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行挖掘。進(jìn)而縮短分析過程和數(shù)據(jù)結(jié)果導(dǎo)入時(shí)間，提升茶葉質(zhì)量評估效率。同時(shí)，該模式背景下，也為移動(dòng)終端交互提供了相應(yīng)的支持，以確保對茶葉種植過程中的相關(guān)信息進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的獲得，從而提升茶葉的整體種植和生產(chǎn)效益。

4　結(jié)語

大數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用改變了我國傳統(tǒng)的粗放型茶葉種植和生產(chǎn)模式，很大程度上提高了茶葉種植效率和市場效益。其能夠通過對相關(guān)信息數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，提升茶葉種植過程中的可預(yù)測性。傳統(tǒng)茶葉監(jiān)測方式比較落后，其監(jiān)測過程中受到諸多因素的限制，很難確保整體監(jiān)測質(zhì)量和效率。大數(shù)據(jù)背景下的質(zhì)量監(jiān)測平臺是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代背景下我國茶葉種植和茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的必然。當(dāng)前，我國在茶葉質(zhì)量評估層面已經(jīng)取得了相應(yīng)的技術(shù)成就，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和部門要結(jié)合我國茶葉種植和發(fā)展?fàn)顩r，提升茶葉質(zhì)量評估過程中的技術(shù)性和先進(jìn)性，促進(jìn)我國茶產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

［1］何曉葉，李建科，趙偉，劉潤，張琳，孔祥虹.化學(xué)指紋圖譜技術(shù)在茶葉質(zhì)量控制中的應(yīng)用［J］.食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2015（1）：49-54.

［2］周峰，馮小萍.基于大數(shù)據(jù)分析的茶葉質(zhì)量評估［J］.現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2015（9）：92-93+104.

［3］劉英，吳曙光，尹州，吳廣紅，曹麗芬.指紋圖譜技術(shù)在茶葉研究上的應(yīng)用［J］.茶葉科學(xué)，2013（1）：13-20.

［4］劉新，張穎彬，潘蓉，王國慶，汪慶華，金壽珍，魯成銀.我國茶葉加工過程的質(zhì)量安全問題及對策［J］.食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2014（2）：16-19.

［5］孫慶磊，楊秀芳，王盈峰，鄒新武，張士康.基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的我國茶葉質(zhì)量安全狀況調(diào)查［J］.中國茶葉加工，2012（2）：4-8.

王宇（1982-），女，四川眉山人，研究生，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)、課程與教學(xué)論、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與管理。