模糊數學理論在茶葉安全風險評價方法的研究

何淑芬（四川信息職業技術學院，四川廣元628017）

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模糊數學理論在茶葉安全風險評價方法的研究

何淑芬
（四川信息職業技術學院，四川廣元628017）

摘要：隨著人們經濟生活水平的提高，對于食品的要求特別是食品的安全有了更高的要求。茶葉作為世界三大飲料中的一種，在我國的受眾范圍和受眾人群數量都具有極高的影響，對于茶葉的安全風險評價能夠在很大程度上了解茶葉在生產和加工以及銷售的過程中是否存在不利于人們身體健康的不安全因素。因此，對于茶葉的安全風險評價方法也受到廣泛的關注。本文提出一種基于模糊理論的模糊數學理論評價茶葉安全狀態的評價方法，在建立茶葉安全風險狀態評價的指標體系時，充分考慮茶葉的種類和地區等差異性，用模糊數學方法計算茶葉安全風險指數，從而能夠對茶葉的質量作出綜合評價。

關鍵詞：模糊數學；茶葉安全；風險評價

1　模糊數學理論的定義和概念

模糊數學被稱為Fuzzy數學，是研究和處理具有模糊性現象的一種數學方法和理論，1965年，美國控制論學者查德發表《模糊集合》，標志著模糊數學理論的誕生。模糊數學是建立在集合論的基礎上，集合論的重要意義在于把數學的抽象能力能夠延伸到人們對于對象認識過程的深處。在相當長的一段時期內，數學都以其準確性和嚴密的邏輯性作為重要特點而存在，在描述事物的運動規律和客觀事物中發揮了重要的作用。但是，由于在客觀物質中存在著許許多多的模糊現象和模糊事物，而且有模糊性結合復雜性想發展的趨勢，這對于人們的工作和研究帶來越來越嚴重的影響。

在日常的生活和工作中，人們都會碰到像年輕、高大、胖子、很遠、好快等等這些詞語和概念，這類詞語往往不能用簡單的數字來進行定義和描述的，具有很強的模糊性概念。比如說，“高大”這個詞語，對于普通人而言，可能身高超過180cm就算很高大了，但是，如果在巨人林立的籃球運動世界里，180cm的身高就算非?！懊煨　绷?；又比如“年輕”這個詞語，可能對于烏龜來說，七八十歲都算年輕，可是對人類七八十歲已算是高齡了。在很多時候，定義和概念是比較模糊的，無法做到具體量化。因此，模糊化數學便不再拘泥于具體的數值研究，而是對事物或者現象進行性質的判定。

盡管模糊化數學的歷史只有50年，但是其發展速度和應用程度已經滲透到事物的方方面面，而且在未來還會有更為廣闊和進步的空間。

2　茶葉安全風險的評價方法

2.1建立茶葉安全評價體系

我國的茶葉包含茶葉的種植、生產、采摘、加工、包裝、銷售多個環節，有必要建立完善的茶葉指標安全評價體系，而且要充分能考慮到茶葉的地區、品種、質量等方面的差異。第一步根據茶葉按品種分類，像花茶、綠茶、紅茶、白茶等，按茶葉性質分為發酵茶、半發酵茶、不發酵茶，按其品牌分成烏龍茶、鐵觀音、龍井、碧螺春、普洱、大紅袍等，這樣將茶葉按種類分好，做好茶葉的安全評價。而后，對茶葉含有的不安全要素列舉，是屬于直接危害人體的危害性元素，還是屬于潛在的危險性因素，是屬于農藥殘留的還是屬于加工中帶入的。

在確定完成對茶葉安全風險因素的分類之后，對安全性因素的評價指數進行計算，得出的具體的檢測數據可以判斷對其危害物的污染指數，再綜合各類茶葉安全風險的指數，最后得出茶葉安全風險的整體評價。

2.2綜合運用模糊數學方法評價茶葉安全風險

在茶葉安全狀態的綜合評價體系中，許多危害污染的元素和成分的計算是評價茶葉質量和安全的重要因素，往往很多參數指標就是最直觀的反應。盡管可能在某些國家安全衛生標準中并不會表示存在安全風險，但在實際上符合國家安全衛生標準并不代表不存在安全風險，因而對于茶葉的安全風險指數的計算不能僅僅只是依據是否超標的數字進行計算，還要根據實際檢測到的數據對茶葉反應的客觀安全風險的程度進行模糊評估。

由于很多茶葉安全風險的數據無論是在數量上、層級上，還是在數據的單位上都有很大的區別，因而需要對茶葉安全危害的檢測數據進行處理，充分考慮到各種危害人體的元素和成分。因為在食用茶葉，對茶葉里面含有的物質吸收后身體的反應也會存在差異，因而對于茶葉是否安全很難有具體的界限定義，將茶葉安全風險的程度可以進行模糊化處理，比如說可以將茶葉的安全風險分為無風險、低風險、中度風險、高度風險、極高風險五個等級，每一個等級可以賦予不同的污染風險權重，并且在茶葉安全風險的權重中要充分考慮到風險可能存在的超標情況的加強。

盡管可以將茶葉安全風險分為五個等級，但是有一些危害的風險數據并不會一定就落在等級的分界線上，通過模糊數學理論中的隸屬度可以進行風險程度的描述，可以采用降半梯形的分布來對進行隸屬度的刻畫，比如說對于某一類茶葉像綠茶含有的某一微量元素具有的對人體危害的檢測記錄進行隸屬度的計算，通過風險指數的權重進行計算。將風險指數值與評語集合之間的關系進行轉換，而后要再次使用模糊數學的隸屬度刻畫進行隸屬度定義，這樣才能得到茶葉安全風險的風險等級的界限值，進而可以得到風險指數和評語集合之間的模糊關系，通常安全風險越高、危害性越大的成分，其所占的權重比例往往也會越大，采用加權平均算法，這種模糊數學的模型計算就較為準確。

3　基于模糊數學理論的茶葉安全風險評價具體流程

對茶葉安全風險的評價是一個受多種因素影響和決定的過程，各因素之間具有層次差別和區分，對于這類風險評價屬于多層次多等級的過程，需要根據評價的因素數據進行關系分類，而后進行分層次的評價和整體綜合評價。以下本文將通過綠茶的模糊數學理論的安全風險評價流程進行詳細介紹。

3.1構建綠茶安全風險評價指標體系

構建的綠茶安全風險評價指標體系要真實地反映出綠茶安全風險的系統性能。構建綠茶安全風險必須要遵循以下原則：首先是一致性，綠茶的安全評價指標要與評價的目標相一致，同時下一層級的評價指標還要與上一層級的指標相一致。其次是可測性，對于綠茶安全風險的評價指標體系中的最低層次指標要具備可操作性，并且所規定的檢測數據能夠直接測量。再次要具備獨立性，綠茶的安全風險指標所反映的評價對象必須要能夠各自獨立存在，指標對象不能具有包含和重疊的關系。最后，構建綠茶安全風險評價指標體系還必須要具備可行性，風險評價的指標數量和評價標準需要適中，檢測需要的信息、人力、財力都能夠進行切實可行的量化方法進行利用。

3.2確定綠茶安全風險評價因素集和模糊權重的確定

根據所構建的綠茶安全風險評價指標體系確定綠茶安全評價因素集，根據因素的不同層次進行區別劃分和處理。當然，在實際對綠茶的風險評價工作中，相關評價指標的重要性是不相同的，因此，在對綠茶安全風險的評價也要進行各因素的模糊權重，這使得評價數據的準確性大大提高。

3.3確定評語集和建立綜合評價矩陣

對所有綠茶的評價對象可能做出的各種總的評價結果進行匯總集和，作為等級和分類屬性的集和，而后根據實際需要進行確定，組合模糊子集，構建綠茶安全風險評價的矩陣。

3.4對綠茶安全風險綜合評價結果進行計算

綠茶評價指標體系具有多重性和復雜性，因而需要對風險評價結果進行綜合評價，并且將每一層級的評價與相聯系的風險評價進行綜合分析計算。在綠茶中，對影響人體健康狀況較多的微量元素和成分進行計算，這樣將所得到的結果能夠進行等級界定，比如說含有鉛元素，鉛元素超過一定的標準就會危害人體健康，在綠茶安全風險評價中，對所含有的鉛元素進行權重的模糊計算，將所得到的結果進行范圍確定，如果在國家設定的安全標準范圍內，那就表示綠茶質量較為安全，這樣進行定性分析，避免所依據含有量的差距而導致對茶葉安全風險的不確定性。

3.5形成綠茶安全風險系數報告

依據前面所得到的數據進行結果分析，將所得到的結果評價進行記錄，比如說綠茶安全風險系數處于合理范圍內，那就表示結果安全，該綠茶的質量就合格，并對合格結果生成報告。如果出現不達標的話，也要形成報告并進行總結，及時找出出現問題是在哪些方面。

4　結語

探索一種直觀、簡便、有效的評價方法對于茶葉安全風險系數進行評價是本文的目的，通過基于模糊數學理論的方法進行茶葉安全風險系數的評價，在建立茶葉安全風險評價的體系充分考慮茶葉的類型，在檢測危險物質的時候，利用模糊數學方法對茶葉的指標進行定性分析，通過這種模糊數學的分析方式進行檢測，這樣才能更加準確有效地反映茶葉的質量。

參考文獻

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作者簡介：何淑芬（1965-），女，四川蒼溪人，本科，副教授，研究方向：數學與數學應用。近年來，各種食品安全事故頻發嚴重沖擊了人們的食品安全觀念，現在人們對于食品的安全問題更加憂慮。在中國，茶葉的食用從量上、從人群體上、從地區范圍上都具有很強的影響力，茶葉的質量安全受到社會廣泛關注。作為新興的一種研究方法，模糊數學方法具有很廣闊的研究前景，在水質污染、環境整治、目標規劃方面都發揮著不可替代的作用，因為很多污染限量標準還主要依靠人為主觀上的判斷，并沒有量化的觀念，而通過將具體數據標準模糊化，建立茶葉安全風險模糊化的數學模型，對茶葉中含有的危害人體安全的微量元素或者成分有一個規范的范圍標準，這樣保證茶葉生產加工只要都在這個安全標準范圍內，那么茶葉的質量就是有保障的，這樣就能將茶葉的安全風險降到最低。