層次分析法在食品工業中的應用

伍曉玲，項昭保，劉禹盟（.重慶工商大學評估與督導辦公室，重慶400067；2.重慶工商大學催化與功能有機分子重慶市重點實驗室，重慶400067；.重慶郵電大學生物信息學院，重慶400065）

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層次分析法在食品工業中的應用

伍曉玲1，項昭保2，*，劉禹盟3
（1.重慶工商大學評估與督導辦公室，重慶400067；2.重慶工商大學催化與功能有機分子重慶市重點實驗室，重慶400067；3.重慶郵電大學生物信息學院，重慶400065）

摘要：主要介紹層次分析法及其在食品供應鏈安全、食品加工安全、食品品質評價和食品包裝等方面的應用，并作出了相應的評價，為加快我國食品工業的發展，建議在食品領域做出相應的決策分析時使用層次分析法。

關鍵詞：層次分析法；食品工業；應用

食品工業一直是我國傳統工業之一，近年來產業增速達20 %以上，食品工業產值占工業總產值的比重進一步擴大，但產業集中度過低，主要以中小型企業為主。食品工業包括食品安全，食品包裝，食品儲藏運輸，食品供應鏈，食品加工制作等多個領域，其中食品安全是最重要的一個方面，直接關系民生，直接關系人類健康。但是對食品安全的評估，對食品工業的各個領域相應的工作進行準確的評估難度很大。層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是將決策有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎之上進行定性和定量分析的比策方法。它將決策者對復雜系統的決策思維過程模型化、數量化。應用這種方法，決策者通過將復雜問題分解為若干層次和若干因素，在各因素之間進行簡單的比較和計算，就可以得出不同方案的權重，為最佳方案的選擇提供依據[1-3]。通過層次分析法對食品供應鏈的安全，食品安全，食品加工，食品包裝等方面進行綜合評價分析，可以減少食品工業方面存在的很多潛在問題，加快推動我國食品工業的發展。

1在食品供應鏈安全方面的應用

1.1在豬肉供應鏈質量安全評價中的應用

馬從國等[4]以影響豬肉供應鏈質量安全因素為研究對象，從消費者生產和管理角度對影響豬肉供應鏈質量安全的因素進行了分析，并建立了評價指標集，采用了模糊綜合評價和可拓層次分析相結合對豬肉供應鏈生產過程質量安全的保障能力進行評價。根據人為因素，衛生狀況，投入材料，工藝技術，質保體系和管理狀況等6個次級指標建立了豬肉供應鏈生產過程的質量安全保障能力的評價指標體系和4級遞階層次關系。根據多個專家組打分構建同一層次評價指標權重可拓判斷矩陣，并對各層次評價指標進行權重分析，通過專家效度計算來評價指標隸屬度，采用了模糊綜合評判法將各層評價指標進行了綜合評價，合理地計算出豬肉供應鏈質量安全保障能力的特征值，為豬肉供應鏈質量安全的控制提供了合理的理論和實踐依據。

1.2在食品供應鏈風險評估中的應用

高風等[5]采用了模糊層次分析法對某企業食品供應鏈進行了分析和評估，建立了遞階層次結構；構造了兩兩比較判斷矩陣；計算出單一準則下元素的相對重要性；對矩陣的一致性檢驗做出判斷；計算出各層次上元素組合權重；評價了層次總排序的計算結果一致性。最終發現在影響產品供應鏈的各個因素中，供應商因素影響最大，銷售商因素影響最小，此外還有很多在食品供應鏈和指標體系層次結構復雜的風險因素。他們通過模糊層次分析法對各層指標進行綜合評價，建立了一套完整的食品供應鏈。

1.3在食品供應鏈的核心企業社會責任評價中的應用

李年琴等[6]在分析企業社會責任內涵的基礎之上，從整個食品供應鏈角度出發建立了相應的評價指標，把供應鏈責任納入到食品核心企業社會責任的管理體系中，利用AHP方法，對該問題進行了主要研究，主要通過訪談、E-mail等方式邀請相關專家、學者對各個評價指標的重要性進行打分、比較，再取其算術平均值，得到了9個判斷矩陣。運用層次分析法賦予不同的權重，用來指導食品核心企業區分主次，切實履行社會責任，提高食品供應鏈社會責任，實現企業的可持續發展。

1.4在速凍食品的質量和安全供應鏈中的應用

王宏良[7]選擇研究速凍水餃的質量和食品供應鏈的安全，對影響速凍餃子質量和供應鏈安全風險的因素進行分析，根據層次分析法確定了各個影響因素。選擇了河南省一個速凍餃子生產企業進行分析，運用了模糊綜合評價方法，發放了62套問卷調查，其中60套給予了答復，55套給出了真實答案。每個指標對應的隸屬度矩陣P的模糊評價集可以實現統計和排序后的調查。根據調查數據，評估企業的目標模糊綜合評價方法與現實基本符合。實證研究了中國企業凍餃子的質量和安全的供應鏈，并提出了一些增強速凍餃子供應鏈的質量和安全的建議。

1.5在食品供應商的選擇和評估中的應用

李鮮明等[8]在評估和選擇戰略合作供應商對食品零售商有重要影響的因素時，建立了食品供應商的層次結構模型和農產品供應商的數學評價模型。通過AHP方法評價了農產品供應商，構造了農產品供應商基本選擇模型，最后通過實證研究。結果發現農產品的質量，交易速度，服務態度和成本是選擇食品供應商的關鍵標準；研究結果有助于在選擇農產品供應商時更全面地提取出關鍵性因素，而不是只看重產品成本，也可幫助零售商更好地選擇農產品供應商。

2在食品加工安全方面的應用

2.1在食品冷鏈加工流程質量績效評價中的應用

萬杰等[9]認為食品冷鏈加工流程質量管理內容應包括食品安全、冷鏈加工流程工作和冷鏈加工流程工程3部分，并將這3部分分別作為子目標來實現冷鏈加工流程質量的最終目標。為構建食品冷鏈加工流程質量績效評價模型，他們利用TFN-AHP方法進行食品冷鏈加工流程質量績效評價，評價結果較貼近實際情況并在調研過程中得到部分管理者共識，評價指標體系具有一定科學性，可為加工流程具體操作提供有效質量管理決策。

2.2在我國食品安全風險來源管理對策研究中的應用

龔玉霞[10]跟據AHP模型，結合了準則獨立性原則，選擇了自然風險、技術風險、管理風險、流通風險、生產風險和宣傳風險等作為準則層元素，選擇了加強食品安全立法等八項作為方案層，根據實際的調研數據與專家建議，構造了食品安全風險來源的AHP遞階層次結構和兩兩比較判斷矩陣。認為應用層次分析法將食品安全風險來源與解決食品安全的風險來源措施進行排序，可有效解決食品安全問題。

2.3在分析食品安全的影響因素中的應用

劉靜[11]以食品安全為背景提供了一種層次分析法的改進方法，從兩個方向進行層次分析。首先，構造了傳統層次分析法方法，獲得一組權重；其次，將食物類型底層因素與中間因素進行交換，并通過層次分析進行分析，得到另一組權重；最后分析計算兩個不同方向得到的權重，得到了更好的結果。研究結果發現食品安全的影響因素主要有地理環境因素，生物因素，食品內在因素（即食品自身含毒量）和化學因素等。這種改進方法能夠很大程度地減少決策者的主觀因素影響，大大提高決策準確性。

2.4在出口水產品中孔雀石綠殘留風險評價中的應用

魏建華等[12]依據層次分析法原理建立了數學模型，以汕頭口岸3年來出口水產品中的孔雀石綠和代謝物隱性孔雀石綠的藥物殘留檢測數據為樣本，進行了藥物殘留的風險評價，以便對水產品的出口安全發揮預警作用。他們發現層次分析法更能發揮綜合多種因素，客觀地評價不同時期藥物殘留的風險程度，預見性地在不同時期增減檢驗項目，以應對國外利用藥物殘留限量而設置的貿易技術壁壘，有利于質檢部門科學合理地設置和動態調整檢驗檢疫項目，提高檢驗有效性，縮短檢驗周期，提高通關速度。

3在食品品質評價方面的應用

3.1在葡萄酒品質評價模型的應用

葡萄酒理化指標眾多，這些理化指標是評價葡萄酒品質過程中不可缺少的因子。朱詠筠等[13]通過幾項葡萄酒理化指標的國家標準進行建立葡萄酒的評分模型，對模型所得結果與專業評酒員的評分作排序對比。葡萄酒的評價多依賴人工評價，因此評價過程中不可避免的帶有主觀因素。對此，結合客觀的評價方法可減少人工評價過程中主觀因素造成的誤差，較準確的對葡萄酒進行分級。但是模型中取決于樣本的平均值，還需要有最優參考樣本得出標準，樣本量越大，最優參考樣本越好則評價越客觀，從而彌補了層次分析法的定性缺陷，使其更好的定量分析。

3.2在宣木瓜果脯感官質量模糊綜合評判中的應用

伍亞華等[14]首先確定影響宣木瓜果脯感官品質的因素集合評價集，再依據層次分析法確定各種因素的權重和隸屬度向量，得到模糊評判矩陣；最后把模糊評判矩陣和因素的權重向量進行了模糊運算，歸一化，得到模糊綜合評價結果。建立了宣木瓜果脯的感官品質綜合評模型，在根據層次分析法制定各種因素權重的基礎上，綜合考察了影響宣木瓜果脯感官品質的色澤，口感，組織形態及氣味等因素，運用模糊綜合評判法對各因素進行了模糊綜合評判后，根據最大隸屬度的原則判定了產品等級為2級。該法能更準確地顯示出宣木瓜果脯的感官品質，可減少傳統感官評定過程中人為主觀因素的影響，使評判結果更加科學和有效。

3.3在晚熟品種蘋果脆片品質評價中的應用

有多種評價食品品質的分析方法，較常用的有感官評價，百分制打分和主成分分析等。但由于評分標準很難統一，個別因素對品質評價的影響難以估量。劉璇等[15]利用層次分析法對20個晚熟原料品種蘋果脆片的七個品質指標（L，b，膨化度，脆度，產出率，糖酸比，粗蛋白）進行了綜合評價，期望篩選出品質較好的品種，分析過程注重定性與定量相結合，通過計算出不同評價指標的權重，從而得到蘋果脆片品質情況的綜合得分，為建立蘋果脆片品質評價體系提供了參考依據。

4在食品包裝方面的應用

4.1在包裝總成本綜合評價中的應用

鞏桂芬等[16]在全面考察包裝總成本影響因素的基礎上，選取包裝物成本、包裝使用成本及包裝流通成本3個指標來確定包裝總成本綜合評價相關指標和各級指標權重，并將層次分析法應用于機柜包裝方案總成本綜合評價中，提供了一種新的評價方法。結果顯示，AHP模型的排序結果和AHM模型的排序結果完全一致。

4.2在兒童食品包裝主要影響因素研究中的應用

萬先梅[17]選擇了九種影響因素構成兒童食品包裝的指標體系，利用層次分析法對這九種因素進行兩兩比較，然后得出它們的重要程度得分，最后進行綜合分析。通過運用層次分析法可以看出，影響兒童食品包裝的主要因素中最重要的是包裝的顏色，該項指標對包裝設計效果影響最大，生產商和設計者應該高度重視；其次是圖案，特別是卡通和偶像對孩子吸引力非常明顯。

4.3在包裝方案評估模型研究中的應用

鞏桂芬等[18]采用專家評分與層次分析相結合的方式來確定每個評價指標的權重。先將評估表格發放給包裝工程專家，讓他們分別對各級評價指標間的重要性與各方案在評價因素中的表現進行打分，再對打分的結果求平均值，用來作為后續評估的依據。依據評分結果，按照AHP法對同一級別評估標準的重要性程度進行兩兩比較，以確定同級包裝方案的評估。并用依據層次分析法建立的模型對幾種不同包裝方案進行了對比和評估。在評估時采用數學方法將定性問題做量化處理，使得評估結果更加直觀。該評估模型將復雜包裝方案的評估過程變得更加層次化、數字化，也更容易把握評價指標的權重。

5　展望

當前中國食品工業還是以農副食品原料的初加工為主，精細加工的程度比較低，食品行業為完全競爭行業，集中度較低，中小企業比例高，技術水平低，同質化嚴重，價格競爭激烈，利潤空間狹小。因此在食品工業中引進新的定性定量方法將有助于我國食品工業的進一步發展，層次分析法是一種定性與定量分析相結合的多目標決策分析方法，它吸收利用行為科學的特點，將決策者的經驗判斷給予量化，在目標（因素）結構復雜而且缺乏必要的數據情況下，尤為實用，是常用的一種系統分析方法，已經在國內外得到了的廣泛的應用，其在食品工業的廣泛應用必將推動我國食品工業的更快發展。

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Application of Analytic Hierarchy Process on Food Industry

WU Xiao-ling1，XIANG Zhao-bao2，*，LIU Yu-meng3
（1. Academic Quality Inspection and Evaluation Office，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China；2. Chongqing Key Laboratory of Catalysis & Functional Organic Molecules，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China；3. College of Bio-Information，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China）

Abstract：Analytical hierarchy process and its application on food supply chain security，food processing security，food quality evaluation and food packaging were introduced and some evaluation was also made. For accelerating the development of food industry in China，analytic hierarchy process should be recommended to make decision in various aspects of food industry.

Key words：analytic hierarchy process；food industry；application

收稿日期：2014-05-05

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.01.050

作者簡介：伍曉玲（1975—），女（漢），講師，碩士，從事產業經濟研究。*通信作者：項昭保（1977—），男，教授，博士，從事天然產物活性成分研究。

基金項目：國家自然科學基金項目（81102790）；重慶郵電大學大學生科研訓練項目（A2014-49）