基于時間連續性的復合雞精調味料動態多屬性決策

韓雪娜，李暉

(哈爾濱商業大學 計算機與信息工程學院，哈爾濱 150028)

雞精調味料作為復合調味品的主要代表，因其豐富的口感和高效的提鮮效果，近年來已經成為人們日常烹飪過程中不可或缺的重要佐餐材料。隨著生活質量的不斷提高和食品工業的加速發展，消費者對復合雞精調味料的品質要求也越來越高[1-5]。在傳統的固態調味中添加淀粉類原料，不僅可以作為加工輔料，同時可以作為品質改良劑。添加不同的淀粉類原料構成的復合雞精，感官評價結果差異明顯[6]。因此，準確決策添加不同淀粉類原料的雞精感官評價優劣，對于復合雞精調味料的研發和配方設計有著重要的理論價值。

多屬性決策(multi-attribute decision making, MADM)技術廣泛應用于多個同類備選方案的優劣判斷，通過屬性信息的集成，實現多目標的最優決策。傳統MADM決策結果只是單一時刻決策者給出的評價信息，而現實生活中，大多數完整決策的制定通常需要綜合多個決策時間點的要素才能夠得到準確的結果，因此動態多屬性決策(dynamic multi-attribute decision making, DMADM)開始受到國內外學者們的廣泛關注[7-9]。經典動態決策將不同離散決策時間位置作為決策者的擴展形式，利用群決策的方法賦予相對權重，實現信息綜合，但時間維度不同于相對個體，不同決策時刻的評估結果具有時間連續性，這是傳統群決策算法能實現的，因此有必要通過引入評估結果時間連續效應的概念，反映相鄰決策結果的相互關系[10]。本試驗分別添加木薯淀粉、玉米淀粉、米粉、小麥淀粉和麥芽糊精等淀粉類原料配制復合雞精調味品，應用提出的基于時間連續性的動態多屬性決策方法對不同原料配比的雞精調味料進行優劣評價。

1 材料與方法

1.1 材料

鹽、糖、味精、小蔥、大蒜、咖喱粉、雞肉、雞蛋、食品添加劑、食品用香精、木薯淀粉、玉米淀粉、米粉、小麥淀粉和麥芽糊精：購于黑龍江某超市和某網絡購物平臺。

1.2 材料處理

1.2.1 原料復配比例

依據文獻[6]，按照某種比例設計本文需要的雞精調味品基礎配方，見表1。在此配方的基礎上添加不同種類的淀粉類原料，包括木薯淀粉、玉米淀粉、米粉、小麥淀粉和麥芽糊精，設計雞精復合配比，見表2。

表1 雞精基礎配比Table 1 The basic proportions of chicken essence

表2 雞精淀粉類原料配比Table 2 The proportions of starch raw materials

1.2.2 試驗樣品制定

取試驗原料各1000 g分別粉碎后，按表1配制基礎雞精，經測試比例無誤后，按照表2所示配比準確在基礎雞精調料中混合淀粉類原料，攪拌均勻后，制成單位質量為10 g的試驗樣品。

1.3 基于時間連續性的動態決策方法

傳統靜態決策的基礎是備選方案的一致性和決策過程的穩定性，這種穩態決策適用于備選方案和屬性權重不隨時間變化的靜態情況，但對于調味品測定過程的動態要求明顯并不滿足，因此有必要在傳統靜態決策項的基礎上，引入時間連續影響因子，闡述動態決策過程中的時間連續性。

定義1：稱決策者d在決策時刻ti∈T對于決策方案集X在屬性集U下的動態多屬性決策結果Vti具有時間連續性，即滿足：

(1)

由時間連續性定義可知，這種時間連續決策的結果真實反映動態過程的邏輯連續性，決策信息全面系統且符合實際評判過程。考慮決策過程中傳統的單一數值評分機制不適用實際決策者的主觀表述，本文采用三角模糊語義描述方法作為動態多屬性決策的評價表示[11-13]。

定義2：設a=[aL,aM,aU]，(0

(2)

其中，aL,aU分別為三角模糊數的上下限界。

(3)

在明確決策方案屬性的基礎上，可以利用三角模糊語言加權平均(triangular fuzzy lingusitic weighted averaging, TFLWA)算子實現備選方案模糊語義信息的按權集合，得到綜合屬性效能[14-16]：

(4)

對不同時刻綜合效能進行比較，利用多屬性決策中經典的可能度矩陣排序方法，可以計算動態決策過程中單一決策時刻的靜態排序向量，進一步通過確定時間連續效應，從而得到動態排序結果。

(5)

(6)

1.4 試驗設計

1.4.1 語言標度設計

s1=[0,0.1,0.2];s2=[0.1,0.2,0.3];

s3=[0.2,0.3,0.4];s4=[0.3,0.4,0.5];

s5=[0.4,0.5,0.6];s6=[0.5,0.6,0.7];

s7=[0.6,0.7,0.8];s8=[0.7,0.8,0.9];

s9=[0.8,0.9,1]。

1.4.2 感官評價試驗

為保證試驗結果的準確性，感官評價試驗之前進行相關培訓和練習。參評人員評價前未食用任何食物，身體處于正常機理狀態，決策過程連續，品嘗某組號雞精，給出評價描述后，用純凈水漱口15 s以上，評價相同組號待試樣品，重復完成4次，得到4個不同時刻的決策結果，其他組待試樣品評價過程相同。

2 結果與分析

依據不同時刻的試驗樣品指標進行評估，分別建立評估矩陣Rk(k=1,2,3,4)，見表3～表6。

表3 決策時刻t1模糊評價表Table 3 Fuzzy evaluation table at decision time t1

表4 決策時刻t2模糊評價表Table 4 Fuzzy evaluation table at decision time t2

表5 決策時刻t3模糊評價表Table 5 Fuzzy evaluation table at decision time t3

表6 決策時刻t4模糊評價表Table 6 Fuzzy evaluation table at decision time t4

決策步驟如下：

步驟1：確定復合雞精調味品感官評價屬性及其權重：根據式(3)，取λ=0.2，n=3時，ω=(0.4,0.4,0.2)T，即口感、氣味和色澤3種屬性的權重依次為0.4，0.4和0.2。

步驟2：第1次決策時刻t1評價結果：

=0.4[0.1,0.2,0.3]+0.4[0.1,0.2,0.3]+0.2[0.1,0.2,0.3]=[0.1,0.2,0.3]。

同理可得：

步驟3：第1次決策時刻可能度矩陣排序。對決策結果進行比較，得到t1時刻可能度矩陣：

第1次決策靜態排序結果為：ω(1)=(0.1615,0.246,0.300,0.1895,0.1033)T，同時該決策時刻時間連續效應為：tce(1)=(16.15,24.59,30.00,18.94,10.33)T。

步驟4：重復步驟2和步驟3，得到第2次決策時刻t2評價結果，根據公式(4)，計算得到基于時間連續性的動態排序結果：

步驟5：重復步驟2、步驟3和步驟4，直到得到第4次的最終動態排序結果：

第4次動態決策按照時間效應可以反映復合雞精調味料評價全過程中綜合屬性的集成結果，即：

r3>r2>r4>r1>r5。

因此，基于時間連續效應的感官評價排序為：試驗組3>試驗組2>試驗組4>試驗組1>試驗組5。

經過基于時間連續性的動態決策，判定第3組試驗樣品，即添加米粉的雞精在基于口感、氣味和色澤的3種感官評價中得分最優，這與文獻[6]給出的模糊數學綜合評判結果在定性比較上是一致的，說明本文提出的動態決策方法的準確性；同時通過比較可知，基于時間連續性的動態決策方法更符合決策過程邏輯連續性的要求，易于區分優劣，具有較強的實用性。

3 結論

通過復合雞精調味品試驗設計，將基于時間連續性的模糊多屬性決策方法引入復合調味品的動態感官評價中，著重分析不同淀粉原材料加入對雞精感官評價的影響。結果表明，依據評判人員模糊語義描述，通過三角模糊語義算子集結，利用動態排序分量對評估結果進行決策，得到感官評價結果米粉雞精>玉米淀粉雞精>小麥淀粉雞精>木薯淀粉雞精>麥芽糊精雞精的結論，決策結果真實有效，更接近于真實的食品評價過程。本文提出的基于時間連續性的復合雞精調味料動態多屬性決策方法為后續構建復合調味品感官評價標準體系提供了一定的理論依據和數據參考。