茶業研究中模糊數學應用的現狀與前景

任建寧（宣化科技職業學院，河北張家口075100）

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茶業研究中模糊數學應用的現狀與前景

任建寧
（宣化科技職業學院，河北張家口075100）

摘要：隨著農業技術越來越成熟，模糊數學也應用到各個領域，尤其是在茶葉區劃、茶樹良種鑒定、品種分類比較、市場營銷策略、茶園管理技術方案等方面應用了模糊數學。本文就模糊數學在茶葉領域應用的前景有針對性地提出見解，以期解決應用過程中出現的問題。

關鍵詞：茶葉；模糊數學；綜合評判

所謂模糊數學就是研究工作者在“模糊領域”對事物數學化的研究，是數學學科中的一個重要的支脈。具有一定的特殊性，因此被認為是目前國際上頗具敏感特點的新興學科。在自然科學和社會科學中,模糊數學能夠很好地處理客觀實際問題，其既能夠與精確數學有效融合應用，但是其與精確數學有很大的不同。茶業在科學技術不斷發展的同時，出現了一些與數學有關的模糊性現象,這些現象如果用經典的數學方法去加以解決，總是難以獲得完善的結果。如果利用模糊數學方法來進行解析，許多模糊現象從只能定性描述轉化為定量描述,問題也就引刃而解。正因為模糊數學能夠解決這些問題，所以這種解決問題的方式就在茶業科學研究中得以應用。

1　茶業研究中模糊數學應用的現實體現

1.1在引種區劃方面應用的現狀。眾所周知，我國是一個幅員遼闊、地域廣袤、氣候復雜的大國，南方的很多地區種植茶樹的面積非常大，品種也很多，在茶樹引種過程中，首先要考慮原產地和引入地的氣候條件，然后結合這些氣候元素和茶藝，決定引種成功與否的可能性。從事茶樹種植和移植研究的專家李遠志就提出了應用模糊數學解決這一問題的辦法，繼而對引入地和原產地之間的地理、氣候、土壤等要素做出比對，從中獲得引入地對原產地的隸屬度，這樣就會了解到量化水平，防止問題存在出入，使區劃具有牢固的科學依據。正是應用了模糊數學進行研究，做出了相似優先比的決斷，從而得出中國云南大葉種茶樹適宜引種區域在那個范圍。

1.2體現在市場營銷層面上的模糊數學現狀。隨著市場化進程的不斷深化，我國的茶葉市場體系發生了改變，茶葉市場由先前的賣方市場轉化為買方市場。這就導致茶葉生產經營和茶葉消費者的原有行為發生了變化。茶葉消費者往往是出于對茶品的喜好進入茶葉市場,面對大量的茶品，對于每個品種的性質、特點他們尚處于一個沒有界定、意識模糊的狀態下，基于這種狀況，顯然就需要用模糊數學進行一番科學的分析，讓模糊現象轉變為精確的數值，這樣就能夠為茶葉生產加工企業的市場銷售提供出較為準確的策略。通過對福建農林大學各類群人所喜歡的茶類進行調查，應用模糊數學的綜合評判對調查結果進行分析，得出對各種茶喜歡的人數比率。若取樣具有代表性，則分析結果可用于指導茶葉營銷策略的制訂。中國林學院在研究中，采用層次分析法原理，建立茶葉商品評價模型，同時還綜合分析各種因素之間的關系，進而做出了評判權重系數，在調查的基礎上，采用廣義模糊綜合評判法，首先是對茶葉的質量、包裝、價格等方面進行判別，然后再對評價出來因子的權重系數進行判別，從而得出評價結果，這樣就會得到茶品選購者對茶品價格，質量和包裝的需求程度，從中預測到未來銷售市場的大小，通過模糊數學的應用，建立起有效的市場營銷評價機制，為生產廠家的營銷決策提供一定的參考。

1.3利用模糊數學有助于對茶樹良種鑒定及品種性狀的分類和比較。科學是嚴謹的，在茶樹良種早期鑒定中，直觀的數據往往提供出了具有連續性的表現，在界限上并不明確，如果僅僅采用評分法就無法準確判別單株茶樹的優劣和排序。在這里模糊數學就派上了用場，應確立各品種鑒定因子之間的隸屬函數模式，繼而就每個品種開展加權性綜合評價，問題就迎刃而解。錢書云采取比較法，對新選育品種的生化成分和原有品種之間的近似程度進行評估，當然首先要采用模糊數學來判別。因此，他采取模糊聚類法對云南地區和四川地區栽培的22個茶樹品種進行形態分類，確立了模糊數學應用的有效性。

1.4將模糊數學應用到預防和控制茶樹病蟲害的預測方面，能夠為防止病蟲害發生，和災害發生之后贏得最好的控制病蟲害的蔓延，減少茶農的損失。茶樹專家黃明星先生就采用了這種方法，取得了非常好的效果。他首先選取了6個區域作為氣象因子，然后選取3個時間段作為因子以做出預報前瞻，在建立了相關數學模式后，采取模糊數學綜合評判法做出判斷，這種方法能夠提前兩個半月預報出病蟲害的發生時間。黃明星先生和他的研究團隊，經過利用模糊數學評判和預測，從中得到前10年的擬合預報的數據，結果其中有9年的預報一致，這種方式的實踐作用得到而體現，為茶葉生產的病蟲害預防和控制發揮了巨大作用。

1.5在模糊數學的應用中，對茶葉的審評應用可謂是最多的一個方面，因為這種評價屬于典型模糊綜合評判。在評判中，技術人員通過利用視、觸、嗅覺完成對茶葉的色、香、味、形等品質因子有一個感官上的模糊評價，然后對其品相、質量等品質因子進行權重分配，進而將所得到的各類因子的模糊評價做一個綜合評判。技術人員經過模糊綜合評判，不僅能獲得茶葉等級的層次，同時也會評出同一等級茶品的檔次。在實踐中，技術人員為了更準確地鑒定茶葉等級和名次，往往會利用層次分析法來進行評審，首先確立評審的層次，然后對指標進行劃分，找出權重數據加以確定。另外還采取多級模糊綜合評價，將那些合理的評價結果進行綜合分析，從而得出更加準確和需要的結果。雖然在茶葉的審評上，感官體驗十分重要，因為其快速、簡單，但是這種體驗只是單一的，往往會受到主觀條件的限制。錢書云應用模糊數學研究成果，對茶葉中主要化學成分含量進行數學化評價，通徑分析系數從中找出留存在茶樹和茶品內的化學成分因子，然后對這些因子進行權重系數分析，建立各化學成分因子對各等級的隸屬函數，接著會經過采取模糊矩陣的復合運算，獲得綜合評判的數據。這種方式經過實踐檢驗，其準確性很高。河北農大的龍翔教授也同樣采用類似于黃明星教授的方法，只是他利用了現代科技手段，施以計算機來進一步深化模糊數學對茶樹綜合評審，很好地解決了對炒青綠茶的品質級別的鑒別和評判，在很大程度上提高了評茶的速度和數據計算的準確性。

2　模糊數學在茶業研究中的市場前景

在我國，模糊數學在茶業科學中的應用開始于上個世紀80年代中期，至今已有30年的時間，盡管很多領域已經很成熟地應用了這種方式，但是在茶業科學領域中，這種應用還沒有真正得到推廣，有很多需要探索的問題需要解決。隨著世界性科學的不斷進步，我國茶業科學的發展也在逐漸發展中，模糊數學理論在茶葉研究中日漸成熟，模糊數學在茶業科學研究領域中應用之路會越來越平坦。

2.1茶葉的生長離不開環境和土壤，茶園土坡的肥力和土壤會影響茶樹的生長和品質，在研究中要充分分析與茶樹相關的各種因素同土壤肥力之間的關系，從而得出影響的權重系數，經過模糊數學應用組成矩陣，然后建立各因素對各級別土壤的隸屬函數，這樣就可以用模糊數學的形式合成模糊關系矩陣，只有這樣才能進行下一步的綜合評價，這樣就會對茶園土壤級別有一個判定。

2.2我國茶樹品種繁多，對茶樹品種鑒別顯然需要有更加準確的方法，僅僅按照傳統的感官認識，不僅技術性不強，而且存在很多不確定性。所以，將計算機技術應用到實踐中，用輔助模糊數學中的模板匹配原理，就能有效解決這個難題。即是把以前總結出來的各種數據信息貯存在計算機內，當研究者開始品種質量鑒別時，將新采集到的茶樹綜合數據輸入到計算機內，利用已經貯存和形成模板匹配數據進行對比，然后進行模糊識別。

2.3考慮茶樹具有經濟特性，其涵蓋了可靠性、安全性以及作業性，在研究和實踐中充分應用AHP多目標決策的辦法，首先建構出茶葉機械性能評價模型，以及計算指標權重和各指標隸屬函數，該模型定量分析結果，可指明總體性能系統評價。然后利用構建起來的這種模型進行一番優劣次序的排定，經過數據分析找出茶樹品種優劣緣由，當然，這主要是為改進方案系統和做出評價結果提供定量依據。

2.4造成茶樹優劣的因素很多，包括茶樹的土壤環境、生長效果，氣候因素、鮮葉質量以及制作過程，如果利用模糊數學應用的方式計算出僅兩個因素之間的相關系數，那顯然不能全面反映出數據的準確性。只有將所有因子進行綜合，然后應用模糊數學進行聚類分析，找出對茶葉品質影響最大的幾個因素，這樣就會確定在以后的控制行為中瞄準那些因素施行控制，同時在以后的研究中深化與計算機結合形式，不僅使各種數據得到有效控制，而且能夠解決制茶自動化的問題。

參考文獻

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