應用層次分析法確定鮮食玉米品質指標的優先等級

王江民，錢均祥，許宗亮，曾 彪，馬 玲，冷 燕，孫信梅，王家金，張智慧*

(1.云南省農業科學院質量標準與檢測技術研究所，云南 昆明 650205；2.云南省農業科學院藥用植物研究所，云南 昆明 650205；3.云南省農業科學院，云南 昆明 650205；4.云南省農業科學院茶葉研究所，云南 昆明 650205；5. 滇西科技師范學院生物技術與工程學院，云南 臨滄 677000；6.彝良縣農業技術推廣中心，云南 彝良 657600)

【研究意義】 2015年11月，農業部制定下發了《“鐮刀彎”地區玉米結構調整的指導意見》，開啟 “鐮刀灣”地區種植結構調整，明確提出了到2020年將全國玉米種植面積調減至0.33億hm2左右[1]。2016年又進一步取消了在東北四省已實施了8年的玉米臨收儲政策[2]。隨著調整改革的不斷推進和深化，云南玉米種植受到強烈的沖擊，2017年云南玉米種植面積約為152.1萬hm2，總產量在820萬t，區域玉米消費市場規模為136.09億元，若玉米種植面積再下調，玉米提質增效保收益，形勢就更加嚴峻。云南省地理環境兼具低緯高原、季風氣候的特點，結合云南玉米種質資源大省優勢，大力發展四季鮮食特色玉米，對調整種植結構，提高農業效益百姓增收，加快玉米產業化進程，不失為一種切實可行的玉米發展之路[3]。傳統意義上的鮮食玉米是指玉米果穗在其蠟熟期就采收，除去苞葉和果穗柄，蒸煮至熟和脫粒烹炒加工即可食用的玉米，主要包括糯玉米、甜玉米、筍玉米和普通玉米4種[4]，在云南因做蔬菜食用又稱蔬菜玉米[5]。鮮食玉米和糧飼玉米相比，因采收期提前至蠟熟期，可選擇種植的玉米品種多樣化，比如糯玉米和甜脆玉米等，種植成本較低，而市場價格較高，一般種植收益是普通糧飼玉米的3倍以上，所以優先選擇發展鮮食玉米產業成為必然[6-7]。鮮食玉米深受百姓喜愛，其籽粒口感甜糯，食口性好，易于消化，同時營養豐富，多種營養成分均高于普通玉米，是營養保健食品開發利用的最佳選擇之一[8]。這樣就延長了鮮食玉米的產業鏈，拓寬可持續發展的空間，保證玉米種植結構調整后玉米產業轉型升級。【前人研究進展】在云南市場上出售的鮮食玉米除糯玉米、甜玉米外，筍玉米罕見，普通白粒、黃粒玉米也用于蔬菜鮮食出售，成為百姓餐桌上不可或缺的食品[9]。隨著經濟生活水平的提高，鮮食玉米品質和其它商品品質一樣越來越受到百姓的關注。鮮食玉米品質現在不僅是衡量鮮食玉米品種的首要指標還決定著市場對這一品種的接受程度及市場表現，經濟價值高低，從而影響種植者的收益。評價鮮食玉米品質目前一般依據鮮食玉米感官品質指標請專家打分判斷，在評判打分的過程中可能會存在主觀偏差[10-11]。【本研究切入點】層次分析法在目標規劃問題中，一般首先按各目標的重要程度確定優先等級，然后根據優先等級賦予相應的優先因子，同等級的賦予加權系數，因此，如何確定多目標的優先等級是解決目標規劃問題首先要考慮的問題，特別是對于目標個數多，且關系重大的多目標決策問題，目標等級的確定是關系到決策的合理性，乃至成敗。層次分析法目前已在政治經濟及社會等領域廣泛應用。根據國家無公害食品鮮食玉米[12]，鑒定玉米品種感官品質的指標主要包括外觀感官品質指標和蒸煮感官品質指標2個方面，每個方面又有多個指標，是分層級的。從市場銷售的角度，是否可以借鑒層次分析法，確定出多個指標的優先等級權重，再去評價鮮食玉米品質，更能接近其品種未來的市場表現，因為市場表現決定著種植者的收益，是鮮食玉米發展源源不斷的動力。【擬解決的關鍵問題】借鑒層次分析法目標規劃問題解決程序及方法，確定鮮食玉米品質指標優先等級，然后根據優先等級賦予相應的優先因子，在同等級的賦予加權系數，再來評判鮮食玉米品種品質的市場表現，把層次分析法分析問題解決問題的利用領域作延伸，力求更具體更科學更直觀的評判鮮食玉米的品質，為鮮食玉米品種篩選提供客觀量化的科學依據，同時也為鮮食玉米種植者提供參考，促進鮮食玉米產業發展[13]。

1 材料與方法

1.1 試驗數據獲取

所用原始數據來源于對2006-2017年昆明農貿市場購買鮮食玉米顧客跟蹤隨機問卷調查，對購買鮮食玉米顧客進行鮮食玉米品質的糯性、口感、甜度、籽粒飽滿度、氣味、皮厚薄、籽粒排列、外觀、色澤問卷調查，每年問卷回收率及有效率均超過90 %。對調查問卷進行統計分析研究，數據能有效真實的反應出鮮食玉米各品質指標市場表現接受程度，有分析其等級優先的價值[14-16]。

1.2 數理統計方法

在重大的目標規劃的決策問題中有n(n>2)個目標Gk(k=1，2，…，n)，為了慎重，現聘請m個方面的專家Ri(i=1，2，…，m)參加評審確定各目標的優先等級，即每個Ri對n個目標給出一個等級排序，最后綜合m個專家的排序結果，確定出n個目標的優先等級。假設Ri(i=1， 2，…，m)的評審工作是互相獨立的，互相之間的評定結果一般不同，對每個Ri根據其權重性賦一權重系數Vi且0﹤Vi﹤1(i=1，2，…，m)，對n個目標Gk=(k=1，2，…，n)排在第一位記n分，第二位記n-1,以此類推，排在第n位記1分[17]。

1.2.1 層次建立 AHP的層次結構分3層：

目標層(V)：確定目標的優先等級。

準則層(C)：參加評審的m個方面的專家Ri(i=1，2，…，m)。

方案層(P)：問題的n個目標Gk(k=1，2，…，n)。

表1 鮮食玉米品質指標

1.2.4 確定(P)層對(V)層的組合權向量 由于(C)層對(V)層的權向量為W0，(P)層對(C)層的權向量為Wi(i=1，2，…，n)，則為(P)層對(V)層的權向量。

1.2.5 確定各目標的優先等級 根據W1，W2，…，Wn的大小依次排列，即得到各目標G1，G2，…，Gn的優先等級的排列次序。

1.3 確定鮮食玉米品質指標

參照《中華人民共和國農業部.NY5200-2004無公害食品鮮食玉米》[12]；《中華人民共和國農業部.NY524-2002糯玉米》標準[18]，鑒定玉米品種感官品質的指標主要包括外觀感官品質指標和蒸煮感官品質指標2個方面。

在多年市場調查中，近70 %的顧客認為，蒸煮品質更為重要，決定著顧客是否再去購買這一鮮食玉米品種的愿望，在購買行為中畢竟先接觸到的是外形指標，對于試探性購買的顧客，先看外形再購買，占比達到30 %左右，這一現象沈芳[9]和鄭小亞[11]已有報道。由此得出鮮食玉米外形指標綜合權重0.3，蒸煮品質指標綜合權重0.7。

1.4 建立鮮食玉米品質指標優先等級層次結構

鮮食玉米品質指標優先等級層次結構分3層。

目標層(V)：確定鮮食玉米品質指標的優先等級。

準則層(C)：參加評審的1000個隨機問卷顧客，因不知身份信息，無法確定為行家與否，所以權重一樣。

方案層(P)：問題的n個目標。包括外形感官品質指標3個，蒸煮感官品質指標6個。

2 結果與分析

2.1 鮮食玉米感官品質指標優先等級

從表2可見，鮮食玉米品質指標的優先等級為糯性>口感>甜度>籽粒飽滿度>氣味>皮厚薄>籽粒排列>外觀>色澤。

表2 鮮食玉米品質指標優先等級

糯性排列第1，云南鮮食糯玉米最為百姓喜愛，糯玉米市場銷量最大，尤其西雙版納四路糯衍生型小白糯玉米等，市場接受度很高，價格5元/包最貴，這在玉米種植結構調整中很有現實指導意義。

口感排列第2，反映出這一指標的重要性，在乳熟時采收鮮食玉米，這時玉米籽粒已飽滿，柔嫩適當，手掐有白漿為感官指標，嫩漿呈水頭狀，籽粒中漿太少又顯太老。指導生產中分批播種，或者加快農業設施投入，比如建設大棚或冷庫貯存等。保證最佳采收期的鮮食玉米供應市場。普通黃粒、白粒玉米鮮食長久不衰，籽粒鮮嫩用于烹飪靠的就是最佳采收期。

甜度排列第3，從市場反應中可以看出僅次于糯玉米之后的品種就是甜玉米，生產上甜玉米品種和糯玉米品種搭配種植效益可以得到提升，市場上甜玉米品種除蒸煮外鮮食脫粒銷售比較普遍，價格在15～20元/kg，而普通黃粒、白粒玉米脫粒銷售價格為10～15元/kg。種植者所獲收益又明顯高于糧飼玉米，可以看出鮮食玉米產業化發展有廣闊空間。

籽粒飽滿度指標和口感指標一樣，是在采收期的把握上，即要掌握好各類品種的最適采收期，這一指標來源于外形指標，是其中最重要的指標。一般夠買鮮食玉米的顧客先看籽粒外形是否飽滿，籽粒飽滿柔嫩適當手掐有白漿；籽粒還未飽滿就采收一是影響產量，二是不好賣，籽粒少漿無漿過老也影響收益。

氣味是鮮食玉米蒸煮感官品質的重要指標之一[19]，折射在生產上鮮食玉米香氣特征受品種類型和采收期的影響，比如糯玉米典型的脂香、蠟香和甜玉米的脂香、果香以及普通玉米的木香果香、花香。不同采收期的鮮食玉米其可溶性總糖和淀粉含量影響風味，繼而影響收益。

種皮厚薄影響蒸煮品質的綜合口感，種皮薄，無渣為追求的目標，靠篩選品種得以實現。

外形上籽粒排列、外觀2個指標，同樣影響鮮食玉米的品質。排列規則，緊密，無禿尖，蟲咬霉變及損傷，外觀穗型一致，大小相同，苞葉完整，新鮮鮮綠，看上去新鮮清潔干凈是消費者首選。如現在西雙版納的糯玉米多為四路糯衍生型農家品種，其品種特性很明顯，穗長15 cm左右，穗粗2.5～3.0 cm，粒小，千粒重平均90 g左右，白色常見，黑花糯、紫花糯、白花糯也有，株高150～200 cm，中熟，生育期125 d左右。反應在外觀、籽粒排列2個指標中特別明顯，個頭小，鮮果穗成筒形和錐形，籽粒小，排列緊密，無禿尖。

蒸煮品質指標中排列最后1個是色澤，對異花授粉玉米品種保持純度在生產上十分重要，無論糯玉米、甜玉米乃至普通玉米要求色澤一致。一旦混雜品種特有的蒸煮品質全部下降，一般少量籽粒色澤有明顯差異就會影響品種的市場銷售。

2.2 鮮食玉米品質指標優先等級排序結果運用實例探索

鮮食玉米品質指標優先等級確定后，如何在玉米相關科研、產業化上運用需要做最初的探索。針對目前通常采用的鮮食玉米品質評價方法中主觀因素較大，量化標準少，可能會存在主觀偏差，所以在對感官品質中蒸煮品質的評價，研究出比較確實可行的方法，適宜操作的量化方法，增強評分手段的客觀性就顯得重要和急迫[20]。在對昆明農貿市場銷售的鮮食玉米品種蒸煮感官品質專家品嘗評分結果統計整理分析后，試探性的應用鮮食玉米品質指標優先等級排序結果，按照指標優秀計3分，良好計2分，一般計1分，計算不同品種的綜合得分(表3)。

表3 鮮食玉米不同品種蒸煮感官品質品嘗評分

比如石林白糯，甜味：1分×0.128002 =0.128002；香味：1分×0.109333 =0.109333；糯性：3分×0.166663 =0.499989；口感：3分×0.130669 =0.392007；皮厚薄：3分×0.105336 =0.316008。綜合得分1.4453分。得分最高的是西雙版納四路糯衍生型小白糯品種1.6640分，其次是西雙版納小黃糯1.5547分，石林白糯、西雙版納小花糯1.4453分并列第3，并列第4的是紅糯、紫糯，多彩玉米，星光燦爛。應用層次分析法對鮮食玉米品質優先等級排序，其結果對玉米感官品質指標進行量化確實可行易操作，同時驗證了層次分析法應用于鮮食玉米產業相關領域的可行性[21]。

對于云南名牌西雙版納小糯玉米品種綜合考慮產量因素，作為地方特色品種種植，結合包裝作為禮品等附加值高的商品出售，對鮮食玉米提質增效確實可行[22]。純的紫糯、紅糯包括黑糯市場不常見，甚至說是罕見，一旦有售馬上就會售罄。鮮食玉米品種多樣化是產業發展的保障。市場上甜脆玉米品種絕大多數純度有問題影響其蒸煮品質，其種植成本明顯高于普通黃、白粒玉米，甜玉米產業化機遇與挑戰并存。

3 討 論

鮮食玉米作為一種新型產業，由于生育周期短，種植品種多，種植成本低，經濟效益十分顯著[23]。但現實往往市場品種較多，且缺乏對品種的綜合評價，給種植者選種造成困擾，影響產業優化和調整。針對這些困惑，從市場銷售的角度，探索什么樣品質指標的品種，更受市場歡迎和接受，品質指標中優先要考慮什么感官指標，表現如何等，從而占領市場獲得高收益，就顯得重要和急迫。

首次嘗試把層次分析法主要原理延伸擴展應用于鮮食玉米品質感官指標等級確定中，確定出各指標的評價權值，然后再評判各鮮食玉米品種相對優劣次序[24]。為鮮食玉米種植者選種，調整種植結構，提供科學依據，為鮮食玉米產業化貢獻智慧。

4 結 論

從市場鮮食玉米銷售角度，把市場中普通顧客對鮮食玉米品質的喜好作為切入點，跟蹤調查品質指標的市場表現獲取相關數據。應用層次分析法確定鮮食玉米品質指標優先等級，結果表明，糯性>口感>甜度>籽粒飽滿度>氣味>皮厚薄>籽粒排列>外觀>色澤。并把優先等級排序結果，應用于昆明農貿市場鮮銷玉米品種品質評價具體實例中，綜合得分西雙版納四路糯衍生型小白糯>西雙版納小黃糯>石林白糯>紅糯、紫糯>黃甜脆。發展種植糯玉米，尤其云南優異資源的糯玉米品種更能受到市場青睞，為鮮食玉米種植者調整玉米種植結構，促進鮮食玉米產業快速健康發展提供依據。