對(duì)模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)下茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)的探討

白 椿

（衡水學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，河北衡水 053000）

引 言

茶葉作為我國特殊的傳統(tǒng)飲品，茶葉產(chǎn)品加工與市場營銷過程中，其分級(jí)與質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)茶葉產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和相應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展具有直接影響。但是，我國茶葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)始終存在模糊現(xiàn)象，以典型的數(shù)學(xué)模型及檢測手段通常難以達(dá)到預(yù)期的理想化效果。直至今日，針對(duì)茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全品質(zhì)的評(píng)價(jià)，普遍依靠相關(guān)檢測者嗅覺、視覺與味覺等感官進(jìn)行。雖然感官評(píng)價(jià)具有較強(qiáng)實(shí)用性以及較高辨識(shí)度，且操作簡單，但是在具體茶葉產(chǎn)品加工與零售過程當(dāng)中，茶葉質(zhì)量安全的感官品質(zhì)難以達(dá)到量化評(píng)價(jià)，較易收到個(gè)人興趣愛好等多種不確定性原因影響茶葉產(chǎn)品分級(jí)與品質(zhì)安全評(píng)價(jià)，這對(duì)我國茶葉分級(jí)與品控提出巨大挑戰(zhàn)。誠然，影響茶葉產(chǎn)品銷售的感官品質(zhì)涵蓋加工流程中殘留異物、茶葉產(chǎn)品色澤，以及茶葉是否存在粉碎問題等。同時(shí)，在茶葉種植、茶葉采摘以及茶葉加工等流程當(dāng)中，茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)也面臨著較為嚴(yán)峻的農(nóng)藥殘留與重金屬超出國家標(biāo)準(zhǔn)等品控問題。因此，如何憑借茶葉產(chǎn)品感官品質(zhì)與其農(nóng)藥殘留、重金屬含量等現(xiàn)象，對(duì)于茶葉品質(zhì)實(shí)施分級(jí)、質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)，現(xiàn)已成為我國茶產(chǎn)業(yè)在茶葉加工和銷售中亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)能夠針對(duì)個(gè)體感官特質(zhì)實(shí)施定量化、數(shù)學(xué)化的處理與描述，從而將定性評(píng)價(jià)有效轉(zhuǎn)化成定量評(píng)價(jià)，降低評(píng)價(jià)主體因受到主觀因素影響而誤判，得到更為精確與客觀的憑借結(jié)果。

1 模糊數(shù)學(xué)理論相關(guān)概述

所謂模糊數(shù)學(xué)，是指以模糊理論、模糊邏輯以及模糊集合為依托的模糊測度論與模糊拓?fù)涞葦?shù)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的總稱，因其與模糊邊界等數(shù)學(xué)問題維度有著相對(duì)明顯的優(yōu)勢，在人工智能和模糊識(shí)別等行業(yè)具有廣泛的運(yùn)用發(fā)展前景，同時(shí)在行業(yè)專業(yè)問題運(yùn)用層面亦不斷被引進(jìn)到土地復(fù)墾效益、土壤環(huán)境污染以及大氣環(huán)境污染等評(píng)價(jià)的專業(yè)領(lǐng)域研究中，為這些領(lǐng)域?qū)W者專家研究供給了技術(shù)和方法支持。而以模糊數(shù)學(xué)理論體系為基準(zhǔn)出現(xiàn)的模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法，則是專門用于預(yù)測和處理評(píng)估的手段，以模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)為基準(zhǔn)的安全品質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，通過把所收集的各項(xiàng)影響安全品質(zhì)的元素?cái)?shù)據(jù)重構(gòu)為模糊性單元模塊，用作模糊邏輯體系的輸入信息，而模糊邏輯體系的關(guān)鍵則在于魔性推理機(jī)和魔性規(guī)則庫，推理機(jī)憑借系統(tǒng)化的模糊隸屬度函數(shù)組成，并用作把輸入數(shù)據(jù)信息反應(yīng)為客觀分析成果，把模糊化單元模塊錄入至模糊推理機(jī)當(dāng)中，經(jīng)過合理推理得到的結(jié)果，便是安全品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)最終結(jié)果。一般而言，安全品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是十分繁雜的數(shù)學(xué)問題，對(duì)安全品質(zhì)產(chǎn)生影響的因素中所，且各個(gè)因素間存在錯(cuò)綜復(fù)雜、不可分割的聯(lián)系，以模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法為基準(zhǔn)，展開質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)，即把復(fù)雜化問題實(shí)施精益化與深度剖析，從上至下把問題真正分解為諸多維度以及維度上的各個(gè)指標(biāo)或者元素，借助對(duì)于各指標(biāo)與元素實(shí)施權(quán)重確定和評(píng)分，合理推理出每個(gè)維度的權(quán)重值，然后針對(duì)各維度展開權(quán)重計(jì)算，最終獲得準(zhǔn)確且客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果。

2 模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)下茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)方法

2.1 構(gòu)建茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)體系

茶葉作為一項(xiàng)農(nóng)作物，在種植到銷售需經(jīng)歷多個(gè)環(huán)節(jié)，且每一項(xiàng)運(yùn)作環(huán)節(jié)都具有較大的關(guān)聯(lián)特性，為此，必須設(shè)定相應(yīng)的檢測基準(zhǔn)，依托于各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的確定，建構(gòu)一個(gè)基準(zhǔn)性的安全評(píng)價(jià)機(jī)制，進(jìn)一步分析出不同產(chǎn)業(yè)品種在空間、時(shí)間所呈現(xiàn)出的差異性，然后通過歷年來數(shù)據(jù)信息的比對(duì)，正確界定出茶葉的屬性。通過對(duì)茶葉品種進(jìn)行測定，查證出茶葉在生長過程中的各項(xiàng)輔助信息，例如綠茶、白茶等，然后再依據(jù)茶葉加工屬性，進(jìn)一步分析出其在不同加工階段內(nèi)所呈現(xiàn)出的屬性，例如毛尖、正山小種、大紅袍等，并通過細(xì)致分類，界定出每一種類型茶葉所應(yīng)具備的安全指標(biāo)。此外，還需對(duì)茶葉內(nèi)部所存在的安全隱患信息進(jìn)行分類，明確茶葉在加工或者是沖泡階段，所產(chǎn)生危害人們健康的各類因素，例如，加工生產(chǎn)中的農(nóng)藥殘留，沖泡過程中發(fā)酵酶在高溫條件下所形成有害物質(zhì)等。待確定完茶葉所存在的安全隱患風(fēng)險(xiǎn)以后，需對(duì)此類產(chǎn)品進(jìn)行全方位的安全評(píng)價(jià)，通過精密儀器檢測茶葉內(nèi)部所含有危害物的各類組分、污染系數(shù)、安全指數(shù)等，然后將各類數(shù)據(jù)參數(shù)信息進(jìn)行整合，得出綜合性評(píng)價(jià)體系。

2.2 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

在對(duì)茶葉進(jìn)行檢測時(shí)，安全評(píng)價(jià)體系的設(shè)定，需正確反映出茶葉物質(zhì)內(nèi)部污染組分的相關(guān)含量，然后依托于內(nèi)部基準(zhǔn)信息值的核對(duì)，確定出當(dāng)前茶葉物質(zhì)的各項(xiàng)含量，這樣通過參數(shù)指數(shù)的確認(rèn)，則可進(jìn)一步對(duì)茶葉內(nèi)的各項(xiàng)組分信息進(jìn)行直觀化呈現(xiàn)，這對(duì)于檢測人員來講，直觀化的數(shù)據(jù)信息更易甄別出茶葉組分內(nèi)的各項(xiàng)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。但不同國家對(duì)安全基準(zhǔn)值的確認(rèn)具有不同的操作形式，這就導(dǎo)致安全衛(wèi)生基準(zhǔn)的界定也存在較大差異性，即為針對(duì)茶葉所設(shè)定的安全指標(biāo)無法約束大范圍群體，進(jìn)而加大數(shù)據(jù)信息的失范性。當(dāng)然，在對(duì)茶葉進(jìn)行安全評(píng)價(jià)體系的設(shè)定時(shí)，其并不是單一的通過檢測手段進(jìn)行衡量，而是通過對(duì)茶葉進(jìn)行多維度分析，深度挖掘出當(dāng)前檢測信息中所存在的趨勢性，然后以基準(zhǔn)值為主，界定出數(shù)值上下浮動(dòng)范疇，進(jìn)一步對(duì)茶葉進(jìn)行模糊化評(píng)估。

從茶葉本體特性而言，風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的確定在任何一種檢測機(jī)制下都存在較大的差異性，例如，數(shù)量、品質(zhì)、發(fā)酵形式等，且此類數(shù)據(jù)在固定單位上所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)誤差與實(shí)際加工生產(chǎn)具有密切關(guān)聯(lián)性。為此，需進(jìn)一步對(duì)茶葉物質(zhì)的危險(xiǎn)組分進(jìn)行分析與測定，查證出設(shè)備內(nèi)部具有危險(xiǎn)的物質(zhì)，并應(yīng)考慮到用戶在飲茶過程中，茶葉內(nèi)各類組分作用到人們身體上所呈現(xiàn)出的相關(guān)反應(yīng)，因?yàn)槿藗冊(cè)陲嫴璧倪^程中，茶葉內(nèi)的元素受身體特性的影響，有一定的幾率滲透到身體內(nèi)，也身體器官發(fā)生反應(yīng)。鑒于此種現(xiàn)象，茶葉本身所具備的相關(guān)屬性難以形成基準(zhǔn)化界定，但可以通過模糊處理，對(duì)茶葉在不同階段所造成的影響進(jìn)行大致定位，以縮減茶葉在相關(guān)范疇下存在的危險(xiǎn)性。例如，在對(duì)茶葉風(fēng)險(xiǎn)所呈現(xiàn)出的權(quán)重值進(jìn)行界定時(shí)，可通過不同茶葉參數(shù)的設(shè)定，界出茶葉在相關(guān)使用情況下所具有的安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。

通過模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)茶葉所蘊(yùn)含的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行界定，進(jìn)一步將茶葉分為零風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)四個(gè)等級(jí)，然后依托于模糊取值界定出不同風(fēng)險(xiǎn)程度下，茶葉所呈現(xiàn)出指標(biāo)參數(shù)。在對(duì)茶葉內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重值進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，可采用金字塔的數(shù)值記錄形式，令安全風(fēng)險(xiǎn)所呈現(xiàn)出的各類數(shù)值呈現(xiàn)出一定的可視化描述特性。例如，在對(duì)紅茶所存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行測評(píng)時(shí)，可先界定出紅茶物質(zhì)內(nèi)的微量元素與人們健康所呈現(xiàn)出關(guān)聯(lián)屬性，依托于模糊值的確定，分析出茶葉物質(zhì)內(nèi)微量元素所具備的隸屬度，以此界定出微量元素在整個(gè)茶葉物質(zhì)中所占的權(quán)重值。然后將茶葉所具備的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)一步測繪，分析出內(nèi)部元素在不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)中的臨界值，以此增強(qiáng)茶葉安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)與模糊評(píng)價(jià)值之間的耦合關(guān)系，這樣便可進(jìn)一步確定處于茶葉在實(shí)際應(yīng)用過程中危害性與安全風(fēng)險(xiǎn)之間的聯(lián)動(dòng)特性，以提高實(shí)際檢測的基準(zhǔn)值。

3 對(duì)模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)下茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)具體流程

3.1 建設(shè)茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系

茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定，可更為直觀化的展現(xiàn)出茶葉所具備的各項(xiàng)指標(biāo)，然后將茶葉指標(biāo)進(jìn)行核對(duì)，進(jìn)一步查證出茶葉所含有的安全風(fēng)險(xiǎn)。為有效提高數(shù)據(jù)信息檢測的精準(zhǔn)性，在建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)，第一，必須遵循一致性原則，保證茶葉所測定的指標(biāo)與實(shí)際檢測目標(biāo)相一致，且必須保證每一層級(jí)間的安全檢測指標(biāo)需對(duì)等，以此來提高實(shí)際檢測精度。第二，遵循獨(dú)立性原則。由于茶葉本體的檢測屬于一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)，為此，在進(jìn)行實(shí)際檢測時(shí)，必須保證各類元素所測定的安全指標(biāo)具有獨(dú)立性，且可真實(shí)反映出評(píng)價(jià)對(duì)象所具備的目標(biāo)，并應(yīng)保證指標(biāo)在進(jìn)行恒定時(shí)，其獨(dú)立特性應(yīng)作用于檢測的全過程中，即不得出現(xiàn)重復(fù)檢測的現(xiàn)象。第三，可控性原則。對(duì)于茶葉物質(zhì)來講，在測量過程中內(nèi)部組分受加工環(huán)境、茶葉生長狀態(tài)的影響，測量評(píng)價(jià)機(jī)制存在較大的不確定性，為保證整體測量結(jié)果符合數(shù)據(jù)測量目標(biāo)需求，則必須保證整個(gè)測量體系可涵蓋數(shù)據(jù)值的浮動(dòng)范疇，進(jìn)一步加大數(shù)據(jù)測量過程中權(quán)重值的確定精度。第四，可行性原則。茶葉安全評(píng)價(jià)體系的測定具有多元性特點(diǎn)，且每一項(xiàng)操控工序在實(shí)際測量過程中所呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)值具有浮動(dòng)現(xiàn)象，為此，在對(duì)同一類型元素進(jìn)行檢測時(shí)，必須保證指標(biāo)與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)所呈現(xiàn)出的關(guān)聯(lián)性，然后制定可行性的檢測手段，確保安全評(píng)價(jià)檢測工作的順利開展。

3.2 明確茶葉安全評(píng)價(jià)因素集與模糊權(quán)重

茶葉安全評(píng)價(jià)體系測定過程中，受安全因素集、隸屬度的影響，需針對(duì)茶葉元素所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)參數(shù)值進(jìn)行模塊劃分，正確界定出指標(biāo)與目標(biāo)一致性下的數(shù)據(jù)值所呈現(xiàn)出差異性，然后在不同獨(dú)立性指標(biāo)檢測下，通過檢測重要性的確定，提高數(shù)據(jù)信息測量的精準(zhǔn)性。考慮到安全評(píng)價(jià)因素集在模糊算法下呈現(xiàn)出的數(shù)值浮動(dòng)特性，需先對(duì)茶葉安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行大致劃分，然后以模糊權(quán)重作為確定等級(jí)系數(shù)的基準(zhǔn)，進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性。

3.3 確定茶葉評(píng)語集并構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)矩陣

針對(duì)查驗(yàn)評(píng)價(jià)所呈現(xiàn)出的語集建設(shè)評(píng)價(jià)矩陣時(shí)，需要通過對(duì)綜合性測量所得出的結(jié)果進(jìn)行整合，然后依托于茶葉等級(jí)品種以及安全風(fēng)險(xiǎn)的劃分，綜合得出查驗(yàn)所具備的集合屬性，進(jìn)一步確定出在模糊權(quán)重值下，茶葉隸屬度與當(dāng)前茶葉所呈現(xiàn)出特性存在的安全指標(biāo)，這樣便可進(jìn)一步確定出茶葉在當(dāng)前檢測機(jī)制內(nèi)所具備的參數(shù)值。

3.4 合理計(jì)算茶葉質(zhì)量安全品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果

從茶葉安全測量結(jié)果來看，其受到綜合性、針對(duì)性的查驗(yàn)方法，令整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具備較大的浮動(dòng)機(jī)制，特別是在每一層級(jí)的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)中，所呈現(xiàn)出的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與茶葉本身所具備的指標(biāo)具有線性關(guān)系。在實(shí)際測量中必須綜合考慮到茶葉各類元素在不同應(yīng)用形式下，所呈現(xiàn)出的參數(shù)異常特性，然后結(jié)合人們身體對(duì)于茶葉內(nèi)部元素所具備的反應(yīng)特性，得出相關(guān)指標(biāo)系數(shù)，然后進(jìn)一步界定出茶葉安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。當(dāng)然也可以將此類參數(shù)作為茶葉風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的明確點(diǎn)。如果茶葉中含有鉛元素、汞元素等，其將對(duì)人們身體造成一定的健康危險(xiǎn)，為此在安全評(píng)價(jià)體系中必須對(duì)具有危險(xiǎn)性、污染性的元素進(jìn)行模糊權(quán)重值的計(jì)算，進(jìn)一步確定出危險(xiǎn)元素，在實(shí)際飲用過程中所呈現(xiàn)出的浮動(dòng)值，然后將其與我國對(duì)茶葉所設(shè)定的衛(wèi)生安全基準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，如果符合飲用需求，則代表此類產(chǎn)品的安全性能。

3.5 撰寫明確且完整的茶葉風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)報(bào)告

在對(duì)茶葉測量數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整合時(shí)，如果茶葉各類元素的綜合屬性在國家規(guī)定的衛(wèi)生安全基準(zhǔn)之內(nèi)，則代表其達(dá)到可食用基準(zhǔn)，可投入市場銷售。如果測量數(shù)據(jù)的綜合指標(biāo)未能達(dá)到。衛(wèi)生安全基準(zhǔn)，則檢測人員需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)化分析，查證出不合格數(shù)據(jù)指標(biāo)，然后查證出生產(chǎn)加工過程中是哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，比如生產(chǎn)加工中的發(fā)酵環(huán)節(jié)、模糊理論對(duì)茶葉元素影響值的浮動(dòng)測量環(huán)節(jié)，然后制定解決措施，對(duì)當(dāng)前茶葉生產(chǎn)運(yùn)營體系進(jìn)行完善。

4 結(jié)語

綜上所述，茶葉質(zhì)量安全評(píng)價(jià)機(jī)制的建設(shè)，必須全過程作用到茶葉檢測體系中，通過多方面因素的確定，得出綜合性數(shù)據(jù)，提高各項(xiàng)參數(shù)在影響因素下的檢測精確值，然后通過檢測指標(biāo)的核定，進(jìn)一步界定出茶葉質(zhì)量等級(jí)。