統(tǒng)計(jì)方法在葡萄酒質(zhì)量分析中的應(yīng)用

曾京宙　鄭祥瑞

摘 要：近年來，葡萄酒行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近些年，國(guó)內(nèi)葡萄酒市場(chǎng)的銷售額持續(xù)以15%-20%的速度增長(zhǎng)，特別是北京、上海等高消費(fèi)城市的增長(zhǎng)速度達(dá)到了30%-45%。葡萄酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的朝陽產(chǎn)業(yè)，但由于發(fā)展較晚，目前我國(guó)對(duì)葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系尚不完善，葡萄酒的評(píng)價(jià)工作尚有很大的發(fā)展空間。文章通過R型聚類分析的方法根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄分級(jí)，之后使用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法探究葡萄、葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，最后建立回歸關(guān)系，證明葡萄、葡萄酒的理化性質(zhì)指標(biāo)能用來判斷葡萄酒的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：R型聚類分析；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；回歸分析

引言

葡萄酒是一種由葡萄或葡萄汁經(jīng)過酒精發(fā)酵而得到的含酒精飲料。葡萄具有種類繁多、成分復(fù)雜、氣味和口感變化極大的特點(diǎn)。近些年來，利用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)葡萄酒進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生。但是目前理化分析仍不能取代感官評(píng)價(jià)。本文試圖探究如何采用統(tǒng)計(jì)方法使這些復(fù)雜關(guān)系的問題簡(jiǎn)單化，并分析它們之間的聯(lián)系。

1 兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性

經(jīng)過對(duì)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，我們假設(shè)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果無顯著性差異，在給定顯著性水平α=0.05的情況下使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法來確定兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無顯著性差異。然后，依據(jù)兩組品酒員評(píng)分的方差大小來確定哪一組更可信。

SPSS將根據(jù)T分布表給出t值對(duì)應(yīng)的相伴概率值，如表1，即白葡萄酒和紅葡萄酒的t值對(duì)應(yīng)的伴隨概率分別為P1=0.070，P2=0.088 ，在顯著性水平為0.1的情況下拒絕原假設(shè)，即兩組品酒師平評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異。

用MATLAB計(jì)算兩組品酒員評(píng)價(jià)結(jié)果的方差得到第一組和第二組的方差分別為a= 105.2289， b= 45.8341， 即第二組評(píng)價(jià)結(jié)果的系統(tǒng)誤差較小，則第二組更可信。

2 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

2.1 分析

為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，對(duì)于幾組重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算并選取了它們的平均值作為其所屬的一級(jí)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章中葡萄酒的質(zhì)量數(shù)據(jù)取可靠的一組品酒員得出的評(píng)價(jià)結(jié)果作為葡萄酒的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。

2.2 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

首先按照釀酒葡萄的理化性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行R型聚類分析。然后求得第二組評(píng)酒師對(duì)各類葡萄所釀酒的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)于釀造白葡萄酒的釀酒葡萄的31項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)31個(gè)理化指標(biāo)聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。

由此確定最佳分類，白葡萄分類結(jié)果為四類，根據(jù)評(píng)分均值高低將以上四類按降序分為四個(gè)等級(jí)，同理，可得紅葡萄的R型聚類分析。

3 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)的聯(lián)系

3.1 分析

為了更方便地分析釀酒葡萄和葡萄酒之間的理化性質(zhì)關(guān)系，我們使用主成分分析法各項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。然后，我們用灰色關(guān)聯(lián)度分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.2 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系

4.1 分析

我們根據(jù)品酒員對(duì)葡萄酒質(zhì)量的打分來決定葡萄酒的質(zhì)量，以此分析釀酒葡萄以及葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，從而建立回歸關(guān)系。

4.2 論證可以用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量

多元回歸分析是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，可以用多元回歸分析的方法來分別研究釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。先分析釀酒紅葡萄的各個(gè)理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量之間的線性關(guān)系，用SPSS運(yùn)行結(jié)果如表4所示。

類似的，我們可以分析的紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的影響、白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響以及白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響，可以看出某些指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量有一定的影響，即可證明能用釀酒葡萄的理化指標(biāo)以及葡萄酒的理化指標(biāo)來評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張文彤.SPSS11 統(tǒng)計(jì)分析教程[M].北京希望電子出版社，2002，6.

[2]王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].2003（5）.

[3]沈恒范.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].高等教育出版社，2002，9.

[4]謝輝.統(tǒng)計(jì)方法在葡萄理化指標(biāo)簡(jiǎn)化中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（48）.

[5]李華.葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006（4）.

[6]宋志剛.SPSS16 使用教程[M].中國(guó)郵電出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：曾京宙（1992-），男，漢族，廣東佛山人，理學(xué)學(xué)士，單位：蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。endprint

摘 要：近年來，葡萄酒行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近些年，國(guó)內(nèi)葡萄酒市場(chǎng)的銷售額持續(xù)以15%-20%的速度增長(zhǎng)，特別是北京、上海等高消費(fèi)城市的增長(zhǎng)速度達(dá)到了30%-45%。葡萄酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的朝陽產(chǎn)業(yè)，但由于發(fā)展較晚，目前我國(guó)對(duì)葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系尚不完善，葡萄酒的評(píng)價(jià)工作尚有很大的發(fā)展空間。文章通過R型聚類分析的方法根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄分級(jí)，之后使用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法探究葡萄、葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，最后建立回歸關(guān)系，證明葡萄、葡萄酒的理化性質(zhì)指標(biāo)能用來判斷葡萄酒的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：R型聚類分析；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；回歸分析

引言

葡萄酒是一種由葡萄或葡萄汁經(jīng)過酒精發(fā)酵而得到的含酒精飲料。葡萄具有種類繁多、成分復(fù)雜、氣味和口感變化極大的特點(diǎn)。近些年來，利用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)葡萄酒進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生。但是目前理化分析仍不能取代感官評(píng)價(jià)。本文試圖探究如何采用統(tǒng)計(jì)方法使這些復(fù)雜關(guān)系的問題簡(jiǎn)單化，并分析它們之間的聯(lián)系。

1 兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性

經(jīng)過對(duì)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，我們假設(shè)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果無顯著性差異，在給定顯著性水平α=0.05的情況下使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法來確定兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無顯著性差異。然后，依據(jù)兩組品酒員評(píng)分的方差大小來確定哪一組更可信。

SPSS將根據(jù)T分布表給出t值對(duì)應(yīng)的相伴概率值，如表1，即白葡萄酒和紅葡萄酒的t值對(duì)應(yīng)的伴隨概率分別為P1=0.070，P2=0.088 ，在顯著性水平為0.1的情況下拒絕原假設(shè)，即兩組品酒師平評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異。

用MATLAB計(jì)算兩組品酒員評(píng)價(jià)結(jié)果的方差得到第一組和第二組的方差分別為a= 105.2289， b= 45.8341， 即第二組評(píng)價(jià)結(jié)果的系統(tǒng)誤差較小，則第二組更可信。

2 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

2.1 分析

為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，對(duì)于幾組重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算并選取了它們的平均值作為其所屬的一級(jí)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章中葡萄酒的質(zhì)量數(shù)據(jù)取可靠的一組品酒員得出的評(píng)價(jià)結(jié)果作為葡萄酒的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。

2.2 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

首先按照釀酒葡萄的理化性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行R型聚類分析。然后求得第二組評(píng)酒師對(duì)各類葡萄所釀酒的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)于釀造白葡萄酒的釀酒葡萄的31項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)31個(gè)理化指標(biāo)聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。

由此確定最佳分類，白葡萄分類結(jié)果為四類，根據(jù)評(píng)分均值高低將以上四類按降序分為四個(gè)等級(jí)，同理，可得紅葡萄的R型聚類分析。

3 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)的聯(lián)系

3.1 分析

為了更方便地分析釀酒葡萄和葡萄酒之間的理化性質(zhì)關(guān)系，我們使用主成分分析法各項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。然后，我們用灰色關(guān)聯(lián)度分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.2 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系

4.1 分析

我們根據(jù)品酒員對(duì)葡萄酒質(zhì)量的打分來決定葡萄酒的質(zhì)量，以此分析釀酒葡萄以及葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，從而建立回歸關(guān)系。

4.2 論證可以用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量

多元回歸分析是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，可以用多元回歸分析的方法來分別研究釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。先分析釀酒紅葡萄的各個(gè)理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量之間的線性關(guān)系，用SPSS運(yùn)行結(jié)果如表4所示。

類似的，我們可以分析的紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的影響、白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響以及白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響，可以看出某些指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量有一定的影響，即可證明能用釀酒葡萄的理化指標(biāo)以及葡萄酒的理化指標(biāo)來評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張文彤.SPSS11 統(tǒng)計(jì)分析教程[M].北京希望電子出版社，2002，6.

[2]王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].2003（5）.

[3]沈恒范.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].高等教育出版社，2002，9.

[4]謝輝.統(tǒng)計(jì)方法在葡萄理化指標(biāo)簡(jiǎn)化中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（48）.

[5]李華.葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006（4）.

[6]宋志剛.SPSS16 使用教程[M].中國(guó)郵電出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：曾京宙（1992-），男，漢族，廣東佛山人，理學(xué)學(xué)士，單位：蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。endprint

摘 要：近年來，葡萄酒行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近些年，國(guó)內(nèi)葡萄酒市場(chǎng)的銷售額持續(xù)以15%-20%的速度增長(zhǎng)，特別是北京、上海等高消費(fèi)城市的增長(zhǎng)速度達(dá)到了30%-45%。葡萄酒產(chǎn)業(yè)在中國(guó)是一個(gè)名副其實(shí)的朝陽產(chǎn)業(yè)，但由于發(fā)展較晚，目前我國(guó)對(duì)葡萄酒品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系尚不完善，葡萄酒的評(píng)價(jià)工作尚有很大的發(fā)展空間。文章通過R型聚類分析的方法根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄分級(jí)，之后使用主成分分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法探究葡萄、葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，最后建立回歸關(guān)系，證明葡萄、葡萄酒的理化性質(zhì)指標(biāo)能用來判斷葡萄酒的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：R型聚類分析；主成分分析法；灰色關(guān)聯(lián)度分析法；回歸分析

引言

葡萄酒是一種由葡萄或葡萄汁經(jīng)過酒精發(fā)酵而得到的含酒精飲料。葡萄具有種類繁多、成分復(fù)雜、氣味和口感變化極大的特點(diǎn)。近些年來，利用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)葡萄酒進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法應(yīng)運(yùn)而生。但是目前理化分析仍不能取代感官評(píng)價(jià)。本文試圖探究如何采用統(tǒng)計(jì)方法使這些復(fù)雜關(guān)系的問題簡(jiǎn)單化，并分析它們之間的聯(lián)系。

1 兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果的可信性

經(jīng)過對(duì)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果分析，我們假設(shè)兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果無顯著性差異，在給定顯著性水平α=0.05的情況下使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法來確定兩組品酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無顯著性差異。然后，依據(jù)兩組品酒員評(píng)分的方差大小來確定哪一組更可信。

SPSS將根據(jù)T分布表給出t值對(duì)應(yīng)的相伴概率值，如表1，即白葡萄酒和紅葡萄酒的t值對(duì)應(yīng)的伴隨概率分別為P1=0.070，P2=0.088 ，在顯著性水平為0.1的情況下拒絕原假設(shè)，即兩組品酒師平評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異。

用MATLAB計(jì)算兩組品酒員評(píng)價(jià)結(jié)果的方差得到第一組和第二組的方差分別為a= 105.2289， b= 45.8341， 即第二組評(píng)價(jià)結(jié)果的系統(tǒng)誤差較小，則第二組更可信。

2 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

2.1 分析

為了簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)，對(duì)于幾組重復(fù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，我們計(jì)算并選取了它們的平均值作為其所屬的一級(jí)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章中葡萄酒的質(zhì)量數(shù)據(jù)取可靠的一組品酒員得出的評(píng)價(jià)結(jié)果作為葡萄酒的質(zhì)量指標(biāo)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。

2.2 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)

首先按照釀酒葡萄的理化性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行R型聚類分析。然后求得第二組評(píng)酒師對(duì)各類葡萄所釀酒的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。對(duì)于釀造白葡萄酒的釀酒葡萄的31項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)31個(gè)理化指標(biāo)聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。

由此確定最佳分類，白葡萄分類結(jié)果為四類，根據(jù)評(píng)分均值高低將以上四類按降序分為四個(gè)等級(jí)，同理，可得紅葡萄的R型聚類分析。

3 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)的聯(lián)系

3.1 分析

為了更方便地分析釀酒葡萄和葡萄酒之間的理化性質(zhì)關(guān)系，我們使用主成分分析法各項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理。然后，我們用灰色關(guān)聯(lián)度分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系。

3.2 釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系

4.1 分析

我們根據(jù)品酒員對(duì)葡萄酒質(zhì)量的打分來決定葡萄酒的質(zhì)量，以此分析釀酒葡萄以及葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，從而建立回歸關(guān)系。

4.2 論證可以用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量

多元回歸分析是研究多個(gè)變量之間關(guān)系的回歸分析方法，可以用多元回歸分析的方法來分別研究釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。先分析釀酒紅葡萄的各個(gè)理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量之間的線性關(guān)系，用SPSS運(yùn)行結(jié)果如表4所示。

類似的，我們可以分析的紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的影響、白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響以及白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒的影響，可以看出某些指標(biāo)對(duì)葡萄酒的質(zhì)量有一定的影響，即可證明能用釀酒葡萄的理化指標(biāo)以及葡萄酒的理化指標(biāo)來評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]張文彤.SPSS11 統(tǒng)計(jì)分析教程[M].北京希望電子出版社，2002，6.

[2]王芳.主成分分析與因子分析的異同比較及應(yīng)用[J].2003（5）.

[3]沈恒范.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)[M].高等教育出版社，2002，9.

[4]謝輝.統(tǒng)計(jì)方法在葡萄理化指標(biāo)簡(jiǎn)化中的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（48）.

[5]李華.葡萄酒感官評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析方法研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006（4）.

[6]宋志剛.SPSS16 使用教程[M].中國(guó)郵電出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介：曾京宙（1992-），男，漢族，廣東佛山人，理學(xué)學(xué)士，單位：蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。endprint