層次分析法在食品工業(yè)中的應(yīng)用

伍曉玲，項(xiàng)昭保，劉禹盟（.重慶工商大學(xué)評(píng)估與督導(dǎo)辦公室，重慶400067；2.重慶工商大學(xué)催化與功能有機(jī)分子重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400067；.重慶郵電大學(xué)生物信息學(xué)院，重慶400065）

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層次分析法在食品工業(yè)中的應(yīng)用

伍曉玲1，項(xiàng)昭保2，*，劉禹盟3
（1.重慶工商大學(xué)評(píng)估與督導(dǎo)辦公室，重慶400067；2.重慶工商大學(xué)催化與功能有機(jī)分子重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400067；3.重慶郵電大學(xué)生物信息學(xué)院，重慶400065）

摘要：主要介紹層次分析法及其在食品供應(yīng)鏈安全、食品加工安全、食品品質(zhì)評(píng)價(jià)和食品包裝等方面的應(yīng)用，并作出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)，為加快我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展，建議在食品領(lǐng)域做出相應(yīng)的決策分析時(shí)使用層次分析法。

關(guān)鍵詞：層次分析法；食品工業(yè)；應(yīng)用

食品工業(yè)一直是我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)之一，近年來產(chǎn)業(yè)增速達(dá)20 %以上，食品工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重進(jìn)一步擴(kuò)大，但產(chǎn)業(yè)集中度過低，主要以中小型企業(yè)為主。食品工業(yè)包括食品安全，食品包裝，食品儲(chǔ)藏運(yùn)輸，食品供應(yīng)鏈，食品加工制作等多個(gè)領(lǐng)域，其中食品安全是最重要的一個(gè)方面，直接關(guān)系民生，直接關(guān)系人類健康。但是對(duì)食品安全的評(píng)估，對(duì)食品工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域相應(yīng)的工作進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估難度很大。層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）是將決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的比策方法。它將決策者對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維過程模型化、數(shù)量化。應(yīng)用這種方法，決策者通過將復(fù)雜問題分解為若干層次和若干因素，在各因素之間進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較和計(jì)算，就可以得出不同方案的權(quán)重，為最佳方案的選擇提供依據(jù)[1-3]。通過層次分析法對(duì)食品供應(yīng)鏈的安全，食品安全，食品加工，食品包裝等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，可以減少食品工業(yè)方面存在的很多潛在問題，加快推動(dòng)我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展。

1在食品供應(yīng)鏈安全方面的應(yīng)用

1.1在豬肉供應(yīng)鏈質(zhì)量安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

馬從國(guó)等[4]以影響豬肉供應(yīng)鏈質(zhì)量安全因素為研究對(duì)象，從消費(fèi)者生產(chǎn)和管理角度對(duì)影響豬肉供應(yīng)鏈質(zhì)量安全的因素進(jìn)行了分析，并建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)集，采用了模糊綜合評(píng)價(jià)和可拓層次分析相結(jié)合對(duì)豬肉供應(yīng)鏈生產(chǎn)過程質(zhì)量安全的保障能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)人為因素，衛(wèi)生狀況，投入材料，工藝技術(shù)，質(zhì)保體系和管理狀況等6個(gè)次級(jí)指標(biāo)建立了豬肉供應(yīng)鏈生產(chǎn)過程的質(zhì)量安全保障能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和4級(jí)遞階層次關(guān)系。根據(jù)多個(gè)專家組打分構(gòu)建同一層次評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重可拓判斷矩陣，并對(duì)各層次評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析，通過專家效度計(jì)算來評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度，采用了模糊綜合評(píng)判法將各層評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，合理地計(jì)算出豬肉供應(yīng)鏈質(zhì)量安全保障能力的特征值，為豬肉供應(yīng)鏈質(zhì)量安全的控制提供了合理的理論和實(shí)踐依據(jù)。

1.2在食品供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用

高風(fēng)等[5]采用了模糊層次分析法對(duì)某企業(yè)食品供應(yīng)鏈進(jìn)行了分析和評(píng)估，建立了遞階層次結(jié)構(gòu)；構(gòu)造了兩兩比較判斷矩陣；計(jì)算出單一準(zhǔn)則下元素的相對(duì)重要性；對(duì)矩陣的一致性檢驗(yàn)做出判斷；計(jì)算出各層次上元素組合權(quán)重；評(píng)價(jià)了層次總排序的計(jì)算結(jié)果一致性。最終發(fā)現(xiàn)在影響產(chǎn)品供應(yīng)鏈的各個(gè)因素中，供應(yīng)商因素影響最大，銷售商因素影響最小，此外還有很多在食品供應(yīng)鏈和指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)因素。他們通過模糊層次分析法對(duì)各層指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，建立了一套完整的食品供應(yīng)鏈。

1.3在食品供應(yīng)鏈的核心企業(yè)社會(huì)責(zé)任評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

李年琴等[6]在分析企業(yè)社會(huì)責(zé)任內(nèi)涵的基礎(chǔ)之上，從整個(gè)食品供應(yīng)鏈角度出發(fā)建立了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，把供應(yīng)鏈責(zé)任納入到食品核心企業(yè)社會(huì)責(zé)任的管理體系中，利用AHP方法，對(duì)該問題進(jìn)行了主要研究，主要通過訪談、E-mail等方式邀請(qǐng)相關(guān)專家、學(xué)者對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行打分、比較，再取其算術(shù)平均值，得到了9個(gè)判斷矩陣。運(yùn)用層次分析法賦予不同的權(quán)重，用來指導(dǎo)食品核心企業(yè)區(qū)分主次，切實(shí)履行社會(huì)責(zé)任，提高食品供應(yīng)鏈社會(huì)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.4在速凍食品的質(zhì)量和安全供應(yīng)鏈中的應(yīng)用

王宏良[7]選擇研究速凍水餃的質(zhì)量和食品供應(yīng)鏈的安全，對(duì)影響速凍餃子質(zhì)量和供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)的因素進(jìn)行分析，根據(jù)層次分析法確定了各個(gè)影響因素。選擇了河南省一個(gè)速凍餃子生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行分析，運(yùn)用了模糊綜合評(píng)價(jià)方法，發(fā)放了62套問卷調(diào)查，其中60套給予了答復(fù)，55套給出了真實(shí)答案。每個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的隸屬度矩陣P的模糊評(píng)價(jià)集可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)和排序后的調(diào)查。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，評(píng)估企業(yè)的目標(biāo)模糊綜合評(píng)價(jià)方法與現(xiàn)實(shí)基本符合。實(shí)證研究了中國(guó)企業(yè)凍餃子的質(zhì)量和安全的供應(yīng)鏈，并提出了一些增強(qiáng)速凍餃子供應(yīng)鏈的質(zhì)量和安全的建議。

1.5在食品供應(yīng)商的選擇和評(píng)估中的應(yīng)用

李鮮明等[8]在評(píng)估和選擇戰(zhàn)略合作供應(yīng)商對(duì)食品零售商有重要影響的因素時(shí)，建立了食品供應(yīng)商的層次結(jié)構(gòu)模型和農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商的數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型。通過AHP方法評(píng)價(jià)了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商，構(gòu)造了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商基本選擇模型，最后通過實(shí)證研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，交易速度，服務(wù)態(tài)度和成本是選擇食品供應(yīng)商的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)；研究結(jié)果有助于在選擇農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商時(shí)更全面地提取出關(guān)鍵性因素，而不是只看重產(chǎn)品成本，也可幫助零售商更好地選擇農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商。

2在食品加工安全方面的應(yīng)用

2.1在食品冷鏈加工流程質(zhì)量績(jī)效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

萬(wàn)杰等[9]認(rèn)為食品冷鏈加工流程質(zhì)量管理內(nèi)容應(yīng)包括食品安全、冷鏈加工流程工作和冷鏈加工流程工程3部分，并將這3部分分別作為子目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)冷鏈加工流程質(zhì)量的最終目標(biāo)。為構(gòu)建食品冷鏈加工流程質(zhì)量績(jī)效評(píng)價(jià)模型，他們利用TFN-AHP方法進(jìn)行食品冷鏈加工流程質(zhì)量績(jī)效評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果較貼近實(shí)際情況并在調(diào)研過程中得到部分管理者共識(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具有一定科學(xué)性，可為加工流程具體操作提供有效質(zhì)量管理決策。

2.2在我國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)來源管理對(duì)策研究中的應(yīng)用

龔玉霞[10]跟據(jù)AHP模型，結(jié)合了準(zhǔn)則獨(dú)立性原則，選擇了自然風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)、流通風(fēng)險(xiǎn)、生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和宣傳風(fēng)險(xiǎn)等作為準(zhǔn)則層元素，選擇了加強(qiáng)食品安全立法等八項(xiàng)作為方案層，根據(jù)實(shí)際的調(diào)研數(shù)據(jù)與專家建議，構(gòu)造了食品安全風(fēng)險(xiǎn)來源的AHP遞階層次結(jié)構(gòu)和兩兩比較判斷矩陣。認(rèn)為應(yīng)用層次分析法將食品安全風(fēng)險(xiǎn)來源與解決食品安全的風(fēng)險(xiǎn)來源措施進(jìn)行排序，可有效解決食品安全問題。

2.3在分析食品安全的影響因素中的應(yīng)用

劉靜[11]以食品安全為背景提供了一種層次分析法的改進(jìn)方法，從兩個(gè)方向進(jìn)行層次分析。首先，構(gòu)造了傳統(tǒng)層次分析法方法，獲得一組權(quán)重；其次，將食物類型底層因素與中間因素進(jìn)行交換，并通過層次分析進(jìn)行分析，得到另一組權(quán)重；最后分析計(jì)算兩個(gè)不同方向得到的權(quán)重，得到了更好的結(jié)果。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)食品安全的影響因素主要有地理環(huán)境因素，生物因素，食品內(nèi)在因素（即食品自身含毒量）和化學(xué)因素等。這種改進(jìn)方法能夠很大程度地減少?zèng)Q策者的主觀因素影響，大大提高決策準(zhǔn)確性。

2.4在出口水產(chǎn)品中孔雀石綠殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

魏建華等[12]依據(jù)層次分析法原理建立了數(shù)學(xué)模型，以汕頭口岸3年來出口水產(chǎn)品中的孔雀石綠和代謝物隱性孔雀石綠的藥物殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)為樣本，進(jìn)行了藥物殘留的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以便對(duì)水產(chǎn)品的出口安全發(fā)揮預(yù)警作用。他們發(fā)現(xiàn)層次分析法更能發(fā)揮綜合多種因素，客觀地評(píng)價(jià)不同時(shí)期藥物殘留的風(fēng)險(xiǎn)程度，預(yù)見性地在不同時(shí)期增減檢驗(yàn)項(xiàng)目，以應(yīng)對(duì)國(guó)外利用藥物殘留限量而設(shè)置的貿(mào)易技術(shù)壁壘，有利于質(zhì)檢部門科學(xué)合理地設(shè)置和動(dòng)態(tài)調(diào)整檢驗(yàn)檢疫項(xiàng)目，提高檢驗(yàn)有效性，縮短檢驗(yàn)周期，提高通關(guān)速度。

3在食品品質(zhì)評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用

3.1在葡萄酒品質(zhì)評(píng)價(jià)模型的應(yīng)用

葡萄酒理化指標(biāo)眾多，這些理化指標(biāo)是評(píng)價(jià)葡萄酒品質(zhì)過程中不可缺少的因子。朱詠筠等[13]通過幾項(xiàng)葡萄酒理化指標(biāo)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建立葡萄酒的評(píng)分模型，對(duì)模型所得結(jié)果與專業(yè)評(píng)酒員的評(píng)分作排序?qū)Ρ取Ｆ咸丫频脑u(píng)價(jià)多依賴人工評(píng)價(jià)，因此評(píng)價(jià)過程中不可避免的帶有主觀因素。對(duì)此，結(jié)合客觀的評(píng)價(jià)方法可減少人工評(píng)價(jià)過程中主觀因素造成的誤差，較準(zhǔn)確的對(duì)葡萄酒進(jìn)行分級(jí)。但是模型中取決于樣本的平均值，還需要有最優(yōu)參考樣本得出標(biāo)準(zhǔn)，樣本量越大，最優(yōu)參考樣本越好則評(píng)價(jià)越客觀，從而彌補(bǔ)了層次分析法的定性缺陷，使其更好的定量分析。

3.2在宣木瓜果脯感官質(zhì)量模糊綜合評(píng)判中的應(yīng)用

伍亞華等[14]首先確定影響宣木瓜果脯感官品質(zhì)的因素集合評(píng)價(jià)集，再依據(jù)層次分析法確定各種因素的權(quán)重和隸屬度向量，得到模糊評(píng)判矩陣；最后把模糊評(píng)判矩陣和因素的權(quán)重向量進(jìn)行了模糊運(yùn)算，歸一化，得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。建立了宣木瓜果脯的感官品質(zhì)綜合評(píng)模型，在根據(jù)層次分析法制定各種因素權(quán)重的基礎(chǔ)上，綜合考察了影響宣木瓜果脯感官品質(zhì)的色澤，口感，組織形態(tài)及氣味等因素，運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法對(duì)各因素進(jìn)行了模糊綜合評(píng)判后，根據(jù)最大隸屬度的原則判定了產(chǎn)品等級(jí)為2級(jí)。該法能更準(zhǔn)確地顯示出宣木瓜果脯的感官品質(zhì)，可減少傳統(tǒng)感官評(píng)定過程中人為主觀因素的影響，使評(píng)判結(jié)果更加科學(xué)和有效。

3.3在晚熟品種蘋果脆片品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

有多種評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的分析方法，較常用的有感官評(píng)價(jià)，百分制打分和主成分分析等。但由于評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)很難統(tǒng)一，個(gè)別因素對(duì)品質(zhì)評(píng)價(jià)的影響難以估量。劉璇等[15]利用層次分析法對(duì)20個(gè)晚熟原料品種蘋果脆片的七個(gè)品質(zhì)指標(biāo)（L，b，膨化度，脆度，產(chǎn)出率，糖酸比，粗蛋白）進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，期望篩選出品質(zhì)較好的品種，分析過程注重定性與定量相結(jié)合，通過計(jì)算出不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，從而得到蘋果脆片品質(zhì)情況的綜合得分，為建立蘋果脆片品質(zhì)評(píng)價(jià)體系提供了參考依據(jù)。

4在食品包裝方面的應(yīng)用

4.1在包裝總成本綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

鞏桂芬等[16]在全面考察包裝總成本影響因素的基礎(chǔ)上，選取包裝物成本、包裝使用成本及包裝流通成本3個(gè)指標(biāo)來確定包裝總成本綜合評(píng)價(jià)相關(guān)指標(biāo)和各級(jí)指標(biāo)權(quán)重，并將層次分析法應(yīng)用于機(jī)柜包裝方案總成本綜合評(píng)價(jià)中，提供了一種新的評(píng)價(jià)方法。結(jié)果顯示，AHP模型的排序結(jié)果和AHM模型的排序結(jié)果完全一致。

4.2在兒童食品包裝主要影響因素研究中的應(yīng)用

萬(wàn)先梅[17]選擇了九種影響因素構(gòu)成兒童食品包裝的指標(biāo)體系，利用層次分析法對(duì)這九種因素進(jìn)行兩兩比較，然后得出它們的重要程度得分，最后進(jìn)行綜合分析。通過運(yùn)用層次分析法可以看出，影響兒童食品包裝的主要因素中最重要的是包裝的顏色，該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)包裝設(shè)計(jì)效果影響最大，生產(chǎn)商和設(shè)計(jì)者應(yīng)該高度重視；其次是圖案，特別是卡通和偶像對(duì)孩子吸引力非常明顯。

4.3在包裝方案評(píng)估模型研究中的應(yīng)用

鞏桂芬等[18]采用專家評(píng)分與層次分析相結(jié)合的方式來確定每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。先將評(píng)估表格發(fā)放給包裝工程專家，讓他們分別對(duì)各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)間的重要性與各方案在評(píng)價(jià)因素中的表現(xiàn)進(jìn)行打分，再對(duì)打分的結(jié)果求平均值，用來作為后續(xù)評(píng)估的依據(jù)。依據(jù)評(píng)分結(jié)果，按照AHP法對(duì)同一級(jí)別評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的重要性程度進(jìn)行兩兩比較，以確定同級(jí)包裝方案的評(píng)估。并用依據(jù)層次分析法建立的模型對(duì)幾種不同包裝方案進(jìn)行了對(duì)比和評(píng)估。在評(píng)估時(shí)采用數(shù)學(xué)方法將定性問題做量化處理，使得評(píng)估結(jié)果更加直觀。該評(píng)估模型將復(fù)雜包裝方案的評(píng)估過程變得更加層次化、數(shù)字化，也更容易把握評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

5　展望

當(dāng)前中國(guó)食品工業(yè)還是以農(nóng)副食品原料的初加工為主，精細(xì)加工的程度比較低，食品行業(yè)為完全競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)，集中度較低，中小企業(yè)比例高，技術(shù)水平低，同質(zhì)化嚴(yán)重，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，利潤(rùn)空間狹小。因此在食品工業(yè)中引進(jìn)新的定性定量方法將有助于我國(guó)食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，層次分析法是一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，它吸收利用行為科學(xué)的特點(diǎn)，將決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷給予量化，在目標(biāo)（因素）結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且缺乏必要的數(shù)據(jù)情況下，尤為實(shí)用，是常用的一種系統(tǒng)分析方法，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了的廣泛的應(yīng)用，其在食品工業(yè)的廣泛應(yīng)用必將推動(dòng)我國(guó)食品工業(yè)的更快發(fā)展。

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Application of Analytic Hierarchy Process on Food Industry

WU Xiao-ling1，XIANG Zhao-bao2，*，LIU Yu-meng3
（1. Academic Quality Inspection and Evaluation Office，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China；2. Chongqing Key Laboratory of Catalysis & Functional Organic Molecules，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China；3. College of Bio-Information，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China）

Abstract：Analytical hierarchy process and its application on food supply chain security，food processing security，food quality evaluation and food packaging were introduced and some evaluation was also made. For accelerating the development of food industry in China，analytic hierarchy process should be recommended to make decision in various aspects of food industry.

Key words：analytic hierarchy process；food industry；application

收稿日期：2014-05-05

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.01.050

作者簡(jiǎn)介：伍曉玲（1975—），女（漢），講師，碩士，從事產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究。*通信作者：項(xiàng)昭保（1977—），男，教授，博士，從事天然產(chǎn)物活性成分研究。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81102790）；重慶郵電大學(xué)大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目（A2014-49）