贵州科学29(6):85-88,2011 Cuizhou Science 食品安全分析评价的未确知测度模型 谢锋李占彬 宋光林杨鸿波周 慧 (贵州省理化测试分析研究中心,贵阳550002) 摘要: 给出食品安全综合分析评价的未确知测度模型,并用于饮料的分析评价,模型严谨,测度函数的构造力求符合实 际。并且针对评价空间分割的有序性,引入置信度识别准则使评判结果合理,是食品安全综合分析评价的实用模型。 关键词:食品安全,未确知测度,综合评价 中图分类号X56 文献标识码A 文章编号1003—6563(2011)06—0085—04 The Unascertained Measure Model of the Synthetically Evaluation 0n Food Safe— ty . - XIEFeng LI Zhan—bin SONG Guang-lin YANG Hong-bo ZHOU Hui (Guizhou Research Chemical Test and Researching Analysis,Guiyang,Guizhou 550002,China) Abstract ̄This paper sets up an unascertained measure model of synthetic evaluation on food safety and applies it to drinks.This model is supposed to be strict in theory.The measure function is meticulously constructed.Accord— ing to sequence in dividing the evaluating space,the rule of the incredible recognition is introduced.The evaluating results are reasonable.It is a practical model to synthetically evaluate food safety. Key words: food safety,unascertained measure,synthetic evaluation 1.1 单指标未确知测度 1 未确知测度模型 用 = ( ∈ek)表示监测值 属于第k个 评价等级C 的程度, 满足: 设 , :,… 是n个食品样本, 表示对象空 0≤ ( ∈c )≤1 (1) 间,则X={ , :,…, )。要评价 需要测量m个 ( ∈U)=1 (2) 指标, ,,2,… ,指标空间记作,,则,= k ,1,,2,… )。设 示 关于 的检测值,对 ( ∈iUek) ∈C ) (3) 有P个评价等级e ,e ,…e。,评价空间记作 ,则 其中,i=1,2,…,n√=l,2,…,m,k=1,2,…, ={c1,c2,…Cp),若c 比c “好”,记作c >c…,若 P,式(2)称为 对评价空间u满足“归一性”;式(3) c1>c2>…>c ,称{c1,c2,…c。)是评价空间u的一 称为 对评价空间u满足“可加性”。不满足“归一 个有序分割类(丁进宝,1995)。 性”与“可加性”的测量结果,在理论上讲是不可信 的,称满足(1)(2)(3)的 为未确知测度(刘开第, 收稿日期:2011-08—17;修回日期:2011 8-25 2000),简称测度,称矩阵(4)为 单指标测度评价 基金项目:贵州省科技计划项目(黔科合SY[2010]3003号)。 矩阵,称矩阵(4)的第 个行向量为 的单指标测度 作者简介:谢锋(1979一),男,硕士研究生,助理研究员。研究方向:食品 评价向量。 检测。E—mail:x/efeng1979@126.COffl 86 贵 埘 科 学 29卷 n1 n2 ‘1p ( 驰) .p= I 2 m1 im2 (4) 1.2确定各评价指标的权重 利用层次分析(谢锋,2005)求权法计算,此法 确定权重的原理是借用层次分析法(AHP)的层次 结构模型中的任一层次上各因子两两比较,构造比 较判断矩阵,然后求解而得权重。 首先,根据重要性比较标度,将各评价因子进行 两两比较,并赋予相应的重要性(由专家咨询值确 定),以此为基础构造判断矩阵B: bl】b12 …b1 b21 622 …b2 B= ● - (5) : o・ b 1 b …b 矩阵B中, =1,且6 =1/ ;6 ∈【号,.,】,., 为整数,且1≤.,≤9。 则各因子的权重为: w/=(_兀n 6 ) 1 n n(1n 6 )i 1 (6) J l 1 l 1 l 层次分析法赋权需通过计算矩阵B的最大特 征根Am=来进行一致性检验。若检验结果不满意, 则需重新确定判断矩阵 ,直至满意为止。 用 表示指标 相对于其它评价指标的重要 程度, f满足:0≤ 1, =1称 为指标‘的 权重,W=(W ,W ,…,W )为指标权重向量。 1.3多指标综合测度 用 = ( E C )表示样本 属于第k个评价 m 等级c 的程度,则 =三 城:其中, =1,2,…,n, J一 k=1,2,…,P,显然0≤ ≤1,, W =1,所以, 是 未确知测度,称矩阵为多指标综合测度评价矩阵,矩 阵的第i个行向量( , ,…, )称为样本 的多 指标综合测度评价向量。 层 ∞ (7) 1.4识别 当{c ,c:,…,c }有序时,最大隶属度(程乾生, 1997)识别准则是不适用的,为此,建立置信度识别 准则如下:设置信度A>0.5,通常取A=0.6或 0.7,且C1>c2>…>Cp。 令: 。=n n( d≥A,k=1,2,…,P)则判 属于第k。个评价等级c加。 2 应用实例 现以饮料为例,用该评价方法进行评价。对以 下9个饮料样品的五项污染指标进行了监测,各个 样品各项污染指标的实测值列于表1。 表1样品中各指标的含量 Tab.1 The contents of investigated samples 1#0.18 0.045 0.13 0.34 未检出 2#0.15 0.041 1.2 0.75 未检出 3#0.082 0.038 0.87 0.47 未检出 4#0.22 0.025 2.6 0.28 未检出 5#0.19 0.058 I.8 0.86 未检出 6#0.18 0.019 0.99 1.1 未检出 7#0.23 0.047 4.0 未检出0.41 8# 未检出0.029 3.8 0.34 未检出 9#0.19 0.013 2.2 0.59 未检出 注:未检出按照方法检出限的一半计算 . 表2食品污染等级标准(汪雅各,1991) Tab.2 The criterion of contaminated food degree 砷(As)(mg/kg)0.10 0.15 0.20 0.25 0.4O 铅(Pb)(mg/kg)0.025 0.038 0.050 0.063 0.10 铜(Cu)(mg/kg) 2.5 3.8 5.0 6.3 10.0 苯甲酸(g/kg)0.50 0.75 1.0 1.3 2.0 山梨酸( kg)0.25 0.38 0.50 0.63 1.0 注:食品污染等级无相关文献报道,本表三级为食品安全国家标准 值,一级为标准值1/2,二级为标准值3/4,四级为标准值的5/4,五 级为标准值的两倍。 现对9个样品的检测结果综合评价。 对象空间X={ , :,…, },指标空间,={, , 6期 谢锋,等:食品安全分析评价的未确知测度模型 87 ,2,…, },评价空间U={c ,c ,…,c }。 2.1 单指标测度函数构造 表2中的等级划分标准给出了污染物浓度表上 限,构造各单指标的测度函数如图l。 图1 各指标的测度函数图 Fig.1 Measure function of every factor 2.2单指标测度评价矩阵 由表2中的指标监测值及单指标测度函数,可 求各测值的单指标测度。 0.00 0.40 0.60 0.00 0.00 0.00 0.42 0.58 0.00 0.00 1.OO O.O0 0.O0 0.00 0.00 O.O0 1.O0 0.0O O.oo 0.00 3:( )5 5= 1.OO O.0O 0.00 O.0O O.00 1.00 0.0O O.00 0.0O 0.0O l:( )5 5= 1.00 O.O0 0。O0 0.0O 0.00 1.0O 0.0O O.0O 0.00 O.O0 1.O0 0.O0 0.00 0.O0 0.00 1.O0 0.00 O.00 0.00 0.0O 0.00 O.00 0.40 O。6O O。00 l。00 O.00 0.00 0.00 O.OO O.0O 1.00 0.0O 0.00 0.0O X4:( 舭)5 5= 0.06 0.94 0.O0 0.00 0.00 0.0O 0.75 O.25 0.00 0.0O 1.00 0.00 O.00 0.0O O.00 1.00 0.00 0.00 0.0O O.O0 X2:( )5 5= 1.0O 0.00 0.00 O.00 0.00 0.00 11 00 0.00 0.00 O.00 1.00 O.0O 0.0O 0.0O O.O0 88 贵 埘 科 学 0。00 O.20 0.8O 0.00 0.0O 0.00 0.00 0.38 0.62 0.0O 29卷 1.00 0.00 0.O0 0.00 0.00 O。69 O.31 0.00 0.00 0.00 X5:( )5 5= 1.00 0.O0 0。00 0.0O 0.0O 8:(/1,耻)5 5= 0.00 1.O0 0.00 0.0O 0.O0 1.00 0.00 0.00 0.00 O.00 1.00 0.00 O.00 0.OO 0.OO 0.00 0.56 0.44 0.00 0.0O 1.00 0.0O 0。00 0.00 O.O0 0.O0 0.40 0.60 0.00 0。00 1.0O 0.O0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 0.80 0。00 0.0O 1.OO 0.00 O.00 O.00 0.00 6:( )5 5= 1.00 0.00 0.38 0.62 0.00 9:( 吼)5 5= 1.00 0.00 0.00 0.00 0.0O 0.56 0.44 0.O0 O.0O 0.00 1.O0 0.00 0.O0 0.0O 0.O0 0.O0 O.00 0.6O 0.40 0.00 1.0O O.00 O.00 0.OO 0.00 0.00 0.00 0.40 0.60 0.OO 0.00 0.08 0.92 0.0O 0.O0 2.3 多指标综合测度评价矩阵 利用层次分析法计算权重,其结果见表3。则 权重向量为: 7:( )5 5= 0.00 0.73 0.27 0.0O 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.0O 0.00 0.73 0.27 0.00 O.00 W=(W1,W2,W3,W4,W5)=(0.219,0.438, 0.146,0.088,0.109)。 表3各检测指标权重及权重系数 Tab.3 Proportion and proportional coefficient of diferent heavy metals 多指标综合测度评价矩阵为: (/-* )9 6= 0.343 0.270 0.387 0。000 0.000 0。255 0.636 0.1lO 0.000 0.000 2.4识别 取置信度A=0.6,由多指标综合评价矩阵评定 样品的污染级别见表4。 表4样品污染等级 Tab.4 The contaminated degree of SO 0.562 0.438 0.000 0.000 0.000 O.644 0.137 0.088 0.131 0.000 0.255 0.093 0.382 0.270 0.000 0.693 0.088 0.184 0.035 0.000 0.088 0.222 0.559 0.131 0.000 0.7l9 0.28l 0.000 0.000 0.000 0.742 0.083 0.000 0.000 0.000 C1 C2 C3 C4 C5 sample caused by heavy metals 3结果分析 从表4可看出,饮料质量5#和7#为三级,1#和 2#为二级,其余样品为一级,其中6#(下转第94页) 贵 嘶 科 詈 tion of the forest vegetation in rocky desertiifcation—affected 29卷 论文. 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