[发明专利]一种微生物发酵后菜籽粕品质的模糊综合评价的方法

摘要

本发明涉及菜籽粕经过微生物发酵后品质的模糊综合评价方法，其方法是：根据发酵菜籽粕品质的主要影响因素，在评价中引入了模糊评价理论，采用强制决定法确定指标权重，采用对评价等级赋值法并通过模糊综合评价得出发酵菜籽粕品质的综合得分，从而判断出菜籽粕的品质。此外，可将综合评分用于发酵方式及发酵条件的选择上，使结果评判更为简便、直观。本发明具有指标全面、评价准确、操作方便、主观影响小等显著特点，在菜籽粕品质评价方面具有广泛的应用前景。

主权项

一种菜籽粕经过微生物发酵后品质的模糊综合评价方法，其特征在于，包括以下内容：(1)评价体系的建立  建立模糊评价方法根据发酵菜籽粕品质影响的特点，将评价指标分为2个层次，共11个因子，整个过程评价因子分为l个互不相交的子集U＝{u₁，u₂，…，u_l}，每个因素评语集V按照100分值进行评定，第一层次的因子u_i(i＝1,2，…，l)由第二层次中的m个因子决定，即u_i＝{u_i1，u_i2，…，u_im}；评价指标的量化采用建立备择集，再进行隶属度计算的方法，通过强制决定法来确定指标的权重，进而建立综合评价模型对发酵菜籽粕品质影响进行计算，其中3个二级指标由12个一级指标计算得到，综合评价结果由3个二级指标计算得到，所述的建立备择集为：根据发酵菜籽粕评价的一般方法，将发酵菜籽粕品质综合评价分为优，良，差3个等级，分别以表示。建立备择集为便于评价对各评价因子分别赋值99、66、33，即对于一级指标的评价建立备择集V＝{v₁，v₂，v₃，v₄}，分别赋值100、75、50、25，即V＝{100,75,50,25}，所述的计算隶属度为：对于评价指标分值，可根据指数法计算出单因子评价结果，再根据德尔菲法(Delphi法)确定，引入梯形分布方法建立评价指标隶属函数，根据发酵菜籽粕品质评价标准共分为4个评价等级,确定隶属函数的表达式为：v1，隶属函数表达式为：$r\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}1& (0\≤x_i\≤s_{ij})\\ (s_{ij+1}-x_i)/(s_{ij+1}-s_{ij})& (s_{ij}\<x_i\<s_{ij+1})\\ 0& (x_i\≥s_{ij+1})\end{array}\right.---\left(1\right)$v₂,v_3，隶属函数表达式为：V_4，隶属函数表达式为：$r\left(x\right)=\{\begin{array}{cc}1& (x_i\≥s_{ij})\\ (x_i-s_{ij-1})/(s_{ij}-s_{ij-1})& (s_{ij-1}\<x_i\<s_{ij})\\ 0& (x_i\≤s_{ij-1})\end{array}---\left(3\right)$其中：r(x)为隶属函数；x_i表示第i个评价因子的实测值；s_ij‑1,s_ij,s_ij+1在一级指标计算中分别表示各评价因子的第j‑1,j,j+1级标准值，在二级指标计算中为评语集中对应的赋值，所述的强制确定法确定权重为：规定权重的计算公式如下:W_i＝C_i/S_i                               (4)式中,W_i—第i种评价因子的权重值；C_i—第i种评价因子的实测值；Si—第i种评价因子标准值的算数平均值。归一化运算公式如下:$a_i=\frac{C_i/S_i}{\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}Ci/Si}=\frac{W_i}{\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}{W}_i},\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{a}_i=1---\left(5\right)$其中(m＝1,2,…,i)；(n＝1,2,…,i),得到一个1×i的模糊矩阵,即各评价因子的权重分配矩阵A:A＝{a₁,a₂,a₃，a₄}所述的建立综合评价模型为：由评价因子U＝{u₁，u₂，…，u_l}和备择集V＝{v₁，v₂，…，v_j}组成关系矩阵P其中：p_ij为评价因子u_i对评语集v_j的隶属度。再进行综合评价运算：B＝A゜P＝{b₁,b₂,b₃,b₄}其中：b_i＝(∨*(a_i∧*p_ij)j＝(1,2,3,4),记为M(∧*,∨*)；“゜”表示模糊矩阵合成算子,即M(∧*,∨*)。所述的二级指标分值计算为：Z＝BV^T＝(b₁,b₂,b₃,b₄)·(v₁，v₂，v₃，v₄)^T然后利用二级指标分值与上述隶属函数及权重确定方法得到权重向量和关系矩阵$\stackrel{\‾}{A}=\{{\stackrel{\‾}{a}}_1,{\stackrel{\‾}{a}}_2,{\stackrel{\‾}{a}}_3\}$所述的建立综合评价模型为：由评价因子U_i＝{u_i1，u_i2，…，u_il}和评备择集$\stackrel{\‾}{V}=\{\stackrel{\‾}{v_1},\stackrel{\‾}{v_2},...,\stackrel{\‾}{v_j}\}$组成关系矩阵$\stackrel{\‾}{P}=\left|\begin{array}{ccccc}& \stackrel{\‾}{v_1}& \stackrel{\‾}{v_2}& \mathrm{...}& \stackrel{\‾}{v_j}\\ u_{i1}& {\stackrel{\‾}{p}}_{11}& {\stackrel{\‾}{p}}_{12}& \mathrm{...}& {\stackrel{\‾}{p}}_{1j}\\ u_{i2}& {\stackrel{\‾}{p}}_{21}& {\stackrel{\‾}{p}}_{22}& \mathrm{...}& {\stackrel{\‾}{p}}_{2j}\\ .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .\\ .& .& .& .& .\\ u_{im}& {\stackrel{\‾}{p}}_{i1}& {\stackrel{\‾}{p}}_{i2}& \mathrm{...}& {\stackrel{\‾}{p}}_{ij}\end{array}\right|$其中：为评价因子u_im对评语集的隶属度，再进行综合评价运算：其中：j＝(1,2,3),记为M(∧*,∨*)；“゜”表示模糊矩阵合成算子,即M(∧*,∨*)。所述综合评分值计算为：$\stackrel{\‾}{Z}=\stackrel{\‾}{B}{\stackrel{\‾}{V}}^T=({\stackrel{\‾}{b}}_1,{\stackrel{\‾}{b}}_2,{\stackrel{\‾}{b}}_3)\·(\stackrel{\‾}{v_1},\stackrel{\‾}{v_2},\stackrel{\‾}{v_3})$(2)发酵微生物及发酵品质指标设定1)发酵微生物黑曲霉、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母、保加利亚乳杆菌2)评价指标及赋值评价指标及各评价等级评定标准值如下表所示：其中，1*：芥子酶活力单位(U)定义，即1g发酵菜籽粕粉在40℃和pH7.0条件下反应1h，释放出1umol葡萄糖为一个酶活力单位，已umol葡萄糖·g^‑1·h^‑1表示。