茶业研究中模糊数学应用的现状与前景

任建宁（宣化科技职业学院，河北张家口075100）



茶业研究中模糊数学应用的现状与前景

任建宁
（宣化科技职业学院，河北张家口075100）

摘要：随着农业技术越来越成熟，模糊数学也应用到各个领域，尤其是在茶叶区划、茶树良种鉴定、品种分类比较、市场营销策略、茶园管理技术方案等方面应用了模糊数学。本文就模糊数学在茶叶领域应用的前景有针对性地提出见解，以期解决应用过程中出现的问题。

关键词：茶叶；模糊数学；综合评判

所谓模糊数学就是研究工作者在“模糊领域”对事物数学化的研究，是数学学科中的一个重要的支脉。具有一定的特殊性，因此被认为是目前国际上颇具敏感特点的新兴学科。在自然科学和社会科学中,模糊数学能够很好地处理客观实际问题，其既能够与精确数学有效融合应用，但是其与精确数学有很大的不同。茶业在科学技术不断发展的同时，出现了一些与数学有关的模糊性现象,这些现象如果用经典的数学方法去加以解决，总是难以获得完善的结果。如果利用模糊数学方法来进行解析，许多模糊现象从只能定性描述转化为定量描述,问题也就引刃而解。正因为模糊数学能够解决这些问题，所以这种解决问题的方式就在茶业科学研究中得以应用。

1　茶业研究中模糊数学应用的现实体现

1.1在引种区划方面应用的现状。众所周知，我国是一个幅员辽阔、地域广袤、气候复杂的大国，南方的很多地区种植茶树的面积非常大，品种也很多，在茶树引种过程中，首先要考虑原产地和引入地的气候条件，然后结合这些气候元素和茶艺，决定引种成功与否的可能性。从事茶树种植和移植研究的专家李远志就提出了应用模糊数学解决这一问题的办法，继而对引入地和原产地之间的地理、气候、土壤等要素做出比对，从中获得引入地对原产地的隶属度，这样就会了解到量化水平，防止问题存在出入，使区划具有牢固的科学依据。正是应用了模糊数学进行研究，做出了相似优先比的决断，从而得出中国云南大叶种茶树适宜引种区域在那个范围。

1.2体现在市场营销层面上的模糊数学现状。随着市场化进程的不断深化，我国的茶叶市场体系发生了改变，茶叶市场由先前的卖方市场转化为买方市场。这就导致茶叶生产经营和茶叶消费者的原有行为发生了变化。茶叶消费者往往是出于对茶品的喜好进入茶叶市场,面对大量的茶品，对于每个品种的性质、特点他们尚处于一个没有界定、意识模糊的状态下，基于这种状况，显然就需要用模糊数学进行一番科学的分析，让模糊现象转变为精确的数值，这样就能够为茶叶生产加工企业的市场销售提供出较为准确的策略。通过对福建农林大学各类群人所喜欢的茶类进行调查，应用模糊数学的综合评判对调查结果进行分析，得出对各种茶喜欢的人数比率。若取样具有代表性，则分析结果可用于指导茶叶营销策略的制订。中国林学院在研究中，采用层次分析法原理，建立茶叶商品评价模型，同时还综合分析各种因素之间的关系，进而做出了评判权重系数，在调查的基础上，采用广义模糊综合评判法，首先是对茶叶的质量、包装、价格等方面进行判别，然后再对评价出来因子的权重系数进行判别，从而得出评价结果，这样就会得到茶品选购者对茶品价格，质量和包装的需求程度，从中预测到未来销售市场的大小，通过模糊数学的应用，建立起有效的市场营销评价机制，为生产厂家的营销决策提供一定的参考。

1.3利用模糊数学有助于对茶树良种鉴定及品种性状的分类和比较。科学是严谨的，在茶树良种早期鉴定中，直观的数据往往提供出了具有连续性的表现，在界限上并不明确，如果仅仅采用评分法就无法准确判别单株茶树的优劣和排序。在这里模糊数学就派上了用场，应确立各品种鉴定因子之间的隶属函数模式，继而就每个品种开展加权性综合评价，问题就迎刃而解。钱书云采取比较法，对新选育品种的生化成分和原有品种之间的近似程度进行评估，当然首先要采用模糊数学来判别。因此，他采取模糊聚类法对云南地区和四川地区栽培的22个茶树品种进行形态分类，确立了模糊数学应用的有效性。

1.4将模糊数学应用到预防和控制茶树病虫害的预测方面，能够为防止病虫害发生，和灾害发生之后赢得最好的控制病虫害的蔓延，减少茶农的损失。茶树专家黄明星先生就采用了这种方法，取得了非常好的效果。他首先选取了6个区域作为气象因子，然后选取3个时间段作为因子以做出预报前瞻，在建立了相关数学模式后，采取模糊数学综合评判法做出判断，这种方法能够提前两个半月预报出病虫害的发生时间。黄明星先生和他的研究团队，经过利用模糊数学评判和预测，从中得到前10年的拟合预报的数据，结果其中有9年的预报一致，这种方式的实践作用得到而体现，为茶叶生产的病虫害预防和控制发挥了巨大作用。

1.5在模糊数学的应用中，对茶叶的审评应用可谓是最多的一个方面，因为这种评价属于典型模糊综合评判。在评判中，技术人员通过利用视、触、嗅觉完成对茶叶的色、香、味、形等品质因子有一个感官上的模糊评价，然后对其品相、质量等品质因子进行权重分配，进而将所得到的各类因子的模糊评价做一个综合评判。技术人员经过模糊综合评判，不仅能获得茶叶等级的层次，同时也会评出同一等级茶品的档次。在实践中，技术人员为了更准确地鉴定茶叶等级和名次，往往会利用层次分析法来进行评审，首先确立评审的层次，然后对指标进行划分，找出权重数据加以确定。另外还采取多级模糊综合评价，将那些合理的评价结果进行综合分析，从而得出更加准确和需要的结果。虽然在茶叶的审评上，感官体验十分重要，因为其快速、简单，但是这种体验只是单一的，往往会受到主观条件的限制。钱书云应用模糊数学研究成果，对茶叶中主要化学成分含量进行数学化评价，通径分析系数从中找出留存在茶树和茶品内的化学成分因子，然后对这些因子进行权重系数分析，建立各化学成分因子对各等级的隶属函数，接着会经过采取模糊矩阵的复合运算，获得综合评判的数据。这种方式经过实践检验，其准确性很高。河北农大的龙翔教授也同样采用类似于黄明星教授的方法，只是他利用了现代科技手段，施以计算机来进一步深化模糊数学对茶树综合评审，很好地解决了对炒青绿茶的品质级别的鉴别和评判，在很大程度上提高了评茶的速度和数据计算的准确性。

2　模糊数学在茶业研究中的市场前景

在我国，模糊数学在茶业科学中的应用开始于上个世纪80年代中期，至今已有30年的时间，尽管很多领域已经很成熟地应用了这种方式，但是在茶业科学领域中，这种应用还没有真正得到推广，有很多需要探索的问题需要解决。随着世界性科学的不断进步，我国茶业科学的发展也在逐渐发展中，模糊数学理论在茶叶研究中日渐成熟，模糊数学在茶业科学研究领域中应用之路会越来越平坦。

2.1茶叶的生长离不开环境和土壤，茶园土坡的肥力和土壤会影响茶树的生长和品质，在研究中要充分分析与茶树相关的各种因素同土壤肥力之间的关系，从而得出影响的权重系数，经过模糊数学应用组成矩阵，然后建立各因素对各级别土壤的隶属函数，这样就可以用模糊数学的形式合成模糊关系矩阵，只有这样才能进行下一步的综合评价，这样就会对茶园土壤级别有一个判定。

2.2我国茶树品种繁多，对茶树品种鉴别显然需要有更加准确的方法，仅仅按照传统的感官认识，不仅技术性不强，而且存在很多不确定性。所以，将计算机技术应用到实践中，用辅助模糊数学中的模板匹配原理，就能有效解决这个难题。即是把以前总结出来的各种数据信息贮存在计算机内，当研究者开始品种质量鉴别时，将新采集到的茶树综合数据输入到计算机内，利用已经贮存和形成模板匹配数据进行对比，然后进行模糊识别。

2.3考虑茶树具有经济特性，其涵盖了可靠性、安全性以及作业性，在研究和实践中充分应用AHP多目标决策的办法，首先建构出茶叶机械性能评价模型，以及计算指标权重和各指标隶属函数，该模型定量分析结果，可指明总体性能系统评价。然后利用构建起来的这种模型进行一番优劣次序的排定，经过数据分析找出茶树品种优劣缘由，当然，这主要是为改进方案系统和做出评价结果提供定量依据。

2.4造成茶树优劣的因素很多，包括茶树的土壤环境、生长效果，气候因素、鲜叶质量以及制作过程，如果利用模糊数学应用的方式计算出仅两个因素之间的相关系数，那显然不能全面反映出数据的准确性。只有将所有因子进行综合，然后应用模糊数学进行聚类分析，找出对茶叶品质影响最大的几个因素，这样就会确定在以后的控制行为中瞄准那些因素施行控制，同时在以后的研究中深化与计算机结合形式，不仅使各种数据得到有效控制，而且能够解决制茶自动化的问题。

参考文献

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