层次分析法在食品工业中的应用

伍晓玲，项昭保，刘禹盟（.重庆工商大学评估与督导办公室，重庆400067；2.重庆工商大学催化与功能有机分子重庆市重点实验室，重庆400067；.重庆邮电大学生物信息学院，重庆400065）



层次分析法在食品工业中的应用

伍晓玲1，项昭保2，*，刘禹盟3
（1.重庆工商大学评估与督导办公室，重庆400067；2.重庆工商大学催化与功能有机分子重庆市重点实验室，重庆400067；3.重庆邮电大学生物信息学院，重庆400065）

摘要：主要介绍层次分析法及其在食品供应链安全、食品加工安全、食品品质评价和食品包装等方面的应用，并作出了相应的评价，为加快我国食品工业的发展，建议在食品领域做出相应的决策分析时使用层次分析法。

关键词：层次分析法；食品工业；应用

食品工业一直是我国传统工业之一，近年来产业增速达20 %以上，食品工业产值占工业总产值的比重进一步扩大，但产业集中度过低，主要以中小型企业为主。食品工业包括食品安全，食品包装，食品储藏运输，食品供应链，食品加工制作等多个领域，其中食品安全是最重要的一个方面，直接关系民生，直接关系人类健康。但是对食品安全的评估，对食品工业的各个领域相应的工作进行准确的评估难度很大。层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是将决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的比策方法。它将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化。应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据[1-3]。通过层次分析法对食品供应链的安全，食品安全，食品加工，食品包装等方面进行综合评价分析，可以减少食品工业方面存在的很多潜在问题，加快推动我国食品工业的发展。

1在食品供应链安全方面的应用

1.1在猪肉供应链质量安全评价中的应用

马从国等[4]以影响猪肉供应链质量安全因素为研究对象，从消费者生产和管理角度对影响猪肉供应链质量安全的因素进行了分析，并建立了评价指标集，采用了模糊综合评价和可拓层次分析相结合对猪肉供应链生产过程质量安全的保障能力进行评价。根据人为因素，卫生状况，投入材料，工艺技术，质保体系和管理状况等6个次级指标建立了猪肉供应链生产过程的质量安全保障能力的评价指标体系和4级递阶层次关系。根据多个专家组打分构建同一层次评价指标权重可拓判断矩阵，并对各层次评价指标进行权重分析，通过专家效度计算来评价指标隶属度，采用了模糊综合评判法将各层评价指标进行了综合评价，合理地计算出猪肉供应链质量安全保障能力的特征值，为猪肉供应链质量安全的控制提供了合理的理论和实践依据。

1.2在食品供应链风险评估中的应用

高风等[5]采用了模糊层次分析法对某企业食品供应链进行了分析和评估，建立了递阶层次结构；构造了两两比较判断矩阵；计算出单一准则下元素的相对重要性；对矩阵的一致性检验做出判断；计算出各层次上元素组合权重；评价了层次总排序的计算结果一致性。最终发现在影响产品供应链的各个因素中，供应商因素影响最大，销售商因素影响最小，此外还有很多在食品供应链和指标体系层次结构复杂的风险因素。他们通过模糊层次分析法对各层指标进行综合评价，建立了一套完整的食品供应链。

1.3在食品供应链的核心企业社会责任评价中的应用

李年琴等[6]在分析企业社会责任内涵的基础之上，从整个食品供应链角度出发建立了相应的评价指标，把供应链责任纳入到食品核心企业社会责任的管理体系中，利用AHP方法，对该问题进行了主要研究，主要通过访谈、E-mail等方式邀请相关专家、学者对各个评价指标的重要性进行打分、比较，再取其算术平均值，得到了9个判断矩阵。运用层次分析法赋予不同的权重，用来指导食品核心企业区分主次，切实履行社会责任，提高食品供应链社会责任，实现企业的可持续发展。

1.4在速冻食品的质量和安全供应链中的应用

王宏良[7]选择研究速冻水饺的质量和食品供应链的安全，对影响速冻饺子质量和供应链安全风险的因素进行分析，根据层次分析法确定了各个影响因素。选择了河南省一个速冻饺子生产企业进行分析，运用了模糊综合评价方法，发放了62套问卷调查，其中60套给予了答复，55套给出了真实答案。每个指标对应的隶属度矩阵P的模糊评价集可以实现统计和排序后的调查。根据调查数据，评估企业的目标模糊综合评价方法与现实基本符合。实证研究了中国企业冻饺子的质量和安全的供应链，并提出了一些增强速冻饺子供应链的质量和安全的建议。

1.5在食品供应商的选择和评估中的应用

李鲜明等[8]在评估和选择战略合作供应商对食品零售商有重要影响的因素时，建立了食品供应商的层次结构模型和农产品供应商的数学评价模型。通过AHP方法评价了农产品供应商，构造了农产品供应商基本选择模型，最后通过实证研究。结果发现农产品的质量，交易速度，服务态度和成本是选择食品供应商的关键标准；研究结果有助于在选择农产品供应商时更全面地提取出关键性因素，而不是只看重产品成本，也可帮助零售商更好地选择农产品供应商。

2在食品加工安全方面的应用

2.1在食品冷链加工流程质量绩效评价中的应用

万杰等[9]认为食品冷链加工流程质量管理内容应包括食品安全、冷链加工流程工作和冷链加工流程工程3部分，并将这3部分分别作为子目标来实现冷链加工流程质量的最终目标。为构建食品冷链加工流程质量绩效评价模型，他们利用TFN-AHP方法进行食品冷链加工流程质量绩效评价，评价结果较贴近实际情况并在调研过程中得到部分管理者共识，评价指标体系具有一定科学性，可为加工流程具体操作提供有效质量管理决策。

2.2在我国食品安全风险来源管理对策研究中的应用

龚玉霞[10]跟据AHP模型，结合了准则独立性原则，选择了自然风险、技术风险、管理风险、流通风险、生产风险和宣传风险等作为准则层元素，选择了加强食品安全立法等八项作为方案层，根据实际的调研数据与专家建议，构造了食品安全风险来源的AHP递阶层次结构和两两比较判断矩阵。认为应用层次分析法将食品安全风险来源与解决食品安全的风险来源措施进行排序，可有效解决食品安全问题。

2.3在分析食品安全的影响因素中的应用

刘静[11]以食品安全为背景提供了一种层次分析法的改进方法，从两个方向进行层次分析。首先，构造了传统层次分析法方法，获得一组权重；其次，将食物类型底层因素与中间因素进行交换，并通过层次分析进行分析，得到另一组权重；最后分析计算两个不同方向得到的权重，得到了更好的结果。研究结果发现食品安全的影响因素主要有地理环境因素，生物因素，食品内在因素（即食品自身含毒量）和化学因素等。这种改进方法能够很大程度地减少决策者的主观因素影响，大大提高决策准确性。

2.4在出口水产品中孔雀石绿残留风险评价中的应用

魏建华等[12]依据层次分析法原理建立了数学模型，以汕头口岸3年来出口水产品中的孔雀石绿和代谢物隐性孔雀石绿的药物残留检测数据为样本，进行了药物残留的风险评价，以便对水产品的出口安全发挥预警作用。他们发现层次分析法更能发挥综合多种因素，客观地评价不同时期药物残留的风险程度，预见性地在不同时期增减检验项目，以应对国外利用药物残留限量而设置的贸易技术壁垒，有利于质检部门科学合理地设置和动态调整检验检疫项目，提高检验有效性，缩短检验周期，提高通关速度。

3在食品品质评价方面的应用

3.1在葡萄酒品质评价模型的应用

葡萄酒理化指标众多，这些理化指标是评价葡萄酒品质过程中不可缺少的因子。朱咏筠等[13]通过几项葡萄酒理化指标的国家标准进行建立葡萄酒的评分模型，对模型所得结果与专业评酒员的评分作排序对比。葡萄酒的评价多依赖人工评价，因此评价过程中不可避免的带有主观因素。对此，结合客观的评价方法可减少人工评价过程中主观因素造成的误差，较准确的对葡萄酒进行分级。但是模型中取决于样本的平均值，还需要有最优参考样本得出标准，样本量越大，最优参考样本越好则评价越客观，从而弥补了层次分析法的定性缺陷，使其更好的定量分析。

3.2在宣木瓜果脯感官质量模糊综合评判中的应用

伍亚华等[14]首先确定影响宣木瓜果脯感官品质的因素集合评价集，再依据层次分析法确定各种因素的权重和隶属度向量，得到模糊评判矩阵；最后把模糊评判矩阵和因素的权重向量进行了模糊运算，归一化，得到模糊综合评价结果。建立了宣木瓜果脯的感官品质综合评模型，在根据层次分析法制定各种因素权重的基础上，综合考察了影响宣木瓜果脯感官品质的色泽，口感，组织形态及气味等因素，运用模糊综合评判法对各因素进行了模糊综合评判后，根据最大隶属度的原则判定了产品等级为2级。该法能更准确地显示出宣木瓜果脯的感官品质，可减少传统感官评定过程中人为主观因素的影响，使评判结果更加科学和有效。

3.3在晚熟品种苹果脆片品质评价中的应用

有多种评价食品品质的分析方法，较常用的有感官评价，百分制打分和主成分分析等。但由于评分标准很难统一，个别因素对品质评价的影响难以估量。刘璇等[15]利用层次分析法对20个晚熟原料品种苹果脆片的七个品质指标（L，b，膨化度，脆度，产出率，糖酸比，粗蛋白）进行了综合评价，期望筛选出品质较好的品种，分析过程注重定性与定量相结合，通过计算出不同评价指标的权重，从而得到苹果脆片品质情况的综合得分，为建立苹果脆片品质评价体系提供了参考依据。

4在食品包装方面的应用

4.1在包装总成本综合评价中的应用

巩桂芬等[16]在全面考察包装总成本影响因素的基础上，选取包装物成本、包装使用成本及包装流通成本3个指标来确定包装总成本综合评价相关指标和各级指标权重，并将层次分析法应用于机柜包装方案总成本综合评价中，提供了一种新的评价方法。结果显示，AHP模型的排序结果和AHM模型的排序结果完全一致。

4.2在儿童食品包装主要影响因素研究中的应用

万先梅[17]选择了九种影响因素构成儿童食品包装的指标体系，利用层次分析法对这九种因素进行两两比较，然后得出它们的重要程度得分，最后进行综合分析。通过运用层次分析法可以看出，影响儿童食品包装的主要因素中最重要的是包装的颜色，该项指标对包装设计效果影响最大，生产商和设计者应该高度重视；其次是图案，特别是卡通和偶像对孩子吸引力非常明显。

4.3在包装方案评估模型研究中的应用

巩桂芬等[18]采用专家评分与层次分析相结合的方式来确定每个评价指标的权重。先将评估表格发放给包装工程专家，让他们分别对各级评价指标间的重要性与各方案在评价因素中的表现进行打分，再对打分的结果求平均值，用来作为后续评估的依据。依据评分结果，按照AHP法对同一级别评估标准的重要性程度进行两两比较，以确定同级包装方案的评估。并用依据层次分析法建立的模型对几种不同包装方案进行了对比和评估。在评估时采用数学方法将定性问题做量化处理，使得评估结果更加直观。该评估模型将复杂包装方案的评估过程变得更加层次化、数字化，也更容易把握评价指标的权重。

5　展望

当前中国食品工业还是以农副食品原料的初加工为主，精细加工的程度比较低，食品行业为完全竞争行业，集中度较低，中小企业比例高，技术水平低，同质化严重，价格竞争激烈，利润空间狭小。因此在食品工业中引进新的定性定量方法将有助于我国食品工业的进一步发展，层次分析法是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法，它吸收利用行为科学的特点，将决策者的经验判断给予量化，在目标（因素）结构复杂而且缺乏必要的数据情况下，尤为实用，是常用的一种系统分析方法，已经在国内外得到了的广泛的应用，其在食品工业的广泛应用必将推动我国食品工业的更快发展。

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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

作者简介：伍晓玲（1975—），女（汉），讲师，硕士，从事产业经济研究。*通信作者：项昭保（1977—），男，教授，博士，从事天然产物活性成分研究。

基金项目：国家自然科学基金项目（81102790）；重庆邮电大学大学生科研训练项目（A2014-49）