不同品种柑橘质量的灰色关联度分析

周利兵

（贵州理工学院，贵州 贵阳 550003）

0 引言

柑橘为芸香科植物橘（Citrus reticulata）的果实，其品种较多。别名，宽皮橘，蜜橘，黄橘，红橘，大红袍，大红蜜橘。橘子酸甜可口，是人们喜爱的水果。柑橘不光味道可口，其营养丰富，不但含有大量的维生素C、蛋白质、纤维素等有机成分，还含有Ca、Mg等多种有益人体健康的微量元素。明代医药大师李时珍指出：“橘皮苦能泻燥，辛能散，温能和。其治百病，总是取其理气燥湿之功。”古代名医李东垣曾说：“夫人以脾胃为主，而治病以调气为先，如欲调气健脾者，橘皮之功居首焉。”由此可见，柑橘的营养价值和药用价值很高。

很多中国人都喜欢吃柑橘，而且喜欢吃果肉，但橘皮往往会作为废弃物随手扔掉了。到目前为止，国内外已研究过许多种柑橘的有机化学成分和对无机化学成分含量进行测定，而没有关于柑橘果皮和果肉营养价值哪一个高的相关报道。在此采用灰色计量学方法中的灰色模式识别方法，结合国际上最先进的MATLAB软件，挖掘出柑橘中微量元素和人体健康与营养之间的隐含信息，挖掘出柑橘果肉和果皮哪一方营养价值高的理论基础以及对不同品种柑橘质量进行灰色计量学研究。柑橘富含多种人体所必需的微量元素，因此，不同品种柑橘中微量元素和人体健康与营养的关系研究具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料来源

选取我国不同品种柑橘黄岩蜜桔、广州砂糖橘、温州瓯柑、江西脐橙中 Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn作为分析样本[1]。

1.2 灰色计量学方法

1.2.1 灰色模式识别

灰色模式识别是灰色计量学中最常用的方法之一，是求各个方案与由最佳指标组成的理想方案的关联系数，由关联系数得到关联度，再按关联度的大小进行排序、分析，得出结论。这种方法优于经典的精确数学方法，经过把意图、观点和要求概念化、模型化，从而使所研究的灰色系统从结构、模型、关系上逐渐由黑变白，使不明确的因素逐渐明确。灰色模式识别分析提供了分析因素之间相互关系的一种方法，对样本量的多少和样本有无规律都同样适用，数据和样本可以不具有统计学意义，不仅弥补了采用数理统计方法（主成分分析、因子分析等）作系统分析所导致的缺憾，而且计算量小，十分方便。

2 结果与分析

2.1 灰色模式识别

（1）选择参考序列

设有n个样品，每个样品有m项评价指标，这样就组成了评价单元序列{Xij}（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）。用灰色模式识别法作为评价测度，首先要选择参考序列。设最优参考序列为{Xsj}，最优参考序列的各项指标是n个样品对应指标的最优值或者最大值。

（2）原始数据标准化处理

表1 原始数据经标准化后的数据

（3）计算关联系数

相对于最优参考序列，关联系数：

（i=1，2，…n；j=1，2，…，m），ρ 为分辨系数，取值为0.5。

（4）计算关联度

相对于最优参考序列，关联度：

根据评价序列相对于参考序列的关联度人小，可给出各评价单元的优劣排序，Ri（s）越大，表明评价单元序列与最优参考序列的关联度越大，评价单元越佳。某待评序列若比参考序列的关联度大，则表明该序列与参考序列即质量最优序列最相似，亦即质量最优，这样最终可得到中药材质量优劣的综合评价结果。

按上述灰色模式识别方法步骤，运用灰色计量学方法，结合MATLAB2013软件，进行灰色关联分析，计算出灰色关联系数和关联度。不同品种柑橘相对于参考序列的关联系数、关联度见表2。

表2 不同品种柑橘相对于参考序列的关联系数、关联度

3 结论

（1）由表2可知，我国不同品种黄岩蜜桔、广州砂糖橘、温州瓯柑、江西脐橙质量排名顺序为：黄岩蜜桔果皮＞江西脐橙果皮＞广州砂糖橘果皮＞温州瓯柑果皮＞黄岩蜜桔果肉＞江西脐橙果肉＞温州瓯柑果肉＞广州砂糖橘果肉。由此知，果皮中各元素的含量都明显高于同种样品的果肉，果皮的营养价值高于果肉的营养价值。

不同品种柑橘（果肉和果皮）质量排名为：黄岩蜜桔＞江西脐橙＞广州砂糖橘＞温州瓯柑。黄岩蜜桔、江西脐橙、广州砂糖橘（关联度依次为0.847、0.845、0.829）的质量较好。

（2）该研究建立的灰色计量学模型，是以灰色模式识别为测度来综合评价不同品种柑橘质量的，结果客观、科学，与建立在多元统计分析基础上的统计模式相比，灰色计量学模型因所需样本少，且数据不要求服从经典统计分布，因而具有计算简便等特点。为大规模合理开发利用柑橘资源，以及为柑橘在医药、食品、保健品开发和营养学方面的研究提供科学的依据和理论基础。