基于模糊數學的茶業科學應用研究

代 鴻

（重慶大學城市科技學院，重慶永川 402160）

基于模糊數學的茶業科學應用研究

代 鴻

（重慶大學城市科技學院，重慶永川 402160）

我國農業科學技術得到了快速發展，模糊數學作為農業科學技術體系的重要組成在茶業科學領域也得到了廣泛應用。本文對模糊數學在引種區劃、茶葉市場營銷、茶樹良種鑒定及品種性狀分類和比較、預防和控制茶樹病蟲害預測、茶葉審評中的應用價值進行了深入剖析，并以福建茶葉為研究案例，進行福建茶業發展和諧性模糊綜合評價，意在促進模糊數學在茶業領域的應用，推動我國茶業科學的發展。

模糊數學；茶業科學；引種區劃；茶樹良種鑒定

隨著計算機信息技術的發展，數理統計方法得到了廣泛發展，模糊數學就是其中的一種。模糊數學是數理統計研究者對模糊領域的一種數學處理方法，鑒于模糊數學方法的特殊性，目前模糊數學成為國際數理學科關注的焦點，也是當前國際數學研究領域一項較為新興的學科。模糊數學的研究優勢在于能夠使自然學科和社會科學領域的客觀事物得到有效的處理和統計，對一些定性的研究事物，能夠從定量的視角上進行統計分析。盡管模糊數學與精準數學存在較大的差距，研究的領域和內容存在不同，但是在一些模糊性現象處理上，模糊數學正是能發揮其數據處理的優勢，為這些現象的解釋提供了有效的研究方法，這正是精準數學領域所不能解決的重要問題。

眾所周知，我國是茶葉的故鄉，飲茶文化悠久，因此茶業科學得到了廣泛發展。然而，在茶業科技領域，茶業科技研究也具有一定的模糊性，利用傳統精準數學不能解決的現實問題下，就必須利用模糊數學方法對茶業科技進行研究，這樣能有效地將定性研究問題轉變成為定量研究，為茶業科技發展提供有效的數據分析工具支撐。本文將探索模糊數學在茶葉研究中的應用體現，并選取福建茶業為研究案例，進行福建茶業發展和諧性模糊綜合評價，研究具有較強的現實指導意義。

1 模糊數學在茶葉研究中的應用體現

1.1 模糊數學在引種區劃研究中的應用價值

我國幅員遼闊，土壤、氣候等條件存在明顯的差異。尤其是我國的南方，茶樹種植面積非常廣闊，茶業種類也非常繁多，在茶種引進的過程中，引種成功與否就要綜合考慮茶藝、土壤、氣候等條件，而模糊數學研究為引種區劃提供了良好的依據。著名的模糊數學研究專家李遠志（2015）就以云南地區為例，對大葉種茶樹的引種區域進行了有效劃分，他正是在模糊數學的基礎上對引入地域與原產地的地理狀況、氣候條件、溫度、土壤等要素進行對比分析，從而獲得引入地對原產地的隸屬度，最終確定茶葉引種的量化水平?？梢?，模糊數學在引種區劃研究中具有重要的應用價值。

1.2 模糊數學在茶葉市場營銷研究中的應用價值

隨著茶葉市場經濟的不斷發展，茶葉市場結構狀況發生了明顯的轉變，我國由過去茶葉賣方市場轉變為買方市場。消費者在茶葉產品的需求過程中往往是根據對茶葉種類的喜好選擇具體的茶葉產品。但是，由于茶葉品種的廣泛，消費者對茶葉的特點、性質等特性往往處在一個模糊的狀態水平上，缺乏一個精確的認知，因此這就有必要利用模糊數學方法進行科學研究。通過對消費者消費行為進行模糊評價研究有利于指導我國茶葉生產商在茶葉市場上營銷策略的制定。例如，錢書云（2015）就對福建農林大學的學生、教師、管理層等進行了茶葉消費需求特性的研究，在運用模糊數學評價的基礎之上，得出了不同人群對不同茶葉品種的需求率，得出不同人群差異化的需求特點，文章在研究結果的基礎上提出了針對不同層次人群的茶葉市場營銷策略。中國林學院則在市場調研的基礎上，采用模糊數學方法建立茶葉商品評價模型，明確對茶葉商品質量的各個影響因素，評價要素的之間的關系，判斷權重系數，制定茶葉質量、規格、包裝、價格等不同特性的因子權重，進而得出總體評價結果，研究結果有利于指導經營者判斷消費者對茶葉質量、規格、包裝、價格等不同的消費行為和需求，有利于指導茶葉生產經營者預測未來茶葉市場銷售大小，有利于形成一個完善的茶葉市場營銷評價機制，為生產經營者營銷決策的制定提供理論指導。

1.3 模糊數學在茶樹良種鑒定及品種性狀分類和比較中的應用價值

我國早期在茶樹良種鑒定中，界限判斷不明確，僅僅采用評分方法無法準確判別單株茶樹的優劣和排序，運用模糊數學方法就能有效避免傳統茶樹良種鑒定的劣勢。利用模糊數學方法，確立各品種鑒定因子之間的隸屬函數模式，就每個品種開展加權性綜合評價，能有效對單株茶樹優良與否進行判斷，趙和濤（2016）正是利用模糊數學方法，選取云南、四川兩地區栽培的22個茶樹品種為研究案例，進行形態分類，對新選育品種的生化成分和原有品種之間的近似程度進行評估，明確了模糊數學在茶樹良種鑒定及品種性狀分類和比較中的良好應用價值。

1.4 模糊數學在預防和控制茶樹病蟲害預測中的應用價值

模糊數學方法有利于預防茶樹病蟲害的發生，即使發生病蟲害以后，模糊數學方法也有利于控制病蟲害的蔓延范圍，減少病蟲害造成的經濟損失。孫威江，周振煌（1992）正是選取6個區域作為氣象因子，然后選取3個時間段作為因子以做出預報前瞻，在建立了相關數學模式后，采取模糊數學綜合評判法對茶樹病蟲害發生時間做出判斷，該判斷方法有利于我國茶葉種植生產戶能在提前兩個半月的時間內，對未來茶樹病蟲害發生時間做出有效判斷。楊堅，李嘉寧（2016）則采用模糊數學方法進行預防和控制茶樹病蟲害預測模擬，在其進行前10年數據的模擬預測中，預測結果與其中9年的實際情況完全一致，可見模糊數學是預防和控制茶樹病蟲害預測的重要工具。

1.5 模糊數學在茶葉審評中的應用價值

茶葉審評過程所用到的方法有很多，其中，模糊數學是茶葉審評的主要評價方法。在茶葉審評過程中，技術人員首先通過視覺、味覺、嗅覺對審評茶葉的色、香、味、形等因子進行一個初步評價，然后對審評茶葉的品相、質量等因子進行權重確定，最終利用模糊評價計算公式得出茶葉綜合評價結果。利用模糊數學方法審評茶葉的等級層次將會明確，并且可以分層次確定每個茶品的檔次。在茶葉審評過程中，視覺體驗十分重要，因此權重賦予系數較大，并且視覺因子并不是唯一的評價指標，模糊數學的多層次指標規避了主觀判斷失誤等現象。王保利，姚延婷（2016）利用模糊數學方法，對留存在茶樹和茶葉中的化學成分含量進行因子評價，首先對化學成分因子賦予權重系數，隨后確定各化學成分因子對各等級的隸屬函數，采取模糊矩陣的復合運算，最終得出茶樹和茶葉中的化學成分含量綜合得分。經過實踐驗證，該方法具有較強的指導意義。其后，我國很多林業理論研究者在其研究方法基礎上，利用現代科技技術進行模糊數學評價的深化，不斷改進模糊數學在茶葉綜合評審上的運用方法，指導我國炒青綠茶的品質級別的鑒別和評判，茶葉審評的效率和準確性大大得到了提升。

2 福建茶業品種適應性模糊綜合評價

為了對不同茶葉品種的發展適應性進行評價，本文選取我國福建省三種不同的茶葉品種為研究案例，判斷在不同氣候、土壤、茶藝等條件下的福建茶業品種適應性模糊綜合評價。

首先，采用實驗的形式，獲取福建省近6年的三種不同的茶葉品種的對比實驗結果，制定品種單項評價結果5個層次，分別為較差、差、一般、好、最好。

其次，利用實驗數據，按照評價層次標準，對6年期間的出現頻率進行統計，構建評判矩陣，如下所示：

再次，確定評價要素的權重分配，土壤適應性0.15、水分適應性0.15、溫度適應性0.3、茶藝種植適應性0.4，得出：

最后，歸一化得出最適應的種植品種?？梢奟2是最優的種植品種，適應性最高。

3 模糊數學在茶業科學研究中的應用前景分析

我國最早于二十世紀八十年代就進行了茶業科學技術的研究，模糊數學方法已經初步在茶業領域得到了有效運用。但是，在茶葉科學領域，模糊數學方法依然處于初級研究狀態，隨著茶葉科學技術方法的改進，以及模糊數學理論的不斷完善，模糊數學方法在茶業科學研究領域應用的優點和優勢得到了廣泛關注，相信未來模糊數學在茶葉科學研究領域上的應用前景將十分廣闊。

首先，茶葉種植離不開土壤和環境，茶園的肥力和土壤狀況會影響茶葉種植質量，模糊數學方法將對種植土的土壤、環境等進行有效評價，探索各影響因素在綜合評價中所占據的影響權重，有利于指導茶園土壤級別的判定。

其次，我國是茶葉種植的大國，茶葉種類非常繁多，在茶樹品種鑒別方面過去依靠主觀判斷的形式技術性不強，判斷容易出現失誤，判斷結果也容易出現不確定性。隨著現代計算機技術的發展，未來將憑借計算機應用技術輔助模糊數學方式，從而解決傳統主觀判斷的問題，模糊數學評判并將結合主觀品種質量判別的經驗，納入模糊數學評價數據庫，形成對比，進行模糊識別，有利于增強茶樹品種鑒別質量的準確性。

最后，茶樹具有經濟性的特性，并且在茶葉市場營銷過程中，還要綜合考慮其可靠性、安全性等特點，未來應用模糊數學的層次分析方法有利于構建多目標的決策分析模型，明確多個目標在總目標中所占的比重，并進行各指標的構建，確定各個指標的影響權重，形成茶葉茶樹最優目標的判定，有利于提升我國茶樹種植質量。

因此，從總體分析來看，模糊數學方法已經不斷成熟，未來模糊數學在茶業科學方面將會得到廣泛的應用，指導我國茶葉市場的生產和運營活動，為我國茶業科學發展提供有效的理論借鑒，模糊數學在茶業科學領域的應用前景將十分廣闊。

[1]錢書云.模糊綜合評判在茶葉審評中的應用[J].中國茶葉,2015(6):2-3.

[2]李遠志.模糊數學在茶樹引種區劃中的應用[J].中國茶葉,2015(4):34-35.

[3]趙和濤.現代數理統計學在我國茶業新應用[J].貴州茶葉,2016(3):45-47.

[4]夏桂榮，劉祖生.多層次綜合評判法在茶葉適度規模研究中的應用[J].茶葉,1994(1):3-5.

[5]孫威江，周振煌.茶業研究中模糊數學應用的現狀與前景[J].茶葉,1992(3):56-57.

[6]楊堅，李嘉寧.四川茶樹氣候區劃的模糊數學綜合評價[J].西南農業學報,2016(2):5-6.

[7]聞珺，劉興華，周建波等.多層次模糊綜合評價法在黑河中游項目后評價中的應用[J].南水北調與水利科技,2016(4):34-35.

[8]李炳炎，馬衛.基于和諧理論“新農村建設”的目標及內涵[J].商場現代化,2016(24):5-7.

[9]王保利，姚延婷.綠色農業產業集群評價指標體系及應用研究——以陜西省渭北綠色果品產業集群為例[J].中國農學通報,2016(8):56-58.

重慶市教育科學“十三五”規劃課題（課題編號：2016-GX-163）

代 鴻（1983-），男，四川渠縣人，講師，碩士，研究方向：應用數學、數學教育。