毛園園

(東北石油大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，黑龍江大慶163318）

葡萄酒評價的差異性及可信度研究

毛園園

(東北石油大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，黑龍江大慶163318）

研究了兩組品酒員對葡萄酒評價結(jié)果有無顯著性差異及可信度。首先算出品酒員對每一類酒的每一項評價屬性的平均分，然后將每一項的平均分與相應(yīng)的權(quán)重做乘積，以每位品酒員作為基本單位將10項屬性的分值相加得到的1個分值作為每一組的評價標(biāo)準(zhǔn)，即酒的質(zhì)量。通過檢驗兩個獨立正態(tài)總體的關(guān)于均值是否相等的假設(shè)問題，得到葡萄酒評價結(jié)果有無顯著性差異。采用比較標(biāo)準(zhǔn)差的方法來判斷評價結(jié)果的可信度。

葡萄酒評價； t檢驗； 方差分析； 可信度

近年來，葡萄酒以其獨特的口感和較高的營養(yǎng)價值得到越來越多消費者的青睞，而對葡萄酒質(zhì)量的評價也日益成為人們關(guān)注的熱點。評價葡萄酒的一般做法是由一批有經(jīng)驗、有資質(zhì)的品酒員進(jìn)行評定，評酒員憑借自身豐富的經(jīng)驗和敏銳的判斷力對葡萄酒進(jìn)行分指標(biāo)打分，然后求其總分，確定葡萄酒的質(zhì)量[1-3]。但這種評價方式容易受到諸多主觀因素的干擾，比如品酒員所處的環(huán)境、當(dāng)時的情緒狀態(tài)和個人的意愿喜好等差異均會對評價結(jié)果造成影響，對同一批次的葡萄酒的評價結(jié)果往往出現(xiàn)分歧。品酒員所做出的判斷應(yīng)盡可能的客觀公正、準(zhǔn)確穩(wěn)定，因為其評價結(jié)果無論是對葡萄酒生產(chǎn)者的質(zhì)量監(jiān)督還是對葡萄酒購買者的選擇都具有重要的導(dǎo)向作用[4-5]。因此，為得到較為可靠的評價結(jié)果，需對品酒結(jié)果的差異性和可信度進(jìn)行研究，以最終確定葡萄酒的質(zhì)量。

1 數(shù)據(jù)預(yù)整理

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，評酒員分別從葡萄酒的外觀、香氣、口感、整體4項對葡萄酒進(jìn)行評價，總分值為100分。經(jīng)觀察，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在3個奇異數(shù)，第1組第4個評酒員對紅葡萄酒樣品20在色調(diào)項沒有評分，第1組第7個評酒員對白葡萄酒樣品3的持久性項的評分為77分，第1組第9號評酒員對白葡萄酒樣品8的持久性項的評分為16分，對這3個奇異值，我們均采用平均值來代替。

2 確定葡萄酒樣本評分?jǐn)?shù)據(jù)的概率分布

正態(tài)分布是一種最常見的連續(xù)型隨機變量的分布，在實際的生產(chǎn)和科學(xué)實驗中具有廣泛的應(yīng)用。對于大量個體的特性統(tǒng)計分析，可以嘗試?yán)谜龖B(tài)分布來估量。因此，可對葡萄酒樣本的評分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗，以判斷該評分是否科學(xué)合理。

對每一個葡萄酒樣品每組有10個評酒員對它進(jìn)行打分，這10個評酒員的得分的平均值作為該葡萄酒樣品的得分，即酒的質(zhì)量，從而我們就得到總體Xi樣本（Xi1，Xi2，……，Xi27）的觀測值（i=1，2），同理，我們也得到總體Yi樣本（Yi1，Yi2，……，Yi27）的觀測值（i=1，2）。通過統(tǒng)計軟件SPSS中的P-P圖和單樣本K-S檢驗方法[6]，對收集到的4組樣本數(shù)據(jù)分別進(jìn)行紅、白葡萄酒正態(tài)分布檢驗，其結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 第1組、第2組紅葡萄酒評價結(jié)果的正態(tài)P-P圖

從圖2可明顯看出，數(shù)據(jù)的散點分別近似為一條直線，且與對角線大致重疊，兩組品酒員對葡萄酒的評分?jǐn)?shù)據(jù)符合正態(tài)分布，結(jié)果見表1—表4。

表1 第1組紅葡萄酒評價結(jié)果的k-s檢驗結(jié)果

表2 第2組紅葡萄酒評價結(jié)果的k-s檢驗結(jié)果

表3 第1組白葡萄酒評價結(jié)果的k-s檢驗結(jié)果

表4 第2組白葡萄酒評價結(jié)果的k-s檢驗結(jié)果

從表1—表4的k-s檢驗可知，雙邊檢驗結(jié)果均大于0.05，表明這4組樣本數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布。為此我們假設(shè)總體Xi～N（μi，σi2）、Yi～N（ai，bi2），其中，μi、σi2、ai、bi2為未知參數(shù)。

3 評價結(jié)果有無顯著性差異

為分析兩組評酒員的評分是否科學(xué)和可信，需對評分結(jié)果進(jìn)行顯著性檢驗[7]。即檢驗這樣一個假設(shè)：H0∶μ1=μ2，H1∶μ1≠μ2，是一個獨立兩個正態(tài)總體的關(guān)于均值是否相等的檢驗問題。

在檢驗假設(shè)H0∶μ1=μ2，H1∶μ1≠μ2之前，我們首先要討論兩總體方差是否相等[7]。?

于是，用t統(tǒng)計量表示兩總體均值差檢驗的檢驗統(tǒng)計量，表達(dá)式為：

當(dāng)μ1-μ2=0（零假設(shè)），故可不考慮。在上述情?況（1）下（當(dāng)時），t統(tǒng)計量服從自由度為n1+n2-2的t分布，t～tn1+n2-2；在情況（2）下（當(dāng)時），服從定義如式（5）自由度的t分布，修正的自由度為[8]：

分別用F檢驗和t檢驗來判斷兩總體的方差和均值是否存在顯著性差異[7]，并據(jù)此決定抽樣分布的方差和自由度的計算方法和計算結(jié)果。在顯著性水平a下，若F檢驗和t檢驗統(tǒng)計量的概率p值均小于a，則應(yīng)拒絕原假設(shè)，認(rèn)為兩總體方差和均值都有顯著性差異，此時t統(tǒng)計量的結(jié)果由式（2）和式（4）計算得出。相反，若兩者概率p值均大于顯著性水平a，則接受原假設(shè)，認(rèn)為兩總體方差和均值都沒有顯著性差異，此時t統(tǒng)計量的結(jié)果由式（1）和式（2）計算得出。

4 實現(xiàn)與結(jié)果分析

進(jìn)行獨立樣本檢驗，使用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS[9]，結(jié)果見表5。

表5 紅葡萄酒的獨立性檢驗結(jié)果

兩總體方差有是否存在顯著性差異的F檢驗。由表5檢測結(jié)果可知，F(xiàn)統(tǒng)計量的觀察值為3.341，概率p值為0.073。在顯著性水平a=0.1情況下，可認(rèn)為兩總體的方差存在差異。

檢驗兩總體均值是否相等，t統(tǒng)計量的觀測值為1.488，概率p值為0.143，在顯著性水平a=0.1情況下，由于概率p值大于0.1，則不能拒絕原假設(shè)，即此兩組評酒員之間的評價結(jié)果沒有顯著性差異。因此取兩組評酒員的得分的平均值作為紅葡萄酒的最終評分。

同理，通過對白葡萄酒樣本進(jìn)行t檢驗，結(jié)果見表6。

表6 白葡萄酒的獨立性檢驗結(jié)果

由表6檢測結(jié)果可知，白葡萄酒兩組樣本數(shù)據(jù)的F統(tǒng)計量的觀察值為4.185，相應(yīng)的概率p值為0.046。在顯著性水平a=0.1情況下，由于概率p值（0.046）小于0.1，故拒絕原假設(shè)，認(rèn)為兩總體的方差存在顯著差異；再進(jìn)行白葡萄酒兩組樣本數(shù)據(jù)均值差的檢驗，由式（3）和式（5）得t統(tǒng)計量的觀測值為-2.347，在顯著性水平a=0.1情況下，對應(yīng)的雙尾概率p值為0.023，概率p值小于0.1，同樣拒絕原假設(shè)，即白葡萄酒兩組評酒員之間的評價結(jié)果存在顯著性差異。

5 可信度分析

可通過比較標(biāo)準(zhǔn)差大小的方法來分析兩組評價結(jié)果的可靠性。方差的大小反映了品酒員之間對于樣品酒評價的統(tǒng)一性，在無外界干擾的情況下，方差越小，說明評價越統(tǒng)一，進(jìn)而說明結(jié)果越可信。由于每種酒的質(zhì)量客觀上已經(jīng)是確定的，所以我們首先分別算出兩組品酒員給出的每種酒樣的每個屬性20個分值的平均值，以此作為參考標(biāo)準(zhǔn)。再分別算出每一組品酒員對每一個屬性評分的標(biāo)準(zhǔn)差，同種酒樣的對應(yīng)屬性的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行比較，在兩組評酒員的評價結(jié)果無顯著性差異。

所有的屬性中統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)差較小的那個屬性個數(shù)，哪組的所統(tǒng)計屬性多，我們判定該組品酒員對于此酒樣的評價更可靠。重復(fù)此工作我們可以得出兩組品酒員各自可靠酒樣的數(shù)量，比較大小，認(rèn)為所含可靠酒樣數(shù)量多的組的評價結(jié)果更可靠。由于10屬性可能出現(xiàn)每組標(biāo)準(zhǔn)差比較之后出現(xiàn)每組5個的情況，我們將每個酒樣的總分也作為一個屬性進(jìn)行比較。

兩組品酒員對紅葡萄酒評分的總平均值：

兩組品酒員對白葡萄酒評分的總平均值：

第1組品酒員對于紅葡萄酒每個屬性評分的標(biāo)準(zhǔn)差：

第2組品酒員對于紅葡萄酒每個屬性評分的標(biāo)準(zhǔn)差：

第1組品酒員對于白葡萄酒每個屬性評分的標(biāo)準(zhǔn)差：

第2組品酒員對于白葡萄酒每個屬性評分的標(biāo)準(zhǔn)差：

得到兩組標(biāo)準(zhǔn)差首先對于表示每種酒樣的屬性進(jìn)行比較，11對標(biāo)準(zhǔn)差作比較，標(biāo)準(zhǔn)差小的屬性的數(shù)量越多的組，說明在此種酒中評分可靠，再對27種酒做整體比較，多數(shù)評分可靠，說明在整體中評分可靠。

結(jié)果分析：取第1種紅、白葡萄酒作為示例，見圖3、圖4。

由圖3可知，第2組的標(biāo)準(zhǔn)差較小的屬性有6個，故認(rèn)為第2組的評價更為可靠。

圖3 紅葡萄酒樣品第1組、第2組的屬性標(biāo)準(zhǔn)差

圖4 白葡萄酒樣品第1組、第2組的屬性標(biāo)準(zhǔn)差

由圖4可知，第2組的標(biāo)準(zhǔn)差較小的屬性有8個，故認(rèn)為第2組的評價更為可靠。重復(fù)該工作，統(tǒng)計每組可靠評價的酒樣，結(jié)果見表7。

表7 兩組可靠評價酒樣的個數(shù)

由表7可知，紅葡萄酒和白葡萄酒都是第2組的可靠評價酒樣數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第1組，故認(rèn)為兩種酒均是第2組的評價更為可靠。

6 結(jié)論

現(xiàn)有的葡萄酒評價方法帶有很大的主觀因素，本研究在對兩組品酒員的評價結(jié)果進(jìn)行分析與簡單處理之后，運用t檢驗和比較組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差的方法，分別探討兩組樣本數(shù)據(jù)的差異性和可信度，得到如下結(jié)論：首先，葡萄酒的樣本數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布；其次，通過檢驗兩獨立正態(tài)總體的均值是否相等，得到紅葡萄酒的兩組品酒員的評價結(jié)果沒有顯著性差異，白葡萄酒兩組品酒員的評價結(jié)果有顯著性差異；最后，利用反映波動的標(biāo)準(zhǔn)差來評價兩組品酒員對葡萄酒打分結(jié)果的可信度，分析得出紅葡萄酒和白葡萄酒都是第2組評酒專家的打分相對可信一些，因此取第2組評酒專家的得分作為紅葡萄酒和白葡萄酒的最終評分。

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[2]王華,趙現(xiàn)華,劉晶,等.葡萄與葡萄酒生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(15)：3204-3213.

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[9]滕沖,汪同慶.SPSS統(tǒng)計分析[M].武漢：武漢大學(xué)出版社,2014.

Difference and Reliability of Wine Evaluation

MAO Yuanyuan
(School of Math and Statistics,Northeast Petroleum University,Daqing,Heilongjiang 163318,China)

The study aimed at investigating the difference and the reliability of wine evaluation between two groups of wine judges.Firstly,the average score of each item for each type of wine was calculated.Then the average of each item and its corresponding weight worked out the product.With each wine judge as the basic unit,the score of ten attributes were added up as the standard score of evaluation for each group(namely,the quality of wine).Through the verification of the hypothesis-whether the mean of the two independent normal subjects was equal or not,we reached the conclusion that there was no significant difference in wine evaluation.Besides,the standard deviation method was adopted to judge the credibility of wine evaluation results.

wine evaluation;t test;variance analysis;reliability

TS262.6；TS971；TS261.7

A

1001-9286（2017）12-0032-05

10.13746/j.njkj.2017265

黑龍江省自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目（QC2016002）。

2017-09-29

毛園園（1992-），女，碩士研究生，研究方向：統(tǒng)計學(xué)，E-mail：18645994523@163.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-10-17；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20171017.1002.001.html。

2016年中國葡萄酒銷量增幅全球第一

本刊訊：據(jù)《中國酒業(yè)新聞》報道，2017年11月13日，歐睿國際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年亞洲葡萄酒銷售達(dá)933億美元或61億公升，中國葡萄酒消費量初步統(tǒng)計達(dá)17.2億升，增幅位居全球之首。

預(yù)計2016—2021年期間，亞洲葡萄酒銷售額平均每年將增長8.5%，銷售量則增長3.9%。此外，根據(jù)國際葡萄與葡萄酒組織(OIV)公布的數(shù)據(jù)顯示，2016年中國葡萄酒消費量初步統(tǒng)計達(dá)17.2億升，增幅位居全球之首。（江源薦，黃筱鸝編輯）

來源：中國酒業(yè)新聞 2017-11-15