王喬宇+++李瑞蒲+++荊曉原

摘要：本文對釀酒紅葡萄品質(zhì)的分析，對外觀、香氣、口感四項等級進行對紅葡萄酒的評分，同時針對釀酒紅葡萄的化學(xué)成分含量進行評分。然后，通過主成分分析法對化學(xué)成分含量進行劃分；再通過使用舍伍德算法對數(shù)據(jù)進行處理，得出樣品酒化學(xué)成分含量的評分。最后，將釀酒紅葡萄化學(xué)成分含量與紅葡萄酒品質(zhì)的優(yōu)勢評分進行加權(quán)求和，得到紅葡萄的評分級別。

關(guān)鍵詞：主成分分析 層次分析 舍伍德算法

因為紅葡萄的糖分和酒色苷含量較高，糖分含量的高低決定了酒精的度數(shù)，酒色苷含量的高低決定了紅葡萄酒的色調(diào)，所以一般選取糖分和酒色苷含量適中的紅葡萄進行釀酒。優(yōu)質(zhì)的葡萄酒自然會選擇優(yōu)秀的葡萄。所以說，釀酒紅葡萄的品質(zhì)決定了紅葡萄酒的品質(zhì)。本文針對紅葡萄酒的品質(zhì)和釀酒紅葡萄的化學(xué)成分含量對釀酒紅葡萄等級制定分級標準。

一、釀酒葡萄評測標準

紅葡萄酒和釀酒紅葡萄的化學(xué)成分含量會在很大程度上體現(xiàn)紅葡萄酒和釀酒紅葡萄的品質(zhì)。若要依據(jù)釀酒紅葡萄的化學(xué)成分含量和紅葡萄酒的品質(zhì)對這些釀酒紅葡萄進行分級，就應(yīng)找出釀酒紅葡萄的化學(xué)成分含量與紅葡萄酒品質(zhì)之間的關(guān)系。計算出每個紅葡萄酒樣品的平均總評分，并對這些評分制定級別。

二、釀酒葡萄評測方法

（一）紅葡萄酒的質(zhì)量

依據(jù)評酒員對紅葡萄酒的整體評估分數(shù)，計算出每個紅葡萄酒樣品的平均總評分；對這些評分進行分級，如下表1，規(guī)定每個級別所占分值，篩選出每一等級紅葡萄酒的數(shù)量。

紅葡萄酒的品質(zhì)分數(shù)用Q表示。規(guī)定優(yōu)秀級別紅葡萄酒的分值為9分，良好級別的分值為8分，一般級別的分值為6分，較差級別的分值為4分。

（二）主成分分析法

釀酒紅葡萄的化學(xué)成分數(shù)目過多，且局部化學(xué)成分對各自的質(zhì)量影響小，且數(shù)目過多難以樹立指標之間的關(guān)聯(lián)，不僅會增加工作量還有可能對評判結(jié)果產(chǎn)生影響。

因而，可對各化學(xué)成分進行降維，減小化學(xué)成分數(shù)量。采取主成分分析法對化學(xué)成分降維，確定各個化學(xué)成分的主成分。

得到各主成分的載荷后，進行下一步計算，得到個主成分的得分。

使用Matlab軟件對主成分分析法的計算，依據(jù)計算結(jié)果可知：貢獻率越大的物質(zhì)對釀酒紅葡萄的品質(zhì)影響越大。則全部釀酒紅葡萄的化學(xué)成分經(jīng)分析得到16個主要化學(xué)成分，主要有蘋果酸、褐變度DPPH自由基、總酚、單寧、葡萄總黃酮、黃酮醇、總糖、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比干物質(zhì)含量、果穗質(zhì)量、果皮質(zhì)量、a*（+紅；-綠）、b*（+黃；-藍）。

利用舍伍德算法，得出每一種化學(xué)成分對應(yīng)每一釀酒紅葡萄樣品的所有數(shù)據(jù)的中值，再將每一釀酒紅葡萄樣品對應(yīng)各個指標的數(shù)值與中值進行比較，規(guī)定高于中值的計1分，低于中值的不加分。最后，計算出每個紅葡萄酒樣對應(yīng)釀酒紅葡萄的化學(xué)成分的分數(shù)，如下圖1

（三）層次分析法

利用層次分析法，建立紅葡萄酒的品質(zhì)與釀酒紅葡萄的化學(xué)成分關(guān)聯(lián)的模型，進而對釀酒紅葡萄進行級別劃分。

四、結(jié)語

由常識可知，紅葡萄酒的品質(zhì)很大程度上取決于釀酒紅葡萄的品質(zhì)，優(yōu)質(zhì)的葡萄酒對應(yīng)優(yōu)質(zhì)的釀酒葡萄，劣質(zhì)的葡萄酒對應(yīng)的釀酒葡萄也相應(yīng)較差，因此我們考慮評酒員對于紅葡萄酒的評分作為參考標準進行評分。同時，紅葡萄酒的品質(zhì)也不是完全取決于釀酒紅葡萄，紅葡萄酒和釀酒紅葡萄的化學(xué)成分含量會在較大程度上反映釀酒紅葡萄和紅葡萄酒的品質(zhì)，因此我們對釀酒紅葡萄進行分級的同時加入釀酒紅葡萄的化學(xué)成分作為參考，最終得出釀酒紅葡萄的等級。

參考文獻：

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[2]王世昆，李紹滋，柯逍.基于遺傳算法和舍伍德思想的雙數(shù)組Trie樹改進[J].計算機工程與應(yīng)用，2009，（29）.

（作者單位：華北理工大學(xué)數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新實驗室；指導(dǎo)老師：白斌）endprint