數(shù)學(xué)建模——葡萄酒地高高質(zhì)量分析資料報(bào)告資料報(bào)告材料(比賽一等獎(jiǎng))

1、word1 / 40word葡萄酒的質(zhì)量分析摘要據(jù)考古學(xué)家考證，人類在10000年前的新石器時(shí)代就開(kāi)始了采集野生葡萄果 實(shí)與進(jìn)展天然的葡萄酒釀造。而中國(guó)古代即有各種野生葡萄，古人稱葡萄為蒲桃， 為皇家果園的珍奇果品。周朝已有蒲桃的記載。葡萄酒歷史悠久，在今天也越來(lái) 越受廣闊人民的喜愛(ài)，我們將在本文中對(duì)葡萄酒的評(píng)價(jià)與葡萄酒與釀酒葡萄之間 的聯(lián)系建立模型。針對(duì)問(wèn)題1:我們要分析兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)明顯差異。我們先求出它們 的方差進(jìn)展比照，在評(píng)價(jià)酒的質(zhì)量的好壞時(shí)，要考慮外觀、香氣、口感和平衡整 體，將它們綜合起來(lái)才是評(píng)價(jià)葡萄酒的綜合標(biāo)準(zhǔn)。我們求出每一個(gè)小組對(duì)某一 種酒的評(píng)價(jià)的平均值與方差，用 M

2、atlab程序作出對(duì)應(yīng)的方差波動(dòng)圖。通過(guò)兩組 數(shù)據(jù)和圖的比照，可看出第一小組的變化波動(dòng)比第二組的變化波動(dòng)大。因此，我們認(rèn)為第二組的評(píng)價(jià)結(jié)果更可信。針對(duì)問(wèn)題2:在附錄二中葡萄酒的理化指標(biāo)只取一級(jí)指標(biāo)，剔除二級(jí)指標(biāo)。對(duì)屢次測(cè)試的項(xiàng)目取平均值，精簡(jiǎn)得到釀酒葡萄的理化指標(biāo)分析表，共27個(gè)指標(biāo)。為了把指標(biāo)復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)展簡(jiǎn)化，對(duì)理化指標(biāo)用spss做主成分分析并求解第i樣紅葡萄綜合指數(shù)Zi oZi=ai*Y（i,i）02*Yi,2） a3*Y（i,3）an* 丫（i,n）+b1 i=1,2,3 .27 , n=1,2 7同理可求白葡萄的綜合指數(shù)，然后根據(jù)所求解得到的數(shù)據(jù)Zi進(jìn)展分段劃分，進(jìn)而 劃分釀酒葡萄的

3、級(jí)別：紅葡萄酒為：第一類：得分大于 2， 9、23o第二類：得 分21, 3、17、2、20o第三類：得分10, 14、5、19。第四類：得分小于-2， 10、25、15、18、7、11 o白葡萄酒為：第一類，得分大于2： 17、22。第二類， 得分20： 5、9、28、10、21、27、1。第三類，得分 0-2，26、2、18、13、 14、7。第四類，得分小于-2 : 12、8、11、16o針對(duì)問(wèn)題3：所用的方法和問(wèn)題2樣，我們?nèi)杂弥鞒煞址治龇▉?lái)建立模型。 首先 分析釀酒葡萄與葡萄酒理化指標(biāo)間的聯(lián)系，葡萄酒中的花色苷、單寧、總酚、酒 總黃酮、白黎蘆醇、DPP半抑制體積、色澤等影響著葡萄酒的

4、質(zhì)量。我們從問(wèn)題 2中找出影響葡萄酒較大的釀酒葡萄的理化指標(biāo)，將葡萄酒的理化指標(biāo)和這些數(shù) 據(jù)擬合中一起，再用SPSS?序計(jì)算出結(jié)果，就可以直接得到他們之間的相關(guān)矩陣。針對(duì)問(wèn)題四：在評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量時(shí)，我們要考慮外觀，香氣，口感和平衡 /評(píng) 價(jià)。將問(wèn)題2和問(wèn)題3中求出的相互影響的主要數(shù)據(jù)綜合中一起， 建立相應(yīng)的模型：y a b1X1 b2X2 bxi再用SPSS?序計(jì)算出最后的結(jié)果為:y =89.308-0.002x1+1.727x2-1.615x3+0.0.148x17紅葡萄酒+0.085x16白葡萄酒y=69.105-0.595x1-0.789x2-0.256x3+關(guān)鍵詞：線性回歸 Matl

5、ab SPSS主成分分析法一、問(wèn)題重述確定葡萄酒質(zhì)量時(shí)一般是通過(guò)聘請(qǐng)一批有資質(zhì)的評(píng)酒員進(jìn)展品評(píng)。每個(gè)評(píng)酒員在對(duì)葡萄酒進(jìn)展品嘗后對(duì)其分類指標(biāo)打分， 然后求和得到其總分，從而確定葡 萄酒的質(zhì)量。釀酒葡萄的好壞與所釀葡萄酒的質(zhì)量有直接的關(guān)系，葡萄酒和釀酒葡萄檢測(cè)的理化指標(biāo)會(huì)在一定程度上反映葡萄酒和葡萄的質(zhì)量。附件1給出了某一年份一些葡萄酒的評(píng)價(jià)結(jié)果，附件2和附件3分別給出了該年份這些葡萄酒的 和釀酒葡萄的成分?jǐn)?shù)據(jù)。請(qǐng)嘗試建立數(shù)學(xué)模型討論如下問(wèn)題：1. 分析附件1中兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異，哪一組結(jié)果更可信？2. 根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)展分級(jí)。3. 分析釀酒葡萄

6、與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系。4. 分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，并論證能否用葡萄 和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量？附件1:葡萄酒品嘗評(píng)分表含4個(gè)表格附件2:葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)含 2個(gè)表格附件3:葡萄和葡萄酒的芳香物質(zhì)含 4個(gè)表格二、符號(hào)說(shuō)明Xi釀酒葡萄的不同的理化指標(biāo)Y各葡萄樣本與主成分的關(guān)系矩陣ai釀酒葡萄理化指標(biāo)提取的主成分對(duì)應(yīng)理化指標(biāo)中的貢獻(xiàn)率bi各葡萄酒評(píng)分量綱化處理后的數(shù)值乙主成分Y與其貢獻(xiàn)率ai的乘積加上葡萄酒評(píng)分?jǐn)?shù)值構(gòu)成線性組合y為y的估計(jì)值或預(yù)測(cè)值A(chǔ)為截距常數(shù)項(xiàng)Bi為偏回歸系數(shù)三、問(wèn)題分析問(wèn)題1要建立一個(gè)模型判斷兩組評(píng)酒員評(píng)價(jià)酒的價(jià)值時(shí)有無(wú)顯著性

7、差異，我們?cè)诮忸}的過(guò)程中，首先對(duì)附錄一中的數(shù)據(jù)進(jìn)展處理，每一個(gè)評(píng)酒員對(duì)每一種酒的評(píng)價(jià) 都不一樣。我們?cè)跀?shù)據(jù)處理時(shí)，先求出它們對(duì)某一種酒的評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)， 再求出這 一小組對(duì)這種酒的評(píng)價(jià)均值與評(píng)價(jià)的無(wú)偏方差。建立表格，將這些評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)綜合在一起，這樣有利于我們比照第一、二組對(duì)不同酒的評(píng)價(jià)。就紅葡萄酒和白葡 萄酒之間不同的評(píng)價(jià)與評(píng)價(jià)的方差，我們可以用Matlab程序分別作出第一、二組的方差比照?qǐng)D和t，F(xiàn)的檢驗(yàn)，根據(jù)第一、二組的評(píng)價(jià)的方差的波動(dòng)大小，我 們就可以清晰地看出他們之間的變化差異。問(wèn)題2題目中要求我們要建立一個(gè)模型根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量 對(duì)釀酒葡萄進(jìn)展分級(jí)。題目對(duì)葡萄酒樣品給出了

8、葡萄酒品嘗評(píng)分表、 理化指標(biāo)分 析表和芳香物質(zhì)分析表。由于釀酒葡萄酒理化指標(biāo)分析表和芳香物質(zhì)分析表無(wú)法 直接對(duì)葡萄酒的質(zhì)量進(jìn)展判斷。因此，把釀酒葡萄的理化指標(biāo)作為對(duì)葡萄酒質(zhì)量 的評(píng)定。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，由于數(shù)據(jù)太多，我們將釀酒葡萄的理化指標(biāo)綜合，用主 成分分析法處理釀酒葡萄的理化指標(biāo)，將所有指標(biāo)用spss縮減為幾個(gè)主成分，根據(jù)附錄二給出的數(shù)據(jù)，用主成分分析法建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)葡萄進(jìn)展分級(jí)。問(wèn)題3在這個(gè)問(wèn)題中需要我們建立模型分析釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)自己的 關(guān)系。在葡萄酒的理化指標(biāo)中，花色苷、單寧、總酚、酒總黃酮、白黎蘆醇、DPPH 半抑制體積、色澤等都是影響葡萄酒質(zhì)量的因素。 而我們根據(jù)問(wèn)

9、題二的結(jié)果從釀 酒葡萄的理化指標(biāo)中選出幾個(gè)主要成分做一個(gè)文件， 根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將釀酒葡 萄與影響葡萄酒的主要因素用 SPSS軟件計(jì)算出他們之間的相關(guān)矩陣，我們可以 認(rèn)為相關(guān)矩陣中顯示出的數(shù)據(jù)就是釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系。問(wèn)題4在這個(gè)問(wèn)題中，我們需要同時(shí)考慮釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)，再分析它們對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，并論證能否用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的 質(zhì)量。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，我們可以根據(jù)問(wèn)題2和問(wèn)題3得出的結(jié)論選出影響 的主要因素結(jié)合附錄一葡萄酒的質(zhì)量的平均值， 建立多元線性回歸模型，用SPPS 軟件計(jì)算出結(jié)果。四、模型假設(shè)1、在建立模型的過(guò)程中，只針對(duì)給出的這幾種酒

10、，不考慮其他酒的影響;2、葡萄酒的質(zhì)量不考慮芳香物質(zhì)的影響只考慮理化指標(biāo)的影響；3、葡萄酒的二級(jí)理化指標(biāo)的信息全部反響在相對(duì)應(yīng)得一級(jí)理化指標(biāo)中。五、模型的建立和求解問(wèn)題1:我們先找出每組中每一個(gè)評(píng)酒員對(duì)于某一種酒的評(píng)價(jià)總分，再求出 這一組對(duì)這種酒的評(píng)價(jià)均值，以與他們的無(wú)偏方差，他們的計(jì)算方式如下： 評(píng)價(jià)均值=1/10*（評(píng)酒員1的評(píng)價(jià)+評(píng)酒員2的評(píng)價(jià)+ +評(píng)酒員10的評(píng)價(jià)） 無(wú)偏方差=1/9*（評(píng)酒員1的評(píng)價(jià)-評(píng)價(jià)均值）A2+評(píng)酒員10的評(píng)價(jià)-評(píng)價(jià) 均值A(chǔ)24 / 40word根據(jù)他們的計(jì)算結(jié)果，我們得出下表數(shù)據(jù):第一組對(duì)紅葡萄第一組對(duì)白匍酒樣號(hào)酒的評(píng)價(jià)萄酒的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) 均值無(wú)偏方差評(píng) 價(jià) 均

11、值無(wú)偏方差182第二組對(duì)紅葡萄酒的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)均無(wú)偏方差值2第二組對(duì)白葡萄酒的評(píng)價(jià)無(wú)偏方差評(píng)價(jià)均值745 / 40word# / 40word5 716661011121314 73151617181920212236727471178# / 40word2324 7872772526277328根據(jù)以如如下圖表，我們可以用excel分別計(jì)算出第一、二組對(duì)紅葡萄酒和白葡 萄酒的評(píng)價(jià)的無(wú)偏方差比照，利用matlab程序見(jiàn)附錄1可以便捷的繪制出第 一、二組的變化波動(dòng)，如下藍(lán)線表示第一組，紅線是第二組：圖一表示兩組對(duì)紅葡萄酒的評(píng)價(jià)的方差波動(dòng)圖二表示兩組對(duì)白葡萄酒的評(píng)價(jià)的方差波動(dòng)通過(guò)比照，我們還可以把兩個(gè)

12、圖合并在一起看，如下：圖三 兩個(gè)組對(duì)紅、白葡萄酒的評(píng)價(jià)方差的比照根據(jù)以上的圖一、圖二與圖三，都可以看出第一組的評(píng)價(jià)方差波動(dòng)比第二組的評(píng) 價(jià)方差波動(dòng)大，我們就可以認(rèn)為在評(píng)酒時(shí)，第二組的結(jié)果更可信。問(wèn)題二：在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)，葡萄酒的理化指標(biāo)分為一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)，由于二級(jí)指標(biāo)都在一級(jí)指標(biāo)中進(jìn)展反響，故剔除二級(jí)指標(biāo)。對(duì)屢次測(cè)試的項(xiàng)目取平均值， 精簡(jiǎn)得到釀酒葡萄的理化指標(biāo)分析表，共 27個(gè)指標(biāo)。由于指標(biāo)太多，并且多指 標(biāo)之間往往存在著一定程度的相關(guān)性。 為了把指標(biāo)復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)展簡(jiǎn)化，對(duì)理化 指標(biāo)做主成分分析。主成分分析模型：釀酒葡萄的無(wú)量綱化理化指標(biāo)有27個(gè),設(shè)為X1,X2X27。令X=(X1,X2X

13、27),假定存在二階矩陣,其均值和協(xié)方差分別記為E(X), D(X).主成分的方差依次遞減，重要性依次遞減，即 Var") Var(Y2)Var(Yp)。如果第一主成分表達(dá)的信息不夠，這依次往下找。主成分對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)的反響能力越強(qiáng)， 如此它對(duì)數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率越大。一般，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到85%左右就可以說(shuō)對(duì)數(shù)據(jù)有了較好的反映。將數(shù)據(jù)附錄2中釀酒葡萄的數(shù)據(jù)帶入SPSS得出結(jié)果 綜合評(píng)價(jià)模型：釀酒葡萄的分級(jí)和釀酒葡萄的理化指標(biāo)、葡萄酒的質(zhì)量有關(guān)。葡萄的評(píng)分決 定葡萄酒的質(zhì)量，設(shè)評(píng)分量綱化數(shù)值為 b1,b2,b3,bx 。通過(guò)主成分分析釀酒葡 萄的理化指標(biāo)進(jìn)展將變量縮減。由于以上數(shù)據(jù)都做了量綱化處理

14、， 所以這些數(shù)據(jù) 可以進(jìn)展比擬。主成分Y,%" Yn與其貢獻(xiàn)率印總厶 an加上葡萄酒評(píng)分?jǐn)?shù)值構(gòu)成線性組合，其中ai的累積貢獻(xiàn)率很大，這些主成分可代表理化指標(biāo)的信 息?？紤]到釀酒葡萄與葡萄酒的質(zhì)量、釀酒葡萄的理化指標(biāo)有關(guān)。令綜合數(shù)值Z：即 Z仁 時(shí)治)a/Yi,2) a3*Yz an*Yd,n)+b1由于各樣品的綜合成分值各不一樣。當(dāng)?shù)梅衷礁邥r(shí)，樣品葡萄的等級(jí)越高。將釀酒紅葡萄的理化指標(biāo)帶入 SPSS軟件中，進(jìn)展主成分分析。提取主要結(jié)果為：解說(shuō)總變異量成份初始特徵值平方和負(fù)荷量萃取總和變異數(shù)的%累積%總和變異數(shù)的%累積%1234567上圖表給出了各個(gè)因子的貢獻(xiàn)率，第1個(gè)因子的貢獻(xiàn)率是2

15、3.896%,第2個(gè)因子 的貢獻(xiàn)率是17.181%,第3個(gè)因子的貢獻(xiàn)率是12.194%,第3、4、5、6、7、8因子 的貢獻(xiàn)率分別是10.492% 7.251%、4.772%、4.452%,這7個(gè)因子的累積貢獻(xiàn)率達(dá) 到80.273%,如此這7個(gè)因子能反響足夠的信息。成分矩陣成份1234567氨基酸總量.313.573.466蛋白質(zhì).645.271.216VC含量.193.030花色苷.851.181.042.142.039酒石酸.394.068.387.341.100蘋果酸g/L.389.295.015.276.254檸檬酸.306.143.379.272多酚氧化酶活力.290.169.191

16、.282褐變度.598.094DPP自由基.785.156.211.142總酚.874.264.214.072.085單寧.747.372.266葡萄總黃酮.738.320.274.024.262白藜蘆醇.110.078.140.434總糖.203.828.055.263.092.246.049復(fù)原糖.008.778.132.140.101可溶性固體.186.827.224.150.106.175.041Ph.310.695.137.324可滴定酸.488.543.227固酸比.438.539.364干物質(zhì)含量.304.898.088.095.090.093果穗質(zhì)量.323.071.582.0

17、36.172百粒質(zhì)量.552.082.236.114.156果梗比.579岀汁率.556.352.153.221.159果皮質(zhì)量.677.332.214果皮顏色.036.017.041.167.480上圖為27個(gè)指標(biāo)與7個(gè)因子之間的相關(guān)系數(shù)表。通過(guò)SPS分析，即將27個(gè)指標(biāo) 精簡(jiǎn)為7個(gè)主成分。從圖上可以看出，不同的理性指標(biāo)與各因子的相關(guān)系數(shù)不一 樣。例如：將紅葡萄樣品1的各指標(biāo)乘以圖表上的相關(guān)系數(shù)，求到的是紅葡萄樣品 1與因子1的相關(guān)系數(shù)。紅葡萄樣品1表達(dá)式為：y（i,i）y(1,2)x(1, 1)0.313x(1, 2)0645x(1, 3)(0.124)x(1, 27)”( 0.393)x

18、(1, 1)*0.373x(1, 2) ( 0.48)xd, 3)( 0.423)xd, 27)*(0.036)y"x(1, 1)*( 0.1)x(1, 2) ( 0.118) x(1, 3)(0.03)x(1, 27)(0.48)用上面求的丫值與7個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率、評(píng)分?jǐn)?shù)值來(lái)求綜合數(shù)值乙綜合評(píng)價(jià)方程如下：Z1=a1*Y(1,1)02 * Y(1,2)a3 * Y(1,3)an* 丫(1,n)+b1Z2=a1 * 丫(2,1)02*丫2,2)a3 * Y(2,3)0n *Y(2, n) +b2Zm=a1 *丫血1)a2*Y(m,2)比 *丫m,3)a.* 丫(m,n)+bm得到27個(gè)

19、葡萄樣品的得分紅葡萄綜合指數(shù)紅葡萄綜合指數(shù)紅葡萄綜合指數(shù)葡萄樣品11葡萄樣品12葡萄樣品19葡萄樣品7葡萄樣品16葡萄樣品5葡萄樣品18葡萄樣品4葡萄樣品14葡萄樣品15葡萄樣品27葡萄樣品20葡萄樣品25葡萄樣品1葡萄樣品2葡萄樣品10葡萄樣品26葡萄樣品17葡萄樣品6葡萄樣品22葡萄樣品3葡萄樣品13葡萄樣品21葡萄樣品23葡萄樣品8葡萄樣品24葡萄樣品9根據(jù)以上圖表中的數(shù)據(jù)，可對(duì)葡萄樣品進(jìn)展分類，我們將它分為四類: 第一類：得分大于2，9、23。第二類：得分21, 3、17、2、20。第三類：得分10, 14、5、19。第四類：得分小于-2 , 10、25、15、18、7、11。釀酒白葡

20、萄的主成分分析法如上： 可提取出主要成分為9種：解說(shuō)變異量成份初始特征值平方和負(fù)荷量萃取總和變異數(shù)的%積累%總和變異數(shù)的%積累%123456789同時(shí)，還可以得到成分矩陣表，如下:成分矩陣成份123456789氨基酸總量.547.281.091.535.008.111.067.155.062蛋白質(zhì).071.714.085.058VC含量.149.360.376.031.063花色苷.381.290.027.213.125.150酒石酸.458.157.229.284.505.156.303.066蘋果酸.034.414.017.602.382.258.014檸檬酸.268.028.334.06

21、5.181.418.014.108多酚氧化酶活力褐變度.151.141.132.390.288.200.213DPP自由基.271.468.135.337.070總酚.855.255.175.192.190單寧.384.534.216.317葡萄總黃酮.848.313.056.190.201白藜蘆醇(mg/kg).091.157.114.376.301.227.440黃酮醇.250.481.332.440.198.301總糖.763.021.006.156.007復(fù)原糖g/L.713.120.162.139可溶性固形物.842.265.143.038PH值.420.415.404.448可滴定

22、酸.423.279.117.005.037固酸比.372.747.008.065干物質(zhì)含量.863.068.156果穗質(zhì)量.391.267.222.024.123.167白粒質(zhì)量.149.222.211.383果梗比.119.403.186.231.244岀汁率.209.237.260果皮質(zhì)量.411.261.222.257.387.211果皮顏色.597.495.077.049我們可用求紅葡萄等級(jí)的方法求取白葡萄的 y的數(shù)值，帶入下面方程:Z1=a1*Y(1,1)a2*丫1,2)a3丫1,3)an* 丫(1,n)+b1Z2=a1* 丫(2,1)1' *' 4a2*丫2,2)a

23、3 * Y(2,3)an*Y(2,n) +b2Zm科*丫時(shí))a2* Y(m,2)a3 * 丫m,3)an*Y(m,n) +bm得到28個(gè)白葡萄樣品的分值:,如下：白葡萄得分白葡萄得分白葡萄得分葡萄樣品16葡萄樣品19葡萄樣品1葡萄樣品11葡萄樣品24葡萄樣品27葡萄樣品8葡萄樣品3葡萄樣品21葡萄樣品12葡萄樣品15葡萄樣品10葡萄樣品7葡萄樣品4葡萄樣品28葡萄樣品14葡萄樣品6葡萄樣品9葡萄樣品13葡萄樣品25葡萄樣品5葡萄樣品18葡萄樣品23葡萄樣品22葡萄樣品2葡萄樣品20葡萄樣品17葡萄樣品26 通過(guò)以上圖表對(duì)白葡萄樣品進(jìn)展分類。第一類，得分大于2:17、22。第二類，得分 20:

24、5、9、28、10、21、27、1。第三類，得分 0 -2 : 26、2、18、13、14、7。第四類，得分小于-2 : 12、8、11、16。在這一題中，關(guān)于Y值的系數(shù)矩陣紅葡萄，白葡萄見(jiàn)附錄 2問(wèn)題3:在這個(gè)問(wèn)題中，我們要分析出釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的關(guān)系，根據(jù)問(wèn)題二中的結(jié)論找出影響釀酒葡萄質(zhì)量的主要影響因素，和影響葡萄酒的主要因素，兩者列入同一表中在spss中求各個(gè)理化指標(biāo)之間的相關(guān)矩陣，得到下表 為紅葡萄酒與釀酒葡萄之間的相關(guān)矩陣：相關(guān)矩陣花色苷單寧總酚酒總黃酮白藜 蘆醇 (mg/L)DPPH色澤總酚花色苷總糖干物質(zhì)含量可溶性固體白藜蘆醇褐變度果穗質(zhì)量酒石曲厶 酸皮顏色相花色關(guān)

25、苷.744 .'65 654.124676.613 .923 .C52 .230 .190.767.034.744.921 .337.331915.817 .720 .320 .415 .41C.049.445.281.765 .921.904.486953.875 .774 .193 .296 .236.076.459.271.664 .837 .904.399926.883 .709 .193 .245 .248.047.443.157.124 .331 .486 .3S9.528.459 .200 .155 .076 .007.014.076 .218.676 .915 .953

26、 .926.528.874 .571 .265 .330 .313.073.381.237.116.613 .817 .875 .883.459874.728 .163 .198 .203.361.260.923 .720 .774 .7C9.200671.728.055 .221 .112.696.092.052 .320 .193 .193.155265.163 .055.850865.116.230 .415 .296 .245.076330.198 .221 .850.817.085.242.190 .410 .236 .248.007313.203 .112 .865 .817.03

27、7.049 .()76 .0,47.014073.025.166.767 .445 .459 .443.381.361 .696.085.025.076.116.034 .281 .271 .157.218237.260 .092 .116 .242 .037.166.233.721.004 .041單寧總酚DPPH色澤.233總酚總糖721.004.041酒總黃酮皮顏色白藜蘆醇褐變度花色苷果穗質(zhì)量可溶 性固 體酒石酸白藜 蘆醇 (mg/L)干物質(zhì)含量上明確確理化指標(biāo)之間的兩兩相關(guān)關(guān)系中， 數(shù)值越大，相關(guān)關(guān)系越大，數(shù)值越小, 相關(guān)關(guān)系越小F表為白葡萄酒與釀酒葡萄之間的相關(guān)矩陣:相關(guān)矩陣單寧總酚

28、酒總黃酮白藜 蘆醇 (mg/L)DPPH色澤1 1可溶性固形物干物質(zhì)含量總酚葡萄總黃酮固酸比蘋果曲厶 酸果皮顏色酒石曲厶 酸PH值果皮質(zhì)量白藜 蘆醇 (mg/kg)相單寧.878 .423.728*63 .349 .229 .428.495039 .)46.182 .174 .373關(guān)總酚.878.564.707*98 .361 .265 .547.588082 .22 .018 .005 .121.397.037酒總黃酮.423564.338.114 .744 .697 .138 .46-'.028.273白藜蘆醇(mg/L)DPPH.009.728707 .38.079 .135

29、.(48 .4；!2 .429.135099 .0)56 .1)7色澤1163 .198.009 .(79.624 .570.349.380294 .(27.231可溶性固.349361.135.6i24.666.299.364455 .2!94形物干物質(zhì)含.229265 J14.048.6i70 .666.206 .161 .487 2'7 .219.077量總酚.428547 .744.422.943.362.351.056葡萄總黃.495588 .697.429.943.328.422.065酮固酸比.039082 J38.349 .299 .；06.360 .516蘋果曲厶酸.

30、046122 .467.161 .362 .328.137180.167.137果皮顏色.018 .028.135.3i80 .364 .487.137.275 .161.138酒石酸.182005.099.；£4 .455 .277.360 .180 .275.414PH值.174121.056.3i27 .294 .219.516.161414.074果皮質(zhì)量.373397 .；73.137.351 .422.16715 / 40ffi K E 6卜l卜910卜00寸COCO卜LO9COCO卜OCNOOOOM呱COlCM卜"卜LOCM9紀(jì)Gr-7P匸寸寸雖舟官甬專I氏手

31、CXILOO寸？卜L“l(fā)C000CO.09$0lCOCO：L£lcoLf)OO1> wOCMCM00卜卜卜Ol9CICOoCOCOoo-cococooo疊 AJ M亠Oco與669099CM寸6O9l寸CMqOCOCNCNCOLOw楓疇 罐換w*£等2$2弐卜CT)00CMLOOO6cCl寸9翕 癥9ZeLJLO00穢COt寸-寸CMLOCO寸9寸z69CO(©f芝*0卜伴4-2龍寸coL400S<299、CLC匸寸兩9OZZ6Q變畫畀 丘封*04COV NQQILOGpCfCf6lCO096寸g寸W-I-erTzXcltriX怨L<66-6LO

32、OooO卜寸0寸U)寸ZCOy0>OOctlCOooQ)oqCN00卜00LOOOCM61069卜CNOCO6切寸CMCMCOOLOCO9PPOO骼魅f(wàn)fi K § -1換區(qū)s l黑龍艮冃翕 癥屠請(qǐng)3 舄閩鳶§禽窖0曽菩Eg8卜<00CO°06600969Cl寸CO卜CM61°2寸CICI6CO寸00卜卜ooIs-<0cociooco卜 蠱換區(qū) 骼斟Hg怨變畫畀畀蠱 朋飄W<MP?H擺呱骼斟HW 換 M t； ffi Kq 間 白封沽 +晅呱換 薛換區(qū)畫壬 > W 瞇愿 M W 亠迥 瞇晅 ffi KS>衆(zhòng)氷r0劉wo

33、rd上明確確理化指標(biāo)之間的兩兩相關(guān)關(guān)系中， 數(shù)值越大，相關(guān)關(guān)系越大，數(shù)值越小, 相關(guān)關(guān)系越小。因此，上面兩個(gè)相關(guān)矩陣圖中顯示的數(shù)據(jù)， 我們可以認(rèn)為就是釀 酒葡萄與葡萄酒之間的聯(lián)系。問(wèn)題4:根據(jù)題目中的附錄一，我們可以確定影響葡萄酒的評(píng)價(jià)的因素有： 外觀分析、 香氣分析、口感分析、平衡/評(píng)價(jià)。這些因素決定著葡萄酒的澄清度，色調(diào)，純 正度，濃度，質(zhì)量，持久性，度量等。我們可作以下結(jié)構(gòu)圖：我們根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在附錄中找到影響各種理化指標(biāo)的主要成分為：設(shè)單寧，總酚，酒總黃酮，白藜蘆醇mgDPPH色澤1,可溶性固形物，干 物質(zhì)含量，葡萄總黃酮，固酸比，蘋果酸，果皮顏色，酒石酸，PH值，果皮質(zhì)量，白藜蘆醇m

34、gkg分別為x1,x2,x3,xi, y 為質(zhì)量均值。建立多元線性回歸模型:y a bixi b2X2 bxi其中，y為y的估計(jì)值或預(yù)測(cè)值，a為截距常數(shù)項(xiàng)，bi為偏回歸系數(shù) 再用SPSS軟件計(jì)算出結(jié)果： 紅葡萄酒的數(shù)據(jù)為:模式摘要模式RR平方調(diào)過(guò)後的R平方估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)誤1.940 a.884.666a.預(yù)測(cè)變數(shù)：（常數(shù)）,皮顏色，果穗質(zhì)量，酒石酸，色澤，可溶性固體，白藜蘆醇（mg/L）,褐變度, 酒總黃酮，干物質(zhì)含量，白藜蘆醇，總糖，單寧，總酚，花色苷，總酚，花色苷，DPPHb.依變數(shù)：質(zhì)量均值R的平方為0.884，證明自變量與因變量之間的擬合度很好變異數(shù)分析模式平方和自由度平均平方和F檢定顯著

35、性1迴歸17.019 a殘差9總和26a. 預(yù)測(cè)變數(shù)：（常數(shù)），皮顏色，果穗質(zhì)量，酒石酸，色澤，可溶性固體，白藜蘆醇 （mg/L），褐變度，酒總黃酮，干物質(zhì)含量，白藜蘆醇，總糖，單寧，總酚，花色 苷，總酚，花色苷,DPPHb. 依變數(shù)：質(zhì)量均值顯著性0.0190.05，證明顯著性高。係數(shù)模式未標(biāo)準(zhǔn)化係數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化係數(shù)t顯著性B之估計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)誤Beta分配1（常數(shù)）.000花色苷.011.865單寧.660.028總酚.982.134酒總黃酮.619.597.464.327白藜蘆醇（mg/L）.407.305.296.215DPPH.539色澤.220.367總酚.576.262.959.056花色苷

36、.030.185總糖.062.062.358.343干物質(zhì)含量.278.558.173.498.631可溶性固體.094.080白藜蘆醇.217.152褐變度.001.003.073.306.767果穗質(zhì)量.009.004.374.058酒石酸.069.197.056.352.733皮顏色.148.043.133.897a.依變數(shù)：質(zhì)量均值根據(jù)系數(shù)表，可以得出最后的結(jié)果為：y =89.308-0.002x1+1.727x2-1.615x3+白葡萄酒的數(shù)據(jù)為:模式摘要模式RR平方調(diào)過(guò)後的R平方估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)誤1.806 a.649.139a.預(yù)測(cè)變數(shù)：（常數(shù)）,白藜蘆醇（mg/kg）,固酸比，單寧，

37、果皮顏色，蘋果酸，白藜蘆醇（mg/L）,酒 石酸，干物質(zhì)含量，PH值，葡萄總黃酮，果皮質(zhì)量，DPPH,可溶性固形物，色澤1,酒總黃酮，總 酚b.依變數(shù)：質(zhì)量均值R的平方為0.649，證明自變量與因變量之間的擬合度很好變異數(shù)分析模式平方和自由度平均平方和F檢定顯著性1迴歸殘差總和161127.348 aa. 預(yù)測(cè)變數(shù)：（常數(shù)）,白藜蘆醇（mg/kg）,固酸比，單寧，果皮顏色，蘋果酸，白藜蘆 醇（mg/L）,酒石酸，干物質(zhì)含量，PH值，葡萄總黃酮，果皮質(zhì)量，DPPH,可溶性固 形物，色澤1,酒總黃酮，總酚b. 依變數(shù)：質(zhì)量均值顯著性0.3480.05，證明顯著性不明顯。係數(shù)模式未標(biāo)準(zhǔn)化係數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化係

38、數(shù)t顯著性B之估計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)誤Beta分配1（常數(shù)）.384.708單寧.785總酚.834酒總黃酮.803白藜蘆醇（mg/L）.958DPPH.422.319色澤1.879可溶性固形物.076.076.414.998.340干物質(zhì)含量.043.654.026.066.948葡萄總黃酮.522.601固酸比.109.344蘋果酸.539.758.384.711.492果皮顏色.371.628.200.591.566酒石酸.036.639.025.057.956PH值.281.337果皮質(zhì)量.740.014.044.966白藜蘆醇（mg/kg）.085.961.026.088.931a.依變數(shù)：質(zhì)量

39、均值根據(jù)以上系數(shù)表，可以得出最后的結(jié)果為：y=69.105-0.595x1-0.789x2-0.256x3+根據(jù)以上求出的紅葡萄酒和白葡萄酒的質(zhì)量均值的表達(dá)， 我們可以看出釀酒葡萄 的與葡萄酒理化指標(biāo)與葡萄酒質(zhì)量之間的關(guān)系， 因此，我們認(rèn)為用釀酒葡萄理化 指標(biāo)和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)衡量葡萄酒的質(zhì)量 附錄四見(jiàn)紅、白各個(gè)理化指標(biāo)對(duì) 葡萄酒質(zhì)量的凈殘差圖。六、模型的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：1、構(gòu)造的模型將數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單化，解決了釀酒葡萄理化指標(biāo)與葡萄酒理化指標(biāo)之間 的關(guān)系，有利于我們簡(jiǎn)潔、直觀地了解；2、這幾個(gè)模型在其他分析釀酒葡萄和葡萄酒的聯(lián)系的過(guò)程中也可以引用，它較 為合理、方便，有很好的借鑒意義；3、在建立模型的過(guò)

40、程中，我們用的主成分分析法在spss中處理的數(shù)據(jù)龐大，最 終得到的結(jié)果具有一定的合理性與科學(xué)性。缺點(diǎn)：1、這個(gè)模型是根據(jù)我們知道的這幾個(gè)數(shù)據(jù)建立的，沒(méi)有考慮釀酒工藝對(duì)葡萄酒 的影響，在評(píng)價(jià)酒的總體質(zhì)量的不能引用；2、現(xiàn)實(shí)中每一種酒的組不同，適用圍較窄，不能很好的用來(lái)作為推廣；3、我們獲得的數(shù)據(jù)也不完善，建立的模型也就不完全適合，在其他地方不能完 全引用。可以作以下改良：1、在計(jì)算問(wèn)題2中，可以從釀酒葡萄的更多因素對(duì)葡萄進(jìn)展分析；2、針對(duì)問(wèn)題3,應(yīng)該尋找一種代數(shù)方程進(jìn)展求解；3、針對(duì)問(wèn)題4，白葡萄的擬化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的擬合度不夠高，可尋求其他 方法對(duì)這個(gè)問(wèn)題擬合，使他們的擬合度跟高。七、參考文

41、獻(xiàn)【1】晏林，數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)，科學(xué)，2005年?！?】文彤，SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)分析教程（高級(jí)篇），希望電子，2002年?！?】冉啟康、振宇、立柱，常用數(shù)學(xué)軟件教程，人民郵電，2008年 【4】高年發(fā)，葡萄酒生產(chǎn)技術(shù)，化學(xué)工業(yè)，2005年。【5】周本虎、瞿勇，MATLAB!數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，中國(guó)林業(yè)，2007年。附錄1、問(wèn)題一：紅葡萄酒的比照程序x=1:1:27y=92.9,39.78888889,45.82222222,108.0444444,62.01111111,59.73333333,103.6111111,44.01111111,32.94444444,30.4,70.76666667,79.

42、65555556,44.93333333,36,85.56666667,18.1,88.01111111,42.76666667,47.37777778,26.04444444,116.1,50.62222222,32.48888889,74.88888889,64.62222222,31.28888889,49.77777778z=81.87777778,16.22222222,30.71111111,41.28888889,13.65555556,21.12222222,62.67777778,65.11111111,25.73333333,36.17777778,38.04444444,

43、25.12222222,15.28888889,23.15555556,41.34444444,20.1,9.166666667,50.26666667,55.15555556,39.06666667,35.51111111,24.26666667,24.76666667,10.72222222,43.73333333,41.55555556,20.5; plot(x,y,':');hold onplot(x,z,T);title(' 方差波動(dòng)圖')legend('第一組方差','第二組方差')白葡萄酒的比照程序x=1:1:28;y=92.22222222,201.0666667,365.1222222,44.71111111,126.4444444,162.7111111,39.16666667,183.6,92.76666667,212.6777778,177.1222222,115.7888889,170.7666667,114.2222222,131.6,178