（农业机械化工程专业论文）饲料产品品质评价方法及FGBFES系统的建立.pdf

摘要 论文通过研究国内外众多产品等级评判的方法并对饲料行业的产品等级评判现状进行了实 地的调查研究，选择了模糊综合评判法这一具有高度科学合理性的方法。 p f g b f e s 系统( p e l l e tf e e dp r o d u c tg r a d e b a s e do nc o m p r e h e n s i v ef u z z ye v a l u a t i o ns y s t e m ) 研究的目的是试图将模糊数学理论中的模糊综合评判原理，应用于饲料产品等级的评价当中，对 饲料厂家、饲料科研机构以及饲料产品销售企业在控制饲料产品质量，研究饲料特性和管理饲料 质量方面都起到重要的作用。该系统首先研究了饲料产品指标等级的划分标准，意在将模糊综合 评判模型引入到饲料产品的等级设计中来，并且为饲料产品等级评判软件的设计提供了一个新的 思路；然后根据饲料产品的感官关键指标、加工性能关键指标、营养关键指标和卫生关键指标评 价出的饲料产品等级将无限接近于饲料产品的实际质量水平，从而更好地满足动物的饲养需要， 并编制了相关的程序。饲料产品等级模糊综合评判系统建立了基于模糊综合评判法来求解饲料产 品等级，使所获得的产品的等级数据能够最大限度地满足生产厂家检验产品质量从而把好生产 关，饲料客户也可以根据产品等级来选择质优价廉的饲料产品，从而提高社会效益和经济效益。 本系统在模型选择时，采用的是模糊线性二级评判模型，对评价因素分类时将所有相关因素 分成两级，对饲料产品评价因素的权重确定则通过多种方法诸如a h p 法、主成成分分析法、灰关 联法、综合分析法、专家评笋0 法、两两比较法和统计法，本文则选择统计法进行。采用计算机进 行评判饲料产品的等级，更好地突出了省时、省力、自动评判的特点，从而满足客户的需求。 在软件设计过程中，设置了四个主要的子系统：用户登录子系统；产品指标子系统；模糊评 判子系统；产品信息子系统，这四个子系统也是软件最为主要的功能模块。其中，用户登录子系 统是为了对用户进行管理而设置的，该部分起对整个系统数据进行管理的功能，它主要用于存放 不同用户的名称、口令以及各自数据库信息和评判结果并保存评判模型；模糊评判子系统是 f 6 b f e s 软件系统的核心部分该部分的功能基本是自动化实现：产品指标子系统是模糊评判子系 统的数据支持部分，是所有等级评判的计算基础；产品信息子系统。是实验数据的原始部分和等 级评判系统的计算结果产生的系统，供用户对实验数据和等级评判结果进行综合评价。 在程序设计时，用户登录( 即用户信息维护系统) 是进入的系统的信道，其它三个子系统相 互独立，并行t 作，且都设计在v c 6 0 环境下的m a i n f o n n 中，m a i n f o r m 是这三个子系统的主控 窗口。用户信息维护的数据主要存放于用户登录模块中。 本饲料产晶等级评判程序调用的是一个模糊数学综合评判程序，该程序可以解多维的矩阵相 乘运算。调用方法是将要解的多维矩阵按照指定的格式输出到一个文本文件当中，然后调用该模 糊评判程序解决该矩阵运算。在解完方程运算以后，从指定的结果文件中读出评判的等级值，以 评判结果的形式显示在屏幕上。 该系统建立在w i n d o w sx p 操作系统上，使用a c c e s s 2 0 0 0 数据库，通过d a t a i n k 实现数据 库的链接，采用v i s u a lc + + 6 0 进行开发编制。 关键词：饲料产品模糊综台评判等级系统 a b s t r a c t t h i sp i e c eo fa r t i c l eh a se n u m e r a t e dq u a n t i t i e so fg r a d ee v a l u a t i o nm e t h o d st o w a r dl o t so fp r o d u c t s i n s i d eh o m e l a n da n da b r o a d ，a n dw eh a v ep r a c t i c a l l yi n v e s t i g a t e da n dr e s e a r c h e df e e dg r a d ee v a l u a t i o n a c t u a l i t y t h e r e f o r ew ec h o o s ef u z z ys y n t h e s i se v a l u a t i o nm e t h o dt h a ti sv e r ys c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l e t h er e s e a r c ha i mo fp e h e tf e e dp r o d u c tg r a d eb a s e do nc o m p r e h e n s i v ef u z z ye v a l u a t i o ns y s t e m i st r y i n gm yb e s tt om a k eu s eo ff u z z ys y n t h e s i se v a l u a t i o np r i n c i p l ei nf u z z ym a t h e m a t i c sf o r e v a l u a t i n gf e e dp r o d u c tg r a d e ，w h i c hd o e sf a v o rt oc o n t r o l l i n gf e e dp r o d u c tq u a l i t yf o rf e e dp r o c e s s c o r p o r a t i o n ，t or e s e a r c h i n gf e e dp r o p e r t yf o rf e e dr e s e a r c hi n s t i t u t e ，t om a n a g ef e e dq u a l i t yf o rf e e d p r o d u c ts a i l i n gc o m p a n y t h ef e e dp r o d u c tg r a d ew i l lb ev e r yc l o s et ot h ef a c t u a lq u a l i t yl e v e la c c o r d i n g t os e n s o r yk e yi n d e x e s ，p r o c e s sc a p a b i l i t yk e yi n d e x e s ，n u t r i t i o n a lk e yi n d e x e sa n dh e a l t hk e yi n d e x e s t h e r e f o r e ，t h i sr e s u l tc a ns u f f i c er e q u e s tf o ra n i m a lf e e d i n g ih a v em a d ec o r r e l a t i v ep r o g r a m ， e s t a b l i s h e dt h em e a s u r ef o rf e e dp r o d u c ti n d e x e sg r a d e ，i no r d e rt oi m p o r tf u z z ys y n t h e s i se v a l u a t i o n m o d e lt oe v a l u a t ef e e dp r o d u c tg r a d e ，a n df u r n i s ho n en e wl o g i cf o rt h i sf e e dg r a d ee v a l u a t i o ns o f t w a r e f e e dp r o d u c tg r a d eb a s e do nf u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns t u d i e sh o wt og e tf e e dp r o d u c tg r a d e r e s o r t i n gs y n t h e s i se v a l u a t i o nm e t h o di nf u z z ym a t h e m a t i c s ，s ot h a t t h eg r a d ed a t ac a l ls u f f i c ef e e d p r o c e s s i n gc o r p o r a t i o nt e s tf e e dp r o d u c tq u a l i t ya n dm a n a g et h ep r o d u c t i o n f e e dp r o d u c tp u r c h a s e r s a l s om a yc h o o s ef e e dp r o d u c ta c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l et h a tt h ef e e dp r o d u c t sq u a l i t yi se x c e l l e n ta n d t h ep r i c ei sl o w e r , i n c r e a s i n gs o c i e t yb e n e f i ta n de c o n o m yb e n e f i t w h e nt h i ss y s t e ms e l e c t e dt h em o d e l ，i ta d o p tf u z z yl i n e a r i t yt w ol e v e l se v a l u a t i o nm o d e lt h a t d i v i d et h ec o r r e l a t i v ee v a l u a t i o nf a c t o r si n t ot w ol e v e l s t h e r ea r em a n yi m p o r t a n c ec o e f f i c i e n t s d e t e r m i n a t i o nm e t h o d ss u c ha sa h pm e t h o d ，a n a l y z i n gm a i ne l e m e n t sm e t h o d ，m i d d l ea s s o c i a t i o n m e t h o d ，s y n t h e t i c a l l ya n a l y s i sm e t h o d ，j u d g m e n tb ye x p e r t sm e t h o d ，c o n t r a s t i n go n ea n o t h e rm e t h o d a n ds t a t i s t i c sm e t h o d ，t h i sd i s s e r t a t i o ns e l e c tt h es t a t i s t i c sm e t h o d t h e r ea r em a n yb e n e f i t sw i t h e v a l u a t i n gf e e dp r o d u c tg r a d eb yc o m p u t e r , f o re x a m p l es a v i n gt i m e ，s a v i n gv i g o r , a u t o m a t i ce v a l u a t i o n a n ds oo n ，s os u f f i c eu s e r s d e m a n d 1 nt l l ec o u r s eo fd e s i g n i n gt h es o f t w a r e w es e tu pf o u rm a i ns u b s y s t e m ss u c ha su s e rm a n a g e s u b s y s t e m ，p r o d u c ti n d e x e ss u b s y s t e m ，f u z z ye v a l u a t i o ns u b s y s t e m ，p r o d u c ti n f o r m a t i o ns u b s y s t e m ， w h i c ha r et h em a j o rf u n c t i o nm o d u l e si nt h es o f t w a r e 。t h e r e f o r e ，m a n a g i n gt h eu s e r si st h ea i mo fu s e r s l o g g i n gs u b s y s t e m ，w h i c hp o s s e s s e st h ef u n c t i o no fm a n a g i n gt h es y s t e md a t a ，m a i n l yd e p o s i t sd i f f e r e n t u s e r s n a m e s ，p a s s w o r d sa n de a c hd a t a b a s ei n f o r m a t i o na n de v a l u a t i o nr e s u l t sa n ds a v e se v a l u a t i o n m o d e l ；f u z z ye v a l u a t i o ns u b s y s t e mi st h ec o r ep a r to ft h ef g b f e ss o f t w a r es y s t e m ，w h o s ef u n c t i o ni s a u t o m a t i c ，f e e dp r o d u c ti n d e x e ss u b s y s t e mc a ns u p p l yt h ed a t af o rt h ef u z z ye v a l u a t i o ns u b s y s t e m ， w h i c hi st h ec o m p u t i n gf o u n d a t i o no fa l lg r a d ee v a l u a t i o n s ；f e e dp r o d u c ti n f o r m a t i o ns u b s y s t e m i n c l u d e st h eo r i g i n a ld a t ao ft h ee x p e r i m e n ta n dt h ee v a l u a t i o nr e s u l td a t ao ft h eg r a d ee v a l u a t i o ns y s t e m ， w h i c hi sc o n v e n i e n tf o ru s e r si oa n a l y z i n gs y n t h e t i c a l l yt h ee x p e r i m e n td a t aa n de v a l u a t i o nr e s u l t w h e nid i d t h ep r o g r a m m e r , 1s e tu s e r - l o g g i n gs u b s y s t e ma st h ee n t r a n c et ot h es y s t e m o t h e rt h r e e s u b s y s t e m sa r eu n a t t a c h e d ；w o r k i n ga tt h es a m et i m e ，d e s i g n e di nt h em a i nf o r mi nt h ec i r c u m s t a n c eo f v c 6 0 m a i n f o r mi st h em a i n l yc o n t r o l l i n gw i n d o wf o rt h et h r e es u b s y s t e m s t h ei n f o r m a t i o nf o rt h e u s e r st om a i n t e n a n c et h ed a t ad e p o s i t su s e r sl o g g i n gm o d u l e t h eg r a d ee v a l u a t i o np r o g r a mf o rf e e dp r o d u c tt r a n s f e r sf u z z ym a t h e m a t i c ss y n t h e t i c a l l ye v a l u a t i o n p r o g r a m , w h i c hc a ns o l v em u l t i d i m e n s i o n a lm a t r i xm u l t i p l yo p e r a t i o n t h et r a n s f e r r i n gm e t h o di s l e t t i n gt h em u l t i d i m e n s i o n a lm a t r i xt os o l v eo u t p u ti n t oo n ep i e c eo ft e x tf i l ea c c o r d i n gt ot h ea p p o i n t e d f o r m a t ，a n dt h e nt r a n s f e r r i n gt h ef u z z ye v a l u a t i o np r o g r a mt os o l v et h em a t r i xo p e r a t i o n a f t e rs o l v i n g t h ee q u a t i o no p e r a t i o n , t h ec o m p u t e rr e a dt h er e s u l tt h e ns h o w st h eg r a d eo nt h es c l e e n t h i ss y s t e mi ss e tu po nt h ew i n d o w sx p o p e r a t i o ns y s t e m , w h i c ha d o p ta c c e s s 2 0 0 0d a t a b a s e ， a n dm a k et h ed a t a b a s el i n k e db yd a t a - l i n k , a n da d o p tv i s u a lc + + 6 0t od e v e l o pt h es o f t w a r e k e yw o r d s ：f e e dp r o d u c t ，f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ，g r a d e ，s y s t e m 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名 砖哟 时间：p 彤年月，2 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：番k 嗡既时问：矽衫年月应日 导师签名；嘏 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 课题的提出及研究意义 第一章绪论 首先，通过查找国内外材料得知，饲料产品等级的评定这一课题的提出是有现实意义和根据 的。 在对与饲料产品相关的领域如面粉、糖类、药品等产品的分级已经得到了很好的结果。现在， 国内外已经用多种方法对它们进行等级评判。而饲料产品的等级评价与面粉、糖类、药品等在感 觉上、加工方法上、产品组成成份上，产品的卫生上，以及质量管理方面，具有很大程度上的相 似性。目前，国家已经制定了饲料产品的标准体系，各个饲料生产和销售企业也有自己相关的产 品质量认证如i s 0 9 0 0 2 质量体系认证，但是饲料产品的指标体系还不完善，还没有形成符合国际 上通用标准和满足市场规律的指标体系，而且许多标准还有缺陷，还需要进一步地给予完善。对 饲料产品的等级进行评判在我国乃至世界上来说都是一个空白。为此，我们提出对饲料产品品质 进行评价这一课题。 本论文研究的等级评价方法是基于模糊数学理论提出来的，自1 9 6 5 年以来，模糊数学( 或 称模糊集合与系统) 已有3 0 多年的发展历史了。自诞生之日起，模糊数学就以计算机科学和软 科学作为研究和应用的两大前沿。模糊系统理论和模糊技术在自动控制、计算机与信息处理、商 品质量评价等众多领域的应用研究与开发已经越来越深入，从实验室走向产业化的过程正在稳步 发展。它在决策科学、管理科学和社会科学等领域的成功应用，也日益为人们所关注。许多探索 性甚至是突破性的研究与应用成果已使之逐渐成为人们思考的重要的方法论1 ”。 饲料质量是一个综合和客观指标，受饲料本身、饲养管理、动物及环境等诸多因素的影响。 实际上动物的饲料由人选择，对饲料质量的界定和判断受人为因素的干扰很大，如要求饲料颜色 黄亮、气味芳香、( 猪、禽) 粪便颜色黑、猪皮红毛亮、饲料价格低廉、包装精美等，这些要求 是片面且有害的，需要饲料厂商和用户共同努力，增加对饲料本质的深层认识，让动物说了算而 不是人说了算口】。这种人为的评价饲料质量是有局限性的。 课题就是国家“十五”攻关项目子课题饲料产品品质评价体系的一部分，该课题主要是 根据市场的变化规律，通过实地调查目前市场上流通的饲料产品，然后对饲料产品的等级进行评 价，解决国家在饲料产品质量评价方面存在的指标不健全并且不确定的问题。课题还建立了饲料 产品等级模糊综合评判法，从而将模糊数学理论应用于饲料产品的质量评价方面，开拓了饲料产 品质量评价的新境界。本课题研制的饲料等级模糊评判系统的操作符合人的一般思维习惯，使用 简单方便，该系统较好地解决了饲料产品等级评判的问题。 经过对农业部饲料工业中心、北京美好希望饲料厂、北京正太饲料厂等饲料产品生产企业的 调查研究，我们确定了评价饲料产品等级的指标有感官关键指标、卫生关键指标、加工性能关键 指标、营养关键指标这四种影响饲料产品质量的主要指标。在此基础上，我们研究如何评价饲料 产品质昔，就是先对饲料产品的合格与否进行总的判断，如果不合格，我们就认定该产品为次品， 在合格的前提下对饲料产品的等级进行划分，使饲料生产和销售企业以及科研机构甚至国家政府 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 部门对饲料的质量有所把握，根据饲料产品的质量等级对饲料原料的生产情况，饲料企业的加工 情况，饲料市场的销售情况提出意见和建议。 饲料产品质量在国家相关部门、工商企业以及农村领域的共同努力下已经得到了很大的提 高，现在进入稳定发展的成熟期。但是，饲料产品在质量方面还存在着一些严重的问题。 经过二二十多年的改革与发展，饲料工业生产的总体水平不断提高，已成为国民经济发展中重 要的支柱产业之一。饲料质量的提高极大地促进了养殖业的发展，为改善城乡居民膳食结构、发 展农业和农村经济做出了突出贡献。随着我国人口的新增、城乡居民收入的增加、人民生活水平 的提高以及食物结构的改善等，我国居民对肉、蛋、奶、水产等动物食品的消费量将进一步增长， 加大了对饲料种类、品质保证的需求。然而，在饲料行业快速发展的同时，为了应对市场需求， 饲料产品在生产过程中已隐含或暴露出一些亟待解决的问题： ( 1 ) 饲料安全问题严重，威胁着食品安全 随着收入的提高和无公害食品市场准入制度的推行，消费市场对食品质量和安全提出了更高 的要求，消费安全的畜产品已成为大众消费的最低要求。安全、优质、高效的饲料产品是发展畜 牧业的前提和保证，也是发展规模化、集约化养殖业的必要条件。饲料产品质量不仅关系到饲料 工业自身的生存与发展，更重要的是饲料产品的质量直接通过食物链影响人类的生命安全和身体 健康。因此，饲料品质安全问题是当前饲料工业和畜牧业面临的重大问题。 因此，我国饲料品质评价体系急需进一步建全和完善，特别是改变以下几个突出问题的现状： 如饲料质量标准、检测方法和原料信息系统落后；饲料工业标准化水平低，国际标准采用率低： 饲料检测手段落后。尤其是快速、准确的质量监测手段薄弱；缺少合理准确的饲料品质分析模型， 饲料加工工艺、产品质量和营养价值之间的相互联系被严重忽视；有关法律法规不健全，监督和 监管力度不够，饲料安全保障乏力，整体科技水平与国际水平差距较大，缺乏行业共性技术的研 究等。 ( 2 ) 饲料产品质量问题，威胁着生态环境 “十五”以前我国的畜牧业对生态环境影响较小，饲料产品研究的重点主要集中在提高畜禽 生产性能方面。但是近年来畜牧业的飞速发展及养殖业的逐渐集约化，使环境问题凸显出来，而 饲料产品质量直接影响畜牧业对环境的污染程度，动物通过粪尿排放大量的、不能被机体合理吸 收利用的氮、磷化合物和矿物元素等，造成水源、耕地和大气的污染，日益成为环境公害。研究 表明这主要是由于饲料产品质量本身的限制，畜禽日粮营养需求不能达到合理平衡、排放量大， 进而造成严重的环境污染。解决上述问题的关键是从“源头”着手进行治理，加大饲料产品的科 技投入，提高饲料产品的质量。首先，加强相关动物营养理论的研究和应用，为饲料产品质量控 制提供理论依据。比如国外利用氨基酸平衡畜禽日粮需求，降低动物废物排放，从而减少对环境 的污染；其次，建立和完善饲料品质检测标准和方法，最终通过建立合理的饲料品质评价体系信 息系统，强化饲料加工过程的质量安全控制，优化饲料产品各种原料的组台比例，对饲料产品进 行综合评价，确保饲料产品质量，从而充分提高饲料各种营养成分的利用率，降低污染物质的排 泄量，促进饲料工业、畜牧养殖业和生态环境的可持续发展。 ( 3 ) 饲料产品质量问题，造成能源的极度浪费 由于可利用土地资源、甚至是耕作面积的减少，水资源的严重匮乏，以及人口的不断增加， 2 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 粮食安全问题成为我国和全球共同面对的农业问题，而粮食安全问题同饲料产品质量问题息息相 关。目前，我国居民对高蛋白动物源食物的需求正迅速增长，家禽饲养业对粮食作物需求不断增 加，而我国能源饲料原料供应脆弱，蛋白质饲料原料明显不足，而且我国单位饲料的畜产品产量、 饲料产品营养性能与国际先进水平相比差距较大，如发达国家肉鸡饲料系数为1 6 ，我国肉鸡为 1 8 - 2 2 之间，肉猪则分别为2 6 和3 卜3 5 ，造成粮食资源的浪费严重。因此提高饲料质量和 饲料利用效率对解决我国饲料工业资源短缺和畜牧业进一步发展具有重要的意义，也会有助于 国家粮食安全问题的解决。而研究建立权威全面的饲料品质评价体系，建立方便快捷的饲料品质 评价信息系统，可以方便的被饲料生产者和使用者广泛应用，是提高饲料产品质量和饲料资源利 用效率的重要手段。 在市场竞争日趋激烈的情况下，饲料企业越来越重视产品质量的提高，以加强自身品牌的提 高。由于我国目前还没有系统的、明确的饲料产品性能的衡量指标，对饲料产品无法进行定量评 价，导致不同企业的饲料产品没有可比性。这不仅使饲料生产企业在产品质量管理和控制方面面 l 临困难，企业质管部门无章可循，同时也造成市场上产品质量的参差不齐，不利于饲料使用单位 选择饲料产品。目前，我国在饲料产品物理性能方面仅有比较粗略的颗粒饲料通用技术条件， 许多企业没有专门的物理指标测试实验室，质量检控人员仅凭经验和感官大致判断产品是否合 格，无法定量评判饲料产品的物理性能，使得产品质量管理和控制工作具有许多不可靠因素。因 此饲料成品质量品质评价体系的建立和完善不仅具有深远的社会效益，而且还能满足广阔的市场 需求。 为了解决以上问题，国家投入了大量的人力、物力和财力，急需解决饲料产品在质量控制方 面存在的缺口，制定出符合本国实际情况，叉易与国际指标接轨的标准体系。也就是我们正急于 要做的品质评价体系。 凡能提供饲养动物所需养分，保证健康，促进生长和生产，且在合理使用下不发生有害作用 的可饲物质称为饲料。由于近代配合饲料的深入发展，饲料概念中也包括虽本身不含营养物质， 但有助于营养物质被利用的物质。饲料原料是指从一种动物、植物、微生物或矿物质为来源的饲 料，畜牧生产的实质就是动物利用饲料中的营养物质转化为畜产品的过程。饲料转化效率愈高， 动物提供的畜产品则愈多，畜产品成本也愈低，经济效益就愈大，而饲料转化效率的高低，饲料 的质和量起着决定性作用。因此，科学的加工、调制、配合、利用饲料，以提高饲料转化效率， 是发展畜牧业的重要手段。而根据近代动物营养原理和当代先进的技术设备条件所配制的配合饲 料的使用和发展，是科学利用饲料的摄好体现。因此，配合饲料的含义就是根据饲养的动物营养 需要，将多种饲料原料按配方经工业生产的饲料。 据国内外近年来的研究试验和生产实践证明，由于饲料配方的不断完善，使饲料转化效率比 上半世纪提高了将近一倍，随着营养科学研究工作的新进展，配合饲料的全价性进一步完善，配 合饲料报酬的提高，还有很大的潜力。可见，饲料是发展现代化畜牧业的物质基础，大力发展饲 料成为发展现代畜牧业生产规模和发展速度的重要因素。饲料是饲料工业的产品。因此必须人力 发展饲料工业，为发展现代化畜牧业创造条件。国内需求旺盛，更加刺激畜牧生产的发展，这说 明大力发展饲料工业，推广高质量的饲料是我国国民经济发展的需要，是广大饲养业的需要，是 我国人民的要求”。 3 中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论 1 2 国内外研究状况 1 2 1 发达国家研究状况 世界上美国、德国、日本等发达国家，饲料产品质量控制和品质评价的机构和企业起步早、 规模大、水平高、发展快、竞争激烈，不仅成为一个独立的质量体系，而且成为国民经济的重要 支柱产业。发达国家凭借其巨大的资金投入和科技优势在饲料产品的质量评价方面做的比较领 先。我们应当借鉴国外特别是发达国家在饲料产品质量提高方面的先进经验，使我国的饲料产品 质量得以迅速提高，以满足人们对畜产品的需求。 自从经历了几次科技革命后，发达国家的饲料加工质量得到了极大的提高，发达国家有先进 的技术能够比较正确饲用饲料产品，并进行科学的饲养管理。发达国家重视配方设计，原料选择， 加工工艺，重视其它配套措施、重视饲料宏量养分和微量养分的协调，重视饲料中药物的应用， 从而实现饲料产品质量的最优化。 饲料产品的等级划分可以参照农产品等级划分的一般规律，分级和检验是饲料产品流通的最 初环节，是实现饲料产品顺利流通的重要前提。发达国家对农产品分级和检验工作均高度重视， 政府为此指定了详细、严格的法规，建立了一套完整的组织机构，并培养了一大批专业分级检验 人才和给他们配了先进的分级检验仪器设备。 饲料产品分级通常是指按产品品质优劣规定其标准等级的工作。美国农业部的农业销售总 局、联邦谷物检验局及食品安全与品质局三个机构与各州农业厅合作开展分级业务。他们首先制 定了严密而又详细的分级标准，这是开展分级工作的先决条件。分级标准分为联邦局和州级两个 级别。 一般来说，定级大多在批发一级进行。国家法律不要求食品贴等级标签。因此，通常要求得 到分级服务的是包装或加工厂商。除棉花和烟草之外，这种服务都要收取一定的费用，这是分级 机构经费的重要来源。 农产品等级一旦被确定，便具有法律效力，凡达到标准的产品都必须以相应的等级形态上市。 等级划分不当或不符合分级标准的产品不准上市，而必须重新分级或改作它用。如果继续出售这 些不合标准的产品，则被视为违法行为。 在进行饲料产品的品质评价过程中特别是饲料产品的等级评价方面，我们使用了模糊综合评 判的方法，该方法源于模糊数学理论。模糊理论是基于世界事物的模糊性和精确性的辩证关系而 提出的。1 9 6 5 年，美国加州大学伯克莱分校计算机系教授、著名的电子工程学家、控制论专家查 德l a z s d e h 发表了模糊集合一文，提出用模糊集合( f u z ys e t ) 作为描述模糊事物的模型。 这标志着模糊数学的诞生。它的形成给数学、科学、哲学提出一系列广泛、深刻的问题。川门认 为这是数学史上继经典数学、统计数学之后又一个新的理论时期。模糊数学即探索事物的非此即 彼的明晰状态，又考察事物亦此1 v 波的过渡形态。它的诞生使得形而上学的束缚在数理领域也 被清除出去，因此其适应性比传统数学更为广泛。但是，1 9 6 5 年只有查德一篇，1 9 6 6 年才一两 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 篇，7 0 年代模糊概念逐渐为人所知，1 9 8 6 年论文接近5 0 0 篇。1 9 8 3 年7 月，在马赛召开了有关 模糊数学的国际会议，1 9 8 4 年成立了模糊系统协会，1 9 8 5 年创办了( f u z z ys e ta n ds y s t e m 国际杂志“。 自从1 9 6 5 年，美国加利福尼亚大学伯克莱分校计算机系教授、著名电子工程师学家、控制 论专家l a z a d e h 发表了模糊数学论文( f u z z ys e t s ) 以来，经过3 0 多年的发展，紧密结合计算 机己经广泛渗透到工程技术、地质探矿、天气预报、中医施治、自动控制、经济管理等众多学科 之中，应用的触角伸向了科学、技术、管理诸多领域。 1 2 2 我国研究状况 我国的饲料行业起步晚，但是发展极为迅速，现在已经成为世界上最大的饲料生产国家之一， 而且发展前景极为乐观，是我国国民经济的支柱产业之一。 我国的农业专家把等级划分的模糊综合评判法应用在土地等级划分、生态环保评价、军工产 品质量评价、水利设施等级评价、教学质量评价等多方面。 但是，我国的饲料工业还存在一些问题，从而影响到生产出优质、安全、环保的高品质饲料。 课题正是为了解决饲料行业存在的关键问题，提高我国饲料业的竞争力，保障饲料行业的可持续 发展。 我国的饲料工业起步晚，基础研究比较薄弱，发展很不完善，质量指标的测试装置、方法和 检测标准还需要进一步发展，目前一直以来是各个企业根据自身的工艺条件和市场的需求，依据 国家的颗粒饲料通用技术条件进行自主控制，国家无颗粒饲料加工质量指标的强制检测要求。 但现阶段我国通过实行颗粒饲料加工过程的环节或工序的控制体系的完善来实现颗粒饲料质量 的保证，比如进行饲料加工企业的i s 0 9 0 0 0 质量认证和p a c c p 管理认证来进行饲料加工质量的控 制，从而为动物提高安全、环保的高质量饲料。 国家在对产品的质量进行评价时也采用了模糊数学理论，9 0 年代模糊数学从理论研究转向应 用研究，2 0 0 2 年3 月在中国期刊网搜索关键词“模糊数学”得到有关的2 7 0 0 多篇文章中，人都是 利用模糊数学方法对实际问题的研究，站在宏观层次上探索模糊数学的只有4 篇。此外，出版的 有关书籍大都专业性较强，如1 9 9 6 年清华大学出版社出版了赵振宇主编的模糊理论和神经网络 的基础和应用，1 9 9 6 年北京科学出版社出版了汪培庄主编的模糊理论与模糊计算机，1 9 9 6 年北京航空航天大学出版社出版了刘增良主编的模糊逻辑于神经网络的理论研究与探索等。 国外发表的有关文章主要集中于 f u z z y s e t sa n ds y s t e m s 和( n e u r a ln e t w o r k s 等有关刊物 上。这些研究模糊数学的各类著作或多或少的从不同方面进行了各个领域应用层面上的思辩，而 且模糊数学和饲料产品品质评价的亲密关系使得作者萌发了选择这一课题的动机。 1 2 3 饲料产品常用的检测分级方法 ( 1 ) 人工分级 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 人工检测分级是利用人的视觉系统对饲料产品进行检测分级，此种方法还比较适合于水果、 蔬菜、较大坚果的分级，分选质量较好，而在谷物检测分级上的应用较少见。其缺点是人脑在处 理图像过程中难免带有主观片面性；人的视觉系统只能看到物体表面，不能看到物体内部的结构； 长时间连续进行相同的视觉处理，人们就会感到单调、疲劳、厌倦、甚至遗忘以至效率降低或判 断错误；视觉系统的图像处理是一种模糊处理，对处理结果很少能够进行定量描述。 ( 2 ) 机械分级 按大小、尺寸分级筛选法采用筛孔对物料进行分级，所依赖的分级参数是物料的宽度或厚 度。筛选能同时处理许多物料，效率较高，可以对水果、蔬菜及谷物、坚果进行分级。各种筛选 机，如盘片精选机( 利用窝眼) 、滚筒精选机( 利用窝眼) 、螺旋精选机( 利用离心力) 根据籽粒 长度、形状进行检测分级，主要用于从小麦中除去养子和燕麦杂质。辊式分级机根据物料的最小 尺寸分级，适用于水果、蔬菜的检测分选。 按密度分级常用的有重力分选法、气流分选法、水选法，它们是根据物料组成的比重不同 而进行分级，可同时处理很多饲料产品，生产效率较高，分级效果较好。常用于颗粒饲料的分级。 按硬度分级饲料产品的硬度不同，其冲击力、弹性、振动特性不同。颗粒饲料产品从某一 高度下落到刚性表面时，其相应的冲击力与其质量和硬度密切相关，根据此特性可对其进行分级； 硬度不同，自由落体时回弹得距离也就不相同，根据此方法可将完好的与受损的颗粒饲料产品分 开；根据颗粒饲料产品的振动特性，让其按特定频率和振幅进行振动对其进行分级。 ( 3 ) 光电色选机 光电色选机用来检测颗粒饲料产品的表面特性，还可以检测颗粒饲料产品的完成率。在我国， 光电色选机首先应用于剔除大米中的有色米粒和杂质，阻提高大米的品质。 ( 4 ) 计算机视觉技术 计算机视觉技术是利用计算机图像处理系统模拟人的视觉系统来对饲料产品进行检测分级。 目前，计算机视觉技术在我国仍处于研究阶段，还没有自行设计的成型产品应用在颗粒饲料产品 检测分级中。计算机视觉技术具有信息量大、速度高、功能多、可测量定量目标、能避免人主观 因素的影响等优点，可同时利用大小、形状、颜色、表面损伤等参数对饲料进行检测分级。 ( 5 ) 核磁共振技术 核磁共振技术是探测浓缩氢核及被测物油水混合团粒状态下的响应变化。核磁共振能产生生 物体内的清晰图像及结构分布。它所提供的颗粒饲料产品内部无损伤结构的高清晰度图像，能够 被运用在诸如检测饲料损伤、内部腐烂及内核空隙等。目前的核磁共振仪因其造价及维持费用大， 检查费用高，故在饲料产品检测分级领域广泛应用的可能性不大。 ( 6 ) 近红外技术 近红外技术的研究与发展导致了各种商用近红外线技术的广泛应用如用于饲料产品、谷 物、油菜籽、肉类及牛奶产品等复杂的成分分析。 ( 7 ) x 一射线与y 一射线技术 短波射线如x 一射线与y 一射线技术，能穿透大多数饲料产品，其传播水平主要取决于颗粒饲 料产品的密度和吸收系数，适台于那些与密度变化有密切关系的品质因素检测。x 一射线与y 一射线 技术已经被应用与测试多种饲料产品。研究人员还将射线应用在检测饲料产品压碎、饲料产品空 一6 - 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 心及颗粒饲料产品破裂等方面“。1 。 1 3 研究内容与方法 1 3 1 研究内容 ( 1 ) 研究饲料产品品质体系。包括饲料产品等级评定建立的市场原因、基本原则、等级分 类的指标体系、具体指标的定值理论，建立将饲料产品质量标准与卫生标准有机结合的综合评定 体系。 ( 2 ) 根据饲料产品的品质体系指标，研究开发一个饲料产品等级评定方法。 ( 3 ) 研究建立饲料产品的等级评定模型并编制软件程序，实现基于模糊综合评判法的计算 机饲料产品等级评判系统。 ( 4 ) 该系统评判方法所使用的饲料产品质量影响因素有感官关键指标、卫生关键指标、营 养关键指标、加工性能关键指标。这些指标集的下一级还有具体的指标体系。根据饲料产品的特 性，这些影响因素可以分为2 级，由此我们可以选用模糊综合评判法来评价饲料的等级。 1 3 2 研究方法 所用方法：饲料产品等级评定的指标体系的建立和标准确定； 饲料产品的等级评定方法研究 用模糊综合评判法，第三章有介绍。 可用方法：专家评分法和层次分析法( 第三章有介绍) 其它方法：加法评分法、连乘评分法、加乘评分法、加权评分法 本论文通过对上述多种饲料产品品质评价方法的优缺点的对比分析，并结合课题研究的实际 情况，提出选用多因素、多层次的模糊综合评判法。 中国农业大学硕士学位论文第= 章饲料产品质量控制 第二章饲料产品质量控制 2 1 国家对饲料领域质量管理 国家主要是通过制定法律、规则，建立监督体系来管理饲料质量，充实饲料质量监督信息网 的信息，并且对产品质量的监督管理工作进行规范，加大对饲料行业的资金投入，在饲料产品质 量控制方面，国家机关起着宏观指导和管理的作用，政府部门主要通过把握饲料生产和销售企业 的贷款，十地使用，严格管理饲料行业项目的准入门槛运用经济的、行政的、法律的手段对饲 料行业进行调控。 近几年来，随着经济体制改革的不断深入，市场经济体制已经成为我国的主体经济制度，饲 料行业原来享有的优惠政策逐渐丧失，原料价格的不断上涨，畜禽产品价格偏低，这些都给我国 饲料工业的发展带来了不少困难，而企业改革，机构调整，以市场为导向，通过市场机制联合重 组，组建由市场竞争力的企业集团，为饲料行业的发展带来了新的活力。 国家要求各个部门