葡萄酒质量评价的主成分法研究

    温靖程

    [摘要]为了分析酿酒葡萄和葡萄酒的理化指标对葡萄酒质量的影响，我们运用了主成分分析法，对香气质量与氨基酸、白藜芦醇、黄酮酸之间的关系，口感质量与氨基酸、还原糖、有机酸、单宁、白藜芦醇、黄酮醇之间的关系，进行了分析，发现酿酒葡萄和葡萄酒的理性指标对葡萄酒质量并无明显的影响。

    [关键词]葡萄酒质量；评价；主成分法

    1.主成分分析法模型求解

    主成分分析法通过提取主成分的方法对数据进行综合评价，将对于葡萄酒质量影响较大的理性指标作为评价的指标，在这里以红葡萄酒为例进行说明。

    在探究红葡萄酒的理性指标对红葡萄酒质量的影响时，所选的评价指标为下面的五个：

    x1：花色苷 x2：单宁 x3：总酚 x4：酒总黄酮 x5：白藜芦醇

    现在来进行统计分析。共有27个样品，每个样品有五个指标值，用SPSS软件对这些数据进行相关性分析（见附录7），得到标准化的相关系数矩阵

    用MATLAB（见附录7）容易计算其特征值和特征向量，计算显示依大小次序排列后，后两个特征值的和就占八个指标的90.3%，因此选用后两个就可以综合这八个指标的信息，这两个因子分别用y4，y5表示，就得到

    显然，主成分分析结果并不好，并不能根据y1的值确定红葡萄的质量，因此，不能依据葡萄酒的理化指标来评价葡萄酒的质量。

    下面探究红葡萄的理性指标对红葡萄酒质量的影响。所选的评价指标为下面的11个：

    x1：氨基酸 x2：花色苷 x3：有机酸 x4：多酚氧化酶活力 x5：总酚

    x6：单宁 x7：葡萄总黄酮x8：白藜芦醇 x9：黄酮醇 x10：总糖

    x11：固酸比

    接着进行统计分析，共有27个样品，每个样品有五个指标值，用SPSS软件对这些数据进行相关性分析，得到标准化的相关系数矩阵。再求该矩阵的特征值和特征向量（见附录7）。计算结果表明后三个特征值的和占总指标的84.49%，则后三个指标就可以大致综合这11个指标的信息。

    从yi表达式中xi前面的系数大致可以得到：

    y9：反应香气质量，且x8（白藜芦醇），x9（黄酮醇）的指标越高，葡萄酒香气的质量越好。

    y10：反应口感质量，且x1（氨基酸），x2（花色苷），x11 （固酸比）的指标越高，葡萄酒的口感质量越好。

    2.模型评估

    我们的模型通过对所给数据的统计与分析，评估出对葡萄酒质量影响最大的理化指标，并给出了各理化指标之间的关系式，以及其对酿酒葡萄质量的影响，最后论证了能否用酿酒葡萄和葡萄酒的理化指标来评价葡萄酒的质量。

    然而，本模型也有些许缺陷，主成分分析法由于只考虑主要影响因子，因此没有充分利用所给数据，使论证不够全面，还有待改进。