一种有机植物类产品物种评价方法
【专利摘要】本发明提供一种有机植物类产品物种评价方法，包括步骤：将有机植物类产品风险评估设为目标层；确定有机植物类产品风险评估的主控因素，设为准则层；确定分别隶属于每个主控因素的子因素，设为指标层；将20～50类有机植物产品设为方案层；采用层次分析法，计算各因素相对于目标层的权重值；将各个因素根据评分标准划分为四个不同的具体评分值；根据每个因素相对于目标层的权重值以及具体评分值，计算方案层有机植物类产品各个物种的风险值。本发明基于层次分析法，结合有机产品生产实际情况，识别出小麦、玉米、水稻等39类有机植物产品的生产过程中存在的风险，并对每类物种的风险进行评估，根据风险值的高低对39类有机植物产品进行排序。
【专利说明】
一种有机植物类产品物种评价方法
技术领域
[0001] 本发明属于有机产品物种评价领域，特别涉及一种有机植物类产品物种选择及监 管方法。
【背景技术】
[0002] 有机农业，即遵照特定的农业生产原则，在生产中不采用基因工程获得的生物及 其产物，不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，遵循自然规律和生 态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续的农业技术以维持持续稳定的 农业生产体系的一种农业生产方式。随着人们生活水平的提高，有机产品越来越受到大家 的青睐，同时，有机产品的农药检出、转基因等"非有机"问题日益凸显，有机产品的可信度 遭到质疑，引起了社会的广泛关注。
[0003] 现有技术中，专利CN201510489013.4公开了一种基于层次分析法的茶花品种的综 合评价方法，专利CN 104112181 A公开了一种基于层次分析法的信息安全贝叶斯网络评估 方法。但是针对有机农产品，种类多、影响因素繁杂，尚没有相关的评价方法见诸报道。
[0004] 因为目前尚未有针对有机产品物种评价的方法，本领域有需求提出物种选择及监 管方法，为有机生产者的生产管理提供科学的指导，以优先选择风险值低的作物进行生产； 或为有机认证机构提供风险值高的有机植物类产品名单，作为有机认证监管工作的重点。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种有机植物类产品物种评 价方法。
[0006] 实现本发明目的的技术方案为：
[0007] -种有机植物类产品物种评价方法，包括步骤：
[0008] (1)将有机植物类产品风险评估设为目标层；
[0009] 确定有机植物类产品风险评估的主控因素，设为准则层；
[0010] 确定分别隶属于每个主控因素的子因素，将其设为指标层；
[0011] 将20~50类有机植物产品设为方案层；
[0012] (2)采用层次分析法，利用步骤（1)设置的主控因素和子因素构建判断矩阵，计算 各因素相对于目标层的权重值；（共需构建4个判断矩阵，其中1个矩阵确定准则层对于目标 层的权重，另3个确定指标层对于准则层的权重，进而得到指标层对于目标层的权重）。
[0013] (3)将各个因素根据评分标准划分为四个不同的具体评分值；
[0014] (4)根据每个所述因素相对于目标层的权重值以及具体评分值，计算方案层有机 植物类产品各个物种的风险值，并根据风险值的高低进行排序。
[0015] 其中，所述步骤（1)中的主控因素包括Xi种子指标、x2田间管理指标和x3病虫害防 治指标;Xi种子指标的子因素为Xn种子转基因风险和乂 12种子处理风险，X2田间管理指标的 子因素为X21施肥风险和X 22连作风险，X3病虫害防治指标的子因素为知防治措施风险、X32病 害发生风险和X33农药使用风险。
[0016] 进一步地，所述步骤(2)中的层次分析法为：
[0017] S1根据各个指标的相对重要性来确定权重，同时运用重要程度划分表，得出每一 指标相对于另一个指标的标度值；
[0018] 设定标度含义如下：
[0019] 标度 含义
[0020] 1 表示两个因素 XdPXj相比，具有相等重要性
[0021] 3 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj稍微重要
[0022] 5 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj明显重要
[0023] 7 表示两个因素 XdPh相比，&比心强烈重要
[0024] 9 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj极端重要
[0025] 2,4,6, 表示两个因素 Xi和Xj相比，在上述两相邻等级之间
[0026] 8
[0027] 倒数 表示两个因素 Xi和Xj相比得出判断aij，则Xj和Xi相比
[0028] 得出
[0029] S2构造判断矩阵
[0030]判断矩阵是系统间因素俩俩相互重要性的比较；若与上层因子A相关的有n个因 子，其中两个因素 i和j对A的相对重要性用表示，可以获得n个因子对A的相对重要性矩 阵，即判断矩阵，计算得到归一化的权重系数。
[0031] S3-致性检验
[0032]计算判断矩阵A的最大特征根Amax、计算一致性指标
然后进行一致性 检验，具有满足一致性检验的判断矩阵的特征向量的各个分量就是指标层里各个指标对准 则层指标的权重。
[0033]判断矩阵是系统间因素俩俩相互重要性的比较；若与上层因子A相关的有n个因 子，其中两个因素 i和j对A的相对重要性用表示，可以获得n个因子对A的相对重要性矩 阵，也即判断矩阵，由于叫具有三条重要性质：⑴对于任意的叫>〇;⑵叫=1/叫以及(3) an = 1，所述S2中构造的判断矩阵为 ~ 1 ' a?A 1
[0034] A= l ： ' 0 ? ? _anl an2 (.1)
[0035] 其中，所述S3中一致性比率为 若CR〈0.1，则认为判断矩阵满足一致性要 求，平均随机一致性指标RI取值如下：
[0037] 采用以下公式计算各个子因素相对于目标层的权重值，
[0038] Ai=ai*bi (2)
[0039] Ai一一各个子因素相对于目标层的权重值;（
[0040] ai一一各个主控因素相对于目标层的权重值；
[0041] bi一一各个子因素相对于隶属的主控因素的权重值(ai和bi就是判断矩阵的特征 向量的各个分量）。
[0042] 进一步地，本发明所述的有机植物类产品物种评价方法，所述步骤(3)中评分标准 是设定评分值〇分、1分、3分、5分，分值越高代表风险越高。
[0043] 其中，所述步骤(3)中计算指标层各类有机植物产品的风险评估值所采用的公式 为：
[0044] ffm= E (Amn*bmn)⑶
[0045] 其中，n表示指标层子因素的序号，n = l，2,3~7，m为有机植物产品的类别序号，Wm 为第m类有机植物产品的风险评估值，Amn为第m类有机植物产品的第n个子因素相对于目标 层的权重值;bmn为第m类有机植物产品的第n个子因素的具体评分值。
[0046] 本发明的有益效果在于：
[0047] 本发明基于层次分析法，结合有机产品生产实际情况，识别出小麦、玉米、水稻等 39类有机植物产品的生产过程中存在的风险，并对每类物种的风险进行评估，根据风险值 的高低对39类有机植物产品进行排序。本发明提出的物种选择及监管方法可为有机生产者 的生产管理提供科学的指导，优先选择风险值低的作物进行生产;也可为有机认证机构提 供风险值高的有机植物类产品名单，作为有机认证监管工作的重点。
【具体实施方式】
[0048] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 实施例1
[0050] 本实施例针对39中有机类植物产品，进行评价的工作过程如下：
[0051 ] (1)将有机植物类产品风险评估设为目标层；
[0052] 确定有机植物类产品风险评估的主控因素，设为准则层；
[0053] 确定分别隶属于每个主控因素的子因素，将其设为指标层。
[0054]将39类有机植物产品设为方案层。
[0055] (2)根据层次分析法，设立9个标度，利用主控及子因素构建判断矩阵，计算各因素 相对于目标层的权重值;标度含义如下：
[0056]标度含义
[0057] 1 表示两个因素 XdPXj相比，具有相等重要性
[0058] 3 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj稍微重要
[0059] 5 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj明显重要
[0060] 7 表示两个因素 XdPh相比，^比心强烈重要
[0061 ] 9 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj极端重要
[0062] 2,4,6, 表示两个因素 Xi和Xj相比，在上述两相邻等级之间
[0063] 8
[0064] 倒数 表示两个因素 Xi和Xj相比得出判断aij，则Xj和Xi相比
[0065] 得出 a：ji = l/aij
[0066] (3)将各个因素根据评分标准划分为四个不同的具体评分值；
[0067] (4)根据每个所述因素相对于目标层的权重值以及具体评分值，计算方案层有机 植物类产品各个物种的风险值，并根据风险值的高低进行排序。
[0068] 步骤1所确定的有机产品(植物类)风险评估的因素，如表1所示：
[0069]表1风险评估的因素
[0071] 步骤2:准则层主控因素构建的部分判断矩阵如下： n 0.5 0,25'
[0072] A = \2 1 0.5
[4 2 1 _
[0073] 其子因素构建的判断矩阵分别如下 I r
[0074] Bl = II 「1 3]
[0075] B2 = 2 0,33 1 ^1 0 5 0.25'
[0076] 2 1 0,5 4 2 1
[0077] 基于植物产品影响人民生活的重要程度，确定指标层子因素权重为：
[0078] 种子转基因风险一 0.07
[0079] 种子处理风险一 0.04
[0080] 施肥风险一 0.23
[0081] 连作风险一 0.08 [0082]防治措施风险一 0.19 [0083] 病害发生风险一 〇.12
[0084] 农药使用风险一 0.27
[0085]其中，平均随机一致性指标RI由下表查出：
[0087]准则层对于目标层的权重值如下：
[0088] XI种子指标--0.11
[0089] X2田间管理指标--0.31
[0090] X3病虫害防治指标--0.58
[0091 ]指标层对于准则层的权重值如下：
[0092] 种子转基因风险一 0.6
[0093] 种子处理风险一0.4
[0094] 施肥风险一 0.74
[0095] 连作风险一 0.26 [0096]防治措施风险一 0.32
[0097] 病害发生风险一 〇.21
[0098] 农药使用风险一 0.47
[0099] 由公式(2)得出，指标层对目标层的权重如下：
[0100] 种子转基因风险一 0.07
[0101] 种子处理风险一 0.04
[0102] 施肥风险一 0.23
[0103] 连作风险一 0.08
[0104]防治措施风险一 0.19 [0105] 病害发生风险一 0.12
[0106] 农药使用风险一 0.27
[0107]表4:步骤3中风险级别对应的评分值
[0109] 对于指标Xn种子转基因风险，各类有机植物产品对应风险如表5。
[0110] 表5:对应风险
[0112] 对于指标X12种子处理风险，各类有机植物产品对应风险如表6
[0113] 表6
[0115] 对于指标乂21施肥风险，各类有机植物产品对应风险如表7。
[0116] 表7
[0118] 对于指标X22连作风险，各类有机植物产品对应风险如表8。
[0119] 表8
[0122] 对于指标X31防治措施风险，各类有机植物产品对应风险如表9。
[0123] 表9
[0125] 对于指标X32病害发生风险，各类有机植物产品对应风险如表10。
[0126] 表1〇
[0128] 对于指标X33农药使用风险，各类有机植物产品对应风险如表11
[0129] 表11
[0131] 根据上述的评价方法，39类有机植物产品各子因素的风险评分值(总风险为Wm，用 公式(3)计算)及最终风险评估结果如表12。
[0132] 表12评价结果
[0134]
[0135] 采用层次分析法，对有机植物类产品中的39类物种进行风险评估，并进行风险值 的排序，其中，新鲜茄果类蔬菜、水稻、其他油料作物、瓜类、新鲜芽苗类蔬菜的风险值位居 前五位。本发明提出的物种选择及监管方法可为有机生产者的生产管理提供科学的指导， 优先选择风险值低的作物进行生产;也可为有机认证机构提供风险值高的有机植物类产 品名单，作为有机认证监管工作的重点。
[0136]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管 参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行 等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定 的范围。
【主权项】
1. 一种有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，包括步骤： (1) 将有机植物类产品风险评估设为目标层； 确定有机植物类产品风险评估的主控因素，设为准则层； 确定分别隶属于每个主控因素的子因素，将其设为指标层； 将20~50类有机植物产品设为方案层； (2) 采用层次分析法，利用步骤（1)设置的主控因素和子因素构建判断矩阵，计算各因 素相对于目标层的权重值； (3) 将各个因素根据评分标准划分为四个不同的具体评分值； (4) 根据每个所述因素相对于目标层的权重值W及具体评分值，计算方案层有机植物 类产品各个物种的风险值。2. 根据权利要求1所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述步骤（1)中 的主控因素包括Xi种子指标、拉田间管理指标和X3病虫害防治指标;沿种子指标的子因素为 Xll种子转基因风险和Xl2种子处理风险,?田间管理指标的子因素为X21施肥风险和X22连作 风险，恥病虫害防治指标的子因素为X31防治措施风险、X32病害发生风险和X33农药使用风 险。3. 根据权利要求1所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中 的层次分析法为： Sl根据各个指标的相对重要性来确定权重，同时运用重要程度划分表，得出每一指标 相对于另一个指标的标度值； 设定标度含义如下： 标度 含义 1 表示两个因素 Xi和Xj相比，具有相等重要性 3 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj稍微重要 5 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj明显重要 7 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj强烈重要 9 表示两个因素 Xi和Xj相比，Xi比Xj极端重要 2,4,6, 表示两个因素 Xi和Xj相比，在上述两相邻等级之间 8 倒数 表示两个因素 Xi和Xj相比得出判断aij，贝帖和Xi相比得出aji=l/aij S2构造判断矩阵 判断矩阵是系统间因素俩俩相互重要性的比较;若与上层因子A相关的有n个因子，其 中两个因素 i和j对A的相对重要性用au表示，可W获得n个因子对A的相对重要性矩阵，即判 断矩阵；S3-致性检验 计算判断矩阵A的最大特征根Amax、计算一致性指然后进行一致性检验， 具有满足一致性检验的判断矩阵的特征向量的各个分量就是指标层里各个指标对准则层 指标的权重。4. 根据权利要求3所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述S2中构造的 O 判断矩阵为如下格式：(1)5. 根据权利要求3所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述S3中一致性 比率夫若CR<0.1，则认为判断矩阵满足一致性要求，平均随机一致性指标RI取值 如下： 矩阵阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RI O O 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49。6. 根据权利要求5所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，S3中采用W下公 式计算各个子因素相对于目标层的权重值： Ai = ai*bi (2) Ai一一各个子因素相对于目标层的权重值； ai一一各个主控因素相对于目标层的权重值； bi一一各个子因素相对于隶属的主控因素的权重值。7. 根据权利要求1~5任一所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述步 骤(3)中评分标准是设定评分值0分、1分、3分、5分，分值越高代表风险越高。8. 根据权利要求7所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中 评分标准包括种植规模、是否进行了转基因研究、进行了种子处理的比例、单位面积所需氮 投入量、作物耐连作的程度、可用生物农药数量、发生病虫害数量、农药检出率的高低。9. 根据权利要求1~5任一所述的有机植物类产品物种评价方法，其特征在于，所述步 骤(3)中计算指标层各类有机植物产品的风险评估值所采用的公式为： Wm= E (Amn帥皿） （3) 其中，n表示指标层子因素的序号，n = l，2,3-'7，m为有机植物产品的类别序号，Wm为第 m类有机植物产品的风险评估值，Amn为第m类有机植物产品的第n个子因素相对于目标层的 权重值;bmn为第m类有机植物产品的第n个子因素的具体评分值。
【文档编号】G06Q10/06GK105913324SQ201610192857
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】张领先, 邹春雨, 李鑫星, 温皓杰, 严谨, 关博方, 郭蕾, 刘菲, 刘威麟, 李慧玲
【申请人】中国农业大学