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单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四讲感官分析方法学,1,图的好处,2,统计图可以揭示现象的内部结构和依存关系,显示现象的发展趋势和分布状况,有利于进行统计分析与研究。,3,A3B2C1,实验,验证,发现趋势,4,中美纯水有限公司欲为其新推出的一种纯水产品起一个合适的名字,为此专门委托了当地的策划咨询公司,取了一个名字“波澜”。,一个好的名字至少应该满足两个条件:会使消费者联想到正确的产品纯水;会使消费者产生与正确产品密切相关的联想,如纯净、清爽等。,5,波澜,洗衣机,中美纯,纯水,纯净,6,趋势?,9,统计学在感官分析中的应用,描述,:结果的简单描述(,数据的收集、加工处理、显示方法、分布特征的概括等,),推论,:为实验处理提供根据,衡量,:估计变量间的相关程度(,研究如何根据样本信息来推断总体的特征,),10,研究的过程,收集数据,(取得数据),整理数据,(处理数据),解释数据,(结果说明),分析数据,(研究数据),实际问题,分析方法?,11,Z检验,t检验,X,2,检验,F检验,平均数,标准差,描述统计,推论统计,复杂统计分析,计算机统计分析,1.定性分析,2.定量分析,(统计分析),方差分析、回归分析、聚类分析、判别函数分析、主成分分析、因素分析、路径分析、结构方程模型,12,产品质量,色香味形,单变量分析,分析结果,分析结果,分析结果,分析结果,分析结果,多元回归,因子分析,主成分分析,相关分析,13,图表描述,条形图、柱形图、折线图、雷达图、箱线图等,数据描述,集中程度:平均数,变异程度:标准差,分布的对称、陡峭程度:偏斜度、峭度,推论,剔除极端值,/,缺失值,选择显著性水平,统计检验,14,数据资料的观测,名称量表,顺序量表,等距量表,比率量表,心理学,不同类事物,,如性别,,正常或异常,某特性排序下的分类,如态度,0不表示“没有”,如温度,0表示“没有”,15,t,检验,F,检验,总体有特殊要求,Friedman,Page,卡方,秩和检验,适合小样本,数据类型统计方法,定类数据,定序数据,品质数据,数量数据,定距数据,定比数据,参数方法,非参数方法,统计学,16,感官分析的尺度表,定类数据,定序数据,定距数据,定比数据,感官科学,成对比较、评分(两个样品:二项分布,多个样品:方差分析),二三点法、三点法(二项分布),A-,非,A,、,选择、分类(卡方),排序(秩和检验、,Friedman,、,Page,),品评方法/品评表格,17,统计检验,t,检验,方差分析,2,检验,通过检验样本平均数、标准差、方差、相关系数与相应的总体参数或样本统计量之间是否存在差异,进而检验样本与总体或样本与样本之间是否存在显著差异,并得出结论和对结论进行推论。,检验两个处理平均数差异是否显著,检验多个处理平均数间差异是否显著,(单因子、双因子、),由质量性状得来的次数资料的显著性,(喜欢、尚可、不喜欢),二项分布,计算成功的概率,(对比实验、三点实验),18,异常值,系统误差,/,随机误差,/,过失误差,样本异常值:明显偏离所在样本的观测值,异常值可能仅仅是数据中固有的,随机误差的极端,表现,也可能是,过失误差,如何避免?出现后如何处理?,19,实验设计的基本原则,对照,显示处理的效应,重复,足够的样本量、足够的功效,随机化,针对大量、不可控制的非处理因素,均衡,20,处理组,处理因素,非处理,因素,对照组,非处理,因素,比较结果,处理组与对照组之间,非处理因素,均衡,一致,21,异常值的剔除,将一组数据从小到大排列,计算的平均值和标准偏差,计算统计量T,根据n和查表,判断,3,准则、格拉布斯,(Grubbs),准则。,0.01,22,品评员,色泽,外形,表皮,内部组织,甜味,松软性,滋润度,1,2,1,2,2,3,2,2,2,1,2,2,2,2,2,3,3,1,2,2,3,2,2,2,4,2,2,3,2,3,2,2,5,2,1,2,2,2,1,2,6,1,2,2,2,2,2,1,7,2,2,1,1,2,2,2,8,2,1,2,2,2,3,2,9,3,2,2,2,3,2,2,10,2,2,3,2,2,2,1,11,1,2,2,2,2,1,2,12,2,2,2,3,1,2,2,13,2,3,3,2,2,3,2,14,5,2,2,2,1,2,2,15,2,2,2,1,2,2,3,总计,30,28,32,30,31,30,30,平均数,2.0,1.87,2.13,2,2.07,2,2,23,对于色泽:,结果排列:,1,1,1,5,计算平均值和标准差,计算最大值,T,a,和最小值,T,b,。,结论:查,T,值表,,n,=15,,=,0.01,,T,n,a,=2.71,T,b,=0.97,所以1为非异常值。,24,你不能同时减少两类错误,!,和的关系就像翘翘板,,小,就大,,大,就小,第一类错误:以真为假,拒绝好结果,第二类错误:以假为真,肯定坏结果,25,显著性水平选择,0.05,实验条件不易控制或容易产生较大误差,容易产生严重后果,0.01,95%的置信区间,99%的置信区间,26,品质管理,消费者调查,政策性的调查,0.1,0.01,0.05,27,感官分析中统计检验的对象,样品,品评员,样品编码,样品间差异,品评员间差异,品评员筛选,交互作用,28,中性字,符号,样品编码的随机化,心理效应顺序效应,生理效应感觉残留,字母,数字,29,品评员品评时的随机化(样品呈送时),成对比较(,AB,、,BA,),二三点法固定参照,R,A,AB,、,R,A,BA,平衡参照,R,A,AB,、,R,A,BA,、,R,B,AB,、,R,B,BA,三点法(,AAB,、,ABA,、,BAA,、,BBA,、,BAB,、,ABB,),A,非,A,法(,AA,、,BB,、,AB,、,BA,),五取二,A,B,No.1,No.3,No.2,30,样品间差异比较,两个样品,成对比较、二三点法、三点法、评分、,A-,非,A,三个以上样品,排序、评分、选择、五取二,嗜好型品评,成对比较、选择、排序,31,【例】比较,两个样品的酸度(,喜欢程度,)进行比较。,统计有效问答的正解数,查表。若有效问答数大于100,根据二项分布的正态近似导出,答案的最少数利用公式,(n+1)/2k,n,取最近的整数。,单向,检验参数,a=0.05 k=0.82,a=0.01 k=1.16,a=0.001 k=1.55,双向检验参数?,32,弹性,合计,A,B,C,D,P1,-2,3,-1,3,3,P2,1,3,0,-2,2,P3,-3,3,1,-2,1,P4,-2,3,2,3,6,P5,-1,3,2,1,5,P6,3,3,-2,2,6,P7,0,3,-1,-2,0,P8,-3,-2,1,1,3,合计,-7,19,2,4,18,原料配比不同的四种香肠制品,通过评分法判定这四种香肠的弹性、色泽等有无差别。,【例】评分,33,方差分析,计算各项平方和与自由度,列出方差分析表,进行,F,检验,显著性差异判断,Duncan检验,存在显著性差异,差异程度?,34,方差分析:,误差校正值,(CF)=,评分总和,2,/,试验总次数,=18,2,/32=10.125,样品平方和,=(,各样品合计评分的平方和,/,各样品的试验数,)-CF,=,(-7),2,+19,2,+2,2,+4,2,/8-CF=53.75-10.125=43.625,品评员,平方和,=(,各,品评员,合计评分的平方和,/,各,品评,员的试验数,)-CF,=,3,2,+2,2,+(-1),2,+6,2,+5,2,+6,2,+0,2,+(-3),2,/4-CF=120/4-10.125=19.875,总平方和,=,各评分数的平方和,-CF,=,(-2),2,+1,2,+,+3,2,+2,2,+(-2),2,+1,2,-CF=156-10.125=145.875,样品,自由度,3,,,品评员,自由度,7,,,误差,自由度,21,35,差异原因,自由度,平方和,方差,F值,样品,3,43.625,14.5417,3.7072,品评,员,7,19.875,2.8393,0.7238,误差,21,82.375,3.9226,总计,31,145.875,以样品自由度为分子自由度,误差自由度为分母自由度,查,F,分布表中相应的临界值,比较。若所计算的,F,值大于某显著水平的,F,临界值,表示在此显著水平存在差异。,F,值(,3.7072,)大于临界(,3.07,),说明在,5%,显著水平存在差异。,结论:,A,、,B,、,C,、,D,四个样品,由于原料配比不同,成品的弹性在,5%,显著水平存在显著差异。,差异程度?,36,Duncan,新复极差法,样品,A,B,C,D,样品评分,7,19,2,4,样品平均,0.875,2.375,0.25,0.5,样品平均数,按,大小,顺序,排列,BDCA,37,计算样品平均数的标准误差(,S,x,):,S,x,=,“最短有效差异范围”可在Duncan表中查出,。,5%显著水平的数值,然后把这些值与“平均数的标准误差”相乘,得出,R,k,:,k,r,0.05,R,k,2,2.95,2.07,3,3.10,2.17,4,3.18,2.23,38,样品平均数间的差异与最短有效差异范围比较按以下步骤进行:,最大的减去最小的,最大的减去第,2,小的,如此下去至最大的减去第,2,大的。,第,2,大的减去最小的,并如此下去至第,2,大的减去第,3,大的。,依上述顺序至第,2,最小的减去最小的。,对于任何步骤,如果存在的差异未超过最短有效差异范围的话,那么比较就可至此为止。,最短有效差异范围的确定如下:,B,A,2.375,(,0.875,),3.25,2.23,B,C,2.375,0.25,2.125,2.17,D,A,0.5,(,0.875,),1.375,2.17,最后的结果分为,3,组如下:,B,DC,A,结论:,在,5%,显著水平,,B,的弹性最好;,D,和,C,次之,无显著性差别;,A,最差。,39,排序,40,按,R,i,从小到大排序,Page,有无自然的顺序,Friedman,有,无,样品成份的比例、温度、不同的贮藏时间等可测的因素造成的自然序列,n样品数,J品评员数,显著性差异判断,查表,秩次,秩和,Duncan检验,存在显著性差异,41,四种样品,按甜度从弱到强进行排序。,A,B,C,D,p1,1,2,3,4,p2,p3,p4,p5,p6,14,17,21,50,42,显著性差异判断:,由,F,=9,F(n=4,J=6,a=0.05),=7.60,,,样品之间有显著性差异。,差异强度判断,,分组:,R,i,排序:,R,D,R,C,R,B,R,A,R,D,-R,A,=13r(4,.05)=11.47,R,D,-R,B,=7r(4,.05)=11.47,R,C,-R,A,=3,2,(4-1)(3-1),0.05)=1,2,.59,结论:三个类别在,0.05,水平上有差异(工艺对质量有影响)。,46,A、B、C三个以上样品中最喜欢(最不喜欢)哪个样品。某厂把自己生产的产品X,与市场上销售的其他三个同类产品A、B、C进行比较,经过60名品评员进行评价,并选择一个最喜欢的样品。,产品数,n,X,A,B,C,合计,m,认为此产品,最好的人数,x,i,20,24,12,4,60,【例】选择,47,1,、样品间差异判断。,2,、被多数人判断为最好的样品与其他样品间的差异判断。,Pearson,x,2,48,【例】风味剖析,一般步骤,整理描述词汇,评价产品,分析结果,49,请适用你认为适宜的词,对产品的特性进行描述。,品尝前,品尝中,品尝后,外观,气味,风味(味道+芳香),质地(口感),质地(通过手或匙子),没感觉,0,弱,稍弱,平均,稍强,强,1,2,3,4,5,用于删减描述词的标度:,50,运用几何平均值,M,将它们初步分级:,F描述词实际被述及的次数占该描述词所有可能被述及总次数的百分率;,I评价小组实际给出的一个描述词的强度占该描述词最大可能所得强度的百分率,51,18个评价员用9个描述词检验5中产品。每一描述词可被述及的次数为90次(产品数5乘以评价员数18)。每一描述词最大可能的强度为450(强度标度最大值5乘以产品数5乘以评价员数18)。,产品,描述词,词1,词2,词3,词4,词5,词6,词7,词8,词9,1,12,8,0,9,8,17,17,1,12,2,17,17,0,15,16,9,4,1,16,3,2,12,0,4,8,0,1,1,3,4,7,1,3,5,8,14,14,1,4,5,1,9,0,6,14,2,3,2,3,次数,39,47,3,39,54,42,39,6,38,F值,43.3,52.2,3.3,43.3,60,46.7,43.3,6.7,42.2,52,产品,描述词,词1,词2,词3,词4,词5,词6,词7,词8,词9,1,69,43,0,16,27,64,31,5,19,2,43,33,0,30,52,44,9,3,33,3,3,25,0,13,42,2,2,1,1,4,36,8,10,6,8,37,50,5,5,5,4,19,0,30,78,5,11,11,7,强度,155,128,10,95,207,152,103,25,75,I值,34.4,28.4,2.2,21.1,46.0,33.8,22.9,5.6,16.7,53,描述词分类,参数,描述词,词1,词2,词3,词4,词5,词6,词7,词8,词9,I,0.344,0.284,0.022,0.211,0.460,0.338,0.229,0.056,0.167,F,0.433,0.522,0.033,0.433,0.600,0.467,0.433,0.067,0.422,M,0.386,0.385,0.027,0.302,0.525,0.397,0.315,0.061,0.265,38.6,38.5,2.7,30.2,52.5,39.7,31.5,6.1,26.5,分类,3,4,9,6,1,2,5,8,7,列在最后两位的词3和词8可删除。,54,用多元分析和方差分析二次删减描述词数目。,如:对6个产品的描述词1进行分析,通过方差计算后值很小,即该6个产品在这一特性上差别很小,那么可以将其删除。,55,品 评 员培训考核,区别,分类,排序,评分,正,确,性,稳,定,性,一,致,性,GB/T 14195-1993,56,区别,两次,正确区别的组数,同一系列样品,正确区别的组数,正确区别的组数,一致性,稳定性,正确性,三点检验法,57,分类,正确区别情况:,合格与否的分类,一致性,稳定性,正确性,重复进行,正确性,考核,Mcnemar检验,Cochran的,Q,检验,58,排序,两次排序的秩。,计算秩相关系数。,一致性,正确排序,的 次 数,Friedman,Spearman,稳定性,正确性,59,评分,一致性,稳定性,区别能力,越大,越差,方,差,分,析,MS,e,60,自由度,平方和,方差,F值,样品,df,1,SS,1,MS,1,=SS,1,/df,1,F=MS,1,/MS,e,误差,df,e,SS,e,MS,e,=SS,e,/df,e,总计,若:,F F(,df,1,df,e,),说明品评员对样品有一定的区分能力。,区别能力,61,若:,F,3,F(,df,3,df,e,),,,交互作用明显。品评员未通过评分一致性考核。,若:,F,3,F(,df,2,df,e,),,,说明品评员之间差异显著(评分一致性差)。反之,通过了一致性考核。,自由度,平方和,方差,F值,样品,df,1,SS,1,MS,1,=SS,1,/df,1,F,1,=MS,1,/MS,e,品评,员,df,2,SS,2,MS,2,=SS,2,/df,2,F,2,=MS,2,/MS,e,样品-品评员,df,3,SS,3,MS,3,=SS,3,/df,3,F,3,=MS,3,/MS,e,误差,df,e,SS,e,MS,e,=SS,e,/df,e,总计,一致性,62,样品,品评员,样品,品评员,样品,样品,63,Fisher,统计学家与科学研究者的合作应该在,实验设计阶段,,而不是在需要数据处理的时候。,试验完成后再找统计学家,无异于请统计学家为试验进行“尸体解剖”。统计学家或许只能告诉你试验失败的原因。,感悟统计,64,参考书目,杜荣骞,生物统计学(第二版),高等教育出版社,,2003,年,刘文卿,实验设计,清华大学出版社,,2005,年,刘魁英,食品研究与数据分析(第二版),中国轻工业出版社,,2005,年,65,
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