人体营养健康角度的中国果蔬发展战略研究-第十一届全国研究生数学建模D题一等奖优秀论文.pdf

参赛密码-（由组委会填写）第十一届华为杯全国研究生教学建模由塞学 校 曲阜师范大学-1-参赛密码 _(由组委会填用)HUAWGI第十一届华为杯全国研究生教学建模免赛题目 人体营养健康角度的中国果蔬发展战略研究摘 要：蔬菜和水果是中国居民重要的食物来源，果蔬类食品是人体所需摄入的矿 物质、维生素、膳食纤维等营养素的主要来源，同时也是果糖、葡萄糖等优质 碳水化合物的重要来源。中国营养学会编制的中国居民平衡膳食宝塔推荐 我国居民每天保证蔬菜300500克、水果200700克的食用量，每天保证一定 的果蔬类食品的摄入量对保持人体生理健康有重要意义。但是当前我国果蔬类 食品的消费和生产都比较苜目，居民的膳食结构和消费倾向也有待科学引导。针对这些问题，本文着重进行了以下几个方面的工作：问题一，主要果蔬品种的筛选，消费量和消费趋势预计。根据检索到的常 见果蔬品种的产量进行排序获得产量序数值；利用多元线性回归模型评估得到 的常见果蔬品种的营养价值进行排序获得营养序数值；将两组数值按照果蔬品 种两两相乘获得各果蔬品种的综合得分，按照综合得分的升序依次筛选出累计 产量达到总产量90%的主要果蔬品种；本文选取了 15中水果和13种蔬菜作为 主要的果蔬品种。将主要果蔬品种的年产量结合加工转换率、进出口贸易量和 流通环节损耗等因素按公式 Qn=Pn*(l-RC0V)+Qi-Qe*(1-Rtl计算出主要果蔬品种的国内年消费量和平均年消费量。根据检索到的中国城镇 和农村地区历年果蔬人均年消费量数据分别建立时间序列预测模型和灰色预测 模型对2020年以前的果蔬人均年消费量进行预测并绘制了发展趋势图；之后对 两种方法进行拟合检验和效果评价，发现灰色预测模型与现实的拟合效果较好,以此估算了 2013-2020年间的国内果蔬类食品人均年消费量并进行了消费趋势 预测。-2-问题二，评价和预测我国居民对矿物质、维生素、膳食纤维等营养素的年 摄入水平是否合理。建立多指标评价体系和权重体系，结合保障人体健康所需 要的各种营养成分的范围，评估出中国人健康体质的标准；根据问题一求解出 的20002012年的主要果蔬品种的消费量估计值，评估出碳水化合物、膳食纤 维、维生素和矿物质的摄入现状；依据问题一预测出的从20132020年的主要 水果和蔬菜的人均消费量，评估出在短期未来我国居民矿物质、维生素、膳食 纤维、碳水化合物等营养素的年人均摄入水平。对预测的到2020年的年人均摄 入量、现在状况下的年人均摄入量以及标准年人均摄入量这三个指标进行比对，分析得出由于膳食结构不合理，短期未来的果蔬类食品的摄入量不足以满足人 体对于矿物质、膳食纤维和碳水化合物的需求，若消费趋势不加改变，到2020 年我国居民的人体健康营养状况的趋势将会恶化。问题三要求在同时满足人均消费成本较低和保障人体营养健康需要的两个 条件下为我国居民提供主要果蔬产品的合理的人均年消费量。其实质是最优化 结果的求解问题。首先通过建立了灰色关联度分析模型，根据已知的主要水果 和蔬菜的营养成分数据，求解出13种主要蔬菜和15种主要水果之间的关联系 数矩阵。其后建立了多目标最优化模型，为我国不同地区的居民按季节筛选出 了成本较低且能满足营养均衡目标的果蔬类食品最优消费组合：通过建立营养 最大化模型找出满足营养价值最高要求的果蔬类产品消费组合；通过建立单品 价格最优化函数模型找出不同地区不同季节购买成本最低的果蔬类产品消费组 合；其后通过建立最低总购买成本优化函数模型来将价格因素、营养价值因素 和各种果蔬类品种的相似性因素综合考虑，并最终筛选出主要果蔬产品分地区 分季节的最优组合结果。最后根据筛选结果计算了我国居民主要果蔬产品的合 理的人均年消费量。问题四需要从我国居民的营养均衡、居民的购买成本、果蔬产品种植者的 利益、进出口贸易和不同地区的种植面积五个方面的因素寻找最优消费量。建 立了分层多目标最优化模型，按照以上五个方面对目标的影响程度划分层次，营养成分均衡和节约购买成本作为第一层的优化，种植者利益最大化作为第二 层，同时把种植面积、进出口贸易和加工转化率依次按重要层次划分。最终的 总的优化问题即得到主要水果和蔬菜的合理的人均年消费量。最后根据这个模 型预测出到2020年的我国蔬菜和水果的人均年消费量趋势，并据此提出了相应 的果蔬产品生产的调整战略。问题五综合了本文分析得到的信息，为改善果蔬产品的消费和生产、优化 我国居民的营养摄入现状和膳食平衡提出了 8条政策建议。关键词：加权综合评分 多元线性回归 时间序列预测 灰色预测 多指标评 价体系 多目标最优化模型 分层多目标最优化模型一、问题重述11问题背景国务院办公厅发布的中国食物与营养发展纲要（2014-2020年）指出“以 植物性食物为主、动物性食物为辅”是中国人优良的膳食传统因。蔬菜和水果是 中国居民膳食的重要组成部分，果蔬类食品所能提供的维生素、矿物质和膳食 纤维，对保持心血管健康、增强抗病能力、减少儿童发生干眼病的危险及预防-3-某些癌症方面有着重要作用工随着中国居民生活水平的提高和中国果蔬作物 产量的增长，人们也愈加重视膳食健康和营养均衡。然而当前我国的食物生产 还不能适应营养需求，居民营养不足与过剩并存，营养与健康知识缺乏，国内 果蔬的消费和生产现状都有待改善。12本文需要解决的问题为预测我国果蔬的消费和生产趋势，科学规划与调整我国果蔬的中长期种 植模式，本文将利用数学方法解决以下问题：问题一：科学决策的基础是比较准确地掌握情况。但我国蔬菜和水果品种 繁多，无论是中国官方公布的数据还是世界粮农组织（FAO）、美国农业部（USDA）等发布的数据均不完整，缺失较为普遍，而且品种、口径不一。我 们既不可能也没有必要了解全部数据，对这样的宏观问题，恰当的方法是选取 主要的水果和蔬菜品种进行研究。因此，要求主要的水果、蔬菜品种不仅总计 产量应分别超过它们各自总产量的90%,而且这部分品种所蕴含营养素无论在 成分上还是在含量上都满足研究的需要。请你们运用数学手段从附件表格中筛 选出主要的水果和蔬菜品种，并尝试用多种方法建立数学模型对其消费量进行 估计，研究其发展趋势。问题二：摸清我国居民矿物质、维生素、膳食纤维等营养素摄入现状。请 结合为保障人体健康所需要的各种营养成分的范围（见附件和参考文献）和前 面预测的人均消费结果，评价中国居民目前矿物质、维生素、膳食纤维等营养 的年摄入水平是否合理。按照水果和蔬菜近期的消费趋势，至2020年，中国居 民的人体营养健康状况是趋于好转还是恶化？请给出支持你们结论的充分依据。问题三：不同的蔬菜、水果尽管各种营养素含量各不相同，但营养素的种 类大致相近，存在着食用功能的相似性。所以，水果与水果之间、蔬菜与蔬菜 之间、水果与蔬菜之间从营养学角度在一定程度上可以相互替代、相互补充。由于每种蔬菜、水果所含有的维生素、矿物质、膳食纤维成分、含量不尽相同，价格也有差异，因而在保证营养均衡满足健康需要条件下，如何选择消费产品 是个普遍的问题。请你们为当今中国居民（可以分区域分季节）提供主要的水 果和蔬菜产品的按年度合理人均消费量，使人们能够以较低的购买成本（假定 各品种价格按照原有趋势合理变动）满足自身的营养健康需要。问题四：为实现人体营养均衡满足健康需要，国家可能需要对水果和蔬菜 各品种的生产规模做出战略性调整。一方面国家要考虑到居民人体的营养均衡，并使营养摄入量尽量在合理范围内；另一方面也要顾及居民的购买成本，使其 购买成本尽量的低；同时还要使种植者能够尽量获得较大收益；而且，作为国 家宏观战略，还要考虑进出口贸易、土地面积等其他因素。请你们基于上述考 虑，建立数学模型重新计算中国居民主要的水果和蔬菜产品的按年度合理人均 消费量，并给出到2020年我国水果和蔬菜产品生产的调整战略。问题五：结合前面的研究结论，给相关部门提供1000字左右的政策建议。二、模型假设和符号说明2.1模型假设1.附件中的数据都是准确无误的实测数据，没有经过改动。2.本文自行检索搜集的网络资料、数据和信息都是准确无误的。3.本文中的国内特指中国大陆地区。-4-4.假设人体会完全吸收其所摄入食物中的各种营养成分。5.假设未来几年的食品价格走势是平稳的，按照原有趋势合理变动。6.假设未来几年的气候环境状况正常，不会出现大规模H然灾害和突发性 减产。7.假设未来几年的经济环境状况正常，不会出现大范围经济危机和市场需 求突变。8.不考虑人群个体对水果和蔬菜等食品的偏好性消费。9.不考虑通货膨胀率对购买力和价格的影响。10.不考虑外汇汇率变化对进出口贸易的影响。2.2重要符号说明丽:a-/S。X1 w t a 。总 LQnQQER CRatQQpplWTGPpfpv%iN+E3第n年的产量第n年的消费量年进口量年出口量加工转换比率流通损耗比率残差平方和关联系数人均年消费量种植优化度最优的种植优化度总的蔬菜水果的最多需要的出口量总的蔬菜水果的最少需要的进口量 总的蔬菜水果的最大的加工转化量 中国居民每年从蔬菜水果中获取的碳水化合物量 中国居民从水果中获取的碳水化合物量 中国居民从蔬菜中获取的碳水化合物量 人均每季度所需各种主要水果和蔬菜的摄入量 相关系数主要的蔬菜水果第i种水果或蔬菜的前11种最相关的水果或蔬菜 主要水果和蔬菜的年度合理的人均消费量 主要蔬菜、水果种植者的最大收益 按照分层的重要性所附的权重系数克克 克 吨吨吨 克元 屯屯千千%无无千无无万万7Jn克克克克无无无千万无万吨 万吨,吨,吨三、数据来源和工具描述3.1 数据来源本文中所使用的数据有三种来源，一种是数学建模D题附件中提供的各种 参考数据和题目中指定的在线数据库，另一种是根据题目需要自行检索搜寻的 数据，第三种是根据现有资料对一些无法采集到的数据类型进行的合理补全。3.1.1 题目给出的数据资料-5-1.世界粮农组织（FAO）数据库，使用范围：表4-1、表4-2,分别采集了 FAO对于各种常见水果和蔬菜品种20082012 年的中国大陆（Cliina mainland）的产量信息。2.中国农业部种植业管理司农作物数据库，使用范围：表4-1、表4-2,分别采集了 FAO数据库中没有收录的部分水果和蔬菜品种 2010年以前数年的全国产量数据，并对近年的产量信息进行了预测和补全。3.中国国家统计局国家统计年鉴数据库，使用范围：1）表4-2,采集了国家统计年鉴20082011年全国草辘的产量数据，并对2012年的产量数据进行了预测和补全。2）表4-12,采集了国家统计年鉴20002012年全国历年城镇居民蔬菜 和水果的人均年消费量、乡村居民蔬菜和水果的人均年消费量数据。4.附件4中国居民膳食营养素参考口摄入量，使用范围：表4-3,统计了国内不同人口群体分别需要的蛋白质、维生素和矿物质。5.附件3主要水果蔬菜损耗率，使用范围：表4-10、表4-11,利用该表数据计算各种果蔬品种的损耗乘数。3.1.2 自行检索的数据资料1.海南省统计局海南省统计年鉴数据库，使用范围：表4-2,采集了海南省20082012年间的椰子产量（单位：万个），由于海 南省是国内椰子的主要产区，海南省的食用椰子产量可以视同全国产量，按照 每个海南椰子可食部分均重1千克统计，估测出全国2008-2012年间的椰子产 量（单位:万吨）。2.海关信息网贸易统计数据库，使用范围：附件，统计了主要水果和蔬菜品种的进出口贸易量信息，并用做计算各个 品种的净进口量，相关数据参与对主要果蔬品种的消费量进行估算，其中缺失 值能够找到的用FAO数据库补全，无法获取的记为0。3.农产品价格信息网，使用范围：附件，分地区按月统计了 2013年3月至2014年2月一年内各种主要水果 和蔬菜的价格信息，用于评估不同地区不同季节的蔬菜和水果使用成本。4.中国农业信息网，使用范围：附件，检索到了近年来我国水果和蔬菜的进出口量、分地区的农作物种植 面积等信息，用于问题四多层多目标最优化模型的数据。3.1.3 数据补全1.运用灰色预测法对表4-1、表42中的部分FAO数据库缺失的产量数据 进行数据补全。表多1蔬菜水果产量缺失值补全表 单位：产量（万吨）表格品种2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年20n年2012 年表4芹菜1951 302068 001976 002081 40*205545*2062.32*2069.21表4 2草莓200.04220.60233.00249.00*264 17荔枝150.80170.77150.73169.56177 40*177.35*181 65龙眼11077116.97127.06125.98131 21*155.97*140 52物猴桃52.3257.8567.4087.51106 98*131.48*162 66说明：带有标记的数据为利用灰色预测法预测出的产量值。-6-2.附件3主要水果蔬菜损耗率缺失“樱桃”的损耗数据，运用所有水果 的损耗数据平均值进行补全。3.2 工具描述1.MATLAB是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环 境，主要功能有分析数据，开发算法，创建模型和应用程序。本文主要运用了 它建立灰色预测模型，并用数据拟合方法进行了检验。2.DPS是一套通用多功能数据处理、数值计算、统计分析和模型建立软件,具有强大的统计分析和数据模型模拟分析功能。本文主要利用其时间序列趋势 分析功能，进行预测和绘制趋势图。3.SPSS作为世界上最早的统计分析软件，广泛地应用于自然科学、技术 科学、社会科学的各个领域，其自动统计绘图、数据深入分析、使用方便、功 能齐全的优点得到广泛好评。本文利用SPSS19.0的相关性分析功能，建立相关 系数矩阵。四、问题一的分析和求解4.1 问题一的分析问题一要求根据产量和营养学要求选取主要的水果和蔬菜品种，并对未来 几年中国蔬菜和水果的消费量进行估计和趋势预测。针对主要果蔬品种的筛选问题，本题首先通过检索世界粮农组织数据库获 得各种常见蔬菜和水果的产量信息，并按产量对各种果蔬品种分别进行排序，获得水果和蔬菜的产量排名序数值。其后参阅附件中的常见果蔬营养成分表,利用多元线性回归模型，建立了以中国居民膳食营养素参考口摄入量为标 准的营养评价体系，对不同果蔬品种的营养价值分别进行评估与排序，获得水 果和蔬菜的营养排名序数值。最后将产量排名序数值和营养排名序数值相乘得 到各果蔬品种的综合得分，按照综合得分由低到高的顺序依次筛选出主要果蔬 品种，直到所选中的主要水果和蔬菜品种累计产量达到其各自总产量的90%为 止。国内果蔬消费量的估计和预测问题，包括两个子问题，分别是主要果蔬品 种的国内年消费量的估计问题和未来全国果蔬人均年消费量的趋势预测问题。针对第一个子问题，本文分别查找了主要果蔬品种近年来的进出口贸易量数据 和主要果蔬的损耗率数据，结合之前查找到的主要水果和蔬菜的年产量数据计 算出每种主要果蔬品种在20082012年间的国内年消费量和平均年消费量。针 对第二个子问题，本文通过查阅国家统计年鉴获得中国城镇和农村地区历 年的蔬菜和水果的人均消费量。根据以上数据，分别使用时间序列预测法和建 立灰色预测模型的方法对2020年以前的城乡蔬菜和水果的人均消费量分别进 行估计，并以估算出的数据为基础绘制出2000-2020年间蔬菜和水果人均消费 量的发展趋势图。通过对两种不同方法得到的结果进行拟合评价，选取效果最 佳的方法所得出的结果，并以此为依据对国内未来几年的果蔬消费趋势进行预 测。4.2 主要蔬菜和水果品种的筛选4.2.1 常见蔬菜和水果的产量统计与排序通过检索世界粮农组织数据库，获得了 20082012年间的各种常见蔬菜和-7-水果品种的历年产量信息。分别计算出各作物的平均年产量和所有作物的平均 年产量总值进一步计算单一作物的平均年产量在平均年产量总值所占的百分比,记为平均百分数，并对常见蔬菜和水果按照产量进行排序。表41常见金菜产量统计表单位：产量（万吨），百分数（）蔬菜产 量排名作物品 种2008 年产量2009 年产量2010 年产量2011 年产量2012 年产量平均年产量平均百 分数17078 007323 058153.358829 058726.008021 8922.022西红柿3982 804526 604676 004845 005000 004606 0812.653黄瓜4219 404420404566 504731 004800.004547 4612.484白菜类3034 502962.503065 003175 003280.003103408 525茄子2372.202588 502674 002770 002880.002656 947 296芹菜1976 002081 40*205545*2062.32*2069.212053.035.647蒜类1828.201790.001849 001915 602000.001876 565 158菠菜1662 801753.801811 701877 001950.001811.064 979萝卜类1476 701505.701555.401611 501680.001565.864 3010辣椒1425.001450.001497 801552.001600.001504.964 1311油菜1210 171365.701308 201342.601400.001325.333.6412生菜1250.001285.001300.001343.001400.001315 603.6113菜花820.00835 00862.50893.50950 00872.202.3914南瓜630.00645 00666.50690 50700 00666401.8315菌类470.24467.28482.60500.00515 00487 021.3416韭菜9 7010 0010.3310.7011 2010 390 04平均年产量总值（万吨）：36424.18表冬2常见水果产量统计表单位：产量（万吨），百分数（%）水果产量排名作物品 种2008 年产量2009 年产量2010 年产量2011 年产量2012 年产量平均年产量平均百 分数1西瓜6282.166478 476818 106889.307000 006693.6135.582苹果2984 663168 083326 303598 503700 003355.5117.843梨1353.811426 301505 701579 501610 001495.067.954橘子879.25959.451097 801248 201360 001108.945.895桃953.441014 121080 001150 001200 001079.515.746香蕉783.47883.39956 101040 001055 00943.595.027葡萄715.15794.06854 90906 70960 00846.164.498李J-520.00535.00564 00585 00600 00560.802.989橙子393.69463.34541.80583.50650 00526.472.7910芒果380 00400 00400 00435 00440 00411.002.1811柚子251.77267.7027840352.80380 00306.131.6312柿子271.10283.42298.80320.00330.00300.661.6013柠檬412.85367.33204.05229 50230.00288.751.5314草莓200.04220.60233.00249.08*264 17233.381.2415荔枝150.73169.56177 40*177.35*181 65171.340.9116龙眼127.06125.98131.21*135 97*140 52132.150.70-8-说明：1.表4-1和表4-2中除有“”标记的作物数据之外，所有数据均来源于世界粮农组织（FAO）数据库,检索时间2014/9/19。17林猴桃67.4087.51106 98*131 48*162.66111.210.5918山楂112.80103.2098 5099 30106 68104.100.5519菠萝93.36104 26100 0095 00100 0098.520.5220椰子22.5823.7023 1323.7724 16*23.470.1321枣13.5014 0014 0015 0015 0014.300.0922杏4 204 304 534 605.004.530.0323樱桃2.502.702 853 203 552.960.02平均年产量总值（万吨）：18812.152 FA。数据库中将蔬菜中的圆白菜、小白菜统称为白菜类（Cabbages and other brassicas）,萝卜和 胡萝卜统称为萝卜类（Carrots and turnips）,薜菇、香菇等菌类统称为菌类（Mushrooms and truffles）,蒜和 拣苗统称为蒜类（Garhc）,均按照FA。的分类标准进行统计。3 FAO数据库中仅展示了世界产量排名在前20位的作物品种，常见的蔬菜和水果中中国大陆产量 在前20位以外的作物对本文没有统计意义，因此不考虑将其列为高产作物。4表中带有标记的数据为FAO数据库的缺失值，本文从辅助数据库中直找资料后并利用灰色预 测模型进行了数据补全。其中芹菜、荔枝、龙眼、秣猴桃利用农业部种植业管理司农作物数据库中的数据：禁俅利用国家统计局数据库中的数据；椰子利用海南省统计局数据库中的数据，具体的数据补全操作详参 章节3.1.3。经过上文中的统计和计算，可以得知国内各种常见蔬菜和水果的产量以及 按照产量进行的排名信息。每种蔬菜和水果产量排名数值将在后文筛选主要水 果和蔬菜的过程中作权重参数。4.2.2常见蔬菜和水果的营养价值评估与排序在确定主要果蔬品种的问题中除了考虑作物的产量因素筛选出高产果蔬作 物，还要对各种水果和蔬菜的营养素成分和含量进行评估和考量，从而综合选 取营养价值高、研窕价值大的高产果蔬品种作为主要果蔬品种。本文采用多元 线性回归分析模型进行分析，用以评估各果蔬品种的营养价值。多元线性回归模型是多元线性回归时研究一个因变量（y）营养成分和含量 与多个自变量（4）蛋白质、脂肪、钙量、磷量、钾量、钠量、镁量、锌量、硒量之间数量上的相互依存的线性关系。设立他们的多元线性回归模型y=Po+Pi+.+pnxM+s（0,M）（公式 41）式中功,郎,凡,人都是与AZ,.,心无关的未知参数，其中小，.,凡,称为回归系数。治代表自变量蛋白质，X2代表自变量钙量，X3代表自变量磷量，M代 表自变量钾量，X5代表自变量钠量，代表自变量镁量，X7代表自变量锌量，题代表自变量Vc量，殉代表自变量Ve最，Xi。代表自变量VB2量，X”代表自 变量泛酸量，52代表自变量叶酸量，币3代表自变量铁量，&代表常量。建立多 元线性回归模型时，为了保证回归模型具有优良的解释能力和预测效果，应首 先注意自变量的选择，其准则是：1）自变量对因变量必须有显著的影响，并呈密切的线性相关；2）自变量与因变量之间的线性相关必须是真实的，而不是形式上的；3）自变量之间应具有一定的互斥性，即自变量之间的相关程度不应高于自-9-变量与因变量之间的相关程度：4）自变量应具有完整的统计数据，其预测值容易确定。现得到n个独立观测数据（居，%I，,4），nm,由（公式4-1）得（公式*2）记（公式分3）”百打，。=回表示为:“=中+（。，/您）（公式g）其中纥为n阶单位矩阵。我们寻求适宜估计参数值的、自、饱和03和%,，使 实际观察值和回归方程估计值之间残差平方和最小，即Q=（yi%）八2=（y Po Pi Xi tP2X21.Ppxpt）A2（公式*5）对圆、自、0P分别求偏导数，令偏导数为零可获得P+1个正规方程，求 解正规方程可得待估参数值。根据附件中提供的中国居民膳食营养素参考日摄入量，本文把国内人口 划分为五个群体：婴儿（04岁，5.69%）、儿童（510岁，5.45%）、少年（1119 岁,11.89%）、成年（20-64岁,62.67%）、老人（65岁以上，14.3%）之后利 用DPS导入数据所得到的参数如表4-3所示。表43国内主要人口群体膳食营养素参考日摄入量 单位：营养素摄入量（克/人/口）参数婴儿儿童少年成年老年蛋白质4.88985819 8841543,3902144 7839739 596钙0.5633940.2815580.5263911.3898870.812876磷0.3561040.2234510.5263911493482.322716钾0 96379204950741 0527824.6476496.636331钠0 5492140 3275020 9475044 6937957.299964镁0 0786620 0691150 18423707847961 161358锌0 0072810 0045170 0094750 0237440 012193Vc0 0726390 0267370 0526390.2361880 331817Ve0.00490 00220.00740 01970 0114Vb20 0016120 0003020 0007010 001740 001138泛酸0.0028450.0011860.0026320 0081120 004064叶酸0.0040040.0029380.0071060 0209880.010974铁0.0072810.0045170.0094750.0237440 012193-10-由此可得到线性回归方程（见附件），计算得到常见果蔬的营养排序结果如 下：表上4针对国内不同人口群体的水果营养排名婴儿儿童少年成年老年1椰子椰子椰子椰子椰子2香蕉小工小工香蕉3山楂山楂山楂山楂山楂4柠檬柠檬柠檬龙眼龙眼5龙眼龙眼龙眼柠檬樱桃6樱桃樱桃樱桃樱桃柠檬7杏杏杏杏杏S狮猴桃琳猴桃骄猴桃荔枝荔枝9荔枝前技施技狮猴桃物猴桃10橘子橘广橘子橘子橘子11草莓草莓草莓草莓草莓12枣橙r枣橙子橙子13橙;枣橙r枣枣14菠萝菠萝菠萝柿r柿子15柿子柿子柿子菠萝菠萝16桃桃桃桃桃17r J李广个广李r李子1S芒果芒果产枭芒果芒果19柚子柚子柚j柚子柚子20葡萄葡萄西瓜葡萄葡萄21西瓜西瓜葡萄西瓜西瓜22梨梨梨梨梨23苹果苹果苹果苹果苹果表45针对国内不同人口群体的蔬菜营养排名婴儿儿童少年成年老年1菌类菌类菌类菌类菌类2菠菜菠菜菠菜菠菜菠菜3韭菜韭菜韭菜韭菜韭菜4菜花菜花菜花菜花菜花5蒜类蒜类蒜类蒜类蒜类6土豆土豆土豆土豆土豆7油菜油菜油菜油菜油菜S白菜类白菜类白菜类白菜类白菜类9辣椒辣椒辣椒辣椒辣椒10生菜生菜生菜生菜生菜11茄子茄子茄子茄子茄子12胡萝卜胡萝卜胡萝卜胡萝卜胡萝卜13西红柿西红柿西红柿西红柿西红柿14芹菜芹菜芹菜芹菜芹菜-11-15萝卜萝卜萝卜萝卜萝卜16黄瓜黄瓜黄瓜黄瓜黄瓜17南瓜南瓜南瓜南瓜南瓜由表4-4和表4-5可以直观看出各种水果和蔬菜对于不同人群的营养排名状 况仅有细微差别，因此，选取社会上占有人口比重最大的“成年（占总人口的 62.67%,2013年国家统计年鉴）“人口群体作为各种果蔬营养排序的代表群 体。由此得到的排序结果如下：表，6常见蔬菜和水果的营养排名菅 养 排 名1234567891111111111222201234567890123南 瓜蔬菌菠韭菜蒜土油白辣生茄胡西芹萝黄菜类菜菜花类豆菜菜椒菜子萝红菜卜瓜类 卜柿水榔香山龙柠樱杏荔称橘草橙枣柿菠桃果子蕉楂眼檬桃 枝猴子毒子 子萝李芒柚葡西梨苹子果子萄瓜 果桃上表中统计出的每种蔬菜和水果营养排名数值将在后文筛选主要水果和蔬 菜的过程中作权重参数。4.2.3主要蔬菜和水果品种的筛选主要水果和蔬菜的选取需要同时满足总计产量应分别超过它们各自总产量 的90%和主要果蔬所蕴含营养素满足研究的需要这两个条件。因此本文根据前两节对果蔬产量和营养价值的分析结果，以“产量排名序数 值”和“营养排名序数值”为参数构建综合评分模型，对各种水果和蔬菜进行综合 排序。每种作物的综合得分为“产量排名序数值”和“营养排名序数值”的乘积，将计算出的综合得分按照升序排列，即综合得分越小，排名越靠前，其相应果 蔬品种的重要性也越高。最后分别统计各种作物的平均年产量累加百分数，按照综合得分从高到低 的顺序依次筛除累计产量占总产量10%的蔬菜和水果品种，余下的品种就是主 要的蔬菜和水果品种。表*7常见水果的综合得分排名与年产量累加百分数 单位：百分数（）综合得分水果品种产量排名序数营养排名序数平均年产量百 分数年产量累加百 分数12杳蕉65.025 0220椰子2010.125 1421西瓜12135.5840 7240橘子4105.8946 6146苹果22317.8464 4554山依18;0.5565 0064龙眼1640.7065.7065柠檬1351.5367.23-12-由上表数据可以看到“葡萄”作物的累加百分数已经到92.12%,亦即是综合 排名最高的前15种水果的累计产量已经超过总产量的90%,属于主要水果品种。66梨37.9575 1880桃5165.7480 92108J-9122.7983 71120荔枝1580.9184 62136李子8172.9887 60138樱桃2360.0287 62140首修7204.5092 12153舜猴桃1790.5992 71154草薄14111.2493 95154杏2270.0293 97168柿子12141.6095 57ISO芒果10182.199776209柚子11191.6399 3827321130.0999 47285菠萝19150.52100 00表*8常见蔬菜的综合得分排名与年产量累加百分数 单位：百分数（%）综合得分蔬菜品种产量排名序数营养排名序数平均年产量百 分数累加年产量百 分数6土豆1622.0222.0215菌类1510.0422.0616824.9727 0326西红柿21312.6539 6832白菜类488.5248 2035蒜类755.1553 3548韭菜1631.3454 6948黄瓜31612.4867 1752菜花1342.3969 5955茄子5117.2976 8577油菜1173.648049S4芹菜6145.6486 1390辣椒1094.1390 26108胡萝卜9124.3094 56120生菜12103.6198 17135萝卜9150.0098 17238南瓜14171.83100 00由上表数据可以看到“辣俶”作物的累加百分数已经到90.26%,亦即是综合 排名最高的前13种蔬菜的累计产量已经超过总产量的90%,属于主要蔬菜品种。综上，通过综合产量和营养价值两个方面的参数并进行加权评分计算，本 文筛选出主要蔬菜13种和主要水果15种，主要的果蔬品种列表如下：表49主要的蔬菜和水果品种5 s 5J簧SSW-13-蔬菜豆类菜红柿菜 类类菜瓜花子菜菜椒主要香椰西橘苹山龙柠梨桃橙荔李樱葡水果蕉子瓜子果楂眼檬子枝子桃萄43主要果蔬品种的消费量估计上文中筛选获得了主要水果和蔬菜品种以及其产量信息，本节通过从海关 信息网数据库获取各主要果蔬品种近年来的进出口量数据，通过查阅附件中的 主要水果蔬菜损耗率数据，用以估算主要水果和蔬菜品种的年消费量。其 计算公式为：Qn=3n X（1 /?COT）+Qj Qg X（1 Rati）X（1 A2）X（1 R at3）（公式 4-6）Qn为第n年某种果蔬品种的年销售量（吨），n=2008,2009,2012；Pn为第n年某种果蔬品种的年产量（吨），n=2008,2009,2012；Rew为加工转换率，用于描述生鲜果蔬中被加工转换的比率，据2010年的 数据，我国水果的加工转换率约为15%,蔬菜的加工转换率为约为IO%/4；Qi为该种果蔬的平均年进口量（吨）,Qe为该种果蔬的平均年出口量（吨）；Rati为田间地头到批发市场的损耗率，入已为批发市场到零售市场的损耗率,Rat3为零售市场到家庭餐桌的损耗率。将统计到的数据按上述公式进行计算，得到的各种主要水果和蔬菜品种的 国内年消费量的估计值如下表所示。表410国内主要蔬菜品种的历年消费量估计值 单位：消费量（吨）主要蔬菜年消费量均值2008 年2009 年2010 年2011 年2012 年土豆6 5 16 7 145.475 7 49885 2.959489672 96 6 235 144.771724624 770887432菌类3137 905.1093029505 373010383 63109351 663221756 643318657菠菜11084805 741017 7 032.910734211711088724 411488546 111935514西红柿33539200 532898286793295818193405 0333.235 285 7 6 5.536418854白菜类195 6 49S4 5319129004 618673408 819322000 120018049.320682460蒜类14185 97 6.8313816989 1135 25 5 22.31397 5 6 93.514483852 815127826韭菜69591 456656 4915.7 7 3866948 679469184 87557 16 92.125 875080 3黄瓜37249819 834557138 73620692537406098 138756296 339322641菜花496 6 5 2.6 255192834475 28896 5.275465205 075663875 396025968茄子206 7 47 03.0518457884 320141869 320807 5 22.22155492222411317油菜8594143 0457847914 548855737 748483141 8887 06 05 1.49077999芹菜14207165 8413673760 41440361814223923 514271495 814319207辣椒11788368 4311158656 811355540 11173198112158824 112536840表*11国内主要水果品种的历年消费量估计值 单位：消费量（吨）主要水果年消费量均值2008 年2009 年2010 年2011 年2012 年香蕉5 429891.424568866 615106173 625 497 16 2.345948323 856 028984.43椰子498872 801491826 82500693 672496181 078501247 855 04335.415-14-西瓜44889933.542142085.343453131845 7 21333.846196839446936143 8橘子7 06 2894.7 554772626 030911.476 985 991.32802425 6.6 787 96 05 2.32苹果26133826 123137 015.324619218 525 897 7 82.32809741028917 6 23.8山楂741575 0SS803551 104735163 7767 016 82.48707381 424759954 182龙眼799153 999768373 1157 6 1842.004793469 513822254 78849770 109柠檬227 6 912.5 5325 9391.42899017.2116 06 35 6.881807840 251811798 67梨10624330 895 85 036.231011S405 9107 026 18.211