2012高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽承諾書(shū)我們仔細(xì)閱讀了全省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的競(jìng)賽規(guī)則.我們完全明白，在競(jìng)賽開(kāi)始后參賽隊(duì)員不能以任何方式（包括電話(huà)、電子郵件、網(wǎng)上咨詢(xún)等）與隊(duì)外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問(wèn)題。我們知道，抄襲別人的成果是違反競(jìng)賽規(guī)則的,如果引用別人的成果或其他公開(kāi)的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競(jìng)賽規(guī)則，以保證競(jìng)賽的公正、公平性。如有違反競(jìng)賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。我們授權(quán)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)，可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開(kāi)展示（包括進(jìn)行網(wǎng)上公示，在書(shū)籍、期刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等）。我們參賽選擇的題號(hào)是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫(xiě)）：A 我們的參賽報(bào)名號(hào)為（如果賽區(qū)設(shè)置報(bào)名號(hào)的話(huà)）：所屬學(xué)校（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)完整的全名）：云南財(cái)經(jīng)大學(xué)參賽隊(duì)員(打印并簽名)：1.魯厚華2.李雅楠3.梁麗容指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人(打印并簽名)：陳龍偉日期：2012年9月10日賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：2012高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽編號(hào)專(zhuān)用頁(yè)賽區(qū)評(píng)閱編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：賽區(qū)評(píng)閱記錄（可供賽區(qū)評(píng)閱時(shí)使用）：評(píng)閱人評(píng)分備注全國(guó)統(tǒng)一編號(hào)（由賽區(qū)組委會(huì)送交全國(guó)前編號(hào)）：全國(guó)評(píng)閱編號(hào)（由全國(guó)組委會(huì)評(píng)閱前進(jìn)行編號(hào)）：題目A題葡萄酒的評(píng)價(jià)摘要：本文研究的是葡萄酒的評(píng)價(jià)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)、芳香物質(zhì)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)出兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果，計(jì)算釀酒葡萄中影響葡萄酒質(zhì)量重要指標(biāo)的幾個(gè)主要成份，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，得出最好的評(píng)價(jià)方法。問(wèn)題一，運(yùn)用SPSS11.5分析兩組評(píng)酒員的評(píng)分結(jié)果，分別求出它們的均值、標(biāo)準(zhǔn)差和離散系數(shù)，通過(guò)這三個(gè)系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)兩組之間的差異性以及哪組結(jié)果更可信。問(wèn)題二，我們采用多元統(tǒng)計(jì)分析方法中的聚類(lèi)分析對(duì)釀酒葡萄的理化指標(biāo)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，選出釀酒葡萄中最具代表的幾種理化指標(biāo)，再運(yùn)用相關(guān)系數(shù)分析他們對(duì)葡萄酒品質(zhì)的影響程度，從而進(jìn)一步結(jié)合釀酒葡萄的理化指標(biāo)和酒的質(zhì)量對(duì)葡萄進(jìn)行分級(jí)。問(wèn)題三，用葡萄酒質(zhì)量作為橋梁，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法中的相關(guān)性分析方法分別篩選出與釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)中對(duì)葡萄酒質(zhì)量影響比較重要的幾個(gè)因素，再對(duì)選出的兩組重要因素進(jìn)行相關(guān)性分析得出的相關(guān)系數(shù)，通過(guò)比較分析它們之間的相關(guān)系數(shù)做出準(zhǔn)確合理的結(jié)論。問(wèn)題四，利用主成分分析方法，用葡萄酒質(zhì)量分別對(duì)釀酒葡萄和葡萄酒理化指標(biāo)中顯著性較高的幾組數(shù)據(jù)建立多元回歸方程，由此可以得出兩種理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響。糖、酸、單寧、色素和芳香物質(zhì)是構(gòu)成釀酒葡萄品質(zhì)優(yōu)劣的重要元素，在不考慮芳香物質(zhì)的條件下，籠統(tǒng)的論證用釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量是不合理的。關(guān)鍵詞：離散系數(shù)聚類(lèi)分析相關(guān)性分析（一）問(wèn)題的重述在給出某一年份一些葡萄酒品嘗評(píng)分表、葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)的兩個(gè)表格以及葡萄和葡萄酒的芳香物質(zhì)的四個(gè)表格后，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們對(duì)表中數(shù)據(jù)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，得出其對(duì)應(yīng)的均值與標(biāo)準(zhǔn)差，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，提取出相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)模型。現(xiàn)在我們需要解決以下四個(gè)問(wèn)題：1、分析附件1中兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異，哪一組結(jié)果更可信？2、根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。3、分析釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系。4、分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，并論證能否用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量？（二）問(wèn)題分析本題為判斷葡萄酒的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是否合理可行及釀酒葡萄與葡萄酒兩者之間的聯(lián)系并對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行等級(jí)劃分，同時(shí)分析論證葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)可不可以作為評(píng)價(jià)葡萄酒質(zhì)量的依據(jù)。問(wèn)題1要評(píng)價(jià)兩組評(píng)酒員所評(píng)結(jié)果的顯著性差異與可信度。首先要考慮每組所有成員對(duì)同一種酒樣品的綜合評(píng)價(jià)，考慮獨(dú)立樣本的計(jì)算，利用SPSS11.5軟件算出其樣本的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后用兩組成員的樣本均值來(lái)判斷有無(wú)顯著性差異，得出結(jié)論。若有顯著性差異，則在此基礎(chǔ)上，用離散系數(shù)判斷可信度，離散系數(shù)越小說(shuō)明波動(dòng)程度越小，評(píng)價(jià)的結(jié)果越穩(wěn)定，可信度就越高。問(wèn)題2是根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)，要對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行，我們需要考慮兩個(gè)因素：一是釀酒葡萄的理性指標(biāo)是如何規(guī)定；二是分析葡萄酒的質(zhì)量，根據(jù)葡萄酒質(zhì)量的不同等級(jí)對(duì)釀酒葡萄進(jìn)行不同等級(jí)的劃分。運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)釀酒葡萄的理化指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)分析，將其理化指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化，其次，進(jìn)一步對(duì)理化指標(biāo)與酒的質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，找出釀酒葡萄對(duì)酒質(zhì)量最具影響的幾種理化指標(biāo)，接著用這些理化指標(biāo)把葡萄進(jìn)行等級(jí)劃分。問(wèn)題3要求分析出釀酒葡萄與葡萄酒理化指標(biāo)的聯(lián)系，要求分析出釀酒葡萄與葡萄酒理化指標(biāo)的聯(lián)系，我們首先運(yùn)用SPSS11.5進(jìn)行相關(guān)性分析分別選出紅、白釀酒葡萄和紅、白葡萄酒中與葡萄酒質(zhì)量密切相關(guān)的五個(gè)因素，再對(duì)得出的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行一次的相關(guān)性分析，便可從得出的相關(guān)系數(shù)表中得到它們之間的聯(lián)系。問(wèn)題4分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，先用主成分分析法，考慮利用葡萄酒質(zhì)量（評(píng)分）對(duì)釀酒葡萄和葡萄酒理化指標(biāo)中顯著性較高的幾組數(shù)據(jù)建立多元回歸方程，這樣可以得出它的影響結(jié)果，而要論證能否用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量，需要充分的利用來(lái)判斷，可以查閱資料，找出影響葡萄酒質(zhì)量的要素。要論證能否用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量，使用SPSS11.5軟件對(duì)葡萄酒的芳香物質(zhì)各指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，根據(jù)相關(guān)性分析葡萄的芳香物質(zhì)以及葡萄酒的芳香物質(zhì)對(duì)酒質(zhì)量是否有影響。（三）模型的假設(shè)（1）不考慮兩種釀酒葡萄本身的品種（2）兩組葡萄出自相同的地方 （3）兩組葡萄酒都是有同樣的釀酒師釀造出來(lái)的，且排除他們的非系統(tǒng)性誤差（4）橡木桶的陳化程度沒(méi)有差別（5）釀酒葡萄和葡萄酒的貯存方式、條件都是一樣的（6）排除評(píng)酒員在評(píng)價(jià)過(guò)程中視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等產(chǎn)生的誤差（四）符號(hào)說(shuō)明表示紅葡萄酒中第i組的樣本均值表示紅葡萄酒中第i組的樣本標(biāo)準(zhǔn)差表示紅葡萄酒中第i組的離散系數(shù)表示白葡萄酒中第i組的樣本均值表示白葡萄酒中第i組的樣本標(biāo)準(zhǔn)差表示白葡萄酒中第i組的離散系數(shù)表示顯著性水平為0.05（五）模型建立與解答問(wèn)題1:分析附件1中兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異，哪一組結(jié)果更可信？題目其實(shí)需要我們分兩步去解決，首先，先利用獨(dú)立樣本均值判斷兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有無(wú)顯著性差異，在此基礎(chǔ)上，再利用離散系數(shù)考慮哪組結(jié)果更可信。順著這種思路，我們從10種小項(xiàng)目中利用SPSS11.5軟件分別對(duì)兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果中的紅葡萄酒和白葡萄酒計(jì)算其樣本均值和標(biāo)準(zhǔn)差，得出了如下的表1.1、表1.2。表1.1紅葡萄酒澄清度色調(diào)純正度濃度質(zhì)量純正度濃度持久性質(zhì)量平衡/整體評(píng)價(jià)第一組3.587.134.475.0912.134.725.815.9915.108.76第二組3.486.354.135.6411.723.945.505.8114.908.74第一組0.811.591.021.171.6561.021.340.892.350.89第二組0.621.370.671.071.3110.631.140.761.840.63表1.2白葡萄酒澄清度色調(diào)純正度濃度質(zhì)量純正度濃度持久性質(zhì)量平衡/整體評(píng)價(jià)第一組3.396.654.596.3612.654.095.916.6415.38.96第二組3.416.774.516.2912.594.506.156.3916.79.25第一組0.891.850.941.071.1771.071.341.732.981.00第二組0.691.310.701.061.410.690.020.732.120.72如上述兩表所示，可知，紅葡萄酒和白葡萄中第一組、第二組的獨(dú)立樣本均值是存在顯著性差異的，在此條件下，對(duì)第一組和第二組的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)進(jìn)行比較。利用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)數(shù)學(xué)模型：對(duì)紅葡萄酒進(jìn)行分析，得出如下的表1.3、表1.4表1.3紅葡萄酒澄清度色調(diào)純正度濃度質(zhì)量純正度濃度持久性質(zhì)量平衡/整體評(píng)價(jià)第一組60.10第二組20.07表1.4白葡萄酒澄清度色調(diào)純正度濃度質(zhì)量純正度濃度持久性質(zhì)量平衡/整體評(píng)價(jià)第一組0.260.290.260.230.260.190.11第二組50.09從兩表中，可得出，紅葡萄酒中，十個(gè)項(xiàng)目的，可以認(rèn)為紅葡萄酒中第二組更加可信；白葡萄酒中，雖然存在質(zhì)量的離散系數(shù)中第二組大于第一組，但從整體來(lái)看，第二組的離散系數(shù)還是小于第一組。綜上所述，無(wú)論是紅葡萄酒還是白葡萄酒，兩組評(píng)酒員的評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著性差異，第二組的結(jié)果更加可信。問(wèn)題2：根據(jù)釀酒葡萄的理化指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量對(duì)這些釀酒葡萄進(jìn)行分級(jí)。本題附件2中測(cè)定了28個(gè)白葡萄樣的59個(gè)理化指標(biāo)，其中有30個(gè)一級(jí)指標(biāo)，29個(gè)二級(jí)指標(biāo)。為了找出影響葡萄品質(zhì)的主要指標(biāo)，我們采用SPSS11.5軟件，運(yùn)用聚類(lèi)分析法和相關(guān)系數(shù)分析法對(duì)30個(gè)一級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先，對(duì)白葡萄的30個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行R型聚類(lèi)分析，具體做法為打開(kāi)附錄1中數(shù)據(jù)文件“白葡萄.sav”,選擇Analyze→Classify→HierarchicalCluster→把要進(jìn)行聚類(lèi)的指標(biāo)選入Variable(s)→把樣品編號(hào)選入LabelCasesby→選擇Cluster欄的Variable→選擇Plots窗體中的Dendrogram→OK輸出結(jié)果得到指標(biāo)的聚類(lèi)譜系圖（圖2.1），同時(shí)根據(jù)分析將30項(xiàng)指標(biāo)聚成5類(lèi)，從譜系圖的聚類(lèi)距離和聚類(lèi)的先后步驟可以看出，DPPH自由基、果皮質(zhì)量、白藜蘆醇、花色苷、檸檬酸、PH值、果梗比、單寧、葡萄總黃酮、果酸、可滴定酸、酒石酸、總酚、果皮顏色a*、黃酮醇、干物質(zhì)含量、果皮顏色b*、果皮顏色L*、多酚氧化酶活力、出汁率這20項(xiàng)先聚為一類(lèi)，再與固酸比聚類(lèi)，說(shuō)明21個(gè)指標(biāo)間的相關(guān)性較高，即這21項(xiàng)指標(biāo)為相似水平類(lèi)；同樣的，總糖、可溶性固行物、還原糖、果穗質(zhì)量、百粒質(zhì)量、VC含量這6項(xiàng)指標(biāo)為相似水平類(lèi)；褐變度、蛋白質(zhì)、氨基酸分別單獨(dú)為一類(lèi)。圖2.1白葡萄一級(jí)指標(biāo)的聚類(lèi)圖再把第一類(lèi)的21項(xiàng)指標(biāo)與白酒的評(píng)分（酒的質(zhì)量好壞）進(jìn)行相關(guān)性分析（相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2.1），具體做法為打開(kāi)數(shù)據(jù)文件“白葡萄.sav”,選擇Analyze→Correlate→Bivariat→把要分析的變量名導(dǎo)入Variables→OK。得出結(jié)果表明果皮顏色b*與酒的質(zhì)量呈極顯著的正相關(guān)，酒石酸與酒的質(zhì)量呈顯著的正相關(guān)，由此，我們可以用果皮顏色b*來(lái)代表這一水平類(lèi)的其他性狀。同樣的，把第二類(lèi)的6項(xiàng)指標(biāo)與白葡萄酒的評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析（表2.2），得到果穗質(zhì)量與酒的質(zhì)量呈顯著的負(fù)相關(guān)，總糖、可溶性固行物與酒的評(píng)分呈顯著的正相關(guān)。雖然氨基酸、蛋白質(zhì)、褐變度分別單獨(dú)為一類(lèi)，但它們與酒的質(zhì)量間的相關(guān)性不顯著，所以，我們不采用其進(jìn)行對(duì)葡萄的分級(jí)。綜上，我們就得到了5項(xiàng)影響葡萄質(zhì)量的理化指標(biāo)，分別為果穗質(zhì)量、可溶性固行物、總糖、果皮顏色b*、酒石酸，用這5項(xiàng)指標(biāo)來(lái)對(duì)葡萄進(jìn)行分級(jí)。表2.1第一類(lèi)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)DPPH自由基1/IC50(g/l)酒石酸果皮顏色b*···白酒分?jǐn)?shù)DPPH自由基1/IC50(g/l)PearsonCorrelation1-.150.364.294Sig.(2-tailed)..447.057.129N28282828PH值PearsonCorrelation-.027.414(*)-.014.145Sig.(2-tailed).893.029.943.462N28282828果梗比PearsonCorrelation-.229.411(*).093.117Sig.(2-tailed).240.030.639.552N28282828單寧PearsonCorrelation.395(*).001.065.171Sig.(2-tailed).038.994.743.383N28282828酒石酸PearsonCorrelation-.1501.191.392(*)Sig.(2-tailed).447..331.039N28282828總酚PearsonCorrelation.324-.242-.116-.069Sig.(2-tailed).093.214.555.727N28282828果皮顏色a*PearsonCorrelation-.453(*).113-.692(**)-.130Sig.(2-tailed).015.568.000.508N28282828干物質(zhì)含量g/100gPearsonCorrelation.215.277.392(*).358Sig.(2-tailed).271.154.039.062N28282828果皮顏色b*PearsonCorrelation.364.1911.523(**)Sig.(2-tailed).057.331..004N28282828果皮顏色L*PearsonCorrelation.418(*).049.858(**).347Sig.(2-tailed).027.803.000.071N28282828多酚氧化酶活力PearsonCorrelation-.428(*)-.022-.282-.235Sig.(2-tailed).023.910.146.229N28282828白酒分?jǐn)?shù)PearsonCorrelation.294.392(*).523(**)1Sig.(2-tailed).129.039.004.N28282828*Correlationissignificantatthe0.05level(2-tailed).**Correlationissignificantatthe0.01level(2-tailed).表2.2第二類(lèi)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)總糖可溶性固行物g/L還原糖果穗質(zhì)量百粒質(zhì)量VC含量白酒分?jǐn)?shù)總糖PearsonCorrelation1.846(**).554(**)-.540(**)-.304.104.407(*)Sig.(2-tailed)..000.002.003.116.599.032N28282828282828可溶性固行物PearsonCorrelation.846(**)1.591(**)-.665(**)-.425(*)-.044.429(*)Sig.(2-tailed).000..001.000.024.824.023N28282828282828還原糖PearsonCorrelation.554(**).591(**)1-.408(*)-.262.030.235Sig.(2-tailed).002.001..031.178.878.228N28282828282828果穗質(zhì)量PearsonCorrelation-.540(**)-.665(**)-.408(*)1.712(**).190-.456(*)Sig.(2-tailed).003.000.031..000.333.015N28282828282828百粒質(zhì)量PearsonCorrelation-.304-.425(*)-.262.712(**)1.288-.261Sig.(2-tailed).116.024.178.000..138.181N28282828282828VC含量PearsonCorrelation.104-.044.030.190.2881-.062Sig.(2-tailed).599.824.878.333.138..753N28282828282828白酒分?jǐn)?shù)PearsonCorrelation.407(*).429(*).235-.456(*)-.261-.0621Sig.(2-tailed).032.023.228.015.181.753.N28282828282828表2.3氨基酸、蛋白質(zhì)、褐變度與酒質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)氨基酸總類(lèi)蛋白質(zhì)褐變度白酒分?jǐn)?shù)氨基酸總類(lèi)PearsonCorrelation1.121-.123.263Sig.(2-tailed)..539.532.176N28282828蛋白質(zhì)PearsonCorrelation.1211.460(*)-.063Sig.(2-tailed).539..014.752N28282828褐變度PearsonCorrelation-.123.460(*)1.138Sig.(2-tailed).532.014..483N28282828白酒分?jǐn)?shù)PearsonCorrelation.263-.063.1381Sig.(2-tailed).176.752.483.N28282828現(xiàn)在，就所有白葡萄樣品中的果穗質(zhì)量的含量，由表2.2得果穗質(zhì)量與酒質(zhì)量負(fù)相關(guān)，我們可以通過(guò)對(duì)白葡萄中果穗質(zhì)量的含量從小到大進(jìn)行排序，把白葡萄分為優(yōu)、良、中、差四個(gè)等級(jí)，同樣的，分別用葡萄中的總糖、果皮顏色b*、酒石酸的含量來(lái)把白葡萄分級(jí)。分級(jí)如表2.4所示：表2.4白葡萄的分級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)果穗質(zhì)量可溶性固行物總糖果皮顏色b*酒石酸優(yōu)22、21、2、26、28、4、1724、9、28、26、25、23、2024、26、25、28、20、10、928、21、5、4、23、14、203、20、9、17、19、5、22良5、10、9、25、14、19、275、10、3、27、21、12、212、21、2、4、5、23、1926、17、11、2、7、9、1828、21、6、27、23、8、10中23、24、20、3、7、16、122、4、19、14、1、6、1717、27、6、18、3、14、13、6、27、10、24、1、1211、24、25、4、26、1、16差8、12、13、18、6、11、1516、11、13、18、8、7、1516、15、11、22、7、8、1322、25、13、15、8、19、1615、2、13、12、7、18、14綜上，經(jīng)分析可以得出這些白葡萄樣品的總分級(jí)：優(yōu)：葡萄品種28、20、26、9、2、10、5良：葡萄品種21、23、27、19、4、25、24中：葡萄品種1、3、6、22、17、14差：葡萄品種13、15、8、16、18、7、11用同樣的方法可以對(duì)紅葡萄進(jìn)行分級(jí)，首先，同樣把紅葡萄的30個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行R型聚類(lèi)分析，得到指標(biāo)的聚類(lèi)譜系圖（圖2.2），同時(shí)根據(jù)分析將30項(xiàng)指標(biāo)聚成5類(lèi)：第一類(lèi)：總酚、葡萄總黃酮、DPPH自由基、單寧、蛋白質(zhì)、出汁率、白藜蘆醇、黃酮醇、果梗比、花色苷、褐變度、果酸、多酚氧化酶活力、PH值、固酸比第二類(lèi)：總糖、可溶性固行物、干物質(zhì)含量、還原糖、氨基酸總類(lèi)、可滴定酸第三類(lèi)：果皮顏色a*、果皮顏色b*、酒石酸、檸檬酸第四類(lèi)：白粒質(zhì)量、果皮質(zhì)量、果穗質(zhì)量、果皮顏色L*第五類(lèi)：VC含量由于第二類(lèi)、第四類(lèi)和第五類(lèi)中的指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒的質(zhì)量的相關(guān)性不顯著，所以我們選擇了與葡萄酒比較顯著的5個(gè)指標(biāo)來(lái)對(duì)葡萄進(jìn)行分級(jí)，這些指標(biāo)分別是總酚、葡萄總黃酮、DPPH自由基、果皮顏色a*、果皮顏色b*。得到紅葡萄按各指標(biāo)的分級(jí)如表2.5所示。圖2.2紅葡萄一級(jí)指標(biāo)聚類(lèi)圖表2.5紅葡萄的分級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)總酚果皮顏色a*果皮顏色b*葡萄總黃酮DPPH優(yōu)9、23、2、1、3、5、19、22、2111、18、27、10、7、12、15、20、411、1、18、12、21、15、22、6、1723、9、2、3、5、1、19、16、179、23、2、13、1、8、3、5、19良17、8、14、13、20、12、15、25、166、22、25、9、23、16、21、14、1724、5、16、4、9、7、23、20、88、24、20、22、14、21、13、6、1521、14、17、25、10、26、22、24、20差4、6、10、7、27、24、18、26、1126、3、13、24、5、8、19、1、214、3、26、25、10、27、2、19、1325、18、27、10、4、12、7、26、1111、6、4、27、16、18、15、12、7綜上，經(jīng)分析可以得出這些紅葡萄樣品的總分級(jí)為：優(yōu)：葡萄品種1、9、23、5、22、21、2、3、19良：葡萄品種20、25、17、24、14、16、8、15、13差：葡萄品種27、26、18、4、7、10、6、11、12問(wèn)題3：分析釀酒葡萄與葡萄酒的理化指標(biāo)之間的聯(lián)系。在此問(wèn)中，我們明確要用到釀酒葡萄中和葡萄酒中幾個(gè)與葡萄酒質(zhì)量十分密切的變量，通過(guò)對(duì)問(wèn)題2的求解，我們已經(jīng)得出釀酒葡萄中白葡萄的果穗質(zhì)量、果皮顏色b*、酒石酸、可溶性固形物、總糖與葡萄酒的質(zhì)量息息相關(guān)；紅葡萄中的總酚、葡萄總黃酮、DPPH半抑制體積、果皮顏色a、果皮顏色b與葡萄酒的質(zhì)量密切相關(guān)。現(xiàn)在我們只需求出葡萄酒中哪些成分對(duì)葡萄酒的質(zhì)量影響比較明顯，我們通過(guò)以下步驟求出葡萄酒中與質(zhì)量相關(guān)的成分：打開(kāi)附錄2中的“白葡萄酒指標(biāo)與質(zhì)量.sav”選擇Analyze→Correlate→Bivariate，將左窗口中的所有選項(xiàng)全部選入Variable(s)中點(diǎn)擊ok得到指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)表（表3.1）。經(jīng)分析得出白葡萄酒中的酒總黃酮、順式白藜蘆醇苷、PDDH半抑制體積、C(D65)、b*(D65)五種成分對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響較大，使用同樣的方法對(duì)附錄2中的“紅葡萄酒指標(biāo)與質(zhì)量.sav”進(jìn)行同樣的操作，可以得出紅葡萄酒中的總酚、酒總黃酮、反式白藜蘆醇苷、白藜蘆醇、PDDH半抑制體積五種成分對(duì)葡萄酒的質(zhì)量影響較大。同理，對(duì)附件2中的“紅釀酒葡萄與紅葡萄酒兩個(gè)理化指標(biāo)的聯(lián)系”與“白釀酒葡萄與白葡萄酒兩個(gè)理化指標(biāo)的聯(lián)系”進(jìn)行上述同樣的操作，分別得出以下表3.2、表3.3；其他相關(guān)系數(shù)見(jiàn)附錄2中“問(wèn)題3數(shù)據(jù)表.doc”中的表3_1、表3_2、表3_3、表3_4。表3.1白葡萄酒指標(biāo)與白葡萄酒質(zhì)量系數(shù)表3.2紅釀酒葡萄與紅葡萄酒兩個(gè)理化指標(biāo)系數(shù)表3.3白釀酒葡萄與白葡萄酒理化指標(biāo)系數(shù)對(duì)于紅釀酒葡萄與紅葡萄酒之間的聯(lián)系可通過(guò)分析圖3.2得出，由圖可知葡萄酒中的總酚含量與葡萄中的葡萄總黃酮、DPPH半抑制體積相關(guān)性比較顯著；葡萄酒中的酒總黃酮與葡萄中的總酚、葡萄黃酮DPPH半抑制體積相關(guān)性顯著；葡萄酒中的反式白藜蘆醇苷與葡萄中的總酚、葡萄總黃酮、DPPH半抑制體積有明顯相關(guān)性；葡萄酒中的DPPH半抑制體積與葡萄中的總酚、葡萄總黃酮DPPH半抑制相關(guān)性明顯；其中這五個(gè)成分都與葡萄中的果皮顏色呈負(fù)相關(guān)性。而葡萄中的總酚含量與葡萄酒中的總酚、酒總黃酮、反式白藜蘆醇苷、DPPH半抑制體積呈顯著相關(guān)性；葡萄中的葡萄總黃酮與葡萄酒中的總酚、酒總黃酮、反式白藜蘆醇苷、DPPH半抑制體積相關(guān)性顯著、葡萄中的DPPH半抑制體積與葡萄酒中的總酚、酒總黃酮、DPPH半抑制相關(guān)性顯著；而葡萄中的果皮顏色a、b與葡萄酒中的五個(gè)成分都成負(fù)相關(guān)性。同理，通過(guò)分析圖3.3可知白釀酒葡萄與白葡萄酒之間的聯(lián)系，葡萄酒中的酒總黃酮、順式白藜蘆醇苷、DPPH半抑制體積都與葡萄中上述的五種成分無(wú)相關(guān)性；葡萄酒中的b*(D65)、C(D65)與葡萄中的果穗質(zhì)量、可溶性固形物、總糖相關(guān)性顯著。而葡萄中的果穗質(zhì)量、可溶性固形物也與葡萄酒中的b*(D65)、C(D65)顯著相關(guān)；葡萄中的總糖與葡萄酒中的、順式白藜蘆醇苷、b*(D65)、C(D65)相關(guān)性顯著；而葡萄中的果皮顏色b*、酒石酸與葡萄酒中的上述五種成分無(wú)相關(guān)性。綜上所述，得出不管是釀酒葡萄與葡萄酒之間的關(guān)系是十分密切的，雖不能說(shuō)是每一個(gè)成分都起著關(guān)鍵作用，但是缺少了其中的一些主要成分將無(wú)法釀成高質(zhì)量的葡萄酒，要想釀成高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)葡萄酒必須要具有高質(zhì)量的葡萄。問(wèn)題4：分析釀酒葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量的影響，并論證能否用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量？根據(jù)2、3問(wèn)中的數(shù)據(jù)，利用主成分分析法，得到釀酒葡萄和葡萄酒理化指標(biāo)中顯著性較高的幾組數(shù)據(jù)，分別與葡萄酒質(zhì)量（即評(píng)分）建立多元回歸方程。分析白葡萄酒的理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒質(zhì)量的影響，可以從回歸估計(jì)結(jié)果表4.1（ModelSummary），方差分析結(jié)果表4.2（ANOVA（b））回歸系數(shù)估計(jì)表4.3（Coefficients（a））表4.1回歸估計(jì)結(jié)果ModelRAdjustedRSquareStd.ErroroftheEstimate1.402(a)-.0293.21582aPredictors:(Constant),色澤C(D65),PDDH半抑制體積,順式白藜蘆醇苷(mg/L),酒總黃酮,色澤b*(D65)表4.2方差分析結(jié)果ModelSumofSquaresdfMeanSquareFSig.1Regression43.96858.794.850.529(a)Residual227.5132210.342Total271.48127aPredictors:(Constant),色澤C(D65),PDDH半抑制體積,順式白藜蘆醇苷(mg/L),酒總黃酮,色澤b*(D65)bDependentVariable:白葡萄酒質(zhì)量（評(píng)分） 表4.3回歸系數(shù)估計(jì)ModelUnstandardizedCoefficientsStandardizedCoefficientstSig.BStd.ErrorBeta1(Constant)74.7072.63528.353.000酒總黃酮-.479.433-.249-1.105.281順式白藜蘆醇苷(mg/L)-2.2292.479-.186-.899.378PDDH半抑制體積30.31322.963.2751.320.200色澤b*(D65)-8.31425.170-3.100-.330.744色澤C(D65)8.58024.9973.222.343.735aDependentVariable:白葡萄酒質(zhì)量（評(píng)分）中得出估計(jì)的多元線(xiàn)性回歸方程：=0.162,擬合優(yōu)度一般=（1.105）（0.899）（1.320）(0.330)(0.343)<,所以這五種指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量影響不明顯。同理，根據(jù)附錄3中表4.4，表4.5，表4.6的數(shù)據(jù)，得出白葡萄理化指標(biāo)對(duì)白葡萄酒質(zhì)量影響的多元線(xiàn)性回歸方程：=0.4,擬合優(yōu)度一般=（1.301）（0.535）（0.209）（0.712）（1.97）<，所以這五種指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量影響不明顯。根據(jù)附錄3中表4.7，表4.8，表4.9的數(shù)據(jù)，得出紅葡萄理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒質(zhì)量影響的多元線(xiàn)性回歸方程：=0.599，擬合優(yōu)度較好=（0.117）（0.019）（1.777）（0.191）（0.987）<，所以這五種指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量影響不明顯。根據(jù)附錄3中表4.10，表4.11，表4.12的數(shù)據(jù)，得出紅葡萄酒理化指標(biāo)對(duì)紅葡萄酒質(zhì)量影響的多元線(xiàn)性回歸方程：=0.443，擬合優(yōu)度一般=（0.655）（0.48）（1.663）（1.188）（0.737）<，所以這五種指標(biāo)對(duì)葡萄酒質(zhì)量影響不明顯。論證能否用葡萄和葡萄酒的理化指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)葡萄酒的質(zhì)量，運(yùn)用SPSS11.5軟件對(duì)葡萄酒的芳香物質(zhì)各指標(biāo)和葡萄酒的質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，得出這些芳香物質(zhì)對(duì)酒質(zhì)量的影響程度。首先對(duì)白葡萄酒的芳香物質(zhì)與酒質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析（相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5.1），得出丁二酸二乙酯與酒的質(zhì)量呈顯著的正相關(guān)，香葉基乙醚、辛酸丙酯、2-苯乙基乙酸酯、苯乙醇等也與酒質(zhì)量呈顯著的正相關(guān)，正十一烷與酒質(zhì)量呈極強(qiáng)的負(fù)相關(guān)。由此可說(shuō)明，白葡萄酒的芳香物質(zhì)對(duì)酒的質(zhì)量有很大的影響作用。表5.1.白酒芳香物質(zhì)與酒質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)白酒分?jǐn)?shù)正十一烷3甲基-1-丁醇-乙酸酯3甲基1-乙醇乙酸庚酯香葉基乙醚辛酸丙酯辛酸3-甲基丁酯丁二酸二乙酯2-苯乙基乙酸酯苯乙醇pearsoncorrelation-0.999*0.384*0.64*0.398*0.509*0.451*0.439*0.484**0.402*0.431*Sig（2-tailed）0.270.4110.0180.0220.0090.0380.022N3281527242727282728用同樣的方法分析紅葡萄酒的芳香物質(zhì)與酒質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)，得出1-丙醇、正十一烷、丁二酸二乙酯與酒的質(zhì)量呈極顯著的負(fù)相關(guān)，2-乙基-1-己醇、3,7－二甲基－1,5,7－辛三烯－3－醇、檸檬烯、乙酸乙酯等與紅葡萄酒的質(zhì)量呈顯著的正相關(guān)（相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5.2），由此說(shuō)明紅葡萄酒的芳香物質(zhì)對(duì)酒的質(zhì)量有很大的影響作用。同理，經(jīng)過(guò)分析白葡萄的芳香物質(zhì)，得到乙酸乙酯、乙酸-2-甲基丙基酯、3-甲基-1-丁醇-乙酸酯等與酒的質(zhì)量有極顯著的相關(guān)性（相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5.3）。分析紅葡萄的芳香物質(zhì)同樣得到3-甲基-1-丁醇、2-乙基-1-己醇、苯乙醇等與酒質(zhì)量