应用层次分析法确定鲜食玉米品质指标的优先等级

王江民，钱均祥，许宗亮，曾 彪，马 玲，冷 燕，孙信梅，王家金，张智慧*

(1.云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所，云南 昆明 650205；2.云南省农业科学院药用植物研究所，云南 昆明 650205；3.云南省农业科学院，云南 昆明 650205；4.云南省农业科学院茶叶研究所，云南 昆明 650205；5. 滇西科技师范学院生物技术与工程学院，云南 临沧 677000；6.彝良县农业技术推广中心，云南 彝良 657600)

【研究意义】 2015年11月，农业部制定下发了《“镰刀弯”地区玉米结构调整的指导意见》，开启 “镰刀湾”地区种植结构调整，明确提出了到2020年将全国玉米种植面积调减至0.33亿hm2左右[1]。2016年又进一步取消了在东北四省已实施了8年的玉米临收储政策[2]。随着调整改革的不断推进和深化，云南玉米种植受到强烈的冲击，2017年云南玉米种植面积约为152.1万hm2，总产量在820万t，区域玉米消费市场规模为136.09亿元，若玉米种植面积再下调，玉米提质增效保收益，形势就更加严峻。云南省地理环境兼具低纬高原、季风气候的特点，结合云南玉米种质资源大省优势，大力发展四季鲜食特色玉米，对调整种植结构，提高农业效益百姓增收，加快玉米产业化进程，不失为一种切实可行的玉米发展之路[3]。传统意义上的鲜食玉米是指玉米果穗在其蜡熟期就采收，除去苞叶和果穗柄，蒸煮至熟和脱粒烹炒加工即可食用的玉米，主要包括糯玉米、甜玉米、笋玉米和普通玉米4种[4]，在云南因做蔬菜食用又称蔬菜玉米[5]。鲜食玉米和粮饲玉米相比，因采收期提前至蜡熟期，可选择种植的玉米品种多样化，比如糯玉米和甜脆玉米等，种植成本较低，而市场价格较高，一般种植收益是普通粮饲玉米的3倍以上，所以优先选择发展鲜食玉米产业成为必然[6-7]。鲜食玉米深受百姓喜爱，其籽粒口感甜糯，食口性好，易于消化，同时营养丰富，多种营养成分均高于普通玉米，是营养保健食品开发利用的最佳选择之一[8]。这样就延长了鲜食玉米的产业链，拓宽可持续发展的空间，保证玉米种植结构调整后玉米产业转型升级。【前人研究进展】在云南市场上出售的鲜食玉米除糯玉米、甜玉米外，笋玉米罕见，普通白粒、黄粒玉米也用于蔬菜鲜食出售，成为百姓餐桌上不可或缺的食品[9]。随着经济生活水平的提高，鲜食玉米品质和其它商品品质一样越来越受到百姓的关注。鲜食玉米品质现在不仅是衡量鲜食玉米品种的首要指标还决定着市场对这一品种的接受程度及市场表现，经济价值高低，从而影响种植者的收益。评价鲜食玉米品质目前一般依据鲜食玉米感官品质指标请专家打分判断，在评判打分的过程中可能会存在主观偏差[10-11]。【本研究切入点】层次分析法在目标规划问题中，一般首先按各目标的重要程度确定优先等级，然后根据优先等级赋予相应的优先因子，同等级的赋予加权系数，因此，如何确定多目标的优先等级是解决目标规划问题首先要考虑的问题，特别是对于目标个数多，且关系重大的多目标决策问题，目标等级的确定是关系到决策的合理性，乃至成败。层次分析法目前已在政治经济及社会等领域广泛应用。根据国家无公害食品鲜食玉米[12]，鉴定玉米品种感官品质的指标主要包括外观感官品质指标和蒸煮感官品质指标2个方面，每个方面又有多个指标，是分层级的。从市场销售的角度，是否可以借鉴层次分析法，确定出多个指标的优先等级权重，再去评价鲜食玉米品质，更能接近其品种未来的市场表现，因为市场表现决定着种植者的收益，是鲜食玉米发展源源不断的动力。【拟解决的关键问题】借鉴层次分析法目标规划问题解决程序及方法，确定鲜食玉米品质指标优先等级，然后根据优先等级赋予相应的优先因子，在同等级的赋予加权系数，再来评判鲜食玉米品种品质的市场表现，把层次分析法分析问题解决问题的利用领域作延伸，力求更具体更科学更直观的评判鲜食玉米的品质，为鲜食玉米品种筛选提供客观量化的科学依据，同时也为鲜食玉米种植者提供参考，促进鲜食玉米产业发展[13]。

1 材料与方法

1.1 试验数据获取

所用原始数据来源于对2006-2017年昆明农贸市场购买鲜食玉米顾客跟踪随机问卷调查，对购买鲜食玉米顾客进行鲜食玉米品质的糯性、口感、甜度、籽粒饱满度、气味、皮厚薄、籽粒排列、外观、色泽问卷调查，每年问卷回收率及有效率均超过90 %。对调查问卷进行统计分析研究，数据能有效真实的反应出鲜食玉米各品质指标市场表现接受程度，有分析其等级优先的价值[14-16]。

1.2 数理统计方法

在重大的目标规划的决策问题中有n(n>2)个目标Gk(k=1，2，…，n)，为了慎重，现聘请m个方面的专家Ri(i=1，2，…，m)参加评审确定各目标的优先等级，即每个Ri对n个目标给出一个等级排序，最后综合m个专家的排序结果，确定出n个目标的优先等级。假设Ri(i=1， 2，…，m)的评审工作是互相独立的，互相之间的评定结果一般不同，对每个Ri根据其权重性赋一权重系数Vi且0﹤Vi﹤1(i=1，2，…，m)，对n个目标Gk=(k=1，2，…，n)排在第一位记n分，第二位记n-1,以此类推，排在第n位记1分[17]。

1.2.1 层次建立 AHP的层次结构分3层：

目标层(V)：确定目标的优先等级。

准则层(C)：参加评审的m个方面的专家Ri(i=1，2，…，m)。

方案层(P)：问题的n个目标Gk(k=1，2，…，n)。

表1 鲜食玉米品质指标

1.2.4 确定(P)层对(V)层的组合权向量 由于(C)层对(V)层的权向量为W0，(P)层对(C)层的权向量为Wi(i=1，2，…，n)，则为(P)层对(V)层的权向量。

1.2.5 确定各目标的优先等级 根据W1，W2，…，Wn的大小依次排列，即得到各目标G1，G2，…，Gn的优先等级的排列次序。

1.3 确定鲜食玉米品质指标

参照《中华人民共和国农业部.NY5200-2004无公害食品鲜食玉米》[12]；《中华人民共和国农业部.NY524-2002糯玉米》标准[18]，鉴定玉米品种感官品质的指标主要包括外观感官品质指标和蒸煮感官品质指标2个方面。

在多年市场调查中，近70 %的顾客认为，蒸煮品质更为重要，决定着顾客是否再去购买这一鲜食玉米品种的愿望，在购买行为中毕竟先接触到的是外形指标，对于试探性购买的顾客，先看外形再购买，占比达到30 %左右，这一现象沈芳[9]和郑小亚[11]已有报道。由此得出鲜食玉米外形指标综合权重0.3，蒸煮品质指标综合权重0.7。

1.4 建立鲜食玉米品质指标优先等级层次结构

鲜食玉米品质指标优先等级层次结构分3层。

目标层(V)：确定鲜食玉米品质指标的优先等级。

准则层(C)：参加评审的1000个随机问卷顾客，因不知身份信息，无法确定为行家与否，所以权重一样。

方案层(P)：问题的n个目标。包括外形感官品质指标3个，蒸煮感官品质指标6个。

2 结果与分析

2.1 鲜食玉米感官品质指标优先等级

从表2可见，鲜食玉米品质指标的优先等级为糯性>口感>甜度>籽粒饱满度>气味>皮厚薄>籽粒排列>外观>色泽。

表2 鲜食玉米品质指标优先等级

糯性排列第1，云南鲜食糯玉米最为百姓喜爱，糯玉米市场销量最大，尤其西双版纳四路糯衍生型小白糯玉米等，市场接受度很高，价格5元/包最贵，这在玉米种植结构调整中很有现实指导意义。

口感排列第2，反映出这一指标的重要性，在乳熟时采收鲜食玉米，这时玉米籽粒已饱满，柔嫩适当，手掐有白浆为感官指标，嫩浆呈水头状，籽粒中浆太少又显太老。指导生产中分批播种，或者加快农业设施投入，比如建设大棚或冷库贮存等。保证最佳采收期的鲜食玉米供应市场。普通黄粒、白粒玉米鲜食长久不衰，籽粒鲜嫩用于烹饪靠的就是最佳采收期。

甜度排列第3，从市场反应中可以看出仅次于糯玉米之后的品种就是甜玉米，生产上甜玉米品种和糯玉米品种搭配种植效益可以得到提升，市场上甜玉米品种除蒸煮外鲜食脱粒销售比较普遍，价格在15～20元/kg，而普通黄粒、白粒玉米脱粒销售价格为10～15元/kg。种植者所获收益又明显高于粮饲玉米，可以看出鲜食玉米产业化发展有广阔空间。

籽粒饱满度指标和口感指标一样，是在采收期的把握上，即要掌握好各类品种的最适采收期，这一指标来源于外形指标，是其中最重要的指标。一般够买鲜食玉米的顾客先看籽粒外形是否饱满，籽粒饱满柔嫩适当手掐有白浆；籽粒还未饱满就采收一是影响产量，二是不好卖，籽粒少浆无浆过老也影响收益。

气味是鲜食玉米蒸煮感官品质的重要指标之一[19]，折射在生产上鲜食玉米香气特征受品种类型和采收期的影响，比如糯玉米典型的脂香、蜡香和甜玉米的脂香、果香以及普通玉米的木香果香、花香。不同采收期的鲜食玉米其可溶性总糖和淀粉含量影响风味，继而影响收益。

种皮厚薄影响蒸煮品质的综合口感，种皮薄，无渣为追求的目标，靠筛选品种得以实现。

外形上籽粒排列、外观2个指标，同样影响鲜食玉米的品质。排列规则，紧密，无秃尖，虫咬霉变及损伤，外观穗型一致，大小相同，苞叶完整，新鲜鲜绿，看上去新鲜清洁干净是消费者首选。如现在西双版纳的糯玉米多为四路糯衍生型农家品种，其品种特性很明显，穗长15 cm左右，穗粗2.5～3.0 cm，粒小，千粒重平均90 g左右，白色常见，黑花糯、紫花糯、白花糯也有，株高150～200 cm，中熟，生育期125 d左右。反应在外观、籽粒排列2个指标中特别明显，个头小，鲜果穗成筒形和锥形，籽粒小，排列紧密，无秃尖。

蒸煮品质指标中排列最后1个是色泽，对异花授粉玉米品种保持纯度在生产上十分重要，无论糯玉米、甜玉米乃至普通玉米要求色泽一致。一旦混杂品种特有的蒸煮品质全部下降，一般少量籽粒色泽有明显差异就会影响品种的市场销售。

2.2 鲜食玉米品质指标优先等级排序结果运用实例探索

鲜食玉米品质指标优先等级确定后，如何在玉米相关科研、产业化上运用需要做最初的探索。针对目前通常采用的鲜食玉米品质评价方法中主观因素较大，量化标准少，可能会存在主观偏差，所以在对感官品质中蒸煮品质的评价，研究出比较确实可行的方法，适宜操作的量化方法，增强评分手段的客观性就显得重要和急迫[20]。在对昆明农贸市场销售的鲜食玉米品种蒸煮感官品质专家品尝评分结果统计整理分析后，试探性的应用鲜食玉米品质指标优先等级排序结果，按照指标优秀计3分，良好计2分，一般计1分，计算不同品种的综合得分(表3)。

表3 鲜食玉米不同品种蒸煮感官品质品尝评分

比如石林白糯，甜味：1分×0.128002 =0.128002；香味：1分×0.109333 =0.109333；糯性：3分×0.166663 =0.499989；口感：3分×0.130669 =0.392007；皮厚薄：3分×0.105336 =0.316008。综合得分1.4453分。得分最高的是西双版纳四路糯衍生型小白糯品种1.6640分，其次是西双版纳小黄糯1.5547分，石林白糯、西双版纳小花糯1.4453分并列第3，并列第4的是红糯、紫糯，多彩玉米，星光灿烂。应用层次分析法对鲜食玉米品质优先等级排序，其结果对玉米感官品质指标进行量化确实可行易操作，同时验证了层次分析法应用于鲜食玉米产业相关领域的可行性[21]。

对于云南名牌西双版纳小糯玉米品种综合考虑产量因素，作为地方特色品种种植，结合包装作为礼品等附加值高的商品出售，对鲜食玉米提质增效确实可行[22]。纯的紫糯、红糯包括黑糯市场不常见，甚至说是罕见，一旦有售马上就会售罄。鲜食玉米品种多样化是产业发展的保障。市场上甜脆玉米品种绝大多数纯度有问题影响其蒸煮品质，其种植成本明显高于普通黄、白粒玉米，甜玉米产业化机遇与挑战并存。

3 讨 论

鲜食玉米作为一种新型产业，由于生育周期短，种植品种多，种植成本低，经济效益十分显著[23]。但现实往往市场品种较多，且缺乏对品种的综合评价，给种植者选种造成困扰，影响产业优化和调整。针对这些困惑，从市场销售的角度，探索什么样品质指标的品种，更受市场欢迎和接受，品质指标中优先要考虑什么感官指标，表现如何等，从而占领市场获得高收益，就显得重要和急迫。

首次尝试把层次分析法主要原理延伸扩展应用于鲜食玉米品质感官指标等级确定中，确定出各指标的评价权值，然后再评判各鲜食玉米品种相对优劣次序[24]。为鲜食玉米种植者选种，调整种植结构，提供科学依据，为鲜食玉米产业化贡献智慧。

4 结 论

从市场鲜食玉米销售角度，把市场中普通顾客对鲜食玉米品质的喜好作为切入点，跟踪调查品质指标的市场表现获取相关数据。应用层次分析法确定鲜食玉米品质指标优先等级，结果表明，糯性>口感>甜度>籽粒饱满度>气味>皮厚薄>籽粒排列>外观>色泽。并把优先等级排序结果，应用于昆明农贸市场鲜销玉米品种品质评价具体实例中，综合得分西双版纳四路糯衍生型小白糯>西双版纳小黄糯>石林白糯>红糯、紫糯>黄甜脆。发展种植糯玉米，尤其云南优异资源的糯玉米品种更能受到市场青睐，为鲜食玉米种植者调整玉米种植结构，促进鲜食玉米产业快速健康发展提供依据。