文档介绍：食品质量安全抽检数据分析
摘要
随着人们对生活质量的要求越来越高,食品安全已成为全社会关注的热点,同时也是政府民生工程的一个主题。因此,制定一份合理的抽检方案以更好地履行政府卫生行政部门对食品卫生的监督职责,显得尤为重要。针对深圳食品质量安全抽检数据分析所得的问题,本文结合实际,应用主成分分析、拟合、灰色预测、典型相关分析方法,建立了集时间、费用和效果为一体的分层抽样最优分配数学模型,通过MATLAB、SPSS等软件求解模型,具体如下:
对于问题一,我们首先采用主成分分析法对12种主要食品的安全因素进行因子分析,得出影响食品安全的最主要因素为微生物、食品添加剂、重金属,同时又根据主成分得分排名,选取了排名前三的肉类、粮食产品、水产品作为主要研究对象;之后通过EXCLE软件进行拟合,根据图形和拟合曲线来表示3种安全因素近三年内的变化趋势,但当我们对食品总体安全情况进行进一步研究时,发现其拟合效果虽好,但进行预测时与实际不大相符,于是,我们就建立灰色GM(1,1)预测模型解决此问题,预测出13、14年各季度食品合格率,最终得出食品总体合格率逐年上升,与实际情况相符。
对于问题二,在问题一基础上,我们以微生物、食品添加剂、重金属三个指标作为一组变量来代表食品质量安全;将深圳划分为6个区作为代表抽检地点的变量,以本地和外地来作为产地的一组变量;通过对变量间的典型相关分析,得出对于抽检地点,应注意加强龙岗、宝安区微生物指标的抽检,可适当放松对罗湖、福田、南山区重金属指标的抽检;对于产地,应加强产品出厂时微生物和食品添加剂的抽检。最后,在第一问基础上,根据以季度为时间段的拟合曲线和图形,得出第二、四季度食品合格率较低。
对于问题三,我们在问题二基础上,建立了集时间、费用和效果为一体的分层抽样最优分配数学模型,并进行实例分析,给出具体的抽检方案,在时间和成本的约束下,求出最优分配的抽检批次44,比仅按层权抽样节省6个单位的抽检费用和2个单位的抽检时间。之后,我们又提出对食品抽检实行放宽加严政策。

关键词:主成分分析数值拟合灰色GM(1,1)预测典型相关分析分层抽样最优分配 MATLAB SPSS
一、问题重述
食品的安全问题关系到人民群众的身体健康和生命安全,关系到经济的健康发展和社会的稳定,食品安全问题历年来倍受社会各界和政府的关注,随着人们对生活质量的追求和安全意思的提高,食品安全已显然成为社会关注的热点,也是政府民生工程的一个主题。近年来,我国食品市场接连发生安全事故,追其原因,一方面食品的来源越来越广泛,人们消费加工好的食品的比例越来越高,另一方面,除食材的生产收获外,食品的运输、加工、包装、贮存、销售以及餐饮等每一个环节都有可能影响食品的质量与安全。然而, 食品质量与安全又是一个专业性很强的问题,其标准的制定和抽样检测及评价都需要科学有效的方法。深圳是食品抽检、监督最统一、最规范、最公开的城市之一。请下载2010年、2011年和2012年深圳市的食品抽检数据(注意蔬菜、鱼类、鸡鸭等抽检数据的获取),并根据这些资料来讨论:
、重金属、添加剂含量等安全情况的变化趋势;
:如食品产地与食品质量的关系;食品销售地点(即抽检地点)与食品质量的关系;季节因素等等;
,使之更科学更有效地反映食品质量状况且不过分增加监管成本(食品抽检是需要费用的),例如对于抽检结果稳定且抽检频次过高的食品领域该作怎样的调整?
二、基本假设
1、假设本文中所用数据、资料均真实、可靠。
2、假设主成分分析过程中,我们所考虑的食品安全因素都为主要因素,其他因素跟其相比影响可以忽略不计。
3、假设深圳只能分成龙岗、宝安、罗湖、福田、盐田、南山六个区。
4、假设统计过程中未标明抽检单位和生产地的地区可以忽略不计。
5、假设所抽检产品只存在合格与不合格两种情况,且不合格产品无等级划分。
三、符号说明
1. 表示发展灰数;
2. 表示内生控制灰数;
3. 表示进行次累加生成序列;
4. 表示可决系数;
5. 表示关联系数;
6. 表示后验差比值;
7. 表示小误差频率;
8. 表示随机误差项;
9. 表示变动总成本;
10. 表示抽检总时间;
11. 表示层权;
12. 表示层总体均值;
13. 表示层样本均值;
14. 表示层的方差;
15. 表示层样本方差;

四、模型建立与求解

食品种类繁多,包括:粮食、肉类、果蔬、饮料、调味品和各种经过加工的的食品,对其细分可达数千种。因为在进行食品安全检测前需要找出影响食品安全因素