承 诺 书
我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名): 福建师范大学闽南科技学院 参赛队员 (打印并签名) :1. 林娜 2. 朱小龙 3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):
日期: 2012 年 9 月 9 日
葡萄酒优劣与量化指标
摘要 葡萄酒的品种很多,因葡萄的栽培、葡萄酒生产工艺条件的不同,产品风格各不相同。同时又因各位品酒人员个人差异而造成过葡萄酒主观评价的差异。评价葡萄酒一般从品酒人员对其外观、香气、口感等方面进行考虑。同时,还有其自身本质因素,如单宁、总酚、酒总黄酮、白藜芦醇等化学成分。当然,还和葡萄酒在酿造过程中的环境有关。葡萄酒是否和自身颜色有关我们将在下面进行研究讨论。
葡萄酒的优劣还和其自身的营养价值有关。一个好的葡萄酒对人的生理机能有很好的促进作用。(葡萄酒是具有多种营养成分的高级饮料。适度饮用葡萄酒能直接
对人体的神经系统产生作用,提高肌肉的张度。除此之外,葡萄酒中含有的多种氨基酸、矿物质和维生素等,能直接被人体吸收。因此葡萄酒能对维持和调节人体的生理机能起到良好的作用。尤其对身体虚弱、患有睡眠障碍者及老年人的效果更好。可以说葡萄酒是一个良好的滋补品)
葡萄酒与葡萄酒之间的差异还和选材有关。这并不是说所有生长在最高级别葡
萄园里的葡萄都能酿成“大师级”的葡萄酒,但一个好的葡萄生长年份对于酿造“大师级”的葡萄酒来说也至关重要。另外,“限产”也是确保葡萄品质的必要手段。为大师级红酒提供原料的葡萄园区亩产量必须少于600公斤,葡萄才有可能达到含糖量不低于21度的最佳成熟度。因此,酿造出好的葡萄酒对葡萄的要求至关重要。
众所周知,葡萄酒品质的好坏,主要靠感官品尝和理化指标分析方法来确定。但是用这两种方法对酒的好坏进行鉴别都有极大的困难,采用感官品尝对品酒师有极高的要求,常人无法做到;采用理化指标分析费用比较昂贵,而且时间较长,因此这两种方法都不适合大规模使用。
正是因为如此,我们将建立数学模型来分析葡萄酒之间的差异。运用概率统计与数理模型T与t和方差相关知识进行处理相关问题。
对葡萄酒的评价是基于评价人员,其中有一部分是主观意识,这就造成对葡萄酒评价的公平的欠缺。由于现实中各种因素的作用,品酒员之间存在着差异性,而这些差异性将 影响评价结果,有事甚至掩盖些显著性的差异。
造成这些差异性的原因
第一:各感官评价人员知识结构的差异。实际上,人的神经中枢会将由周边感觉器官(如舌、鼻、眼等)获得的信息进行处理,感官评价就是去研究由中枢神经对这些信息处理的结果。在神经感受器获得相应的感觉刺激时,就会产生电流,并通过神经纤维传往大脑。大脑则接受这些电流(信息),并进行比较、分析、记忆。所以,对于感觉来讲,大脑就是一个“信息库”。通过训练,这个信息库将不停地扩大其容量.贮藏更多的信息。在感官评价过程中,大脑是通过类。
由于感官评价人员知识储备结构的差异性,肯定会对葡萄酒评价造成一定程度的弯曲;同时,感官评价是一个复杂的生理过程,因此,感官评价有一定程度的个人色彩。为了降低其个人的主观因素,我们将对其每个评价人员的结果综合运用概率学知识进行评价,得出一个相对公平的结果
。
第二:评酒人员文化的差异。所谓“文化”,是在同一个环境中的人民所具有的“共同的心理程序”。因此,文化不是一种个体特征,而是具有相同社会经验、受过相同教育的许多人所共有的心理程序。不同的群体,不同的国家或地区的人们,这种共有的心理程序之所以会有差异,是因为他们向来受着不同的教育、有着不同的社会和工作,从而也就有不同的思维方式,这也就造成评价结果不可避免的存在差异。
第三:评酒人员出发点的不同。对于不同的酒样,一些品酒员认为是好的.而另一些品酒员却认为是差的。即使对于意见相同的品酒员,他们在两个酒样间的差值范围及其给分范围等方面.也存着很大的差异。有的品酒员的给分区间虽然相同.但他们的评价位置却存在着很大的差异。
葡萄的优异对葡萄酒的酿造至关重要,因此,如何挑选高质量的葡萄显得至关重要了。影响葡萄的生长因素可以归纳为以下六大点:
1.产地:不同地区的葡萄酒的风格完全不同,葡萄酒的品质主要取决于酿酒葡萄,酿制葡萄酒的原料--葡萄对葡萄酒品质的重要性。而葡萄的品质又主要取决于葡萄产地的气候和土壤等自然资源条件。不同的区域适合栽种不同种类和档次的葡
萄,而不同种类的葡萄分别适用于不同品种的葡萄酒的酿造,即使同一区域同一品种的葡萄在不同年份也有品质的区分。西班牙的世界名酒“雪利酒(Sherry)”因产于西班牙西端的雪利市得名,而酿制雪利酒的葡萄则必须是产于这一带的葡萄,其它地区的葡萄是不可以的。类似的还有法国的香槟、干邑、西班牙的cava等等。
2.树龄:葡萄树体生命周期大至要经历:胚胎期、幼树期、生长结果期、衰老死亡期,不同生长阶段生长特点不同,必然,对葡萄果实的产量和质量产生影响。随着树龄增长,一方面根系生长进入平稳期,另外根系在土壤深层分布比例加大,而使树体抗外界环境(降雨、气温等)变化能力增强,葡萄树体生长平稳;同时根系在土壤中分布更为广泛,吸收营养的能力也就增强,这些都有利于果实质量的提高。
3.年份:在酒的标签上标明它的身份至少有两个原因,一是证明这个酒的酒龄,以便允许葡萄酒爱好者按照他的口味和状况选择一个年青的酒或是陈年的酒;二是说明葡萄收获的年份,一般来说葡萄园中的葡萄,一年和一年的收获质量是有很大不同的,所产葡萄酒的质量水平也有很大的差异,在酒瓶上标明年份,可给消费者在去掉瓶塞前就能获得酒的质量信息。
4.采摘:手工采摘>机器采收?手工采摘可以尽可能的减少对葡萄的破坏,同时也可以挑选最好的葡萄采摘,机器采摘效率高,但是对葡萄的破坏大,容易带进枝叶,和未成熟的葡萄.成熟>未成熟?葡萄只有完全成熟时才能酿出最好的葡萄酒,用青涩的葡萄根本不可能酿出优质的葡萄酒.夜间>白天?夜间采收,葡萄中的香气浓度能达到最高,但是成本很高!
5.产量:葡萄的产量越高酿造的葡萄酒越多,但是葡萄酒的品质就没有办法保证,事实上很多酒庄是通过降低葡萄的产量来提高葡萄酒的质量的,主要的手段有减少每亩种植葡萄树的数量,减少果穗,剪掉成熟度不好的果穗等等,保证用于酿酒的葡萄品质。
6.工艺:包括是否用木桶发酵和储藏,所用木桶的类型(美国.法国)新旧,陈酿时间(几个月还是几年),是否过滤(过滤能得到澄清透亮的葡萄酒,但是也能带走大部分香气)。
一.同时,地理条件也是影响葡萄的有一重要因素。
1、纬度和海拔:世界上大部分葡萄园分布在北纬20-52度之间及南纬30-45度之间,绝大部分在北半球。海拔高度一般在400-600米。纬度和海拔是在大范围内影响温度和热量的重要因素。
2、坡向和坡度:在大地形条件相似情况下,不同坡向的小气候有明显差异。通常以南向(包括正南向、西北向和东南向)的坡地受光热较多,平日气温较高。坡地的增温效应与其坡度密切相关。一般坡地向南每倾斜1度,相当于推进1纬度。受热最多的坡地角度约为20-35度(在北纬40-50度范围)。葡萄较耐干旱和土壤瘠薄,可以在相对不大范围内发育根系,所以比其它果树更适宜在坡地上栽培,然而坡度越大水土流失越严重,因此,在种植葡萄时应优先考虑坡度在20-25度以下的土地。
3、水面的影响:海洋、湖泊、江河、水库等大的水域,由于吸收的太阳辐射能量多,热容量较大,白天和夏季的温度比陆地低,而夜间和冬季的温度比内陆高。因此,临近水域沿岸的气候比较温和,无霜期较长。临近大水面的葡萄园由于深水反射出大量的蓝紫光和紫外线,浆果着色和品质好,所以选择葡萄园时尽量靠近大的湖泊、河流与海洋的地方。
二.土壤条件同样也是一个重要因素。
葡萄可以生长在各种各样的土壤上,如沙荒、河滩、盐碱地、山石坡地等,但是不同的土壤条件对葡萄的生长和结果有不同的影响。
1、成土母岩及土心 :在石灰岩生成的土壤或心土富含石灰质的土壤上,葡萄根系发育强大,糖分积累和芳香物质发育较多,土壤的钙质对葡萄酒的品质有良好的影响。世界上著名的酿酒产区正是在这种土壤上,如香槟地区和夏朗得—科涅克地区等。但土层较薄且其下常有成片得砾石层,容易造成漏水漏肥。
2、土层厚度和机械组成 :葡萄园的土层厚度一般以80-100㎝以上为宜。沙质土壤的通透性强,夏季辐射强,土壤温差大,葡萄的含糖量高,风味好,但土壤有机质缺乏,保水保肥力差。粘土的通透性差,易板结,葡萄根系浅,生产弱,结果差,有时产量虽大但质量差,一般应避免在重粘土上种植葡萄。在砾石土壤
上可以种植优质的葡萄,如新疆土鲁番盆地的砾质戈壁土(石砾和沙子达80%以上),经过改良后,葡萄生长很好。
3、地下水位:在湿润的土壤上葡萄生长和结果良好。地下水位高低对土壤湿度有影响,地下水位很低的土壤蓄水能力较差;地下水位高、离地面很近的土壤,不适合种植葡萄。比较适合的地下水位应在1.5-2米以下。在排水良好的情况下,在地下水位离地面0.7-1米的土壤上,葡萄也能良好生长和结果。
4、土壤化学成分:对葡萄植株营养有很大意义。一般在PH为6—6.5的微酸性环境中,葡萄的生长结果较好。在酸性过大(pH接近4)的土壤中,生长显著不良,在比较强的碱性土壤(pH为8.3-8.7)上,开始出现黄叶病。因此酸度过大或过小的土壤需要改良后才能种植葡萄。此外,葡萄在果树中,是属于较抗盐的植物,在苹果、梨等果树不能生长的地方,葡萄能生长的很好。
与茶叶相似处在于:上者生烂石,中者生砾壤,下者生黄土。
三、气候因素是葡萄品种区域化的主要指标。
法国人认为,只有在某种特定的土壤中栽培的葡萄,才能酿造出具有特殊风味的世界名酒。但对世界广阔的葡萄产区来讲,这种以土壤进行葡萄区划的情况、不具有普遍性和绝对性。影响葡萄品质和葡萄酒质量的因素是综合性的.仅在多数情况下,往往是气候对葡萄的生长、结果和葡萄酒的优劣起主导作用,气候因素已成为诸多因素中最重要、最活跃的因素。光照、量度、降水等天气条件都是葡萄生长和结果所必需的,特别是夏秋季的天气状况。 1、光照
太阳能是葡萄进行光合作用唯一的能源.是葡萄进行能量和物质循环的动力,葡萄产量和品质的90%—95%来源于光合作用。德国年平均日照时间:1300个小时。真正消耗于光合作用的太阳能在许多情况下,还没有达到太阳总能量的1%。在我国一般葡萄园太阳能的利用率仅为0.5%左右。 葡萄是喜光作物,几千年来人们为它搭架和整形修剪,以便使它获得更充足和合理的光照。
2、温度
温度(热量)是影响葡萄生长和结果最重要的气象因素。葡萄属暖温带植物,要求相当多的热量。葡萄生长期 (从明芽至桨果成熟)需要的月平均气温在10度以上的活动积温、因品种不同而存在差异。温度对葡萄生长、结果的进程也产生重要影响。高温能对葡萄造成危害,但程度远远不如低温,低温对葡萄的伤害是世界葡萄栽培中常遇到的问题、低温限制了葡萄的栽培区域。葡萄一般栽培在北半球北纬20—51℃之间。欧洲葡萄品种的栽培北限是德国的莱茵河流域,栽培的南界伸展到了印度。在南半球、葡萄主要栽培于南纬20—40℃之间。欧洲葡萄的种植范围朝赤道方向扩展的限制因素是高温、病害和缺乏足够的低温诱发葡萄的休眠。欧洲葡萄向两极方向扩展的主要限制因素是生长季节短、不足以保证果实和枝蔓成熟以及抵御冬季低温。 3、降水
降水的多寡和季节分配,强烈地影响着葡萄的生长和发育,影响着葡萄的产量和品质。在某些地区,对某些栽培品种、降水量季节性的变化是葡萄品种区域化的最重要的气候因素之一。降水量季节性的变化,因世界不同的气候类型.而表现出显著的差异。地中海气候的降水量季节分配的特点是:夏秋干旱.冬春多雨。而我国主要葡萄栽培区的气候为季风气候(除新疆外),夏季高温多雨,南方春季阴雨天气更加重了葡萄栽培的难度。除新疆外,对葡萄不利,水分胁迫现象对葡萄表现十分显著。
[problem1.m]
function y= xlsread(’D \\cumcm2012problems\\A’) global a10 a20 a30 total k; syms k a10;
x1=dsolve('Dx1=-0.75*x1','x1(0)=a10'); t=1;a20=subs(x1);
x21=dsolve('Dx21=-(0.75+0.32*k)*x21','x21(0)=a20'); t=2/3;a21=subs(x21);
x22=dsolve('Dx22=-0.75*x22','x22(2/3)=a21'); t=1;a30=subs(x22);
x31=dsolve('Dx31=-(0.75+k)*x31','x31(0)=a30'); t=2/3;a31=subs(x31);
x32=dsolve('Dx32=-0.75*x32','x32(2/3)=a31'); nn=1.109*10^11*(0.5*a21+a31);
eq1=a10-nn*1.22*10^11/(1.22*10^11+nn); S=solve(eq1,a10);a10=S(2); syms t;
t3=subs(subs(int(0.32*k*x21,t,0,2/3))); t4=subs(subs(int(k*a31,t,0,2/3))); total=17.86*t3+22.99*t4; k=x;
y=subs(-total);
function y= problem1(x) global a10 a20 a30 total;
[k,mtotal]=fminbnd('buyu',16,18); ezplot(total,0,25) xlabel('组别') ylabel('系列') title(' ') format long; k
total=-mtotal a10=eval(a10) a20=eval(a20)
a30=eval(a30) format short clear
综上所述,第二组更可信
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