本發(fā)明屬于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域，涉及模糊綜合評(píng)價(jià)方法，尤其涉及農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

農(nóng)藥主要用于防治病蟲(chóng)以及調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)中。然而如果過(guò)度或非法使用則會(huì)造成殘留污染，給人體帶來(lái)危害。為此各國(guó)政府每年都會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留定期檢測(cè)，以了解殘留污染的狀況。如何根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)農(nóng)殘污染進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)、以客觀反映農(nóng)殘狀況是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

農(nóng)藥殘留檢測(cè)主要是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中所含的農(nóng)藥種類(lèi)和含量進(jìn)行檢測(cè)，一條檢測(cè)數(shù)據(jù)主要包括：農(nóng)產(chǎn)品名稱(chēng)、采樣時(shí)間、采樣地點(diǎn)、農(nóng)藥名稱(chēng)、農(nóng)藥檢出量等。通過(guò)與農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)產(chǎn)品分類(lèi)、農(nóng)藥特性等信息融合統(tǒng)計(jì)，可以得出農(nóng)藥檢出品種數(shù)、農(nóng)藥檢出頻次、農(nóng)藥超標(biāo)品種數(shù)、農(nóng)藥超標(biāo)頻次等結(jié)果。這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果應(yīng)該說(shuō)從某一個(gè)方面反映了農(nóng)藥殘留污染的狀況，但不夠全面。為此，我們希望提出一種能夠從農(nóng)產(chǎn)品、地域和時(shí)間幾個(gè)維度綜合反映農(nóng)殘污染程度的定量綜合評(píng)估方法。

目前的綜合評(píng)估法主要有專(zhuān)家評(píng)估法、層次分析法、因子分析法、模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其中模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法是是目前比較成熟的系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，它能應(yīng)用模糊關(guān)系合成原理，用多個(gè)因素對(duì)被評(píng)判事物隸屬等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)判，其結(jié)果綜合了多種因素，更加科學(xué)合理。

國(guó)內(nèi)外科技界對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究逐步發(fā)展，目前由美國(guó)palisade公司開(kāi)發(fā)的基于蒙特卡洛(montecarlo)模擬技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)分析軟件@risk己被應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品安全定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中，該方法的計(jì)算不再依賴(lài)于維度和參數(shù)的復(fù)雜性，是一種似然性概率評(píng)估法(錢(qián)永忠.應(yīng)用于農(nóng)藥殘留對(duì)人體暴露評(píng)估的蒙特卡洛方法及其進(jìn)展[j].農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),2007(5):43-46)。美國(guó)epa采取假設(shè)正態(tài)分布的方法分析其變異性,并利用軟件如crystalball^tm等進(jìn)行分析,用monte-carlo方法對(duì)蔬菜、水果上農(nóng)藥殘留的膳食暴露評(píng)估。chen采用基于熵和層次分析法的三層模糊數(shù)學(xué)模型綜合評(píng)價(jià)，得出試驗(yàn)樣品的安全等級(jí)。該方法可以有效地克服傳統(tǒng)單因素評(píng)價(jià)并具有定性和定量評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)(chent,jiny,qiux,etal.ahybridfuzzyevaluationmethodforsafetyassessmentoffood-wastefeedbasedonentropyandtheanalytichierarchyprocessmethods[j].expertsystemswithapplicationsaninternationaljournal,2014,41(16):7328-7337.)。

綜上所述，現(xiàn)有評(píng)估方法可為用戶(hù)提供一維數(shù)據(jù)的綜合評(píng)估結(jié)果，但無(wú)法同時(shí)對(duì)多維數(shù)據(jù)進(jìn)行多維分析的定量評(píng)估，同時(shí)，現(xiàn)有方法缺少直觀展示評(píng)估結(jié)果的工具，面對(duì)大量的評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)，用戶(hù)很難直觀的觀察到評(píng)估結(jié)果中的重要信息和數(shù)據(jù)特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于模糊綜合評(píng)價(jià)的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，根據(jù)農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)殘污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。首先確定風(fēng)險(xiǎn)因子和各風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重，權(quán)重越大表示該風(fēng)險(xiǎn)因子對(duì)污染風(fēng)險(xiǎn)的影響越大；然后通過(guò)模糊綜合評(píng)估模型得到農(nóng)藥殘留污染的綜合評(píng)估值，再利用基于規(guī)則的分類(lèi)方法對(duì)其進(jìn)行分類(lèi),得到各類(lèi)別下的分類(lèi)綜合評(píng)估值；最后采用可視化的方法展示評(píng)估結(jié)果，并配以屬性篩選等交互手段，方便用戶(hù)觀察評(píng)價(jià)結(jié)果在農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間和地域等類(lèi)別下的分布，為食品安全監(jiān)管提供決策支持。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種基于模糊綜合評(píng)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，根據(jù)農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和可視化展示，包括如下步驟：

a.對(duì)原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，確定各風(fēng)險(xiǎn)因子及其權(quán)值，得到待評(píng)估數(shù)據(jù)集；

本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)藥殘留污染程度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，原始數(shù)據(jù)集為農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)集；

b.采用模糊綜合評(píng)估模型，對(duì)待評(píng)估數(shù)據(jù)集中的每一條記錄計(jì)算其綜合評(píng)估值，從而得到多維度綜合評(píng)估集；

針對(duì)農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題，此步驟得到的綜合評(píng)估值為未按農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間、地域等維度分類(lèi)的多維度綜合評(píng)估值，對(duì)每一條記錄計(jì)算綜合評(píng)估值，從而得到多維度綜合評(píng)估集；

c.采用基于規(guī)則的分類(lèi)方法對(duì)上述多維度綜合評(píng)估集進(jìn)行分類(lèi)，得到單維度綜合評(píng)估集；

本發(fā)明實(shí)施例中針對(duì)農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題，所述單維度綜合評(píng)估集為按農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間、地域等各維度分類(lèi)的單維度綜合評(píng)估集；

d.采用可視化方法對(duì)步驟c中得到的各單維度綜合評(píng)估結(jié)果進(jìn)行展示。

本發(fā)明實(shí)施例中針對(duì)農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題，對(duì)步驟c中得到的按農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間、地域各單維度綜合評(píng)估集進(jìn)行可視化展示。

本發(fā)明實(shí)施例中，步驟a的實(shí)現(xiàn)方法如下：

a1、對(duì)農(nóng)殘檢測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到分析結(jié)果，根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)從結(jié)果中選擇得到用于綜合評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)因子，并確定因子權(quán)重；

a2、將a1中得到的風(fēng)險(xiǎn)因子作為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子xi(i＝1,2,3...n)，對(duì)存在分類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)因子(檢出農(nóng)藥毒性等級(jí)、農(nóng)藥殘留含量程度)按照其分類(lèi)作為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子xij(j＝1,2,3...m)，n表示一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子個(gè)數(shù)，m表示某一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子下二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子的個(gè)數(shù)，按照專(zhuān)家評(píng)估法確定權(quán)重。其中一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重wi(i＝1,2,3...n)，滿(mǎn)足二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重wij(j＝1,2,3...m),滿(mǎn)足

專(zhuān)家估測(cè)法是由專(zhuān)家以打分等方式對(duì)待評(píng)估項(xiàng)做出定量評(píng)價(jià)。先請(qǐng)10位領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)各自的經(jīng)驗(yàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因子設(shè)置權(quán)值，對(duì)污染程度影響越大的風(fēng)險(xiǎn)因子設(shè)置的權(quán)值越大，之后將每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)值求平均得到最終的風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)值。

a3、對(duì)含有分級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)因子先對(duì)其二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子加權(quán)求和得到該一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子屬性值；

a4、定義待評(píng)估數(shù)據(jù)集v＝(ax)，其中a是一個(gè)(q*k)的矩陣，x為(q*n)的矩陣

本發(fā)明實(shí)施例中，待評(píng)估集v是具有農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間和地域三個(gè)維度的農(nóng)殘數(shù)據(jù)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,即在一段時(shí)間里對(duì)某地區(qū)的某種農(nóng)產(chǎn)品中檢出農(nóng)藥殘留狀況的統(tǒng)計(jì)。其中a是定性特征的屬性值，即分類(lèi)維度；x是定量特征的屬性值，即各一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)集。

a5、根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，給出各風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)值，得到一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重向量w＝[w1w2...wn]。

步驟b的實(shí)現(xiàn)方法如下：

b1、利用隸屬度函數(shù)對(duì)一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)集x歸一化，得到歸一化的風(fēng)險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)集z。；

定義一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子的隸屬度函數(shù)為式1：

其中，xmin表示該一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子里的最小值，xmax表示該一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子里的最大值。

將相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因子屬性值代入隸屬度函數(shù)，得到評(píng)估矩陣z如式2：

其中，yq等于通過(guò)隸屬度函數(shù)c(xi)求得的歸一化后的各個(gè)待評(píng)估對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)因子屬性值的矩陣，yqn表示第q個(gè)評(píng)估對(duì)象的第n個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子經(jīng)過(guò)隸屬度函數(shù)歸一化后的值，n表示風(fēng)險(xiǎn)因子數(shù)量，q表示評(píng)估對(duì)象的數(shù)量。其中矩陣的每一行表示一條待評(píng)估對(duì)象所對(duì)應(yīng)的歸一化后的風(fēng)險(xiǎn)因子屬性值，每一列表示一種風(fēng)險(xiǎn)因子；

b2、采用模糊評(píng)價(jià)模型(式3)對(duì)歸一化的風(fēng)險(xiǎn)因子數(shù)據(jù)集z中每一條記錄計(jì)算其多維度綜合評(píng)估值em：

其中，待評(píng)估集v各個(gè)評(píng)估對(duì)象的多維度綜合評(píng)估值em＝[e1e2...eq]，em表示待評(píng)估集v的多維度綜合評(píng)估值向量，eq表示第q個(gè)評(píng)估對(duì)象的多維度綜合評(píng)估值，w是一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重向量，z是評(píng)估矩陣，n是風(fēng)險(xiǎn)因子的個(gè)數(shù)。

b3、將得到的多維度綜合評(píng)估矩陣em＝[e1e2...eq]與屬性矩陣a合并，即令得到多維度綜合評(píng)估集e；

步驟c的實(shí)現(xiàn)方法如下：

c1、建立基于規(guī)則的分類(lèi)模型；

使用基于規(guī)則的分類(lèi)方法，目的是對(duì)多維度綜合評(píng)估集e分類(lèi)，得到k個(gè)單維度綜合評(píng)估集d1，d2，…，dk。

根據(jù)b3得到的多維度綜合評(píng)估集是一個(gè)q*(k+1)的矩陣，形式為數(shù)據(jù)集包含q條數(shù)據(jù)，k個(gè)維度類(lèi)別，1個(gè)評(píng)估值列。經(jīng)過(guò)分類(lèi)過(guò)程可以得到數(shù)據(jù)集d＝[d1,d2,....,dk]，其中d1,....,dk是的多個(gè)(q*2)的獨(dú)立矩陣，形式為每個(gè)獨(dú)立數(shù)組的第一列為類(lèi)別信息，第二列為該類(lèi)別的單維度綜合評(píng)估值。

具體分類(lèi)方法如下：

s1)將數(shù)據(jù)集d1,d2,....,dk賦初值為0；

s2)從e中按維度挑選各分類(lèi)元素，依次填入數(shù)據(jù)集d1,d2,....,dk；

s3)用d中各個(gè)數(shù)據(jù)集d1,d2,....,dk中的元素與e進(jìn)行對(duì)比，將相同子類(lèi)的評(píng)估值加和求平均，得到單維度評(píng)估值。

c2、對(duì)多維度綜合評(píng)估集結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)計(jì)算，得到待評(píng)估集v的單維度綜合評(píng)估集；

將多維度綜合評(píng)估集e代入c1步驟中基于規(guī)則的分類(lèi)器計(jì)算，得到不同類(lèi)別的單維度綜合評(píng)估集d1，d2，…，dk。

步驟d的實(shí)現(xiàn)方法如下：

d1、將綜合評(píng)估結(jié)果用可視化的形式展示；

實(shí)施例中，采用條形圖來(lái)顯示農(nóng)藥殘留污染在農(nóng)產(chǎn)品維度上的綜合評(píng)價(jià)排序情況，采用基于地圖的熱圖展現(xiàn)農(nóng)殘污染在地域維度上的分布情況，用折線圖顯示在時(shí)間維度上的農(nóng)藥殘留污染分布情況。即可視化結(jié)果包括：可視化界面最上面是地圖，中間是條形圖，下面是折線圖。

d2、交互操作設(shè)計(jì)；

實(shí)施例中，交互操作包括對(duì)農(nóng)產(chǎn)品、地域、時(shí)間的篩選，多視圖聯(lián)動(dòng)，提示框。這些交互手段幫助用戶(hù)快速定位想要關(guān)注的信息，方便用戶(hù)分析觀察評(píng)估結(jié)果。具體設(shè)計(jì)是：(1)屬性篩選，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性篩選，如可以選擇一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品，則地圖只對(duì)具有該農(nóng)產(chǎn)品的地域進(jìn)行評(píng)估值的顏色映射，折線圖也只顯示具有該農(nóng)產(chǎn)品的時(shí)間點(diǎn)的評(píng)估值；選擇一個(gè)地區(qū)，顯示該地區(qū)的全部農(nóng)產(chǎn)品和時(shí)間的評(píng)估結(jié)果；選擇一段時(shí)間，則會(huì)顯示這段時(shí)間的農(nóng)產(chǎn)品和地域的評(píng)估結(jié)果。(2)多視圖聯(lián)動(dòng)，點(diǎn)擊地圖上的某個(gè)區(qū)域，條形圖和折線圖隨之變化成該地區(qū)的數(shù)據(jù)。(3)提示框，鼠標(biāo)點(diǎn)擊地圖，條形圖或折線圖，鼠標(biāo)點(diǎn)擊位置會(huì)出現(xiàn)提示框并寫(xiě)明該屬性的具體屬性值。

本發(fā)明上述評(píng)估結(jié)果展示的可視化方法還可以應(yīng)用到其他的綜合評(píng)估中，如大學(xué)綜合評(píng)估，教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估等。

本發(fā)明上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可應(yīng)用于農(nóng)藥殘留污染程度的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。針對(duì)上述農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，進(jìn)一步地，在本發(fā)明實(shí)施例中，采用農(nóng)藥殘留檢測(cè)模擬數(shù)據(jù)，所述風(fēng)險(xiǎn)因子可以是農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥檢出品種、農(nóng)藥超標(biāo)頻次、檢出農(nóng)藥毒性占比和農(nóng)藥殘留含量程度等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供一種基于模糊綜合評(píng)價(jià)模型的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，根據(jù)農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)殘污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。該方法首先確定風(fēng)險(xiǎn)因子和各風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重，權(quán)重越大表示該風(fēng)險(xiǎn)因子對(duì)污染風(fēng)險(xiǎn)的影響越大；然后通過(guò)模糊綜合評(píng)估模型得到農(nóng)藥殘留污染的綜合評(píng)估值，再利用基于規(guī)則的分類(lèi)方法對(duì)其進(jìn)行分類(lèi),得到各類(lèi)別下的分類(lèi)綜合評(píng)估值；最后采用可視化的方法展示評(píng)估結(jié)果，并配以屬性篩選等交互手段，方便用戶(hù)觀察評(píng)價(jià)結(jié)果在農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間和地域等類(lèi)別下的結(jié)果分布。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法流程框圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中基于模糊綜合評(píng)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程的具體流程框圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子及其各自權(quán)值的示意圖；

其中，x為風(fēng)險(xiǎn)因子；w為風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)值；xi(i＝1,2,3...n)為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子；xij(j＝1,2,3...m)為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子；n表示一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子個(gè)數(shù)；m表示某一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子下二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子的個(gè)數(shù)；wi(i＝1,2,3...n)為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重；wij(j＝1,2,3...m)為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)重。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例采用的可視化算法設(shè)計(jì)的流程框圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)結(jié)果的截圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于模糊綜合評(píng)價(jià)的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，該方法針對(duì)農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)，首先確定風(fēng)險(xiǎn)因子和各風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重，權(quán)重越大表示該風(fēng)險(xiǎn)因子對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的影響越大。通過(guò)模糊綜合評(píng)估模型得到農(nóng)殘污染程度的多維度綜合評(píng)估值，再利用基于規(guī)則的分類(lèi)模型對(duì)該綜合評(píng)估值進(jìn)行分類(lèi)得到每個(gè)維度下的單維度綜合評(píng)估值，采用可視化的方法展示評(píng)估結(jié)果，并結(jié)合屬性篩選的交互手段，方便用戶(hù)觀察綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，快速定位自己要關(guān)注的內(nèi)容，方法流程如圖1所示。

首先，針對(duì)本發(fā)明的模糊綜合評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型做以下描述:

在確定了風(fēng)險(xiǎn)因子和其權(quán)重后，首先確定待評(píng)估集，采用隸屬度函數(shù)對(duì)待評(píng)估集的風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行歸一化，得到評(píng)價(jià)矩陣，再與風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)值矩陣相乘得到每個(gè)待評(píng)估對(duì)象的多維度綜合評(píng)估值，之后利用基于規(guī)則的分類(lèi)方法將多維度綜合評(píng)估值按照農(nóng)產(chǎn)品、地域和時(shí)間三個(gè)維度分類(lèi)得到各個(gè)維度下的單維度綜合評(píng)估值。具體如圖2所示。

此外，對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果做一說(shuō)明，農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果是一個(gè)具有時(shí)間、地理、多維和層次特征的復(fù)雜數(shù)據(jù)集。根據(jù)數(shù)據(jù)確定風(fēng)險(xiǎn)因子，由于有些風(fēng)險(xiǎn)因子具有層次特性，所以定義二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子。風(fēng)險(xiǎn)因子x的示意圖如圖3所示。

本發(fā)明實(shí)施例中，利用農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估和可視化展示，具體包括如下步驟：

a.對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，確定各風(fēng)險(xiǎn)因子及其權(quán)值，得到待評(píng)估數(shù)據(jù)集；

b.采用模糊綜合評(píng)估模型，對(duì)待評(píng)估數(shù)據(jù)集中的每一條記錄計(jì)算其綜合評(píng)估值，該評(píng)估值為未按農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間、地域等維度分類(lèi)的多維度綜合評(píng)估值，從而得到多維度綜合評(píng)估集；

c.采用基于規(guī)則的分類(lèi)方法對(duì)上述多維度綜合評(píng)估集進(jìn)行分類(lèi)，得到按農(nóng)產(chǎn)品、時(shí)間、地域等各維度分類(lèi)的單維度綜合評(píng)估集；

d.采用可視化方法對(duì)步驟c中得到的各單維度綜合評(píng)估結(jié)果進(jìn)行展示。

實(shí)施的具體操作步驟為：

a1、對(duì)原始模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，假設(shè)選取全國(guó)10個(gè)省市，2012年-2014年的檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)。原始模擬數(shù)據(jù)示例如表1所示，得到每種風(fēng)險(xiǎn)因子的屬性值，如表2所示；

a2、對(duì)步驟a1中得到的風(fēng)險(xiǎn)因子及其評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)專(zhuān)家評(píng)估法確定權(quán)值，一、二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子及各自權(quán)重如表3所示；

a3、對(duì)含有分級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)因子先對(duì)其二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子加權(quán)求和，得到該一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子屬性值。農(nóng)藥毒性二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子綜合評(píng)估值為(1.052.752.050.9511.052.752.052.050.9511.052.752.050.9511.052.752.050.951)，農(nóng)藥殘留含量程度二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因子綜合評(píng)估值為(2.54.44.41.22.13.23.81.852.53.253.63.83.83.13.25.62.42.6)

a4、定義待評(píng)估數(shù)據(jù)集v，如表4所示。；

b1、檢出農(nóng)藥品種的隸屬度函數(shù)

超標(biāo)頻次的隸屬度函數(shù)

農(nóng)藥毒性隸屬度函數(shù)

農(nóng)藥殘留含量隸屬度函數(shù)

將表4相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)因子屬性值帶入隸屬度函數(shù)，得到評(píng)估矩陣

b2、用模糊評(píng)價(jià)模型rm＝w·z^t得到評(píng)估集v各個(gè)評(píng)估對(duì)象的多維度綜合評(píng)估向量rm＝[0.38170.65920.58750.16580.230.45170.50420.45750.24580.5460.39170.53420.67250.53580.490.44170.55420.74750.36580.31]，評(píng)估對(duì)象的隸屬度向量和多維度綜合評(píng)估值結(jié)果如表5所示；

c1、建立基于規(guī)則的分類(lèi)模型；

具體分類(lèi)算法如下：

①數(shù)據(jù)集d1,d2,....,dk賦初值為0；

②從e中按維度挑選各分類(lèi)元素依次填入數(shù)據(jù)集d1,d2,....,dk；

③用d中各個(gè)數(shù)據(jù)集中的元素和e進(jìn)行對(duì)比，使相同子類(lèi)的評(píng)估值加和平均得到單維度評(píng)估值。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)集為d1,d2,d3；具體分類(lèi)算法如下：

①數(shù)據(jù)集d1,d2,d3賦初值為0；

②e中按維度挑選各分類(lèi)元素依次填入數(shù)據(jù)集d1,d2,d3；

③用d中各個(gè)數(shù)據(jù)集中的元素和e進(jìn)行對(duì)比，使相同子類(lèi)的評(píng)估值加和平均得到單維度評(píng)估值。

c2、將表4數(shù)據(jù)帶入到分類(lèi)器，按照規(guī)則計(jì)算得到農(nóng)產(chǎn)品、地域和時(shí)間這三個(gè)維度各自的單維度綜合評(píng)估值，如表6、7、8所示，其中ep表示農(nóng)產(chǎn)品的綜合評(píng)估值，et表示時(shí)間的綜合評(píng)估值，ea表示地域的綜合評(píng)估值；

d1、將綜合評(píng)估結(jié)果用可視化的形式展示，將這三個(gè)維度(農(nóng)產(chǎn)品、地域、時(shí)間)綜合評(píng)估值排序映射到相應(yīng)的可視化效果圖中顯示，可視化設(shè)計(jì)如圖4所示。

基于地圖的熱圖農(nóng)殘污染綜合評(píng)估ea情況將數(shù)值范圍劃分為n段,將最大值rmax對(duì)應(yīng)某種顏色,最小值rmin對(duì)應(yīng)另一種顏色，計(jì)算第i段顏色ci的公式如下：

ci＝rmin+(rmax-rmin)/n×i,i∈[1,n]

基于條形圖的農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留污染綜合評(píng)估根據(jù)評(píng)估值ep的大小映射條形圖的高矮，基于折線圖的時(shí)間的農(nóng)藥殘留污染綜合評(píng)估根據(jù)評(píng)估值et的大小映射折線圖的高矮；

d2、可通過(guò)界面進(jìn)行交互操作，通過(guò)交互操作屬性篩選。

經(jīng)過(guò)上述步驟的操作，得到最終可視化結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例中，最終可視化結(jié)果如圖5所示：最上面是基于地理熱圖的地域農(nóng)藥殘留污染綜合評(píng)估結(jié)果，中間為基于條形圖的農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留汚染綜合評(píng)估結(jié)果；最下面是基于折線圖的時(shí)間農(nóng)藥殘留汚染綜合評(píng)估結(jié)果；右側(cè)是用于進(jìn)行交互操作的數(shù)據(jù)篩選框。

表1農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留原始數(shù)據(jù)示例

表2農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)因子統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

表2中，x1表示檢出農(nóng)藥品種數(shù)，x2表示超標(biāo)頻次，x31表示低毒農(nóng)藥檢出頻次，x32表示中毒農(nóng)藥檢出頻次，x33表示高毒農(nóng)藥檢出頻次，x34表示劇毒農(nóng)藥檢出頻次，x41表示農(nóng)藥1級(jí)污染檢出頻次，x42表示農(nóng)藥2級(jí)污染檢出頻次，x43表示農(nóng)藥3級(jí)污染檢出頻次。

表3.農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留各風(fēng)險(xiǎn)因子權(quán)值分配

表4.待評(píng)估數(shù)據(jù)集

表5.模糊綜合評(píng)價(jià)的評(píng)估對(duì)象的多維度綜合評(píng)估值結(jié)果

表6.農(nóng)產(chǎn)品綜合評(píng)估情況

表7.地域綜合評(píng)估情況

表8.時(shí)間綜合評(píng)估情況

本發(fā)明的可視化方法還可以應(yīng)用到其他的綜合評(píng)估中。如大學(xué)綜合評(píng)估，教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估等。

需要注意的是，公布實(shí)施例的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開(kāi)的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書(shū)界定的范圍為準(zhǔn)。