食品质量安全抽检数据分析 数学建模

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1、食品质量安全抽检数据分析摘要随着经济的发展，食品安全已成为社会关注的热点。深圳作为食品抽检、监督最统一、规范和公开的城市之一，拥有科学有效的食品质量安全标准的制定、抽样检测及评价方法具有重要意义。对于问题一，首先本文根据食品标准分类系统划分了16个食品领域大类；其次选取了深圳市2010年、2011年和2012年生产、流通及消费环节的食品抽检数据，以果蔬、水产品、肉制品为例，绘制出了微生物、重金属以及添加剂含量的安全情况随时间变化的曲线；最终分析得出微生物检测项目中，水产品和肉制品的不合格率变化幅度较大，添加剂和重金属检测中，各食

2、品在不合格率在逐渐降低，安全性提高。对于问题二，首先本文考虑到食品质量是否合格受多方面因素影响，确定了季节因素、食品销售地点（即抽检地点）、食品产地3大因素作为影响因素；其次建立了二项Logistic回归模型，并运用SPSS软件求解，得出了各因素对食品合格率的影响大小分别为产地因素63%、销售地点（即抽检地点）33%以及季节因素4%，其中产地、销售地点（即抽检地点）因素为负相关，季节因素为正相关；再次采用Hosmer和Lemeshow检验对模型结果进行检验，以检验模型拟合优度。对于问题三，首先本文根据深圳市种植业产品、水产品以及

3、禽畜产品抽检数据，分析了食品抽检合格率与抽检场所、季度和地理区域的关系；其次依据合格率实现情况确定适当的抽检方法和抽检次数，并结合深圳市现有食品抽检方案，进行总结；再次利用百分比抽检法，根据抽样特性曲线与两类误差的关系，对现行抽检方案和OC曲线进行分析，改进抽检方法，使之科学且有效地反映食品质量状况又不过分增加监管成本。最后，本文对模型进行了改进，使模型更具有实际意义。关键词：食品分类变化趋势二项Logistic回归模型百分比抽检OC曲线一、问题重述食品质量与人民生活水平关系密切。随着社会经济发展与消费健康意识的提高，食品安全问

4、题日益成为社会关注焦点，民生工程建设的重点工作之一。城市食品具有来源广、加工工序复杂、流通渠道密等特点，食品质量受生产、加工、消费环节等多方面因素影响。因此，食品质量检测需要专业性技术支持，从标准制定到抽样检测及评价均需要科学有效的检测方法。深圳市是食品抽检、监督最统一、最规范、最公开的城市之一。通过分析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），重点讨论如下问题：问题一：评价深圳市2010-2013年个主要食品领域（微生物、重金属、添加剂含量等）安全情况的变化趋势；问题二：根

5、据数据资料找出规律性关系，并进行分析；问题三：如何改进食品质量抽检方法，以达到低监管成本的同时，科学有效的反映食品质量状况，例如对于抽检结果稳定且抽检频次过高的食品领域如何调整。二、问题分析问题一分析为了评价深圳市近三年主要食品领域安全情况变化趋势，首先需根据食品标准分类系统划分食品领域大类，并根据各类别食品的主要抽检特征，选取一系列较科学的检验指标刻画其安全情况。因此，我们查阅了中国食品分类标准，按照生产、流通及消费环节，选取了深圳市2010年、2011年和2012年蔬菜、鱼类、鸡鸭作为例子，绘制各检测项目含量随时间的增减变化

6、曲线，刻画各主要食品领域微生物、重金属以及添加剂含量的变化趋势。问题二分析由于食品质量是否合格受多方面因素影响，而若被解释变量设为食品质量是否合格，即二分类变量，则可使用二项Logistic回归模型。根据题中所给出的数据特征，我们确定季节因素、食品销售地点（即抽检地点）、食品产地3大因素作为分类变量，将初步处理后的数据导入SPSS软件，即可根据概率结果分析各因素与食品合格率的关系。为了对模型二的结果进行检验，我们采用Hosmer和Lemeshow检验，分别对合格产品和不合格产品进行已观测值与预测值拟合，以检验模型拟合优度。问题三

7、分析根据深圳市2010年、2011年、2012年的食品抽检数据，结合深圳市现有食品抽检方案，进行总结。我们选取了种植业产品、水产品以及禽畜产品三类，并依据抽检场所、季度以及抽检分区三方面分别计算食品合格率，并结合合格率实际情况适当减少抽检次数，以科学且有效地反映食品质量状况又不过分增加监管成本。利用百分比抽检法，根据抽样特性曲线与两类误差的关系，对现行抽检方案和OC曲线进行分析，改进抽检方法。三、模型假设1、所有数据都是随机抽取且准确而真实，可以真实地反映深圳市的食品质量安全情况。2、每个区执行的监管力度基本相同，即均按照国家质

8、检总局和深圳市本地区的食品安全相关条例实施并且贯彻执行的。3、假设四类安全指标对食品领域的影响是相互独立，没有关联性。4、深圳市最近几年的经济，人均消费水平等社会宏观方面因素的发展基本都呈稳定的趋势。5、假设监管部门每一年中对每家企业随机抽检产品数目相同。四、符