王民敬，裴海生，孫君社，譚曉妍，張秀清，孫 恬，劉鳳松，許璋陽，楊 玥，陳 洲

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基于改進(jìn)層次分析法的靈芝品質(zhì)安全綜合評(píng)價(jià)

王民敬1，裴海生1，孫君社1※，譚曉妍2，張秀清2，孫 恬3，劉鳳松3，許璋陽1，楊 玥1，陳 洲1

（1. 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京100125； 2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083；3. 無限極（中國(guó)）有限公司，廣州 510623）

中藥材是中醫(yī)藥事業(yè)傳承和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，靈芝是中國(guó)傳統(tǒng)的中藥材。該文通過改進(jìn)的層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）對(duì)靈芝質(zhì)量安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為靈芝種植“安全有效、質(zhì)量可控”提供借鑒。根據(jù)中藥材質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，基于樣本波動(dòng)大小和改進(jìn)的AHP法，計(jì)算得到靈芝子實(shí)體質(zhì)量安全指標(biāo)（多糖、Pb、As、Hg、Cd）的權(quán)重；應(yīng)用AHP綜合加權(quán)指數(shù)法對(duì)關(guān)鍵生長(zhǎng)期（4層、5層、6層）、典型種植區(qū)域（武夷山、長(zhǎng)白山、大別山）靈芝子實(shí)體質(zhì)量安全指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，并與目前廣泛應(yīng)用的內(nèi)梅羅指數(shù)法計(jì)算得到的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：靈芝多糖、Pb、As、Hg、Cd等5種質(zhì)量安全指標(biāo)單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)大致規(guī)律為：Cd>Hg>多糖>As>Pb，均低于中藥材質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)水平。改進(jìn)AHP法得到靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)范圍是0.2376～0.7598，小于1，為安全級(jí)，內(nèi)梅羅法得到的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)范圍是0.2579～0.7292，也為安全級(jí)，2種方法比較總體差別不太明顯，分析認(rèn)為質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重大的指標(biāo)多糖、Hg、Cd，其單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也大。為了進(jìn)一步對(duì)比2種方法優(yōu)劣，將單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較大、權(quán)重較大的質(zhì)量安全指標(biāo)Hg、Cd分別跟單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較小、權(quán)重較小的質(zhì)量安全指標(biāo)Pb、As調(diào)換，對(duì)人體危害較大的質(zhì)量安全指標(biāo)Hg和Cd單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)降低，對(duì)人體危害較小的Pb和As單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)升高，結(jié)果顯示綜合質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)顯著降低，降低幅度達(dá)68.03%，采用改進(jìn)AHP的加權(quán)綜合指數(shù)法比內(nèi)梅羅指數(shù)法更能準(zhǔn)確反映靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)狀況。該研究不僅對(duì)靈芝質(zhì)量安全評(píng)價(jià)具有較高借鑒價(jià)值，也為靈芝種植“產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后”全程控制提供支撐。

多糖；重金屬；質(zhì)量調(diào)控；靈芝；改進(jìn)AHP；內(nèi)梅羅指數(shù)；加權(quán)綜合指數(shù)

0 引 言

中藥材是中醫(yī)藥事業(yè)傳承和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略性資源[1]。靈芝作為中國(guó)傳統(tǒng)的中藥材，是食藥兩用真菌，發(fā)展歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。目前，靈芝生產(chǎn)周期長(zhǎng)、耗時(shí)多；資源消耗大、效率低；標(biāo)準(zhǔn)缺乏、管理粗放、質(zhì)量安全監(jiān)控難；綜合利用低、高附加值產(chǎn)品開發(fā)薄弱。因此，確保靈芝產(chǎn)品“安全有效、質(zhì)量可控、價(jià)值提升”已成為該行業(yè)急需解決的課題[2-4]。

本文重點(diǎn)研究靈芝質(zhì)量安全評(píng)價(jià)，目前中國(guó)靈芝質(zhì)量安全監(jiān)控難，表現(xiàn)在質(zhì)量安全評(píng)價(jià)以結(jié)果檢驗(yàn)為主，還未實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制[5-7]。中國(guó)尚缺乏靈芝中功效成份、有害物質(zhì)殘留的檢測(cè)技術(shù)規(guī)范、限量標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，還未全面地對(duì)可能的風(fēng)險(xiǎn)來源進(jìn)行分析和監(jiān)控[8]。多糖是靈芝主要功效成分中具有生物活性的指標(biāo)[9-10]，是企業(yè)生產(chǎn)中重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)。重金屬污染是當(dāng)前靈芝生產(chǎn)中亟待解決的重要問題[4]。《中華人民共和國(guó)藥典》（簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》，2015年版[11]）和中國(guó)中藥材標(biāo)準(zhǔn)[12]中對(duì)多糖和重金屬鉛（Pb）、砷（As）、汞（Hg）、鎘（Cd）有明確標(biāo)準(zhǔn)要求。

本文選取武夷山、長(zhǎng)白山、大別山仿野生道地段木靈芝樣本，綜合考慮功效成分和有害物質(zhì)權(quán)重，選擇代表性指標(biāo)靈芝多糖、重金屬（鉛、砷、汞、鎘），探討靈芝質(zhì)量安全綜合評(píng)價(jià)方法，質(zhì)量安全綜合評(píng)價(jià)及分級(jí)研究方面，主要集中在產(chǎn)地環(huán)境，尤其對(duì)土壤質(zhì)量安全評(píng)價(jià)及分級(jí)研究較多[13-15]，有研究將土壤肥力和重金屬污染進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[16]。在分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)方面，按照有機(jī)、綠色、無公害等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境進(jìn)行分級(jí)[17]。

目前，中國(guó)普遍將內(nèi)梅羅指數(shù)法用于評(píng)價(jià)重金屬對(duì)土壤[18]、農(nóng)產(chǎn)品[19]質(zhì)量的影響。加權(quán)綜合指數(shù)法可揭示不同質(zhì)量安全指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，評(píng)價(jià)結(jié)果更靠近質(zhì)量安全指標(biāo)的真實(shí)情況[20]。加權(quán)綜合指數(shù)法各質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重的確定是關(guān)鍵，應(yīng)盡可能體現(xiàn)科學(xué)性和客觀性[21]。通過構(gòu)建基于3標(biāo)度的改進(jìn)層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的比較矩陣，確定重金屬污染物權(quán)重，值得借鑒[19]。

本文基于AHP綜合加權(quán)指數(shù)法對(duì)靈芝關(guān)鍵生長(zhǎng)期（4層、5層、6層）、典型種植區(qū)域（武夷山、長(zhǎng)白山、大別山）質(zhì)量安全指標(biāo)（多糖、Pb、As、Hg、Cd）權(quán)重確定，利用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)，并與目前廣泛應(yīng)用的內(nèi)梅羅指數(shù)法計(jì)算得到的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行對(duì)比，為靈芝種植產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全程控制提供支撐。

1 材料與方法

1.1 取樣與分析方法

選取段木靈芝品種，在靈芝生長(zhǎng)關(guān)鍵期（4層、5層、6層）和成熟采摘期，選取武夷山區(qū)、長(zhǎng)白山區(qū)、大別山區(qū)典型區(qū)域，每個(gè)區(qū)域隨機(jī)選取2～3個(gè)基地。其中，關(guān)鍵生長(zhǎng)期（4層、5層、6層）靈芝子實(shí)體樣本采自武夷山區(qū)。

依據(jù)NY/T 1676-2008標(biāo)準(zhǔn)，用水提方法測(cè)定靈芝多糖，60目粉碎過篩[22]；依據(jù)《中國(guó)藥典》2015版[11]鉛、鎘、砷、汞測(cè)定法，采用原子吸收分光光度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定。

1.2 評(píng)價(jià)方法

1.2.1 單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

式中IP為質(zhì)量安全指標(biāo)單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；C為質(zhì)量安全指標(biāo)樣本實(shí)測(cè)值，mg/kg；S是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的靈芝質(zhì)量安全指標(biāo)值，mg/kg。若為正向指標(biāo)，則C與S位置互換。IP<1則表明安全，IP>1則表明不安全，數(shù)值越大，說明該項(xiàng)質(zhì)量安全指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)越大。

1.2.2 內(nèi)梅羅指數(shù)法

式中為質(zhì)量安全指標(biāo)綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；(C/S)max為質(zhì)量安全指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的最大值；(C/S)ave為質(zhì)量安全指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的平均值。

1.2.3 加權(quán)綜合指數(shù)法

式中ICP是綜合質(zhì)量安全指數(shù)；W是某種元素的權(quán)重系數(shù)。

1.3 基于改進(jìn)AHP確定質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重

運(yùn)用AHP法構(gòu)造判斷矩陣，若評(píng)價(jià)指標(biāo)較多時(shí)，采用1～9標(biāo)度法易使判斷過程出現(xiàn)復(fù)雜性、模糊性，造成判斷矩陣不易通過一致性檢驗(yàn)[23]?；贏HP法，研究人員設(shè)計(jì)出3標(biāo)度法[24]，此方法易被專家和決策人員接納。3標(biāo)度法分為3個(gè)步驟，首先利用大家熟知的（0,1,2）對(duì)每一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建比較矩陣=(b)×，計(jì)算各指標(biāo)排序指數(shù)。本文b根據(jù)中國(guó)中藥材質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)中各指標(biāo)值的相對(duì)大?。?/p>

其次將構(gòu)建的比較矩陣轉(zhuǎn)化為判斷矩陣。計(jì)算，按每列求和，利用公式（1）計(jì)算判斷矩陣。

（1）

式中max=Max{r}，min=Min{r}，b=max/min。

最后通過判斷矩陣求出指標(biāo)最大特征值、特征向量，并且進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

1.4 質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重的確定

已有研究表明靈芝質(zhì)量安全指標(biāo)的篩選按照“關(guān)鍵性、關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性”原則，可實(shí)現(xiàn)“少信息、多指標(biāo)”目標(biāo)[25-26]。根據(jù)靈芝質(zhì)量安全研究現(xiàn)狀和企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，本文選定靈芝多糖、4種重金屬（Pb、As、Hg、Cd）為質(zhì)量安全指標(biāo)。在利用3標(biāo)度法構(gòu)造比較矩陣時(shí)，依據(jù)中國(guó)中藥材標(biāo)準(zhǔn)中質(zhì)量安全指標(biāo)在中藥材中的限量值定義b（見公式（2））。由于靈芝多糖和重金屬屬于不同類別質(zhì)量安全指標(biāo)，一般希望靈芝多糖含量越高越好，重金屬含量越低越好，不過在實(shí)際生產(chǎn)中需要兼顧靈芝多糖和重金屬含量。

綜合上述分析，本研究按照改進(jìn)AHP法，對(duì)于同類的重金屬指標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)限量值低，則對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重越大，則Hg>Cd>As>Pb；對(duì)于不同類指標(biāo)（多糖與重金屬）權(quán)重確定，借助實(shí)際樣本值波動(dòng)情況（樣本典型代表性和樣本數(shù)量選取重要）以及企業(yè)生產(chǎn)需要確定。

1）指標(biāo)波動(dòng)分析

以靈芝子實(shí)體質(zhì)量安全指標(biāo)波動(dòng)情況為例，波動(dòng)大小為Cd>Hg>多糖>As>Pb，其中Cd波動(dòng)最大，波動(dòng)區(qū)間為[0.063, 3.210]；其次為Hg，波動(dòng)區(qū)間為[0, 1.055]；第3為多糖，波動(dòng)區(qū)間為[0.308 0, 0.549 5]；第4為As，波動(dòng)區(qū)間為[0.061, 0.244]；Pb波動(dòng)最小，波動(dòng)區(qū)間為[0, 0.179]。見表1，圖1。

2）指標(biāo)權(quán)重確定

按指標(biāo)波動(dòng)情況分析，質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重大小排序?yàn)椋篊d>Hg>多糖>As>Pb；按同類指標(biāo)改進(jìn)AHP法，質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重大小排序?yàn)椋篐g>Cd>As>Pb。兩種方法比較，Cd和Hg排序有變動(dòng)，考慮樣本數(shù)量及取樣點(diǎn)存在一定差異，總體規(guī)律一致。

表1 段木赤靈芝子實(shí)體質(zhì)量安全指標(biāo)波動(dòng)情況

a. 多糖

a. Polysaccharides

b. Pb

c. As

d. Hg

e. Cd

圖1 靈芝子實(shí)體樣本多糖和重金屬含量分布情況

Fig.1 Content distribution of polysaccharides and heavy metals onfruiting body samples

綜合考慮，質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重排序?yàn)椋篐g>Cd>多糖>As>Pb。見表2。

表2 中藥材質(zhì)量安全指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值

注：按照權(quán)重越大參照值越小原則。

Note: According to principle of the larger weight the smaller reference value.

其中，指標(biāo)兩兩比較按照多糖、鉛、砷、汞、鎘排序。

利用構(gòu)造的比較矩陣，求出判斷矩陣（見公式（3））。

根據(jù)改進(jìn)的AHP法，靈芝質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重為W=[0.129 0, 0.033 3, 0.063 4, 0.512 8, 0.261 5]，（為1～5，代表多糖、Pb、As、Hg、Cd）。一致性檢驗(yàn)（=0.053 0<0.1）表明，所構(gòu)建的判斷矩陣滿足要求，可以通過一次性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 采樣結(jié)果分析

以武夷山靈芝產(chǎn)區(qū)為例，在子實(shí)體發(fā)育過程中，關(guān)鍵生長(zhǎng)期的4層、5層和6層，子實(shí)體質(zhì)量分別遞增30%（從4層到5層）和20%（從5層到6層）。從多糖得率來看，6層比4層增加4.5%。重金屬（Pb、As、Hg、Cd）含量隨著層數(shù)的增加而增加，6層時(shí)4種重金屬含量最高。綜合考慮各層子實(shí)體的質(zhì)量和多糖得率、重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)等因素，建議靈芝生長(zhǎng)到5層時(shí)采收為宜。

不同地區(qū)靈芝子實(shí)體收獲后，樣品多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為2.91%～4.39%。武夷山區(qū)靈芝多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，平均值為4.17%；大別山區(qū)次之，多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為3.1%；長(zhǎng)白山區(qū)最低，多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為2.95%。不同地域和不同菌種的靈芝子實(shí)體多糖含量有差異。

對(duì)不同地區(qū)靈芝子實(shí)體重金屬（Pb、As、Hg、Cd）分析，所取樣本值均低于中國(guó)中藥材重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)[12]。具體來說：對(duì)于重金屬Pb，大部分樣本Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5 mg/kg范圍內(nèi)，幾個(gè)Pb 含量較高的樣本為長(zhǎng)白山靈芝和武夷山靈芝，但均低于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)（5 mg/kg）；對(duì)于重金屬As，大部分樣本As質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1～0.3 mg/kg范圍內(nèi)，幾個(gè)As 含量較高的樣本為長(zhǎng)白山區(qū)靈芝，低于中藥材國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)（2 mg/kg）；對(duì)于重金屬Hg，大部分樣本Hg質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1 mg/kg范圍內(nèi)，幾個(gè)Hg含量較高的樣本為長(zhǎng)白山靈芝，均低于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)（0.2 mg/kg）；對(duì)于重金屬Cd，武夷山區(qū)靈芝子實(shí)體樣本Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布在0.15 mg/kg附近，樣本平均值為0.12 mg/kg，長(zhǎng)白山區(qū)和大別山區(qū)靈芝子實(shí)體Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布在0.25 mg/kg左右，除個(gè)別樣本超標(biāo)，總體都低于中藥材標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Cd的限量標(biāo)準(zhǔn)（0.3 mg/kg）。

2.2單項(xiàng)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

由表3可知，不同類別（關(guān)鍵生長(zhǎng)期、種植區(qū)域）靈芝子實(shí)體5個(gè)質(zhì)量安全指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)IP值均小于1，與中國(guó)中藥材標(biāo)準(zhǔn)比較可知，靈芝子實(shí)體樣本中多糖、Pb、As、Hg、Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)都符合中國(guó)中藥材標(biāo)準(zhǔn)。

靈芝多糖、Pb、As、Hg、Cd等5種質(zhì)量安全指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)IP值大致規(guī)律為：Cd>Hg>多糖>As>Pb。按照靈芝關(guān)鍵生長(zhǎng)期分析，各指標(biāo)質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)按4層、5層、6層遞增的趨勢(shì)，多糖、Pb、As、Hg、Cd風(fēng)險(xiǎn)分別增加43.03%、210.38%、32.32%、37.70%、387.50%，重金屬Cd風(fēng)險(xiǎn)增加尤為顯著，其內(nèi)在規(guī)律值得深入研究。按照靈芝不同種植區(qū)域分析，武夷山區(qū)靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)最小，大別山區(qū)和長(zhǎng)白山區(qū)重金屬Cd質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)較大，接近質(zhì)量安全指標(biāo)限量值，仍為安全級(jí)。

表3 靈芝單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

注：4層～6層為武夷山區(qū)靈芝樣本均值單項(xiàng)指數(shù)法計(jì)算所得。

Note: Calculation of average single index method for from 4 to 6 layer ofin Wuyi mountain area.

2.3 靈芝質(zhì)量安全綜合評(píng)價(jià)

靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)綜合考慮多糖和重金屬，權(quán)重按前述方法計(jì)算得到，分別采用內(nèi)梅羅指數(shù)法和改進(jìn)的AHP法評(píng)價(jià)靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)，見圖2。

由圖2可知，改進(jìn)AHP法得到靈芝質(zhì)量安全指數(shù)范圍是0.2376～0.7598；內(nèi)梅羅法得到的指數(shù)范圍是0.2579～0.7292，總體差別不太明顯。分析認(rèn)為質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重大的指標(biāo)多糖、Hg、Cd，其單項(xiàng)指數(shù)也大。以大別山靈芝為例，改進(jìn)的AHP法得到的質(zhì)量安全指數(shù)為0.641 6，內(nèi)梅羅綜合指數(shù)得到的指數(shù)為0.709 6，風(fēng)險(xiǎn)降低9.58%。

為了區(qū)別兩種方法優(yōu)劣，作如下假定：將長(zhǎng)白山靈芝質(zhì)量安全指標(biāo)Pb（鉛）、As（砷）、Hg（汞）和Cd（鎘）的單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)相應(yīng)調(diào)換，見表4，多糖的單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)不變。利用2種方法對(duì)變化后的長(zhǎng)白山靈芝質(zhì)量安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。表明內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果不變，而改進(jìn)AHP法評(píng)價(jià)結(jié)果差異明顯，見圖3。

表4 調(diào)整前后長(zhǎng)白山靈芝子實(shí)體單項(xiàng)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

以4種重金屬（Pb、As、Hg、Cd）為例，將單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較大、權(quán)重較大的質(zhì)量安全指標(biāo)Hg和Cd分別與單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較小、權(quán)重較小的質(zhì)量安全指標(biāo)Pb和As對(duì)調(diào)，對(duì)人體危害比較大的Hg和Cd的單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)降低，對(duì)人體危害比較小的Pb和As（或者是對(duì)人體內(nèi)必需元素的Zn和Cu，更能說明問題，本文只涉及對(duì)人體危害較大的上述4種重金屬）的單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)升高，結(jié)果顯示綜合質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)顯著降低，降低幅度達(dá)68.03%。反之，對(duì)于單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)比較小、權(quán)重比較大的情況，則質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)提高。改進(jìn)的AHP法的加權(quán)綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果符合這一結(jié)論，能客觀、真實(shí)反映質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)程度，而內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)結(jié)果具有虛假性。

從表5可知，基于改進(jìn)AHP加權(quán)綜合指數(shù)法得到的靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)具有如下特點(diǎn)：1）從靈芝關(guān)鍵生長(zhǎng)期看，4層到6層靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)遞增現(xiàn)象，6層>5層>4層，6層靈芝比4層靈芝風(fēng)險(xiǎn)提高67.39%，在質(zhì)量安全方面需要綜合考量。2）作為中國(guó)道地靈芝主產(chǎn)區(qū)，武夷山區(qū)靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)最低，長(zhǎng)白山區(qū)和大別山區(qū)靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)較大，不過仍處于安全級(jí)。

表5 靈芝質(zhì)量安全綜合指數(shù)比較

當(dāng)前中國(guó)大健康產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，消費(fèi)者的質(zhì)量安全意識(shí)不斷提升，消費(fèi)觀念從單純追求數(shù)量到“質(zhì)與量”并重，更關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量安全水平。所以，對(duì)靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，不單純?cè)u(píng)價(jià)多糖等功效成分的風(fēng)險(xiǎn)水平，還要考慮重金屬等有害物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)水平，在確定權(quán)重時(shí)，要兼顧“功效成分和有害物質(zhì)”的關(guān)系。

隨著中國(guó)中藥材標(biāo)準(zhǔn)體系的逐步完善，功效成分、重金屬、農(nóng)藥殘留、塑化劑等質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，靈芝產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)提早謀劃，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”等現(xiàn)代技術(shù)手段和平臺(tái)，建立“產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后”的全程質(zhì)量安全管控體系，確保靈芝產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié) 論

利用改進(jìn)AHP法獲得的權(quán)重系數(shù)可以揭示靈芝質(zhì)量安全指標(biāo)不同指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

研究表明：1）靈芝多糖、Pb、As、Hg、Cd等5種質(zhì)量安全指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)大致規(guī)律為：Cd>Hg>多糖>As>Pb，均低于中藥材質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)水平；2）改進(jìn)AHP法得到靈芝質(zhì)量安全指數(shù)范圍是0.2376～0.7598，內(nèi)梅羅法得到的指數(shù)范圍是0.2579～0.7292，總體差別不太明顯，分析認(rèn)為質(zhì)量安全指標(biāo)權(quán)重大的指標(biāo)多糖、Hg、Cd，其單項(xiàng)指數(shù)也大；3）為了進(jìn)一步對(duì)比兩種方法優(yōu)劣，將單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較大、權(quán)重較大的質(zhì)量安全指標(biāo)Hg（汞）、Cd（鎘）分別跟單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)較小、權(quán)重較小的質(zhì)量安全指標(biāo)Pb（鉛）、As（砷）對(duì)調(diào)，對(duì)人體危害較大的質(zhì)量安全指標(biāo)Hg（汞）和Cd（鎘）單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)降低，對(duì)人體危害相對(duì)較小的Pb（鉛）和As（砷）單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)升高，結(jié)果顯示綜合質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)顯著降低，降低幅度達(dá)68.03%，采用改進(jìn)AHP的加權(quán)綜合指數(shù)法比內(nèi)梅羅指數(shù)法更能準(zhǔn)確反映靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)狀況。

建議在今后研究中參考中藥材商品規(guī)格等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以中藥的臨床療效為其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要準(zhǔn)繩，對(duì)靈芝生產(chǎn)過程質(zhì)量安全分級(jí)管控，針對(duì)不同質(zhì)量安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，面向不同市場(chǎng)消費(fèi)者，細(xì)分市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，促進(jìn)靈芝產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

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Comprehensive evaluation on quality and safety ofbased on improved analytic hierarchy process

Wang Minjing1, Pei Haisheng1, Sun Junshe1※, Tan Xiaoyan2, Zhang Xiuqing2, Sun Tian3, Liu Fengsong3, Xu Zhangyang1, Yang Yue1, Chen Zhou1

(1.,100125,; 2.,,100083,; 3.().,, 510623,)

Traditional Chinese medicine is the material basis for the inheritance and development of traditional Chinese medical science, it is a strategic resource in the national economy and people's livelihood., as a traditional Chinese herbal medicine and edible fungus, has a long history in China. This paper explored on comprehensive evaluation method to quality and safety ofthrough improved AHP (analytic hierarchy process, referred to as AHP) method, it takes reference forcultivation of safety and effectiveness. According to the fluctuations of sample size and improved AHP method, the calculation for quality and safety indicators (polysaccharide, Pb, As, Hg, Cd) of’s fruiting body was based on the traditional Chinese medicinal materials quality safety standards, and through this method, we evaluated the risk levels of quality and safety indicators in typical planting areas, such as Wuyi mountain (Southeast of China), Changbai mountain (Northeast of China) and the Dabie mountain (South Central of China), which was based on AHP method key growth period (4 layers, 5 layers and 6 layers) by comprehensive weighted index, and compared with Nemerow index method widely used for the risk calculation. Besides, we compared it with the one calculated with the widely-used Nemerow index method. The results showed: 1) The general rules for quality and safety for five kinds of single index ofindicators (polysaccharide, Pb, As, Hg, and Cd) were Cd>Hg> polysaccharide >As>Pb, and they were lower than traditional Chinese medicinal materials quality and safety standards. 2) The quality risk index calculated with the improved AHP method ranged from 0.237 6 to 0.759 8, less than 1, for the safety level, while the one calculated with Nemerow index method ranged from 0.257 9 to 0.729 2, less than 1, for the safety level. On the whole, the difference was not significant. The analysis showed that the quota polysaccharide, Hg and Cd of heavier weight was larger in the single risk index. 3) In order to compare the advantages and disadvantages of these two methods further, we exchanged Hg and Cd of larger single risk index and weight with quotas Pb and As to the contrary. The risk index of more harmful quotas Hg and Cd decreased, while that of the less harmful quotas Pb and As increased. The results demonstrated that the comprehensive quality risk index declined by 68.03%. So the improved AHP method could more precisely reflect the quality risk ofthan Nemerow index method. The research is a good reference to the quality safety evaluation ofand provides support for the whole course control of the plantation of it (including preproduction, production, and postproduction). We suggest that this research should continue to advance, which is based on commercial specification and grade standards of Chinese herbal medicines, an important criterion in clinical curative effect of traditional Chinese medicine for the quality standard of, production process quality and safety grade control.

polysaccharides; heavy metals; quality control;; improved AHP; nemerow index; weighted composite index

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.041

S567.3+1

A

1002-6819(2017)-04-0302-07

2016-07-08

2016-11-20

國(guó)家自然科學(xué)基金（21576142）；無限極（中國(guó)）有限公司質(zhì)量安全課題。

王民敬，男，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)工程集成模式、中藥材質(zhì)量安全評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化等方面的研究。北京農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，100125。Email：wangminjing_2005@ 163.com

孫君社，男，院副總工程師、研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事食品及農(nóng)產(chǎn)品加工、中藥材種植管理模式、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化研究。北京 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，100125。Email：sunjsh61@ 126.com

王民敬，裴海生，孫君社，譚曉妍，張秀清，孫 恬，劉鳳松，許璋陽，楊 玥，陳 洲. 基于改進(jìn)層次分析法的靈芝品質(zhì)安全綜合評(píng)價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(4)：302－308. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.041 http://www.tcsae.org

Wang Minjing, Pei Haisheng, Sun Junshe, Tan Xiaoyan, Zhang Xiuqing, Sun Tian, Liu Fengsong, Xu Zhangyang, Yang Yue, Chen Zhou. Comprehensive evaluation on quality and safety ofbased on improved analytic hierarchy process[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(4): 302－308. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.04.041 http://www.tcsae.org