感官評(píng)價(jià)是基于人的感覺(jué)測(cè)量，易產(chǎn)生誤差。應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以最大限度地減小或控制誤差，提高檢驗(yàn)效率。感官評(píng)價(jià)中常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有完全隨機(jī)設(shè)計(jì)、隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)、平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)、裂區(qū)設(shè)計(jì)和拉丁方設(shè)計(jì)等。

 

 

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是只考慮單一因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。適用于實(shí)驗(yàn)中只有一種待測(cè)產(chǎn)品，或者評(píng)價(jià)員不能同時(shí)評(píng)價(jià)多種產(chǎn)品的情況，如評(píng)價(jià)某種樣品會(huì)影響評(píng)價(jià)員對(duì)下一個(gè)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，或評(píng)價(jià)完所有樣品需要耗費(fèi)大量時(shí)間等。該設(shè)計(jì)中每個(gè)評(píng)價(jià)員只評(píng)價(jià)一種樣品，未考慮評(píng)價(jià)員的差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，分析多種樣品時(shí)需組織大量評(píng)價(jià)員。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)形式一般如表2-1所示。

 

 

當(dāng)研究因素的水平大于兩種時(shí)，采用隨機(jī)完全實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)獲得的標(biāo)度值數(shù)據(jù)可采用方差分析方法進(jìn)行分析。由于隨機(jī)完全實(shí)驗(yàn)只考慮樣品對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，因此采用單因素方差分析方法。

 

 

隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)是考慮評(píng)價(jià)員間差異和樣品間差異這兩個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。此方法要求評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)所有樣品，其提供給每位評(píng)價(jià)員的樣品順序是隨機(jī)的，從而盡可能減小由于樣品提供順序而引入的誤差。當(dāng)評(píng)價(jià)樣品數(shù)量較少，評(píng)價(jià)員即使評(píng)價(jià)完所有樣品也不會(huì)引起感官疲勞，即可采用該法。

 

如果確定所有評(píng)價(jià)員在評(píng)價(jià)樣品時(shí)表現(xiàn)非常穩(wěn)定，但不同的評(píng)價(jià)員可能會(huì)使用標(biāo)尺的不同部分進(jìn)行打分時(shí)，隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)是非常有效的。隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)形式一般如表2-2所示。

 

 

由于既考慮了樣品對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又考慮了評(píng)價(jià)員的影響，因此若使用標(biāo)度法對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)分，獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)采用雙因素方差分析。

 

 

平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)常用于樣品數(shù)量太多容易引起感官疲勞的情況。設(shè)計(jì)中，每個(gè)評(píng)價(jià)員只評(píng)價(jià)部分樣品，但要求實(shí)驗(yàn)完成后每一對(duì)樣品出現(xiàn)的次數(shù)相同，以及每個(gè)樣品被評(píng)價(jià)的次數(shù)也相同，從而使整個(gè)實(shí)驗(yàn)達(dá)到平衡。在平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中區(qū)組出現(xiàn)順序是隨機(jī)的，且組內(nèi)提供樣品的順序也是隨機(jī)的。平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)中的一些參數(shù)如下:

 

t: 測(cè)試樣品數(shù)；

 

K: 實(shí)驗(yàn)中每個(gè)評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)的樣品數(shù)；

 

n: 評(píng)價(jià)員人數(shù)；

 

r: 每個(gè)樣品被評(píng)價(jià)的次數(shù)；

 

λ: 每個(gè)樣品對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)；

 

p: 實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)。

 

要使平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)達(dá)到平衡，則參數(shù)需要滿足下列條件：nk=tr，r(k-1)=λ(t-1)，各參數(shù)必須是整數(shù)。例如，有6個(gè)樣品，10個(gè)評(píng)價(jià)員，每個(gè)評(píng)價(jià)員只評(píng)價(jià)其中的3個(gè)樣品，每個(gè)樣品總共被評(píng)價(jià)5次，樣品對(duì)出現(xiàn)次數(shù)為2。則該條件下平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)形式如表2-3所示。

 

 

一般來(lái)說(shuō)，可將平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)重復(fù)幾次，以獲得足夠多的評(píng)價(jià)結(jié)果，從而提高實(shí)驗(yàn)精度。使用標(biāo)度法的平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可采用方差分析來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

 

 

 

裂區(qū)設(shè)計(jì)用于分析多組不同的評(píng)價(jià)小組在評(píng)價(jià)相同樣品集時(shí)的差異，也就是在分析樣品間差異的同時(shí)也進(jìn)行評(píng)價(jià)小組間差異分析。此設(shè)計(jì)要求每位評(píng)價(jià)員評(píng)價(jià)所有樣品，得到的樣品組順序是隨機(jī)的，且組內(nèi)產(chǎn)品的提供順序也隨機(jī)。裂區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)形式如表2-4所示，數(shù)據(jù)分析采用方差分析。

 

 

 

如果感官分析實(shí)驗(yàn)中除樣品因素外，還有一種來(lái)源的誤差會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，如評(píng)價(jià)員之間的差異，則可以使用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)和平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)。如果還有其他兩個(gè)已知的因素也會(huì)對(duì)感官實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，如一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要分幾個(gè)階段來(lái)完成，評(píng)價(jià)員的評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)隨實(shí)驗(yàn)階段不同而不同，不同的評(píng)價(jià)順序得到的結(jié)果也會(huì)不同，這種情況下就可以采用拉丁方設(shè)計(jì)。拉丁方設(shè)計(jì)可在控制其他已知因素對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的情況下精確地判定出樣品間的差異。

 

拉丁方設(shè)計(jì)表格要求在每行及每列中所有樣品只出現(xiàn)一次，行和列分別代表除樣品外在實(shí)驗(yàn)中需要控制的兩個(gè)因素，因素的水平數(shù)應(yīng)與樣品數(shù)相等。拉丁方設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)形式舉例如表2-5所示。