标准简介
GB/T 39992-2021.Sensory analysis-Methodology-Balanced incomplete block designs.
1范围
GB/T 39992规定了在感官描述分析和喜好测试中应用平衡不完全区组设计的方法。
GB/T 39992适用于被测试样品数超过在一个单次实验中评价员能给出可靠结果的样品评价数量的情形。
GB/T 39992还具体说明了平衡不完全区组设计的基本特征,并建立其在感官评价中的应用导则。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 3534-1统计学词汇及符号 第1部分:-般统计术语与用于概率的术语( Statistics-Vocabulary and symbols- Part 1:General statistical terms and terms used in probability)
ISO 5492感官分析术 语(Sensory analysis- Vocabulary)
3术语和定义
ISO 5492.ISO 3534-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
区组设计 block design
对多样品进行感官分析时的一种实验设计.该设计要求评价员在单次实验中评价所有或部分样品。
3.2
重复 repetition
实施一次实验设计。
4平衡不完全区组设计基本特征
平衡不完全区组(BIB)设计适用于感官评价中样品总数大于评价员在产生感官和心理疲劳前所能评价的最大样品数。在平衡不完全区组设计时,单次实验中每位评价员仅评价总样品集的部分样品子集。平衡不完全区组设计例子如表1所示。
标准内容
ICS67.240
CCS B 04
中华人民共和国国家标准
GB/T39992—2021/IS029842:2011感官分析
方法学
平衡不完全区组设计
Sensory analysisMethodology-Balanced incomplete block designs(ISO29842:2011.IDT)
2021-04-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-11-01实施
GB/T 39992—2021/ISO 29842:2011前
规范性引用义件
3术语和定义
平衡不完全区组设计基本特征
5数据分析
5.2评分数据的方差分析
5.3顺序数据的Fricdman秩和分析.6在感评价中的应用
附录A(资料性)不完全区纽设计月录目
附录B(资料性)针对评分数据的半衡不完全区组设计示例附录C(资料性)针对顺序数据的平衡不完全区组设计示例参考文献
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GB/T 39992—2021/1SO29842:2011本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件使用翻译法等同采用ISO29842:2011《感官分析方法学平衡不完全区组设计》与本文件中规范性可用的国际文件有致性对应关系的我国文件如下:-GB/T02212012感官分析不语(1S05492:2008,M01)):GB/T3358.12009统计学词汇及符号第1部分:一般统计术语与用于概率的术语(ISO3534-1:2006.IDT)。
本文件做了下列编辑性修收:
一纳人厂ISO29842:2011/Amd.1:2015的修止内容,所涉及的条款的外侧页边空位置用垂双线()进行了标示;
在第4章\平衡不完全区组设计基本特征\中第二段与第五段文宁内容重复,为了内容简洁明了,合并了此两段内容;
一在第4章“平衡不完全区组设计基本特征”中将“的定义史止为“两个不同样品组成的样品对的被评价次数”:
在表2中将\均方(MS)\列中的内容分别更正为\MS一S/v\和\MS一Sr/\本文件由全国感官分析标化技术委员会(SAC/TC566))提出并归口本文件起草单位:中国标准化研究院、浙江工商大学、江苏大学、中国茶叶学会,四川郎酒股份有限公司、北京工商大学、中国烟草总公司四南烟叶样品中心本文件主要起草人:史波林、钟葵、Ⅲ师、、邹小波、江厚银、刘棚、沈毅、张迪、张宁、邱哗、崔莹、刘龙云、张璐璐。
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1范围
GB/T39992—2021/1S029842:2011感官分析方法学平衡不完全区组设计本文件规定了在感官描述分析和喜好测试中应用平衡不完全区组设计的方法:本文件适用丁被测试样品数超过一个单次实验中评价员能给出可靠结果的样品评价数量的情形。本文件还其体说明了平衡不完全区红设计的基本特征:并建立其在感官评价中的应用导则2规范性引用文件
下列文件中的内容通过义中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款,其中,注Ⅱ期的引用文件,仅该Ⅱ期对应的版本适用于本文件:不注Ⅱ期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO35341统计学词汇及符号第1部分:一般统计术语与用丁概率的术语(Statistics一Vocabulary and symbols-Part 1:General statistical ierms and ierms used in probability)ISO5492感官分析术语(SensoryanalysisVocabulary)3术语和定义
IS05492,IS(3534-1界定的以及下列术语和定义适用丁本文件。3.1
区组设计hlockdesign
对多样品进行感官分析时的·种实验设计.该设计要求评价员在单次实验中评价所有或部分样品3.2
重复repetition
实施一次实验设计。
4平衡不完全区组设计基本特征
平衡不完全区组(BIB)设计适用于感官评价中样品总数人于评价员在产生感官和心理疲劳前所能评价的最人样品数。在平衡不完全区组设计时,单次实验中每位评价员仅评价总样品集的部分样品了集。平衡不完全区组设计例子如表1所示1
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GB/T 39992—2021/ISO29842:2011表1
区组(评价员)
具有5个样品和10个区组/评价员的BIB设计测试样品
BIB设计中最常用的衍号如下:
测试样品总数量:
评价员在一次评价中评价的样品数量(表);h
单次重复[3IB设计中的区组(通常是评价员)总数:单次重复BIB设计中每个测试样品被评价次数;两个不同样品组成的样品对的被评价次数;基本BIB设的重复次数。
在单次重复的BB设计,每个评价员会评价个样品中的个样(),选择评价员评价的个了集样品,使得在单次重复13113设计中,每个样品被评价的次数相同,并H任意样品对被评价的次数也同:完成单次重复BIB设计所需的区组(评价员)数量由b表示.每个样品最终被评价的次数由厂表示,每对样品对被评价的次数由入表示。整个BIB设计能需要重复儿次才能达到研究所需的足够精确度。基本BIB设计的重复次数用P表示,那么,区组(通常是评价员)的总数是力×h,每个样品的被评价总次数是p×厂,每对样品对被评价的总次数是入:
BIB设计中与所有样品关的两个常数值,和入,体现了本设计所收集到的评价数据的重要统计特征。常数,确保了所有评价样品的平均值具有相同的精确度。常数入确保了所有成对比较样品对具有相同的灵敏度。
5数据分析
采用平衡不完全区组设计能够获得两和类型的数,当评价员使用标度表达对评价属性或即象的感知强度时.可获得评分数据或分值。当评价员对被评估属性采用由高到低(或反之亦然)的相对值对样品进行排序时,可获得顺序数据。对于评分数据和顺序数据采用不同的数据分析方法,2
rrKaeerKAca-
5.2评分数据的方差分析
GB/T39992—2021/IS029842:2011BIB设计获得的评分数概可采用方差分析(AVOVA)进行处理。BIB设计的方差分析模型中,其差异来源与随机(完全)区组设计中的差异来源村:在这两种情况下,总异均被划分为区组(通常是评价员)处理(通常是样品)和误差的单独影响:因为每位评价员仅评价测试样品总数的子集,所以需要采用比随机(完全)区组设计史复杂的公式来计算BIB设计的AN)VA平方和。感官分析师应确保用于执行分析的程序能够处理13113设计。在许多计算机统计软件包中,ANOVA程序仅适用于完全设计,即每位评价员评价所有测试样品的研究,对于不完全的设计,如13113设计,需要采用广义线性模型(GLM)程序或混合模型程序。
用丁分析BIB数据的ANOVA形式取决丁该设计的具体实施形式。当实验形式为表1中示例的单次重复设计方式时:其方差分析衣如表2所示。表2平衡不完全区组设计ANOVA表(单次重复)差异米源
评价员
样品(根据评价员进行调整)
白由度(1>F)
Vr-t/r 1
Va—b—1
V=tXrt-hl
平方租(SS)
均方(MS)
MS:-Ss/vs
MSE-Sr/VE
MSs/MSt
若表2中的F统计量大丁相应自出度的上α临界值所对应的F值,则评分均值相同的原假设不成立。若F统计量显荠,则应采用多重比较程序,如费希尔LSD最小显荠性差异(leasi signilicantdiffercncc),L].以确定哪些样品间存在显著差异,适用于单次重复的13I3设计的费希尔LSI)(L)按公式(1)计算:
式巾:
含义见第4章;
表2中的误差均方;
表2中的误差白由度;
一t分布自由度为评的上α/2临界估。(1 -)
(k-)t
在F统计量和费希尔LSID的显著性评价市,成使用相同的α估1)
为达到研究所需要的足够精确度,需重复力次BIB设计:若分配给每位评价员的区组总数太多,以至丁无法完成全部评价,则力×6位评价员中的每位评价员仅评价一个含有表个样品的区组。在每个区组内,k个样品的评价顺序应随机。该设计的ANOVA表见表3。3
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GB/T 39992—2021/ISO 29842:2011表3平衡不完全区组设计ANOVA表(书×位评价员中每一位对含右个样品的单个区组进行评价而构成的力次重复评价)差异来源
仅组(评价员)
样品(根据评价员进行调整)
自由度(DF)
T-t/pXr1
vs=t-1
v-apXr pXh+1
平方和(SS)
均方(MS)
MS=—S-/vg
MSE-Sr/V
MSs/MSu
若表3中的F统计量大于树应自由度的F临界值,则评分均值村同的原假设不成立,若F统计量显著.则应采用多重比较程序,如费希尔LSI)(L).以确定哪些样品间存在显著差,适用于本BIB3设计的费希尔LSDL)按公式(2)计算:2MS
L=L-E A
式中:
含义见第1章;
表3中的误差均方:
表3中的误差白山度;
-t分布自由度为v:的上α/2临界值,(t—1)
N (k=1)1
在F统计量和费希尔ISI)的显著性评价中.应使用相同的(值,+·(2)
若每位评价员评价13I1B设计中的所有6个区组,那么“评价员效应和“评价员与样品间的交五作用\可以从总差异中单列出来(见衣4)。当单次重复BIB设计的区组总数很小(如66)时,这种形式儿其适用:区组以随机顺序呈送给评价员。在每个区组内,评价样品的顺序也应随机进行:在任何种形式下,都应考虑评价员效成,而评价员与样品间的交互作用替代表2和表3中的误差项表4平衡不完全区组设计ANOVA表(出P位评价员中每一位对含有个样品的6个区组逆行评价而构成的力次重复评价)差异米源
评价员
区组(每位评价员内)
样品(根据评价员进行调)
评价员入样品
自由度(DF)
Vr-tpXr-1
VP-pX(-1)
VANS-(-(t-1)
r=p×(×+-1-6+1)
平方和(SS)
均方(MS)
MSAS-SASIVAS
MS--S-/VE
MSs/MSAx*
若表4中的F统计量大于朴应自由度的F临界估,则评分均估朴同的原假设不成立,若F统计量显著·则应采用多重比较程序,如费希尔LSD(L).以确定哪些样品间存在显著差兄,适用于本BII3设计的费希尔LSD(L)按公式(3)计算:L=ta/Axs
式中:
含义见第章:
2MSAxs
(t-1)
V(h-1)t
表4中评价员×样品交五作用的均方值:-rrKaeerKAca-
一一表4中评价员×样品交互作用的自由度:——分布白由度为的1α/2临界值GB/T39992—2021/IS029842:2011在F统计量和费希尔I.SI)的显著性评价中,应使用相同的α值。5.3顺序数据的Friedman秩和分析BIB3设计获得的顺序数据应采用Fricdman或类似统计方式进行处理。Fricdlman检验统计量Fsr接公式(4)计算:
式中:
ZR=3(k+1)pr
FparCk+D台
lk.r.p——含义见第4章;
一一第个样品的秩和(参考文献L9」).(4)
对于1-3~~6,k-2~5 和p-1-~7的组合,可使用参考文献[10_中给出的 Ftsr临界值表。但在大多数感官研究中.区组的总数大丁临界值表中的数值。刘丁这些情况,若F值大丁分布白山度为t一1的上α临界估,则拒绝样品间无差异的假设若%统计量显著,则应执行多重比较程序以确定哪些样品间存在显著差只,适用于本3B设计的费希尔L.SD(1.)按公式(5)计算:L=za
武市:
p,k.r.—一含义见第4章;
p(k 1 1)(rk-r)
标准正态分布的「α/2临界值。在F统计量和费希尔LSD的显荠性评价中,应使用相同的α值6在感官评价中的应用
在一个单次实验中评价员所评价的样品数不得超过评价员能给出可靠评分结果的最人样品评价数量。表的值取决丁若「因素,包括样品感官特征的总强度、残余效应程度(如余味延巡),以及评价员所需要评价的属性个数:感官分析师应限制评价员在单次评价实验中所要评价的样品数量,以免感官和心理疲劳:
感官和心埋疲劳限制「评价员开展可靠评价的样品评价数量。但是,感官分析师应尽划努力让每位评价员尽可能多地进行评价,以抵消情境效应。由于每位评价员仅评价样品总数的了集.因此评价员不能发现存在丁所有样品问的差异。这可能会导致评价员放大对所评价样品的评分差异。评价员在单次实验中所评价的样品数比例越大,他们接触到的感官差异范围就越大,情境效应使评价结果产生偏差的可能性就越小。
成根哲测试所需的灵敏度水平,来确定每个样品被评价的息次数力文产,采用相同的准则来确定完全区组设计中的评价总数。如,若按照标准要求,在完全区组研究中使用描述分析小组需要对每个样品进行12次评价,面在单次重复BIB设计中每个测试样的重复被评价次数为1=3,则应对BIB设计重复力4次以达到每个样品所需的被评价总次数1)IB设计获得的顺厅数据可采用多种统计方法进行分析。建议有兴趣的读者阅读有关该主题的统计文献。因为Friedman方法具有强人统计能力和计算便捷性,所以这里对H进行了详讨论,5
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GB/T 39992—2021/ISO29842:2011附录A
(资料性)
不完全区组设计目录
以下BIB设计适用于t=3,.10和k=2..…..t—1或k=2.…..6.以较小者为准。在确定的t估下通过与任何大小的区组的所有可能组合构建13113设计。然而.有时也可以构建比所有可能组合更少的区组的B113设计。对于,和的任何值月录给出了区组数最小的[3IB3设计。a) 2 ol 3 BIB:
2 ol 4 BIB:
3 of 4 BIB:
2 of 5 BIB:
3 of 5 3113
4 of 5 B1B
2 ol 6 BIB:
3 of 6 BIB:
见表A.1.
Mof 6 BIB3:
5 of 6313:
2 of 7 BIB:
3 oI 7 BIB:
见表A.2.
3个样品中所有可能的二元组
4个样品中所有可能的二元组
4个样品中所有能的一元组
5个样品中所有可能的二元组
5个样品中所有可能的三元组
5个样品中所有可能的四元红
6个样品中所有可能的二元红
6个样品中的10个元组
(-3,k-2.b-3,r-2.a-1)。
(1=4,k=2.6=6,r=3,a=1)
(t=4.k=3.6=4,r=3,1=2).
(t=5,k=2,b=10,r=4,A=1),
(1-5,k-3,h -[0,r-6,a-3)
(-5,-4.h-5,r-1.-3)。
(1=6,k=2,6=15,r=5,^=1)
(-6.k-3.6-10.r-5.^-2)
表A.16个样品中的10个三元组
6个样品中所有可能的四元红
6个样品中所有可能的五元红
7个样品中所有能的二元组
7个样品中的7个元组
rKaeerkAca-
(t-6,k—4,h-15,r-10.2-6),
(=6.k=5.6=6.r=5.^=4)。
(1-7.k-2,6-21,r=6,A-1).
(t=7.k=3.b=7,r=3,入=1)
GB/T39992—2021/ISO29842:201127个样品中的7个三元组
(l=7.k-4,b=14r=8.^=4).
7个样品中的14个四元组
m)4ol7BIB:
见表A.3。
37个样品中的14个四元组
( -7,k-5.h-21,r-[5,x- [0)。
7个样品中所有可能的五元组
n) 5 of 7 [3113:
(t=7,k=6,b=7,r=6,1=5)。
7个样品中所有可能的六元组
6 of 7 BIB:
(t=8.k=2.b-28.r=7.1=1).
8个样品中所有可能的二元组
2 of 8 BIB:bzxz.net
(t=8.k=3.b=56.r=21,^=6).
8个样品中所有川能的一儿组
3 ol 8 BIB:
(1=8.k=4.6=14,=7.1-3)
8个样品中的14个四元红
4 ol 8 BIB:
见表A.4,
-rrKaeerkAca-
GB/T 39992—2021/ISO 29842:20118个样品中的14个四元组
(l-8.k-5,6-56,r-35,^-20)。
8个样品中所有川能的五元组
(t=8,k=6.b=28.r=21.2=15).
8个样品中所有能的六元组
6 of8BIB:
5 ol 8 BIB:
(t=9,k=2,b=36,r=8A=1)。
9个样品中所有可能的二元组
2 of 9 BIB:
(-9.h-3.h-12.r-1.A-10.
9个样品中的12个三元组
3 of 9 [3113
见表A.5。
表A.59个样品中的12个三元组
-riKaeerkAca-
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