灰色多層次綜合評判與系統(tǒng)聚類法在烤煙品質(zhì)區(qū)劃中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2019-08-23 來源: 人生感悟 點擊:
摘 要:應(yīng)用灰色多層次綜合評判和系統(tǒng)聚類法,對2011年重慶市17個產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)的煙葉品質(zhì)及品質(zhì)區(qū)劃進行了分析,根據(jù)煙葉外觀質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分及感官質(zhì)量評價的結(jié)果,得到了17個鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉綜合質(zhì)量評價結(jié)果及優(yōu)劣順序。聚類分析結(jié)果表明:當(dāng)?shù)乜蓜澐譃?級品質(zhì)區(qū)域,其中1級品質(zhì)區(qū)域煙葉綜合質(zhì)量得分最高,2級次之,3級最低,各級品質(zhì)區(qū)域間煙葉各項得分通過檢驗絕大多數(shù)達到了顯著或極顯著差異,實現(xiàn)了區(qū)分不同地域煙葉的目標(biāo),該方法在煙葉品質(zhì)評價及品質(zhì)區(qū)劃中的應(yīng)用具有合理性。
關(guān)鍵詞:灰色多層次綜合評判;煙葉;系統(tǒng)聚類;品質(zhì);區(qū)劃
中圖分類號:S572 文獻標(biāo)示碼:A 文章編號:1006-060X(2014)07-0077-04
品質(zhì)區(qū)劃是煙葉發(fā)展的基礎(chǔ),它有利于合理開發(fā)利用生態(tài)資源,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)揮特色優(yōu)勢,提升質(zhì)量水平。以往對品質(zhì)區(qū)劃的研究,多集中于小麥、大豆、棉花等農(nóng)作物[1-5],目前烤煙區(qū)劃研究大多是基于生態(tài)條件評價的種植區(qū)劃[6-8]?緹熎焚|(zhì)區(qū)劃是在科學(xué)評價煙葉品質(zhì)的基礎(chǔ)上,依據(jù)煙葉的品質(zhì)優(yōu)劣進行歸類的過程。灰色多層次綜合評判方法已在工農(nóng)商領(lǐng)域評價工作中得到了很好的應(yīng)用[9-11],但運用該方法對煙葉品質(zhì)進行評價,并在此基礎(chǔ)上進行聚類分析以確定烤煙品質(zhì)區(qū)劃的研究較少。
1 材料與方法
1.1 供試材料
2011年采集重慶市煙區(qū)17個產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)具有代表性的烤后煙葉樣品51份,每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為3份樣品,等級為煙草中上等煙葉中橘三:C3F(C代表中部煙葉;3代表等級;F代表橘黃色)。樣品經(jīng)專職人員按照《烤煙》(GB2635-92)分級。
1.2 測定項目及方法
1.2.1 外觀質(zhì)量 以我國現(xiàn)行的42級國標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),對煙葉的顏色或色度、成熟度、油分、身份、結(jié)構(gòu)等指標(biāo)進行感官評價。
1.2.2 物理特性 包括厚度、填充值、葉面密度、拉力、含梗率、平衡水分[12]。
1.2.3 化學(xué)成分 參見《煙草化學(xué)》[13],測定項目包括水溶性總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯的含量等。
1.2.4 感官質(zhì)量評定 對烤煙樣品單料煙進行香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、甜度等9項指標(biāo)的評定,方法參見《YC/T138-1998煙草及煙草制品》。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
1.3.1 指標(biāo)賦值方法及權(quán)重[14-15] 外觀指標(biāo)賦值范圍為0~10,化學(xué)、物理指標(biāo)為0~100,各指標(biāo)若在適宜的范圍則評分高,高于或低于此范圍則評分稍低,依次類推。
1.3.2 灰色多層次綜合評價構(gòu)建方法 (1)設(shè)Cik(i=1,2…n;k=1,2…m)為所研究區(qū)域內(nèi)第i個定級單元中第k個指標(biāo)的實際狀態(tài)值,實際狀態(tài)數(shù)值以矩陣表示為C=(Cik)mxn,即第n行m列矩陣;設(shè)C*為第k個定級指標(biāo)在評價區(qū)域內(nèi)所有煙葉評價單元中的最優(yōu)值(高優(yōu)指標(biāo)取最大值,低優(yōu)指標(biāo)取最小值),所以C*={C1*,C2*,C3*,…,Cm*}為該區(qū)域內(nèi)最優(yōu)指標(biāo)集。
。2)將最優(yōu)指標(biāo)集C*作為參考數(shù)據(jù)列,將Cik={Ci1,Ci2,Ci3,…,Cm}(i=1,2,…,n)作為被比較數(shù)據(jù)列,用下列公式:
(1),
將實際狀態(tài)數(shù)值即矩陣C轉(zhuǎn)化為取消量綱后的評判矩陣E,其中ρ為常數(shù),一般取ρ=0.5。
。3)設(shè)W=(w1,w2,w3,…,wm)為m個定級指標(biāo)的權(quán)重分配矩陣,其中wk(K=1,2,…,m),則綜合評判矩陣模型為R=W×ET=(R1,R2,…,Rn),其中Rn為關(guān)聯(lián)度, ,ET為E的轉(zhuǎn)置矩陣,模型中R=(R1,R2,…,Rn)為n個煙葉評價區(qū)域的結(jié)果矩陣,若關(guān)聯(lián)度Ri最大,則說明第i個煙葉評價區(qū)域優(yōu)于其他評價區(qū)域。
1.3.3 聚類分析采用系統(tǒng)聚類《DPS教程》 煙葉品質(zhì)區(qū)域的劃分是先將每一類別中綜合指標(biāo)值最大的煙葉指標(biāo)找出,然后對這些評價指標(biāo)值按綜合指標(biāo)值從大到小的順序排列。由于綜合指標(biāo)值的大小與煙葉品質(zhì)的高低同方向,所以將綜合指標(biāo)值最大的區(qū)域所在的類別歸為一級品質(zhì)區(qū)域,其次的歸為二級品質(zhì)區(qū)域,依此類推,從而實現(xiàn)煙葉品質(zhì)區(qū)域的劃分。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同區(qū)域煙葉質(zhì)量綜合評價
2.1.1 外觀質(zhì)量評價 第一層綜合評價為煙葉外觀質(zhì)量的擇優(yōu)評判。將重慶市17個產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別命名為S1、S2…S17,并對煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)賦值賦予權(quán)重,結(jié)果如表1所示。
將表1的實際狀態(tài)數(shù)值以矩陣表示為C1,由表1確定最優(yōu)指標(biāo)集C1*=(9.86,9.32,9.01,9.66,9.14,8.99);將最優(yōu)指標(biāo)集C1*作為參考數(shù)據(jù)列,Cik={Ci1,Ci2,…,Ci6}(i=1,2,…,6)作為被比較數(shù)據(jù)列,用(1)式將矩陣C1轉(zhuǎn)化為取消量綱后的評判矩陣E1:評價煙葉外觀質(zhì)量的6個指標(biāo)權(quán)重W=(0.15,0.20,0.20,0.20,0.10,0.15),則煙葉外觀質(zhì)量綜合評價矩陣R1=W1×ET=(0.745 9,0.615 8,0.627 6,0.734 5,0.729 5,0.828 7,0.667 0,0.786 4,0.814 4,0.774 6,0.748 6,0.752 6,0.619 9,0.678 2,0.725 5,0.655 7,0.700 5)。則煙葉外觀質(zhì)量綜合評價結(jié)果為:S6>S9>S8>S10>S12>S11>S1>S4>S5>S15>S17>S14>S7>S16 >S3>S13>S2。
2.1.2 物理特性評價 對煙葉物理特性質(zhì)量指標(biāo)賦值和賦予權(quán)重,結(jié)果如表2所示。
同煙葉外觀質(zhì)量評價的方法,可得煙葉物理特性指標(biāo)評價矩陣E2,進一步得到煙葉物理特性綜合評價矩陣:R2=W2×ET=(0.679 9,0.563 6,0.599 2,0.666 1,0.594 2,0.851 7,0.598 5,0.796 7,0.915 6,0.800 4,0.707 4,0.743 8,0.588 3,0.732 8,0.614 1,0.678 4,0.652 1)。則煙葉物理特性綜合評價結(jié)果為:S9>S6>S10>S8>S12>S14>S11>S1>S16>S4>S17>S15>S3>S7>S5>S13>S2。
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