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        灰色多層次綜合評(píng)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(shí)間:2019-08-23 來源: 人生感悟 點(diǎn)擊:


          摘 要:應(yīng)用灰色多層次綜合評(píng)判和系統(tǒng)聚類法,對(duì)2011年重慶市17個(gè)產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)的煙葉品質(zhì)及品質(zhì)區(qū)劃進(jìn)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(píng)價(jià)的結(jié)果,得到了17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)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(jí)品質(zhì)區(qū)域,其中1級(jí)品質(zhì)區(qū)域煙葉綜合質(zhì)量得分最高,2級(jí)次之,3級(jí)最低,各級(jí)品質(zhì)區(qū)域間煙葉各項(xiàng)得分通過檢驗(yàn)絕大多數(shù)達(dá)到了顯著或極顯著差異,實(shí)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(píng)價(jià)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(píng)判;煙葉;系統(tǒng)聚類;品質(zhì);區(qū)劃
          中圖分類號(hào):S572 文獻(xiàn)標(biāo)示碼:A 文章編號(hào):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(shì),提升質(zhì)量水平。以往對(duì)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(píng)價(jià)的種植區(qū)劃[6-8]?緹熎焚|(zhì)區(qū)劃是在科學(xué)評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)的基礎(chǔ)上,依據(jù)煙葉的品質(zhì)優(yōu)劣進(jìn)行歸類的過程;疑鄬哟尉C合評(píng)判方法已在工農(nóng)商領(lǐng)域評(píng)價(jià)工作中得到了很好的應(yīng)用[9-11],但運(yùn)用該方法對(duì)煙葉品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)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(gè)產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)具有代表性的烤后煙葉樣品51份,每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為3份樣品,等級(jí)為煙草中上等煙葉中橘三:C3F(C代表中部煙葉;3代表等級(jí);F代表橘黃色)。樣品經(jīng)專職人員按照《烤煙》(GB2635-92)分級(jí)。
          1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法
          1.2.1 外觀質(zhì)量 以我國現(xiàn)行的42級(jí)國標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)煙葉的顏色或色度、成熟度、油分、身份、結(jié)構(gòu)等指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。
          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(cè)定項(xiàng)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(píng)定 對(duì)烤煙樣品單料煙進(jìn)行香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、甜度等9項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)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(píng)分高,高于或低于此范圍則評(píng)分稍低,依次類推。
          1.3.2 灰色多層次綜合評(píng)價(jià)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(gè)定級(jí)單元中第k個(gè)指標(biāo)的實(shí)際狀態(tài)值,實(shí)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(gè)定級(jí)指標(biāo)在評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)所有煙葉評(píng)價(jià)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(shí)際狀態(tài)數(shù)值即矩陣C轉(zhuǎn)化為取消量綱后的評(píng)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(gè)定級(jí)指標(biāo)的權(quán)重分配矩陣,其中wk(K=1,2,…,m),則綜合評(píng)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(gè)煙葉評(píng)價(jià)區(qū)域的結(jié)果矩陣,若關(guān)聯(lián)度Ri最大,則說明第i個(gè)煙葉評(píng)價(jià)區(qū)域優(yōu)于其他評(píng)價(jià)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(duì)這些評(píng)價(jià)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(jí)品質(zhì)區(qū)域,其次的歸為二級(jí)品質(zhì)區(qū)域,依此類推,從而實(shí)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(píng)價(jià)
          2.1.1 外觀質(zhì)量評(píng)價(jià) 第一層綜合評(píng)價(jià)為煙葉外觀質(zhì)量的擇優(yōu)評(píng)判。將重慶市17個(gè)產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別命名為S1、S2…S17,并對(duì)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(shí)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(píng)判矩陣E1:評(píng)價(jià)煙葉外觀質(zhì)量的6個(gè)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià) 對(duì)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(píng)價(jià)的方法,可得煙葉物理特性指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣E2,進(jìn)一步得到煙葉物理特性綜合評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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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