用于烟叶质量评价的烟叶化学常规指标权重赋值方法
【技术领域】
[0001 ]本发明烟叶化学成分质量评价方法技术领域方法。
【背景技术】
[0002] 烟叶作为卷烟工业的原料基础，其质量的好坏将直接决定卷烟质量的优劣。烟叶 质量主要包括烟叶外观质量、物理特征、化学成分质量及感官质量四部分。其中烟叶的内在 化学成分质量不仅对烟叶的外观、物理特征具有决定性作用，而且也是烟叶感官质量及感 官风格的物质基础。如何客观、简便筛选出具有代表性的化学成分质量指标，准确、系统反 映烟叶的内在质量的总体特征信息，已成为当前烟叶质量的评价的研究热点，备受烟草行 业的关注。
[0003] 目前，对烟叶质量的评价多采用描述性统计方法、方差分析、相关性与回归分析以 及多元统计分析(如多因素方差分析、主成分分析、典型相关性分析、聚类分析、判别分析和 偏最小二乘回归分析等），这些方法对特定的烟叶样本或检测数据具有一定的实用性，但分 析多维的检测数据时仍存在操作繁杂，缺乏系统性等不足，难以推广应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对上述现有方法的不足以及目前国内对烟叶质量评价系统 性和推广性不足的问题，提供一种采用基于因子分析的烟叶化学常规指标赋值方法评价烟 叶质量的方法，为烟叶质量有效信息的提取及质量的跟踪评价提供一种简便、准确、操作性 强、易于推广的使用方法。
[0005] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0006] 用于烟叶质量评价的烟叶化学常规指标权重赋值方法，其特征在于，方法如下：
[0007] (1)取制烟叶样品：按YC/T 5-1992标准要求进行烟叶取样，按GB 2635-1992标准 要求进行烟叶的储存、运输;按YC/T 31-1996中"6分析步骤"要求进行烟叶制备；
[0008] (2)确定常规化学成分指标:确定总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、 淀粉、石油醚提取物总量、挥发碱、pH值、氮碱比、蛋白质、糖碱比和施木克值共计14项指标 作为常规化学成分指标；
[0009] (3)确定指标检测或计算方法：
[0010] 1)总植物碱按YC/T 160-2002标准进行检测；
[0011] 2)总氮按YC/T 161-2002标准进行检测；
[0012] 3)总糖和还原糖按YC/T 159-2002标准进行检测；
[0013] 4)钾离子以K20计，按YC/T 217-2007标准进行检测；
[0014] 5)氯离子按YC/T 162-2011标准进行检测；
[0015] 6)淀粉按YC/T 216-2013标准进行检测；
[0016] 7)石油醚提取物总量按YC/T 176-2003标准进行检测；
[0017] 8)挥发碱按YC/T 35-1996标准进行检测；
[0018] 9)?田直按￥(：八222-2007标准进行检测；
[0019] 10)氮碱比按公式(1)进行计算：
[0020] 氮碱比=总氮/总植物碱................................................（1)，
[0021] 11)蛋白质按公式(2)进行计算：
[0022] 蛋白质=(总氮-总植物碱X 0 · 1729) X 6 · 25.......................(2)，
[0023] 12)糖碱比按公式(3)进行计算：
[0024] 糖碱比=总糖/总植物碱.................................................（3)，
[0025] 13)施木克值按公式(4)进行计算：
[0026] 施木克值=总糖/蛋白质..................................................（4);
[0027] (4)确定统计方法：
[0028] 1)相关性分析:采用基于因子分析的烟叶化学常规指标权重赋值方法，通过对确 定的14项烟叶内在常规化学成分指标数据进行描述性统计，保留两位有效数字，采用SPSS 统计软件对烟叶常规化学成分指标进行相关性分析，采用相关系数绝对值不小于0.80的同 类指标进行相互替代，筛选出具有代表性的特征成分指标；
[0029] 2)因子分析:对筛选出的特征指标，采用主成分分析法进行分析，并对检测指标进 行ΚΜ0和Bartlett球度检验，对满足ΚΜ0大于Kaiser给定的标准0.5和Bartlett球度检验显 著性小于0.01要求的样本，进行主成分因子旋转分析，按特征因子大于1，且主成分累计贡 献不小于85.00%的原则，提取出化学常规特征指标的因子数，获得各因子的贡献率即因子 方差百分比，并对提取的因子数进行因子反差最大正交旋转分析，求出化学常规特征指标 对各主成分因子的载荷系数，保留绝对值大于0.6的化学常规指标因子的载荷系数，通过比 较特征指标在不同主成份上的载荷系数，确定载荷系数绝对值最大的主成分因子，作为与 该特征指标密切相关的因子，将对应因子的贡献率作为该特征指标在烟叶整体信息中的贡 献率；
[0030] 3)权重计算:将获得的化学常规特征指标因子的贡献率、特征指标最大载荷系数， 进行化学常规特征指标权重赋值，对应的特征指标贡献率与绝对值最大载荷系数的乘积即 为该特征指标的权重因子，具体见公式(5):
[0031] Pi=ViX |Mi ..............................................................(5)，
[0032]式中:Pi--第i个指标的权重；
[0033] V,一一第i个化学常规特征指标密切相关的因子贡献率，即主因子方差百分比； [0034] M,一一第i个化学常规特征指标因子绝对值最大的载荷系数；
[0035] 由此，获得各常规化学常规指标的权重值Pi;
[0036] 4)结果分析:通过相关性分析对同类指标进行替代，挑选出特征指标，对特征指标 进行因子载荷分析，提取化学常规特征因子的贡献率Vi，进一步对因子进行反差最大选择 分析，获得化学常规特征指标的因子载荷系数Mi;Pi值越大，表明该特征指标对烟叶化学常 规质量的贡献越大，即对烟叶质量的评价越为重要。
[0037] 本发明借鉴相关性分析及主成分分析的基本原理，基于烟叶常规化学成分指标， 采用相关性替代、因子分析权重赋值实现多维数据的降维及特征指标的准确赋值，构建了 一种基于因子分析的烟叶化学常规指标赋值的方法。主成分分析获得的因子贡献率是基于 样本及检测数据获得的数理统计值，能较好的反映检测数据的基本信息。因子反差最大正 交旋转分析保留的特征指标的因子载荷系数反映了该指标对因子的重要程度。因此，将特 征指标因子的载荷系数与对应因子的贡献率的乘积用于烟叶化学常规指标的权重赋值是 一种科学合理的方法。本发明方法具有较强的实用性、操作简便准确、易于推广应用。
【具体实施方式】
[0038]本发明通过以下具体实例作进一步描述，但不限制本发明。
[0039]用于烟叶质量评价的烟叶化学常规指标权重赋值方法，具体方法如下：
[0040] 1、取制烟叶样品：按YC/T 5-1992标准要求进行烟叶取样，按GB 2635-1992标准要 求进行烟叶的储存、运输;按YC/T 31-1996中"6分析步骤"要求进行烟叶制备；
[0041] 2、确定常规化学成分指标:确定总植物碱、总氮、总糖、还原糖、钾离子、氯离子、淀 粉、石油醚提取物总量、挥发碱、pH值、氮碱比、蛋白质、糖碱比和施木克值共计14项指标作 为常规化学成分指标；
[0042] 3、确定指标检测或计算方法：
[0043] 11)总植物碱按YC/T 160-2002标准进行检测；
[0044] 12)总氮按YC/T 161-2002标准进行检测；
[0045] 13)总糖和还原糖按YC/T 159-2002标准进行检测；
[0046] 14)钾离子以K20计，按YC/T 217-2007标准进行检测；
[0047] 15)氯离子按YC/T 162-2011标准进行检测；
[0048] 16)淀粉按YC/T 216-2013标准进行检测；
[0049] 17)石油醚提取物总量按YC/T 176-2003标准进行检测；
[0050] 18)挥发碱按YC/T 35-1996标准进行检测；
[0051 ] 19)pH值按YC/T222-2007标准进行检测；
[0052] 20)氮碱比按公式（1)进行计算：
[0053] 氮碱比=总氮/总植物碱................................................（1)，
[0054] 21)蛋白质按公式(2)进行计算：
[0055] 蛋白质=(总氮-总植物碱X 0 · 1729) X 6 · 25.......................(2)，
[0056] 22)糖碱比按公式(3)进行计算：
[0057] 糖碱比=总糖/总植物碱.................................................（3)，
[0058] 23)施木克值按公式(4)进行计算：
[0059] 施木克值=总糖/蛋白质..................................................（4);
[0060] 4、确定统计方法：
[0061] (1)相关性分析:采用基于因子分析的烟叶化学常规指标权重赋值方法，通过对确 定的14项烟叶内在常规化学成分指标数据进行描述性统计，保留两位有效数字，采用SPSS 统计软件对烟叶常规化学成分指标进行相关性分析，采用相关系数绝对值不小于0.80的同 类指标进行相互替代，筛选出具有代表性的特征成分指标；
[0062] (2)因子分析:对筛选出的特征指标，采用主成分分析法进行分析，并对检测指标 进行ΚΜ0和Bartlett球度检验，对满足ΚΜ0大于Kaiser给定的标准0.5和Bartlett球度检验 显著性小于0.01要求的样本，进行主成分因子旋转分析，按特征因子大于1，且主成分累计 贡献不小于85.00%的原则，提取出化学常规特征指标的因子数，获得各因子的贡献率即因 子方差百分比，并对提取的因子数进行因子反差最大正交旋转分析，求出化学常规特征指 标对各主成分因子的载荷系数，保留绝对值大于0.6的化学常规指标因子的载荷系数，通过 比较特征指标在不同主成份上的载荷系数，确定载荷系数绝对值最大的主成分因子，作为 与该特征