DTOPSIS法在綜合評價烤煙品種上的應用

周 勇，周冀衡，鄧小華，趙文濤

（1.湖南農業大學煙草研究院，長沙 410128；2.湖南農業大學農學院，長沙 410128；3.湖南農業大學生物科學與技術學院，長沙 410128）

煙葉是發展中式卷煙的基礎[1]。品種是決定煙葉品質的最主要因素之一[2]。目前，有關烤煙品種的評價，多僅從品種本身的農藝性狀、經濟性狀和某方面的質量特征進行[2-7]，較少考慮到卷煙品牌的需要，因而缺乏針對性。對烤煙品種的評價，應該考慮卷煙品牌對原料品質的要求，應綜合煙葉的內在化學成分協調性、加工性和經濟性等，對烤煙品種進行綜合評價，特別是在品牌導向型的基地單元建設時更宜如此。Dynamic Topsis（DTOPSIS）法[8]借助于多目標決策的理想解和負理想解去排序，把每一個性狀指標都量化為可比較的規范化標準，且對每一指標都找出其理想解和負理想解，能詳細的比較各指標間的差異，為決策者提供量化標準，客觀全面地反映真實情況，比僅僅用單一指標進行分析更為合理，因此該法有著廣泛的應用前景。DTOPSIS法已經在煙草品質評價和其他作物上有了廣泛的應用[9-12]，但在烤煙品種綜合評價上的應用報道較少。筆者嘗試應用 DTOPSIS法，以浙江中煙有限責任公司“利群”品牌需求為導向，以品種的經濟性狀及煙葉的理化性質來綜合評價烤煙品種，對豐富烤煙品種評價體系以及更好地進行基地單元品種選擇提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以2011年在寧鄉煙區種植的10個品種的經濟性狀與煙葉理化性質數據為材料進行綜合分析。參試品種為 K326、NC55、NC297、NC89、NX232、Y892、湘煙 3號、云煙 87、云煙 97、中煙 100。試驗小區排列為隨機區組，重復3次，每小區種植85株，株行距以及大田管理按當地優質煙葉生產措施進行，成熟采摘后按“三段式烘烤工藝”進行烘烤，按烤煙 42級標準分級，計算各品種的產值，中上等煙比例。取各品種的C3F煙葉，按文獻[13]方法測定煙葉物理性狀。按照YC/T159—2002、YC/T160—2002測定煙葉樣品的水溶性總糖和還原糖、煙堿；凱氏定氮法測定總氮，離子色譜法測定氯，火焰光度法測定鉀[14]。

1.2 DTOPSIS法評價步驟

（1）設有m個品種，n個性狀，建立矩陣A。

（2）對A進行無量綱化處理，使其成為可相互比較的規范化矩陣Z。

yi*為指標最優值，其中：yjmin= mini(yij)，yjmax=maxi(yij)，（i = 1，2，3，…，m，j=1，2，3，…n）。

（3）建立加權的規范化決策矩陣R，其中元素Rij= WjZij，Wj為第j個性狀的權重，(i = 1，2，3，…m，j =1，2，3，…，n)。

（4）品種性狀的“理想解”和“負理想解”：

（5）利用歐基里德范數作為距離的測度，得到各品種與“理想解”和“負理想解”的距離分別為：

（6）求各品種對理想解的相對接近程度：

按照Ci大小排序，最大者即為最優良品種。

1.3 評價指標的選擇及權重的確定

根據浙江中煙有限責任公司“利群”品牌對寧鄉基地單元煙葉原料的需求，選擇煙堿、兩糖差、糖堿比、氮堿比、鉀氯比等化學成分指標；含梗率、平衡含水率、密度等物理特性；中上等煙比例、產值等經濟性狀等10個指標進行品種綜合評價。

參照以往的研究結論[14-22]，將評價指標分為 3類：

（1）正向型指標：產值、中上等煙比例、鉀氯比、平衡含水率；

（2）負向型指標：兩糖差、含梗率；

（3）固定型指標：煙堿、糖堿比、氮堿比、密度，考慮寧鄉煙區煙葉生產實際情況和“利群”品牌對原料的要求，最優值分別為2.5%，10，0.8，1.1 g/cm3。

采用層次分析法[21]計算煙堿、兩糖差、糖堿比、氮堿比、鉀氯比、含梗率、平衡含水率、密度、中上等煙比例、產值及所占權重。

2 結 果

2.1 評價矩陣和無量綱矩陣

將10個參試品種的評價指標的3次重復取平均值后得評價矩陣A（表1）。根據式（1），得無量綱矩陣Z（表2）。

2.2 規范化決策矩陣和綜合評價結果

利用層次分析法得各評價指標所占權重，得矩陣 W(0.109，0.068，0.078，0.051，0.094，0.083，0.049，0.068，0.183，0.217），與無量綱矩陣 Z加權計算后得規范化決策矩陣R，并根據式（2）—（6）得綜合評價結果（表3）。

表1 各烤煙品種綜合評價指標Table 1 Evaluation indices of each flue-cured tobacco variety

表2 無量綱化矩陣Table 2 Data standardization

表3 DTOPSIS決策矩陣R及計算結果Table 3 DTOPSIS decision matrix and its calculation results

從Ci值排序來看，中煙100的Ci值最大，說明該品種煙葉綜合評價較高，符合“利群”品牌工業需求和煙農利益，在寧鄉“利群”品牌基地單元中應推廣種植，并研究配套栽培措施；NC89得分最低，說明該品種綜合評價較低，應改進栽培措施或不在基地推廣。除中煙100外，K326、NX232、云煙97、湘煙3號、以及Y892綜合評價也較好。

3 討 論

烤煙品種性狀是具有復雜組成的綜合性狀，對烤煙品種的評價涉及到對多個性狀指標的綜合評價。以往的品種試驗對烤煙品種的評價或局限于對單個主要性狀的方差分析比較，對品種的綜合評價較主觀，缺少量化的綜合評價[2-7]，或雖然選擇多個指標進行綜合分析，但僅從烤煙品種自身的特點出發，沒有考慮卷煙品牌對原料的要求[24]，難以實現煙葉生產從“種什么買什么”向“要什么種什么”轉變，這在品牌導向型基地的品種選擇中缺乏針對性和指導意義。采用 DTOPSIS法，綜合考慮基地單元和卷煙品牌對煙草品種的需求，能彌補方差分析法功能不足、目的不明確的缺陷，提高品種綜合評價的客觀性和準確性。與灰色關聯度分析相比，DTOPSIS法評價結果差異更明顯，能更好地評價品種的優劣[25]。

DTOPSIS法綜合評價烤煙品種的排序與指標的選擇及其權重存在緊密聯系，從寧鄉煙區“利群”品牌基地建設對品種的需求來看，筆者選用的指標和權重是適宜的。但由于不同卷煙品牌對原料品質要求有差別，同時，各基地單元煙葉在卷煙葉組配方中的定位和作用不同，所需要選擇的性狀指標和最優值也不同。因此，在對其他基地單元品種綜合評價時，需要根據其對應卷煙品牌對煙葉品質的需求，調整各性狀指標及其最優值和權重，使DTOPSIS法綜合評價排序更理想，且更接近實際。

4 小 結

DTOPSIS法使品種綜合性狀這一模糊指標量化為該品種性狀與理想解的相對接近度，將無統一度量且對目標指標作用不同的性狀轉化為可以統一度量的決策矩陣和綜合排序，其原理簡單易懂，且計算簡便，容易利用計算機程序實現決策支持系統，使決策過程科學化，簡單化，是一種實用的方法。

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