灰色關聯(lián)度法在煙葉化學成分綜合評價中的應用

曹建昌周玉龍

（1湖南農業(yè)大學煙草研究院，長沙410128；2云南省煙草公司文山州公司，文山663000）

灰色關聯(lián)度法在煙葉化學成分綜合評價中的應用

鄧君1，2，曹建昌2，周玉龍2

（1湖南農業(yè)大學煙草研究院，長沙410128；2云南省煙草公司文山州公司，文山663000）

以云南省文山煙區(qū)3個主栽品種K326、云煙87和KRK26的煙葉主要化學成分為分析數(shù)據(jù)，應用灰色關聯(lián)度法對煙葉主要化學成分進行綜合評價。結果表明，加權關聯(lián)度法的結果比等權關聯(lián)度法的結果更接近實際，權重對于灰色關聯(lián)度法在煙葉化學成分綜合評價中有重要作用，加權灰色關聯(lián)度分析法可應用于煙葉主要化學成分綜合評價。

烤煙；化學成分；綜合評價；灰色關聯(lián)度

煙葉化學成分是決定煙葉質量的內在因素，然而煙葉化學成分復雜多變，從單獨的幾項化學成分指標很難比較全面和準確的評價煙葉質量的高低［1，2］。前人對于煙葉化學成分的綜合評價方法較多，有物元模型分析法［2］、綜合指數(shù)法［3］、模糊數(shù)學分析法［4，5］等。灰色關聯(lián)度法在煙草品種比較試驗以及化學指標與其它因素關系分析方面應用較多，而在煙葉化學成分綜合評價上應用較少［6～8］。本研究應用灰色關聯(lián)度分析法對云南文山3個主栽品種的3個等級煙葉主要化學成分進行綜合評價，旨在為文山煙區(qū)的煙葉生產提供一定的參考。

1 材料和方法

1.1 樣品采集和檢測

2011年選取云南文山煙區(qū)主栽品種KRK26、K326、云煙87。各品種分別選取B2F、C3F和X2F煙葉樣品各7個。各取樣點煙葉生產栽培措施均按文山優(yōu)質煙葉生產標準進行。嚴格成熟采收，按三段式烘烤工藝科學烘烤，每樣品采集B2F、C3F和X2F初烤煙葉2.5 kg。檢測還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯和淀粉，并計算糖堿比、氮堿比、鉀氯比，選取還原糖、總氮、煙堿、鉀、糖堿比、氮堿比、鉀氯比和淀粉作為評價指標。各指標檢測參照文獻［9］的方法進行。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

依據(jù)灰色系統(tǒng)理論［10］，灰色系統(tǒng)的各個元素需要構造一個參考品種等級即參考數(shù)列進行比較。根據(jù)煙葉化學成分協(xié)調性，選取各指標的最佳值作為參考數(shù)列。

1.3 無量綱化處理

采用初值化法，得到（0，1）范圍內的一組數(shù)值。即對于指標值越大越好的指標，用比較數(shù)列除以參考數(shù)列；對于指標值越小越好的指標，用參考數(shù)列除以比較數(shù)列；而對于一些適中值的指標，可根據(jù)合適值進行轉化。計算公式：

式中r0為最佳值。

1.4 等權關聯(lián)度和加權關聯(lián)度的計算

關聯(lián)系數(shù)的計算公式：

式中：ρ為分辨系數(shù)；i代表第i個品種等級，k代表第k個指標。

等權關聯(lián)度的計算公式：

參照前人研究［11］，確定各項化學成分指標的權重系數(shù)（Wk），得到加權關聯(lián)度公式：

采用Excel軟件和SPSS17.0處理分析數(shù)據(jù)。

2 結果與分析

2.1 構造煙葉化學成分理想指標

鉀和鉀氯比屬于在適宜范圍內越大越好的指標，取各性狀指標觀察值中最大值作為理想品種的指標值。還原糖、總氮、煙堿、糖堿比和氮堿比屬于適中指標，分別取20%、2.25%、2.5%、10和0.90作為理想品種的指標值［11］。淀粉為越小越好的指標，分別取各性狀指標的最小值為理想品種的指標（表1）。

表1 云南文山不同品種煙葉化學成分平均值及理想指標

2.2 云南文山不同品種煙葉化學成分指標無量綱化處理

根據(jù)公式（1）將各品種的各等級煙葉化學成分及理想指標進行無量綱化處理，結果如表2。

表2 云南文山不同品種煙葉化學成分指標無量綱化結果

2.3 云南文山不同品種煙葉化學成分指標的關聯(lián)系數(shù)

根據(jù)公式（2）計算出各品種等級煙葉的關聯(lián)系數(shù)（表3），其中分辨系數(shù)ρ＝0.5，maximaxk|r0（k）-ri（k）|＝0.4943，minimink|r0（k）-ri（k）|＝0。由公式（3）計算出各品種等級煙葉的等權關聯(lián)度，由公式（4）計算出各品種等級煙葉的加權關聯(lián)度（表4）。

表3 云南文山不同品種煙葉化學成分的關聯(lián)系數(shù)

表4 云南文山不同品種煙葉化學成分的關聯(lián)度及綜合評價結果

2.4 云南文山不同品種煙葉化學成分綜合評價結果

關聯(lián)度的大小說明該等級煙葉的性狀指標與理想煙葉化學成分（即假定的參考等級r0）的接近程度，關聯(lián)度越大越接近理想化學成分值。由不同品種各等級煙葉化學成分的等權關聯(lián)度和加權關聯(lián)度排名結果存在差異（表4）。等權關聯(lián)度排名表明，各品種等級煙葉化學成分綜合評價排名為云煙87（C3F）、K326（C3F）、KRK26（C3F）、K326（B2F）、云煙87（X2F）、K326（X2F）、KRK26（B2F）、KRK26（X2F）、云煙87（B2F）；而加權關聯(lián)度排名表明，各品種等級煙葉化學成分綜合評價排名為K326（C3F）、云煙87（C3F）、KRK26（C3F）、KRK26（B2F）、K326（B2F）、云煙87（B2F）、云煙87（X2F）、K326（X2F）、KRK26（X2F）。

3 結論與討論

通過等權關聯(lián)度和加權關聯(lián)度法對云南文山3個烤煙品種3個等級的煙葉主要化學成分進行綜合分析，結果表明等權關聯(lián)度和加權關聯(lián)度的結果存在差異，加權關聯(lián)度排名表明，各品種等級煙葉化學成分綜合評價排名為K326（C3F）、云煙87（C3F）、KRK26（C3F）、KRK26（B2F）、K326（B2F）、云煙87（B2F）、云煙87（X2F）、K326（X2F）、KRK26（X2F），不同等級煙葉間的關聯(lián)度存在明顯差異，同一等級煙葉間的關聯(lián)度差異很小。實際情況和前人研究均表明［9］，不同等級煙葉化學成分綜合評價依次是C3F、B2F、X2F，因此加權關聯(lián)度法的結果更接近實際情況，而其中的差異與權重的大小有很大的關系，說明權重對于評價有重要作用。

灰色系統(tǒng)理論作為處理“小樣本”、“貧信息”不確定系統(tǒng)的有效方法近年來越來越多地被應用到實際生產領域中［10］。本研究應用灰色關聯(lián)度法，同時參照已有的研究結果來選取考察指標、確定理想指標，并設定其權重的大小［11］，整個評價過程較以往方法簡潔明了，結果清晰可靠，說明灰色關聯(lián)度分析法可用于煙葉主要化學成分綜合評價。

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App lication of Gray Related Degree Method in Com prehensive Evaluation on Main Chem ical Com ponents in Tobacco Leaves

DENG Jun1，2，CAO Jian-chang2，ZHOU Yu-long2
（1 Institute of Tobacco Research，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2Wenshan Branch of Yunnan Provincial Tobacco Company，Wenshan，Yunnan 663000，China）

The grey related degreemethod was applied to comprehensively evaluate themain chem ical components of fluecured tobacco of 3main cultivars，K326，Yunyan 87 and KRK26，in tobacco area ofWenshan，Yunnan.The results indicated that the evaluating resultsof grey weighted related degreemethod were closer to practice compared to grey equal related degreemethod.It showed that weight was important to grey related degreemethod in comprehensive evaluation on main chemical components in tobacco leaves.Grey weighted related degreemethod could be applied in comprehensive evaluation onmain chemical components in tobacco leaves.

Flue-cured tobacco；Chem ical components；Comprehensive evaluation；Gray related degree

S572

A

1001-5280（2014）05-0509-04 DOI：10.3969／j.issn.1001-5280.2014.05.13

2014 05 15

鄧 君（1985-），女，云南文山人，碩士研究生，Email：931063550＠qq.com。

中國煙草總公司云南省公司科技計劃項目（2012YN15）。