卷煙檢測指標的關聯性分析及應用

王紅霞 李超

摘 要：為研究卷煙檢測指標的關聯性，文章以煙支單重、開吸阻、煙絲重等物理指標為評價指標，開展了卷煙檢測指標的關聯性分析。文章介紹了實驗材料制備與方法，進一步分析了質量檢測指標相關性分析和回歸;結果表明卷煙長度與單重、煙絲重、煙氣單重等具有負線性相關關系，煙氣CO與單重、煙絲重、等具有有顯著正線性相關關系。

關鍵詞：卷煙檢測;質量檢測;煙支重量;關聯性

0 引言

在煙草加工行業評價卷煙質量的重要指標之一就是煙支重量，它與吸阻、硬度、煙堿量等指標存在顯著的相關關系。煙支卷制包裝過程中的單重、開吸阻、圓周、硬度、長度等物測指標是質檢室重點關注和監控的質量指標，這些物測指標不僅受前工序制絲質量和煙用材料質量影響，也受本工序加工質量影響，更重要的是這些物測指標本身也存在相關影響。因此，為厘清卷包檢測指標在卷煙生產過程中的作用關系，需要對卷包檢測指標進行相關性分析，文章選取硬度、圓周、長度、單重、煙絲重、開吸阻6個重要物測指標和鋼印、接裝紙、空頭、濾嘴、熄火、煙支表面、煙支端面和煙支漏氣8個煙支外觀指標作為研究對象，通過現場抽樣獲得數據，進以對上述14個指標進行相關性分析研究[1]。

1 材料與方法

1.1 材料及設備

材料選取河南卷煙廠某牌號切后煙絲，HT32A70CU豎紋卷煙紙，寬度53毫米，透氣度70CU;3.0Y/35000D型煙用二醋酸纖維素絲，圓周24.5毫米，長度100毫米，吸阻3140帕斯卡，硬度87%。使用的主要設備儀器含有：KLD2-3Z型薄板滾筒干燥設備、HDT氣流式烘梗絲機型、Protos70卷煙機，瑞士梅特勒-托利多 臺式酸度計SevenMulti S40型多功能綜合測試儀;鶴壁天冠101-2A型電熱恒溫干燥箱;鄭州煙草研究院JJF1281型填充值測量儀。

1.2 樣品制備

樣品選擇同一牌號、同一批次煙絲及原輔材料、同一機臺生產的產品進行抽樣分析，抽樣總體包括隨機間隔抽取10組樣本，每個樣本組抽取30支煙支進行檢測，分別獲取硬度、圓周、長度、單重、煙絲重、開吸阻6個物測指標數據，CO、抽吸口數、單重、水份、煙堿和總粒相物6個煙氣指標數據，卷煙紙透氣度和濾棒壓降、濾棒圓周、濾棒圓度、濾棒硬度4個濾棒指標以進行分析。

1.3 測試及分析方法

（1）煙支密度測定分析：按照相關規格調整卷接設備，生產某規格的煙支，在卷接設備出口取樣300支，均分為10組后，將其中7組用于檢測煙支密度分布情況，詳細流程為：掃描煙支從其尾端開始掃描至前端，間距1毫米[2]。

（2）剩余3組用于檢測每支煙的煙氣及物理指標等，具體流程如下：先將3支煙進行編號，檢測對應編號煙支的密度后，再用綜合測試臺檢測物理指標，檢測過程中需要做記錄，記錄檢測過程中每支煙的編號，再以煙支編號為識別碼導出數據，將煙支密度檢測和物理指標檢測的數值進行分析比較，最后采用關聯性分析和回歸分析進行統計記錄。

2 質量檢測指標相關性分析和回歸分析

2.1 質量檢測指標相關性分析

相關分析主要用來衡量變量間線性相關的密切程度，通過上述卷包檢測指標散點圖矩陣可以看到，一些卷包檢測指標直接存在相關性，為進一步確定其相關程度，需要對卷包檢測指標進行相關性分析，求出各指標間的相關系數[3]。對煙支單重、開吸阻、煙絲重、硬度、圓周、長度、CO抽樣、抽吸口數抽樣進行關聯性分析，結果如表1所示。

由表1可知，指標間的相關性需要看相關性矩陣中的兩個指標數據，一個是Pearson相關系數，另一個是P值。Pearson 相關系數反映了兩指標間的相關關系，一般來說，相關系數取絕對值后，0～0.09為沒有相關性，0.1～0.3為弱相關，0.3～0.5為中等相關，0.5～1.0為強相關。相關系數的強弱僅僅看系數的大小是不夠的，還需要做顯著性差異檢驗，即t-test，來檢驗兩組數據是否顯著相關，當P<0.05時認為結論拒絕原假設，兩指標線性相關[4]。

2.3 質量檢測指標回歸分析

質量檢測指標回歸分析結果如表2所示。

由表2可知，（1）回歸方程的顯著性。由ANOVA表中的結果可見，P值=0.000<0.05，所以從整體上判定回歸方程式顯著有效。（2）回歸方程總效果的度量。R-Sq與R-Sq（adj）很接近，但R-Sq（adj）=18.3%，說明擬合的模型只能解釋圓周中18.3%的變異，回歸效果尚可。（3）回歸系數的顯著性檢驗。自變量中除單重、開吸阻、濾棒圓周和濾棒圓度的P值<0.05，說明單重、開吸阻、濾棒圓周和濾棒圓度是顯著因子外，其他指標P值均大于0，是非顯著因子，即卷煙圓周僅與單重、開吸阻、濾棒圓周和濾棒圓度建立顯著線性相關關系。（4）殘差診斷。殘差隨機在水平軸波動，等方差，且服從正態分布，符合對于回歸的基本假定。

3 結語

綜上所述，卷煙單重僅與煙絲重有顯著線性相關關系：

（1）卷煙長度與單重、煙絲重、煙氣單重、濾棒圓周和濾棒圓度有顯著負線性相關關系，與濾棒硬度有弱負相關關系;卷煙圓周與單重、煙絲重有顯著正相關，與濾棒圓周和濾棒圓度有顯著負線性相關關系。

（2）煙氣CO與單重、煙絲重、煙氣單重、濾棒圓周和濾棒圓度有顯著正線性相關關系，與煙堿有顯著負相關關系，與長度、水份有弱正相關關系，與卷煙圓周和抽吸口數有弱負相關關系。

[參考文獻]

[1]鄭晗，詹建波，王浩，等.卷煙包灰性能的研究現狀分析[J].新型工業，2018（11）：92-96.

[2]王樂，李斌，魯端峰，等.不同抽吸狀態下卷煙動態通風特征的數值模擬[J].煙草科技，2016（1）：60-65.

[3]趙文康，李雯琦，張同琢，等.基于線性網絡模型的卷煙吸阻穩定性檢測評價方法[J].煙草科技，2019（12）：86-92.

[4]顧健龍，孟紅明，蔡潔云，等.卷煙爆珠質量檢測研究進展[J].云南化工，2020（2）：1-4.

（編輯 姚 鑫）