基于選擇穩定性優化的卷煙吸阻快速預測

胡素霞，陳 琳，王 娜，章橋新，龔靜雯，劉思琪，程占剛*，趙詩棋

基于選擇穩定性優化的卷煙吸阻快速預測

胡素霞1，陳 琳1，王 娜1，章橋新2，龔靜雯2，劉思琪2，程占剛1*，趙詩棋2

(1. 湖北中煙工業有限公司技術中心，武漢 430000；2. 武漢理工大學機電工程學院，武漢 430070)

卷煙吸阻是卷煙設計制造中的核心指標。因涉及影響因素多且具有復雜的非線性特性，無論是基于多孔介質流體力學模型還是基于大量工程實踐的經驗模型，均無法定量指導設計與生產，至今卷煙吸阻仍以實驗測試數據為評價依據。針對卷煙生產過程中產生的大量檢測數據及數據的復雜多源和不斷更迭的特性，提出了一種利用生產歷史積累數據，通過K均值聚類算法清洗數據消除樣本差異，結合自適應套索方法對輸入變量進行降維處理和輔助變量選擇，并利用選擇穩定性評估對過程進行一致性約束，在多源數據和滾動過程一致選擇出與吸阻原理模型匹配的關鍵影響指標，并將其作為徑向基函數神經網絡(RBFNN，radical basis function netural network)的輸入，建立吸阻的推理預測模型。經驗證，預測模型的均方誤差為0.004，相對誤差率控制在3% 以內，實現了生產場景下的吸阻快速預測。

吸阻；預測；徑向基神經網絡；選擇穩定性；自適應套索

卷煙抽吸品質受煙支吸阻的影響，對煙支吸阻的研究已經成為提高煙支品質的重要途徑[1-2]。然而，卷煙吸阻受到眾多煙支生產與設計因素的影響，且其間存在復雜的非線性關系，實際工程應用中常通過大量的實驗反推[3-5]，或利用計算流體力學（CFD）[6-7]來模擬吸阻模型，但這些方法受到操作復雜、執行耗時長、實驗成本高等限制，很難直接應用于生產。……