灰色關(guān)聯(lián)度法在煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

曹建昌周玉龍

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院，長(zhǎng)沙410128；2云南省煙草公司文山州公司，文山663000）

灰色關(guān)聯(lián)度法在煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

鄧君1，2，曹建昌2，周玉龍2

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院，長(zhǎng)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(gè)主栽品種K326、云煙87和KRK26的煙葉主要化學(xué)成分為分析數(shù)據(jù)，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，加權(quán)關(guān)聯(lián)度法的結(jié)果比等權(quán)關(guān)聯(lián)度法的結(jié)果更接近實(shí)際，權(quán)重對(duì)于灰色關(guān)聯(lián)度法在煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)中有重要作用，加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度分析法可應(yīng)用于煙葉主要化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)。

烤煙；化學(xué)成分；綜合評(píng)價(jià)；灰色關(guān)聯(lián)度

煙葉化學(xué)成分是決定煙葉質(zhì)量的內(nèi)在因素，然而煙葉化學(xué)成分復(fù)雜多變，從單獨(dú)的幾項(xiàng)化學(xué)成分指標(biāo)很難比較全面和準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量的高低［1，2］。前人對(duì)于煙葉化學(xué)成分的綜合評(píng)價(jià)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(xué)分析法［4，5］等。灰色關(guān)聯(lián)度法在煙草品種比較試驗(yàn)以及化學(xué)指標(biāo)與其它因素關(guān)系分析方面應(yīng)用較多，而在煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)上應(yīng)用較少［6～8］。本研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)云南文山3個(gè)主栽品種的3個(gè)等級(jí)煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在為文山煙區(qū)的煙葉生產(chǎn)提供一定的參考。

1 材料和方法

1.1 樣品采集和檢測(cè)

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(gè)。各取樣點(diǎn)煙葉生產(chǎn)栽培措施均按文山優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。嚴(yán)格成熟采收，按三段式烘烤工藝科學(xué)烘烤，每樣品采集B2F、C3F和X2F初烤煙葉2.5 kg。檢測(cè)還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯和淀粉，并計(jì)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(píng)價(jià)指標(biāo)。各指標(biāo)檢測(cè)參照文獻(xiàn)［9］的方法進(jìn)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(gè)元素需要構(gòu)造一個(gè)參考品種等級(jí)即參考數(shù)列進(jìn)行比較。根據(jù)煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性，選取各指標(biāo)的最佳值作為參考數(shù)列。

1.3 無(wú)量綱化處理

采用初值化法，得到（0，1）范圍內(nèi)的一組數(shù)值。即對(duì)于指標(biāo)值越大越好的指標(biāo)，用比較數(shù)列除以參考數(shù)列；對(duì)于指標(biāo)值越小越好的指標(biāo)，用參考數(shù)列除以比較數(shù)列；而對(duì)于一些適中值的指標(biāo)，可根據(jù)合適值進(jìn)行轉(zhuǎn)化。計(jì)算公式：

式中r0為最佳值。

1.4 等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算

關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式：

式中：ρ為分辨系數(shù)；i代表第i個(gè)品種等級(jí)，k代表第k個(gè)指標(biāo)。

等權(quán)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式：

參照前人研究［11］，確定各項(xiàng)化學(xué)成分指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)（Wk），得到加權(quán)關(guān)聯(lián)度公式：

采用Excel軟件和SPSS17.0處理分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 構(gòu)造煙葉化學(xué)成分理想指標(biāo)

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

表1 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分平均值及理想指標(biāo)

2.2 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分指標(biāo)無(wú)量綱化處理

根據(jù)公式（1）將各品種的各等級(jí)煙葉化學(xué)成分及理想指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，結(jié)果如表2。

表2 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分指標(biāo)無(wú)量綱化結(jié)果

2.3 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)公式（2）計(jì)算出各品種等級(jí)煙葉的關(guān)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(jì)算出各品種等級(jí)煙葉的等權(quán)關(guān)聯(lián)度，由公式（4）計(jì)算出各品種等級(jí)煙葉的加權(quán)關(guān)聯(lián)度（表4）。

表3 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分的關(guān)聯(lián)系數(shù)

表4 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分的關(guān)聯(lián)度及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

2.4 云南文山不同品種煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

關(guān)聯(lián)度的大小說(shuō)明該等級(jí)煙葉的性狀指標(biāo)與理想煙葉化學(xué)成分（即假定的參考等級(jí)r0）的接近程度，關(guān)聯(lián)度越大越接近理想化學(xué)成分值。由不同品種各等級(jí)煙葉化學(xué)成分的等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名結(jié)果存在差異（表4）。等權(quán)關(guān)聯(lián)度排名表明，各品種等級(jí)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)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(quán)關(guān)聯(lián)度排名表明，各品種等級(jí)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)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(jié)論與討論

通過(guò)等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度法對(duì)云南文山3個(gè)烤煙品種3個(gè)等級(jí)的煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度的結(jié)果存在差異，加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名表明，各品種等級(jí)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)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(jí)煙葉間的關(guān)聯(lián)度存在明顯差異，同一等級(jí)煙葉間的關(guān)聯(lián)度差異很小。實(shí)際情況和前人研究均表明［9］，不同等級(jí)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)依次是C3F、B2F、X2F，因此加權(quán)關(guān)聯(lián)度法的結(jié)果更接近實(shí)際情況，而其中的差異與權(quán)重的大小有很大的關(guān)系，說(shuō)明權(quán)重對(duì)于評(píng)價(jià)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(lái)越來(lái)越多地被應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)領(lǐng)域中［10］。本研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度法，同時(shí)參照已有的研究結(jié)果來(lái)選取考察指標(biāo)、確定理想指標(biāo)，并設(shè)定其權(quán)重的大小［11］，整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程較以往方法簡(jiǎn)潔明了，結(jié)果清晰可靠，說(shuō)明灰色關(guān)聯(lián)度分析法可用于煙葉主要化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)。

［1］ 胡建軍.煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)方法優(yōu)選與實(shí)證研究［D］.長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文，2009.

［2］ 陳景云，胡建軍.煙葉化學(xué)成分—品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)物元模型的建立與應(yīng)用［J］.煙草科技，2003（10）：31-34.

［3］ 朱尊權(quán).論當(dāng)前我國(guó)優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向［J］.煙草科技，1994（1）：2-5.

［4］ 丁云生，何 悅，曹金麗，等.大理州烤煙主要化學(xué)成分特征及其可用性分析［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2009（3）：21-26.

［5］ 沈 晗，周冀衡，趙百東，等.云南保山煙區(qū)主栽品種海拔適應(yīng)性研究［J］.中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2013（5）：43-49.

［6］ 胡建軍，馬 明，李耀光，等.煙葉主要化學(xué)指標(biāo)與其感官質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.煙草科技，2001（1）：3-7.

［7］ 蔡長(zhǎng)春，柴利廣，秦興成，等.湖北省烤煙區(qū)試品系比較的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2011（S1）：35-38.

［8］ 宋志美，劉乃雁，王元英，等.灰色關(guān)聯(lián)度法在烤煙品種重要性狀綜合評(píng)價(jià)中的運(yùn)用［J］.中國(guó)煙草科學(xué)，2011（2）：23-25，29.

［9］ 王瑞新.煙草化學(xué)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［10］鄧聚龍.灰色系統(tǒng)基礎(chǔ)方法［M］.武漢：華中理工大學(xué)出版社，1987.10-13.

［11］王彥亭，謝劍平，李志宏，等.中國(guó)煙草種植區(qū)劃［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

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(guó)煙草總公司云南省公司科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012YN15）。