工業(yè)企業(yè)調(diào)撥煙葉等級(jí)純度評(píng)價(jià)方法研究

石 剛 周漢紅 包 軍 吳 明 朱 寶 陳 鶯 吳 勇 唐劍寧 王 鵬

（湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430040）

工業(yè)企業(yè)和商業(yè)企業(yè)在煙葉收購和調(diào)撥交接過程中，通常把等級(jí)純度作為一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)來評(píng)價(jià)煙葉等級(jí)質(zhì)量。等級(jí)純度越高，煙葉等級(jí)質(zhì)量越好，配方可用性也就越高；反之，等級(jí)純度偏低，混級(jí)的程度較高，對(duì)配方使用的影響較大。但目前行業(yè)內(nèi)對(duì)于等級(jí)純度的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)還存在一些問題。一是等級(jí)純度沒有明確的定義，烤煙國標(biāo)給出了純度允差的概念，即混級(jí)的允許度（以百分?jǐn)?shù)表示）[1]，煙葉分級(jí)教材上提出等級(jí)合格率是建立在純度允差基礎(chǔ)上，符合某等級(jí)質(zhì)量要求的把數(shù)占總把數(shù)的百分比率，二者都沒有明確等級(jí)純度的定義；二是缺乏科學(xué)有效并適用于工業(yè)企業(yè)的調(diào)撥煙葉等級(jí)純度的量化評(píng)價(jià)方法。相比于等級(jí)合格率，煙葉等級(jí)純度涉及多個(gè)因素，綜合性強(qiáng)，難以進(jìn)行準(zhǔn)確定義，更難以進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。

本文通過文獻(xiàn)查詢、專家咨詢和工業(yè)企業(yè)調(diào)撥煙葉檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，探索等級(jí)純度的定義和量化方法，旨在完善工業(yè)企業(yè)煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和接收標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)調(diào)撥產(chǎn)區(qū)煙葉收購，確保調(diào)撥各批次煙葉中混入的非原等級(jí)情況在企業(yè)允許范圍之內(nèi)，切實(shí)提高調(diào)撥煙葉工業(yè)可用性和卷煙產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

一、前期準(zhǔn)備

1.明確等級(jí)純度定義

煙葉是農(nóng)副產(chǎn)品，分級(jí)局限于眼看、手摸、鼻聞等感官檢驗(yàn)方法，由于分級(jí)技術(shù)掌握的熟練程度不同以及感官判斷的差異，導(dǎo)致收購過程中不可避免地存在混部位、混色、混副組、混級(jí)等情況；另外分級(jí)收購有時(shí)間限制，要講究效率，在快速分級(jí)操作過程中難免存在誤差。也就是說收購的某一等級(jí)的批次煙葉既包含主體等級(jí)，也有近鄰等級(jí)或其他等級(jí)，同一等級(jí)不同站點(diǎn)、不同時(shí)期、不同包件收購質(zhì)量也存在一定差異，從而導(dǎo)致同一等級(jí)不同調(diào)撥批次煙葉等級(jí)質(zhì)量存在差異，這種現(xiàn)象是客觀存在的，在確定等級(jí)純度定義時(shí)要充分考慮實(shí)際收購情況。目前，國內(nèi)外關(guān)于煙葉等級(jí)純度的研究較少。有的文獻(xiàn)提出等級(jí)純度指一批煙葉中原等級(jí)的比例，等級(jí)純度等于等級(jí)合格率，等級(jí)一致性許多情況下并不等于等級(jí)純度[2]。幾乎所有國家的煙葉等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中都沒有規(guī)定按把檢驗(yàn)的等級(jí)合格率或等級(jí)純度，但有些等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一致性有所定義。在美國烤煙等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，一致性定義為“一批煙葉的一致程度”，在美國康涅狄格河流域遮陰栽培雪茄外包皮煙葉等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中定義為“一致性用百分率表示，該百分率要代表一批次煙葉中達(dá)到某等級(jí)每一因素規(guī)定的主體部分煙葉比例，其他非主體等級(jí)煙葉必須與主體等級(jí)煙葉密切相關(guān)”[3]。以上對(duì)等級(jí)純度和一致性的解釋對(duì)于本文研究提供了重要參考依據(jù)?？紤]到產(chǎn)區(qū)收購出來的煙葉，最終是要調(diào)撥給工業(yè)使用，因此等級(jí)純度的定義要立足于工業(yè)需求?；谝陨锨闆r，通過咨詢專家、充分研討后，明確提出了煙葉等級(jí)純度的定義，即某批次煙葉等級(jí)組成與工業(yè)企業(yè)所需求的主體等級(jí)質(zhì)量符合的程度，用%表示。符合程度越高，純度越高，反之純度越低。

2.確定影響等級(jí)純度的關(guān)鍵指標(biāo)和比例范圍

根據(jù)近幾年行業(yè)工商交接等級(jí)質(zhì)量監(jiān)督抽查情況通報(bào)的數(shù)據(jù)分析情況來看，影響等級(jí)純度的指標(biāo)包括混部位、混青、混雜、混顏色、混非近鄰等級(jí)、混等級(jí)個(gè)數(shù)等，筆者根據(jù)企業(yè)圍繞“高純度”目標(biāo)提出的“兩高三低兩均衡”要求，確定把主體等級(jí)比例、近鄰等級(jí)比例，混部位比例、混青雜比例、跨等級(jí)低出的比例、近似等級(jí)比例作為關(guān)鍵指標(biāo)分析等級(jí)純度。由于中部葉等級(jí)存在混上部、混下部、混顏色、混副組、跨等級(jí)等情況，上下波動(dòng)范圍大，涉及指標(biāo)最多、最為復(fù)雜，本文主要研究中部葉等級(jí)純度，并根據(jù)大量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析以及實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)明確提出了影響中部葉等級(jí)純度的關(guān)鍵指標(biāo)及比例范圍。具體情況見表1。

表1 影響中部葉等級(jí)純度的關(guān)鍵指標(biāo)及比例范圍

其中主體等級(jí)指煙葉商品包裝上標(biāo)示的等級(jí)；近鄰等級(jí)參考“中煙葉收〔2019〕50號(hào)”文件中的《烤煙相鄰等級(jí)關(guān)系表》，近鄰等級(jí)質(zhì)量與主體等級(jí)質(zhì)量接近。需要注意的是按照工業(yè)企業(yè)配方需求，B1F不作為C2F的近鄰等級(jí)；青雜等級(jí)指青煙、雜色煙等級(jí)，包括CXK、BK、GY、V，對(duì)主體等級(jí)質(zhì)量影響最大；上部等級(jí)指上部正組、上部光滑、B2V、B3V，中部僵厚煙葉列入上部等級(jí)，對(duì)中部葉等級(jí)質(zhì)量影響較大；摻水等級(jí)與主體等級(jí)相差＞2個(gè)級(jí)，也可理解為跨級(jí)低出等級(jí)，與主體等級(jí)質(zhì)量相差較大，中部等級(jí)中的摻水等級(jí)不包括上部煙，中下部光滑煙葉列入摻水等級(jí)。例如：C3F、C3L混入的摻水等級(jí)為X3F、X3L、X4F、X4L；C2F混入摻水等級(jí)為C4L、X2F及以下等級(jí)。C4F混入的摻水等級(jí)為X4F、X4L；近似等級(jí)與主體等級(jí)相差≤2個(gè)級(jí)，工業(yè)企業(yè)根據(jù)需求可以適當(dāng)包容，如果主體等級(jí)是中部葉，相似等級(jí)只能是中下部葉，例如：C3F、C3L中混入的X2F、X2L，C2F中混入的C4F，C4F中混入的X3F、X3L。以上六大等級(jí)類別互相獨(dú)立，不交叉，各類別比例之和為100%。

3.篩選試驗(yàn)數(shù)據(jù)

要研究等級(jí)純度量化評(píng)價(jià)方法，需要選擇一定數(shù)量且有代表性的調(diào)撥煙葉等級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。筆者從工業(yè)企業(yè)近幾年調(diào)撥檢驗(yàn)結(jié)果中篩選了30組不同等級(jí)質(zhì)量C3F的數(shù)據(jù)作為樣本，盡量確保這些樣本的純度值不同且覆蓋各種復(fù)雜的混級(jí)情況。具體情況見表2。

表2 工業(yè)企業(yè)部分調(diào)撥煙葉等級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn)情況

二、建立等級(jí)純度評(píng)價(jià)公式

1.初步建立公式

中部葉等級(jí)純度與主體等級(jí)比例、近鄰等級(jí)比例、上部等級(jí)比例、青雜等級(jí)比例、摻水等級(jí)比例、近似等級(jí)比例等指標(biāo)基本呈線性相關(guān)，因此引入5個(gè)質(zhì)量影響系數(shù)，通過建立線性回歸方程來計(jì)算等級(jí)純度。初步建立的公式如下所示：

等級(jí)純度（%）=（主體等級(jí)比例）+ A*（近鄰等級(jí)比例）+B*（上部等級(jí)比例）+C*（青雜等級(jí)比例）+D*（摻水等級(jí)比例）+E*（近似等級(jí)比例）

依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，系數(shù)A在不同情況下可以賦定值，具體情況見表3。

表3 不同情況下系數(shù)A的賦值

由于近似等級(jí)對(duì)煙葉質(zhì)量的影響沒有上部等級(jí)、青雜等摻水等級(jí)大，系數(shù)E賦值可以暫時(shí)設(shè)為0；系數(shù)BCD為負(fù)值，可以根據(jù)工業(yè)質(zhì)量需求并運(yùn)用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算得出。

2.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算系數(shù)值

（1）等級(jí)純度排序分析

安排4位煙葉評(píng)級(jí)技師對(duì)篩選出的30組C3F等級(jí)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)，根據(jù)某一批次煙葉主體等級(jí)比例、近鄰等級(jí)比例、混上部比例、混青雜比例、混跨等級(jí)比例、混近似等級(jí)比例，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用排序法[4]按純度高低進(jìn)行排序。由于多個(gè)批次C3F混級(jí)程度較復(fù)雜，排序有一定難度，30個(gè)樣本中有13個(gè)樣本的順序難以達(dá)成一致意見，因此需要應(yīng)用感官評(píng)吸方法進(jìn)一步確定順序。

（2）感官質(zhì)量分析

由于調(diào)撥的煙葉最終要在卷煙產(chǎn)品中使用，對(duì)于憑經(jīng)驗(yàn)難以判斷純度順序的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)（13組），可以應(yīng)用感官評(píng)吸方法分析純度的高低。筆者借鑒烤煙葉組配方設(shè)計(jì)方法[5]，依據(jù)13個(gè)批次煙葉的等級(jí)組成制備13個(gè)配方樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。選取湖北房縣2020年的煙葉樣品，樣品完全按照烤煙國家標(biāo)準(zhǔn)制定，取樣等級(jí)包括C3F（45.1g）、C4L（14g）、B2F（28g）、B3F（22g）、CX1K（28.9g）、B1K（33g）、C3L（22g）、X2F（18.9g）、X3F（23.6g）、C4F（21g），根據(jù)主體等級(jí)C3F混級(jí)情況制備13個(gè)不同純度的樣品。安排三位工業(yè)企業(yè)配方師進(jìn)行感官評(píng)吸，依據(jù)評(píng)吸結(jié)果排出了這13個(gè)樣品純度高低順序。最終通過經(jīng)驗(yàn)排序和感官評(píng)價(jià)確定了30個(gè)樣本的等級(jí)純度順序。具體情況見表4。

表4 工業(yè)企業(yè)部分調(diào)撥煙葉等級(jí)純度排序情況

（3）應(yīng)用SPSS和EXCEL工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)于之前初步建立等級(jí)純度計(jì)算公式“等級(jí)純度（%）=（主體等級(jí)比例）+ A×（近鄰等級(jí)比例）+B×（上部等級(jí)比例）+C×（青雜等級(jí)比例）+D×（摻水等級(jí)比例）+E×（近似等級(jí)比例）”（系數(shù)A和系數(shù)E已通過人為賦值），設(shè)想如果以上等級(jí)純度的排序唯一，系數(shù)B、系數(shù)C、系數(shù)D應(yīng)該是一個(gè)定值或是一個(gè)范圍極小的區(qū)間值，基于這一設(shè)想，用SPSS和EXCEL統(tǒng)計(jì)工具分析以上等級(jí)質(zhì)量數(shù)據(jù)，求解系數(shù)B、系數(shù)C、系數(shù)D的值。統(tǒng)計(jì)方法是利用線性回歸，輸入相關(guān)的變量，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，計(jì)算模型模擬的R值和系數(shù)值，如果各系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)的p值均小于0.05，表明可以接受模擬結(jié)果。把計(jì)算結(jié)果代入公式檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿M合效果。可進(jìn)一步調(diào)整等級(jí)純度系數(shù)值，重復(fù)上述步驟可以不斷優(yōu)化系數(shù)。根據(jù)上述方法，一共進(jìn)行了三次統(tǒng)計(jì)分析。

①根據(jù)等級(jí)純度排序和感官質(zhì)量結(jié)果設(shè)定等級(jí)純度參考值，將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS軟件進(jìn)行回歸分析，設(shè)定模型有關(guān)系數(shù)進(jìn)行模型的檢驗(yàn)。模型模擬的R值為0.825，各系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)的p值均小于0.05，表明可以接受模擬結(jié)果。對(duì)應(yīng)上部（SB）、青雜（QZ）和摻水（CS）的系數(shù)B、C、D分別為-0.835，-1.960和-0.511。所得公式為：等級(jí)純度（%）=（主體等級(jí)比例）+ 0.8*（近鄰等級(jí)比例）-0.835*（上部等級(jí)比例）-1.96*（青雜等級(jí)比例）-0.511*（摻水等級(jí)比例）。

②因?yàn)橥ㄟ^感官評(píng)價(jià)確定的樣品純度高低順序是：樣本5＞樣本7（見表4），說明混上部比例在5%范圍內(nèi)，對(duì)煙葉感官質(zhì)量影響不是很大，因此可以推算出系數(shù)B小于0.67，這里假定系數(shù)B=0.65，只需求解系數(shù)C和系數(shù)D，再進(jìn)行第二次統(tǒng)計(jì)分析。第二次統(tǒng)計(jì)分析得出的系數(shù)值是C、D分別為-1.591和-0.499。

③根據(jù)擬合效果結(jié)合之前的排序分析，推算系數(shù)D值應(yīng)接近1，所以進(jìn)行第三次統(tǒng)計(jì)分析優(yōu)化系數(shù)D。第三次統(tǒng)計(jì)分析得出的系數(shù)D值為-0.7，所得公式是：等級(jí)純度（%）=（主體等級(jí)比例）+ 0.8×（近鄰等級(jí)比例）-0.65×（上部等級(jí)比例）-1.591×（青雜等級(jí)比例）-0.7×（摻水等級(jí)比例），該公式的擬合效果相對(duì)最好。通過該公式計(jì)算出1-30號(hào)樣本的純度值后，進(jìn)一步計(jì)算得出平均等級(jí)純度為77.10，標(biāo)準(zhǔn)差為7.95，變異系數(shù)為10.31%。

三、結(jié)語

2019年，中國煙葉公司在關(guān)于收購檢查的文件中首次提出煙葉等級(jí)純度計(jì)算方法，即“等級(jí)純度=（原等級(jí)把數(shù)+純度允差范圍內(nèi)相鄰等級(jí)把數(shù)）/總抽檢把數(shù)×100%”，但該計(jì)算方法的提出是基于嚴(yán)格貫徹國標(biāo)并對(duì)收購檢查過程中的煙葉等級(jí)純度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，難以全面反映混部位、混副組、跨等級(jí)等混非近鄰等級(jí)情況對(duì)煙葉等級(jí)質(zhì)量的影響，而混非近鄰等級(jí)的不同對(duì)卷煙配方的影響較大。影響煙葉等級(jí)純度評(píng)價(jià)的因素很多，本文依據(jù)工業(yè)需求將影響因素歸納為六大類，為定量評(píng)價(jià)等級(jí)純度奠定了基礎(chǔ)，并運(yùn)用排序法、SPSS、EXCEL等統(tǒng)計(jì)方法初步探索出工業(yè)企業(yè)調(diào)撥煙葉等級(jí)純度評(píng)價(jià)公式，能夠更加全面解釋不同批次煙葉之間的質(zhì)量差異。由于篩選原始數(shù)據(jù)的局限性，對(duì)于等級(jí)純度評(píng)價(jià)公式中推導(dǎo)的系數(shù)值存在一定誤差，下一步將應(yīng)用更多的調(diào)撥煙葉檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證并完善評(píng)價(jià)方法。

一是從工業(yè)企業(yè)角度給出了等級(jí)純度的定義，即某批次煙葉等級(jí)組成與工業(yè)企業(yè)所需求的主體等級(jí)質(zhì)量符合的程度，用%表示。某批次煙葉質(zhì)量與主體等級(jí)質(zhì)量符合的程度越高，純度越高，反之純度越低。

二是圍繞工業(yè)質(zhì)量需求，把影響中部葉等級(jí)純度的關(guān)鍵因素歸納為六類并明確其比例范圍，分別是：主體等級(jí)，比例范圍65%-100%；近鄰等級(jí)，比例范圍10%-35%；上部等級(jí)，比例范圍0-8%；青雜等級(jí)，比例范圍0-2%；摻水等級(jí)，比例范圍0-3%；近似等級(jí)，比例范圍0-10%。同時(shí)，初步確定了中部葉等級(jí)對(duì)應(yīng)的近似等級(jí)和摻水等級(jí)。

三是在定性描述的基礎(chǔ)上依據(jù)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)工業(yè)企業(yè)調(diào)撥的中部葉等級(jí)純度進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，并初步提出了等級(jí)純度計(jì)算公式：等級(jí)純度（%）=（主體等級(jí)比例）+ A×（近鄰等級(jí)比例）+B×（上部等級(jí)比例）+C×（青雜等級(jí)比例）+D×（摻水等級(jí)比例）+E×（近似等級(jí)比例），其中系數(shù)A根據(jù)主體等級(jí)比例范圍賦值為1、0.9、0.8或0.7，系數(shù)B為-0.65，系數(shù)C為-1.591，系數(shù)D為-0.7，系數(shù)E賦值為0。在調(diào)整系數(shù)的前提下，上部和下部等級(jí)純度仍然可以套用該公式進(jìn)行計(jì)算。

四是煙葉等級(jí)純度涉及品質(zhì)和穩(wěn)定性兩層含義，有了不同調(diào)撥批次煙葉等級(jí)純度的值，可以計(jì)算統(tǒng)一產(chǎn)地同一等級(jí)不同批次煙葉的變異系數(shù)，對(duì)于評(píng)價(jià)同一年份不同批次煙葉等級(jí)質(zhì)量穩(wěn)定性及年際間煙葉質(zhì)量的穩(wěn)定性并指導(dǎo)產(chǎn)區(qū)煙葉收購具有重要意義。