不同品种烟叶化学成分的DTOPSIS综合评价

　　摘 要：以云南省文山烟区3个烤烟品种K326、KRK26和云烟87的烟叶主要化学成分为分析数据，应用DTOPSIS法对烟叶主要化学成分进行综合评价。结果表明： K326和KRK26两个品种的C3F等级烟叶主要化学成分综合评价最高，与实际情况基本一致。这说明DTOPSIS法对烟叶主要化学成分综合评价的结果可靠。
　　关键词：DTOPSIS；化学成分；综合评价；烤烟
　　中图分类号：S572.01 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2014）12-0008-03
　　烟叶内在化学成分是烟叶品质的内在决定因素，但其成分复杂多变，单独的1项或几项化学成分指标很难全面和准确地评价烟叶品质的高低[1]。目前，关于烟叶化学成分综合评价的方法较多，如模糊数学分析法[2-3] 、综合指数法[4]、物元模型分析法[5]、灰色关联度法[6]等。也有报道利用DTOPSIS法对烟叶化学品质进行综合评价[7]，但涉及烟叶化学成分指标的研究还较少。研究以云南省文山州3个烤烟品种（K326、KRK26和云烟87）的不同等级烟叶为研究对象，采用DTOPSIS法对其主要化学成分进行综合评价，旨在为云南文山烟区的烟叶生产提供一定的参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 样品的采集和检测
　　选取云南文山烟区烤烟品种K326、KRK26和云烟87的B2F、C3F和X2F烟叶为样品，每个样品采集7份（不同地点），每份样品采集初烤烟叶2.0 kg。各取样点烟叶生产栽培措施均参照文山烟区优质烟叶生产标准进行，成熟时采收，按三段式烘烤工艺科学烘烤。测定烟叶中的还原糖、总氮、烟碱、钾、氯和淀粉含量，并计算糖碱比、氮碱比、钾氯比，各指标参照王瑞新[8]的方法进行测定。
　　1.2 DTOPSIS法分析步骤
　　（1）设有m个烤烟品种等级烟叶，n个烟叶化学成分指标，建立矩阵A。
　　A （1）
　　（2）对A进行无量纲化处理，使其成为可相互比较的规范化矩阵Z。
　　（2）
　　式中，yi*为指标最优值，yjmin = min（yij），yjmax = max（yij），（i= 1，2，3，…，m；j=1，2，3…，n）。
　　（3） 建立加权的规范化决策矩阵R，其中元素Rij = WjZij，Wj为第j个性状的权重，（i = 1，2，3，…，m，j =1，2，3，…，n）。
　　（4）品种等级烟叶化学成分指标的“理想解”和“负理想解”：
　　（3）
　　（5）利用欧基里德范数作为距离的测度，得到各品种等级烟叶与“理想解”和“负理想解”的距离分别为：
　　=，（i = 1，2，…，m） （4）
　　=，（i = 1，2，…，m） （5）
　　（6）求各品种等级烟叶对理想解的相对接近程度：
　　Ci=/（+），Ci∈[0，1]，（i = 1，2，…，m） （6）
　　按照Ci大小排序，值最大者即为最优品种等级烟叶。
　　1.3 评价指标的选择及权重的确定
　　参照以往的研究结论[7]，将评价指标分为3类：（1）正向型指标：钾、钾氯比；（2）负向型指标：淀粉；（3）固定型指标：还原糖、总氮、烟碱、糖碱比和氮碱比。参照前人研究[8]，固定型指标还原糖、总氮、烟碱、糖碱比和氮碱比的最优值分别为20%、2.25%、2.5%、10.00和0.90。参照《中国烟草种植区划》（2009）确定各指标权重系数，还原糖、总氮、烟碱、钾、糖碱比、氮碱比、钾氯比和淀粉的权重分别为0.14、0.09、0.17、0.08、0.25、0.11、0.09和0.07。
　　2 结果与分析
　　2.1 文山州各品种烤烟烟叶化学成分含量水平
　　由表1可知，从烟叶等级来看，淀粉含量大体上表现出B2FC3F>X2F的规律，3个品种中以K326的总氮和烟碱含量相对较高；钾含量大体上表现出X2F>C3F>B2F的趋势；3个品种中C3F和X2F等级烟叶的糖碱比>13.00，而B2F等级的烟叶的糖碱比值较小，低于6.80；氮碱比呈现出B2FX2F>B2F的规律。
　　2.2 文山州不同品种烤烟烟叶化学成分指标无量纲化处理
　　根据公式（2）将各品种的各等级烟叶化学成分指标进行无量化处理，结果见表2。
　　2.3 文山州不同品种烤烟烟叶化学成分指标的DTOPSIS决策矩阵R
　　用各化学指标的权重Wj去乘矩阵Z中相对应的第j列，得到决策矩阵R（表3）。根据决策矩阵R可以得到理想解和负理想解。
　　X+=（0.124，0.081，0.151，0.080，0.169，0.109，0.090，0.070）
　　X-=（0.000，0.000，0.000，0.054，0.000，0.000，0.046，0.040）
　　2.4 文山州不同品种烤烟烟叶化学成分的综合评价
　　由表4可知，各品种等级烟叶化学成分综合评价排名为K326（C3F）>KRK26（C3F）>云烟87（B2F）>云烟87（C3F）>KRK26（B2F）>K326（B2F）>KRK26（X2F）>K326（X2F）>云烟87（X2F）。
　　3 结论与讨论
　　通过DTOPSIS法分析法对云南文山3个烤烟品种的9各等级的烟叶主要化学成分综合分析，各品种等级烟叶化学成分综合评价排名为K326（C3F）>KRK26（C3F）>云烟87（B2F）>云烟87（C3F）>KRK26（B2F）>K326（B2F）>KRK26（X2F）>K326（X2F）>云烟87（X2F）。已有研究表明，不同部位烟叶化学成分综合评价依次是C3F>B2F>X2F，品种K326烟叶质量非常优秀[9]。这与该研究的分析结果一致，基本符合实际情况。这表明DTOPSIS法可用于对烤烟化学成分进行综合评价，结果可靠。
　　参考文献：
　　[1] 胡建军. 烟叶质量评价方法优选与实证研究[D]. 长沙：湖南农业大学博士学位论文，2009.
　　[2] 丁云生，何 悦，曹金丽，等. 大理州烤烟主要化学成分特征及其可用性分析[J]. 中国烟草科学，2009，（3）：21-26.
　　[3] 沈 晗，周冀衡，赵百东，等. 云南保山烟区主栽品种海拔适应性研究[J]. 中国烟草学报，2013，（5）：43-49.
　　[4] 朱尊权. 论当前我国优质烤烟生产技术导向[J]. 烟草科技，1994，（1）：2-5.
　　[5] 陈景云，胡建军. 烟叶化学成分-品质综合评价物元模型的建立与应用[J]. 烟草科技，2003，（10）：31-34.
　　[6] 胡建军，马 明，李耀光，等. 烟叶主要化学指标与其感官质量的灰色关联分析[J]. 烟草科技，2001，（1）：3-7.
　　[7] 李富欣，邓蒙芝. DTOPSIS法在烟叶化学品质综合评价中的应用[J]. 烟草科技，2006，（8）：35-37.
　　[8] 王瑞新. 烟草化学[M]. 北京：中国农业出版社，2003.
　　[9] 徐安传. 烤烟品种种植结构对烟叶原料和卷烟产品的影响[J]. 中国烟草学报，2009，（5）：86-90.
　　（责任编辑：成 平）

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