主成分分析和聚类分析在烟叶全面质量评价中的应用

　　摘要：为研究烟叶全面质量评价的新方法，2014年于四川省宁南县采集烟叶样品，测定分析了烤烟的外观质量、物理特性、化学成分、中性致香物质和感官质量，并应用主成分分析和聚类分析对烟叶38个质量指标进行了分析和聚类。结果表明，38个指标共提取出了7个主成分，方差累计贡献率为87.37%，基本上反映了原来变量的全部信息；烟叶样品经过聚类分析共分成3类，经过判别分析验证，正确率达92.86%；最适宜种植烤烟的海拔高度为1 450 m，其次为海拔1 750 m，海拔2 050 m种植效果最差，黄壤种植效果优于红壤，云烟87和云烟85种植效果优于云烟97。
　　关键词：主成分分析；聚类分析；烟叶；全面质量评价
　　中图分类号：S572 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）19-5163-03
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.19.070
　　The Application of the Principal Component Analysis and Cluster Analysis in Overall Quality Evaluation of Tobacco
　　L？譈 Peng-hui1，YE Xie-feng1，YUE Dong-lin2，FAN Fang-bing2，TIAN Sheng-guo2，LI Yan-jie2，
　　LU Jian3，ZOU Hui-yu3，ZHOU Han-hong4，LI Yan4，YU Jian-jun1
　　（1. College of Tobacco Science， Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002， China； 2. Gansu Tobacco Industrial Co.， Ltd.， Lanzhou 730000， China； 3. Ningnan Branch Company， Liangshan Prefecture Company of Sichuan Provincial Tobacco Company， Ningnan 615400， Sichuan， China； 4. Wuhan Cigarette Factory， Wuhan 430000， China）
　　Abstracts： In order to study the new method of overall quality evaluation of tobacco， tobacco leaves were collected from Ningnan county of Sichuan province in 2014， and their appearance quality， physical properties，chemical components， neutral aroma components and sensory quality were determined and analyzed. 38 quality indexes of tobacco leaf were analyzed and clustered by principal component analysis and cluster analysis. The results showed that，seven principal components were extracted from 38 indexes， and cumulative contribution rate of variance was 87.37%，which basically reflected all information of original variable； tobacco leaves were divided into three categories by cluster analysis，and correct rate reached 92.86% by discriminant analysis. The optimum altitute for planting flue-cured tobacco was 1 450 m，followed by the altitute 1 750 m， and 2 050 m in turn， the planting effects of yellow soil was better than that of red soil，and the planting effects of Yunyan 87 and Yunyan 85 were better than that of Yunyan 97.
　　Key words： principal component analysis； cluster analysis； tobacco leaf； overall quality evaluation
　　烟草是中国重要的经济作物之一，种植面积和总产量居世界第一位，在中国国民经济中占有重要地位[1]。然而烟草对环境条件的变化十分敏感，环境条件的差异不仅影响烟草的形态特征和农艺性状，而且还直接影响烟叶的化学成分和质量[2]。烤烟品种、土壤类型和海拔因素是导致烤烟内含物存在地域差异和产量高低的重要生态因素，对烟叶的产量和产值、化学成分、致香物质含量和感官质量有很大的影响[3-5]。当前对烟叶进行质量评价的方法主要有外观质量评价法、常规化学成分评价法、感官质量评价法等[6-8]。而外观评价和感官质量评价方法受主观影响较大，化学成分分析法不能完整如实地反映烟叶的质量，因此构建一种评价烟叶全部质量指标的模型显得尤为重要。

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