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第２２卷第１期 郑州轻工业学院学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＥＮＧＺＨＯＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＬＩＧＨＴ ＩＮＤＵＳＴＲＹ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｖｏ１．２２ Ｎｏ．１ ２００７年２月 Ｆｅｂ．２００７ 文章编号：１００４—１４７８（２００７）０１—００２７—０４ 单料烟感官质量的层次模糊综合评价 李东亮 ， 胡 军 ， 许自成 ， 卢秀萍 （１．河南农业大学农学院，河南郑州４５０００２； ２．中国烟草总公司郑州烟草研究院，河南郑州４５０００１； ３．云南省烟草科学研究所，云南玉溪６５３１００） 摘要：针对单料烟感官质量评定大多采用描述性语言对各单项指标进行评价不易形成定量的综合 评价结果这一问题，采用层次模糊法对单料烟感官质量进行了综合评价．结果表明：层次分析法确 定各单项指标的权重符合实际的评吸要求，模糊综合评价容易给出定量的综合评价结果，在此基础 上计算厂函数值便于对不同的单料烟样品进行排序． 关键词：单料烟；感官质量；层次分析；模糊综合评价 中图分类号：１５４ｌｌ 文献标识码：Ａ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｆｕｚｚｙ ｓｙｓｔｅｍｓｏｆ ｕｎｂｌｅｎｄｅｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｅｎｓｏｒｙ ｑｕａｌｉｔｙ ＬＩ Ｄｏｎｇ—ｌｉａｎｇ ，ＨＵ Ｊｕｎ ，ＸＵ Ｚｉ—ｃｈｅｎｇ ，ＬＵ Ｘｉｕ—ｐｉｎｇ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＡｇｒ，，Ｈｅｎａｎ Ａｇｒ．Ｕｎｉｖ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌｎｓｔ．ｏｆＣＮＴＣ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００１，Ｃｈｉａ；ｎ ３，Ｙｕｎｎａｎ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｓｃｉ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌｎｓｔ，，Ｙｕｘｉ ６５３１００，Ｃｈｉａ）ｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｍｅａｓｕｒａｂｌｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｖｅ ｌａｎ— ｇｕａｇｅ ｆｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｍｏｓｔｌｙ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｕｎｂｌｅｎｄｅｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｅｎｓｏｒｙ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｅ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｆｕｚｚｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ａｎ— ｂｌｅｎｄｅｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓｅｎｓｏｒｙ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｉｎ ａｃｃｏｒｄ ｗｉｔｈ ａｃｔｕａｌ ｎｅｅｄｓ；ｆｕｚｚｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｅａｓｉｌｙ ｍａｋｅ ｍｅａｓｕｒａｂｌｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔｓ；ｆ－ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｆｕｚｚｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｆｏｒ ｇｉｖｉｎｇ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｕｎｂｌｅｎｄｅｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｓａｍｐｌｅｓ、 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｂｌｅｎｄｅｄ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ；ｓｅｎｓｏｒｙ ｑｕａｌｉｔｙ；ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｚｚｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ 收稿日期：２００６—０５—２２ 基金项目：国家烟草专卖局重点科技攻关项目（１１０２００４０１０１７）；河南省杰出人才创新基金项目（０４２１００１９００） 作者简介：李东亮（１９７３一），男，山西省平遥县人，河南农业大学博士研究生，主要研究方向：烟草质量评价． 通讯作者：许自成（１９６４一），男，河南省汝南市人，河南农业大学教授，博士生导师，主要研究方向：烟草品质生态、烟草营 养与烟叶质量评价． 维普资讯 http://www.cqvip.com
・２８・ 郑州轻工业学院学报（自然科学版） ２００７钲 ０引言 目前，单料烟感官质量评定还没有一个统一的 标准，通常采用的有９分制、３分制或模仿卷烟感官 评吸的１００分制，也有采用描述性方法对各指标进 指标的评价结果来最终确定该单料烟的质量档次和 使用价值，其余各项描述指标仅作参考． １．２各单项语言描述指标的转换 表１中部分描述性指标不完全符合模糊综合评 价的要求，如描述香气量的“尚足”，描述刺激性的 “较小”等，这里以９分制为例，将其分别转换为“稍 好”、“较好”等，描述语言转换后的结果见表２． 行评价．尽管评吸方法不同，但都涉及一个共同的问 题，即对各单项指标评定结果进行综合评价．有人采 用神经一模糊方法研究了单料烟感官质量的评价问 题…，但主要侧重于分析理化指标与感官质量的关 系．层次模糊作为一种综合评价方法，已在许多领域 得到广泛的应用 Ｊ．本文拟采用层次模糊法探讨 ２单料烟感官质量单因素评价矩阵的 建立 ２．１确定因素集和评语集 语言描述性指标的综合评价问题，旨在为单料烟感 官质量评定提供一种定量的综合评价方法． 根据单料烟感官评定各单项指标，确定因素集 为：｛香气质、香气量、浓度、杂气、劲头、刺激性、余 味、燃烧性、灰色｝，根据烟叶使用价值，按９分制确 定单料烟感官评定的评语集为：｛很好、好、较好、稍 好、中、稍差、较差、差｝． ２．２计算隶属度 依据表２中不同评委对单料烟Ａ各单项指标 １单料烟的感官评吸鉴定 １．１ 感官评吸结果的原始记录 １Ｏ位评委采用暗评方式对某单料烟Ａ感官品 质进行评吸鉴定，原始评吸结果见表１． 通常的评价方法是在各评委评吸完毕之后，综 合各个评委的意见，重点考虑香气质和香气量两项 的描述，计算单因素评价结果的隶属度，结果见表３． 表１ 单料烟Ａ的感官评吸原始结果 维普资讯 http://www.cqvip.com
第１期 李东亮等：单料烟感官质量的层次模糊综合评价 ・２９・ 表３单料烟Ａ感官质量单因素评价的隶属度 ３．２判断矩阵的一致性检验 ●层次分析法赋权需通过计算矩阵的最大特征根 ●０ ０ ０ ０ ０ 来进行一致性检验．若对检验结果不满意，则需重新 确定判断矩阵，直至满意为止．经计算，该判断矩阵 的最大特征值Ａ ＝９．８４１ ２，计算一致性指标 Ｃ．Ｌ＝（ＪＬ 一ｎ）／（ｎ一１）＝ （９．８４１ ２—９）／（９—１）＝０．１０５ ２ ７ ５ ５ 然后计算一致性比值 Ｃ．Ｒ．＝Ｃ．Ｌ／Ｒ．Ｌ＝０．０７２ ５＜０．１ ７ ２．３构建单因素评价矩阵 其中，Ｒ．，＿为平均一致性指标，经查表，当ｎ＝９时， Ｒ．，．＝１．４５，因此判断矩阵具有满意的一致性．该判 ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 将表３中各单因素评价结果的隶属度改写为单 因素评价矩阵，该评价矩阵的行为因素（即评价指 断矩阵可用来确定权重． ３．３确定各评价因素的权重 ｎ ｎ ｎ 标），列为评语（即烟叶使用价值的评价语言）． ０ ０．２ ０ ０．７ ０ ０ ０ ０ ０．８ ０ ０．２ ０ 根据公式 ＝（兀ｂｏ） “／∑（兀６ ） “可确 定各因素的权重（若不归一，还需对权重归一），结 果见表４． ０．２ ０ ０．１ ０．６ ０．１ ０ ０．１ ０．２ ０．６ ０ 单抖烟＾ ０ ０ ０．１ ０ ０．１ ０．７ ０ ０．１ Ｏ．１ Ｏ．７ Ｏ．１ Ｏ Ｏ Ｏ 根据不同的评吸目的和烟叶状况，可以由专家 调整各单项指标的两两相对重要性，从而达到调整 权重的目的． ０．１ ０．１ ０．７ ０ ０．１ ０ ０．５ ０．２ ０．２ ０．１ ０ ０ ０ ０．８ ０ ０ ０ ０ ４单料烟感官质量的模糊综合评价 将权重向量与单因素评价矩阵相乘，得到模糊 综合评价结果 ｔＯｔ＝ ×Ｒ单抖烟＾＝（０．０４９，０．０５４，０．１２５， ０．３８４，０．３１５，０．０７７，０．００６，０） ３利用层次分析法确定单料烟各评价 指标的权重 ３．１构造两两比较的判断矩阵 根据各单项指标的相对重要性，按照重要性比 由于各向量不归一，所以对 理，得到最后的综合评价结果 进行归一化处 较标度（１～９），将各单项指标进行两两比较，并赋 予相应的重要性值（由专家咨询值确定），以此为基 础构造判断矩阵 ７ ９ ９ ７ ９ ９ １ ５ ５ ｔＯｔ＝ ×Ｒ草抖烟＾＝（０．０４９，０．０５３，０．１２４， ０．３８０，０．３１２，０．０７６，０．００６，０） 根据最大隶属度原则，该单料烟属于稍好的隶 属度最大，为０．３８０，故判定该单料烟的综合评价结 果为稍好． 在实际应用中，当单料烟样品数较多，需要对其 进行排序时，采用上述“最大隶属度判别法”会遇到 难以排序或排序不尽合理的问题，因为最大隶属度 判别利用的是结果向量的极端值．例如，某两个单料 烟综合评价结果均为稍好，则无法判定两者的优劣． 这时，可在最大隶属度判别法的基础上引入．厂函数 法【９］．该法用于评价感官质量，既可评级，又可排 ３ ５ ５ 草抖烟＾ １ ５ ５ １ ７ ７ １ ５ ５ １／５ １ １ １／５ １ １ 表４各单项评价指标的权重 维普资讯 http://www.cqvip.com
・３０・ 郑州轻工业学院学报（自然科学版） ２００７芷 序，在突出了较大分量作用的同时，压低了较小分量 的作用，以减弱某些感官因素的影响，使最后的评判 结果更为客观．．厂函数的计算公式为 ，ｎ ｎ ｍ 厂＝∑∑ｙ，＝１ ｉ＝１ ｋ ／∑ｙ＝Ｉ （一般可取ｋ＝２） 其中，Ｙｉ为层次模糊综合评判的结果分量， 代表第 个评语级别的等级系数（规定ｈ ＞ｈ ＞…＞ｈ ）． 各评语级别的等级系数见表５． 表５各评语级别等级系数 评语级别很好好较好稍好中稍差较差差 等级系数１００ ９０ ８０ ７０ ６０ ５０ ４０ ３０ 采用厂函数法进行综合判别，结果为．厂＝６６．９８， 该单料烟的综合评判结果最接近稍好的等级系数， 所以该单料烟为稍好．同理可计算其他单料烟样品 １ 的厂函数值，根据 函数值可对不同的单料烟样品进 行排序，以便最终确定各样品的位次． ５结论 本文提出了一套基于层次模糊原理的综合评价 方法，解决了单料烟感官评定时无法对语言描述性 指标做出客观定量的问题，该法更适合于单料烟感 官评定指标权重的确定，专家可根据评吸目的和侧 重点不同，适当调整两两比较判断矩阵各指标的相 对重要性，进而改变权重，达到研究目的． 模糊综合评价法可以给出一个定量的评价结果，但在 实际应用中可能会遇到无法排序或排序不尽合理的 问题．为此，本文在层次模糊综合评价的基础上，引入 了厂函数评价方法．应用该方法评价感官质量，便于 评级和排序，使最后的评判结果更为客观． 参考文献： ［１］ 林丽莉，冯天瑾，周文晖，等．基于神经一模糊方法的 单料烟感官质量评价专家系统［Ｊ］．青岛海洋大学学 报，２００１，３１（６）：９３ｌ—９３６． 赵凤芹，张淑珍，张和远．模糊评价食品的感官质量方 法［Ｊ］．沈阳农业大学学报，１９９８，２９（４）：３４３—３４５． 刘华，陈维平，李元元．绿色制造风险的群层次模糊综 合评判［Ｊ］．中国机械工程，２００５，１６（９）：７８７＿７９０． 杨毅，陈庆华．多因素层次模糊综合评判决策模型及 其应用［Ｊ］．中南工业大学学报，１９９５，２６（４）：４４３— １Ｊ １Ｊ １Ｊ Ｊ １Ｊ ４４６． 马力，陈学中，原学梅．高技术产业投资风险的多因素 层次模糊综合评判［Ｊ］．数量经济技术经济研究， ２００１，（７）：５８－＿６１． 许树柏．实用决策方法——层次分析法原理［Ｍ］．天 津：天津大学出版社，１９８８． 于英川．现代决策理论与实践［Ｍ］．北京：科学出版 社，２００５． 郭爱民，郭耀邦．层次分析法确定食品质量指标权重 ［Ｊ］．食品科学，１９９４，（７）：６一ｌ０． 晏孝皋．新的食品感官质量评价函数及其数据处理程 序［Ｊ］．食品与发酵工业，１９９９，（１）：６５－＿６８．
