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本文作者：張立立張勇剛夏琛吳繼忠廖付吳鍵程昌合李奇李永生作者單位：浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心

煙葉質(zhì)量是煙葉本身的外觀特征和內(nèi)在特點的優(yōu)劣以及煙葉在工業(yè)上的可用性和客觀需求的統(tǒng)一體［1］。煙葉化學(xué)成分是評價煙葉質(zhì)量的主要指標(biāo)，煙葉品質(zhì)是葉內(nèi)多種化學(xué)成分綜合作用的結(jié)果［2］。由于不同化學(xué)指標(biāo)對烤煙化學(xué)品質(zhì)的重要性不盡相同，因此，如何對不同的化學(xué)指標(biāo)賦以合理的權(quán)重是目前烤煙化學(xué)品質(zhì)評價中的重要環(huán)節(jié)。關(guān)于烤煙化學(xué)指標(biāo)不同賦權(quán)方法的比較鮮有報道，筆者在對熵權(quán)法、相關(guān)分析法和主成分分析法3種賦權(quán)方法研究的基礎(chǔ)上，以大理煙區(qū)20個烤煙樣本為研究對象，對3種賦權(quán)方法進行比較分析，以期為烤煙化學(xué)成分賦權(quán)方法的拓展提供參考。

1材料與方法

1．1材料

選取云南大理主要植煙縣市2011年所產(chǎn)煙葉，包括賓川、云龍、彌渡、祥云、巍山、永平6個縣區(qū)市共20份樣品，等級為C3F。

1．2測試指標(biāo)和方法

采用連續(xù)流動分析法［3］測定煙葉樣品的煙堿、鉀、氯、總氮和還原糖含量。

1．33種求取權(quán)重的方法及計算步驟

1．3．1熵權(quán)法。人們在評價決策中所獲信息的多少，是評價精度和可靠性大小的決定因素之一。在信息論中，熵是系統(tǒng)無序程度的度量，它還可以度量數(shù)據(jù)所提供的有效信息量［4］。熵越大，表示無序程度越高，反之則認為有序程度越高。使用熵權(quán)法賦權(quán)主要包括以下4個步驟［5］:①構(gòu)建n個樣本m個評價指標(biāo)的判斷矩陣R=(xij)nm(i=1，2，…，n;j=1，2，…，m)。②將判斷矩陣歸一化處理，得到歸一化判斷矩陣B。③根據(jù)熵的定義，n個樣本m個評價指標(biāo)，可以確定評價指標(biāo)的熵為:（略）。④計算評價指標(biāo)的熵權(quán)W:（略）。

1．3．2相關(guān)系數(shù)法［6］。相關(guān)分析法計算權(quán)重的具體計算步驟如下:首先將所有樣點各項評價指標(biāo)的測定值錄入SPSS軟件，計算單項化學(xué)成分指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)并取其絕對值，然后求出某項化學(xué)成分指標(biāo)與其他化學(xué)成分指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)的平均值，并將該平均值占所有化學(xué)成分指標(biāo)相關(guān)系數(shù)平均值總和的比例，作為該單項化學(xué)成分指標(biāo)在化學(xué)品質(zhì)中的權(quán)重。

1．3．3主成分分析法［7］。主成分分析法把人的主觀判斷用數(shù)量方式表達和處理，實現(xiàn)了定性分析和定量分析相結(jié)合。它要求首先求出各個評價指標(biāo)主成分的特征值和貢獻率，然后計算相應(yīng)的載荷矩陣，并求出各項指標(biāo)的公因子方差，方差的大小表示該項指標(biāo)對總體變異的貢獻，由此可以得出各項指標(biāo)的權(quán)重。

1．4權(quán)數(shù)穩(wěn)定性檢驗方法［8－9］

權(quán)數(shù)是經(jīng)統(tǒng)計得到的頻數(shù)分布中的頻率，因為抽樣隨機性，各指標(biāo)的權(quán)數(shù)應(yīng)允許有一定變動范圍。一般認為，每一權(quán)數(shù)的變動在±5%～±10%，其綜合評價z的排序與原Z值排序結(jié)果一致，說明這種權(quán)數(shù)在此系統(tǒng)中是穩(wěn)定的。其分析方法如下:①加權(quán)加乘混合模型計算綜合評價值，通過一定的算式將多個評價指標(biāo)對事物不同方面的評價值綜合在一起，得到一個整體的評價。該研究采用加權(quán)加乘混合法，對多個評價指標(biāo)進行綜合，類內(nèi)作乘法合成，類間作加法合成。②對已建立的權(quán)數(shù)中最大、居中和最小權(quán)數(shù)變動±x%，得新權(quán)數(shù)W''''j=Wj+Wigx%，其中x=±5%或±10%。③用新權(quán)數(shù)W''''j按加權(quán)加乘混合計算各被評價對象變動后綜合評價值z。④對各被評價對象的z值排序。

2結(jié)果與分析

2．1不同確權(quán)方法的比較

由圖1可以看出，3種確權(quán)方法確定的烤煙化學(xué)成分指標(biāo)權(quán)重中，均以派生值所占權(quán)重為最大:熵權(quán)法中鉀氯比所占權(quán)重最大，相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法中糖堿比所占權(quán)重最大;并且相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法所確定的派生值權(quán)重大小順序較為一致，均為糖堿比＞氮堿比＞兩糖比＞鉀氯比。其他化學(xué)指標(biāo)權(quán)重排序，3種確權(quán)方法差異較大，熵權(quán)法中以氯所占權(quán)重最大，相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法中均以煙堿所占權(quán)重最大。由上述分析可初步認為，相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法具有較好的一致性。

2．2不同確權(quán)方法的穩(wěn)定性分析

在一組權(quán)數(shù)中，最大值和最小值往往是最不穩(wěn)定的，因此，該研究將權(quán)數(shù)的最大值+10%、最小值－5%，分別得到2組新權(quán)重，記為+10%熵權(quán)、+10%相關(guān)系數(shù)、+10%主成分和－5%熵權(quán)、－5%相關(guān)系數(shù)和－5%主成分，利用公式（略）對原數(shù)據(jù)進行歸一化處理，采用加權(quán)加乘混合模型，可得綜合評價值Z，并對其進行排序，運算結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，將權(quán)數(shù)的最小值－5%后，相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法所得z值均與原Z值排序一致;但是將權(quán)數(shù)的最大值+10%后，3種確權(quán)方法所得z值與原Z值排序差異較大，其中穩(wěn)定性較好的為主成分分析法。3種確權(quán)方法的穩(wěn)定性排序為主成分分析法＞相關(guān)系數(shù)法＞熵權(quán)法。

3結(jié)論與討論

由不同確權(quán)方法的比較和穩(wěn)定性檢驗結(jié)果，可得初步結(jié)論，熵權(quán)法、相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法3種確權(quán)方法中，以主成分分析法的一致性和穩(wěn)定為最好。目前，對不同確權(quán)方法的一致性和合理性的衡量還停留在人的主觀判斷層面，尚未找到較好的數(shù)理統(tǒng)計方法和準(zhǔn)確的統(tǒng)計量來衡量。目前，綜合評價中確定權(quán)數(shù)的方法主要分為3類:主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法較好地體現(xiàn)了參評人員的意志和實際工作經(jīng)驗，但是未考慮數(shù)據(jù)本身的含義;客觀賦權(quán)法從數(shù)據(jù)出發(fā)，較好地挖掘了數(shù)據(jù)本身所蘊含的信息，但是會出現(xiàn)與實際不符的情況;組合權(quán)重能夠結(jié)合主客觀權(quán)重，如何對主客觀權(quán)重進行分配是組合權(quán)重合理性的關(guān)鍵性問題。