烤烟评价权重确定方式研究
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本文作者：张立立张勇刚夏琛吴继忠廖付吴键程昌合李奇李永生作者单位：浙江中烟工业有限责任公司技术中心
烟叶质量是烟叶本身的外观特征和内在特点的优劣以及烟叶在工业上的可用性和客观需求的统一体［1］。烟叶化学成分是评价烟叶质量的主要指标，烟叶品质是叶内多种化学成分综合作用的结果［2］。由于不同化学指标对烤烟化学品质的重要性不尽相同，因此，如何对不同的化学指标赋以合理的权重是目前烤烟化学品质评价中的重要环节。关于烤烟化学指标不同赋权方法的比较鲜有报道，笔者在对熵权法、相关分析法和主成分分析法3种赋权方法研究的基础上，以大理烟区20个烤烟样本为研究对象，对3种赋权方法进行比较分析，以期为烤烟化学成分赋权方法的拓展提供参考。
1材料与方法
1．1材料
选取云南大理主要植烟县市2011年所产烟叶，包括宾川、云龙、弥渡、祥云、巍山、永平6个县区市共20份样品，等级为C3F。
1．2测试指标和方法
采用连续流动分析法［3］测定烟叶样品的烟碱、钾、氯、总氮和还原糖含量。
1．33种求取权重的方法及计算步骤
1．3．1熵权法。人们在评价决策中所获信息的多少，是评价精度和可靠性大小的决定因素之一。在信息论中，熵是系统无序程度的度量，它还可以度量数据所提供的有效信息量［4］。熵越大，表示无序程度越高，反之则认为有序程度越高。使用熵权法赋权主要包括以下4个步骤［5］:①构建n个样本m个评价指标的判断矩阵R=(xij)nm(i=1，2，…，n;j=1，2，…，m)。②将判断矩阵归一化处理，得到归一化判断矩阵B。③根据熵的定义，n个样本m个评价指标，可以确定评价指标的熵为:（略）。④计算评价指标的熵权W:（略）。
1．3．2相关系数法［6］。相关分析法计算权重的具体计算步骤如下:首先将所有样点各项评价指标的测定值录入SPSS软件，计算单项化学成分指标之间的相关系数并取其绝对值，然后求出某项化学成分指标与其他化学成分指标间相关系数的平均值，并将该平均值占所有化学成分指标相关系数平均值总和的比例，作为该单项化学成分指标在化学品质中的权重。
1．3．3主成分分析法［7］。主成分分析法把人的主观判断用数量方式表达和处理，实现了定性分析和定量分析相结合。它要求首先求出各个评价指标主成分的特征值和贡献率，然后计算相应的载荷矩阵，并求出各项指标的公因子方差，方差的大小表示该项指标对总体变异的贡献，由此可以得出各项指标的权重。
1．4权数稳定性检验方法［8－9］
权数是经统计得到的频数分布中的频率，因为抽样随机性，各指标的权数应允许有一定变动范围。一般认为，每一权数的变动在±5%～±10%，其综合评价z的排序与原Z值排序结果一致，说明这种权数在此系统中是稳定的。其分析方法如下:①加权加乘混合模型计算综合评价值，通过一定的算式将多个评价指标对事物不同方面的评价值综合在一起，得到一个整体的评价。该研究采用加权加乘混合法，对多个评价指标进行综合，类内作乘法合成，类间作加法合成。②对已建立的权数中最大、居中和最小权数变动±x%，得新权数W''''j=Wj+Wigx%，其中x=±5%或±10%。③用新权数W''''j按加权加乘混合计算各被评价对象变动后综合评价值z。④对各被评价对象的z值排序。
2结果与分析
2．1不同确权方法的比较
由图1可以看出，3种确权方法确定的烤烟化学成分指标权重中，均以派生值所占权重为最大:熵权法中钾氯比所占权重最大，相关系数法和主成分分析法中糖碱比所占权重最大;并且相关系数法和主成分分析法所确定的派生值权重大小顺序较为一致，均为糖碱比＞氮碱比＞两糖比＞钾氯比。其他化学指标权重排序，3种确权方法差异较大，熵权法中以氯所占权重最大，相关系数法和主成分分析法中均以烟碱所占权重最大。由上述分析可初步认为，相关系数法和主成分分析法具有较好的一致性。
2．2不同确权方法的稳定性分析
在一组权数中，最大值和最小值往往是最不稳定的，因此，该研究将权数的最大值+10%、最小值－5%，分别得到2组新权重，记为+10%熵权、+10%相关系数、+10%主成分和－5%熵权、－5%相关系数和－5%主成分，利用公式（略）对原数据进行归一化处理，采用加权加乘混合模型，可得综合评价值Z，并对其进行排序，运算结果如表1所示。由表1可以看出，将权数的最小值－5%后，相关系数法和主成分分析法所得z值均与原Z值排序一致;但是将权数的最大值+10%后，3种确权方法所得z值与原Z值排序差异较大，其中稳定性较好的为主成分分析法。3种确权方法的稳定性排序为主成分分析法＞相关系数法＞熵权法。
3结论与讨论
由不同确权方法的比较和稳定性检验结果，可得初步结论，熵权法、相关系数法和主成分分析法3种确权方法中，以主成分分析法的一致性和稳定为最好。目前，对不同确权方法的一致性和合理性的衡量还停留在人的主观判断层面，尚未找到较好的数理统计方法和准确的统计量来衡量。目前，综合评价中确定权数的方法主要分为3类:主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法。主观赋权法较好地体现了参评人员的意志和实际工作经验，但是未考虑数据本身的含义;客观赋权法从数据出发，较好地挖掘了数据本身所蕴含的信息，但是会出现与实际不符的情况;组合权重能够结合主客观权重，如何对主客观权重进行分配是组合权重合理性的关键性问题。
