摘要 在烟叶质量综合评价中，决策分析法是较为常见的方法，主要包括主成分分析法、灰色关联度分析法、雷达图评价法，以及各类主观赋权法和客观赋权法等。对这些方法在烟叶质量综合评价中的应用进行了综述，分析了其不足之处，并探讨了层次分析法与综合赋权法在烤烟质量综合评价中的应用可能性。
关键词 烤烟；质量；决策分析；综合评价
中图分类号 S571 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）17-05617-03
Abstract Decisionmaking analysis is a kind of method mainly used in the comprehensive evaluation of tobacco quality. Generally， this method includes principal component analysis， the gray correlation analysis method， the radar chart evaluation method， and all kinds of subjective and objective weighting method and so on. This paper reviews the application of these methods in comprehensive evaluation of tobacco quality， analyzes its deficiency， and discusses the possibility of the application of analytic hierarchy process model and comprehensive empowerment method in the fluecured tobacco quality comprehensive evaluation.
Key words Fluecured tobacco； Quality； Decisionmaking analysis； Comprehensive evaluation
烤烟烟叶的质量主要包括外观质量、化学成分、感官质量、物理特性、安全性等方面。烤烟烟叶外观质量主要是依赖于烤后烟叶的颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度等指标加以评判的[1]；化学品质主要是各类化学物质的含量，如还原糖、总糖、总氮、氯、钾等物质的含量[2]；感官质量主要依赖于人们对卷烟的评吸而得出的结论，具有主观偏好性，主要包括光泽、香气、协调性、杂气、刺激性、余味等指标[3]。烟叶质量的综合评价，就是综合考虑烟叶的各个质量因素，对烟叶的质量进行评判。因此，烤烟质量评价体系牵涉很多指标，具有复杂性、可变性、模糊性。其中，如何确定各个质量因素的权重比例，是一个核心的问题。目前，烤烟质量综合评价常利用多元统计学与主观、客观赋权法相结合的方法进行，利用较多的方法为决策分析法，主要包括主成分分析法、灰色关联度分析法、雷达图评价法，以及各类主观赋权法和客观赋权法[4]。笔者将对决策分析法在烤烟质量综合中的应用进行综述，以期为烤烟质量综合评价方法研究提供借鉴。
1 各类决策分析法在烤烟质量综合评价中的应用
1.1 主成分分析法
主成分分析[5]主要是从多个指标中选出有代表性的指标，计算出各指标的综合值，以达到方案决策的目的，其特点在于能消除各指标之间的相关性。
叶协锋等基于主成分分析评价模型，对河南省平顶山市42个烟叶样品的8个外观质量指标和8个化学成分指标进行综合评价，并对比Fisher判别函数和聚类分析的结果，两者有较好的一致性[6]。吕中显等对39个烤烟样本的10项化学指标进行主成分分析，得到各样品的综合分值，在此基础之上对综合分值进行系统聚类，该结果与指数和法相比，评价结果较吻合[7]。因此，主成分分析法在烤烟质量综合评价中可行。张延军等利用主成分分析和逐步回归分析的方法建立了感官质量指标与外观质量指标的关系模型，结果表明，颜色、成熟度和油分是决定烤烟感官质量的主要因素，其次是叶片结构和身份等因素[8]。
1.2 灰色关联度分析法
灰色关联度分析方法由邓聚龙教授提出[9]，随着灰色系统研究的深入，现已应用于很多领域。由于这种评估方法的综合评判结果与实际表现吻合，是一种较为有效的方法。因此，近年来应用灰色关联分析法进行烟叶质量评价的报道逐渐增多。吴成林等运用灰色关联度分析方法对烤烟高钾品种中的主要农艺性状和化学性状与钾含量之间的关系进行分析[10]。结果表明，与钾含量关联的田间表现性状顺序是叶宽> 叶片数>大田生育期>茎围>叶长>节距>株高>发病率，与钾含量关联的化学性状顺序是钾氯比>总糖>还原糖>氯>总氮>糖碱比>氯碱比>烟碱。胡建军等对烟叶主要化学成分与其感官质量进行了灰色关联分析[11]。结果表明，蛋白质、总氮、烟碱等化学指标与香气质、香气量、杂气、刺激性和余味等感官质量指标呈显著负相关，而与劲头、浓度等呈显著正相关；糖碱比、总糖等化学指标与香气质、香气量、杂气、刺激性和余味等感官质量指标呈显著正相关，而与劲头、浓度等呈显著负相关。谢小丹等采用灰色关联度分析对新引进的8个美国烤烟品种进行了综合评判[12]。
1.3 雷达图的评价法
雷达图综合评价方法[13]是一种数形结合的方法。通过计算雷达图的特征向量，采用特定的评价函数，从而实现烤烟质量综合评价的目的。刘魁等应用“雷达图”分析法，综合考虑多个性状指标值及协调性，分析显示，参试品种中，CF212、CF202 表现最好，9803、LJ935、Y8303、Y017 次之，NC89 表现最差[14]，并且评价结果与品种实际表现吻合。魏春阳等根据雷达图的特性，提出了基于雷达图的烤烟外观质量综合评价方法，并应用此方法进行了实例分析计算[15]。结果表明，应用该方法对烤烟外观质量综合评价结果与外观质量定性评价结果一致。因此，雷达图评价法能够对烤烟外观综合质量进行准确评价。
1.4 DTOPSIS法
DTOPSIS法[16]源于陈延川提出的近似理想解的最优排序技术法，姚兴涛将其改进后用于区域经济发展的多目标决策，称为DTOPSIS 法。DTOPSIS法是借助一个多目标决策问题的“理想解”与“负理想解”去排序。由于该法把每个指标都转化为可以比较的规范化指标且可以计算单个指标与“理想解”和“负理想解”的距离测度，能够在综合评价的基础上进行各个指标的对比分析。
史跃伟等采用DTOPSIS法，对从高世代中筛选出来的15个烤烟优良品系进行小区比较试验[17]，评价结果与实际表现一致。杨春元等对从贵州平塘、惠水2个县5个收购站点中随机抽取 K326品种的C3L和 C3F各3组样品进行化学检测和感官评吸，评价结果采用DTOPSIS法进行综合评价，最终评价结果与站点烟叶质量的实际表现基本一致[18]。黄平俊等运用DTOPSIS法分析了湖南烟叶产区化学成分数据，初步探讨DTOPSIS法在烟叶化学品质综合评价中的应用[19]。结果表明，浏阳烟区的综合评价值最高，化学品质最协调，其次是衡阳烟区，桑植烟区综合评价值最低。李富欣等采用DTOPSIS法对河南省2002年种植的8个烤烟品种的还原糖、总植物碱、氯、钾、总氮和淀粉检测数据进行了综合评价[20]。结果表明，K326的化学品质最协调，其次是云烟87，NC89最差，其结果与烤烟化学品质实际的协调性一致。因此，DTOPSIS法较单一性状的方差分析更为合理，可准确评价烤烟新品种的优劣。
1.5 模糊数学法
在人类社会和各个科学领域中，人们所遇到的各种量大体上可以分成两大类：确定性的与不确定性的。而不确定性又可分为随机性和模糊性，人们正是用3种数学来分别研究客观世界中不同的量，模糊数学法[21]正是基于此思想并与数学方法结合而诞生的。
胡建军报道，在按照卷烟感官技术要求进行卷烟感官评定中，合理、恰当地运用模糊综合评定法处理评分结果，有助于对卷烟感官质量作科学、公正、准确的判断[22]。李东亮等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[23]。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。张勇刚为克服传统的模糊综合评判中主观赋权的局限性，借助信息论中熵的概念，建立熵权模糊法综合评价模型，对四川省6个主产烟区的烤烟感官质量进行了评价[24]。结果表明，攀枝花市和凉山州对“优”级别的隶属度最大，分别为0.487 2和0.736 4；凉山州的烤烟感官质量总体状况最优。与其他评价方法相比，该方法评价过程简易，结果定量，相对客观可信。
2 烤烟质量综合评价决策方法的不足
由于评价烤烟质量的指标众多，而每一类指标又可细分为若干个隶属指标。因此烤烟质量综合评价具有复杂性和不确定性，单用决策分析法去评价烤烟质量或延用以前的评价系统，往往不能满足对烟叶质量评价的需求。此外，每类指标对烤烟质量的贡献不一样，即各指标权重不一样，确定这些指标的权重，目前主要有主观赋权法、客观赋权法等，但是由于主观法与客观法各有缺点，主观法太依赖人们的主观臆断，而客观法脱离主观评判，评价结果往往不可靠。因此，这两类方法都存在一定的误差，只有将这两类方法结合在一起去评价烤烟综合质量，才能逐步缩小烤烟质量评价理论值与实际值之间的差异[25]。
3 改进的烤烟烟叶质量综合评价方法
基于上述各类分析方法存在的问题，为了逐步调和主观赋权和客观赋权相互之间的矛盾，以使烟叶质量综合评价的结果符合烟叶生产的实际，特提出层次分析法与综合赋权法，以同业内众位专家探讨。
3.1 基于层次分析法的烤烟质量综合评价
美国运筹学家A.L.Saaty于20世纪70年代提出的层次分析法（Analytical Hierarchy Process，简称AHP方法），是一种定性与定量相结合的决策分析方法[26]。它是一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化的过程。应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在各因素之间进行简单的比较和计算，就可以得出不同方案的权重，为最佳方案的选择提供依据[27-29]。
AHP法首先把问题层次化，按问题性质和总目标将此问题分解成不同层次，构成一个多层次的分析结构模型，分为最低层（供决策的方案、措施等），相对于最高层（总目标）的相对重要性权值的确定或相对优劣次序的排序问题。根据此分析方法，构建如图1所示的“烤烟质量综合评定数学模型”。
3.2 基于综合赋权法的烤烟质量综合评价
在多属性决策问题中，权重问题的研究占有重要的地位，因为权重的合理性直接影响着多属性决策排序的准确性[30]。不论是主观法还是客观法，都具有一定的片面性。为兼顾对属性的偏好，同时又力争减小主观随意性，使对属性的赋权达到主观与客观的统一，提出最优组合赋权的方法，从而使求解多属性决策问题更客观、准确、有效[31]。最优组合评价法模型构建如图2所示。
4 展望
多属性决策求解过程中，确定权重的方法主要有主观赋权法、客观赋权法、综合赋权法这3类[25，32]。主观赋权法主要是根据决策者依靠经验确定权重的一种方法，通常决策者不同，其权重赋值也因人而异。常见的主观赋权法主要有：层次分析法、最小平方法、专家调查法等[33-34]。客观赋权法主要是依靠原始数据之间的某种数理联系确定的权重，与人们的主观臆断无关。客观赋权法主要包括主成分分析法、熵权法、最大离差化赋权法等[35-38]。综合赋权法是结合主观赋权法与客观赋权法而提出的一种综合赋权法，目前有关综合赋权法的研究也已有相关报道[39]。
各类指标权重计算越符合实际，决策分析也就越准确。主观赋权法与客观赋权法各有优劣，采用综合赋权法来确定烤烟各类指标的权重，其结果更可靠。因此，探讨综合赋权法在烤烟质量综合评价中的具体应用，将会为烤烟质量综合评价带来理论参考方法。
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