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      卷煙感官評價(jià)中小組得分的兩階段統(tǒng)計(jì)法

      2014-05-22 09:40:04王明鋒趙建華蘭海強(qiáng)宮玉鵬朱保昆
      煙草科技 2014年5期
      關(guān)鍵詞:統(tǒng)計(jì)法風(fēng)格特征平均法

      王明鋒 ,趙建華 ,蘭海強(qiáng) ,宮玉鵬 ,朱保昆*

      1.紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司技術(shù)中心,昆明市紅錦路367號 650231 2.云南財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)院,昆明市龍泉路237號 650221

      卷煙感官評價(jià)是卷煙產(chǎn)品檢驗(yàn)、開發(fā)與維護(hù)的常用手段。其評價(jià)過程通常由多個(gè)評價(jià)員組成的評價(jià)小組完成,以減小單個(gè)評價(jià)員帶來的隨機(jī)性誤差。為了統(tǒng)計(jì)小組得分,常用簡單平均法,即直接對小組中各評價(jià)員的評分求平均值。簡單平均法簡單易用,但當(dāng)評價(jià)小組中存在評價(jià)不準(zhǔn)確的評價(jià)員時(shí),容易對最終評價(jià)結(jié)果造成影響。為了降低評價(jià)不準(zhǔn)確的評價(jià)員帶來的影響,常用拉依達(dá)準(zhǔn)則、格羅布斯準(zhǔn)則、狄克遜準(zhǔn)則等方法剔出感官評價(jià)異常值[1-4]。然而,這些方法應(yīng)用于感官評分存在明顯缺陷:其一,從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來說,這些方法僅適用于一維數(shù)據(jù),而感官評分是一個(gè)多維向量(由多個(gè)特征的評分構(gòu)成),如將這些方法用于感官評分,只能對每個(gè)感官特征使用,這樣在每個(gè)特征上均存在錯(cuò)誤的概率,在整個(gè)向量上累積的錯(cuò)誤概率就變得較大[5];其二,從卷煙風(fēng)格特征評價(jià)角度來說,卷煙樣品的鮮明特征/香韻相對較容易把握,評價(jià)結(jié)果可能較為一致,而某些特征相對較難把握,不同人的感受不同,這些特征的評分值是正常感受或是異常值較難區(qū)分?;谏鲜鰞煞矫嬖?,更為科學(xué)的做法是在綜合多維向量整體上來做判斷,判斷評價(jià)員對樣品的整體評價(jià)結(jié)果是否異于大多數(shù)人,而不是孤立地判斷在某個(gè)特征上是否有異常值。因此,提出一種新的計(jì)算小組得分的兩階段統(tǒng)計(jì)法:階段一通過三因素方差分析和多重比較法先剔除與其他評價(jià)員不一致的評價(jià)員;階段二對剩下一致的評價(jià)員的評分計(jì)算平均值。兩階段統(tǒng)計(jì)法能夠消除異常評價(jià)員帶來的影響,得到準(zhǔn)確的小組評價(jià)結(jié)果,從而為卷煙感官評價(jià)提供更為準(zhǔn)確可靠的工具。本研究中以中式卷煙風(fēng)格感官評價(jià)方法[6-9]為例演示兩階段統(tǒng)計(jì)法如何消除異常評價(jià)員帶來的影響,但該方法也適用于其他卷煙感官評價(jià)方法。

      1 樣品與方法

      1.1 樣品

      選取10個(gè)代表性品牌卷煙樣品作為研究對象,分別為:“白沙(硬)”、“紅旗渠(天河之星)”、“黃鶴樓(軟藍(lán))”、“金圣(硬)”、“蘭州(硬珍品)”、“利群(長嘴)”、“云煙(軟珍品)”、“長白山(東方神韻)”、“中華(軟)”、“中南海(藍(lán)色風(fēng)尚)”。

      1.2 評吸方法

      評吸小組由經(jīng)過中式卷煙感官評價(jià)方法培訓(xùn)的卷煙調(diào)香師班學(xué)員及項(xiàng)目組成員組成,共 9人,應(yīng)用中式卷煙風(fēng)格感官評價(jià)方法對卷煙樣品進(jìn)行兩次不同時(shí)間的感官評價(jià)。中式卷煙風(fēng)格感官評價(jià)方法是在香味輪廓評吸法的基礎(chǔ)上,從感官品質(zhì)特征(包括12個(gè)指標(biāo))和風(fēng)格特征(包括34個(gè)指標(biāo))兩個(gè)方面(共46個(gè)指標(biāo))對卷煙進(jìn)行評價(jià),全面涵蓋中式卷煙風(fēng)格感官特征評價(jià)的各個(gè)部分,能夠?qū)頍熯M(jìn)行定性分析和定量比較。

      1.3 分析方法

      針對每次的評吸數(shù)據(jù),分別采用簡單平均法和兩階段統(tǒng)計(jì)法計(jì)算小組得分。計(jì)算過程采用MATLAB 2011完成。

      2 結(jié)果與討論

      2.1 簡單平均法

      對第一次和第二次評吸數(shù)據(jù),用簡單平均法計(jì)算每次評吸小組得分,用三因素方差分析[10]和多重比較法[11]分析這兩次評價(jià)結(jié)果是否存在差異。其中因素一:感官特征(46水平);因素二:卷煙樣品(10水平);因素三:評價(jià)時(shí)間(2水平)。分析結(jié)果如表1和圖1所示。由表1可知,用簡單平均法計(jì)算第一次和第二次小組得分,兩次評價(jià)的P值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.001,說明簡單平均法得到的第一次和第二次評價(jià)結(jié)果存在極顯著差異;從圖1也可以非常直觀地看到,用簡單平均法得到的第一次和第二次評價(jià)結(jié)果存在明顯差異。

      表1 簡單平均法得兩次評價(jià)小組得分的方差分析結(jié)果

      圖1 兩次評吸小組感官特征評分多重比較圖(簡單平均法)

      2.2 兩階段統(tǒng)計(jì)法

      2.2.1 第一階段

      第一階段主要通過三因素方差分析和多重比較法剔除與其他評價(jià)員不一致的評價(jià)員,3個(gè)因素分別為感官特征(46水平)、卷煙樣品(10水平)、評價(jià)員(9水平)。以第一次評價(jià)為例,通過三因素方差分析,先判斷各評價(jià)員之間的評價(jià)是否一致,結(jié)果如表2所示。由表2可知,對9位評價(jià)員評吸數(shù)據(jù)所計(jì)算的P值遠(yuǎn)小于0.001,說明這9位評價(jià)員的評價(jià)存在極顯著差異。計(jì)算兩次評吸數(shù)據(jù)中品質(zhì)特征和風(fēng)格特征方差,結(jié)果分別為0.26和0.19,其中品質(zhì)特征的方差明顯大于風(fēng)格特征的方差,說明小組中各評價(jià)員在品質(zhì)特征上的評價(jià)波動性較大。

      接下來將品質(zhì)特征和風(fēng)格特征分開研究,通過方差分析和多重比較法,分別剔除在品質(zhì)特征和風(fēng)格特征不一致的評價(jià)員。通過三因素方差分析判斷各評價(jià)員在品質(zhì)特征方面評價(jià)是否顯著不一致,結(jié)果見表3。由表3可見,評價(jià)員因素的P值遠(yuǎn)小于0.001,表明在品質(zhì)特征方面的評價(jià)顯著不一致。

      表2 整體評吸結(jié)果方差分析結(jié)果

      表3 品質(zhì)特征評吸結(jié)果方差分析結(jié)果

      采用多重比較法尋找哪些評價(jià)員的評價(jià)不一致,結(jié)果如表4所示。由表4可見,評價(jià)員1,6的評分與其他評價(jià)員明顯不同。若剔除評價(jià)員1,6后,其余評價(jià)員兩兩之間的置信上限和置信下限將均包括“0”,說明其余評價(jià)員兩兩之間的評價(jià)結(jié)果沒有明顯差異。由此可判斷評價(jià)員1,6與其余評價(jià)員不一致,故在計(jì)算小組得分時(shí)應(yīng)將其剔除。

      對余下的7位評價(jià)員組成的評價(jià)小組進(jìn)行三因素方差分析,結(jié)果如表5所示。由表5可知,剔除不一致評價(jià)員1,6后,評價(jià)員因素的P值為0.16,大于0.05,說明余下的7位評價(jià)員評分已沒有顯著差異。

      再對風(fēng)格特征評吸數(shù)據(jù)重復(fù)以上過程,先利用三因素方差分析判斷是否存在評價(jià)員差異,若存在差異,再利用多重比較法找出差異來源,剔除評價(jià)不一致的評價(jià)員。經(jīng)以上分析過程,可得評價(jià)員1,6的評分與其他評價(jià)員在風(fēng)格特征上也存在著顯著的差異。因此,剔除了評分異常的評價(jià)員1,6。對余下的7位評價(jià)員組成的評價(jià)小組進(jìn)行了三因素方差分析,結(jié)果如表6所示。這里的因素一為風(fēng)格特征(34水平)。由表6可知,剔除不一致評價(jià)員1,6后,評價(jià)員因素的P值為0.10,說明余下的7位評價(jià)員評分已沒有顯著差異。

      綜合品質(zhì)特征和風(fēng)格特征的分析結(jié)果,評價(jià)員1,6在這兩類特征上均與其余評價(jià)員存在顯著差異,說明評價(jià)員1,6可能還沒有較好掌握中式卷煙風(fēng)格感官評價(jià)方法,應(yīng)將其剔除。

      2.2.2 第二階段

      分別計(jì)算在品質(zhì)特征和風(fēng)格特征評價(jià)一致的評價(jià)員(即剔除了評價(jià)員1,6后,余下的7位評價(jià)員)評分的平均值,得到第一次評吸該小組的評價(jià)結(jié)果(即10個(gè)樣品,每個(gè)樣品46個(gè)平均特征值)。對第二次評吸數(shù)據(jù)也采用兩階段統(tǒng)計(jì)法計(jì)算小組評價(jià)結(jié)果。剔除不一致評價(jià)員評價(jià)結(jié)果后,對兩次不同時(shí)間用兩階段統(tǒng)計(jì)法計(jì)算的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行三因素方差分析和多重比較,結(jié)果如表7和圖2所示。由表7可知,用兩階段統(tǒng)計(jì)法計(jì)算第一和第二次評吸的小組得分,兩次評價(jià)的P值為0.47,大于0.05,說明用兩階段統(tǒng)計(jì)法計(jì)算的第一和第二次評吸的小組評價(jià)結(jié)果之間不存在顯著差異;由圖2也可看出兩次評吸小組得分均落在了[2.60,2.63]區(qū)間內(nèi),可以肯定第一和第二次評吸小組得分差異不顯著。兩階段統(tǒng)計(jì)法的結(jié)果表明中式卷煙感官評價(jià)方法在不同時(shí)間的評價(jià)結(jié)果一致,這也間接說明中式卷煙感官評價(jià)方法是一種穩(wěn)定可靠的評價(jià)方法。相比之下,簡單平均法由于受評價(jià)不準(zhǔn)確的評價(jià)員的影響,得到在不同時(shí)間的評價(jià)結(jié)果不一致的錯(cuò)誤結(jié)論。

      表4 品質(zhì)特征評價(jià)結(jié)果多重比較

      表5 剔除不一致評價(jià)員后的品質(zhì)特征評價(jià)結(jié)果方差分析

      表6 剔除不一致評價(jià)員的風(fēng)格特征評價(jià)結(jié)果方差分析

      表7 兩階段統(tǒng)計(jì)法的兩次評吸小組得分的方差分析結(jié)果

      圖2 兩階段統(tǒng)計(jì)法的兩次評吸小組得分多重比較圖

      3 結(jié)論

      簡單平均法得到的第一次和第二次評價(jià)結(jié)果存在極顯著差異。采用兩階段統(tǒng)計(jì)法對兩次評價(jià)結(jié)果進(jìn)行了分析,即階段一通過三因素方差分析和多重比較法先剔除與其他評價(jià)員差異較大的評價(jià)員,階段二再對剩下評價(jià)員的評分計(jì)算平均值。通過該方法清晰地分析出兩次評價(jià)結(jié)果存在差異的原因,剔除了不一致評價(jià)員的評價(jià)結(jié)果后,第一和第二次評吸的小組評價(jià)結(jié)果之間不存在顯著差異。說明簡單平均法得到的結(jié)論有誤。兩階段統(tǒng)計(jì)法可作為一種分析方法應(yīng)用于卷煙感官評價(jià)領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)分析中,以消除異常評價(jià)員帶來的影響,確保對卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量進(jìn)行客觀、公正的評價(jià)和分析。

      [1] 謝劍平,宗永立,屈展,等.單體香料在卷煙中作用評價(jià)方法的建立及應(yīng)用[J].煙草科技,2008(4):5-8.

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