細支卷煙主要物理特性的因子分析

章平泉+徐光忠+陸斌+李青+杜秀敏+韓麗萍

摘 要：為準確評價細支卷煙的物理特性，對某牌號細支卷煙樣品的物理特性進行測試、統(tǒng)計分析并利用因子分析法進行綜合評價。結(jié)果表明，重量與吸阻、濾嘴通風(fēng)、總通風(fēng)，圓周與長度之間均達到顯著性正相關(guān)；因子分析共提取得到通風(fēng)因子、長度因子和重量因子等3個主因子。

關(guān)鍵詞：細支卷煙；物理特性；因子分析

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）04-0076-02

Analysis of the Main Physical Properties of Slim Cigarettes Based on Factor Analysis

Zhang Pingquan et al.

（Quality Management Department of Huaiyin Cigarette Factory，China Tobacco Jiangsu Industrial Corporation，Huaian223002，China）

Abstract：In order to accurately evaluate the main physical properties of slim cigarettes，the main physical properties of slim cigarettes were measured and analyzed with factor analysis.The results showed the main physical properties weight were significant positive correlation between draw resistance，filter ventilation and total ventilation； Similarly it was significant positive correlation between circumference and length.Based on the main physical properties，three main factors including the ventilation factor，length factor and weight factor are extracted from the ratio of factors.

Key words：Slim cigarettes；Physical properties；Factor analysis

細支卷煙具有降本降耗、低焦高檔的明顯優(yōu)勢，符合中式卷煙產(chǎn)品創(chuàng)新方向和市場消費潮流。近年來，行業(yè)持續(xù)加大對細支卷煙的研究力度，但主要集中于卷煙設(shè)備的改造和檢測儀器的改進方面[1-3]，而對于細支卷煙應(yīng)用基礎(chǔ)方面的研究則不夠深入。煙支的物理指標均會對卷煙的整體質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響[4]，研究表明卷煙物理指標與香氣、雜氣和刺激性等感官指標之間存在顯著的相關(guān)性[5]。因此，通過挖掘細支煙的物理參數(shù)相關(guān)信息，找到影響的主要因素，并采取相應(yīng)措施，有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，為提高細支卷煙設(shè)計提供理論依據(jù)。

1 材料、儀器與方法

1.1 材料與儀器 淮陰卷煙廠生產(chǎn)的某牌號細支卷煙樣品；KC多功能綜合測試儀（德國Borgwaldt公司）。

1.2 方法

1.2.1 樣品及測試 對同一批次卷煙，按照GB/T 5606.1-2004進行取樣，并隨機分組，每組30支，共100組。然后將樣品置于溫度（22±1）℃，相對濕度（60±2）%的恒溫恒濕箱中平衡48h。依據(jù)GB/T 22838.2-2009、GB/T 22838.3-2009、GB/T 22838.4-2009，利用多功能綜合測試儀分別進行長度、圓周和重量測試。吸阻、濾嘴通風(fēng)和總通風(fēng)按照GB/T 22838.15-2009進行測定。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析 采用Microsoft Excel 2010和SPSS1 8.0軟件進行描述統(tǒng)計和因子分析法對細支卷煙物理特性進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 描述性統(tǒng)計 試驗過程中，對測試樣品的重量、吸阻、濾嘴通風(fēng)、總通風(fēng)、圓周和長度等各項指標物理指標進行統(tǒng)計分析。由表1可知，重量、圓周和長度等3項指標的變異系數(shù)相對較小，穩(wěn)定性控制較好；吸阻、濾嘴通風(fēng)和總通風(fēng)的變異系數(shù)和變幅較大，均在4%以上，說明此3項物理指標波動較大，對產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性有較大的影響。除圓周為右偏態(tài)峰外，其他物理指標均為左偏態(tài)峰，其中長度的偏度系數(shù)絕對值最大（1.98）。除總通風(fēng)的峰度系數(shù)小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)比較分散外，其他物理指標的峰度系數(shù)均大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布集中。由表2可知，細支卷煙的重量與吸阻、濾嘴通風(fēng)、總通風(fēng)，吸阻與濾嘴通風(fēng)和總通風(fēng)，濾嘴通風(fēng)和總通風(fēng)，圓周與長度之間均呈顯著性相關(guān)，說明各項物理指標的相關(guān)性較強。

2.2 因子分析法 因子分析法是在盡量減少原指標所含信息損失的基礎(chǔ)上，根據(jù)眾多評價指標信息重新組構(gòu)為少數(shù)綜合指標（即主因子），并解釋和命名主因子。分析步驟為：（1）對原始數(shù)據(jù)的無量綱化；（2）計算各指標的相關(guān)系數(shù)矩陣；（3）求出矩陣的特征值和特征向量；（4）根據(jù)特征值貢獻率和累積貢獻率確定主因子個數(shù)，并對因子荷載矩陣進行旋轉(zhuǎn)，簡化因子模型結(jié)構(gòu)，以便對主因子進行解釋和命名[6]。該法已廣泛應(yīng)用于煙草行業(yè)中數(shù)據(jù)分析[7-9]。采用主成分分析法對標準化后的化學(xué)指標進行分析，計算KMO值（表3），提取特征值大于0.8的因子，并對因子荷載矩陣實行方差最大旋轉(zhuǎn)，結(jié)果見表4和表5。

由表3可知，KMO值為0.665，大于0.5，Bartlett球度檢驗得出的相伴概率為0.000，小于顯著性水平0.05，因此，拒絕Bartlett球度檢驗的零假設(shè)，可進行因子分析[6]。

表5結(jié)果表明第1主因子中總通風(fēng)、濾嘴通風(fēng)和吸阻具有較大的正載荷值（載荷系數(shù)分別為0.972、0.909和0.745），說明三者之間具有相似的變化趨勢，相互之間呈正相關(guān)，因此，第1主因子可定義為通風(fēng)因子，旋轉(zhuǎn)后貢獻率為39.371%；第2主因子中圓周和長度具有較大載荷值（載荷系數(shù)分別為0.775和0.857），表明兩者呈正相關(guān)，考慮兩者具有相同單位，定義為長度因子，貢獻率為22.958%；同理第3主因子為重量因子（載荷系數(shù)為0.938），貢獻率為18.431%；3個主因子的累積貢獻率為80.76%，符合大于80%的原則[6]。

3 結(jié)論

本研究采用因子分析法共提取了通風(fēng)因子、長度因子和重量因子等3個主因子；其中通風(fēng)因子貢獻率最高，表明其在物理指標中作用最大，對細支卷煙質(zhì)量的影響最大。研究表明長度因子中的圓周和長度對卷煙的焦油有顯著的影響，同時煙支的長度對煙支內(nèi)氣流流量、吸阻均有較大的影響[10-11]。重量因子也是一個影響細支卷煙質(zhì)量的一個重要因素，其對煙氣指標、煙葉消耗有直接和重要的影響[12-14]。因此，在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)注意控制吸阻、濾嘴通風(fēng)和總通風(fēng)的穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的措施降低煙支重量的波動。

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