基于AHP-DEMATEL法的烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究

李志剛,潘飛龍,王廷賢,楊曉亮,王林,錢傳林,楊占偉,孫曙光

(1.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,湖北 武漢,430040;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院,河南 鄭州,450002;3.福建省煙草公司 南平市公司,福建 南平,353000)

煙葉等級(jí)質(zhì)量評(píng)價(jià)與煙葉經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān),是判定煙葉是否符合收購(gòu)要求的要素。一般來(lái)講,煙葉等級(jí)質(zhì)量評(píng)價(jià)是相關(guān)技術(shù)人員憑借技術(shù)經(jīng)驗(yàn),按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煙葉進(jìn)行評(píng)定,技術(shù)人員的鑒定能力及心理因素難免會(huì)對(duì)煙葉評(píng)價(jià)造成一定影響。隨著煙草行業(yè)的發(fā)展及消費(fèi)者對(duì)吸煙與健康的重視,上部葉可用性問(wèn)題日益突出,提高上部葉可用性已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的重要研究方向之一[1–2]。上部葉是煙葉原料配方的重要組成部分[3],可提高卷煙產(chǎn)品的煙氣濃度及香吃味,對(duì)塑造卷煙香味及風(fēng)格有重要作用[4]。但由于上部葉葉片偏厚、組織結(jié)構(gòu)緊密、煙堿含量過(guò)高以及內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào)[5],其可用性較低,加之煙葉生產(chǎn)中上部葉所占比例較高,且收購(gòu)價(jià)格較低,嚴(yán)重影響煙農(nóng)的收益,進(jìn)而影響了煙草行業(yè)的可持續(xù)、健康穩(wěn)定發(fā)展。

目前對(duì)煙葉評(píng)價(jià)的研究集中在煙葉化學(xué)成分和感官質(zhì)量等方面,對(duì)于以煙葉收購(gòu)需求為目標(biāo)的煙葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究鮮有報(bào)道。本研究以福建省南平市云煙87上部葉為材料,構(gòu)造烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)影響因素的層次結(jié)構(gòu),為避免研究主觀性及片面性,在專家走訪的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用AHP和DEMATEL方法對(duì)系統(tǒng)中各影響因素的權(quán)重、重要性等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建模分析,旨在系統(tǒng)探究影響烤煙上部葉評(píng)價(jià)的影響因子,為上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供理論基礎(chǔ),為優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供幫助。

1 基于AHP的烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響因素

層次分析法(Analystic Hierarchy Process,AHP)是美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家A.L.saaly教授在20世紀(jì)70年代首次提出的一種系統(tǒng)規(guī)劃方法。AHP的核心是將復(fù)雜的問(wèn)題分解為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層等層次,通過(guò)數(shù)學(xué)方法將系統(tǒng)分析過(guò)程中定性與定量分析相結(jié)合,并對(duì)系統(tǒng)各因素進(jìn)行統(tǒng)一優(yōu)化處理,最終得到具有客觀性、準(zhǔn)確性和有效性的分析結(jié)果[6–8]。運(yùn)用層次分析法處理問(wèn)題時(shí),一般需經(jīng)歷建立階級(jí)層次結(jié)構(gòu)、構(gòu)建判斷矩陣、一致性檢驗(yàn)和層次總權(quán)值計(jì)算四個(gè)步驟[9]。

1.1 構(gòu)建指標(biāo)體系

烤煙上部葉評(píng)價(jià)影響因素眾多,根據(jù)全面性和科學(xué)性的原則,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,通過(guò)系統(tǒng)分析,歸納總結(jié)出影響烤煙上部葉評(píng)價(jià)的3類18個(gè)因素(圖1)。

圖1 烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)影響因素層次結(jié)構(gòu)

1.2 構(gòu)造判斷矩陣

根據(jù)歸納的影響上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的18個(gè)因素,采用專家走訪的方式進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,采集數(shù)據(jù),訪問(wèn)對(duì)象為常年從事烤煙分級(jí)及收購(gòu)工作的技術(shù)人員、烤煙烘烤技師和煙農(nóng)。為了確定各層次因素的重要程度,如表1所示,對(duì)判斷矩陣標(biāo)度(cij)進(jìn)行定義。

1.2.1 判斷矩陣A-B

通過(guò)對(duì)判斷矩陣A-B進(jìn)行一致性檢驗(yàn)可知(表2),該矩陣最大特征值根γmax=3.032 4,標(biāo)準(zhǔn)化特征向量W=(0.582 1,0.069 5,0.348 4),CI=(γmax-n)/(n-1)=0.016 2,該矩陣一致性比率CR=CI/RI=0.016 2/0.58=0.027 9<0.1,因此判斷矩陣A-B的滿意一致性可以接受。

表1 判斷矩陣標(biāo)度定義

1.2.2 判斷矩陣B1-C

通過(guò)對(duì)判斷矩陣B1-C進(jìn)行一致性檢驗(yàn)可知(表3),該矩陣最大特征值根γmax=7.696 7,標(biāo)準(zhǔn)化特征向量W=(0.028 7,0.075 8,0.403 7,0.081 2,0.094 7,0.042 4,0.273 4),CI=(γmax-n)/(n-1)=0.116 1,該矩陣一致性比率CR=CI/RI=0.116 1/1.32=0.088 0<0.1,因此判斷矩陣B1-C的滿意一致性可以接受。

1.2.3 判斷矩陣B2-C

通過(guò)對(duì)判斷矩陣B2-C進(jìn)行一致性檢驗(yàn)可知(表4),該矩陣最大特征值根γmax=7.449 1,標(biāo)準(zhǔn)化特征向量W=(0.390 5,0.025 4,0.214 5,0.105 1,0.024 0,0.113 2,0.127 2),CI=(γmax-n)/(n-1)=0.074 9, 該 矩陣一致性比率CR=CI/RI=0.074 9/1.32=0.056 7<0.1,因此判斷矩陣B2-C的滿意一致性可以接受。

1.2.4 判斷矩陣B3-C

通過(guò)對(duì)判斷矩陣B3-C進(jìn)行一致性檢驗(yàn)可知(表5),該矩陣最大特征值根γmax=4.102 2,標(biāo)準(zhǔn)化特征向量W=(0.065 8,0.090 0,0.641 7,0.202 4),CI=(γmax-n)/(n-1)=0.034 1,該矩陣一致性比率CI=(γmax-n)/(n-1)=0.034 1, 因此判斷矩陣B3-C的滿意一致性可以接受。

表2 判斷矩陣A-B

表3 判斷矩陣B1-C

表4 判斷矩陣B2-C

1.3 C層總權(quán)重計(jì)算

如表6所示,通過(guò)C層各指標(biāo)對(duì)A層總權(quán)值分析可知,成熟度(C3)、人為因素(C17)和殘傷和破損(C7)對(duì)烤煙上部葉評(píng)價(jià)影響作用最強(qiáng),而煙葉內(nèi)在質(zhì)量(C8～C14)影響作用較弱。結(jié)合南平市烤煙上部葉收購(gòu)實(shí)際情況,本研究認(rèn)為由以下原因?qū)е?

(1)成熟度是煙葉質(zhì)量的核心,是評(píng)價(jià)煙葉可用性最直接的首要因素;

(2)由于煙葉收購(gòu)人員和煙農(nóng)對(duì)煙葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)不足,僅憑感官和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定煙葉等級(jí)質(zhì)量,大大降低了煙葉收購(gòu)分級(jí)的客觀性、準(zhǔn)確性;

(3)煙葉收購(gòu)過(guò)程中,外觀質(zhì)量通常是評(píng)價(jià)煙葉等級(jí)質(zhì)量的主要依據(jù),分級(jí)人員往往忽視煙葉內(nèi)在質(zhì)量對(duì)煙葉評(píng)價(jià)的影響,結(jié)果導(dǎo)致在實(shí)際煙葉收購(gòu)中,煙葉內(nèi)在質(zhì)量對(duì)煙葉評(píng)價(jià)作用影響較小;

(4)煙葉殘傷和破損一般是煙葉在田間受病蟲害影響或烘烤、分級(jí)等過(guò)程中受機(jī)械損傷所造成的,對(duì)煙葉質(zhì)量及可用性有一定影響,煙葉收購(gòu)過(guò)程中對(duì)煙葉殘傷和破損有明確的控制限度。

表5 判斷矩陣B3-C

表6 C層各指標(biāo)對(duì)A層總排序列

續(xù)表6

2 基于DEMATEL的烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響因素研究

決策試驗(yàn)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL)是美國(guó)學(xué)者E.Fontela和A.Gabus在1971年提出來(lái)的一種運(yùn)用圖論與矩陣工具分析系統(tǒng)要素之間因果關(guān)系的方法,通過(guò)深入研究系統(tǒng)要素之間的邏輯關(guān)系,利用專家經(jīng)驗(yàn)對(duì)其評(píng)判建立直接影響矩陣,通過(guò)對(duì)矩陣進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)算,最終得出系統(tǒng)中各影響因素的重要程度。運(yùn)用DEMATEL法分析系統(tǒng)時(shí),一般分析步驟為:構(gòu)建直接影響矩陣并將其規(guī)范化、構(gòu)建綜合影響矩陣、計(jì)算要素影響度、被影響度、中心度和原因度等[10–12]。

2.1 構(gòu)建直接影響矩陣

采用專家走訪的方式收集烤煙上部葉評(píng)價(jià)中各影響要素之間的影響強(qiáng)弱關(guān)系,并構(gòu)建直接影響矩陣直接影響矩陣中各要素之間的影響程度標(biāo)度定義如表7所示。根據(jù)表7的標(biāo)度定義,對(duì)專家走訪數(shù)據(jù)進(jìn)行整理得到系統(tǒng)各因素之間的直接影響矩陣C=(cij)n×n(表 8)。

表7 直接影響矩陣標(biāo)度定義

表8 各因素之間的直接影響矩陣

續(xù)表8

2.2 構(gòu)建綜合影響矩陣

表9 綜合影響矩陣

根據(jù)綜合影響矩陣計(jì)算系統(tǒng)中各因素的影響度f(wàn)i、被影響度gi、中心度hi和原因度ri(表10)。

hi=fi+gi,(i=1,…,n),表示影響因子Ci在烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的重要程度,hi越大,表明Ci在系統(tǒng)中越重要;

ri=fi-gi,(i=1,…,n),表示影響因子Ci與其他影響因子在系統(tǒng)中的因果邏輯關(guān)系程度,若ri為正,則表示影響因子Ci對(duì)其他影響因子的影響作用較大,為原因因素;若ri為負(fù),則表示影響因子Ci受其他影響因子的影響作用大,為結(jié)果因素。

表10 DEMATEL的計(jì)算結(jié)果

續(xù)表10

圖2為烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)各影響因素的原因—結(jié)果圖,通過(guò)DEMATEL系統(tǒng)建模分析可知,部位(C1)和成熟度(C3)是影響烤煙上部葉評(píng)價(jià)的主要兩個(gè)因素,且均為原因因素,表明其對(duì)系統(tǒng)中其他因素影響作用較大。

圖2 影響烤煙上部葉評(píng)價(jià)因素的原因—結(jié)果圖

2.3 基于AHP-DEMATEL的系統(tǒng)建模分析

表11 系統(tǒng)綜合影響度

續(xù)表11

由表11可知,C3、C17的綜合影響度Oi均大于0.1,可以認(rèn)為成熟度和人為因素對(duì)烤煙上部葉收購(gòu)評(píng)價(jià)的影響作用相對(duì)較大,處于最高層;C2的綜合影響度Oi大于0.05,可以認(rèn)為顏色對(duì)烤煙上部葉收購(gòu)評(píng)價(jià)的影響作用次之, 處于第 2 層次水平; 而C1、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C18對(duì)烤煙上部葉收購(gòu)評(píng)價(jià)的影響作用最弱,處于最低層次水平。

3 結(jié)論與討論

煙葉收購(gòu)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是烤煙收購(gòu)環(huán)節(jié)中的核心,是保證煙葉質(zhì)量的重要因素之一[13]。當(dāng)前,煙葉收購(gòu)工作受煙草行業(yè)內(nèi)外形勢(shì)的變化,遇到了新的要求和挑戰(zhàn),尤其是上部葉[14]。如何保證煙葉收購(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)定性,維持煙草行業(yè)的健康、可持續(xù)性發(fā)展,是目前煙葉生產(chǎn)的重中之重[15]。本研究以烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為例,歸納總結(jié)出影響烤煙上部葉評(píng)價(jià)的3類18個(gè)影響因素,通過(guò)建立烤煙上部葉評(píng)價(jià)因素的層次結(jié)構(gòu),綜合運(yùn)用AHP和DEMATEL方法對(duì)系統(tǒng)中各影響因素的權(quán)重、重要性等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建模分析,研究結(jié)果表明:部位(C1)和成熟度(C3)在烤煙上部葉評(píng)價(jià)中具有較高的影響度,對(duì)其他因素影響作用較大;成熟度(C3)和人為因素(C17)具有較高的綜合影響度,對(duì)烤煙上部葉評(píng)價(jià)的影響作用較明顯,處于最高層;顏色(C2)次之,位于第2層次水平。研究結(jié)果可為烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供理論基礎(chǔ),對(duì)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)具有重要意義。

在前述系統(tǒng)分析結(jié)論的基礎(chǔ)上,本文結(jié)合實(shí)際煙葉生產(chǎn)中對(duì)上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的情況,對(duì)提高烤煙上部葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施提出以下建議:

(1)重視煙葉成熟度。成熟度是煙葉生產(chǎn)的核心,是煙葉品質(zhì)形成的中心要素。宮長(zhǎng)榮[16]等認(rèn)為烤煙成熟度是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的第一品質(zhì)因素,是煙葉生產(chǎn)質(zhì)量的中心,而分級(jí)成熟度是煙葉田間成熟度的根本體現(xiàn)和最終要求[17],正確認(rèn)識(shí)煙葉成熟度,合理提高煙葉成熟度[18]應(yīng)作為煙葉生產(chǎn)的重點(diǎn)工作之一。

(2)規(guī)范煙葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前對(duì)煙葉成熟度的判定,主要依據(jù)煙葉外觀特性[19],不同的收購(gòu)人員或煙農(nóng)對(duì)煙葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)存在一定差異,影響了煙葉評(píng)價(jià)的客觀性、準(zhǔn)確性。各產(chǎn)區(qū)應(yīng)堅(jiān)持以成熟度為核心[20],對(duì)各級(jí)技術(shù)人員及煙農(nóng)廣泛開展煙葉分級(jí)培訓(xùn),規(guī)范煙葉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),確保煙葉評(píng)價(jià)公平公正。

(3)嚴(yán)格把控?zé)熑~殘傷和破損。正確識(shí)別煙葉殘傷和破損,準(zhǔn)確把握煙葉殘傷允許度,促進(jìn)煙葉成熟度的提高,進(jìn)而提高煙葉品質(zhì)。