DTOPSIS法和灰色局势决策在卷烟质量综合评价中的应用

左安建 王玉胜 李旭华 金保锋 叶为民 扈强 梁荣

(广东中烟工业有限责任公司，广东广州 510145)お

摘要 ［目的］应用DTOPSIS法和灰色局势决策法对卷烟质量进行综合评价。［方法］运用DTOPSIS法和灰色局势决策方法，对市场上20个不同牌号的卷烟质量进行综合评价，同时还对DTOPSIS法和灰色局势决策在卷烟质量综合评价中的优缺点进行探讨。［结果］试验表明，在注重指标权重的情况下，此2种方法综合评价结果基本相同，I、B、J、C等卷烟的质量综合评价结果优于其他卷烟质量，而Q、H、O、N等卷烟的质量综合评价结果较差，该分析结果与各卷烟在市场上的质量评价基本一致。［结论］研究可为卷烟质量的综合评价提供较为客观的分析方法。

关键词 DTOPSIS法；灰色局势决策；卷烟；质量；评价；

中图分类号 SB572文献标识码

A文章编号 0517-6611（2014）19-06385-02お

Application of the DTOPSIS and Grey Situation Decision in Comprehensive Evaluation of Cigarette Quality

ZUO An瞛ian et al (China Tobacco Guangdong Industrial Co. Ltd., Guangzhou, Guangdong 510145)

Abstract ［Objective］ DTOPSIS and grey situation decision were used to evaluate flue瞔ured tobacco quality. ［Method］ The quality of 20 brands flue瞔ured tobacco was evaluated by using DTOPSIS and grey situation decision method. The advantages and disadvantages of DTOPSIS and grey situation decision method in flue瞔ured tobacco comprehensive evaluation were discussed. ［Result］ The results showed that: when the weighted trait were considered, the two methods gave the similar result, the quality of I, B, J, C is better than others, the quality of Q, H, O, N was poorer than others, the results were in consistent with the actual performance. Meanwhile, this text discussed the merits and faults of DTOPSIS and grey situation on comprehensive evaluation of cigarette quality. ［Conclusion］ The study can provide objective analysis method for comprehensive evaluation of flue瞔ured tobacco quality.

Key words DTOPSIS method; Grey situation decision; Cigarette; Quality; Evaluation

お

作者简介 左安建（1977- )，男，陕西西安人，工程师，从事烟叶质量评价和原料检验工作。

收稿日期 20140603

随着卷烟市场的竞争日益激烈，卷烟质量对企业的重要性日益明显，拥有好的卷烟产品质量是一个卷烟工业企业核心竞争力的表现，质量优良的卷烟更容易得到市场认可，从而使卷烟销售量提高，可为企业和国家获得更大的经济效益。因此，对卷烟质量进行评价显得尤为重要。

按照GB/T 5606.6-2005的要求，卷烟质量评价主要包括包装标识、包装与卷制、感官质量、焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量6个方面的内容［1］。

DTOPSIS法和灰色局势决策方法为近年来被相关学者引入农业的新型评价方法，目前已经在烟草中得到应用［2-7］。笔者应用DTOPSIS法和灰色局势决策方法，对市场上20个不同牌号的卷烟质量进行综合评价，以期能够为卷烟质量的综合评价提供较为客观的分析方法。

1 材料与方法

1.1 材料

参试材料来自于广东中烟技术中心的卷烟质量检测数据，其中卷烟编号分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T。

1.2 评价指标 按照GB/T 5606.6-2005的要求，选取包装标识、包装与卷制、感官质量、焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量6个指标对卷烟质量进行综合评价。

1.3 分析方法

1.3.1 DTOPSIS法。

DTOPSIS法主要通过建立“正理想解”与“负理想解”，同时，把每个指标都转化为规范化指标，并计算单个指标与“正理想解”和“负理想解”的距离，在综合评价的基础上进行各个指标的对比分析［8］。步骤如下：

①建立指标的矩阵。②对矩阵数据进行无量纲化处理。③建立加权决策矩阵。④求出样品指标的“正理想解”和“负理想解”。⑤计算各样品与“正理想解”和“负理想解”的距离。⑥计算各样品和理想解的相对接近程度并排序。

1.3.2

灰色局势决策。

灰色决策指包含有灰元的决策，包括事件、对策、效果、目标四要素。一般把事件记为a，对策记为b，而对策与事件的二元组合称为局势，记为S，如a指事件的全体，a璱（a1,a2,…,a璶)就是具体事件,每一事件有m个具体对策b璲(b1,b2,…,b璵),有n×m个局势S﹊j=(a璱,b璲)。共设L个目标，S﹊j在第k个目标下有效果白化值(观测值)，将效果白化值根据具体情况转化为效果测度，具体做法有3种［9］:

若希望局势S﹊j的效果越大越好,采用上限效果测度:

玶﹊j=u﹊j (k)/max 玼﹊j(k)（1）

若希望局势S﹊j的效果不大不小,采用适中效果测度:

玶﹊j= u﹊0(k)/［u﹊0(k)+︱u﹊j(k)-u﹊0 (k)︱］ 2）

若希望局势S﹊j的损失越小越好,采用下限效果测度:

r﹊j= min u﹊j(k)u﹊j(k)（3）

式中，u﹊j(k)表示在第k个目标下第i事件中的j对策的效果(观测值)，max 玼﹊j(k)和min 玼﹊j(k)分别表示第m个品种第k个性状集合中的最大值和最小值，u﹊0（k）表示第m个品种第k个性状的适中值。最后，需对多目标单目标化。将每个局势在多目标下的效果测度求出各对策的综合效果测度r﹊j：

r﹊j=騑璳×r﹊j（k）（4）

式中,W璳是第k个目标的权重，其中k= 1，2，…, N。騑璳= 1，所得综合效果测度值的大小即反映各局势的优劣┕叵怠＊

2 结果与分析

2.1 建立质量指标评价矩阵、无量纲化矩阵及加权决策矩阵

不同牌号卷烟20 个，质量指标6个，其值构成评价矩阵 獳 （表1），对矩阵 A 进行无量纲化处理，得到无量纲化矩阵 Z(表2)。

正向指标：包装标识、包装与卷制、感官质量、焦油量、烟碱量、一氧化碳，将各性状最大值作为分母，分别除以各个品种的该性状值。

根据中华人民共和国卷烟国家标准GB/T5606.6-2005,各卷烟质量指标的权重值依次为包装标识0.05、包装与卷制0.25、感官质量0.35、焦油量0.25、烟碱量0.05、一氧化碳0.05,用各指标权重值玏j乘以无量纲化矩阵 Z 中相应的第 j 列得到决策矩阵 R(表3)。根据决策矩阵 R可得到“正理想解”和“负理想解”：

正理想解X璱+=(0.05，0.25，0.35，0.25，0.05，0.05)

负理想解X璱-=(0.05，0.209 5，0.284，0.206，0.033，0.036)

表1 不同牌号卷烟的质量指标

编号 包装け晔 包装与ぞ碇 感官ぶ柿 焦油ち 烟碱ち 一氧せ碳

A 100 97.71386.8 10.6861.06312.2

B 100 97.22087.4 11.2321.14512.9

C 100 96.03589.3 10.6080.98213.3

D 100 90.31189.3 9.7500.90012.7

E 100 98.70083.2 10.4520.98213.4

F 100 96.43083.3 10.4520.98213.4

G 100 97.22084.0 9.5940.90011.2

H 100 87.84382.9 10.3740.81813.3

I 100 96.52991.9 11.2321.06311.3

J 100 90.80489.3 11.6220.98211.8

K 100 96.72677.9 10.9980.98213.3

L 100 98.70081.4 11.1541.06312.8

M 100 96.43084.2 11.0761.14513.9

N 100 97.02274.6 9.7500.90012.4

O 100 98.70076.5 10.2180.98212.7

P 100 92.38390.3 9.8640.80010.3

Q 100 82.71188.4 9.8000.98010.0

R 100 97.71382.1 11.0761.14513.4

S 100 98.70086.7 10.0621.22713.3

T 100 96.72686.2 9.9841.06312.1

2.2 综合评价

从表4可知， 运用DTOPSIS法对各卷烟综合质量进行评价排序其顺序从高到低依次为：I、B、J、C、A、M、S、R、L、P、T、E、F、D、G、K、Q、H、O、N；而运用灰色局势决策分析的综合质量排序从高到低依次为：I、B、J、M、C、A、S、R、L、E、T、F、K、D、P、

G、O、H、Q、N。由排序结果分析可知， DTOPSIS法与灰色局势决策评价结果排序基本一致,编号I、B、J的卷烟 DTOPSIS法与灰色局势决策评价排序相同,都依次排第1位、第2位、第3位；编号O、H、Q、N等卷烟的质量综合评价结果较差。其他编号的卷烟综合质量排序在2种分析方法的排序中变化不大，仅编号P的卷烟排序变化较大。这说明运用不同的分析方法对卷烟综合质量进行评价，评价结果是不同的。

然而由表4可以看出，运用灰色局势决策分析所得出卷

表2 无量纲化处理结果

编号 包装け晔 包装与ぞ碇 感官ぶ柿 焦油ち 烟碱ち 一氧せ碳

A 1 0.990 0.9450.9200.8670.874

B 1 0.985 0.9510.9670.9330.922

C 1 0.973 0.9720.9130.8000.952

D 1 0.915 0.9720.8390.7330.910

E 1 1.000 0.9050.8990.8000.964

F 1 0.977 0.9060.8990.8000.964

G 1 0.985 0.9140.8260.7330.802

H 1 0.890 0.9020.8930.6670.952

I 1 0.978 1.0000.9670.8670.808

J 1 0.920 0.9721.0000.8000.844

K 1 0.980 0.8480.9460.8000.952

L 1 1.000 0.8860.9600.8670.916

M 1 0.977 0.9160.9530.9331.000

N 1 0.983 0.8120.8390.7330.892

O 1 1.000 0.8320.8790.8000.910

P 1 0.936 0.9830.8490.6520.736

Q 1 0.838 0.9620.8430.7990.718

R 1 0.990 0.8930.9530.9330.964

S 1 1.000 0.9430.8661.0000.952

T 1 0.980 0.9380.8590.8670.868

表3 不同牌号卷烟质量的决策矩阵

编号 包装け晔 包装与ぞ碇 感官ぶ柿 焦油ち 烟碱ち 一氧せ碳

A 0.05 0.2480.3310.2300.0430.044

B 0.05 0.2460.3330.2420.0470.046

C 0.05 0.2430.3400.2280.0400.048

D 0.05 0.2290.3400.2100.0370.046

E 0.05 0.2500.3170.2250.0400.048

F 0.05 0.2440.3170.2250.0400.048

G 0.05 0.2460.3200.2060.0370.040

H 0.05 0.2230.3160.2230.0330.048

I 0.05 0.2450.3500.2420.0430.040

J 0.05 0.2300.3400.2500.0400.042

K 0.05 0.2450.2970.2370.0400.048

L 0.05 0.2500.3100.2400.0430.046

M 0.05 0.2440.3210.2380.0470.050

N 0.05 0.2460.2840.2100.0370.045

O 0.05 0.2500.2910.2200.0400.046

P 0.05 0.2340.3440.2120.0330.037

Q 0.05 0.2100.3370.2110.0400.036

R 0.05 0.2480.3130.2380.0470.048

S 0.05 0.2500.3300.2160.0500.048

T 0.05 0.2450.3280.2150.0430.043

烟质量评价得分差异性不明显，如编号T和编号F的卷烟仅相差0.000 2，编号M和编号C的卷烟相差0.000 7，编号A和编号S的卷烟相差0.000 7，这样各卷烟质量差异性就不能表现出来，不能明显区分各卷烟综合质量的优劣，而只能进行排序，而运用 DTOPSIS法评价各卷烟综合质量时，各卷烟综合质量的C璱值差异非常明显。因此，DTOPSIS法分析的评价结果不但能排序,而且还能将各卷烟综合质量之间差

异明显表现出来,有利于对卷烟综合质量进行评价。

表4 DTOPSIS法分析结果和灰色局势决策分析结果

排序 DTOPSIS法分析S+ S- C璱 编号

灰色局势决策分析得分 编号

1 0.015 0.084 0.845 I 0.969 9I

2 0.020 0.073 0.784 B 0.963 5B

3 0.026 0.075 0.745 J 0.952 4J

4 0.027 0.070 0.724 C 0.949 9M

5 0.030 0.066 0.691 A 0.949 2C

6 0.032 0.063 0.662 M 0.945 0A

7 0.039 0.066 0.627 S 0.944 3S

8 0.039 0.060 0.605 R 0.943 3R

9 0.042 0.061 0.591 L 0.939 1L

10 0.047 0.065 0.581 P 0.929 9E

11 0.043 0.059 0.580 T 0.924 8T

12 0.043 0.057 0.572 E 0.924 6F

13 0.043 0.054 0.555 F 0.915 9K

14 0.049 0.060 0.554 D 0.910 8D

15 0.056 0.052 0.482 G 0.909 5P

16 0.056 0.050 0.473 K 0.899 4G

17 0.060 0.053 0.469 Q 0.896 7O

18 0.054 0.040 0.425 H 0.892 4H

19 0.067 0.045 0.402 O 0.882 9Q

20 0.079 0.038 0.324 N 0.870 9N

3 结论与讨论

该试验运用DTOPSIS法与灰色局势决策对参试卷烟进行评价，评价结果排序基本一致,编号I、B、J的卷烟 DTOPSIS法与灰色局势决策评价排序相同,都依次排第1位、第2位、第3位；编号O、H、Q、N等卷烟的质量综合评价结果较差；其他编号的卷烟综合质量排序在2种分析方法的排序中变化不大，仅编号P的卷烟排序变化较大。

灰色局势决策方法和DTOPSIS 法可以将综合性状转化为可以比较的量化值，能够全面地客观评价品种的优劣。在运用这2种方法对卷烟质量进行评价时，需要确定指标的权重，因此，应依据实际工作确定指标权重，使所得出的结果更接近实际，从而准确、合理、科学地评价卷烟综合质量的优劣，进而为卷烟品牌的发展提供可靠依据。

DTOPSIS法和灰色局势决策都是通过对数据的无量纲化处理，建立无量纲化矩阵，确定各指标的权重，然后建立加权决策矩阵。不同的是，DTOPSIS法建立了参试品种的“正理想解”和“负理想解”，并将各指标与理想解的差距累加起来，得出C璱值，从而对卷烟质量进行排序，而C璱值的计算相对复杂。而灰色局势决策方法只需要依据上限效果测度或下限效果测度计算效果测度值，并得出综合效果测度值，从而进行排序，因此该法的原理易懂，计算更为简便。

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