细支卷烟主要物理特性的因子分析

章平泉+徐光忠+陆斌+李青+杜秀敏+韩丽萍

摘 要：为准确评价细支卷烟的物理特性，对某牌号细支卷烟样品的物理特性进行测试、统计分析并利用因子分析法进行综合评价。结果表明，重量与吸阻、滤嘴通风、总通风，圆周与长度之间均达到显著性正相关；因子分析共提取得到通风因子、长度因子和重量因子等3个主因子。

关键词：细支卷烟；物理特性；因子分析

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 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

细支卷烟具有降本降耗、低焦高档的明显优势，符合中式卷烟产品创新方向和市场消费潮流。近年来，行业持续加大对细支卷烟的研究力度，但主要集中于卷烟设备的改造和检测仪器的改进方面[1-3]，而对于细支卷烟应用基础方面的研究则不够深入。烟支的物理指标均会对卷烟的整体质量产生不同程度的影响[4]，研究表明卷烟物理指标与香气、杂气和刺激性等感官指标之间存在显著的相关性[5]。因此，通过挖掘细支烟的物理参数相关信息，找到影响的主要因素，并采取相应措施，有利于保证产品质量的稳定性，为提高细支卷烟设计提供理论依据。

1 材料、仪器与方法

1.1 材料与仪器 淮阴卷烟厂生产的某牌号细支卷烟样品；KC多功能综合测试仪（德国Borgwaldt公司）。

1.2 方法

1.2.1 样品及测试 对同一批次卷烟，按照GB/T 5606.1-2004进行取样，并随机分组，每组30支，共100组。然后将样品置于温度（22±1）℃，相对湿度（60±2）%的恒温恒湿箱中平衡48h。依据GB/T 22838.2-2009、GB/T 22838.3-2009、GB/T 22838.4-2009，利用多功能综合测试仪分别进行长度、圆周和重量测试。吸阻、滤嘴通风和总通风按照GB/T 22838.15-2009进行测定。

1.2.2 数据分析 采用Microsoft Excel 2010和SPSS1 8.0软件进行描述统计和因子分析法对细支卷烟物理特性进行分析。

2 结果与分析

2.1 描述性统计 试验过程中，对测试样品的重量、吸阻、滤嘴通风、总通风、圆周和长度等各项指标物理指标进行统计分析。由表1可知，重量、圆周和长度等3项指标的变异系数相对较小，稳定性控制较好；吸阻、滤嘴通风和总通风的变异系数和变幅较大，均在4%以上，说明此3项物理指标波动较大，对产品的质量稳定性有较大的影响。除圆周为右偏态峰外，其他物理指标均为左偏态峰，其中长度的偏度系数绝对值最大（1.98）。除总通风的峰度系数小于0，为平阔峰，数据比较分散外，其他物理指标的峰度系数均大于0，为尖峭峰，数据分布集中。由表2可知，细支卷烟的重量与吸阻、滤嘴通风、总通风，吸阻与滤嘴通风和总通风，滤嘴通风和总通风，圆周与长度之间均呈显著性相关，说明各项物理指标的相关性较强。

2.2 因子分析法 因子分析法是在尽量减少原指标所含信息损失的基础上，根据众多评价指标信息重新组构为少数综合指标（即主因子），并解释和命名主因子。分析步骤为：（1）对原始数据的无量纲化；（2）计算各指标的相关系数矩阵；（3）求出矩阵的特征值和特征向量；（4）根据特征值贡献率和累积贡献率确定主因子个数，并对因子荷载矩阵进行旋转，简化因子模型结构，以便对主因子进行解释和命名[6]。该法已广泛應用于烟草行业中数据分析[7-9]。采用主成分分析法对标准化后的化学指标进行分析，计算KMO值（表3），提取特征值大于0.8的因子，并对因子荷载矩阵实行方差最大旋转，结果见表4和表5。

由表3可知，KMO值为0.665，大于0.5，Bartlett球度检验得出的相伴概率为0.000，小于显著性水平0.05，因此，拒绝Bartlett球度检验的零假设，可进行因子分析[6]。

表5结果表明第1主因子中总通风、滤嘴通风和吸阻具有较大的正载荷值（载荷系数分别为0.972、0.909和0.745），说明三者之间具有相似的变化趋势，相互之间呈正相关，因此，第1主因子可定义为通风因子，旋转后贡献率为39.371%；第2主因子中圓周和长度具有较大载荷值（载荷系数分别为0.775和0.857），表明两者呈正相关，考虑两者具有相同单位，定义为长度因子，贡献率为22.958%；同理第3主因子为重量因子（载荷系数为0.938），贡献率为18.431%；3个主因子的累积贡献率为80.76%，符合大于80%的原则[6]。

3 结论

本研究采用因子分析法共提取了通风因子、长度因子和重量因子等3个主因子；其中通风因子贡献率最高，表明其在物理指标中作用最大，对细支卷烟质量的影响最大。研究表明长度因子中的圆周和长度对卷烟的焦油有显著的影响，同时烟支的长度对烟支内气流流量、吸阻均有较大的影响[10-11]。重量因子也是一个影响细支卷烟质量的一个重要因素，其对烟气指标、烟叶消耗有直接和重要的影响[12-14]。因此，在实际生产过程中应注意控制吸阻、滤嘴通风和总通风的稳定性，并采取相应的措施降低烟支重量的波动。

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