基于熵权TOPSIS模型的卷烟质量综合评价实证研究

张亚西

（山东中烟工业有限公司济南卷烟厂，山东 济南 250100）

基于熵权TOPSIS模型的卷烟质量综合评价实证研究

张亚西

（山东中烟工业有限公司济南卷烟厂，山东 济南 250100）

为了解和评价卷烟质量，选取20个不同牌号的卷烟质量检测数据，综合考虑卷烟质量评价指标的主观和客观权重，构建基于熵权TOPSIS的卷烟质量综合评价模型，并结合已有文献数据展开实证研究。结果表明：该模型评价结果与已有评价结果基本一致，说明该模型科学合理。较之已有研究文献，该评价方法和思路更容易理解和操作，便于卷烟厂质量管理和烟草行业质量监督。

卷烟质量；综合评价；熵权；TOPSIS

对进入2011～2013年销量和销售额前15名卷烟品牌统计发现，红双喜连续3年销量第一，中华连续3年销售额第一。把销量和销售额作为考核指标，虽然在短期内可引导品牌整合，并迅速做大部分品牌，但是，无法解决大部分品牌大而不强的难题。深入研究发现，在上述两大指标的导向下，卷烟厂（企业）主要通过粗放式的增长方式（如增投入、赖资源、靠整合等）来做大规模，而不是通过集约式的增长方式（做市场、提质量、讲效益等）来提升实力，不利于卷叶企业和行业的可持续发展。为此，卷烟厂亟待走提高卷烟质量这种内涵型集约式的发展道路，通过改善卷烟质量来真正提升卷烟厂的核心竞争力，因此也就很有必要科学综合评价卷烟质量。

当前，卷烟质量评价一直备受关注，主要研究方法有可信度分析、主成分分析法、灰色局势决策分析法、雷达图、散布图等［1-5］，这些研究成果丰富了卷烟质量的评价理论与方法，较好地指导了卷烟质量提升的实践活动。但是，可能存在以下不足：既有研究或是在方法上有一定的主观性，可能过多由决策者主观判断，或是计算方法和过程较为复杂，或是忽视了不同指标属性和地位，而TOPSIS模型具有能够进行横向、纵向对比分析且计算简单的优点，熵权根据指标原始数据获得权重，客观真实。鉴于此，本文通过构建基于熵权的TOPSIS模型，并就20个牌号的卷烟质量展开实证研究，具体数据来源于文献［6］，据此分析评价结果，以期为提高卷烟质量提供方法支撑和现实依据。

一、卷烟质量综合评价指标选择

根据中华人民共和国国家标准《GB5606.4-2005》中卷烟感官技术要求，卷烟感官质量评判标准分为6大类，分别为光泽、香气、谐调、杂气、刺激性和余味。据此，文章选取包装标识、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，分别记为C1～C6。

二、卷烟质量综合评价模型构建

1.研究方法与模型简介

（1）熵权法简介

从熵的概念可知，依托决策信息量可以提高决策精度，熵在多目标决策与评价中是一个非常理想的尺度［7］。在搜集和掌握指标评价原始数据后，据此确定权重，能客观真实地反映指标数据中的隐含信息，提高指标的分辨率，避免因指标差异过小导致的选择偏差，故能全方位地反映指标信息。熵权是表征指标竞争相对激烈程度，一般而言，指标熵越大，熵权越小，表示该指标越不重要；反之亦然。熵权的具体求解在下文中详细介绍。

（2）TOPSIS模型简介

TOPSIS模型即为“逼近理想解排序方法”，它是系统工程中常用的决策技术，主要用来解决有限方案多目标决策问题，是一种运用距离作为评价标准的综合评价法［8］。通过定义目标空间中的某一测度，据此计算目标靠近/偏离正、负理想解的程度，可以评估卷烟质量，且能够全面客观地反映卷烟质量的真实水平。

2.基于熵权TOPSIS的卷烟质量综合评价模型

（1）标准化评价矩阵构建

设卷烟质量综合评价问题的原始评价指标矩阵为

要得到标准化评价矩阵，可以采用归一化方法对原始数据进行处理，处理方法为公式（2）（3）。

对于收益（越大越好）指标

对于成本（越小越好）的指标

故得到标准化矩阵为

（2）指标权重确定

熵权法能有效兼顾指标Ci的变异程度，客观反映其重要性，熵权计算公式为称为信息熵；称为指标的特征比重；ln0=0。

（3）基于熵权的评价矩阵构建

为进一步提高卷烟质量综合评价矩阵的客观性，借助加权思想，运用熵权构建加权规范化评价矩阵Y，具体计算公式为

（4）正负理想解确定

设Y+为评价数据中第i个指标在j个牌号内的最大值，即最偏好的方案，称为正理想解；Y-为评价数据中第个指标在牌号内的最小值，即最不偏好的方案，称为负理想解，其计算方法为公式（7）、（8）。

（5）距离计算

距离计算的方法较多［9］，本文采用欧式距离计算公式。令Dj+为第i个指标与yi+的距离，Dj-为第i个指标与yi-的距离。计算方法为公式（9）（10）。

其中，yij为第i个指标第j个牌号加权后的规范化值，yi+、yi-分别为第i个指标在n个牌号取值中最偏好方案值和最不偏好方案值。

（6）计算评价对象与理想解的的贴近度

令Tj为第j个牌号的卷烟质量接近最优质量的程度，一般称为贴近度，其取值范围介于［0，1］，Tj越大，表明该牌号的卷烟质量越接近最优卷烟质量水平。当Tj=1时，卷烟质量最高；当Tj=0时，卷烟质量最低。本文以贴近度表示卷烟纸高低，根据每个牌号的贴近度大小可以判断卷烟质量的高低，确定优劣顺序。计算方法为公式（11）

三、卷烟质量综合评价实证研究

实证研究所需数据来源于文献［6］，运用基于熵权TOPSIS模型进行实证研究，既可以解释模型的应用价值，也可以为卷烟厂（企业）提高卷烟质量、行业监管部门实施卷烟质量监督提供理论依据与实践指导。

1.计算过程

Step1：确定各项指标的权重。由于20个品牌的包装标识的值均为100，故在运用熵权法计算指标权重时可以不予考虑，即在熵权中将其权重暂时视为0。在对原始数据运用公式（2）（3）进行归一化的基础上，采用公式（5）确定各指标的权重，具体结果见表1。

表1 卷烟质量综合评价指标权重

Step2：计算综合权重。为了使得各指标更加接近实际，本文一方面考虑中华人民共和国卷烟国家标准GB/T5606.1-2005，即6大指标的权重分别为：0.05、0.25、0.35、0.25、0.05和0.05，另一方面结合熵权法计算综合权重。按照常规，各指标的最终权重由公式（12）计算得到，具体数值见表2。

表2 卷烟质量综合评价指标加权权重

Step3：构建加权规范化矩阵。结合表1数据和标准化矩阵，计算得到加权规范化矩阵。

Step4：距离计算。先根据公式（7）（8）确定正负理想解，然后运用公式（9）（10），结合表4数据，求得20个牌号的卷烟质量靠近/偏离正负理想解的距离，具体见表3。

表3 20个牌号卷烟质量靠近/偏离正、负理想解的距离

Step5：计算贴近度。根据公式（11），结合表5数据，求得20个牌号的卷烟质量贴近度，详见表4。

表4 20个牌号的卷烟质量贴近度及排名

2.结果分析

由表4可知，通过运用综合权重评价卷烟质量，被评卷烟质量的综合评价顺序的优劣次序为：P，G，T，D，Q，I，A，S，C，E，F，B，J，N，O，H，L，R，M，K。排在前六名的卷烟牌号分别是：P，G，T，D，Q，I，A；排在后的卷烟牌号分别是：O，H，L，R，M，K。该结果与文献［6］的排名结基本保持一致，且与市场上各卷烟的定位基本一致，由此表明本文提出的方法切实可行。

四、结论

（1）基于熵权TOPSIS模型对卷烟质量进行综合评价，原理及操作简单，使用EXCEL软件既可实现，克服了传统评价方法不易理解、计算复杂的缺点，为卷烟厂（企业）质量管理和烟草部门质量监管提供了新方法和新思路。

（2）运用熵权法确定各指标客观权重，一方面该方法是基于原始数据计算权重，客观真实，另一方面该方法也克服了指标权重确定难的现实。同时，本文充分考虑烟草行业的相关规定，通过客观权重和主观权重确定卷烟质量评价指标的综合权重，在尊重事实的基础上，又兼顾行业规定，做到主客观统一，提高了权重的科学性和说服力。

（3）综合评价结果与文献［6］结果以及20个牌号卷烟质量的市场定位基本一致，说明该方法在卷烟质量综合评价方面具有较强的科学性和合理性。同时，该方法比文献中的方法理解和操作相对简单。

当然，本文主要提出了一种基于熵权TOPSIS模型综合评价卷烟质量的方法和思路，虽然该方法操作简单、切实可行，但是否适合卷烟厂（企业）和烟草行业的质量评价与管理，可能还需要深入地实践研究。

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［2］吴成春，张苧元，徐磊.基于雷达图特征量提取的卷烟感官质量综合评价［J］.烟草科技，2013，（6）：10-13.

［3］曾建新，宫会丽，石硕，等.具有可信度分析的卷烟质量评估模型预测控制方法［J］.中国烟草科学，2015，34（4）：67-71.

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Empirical study about the comprehensive evaluation of cigarette quality based on entropy-weight TOPSIS model

Zhang Ya-xi
（Jinan Cigarette Factory of China Tobacco Shandong Industrial Co.Lid.，Jinan Shandong 250100，China）

To understand and evaluate cigarette quality，this paper selected the cigarette quality test data about 20 brands flue-cured tobacco，and constructed the comprehensive evaluation model of cigarette quality based on entropy-weight TOPSIS method through considering cigarette quality subjective and objective weights of evaluation indexes.An empirical?study?was?launched with the existing literature data in the end.The results showed that the evaluation results was basically in accord with the existing evaluation results，which proved the validity of the model.the evaluation and idea is more easily understand and operate than the existing literatures，and it is convenient for quality management in the cigarettes?factory and quality supervision in the tobacco?industry.

cigarette quality；comprehensive evaluation；entropy-weight；TOPSIS

F273.2

A

1672-0547（2015)04-0041-03

2015-06-16

张亚西（1992-),男,安徽铜陵人,山东中烟工业有限公司济南卷烟厂卷包车间智能机器人维护及质量管理人员。