CN109872054A - 一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法 - Google Patents
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Abstract
一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，该方法包括如下步骤：a.通过层次分析法构建生产线工艺性能多层次指标体系；b.计算每一指标相对于上一目标的权重；c.对各指标进行测试评价；根据打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价指标层次体系，构建指标层次结构，运用层次分析法计算每一指标相对于上一目标的权重；涵盖打叶复烤加工过程的可靠性、稳定性和经济性，突出产品原料保障能力的评价既能反应出某个复烤厂生产线的整体工艺性能，又可以反应出该厂生产线的薄弱环节，同时还可以作为各复烤厂生产线加工能力强弱对比的参考；卷烟企业掌握打叶复烤加工点的工艺水平现状，制定打叶工艺质量标准，提出改进要求提升原料质量，提供基础依据。
Description
技术领域
本专利涉及卷烟工业领域，具体说是一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法。
背景技术
打叶复烤是卷烟工业生产中必不可少的一个重要环节，打叶复烤的基本任务是将叶片叶梗分离和烘烤，以满足后续卷烟加工的要求，但是在打叶复烤的过程中，一方面叶片和烟梗的形态及质量也发生了重要变化，这种变化对制丝配方及品质的好坏起到重要的作用。另一方面打叶复烤加工质量及其过程稳定性对后续的片烟醇化和配方质量也起到重要影响。目前打叶复烤加工质量和过程稳定性仍然未能很好地满足卷烟工业企业对片烟原料质量的需求。
各复烤厂的加工工艺、工艺设备、保障能力、控制水平、加工质量等均存在较大差异，对于打叶加工工艺质量测试及分析评价，目前行业内尚无统一方法，难以科学、合理、全面、准确的评价打叶加工工艺质量情况，不利于加工标准的制定和加工质量的提升。
发明内容
对上述现有技术的不足，本发明提供一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，以打叶复烤加工质量和加工过程稳定性评价为目标，制定了科学、可操作性强的工艺性能测试方法和规则，形成完善系统的打叶复烤生产线工艺性能测试与评价方法，实现对打叶复烤加工过程加工质量和稳定性评价，为改进提升打叶复烤加工质量和过程稳定性提供方法和手段。
本发明采用的技术方案是：一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，该方法包括如下步骤：a.通过层次分析法构建生产线工艺性能多层次指标体系；b.计算每一指标相对于上一目标的权重；c.对各指标进行测试评价；根据打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价指标层次体系，构建指标层次结构，运用层次分析法计算每一指标相对于上一目标的权重；
所述计算每一指标相对于上一目标的权重包括如下步骤：
步骤一：构造判断矩阵，通过对指标层次结构中的各指标的相对重要性两两比较得到；
步骤二：检验判断矩阵一致性，若检验不通过，重新构建判断矩阵，直到通过为止；
步骤三：通过判断矩阵计算各指标相对于上一目标的权重。
进一步的，所述生产线工艺性能多层次指标体系由4层指标组成，即第一层：目标层，工艺性能(A)；第二层：要素层，包括过程质量(B1)，过程能力(B2)，经济指标(B3)；第三层：一级指标层，共5个指标，包括过程稳定性(C1),打后片烟质量(C2)，均质化能力(C3)，流量稳定性(C4)，关键参数Cpk(C5)；第四层：二级指标层，共24个指标(D1,D2,...,D24)。
进一步的，所述构造判断矩阵表示与上一层某元素相关联的元素之间的相互重要性比较，通过合适的标度定量化，本研究采用1-9标度；具体参见下表：
| C<sub>ij</sub>赋值 | 重要性等级 |
| 1 | i,j两元素同等重要 |
| 3 | i元素比j元素稍重要 |
| 5 | i元素比j元素明显重要 |
| 7 | i元素比j元素强烈重要 |
| 9 | i元素比j元素极端重要 |
| 1/3 | i元素比j元素稍不重要 |
| 1/5 | i元素比j元素明显不重要 |
| 1/7 | i元素比j元素强烈不重要 |
| 1/9 | i元素比j元素极端不重要 |
| 2,4,6,8,1/2,1/4,1/6,1/8 | 上述判断的中间值 |
假定上一层次的元素Bk作为准则，对下一层次元素C1,C2,...,Cn有支配关系，目的是要在准则Bk下按它们的相对重要性赋予C1,C2,...,Cn相应的权重；对n个元素来说，得到两两比较判断矩阵C＝(Cij)n×n；其中Cij表示元素i和元素j相对于目标重要性；则构造的判断矩阵如下表所示：
| B<sub>k</sub> | C<sub>1</sub> | C<sub>2</sub> | ... | C<sub>n</sub> |
| C<sub>1</sub> | C<sub>11</sub> | C<sub>12</sub> | … | C<sub>1n</sub> |
| C<sub>2</sub> | C<sub>21</sub> | C<sub>22</sub> | … | C<sub>2n</sub> |
| … | … | … | … | … |
| C<sub>n</sub> | C<sub>n1</sub> | C<sub>n2</sub> | … | C<sub>nn</sub> |
进一步的，通过判断矩阵计算各指标相对于上一目标的权重可归结为计算判断矩阵的最大特征根及其特征向量的问题；采用根法，计算步骤如下：
1)构造如权利要求3所示判断矩阵A；
2)计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi：
3)计算Mi的n次方根
4)对向量正规化：
则W＝[W1,W2,...,Wn]T即为所求的特征向量；
为了保证应用层次分析法得到的结论合理，还需要对构造的判断矩阵进行一致性检验，计算步骤如下：
1)计算判断矩阵A的最大特征根λmax：
其中(AW)i表示向量AW的第i个元素；
2)计算判断矩阵一致性指标CI：
3)根据判断矩阵阶数n，查找平均随机一致性指标RI值；
衡量不同阶判断矩阵是否具有满意的一致性，还需引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI值，对于1-9阶判断矩阵，RI的值如下表所示：
RI值判断矩阵表
| 阶数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| RI | 0.00 | 0.00 | 0.58 | 0.90 | 1.12 | 1.24 | 1.32 | 1.41 | 1.45 |
4)计算随机一致性比率
当CR<0.10时，即可认为判断矩阵具有满意的一致性，否则就需要调整判断矩阵，使之具有满意的一致性。
本发明的有益效果和特点是：(1)本发明形成了完善系统的打叶复烤加工工艺质量测试与评价方法，实现对打叶复烤加工过程保障水平、过程质量、过程能力、过程消耗等的系统评价，为改进提升打叶复烤加工质量和过程稳定性提供方法和手段。
(2)本发明既能反应出某个复烤厂生产线的整体工艺性能，又可以反应出该厂生产线的薄弱环节，同时还可以作为各复烤厂生产线加工能力强弱对比的参考。
(3)本发明涵盖打叶复烤加工过程的可靠性、稳定性和经济性，突出产品原料保障能力的评价，引导了打叶加工过程由结果控制向过程控制的理念，为全面评价打叶复烤加工过程，提高加工过程稳定性和产品质量提供技术方法。
(4)本发明为卷烟企业掌握打叶复烤加工点的工艺水平现状，制定打叶工艺质量标准，提出改进要求提升原料质量，提供基础依据。
附图说明
图1为本发明的一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法的流程图。
图2为本发明的一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法的层次结构模型。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
请参照图1，一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，包括如下步骤：
a.通过层次分析法构建打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价指标层次结构以及计算每一指标相对于上一目标的权重；
结合具体实施例，本发明的方法具体如下：
构建工艺性能评价的多层次指标体系
利用层次分析法建立的工艺性能评价的多层次指标体系如图2所示。该体系由4层指标组成，即第一层：目标层，工艺性能(A)；第二层：要素层，包括过程质量(B1)，过程能力(B2)，经济指标(B3)；第三层：一级指标层，共5个指标，包括过程稳定性(C1),打后片烟质量(C2)，均质化能力(C3)，流量稳定性(C4)，关键参数Cpk(C5)；第四层：二级指标层，共24个指标(D1,D2,...,D24)。
指标权值计算
运用层次分析法计算指标相对于上一层目标的权重，为了详细说明计算步骤，建立如图2所示层次结构。
(1)构造判断矩阵
判断矩阵表示与上一层某元素相关联的元素之间的相互重要性比较，通过合适的标度定量化，本研究采用1-9标度(如表1所示)。假定上一层次的元素Bk作为准则，对下一层次元素C1,C2,...,Cn有支配关系，的目的是要在准则Bk下按它们的相对重要性赋予C1,C2,...,Cn相应的权重。对n个元素来说，得到两两比较判断矩阵C＝(Cij)n×n。其中Cij表示元素i和元素j相对于目标重要性。则构造的判断矩阵如表2所示。
表1判断矩阵标度及其含义
| C<sub>ij</sub>赋值 | 重要性等级 |
| 1 | i,j两元素同等重要 |
| 3 | i元素比j元素稍重要 |
| 5 | i元素比j元素明显重要 |
| 7 | i元素比j元素强烈重要 |
| 9 | i元素比j元素极端重要 |
| 1/3 | i元素比j元素稍不重要 |
| 1/5 | i元素比j元素明显不重要 |
| 1/7 | i元素比j元素强烈不重要 |
| 1/9 | i元素比j元素极端不重要 |
| 2,4,6,8,1/2,1/4,1/6,1/8 | 上述判断的中间值 |
表2构造的判断矩阵
| B<sub>k</sub> | C<sub>1</sub> | C<sub>2</sub> | ... | C<sub>n</sub> |
| C<sub>1</sub> | C<sub>11</sub> | C<sub>12</sub> | … | C<sub>1n</sub> |
| C<sub>2</sub> | C<sub>21</sub> | C<sub>22</sub> | … | C<sub>2n</sub> |
| … | … | … | … | … |
| C<sub>n</sub> | C<sub>n1</sub> | C<sub>n2</sub> | … | C<sub>nn</sub> |
在判断矩阵中C具有如下性质：
Cij＞0(i,j＝1,2,…,n)；Cij＝1/Cji(i≠j)；Cii＝1(i＝1,2,…,n)
(2)层次单排序和一致性检验
层次单排序时根据判断矩阵计算对于上一层某元素而言本层次与之有联系的元素重要性次序的权值。层次单排序计算问题可归结为计算判断矩阵的最大特征根及其特征向量的问题。一般来说，计算判断矩阵的最大特征根及其特征向量，并不需要最求较高的精确度。而且应用层次分析法给出的层次中各种因素优先排序权值本质来说是表达某种定性的概念。这里给出一种简单的计算矩阵最大特征根及其对应特征向量的。本发明采用根法。计算步骤如下：
1)构造如表2所示判断矩阵A；
2)计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi：
3)计算Mi的n次方根
4)对向量正规化：
则W＝[W1,W2,...,Wn]T即为所求的特征向量。
为了保证应用层次分析法得到的结论合理，还需要对构造的判断矩阵进行一致性检验，计算步骤如下：
1)计算判断矩阵A的最大特征根λmax：
其中(AW)i表示向量AW的第i个元素。
2)计算判断矩阵一致性指标CI：
3)根据判断矩阵阶数n，查找平均随机一致性指标RI值。
衡量不同阶判断矩阵是否具有满意的一致性，还需引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI值，对于1-9阶判断矩阵，RI的值如表3所示。
表3判断矩阵RI值
| 阶数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| RI | 0.00 | 0.00 | 0.58 | 0.90 | 1.12 | 1.24 | 1.32 | 1.41 | 1.45 |
4)计算随机一致性比率
当CR<0.10时，即可认为判断矩阵具有满意的一致性，否则就需要调整判断矩阵，使之具有满意的一致性。
(3)层次总排序和一致性检验
依次沿递阶层次结构由上而下逐层计算，即可计算出最低层次因素相对于最高层(总目标)的相对重要性或相对优劣的排序值，即层次总排序。也就是说，层次总排序针对最高层目标而言的，最高层次的总排序就是其层次总排序。最新的研究指出，在实际操作中，总排序一致性检验常常可以省略。
本发明指标权重如表4所示。
表4指标权重表
本发明中所表述的具体实施案例仅用以说明本发明的技术方案。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应覆盖在本发明的权利要求范围当中。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：a.通过层次分析法构建生产线工艺性能多层次指标体系；b.计算每一指标相对于上一目标的权重；c.对各指标进行测试评价；根据打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价指标层次体系，构建指标层次结构，运用层次分析法计算每一指标相对于上一目标的权重；
所述计算每一指标相对于上一目标的权重包括如下步骤：
步骤一：构造判断矩阵，通过对指标层次结构中的各指标的相对重要性两两比较得到；
步骤二：检验判断矩阵一致性，若检验不通过，重新构建判断矩阵，直到通过为止；
步骤三：通过判断矩阵计算各指标相对于上一目标的权重。
2.根据权利要求1所述的打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，其特征在于：所述生产线工艺性能多层次指标体系由4层指标组成，即第一层：目标层，工艺性能(A)；第二层：要素层，包括过程质量(B1)，过程能力(B2)，经济指标(B3)；第三层：一级指标层，共5个指标，包括过程稳定性(C1),打后片烟质量(C2)，均质化能力(C3)，流量稳定性(C4)，关键参数Cpk(C5)；第四层：二级指标层，共24个指标(D1,D2,...,D24)。
3.根据权利要求1所述的打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，其特征在于：所述构造判断矩阵表示与上一层某元素相关联的元素之间的相互重要性比较，通过合适的标度定量化，本研究采用1-9标度；具体参见下表：
假定上一层次的元素Bk作为准则，对下一层次元素C1,C2,...,Cn有支配关系，目的是要在准则Bk下按它们的相对重要性赋予C1,C2,...,Cn相应的权重；对n个元素来说，得到两两比较判断矩阵C＝(Cij)n×n；其中Cij表示元素i和元素j相对于目标重要性；则构造的判断矩阵如下表所示：
4.根据权利要求1所述的打叶复烤生产线工艺性能的测试与评价方法，其特征在于：所述通过判断矩阵计算各指标相对于上一目标的权重，归结为计算判断矩阵的最大特征根及其特征向量的问题；采用根法，计算步骤如下：
1)构造如权利要求3所示判断矩阵A；
2)计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi：
3)计算Mi的n次方根
4)对向量正规化：
则W＝[W1,W2,...,Wn]T即为所求的特征向量；
为了保证应用层次分析法得到的结论合理，还需要对构造的判断矩阵进行一致性检验，计算步骤如下：
1)计算判断矩阵A的最大特征根λmax：
其中(AW)i表示向量AW的第i个元素；
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3)根据判断矩阵阶数n，查找平均随机一致性指标RI值；
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190611 |
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