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中国烟草学报2025年第06期:基于核函数SVM和化学成分的烟叶多产区识别模型构建

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王聪;郭彦旭;宛然;申屠洪钎;付瑜锋;李山;金哲;杨军;王志才;刘金霞;李庆祥;赵乐;王晓瑜;王洪波;郭军伟;聂聪;丁为;杨松;

单位:郑州烟草研究院烟草化学重点实验室;四川中烟工业有限责任公司技术中心;河南中烟工业有限责任公司技术中心;甘肃烟草工业有限责任公司技术中心;吉林烟草工业有限责任公司技术中心;浙江中烟工业有限责任公司技术中心;

摘要:【目的】以化学成分建立烟叶多产区判别模型,实现对烟叶产地的精准判别。【方法】选取全国八大生态区烟叶样品,分析烟叶中70种常量半微量成分、30种香味成分和烟气中314种化学成分。以训练集五折验证平均预测准确率最高为参数优化目标,考察不同化学成分和不同建模方法对判别准确率的影响,并将该方法拓展应用于企业库存醇化片烟。【结果】(1)以烟叶中70种常量半微量成分,或70种常量半微量成分加30种香味成分建立模型,结果比较接近,均优于以烟气中314种化学成分建立模型。以核函数SVM建立模型结果优于以线性Fisher判别法、BPNN建立模型,而与PLS-DA不呈现显著性差异(2)采用核函数SVM,以烟叶中70种常量半微量成分和30种香味成分构建烟叶多产区判别模型,10次随机测试得测试集准确率94.9%±1.5%(95%置信区间)。(3)使用某企业库存醇化片烟,以近红外光谱预测的70种烟叶化学成分和核函数SVM方法建立模型,10次随机测试得测试集准确率达94.4%±1.1%(95%置信区间)。【结论】使用烟叶化学成分建立模型,可实现对涵盖国内外烟叶产地的精准稳健判别。

关键词:烟叶;;化学成分;;八大生态区;;判别模型;;模型构建

基金资助:国家烟草专卖局创新平台科研活动稳定支持专项(312021AW0420);; 四川中烟工业有限责任公司科技项目“基于叶组、三丝、辅材的卷烟数字化综合设计技术研究”(cp202201);; 浙江中烟工业有限责任公司科技项目“基于化学成分的烟叶风格数字化表征模型研究”(ZJZY2023C022)