張生英 ，岳 勇 ，楊 寧

（1.中國海洋大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266071；2.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，山東 青島266071；3.青島海大新星計算機(jī)工程中心，山東 青島 266100）

卷煙產(chǎn)品主要是通過點(diǎn)燃、吸食，從而給吸煙者帶來生理、心理的強(qiáng)烈滿足感和舒適愉悅心情的一類產(chǎn)品。煙葉原料、葉組配方、香精香料、輔料搭配、工藝改進(jìn)等都會對卷煙內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，進(jìn)而影響卷煙的感官質(zhì)量，最終直接影響卷煙受消費(fèi)者青睞的程度。感官評吸能客觀、直接地檢驗并監(jiān)控卷煙內(nèi)在品質(zhì)的變化，評價員站在消費(fèi)者的角度專業(yè)地對卷煙進(jìn)行吸味評定并提出寶貴指導(dǎo)意見，從而更好地指導(dǎo)原料選擇、配方調(diào)整等工作的開展。評價員通過視覺、嗅覺、感官對卷煙品類、地方吸食喜好符合性和真?zhèn)螣煹某醪借b別都可以有一個現(xiàn)場及時的總體把握[1]。由此可見卷煙的感官評價對卷煙產(chǎn)品的重要性。但是由于傳統(tǒng)的感官評價數(shù)據(jù)比較分散，沒有對評價數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)比較容易丟失，并且也不利于對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步研究利用，更不利于實(shí)現(xiàn)信息的共享，因此，本系統(tǒng)旨在對單料煙感官質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的管理。

由于參與感官評價的評委眾多，并且每位評委對同一種煙的評價也褒貶不一，因此在對評價信息進(jìn)行詞頻統(tǒng)計之后，需要按照文本情感分析原理對其進(jìn)行分析，確定每位評委的情感傾向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)評價數(shù)據(jù)的管理。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)原理

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計思想

本系統(tǒng)旨在將手工方式管理感官評價數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成計算機(jī)錄入管理。該系統(tǒng)可以將多個評委評吸數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評價，形成質(zhì)量分析報告，實(shí)現(xiàn)卷煙感官質(zhì)量評價管理與分析的方便性和高效性。

系統(tǒng)在軟件架構(gòu)上采用C/S架構(gòu)模式。為了更好滿足企業(yè)多點(diǎn)研發(fā)模式，采用Microsoft Visual C#.NET 2.0開發(fā)平臺和SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器部署方式為應(yīng)用服務(wù)器—數(shù)據(jù)服務(wù)器分離的分布式構(gòu)架、“雙機(jī)熱備”技術(shù)。本系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)在企業(yè)局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)信息集成，通過接口傳輸原料基本信息和質(zhì)量數(shù)據(jù)。同時為了保證數(shù)據(jù)具有良好的安全性，系統(tǒng)采用CA認(rèn)證、多級多層次權(quán)限控制、MD5等加密技術(shù)的安全機(jī)制。

1.2 具體結(jié)構(gòu)

1.2.1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

根據(jù)卷煙國家標(biāo)準(zhǔn)、感官評價方法標(biāo)準(zhǔn)和卷煙感官標(biāo)準(zhǔn)樣品，該單料煙感官評價系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫包括：卷煙樣品信息表、評吸數(shù)據(jù)模板、感官評吸數(shù)據(jù)表、測試平臺數(shù)據(jù)表、評吸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)表、評吸人員數(shù)據(jù)表和感官評價測試結(jié)果視圖。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)圖

1.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本功能旨在管理卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量綜合測試與評價過程，并對測試評價數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。整個系統(tǒng)可分為3大模塊：評價數(shù)據(jù)管理、評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和系統(tǒng)管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

其中，評價數(shù)據(jù)管理模塊的作用是錄入評吸數(shù)據(jù)模板、錄入評吸數(shù)據(jù)、錄入評吸標(biāo)準(zhǔn)及錄入評價人員檔案信息等信息的錄入，實(shí)現(xiàn)的功能為：對市場測試評價數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，用于市場測試評價數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。為減輕數(shù)據(jù)管理員的工作強(qiáng)度，可將相關(guān)的質(zhì)量數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到本系統(tǒng)中。導(dǎo)入數(shù)據(jù)的格式可采用Excel文件格式，這使整個數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作快速高效，也減少了操作人員錄入數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的錯誤，提高了工作效率。評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊主要實(shí)現(xiàn)的功能是對市場測試評價數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，主要評價描述的摘要統(tǒng)計，并能實(shí)現(xiàn)摘要信息的Excel格式導(dǎo)出，為管理和改進(jìn)卷煙配方提供參考依據(jù)。系統(tǒng)管理模塊旨在管理系統(tǒng)的權(quán)限，保障系統(tǒng)的安全性，當(dāng)系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時，便于管理員通過系統(tǒng)日志找出出現(xiàn)問題的原因，并及時改正；還有利于管理各個人的角色，有利于責(zé)任的落實(shí)，如果哪個角色的工作沒做完或出現(xiàn)了問題，便于部門領(lǐng)導(dǎo)將相應(yīng)的責(zé)任落實(shí)到個人，便于下一步工作的部署。

1.3 關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.3.1 詞頻統(tǒng)計算法實(shí)現(xiàn)

詞頻統(tǒng)計[2]是一種用于情報檢索與文本挖掘的常用加權(quán)技術(shù)，用以評估一個詞對于一個文件或者一個語料庫中的一個領(lǐng)域文件集的重要程度。字詞的重要性隨著它在文件中出現(xiàn)的次數(shù)成正比增加，但同時會隨著它在語料庫中出現(xiàn)的頻率成反比下降。利用詞頻統(tǒng)計方法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品特征的出現(xiàn)頻率的統(tǒng)計，以句子為單位，實(shí)現(xiàn)名詞與形容詞的匹配，并將名詞按出現(xiàn)頻率從高到低排序，將形容詞按權(quán)值加權(quán)求值，實(shí)現(xiàn)評價信息的概括、歸納的功能。

可以將評價數(shù)據(jù)Execl表格格式導(dǎo)入，導(dǎo)入數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 評價數(shù)據(jù)Excel表

詞頻統(tǒng)計過程如圖3所示。

圖3 詞頻統(tǒng)計過程

1.3.2 文本情感分析原理

文本情感分析又稱意見挖掘，是對帶有情感色彩的主觀性文本進(jìn)行分析、處理、歸納和推理的過程。情感分析可歸納為3項層層遞進(jìn)的研究任務(wù)，即情感信息的抽取、情感信息的分類以及情感信息的檢索與歸納。

首先，建立卷煙感官評價指標(biāo)詞庫，例如香氣、外觀、口感、刺激性、余味、勁頭、煙氣、包裝等；建立情感詞庫，例如很好、好、較好、一般、差、小、較小、柔和等。

將由詞頻統(tǒng)計后的結(jié)果，即其中的名稱與卷煙感官評價指標(biāo)詞庫進(jìn)行相似度匹配，形容詞與情感詞庫進(jìn)行匹配，進(jìn)而判斷該句評價信息的評價指標(biāo)和對該指標(biāo)的評價情感，匹配規(guī)則如下：

其中，S2、L分別表示文本標(biāo)引詞串和知識庫中的詞串。

1.3.3 用戶管理與系統(tǒng)維護(hù)的解決方案

本平臺采用多級權(quán)限多層次管理模式，定義多個角色，通過關(guān)聯(lián)用戶和角色的定義關(guān)系，實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)利分配。系統(tǒng)將菜單和功能按鈕、數(shù)據(jù)列都作為權(quán)限控制的范疇，建立程序資源和權(quán)限的關(guān)聯(lián)關(guān)系的同時建立程序資源和界面功能組件（菜單，功能按鈕）的關(guān)聯(lián)關(guān)系，定義分級管理的授權(quán)模型，系統(tǒng)基于角色對用戶組進(jìn)行訪問控制，同時支持角色的繼承和多重繼承。

由于卷煙產(chǎn)品配方的重要性，系統(tǒng)提供對產(chǎn)品各類配方數(shù)據(jù)管理權(quán)限的控制功能，僅開放給授權(quán)用戶操作相關(guān)產(chǎn)品牌號的配方數(shù)據(jù)，他人不能操作，以確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保密性。

2 系統(tǒng)功能與應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理可以實(shí)現(xiàn)對卷煙感官評價過程中的數(shù)據(jù)的集中的、系統(tǒng)的管理，方便以后對數(shù)據(jù)的處理和研究，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題，同時也便于數(shù)據(jù)的共享。該功能模塊主要包括兩部分：（1）評價人員檔案管理，系統(tǒng)對相關(guān)人員的所屬測試平臺、檔案信息及評價水平進(jìn)行分類管理，方便數(shù)據(jù)有效性的責(zé)任落實(shí)。其中測試平臺分為內(nèi)部測試平臺和外部測試平臺，包括中煙評煙委員會、煙草公司、零售戶等。（2）測試數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)對質(zhì)量評價結(jié)果的管理，用于評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計。測試數(shù)據(jù)的錄入有手動錄入和批量錄入兩種方式。系統(tǒng)支持Execl文件導(dǎo)入功能，這使整個數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作快速高效，也減少了操作人員錄入數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的錯誤。在導(dǎo)入數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)根據(jù)事先建立好的評價數(shù)據(jù)模板，將導(dǎo)入的數(shù)據(jù)與其進(jìn)行匹配，自動根據(jù)評吸人員姓名與測試平臺人員檔案信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對于未關(guān)聯(lián)上的評吸人員進(jìn)行系統(tǒng)提示，由用戶手工指定關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.2評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能模塊實(shí)現(xiàn)對市場測試評價數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，包括評價人數(shù)統(tǒng)計和評價描述的摘要統(tǒng)計，方便用戶對卷煙感官評價有一個整體的把握，為后續(xù)的卷煙配方的調(diào)整提供可靠依據(jù)，如圖4所示。利用文本情感分析、詞頻統(tǒng)計算法、中文語義識別算法和專有名詞庫，對測試小組的全部評價描述語言進(jìn)行語義識別，提取出產(chǎn)品質(zhì)量評價匯總摘要，對市場測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計匯總，并將匯總結(jié)果保存在系統(tǒng)中。

圖4 評價數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

卷煙產(chǎn)品的吸食特點(diǎn)，決定了卷煙感官質(zhì)量評價的重要性，它是與消費(fèi)者直接接觸的，直接決定著消費(fèi)者的喜惡。本系統(tǒng)能夠系統(tǒng)地管理感官評價信息，采用文本情感分析技術(shù)和詞頻統(tǒng)計技術(shù)做技術(shù)支撐，對感官質(zhì)量評價數(shù)據(jù)做了科學(xué)深入的處理，方便用戶整體把握卷煙感官評價，為后續(xù)的卷煙配方的調(diào)整提供可靠依據(jù)。

今后系統(tǒng)還應(yīng)考慮添加卷煙市場銷量規(guī)律管理功能，通過分析市場銷量數(shù)據(jù)與感官質(zhì)量數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性研究，得出市場銷量與感官質(zhì)量評價之間的關(guān)系，并作進(jìn)一步研究。

[1]劉忠祥.卷煙感官分析與評價[DB/OL].全國煙草品種審定委員會，2011.

[2]費(fèi)洪曉，康松林，朱小娟，等.基于詞頻統(tǒng)計的中文分詞的研究[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用，2005（7）：67-68.

[3]陸文星，王燕飛.中文文本情感分析研究綜述[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2012（6）：2014-2017.