徐守東等

摘要：

本文對長江流域棉區(qū)棉花加工過程中不同環(huán)節(jié)抽取的棉花含雜率檢驗樣品，按照GB/T 6499—2007《原棉含雜率試驗方法》逐一進(jìn)行檢測，獲得棉花含雜率數(shù)據(jù)。采用數(shù)據(jù)集中趨勢與離散程度的分析方法分析不同采樣點棉花含雜率的分布狀況。結(jié)果顯示，長江流域棉區(qū)加工后皮棉含雜率樣本均值為1.657%，在置信度為0.95的條件下，置信區(qū)間為（1.603%，1.711%）。本研究結(jié)果可為修訂棉花含雜率國家標(biāo)準(zhǔn)提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：長江流域棉區(qū)；棉花加工；含雜率現(xiàn)狀

棉花含雜率檢驗是棉花質(zhì)量檢驗的重要內(nèi)容，含雜率是貿(mào)易中計算公定重量的關(guān)鍵指標(biāo)。近年來，隨著棉花加工工藝的改進(jìn)和加工設(shè)備性能的提高，棉花實際含雜率大小有了一定變化?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的棉花含雜率標(biāo)準(zhǔn)值已不能準(zhǔn)確反映目前棉花實際的含雜率狀況。

長期以來，由于沒有準(zhǔn)確可靠的棉花含雜率標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，無法確定將含雜率標(biāo)準(zhǔn)值定在多少能夠反映我國棉花含雜率的現(xiàn)狀。細(xì)絨棉國家標(biāo)準(zhǔn)的幾次修訂都沒有調(diào)整含雜率內(nèi)容，以至于1972年確定的標(biāo)準(zhǔn)值一直沿用至今[1]。

為了推動GB 1103國家標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)修訂工作的開展，做好棉花標(biāo)準(zhǔn)含雜率設(shè)限調(diào)整的研究工作，本研究針對長江流域棉區(qū)棉花加工過程中不同環(huán)節(jié)的棉花含雜率進(jìn)行調(diào)研，分析長江流域棉區(qū)棉花含雜率分布現(xiàn)狀。

1 方案設(shè)計

1.1 取樣

1.1.1 取樣對象

按照全國棉花含雜率現(xiàn)狀調(diào)查研究的整體規(guī)劃，依據(jù)長江流域棉區(qū)棉花產(chǎn)量在全國總體棉花產(chǎn)量所占的比重，確定在長江流域棉區(qū)選取3個棉花加工廠作為本次長江流域棉區(qū)棉花含雜率現(xiàn)狀的調(diào)查與研究對象。

1.1.2 取樣點選取

本次調(diào)研工作在對所加工皮棉的棉花含雜率調(diào)研的前提下，對棉花加工過程中不同環(huán)節(jié)的棉花含雜率進(jìn)行調(diào)研，以確定棉花含雜率在棉花加工過程中的變化趨勢。

圍繞棉花從籽棉堆垛到加工完畢這一流程，在每個棉花加工廠設(shè)定4個取樣點進(jìn)行取樣，即設(shè)定籽棉清理前、后兩個取樣點和皮棉清理前、后兩個取樣點，如圖1所示。

1.2 測試

為減少測試環(huán)境造成的誤差和測試儀器臺間誤差，本次調(diào)研對所取樣品，采用固定儀器、固定地點、專人集中測試?？紤]到測試人員的技術(shù)穩(wěn)定性，專門安排了具有長期檢驗經(jīng)驗的執(zhí)業(yè)棉檢師和專業(yè)測試人員，采用YG042型原棉雜質(zhì)分析機(jī)，按照GB/T 6499—2007《原棉含雜率試驗方法》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測試[2]。所取長江流域棉區(qū)不同采樣點棉花含雜率樣本容量如表1所示。

1.3 分析方法

為了分析長江流域棉區(qū)不同工藝條件下不同采樣點的棉花含雜率分布狀況，通過對調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定通過算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、最大值、最小值、上四分位數(shù)、下四分位數(shù)，對不同采樣點棉花含雜率數(shù)據(jù)的集中性、分散性、對稱性進(jìn)行分析，確定長江流域棉區(qū)棉花含雜率的分布趨勢。

算術(shù)平均值是集中趨勢中最主要的測度值。算術(shù)平均值計算公式如式（1）所示。

（1）

標(biāo)準(zhǔn)差是根據(jù)全部數(shù)據(jù)計算的，反映每個數(shù)據(jù)與其算術(shù)平均數(shù)相比平均相差的數(shù)值，它能準(zhǔn)確地反映出數(shù)據(jù)的差異程度，標(biāo)準(zhǔn)差是實際中應(yīng)用最廣泛的離散程度度量值[3]。標(biāo)準(zhǔn)差計算公式如式（2）所示。

（2）

箱形圖也稱箱須圖或盒須圖，用于反映一組數(shù)據(jù)分布的集中趨勢和離散趨勢。箱形圖把一組數(shù)據(jù)從大到小排列，分別計算、顯示出它的最大值、上四分位數(shù)、中位值、下四分位數(shù)、最小值。箱形圖的箱子越長表示數(shù)據(jù)離散程度越大，中位值若在箱子中心位置，表示數(shù)據(jù)分布對稱；中位值偏離箱子中心越遠(yuǎn)，表示數(shù)據(jù)分布越偏離中位數(shù)[3]。

2 數(shù)據(jù)分析結(jié)果

2.1 籽棉清理前棉花含雜率現(xiàn)狀分析

長江流域棉區(qū)籽棉清理前棉花含雜率樣本均值X=3.307%，樣本標(biāo)準(zhǔn)差S=0.923%，在置信度為0.95條件下，總體均值的置信區(qū)間為（3.210%，3.405%）。長江流域棉區(qū)籽棉清理前棉花含雜率折線如圖2所示。

長江流域棉區(qū)籽棉清理前棉花含雜率最大值為5.555%，上四分位數(shù)為4.057%，中位數(shù)為3.307%，下四分位數(shù)為2.570%，最小值為1.341%。棉花含雜率箱形圖如圖3所示。由于其箱子較長，說明籽棉清理前棉花含雜率分布較離散，而中位數(shù)幾乎位于箱子中心，說明籽棉清理前棉花含雜率以樣本均值X=3.307%為中心，分布比較對稱。

2.2 籽棉清理后棉花含雜率現(xiàn)狀分析

長江流域棉區(qū)籽棉清理后棉花含雜率樣本均值X=2.834%，樣本標(biāo)準(zhǔn)差S=0.790%，在置信度為0.95條件下，總體均值的置信區(qū)間為（2.751%，2.917%）。長江流域棉區(qū)籽棉清理后棉花含雜率折線圖如圖4所示。

長江流域棉區(qū)籽棉清理后棉花含雜率最大值為4.226%，上四分位數(shù)為3.447%，中位數(shù)為2.982%，下四分位數(shù)為2.282%，最小值為0.290%。棉花含雜率箱形圖如圖5所示。由于其箱子較長，說明籽棉清理前棉花含雜率分布較離散，而中位數(shù)略偏向上四分位數(shù)方向，說明籽棉清理前棉花含雜率以樣本均值X=2.834%為中心，分布相對偏向較小數(shù)值方向。

2.3 皮棉清理前棉花含雜率現(xiàn)狀分析

長江流域棉區(qū)皮棉清理前棉花含雜率樣本均值X=3.209%，樣本標(biāo)準(zhǔn)差S=0.799%，在置信度為0.95條件下，總體均值的置信區(qū)間為（3.124%，3.293%）。長江流域棉區(qū)皮棉清理前棉花含雜率折線圖如圖6所示。

長江流域棉區(qū)皮棉清理前棉花含雜率最大值為5.446%，上四分位數(shù)為3.749%，中位數(shù)為3.204%，下四分位數(shù)為2.770%，最小值為0.846%。棉花含雜率箱形圖如圖7所示。由于其箱子較長，說明籽棉清理前棉花含雜率分布較離散，而中位數(shù)幾乎接近中心方向，說明籽棉清理前棉花含雜率以樣本均值X=2.834%為中心，分布相對對稱。

2.4 皮棉清理后棉花含雜率現(xiàn)狀分析

長江流域棉區(qū)皮棉清理后棉花含雜率樣本均值X=1.657%，樣本標(biāo)準(zhǔn)差S=0.510%，在置信度為0.95條件下，總體均值的置信區(qū)間為（1.603%，1.711%）。長江流域棉區(qū)皮棉清理后棉花含雜率折線圖如圖8所示。

長江流域棉區(qū)皮棉清理后棉花含雜率最大值為3.404%，上四分位數(shù)為1.836%，中位數(shù)為1.602%，下四分位數(shù)為1.328%，最小值為0.294%。棉花含雜率箱形圖如圖9所示。由于其箱子較短，說明籽棉清理前棉花含雜率分布較集中，而中位數(shù)略偏向上四分位數(shù)方向，說明籽棉清理前棉花含雜率以樣本均值X=1.657%為中心，分布相對偏向較小數(shù)值方向。

2.5 長江流域棉區(qū)棉花含雜率現(xiàn)狀分析

通過對長江流域棉區(qū)不同采樣點棉花平均含雜率折線圖和箱形圖分析，繪制長江流域棉區(qū)不同采樣點平均棉花含雜率比較圖如圖10所示。

從不同采樣點平均棉花含雜率比較圖上可以看出，通過籽棉清理和皮棉清理設(shè)備的清雜作用，棉花含雜率從籽棉清理前的3.307%降低到皮棉清理后的1.657%，降低了1.65個百分點。在籽棉清理環(huán)節(jié)，通過籽棉清理設(shè)備的清雜作用，棉花含雜率從籽棉清理前的3.307%降低到籽棉清理后的2.834%，降低了0.473個百分點；在皮棉清理環(huán)節(jié)，通過皮棉清理設(shè)備的清雜作用，棉花含雜率從皮棉清理前的3.209%降低到皮棉清理后的1.657%，降低了1.552個百分點。而在軋花過程中，在軋花機(jī)鋸片高速旋轉(zhuǎn)勾拉作用下，皮棉從棉籽上脫離，由于籽棉中摻雜的僵瓣、不孕籽等在這一過程中破碎形成新的雜質(zhì)，造成皮棉清理前棉花含雜率比籽棉清理后棉花含雜率反而增加了0.375個百分點。

3 結(jié)論與討論

通過對長江流域棉區(qū)3個棉花加工廠不同采樣點棉花含雜率取樣、檢測、統(tǒng)計，并采用數(shù)據(jù)集中趨勢與離散程度的方法對籽棉清理前棉花含雜率、籽棉清理后棉花含雜率、皮棉清理前棉花含雜率和皮棉清理后棉花含雜率進(jìn)行分析，并通過比較不同采樣點平均棉花含雜率的比較，掌握長江流域棉區(qū)棉花加工工藝中棉花含雜率的變化趨勢。

從調(diào)研數(shù)據(jù)分析、比較可知，雖然長江流域棉區(qū)籽棉清理前棉花含雜率分布相對比較分散，但通過相關(guān)的加工工藝，皮棉清理后的棉花含雜率分布相對比較集中，棉花含雜率的樣本均值X=1.657%。

對長江流域棉區(qū)不同采樣點棉花含雜率分布趨勢分析可知，籽棉清理環(huán)節(jié)與皮棉清理環(huán)節(jié)清雜效果明顯，棉花含雜率分別降低0.473%和1.552%，特別是皮棉清理環(huán)節(jié)，皮棉清理機(jī)對于棉花含雜率的降低起到了主要作用。

該研究獲得了長江流域棉區(qū)的棉花含雜率實際結(jié)果，也給出了棉花含雜率在棉花加工工藝工程中的變化趨勢，可為我國棉花標(biāo)準(zhǔn)含雜率的修訂提供一定的理論參考和數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 1103.1—2012 棉花 第一部分：鋸齒加工細(xì)絨棉[S] .

[2] GB/T 6499—2007 原棉含雜率試驗方法[S].

[3] 蒲括，邵朋.精通Excel數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析[M].北京：人民郵電出版社，2014：1-83.

（作者單位：徐守東、吳國新、劉從九、石春華，安徽財經(jīng)大學(xué)棉花工程研究所；熊宗偉，中國纖維檢驗局）