由于作者實驗過程疏忽導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確,造成《中國造紙學(xué)報》2020 年第3 期《投影尋蹤分類模型在常見造紙纖維原料綜合評價中的應(yīng)用》內(nèi)容出現(xiàn)刊誤,現(xiàn)補(bǔ)充修正,由此帶來的不便敬請諒解。文字增補(bǔ)和數(shù)據(jù)修改情況如下。
1.在第54頁左欄1.1中第三段末尾增加:本文研究僅分類而不進(jìn)行優(yōu)選排序,為簡化計算以提高方法的通用性,指標(biāo)都按式(1)進(jìn)行歸一化處理。
2.替換第55~57頁2.2及2.3小節(jié)的內(nèi)容。
對表1中的15種造紙纖維原料通過投影尋蹤算法建立綜合分類評價的PPC模型。在實施RAGA的過程中,選取父代的種群規(guī)模為n=380,交叉概率pc=0.80,變異概率pm=0.80,選取了20 個優(yōu)秀的個體,加速次數(shù)為6 次,加速循環(huán)280 次。經(jīng)計算得到最大的目標(biāo)函數(shù)值為0.4461,最佳投影方向為a'=(0.0390,0.2500,0.5137,0.8203,0,0.0198),將a'和表1 中各樣本指標(biāo)值代入式(3)后可得到15 種造紙纖維原料的綜合評價投影值z(i)=(0.2103,0.1531,0.2104,0.2558,0.2103,0.2103,0.2104,1.0308,0.7646,1.1396,0.9796,0.9280,1.2770,1.3854,1.3825)。
為了對15 種造紙纖維原料進(jìn)行正確的分類,將投影值z(i)從大到小進(jìn)行排序,并結(jié)合樣本序號作散點圖(如圖1 所示),利用這組散點數(shù)據(jù)則可建立相應(yīng)的PPC評價模型。
圖1 15種造紙纖維原料投影值與樣本序號散點圖
利用RAGA-PPC模型,得到各種造紙纖維原料的投影值,將投影值和樣本序號建立關(guān)系,得到如下模型y*(i):
該模型擬合曲線(見圖1) 的復(fù)相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9243。利用模型y*(i)計算15個造紙纖維原料序號對應(yīng)的值,預(yù)測結(jié)果列于表2 的第3 列,實際序號與計算值的平均絕對誤差為0.9808,平均相對誤差為14.40%,說明在遺傳算法下建立的RAGA-PPC模型擬合精度較高。對照表1 和圖1 也可以看出,同一類別造紙纖維原料的投影值相差小,且散點分布位置相距較近而呈聚集狀態(tài)。其中,1#云杉、2#魚鱗松、3#毛紫冷杉、4#真杉、5#馬尾松、6#落葉松和7#紅松的投影值比較相近,散點分布在圖1的左上方,它們同屬于針葉材。草類則位于右下方。10#慈竹、11#白夾竹和12#毛竹的投影值很接近,同屬于竹類,并與8#樺木和9#楊木的投影值也很接近,散點聚集于圖1 中間,但兩者與針葉材和草類區(qū)分明顯。
表2 我國造紙原材料劃分RAGA-PPC模型計算結(jié)果
因此,利用RAGA-PPC 模型可較好地表達(dá)針葉材、闊葉材、竹類和草類這4類造紙纖維原料的主要類別特性,預(yù)測結(jié)果具有較好的精度和可解釋性。為驗證模型的有效性,選取文獻(xiàn)[18]中的另4組數(shù)據(jù)并代入RAGA-PPC 模型預(yù)測類別,結(jié)果如表3 所示。步驟如下:先利用前面通過優(yōu)化計算得到的最佳投影方向a'=(0.0390,0.2500,0.5137,0.8203,0,0.0198)計算4 組樣本數(shù)據(jù)的投影值,再將投影值代入模型y*(i)(見式(10))中,根據(jù)計算值在圖1 中所處的編號區(qū)間確定4 組樣本的類別歸屬,結(jié)果如表4 所示。從表4 可以看出,RAGA-PPC 模型能夠有效地區(qū)分各類不同的造紙纖維原料。盡管蔗渣在生物學(xué)上屬于草類,但由于其灰分比草類低(通常為稻草的1/5,麥草的1/3~1/2),驗算結(jié)果表明其化學(xué)組成分類特性更接近于竹類。
表3 選取進(jìn)行模型驗證的我國造紙纖維原料及其主要化學(xué)成分 %
表4 模型驗證計算結(jié)果及分類結(jié)果
利用RAGA-PPC模型不僅能很好地對各類造紙纖維原料進(jìn)行分類識別,而且還能根據(jù)最佳投影方向的大小,分析出各評價指標(biāo)對造紙纖維原料分類評價的影響大小,并解釋其中存在的差異性。圖2為各評價指標(biāo)及其最佳投影方向a'直方圖。由圖2 可以看出,聚戊糖、灰分和1%NaOH 抽出物是影響造紙纖維原料分類的重要因素。聚戊糖含量可近似地反映原料中半纖維素的含量。在各種造紙纖維原料中,針葉材的聚戊糖含量最少,而闊葉材中的聚戊糖含量與竹類、草類的聚戊糖含量相近。從圖1可以明顯看出,由于聚戊糖含量的差異,針葉材分布的位置與闊葉材相距較遠(yuǎn),闊葉材分布的位置與竹類、草類相距較近。對于針葉材和闊葉材來說,燃燒后產(chǎn)生的灰分較少,較難蒸煮,而草類產(chǎn)生的灰分較多,較易蒸煮;而竹類的灰分介于草類和木材類之間,蒸煮難度也介于兩者之間。由圖1可以看出,竹類的散點分布位置介于草類和闊葉材之間,與實際情況相符。木材中的1%NaOH 抽出物主要分為萜類化合物、脂肪族化合物和芳香族化合物。萜類化合物主要存在于針葉材的抽提物中,脂肪族化合物多存在于竹類和草類的抽提物中,針葉材和闊葉材中都含有芳香族化合物。因此,造紙纖維原料抽出物中的化學(xué)成分差異性也是導(dǎo)致分類結(jié)果不同的重要因素。
圖2 造紙纖維原料評價指標(biāo)與最佳投影方向直方圖