摘 要： 在煙草行業(yè)中，卷煙感官分析評價技術已成為煙葉新品種培育、卷煙新產(chǎn)品研發(fā)、配方成分替換、香味品質(zhì)管理等許多方面的重要技術手段。介紹了卷煙質(zhì)量評價系統(tǒng)的實現(xiàn)。該系統(tǒng)主要依據(jù)文本情感分析原理和詞頻統(tǒng)計技術，旨在對卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量評價信息進行管理，對評價數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并能對海量評價信息進行匯總，方便用戶查看，為產(chǎn)品用料提供依據(jù)。
關鍵詞： 卷煙；文本情感分析；詞頻統(tǒng)計；數(shù)據(jù)庫
卷煙產(chǎn)品主要是通過點燃、吸食，從而給吸煙者帶來生理、心理的強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、工藝改進等都會對卷煙內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，進而影響卷煙的感官質(zhì)量，最終直接影響卷煙受消費者青睞的程度。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，評價員站在消費者的角度專業(yè)地對卷煙進行吸味評定并提出寶貴指導意見，從而更好地指導原料選擇、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)的進一步研究利用，更不利于實現(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行詞頻統(tǒng)計之后，需要按照文本情感分析原理對其進行分析，確定每位評委的情感傾向，進而實現(xiàn)評價數(shù)據(jù)的管理。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)原理
1.1 系統(tǒng)總體設計思想
本系統(tǒng)旨在將手工方式管理感官評價數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成計算機錄入管理。該系統(tǒng)可以將多個評委評吸數(shù)據(jù)進行綜合評價，形成質(zhì)量分析報告，實現(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，服務器部署方式為應用服務器—數(shù)據(jù)服務器分離的分布式構(gòu)架、“雙機熱備”技術。本系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)在企業(yè)局域網(wǎng)中實現(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認證、多級多層次權限控制、MD5等加密技術的安全機制。
1.2 具體結(jié)構(gòu)
1.2.1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)
根據(jù)卷煙國家標準、感官評價方法標準和卷煙感官標準樣品，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、評吸標準數(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。
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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。
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)、錄入評吸標準及錄入評價人員檔案信息等信息的錄入，實現(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)管理員的工作強度，可將相關的質(zhì)量數(shù)據(jù)直接導入到本系統(tǒng)中。導入數(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，并能實現(xiàn)摘要信息的Excel格式導出，為管理和改進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)的權限，保障系統(tǒng)的安全性，當系統(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，有利于責任的落實，如果哪個角色的工作沒做完或出現(xiàn)了問題，便于部門領導將相應的責任落實到個人，便于下一步工作的部署。
1.3 關鍵技術實現(xiàn)
1.3.1 詞頻統(tǒng)計算法實現(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技術，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)計方法實現(xiàn)產(chǎn)品特征的出現(xiàn)頻率的統(tǒng)計，以句子為單位，實現(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，將形容詞按權值加權求值，實現(xiàn)評價信息的概括、歸納的功能。
可以將評價數(shù)據(jù)Execl表格格式導入，導入數(shù)據(jù)如表1所示。
詞頻統(tǒng)計過程如圖3所示。
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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項層層遞進的研究任務，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詞庫進行相似度匹配，形容詞與情感詞庫進行匹配，進而判斷該句評價信息的評價指標和對該指標的評價情感，匹配規(guī)則如下：
其中，S2、L分別表示文本標引詞串和知識庫中的詞串。
1.3.3 用戶管理與系統(tǒng)維護的解決方案
本平臺采用多級權限多層次管理模式，定義多個角色，通過關聯(lián)用戶和角色的定義關系，實現(xiàn)用戶權利分配。系統(tǒng)將菜單和功能按鈕、數(shù)據(jù)列都作為權限控制的范疇，建立程序資源和權限的關聯(lián)關系的同時建立程序資源和界面功能組件（菜單，功能按鈕）的關聯(lián)關系，定義分級管理的授權模型，系統(tǒng)基于角色對用戶組進行訪問控制，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)管理權限的控制功能，僅開放給授權用戶操作相關產(chǎn)品牌號的配方數(shù)據(jù)，他人不能操作，以確保關鍵數(shù)據(jù)的保密性。
2 系統(tǒng)功能與應用
2.1 數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)管理可以實現(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)對相關人員的所屬測試平臺、檔案信息及評價水平進行分類管理，方便數(shù)據(jù)有效性的責任落實。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文件導入功能，這使整個數(shù)據(jù)導入工作快速高效，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，將導入的數(shù)據(jù)與其進行匹配，自動根據(jù)評吸人員姓名與測試平臺人員檔案信息進行關聯(lián)，對于未關聯(lián)上的評吸人員進行系統(tǒng)提示，由用戶手工指定關聯(lián)關系。
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)進行統(tǒng)計匯總，并將匯總結(jié)果保存在系統(tǒng)中。
卷煙產(chǎn)品的吸食特點，決定了卷煙感官質(zhì)量評價的重要性，它是與消費者直接接觸的，直接決定著消費者的喜惡。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和詞頻統(tǒng)計技術做技術支撐，對感官質(zhì)量評價數(shù)據(jù)做了科學深入的處理，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)之間的相關性研究，得出市場銷量與感官質(zhì)量評價之間的關系，并作進一步研究。
參考文獻
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[3] 陸文星，王燕飛.中文文本情感分析研究綜述[J].計算機應用研究，2012（6）：2014-2017.