[發明專利]一種基于費馬點的煙葉配方設計方法及組合煙葉

在審

• 申請號: 201810991053.2
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN108835704A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 宋鵬飛;溫亞東;徐濟倉;馬迅
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: A24B15/18
• 分類號: A24B15/18;A24B15/10
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;亢能

本發明涉及一種基于費馬點的煙葉配方設計方法及組合煙葉，所述方法是在獲取煙葉各化學指標以及衍生指標數據的基礎上，以諸指標作為各煙葉在高維配方幾何空間的坐標位置；根據坐標計算出高維空間中的幾何費馬點；通過調整配方中各煙葉配比，使配方點，即高維空間重心點與費馬點重合，獲取最終的煙葉配方比例，即費馬配方。本發明提供的方法能夠實現煙葉配方的自動設計，且更好的提高了組合煙葉穩定性，提高配方的設計效率，有利于卷煙配方產品的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種煙葉配方設計方法，尤其是一種基于費馬點的煙葉配方設計方法，還涉及煙葉配方設計方法獲得的組合煙葉，屬于煙草領域。

背景技術

我國烤煙的原料類型非常多，包含43個收購等級，每個等級均具有不同產地，不同品種，不同香型風格特征等屬性特征，在卷煙產品配方設計時的原料種類可達成百上千種，主要依靠專業人員來實現中式卷煙配方的設計和維護也存在一些問題和局限性，譬如評吸工作量大容易產生感官疲勞，評價結果的重復性不穩定，不同評價個體之間的偏好和評價分值梯度很難一致，可能引起產品質量的較大波動等。因此，利用多維度煙葉品質量化數據，以滿足專業人員需求為導向，輔助專業人員進行配方設計與維護為目標，研究開發數字化配方設計與維護方法系統，對提高專業人員的效率、水平，實現中式卷煙的長期可持續發展具有重要作用，穩定和提升高端產品的質量等可產生積極作用。

目前，現有方法所獲取的多維度煙葉品質特性的客觀量化數據，尚缺乏合理、有效的綜合利用手段，具體體現在中式卷煙加工過程中煙葉原料模塊及葉組的配方設計中目前還主要以配方設計人員的主觀評價為導向的模式，配方種類繁多，缺乏有效的以客觀評價量化數據為導向的配方組合推薦及比例設計，不利于產品質量、數量的長期穩定以及可持續發展。

在物理學中，費馬點作為整個物理系統中勢能最小的點，此時系統處于平衡狀態，具有較好的穩定性。在實際中，費馬點常應用于地理規劃，如對某些公共設施(機場、補水站等)進行空間位置設計，使這些公共設施的最優分布以及最大利用率。如何將費馬點運用到配方設計中，是值得研究探索的。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷，本發明提供基于費馬點的煙葉配方設計方法。該方法通過近紅外分析技術或傳統實驗室技術獲取個煙葉化學指標含量數據的基礎上，通過非線性規劃的方法，以幾何費馬點為目標，得到每種煙葉原料在原始配方中的比例系數，即獲得煙葉配比或配方。本發明的技術方案具體如下：

一種基于費馬點的煙葉配方設計方法，包括以下步驟：

步驟(1)、采集若干煙葉樣品，并測定各個煙葉樣品的化學指標和衍生指標參數；

步驟(2)、構造煙葉配方高維幾何空間

從步驟(1)的指標中選擇部分指標作為空間幾何坐標值，所有煙葉樣品在該配方高維幾何空間中獲取不同坐標的空間分布；

步驟(3)、根據構造的幾何空間選擇參與構造費馬點的計算的煙葉樣品，通過非線性規劃計算費馬配方對應的化學指標含量，即費馬配方目標化學含量；

步驟(4)、根據步驟(3)得到的費馬配方目標化學含量，計算目標費馬配方與各參與費馬配方點計算的成分距離，以及所有距離的平均值，所述成分距離使用非線性規劃進行計算，按下式進行：

其中，d為成分距離，i表示第i個成分煙葉樣品點，n為樣品總數，j表示高維配方空間的第j維坐標軸的坐標值，m表示化學指標個數，F_j表示高維配方空間中費馬點的第j維坐標值，αi_j表示高維配方空間中第i個成分煙葉點的第j維坐標值；

步驟(5)、設置配方中各煙葉樣品的比例閾值

根據實際需求，設置每個煙葉樣品的比例上限以及比例下限，構成費馬配方計算的閾值條件組合；