[发明专利]一种卷烟原料余缺替代方法

权利要求书

1.一种卷烟原料余缺替代方法，其特征在于，包括：

设定基准卷烟的物理属性，所述物理属性包括：烟支重量、烟丝总重、烟支长度、烟支周长和总通风率；

获取原配方原料、余缺替代配方原料和备选配方原料的基准卷烟对应的主流烟气有害成分释放量与感官评价指标，并建立各原料对应的有害成分释放量的关联矩阵和各感官评价指标的关联矩阵；

根据所述余缺替代配方原料与所述原配方原料对应的有害成分释放量与感官评价指标的差值，建立差值最小的目标函数；

根据所述目标函数和所述关联矩阵，构建多目标优化的计算模型；

根据所述计算模型进行优化迭代计算，得到最优配方，其包括：

采用NSGA-II算法进行计算，包括以下步骤：

(1)初始化第一代父代候选配方，在第一代候选配方的初始化阶段，存在短缺的原料为P_R,去掉短缺原料后的候选配方为向量X₀：

将新生成的候选配方应重新计算各个原料占比，以满足约束条件，通过遍历比较，找到最优解集，作为第一代父代种群；

(2)对所有生成的父代候选按照Rank进行非支配排序，支配度为0(即rank＝1)的群体应排在前方；

(3)通过选择、交叉、变异生成第一代子代候选配方；

(4)判断第一代子代候选配方是否满足约束件，如果不，则重新生成第一代子代候选配方；

(5)对第一代的子代候选配方和父代候选配方进行合并，并作为更新后的父代候选配方；

(6)再次进行选择、交叉、变异操作，并在满足约束条件时进行子父代合并

(7)再次非支配排序并计算拥挤度；

(8)根据非支配排序和一定的阈值，选择下一代父代候选，在支配度相同时，按照拥挤度进行排序比较；

(9)根据设定的结束条件进行迭代操作，以获得余缺替代的最优配方。

2.根据权利要求1所述的卷烟原料余缺替代方法，其特征在于，包括：

通过所有的有害成分释放量与感官评价指标的差值之和进行排序，得出在满足所有约束条件的前提下的余缺替代配方与最优配方。

3.根据权利要求2所述的卷烟原料余缺替代方法，其特征在于，所述建立各原料对应的有害成分释放量的关联矩阵和各感官评价指标的关联矩阵，包括：

测量不同批次卷烟的主流烟气中各有害成分释放量，以CO、HCN、NNK、氨、苯并芘、苯酚和巴豆醛7种有害成分的释放量作为测量目标，建立原料与各有害成分的关联矩阵W：

其中，关联矩阵W的每一行代表一种单料烟产生的有害成分释放情况，每一列代表一类有害成分的释放情况，D表示所有烟叶原料的种类数。

4.根据权利要求3所述的卷烟原料余缺替代方法，其特征在于，所述建立各原料对应的有害成分释放量的关联矩阵和各感官评价指标的关联矩阵，还包括：

由专家组鉴定不同批次卷烟的感官质量评价，以香气质、香气量、浓度、柔细度、余味、杂气、刺激性和劲头8种感官质量指标作为测量目标建立原料与各感官评价指标的关联矩阵V：

其中，关联矩阵V的每一行代表一种单料烟的感官质量评价情况，每一列代表一个感官质量指标的评价情况。

5.根据权利要求4所述的卷烟原料余缺替代方法，其特征在于，所述建立各原料对应的有害成分释放量的关联矩阵和各感官评价指标的关联矩阵，还包括：

按照原配方原料制作基准卷烟，并测量、鉴定基准卷烟的主流烟气有害成分释放量与感官评价指标；其中，原配方原料的有害成分释放量用向量W_origin表示：

W_origin＝[ω_oriqin，1 ω_origin，2…ω_origin，7]，

原配方原料的感官评价指标用V_origin表示：

V_origin＝[υ_origin，1 υ_origin，2…υ_origin，8]。