【目的】探究梗签含量和尺寸对卷烟物理指标的影响及其内在关联。【方法】以常规卷烟为对象，设置梗签含量组及尺寸组试验梯度，利用CT—三维重构量化烟支内部组分含量，采用相关性分析、基于指标间相关性的权重确定方法（CRITIC）等评价梗签参数对卷烟物理指标的影响，建立极端梯度提升（XGBoost）优化模型，实现卷烟物理指标的预测。【结果】梗签尺寸越大，卷烟中梗签含量稳定性越低。梗签含量和卷烟单重、硬度和孔隙率呈现极显著正相关，与圆周呈现显著正相关，与开放吸阻呈现显著负相关。4%梗签含量，卷烟机风门全关时卷烟物理指标和稳定性综合最优。XGBoost优化模型对单重、硬度和孔隙率的预测R²分别为0.953 1、0.950 3和0.875 3。【结论】梗签含量与单重，硬度和孔隙率存在正相关关系，可通过XGBoost模型进行预测，为卷烟中梗签含量控制提供科学依据。