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有關(guān)隸屬函數(shù)評價法的應(yīng)用感想 已有5人參與
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| 最近，看了一些有關(guān)抗旱、抗鹽方面的文章，發(fā)現(xiàn)多用隸屬函數(shù)法，進(jìn)行綜合評價，那么，我們探討一下，是不是所有的性狀都可以用到這個函數(shù)中那？那些數(shù)據(jù)不能用那？請大家各抒己見！踴躍討論！ |
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7樓2017-01-09 09:30:43
lashao
銀蟲 (初入文壇)
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2樓2015-12-27 10:50:35
bioversitycx
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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在對抗旱、耐鹽堿、耐陰、耐濕等抗逆性狀進(jìn)行綜合評價時，加權(quán)隸屬函數(shù)法是常用也是較為認(rèn)可的綜合評價方法。以下是我總結(jié)的作物抗旱性評價方法，供你參考。文中公式可能顯示不出來，你在一些文獻(xiàn)中應(yīng)該能看到。 3 作物抗旱性的評價方法 在測定了相關(guān)鑒定指標(biāo)以后，要比較作物抗旱性的強(qiáng)弱，就需要利用一些比較、分析的方法對鑒定指標(biāo)所荷載的信息進(jìn)行評價。 3.1 直接比較法 根據(jù)鑒定指標(biāo)是否涉及產(chǎn)量，可將直接比較的方法細(xì)分為兩種：一種是通過直接比較基于產(chǎn)量的鑒定指標(biāo)（表1）來評價參試品種的抗旱性強(qiáng)弱，這種方法在全生育期抗旱性鑒定中使用較為廣泛，而且其中許多“指數(shù)”作為抗旱性評價標(biāo)準(zhǔn)用于抗旱性鑒定指標(biāo)的篩選[61]；另一種是以多個非產(chǎn)量鑒定指標(biāo)的耐旱系數(shù)（干旱脅迫下的指標(biāo)值/正常水分下的指標(biāo)值，或稱相對值）為依據(jù)，通過比較耐旱系數(shù)來評判品種間對干旱脅迫適應(yīng)性的差異，但這種評價方法并不能有效地綜合評價作物的抗旱性，因為同一品種由不同指標(biāo)所反映出的耐旱系數(shù)在品種間的排序很可能不一致。由于耐旱系數(shù)（相對值）可以消除不同品種間的固有差異，許多研究采用非產(chǎn)量指標(biāo)并利用這些鑒定指標(biāo)的耐旱系數(shù)作為綜合評價的依據(jù)[62]。 3.2 整體抗旱性評價法 作物的整體抗旱性包括避旱性和耐旱性兩個方面，因而可依據(jù)下式評價作物的整體抗旱性[18]。 Rd=Td×Ad50=（ψo(hù)-ψp50）×(ψe50/ψp50) ••••••••••••（1） 式中：Rd表示整體抗旱性；Td表示耐旱性，Td=（ψo(hù)-ψp50）；Ad50 表示表示避旱性，Ad50 =ψe50/ψp50；ψo(hù)表示作物水分飽和時的水勢，ψp50表示干旱脅迫下產(chǎn)生50%傷害時作物的水勢，ψe50表示對作物造成50%傷害時的環(huán)境水勢。 依據(jù)上式，通過測定ψo(hù)、ψp50和ψe50即可評價作物的整體抗旱性，進(jìn)而評判不同參試品種抗旱性的強(qiáng)弱。但實(shí)際操作中較難控制“50%傷害”，因而實(shí)際應(yīng)用較少。 3.3 分級評價法 根據(jù)抗旱試驗中干旱脅迫與正常條件下的鑒定指標(biāo)相對值（或稱耐旱系數(shù)），將鑒定指標(biāo)都分為4~5個級別（一般分為5級），確定每個品種的級別值，然后按品種把各項指標(biāo)的級別值相加，即得到每個品種的抗旱總級別值，最后通過比較其大小來評價每個品種的抗旱性[46]。另外，有一些研究者根據(jù)某個鑒定指標(biāo)（特別是基于產(chǎn)量的指標(biāo)）來評價作物的抗旱性，并將抗旱性分為3~5級，同時將供試品種劃歸相應(yīng)級別。依據(jù)抗旱性指數(shù)（DRI），蘭巨生等[32]將供試小麥的抗旱性分為3級，路貴和等[64]將供試玉米雜交種的抗旱性分為5級。根據(jù)干旱指數(shù)（DI）的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，于永濤等[65]將抗旱性分為5級，并將供試玉米品種分為5類。但是，各項鑒定指標(biāo)對抗旱性的反映程度不一樣，應(yīng)該根據(jù)鑒定指標(biāo)與抗旱性的密切程度（變異系數(shù)法）進(jìn)行權(quán)重分配，由此得出的抗旱總級別值才能有效地評價抗旱性[66]。 3.4 多元統(tǒng)計分析法 隨著多指標(biāo)綜合評價觀念的深入，模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法、主成分分析、聚類分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析、層次分析、線性回歸分析、支持向量機(jī)的非線性回歸分析等多元統(tǒng)計分析方法，特別是前四種在作物抗旱性評價中的應(yīng)用越來越廣泛而深入。目前，加權(quán)隸屬函數(shù)法成為綜合評價體系的主體，主成分分析多用于篩選綜合指標(biāo)，灰色關(guān)聯(lián)度分析多用于評選高效單項指標(biāo)，聚類分析主要對供試材料的抗旱性進(jìn)行分類或分級；另外，線性回歸分析、支持向量機(jī)非線性回歸分析多用于高效指標(biāo)的篩選以及抗旱性預(yù)測。 3.4.1 模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法 先將各品種的鑒定指標(biāo)相對值（或耐旱系數(shù)）轉(zhuǎn)換為隸屬函數(shù)值，然后，按品種分別累加其各項指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，求其平均值，即為各品種的平均隸屬函數(shù)值，最后根據(jù)該值的大小來評定各品種抗旱性的強(qiáng)弱。這種方法已被廣泛應(yīng)用于小麥[67]、谷子[68]等作物的抗旱性評價。 但是，各項鑒定性狀對抗旱性的“貢獻(xiàn)”并非一樣，應(yīng)該對各項鑒定指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行加權(quán)處理。一些研究者通過考察各項指標(biāo)的相對值與基于產(chǎn)量的抗旱系數(shù)的相關(guān)系數(shù)，然后根據(jù)相關(guān)系數(shù)來確定各指標(biāo)的權(quán)重，最終得出加權(quán)隸屬函數(shù)值[69]；也有一些研究者對所有參試指標(biāo)進(jìn)行主成分分析后篩選幾個綜合指標(biāo)，然后以每個綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率來確定其權(quán)重[63]，或者根據(jù)各綜合指標(biāo)與基于產(chǎn)量的抗旱指數(shù)的相關(guān)系數(shù)來確定各綜合指標(biāo)的權(quán)重[67]；另外，用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)法來確定各指標(biāo)的權(quán)重的方法也有應(yīng)用[70]。不管是相關(guān)系數(shù)、貢獻(xiàn)率，還是標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)，它們的原理和計算公式是一致的。其中，通過主成分分析得出的綜合指標(biāo)可能會更有效地評價抗旱性。 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（2） ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（3） (i=1, 2, 3, •••, n) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（4） (i=1, 2, 3, •••, n) •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（5） 式中：Xi為各品種鑒定指標(biāo)i的相對值，μ (Xi)為各品種鑒定指標(biāo)Xi的隸屬函數(shù)值，Xi max、Xi min分別為所有參試品種中Xi的最大值和最小值，ri為指標(biāo)i與基于產(chǎn)量的抗旱系數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)。若所用指標(biāo)與抗旱性呈正相關(guān)，用公式（2）；若所用指標(biāo)與抗旱性呈負(fù)相關(guān)，則用公式（3）。指標(biāo)的權(quán)重用公式（4）計算，加權(quán)隸屬函數(shù)值（抗旱性綜合評價值，也即D值）由公式（5）算出。 3.4.2 主成分分析法 通過主成分分析，可以在不損失或很少損失原有信息的前提下，將原來個數(shù)較多而且彼此相關(guān)的指標(biāo)轉(zhuǎn)換為新的個數(shù)較少且彼此獨(dú)立的綜合指標(biāo)。然后，通過各綜合指標(biāo)的因子得分對參試品種的抗旱性進(jìn)行聚類分析[71]；或是依據(jù)各綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率來確定各自的權(quán)重，進(jìn)而利用加權(quán)隸屬函數(shù)法算出每個參試品種的抗旱性綜合評價值（D值），據(jù)此對參試品種的抗旱性進(jìn)行排序或分類[63]。 3.4.3 聚類分析 聚類分析法是根據(jù)抗旱鑒定指標(biāo)所得數(shù)據(jù)，對供試品種進(jìn)行聚類，一般以歐氏距離為距離系數(shù)作聚類圖，然后根據(jù)聚類圖將供試材料分成抗旱性強(qiáng)、中、弱等不同等級。這種評價方法在給供試材料劃分抗旱類別時經(jīng)常被采用，在玉米[64]等作物上都有應(yīng)用。 3.4.4 灰色關(guān)聯(lián)度分析 灰色關(guān)聯(lián)度分析來自灰色系統(tǒng)理論，其基本思想是一種相對性的排序分析。通過構(gòu)建參考品種（所測性狀指標(biāo)均為最大值），以參考品種各性狀指標(biāo)值為參考數(shù)列，以供試品種各性狀指標(biāo)值為比較數(shù)列，數(shù)列無量綱化處理后計算關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度篩選出高效的抗旱性鑒定指標(biāo)，進(jìn)而評價作物抗旱性的強(qiáng)弱[3]。近些年來，這種分析方法主要用于篩選高效鑒定指標(biāo)。通常以抗旱性指數(shù)（DRI）[61]或抗旱性綜合評價值（D值）[63]等為參考數(shù)列、以待選鑒定指標(biāo)為比較數(shù)列進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析以比較鑒定指標(biāo)與抗旱性之間的關(guān)系，依據(jù)鑒定指標(biāo)與抗旱性指數(shù)或D值的關(guān)聯(lián)度來篩選高效鑒定指標(biāo)。 (i=1, 2, 3, •••, n) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（6） (k=1, 2, 3, •••, n) ••••••••••••••••••••••••••••••••••（7） •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••（8） 式中：Xi(k)為比較數(shù)列，X0(k)表示參考數(shù)列， 、Si分別為Xi(k)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，X′i(k)為Xi(k)無量綱化后的標(biāo)準(zhǔn)值，X′0(k)為X0(k)無量綱化后的標(biāo)準(zhǔn)值， 表示Xi(k)與X0(k)的關(guān)聯(lián)系數(shù)， 為分辨系數(shù)（取值范圍為0–1，一般取值0.5），γi表示Xi(k)與X0(k)的關(guān)聯(lián)度。 3.4.5 其他方法 在參考文獻(xiàn)資料以及專家評分的基礎(chǔ)上，任珺[72]應(yīng)用層次分析法確定了所選擇的6類、21個抗旱性鑒定指標(biāo)在牧草抗旱性綜合評價體系中的權(quán)重，進(jìn)而對牧草抗旱性進(jìn)行綜合評價。王賀正等[62]以抗旱性綜合評價值（D值）為因變量、以待選鑒定指標(biāo)為自變量建立了最優(yōu)回歸方程用以預(yù)測抗旱性，并篩選到4個水稻開花期高效鑒定指標(biāo)。但袁哲明和譚顯勝[73]認(rèn)為作物的抗旱性鑒定指標(biāo)篩選具有小樣本、多指標(biāo)、指標(biāo)間存在多重共線性關(guān)系、鑒定指標(biāo)與抗旱性之間呈非線性關(guān)系等特點(diǎn)，基于多元線性回歸或逐步線性回歸的篩選模型擬合度尚可但泛化推廣能力較弱，而基于支持向量機(jī)的非線性回歸模型則規(guī)避了泛化推廣能力弱的缺陷而能篩選出適宜的鑒定指標(biāo)。 |
3樓2015-12-28 09:15:38
4樓2015-12-28 10:34:34
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