灰色多目標局勢決策在棉花品種區試中的應用

陳李蒔，陸　明（兵團第七師一二五團農技服務中心，新疆　奎屯　833203）

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灰色多目標局勢決策在棉花品種區試中的應用

陳李蒔，陸明
（兵團第七師一二五團農技服務中心，新疆奎屯833203）

摘要：以2014年兵團北疆早熟陸地棉新品種區域試驗7個試驗點的試驗結果為資料，利用灰色系統理論中的多目標局勢決策方法，對棉花各參試品種的10個農藝性狀賦以權重并加以綜合分析，得到加權灰色局勢決策綜合效果測度矩陣。依照灰色多目標局勢決策原理，對12個棉花參試品種在7個參試地點的綜合表現進行了分析評價。結果表明：Y36 -12、Y35 - 48這2個棉花新品種在7個試驗點中的6個試驗點（新湖總場除外）表現較好，適宜種植。

關鍵詞：灰色多目標局勢決策；效果測度值；棉花品種；區域試驗

目前常用的對棉花品種區域試驗資料分析的方法多是以產量為依據進行的，而在生產實踐中，評價1個品種的優劣除產量因素外，還要考慮其它因素。灰色系統理論中的多目標局勢決策方法對棉花品種區域試驗結果進行綜合分析，這種方法不僅能夠篩選出各個試驗點表現最優的品種，而且還能為各個不同生態區提供與其相適應的品種，并對參試品種的多個性狀進行綜合評估，為全面客觀地評價參試品種提供理論依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料

利用2014年兵團北疆早熟陸地棉新品種區域試驗7個試驗點的試驗結果為匯總資料［1］。各參試品種在各試驗地點性狀觀測值見表1。參試品種共有12個，分別是金墾25 - 19、金墾66 - 29、Y36 -12、Y35 - 48、石1401、石1402、新陸早59號、新陸早60號、新陸早61號、新陸早62號、新陸早36號、新陸早58號，其中，新陸早36號為對照，參試品種（系）由兵團種子管理總站統一編號供種。

1.2試驗設計

參試地點7個，采用隨機區組設計，重復3次，小區面積20 m2，各重復之間設觀察道（寬60 cm），地膜栽培，寬窄行種植，人工膜上點播，保苗株數1.4萬～1.6萬株/667 m2，試驗地四周設保護行。各試驗點田間管理同大田，記載及考種按統一方案要求實施。

1.3分析方法

依照灰色系統理論中的灰色多目標局勢決策原理，設多點區域試驗共有a1、a2、…，a12個棉花品種，構成品種集A =｛a1、a2、…，a12｝，有b1、b2、…，b7個試驗地點（環境），分別代表不同的生態類型，構成環境集B =｛b1、b2、…，b7｝，則各個品種與環境不同的二元組合便構成布局集S。S = A×B = Sij（aibj）（ai∈A，bj∈B，i =1，2，…，12；j =1，2，…，7），uij（k）是某品種在某地點第k個性狀的觀測值，再將其轉化為效果測度值，具體做法一般有以下3種情況：（1）對某一觀測性狀值若希望越大越好，則利用上限效果測度值公式：rij（k）= uij（k）/ max max｛uij（k）｝，式中的分母表示在第k個性狀所有觀測值中的最大值。（2）對某一觀測性狀值若希望越小越好，則利用下限效果測度值公式：rij（k）= min min｛uij（k）｝/ uij（k），式中的分子表示在第k個性狀所有觀測值中的最小值。（3）對某一觀測性狀值若希望其適中，即不大也不小，則采用適中效果測度值公式：rij（k）= ui0j0（k）/〔ui0j0（k）＋|uij（k）－ui0j0（k）|〕，式中ui0j0（k）為第k個性狀的指定效果適中值。

上限效果測度值反映效果樣本值與最大效果樣本值的偏離程度，下限效果測度值反映效果樣本值與最小效果樣本值的偏離程度，適中效果測度值反映效果樣本值與指定的效果適中值的偏離程度。

將多目標問題單目標化，將每個單目標局勢在多目標下的效果測度值按以下公式計算其綜合效果測度值rij。

rij= 1/5∑wi* rij（k），式中wi為目標k的決策權，且和為1。

根據現有觀測值構造各觀測性狀的效果測度值：（1）霜前皮棉產量：在現有生產力條件下棉花的產量指標越高越好，故對產量性狀采用上限效果測度值；

（2）生育期：既不能太長也不能太短，在北疆地區以125 d左右為宜，故采用適中效果測度值；（3）株高：過高過低都不好，株高在70 cm左右較為適宜，應采用適中效果測度值；（4）收獲株數：根據北疆地區現階段棉花生產的實際情況，在生產上收獲株數以14 500株/667 m2左右較為適宜，對其采用適中效果測度值；（5）單株果枝數：單株果枝臺數越多越好，宜采用上限效果測度值；（6）單株成鈴數：在收獲株數確定的情況下，單株成鈴數越多產量就越高，故對其采用上限效果測度值；（7）結鈴率：結鈴率高表示結鈴性強，宜采用上限效果測度值；（8）單鈴重：根據有關測定及研究成果，單鈴重過高易造成棉花貪青晚熟，穩產性變差，在北疆地區棉花單鈴重在5.5 g左右較為適宜，對其采用適中效果測度值；（9）衣分率：根據有關試驗研究，棉花衣分與纖維長度呈負相關，在本地區以43%左右較適宜，故對衣分采用適中效果測度值；（10）霜前花率：霜前花率越高，霜后花就越少，宜采用上限效果測度值。

表1　棉花各參試品種各試驗地點各性狀觀測值

續表

結合北疆地區生產需要及育種經驗，各目標性狀的權重系數分別為：霜前皮棉產量0.25、667 m2收獲株數0.1、單株成鈴數0.1、結鈴率0.1、霜前花率0.1、單株果枝數0.08、衣分率0.08、株高0.07、生育期0.06、單鈴重0.06。以上之和為1。

根據以上計算公式，所求出的綜合效果測試矩陣見表2。

表2　綜合效果測試矩陣

2　結果與分析

在表2綜合效果測試矩陣中，依列進行決策分析，綜合效果測度值較大，表示某棉花品種在某地點表現較好，適宜種植；若綜合效果測度值較小，表明該品種在某地點表現較差，不適宜種植。從表2可知，在博樂試驗點，Y35 - 48綜合效果測度值最大，為0.158 2，其次是石1402，為0.156 9，再次是Y36 -12，為0.154 2，表示在博樂試驗點種植Y35 - 48、石1402和Y36 - 12表現較好。在新湖總場試驗點，金墾25 -19綜合效果測度值最大，為0.158 8，其次是新陸早59號，為0.158 2，再次是新陸早60號，為0.154 8，表明在新湖總場試驗點種植金墾25 - 19、新陸早59號和新陸早60號表現較好。在一二三團試驗點，金墾25 - 19綜合效果測度值最大，為0.169 3，其次是新陸早60號，為0.168 8，再次是Y35 - 48，為0.167 6，表明在一二三團試驗點種植金墾25 - 19、新陸早60號和Y35 - 48表現較好。在一二五團試驗點，Y36 - 12綜合效果測度值最大，為0.182 6，其次是Y35 - 48，為0.181 6，再次是新陸早59號，為0.176 2，表明在一二五團試驗點種植Y36 -12、Y35 - 48及新陸早59號表現較好。在一二一團試驗點，Y36 - 12綜合效果測度值最大，為0.178 6，其次是Y35 - 48，為0.170 2，再次是新陸早62號，為0.158 7，表明在一二一團試驗點種植Y36 - 12、Y35 - 48及新陸早62號表現較好。在一四八團試驗點，Y36 - 12綜合效果測度值最大，為0.176 7，其次是Y35 - 48和新陸早36號，為0.173 7，表明在一四八團試驗點種植Y36 - 12、Y35 - 48和新陸早36號表現較好。在石河子試驗點，石1402綜合效果測度值最大，為0.158 6，其次是Y36 - 12，為0.157 1，再次是Y35 - 48，為0.155 3，表明在石河子試驗點種植石1402、Y36 - 12和Y35 - 48表現較好。

3　小結

本試驗結果表明，Y36 - 12、Y35 - 48這2個棉花新品種在7個試驗點中的6個試驗點（新湖總場除外）表現均較好，適宜種植。

利用灰色系統理論中的多目標局勢決策方法對棉花品種區域試驗結果進行綜合評估，能對各參試品種的多個觀測性狀指標進行分析，可較為全面地反映各參試品種的綜合表現［2］，這種分析方法不僅能夠篩選出各個試驗點表現最優的棉花新品種，而且還能為各個不同生態區提供與其相適應的品種，并對參試品種的多個目標性狀進行綜合評價，為棉花品種審定提供了一種比較客觀的量化分析方法。

參考文獻

［1］劉金山.2014年兵團北疆早熟陸地棉新品種區試總結［R］.兵團種子管理總站，2014.

［2］馬洪文，殷延勃，強愛玲，等.灰色局勢決策在水稻區試中的應用［J］，種子世界，2001（10）：25-27.

收稿日期：2016—03—14