遼寧東部山區(qū)日本落葉松材積生長(zhǎng)率模型的研究

沈 威

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

1 模型初選

采集遼寧東部山區(qū)本溪縣、桓仁縣、鳳城市、寬甸縣、清原縣、新賓縣、撫順縣日本落葉松標(biāo)準(zhǔn)木數(shù)據(jù)，將標(biāo)準(zhǔn)木樣地中日本落葉松林分平均木的解析木21株數(shù)據(jù)，用ForStat軟件計(jì)算年齡間距5年所對(duì)應(yīng)的直徑生長(zhǎng)率，獲取數(shù)據(jù)158組數(shù)據(jù)。查資料得經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停尤霕涓哌M(jìn)行改進(jìn)獲取5個(gè)模型[1]，將158組數(shù)據(jù)代入1stopt軟件，計(jì)算其參數(shù)，該參數(shù)值作為ForStat軟件計(jì)算初始值。

P=c0+c1e-c2D+c3e-c4H+c5e-c6A

(1)

P=c0+c1e-c2D-c3H-c4A

(2)

P=c0e-c1D-c2H-c3A

(3)

P=c0DHc1Ac2

(4)

P=c0+c1D+c2H+c3lnA

(5)

將13個(gè)模型輸入ForStat軟件，使用158組數(shù)據(jù)計(jì)算其參數(shù)(表1)，漸近標(biāo)準(zhǔn)差，殘差平方和，確定系數(shù)[2]。

表1 模型參數(shù)值

2 建模方程評(píng)價(jià)

2.1 日落平均木材積生長(zhǎng)率模型變動(dòng)系數(shù)

參數(shù)穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)通用模型極為重要一條準(zhǔn)則。參數(shù)變動(dòng)系數(shù)=參數(shù)漸近標(biāo)準(zhǔn)差/參數(shù)估計(jì)值[3～5]。

表2 模型參數(shù)變動(dòng)系數(shù)

2.2 穩(wěn)定模型方程檢驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算

殘差平方和：麥夸特迭代程序計(jì)算輸出。

復(fù)相關(guān)系數(shù)：麥夸特迭代程序計(jì)算輸出確定系數(shù)，由確定系數(shù)開平方得出復(fù)相關(guān)系數(shù)。

(6)

(7)

平均相對(duì)誤差絕對(duì)值：

得知這些的時(shí)候，錢海燕對(duì)周啟明是排斥的。人家只是來寧波放松心情，沒打算長(zhǎng)久發(fā)展，而自己又不可能遠(yuǎn)嫁去蘭州。所以兩人在一起的可能性很小，于是干脆從一開始就不浪費(fèi)時(shí)間和感情。但感情這事從來都是沒法控制的。

(8)

(9)

(10)

表3 日本落葉松模擬方程選優(yōu)精度對(duì)照

2.3 RSR值綜合評(píng)價(jià)

所謂RSR，即秩和比。把各指標(biāo)值排序(排“秩”R)僅以“秩”R來計(jì)算[8,9]，當(dāng)指標(biāo)“高優(yōu)”時(shí)，按“升序”排秩，最小值為1，即R值最高者優(yōu)，當(dāng)指標(biāo)“低優(yōu)”時(shí)，按“降序”排秩，最大值排為1，即R值最低者優(yōu)(表4)。當(dāng)各指標(biāo)的“秩”相加時(shí)(“秩和”，ΣR), ΣR值最大者則最優(yōu)，當(dāng)m為指標(biāo)數(shù)，n為參加排序的單位數(shù)，以下式計(jì)算RSR值，RSR=ΣR/(mn)。

表4 檢驗(yàn)7項(xiàng)指標(biāo)的“秩”值R及排序結(jié)果

通過計(jì)算RSR并排序，3號(hào)公式最優(yōu)。

P=0.454806e-0.030283D-0.028900H-0.031170A

3 適用性檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)選定模型的適用精度，選日本落葉松平均木3株29個(gè)解析數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)方法用總相對(duì)誤差(RS)法和F檢驗(yàn)，當(dāng)RS小于3%且大于-3%，同時(shí)通過F檢驗(yàn)(F≤F0.05)，則選定模型適用，否則應(yīng)重新建?；蜻x擇其它模型檢驗(yàn)[10]。

3.1 總相對(duì)誤差

(11)

3.2 F檢驗(yàn)

根據(jù)實(shí)測(cè)材積生長(zhǎng)率yi和推算材積生長(zhǎng)率xi建立回歸直線方程yi=a+bxi，若實(shí)測(cè)材積生長(zhǎng)率與推算材積生長(zhǎng)率無差異時(shí)，則直線截距a=0，斜距b=1，說明材積生長(zhǎng)率模型適用[12]。反之，則需在一定可靠性條件下，將點(diǎn)列回歸直線參數(shù)a、b與理想直線參數(shù)α=0，β=1進(jìn)行差異性檢驗(yàn)。將檢驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)代入方程式得回歸系數(shù)估計(jì)值。

(12)

(13)

=0.530881

(14)

計(jì)算得出F值，詳見表5。

表5 日本落葉松材積生長(zhǎng)率F檢驗(yàn)值

4 結(jié)論

通過以上數(shù)據(jù)分析，日本落葉松平均木材積生長(zhǎng)率公式為：

P=0.454806e-0.030283D-0.028900H-0.031170A

式通過適用性檢驗(yàn)，模型建立后，在丹東市、本溪市及遼寧省灣甸子實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)性使用，得到廣泛認(rèn)可，普遍認(rèn)為建模基本方程篩選合理、科學(xué)確定應(yīng)用模型，計(jì)算結(jié)果真實(shí)反映林木材積生長(zhǎng)率，可逐步在全省推廣應(yīng)用。