灰色多目標(biāo)局勢決策在棉花品種區(qū)試中的應(yīng)用

陳李蒔，陸　明（兵團(tuán)第七師一二五團(tuán)農(nóng)技服務(wù)中心，新疆　奎屯　833203）

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灰色多目標(biāo)局勢決策在棉花品種區(qū)試中的應(yīng)用

陳李蒔，陸明
（兵團(tuán)第七師一二五團(tuán)農(nóng)技服務(wù)中心，新疆奎屯833203）

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

關(guān)鍵詞：灰色多目標(biāo)局勢決策；效果測度值；棉花品種；區(qū)域試驗(yàn)

目前常用的對棉花品種區(qū)域試驗(yàn)資料分析的方法多是以產(chǎn)量為依據(jù)進(jìn)行的，而在生產(chǎn)實(shí)踐中，評價1個品種的優(yōu)劣除產(chǎn)量因素外，還要考慮其它因素。灰色系統(tǒng)理論中的多目標(biāo)局勢決策方法對棉花品種區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，這種方法不僅能夠篩選出各個試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)最優(yōu)的品種，而且還能為各個不同生態(tài)區(qū)提供與其相適應(yīng)的品種，并對參試品種的多個性狀進(jìn)行綜合評估，為全面客觀地評價參試品種提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

利用2014年兵團(tuán)北疆早熟陸地棉新品種區(qū)域試驗(yàn)7個試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果為匯總資料［1］。各參試品種在各試驗(yàn)地點(diǎn)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(tuán)種子管理總站統(tǒng)一編號供種。

1.2試驗(yàn)設(shè)計

參試地點(diǎn)7個，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，小區(qū)面積20 m2，各重復(fù)之間設(shè)觀察道（寬60 cm），地膜栽培，寬窄行種植，人工膜上點(diǎn)播，保苗株數(shù)1.4萬～1.6萬株/667 m2，試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行。各試驗(yàn)點(diǎn)田間管理同大田，記載及考種按統(tǒng)一方案要求實(shí)施。

1.3分析方法

依照灰色系統(tǒng)理論中的灰色多目標(biāo)局勢決策原理，設(shè)多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)共有a1、a2、…，a12個棉花品種，構(gòu)成品種集A =｛a1、a2、…，a12｝，有b1、b2、…，b7個試驗(yàn)地點(diǎn)（環(huán)境），分別代表不同的生態(tài)類型，構(gòu)成環(huán)境集B =｛b1、b2、…，b7｝，則各個品種與環(huán)境不同的二元組合便構(gòu)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(diǎn)第k個性狀的觀測值，再將其轉(zhuǎn)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(biāo)問題單目標(biāo)化，將每個單目標(biāo)局勢在多目標(biāo)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(biāo)k的決策權(quán)，且和為1。

根據(jù)現(xiàn)有觀測值構(gòu)造各觀測性狀的效果測度值：（1）霜前皮棉產(chǎn)量：在現(xiàn)有生產(chǎn)力條件下棉花的產(chǎn)量指標(biāo)越高越好，故對產(chǎn)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(qū)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(yīng)采用適中效果測度值；（4）收獲株數(shù)：根據(jù)北疆地區(qū)現(xiàn)階段棉花生產(chǎn)的實(shí)際情況，在生產(chǎn)上收獲株數(shù)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(shù)：單株果枝臺數(shù)越多越好，宜采用上限效果測度值；（6）單株成鈴數(shù)：在收獲株數(shù)確定的情況下，單株成鈴數(shù)越多產(chǎn)量就越高，故對其采用上限效果測度值；（7）結(jié)鈴率：結(jié)鈴率高表示結(jié)鈴性強(qiáng)，宜采用上限效果測度值；（8）單鈴重：根據(jù)有關(guān)測定及研究成果，單鈴重過高易造成棉花貪青晚熟，穩(wěn)產(chǎn)性變差，在北疆地區(qū)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(jù)有關(guān)試驗(yàn)研究，棉花衣分與纖維長度呈負(fù)相關(guān)，在本地區(qū)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(yàn)地點(diǎn)各性狀觀測值

續(xù)表

結(jié)合北疆地區(qū)生產(chǎn)需要及育種經(jīng)驗(yàn)，各目標(biāo)性狀的權(quán)重系數(shù)分別為：霜前皮棉產(chǎn)量0.25、667 m2收獲株數(shù)0.1、單株成鈴數(shù)0.1、結(jié)鈴率0.1、霜前花率0.1、單株果枝數(shù)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(jù)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(jié)果與分析

在表2綜合效果測試矩陣中，依列進(jìn)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(diǎn)表現(xiàn)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(diǎn)表現(xiàn)較差，不適宜種植。從表2可知，在博樂試驗(yàn)點(diǎn)，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(yàn)點(diǎn)種植Y35 - 48、石1402和Y36 - 12表現(xiàn)較好。在新湖總場試驗(yàn)點(diǎn)，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(yàn)點(diǎn)種植金墾25 - 19、新陸早59號和新陸早60號表現(xiàn)較好。在一二三團(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)，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(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)種植金墾25 - 19、新陸早60號和Y35 - 48表現(xiàn)較好。在一二五團(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)，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(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)種植Y36 -12、Y35 - 48及新陸早59號表現(xiàn)較好。在一二一團(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)，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(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)種植Y36 - 12、Y35 - 48及新陸早62號表現(xiàn)較好。在一四八團(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)，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(tuán)試驗(yàn)點(diǎn)種植Y36 - 12、Y35 - 48和新陸早36號表現(xiàn)較好。在石河子試驗(yàn)點(diǎn)，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(yàn)點(diǎn)種植石1402、Y36 - 12和Y35 - 48表現(xiàn)較好。

3　小結(jié)

本試驗(yàn)結(jié)果表明，Y36 - 12、Y35 - 48這2個棉花新品種在7個試驗(yàn)點(diǎn)中的6個試驗(yàn)點(diǎn)（新湖總場除外）表現(xiàn)均較好，適宜種植。

利用灰色系統(tǒng)理論中的多目標(biāo)局勢決策方法對棉花品種區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評估，能對各參試品種的多個觀測性狀指標(biāo)進(jìn)行分析，可較為全面地反映各參試品種的綜合表現(xiàn)［2］，這種分析方法不僅能夠篩選出各個試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)最優(yōu)的棉花新品種，而且還能為各個不同生態(tài)區(qū)提供與其相適應(yīng)的品種，并對參試品種的多個目標(biāo)性狀進(jìn)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(xiàn)

［1］劉金山.2014年兵團(tuán)北疆早熟陸地棉新品種區(qū)試總結(jié)［R］.兵團(tuán)種子管理總站，2014.

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

收稿日期：2016—03—14