運用DTOPSIS法對鮮食甜玉米新品種在浙西北地區適應性的綜合評價

邵美紅，程 楚，程思明，韓海亮，黃惠芳，趙福成*

(1.浙江省建德市農業技術推廣中心，浙江 建德 311600；2.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100；3.浙江省杭州市種子總站，浙江 杭州 310020)

運用DTOPSIS法對鮮食甜玉米新品種在浙西北地區適應性的綜合評價

邵美紅1，程 楚1，程思明1，韓海亮2，黃惠芳3，趙福成2*

(1.浙江省建德市農業技術推廣中心，浙江 建德 311600；2.浙江省東陽玉米研究所，浙江 東陽 322100；3.浙江省杭州市種子總站，浙江 杭州 310020)

以浙江省建德市生產上應用較普遍的鮮食甜玉米品種浙甜2088為對照(CK)，采用DTOPSIS法對11個鮮食玉米種的11個性狀進行了綜合評價。按照DTOPSIS法Ci值結果，品種綜合評價順序為：浙甜218>浙甜811>浙甜11>浙甜318>先甜90>浙甜2088(CK)>浙甜214>浙甜815>浙甜817>Thps1>嵊科甜208，浙甜218、浙甜811、浙甜11、浙甜318、先甜90，這5個品種的綜合農藝性狀優于對照。浙甜218因其產量突出，品質優良，生育期、株高適中，在綜合評價中表現最好，可在建德等浙西北地區進行重點推廣示范，浙甜811、浙甜11、浙甜318、先甜90表現優于對照，可在浙西北地區進行一定規模的鮮食甜玉米示范種植。

鮮食甜玉米；DTOPSIS；綜合評價；浙西北地區

DTOPSIS法是一種多目標決策方法，最早由陳延[1]提出，后經姚興濤[2]在區域經濟發展中應用改進，稱為DTOPSIS法。盧新華[3]、孫玉勇[4]、蘇天增[5]、胡其明[6]、俞華先[7]、孫煥[8]等應用DTOPSIS法分別在玉米、水稻、甘蔗、烤煙等農作物綜合性狀評價分析中取得了滿意的結果。利用DTOPSIS法評價農作物綜合性狀的方法已經比較廣泛，且評價結果與農作物實際表現吻合度高，因此適合采用該法對鮮食甜玉米新品種綜合性狀進行評價。本研究采用DTOPSIS法對區試內的11個玉米品種，選取與品種選定密切相關的11個農藝性狀和品質性狀進行綜合分析，以期找到綜合性狀表現優異的品種，旨在為建德等浙西北地區鮮食甜玉米優良新品種的推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗采用2016年浙江省建德市壽昌鎮區試數據進行分析。11個參試品種分別為：浙甜2088(CK，X1)、浙甜811(X2)、浙甜815(X3)、浙甜817(X4)、浙甜214(X5)、浙甜218(X6)、浙甜318(X7)、Thps1(X8)、浙甜11(X9)、先甜90(X10)、嵊科甜208(X11)，參試種子由國家玉米產業技術體系東陽綜合試驗站提供。選取與玉米品種優劣緊密相關的11個性狀作為參考性狀，分別為：生育期(K1)、株高(K2)、穗位(K3)、穗重(K4)穗長(K5)、穗粗(K6)、穗行(K7)、穗粒(K8)、禿尖長(K9)、蒸煮品質打分(K10)、鮮穗產量(K11)。詳細試驗數據見表1。

1.2 分析方法

DTOPSIS法即對評價對象與理想解的逼近程度進行排序的方法。該法通過找出各性狀的理想解和負理想解，進而計算出各性狀指標與理想解和負理想解的距離，若性狀指標接近理想解而遠離負理想解，則該性狀為優，反之則差。該法具有編程簡單、操作方便、分析結果差異顯著、易區分等特點。具體分析過程如下：

(1)設有x個品種，k個性狀，建立評價矩陣A。

(2)為便于不同量綱性狀之間的比較，將矩陣A按公式(1)進行無量綱化處理，使其值介于[0,1]之間成為可比較的規范化矩陣Zij。

Zij=

(1)

式中i=1,2,3,…,m、j=1,2,3,…,n,Yi0為性狀指標適宜值或參考值

(4)根據矩陣R求出各性狀指標的理想解和負理想解。

Xi+={max(Rij/j)/i}

Xi-={min(Rij/j)/i}

(2)

(5)采用歐幾里得范數作為距離的測度，得到每個品種分別與理想解和負理想解的距離，Si+和Si-。

(3)

(6)計算每個品種與理想解的關聯度Ci。

Ci=Si-/(Si++Si-)，Ci∈(0,1)，i=1，2，3,…,m

(4)

根據Ci值對每個品種進行排序，Ci值越大則該品種指標與理想解距離越近，表示該品種綜合性狀表現越優異，反之則越差。

2 結果與分析

2.1 構建比較矩陣

參試的11個品種和11個性狀構成的比較矩陣A(表1)。

表1 參試品種的主要性狀數據

2.2 對矩陣A進行無量綱化處理

生產上要求穗長、穗粗、行粒、產量、蒸煮品質等指標打分，分值越大越好，因此適合采用正向指標處理[9]。生育期、株高要求適中，進行中性指標處理[10]，Yi0取浙甜2088、金玉甜2號等2016年浙江省四大主導鮮食玉米品種的平均值[11]。呂桂華等[12]發現禿尖和結穗位與玉米產量有顯著的負相關性，因此對禿尖和結穗位進行負向指標處理，構建規范化矩陣Zij(表2)。

2.3 對各性狀賦予權重，構建決策化矩陣

根據品種選育方向和實際生產要求，參考各方文獻[3,12]，結合育種專家意見分別對各農藝性狀賦予權重Wj，生育期賦予權重0.05，株高0.02，結穗位0.02，穗重0.06，穗長0.06，穗粗0.1、穗行0.02，行粒0.02，禿尖長0.05、蒸煮品質打分0.3、產量0.3。令Rij=ZijWj,建立決策化矩陣Rij(表3)。

表2 數據的無量綱化處理

表3 決策矩陣R

2.4 根據R值分別求出各性狀理想解Xi+和負理想解Xi-

Xi+={max(Rij/j)/i}={0.0490,0.0193,0.0200,0.0600,0.0600,0.1000,0.02000.0200,0.0500,0.3000,0.3000}

Xi-={min(Rij/j)/i}={0.0444,0.0164,0.0127,0.0401,0.0502,0.0830,0.0141,0.01560.0015,0.2665,0.2006}

將Rij、Xi+、Xi-分別代入公式(3)、(4)，求得到各品種與“理想解”和“負理想解”的距離Si+和Si-，進而得到各品種與理想解的接近度Ci值，Ci值越大則越接近理想解。由表4可知，Ci值排序與產量排序有所不同。浙甜218在11個品種中Ci值和產量均居第1位，說明該品種不僅產量突出，而且各性狀都接近理想解可進行重點示范推廣。浙甜811產量第4位，Ci值居第2位，該品種豐產性稍遜色，但穗大，禿尖短，蒸煮品質優良，也可著重進行示范推廣。浙甜211產量排在第3位，Ci值居第3位，該品種豐產性狀突出，其他綜合性狀表現穩定，具有廣闊的示范推廣前景。浙甜318產量第2位，Ci值排在第4位，該品種豐產性好，其他性狀穩定性稍差，因此可在一定條件下推廣種植。浙甜214產量第5位，Ci值排在第5位，大于CK浙甜2088，該品種綜合表現穩定，可在小范圍內推廣。先甜90、浙甜817、浙甜815，Thps1、嵊科甜208，Ci值都低于對照浙甜2088，部分品種有待進一步試驗觀察，因此不宜進行大規模推廣種植。

表4 DTOPSIS法計算結果

3 小結與討論

本研究采用DTOPSIS法綜合評價了在11個玉米品種和11個性狀。將不同量綱性狀指標進行無量綱化處理，建立了統一的分析模型，克服了對不同量綱性狀指標綜進行合評價的困難。鮮食甜玉米新品種的評價不僅涉及到產量水平，品質性狀也尤為重要，全面綜合地評價能夠避免單一依靠產量水平進行評價的片面性。

運用DTOPSIS分析法，各性狀的選擇和權重值的合理賦予是能否進行科學評價的關鍵。因此在實踐中，應依據實驗目的和生產實際要求，盡可能多選取參試性狀進行研究。同時根據育種目標，區分主次，合理地給各性狀賦予權重。玉米單產仍然是選育種工作的首要任務，因此本研究賦予產量0.30的權重，并且對與產量密切相關的穗粗、穗重、穗長分別賦予了0.10、0.06、0.06的權重，生育期的延長能大大增加玉米單產提高玉米品質，但不能滿足及時上市的要求，因此對生育期進行中性指標處理并賦予0.05的權重。蒸煮品質是鮮食甜玉米品種評價的一項重要指標，因此本研究對蒸煮品質打分賦予了0.30的權重。

本研究僅對參試品種的產量、蒸煮品質，生育期等與鮮食甜玉米品種選育密切相關的11個性狀進行了綜合評價。對玉米新品種選育影響較大的抗病性、抗倒伏性等性狀評價還有待進一步研究。

致謝：本研究性狀權重值賦予得到了浙江東陽玉米研究所王桂躍等玉米育種家的幫助。

[1] 陳延.決策分析[M].北京:科學出版社,1987.

[2] 姚興濤.區域城鄉社會經濟協調發展系統研究[D].鄭州：河南農業大學,1990.

[3] 盧華兵,郭國錦,呂桂華,等.DTOPSIS法在綜合評價鮮食糯玉米新品種中的應用[J].浙江農業科學,2012(7):938-941.

[4] 孫玉勇，鐘坤，莫皓藍，等.利用DTOPSIS法綜合評價甘蔗新品種[J].南方農業學報,2016,47(3):348-352.

[5] 蘇天增,侯樂新.DTOPSIS法在甜玉米品種綜合評價中的應用[J].商丘職業技術學院學報,2009,8(2):92-95.

[6] 胡其明,鄧偉,黨筱蘭.用DTOPSIS法綜合評價雜交水稻新品種在黔西南州的適應性[J].種子,2013,32(12):95-97.

[7] 俞華先,楊李和,周清明,等.國家第八輪區試甘蔗新品系在云南瑞麗點表現的DTOPSIS法評價[J].南方農業學報,2013,44(10):1613-1617.

[8] 孫煥,李雪君,馬浩波,等.用DTOPSIS法綜合評價烤煙區試品種[J].西南農業學報,2012,25(4):1197-1200.

[9] 許波,王成業,張海申,等.DTOPSIS法綜合評價玉米新品種的研究[J].安徽農業科學,2004,32(5):872-874.

[10] 衛勇強,趙保獻,雷曉兵,等.灰色關聯度分析和DTOPSIS法綜合評價玉米新品種[J].江西農業學報,2009,21(6):11-14.

[11] 浙江省種子管理總站.2016年浙江省農作物主導品種介紹[EB/OL].(2016-03-16)http://www.zjseed.cn/html/main/pzxxView/10250.html.

[12] 呂桂華,徐秀紅,陳堅劍,等.浙江省2000～2013年甜玉米審定品種主要性狀分析及育種對策探討[J].浙江農業科學,2013(10):1255-1257.

(責任編輯：曾小軍)

Using DTOPSIS Method to Comprehensively Evaluate Adaptability of New Sweet Corn Varieties in Northwest of Zhejiang Province

SHAO Mei-hong1, CHENG Chu1, CHENG Si-ming1,HAN Hai-liang2, HUANG Hui-fang3, ZHAO Fu-cheng2*

(1. Agricultural Technology Promotion Center of Jiande City, Zhejiang Province, Jiande 311600, China; 2. Dongyang Maize Research Institute of Zhejiang Province, Dongyang 322100, China; 3. Seed General Station of Hangzhou City, Zhejiang Province, Hangzhou 310020, China)

Taking the commonly-cultivated fresh-eating sweet corn variety Zhetian 2088 in Jiande city as the control (CK), we comprehensively evaluated the 11 characters of 11 fresh-eating sweet corn varieties introduced in this city by adopting DTOPSIS method. According to theCivalues (comprehensive evaluation scores) calculated by DTOPSIS method, the tested sweet corn varieties were arranged as follows: Zhetian 218>Zhetian 811>Zhetian 11>Zhetian 318>Xiantian 90>Zhetian 2088 (CK)>Zhetian 214>Zhetian 815>Zhetian 817>Thps1>Shengketian 208. The comprehensive agronomic characters of 5 varieties including Zhetian 218, Zhetian 811, Zhetian 11, Zhetian 318 and Xiantian 90 were better than those of the control. Because of high yield, good quality, and proper growth duration and plant height, Zhetian 218 had the best performance in this comprehensive evaluation, and this variety can be emphatically popularized and demonstrated in the northwestern areas of Zhejiang. The performance of Zhetian 811, Zhetian 11, Zhetian 318 and Xiantian 90 was better than that of the control, and these 4 varieties can be demonstratively planted in a certain scale in the northwestern areas of Zhejiang.

Fresh sweet corn; DTOPSIS; Comprehensive evaluation; Northwestern Zhejiang

2017-01-17

國家現代農業產業體系(CARS-02-69)；浙江省杭州市重大科技創新項目(20142012A55)。

邵美紅(1966─)，男，農業推廣研究員，從事糧食生產管理和技術推廣工作。*通訊作者：趙福成。

S513

A

1001-8581(2017)06-0025-04