多元線性回歸在茶葉種植及生產(chǎn)中的模型研究

梁 虹

（中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川成都 610081）

0 引言

我國是世界最早發(fā)現(xiàn)、栽培、利用茶葉的國家，是全世界茶葉的發(fā)源地和茶文化的鼻祖，幾千年的茶葉種植，已經(jīng)形成了一套完整的種植、制作工藝。傳統(tǒng)的種茶工藝主要依靠一代代先賢們進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)并代代相傳，這些種植經(jīng)驗受到地域、環(huán)境限制較多，人為主觀性影響比較大，指導(dǎo)茶葉生產(chǎn)、增加產(chǎn)量的局限性較大。隨著20世紀(jì)統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展，特別是多元線性回歸理論的發(fā)展，很好地給出了多個自變量的最優(yōu)組合共同來預(yù)測或估計因變量的方法，本方法對生產(chǎn)活動具有較好的指導(dǎo)意義。本文擬采用多元線性回歸的方法，探討氣溫、降水、土壤肥力等對茶葉產(chǎn)量的影響，得到他們之間的量化關(guān)系，以指導(dǎo)茶葉生產(chǎn)。

1 多元線性回歸的概念和定義

多元線性回歸是多元統(tǒng)計分析中的一個重要方法，是一種處理變量間相關(guān)關(guān)系的數(shù)理統(tǒng)計方法，它的基本思路是：雖然自變量和因變量之間沒有嚴(yán)格的、確定的函數(shù)關(guān)系，但可以設(shè)法找出最能代表它們之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)形式，來研究多個變量之間關(guān)系，進(jìn)而研究一種現(xiàn)象或事物的數(shù)量隨多種現(xiàn)象或事物的數(shù)量變動而相應(yīng)變動的規(guī)律。其特點在于不管分析對象的影響因素有多少，只要分析對象確定后，總能通過回歸分析找出最主要的影響因素，并通過回歸模型建立他們的相互關(guān)系，最后通過檢驗來驗證這種關(guān)系的準(zhǔn)確程度。我們主要利用多元線性回歸的方法來研究氣溫、降水、土壤肥力等自變量之間以及與因變量茶葉產(chǎn)量的關(guān)系，求出在氣溫、降水發(fā)生變化時，如何調(diào)整土壤肥力以達(dá)到茶葉增產(chǎn)。

的最優(yōu)解。

2 多元線性回歸指導(dǎo)茶葉生產(chǎn)的步驟

1）收集n組獨立的觀測數(shù)據(jù)

為了更加有效地預(yù)測或估計茶葉產(chǎn)量與氣溫、降水量和土壤肥力之間的關(guān)系，我們可以從兩方面去收集數(shù)據(jù)。一方面是收集不同時期同一塊區(qū)域的茶葉產(chǎn)量、氣溫、降水量和土壤肥力的數(shù)據(jù)；另一方面是收集不同區(qū)域同一時期的茶葉產(chǎn)量、氣溫、降水量和土壤肥力的數(shù)據(jù)。這樣得到的實驗數(shù)據(jù)比較具有代表性，我們根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)建立模型進(jìn)行求解。

2）模型的設(shè)定與求解

我們設(shè)茶葉產(chǎn)量為因變量y，影響茶葉產(chǎn)量的幾個因素為自變量，其中氣溫為x1、降水量為x2，土壤肥力為x3，并設(shè)第i組數(shù)據(jù)之間具有如下線性關(guān)系：

其中，

代入收集到的n組相關(guān)數(shù)據(jù)，擬合回歸系數(shù)。用Matlab軟件進(jìn)行求解，得到回歸模型

3）模型檢驗。

模型的檢驗有兩種：一是回歸系數(shù)的顯著性檢驗，檢驗?zāi)硞€變量的系數(shù)是否為0；二是回歸方程的檢驗，檢驗該組數(shù)據(jù)是否適合用線性回歸方程。

（1）回歸系數(shù)的顯著性檢驗。定義統(tǒng)計量

3 應(yīng)用前景

提高化肥的利用效率可以提高茶葉產(chǎn)量，從而有利于節(jié)約茶葉生產(chǎn)成本，提高茶農(nóng)的實際收入，對于茶葉生產(chǎn)具有重要的意義。在實際生產(chǎn)活動中，我們可以通過氣象預(yù)報獲得本年度的大致氣溫、降水的大致范圍，也可以利用土壤地球化學(xué)等方法獲得相關(guān)土壤肥力等信息。根據(jù)模型，我們可以得到在當(dāng)前氣候條件下，茶葉產(chǎn)量最優(yōu)時土壤所需的肥力，從而通過指導(dǎo)茶農(nóng)施肥，獲得該地區(qū)茶葉增產(chǎn)。本模型操作簡便，也可以應(yīng)用于指導(dǎo)其他領(lǐng)域的生產(chǎn)工作，具有較好的應(yīng)用價值和推廣價值。

4 結(jié)語

黨的十九大以來，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人多次強(qiáng)調(diào)了提高農(nóng)業(yè)收入的重要意義，而提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，是提高農(nóng)業(yè)收入的基本條件，也是打贏脫貧攻堅戰(zhàn)的重要環(huán)節(jié)，文中從統(tǒng)計學(xué)的角度以多元線性回歸的方法提出了一個增加茶葉產(chǎn)量的思路，這是在不增加投入的情況下，通過科學(xué)的方法達(dá)到增產(chǎn)增收。