电子计算机在种质资源研究中的应用(五)

五、多元线性回归方法的计算程序上一节介绍的一元线性和非线性回归分析计算程序,仅仅适用于计算两个变量之间的关系。在种质资源研究中往往需要我们同时考虑两种或两种以上的变量间的关系。例如,在研究小麦矮源时,不仅研究株高与单株粒重之间的关系,还要研究株高与穗长、粒数、千粒重之间相互制约的关系。在研究种子贮藏生理时,对种子活力的评价,不     

一种拟合最优线性和非线性函数方程的程序设计

根据农业试验数据统计分析中常见的线性和非线性函数的算法特点,我们设计了一个程序能对已知的一对变量进行9种类型函数的拟合,并对照标准差、剩余平方和、决定系数的大小衡量所配曲线的效果,找出描述变量关系的最优方程式。     

水稻地上鲜生物量的高光谱遥感估算模型研究

不同氮素营养水平的水稻田间试验,采用单变量线性与非线性拟合模型和逐步回归分析,用1999年试验数据为训练样本,建立水稻鲜生物量的高光谱遥感估算模型,用2000年试验数据作为测试样本数据,对其精度进行评价和验证.结果表明,高光谱变量与地上鲜生物量之间的线性与非线性拟合分析中,一些高光谱特征值如红边波长(λr)、绿峰最大     

多元统计讲座第二讲通径分析

在农业科学研究中,常采用简单相关分析或多元回归分析的方法研究涉及多个变量间相关关系。由于简单相关系数只有在各个变量相互独立时才能反映出它们的真实关系,实际问题中的变量间以及自变量与因变量之间都存在复杂的相关关系,所以简单相关系数不能正确地     

施氯量与烤烟物质积累相关关系及适宜施氯量研究

采用田间试验,研究了烤烟生长期间烟株氯含量、氯积累量、以及烤后烟叶化学成分与施氯量之间的相关关系。结果表明, 烤烟生长期间烟株不同部位氯含量和氯积累量与施氯量之间呈显著或极显著的线性正相关关系或指数函数关系;烤后烟叶总氮含量、X2F和C3F两个等级烟叶的总糖和还原糖含量与施氯量之间均呈显著或极显著的线性正相关,总钾含量与施氯量之间极显著的线性负相关,总氯含量与施氯量之间呈显著或极显著的线性正相关关系或指数函数关系。根据终采时不同部位和烤后烟叶不同等级的氯含量与施氯量之间的相关关系,计算烤烟适宜的施氯量,认为施氯量在24 kg/hm2左右,对烤后烟叶氯含量是安全的,同时基本可保证烤后烟叶氯含量在0.3%以上。     

基于灰色多元线性计量经济模型的湖南省农村居民收入预测

针对单一预测模型精度不高以及预测结果不能体现经济变量关系的不足,将灰色GM(1,1)模型与多元线性计量经济模型加以耦合,建立了灰色多元线性计量经济模型,并利用该模型对湖南省农村居民人均纯收入进行了预测。灰色多元线性计量经济模型的预测精度不仅明显高于单一的灰色GM(1,1)模型和多元线性回归模型,而且预测结果也能体现经济变量之间的关系。预测结果表明,未来几年湖南省农村居民人均纯收入逐年增长,但增长的速度较为缓慢。最后,给出了几点调控湖南省农村居民收入差距的建议。     

中外大豆期货价格波动的关联与传递研究——基于双变量EGARCH模型的实证分析

探讨了大连大豆期货市场与美国芝加哥大豆期货市场之间的价格渗透与波动性传递效应。通过构建双变量EGARCH,将协整误差项作为解释变量分别引入条件均值方程和方差方程中,动态刻画两市场之间的关系。分析结果显示,所构建的双变量EGARCH模型能够准确描述国内外大豆期货市场之间的波动关系;协整误差项可以对市场的波动性进行解释;两市场之间具有长期的均衡关系,并且相互之间具有很强的信息传递能力。     

多元线性回归分析

作物的生长发育受诸多因子的制约,如受温度、降雨量、日照等气象因子以及种植密度、施肥水平、品种等栽培措施的影响。为了夺取作物的优质,高产,我们应该掌握作物的生长发育规律,了解它们与各种环境因子的关系。多元线性回归就是被广泛采用的统计分析方法之一。研究因变数y与多个数x_1,x_2,…,x_m之间量的关系问题即称为多元回归问题,由于多数的多元非线性回归问题都可以化为多元线性回归问题,所以这里仅讨论多元线性回归. 多元线性回归分析需要解决的问题:     

偏最小二乘回归在Hyperion影像叶面积指数繁衍中的应用

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是一个重要的森林结构参数指标,遥感技术被认为是区域LAI反演的有效手段。现有遥感反演模型多以单变量的曲线估计及线性回归模型为主,模型的通用性、建模精度以及植被指数的选择上需要更进一步的探讨。论文以攸县黄丰桥林场为研究区,Hyperion影像为数据源,提取归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)等13个因子,利用LAI-2000冠层分析仪开展130个样地(60 m×60 m)的叶面积指数测量,选用变量投影重要性(VIP)指标、变量解释能力及变量权重作为变量筛选的依据,采用偏最小二乘回归分析方法建立植被指数与实测样地的回归模型,开展叶面积指数反演并制图。研究结果表明：偏最小二乘回归分析在LAI反演中取得了较好的预测效果,其中以6个植被因子建立的回归模型预测精度最高,预测值与实测值的决定系数R2为0.91;LAI与植被指数之间具有良好的线性关系,其中RVI与LAI的相关性最大;残差分析表明,反演模型的自变量个数选取以4~6个为宜。     

不同地区茶树品种PPO基因克隆及种群间遗传分化分析

茶树多酚氧化酶(PPO)作为一种儿茶酚酶,在茶叶加工过程中扮演了重要的角色,在任何一种茶叶品质形成过程中都起着至关重要的作用。不同的茶树品种在长期的演化过程中形成了丰富的单核苷酸多态性。本研究基于对不同地区的茶树品种的PPO基因进行克隆,研究其单核苷酸多态性及对不同茶树种群之间遗传分化进行分析。结果表明:83个品种之间共有197个SNP突变位点,其中137个为非同义突变,60个为同义突变,单核苷酸多态性指数pi为0.008 59,基因的单倍型数为69个,说明茶树多酚氧化酶有较高的遗传多样性。两个变量的简约信息位点120个,两个变量的非简约信息位点74个,三个变量的简约信息位点1个,三个变量的非简约信息位点2个。4个不同茶树种群间双向基因流均比较弱,Nm值在0.005~0.1,每一百世代迁出或迁入有效个数为0.5~10个。4个茶树不同地理种群间基因流受到比较严重的限制。     

雪茄烟支含水率与不同环境温湿度之间的关系研究

为探讨雪茄烟支含水率与不同环境温湿度之间的关系,分别选取叶束式雪茄和叶片式雪茄两款雪茄产品,在保证烟支初始水分等其他因素一致的条件下,改变环境温湿度,测量烟支水分达到平衡时的水分值。通过烟支含水率与环境温湿度之间的相关性分析,建立不同规格雪茄烟支含水率与环境温湿度之间的线性回归方程。结果表明,在一定范围内,雪茄烟支含水率与环境温度呈负相关、与环境温度呈正相关关系。通过方差分析和残差分析对线性回归方程进行检验,并结合生产实际对回归方程进行验证。     

基于支持向量机的花生苗期抗旱指标筛选

筛选花生抗旱性指标,培育抗旱能力强的花生品种,传统线性筛选方法不能反映花生抗旱性的非线性特性,筛选得到的指标符合度有所局限。本研究基于支持向量机(SVM)构建了一种非线性筛选模型,利用SVM交叉测试逐个评估各个特征因子,以MSE最小原则逐步剔除对模型有不利影响的特征因子,并以29个花生品种为例,对其苗期的13个形态、生理特征进行再分析和甄别,得到主茎高、分枝数、地上部干重、叶片干重、比叶面积共5个特征指标,以此特征指标构建的线性与非线性模型留一法精度均高于经线性筛选特征的模型预测精度,实验结果表明了经非线性筛选得到的特征因子的准确性,最后经基于F测验的SVM回归显著性测验与单因子重要性分析进一步验证了保留指标的有效性。以此保留特征构建非线性预测模型能为花生抗旱育种工作提供有效指导。     

水稻抽穗期叶型特性及其与产量因子关系的研究

分析了10份水稻品种抽穗期的叶型特性及其与产量构成因子的关系,结果表明：(1)不同水稻品种叶片长度和宽度之间差异较大;(2)不同水稻品种之间叶片角度的差异明显;(3)随着施氮浓度的增加叶角有所增加,叶长先增后减,叶宽也随之增加;(4)结实率与叶角之间呈线性正相关,千粒重和每穗颖花数与叶角之间呈线性负相关;(5)千粒重和叶长之间呈线性正相关,结实率和每穗颖花数与叶长之间呈线性负相关。     

固始鸡生理性状与体型参数的典型相关分析

通过对固始鸡的生理性状和体型参数(其中体形参数8个变量,生理常数4个变量)的典型相关性分析。结果表明:上述两类性状间的典型相关系数λ1=0.951485,达到显著标准(P<0.01),占总相关信息的84.63%。其间的相关关系主要是由呼吸频率、体重、胸骨长、胫长间的相关引起的。     

作物性状序列数据模型的分析方法

通过引进的数学和数理统计概念及方法,对常异花授粉作物油菜和自花授粉作物水稻品种和杂交稻的品质产量有关性状的序列数据进行分析,揭示各性状潜在的规律。研究油菜种子物质积累过程表明除油份积累过程以外,其他物质的积累明显由自变量的3次函数决定,是一个非线性的过程。可溶性糖含量(SC),油份含量(OIL)和干物质(DW)序列的简单指数平滑模型都达到极显著水平,蛋白质(PRO)和纤维素(fible)线性模型都达到了极显著水平。但三磷酸腺苷(ATP)未达到显著水平,可见ATP作为许多物质代谢的基本能量供应者,参与的过程极为复杂,目前难以找到合适的数量模型。对水稻叶面积生长数据时间序列分析软件进行分析,结果与油菜种子数据具有明显的不同,油菜全是指数平滑和线性趋势模型,而水稻则在15个序列中,只有6个序列表现为指数平滑或线性趋势模型,其他全部为跳减趋势的指数平滑模型。除不育系模型比较特殊外,恢复系、杂种1代、多穗型品种、大穗型品种材料的单叶重都符合跳减趋势指数平滑模型。这个结果表明了水稻单叶重的基本变化规律。而且恢复系与杂交F1的模型在3个性状上都一致,用恢复系和不育系序列对杂交稻的序列进行模拟,都是以相应变量恢复系的作用为主,不育系的作用较小。说明在水稻叶片生长特性上,恢复系对杂交稻发挥决定的作用。     

利用哑变量研究湘西桤木林分优势平均高与平均高的相关关系

林分优势平均高和林分平均高是立地质量评价的2个重要指标。以78块湘西桤木人工林标准地数据为研究对象,采用数量化方法I分析了地名、林分类型、坡度、坡位、坡向、土壤厚度、土壤类型、自然灾害、公顷株数、海拔、年龄和郁闭度11种因子对高比值（林分平均高与优势平均高之比）的显著性影响程度,选出影响显著的主导因子作为哑变量,确定地名和林分类型（绝对纯林和相对纯林）为显著性影响的主导因子,2个因子对高比值具有显著性影响的可靠性为93.70%和99.96%,选取这2个因子作为哑变量,建立了基于哑变量的林分优势平均高与林分平均高非线性模型和常规的非线性模型,采用确定系数、残差均值、绝对残差均值、相对误差均值和精度5个指标,通过对常规、基于地名哑变量和基于林分类型哑变量的3种非线性模型的建模精度和模型适应性检验结果比较,指出基于哑变量的非线性模型优于常规非线性模型,且基于地名哑变量的模型最优。基于地名哑变量、基于林分类型哑变量和常规非线性模型的建模精度分别为98.65%、97.53%、93.43%,建模确定系数分别为0.9389、0.9266和0.9015,建模残差均值分别为2.16E-09、5.53E-09和2.30E-07,建模绝对残差均值1.0631、1.1323和1.8522,建模相对误差均值分别为0.1197、0.2038和0.2932。研究方法和结果有助于提高建模精度,并为建立区域性通用生物数学模型提供了一种思维方法。     

云南省迪庆州附子母根与子根表型性状的相关性分析

旨在研究附子主要农艺性状的遗传规律,为深入开展附子育种奠定科学的理论基础。本研究结合了14 份附子种质资源母根及子根的性状,采用相关分析、典型相关分析和因子分析对由母根性状组成的矩阵和子根性状组成的矩阵进行多角度的分析,探明性状间的相互关系及明确性状在育种工作中的重要性。结果表明：母根性状之间、子根性状之间以及母根与子根性状之间均有不同程度的相关;母根与子根存在6 组显著的典型相关关系,在每一组变量中均选择出若干个有代表性的指标来反映母根与子根变量间的相关;通过因子分析,将母根与子根中的多个变量减少为5 个新因子,再现了系统内变量之间的内在联系。在附子性状选择过程中,种球应尽量选择须根长的;可适当放宽种球须根数的选择;种球主根粗壮会使子根着生点间距紧凑;培植子根重量的同时,应兼顾子根中主根长、须根粗和分根粗的培养,这些性状关系到附子下一代的发展。     

城市建设强度与热岛的相关性——以重庆市开州区为例

城市建设强度是城市热岛形成与演变的主要驱动因素,为了揭示两者之间的量化关系,以重庆市开州区为例,在用地地块、规则网格和建筑斑块3个空间尺度上,使用ArcGIS提取地表温度（LST）与建设强度指标,利用SPSS分析其相关性并构建多元回归模型。结果表明：用地地块尺度上,LST与绿化率、建筑密度和容积率之间均呈现显著的负相关,与建筑底面积和总建筑面积之间均呈现显著的正相关。规则网格尺度序列上,LST与建设强度各指标之间的相关性系数随网格面积的增大而增大,在840 m网格时达到最大值;总体上LST与绿化率之间呈显著的负相关,与建筑密度和容积率之间呈显著的正相关。建筑斑块的尺度上,LST与建筑层数之间有显著的负相关关系,与总建筑面积之间有显著的正相关关系。城市建设强度直接或间接影响了城市热岛的形成与演变,而相关分析发现,建设强度指标并非都与LST之间呈正相关关系,这表明城市热岛除受建设强度的影响外,还受区域气候、城市形态、城市性质、交通方式以及建筑材质与色彩等多种因素的协同影响,是一个非线性的复杂过程。     

植物精气中萜类化合物分子结构与沸点模拟

为实现化合物分子结构、分子量与沸点之间复杂关系的精确模拟，以植物精气中36种萜类化合物为研究对象，用拓扑指数法量化分子结构，用人工神经网络构建非线性模型。研究结果表明：结构为2:15:1的人工神经网络模型MSBPT，其拟合准确度为96%，预测准确度为91%；引入分子量作为输入变量，对分子结构与沸点的关系具有加强作用。人工神经网络适应于萜类化合物分子结构与其沸点的复杂非线性关系建模和拟合、且预测准确度高；同时，基团贡献法具有广泛适应范围、拓扑指数法计算结果可靠，建议在林业、农业作进一步的深入研究。     

基于吸收、透射和反射光谱预测水稻叶绿素含量研究

选择基于吸收率和透射率的叶绿素含量定量反演波段组合,构建叶绿素含量光谱估测模型寻找基于吸收、透射和反射光谱预测叶绿素含量的波段。以3个水稻品种临稻11,圣稻13和阳光200为材料,进行田间实验。比较水稻叶片吸收、反射及透射光谱曲线和一阶导数光谱曲线,发现440、480、630nm和681nm为叶绿素吸收峰的实际发生波段位置,其中630nm波段处的叶片光谱吸收率(A)、透射率(T)和反射率(R)之间相关性最好。比较三者之间的相关性,吸收率与透射率的相关性最强。630nm波段处的叶片光谱吸收率、透射率和反射率与叶绿素含量之间的相关性均达到极显著水平。回归分析表明基于440、480nm和681nm3个波段光谱吸收率线性模型,440、480nm和630nm3个波段光谱透射率线性模型估测叶绿素a含量,480、630nm和681nm3个波段光谱透射率线性模型估测叶绿素b含量,与单独使用630nm光谱变量估测叶绿素含量比较,在4个生育期估测精度均有显著提高,其中以叶绿素a和叶绿素总量的估测效果最好。