综合评价方法课件(含例题分析)

指标
X1
X2
X3 产值
X6 X4 X5 成熟 抗黑 耐花叶 度 胫病、 病 1.00
0.50
X7
X8
T1
T2
91
95
2
2
786
730
0.67
0.40
0.50
0.33
0.40
0.50
32.5
29.1
T3
T4 T5 T6
88
97 93 98
4
6 4 0
793
804 795 773
0.50
1.00 0.50 0.50
# r 21. Rij. rm1.
r12. # rm 2.
r1m. r2 m. #
r r r
1 j.
/(m 1) R1 /(m 1) R2 /(m 1) Rm
2 j.
mj .
（5）某平均数Ri占所有指标Ri之和即为
1.0 xa b a f ( x) d x d c 0
a b
b xc a xb cxd x a或x d
c d
王瑞燕等（2004）：根据散点图进行曲线模拟，寻求参评因素实 际值与隶属度的关系方程建立隶属函数。得到4种类型：
（1）直线型（地貌类型、质地）； （2）戒上型（有机质）； （3）二次抛物线型； （4）戒下型等。
xij xi min xi max xi min
X7 0.52 X8 0.77
指标 T1
X1 0.30
X2 0.33
X3 产值 0.70
X5 X6 X4 成熟 抗黑 耐花叶 度 胫病 病 1.00 0.51 1.00
T2
… T8
0.70
… 0.90
0.33
… 0.50
0.61
… 0.87
0.25
二、介绍一种综合评价方法 ——以土壤肥力为例
某地区酸性土壤395个土样肥力指标测定值（骆伯胜等，2004） （描述统计） 指标 Mean Min pH 4.41 3.69
有机质 mg/kg
全量养分（g/kg） N 0.51 0.12 P 0.17 0.02 K 2.08 0.13
速效养分（mg/kg） N 43.96 6.73 P 1.89 痕量 K 13.46 0.51
地统计学与GIS结合广泛用于生态学的 研究。
简而言之：
生物统计学
考虑：服从某一理论的或抽样的分布； 通过变异分析，进行显著性检
验； 多个自变量的线性关系； 单个自变量的曲线关系；
与GIS结合后的地统计学 注重描述时空变异（半方差模型） 淡化或不需要考虑因果关系（?） 基于多个指标综合数值的排序与分类 进行综合评判**
（3）由逆矩阵中的相关元素值计算关系系数
rij.
# r 21. Rij. rm1.
cij cii c jj
r12. # rm 2. r1m. r2 m. #
rij.
关系系数矩阵
（4）分别计算各指标与其它指标rij.的平均数Ri
12.44 1.44
Max S
CV
7.28 0.432
0.10
46.12 1.793
0.250
2.54 0.139
0.346
0.91 0.07
0.60
21.35 231.0 84.75 195.0 1.31
0.93
11.92 0.832 8.889
0.419 0.986 0.717
某地区酸性土壤395个土样、14个肥力指标测定值（续）
基于基因型+环境+GE互作的 综合分区
（1）主要植烟土壤类型、分布 、土壤质地、容重、土壤pH， 耕作层土壤有机质、有效磷、 活性钙、氯离子、阳离子代换 量、土壤其它基础养分、地貌 类型、坡度、地形部位、海拔 高度； （2）光照、温度、降雨等气候 因素； （3）烟叶外观、物理、化学、 评吸等质量因素； （4）其他
提
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纲
引言
介绍一种综合评价方法
综合评价应注意的若干问题
小结
提
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纲
引言
介绍一种综合评价方法
综合评价应注意的若干问题
小结
种植区划
气候
土壤
烟叶
其他
基于生态因素的 共性分区
基于生物因素的 个性分区
其中坡度、有效P、速效K属于2种或2种以上
复合型隶属函数。 有机质隶属函数为：
0 2 y 1 /(1 A ( x C ) ) 1
x xt xt x C xC
转折点的制定复杂而困难 土壤中各项污染物的含量限值（mg/kg） （引自GB15618-1995土壤环境质量二级标准）
0.40
0.50 0.50 0.50
0.33
0.33 0.33 0.33
0.29
0.40 0.33 0.25
33.5
32.2 31.7 29.8
T7 T8
89 97
0 3
743 796
0.50 0.33
0.33 1.00
0.33 0.33
0.33 0.33
29.6 32.6
（2）计算隶属度
U ij
旱地pH
项目
<6.5 Cd Hg 0.30 0.30
6.5~7.5 0.30 0.50
>7.5 0.60 1.0
As
Pb
40
250
30
300
25
350
Cr
150
200
250
我国优质烤烟 80年代最适宜区的筛选指标 生产最适土壤养分 （青州所，1985） （中农科院土肥所，2004）
无霜期≥ 120天 ≥ 10℃积温≥ 2600℃ 日均温≥ 20℃持续日数≥ 70天 0-60cm 土壤含氯量＜ 30ppm 土壤 土壤 pH 值 5.5-6.5 地貌类型：中低山、低山、丘 地形 陵、高原 烟叶内 烟叶：香气质好、香气量足、 在质量 吃味舒适
N 0.15
P 0.07
0.09
交换性元素 Ca 0.10 Mg 0.04 Cu 0.16
有效微量元素 Zn 0.07 Mn 0.06 B 0.03
特别地，14项指标权重之和为1
3、综合评价指标值的计算 本例某地区酸性土壤肥力的综合指标值
（Integrated Fertility Index）计算公式为：
（2）光照、温度、降雨等气候 因素；
生态类型 区域划分 的综合评价问题
（3）烟叶外观、物理、化学、 评吸等质量因素；
（4）其他
III、可能用到的统计学方法，挖掘海量的数据信息
第一类： 代表性、关键性 指标的筛选问题 （1）变量的描述统计分析；
（2）因果关系分析、相似性聚类分析、
因子分析、判别分析； 第二类：（3）非参量统计分析；
I、主要的目的
研究环境与品质 的关系
研究当地烟叶质 量风格的成因
分区分型 分类指导
II、考虑的问题
代表性、关键性 指标的筛选问题
指标的 补偿
入选指标之间具 有相对重要性的 赋权问题
（1）主要植烟土壤类型、分布 、土壤质地、容重、土壤pH， 耕作层土壤有机质、有效磷、 活性钙、氯离子、阳离子代换 量、土壤其它基础养分、地貌 类型、坡度、地形部位、海拔 高度；
10 30
交换性元素 指标 （mmol/kg） Ca Mg x1 x2 25 35 8 16
有效微量元素（mg/kg） Cu 2.0 4.0 Zn 1.5 3.0 Mn 2.0 3.0 B 0.5 1.0
2、根据各指标的相对重要性（贡献大小） 确定其相应的权重 通常采用Delphi法（专家打分法，专家征询法 ） 这里介绍一种基于平行相关关系的定量分析方法： （1）求指标间的相关系数， 建立相关系数矩阵
入选指标之间具 有相对重要性的 赋权问题 生态类型 区域划分 的综合评价问题
第三类：
（4） Delphi法、AHP法、平行关系分析 、主成分分析法、模糊神经网络评价法
第四类：
（5）模糊综合评判法； （6）基于灰色系统理论的关联、聚类、 同一、决策分析等
统计学 Statistics的两个重要分支——
对模糊概率值法 ——以烟叶质量或品种评价为例 （1）原始数据的转换
某些指标（如钾含量）越大越好；某些指标（如亚硝胺、
农残）越小越好；某些指标（如烟碱、氯）要求大小宜。 例如： 烟碱：2.5记为10分（或100分），各样品烟碱得分等于 10分（或100分）减去样品实际烟碱与2.5之差的绝对值； 分层落黄、成熟度、抗黑胫病、耐花叶病等均为其相应 分级或反应型的倒数等。
该项指标的权重Wi （很客观，但未必真实！）
W1 R1 / Ri
i 1
m
W2 R2 / Ri
i 1
m
Wm Rm / Ri
i 1
m
某地区酸性土壤各指标权重的计算结果
（骆伯胜等，2004） 全量养分 pH 0.01
有机质
速效养分 K 0.01 N 0.11 P 0.02 K 0.09
1.0
0.1
0
x1
x2
x
S型曲线的折线型（何为S型曲线？）
某地区酸性土壤S型隶属度函数转折点取值（经验）
（骆伯胜等，2004） 指标 x1 x2 pH 4.5 6.0
有机质 mg/kg
全量养分（g/kg）
N 0.75 1.5 P 0.9 1.5 K 9.0 20
速效养分（mg/kg）
N 60 120 P 5 20 K 50 150
0.42
0.36 0.60
排序来自百度文库
3
5
8
1
2
6
0.37 7
7
4
加权模 0.64 0.48 0.41 0.67 0.69 糊概率 排序 4 5 6 2 1
0.26 0.66 8 3
2、综合评价结果受评价指标多少、隶属函数类型
和各指标转折点取值大小的影响
遵循：主导因素原则；差异性原则；稳定性原则；
敏感性原则；定性与定量相结合的原则
IFIi Wim N im
m 1
第i个地点
共395个土壤样品
n
权重 隶属度值f(x) 第m个指标
4、进行综合评价 某地区酸性土壤肥力的综合评价结果
（骆伯胜等，2004）
IFI值 土壤肥力 等级
面积 （hm2）
0.8~1.0
0.6~0.8
0.4~0.6
0.2~0.4
0~0.2
I（高） II（较高）III（中等） IV（较低） V（低） 137.0 822.1 2877.3 9865.0 36034.7
r11 r 21 R rm1
r12 r22 rm 2
r1m r2 m rmm
m* m
（2）求相关系数矩阵的逆矩阵
c11 c12 c1m c c22 c2 m 21 1 R cm1 cm 2 cmm
0.725 1.147 1.402 0.595 0.950 0.867
1、建立各指标相应的隶属函数，计算其隶属度值
x x2 1.0 f ( x) 0.9( x x1 ) /( x2 x1 ) 0.1 x1 x x2 0.1 x x1
f(x)
隶属函数可灵活调整，非唯一
比例（%）
0.28
1.65
5.79
19.83
72.45
典型省份的生态环境、烟叶质量、香型风格
三、综合评价应注意的若干问题
1、同一资料的综合评价结果受评价方法的影响 （多级）模糊综合评判法；
模糊概率值法 多环境模糊综合评判法 模糊聚类分析 灰色关联、聚类、决策分析法 讲究原始数据 同一发展状态的转换
1.0 f ( x) ( x x1 ) /( x2 x1 ) 0
典型S型曲线的折线型
x x2 x1 x x2 x x1
对戒下型隶属函数而言：
xa 1.0 f ( x) (b x) /(b a ) a x b 0 xb
对峰型指标而言，其转换公式为：
… 0
0.10
… 1.00
0.68
… 0.90
0.76
… 1.00
0
… 0.80
权重
0.05
0.10
0.05
0.05
0.05
0.25
0.05
0.05
（3）计算模糊概率值
I i Wij N ij
j 1
V4 V5
V6 V7
m
品种
V1
V2
V3
V8
等权模 0.61 0.47 0.34 0.65 0.65 糊概率
（骆伯胜等，2004） 交换性元素 指标 （mmol/kg） Ca Mg Mean 4.19 Min 0.12 1.08 0.03 有效微量元素（mg/kg） Cu 0.47 0.00 Zn 0.77 0.12 Mn 5.49 0.00 B 0.12 0.00
Max S
CV
31.74 18.09 12.57 17.06 200.3 0.70 2.79 0.872 0.352 0.278 0.32 0.099
生物统计学 Biological Statistics
Agricultural Experimentation； Experimental Statistics；
国际上：Biometrika 地统计学 Geostatistics
Nonparametric Geostatistics (Henly S.,1981)