[发明专利]一种综合评价甘蔗新品系的方法

摘要

一种综合评价甘蔗新品系的方法，是在糖料甘蔗品种比较试验阶段，收集试验数据后，基于投影寻踪分类法对甘蔗株高、茎径、有效茎、总体生势、田间病害、甘蔗糖分、甘蔗锤度、甘蔗纤维分、蔗汁蔗糖分、甘蔗简纯度10项性状评价指标进行分类并进行最佳投影方向分析，寻找能够最大程度地反映数据特征和最能充分挖掘数据信息的最优投影方向，确定投影方向后，求得使投影指标函数达到最优的投影值，最后，根据结果的投影值大小对各个样本排序，投影值越大，样本综合评价越高。本发明去除了专家打分的人为干扰因素，省去了利用专家打分评定的步骤，筛选出了适宜的品系综合评价指标、对各个性状评价指标进行分类，最终确定各性状评价指示的最佳投影方向。

主权项

1.一种综合评价甘蔗新品系的方法，其特征在于，该方法是在糖料甘蔗品种比较试验阶段，收集试验数据后，基于投影寻踪分类法对10项性状评价指标进行分类并进行最佳投影方向分析；所述10项性状指标为：甘蔗株高、茎径、有效茎、总体生势、田间病害、甘蔗糖分、甘蔗锤度、甘蔗纤维分、蔗汁蔗糖分、甘蔗简纯度；所述对10个性状指标进行分类，是将株高、甘蔗纤维分和田间病害划分为低优指标；所述进行最佳投影方向分析是以田间病害、总体生势为最优投影方向，其次为甘蔗糖分、株高、茎径和有效茎，再次为甘蔗锤度、蔗汁蔗糖分和甘蔗纤维份，最低的为甘蔗简纯度；方法步骤如下：(1)对原始数据进行规格化转换，使得各个性状指标具有相同的度量方式；以株高、甘蔗纤维分和田间病害指标为低优指标进行规格化转换：a.进行样本评价指标集的归一化处理；计算公式为：χ(i,j)＝χ*(i,j)‑χmin(j)/χmax(j)‑χmin(j)；式中：χ*(i,j)，i＝1,…,n；j＝1,…,P,为第i个样本的第j个评价指标值，n、p分别为样本的数目和评价指标的数目；χmax(j)与χmin(j)分别为样本集中第j个评价指标的最小值和最大值；(2)构造投影目标函数Q(a)：把p维数据χ(i,j)，j＝1,…,P,综合成为a＝(a(1),a(2),…a(p))为投影方向的一维投影值z(i)，计算公式为：式中a为单位长度向量；在综合投影值时，要求投影值z(i)的散布特征为：局部投影点尽可能密集，最好凝聚成若干个点团，而在整体上投影点团之间尽可能散开，基于此，投影指标函数构造为：Q(a)＝SzDz；式中，Sz为投影值z(i)的标准差，Dz为投影值z(i)的局部密度，计算公式分别为：γ_ij＝|z(i)‑z(j)|；式中：a为单位长度向量；为系列z(i),i＝1,…,n,的均值；R为求局部密度的窗口半径，ut为单位阶跃函数，当t＝(R‑r_ij)≥0时其函数值为1，当t<0时其函数值为0；密度阈值(α)取0.1Sz、0.01Sz、0.001Sz；(3)通过求解投影指标函数最大化来估计最佳投影方向，以最大可能揭示高维数据某类特征结构，计算公式为：Max Q('a)＝SzDz；式中，s.t代表约束条件，是以a(j),j＝1,…,p为优化变量的非线性优化问题，采用采用复合单纯形法进行求解；(4)把由公式Max Q('a)＝SzDz与求得的最佳投影方向a*代入公式后，即得各评价样本的投影值z(i)，按由大到小排序，据此对评价指标样本集进行统一评价，投影值越大，样本综合评价越高。