全 文 ：第 ww卷 第 v期
u s s {年 v 月
林 业 科 学
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杉木种源选择的投影寻踪法应用 3
洪 滔t ou 郭 妍t ou 吴承祯t ou 林思祖t 邓慧华t ou 张尚炬t ou
kt1 福建农林大学林学院 福州 vxsssu ~ u1福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室 福州 vxsssul
摘 要 } 改进的投影寻踪法是一种新方法 o这种方法把每一个种源的多指标投影成一维的指标值 o根据投影值的
大小就可直接进行排序 ∀以福建农林大学莘口教学林场杉木种源试验为例 o采用改进的投影寻踪法开展杉木优良
种源选择研究 ∀结果表明 }从生长快 !生长量大 !材性好的角度考虑 o福建南平是最好的种源 ~闽北地区杉木种源的
调拨以南平种源为佳 o其次为湖南会同种源 ∀这与实际试验结论相符 o也与应用层次分析法所得的结论基本一致 o
应用改进投影寻踪法开展林木种源选择是可行的 !科学的 ∀
关键词 } 杉木 ~种源选择 ~改进的投影寻踪法
中图分类号 }≥zuu1vn v ~≥zuu1z 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{lsv p ssxy p sy
收稿日期 }ussy p tt p u{ ∀
基金项目 }福建省自然科学基金重大基础研究项目kusstƒsszl资助 ∀
3 吴承祯为通讯作者 ∀俞新妥教授为本文提供了杉木种源试验数据 o并提出了修改意见 o特此致谢 ∀
Τηε Προϕεχτιον Πυρσυιτ Τεχηνιθυε οφ Σελεχτιον φορ Χυννινγηαµιαλανχεολατα Προϖενανχεσ
‹²±ª×¤²tou Š∏² ≠¤±tou • ∏≤«¨ ±ª½«¨ ±tou ¬± ≥¬½∏t ⁄¨ ±ª ‹∏¬«∏¤tou «¤±ª≥«¤±ª­∏tou
kt1 Φορεστρψ Χολλεγε oΦυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Φυζηου vxsssu ~ u1 ΚεψΛαβορατορψοφ Φορεστ Εχολογιχαλ
Σψστεµ Προχεσσ ανδ Μαναγεµεντ οφ Χολλεγεσ ανδ Υνιϖερσιτιεσιν Φυϕιαν Προϖινχε Φυζηου vxsssul
Αβστραχτ} ≥¨ ¯¨ ¦·¬²± ²©²³·¬°¤¯ ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶¬¶¤ ®¨ ¼ ¬¯±®¬± ¥µ¨ §¨¬±ª Χυννινγηαµια λανχεολαταqŒ±·«¬¶¶·∏§¼o¤ °¨ ·«²§²©
°²§¬©¬¨§³µ²­¨¦·¬²± ³∏µ¶∏¬·º¤¶ °¨³¯²¼¨ §·²²√¨ µ¦²°¨ §¬©©¬¦∏¯·¬¨¶¬± §¨¦¬¶¬²± °¤®¬±ª¬±·«¨ ¶¨¯¨ ¦·¬²±²©·«¨ ²³·¬°¤¯ ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶q
׫¨ °²§¬©¬¨§³µ²­¨¦·¬²± ³∏µ¶∏¬·°¨·«²§«¤§¥¨ ±¨ º¬§¨ ¼¯ ∏¶¨§¬±©²µ¨¶·¬±√¨ ¶·¬ª¤·¬²±¬± µ¨¦¨±·¼¨ ¤µ¶q׫¬¶°¨ ·«²§¬±·¨ªµ¤·¨¶·«¨
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Κεψ ωορδσ} Χυννινγηαµιαλανχεολατα~¶¨¯¨ ¦·¬²±©²µ³µ²√¨ ±¤±¦¨ ~°²§¬©¬¨§³µ²­¨¦·¬²± ³∏µ¶∏¬·°¨·«²§
国外树种种源试验始于 t{世纪中期 o我国树种种源研究始于 us世纪 xs年代中期 ous世纪 zs年代中期
进入有组织的系统研究k俞新妥等 ot|ysl ∀树种种源选择是遗传改良的第一步 o也是树木育种的基础k全国
杉木种源试验协作组 ot||wl ∀树木种源是一个时空变异混合群体 o种源实测结果表明 o树木种源生长特性在
不同空间位置上存在明显的差异 o即树木种源生长的空间变异性 ∀研究树种种源生长的空间变异性及其趋
势 o对于种源区划分 !种子调拨以及优良种源的选择具有重要意义 ∀
杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl具有生长快 !产量高 !材性好 !用途广等特点 o是我国最重要的商品材种
k全国杉木种源试验协作组 ot||wl o广泛分布于南 !中 !北亚热带地区 o横跨 tx个省区k南方十四省k区l杉木
栽培科研协作组 ot|{tl ∀在杉木培育过程中 o如何科学选择优良种源是实现杉木/速生 !丰产 !优质0的关键
性问题 ∀因此 o杉木种源研究是杉木研究领域中重要内容之一k盛炜彤等 ot|{tl ∀杉木种源研究始于 t|xz
年k全国杉木种源试验协作组 ot||wl o几十年来 o不少专家学者从定性和定量的角度提出了杉木种源选择的
研究方法k俞新妥等 ot|{w ~洪伟等 ot||s ~t||{ ~陈伯望等 ot||xl o如趋势面分析kŽ¤µ√²±¨ ± ετ αλqot||ul !地统
计学k¬¨¥«²¯§ ετ αλqot||vl及层次分析法k洪伟等 ot||sl等 o其中层次分析法以多指标为基础通过综合分析
可获得较理想的结果 ∀但是该方法在构建判断矩阵时受人的因素的影响较大 o从而在一定程度上存在不确
定性k洪伟等 ot||sl ∀
us世纪 zs年代以来 o随着计算机技术的发展 o国际统计界发展了一种投影寻踪技术k³µ²­¨¦·¬²± ³∏µ¶∏¬·o
简称 °°lkƒµ¬¨§°¤± ετ αλqot|zwl ∀它采用的是/审视数据 ) 模拟 ) 预测0的探索性数据分析新思路k²±·¤±¤µ¬
ετ αλqousst ~李祚泳等 ot||z ~成平等 ot|{y ~郑祖国 ot||v ~金菊良等 oussvl o其本质是寻找由高维数据投影
到低维数据的特征投影方向 o通过几个投影方向了解高维数据的分布 !结构等性质 ∀这种方法能够根据数据
之间的关系来确定各指标的权重 o减小了主观因素的影响k王业成 oussyl ∀投影寻踪法适用于高维 !非线性 !
非正态问题的分析和处理 o因此 o它一直引起国内外统计专家和信号处理学者的关注k≤µ²∏¬ ετ αλqoussxl o已
被成功地应用于多个领域k李祚泳等 ot||z ~吴承祯等 oussy ~王顺久等 oussy¤~ussy¥~赵小勇等 oussz ~
≤«²∏¯¤®¬¤±oussyl o但投影寻踪方法的计算过程复杂 !编程实现困难 o在一定程度上限制了其应用 ∀而基于改
进单纯形法的改进投影寻踪法k吴承祯等 oussyl正是对这一方法的扩展 o该方法在林木种源选择中的应用未
见报道 ∀基于此 o本文提出应用改进的投影寻踪法 o对杉木种源选择进行研究 o从而丰富投影寻踪法理论在
树木种源选择上的应用 ∀
t 研究区概况
速生 !丰产 !优质是林木种源选择的主要目标k俞新妥等 ot|{w ~洪伟等 ot||sl o为了研究杉木生态地理及
遗传变异 o俞新妥等于 t|xy年秋从南方各省收集 |个杉木种源种子 ot|x{年春在福建农林大学三明莘口教
学林场造林 o教学林场及杉木种源林营造基本情况详见文献k俞新妥等 ot|{wl ∀俞新妥等kt|{wl根据林木种
源选择的/速生 !丰产 !优质0评价标准与思路 o对杉木种源林进行了调查 !取样 !测试与计算分析 o获得平均树
高 !平均胸径 !单株材积 !每公顷蓄积 !速生期 !全干密度 !顺纹抗压 !抗弯 !抗弯弹模 !顺纹抗剪 !冲击韧性 !心
材率 !晚材率 !高径比等 tw个指标的数据 ∀由于这些指标集中反映在/速生 !丰产 !优质0最佳目标上 o所以以
此为种源选择的要求与目标k洪伟等 ot||sl o本研究基础资料取自文献k俞新妥等 ot|{wl ∀
u 研究方法
投影寻踪模型的基本思想是利用计算机技术 o把高维数据样本通过某种组合投影到低维子空间上 o并通
过极小化某个投影指标 o寻找出能反映原高维数据结构或特征的投影k李世玲 oussxl o即寻找出使投影指标
函数达到最优的投影值 o然后根据该投影值对样本集进行相应地分类k≤«²∏¯¤®¬¤±oussy ~¬ετ αλqoussul ∀其
中 o投影指标函数的优化问题是应用投影寻踪分类方法能否成功的关键所在 ∀然而当研究数据较多时 o却很
难找到最优投影方向 ~并且传统的投影寻踪方法不易编程 !计算复杂 o从而限制了其应用领域 ∀基于上述 u
点 o吴承祯等kussyl提出采用改进单纯形法实现投影指标函数的优化 o进而建立投影寻踪分类模型 o其建模
步骤具体如下 ∀
第 t步 }建立判别指标体系 o对各判别指标的样本数据进行预处理 ∀根据杉木种源选择的目标与要求 o
结合杉木种源特征调查数据 o采用平均树高 !平均胸径 !单株材积 !每公顷蓄积 !速生期 !全干密度 !顺纹抗压 !
抗弯 !抗弯弹模 !顺纹抗剪 !冲击韧性 !心材率 !晚材率 !高径比 tw个指标构成杉木种源选择的指标体系 ∀设
杉木种源试验的数据样本集为 ξιϕkι € t ∗ ν oϕ€ t ∗ πl o其中 ν !π分别表示杉木种源样本数和判别指标数 ∀
为了消除各判别指标的量纲的影响 o以保证建模不失一般性 o需对 ξιϕkι € t ∗ ν oϕ€ t ∗ πl进行标准化处理 ∀
标准化处理公式为 }
ψιϕ € kξιϕ p ξϕ°¬±lrk ξϕ°¤¬ p ξϕ°¬±l o ktl
式中 } ξϕ°¤¬ !ξϕ°¬±分别表示样本数据集中第 ϕ个指标的最大值和最小值 ~ ψιϕkι € t ∗ ν oϕ€ t ∗ πl为标准化后的
数据样本值 ∀
第 u步 }构造投影指标函数 ∀投影寻踪判别方法就是把 π维数据 ψιϕkι € t ∗ ν oϕ€ t ∗ πl综合成以 Β€
kΒt oΒu o, oΒπl为投影方向的一维投影值 Ζι }
Ζι € Ε
π
ϕ€ t
Βϕψιϕ o kul
zx 第 v期 洪 滔等 }杉木种源选择的投影寻踪法应用
式中 }Βϕ  s oΕ
π
ϕ€ t
Βuϕ € t ∀然后根据 Ζιkι € t ∗ νl的一维散布图进行判别 ∀在综合投影值时 o要求投影值 Ζι
kι € t ∗ νl的散布特征满足局部投影点尽可能密集 o最好凝聚成若干个点团 o而在整体上投影点团之间尽可
能散开的条件 ∀为此 o投影指标函数k≤«²∏¯¤®¬¤±oussyl可构造为 }
ΘkΒl € Σ½ ∆½ o kvl
式中 }Σ½为投影值 Ζιkι € t ∗ νl的标准差 o∆½为投影值 Ζιkι € t ∗ νl的局部密度 o即 }
Σ½ € Ε
ν
ι € t
k Ζι p hΖluΠk ν p tl o kwl
∆½ € Ε
ν
ι € t
Ε
ν
ϕ€ t
k Ρ p ριϕl Υk Ρ p ριϕl o kxl
式中 }hΖ为序列 Ζιkι € t ∗ νl的均值 ~ Ρ为求局部密度的窗口半径k金菊良等 oussvl o它的选取既要使包含在
窗口内的投影点的平均个数不太少 o避免滑动平均偏差太大 o又不能使它随着 ν 的增大而增加太快 ~距离
ριϕ € ¿Ζι p Ζϕ¿~ Υk ηl为单位阶跃函数 ∀
第 v步 }优化投影指标函数 ∀当给定杉木种源判别指标样本数据时 o投影指标函数 ΘkΒl只随投影方向
Β的变化而变化 ∀不同的投影方向反映不同的数据结构特征 o最佳投影方向可最大可能揭示高维样本数据
的某种判别特征结构 ∀因此 o可通过求解投影指标函数最大化问题来估计最佳投影方向 o即 }
°¤¬ΘkΒl € Σ½ ∆½ o kyl
σqτ q Βϕ  s Ε
π
ϕ€ t
Βuϕ € t ∀ kzl
这是一个以 Β € kΒt oΒu o, oΒπl为变量的非线性优化问题 o其目标是通过对 Β优化而使 ΘkΒl达到最大值 ∀传
统投影寻踪法对 ΘkΒl的计算过程复杂 !编程困难k李祚泳等 ot||| ~金菊良等 oussvl o改进的投影寻踪法采
用改进单纯形法k吴承祯等 ot||| ~usssl直接优化 Β € kΒt oΒu o, oΒπl ∀改进单纯形法是由 µ维空间的 µ n t
个点 Πt oΠu o, oΠµ nt构成的几何图形 o且 Πt p Πu o, oΠt p Πµ nt线性无关 ∀在二维空间 o单纯形是一个三角
形 o在多维空间 o单纯形是一个多面体 ∀这些几何图形的每个顶点相当各个试验点 o其坐标值就是每个试验
点相应的各个投影寻踪方向参数的取值 o基本单纯形法是通过单纯形中的最坏响应点的/反射0来实现其运
动功能的 o改进单纯形法是在基本单纯形法的基础上增加了/扩张0和/压缩0u个功能 o这 u个功能既能加速
单纯形的前进 o又能按预定的精度充分地接近最优点 ∀根据初步试验结果确定初始单纯形 o根据初始单纯形
进行试验 o比较试验结果 o进行单纯形的不断推移 o直到获得满意的结果k吴承祯等 ot||| ~usssl ∀通过改进
单纯形法对 Β有关参数不断优化可以获得使 ΘkΒl达到最大化的 Β€ kΒt oΒu o, oΒπl的最佳组合 o这个最大
化针对特定的窗口半径参数是唯一的 ∀
第 w步 }判别 ∀把由第 v步求得的最佳投影方向 Β代入kul式后即可得到各杉木种源的投影值 Ζιkι €
t ∗ νl ∀该值可反映各杉木种源的综合特征 o通过 Ζιkι € t ∗ νl值大小的比较 o可对各杉木种源综合特征进行
判别 ~在建立判别模型的基础上 o还可预测出杉木种源的综合特征 ∀
v 结果与分析
以参与杉木种源试验的湖北竹溪 !四川彭州 !四川庐山等 |个杉木种源试验林为基础 o根据选取的反映
杉木种源生长及材性的平均树高 !平均胸径 !单株材积 !每公顷蓄积 !速生期 !全干密度 !顺纹抗压 !抗弯 !抗弯
弹模 !顺纹抗剪 !冲击韧性 !心材率 !晚材率 !高径比共 tw个指标 o构成杉木种源选择的指标体系 o其中平均树
高 !平均胸径和单株材积代表速生性状 o单位面积蓄积 !速生期代表丰产性状 o全干密度 !顺纹抗压 !抗弯 !抗
弯弹模 !顺纹抗剪 !冲击韧性 !心材率 !晚材率 !高径比 |个指标代表材质性状 o根据文献k俞新妥等 ot|{wl获
得具体指标数据k表 tl ∀
利用改进的投影寻踪模型对杉木种源样本集进行判别 ∀首先对各指标进行标准化处理 o然后以kyl式为
目标函数 !kzl式为约束条件 o将处理后的样本集数据代入kul !kwl !kxl和kvl式 o即可采用改进的投影寻踪法
对目标函数进行优化求解 o经过计算机运算 o当窗口半径参数为 s1u时 o不仅可以使包含在窗口内的投影点
{x 林 业 科 学 ww卷
表 1 杉木种源(23 年生)试验指标值及投影值 ≠
Ταβ .1 Τηε τεστ ινδιχεσ οφ Χ . λανχεολατα προϖενανχεσ ατ 23 ψεαρσ ολδ ανδ τηειρ προϕεχτιον ϖαλυεσ
指标
Œ±§¨¬
湖北
竹溪
«∏¬¬o
‹∏¥¨¬
≥t
四川
彭州
°¨ ±ª½«²∏o
≥¬¦«∏¤±
≥u
四川
庐山
∏¶«¤±o
≥¬¦«∏¤±
≥v
安徽
休宁
÷¬∏±¬±ªo
„±«∏¬
≥w
浙江
金华
¬±«∏¤o
«¨­¬¤±ª
≥x
湖南
会同
‹∏¬·²±ªo
‹∏±¤±
≥y
福建
南平
‘¤±³¬±ªo
ƒ∏­¬¤±
≥z
贵州
剑河
¬¤±«¨ o
Š∏¬½«²∏
≥{
广州
郁南
≠∏±¤±o
Š∏¤±ª½«²∏
≥|
投影方
向参数
°¤µ¤°¨ ·¨µ¶²©
³µ²­¨¦·¬²±
Β
平均树高 ξtΠ° tu1{ tv1u tv z1v tt tv1w tv1t ts1y |1{x s1v{y w
平均胸径 ξur¦° tv1t tv1| tw1u ts1v tu1t tw1y tw1x tt1| |1zx s1vzy z
单株材积 ξvr°v s1s|z { s1s|{ { s1tsw t s1suz t s1sy| w s1ts| z s1tst s s1syt | s1swt t s1wxw x
单位蓄积 ξwrk°v#«°pul tzu1x t|x t|y1x w|1u tsv1x uwy us{1x ttu1{ {y1w s1vy| w
速生期 ξxΠ¤ tx tw tw tx tx tw tw tt tt s1usx t
全干密度 ξyrkª#¦°pvl s1vxv s1vyy s1vzt s1vy{ s1v{w s1vz| s1wvz s1vxx s1wtx s1uxv t
顺纹抗压 ξzr°¤ vy1u v{1y vz1t v{1y vz1u wv1x wz1| v{1{ wx1| s1utz x
抗弯 ξ{r°¤ yv1z z{ {s1z zw1t z{1w zv1| |z1| y|1z {|1z s1tzz {
抗弯弹模 ξ|rŠ°¤ {1yu |1tt |1xt ts1u| {1|u |1xt tu1xw |1wt ts1t| s1t{| t
顺纹抗剪 ξtsr°¤ y1yy z1ux z1u{ z1t| y1vy z1{w {1uy y1xt {1ut s1tyw z
冲击韧性 ξttrk®#°pul vx1{z vz1uw w|1x| ww1x| ws1wz ws1v{ xy1ux vw1x| ww1v s1t|w t
心材率 ξtur h yv1u yz1t xz1z xy xz1x zv1v ys1y xy1z yv1v s1tzv u
晚材率 ξtvr h uy1{ |1v u{1t tu1{ uy ux1t tx1| tz1z ty1| s1t{x |
高径比 ξtw s1|zz s1|x s1|tx s1zs| s1|s| s1t{ s1|sv s1{|t t1st s1tuw {
投影值 ξtx t1{{u { u1ttw y u1v{| s s1zzz | t1xt| y u1z|t v v1vts u t1sy{ x t1xt| x
≠ ξt } ¤¨± «¨¬ª«·~ ξu } ¤¨± ⁄…‹ ~ ξv }Œ±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏°¨~ ξw }≥·²¦®~ ξx }ƒ¤¶·2ªµ²º¬±ª³¨µ¬²§~ ξy }⁄µ¼ §¨±¶¬·¼~ ξz }≤µ∏¶«¬±ª¶·µ¨±ª·«³¤µ¤¯¯¨¯·²·«¨
ªµ¤¬±~ ξ{ }ƒ¯ ¬¨∏µ¤¯ ~ ξ| }ƒ¯ ¬¨∏µ¤¯ °²§∏¯∏¶²©¨¯¤¶·¬¦¬·¼~ ξts }≥«¨ ¤µ~ ξtt }Œ°³¤¦·§∏¦·¬¯¬·¼~ ξtu } ‹ ¤¨µ·µ¤·¨~ ξtv }¤·¨ º²²§³¨µ¦¨±·¤ª¨ ~ ξtw }‹ ¬¨ª«·2§¬¤° ·¨¨µ
µ¤·¬²~ ξtx }°µ²­¨¦·¬²± √¤¯∏¨¶q
的平均个数适中而且可以使它随着 ν的增大而增加的速度适中 o在此半径参数条件下得到最大投影指标函
数值为 u1z|t vw o最大投影方向为 Β€ ks1v{y w os1vzy z os1wxw x os1vy| w os1usx t os1uxv t os1utz x os1tzz { o
s1t{| t os1tyw z os1t|w t os1tzv u os1t{x | os1tuw {l ∀将 Β代入kul式即可计算得到各杉木种源的投影值 Ζι
kι € t ∗ νlk表 tl o投影值的大小反映该种源在平均树高 !平均胸径等 tw个速生 !丰产 !优质等指标的综合表
现 o是某一杉木种源的综合评定 ∀根据投影方向 Β参数值大小 o不难发现投影值大小更集中反映了种源的
速生性 ∀分析表明 }福建南平的投影值最大 o为 v1vts u ~而投影值最小的是安徽休宁种源 o为 s1zzz | ∀因
此 o福建南平杉木种源为福建南平试验区最佳种源 o安徽休宁种源为福建南平试验区最差种源 ∀
据所计算的杉木种源综合指标投影值进行排序 o综合指标投影值最大者为参试种源之最优 ∀|个种源
的优劣排序为 }≥z  ≥y  ≥v  ≥u  ≥t  ≥x  ≥|  ≥{  ≥wk表 tl ∀可以看出 o根据投影值的大小可以把 |个种源
区分成 v类 }生长好 o并能适应闽北地区生长的种源 o即 ≥zk福建南平l !≥yk湖南会同l !≥vk四川庐山l !≥uk四
川彭州l ~生长一般的种源 o即 ≥tk湖北竹溪l !≥xk浙江金华l !≥|k广东郁南l ~生长差 !基本不能适应闽北地区
生长的种源 o即 ≥{k贵州剑河l !≥wk安徽休宁l ∀各种源排序的秩序越小 o表示该种源区的种源越佳k表 ul ∀
由此可以看出 o从生长快 !生长量大 !材性好的角度 o福建南平是最好的种源 o因此闽北地区杉木种源的调拨
以南平种源为佳 o其次为湖南会同种源 ∀这与俞新妥等kt|{wl研究相符 o与洪伟等kt||sl应用层次分析法所
得出的结论基本一致k层次分析法认为湖南会同种源最优 o福建南平次之l ∀但是改进投影寻踪法 o与层次分
析法在 ≥{k贵州剑河l !≥|k广东郁南l两者的分类上出现不一致k表 ul ∀原因在于 o广东郁南为南带种源 o尽
管其生长性状较差 o但其材性较优仅次于福建南平种源 o因此 o其综合排序位于贵州剑河之前 ∀种源选择的
原则是/速生 !丰产 !优质0 o本文提出的方法与层次分析法均选择湖南会同和福建南平种源为最佳 o所以改进
投影寻踪法在种源选择上是可行的 ∀由于 u个种源各具优点 o可作为杂交育种的种质种源k俞新妥等 o
t|{wl o因此本研究进一步证实了将福建南平种源与湖南会同杉木种源进行杂交育种的科学性 ∀
投影寻踪法是近几年广泛应用的一种新方法 o这种方法把每一个种源的指标投影成一维的指标值 o根据
投影值的大小可直接进行排序 o方法简便可行 o结果一目了然 o很容易判断出林木的最佳种源 ∀而层次分析
法需要较深的数学基础作为支持 o一方面判断矩阵构造受人的主观影响较大 o另一方面计算程序编程工作比
较繁杂 o在实际操作中存在着诸多不便 ∀改进的投影寻踪法在评价杉木种源优劣过程中直接以种源的主要
性状为依据 o较层次分析法具有更高的客观性 o尤其克服了层次分析法中 t ∗ |标度法构造判断矩阵的主观
|x 第 v期 洪 滔等 }杉木种源选择的投影寻踪法应用
表 2 不同方法种源排序比较
Ταβ .2 Τηε χοµ παρισον οφ προϖενανχε ορδερ ιν διφφερεντ µετηοδσ
杉木种源
Χqλανχεολατα ³µ²√ ±¨¤±¦¨
优劣次序 ײ³²¯²ª¼ ²µ§¨µ
改进投影寻踪法
²§¬©¬¨§³µ²­¨¦·¬²±
³∏µ¶∏¬·°¨ ·«²§
层次分析法
„±¤¯¼·¬¦«¬¨µ¤µ¦«¼
³µ²¦¨¶¶
湖北竹溪 «∏¬¬o‹∏¥¨¬k≥tl x x
四川彭州 °¨ ±ª½«²∏o≥¬¦«∏¤±k≥ul w w
四川庐山 ∏¶«¤±o≥¬¦«∏¤±k≥vl v v
安徽休宁 ÷¬∏±¬±ªo„±«∏¬k≥wl | |
浙江金华 ¬±ª«∏¤o«¨­¬¤±ªk≥xl y y
湖南会同 ‹∏¬·²±ªo‹∏±¤±k≥yl u t
福建南平 ‘¤±³¬±ªoƒ∏­¬¤±k≥zl t u
贵州剑河 ¬¤±«¨ oŠ∏¬½«²∏k≥{l { z
广东郁南 ≠∏±¤±oŠ∏¤±ª§²±ªk≥|l z {
性及一致性检验的繁琐性 ∀
w 结论与讨论
采用改进的投影寻踪法对 |个杉
木种源进行优劣选择 o其投影方向综
合考虑了各杉木种源平均树高 !平均
胸径 !平均材积等 tw个有关速生 !丰
产和优质的指标 o通过对投影方向参
数进行优化获得各杉木种源投影值 o
投影值越大表明该种源越佳 ∀分析表
明福建南平杉木种源为最佳 !安徽休
宁杉木种源为最差 ∀研究不仅为杉木
优良种源选择提供了理论依据 o而且
丰富了林木种源选择方法 o该方法在林业科学研究的多目标决策中具有广泛应用前景 ∀
用投影寻踪法进行种源的最优选择实质就是如何将各种源的多维判别指标综合成 t维或 u维指标 o然
后根据相近原则进行排序 ∀为此 o本文提出了用改进的投影寻踪模型进行种源最优选择的新方法 ∀利用该
模型可将各种源的多指标综合成一维投影值 o根据投影值大小即可判别出种源的优劣次序 o进而根据具体的
培养目标 o正确地选择林木种源 o为良种选育 !壮苗培育及森林可持续经营提供保证 ∀其计算过程不仅数学
理论基础严谨 o逻辑性强 o且不受人为因素的影响和干扰 o这是区别于也是优于林木种源选择中常用的层次
分析法 !聚类分析法及多目标决策的重要特征 ∀
传统投影寻踪技术计算复杂 !编程实现困难 o改进的投影寻踪法采用改进单纯形法优化投影方向 o简化
了投影寻踪的实现过程 o较好地克服了传统投影寻踪法所固有的缺点 ∀采用改进单纯形法优化投影方向只
须给出投影方向的初始值和相应步长 o由于投影方向取值均在≈s ∗ t 之间且取值之平方和应为 t o因此初始
值的确定较为简单且对整个计算影响不大 ~同时步长大小仅与探索空间有关 o而整个探索过程均由计算机
实现 o步长大小仅影响探索的时间长短 ∀因此 o采用改进投影寻踪技术研究林木种源选择问题在理论上是可
行的 !科学的 ∀实例研究表明 o改进的投影寻踪模型用于种源选择 o能达到理想效果 o方法简单有效 o模型适
用性及实用性较强 ∀该方法对杉木种源试验的不同试验点 !多个试验点的优良种源选择的综合评价 o及对其
他树种种源试验的优良种源选择评价的研究与方法的佐证 o是本研究进一步深入和发展的方向 ∀
参 考 文 献
陈伯望 o洪菊生 qt||x q杉木种源胸径生长地理变异的趋势面分析 q林业科学 ovtkul }tts p ttx q
成 平 o李国英 qt|{y q投影寻踪 ) ) ) 一类新兴的统计方法 q应用概率统计 oukvl }{ p tu q
洪 伟 o潘 辉 qt||s q杉木种源选择决策模型 q生物数学学报 oxkvl }ttz p tux q
洪 伟 o吴承祯 qt||{ q杉木种源胸径生长地理变异规律研究 q植物生态学报 ouukul }t{y p t|u q
金菊良 o张礼兵 o潘金锋 qussv q基于投影寻踪的天然草地分类模型 q生态学报 ouvktsl }ut{w p ut{{ q
李世玲 qussx q基于投影寻踪和遗传算法的一种非线性系统建模方法 q系统工程理论与实践 okwl }uu p u{ q
李祚泳 o邓新民 o辛文清 qt||z q旱涝趋势的投影寻踪预测模型 q自然灾害学报 oykwl }y{ p zv q
李祚泳 o丁 晶 o张欣莉 qt||| q环境监测优化布点的投影寻踪回归分析法 q环境科学进展 ozkyl }tuz p tvs q
南方十四省k区l杉木栽培科研协作组 qt|{t q杉木产区立地类型划分的研究 q林业科学 otzktl }vz p wx q
全国杉木种源试验协作组 qt||w q杉木种源变异的研究 q林业科学研究 ozk专刊l }ttz p tu| q
盛炜彤 o王 岚 o张洪英 qt|{t q杉木生长区气候区划的初步研究 q林业科学 otzktl }xs p xz q
王顺久 o李跃清 qussy¤q投影寻踪模型在区域生态环境质量评价中的应用 q生态学杂志 ouxkzl }{y| p {zu q
王顺久 o杨志峰 qussy¥q区域农业生态环境质量综合评价投影寻踪模型研究 q中国生态农业学报 otwktl }tzv p tzx q
王业成 qussy q基于投影寻踪法的稻米品质综合评价 q东北农业大学学报 ovzkul }uut p utw q
吴承祯 o洪 伟 qt||| q运用改进单纯形法拟合 ²ª¬¶·¬¦曲线的研究 q生物数学学报 otwktl }ttz p tut q
吴承祯 o洪 伟 qusss q…° p ≥ 混合算法及其在森林自疏规律研究中的应用 q应用生态学报 ottkxl }yxx p yx| q
吴承祯 o洪 伟 qussy q基于改进的投影寻踪的森林生态系统生态价位分级模型研究 q应用生态学报 otzkvl }vxz p vyt q
俞新妥 o陈承德 o何智英 o等 qt|{w q杉木种源试验林kuv年l的生长和材性研究 q福建林学院学报 owktl }t p { q
sy 林 业 科 学 ww卷
俞新妥 o黄荣之 qt|ys q杉木 !马尾松地理造林试验初报 q福建林学院学报 oktl }xt p xx q
赵小勇 o付 强 o邢贞相 qussz q投影寻踪等级评价模型在土壤质量变化综合评价中的应用 q土壤学报 owwktl }tyw p ty{ q
郑祖国 qt||v q投影寻踪自回归模型及其在新疆春旱期降水量长期预测中的应用 q新疆农业大学学报 otykul }t p z q
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k责任编辑 徐 红l
5林业科学6获 uss{年度中国科协
精品科技期刊工程 …类延续项目
日前 o5林业科学6参加了中国科协组织的 ussz年精品期刊 …类项目总结验收 ∀经项目单位互评和专家
评审委员会评审 o在 uy项 …类 uss{年度延续项目中5林业科学6榜上有名 ∀
精品科技期刊工程是中国科学技术协会于 ussy年设立并在/十一五0期间实施 o旨在促使中国科协及所
属全国性学会主办的科技期刊更好地服务科技自主创新 o加强学术交流功能 o推进实施精品科技期刊战略 o
提高科技期刊核心竞争力 o提高全国性学会为实施科教兴国战略 !人才强国战略服务的能力的重要举措 o有
一套严格的申报 !立项 !考核和验收程序 ∀
自 ussz年5林业科学6获得精品期刊 …类立项后 o圆满完成了月刊出版 !审稿专家库优化和作者信息库
的建立 o远程编辑系统的前期调研等工作任务 o并在编辑出版质量 !编辑部人员队伍建设 !加强期刊宣传 !加
强期刊国际化上做了大量工作 o期刊各项评价指标稳步提高 o均位居林业期刊前列 ∀能够在众多期刊中脱颖
而出 o获得精品期刊 …类立项 o这是对中国林学会办刊水平和5林业科学6学术地位的充分肯定 o对进一步加
强林业和生态文明建设研究成果的宣传具有重要意义 ∀
本刊编辑部
ty 第 v期 洪 滔等 }杉木种源选择的投影寻踪法应用