应用DTOPSIS法综合评价甘蔗自育品系

马文清，郭 强，李 杨，李恒锐，朱 荣，罗晓雪，李茂植，韦持章，唐君海，邱文武

（广西农垦甘蔗良种繁育中心/广西亚热带作物研究所试验站，广西龙州532415）

甘蔗预备品比试验和品比试验是甘蔗育种中重要环节，综合评价甘蔗自育品系的产量、蔗糖分、抗逆性等性状和指标，对甘蔗品系优选劣汰有着重要的影响。 对参试材料进行综合评价方面，DTOPSIS法（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，逼近理想解排序法）在甘蔗上独立应用的效果已有相关报道[1-4]。本文应用DTOPSIS法对甘蔗自育品系进行综合分析。并将所得到的结果排序，以期客观全面地反映甘蔗品种（系）的优劣，为甘蔗参试材料的进一步试验和品种推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 参试材料及试验方法

在广西亚热带作物研究所试验站试验基地进行了品种（系）比较试验。参试材料有：桂垦08-159、桂垦08-160、桂垦 08-162、桂垦 08-163、桂垦 08-167、桂垦 08-174、桂垦 08-179、桂垦 08-194、桂垦 08-201、桂垦08-231、新台糖22号，以新台糖22号为对照。新台糖22号在广西的种植已有20余年，占全区甘蔗总面积95%以上，表现优良，故将其作为对照品种。本试验采用随机区组设计，3次重复，3行区，行长7m，行距1.1m，小区面积23.1m2，双芽段栽植，8004芽/666.7m2，田间常规管理，根据试验要求分别测定相关性状指标。各项性状指标平均值见表1。

表1 各参试材料的主要性状指标平均值

2 分析方法

2.1 分析原理及方法

DTOPSIS法为逼近理想解排序法。先将13个指标分别按正向指标9个（发株率、出苗率、分蘖率、单茎重、有效茎、蔗茎产量、蔗糖分、蔗糖产量、茎径）、中性指标1个（纤维分）、负向指标3个（还原糖、枯心率、黑穗病）作标准化处理，建立数据指标的可比性，然后借助多目标决定的“理想解”和“负理想解”作排序，详细地比较各指标间的差异，按照Ci大小排序，最大者即为最优良品系。

2.2 原始数据无量纲化

对原始数据进行无量纲化处理（见表2）。对于正向指标，其最优解为所有材料中该指标的最大值；对于负向指标，其最优解为所有材料中该指标的最小值。

2.3 决策矩阵R的计算

甘蔗品系各性状指标的权重按表1中顺序赋予甘蔗品系各性状的权重值Wj=｛0.05，0.05，0.05，0.05，0.05，0.05，0.10，0.10，0.20，0.10，0.05，0.05，0.10｝，0＜Wj＜1，∑Wj=1。 根据公式 Rij=Wj×Zij可以计算出决策矩阵 R（见表 3），式中：i=1，2，3,…， 11；j=1，2，3,…，11；Rij为 R 中第 i个品系第 j个性状的相应值（下同）；Zij表示Z中第i个品系第j个性状的对应值（见表 3）。

表2 原始数据无量纲化值

表3 DTOPSIS决策矩阵

2.4 构建理想解与负理想解数列

然后以R表中各列的最大值组成最大数组（Xi+），最小值组成最小数组（Xi-），构建理想解与负理想解数列。

2.5 计算理想解的相对接近度Ci值

按欧几里德范数[2]，分别求出各参试材料Rij与理想解Xi+、负理想解Xi-的距离Si+和Si-值，再根据公式 Ci=Si-/（Si++Si-），计算出各品系的接近度Ci值（见表4）。

表4 参试材料DTOPSIS法计算结果

3 结果与分析

根据DTOPSIS法综合评估原理，Ci值越大的品系（种），综合性状越好。由表4可以看出，Ci值大于新台糖22号的品系只有桂垦08-174，这与按产蔗量、产糖量性状排序的结果一致，说明桂垦08-174综合性状明显优于对照，可作为下一步试验的备选品系。其余材料的综合性状差于对照，仍需进一步试验观察或淘汰。桂垦08-174的蔗茎产量和糖产量最高，为112.1t/hm2和15.5t/hm2，比对照品种新台糖22号分别高18.37%和4.73%，实际生产实践中，桂垦08-174属于中茎品系，生势强，出苗快，分蘖多，植株高，直立，抗倒伏，抗病虫，有效茎数多，产量高，具有高生物量的优良特性，是优良的糖料蔗新品系，应大力推广。因此，笔者认为DTOPSIS法甘蔗自育品系进行多因素综合评价，与甘蔗品系在生产实践的表现相符合，评价较为客观、较为全面，因此DTOPSIS法应用于评价甘蔗品种（系）是可行的，这与相关研究人员的结论相似[1-6]。

4 讨论

相对于灰色关联法和主成分分析法等综合评价法来说，DTOPSIS法算法简单实用，更有利于解决多目标性状间的不可公度性，对甘蔗杂交种优良品系的筛选具有很大的参考价值。

应用DTOPSIS法综合评估甘蔗新品系，主要性状的合理选择及各性状权重的分配是关键。如果在品种（系）评价的标准上能加入更多的指标，如出汁率、重力锤度等压榨指标、梢腐病等抗性指标，则更能体现品种（系）的优良特性，一定程度上可以避免在田间选择过程中因试验材料某单一性状突出优或劣而导致过高或过低的主观评判。因此，在甘蔗选育过程中，应根据其育种目标、育种经验和生产实际合理适当地选择各项考察性状，并合理分配各性状的权重，否则将影响评估结果。

[1]赵培方，吴才文，陈学宽，等.DTOPSIS法对甘蔗新品系的综合评价[J].中国糖料，2008（1）：43-45.

[2]陈政，吕达，王果，等.自育甘蔗新品系的DTOPSIS法综合评估[J].亚热带农业研究，2010，6（2）：73-76.

[3]昝逢刚，赵培方，杨昆，等.云南省第十套甘蔗区试开远点DTOPSIS法综合评价[J].中国糖料，2011（1）：8-10.

[4]陆鑫，毛钧，苏火生，等.DTOPSIS 法综合评价甘蔗创新种质[J].中国糖料，2012（1）：33-35，37.

[5]吴才文，范源洪，杨洪昌，等.几个国外甘蔗引进种的试验表现及利用价值分析[J].甘蔗糖业，2003（5）：15-17.

[6]文建成，符菊芬，陈学宽，等.甘蔗品种灰色模糊多维综合评估分析[J].中国糖料，2001（3）：5-8.