杜鹃种质综合评价AHP模型的建立及应用

周媛等

摘要：根据杜鹃（Rhododendron simsii Planch.）的观赏特点，以城市园林应用为目标，从花观赏性、叶观赏性与园林应用潜力几个方面选定了杜鹃属植物评价的三级15个评价指标，采用层次分析法（AHP）初步建立了杜鹃综合评价模型。利用该模型对武汉市林业果树科学研究所引进的56个杜鹃园艺种与野生种进行了综合评价，共划分了4个等级，为杜鹃良种筛选与园林绿化应用提供一定的理论与实践参考。

关键词：杜鹃（Rhododendron simsii Planch.）；层次分析法（AHP）；种质；综合评价

中图分类号：S682.31 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）13-3099-04

Establishment and Application of AHP Model for Comprehensively Evaluating Germplasm of Rhododendron simsii Planch.

ZHOU Yuan，GUO Cai-xia，TONG Jun，XU Dong-yun， DONG Yan-fang，MAO Jing，CHEN Fa-zhi

（Wuhan Scientific Research Institute of Forestry & Fruit-tree/Hubei Engineering Technology Research Center of Landscape Plant，

Wuhan 430075， China）

Abstract： Based on the ornamental features of Rhododendron simsii Planch.， AHP （Analytic hierarchy process） model was established in terms of 15 indexes in 3 grades about flower ornamental value， leaf characteristics and landscape application potential to apply Rhododendron simsii Planch. in city landscape. 56 introduced cultivars and wild species of Rhododendron simsii Planch. in Wuhan institute of forestry & fruit-tree were evaluated comprehensively and divided into 4 grades by using the AHP model. Results will provide theoretical and practical references for introduction and landscape application of improved Rhododendron simsii Planch..

Key words： Rhododendron simsii Planch.； Analytic hierarchy process （AHP）； germplasm； comprehensive evaluation

杜鹃（Rhododendron simsii Planch.）是杜鹃花属（Rhododendron L.）植物的统称，为世界著名高山花卉，也是我国十大名花之一，俗称映山红、马樱花等。其开花时花叶繁茂，花色艳丽，为理想的盆景盆花材料。国内外育种学家通过杂交等手段推出了种类繁多的杜鹃新品种，相对于野生原种，园艺栽培种一般分为五大品系：春鹃品系、夏鹃品系、西鹃品系、东鹃品系与高山杜鹃品系[1]。由于杜鹃品种繁多，亲缘关系复杂，在新品种选育和应用方面，没有可供参照的标准。因此，建立科学统一的评价模型，无论在理论研究还是在实际应用中均具有积极意义。此外，杜鹃以家庭盆花与盆景应用较多，有必要进行园林应用途径的开发，丰富城市绿化景观。

层次分析法（Analytic hierarchy process，AHP）是20世纪70年代提出的一种层次权重分析决策方法。通过判断矩阵建立，将定性与定量因素有机结合，得到具有说服力的评价结果，近年来在大花蕙兰[2，3]、蜡梅[4]、樱花[5]、鸢尾[6]等观赏植物品种上均有应用[7，8]。本研究初步建立了评价模型，对武汉市林业果树科学研究所近几年引种栽培的杜鹃园艺栽培品种与野生种进行综合评价分级，旨在为杜鹃在园林绿化中的应用提供理论与实践参考。

1 综合评价层次分析模型的建立

采用层次分析法进行系统分析，首先根据问题的性质和所要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联或影响以及隶属关系，将各因素按不同层次聚集成组合，形成一个多层次的分析结构模型，并最终把系统分析归结为最底层（评价因素）相对于最高层（最终目标）相对重要值的确定或相对优劣次序的排序问题。

根据杜鹃品种特性的综合分析，参考有经验的专业人士意见，筛选出15个与其园林绿化应用密切相关的评价指标，并依据其相互关系构成多层次分析模型。模型分三层：目标层（A），即是对杜鹃品种应用的综合评价（划分其等级）；约束层（B），由花观赏性、叶观赏性、园林应用潜力3部分组成；标准层（C），由花径、花色、花型等15个指标组成。由于杜鹃应用评价以花部观赏性状为主，故选定指标多数是与花相关的性状，具体的评价指标及模型见图1。按相应指标对每一品种打分，最终得到总分值，从而确定其等级。

2 判断矩阵的构造及一次性检验

根据上述层次模型，请多名专家及相关专业学生（35人）根据因子间的相对重要性标度（表1）进行对应打分，然后用求平均值四舍五入取整法建立A-B，B-C共4个矩阵，并计算出对应的判断矩阵的最大特征值（λmax）和对应特征向量（W），如表2至表5所示。A-B，B-C 4个矩阵的CR值均小于0.1，说明该矩阵具有满意的一致性。

如表6所示，杜鹃综合评价体系约束层三类因子权重分别为花观赏性（B1）0.687，叶观赏性（B2）0.187，园林应用潜力（B3）0.127，其中花观赏性所占的权重最大，明显大于其他因子，说明其处于最为重要的地位，在人们的视觉欣赏中占有较大比重，是综合品质的最重要的指标。标准层中花色C2、花型C3、花量C4、花显示度C5、花期长短C9的单排序权重值分别为0.154、0.077、0.103、0.086、0.081，它们相对于其他性状来说占有较大的权重，可认为是综合评价依据的主要指标。其中花色与花量的权重明显高于其他指标，表明其作用较大。除这5个指标外，花径C1、幼叶颜色C10、成叶颜色C11、绿期C12与生长适应性C15的权重居中，属于一般指标，其他因素相对而言只能作为辅助指标。这些结果与实际结果相比，具有较高的一致性，充分说明该模型的适合度及评价的可靠性。

3 园林绿化应用杜鹃良种的筛选

在对杜鹃花属植物的观赏特性、生物学特性及生态学特性等方面的综合研究和观察的基础上，各具体指标评分标准是在对杜鹃属植物充分观测、查阅有关文献、咨询专家及有关专业人员，并发放评分调查问卷广泛征求专业人士意见后制定的，详见表7。将标准层各项指标划分为若干数量等级，并根据杜鹃属植物的共同观赏价值和园林绿化应用特性拟定了五分制的评分标准。

对引进栽培的56个杜鹃属植物（包括野生种与园艺栽培种）的观赏特性和栽培适应性等进行了详细的观察和记录，根据表7进行了评分，然后再根据表6中各项指标的总权重值进行计算，各杜鹃属植物的综合评价结果见表8。根据综合评价值的分布和实际观察情况，将56种杜鹃的园林绿化应用价值分为4个等级（每级不包括上限），即Ⅰ级（分值>3.3），杜鹃园林绿化应用价值最高的品种，共计14个品种；Ⅱ级（分值3.1～3.3），杜鹃园林绿化应用价值较高的品种，共计13个品种；Ⅲ级（分值2.9～3.1），杜鹃园林绿化应用价值高的品种，共计17个品种；Ⅳ（分值<2.9），杜鹃园林绿化应用价值一般的品种，共计12个品种。

4 小结与讨论

本研究基于层次分析法（AHP）的原理，总结了杜鹃的各项观赏与应用特征，采用15个具体的评价指标初步建立了适合杜鹃属植物综合评价的AHP模型。为建立杜鹃属植物的综合评价标准提供了参考依据，也为杜鹃后期良种筛选与新品种选育提供了科学方法。

本研究结果表明，衡量杜鹃园林应用的限制因素中，花观赏性的制约性最强，叶观赏性与园林应用潜力制约性较小，说明大众对杜鹃园林应用方面主要关注杜鹃花器官的观赏价值。花色C2与花量C4最为重要（排序权值>0.1），花显示度C5与花期长短C9次之（排序权值>0.08），花型C3、幼叶颜色C10、成叶颜色C11、绿期C12与生长适应性C15较为重要，其余要素指标的权重值相对较小。因此，在开发杜鹃用于园林绿化时，首先应考虑其花色、花量、花显示度与花期长短，其次考虑花型、幼叶颜色、成叶颜色、绿期与生长适应性，这9个指标是评价杜鹃园林应用价值的重要指标。通过建立AHP评价体系进行优良材料的筛选，避免盲目开发引起总体景观效果差或生长不良等诸多问题。

杜鹃在园林应用方面具有较高的价值，根据综合评价值的分布情况和直观经验，本研究将56个杜鹃品种（种）的观赏价值分为4个等级。综合评价为Ⅰ级的杜鹃共有14种，主要是大部分西鹃品系（品种）和部分东鹃品系（品种）。西鹃品种因花色一般为复色、花量大、花期长等优点，尽管生长适应性弱于其他品系，但因评价体系中花部观赏性占较大权重，因此总体评价值最高。第Ⅱ级基本为东鹃品系（品种），总体评价值较高，或某一方面指标价值极高，而另一方面较低，如野生种映山红花量大、花显示度高，观赏价值极高，但生长势与生长适应性较差。第Ⅲ级杜鹃品种评价值一般，观赏价值与应用潜力均属于中等水平，如紫鹤就是目前园林绿化市场上常见的杜鹃品种，尽管其抗性、适应性较强，但其花型、花色单一，花期短，观赏价值不高。而第Ⅳ级杜鹃品种存在较大缺陷，观赏价值或适应性较差，不适宜园林绿化应用。

本研究参照国内外观赏植物资源评价指标[9-13]，在评价模型的建立过程中，通过多样本（样本数>30）调查后取平均值的方法，使因子间相对重要性标度的人为主观因素降到最小，因此本模型具有一定的借鉴意义。将武汉市引种栽培的56个杜鹃品种（种）进行了综合计算与评价，划分了4个等级，为杜鹃在园林绿化上的应用提供了技术参考，并为今后杜鹃商品苗生产与新品种选育提供了借鉴。

参考文献：

[1] 林 斌.中国杜鹃花——园艺品种及应用[M].北京：中国林业出版社，2008.

[2] 陈和明，江 南，朱根发，等.层次分析法在大花蕙兰品种选择上的应用[J].亚热带植物科学，2009，38（2）：30-32.

[3] 冯秋霞，王庆平.大花蕙兰商品价值的综合评价[J].上海交通大学学报（农业科学版），2007，25（6）：595-599.

[4] 王菲彬，芦建国.蜡梅切花观赏特性的综合评价[J].林业科技开发，2005，19（5）：25-27.

[5] 刘晓莉.14个樱花品种观赏性状综合评价和樱花园林应用研究 [D].浙江临安：浙江农林大学，2012.

[6] 王文元，史国旭，周文强，等.熵AHP法对鸢尾宿根花卉的综合评价[J].中国农学通报，2012，28（16）：292-298.

[7] 罗远华，林 兵，黄敏玲，等.文心兰盆花种质综合评价AHP模型的建立及应用[J].江西农业学报， 2011，23（4）：42-44.

[8] 唐东芹，张思平，高本年.用AHP法对桂花品种应用的综合评价[J].江苏林业科技，1998，25（1）：11-16.

[9] 尹艳杰，袁王俊，董美芳，等.运用AHP法综合评价河南部分桂花品种[J].河南大学学报（自然科学版），2004（4）：60-64.

[10] 黄启堂，游水生，黄榕辉，等.运用层次分析法评价木质藤本观赏植物资源[J].福建林学院学报，1997，17（3）：269-272.

[11] 赵焕臣，许树柏.层次分析法[M].北京：科学技术出版社， 1986.

[12] 郭彩霞，陈龙清，谭 庆，等.几种鸢尾属植物在武汉地区的引种试验[J].安徽农业科学，2011，39（2）：731-733.

[13] SAATY T L. How to make a decision： The analytic hierarchy process [J]. Euro J Operational Res，1990，48（1）：9-26.

如表6所示，杜鹃综合评价体系约束层三类因子权重分别为花观赏性（B1）0.687，叶观赏性（B2）0.187，园林应用潜力（B3）0.127，其中花观赏性所占的权重最大，明显大于其他因子，说明其处于最为重要的地位，在人们的视觉欣赏中占有较大比重，是综合品质的最重要的指标。标准层中花色C2、花型C3、花量C4、花显示度C5、花期长短C9的单排序权重值分别为0.154、0.077、0.103、0.086、0.081，它们相对于其他性状来说占有较大的权重，可认为是综合评价依据的主要指标。其中花色与花量的权重明显高于其他指标，表明其作用较大。除这5个指标外，花径C1、幼叶颜色C10、成叶颜色C11、绿期C12与生长适应性C15的权重居中，属于一般指标，其他因素相对而言只能作为辅助指标。这些结果与实际结果相比，具有较高的一致性，充分说明该模型的适合度及评价的可靠性。

3 园林绿化应用杜鹃良种的筛选

在对杜鹃花属植物的观赏特性、生物学特性及生态学特性等方面的综合研究和观察的基础上，各具体指标评分标准是在对杜鹃属植物充分观测、查阅有关文献、咨询专家及有关专业人员，并发放评分调查问卷广泛征求专业人士意见后制定的，详见表7。将标准层各项指标划分为若干数量等级，并根据杜鹃属植物的共同观赏价值和园林绿化应用特性拟定了五分制的评分标准。

对引进栽培的56个杜鹃属植物（包括野生种与园艺栽培种）的观赏特性和栽培适应性等进行了详细的观察和记录，根据表7进行了评分，然后再根据表6中各项指标的总权重值进行计算，各杜鹃属植物的综合评价结果见表8。根据综合评价值的分布和实际观察情况，将56种杜鹃的园林绿化应用价值分为4个等级（每级不包括上限），即Ⅰ级（分值>3.3），杜鹃园林绿化应用价值最高的品种，共计14个品种；Ⅱ级（分值3.1～3.3），杜鹃园林绿化应用价值较高的品种，共计13个品种；Ⅲ级（分值2.9～3.1），杜鹃园林绿化应用价值高的品种，共计17个品种；Ⅳ（分值<2.9），杜鹃园林绿化应用价值一般的品种，共计12个品种。

4 小结与讨论

本研究基于层次分析法（AHP）的原理，总结了杜鹃的各项观赏与应用特征，采用15个具体的评价指标初步建立了适合杜鹃属植物综合评价的AHP模型。为建立杜鹃属植物的综合评价标准提供了参考依据，也为杜鹃后期良种筛选与新品种选育提供了科学方法。

本研究结果表明，衡量杜鹃园林应用的限制因素中，花观赏性的制约性最强，叶观赏性与园林应用潜力制约性较小，说明大众对杜鹃园林应用方面主要关注杜鹃花器官的观赏价值。花色C2与花量C4最为重要（排序权值>0.1），花显示度C5与花期长短C9次之（排序权值>0.08），花型C3、幼叶颜色C10、成叶颜色C11、绿期C12与生长适应性C15较为重要，其余要素指标的权重值相对较小。因此，在开发杜鹃用于园林绿化时，首先应考虑其花色、花量、花显示度与花期长短，其次考虑花型、幼叶颜色、成叶颜色、绿期与生长适应性，这9个指标是评价杜鹃园林应用价值的重要指标。通过建立AHP评价体系进行优良材料的筛选，避免盲目开发引起总体景观效果差或生长不良等诸多问题。

杜鹃在园林应用方面具有较高的价值，根据综合评价值的分布情况和直观经验，本研究将56个杜鹃品种（种）的观赏价值分为4个等级。综合评价为Ⅰ级的杜鹃共有14种，主要是大部分西鹃品系（品种）和部分东鹃品系（品种）。西鹃品种因花色一般为复色、花量大、花期长等优点，尽管生长适应性弱于其他品系，但因评价体系中花部观赏性占较大权重，因此总体评价值最高。第Ⅱ级基本为东鹃品系（品种），总体评价值较高，或某一方面指标价值极高，而另一方面较低，如野生种映山红花量大、花显示度高，观赏价值极高，但生长势与生长适应性较差。第Ⅲ级杜鹃品种评价值一般，观赏价值与应用潜力均属于中等水平，如紫鹤就是目前园林绿化市场上常见的杜鹃品种，尽管其抗性、适应性较强，但其花型、花色单一，花期短，观赏价值不高。而第Ⅳ级杜鹃品种存在较大缺陷，观赏价值或适应性较差，不适宜园林绿化应用。

本研究参照国内外观赏植物资源评价指标[9-13]，在评价模型的建立过程中，通过多样本（样本数>30）调查后取平均值的方法，使因子间相对重要性标度的人为主观因素降到最小，因此本模型具有一定的借鉴意义。将武汉市引种栽培的56个杜鹃品种（种）进行了综合计算与评价，划分了4个等级，为杜鹃在园林绿化上的应用提供了技术参考，并为今后杜鹃商品苗生产与新品种选育提供了借鉴。

参考文献：

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[8] 唐东芹，张思平，高本年.用AHP法对桂花品种应用的综合评价[J].江苏林业科技，1998，25（1）：11-16.

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[11] 赵焕臣，许树柏.层次分析法[M].北京：科学技术出版社， 1986.

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[13] SAATY T L. How to make a decision： The analytic hierarchy process [J]. Euro J Operational Res，1990，48（1）：9-26.

如表6所示，杜鹃综合评价体系约束层三类因子权重分别为花观赏性（B1）0.687，叶观赏性（B2）0.187，园林应用潜力（B3）0.127，其中花观赏性所占的权重最大，明显大于其他因子，说明其处于最为重要的地位，在人们的视觉欣赏中占有较大比重，是综合品质的最重要的指标。标准层中花色C2、花型C3、花量C4、花显示度C5、花期长短C9的单排序权重值分别为0.154、0.077、0.103、0.086、0.081，它们相对于其他性状来说占有较大的权重，可认为是综合评价依据的主要指标。其中花色与花量的权重明显高于其他指标，表明其作用较大。除这5个指标外，花径C1、幼叶颜色C10、成叶颜色C11、绿期C12与生长适应性C15的权重居中，属于一般指标，其他因素相对而言只能作为辅助指标。这些结果与实际结果相比，具有较高的一致性，充分说明该模型的适合度及评价的可靠性。

3 园林绿化应用杜鹃良种的筛选

在对杜鹃花属植物的观赏特性、生物学特性及生态学特性等方面的综合研究和观察的基础上，各具体指标评分标准是在对杜鹃属植物充分观测、查阅有关文献、咨询专家及有关专业人员，并发放评分调查问卷广泛征求专业人士意见后制定的，详见表7。将标准层各项指标划分为若干数量等级，并根据杜鹃属植物的共同观赏价值和园林绿化应用特性拟定了五分制的评分标准。

对引进栽培的56个杜鹃属植物（包括野生种与园艺栽培种）的观赏特性和栽培适应性等进行了详细的观察和记录，根据表7进行了评分，然后再根据表6中各项指标的总权重值进行计算，各杜鹃属植物的综合评价结果见表8。根据综合评价值的分布和实际观察情况，将56种杜鹃的园林绿化应用价值分为4个等级（每级不包括上限），即Ⅰ级（分值>3.3），杜鹃园林绿化应用价值最高的品种，共计14个品种；Ⅱ级（分值3.1～3.3），杜鹃园林绿化应用价值较高的品种，共计13个品种；Ⅲ级（分值2.9～3.1），杜鹃园林绿化应用价值高的品种，共计17个品种；Ⅳ（分值<2.9），杜鹃园林绿化应用价值一般的品种，共计12个品种。

4 小结与讨论

本研究基于层次分析法（AHP）的原理，总结了杜鹃的各项观赏与应用特征，采用15个具体的评价指标初步建立了适合杜鹃属植物综合评价的AHP模型。为建立杜鹃属植物的综合评价标准提供了参考依据，也为杜鹃后期良种筛选与新品种选育提供了科学方法。

本研究结果表明，衡量杜鹃园林应用的限制因素中，花观赏性的制约性最强，叶观赏性与园林应用潜力制约性较小，说明大众对杜鹃园林应用方面主要关注杜鹃花器官的观赏价值。花色C2与花量C4最为重要（排序权值>0.1），花显示度C5与花期长短C9次之（排序权值>0.08），花型C3、幼叶颜色C10、成叶颜色C11、绿期C12与生长适应性C15较为重要，其余要素指标的权重值相对较小。因此，在开发杜鹃用于园林绿化时，首先应考虑其花色、花量、花显示度与花期长短，其次考虑花型、幼叶颜色、成叶颜色、绿期与生长适应性，这9个指标是评价杜鹃园林应用价值的重要指标。通过建立AHP评价体系进行优良材料的筛选，避免盲目开发引起总体景观效果差或生长不良等诸多问题。

杜鹃在园林应用方面具有较高的价值，根据综合评价值的分布情况和直观经验，本研究将56个杜鹃品种（种）的观赏价值分为4个等级。综合评价为Ⅰ级的杜鹃共有14种，主要是大部分西鹃品系（品种）和部分东鹃品系（品种）。西鹃品种因花色一般为复色、花量大、花期长等优点，尽管生长适应性弱于其他品系，但因评价体系中花部观赏性占较大权重，因此总体评价值最高。第Ⅱ级基本为东鹃品系（品种），总体评价值较高，或某一方面指标价值极高，而另一方面较低，如野生种映山红花量大、花显示度高，观赏价值极高，但生长势与生长适应性较差。第Ⅲ级杜鹃品种评价值一般，观赏价值与应用潜力均属于中等水平，如紫鹤就是目前园林绿化市场上常见的杜鹃品种，尽管其抗性、适应性较强，但其花型、花色单一，花期短，观赏价值不高。而第Ⅳ级杜鹃品种存在较大缺陷，观赏价值或适应性较差，不适宜园林绿化应用。

本研究参照国内外观赏植物资源评价指标[9-13]，在评价模型的建立过程中，通过多样本（样本数>30）调查后取平均值的方法，使因子间相对重要性标度的人为主观因素降到最小，因此本模型具有一定的借鉴意义。将武汉市引种栽培的56个杜鹃品种（种）进行了综合计算与评价，划分了4个等级，为杜鹃在园林绿化上的应用提供了技术参考，并为今后杜鹃商品苗生产与新品种选育提供了借鉴。

参考文献：

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[4] 王菲彬，芦建国.蜡梅切花观赏特性的综合评价[J].林业科技开发，2005，19（5）：25-27.

[5] 刘晓莉.14个樱花品种观赏性状综合评价和樱花园林应用研究 [D].浙江临安：浙江农林大学，2012.

[6] 王文元，史国旭，周文强，等.熵AHP法对鸢尾宿根花卉的综合评价[J].中国农学通报，2012，28（16）：292-298.

[7] 罗远华，林 兵，黄敏玲，等.文心兰盆花种质综合评价AHP模型的建立及应用[J].江西农业学报， 2011，23（4）：42-44.

[8] 唐东芹，张思平，高本年.用AHP法对桂花品种应用的综合评价[J].江苏林业科技，1998，25（1）：11-16.

[9] 尹艳杰，袁王俊，董美芳，等.运用AHP法综合评价河南部分桂花品种[J].河南大学学报（自然科学版），2004（4）：60-64.

[10] 黄启堂，游水生，黄榕辉，等.运用层次分析法评价木质藤本观赏植物资源[J].福建林学院学报，1997，17（3）：269-272.

[11] 赵焕臣，许树柏.层次分析法[M].北京：科学技术出版社， 1986.

[12] 郭彩霞，陈龙清，谭 庆，等.几种鸢尾属植物在武汉地区的引种试验[J].安徽农业科学，2011，39（2）：731-733.

[13] SAATY T L. How to make a decision： The analytic hierarchy process [J]. Euro J Operational Res，1990，48（1）：9-26.