基于层次分析法的柳州杜鹃花引种价值综合评价

覃泳智，周海将，刘 思

（柳州市园林科学研究所，广西柳州 545000）

柳州市是广西的历史文化名城，也是重要的旅游城市。近几年柳州市政府大力推行“花园城市”建设，打造绿地更充足、分布更均衡、品种更多样、功能更完善、景观更独特、内涵更深刻的“缤纷花园之城、灿烂人文之城、绿色生态之城”。当前，全市引种了品种丰富的观花乔灌木植物，杜鹃就是其中之一。杜鹃花泛指杜鹃花科（Ericaceae）杜鹃属（Rhododendron）植物，是我国的传统名花之一，栽培历史悠久。据统计，目前全世界有杜鹃花园艺品种28000 多个，而我国保存的品种300 个，绝大多数为映山红类园艺品种，来源于日本和欧洲[1]。柳州夏季天气炎热，对杜鹃生长有一定影响，因此有必要筛选出观赏性和抗逆性等综合性状优良、特异的品种，为杜鹃花在柳州推广应用提供科学依据。

层次分析法（AHP）是能够解决多目标复杂问题的一种层次权重决策分析方法，具有很高的实用性和有效性。其主要是通过计算决策权重来定性和定量分析问题，将主观判断进行量化，可以通过对各因子的分析，利用权数求出各方案的优劣次序，比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题[2]。为此，现以柳州市园林科学研究所中试基地引种的80 个杜鹃品种为观察对象，连续观察3年，从引种杜鹃的形态特征、观赏期特征、适应性3 个方面运用层次分析法进行分析，初步建立了柳州的杜鹃花引种价值综合评价模型，以期通过该模型选择出能够适宜在柳州园林绿化推广应用的优良杜鹃花品种。

1 材料与方法

1.1 观察材料

以柳州市园林科学研究所中试验基地2018 年引种栽培的80 个杜鹃花品种作为引种杜鹃的综合评价对象（表1），进行盆栽管理，观察记录其观赏特性和适应性等性状。

表1 引种的80 个杜鹃花品种

表1 引种的80 个杜鹃花品种（续）

1.2 影响因子的评价和测量

选择生长情况良好、能够反映出该品种整体表现的优良植株作为观察和测量对象，放置在相同的外界环境条件下，每个品种选出15 盆生长情况相对一致的植株，从花型、开花丰满度、花期长短、生长情况、单花期长短、管理强度、花色、残花情况、花径、叶丰满度、抗逆性、始花期早晚、繁殖能力等性状进行测量和观察。花色的判别在与比色卡对比后确定。随机选择10 朵小花测定花径后计算的平均值作为该品种的花径大小[3]。观察株整体40%以上花朵开放视为盛花期。

1.3 评价模型的建立

首先向20 名专家发放调查问卷，收回20 份，有效问卷20 份。在前人的研究基础上[4-6]和征求专家意见后，综合实际的观察记录以及测量的实际数据，制定了满分为5 分的杜鹃花评分标准，对筛选后的指标进行两两重要性比较。

以回收的问卷统计结果，参考前人研究基础[7-10]以及相关著作[11-12]上所述的杜鹃特点为基础，建立了初步的综合评价模型。综合评价模型共分为4 层，由上往下依次是目标层A、约束层B、标准层C、最低层D。其中目标层A 是指杜鹃品种引种价值综合评价；约束层B则包含形态特征、观赏期特征、适应性；标准层C 包含开花丰满度、花期长短、单花期长短等13 个因子；最低层D 为所引种的杜鹃花品种。

表2 综合评价指标体系结构模型

1.4 判断矩阵及计算

在结构模型各层中构造两两比较矩阵，按照1～9 比率给设定的各个评价因子赋值，最后通过计算出判断矩阵的最大特征值和其相对应的特征向量，在上述计算的基础上再计算出各层中每个因子的相对重要性权重，并要求对判断矩阵进行一致性检验[11-12]，若矩阵没通过一致性检验，还需对矩阵进行调整。表3 为引种杜鹃的综合评分对应的等级。

表3 杜鹃引种价值综合评价和等级

1.5 综合评分的计算方法

综合评分用M 来表示，则各引种杜鹃品种的综合评分可以通过M＝ΣWjMj来计算[14]。在上式中，Wj是指模型中第j 项评价因子的权重；Mj为第j 项评价因子的分值。计算结果M 值越大，说明其所对应引种杜鹃品种的综合分值就越高。运用上述公式计算出所有引种杜鹃品种的综合评分，所得到的这个综合评分便是各个引种杜鹃品种的的综合评价指数。

2 结果与分析

2.1 判断矩阵和一致性检验结果

各评价因子的相对重要性权重是层次分析法（AHP）综合评价法中的重要评价依据，通过构造评价因子两两之间的判断矩阵对引种杜鹃的13 个评价因子之间的相对重要性进行比较，如表4～7 所示。通过计算所构造的各判断矩阵的最大特征根以及对应的特征向量，如若各判断矩阵的一致性指标CR＜0.10，则认为该判断矩阵具有满意一致性，由表4～7 的计算结果可知，判断矩阵一致性比率CR＜0.10，都通过了一致性检验，证明所建立的杜鹃引种价值评价的各判断矩阵是合理的。

表4 判断矩阵及一致性检验

表5 判断矩阵及一致性检验

表6 判断矩阵及一致性检验

表7 判断矩阵及一致性检验

2.2 评价因子的层次总排序

通过计算出标准层中每个具体评分因子（C）相对于其隶属的上一层性状（B）的加权值，然后该加权值再与其所隶属的性状（B）的权值进行综合加权，最后计算出标准层中每个具体评价因子（C）相对于总目标（A）的综合评价值权重。层次总排序的计算则是由以上计算出的各评价因子指标（P）相对于其所隶属的性状（C）加权值后，在上述计算结果的基础上再与对应性状（C）的权值综合加权，最后获得了标准层（C）相对目标层（A）的总排序值，如表8 所示。

根据表8 所示的总排序，评价因子C7（花期长短）权重值最高，占比20.30%，说明了引种杜鹃品种的花期长短是柳州地区引种杜鹃评价中最重要的一项指标。因此，在往后选择引种杜鹃品种时，花期长短应该是首要考虑的性状；其次是C11（抗逆性），占15.00%；再次是C5（花丰满度）和C2（花色），分别占11.20%和10.30%；说明引种杜鹃的花期长短、抗逆性、花丰满度和花色上在柳州杜鹃花引种评价中具有很大的优势，是柳州市杜鹃花引种价值评价中最主要的指标。评价因子C1（叶丰满度）的权重值最低，只占1.4%，说明引种杜鹃品种的叶丰满度是柳州地区引种杜鹃评价可忽略不计的评价因子。

表8 评价指标层次总排序

2.3 综合评价结果

在杜鹃品种引种综合评价体系中，根据各因素相对重要性的权重、评分标准及等级划分标准，在专家评价的基础上，依据每个品种的得分，计算出每个品种的综合得分。依据表3 所示的等级划分标准，1 级优良品种共12 个，分别为红缨、状元红、火烈鸟、霸王红、粉红泡泡、万紫千红等；2 级较优品种16 个，分别为宝玉、丹顶、若姪子、红宝石、紫孔雀、昆仑玉、幻境、鸳鸯锦、大吉祥、神州奇、红巨人等；3 级一般品种24 个，分别为淡妆、霞红、紫凤朝阳、粉桃、雪晴、白凤2号、红阳、紫灯笼、盛春、御代之荣、金辉、山雀等；4 级较差品种28 个，分别为粉霞、常春2号、卧龙1号、西塘小桃红、紫萼、白玉凤凰、赤诚、春波、春潮、春梅、恰恰、瑞雪、朝阳1号、粉西施等（详见表9）。

表9 综合评价结果

3 结论与讨论

层次分析法具有将定量和定性相结合分析问题的特点，可以将人的主观判断进行量化表达，提高了评价方法本身的客观性和有效性。本试验连续3 年对从浙江引种的80 个杜鹃品种进行盆栽观察记录，包括观赏期特征、形态特征和适应性特征。从表9 可以看出，评分较高的红缨、状元红、火烈鸟等12 个品种在柳州的花期较长，抗逆性较强，开花丰满，花色艳丽，可以根据不同应用形式，直接种植于公园绿地、街道小游园中。其次是宝玉、丹顶、若姪子、红宝石等16 个品种在柳州的表现仅次于1 级品种，如宝玉、丹顶的抗逆性较其他品种强，但其花色的评分较低，因此只能划分在2 级；2级品种也可少量引种。综合评分较低的粉霞、常春2号、卧龙1号、西塘小桃红、紫萼等28 个品种在花期长短、适应性、花色、开花丰满度等都表现较差，其综合评分远低于1 级品种，应谨慎引种。

该项研究通过对引种杜鹃的数量性状和质量性状的测定，初步建立了柳州杜鹃花引种价值综合评价模型，迅速有效地丰富了柳州观花灌木品种资源，对柳州地区引种和选育杜鹃优良品种具有重要意义。但由于观察记录时间有限，仅进行了3 年的观察记录，还应持续地观察和验证；引进杜鹃栽培方式单一，仅进行了盆栽形式的观察，而没有进行地栽观察；采取的试验方法和分析方法还存在不足，还需进一步完善。环境条件和土壤条件也对杜鹃生长的影响较大，良好的环境和富含腐殖质的酸性土壤对杜鹃的生长非常有利[15]，而柳州公园、街道的绿地以及道路绿化带的土壤条件各不相同，公园绿地和道路绿化带的生长环境也不一样，因此还应加大引种杜鹃在柳州不同绿地土壤条件下的观察和研究和在不同生长环境下的观察记录，以提高杜鹃引种价值综合评价的科学性。