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烤烟品种是烟叶生产的基础，生态条件的变化对烤烟产量质量均有较大影响，因此品种的推广具有一定的区域性. 凉山州和攀枝花市为川西南烟区，泸州市和宜宾市为川南烟区，广元市为川北烟区. DTOPSIS法是近年来被广泛应用的一种新的综合评价方法，来源于陈延提出的TOPSIS法，姚兴涛将其改进后用于区域经济发展的多目标决策[1]. 在应用DTOPSIS法中，权重的分配是最重要的一个环节，前人一般采用简单的经验估值法、专家法等，难以得到理想的指标权重值[2-10]. AHP法是一种准确性与实用性并重、定性与定量相结合的权重分配方法，主要是通过排序的原理，构建判断矩阵，将各评价指标排出优劣次序，作为权重分配的依据，已广泛用于决策分析中[11-13]. DTOPSIS法对烟碱、总糖等有最适宜范围的中性指标，通常用一个最优值进行无量纲化处理，使其在适宜范围内的样本等级降低[9, 14]，如果用隶属函数转化这些中性指标进行无量纲化处理可得到更为科学准确的结果[15]. 应用DTOPSIS法评价马铃薯[3]、油菜[4]、大豆[5]、番茄[6]、甘蔗[7]、紫花苜蓿[8]等作物已见报道，评价烟草[9, 14-15]也有报道，但多采用估值法或专家法确定权重，或运用DTOPSIS固定模型无量纲化处理中性指标. 综合DTOPSIS法、AHP法及隶属函数法3法评价品种优劣还鲜见报道. 本研究利用AHP法对2015年四川省烟草区试11个评价指标进行权重分配，利用隶属函数法对化学评价指标进行无量纲化处理，再应用DTOPSIS法对参试品种进行综合评价. 以期为四川烤烟新品种筛选、鉴定、推广提供科学依据及丰富烤烟新品种评价体系.
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选用2015年四川省烤烟新品种区试凉山州、攀枝花市、泸州市、宜宾市、广元市5个市州6个试验点(表 1)的数据进行统计分析，选用产量、上等烟比例、产值、叶数、株高、茎围、烟碱质量分数、总糖质量分数、钾质量分数、黑胫病病情指数和TMV病情指数11个性状作为综合评价指标(川北种植区由于没达到烟草国家区试测产取样标准，本次综合评价未将产量、上等烟比例、产值3个性状纳入川北种植区烤烟的综合评价指标内). 2015年四川省烤烟新品种区试各试验点参试新品种为09011，X3，X4，SCT01，对照品种为云烟87和K326. 试验点小区面积48 m2，小区随机区组排列，设3次重复，小区四周栽培云烟87作为保护行. 统一采用高垄单行栽培，栽培密度为1.2 m×0.5 m，按照当地烤烟标准化生产技术管理.
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按42级国标分级法统计产量、产值、上等烟比例，按YC/T142-2010测定叶数、茎围、株高，按GB/T23222-2008测定病情指数，用连续流动分析法测定总糖、烟碱、钾的质量分数.
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主要按以下6个步骤开展综合评价：1)采用AHP法确定11个评价指标权重. 2)原始数据矩阵的数据为各种植区2个试验点平均值. 3)产量、上等烟比例、产值、叶数和茎围指标由DTOPSIS法正向指标模型无量纲化处理，株高、黑胫病病情指数和TMV病情指数由DTOPSIS法负向指标模型无量纲化处理，总糖和烟碱质量分数由抛物线型隶属函数无量纲化处理，钾质量分数由S型隶属函数无量纲化处理. 4)根据AHP法确定的权重，计算出决策矩阵R. 5)分种植区计算“理想解”和“负理想解”. 6)利用欧基里德范数计算各品种与“理想解”和“负理想解”的距离. 7)计算各参试品种与“理想解”的近似度CI，CI大小即表示品种间的相对优劣.
1.1. 试验材料
1.2. 评价指标及测定方法
1.3. 评价方法
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根据四川省烤烟育种目标，结合育种学家经验，采用SATTY提出的1-9比较尺度法[16]，对产量(x1)、上等烟比例(x2)、产值(x3)、叶数(x4)、茎围(x5)、株高(x6)、烟碱质量分数(x7)、总糖质量分数(x8)、钾质量分数(x9)、黑胫病病情指数(x10)和TMV病情指数(x11)进行两两对照，构建判断矩阵A (表 2).
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根据AHP理论，应用方根法计算各指标的权重. 计算过程如下：①将判断矩阵A每一行的各因素连乘得向量
$ \boldsymbol{M}_{i}=\left[\boldsymbol{M}_{1}, \boldsymbol{M}_{2}, \boldsymbol{M}_{3}, \cdots, \boldsymbol{M}_{n}\right]^{T}$ ，计算公式为$M_{i}=\prod\limits_{j=1}^{n} X_{i j}, i=1, 2, 3, \cdots n $ ；②将Mi开n次方得向量$ \overline{{\boldsymbol{M}}_{i}}=\left[\overline{M_{1}}, \overline{M_{2}}, \overline{M_{3}}, \cdots, \overline{M_{n}}\right]^{T}$ ，计算公式为$ \overline{M_{i}}=\sqrt[n]{M_{i}} $ ；③对向量$\overline{\boldsymbol{M}_{i}} $ 开展归一化处理得权重向量$ \boldsymbol{W}_{i}$ ，计算公式为$ \boldsymbol{W}_{i}=\frac{\overline{\boldsymbol{M}_{i}}}{\sum\limits_{i=1}^{n} \overline{\boldsymbol{M}_{i}}}$ ；④计算判断矩阵A的最大特征根λmax，计算公式为$\lambda_{\max }=\frac{1}{n} \sum\limits_{i=1}^{n} \frac{\boldsymbol{A} \boldsymbol{W}_{i}}{\boldsymbol{\boldsymbol{W}}_{i}} $ ；⑤计算判断矩阵的一般一致性指标$ C I=\frac{\lambda_{\max }-n}{n-1} $ ；⑥一致性比率$ C R=\frac{C I}{R I}$ ，11阶矩阵的RI值为1.52. 计算结果见表 3.由表 3可知，CR=0.017 2 < 0.1，判断矩阵具有一致性，评价指标权重分配合理.
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将各种植区2个试验点的产量x1(kg/hm2)、上等烟比例x2(%)、产值x3(元/hm2)、叶数x4(片)、茎围x5(cm)、株高x6(cm)、烟碱质量分数x7(%)、总糖质量分数x8(%)、钾质量分数x9(%)、黑胫病病情指数x10和TMV病情指数x11数据取平均值，构建原始数据矩阵B(表 4).
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产量、上等烟比例、产值、叶数和茎围为正向指标，株高、黑胫病病情指数和TMV病情指数为负向指标，烟碱质量分数、总糖质量分数、钾质量分数为中性指标[9, 14-15]. 正向指标按
$ z_{i j}=\frac{b_{j \min }}{b_{i j}}$ ，负向指标按$z_{i j}=\frac{b_{j m i n}}{b_{i j}} $ 无量纲化处理. 按抛物线型隶属函数F(x)无量纲化处理烟碱和总糖质量分数(总糖、烟碱质量分数下临界值x1分别为10，1，上临界值x2分别为35，3.5，最优值下限x3分别为20，2，最优值上限x4分别为28，2.5[15])，按S型隶属函数f(x)无量纲化处理钾质量分数(下临界值x1为1，上临界值x2为2.5[15]). 将原始数据矩阵B分种植区无量纲化处理后得规范化矩阵Z (表 5). -
各指标权重值Wj(表 3)与规范化矩阵Z中j列相乘得到决策矩阵R (表 6).
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分种植区计算“理想解”，组成“理想解”矩阵X+(表 7)，公式
$\boldsymbol{X}^{+}=\left(\begin{array}{llll} \max r_{i 1} & \max r_{i 2} & \cdots & \left.\max r_{i j}\right) \end{array}\right. $ ；分种植区计算“负理想解”，组成“负理想解”矩阵X-(表 8)，公式$ \boldsymbol{X}^{-}=\left(\min r_{i 1} \quad \min r_{i 2} \quad \cdots \quad \min r_{i j}\right)$ . -
各品种与“理想解”和“负理想解”的距离，由欧基里德范数计算，公式分别为(3)和(4)，结果见表 9.
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各参试品种与“理想解”的近似度由公式(5)计算，结果见表 9.
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Ci值大小排序即为综合评价的最优排序. 川西南种植区参试品种综合评价排序由大到小依次为云烟87，SCT01，X4，K326，09011，X3，其中SCT01，X4综合评价不及对照主栽品种云烟87，但优于对照主栽品种K326，说明SCT01，X4可作为良种在川西南种植区进一步试验示范；09011，X3综合评价不及对照云烟87和K326，说明应改进09011，X3相应栽培措施或不在川西南种植区推广种植. 川南种植区参试品种综合评价排序由大到小依次为云烟87，09011，SCT01，K326，X4，X3. 其中09011和SCT01综合评价不及对照主栽品种云烟87，但优于对照主栽品种K326，说明09011，SCT01可作为良种在川南种植区进一步试验示范，X3，X4综合评价不及对照云烟87和K326，说明应改进X3，X4相应栽培措施或不在川南种植区推广种植. 川北种植区品种综合评价排序由大到小依次为云烟87，09011，K326，SCT01，X3，X4，由于川北种植区缺少产量、上等烟比例和产值重要评价指标数据，此综合评价仅可作为参考.
2.1. 权重分析
2.1.1. 构建判断矩阵
2.1.2. 权向量计算及检验
2.2. 构建原始数据矩阵
2.3. 评价指标无量纲化处理
2.4. 计算决策矩阵
2.5. 计算“理想解”及“负理想解”
2.6. 品种与“理想解”及“负理想解”距离计算
2.7. 相对近似度计算
2.8. 评价结果综合分析
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对烤烟品种的评价涉及对多个性状指标的综合评价，以往评价区试烤烟品种多局限于单独评价某一性状，对品种的综合评价较主观，缺少量化的综合评价[16-20]. DTOPSIS法是将品种的综合性状量化为该品种对理想解的相对接近度，从而进行排序的一种方法[10]，克服了以往综合评价的主观性.
应用DTOPSIS法的关键在于各性状的权重分配及无量纲化处理. 在对性状权重值的分配上，不同研究者因经验不同，对于育种目标基本一致的同种作物也存在着很大的差异，具有一定的随意性[10]. AHP法是一种准确性与实用性并重、定性与定量相结合的权重分配方法，主要是通过排序的原理，构建判断矩阵，将各评价指标排出优劣次序，作为权重分配的依据，已广泛用于决策分析中[11-13]. DTOPSIS法结合AHP法综合评价团枣[1]和甘蔗[10]已见报道，在烟草上还鲜见报道. 前人[9, 14]应用DTOPSIS法无量纲化处理总糖、烟碱等具有最适宜范围的中性指标时，用一个最优值进行无量纲化处理，导致在适宜范围内的指标等级降低. 例如一般认为烟碱最优值范围为2%~2.5%[15]，按DTOPSIS法固定模型函数以最优值2.5%[9, 14]无量纲化处理2%和2.5%的烟碱质量分数，处理后的无量纲化数据可能发生显著差异，从而引起最终评价结果的显著差异，但实际上两者都在烟碱的最优值范围内，因无量纲化处理后产生的显著差异是不合理的. 所以本研究根据已有研究结果，引入抛物线隶属函数来无量纲化处理烟碱和总糖质量分数，引入S型隶属函数无量纲化处理钾质量分数[15].
该评价方法选择了烟碱质量分数、总糖质量分数和钾质量分数3个有代表性的化学成分指标参与综合评价. 由权重分析可知烟碱质量分数、总糖质量分数和钾质量分数权重分别为0.046 9，0.029 0和0.029 0. 3个化学成分指标权重值都偏小，所以导出的烟叶主要内在化学成分指标赋值偏低. 化学成分指标权重值偏小可能与现阶段四川烤烟育种更注重经济指标及抗病性相关.
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产量、上等烟比例、产值、叶数、茎围、株高、烟碱质量分数、总糖质量分数、钾质量分数、黑胫病病情指数、TMV病情指数的权重分别为0.075 6，0.204 8，0.266 3，0.029 0，0.018 4，0.018 4，0.046 9，0.029 0，0.029 0，0.141 3，0.141 3，各评价指标权重分配合理.
SCT01可作为良种在川西南、川南种植区进一步试验示范；09011可作为良种在川南种植区进一步试验示范；X4可作为良种在川西南种植区进一步试验示范；应改进X3相应栽培措施或不推广种植.
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