AHP评价法在大花蕙兰杂交后代选育中的应用研究

白 为，王 辉，韩菊兰＊＊，许震寰，刘玉珊，高兰阳，李 臻

(四川省植物工程研究院蔬菜花卉研究所，四川郫县611730)

层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP法)是美国运筹学家Saaty教授提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法，是对一些较为复杂、较为模糊的问题可做出决策的简易方法，它特别适用于那些难以完全定量分析的问题。花卉育种工作中，AHP法已成功运用于对花卉性状、品种优劣的评价等方面。大花蕙兰生长至开花周期长，且杂交后代数量众多，此法以往主要应用在亲本的选择上，在杂交后代选育中未见报道。如能在杂交后代生长初期用AHP法指导选育工作，则可提高效率，节约成本。

1 材料与方法

1.1 材料 选择四川省植物工程研究院蔬菜花卉研究所杂交授粉的6个大花蕙兰组合生长周期1年内的小苗作为AHP综合评价的对象，分别为♀马州丽卡×♂台北小姐、♀马州丽卡×♂浪漫、♀月光维纳斯×♂浪漫、♀马州丽卡×♂红颜、♀台北小姐×♂浪漫、♀浪漫×♂黄金薄荷，编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。

1.2 评价方法 采用AHP法进行综合评价。AHP法的基本步骤为:①建立分层结构，画出分层结构图;②构造判断矩阵，求出相应的层次单排序;③计算组合权重，进行层次总排序。

2 结果与分析

2.1 综合评价层次分析模型的建立 根据对大花蕙兰特性的综合分析，筛选出株高、鳞茎大小、根系状况等8个与其杂种优势有较密切关系的评价指标，并依其相互关系构成多层次分析模型(图1)。模型分3层:目标层，即对大花蕙兰杂交后代的综合评价;准则层，包括3个方面，即株型、花期、抗病性;指标层，隶属于上一层次，是对大花蕙兰杂交后代评价有意义的性状指标。由于大花蕙兰品种选育周期较长，且选育初期是整个选育过程中十分重要的阶段，故指标的选定多数是与植株形态相关的性状。根据不同的育种目标，选择最具代表性的典型性状作为指标，并采用调查问卷的方法确定不同指标的权重［1］，然后按相应指标及不同育种目标，对每一杂交组合进行赋值，通过计算最终得到总分值，从而评价其相对优劣，由此指导大花蕙兰选育工作。

图1 大花蕙兰杂交后代综合评价的层次模型

2.2 判断矩阵的构造及一致性检验 评价指标权重的确定是评价的前提。该研究采用1～9比率标度法对以上层次模型构造判断矩阵。根据对各指标相对重要性程度的判断决策打分，得出目标层A相对于准则层B1、B2、B3，B1相对于Ii，B2相对于Ii，B3相对于Ii的判断矩阵，由此计算出各指标的权重值，形成评价基础。

为保证结论的可靠性、合理性，有必要对判断矩阵进行一致性检验。所谓一致性，即判断矩阵A具有:

若完全一致，则有λmax=n，其余特征根为0。但实际上不可能达到完全一致，而只要满足λmax稍大于n，其余特征根趋近于0，即认为达到满意的一致性。在AHP法中，引用CI作为标度判断矩阵偏离一致性指标。

以CI与判断矩阵的平均随机一致性指标RI的比值CR作为其一致性指标。用随机地从1～9及其倒数中抽取数字方法构造正互反矩阵，求得最大特征根，重复20000次，计算平均值 λ'max并定义:RI=(λ'max－n)/(n－1)，然后根据不同的n(n=3，4，…，100)，所求得的RI估计值建立经验方程，得RI=(－ 5.739 303+4.303993n － 1.281 630n2+0.241 633n3)/(1.771 704n －0.540 019n2+0.137 736n3)

计算一致性比例:

若CR＜0.10，则认为判断矩阵具有满意的一致性，否则需调整。RI各阶对应数值如表1所示。标度表及构造的各判断矩阵见表2～6。

表1 大花蕙兰综合评价的1～7阶RI值

表2 大花蕙兰综合评价的标度

表3 大花蕙兰综合评价的A－Bi判断矩阵

由以上计算可以得出各评价指标Ci相对于其隶属准则的权重值，即单排序，在此基础上，用上面层次的权值加权综合，即可计算出同一层次对于最高层次相对重要性的排列权值，结果如表7 所示。CI总=0.008 9，RI=1.216 0;CR总=CI总/RI=0.073 6 ＜0.10。故总排序也具有满意一致性。

表4 大花蕙兰综合评价的B1－Ci判断矩阵

表5 花蕙兰综合评价的B2－Ci判断矩阵

表6 大花蕙兰综合评价的B3－Ci判断矩阵

表7 大花蕙兰综合评价的层次总排序

以上结果表明，大花蕙兰品种选育初期，株高、叶长、叶宽几个性状在各个单排序及总排序中权重都比较明显，权重值均为0.252 3，可认为是评价依据的主要指标。除此之外，在株型选择中，叶片数的权重也是较大的，可作为辅助指标。在花朵的选择中，叶片数、鳞茎大小、根系状况、出芽早晚的权重分别为 0.136 4、0.036 0、0.026 8、0.005 2。在抗病性选择中，叶片数、鳞茎大小、根系状况的权重分别为0.136 4、0.036 0、0.026 8。可见，无论是对株型、花期还是抗病性进行初期的筛选，其方向都是一致的。这些结果与实践相比，具有比较高的一致性，充分说明了该模型的适合度及评价的合理可靠性［2］。

2.3 评分标准的确定 通过以上分析计算，得出了评价8个指标的相对重要性权值，从而量化了各个指标权值，为评价工作提供了一个较为全面、客观而统一的基础［3］。为了对每一个大花蕙兰杂交组合优劣性有一个量化指标，依据上述8个指标给各大花蕙兰杂交组合打分。在大量查阅文献并广泛征集专家意见的基础上，确定了各种性状的评分标准(表8)，依此标准对各个杂交组合给予相应的分值，通过计算得出其总分值，比较分析各个杂交组合之间的相对优劣。

表8 大花蕙兰各性状评分标准

2.4 综合评价结果 通过以上3个性状、8个评价因素的相对重要性权重值计算，再结合具体杂交组合的各个因素的评分值，最终可以算出参评的6个大花蕙兰杂交组合综合评价得分(表9)。由表9可知，在选取的6个大花蕙兰杂交组合中，Ⅵ(♀浪漫×♂黄金薄荷)、Ⅴ(♀台北小姐×♂浪漫)得分较高，它们的杂交后代株型挺拔，花期适中，抗病性强，与实际情况基本相符，是可以重点关注的研究对象。

通过对这6个杂交组合后代连续3年的观察记录，发现Ⅵ植株最健壮，株型最挺拔，开花植株的数量最多;Ⅴ营养生长好，最早开花;Ⅳ(♀马州丽卡×♂红颜)株型紧凑，具有独特的观赏价值;Ⅱ(♀马州丽卡×♂浪漫)开花较早，且花期较长;Ⅲ(♀月光维纳斯×♂浪漫)后代与其母本“月光维纳斯”相比，抗病性明显增强;Ⅰ(♀马州丽卡×♂台北小姐)后代易感病，成活率不足10%。

表9 大花蕙兰综合评价分值及排序

3 结论

在大花蕙兰杂交后代选育初期，运用AHP评价法能够在株型、花期早晚和抗病性这几个方面做出比较准确的筛选，可根据选育要求及早选出表现优良的组合，淘汰表现较差的组合，大大节省了成本，提高了育种工作效率。此外，对大花蕙兰花色、花型、香味等性状的筛选，还需进一步研究。

［1］钱虹妹，杨学军，余洪波，等.应用AHP法综合评价中国百合野生种资源［J］.江苏农业科学，2006(4):168－172.

［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 －32，43.

［3］薛娟，高素萍，杨丽娟，等.AHP对四川盆地引种大花蕙兰观赏价值评价研究［J］.北方园艺，2010(13):75－77.