湘西猕猴桃品种全国推广种植的可行性统计分析

湘西猕猴桃品种全国推广种植的可行性统计分析*

雷秀，黎奇升，欧祖军

(吉首大学数学与统计学院，湖南 吉首 416000)

摘要：讨论了湘西猕猴桃推广到其他省市种植的问题.以湘西猕猴桃种植的气象水平为标准，结合各省城市的气象数据，通过因子分析和聚类分析的统计方法，利用SPSS软件和R软件对各省城市气象数据进行比较分类，找出最适宜湘西猕猴桃推广种植的候选地点，为湘西猕猴桃的推广种植提供重要参考.

关键词：猕猴桃；推广；种植；因子分析；聚类分析

文章编号：1007-2985(2015)06-0084-04

中图分类号：O211.9文献标志码：A

DOI:10.3969/j.cnki.jdxb.2015.06.019

收稿日期：*2015-03-11

基金项目：湖南省教育厅优秀青年项目(14B146)；吉首大学校级科学研究项目(14JDY047)

作者简介：雷秀(1991—),女,湖南嘉禾人,吉首大学数学与统计学院硕士研究生，主要从事于试验设计、概率论与数理统计研究 通信作者：欧祖军(1979—),男,湖南宜章人,吉首大学数学与统计学院副教授,主要从事概率统计及试验设计研究；E-mail:ozj9325@mail.ccnu.edu.cn.

猕猴桃不仅含有丰富的维生素和氨基酸，还含有人体所需的磷、锌、钙等矿物质元素.坏血病、结肠癌、糖尿病、心血管病等疾病，都可通过多食用猕猴桃进行预防，并能轻松使血压降低和补钙，可见，猕猴桃已然是人们保持身体健康和提高生活质量不可缺少的高级水果.湘西猕猴桃的品种繁多，20世纪80年代前处于自生自灭的状态.1982年，猕猴桃的种植引起了科研人员的兴趣.在历时5年的研究下，吉首大学科研组挑选和培养“米良1号”等多个优株.1989年，研究成果通过了州科委的品系鉴定.在国内各省市历经6年的检验中，其各项指标均达到了国内猕猴桃品种的先进水平.1992年，在北京召开的全国猕猴桃品种鉴评会中，从百余个参评品种中脱颖而出的“米良1号”被农业部授予“希望之光”奖，成为中国4大猕猴桃品种之一，弥补了南方美味猕猴桃品种的空缺，是中国南方重点推广的水果之一.伴随猕猴桃种植技术的成熟发展、坚实的产品质量和国内外市场的巨大需求，其带来的经济利益十分可观，是山区农民脱贫致富的高效产业.因此，湘西猕猴桃种植的推广可带动更多的农民发家致富奔小康.笔者基于湘西猕猴桃推广种植问题的考虑，利用因子分析与聚类分析2种统计方法，找出气候条件与湘西相似的地点，作为湘西猕猴桃推广种植的候选地点，从统计的角度为湘西猕猴桃的推广种植提供了重要依据.

1基本数据的整理与汇总

温暖和湿润的气候环境是猕猴桃种植的基本条件.温度对猕猴桃生长发育阶段影响较大，年平均气温为11.3～16.9 ℃，7月份平均最高气温介于30～34 ℃，据相关研究表明，当气温上升到约10 ℃时，猕猴桃的幼芽开始萌发，高于15 ℃时才能开花，超过20 ℃时才能结果，低至12 ℃时将进入落叶休眠期，这个发育过程需要210～240d期间日温不能低于10～12 ℃，其中具有210～290d无霜期地方适宜生长.多数猕猴桃品种均喜半荫环境，适宜日照时间为1 300～2 600h，自然分布主要在北纬18°～34°的山区，降水量在800～2 200mm地区能满足其生长.基于以上猕猴桃种植的需求，给定与猕猴桃种植密切相关的8个指标：年均气温、7月平均温度、无霜期、大于8 ℃的天数、日照时数、年均降雨量、纬度、相对湿度.通过这些数据计算各均值，得到湘西猕猴桃8个生长环境指标的水平，如表1所示.

表1　湘西猕猴桃的生长环境指标水平

2初步分析

根据猕猴桃种植的条件，在全国粗略选取连云港、徐州、淮阴、南通、南京、武进、杭州、舟山、宁波、金华、衢州、温州、毫州、蚌埠、合肥、六安、芜湖、安庆、屯溪、建阳、南平、福州、永安、上杭、九江、景德镇、德兴、南昌、上饶、萍乡、吉安、赣州、光化、宜昌、武汉、江陵、恩施、黄石、岳阳、常德、长沙、株洲、芷江、邵阳、衡阳、零陵、郴州、桂林、广元、南充、万县、成都、重庆、宜宾、西昌、思南、遵义、毕节、贵阳、安顺、独山、兴仁、腾冲、昆明、蒙自、思茅等66个城市的8个指标数据，与湘西猕猴桃的8个指标水平组成67组样本.图1是使用R软件对67组数据标准化后的Andrew曲线，其中某些城市具有一定的相似性，可通过更进一步的分析进行分类.

3因子分析

因子分析是利用降维的思想研究变量的内部相关性和依赖性，将一些具有错综复杂关系的变量归结为少数几个综合因子的多变量统计分析方法.使用SPSS软件对数据作相关矩阵(表2)，研究的8个指标变量之间存在明显的相关性和相互依赖性，因此适用因子分析进行分析和解释.

表2　数据的相关矩阵

在多元正态分布的假设下，采用极大似然估计的方法进行因子分析.从表3可知，指定公因子个数为4比较适宜，此时的累积方差为87.33%.

表3　解释的总方差

通过VARIMAX(最大方差)方法施行因子旋转，可进一步解释说明公共主因子意义，其结果如表4所示，构成了4个公共因子意义较为明确的旋转因子模型.在该方法的分析下旋转因子模型结果为：第1个主因子反映了各城市的年均气温、无霜期、大于8 ℃的天数和纬度；第2个主因子反映了各城市的日照时数和相对湿度；第3个主因子反映了各城市的7月平均温度；第4个主因子反映了各城市的年均降雨量.

同时，因子分析还能对样品作分类处理，通过分类找到与湘西猕猴桃种植相似的环境.用SPSS软件计算各因子得分(表5)，考察66个城市和湘西猕猴桃的得分情况，通过得分找到相似的地点.

表4　旋转成份矩阵

表5　因子得分系数矩阵

4 聚类分析

快速聚类是将样品聚集成K个类的非谱系聚类方法，适用于数据组较多情况，其类的个数K可根据需要预先给定.预先给定K=4的条件下，使用快速聚类分析各城市的分值，得出第1类29个、第2类10个、第3类22个、第4类6个，具体分布见图2.

图2　城市分布

5结语

综合聚类分析结果可以看出，最适宜推广种植湘西猕猴桃的地点为第1类的28个城市，其分布都处于与湖南省纬度相近的地点，第2类较适宜的10个城市主要分布于湘西西南的重庆市、四川省等地，第3类城市主要分布于长江两岸，第4类6个地点则是分布相对偏远的地点，4类地点的分布具有一定规律.植物的种植不仅取决于气象条件，还有土壤的影响，湘西土质良好，属于富硒地带，有利于猕猴桃的生长，因此实际推广种植时还需要参考更多条件.以推广猕猴桃种植为例，其方法可为推广种植其他植物作参考.

参考文献：

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StatisticalAnalysisoftheFeasibilityofNationwide

CultivationPromotionofKiwiFruit

LEIXiu,LIQisheng,OUZujun

(CollegeofMathematicsandStatistics,JishouUniversity,Jishou416000,HunanChina)

Abstract:This article discusses the issue of cultivation promotion of Xiangxi kiwifruit in other provinces and cities.The meteorological condition of Xiangxi is used as the reference standard,and data of the meteorological conditions of other cities are compared by factor analysis and cluster analysis through SPSS and R software.The regions suitable for cultivating Xiangxi Kiwifruit are thus located. These results provide the important reference for the promoting cultivation of kiwifruit in Xiangxi.

Keywords:kiwifruit;promotion;cultivation；factoranalysis;clusteranalysis

(责任编辑向阳洁)