
- •Київський університет управління та підприємництва
- •Курсова робота
- •Розділ 1: Аналіз пливу мінеральних добрив на стан грунту і вплив на урожайність озимої пшениці
- •Особливості складу та різновиди мінеральних добрив
- •1.2. Вплив мінеральних добрив на поживний режим ґрунту
- •1.3. Застосування азотних та фосфорно-калійних добрив в процесі вирощування озимої пшениці
- •Система удобрення озимої пшениці
- •1.4. Вплив азотних, фосфорних і калійних мінеральних добрив на екологічний стан грунтів
- •2.1. Статистичний аналіз впливу мінеральних добрив
- •2.1 Попередній аналіз даних на придатність до моделювання.
- •2.2. Попередній аналіз даних
- •2.3.Розробка і побудова моделей
- •2.4. Побудова парних моделей
- •Гудзь в.П., Примак і.Д., Будьонний ю.В., Танчик с.П. Землеробство: підручник. 2-ге вид. Перероб. Та доп. / За ред. В.П. Гудзя. - к.: Центр учбової літератури, 2010. - 464 с.
2.3.Розробка і побудова моделей
За наявними даними побудовано графіки залежності показника від кожного фактора, а також побудовано лінію тренда, але тільки для парних моделей.
Лінія тренда – це уявна лінія, навколо якої групуються дослідні дані.
Подальший аналіз кожної моделі виконується за допомогою лінійної функції.
Спочатку розглядається вплив кожного фактора окремо (парні моделі у-х1; у-х2; у-х3), потім двох факторів разом (моделі у-х1, х2; у-х2, х3; у-х1, х3).
Також знаходимо ще одну характеристику тісноти зв’язку між показником і фактором, який називається індексом кореляції – R.
За своїм значенням індекс кореляції збігається з кореляційним відношенням. Тобто, чим ближче R до одиниці, тим тісніший зв’язок між ознаками.
Для оцінки надійності кореляційних характеристик використовується критерій Фішера, який визначається за формулою:
F = ∂² k2 / ϭ² k1
де k1 = К - 1; k2 = n – K – ступені вільності для міжгрупової і середньої з групових дисперсій;
n – кількість елементів досліджуваної сукупності;
К – число груп, на які поділена сукупність.
Фішер знайшов розподіл відношень дисперсій і розробив відповідні математичні таблиці, в яких наводиться F-критерій теоретичний F теоретичний при ймовірностях 0,95 і 0,99. Якщо розрахунковий критерій Фішера більший за табличний з даною ступінню довіри, значить між показником і фактором існує зв’язок з цією ступінню довіри. Якщо ж розрахунковий критерій менший табличного, то різниця між дисперсіями зумовлена впливом випадкових факторів.
2.4. Побудова парних моделей
Парна модель є базовою моделлю впливу кожного фактора.
Побудова виконується двома способами на кожну модель:
за побудовою лінії тренда;
за допомогою статистичної функції Лінійна (глибокий статистичний аналіз).
Загальне рівняння: y = ax + b;
∂y / ∂x = a.
а – коефіцієнт, що визначає швидкість зміни показника від фактора (тобто визначає силу впливу фактора на показник).
ПАРНА МОДЕЛЬ У-Х1 |
|
|||
Роки |
Фосфорні добрива (Х1) |
Урожайність озимої пшениці(ц/a) (Y) |
ТРЕНД |
ЛІНІЙНА |
1996 |
83 |
17 |
17,618 |
17,647 |
1997 |
85 |
18 |
17,974 |
18,004 |
1998 |
88 |
19 |
18,508 |
18,539 |
1999 |
96 |
19 |
19,932 |
19,966 |
2000 |
98 |
20 |
20,288 |
20,323 |
2001 |
100 |
20 |
20,644 |
20,679 |
2002 |
105 |
21 |
21,534 |
21,571 |
2003 |
107 |
22 |
21,89 |
21,928 |
2004 |
108 |
22 |
22,068 |
22,106 |
2005 |
113 |
23 |
22,958 |
22,998 |
2006 |
116 |
25 |
23,492 |
23,533 |
2007 |
118 |
26 |
23,848 |
23,890 |
2008 |
130 |
28 |
25,984 |
26,030 |
2009 |
145 |
28 |
28,654 |
28,705 |
2010 |
159 |
29 |
31,146 |
31,202 |
2011 |
169 |
31 |
32,926 |
32,986 |
2012 |
177 |
35 |
34,35 |
34,412 |
2013 |
183 |
37 |
35,418 |
35,482 |
|
|
|
R² = 0,968 |
0,957 |
|
ФУНКЦІЯ ЛІНІЙНА У-Х1 |
|
|
а1 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,178 |
2,844 |
δ |
0,009 |
1,178 |
R2 |
0,957 |
1,247 |
F,f |
358,309 |
16 |
Si |
557,548 |
24,897 |
Фішер табличне |
246,464 |
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
За проведеними розрахунками отримано рівняння y-x1; y=0,178x+2,844.
За розрахунком критерію Фішера встановлено ступінь адекватності моделі – модель адекватна, оскільки розрахунковий критерій більший за табличного.
Коефіцієнт кореляції становить 0,978, а отже, зв’язок між впливаючим фактором та показником є досить тісним.
ПАРНА МОДЕЛЬ У-Х2 |
||||
Роки |
Калійні добрива (Х2) |
Урожайність озимої пшениці(ц/a) (Y) |
ТРЕНД |
ЛІНІЙНА |
1996 |
95 |
17 |
15,404 |
15,424 |
1997 |
98 |
18 |
16,046 |
16,066 |
1998 |
105 |
19 |
17,544 |
17,566 |
1999 |
116 |
19 |
19,898 |
19,922 |
2000 |
117 |
20 |
20,112 |
20,136 |
2001 |
122 |
20 |
21,182 |
21,207 |
2002 |
126 |
21 |
22,038 |
22,064 |
2003 |
130 |
22 |
22,894 |
22,921 |
2004 |
132 |
22 |
23,322 |
23,350 |
2005 |
137 |
23 |
24,392 |
24,421 |
2006 |
140 |
25 |
25,034 |
25,063 |
2007 |
152 |
26 |
27,602 |
27,634 |
2008 |
152 |
28 |
27,602 |
27,634 |
2009 |
156 |
28 |
28,458 |
28,491 |
2010 |
162 |
29 |
29,742 |
29,776 |
2011 |
166 |
31 |
30,598 |
30,633 |
2012 |
170 |
35 |
31,454 |
31,490 |
2013 |
192 |
37 |
36,162 |
36,202 |
|
|
|
R² = 0,943 |
0,943 |
|
ФУНКЦІЯ ЛІНІЙНА У-Х2 |
|
|
а2 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,214 |
-4,927 |
δ |
0,013 |
1,836 |
R2 |
0,943 |
1,440 |
F,f |
264,931 |
16 |
Si |
549,272 |
33,172 |
Фішер табличне |
246,464 |
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
За проведеними розрахунками отримано рівняння y-x2; y=0.214x2- 4.926.
За розрахунком критерію Фішера встановлено ступінь адекватності моделі – модель адекватна, оскільки розрахунковий критерій більший за табличного.
Коефіцієнт кореляції становить 0,971, а отже, зв’язок між впливаючим фактором та показником є досить тісним.
ПАРНА МОДЕЛЬ У-Х3 |
||||
Роки |
Азотні добрива (Х3) |
Урожайність озимої пшениці(ц/a) (Y) |
ТРЕНД |
ЛІНІЙНА |
1996 |
207 |
17 |
17,947 |
17,952 |
1997 |
211 |
18 |
18,170 |
18,175 |
1998 |
219 |
19 |
18,615 |
18,620 |
1999 |
225 |
19 |
18,948 |
18,953 |
2000 |
232 |
20 |
19,337 |
19,343 |
2001 |
240 |
20 |
19,782 |
19,788 |
2002 |
250 |
21 |
20,338 |
20,344 |
2003 |
267 |
22 |
21,283 |
21,289 |
2004 |
280 |
22 |
22,006 |
22,013 |
2005 |
315 |
23 |
23,952 |
23,959 |
2006 |
330 |
25 |
24,786 |
24,794 |
2007 |
360 |
26 |
26,454 |
26,462 |
2008 |
378 |
28 |
27,455 |
27,464 |
2009 |
393 |
28 |
28,289 |
28,298 |
2010 |
440 |
29 |
30,902 |
30,912 |
2011 |
460 |
31 |
32,014 |
32,025 |
2012 |
490 |
35 |
33,682 |
33,693 |
2013 |
530 |
37 |
35,906 |
35,918 |
|
|
|
R² = 0,98 |
0,980 |
|
ФУНКЦІЯ ЛІНІЙНА У-Х3 |
|
|
а3 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,056 |
6,438 |
δ |
0,002 |
0,673 |
R2 |
0,980 |
0,853 |
F,f |
785,039 |
16 |
Si |
570,811 |
11,634 |
Фішер табличне |
246,464 |
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
За проведеними розрахунками отримано рівняння y-x3; y=0,055x3+6,438.
За розрахунком критерія Фішера встановлено ступінь адекватності моделі – модель адекватна, оскільки розрахунковий критерій більший за табличного.
Коефіцієнт кореляції становить 0,99, а отже, зв’язок між впливаючим фактором та показником є досить тісним.
Рейтингова таблиця множинних моделей |
|||||||
Моделі |
Математична форма |
Кореляція |
R2 |
Фішер F |
аі |
Оцінка впливу фактора |
місце у рейтингу якості моделі |
Модель У-Х1 |
y = 0,178x + 2,844 |
0,978393879 |
0,957254583 |
358,309137 |
0,178351823 |
рейтинг впливу фактора Х1 |
добре |
Модель У-Х2 |
y = 0,214x - 4,926 |
0,971105789 |
0,943046454 |
264,9307079 |
0,214215431 |
рейтинг впливу фактора Х2 |
добре |
Модель У-Х3 |
y = 0,055x + 6,438 |
0,9899626 |
0,980025949 |
785,0393219 |
0,055622521 |
рейтинг впливу фактора Х3 |
відмінно |
|
Місце у рейтингу впливу факторів на показник |
|
|
|
|
MAX |
|
|
|
модель Y-X1 |
0,980025949 |
0 |
місце 2 |
0 |
модель Y-X2 |
0,957254583 |
0 |
0 |
місце 3 |
модель Y-X3 |
0,943046454 |
місце 1 |
0 |
0 |
Найкращою моделю є У-Х3 як має найвищий коефіцієнт детермінації R2. Інші моделі мають також високу якість. Всі моделі є адекватними так як коефіцієнти фішера розрахункові більші за табличне значення. Найкращий вплив фактора прослідковеється в Х3.
2.5. |
Побудова множиних моделей |
Побудова даних моделей проводиться лише на основі функції Лінійна.
Загальне рівняння має вигляд: y = a1x1 + a2x2 + b;
∂y / ∂x1 = a1;
∂y / ∂x2 = a2.
МНОЖИННА-2 МОДЕЛЬ У-Х1-Х2 |
||||
Роки |
Урожайність озимої пшениці (ц/a) (Y) |
Фосфорні добрива (Х1) |
Калійні добрива (Х2) |
Y-розрах |
1996 |
17 |
83 |
95 |
16,535 |
1997 |
18 |
85 |
98 |
17,023 |
1998 |
19 |
88 |
105 |
17,986 |
1999 |
19 |
96 |
116 |
19,845 |
2000 |
20 |
98 |
117 |
20,149 |
2001 |
20 |
100 |
122 |
20,822 |
2002 |
21 |
105 |
126 |
21,718 |
2003 |
22 |
107 |
130 |
22,299 |
2004 |
22 |
108 |
132 |
22,589 |
2005 |
23 |
113 |
137 |
23,578 |
2006 |
25 |
116 |
140 |
24,172 |
2007 |
26 |
118 |
152 |
25,491 |
2008 |
28 |
130 |
152 |
26,757 |
2009 |
28 |
145 |
156 |
28,709 |
2010 |
29 |
159 |
162 |
30,741 |
2011 |
31 |
169 |
166 |
32,165 |
2012 |
35 |
177 |
170 |
33,379 |
2013 |
37 |
183 |
192 |
36,043 |
|
ФУНККЦІЯ ЛІНІЙНА Y-X1-X2 |
||
|
а2 |
а1 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,092 |
0,106 |
-0,995 |
δ |
0,031 |
0,026 |
1,630 |
R2 |
0,973 |
1,027 |
#Н/Д |
F,f |
268,561 |
15 |
#Н/Д |
Si |
566,621 |
15,824 |
#Н/Д |
Фішер табличне |
19,429 |
|
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
|
Отримано рівняння у-х1, х2;
y=-1.00+0.11*Х1=0.09*Х2. За R^2 модель – точна. За критерієм Фішера модель адекватна.
МНОЖИННА-2 МОДЕЛЬ У-Х1-Х3 |
||||
Роки |
Урожайність озимої пшениці (ц/a) (Y) |
Фосфорні добрива (Х1) |
Азотні добрива (Х3) |
Y-розрах |
1996 |
17 |
83 |
207 |
17,888 |
1997 |
18 |
85 |
211 |
18,129 |
1998 |
19 |
88 |
219 |
18,588 |
1999 |
19 |
96 |
225 |
19,068 |
2000 |
20 |
98 |
232 |
19,454 |
2001 |
20 |
100 |
240 |
19,889 |
2002 |
21 |
105 |
250 |
20,492 |
2003 |
22 |
107 |
267 |
21,363 |
2004 |
22 |
108 |
280 |
22,016 |
2005 |
23 |
113 |
315 |
23,830 |
2006 |
25 |
116 |
330 |
24,628 |
2007 |
26 |
118 |
360 |
26,128 |
2008 |
28 |
130 |
378 |
27,284 |
2009 |
28 |
145 |
393 |
28,366 |
2010 |
29 |
159 |
440 |
30,974 |
2011 |
31 |
169 |
460 |
32,180 |
2012 |
35 |
177 |
490 |
33,822 |
2013 |
37 |
183 |
530 |
35,902 |
|
ФУНККЦІЯ ЛІНІЙНА Y-X1-X3 |
||
|
а3 |
а1 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,048 |
0,024 |
5,896 |
δ |
0,011 |
0,037 |
1,092 |
R2 |
0,981 |
0,869 |
#Н/Д |
F,f |
378,184 |
15 |
#Н/Д |
Si |
571,118 |
11,326 |
#Н/Д |
Фішер табличне |
19,429 |
|
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
|
Отримано рівняння у-х1, х3;
y=5.90+0.02x1+0.05 x3.
За критерієм Фішера модель адекватна.
МНОЖИННА-2 МОДЕЛЬ У-Х2-Х3 |
||||
Роки |
Урожайність озимої пшениці (ц/a) (Y) |
Калійні добрива (Х2) |
Азотні добрива (Х3) |
Y-розрах |
1996 |
17 |
95 |
207 |
17,444 |
1997 |
18 |
98 |
211 |
17,744 |
1998 |
19 |
105 |
219 |
18,381 |
1999 |
19 |
116 |
225 |
19,080 |
2000 |
20 |
117 |
232 |
19,441 |
2001 |
20 |
122 |
240 |
20,002 |
2002 |
21 |
126 |
250 |
20,617 |
2003 |
22 |
130 |
267 |
21,555 |
2004 |
22 |
132 |
280 |
22,231 |
2005 |
23 |
137 |
315 |
24,038 |
2006 |
25 |
140 |
330 |
24,845 |
2007 |
26 |
152 |
360 |
26,689 |
2008 |
28 |
152 |
378 |
27,520 |
2009 |
28 |
156 |
393 |
28,365 |
2010 |
29 |
162 |
440 |
30,764 |
2011 |
31 |
166 |
460 |
31,840 |
2012 |
35 |
170 |
490 |
33,378 |
2013 |
37 |
192 |
530 |
36,067 |
|
ФУНККЦІЯ ЛІНІЙНА Y-X2-X3 |
||
|
а3 |
а2 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,046 |
0,038 |
4,250 |
δ |
0,008 |
0,032 |
1,948 |
R2 |
0,982 |
0,842 |
#Н/Д |
F,f |
403,721 |
15 |
#Н/Д |
Si |
571,822 |
10,623 |
#Н/Д |
Фішер табличне |
19,429 |
|
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
|
Отримано рівняння у-х2-х3;
y=4.25+0.04*x2+0.05 x3.
За критерієм Фішера модель адекватна
Рейтингова таблиця множинних-2 моделей |
|||||||||||
Номер моделі |
Моделі |
Математична форма |
Кореляція моделі і процесу |
R2 |
Фишер F |
ai |
aj |
Оцінка синергізму факторів для ai |
Оцінка синергізму факторів для aj |
Місце у рейтингу впливу факторів на показник |
Місце у рейтингу якості моделі |
1 |
Модель У-Х1-Х2 |
у=-1+0,11*Х1+0,09*Х2 |
0,986 |
0,973 |
268,561 |
0,106 |
0,092 |
дія Х1 послаблюється |
дія Х2 послаблюється |
X1 сильніше за Х2 |
добре |
2 |
Модель У-Х1-Х3 |
у=5,9+0,02*Х1+0,05*Х3 |
0,990 |
0,981 |
378,184 |
0,024 |
0,048 |
дія Х1 послаблюється |
дія Х3 підсилюється |
Х1 слабше за Х3 |
добре |
3 |
Модель У-Х2-Х3 |
у=4,25+0,04*Х2+0,05*Х3 |
0,991 |
0,982 |
403,721 |
0,038 |
0,046 |
дія Х2 послаблюється |
дія Х3 послаблюється |
Х2 слабше за Х3 |
відмінно |
Автоматичне визначення рейтингу якості моделі |
||||
|
Max |
|
|
|
Модель 1 |
0,982 |
0 |
0 |
місце 3 |
Модель 2 |
0,981 |
0 |
місце 2 |
0 |
Модель 3 |
0,973 |
місце 1 |
0 |
0 |
Модель У-Х1-Х3 є найякіснішою бо має найвищий коефіцієнт детермінації R2. Інші моделі також є якісними. Всі моделі є адекватними так як коефіцієнти фішера розрахункові більші за значення фішера табличного. Найсильніша дія фактора спостерігається у фактора Х3 в моделі У-Х2-Х3, також трішки менше в моделі У-Х1-Х3. Інші фактори мають значно менший вплив. Всі фактори взаємопослаблюють одне одного.
Побудова моделей за впливом на показник відразу трьох факторів.
Загальне рівняння: у = а1х1 + а2х2 + а3х3 + b;
∂y / ∂x1 = a1;
∂y / ∂x2 = a2;
∂y / ∂x3 = a3.
|
МНОЖИННА-2 МОДЕЛЬ У-Х1-Х2-Х3 |
||||
Роки |
Урожайність(ц/a) (Y) |
Фосфорні (Х1) |
Калійні (Х2) |
Азотні (Х3) |
Y-розрах |
1996 |
17 |
83 |
95 |
207 |
17,37021649 |
1997 |
18 |
85 |
98 |
211 |
17,69032619 |
1998 |
19 |
88 |
105 |
219 |
18,34472366 |
1999 |
19 |
96 |
116 |
225 |
19,20115236 |
2000 |
20 |
98 |
117 |
232 |
19,55903421 |
2001 |
20 |
100 |
122 |
240 |
20,11096075 |
2002 |
21 |
105 |
126 |
250 |
20,77514452 |
2003 |
22 |
107 |
130 |
267 |
21,63480247 |
2004 |
22 |
108 |
132 |
280 |
22,23793864 |
2005 |
23 |
113 |
137 |
315 |
23,9038232 |
2006 |
25 |
116 |
140 |
330 |
24,67227767 |
2007 |
26 |
118 |
152 |
360 |
26,34366482 |
2008 |
28 |
130 |
152 |
378 |
27,33335286 |
2009 |
28 |
145 |
156 |
393 |
28,43714956 |
2010 |
29 |
159 |
162 |
440 |
30,82641408 |
2011 |
31 |
169 |
166 |
460 |
31,99924965 |
2012 |
35 |
177 |
170 |
490 |
33,50780246 |
2013 |
37 |
183 |
192 |
530 |
36,05196642 |
|
ФУНККЦІЯ ЛІНІЙНА У-Х1-Х2-Х3 |
|||
|
а3 |
а2 |
а1 |
а0 |
коеф. Моделі |
0,039 |
0,039 |
0,025 |
3,654 |
δ |
0,014 |
0,033 |
0,037 |
2,172 |
R2 |
0,982 |
0,857 |
#Н/Д |
#Н/Д |
F,f |
259,538 |
14 |
#Н/Д |
#Н/Д |
Si |
572,157 |
10,288 |
#Н/Д |
#Н/Д |
Фішер табличне |
8,715 |
|
|
|
Оцінка адекватності моделі |
модель адекватна |
|
|
|
Отримано рівняння у-х1,х2,х3; y=3.65+0.02*х1+0.04*х2+0.04 *х3.
Модель адекватна, оскільки розрахунковий критерій Фішера більший за табличний.
Автоматичне визначення рейтингу якості моделі |
||||
|
Max |
|
|
|
Модель 1 |
0,982 |
0 |
0 |
місце 3 |
Модель 2 |
0,981 |
0 |
місце 2 |
0 |
Модель 3 |
0,973 |
місце 1 |
0 |
0 |
Модель У-Х1-Х3 є найякіснішою бо має найвищий коефіцієнт детермінації R2. Інші моделі також є якісними. Всі моделі є адекватними так як коефіцієнти фішера розрахункові більші за значення фішера табличного. Найсильніша дія фактора спостерігається у фактора Х3 в моделі У-Х2-Х3, також трішки менше в моделі У-Х1-Х3. Інші фактори мають значно менший вплив. Всі фактори взаємопослаблюють одне одного.
ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
Джигирей В . С . Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч . посібн . / В . С . Джигирей. – 2007
Технологія вирощування озимої пшениці / [Електронний ресурс] - Режим доступу до статті:
http://apk-group.com.ua/index.php?option=content&task=view&id=128