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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
吴新华 苗铮 郝元朔 董利虎
【目的】以黑龙江省尚志市90株迎春5号杨树解析木数据为基础，构建迎春5号杨树边材、心材、树皮和树干密度的混合效应beta回归模型。【方法】采用相关性分析和最优子集法筛选beta回归基础模型的变量；利用负二倍的对数似然值、赤池信息准则、贝叶斯信息准则、调整确定系数（R_a~2）、似然比检验对收敛模型进行拟合优度的评价，利用留一交叉验证法对模型进行检验，指标为平均绝对误差（MAE）和平均绝对误差百分比；结合两种抽样方式（方案Ⅰ：不限定相对高度；方案Ⅱ：限定相对高度在0.1以下）对模型进行校正。【结果】边材、心材、树皮和树干密度不仅受到相对高度的影响，还分别与胸径平均生长量、年龄、胸径大小密切相关，基于林木因子建立的混合效应beta回归模型的R_a~2分别为0.53、0.52、0.52、0.63,MAE
[期刊] 林业科学
[作者]
姜立春 刘瑞龙
以黑龙江省带岭林业局大青川林场84株人工落叶松解析木数据为例,采用Max和Burkhart分段削度模型作为基础模型,利用SAS软件中的似乎不相关回归过程得到该分段削度模型的4个参数和2个拐点参数同时估计。参数估计显著性检验(P
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
张森森
杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国重要乡土针叶用材树种,第八次全国森林资源清查显示杉木人工林面积和蓄积现已达到全国人工林优势树种的首位。因此,在森林资源调查中需要准确的评估和预测杉木人工林的蓄积量。削度方程在精确预测树干直径和材积有着非常重要的作用。目前国内缺乏对基础模型的系统性比较分析,尤其少见针对杉木的可变指数削度方程的构建,可变密度可变指数削度方程的构建。故本文以江西年珠林场密度试验林为研究对象,拟利用混合效应模型建立针对杉木的可变密度可变指数削度方程和材积预测模型。主要研
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姜立春 蒋雨航
以黑龙江省七台河市林业局金沙林场114株人工兴安落叶松树干干形数据为例,利用非线性混合模型技术拟合Max-Burkhart分段削度方程。结果表明:当利用SAS软件的PROC NLMIXED模块对Max-Burkhart模型进行拟合时,引入随机参数b1、b2、b3时模型拟合最好;随机参数b1与冠长率和冠长呈负相关,与树冠高度呈正相关;随机参数b2与冠长率和冠长呈正相关,与树冠高度呈负相关;随机参数b3与冠长率、冠长、树冠高度没有显示出相关性。利用随机参数b1、b2、b3与树冠特征的相关性构建了含有冠长率、冠长和树冠高度变量的3个模型,并且所有模型的参数估计值都是显著的,这充分说明冠长率、冠长和树...
[期刊] 林业科学
[作者]
马岩岩 姜立春
【目的】采用非线性分位数回归法构建落叶松树干削度方程,比较分析不同分位数(τ=0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7、0. 8、0. 9)及其组合分位数的拟合及检验结果,以提高模型预测精度。【方法】基于大兴安岭落叶松干形数据,采用Koenker和Bassett提出的分位数回归法,利用SAS软件的NLP拟合基于各分位数的Max-Burkhart分段削度方程,选取确定系数(R2)、平均误差(MAB)、均方根误差(RMSE)、相对误差(MPB)和预估精度(P%)对削度方程进行对比分析。【结果】1) Max-Burkhart分段削度方程在9个不同分位点(τ=0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7、0. 8、0. 9)均能收敛,说明分位数回归可以提供许多不同分位数的估计结果,进而可预测任意分位点处干形的变化趋势; 2)基本模型和分位点处(τ=0. 4、0. 5、0. 6)的分位数模型拟合结果相近,分位数组合(3、5、7、9)可提高模型拟合效果,其中基于3个分位数组合(τ=0. 3、0. 5、0. 7)、5个分位数组合(τ=0. 3、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7)、7个分位数组合(τ=0. 1、0. 2、0. 4、0. 5、0. 6、0. 8、0. 9)、9个分位数组合(τ=0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7、0. 8、0. 9)在分位数组合相同时分别表现最优; 3)模型检验表明,大多数分位数回归组合的检验统计量都优于基本模型和各分位数模型,相对于基本模型,5个分位数组合(τ=0. 3、0. 4、0. 5、0. 6、0. 7)模型的MPB、MAB、RMSE分别降低13. 9%、13. 9%、13%。【结论】分位数回归能够提高模型预测精度,基于5个分位数组合的Max-Burkhart分段削度方程在拟合及检验统计量等方面表现较好,适合于大兴安岭落叶松树干削度预测。
关键词：
落叶松 非线性回归 分位数回归 削度方程
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程雯 武晓昱 叶尔江·拜克吐尔汉 王娟 赵秀海 张春雨
【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程，并对比分析非线性模型、不同分位点（τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9）模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度，为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种（红松、色木槭、紫椴和水曲柳）为研究对象，基于21.12 hm~2样地数据，首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型；其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型；最后在基础模型和广义模型的基础上，构建分位数模型，同时考虑样方效应对树高的影响，构建混合效应模型。【结果】（1）各树种均以Richards模型拟合精度更高，且具有生物学意义，选定为基础模型；考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性，加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。（2）各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳，且与非线性回归预测精度相近，红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R~2值分别为0.811、0.809、0.724和0.617，广义中位数回归预测能力得到进一步提高，R~2值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。（3）混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度，其中基础混合模型略优于广义混合模型，4个树种R~2值达到0.937、0.919、0.906和0.643，表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较，基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高，其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
熊河先 魏安超 胥辉 李超 闾妍宇 李潇晗 欧光龙
【目的】通过建模来研究高山松单木木材碳密度在纵向(从树干基部到树梢)和径向(从木材髓心向外)的变化规律。【方法】对云南省香格里拉市10株高山松样木进行树干解析,测定不同树高位置和部位的高山松木材碳密度,使用单因素方差分析法分析高山松单木木材碳密度变化规律;采用非线性混合效应模型技术,以纵向的树高效应和径向的部位效应作为随机效应,构建高山松单木木材碳密度混合效应模型。【结果】高山松单木木材碳密度在纵向和径向的变异均极显著,且高山松木材碳密度呈现从树干基部到树梢逐渐增加、从木材髓心向外逐渐减小的变化趋势;与基
关键词：
高山松 木材碳密度 混合效应模型
[期刊] 统计研究
[作者]
罗幼喜 田茂再 李翰芳
针对高维混合效应模型,本文提出了一种双正则化分位回归方法。通过对随机和固定效应系数同时实施L1正则化惩罚,一方面能够对重要解释变量进行挑选,另一方面能够消除个体随机波动带来的偏差。求解参数估计的交替迭代算法不仅破解了要同时确定两个调整参数的难题,而且算法速度快。模拟结果也表明该方法不仅对误差类型有很强的抗干扰能力,同时在模型有不同稀疏程度时均表现良好,尤其是对于解释变量多于样本的高维情况。为了方便在实际问题中选择最优正则化参数,本文还对两种参数选取标准进行了比较研究。最后利用新方法对一个教育方面的数据进行了实证演示,找出了在各个分位点处对学生成绩有影响的重要因素。
关键词：
高维混合效应模型 双正则化 交替迭代法
[期刊] 统计研究
[作者]
李翰芳 罗幼喜 田茂再
本文对混合效应模型提出了一种非参数贝叶斯分位回归方法,通过引进一种新的分层有限正态混合分布,将分位回归建模时对随机误差项的假定放宽至仅有分位点约束之下。通过对混合比例参数假设广泛灵活的Stick-Breaking先验,使得模型捕捉复杂数据分布信息的能力更强。在建立的非参数贝叶斯分层分位回归模型中引入潜变量,使模型参数估计的Gibbs抽样算法中原来每次需要计算(2M)N项函数值变为每次只需计算N项即可。蒙特卡罗模拟显示,在误差分布函数变得较为复杂时,非参数贝叶斯分位回归方法比参数方法在估计效果上有更大的优势。
[期刊] 统计与决策
[作者]
余纯 文双 黄丹
有限混合回归模型已被广泛应用于由聚类和异质结构总体产生的混合回归关系的建模中,文章提出了一种在混合回归模型中检测预测变量-簇间效应和变量选择的基于等式约束的Lasso新方法;给出了一种修正的期望-最大化(EM)算法,能使混合回归模型执行稳定、高效的计算,并提出了在该修正的EM算法内的M步骤中的Bregman coordinate descent算法(简称BCDA算法)来估计预测变量和簇间效应参数。模拟研究和实际数据应用表明,该方法在预测变量-簇间效应检测和变量选择方面均有很好的表现。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
周霖 罗幼喜
针对混合效应模型,在已有的双Lasso正则化分位回归(DLQR)的基础上,结合MCP惩罚,提出了双MCP正则化分位回归(DMQR).通过对惩罚方法的改进,使得模型的拟合效果大大提高.在求解参数时使用交替迭代算法使得每次只用求解单个MCP惩罚的分位回归,并结合针对非凸惩罚的迭代坐标下降法(QICD)使得计算的速度大大提高.在稀疏模型的模拟研究中发现,无论在何种误差条件下,DMQR都能很好的排除冗余变量,效果相对于DLQR有了较大的提升.且在模型的稀疏程度不同时,都能得到很好的模拟结果.
[期刊] 统计研究
[作者]
罗幼喜 田茂再 李翰芳
针对高维混合效应模型,本文提出了一种双正则化分位回归方法。通过对随机和固定效应系数同时实施L1正则化惩罚,一方面能够对重要解释变量进行挑选,另一方面能够消除个体随机波动带来的偏差。求解参数估计的交替迭代算法不仅破解了要同时确定两个调整参数的难题,而且算法速度快。模拟结果也表明该方法不仅对误差类型有很强的抗干扰能力,同时在模型有不同稀疏程度时均表现良好,尤其是对于解释变量多于样本的高维情况。为了方便在实际问题中选择最优正则化参数,本文还对两种参数选取标准进行了比较研究。最后利用新方法对一个教育方面的数据进行
关键词：
高维混合效应模型 双正则化 交替迭代法
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
周霖 罗幼喜
针对混合效应模型,在已有的双Lasso正则化分位回归(DLQR)的基础上,结合MCP惩罚,提出了双MCP正则化分位回归(DMQR).通过对惩罚方法的改进,使得模型的拟合效果大大提高.在求解参数时使用交替迭代算法使得每次只用求解单个MCP惩罚的分位回归,并结合针对非凸惩罚的迭代坐标下降法(QICD)使得计算的速度大大提高.在稀疏模型的模拟研究中发现,无论在何种误差条件下,DMQR都能很好的排除冗余变量,效果相对于DLQR有了较大的提升.且在模型的稀疏程度不同时,都能得到很好的模拟结果.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王曼霖 董利虎 李凤日
利用广义线性混合模型对长白落叶松一级枝条数量进行研究,以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场长白落叶松人工林为研究对象,基于7块标准地49株枝解析样木的596个一级枝条测定数据,利用SAS 9.3软件中的PROC GLIMMIX模块,建立了基于Poisson分布的一级枝条数量的最优基础模型。在此基础上考虑树木效应,构建每半米段一级枝条数量的广义线性混合模型,并利用AIC、BIC、-2log likelihood以及LRT检验对收敛模型的拟合优度进行比较。结果表明:任意参数组合的混合效应模型的拟合效果均好于传统模型,
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘崴 魏天兴 朱清科
【目的】研究黄土高原水蚀风蚀交错区乡土树种河北杨的树干液流密度变化特征及其与环境因子的关系,为该地区水资源承载力研究和树种选择提供理论依据。【方法】利用Granier热扩散探针法和自动气象监测系统对陕北吴起县河北杨树干液流密度和周围气象条件、土壤含水量等进行连续测定分析。【结果】河北杨树干液流密度日变化呈宽幅单峰形,液流密度峰值提前于太阳辐射强度峰值约2.5 h,提前于水汽压差(VPD)峰值约4 h。夜间液流活动主要发生在后半夜00:00—06:00,晴天液流密度变化幅度小,雨天变化幅度大;灌水当天干基液流密度峰值出现的时间明显提前,峰值大小比灌水前提高66.66%,冠基处峰值比灌水前提高73.62%,灌水处理后实验组连续两日液流密度均值比灌水前减少2.21%,而对照组减少21.89%,晴天条件下,树干液流密度与太阳辐射、VPD、气温和风速极显著正相关(P<0.01),与土壤含水量显著正相关(P<0.05),与相对湿度极显著负相关(P<0.01)。降雨天树干液流密度与太阳辐射、气温和风速极显著正相关(P<0.01),与VPD显著正相关(P<0.05);与对照组比较,灌水之后液流密度与气象因子的相关系数绝对值没有明显增加;河北杨树干储存水的日动态总体表现为上午释放和下午补充,并存在两次较明显的释放-补充周期。【结论】河北杨树干液流密度主要受太阳辐射强度、VPD、气温、相对湿度、风速和土壤含水量的影响,液流密度峰值时间与太阳辐射强度、VPD、气温等气象因子存在时滞,土壤水分的增加可缩短液流密度与气象因子峰值的时间差,上午储存水的持续释放是导致树干液流密度与气象因子时滞效应的重要原因。
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