بررسی روابط بین عملکرد گل محمدی و ویژگی‌های خاک و توپوگرافی با روش‌های رگرسیون چندمتغیره، شبکه عصبی مصنوعی و مدل‌سازی روابط ساختاری

Abstract

چکیده با توجه به ارتباط بین عملکرد محصول و ویژگی­های خاک و توپوگرافی زمین، شـناخت و آگاهی از ویژگی­ها برای دستیابی به توسعه پایدار در کشاورزی، ضروری است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی و تعیین رابطه بین عملکرد گل محمدی و ویژگی‌های خاک و توپوگرافی زمین با استفاده از مدل‌های رگرسیون خطی چندمتغیره، شبکه عصبی مصنوعی و روش مدل‌سازی معادلات ساختاری در شهرستان بردسیر، استان کرمان اجرا گردید. برای این منظور، نمونه­برداری از خاک و عملکرد محصول، در قالب یک الگوی شبکه­ای منظم صورت گرفت. همچنین، با تهیه مدل رقومی ارتفاع منطقه، برخی ویژگی‌های توپوگرافی زمین محاسبه گردید و برای اجرای مدل روابط ساختاری، سه مدل نظری طراحی و مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل­های رگرسیون خطی چندمتغیره و شبکه عصبی مصنوعی به‌ترتیب، 68 و 87 درصد از تغییرپذیری عملکرد را توجیه می­کنند که نشان‌دهنده دقت بالاتر مدل شبکه عصبی مصنوعی نسبت به رگرسیون خطی چندمتغیره در تخمین عملکرد می­باشد. نتایج مدل‌سازی معادلات ساختاری نشان داد که کنترل عملکرد گل محمدی در این منطقه، بیشتر در اختیار ویژگی­های شیمیایی خاک، سپس ویژگی­های توپوگرافی زمین و ویژگی­های فیزیکی خاک قرار دارد. سناریوهای مختلف برای انجام مدل‌سازی معادلات ساختاری نشان داد که هر چقدر مدل طراحی‌شده ساده‌تر و دارای سازه‌های پنهان کمتری باشد، می‌تواند برازش مطلوب‌تری داشته باشد. بنابراین، اولین مدل مفهومی این روش با دارا بودن مقادیر جذر میانگین مربعات خطا، شاخص نیکویی برازش و شاخص برازش تطبیقی به‌ترتیب 033/0، 88/0 و 94/0، به­عنوان بهترین مدل انتخاب شد. نتایج کلی نشان داد که مدل شبکه عصبی مصنوعی به‌دلیل لحاظ کردن روابط غیرخطی بین عملکرد و عوامل تأثیرگذار بر آن، کارایی بهتری نسبت به رگرسیون چندمتغیره در تخمین عملکرد داشت. علاوه بر توانایی مدل شبکه عصبی در برآورد عملکرد محصول، مدل‌سازی روابط ساختاری نشان داد که روش اخیر نیز می­تواند توضیحات بیشتری در مورد روابط و تعامل­های همزمان بین متغیرها ارائه کند. به‌طور کلی، کاربرد روش مدل‌سازی روابط ساختاری، با تکیه بر توانایی‌های این روش می‌تواند زمینه ارتقای عملکرد محصولات مختلف را فراهم کند.