结合随机田间试验与观测卫星数据评估轮作对产量的效益
应用统计
2022-04-12 v1
摘要
随着气候变化威胁农业生产力且全球粮食需求增长，更好地理解哪些农场管理实践能在不同气候条件下最大化作物产量十分重要。为评估农业实践的有效性，研究者常求助于随机田间试验，其识别因果效应可靠但往往范围有限因而缺乏外部有效性。近来，研究者也利用了来自卫星及其他来源的大型观测数据集，这可能因混杂变量或系统性测量误差导致有偏结论。由于试验与观测数据集具有互补优势，本文提出一种在同一分析中结合试验与观测数据的方法。作为案例研究，我们关注美国中西部玉米（maize）和大豆轮作对产量的因果效应。我们发现，在均方根误差方面，我们的混合方法在预测轮作对玉米产量作用于留出试验点的任务上，比仅用试验数据表现好13%，比仅用观测数据好26%。此外，基于我们方法的因果估计表明，轮作对玉米产量的效益在年际和高温地点更低，而对大豆产量的效益在高温年际和地点更高。具体而言，我们估计轮作对玉米产量（和大豆产量）的效益在温度最高五分位上平均为0.84 t/ha（0.23 t/ha），在整个数据集上平均为1.02 t/ha（0.20 t/ha），在温度最低五分位上平均为1.18 t/ha（0.15 t/ha）。
引用
@article{arxiv.2112.13700,
title = {Combining randomized field experiments with observational satellite data to assess the benefits of crop rotations on yields},
author = {Dan M. Kluger and Art B. Owen and David B. Lobell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.13700},
year = {2022}
}