Abstract
Crops and varieties are mostly affected by temperature, the amount of precipitation, and duration of sunshine. This study aims to identify the weather factors that directly influence to apple yield among the series of daily measured weather variables during growing seasons. In order to identify them, 1) a priori natural scientific knowledge with respect to the growth stage of apples and 2) pure statistical approaches to minimize bias due to the subject selection of variables are considered. Each result estimated by the Panel regression using fixed/random effect models is evaluated through suitability (i.e., Akaike information criterion and Bayesian information criterion) and predictability (i.e., mean absolute error, root mean square error, mean absolute percentage). The Panel data of apple yield and weather factors are collected from fifteen major producing areas of apples from 2006 to 2013 in Korea for the case study. The result shows that variable selection using factor analysis, which is one of the statistical approaches applied in the analysis, increases predictability and suitability most. It may imply that all the weather factors are important to predict apple yield if statistical problems, such as multicollinearity and lower degree of freedom due to too many explanatory variables used in the regression, can be controlled effectively. This may be because whole growth stages, such as germination, florescence, fruit setting, fatting, ripening, coloring, and harvesting, are affected by weather.
농업은 기후 및 환경의 영향을 많이 받는 산업으로 기온, 강수량, 일조시간 등에 따라 재배 가능한 작물 과 품종이 결정된다. 본 연구의 목적은 사과의 생육과정에서 일별로 측정되는 기상변수를 활용하여 기상변수가 사과단수에 미치는 영향을 파악하는 것에 있다. 기상변수는 1) 생육단계를 고려한 자연과학적 접근방법과 2) 통계적 접근방법을 이용한다. 패널분석을 통해 추정된 각각의 결과를 모형적합도와 예측력 비교를 통해 평가한다. 사과단수와 기상변수의 자료는 2006년부터 2013년까지 우리나라 사과주산지 15개지역을 대상으로 수집되었다. 분석 결과, 통계적 접근방법 중요인분석을 이용한 변수 선정 방법이 가장 높은 예측력과 적합도를 보였다. 이는 기상변수와 같이 서로 유사하지만 다양한 설명변수의 사용으로 발생할 수 있는 다중공선성과 낮은 자유도의 문제를 효과적으로 통제하게 될 경우, 보다 많은 기상요인을 회귀분석에 포함하는 것이 적합도와 예측력을 높이는데 기여한 것으로 추정된다. 또한 사과재배에 있어 발아, 개화, 착과, 비대, 성숙, 그리고 착색 및 수확에 이르기까지의 전 생육과정의 기상요인이 단수에 영향력이 있음을 의미한다.
