本文利用聚类分析和雨量网格插值技术，对非随机区域历史回归试验进行了重要改进，提出了一种新的试验方案—基于聚类的浮动对比区历史回归人工增雨效果统计检验方法(CA-FCM)。 首先，根据河南省近20年的历史资料，分别用以降水量为协变量的CA-FCM方法、以降水量和整层大气可降水量为协变量的CA-FCM方法和浮动对比区历史回归统计检验方法(FCM)，对河南省4月和10月增雨作业进行评估。 然后，以河南省2002年4月5日飞机增雨作业为个例，对作业区域趋势对比双比分析评估方案、区域趋势相关回归分析方案、区域趋势多元回归分析方案、以降水量为协变量的CA-FCM方法、以降水量和整层大气可降水量为协变量的CA-FCM方法和FCM方法6种评价方案进行分析比较。 最后，得到以降水量和整层大气可降水量为协变量的CA-FCM方法，由于采用聚类分析(CA)方法，提高了对比区和影响区相关性；采用网格插值技术提高了雨量的计算准确度；引入了不受催化影响的物理协变量(整层大气可降水量)，提高了作业区自然降水量估计值的准确性；所以评估效果最好，显著水平高于0.05。 比较分析的结果表明，只要不断提高对比区和影响区的相关性和引入新的更有效的协变量，就可能提高非随机化作业的效果评估效率，从而更好的检验人工增雨作业的效果。