[發(fā)明專利]一種基于受試者操作特征曲線分析的礦石揀選決策方法

有效

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• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112024451B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李根壯;孫春寶;寇玨
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/342;B07C5/346
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種基于受試者操作特征曲線分析的礦石揀選決策方法，屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括揀選產(chǎn)品分類、確定最優(yōu)揀選決策閾值、計算貧化率、損失率評價揀選效果，首先在不同揀選決策閾值條件下，比較實際設(shè)計閾值與礦石實際品位，比較揀選決策閾值與傳感品位數(shù)據(jù)，采用受試者操作特征曲線分析計算敏感性、假陽性率，建立坐標系確定最優(yōu)揀選決策閾值，確定最優(yōu)揀選決策閾值條件下的貧化率、損失率。本發(fā)明采用受試者操作特征曲線分析，確定了礦石揀選決策方法，相比傳統(tǒng)線性回歸礦石決策算法，優(yōu)化了揀選效果及揀選技術(shù)經(jīng)濟指標。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于受試者操作特征曲線分析的礦石揀選決策方法。

背景技術(shù)

礦石揀選是一種將不同品位及礦物組成的礦石利用其傳感檢測信號的差異進行分類并將品位高的礦石分離出來的方法。在整個電磁波譜范圍中，γ射線、中子流、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波與礦石作用后，礦石對射線的吸收、反射或受射線照射后發(fā)射的熒光的差異都可用作揀選的依據(jù)。在很多情況下，揀選所利用的分辨特征并不是與礦石中有用元素直接相關(guān)，為此還需要找出分選特征與有用元素之間的關(guān)系。

在礦石揀選應(yīng)用于工業(yè)實踐前，通常通過實驗室或半工業(yè)試驗確定其礦石揀選決策方法及揀選決策閾值參數(shù)。對于X射線熒光分析(XRF)等定量測試技術(shù)，確定其XRF品位測定結(jié)果與其真實化驗品位關(guān)系通常采用線性回歸模型，即針對某一礦石性質(zhì)及揀選設(shè)備，確定其XRF品位測定結(jié)果與其真實化驗品位的線性關(guān)系。在實際揀選中，通過利用該線性關(guān)系可根據(jù)實際設(shè)計閾值品位計算決策閾值品位，并通過直接比較XRF傳感品位與該決策閾值品位確定揀選礦石的隸屬。礦石傳感品位高于決策閾值，礦石被揀選為精礦。礦石傳感品位低于決策閾值，礦石被揀選為廢石。然而，在實際礦石揀選中，由于礦石傳感設(shè)備及揀選決策算法的準確性不足，有可能發(fā)生揀選精礦與廢石產(chǎn)品的錯置，進而影響揀選效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于受試者操作特征曲線分析的礦石揀選決策方法，優(yōu)化揀選效果。

該方法首先在不同揀選決策閾值條件下，比較實際設(shè)計閾值與礦石實際品位，比較揀選決策閾值與傳感品位數(shù)據(jù)，采用受試者操作特征曲線分析計算敏感性、假陽性率，建立坐標系確定最優(yōu)揀選決策閾值，確定最優(yōu)揀選決策閾值條件下的貧化率、損失率。

具體包括步驟如下：

(1)不同揀選決策閾值條件下，比較實際設(shè)計閾值與礦石實際品位，比較揀選決策閾值與傳感品位數(shù)據(jù)，根據(jù)比較結(jié)果將礦石進行分類；

(2)根據(jù)步驟(1)不同揀選決策閾值條件下礦石分類結(jié)果，采用受試者操作特征曲線分析，按照式(1)～(2)計算敏感性、假陽性率；

(3)建立以假陽性率和敏感性分別為x軸和y軸的坐標系，不同揀選決策閾值條件下礦石揀選產(chǎn)品分類結(jié)果以坐標系的點表示，確定最接近(0,1)坐標點的點所對應(yīng)的揀選決策閾值為最優(yōu)揀選決策閾值；

(4)根據(jù)步驟(1)確定最優(yōu)揀選決策閾值條件下的礦石分類結(jié)果，正確揀選精礦數(shù)量為TP，正確揀選廢石數(shù)量為TN，錯置揀選精礦數(shù)量為FP，錯置揀選廢石數(shù)量為FN，按照式(3)～(4)確定最優(yōu)揀選決策閾值條件下貧化率、損失率。

其中，步驟(1)中不同揀選決策閾值取值范圍涵蓋測試礦石傳感品位最低至最高值，取值精度適應(yīng)工業(yè)實踐操作水平，取值數(shù)量根據(jù)取值范圍及取值精度確定。

步驟(1)中根據(jù)比較結(jié)果將礦石分為4類：礦石實際品位高于實際設(shè)計閾值且傳感品位數(shù)據(jù)高于揀選決策閾值，為正確揀選精礦；礦石實際品位低于實際設(shè)計閾值且傳感品位數(shù)據(jù)高于揀選決策閾值，為錯置揀選精礦；礦石實際品位低于實際設(shè)計閾值且傳感品位數(shù)據(jù)低于揀選決策閾值，為正確揀選廢石；礦石實際品位高于實際設(shè)計閾值且傳感品位數(shù)據(jù)低于揀選決策閾值，為錯置揀選廢石。

步驟(2)中敏感性、假陽性率的計算公式為：