[發明專利]一種銅業數據魯棒協調及顯著誤差檢測方法

在審

• 申請號: 202011512638.5
• 申請日: 2020-12-20
• 公開（公告）號: CN112734166A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張洪齊;周帆;安慧斌;韓中洋
• 申請（專利權）人: 大連理工大學人工智能大連研究院;大連英達士智能科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/12;G06F17/15
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 陳欣

本發明提供了一種銅業數據魯棒協調及顯著誤差檢測方法，涉及信息技術領域，本發明采用真實物料盤點數據，首先根據盤點數據粗略計算各數據項的盤點數據標準差；根據銅生產企業熔煉廠的銅、硫、金、銀金屬量回收率；為了防止在數據協調時盤點數據中的顯著誤差對其他數據項的干擾，本發明建立魯棒數據協調模型；為了能對熔煉廠物料的盤點數據實現全物料屬性的快速數據協調及顯著誤差檢測，本發明采用拉格朗日乘子轉換方法，將高維度的變量空間用低維度的約束乘子空間表示。此外采用差分進化算法進行優化迭代求解。此方法所得結果顯著誤差檢測更加準確，且協調后數據更加穩定，計算效率符合實際要求，在銅生產企業及其他生產企業中亦可推廣應用。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，尤其涉及到魯棒計算、元啟發式優化等技 術，是一種魯棒計算方法與元啟發式方法相結合的有色銅生產數據魯棒協 調及顯著檢測方法。

背景技術

熔煉廠作為整個有色銅生產的重要組成部分，其銅、硫、金、銀等有 價金屬的回收情況直接影響整個企業的生產管控以及利潤核算起到決定 性的作用。通過月末對各庫存物料質量的測量以及其所含有價元素品位的 化驗可以得到該月份的金屬平衡報表，通過計算各有價元素的回收率及無 名損失率可以衡量該月的生產情況。正常生產情況下，元素回收率應該在 人工經驗估計區間內，但由于受物料計量、取樣、檢驗分析等誤差因素的 影響，使得數據中包含測量誤差以及顯著誤差造成金屬平衡的無名損失大， 元素質量守恒偏差大。因此，需要對盤點后的數據進行顯著誤差檢測與數 據協調，減小誤差對金屬平衡的影響。

隨著研究應用工作的廣泛開展，以元啟發式方法，梯度優化為代表的 方法已經可以實現對動態系統的數據協調。這些方法均假設采集得到數據 中的誤差均符合高斯分布，然而工業盤點的數據受人工操作，采樣等影響 會存在顯著誤差。因此對數據直接進行數據協調會將數據中的顯著誤差分 攤到其他數據項上導致協調后結果偏離正常值，鑒于此，采用分布檢測方 法先對數據進行顯著誤差檢測。

鑒于此，除了基于測量誤差與測量殘差的顯著誤差檢測方法，還可以 采用魯棒目標函數限制殘差大于調諧參數的數據項在目標函數中的貢獻 度(侯文庭.基于數據驅動魯棒優化的電力系統多源協調優化調度研究[D].廣西大學,2019.)。然而，由于銅生產企業數據協調數據項維數高而 且數據協調模型的約束條件為變量屬性之間乘積的難以解耦的雙線性形 式，直接采用元啟發式方法進行求解會導致算法迭代緩慢，難以收斂；其 次，由于可能同時存在多個顯著誤差項，需要采用循環檢測的方式，因此 會造成檢測時間過長。若采用魯棒數據協調模型，雖然可以同時對多個顯 著誤差檢測，但是目標函數變為非線性形式，導致難以對模型求解。若采 用變量轉換的思想，將原來高維度的變量用較低維度的約束乘子表示，并 采用魯棒數據協調技術對多個顯著誤差項進行同時確定，則有望在快速求解的同時確定數據中的顯著誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中存在的不足，提供一種 銅業數據魯棒協調及顯著誤差檢測方法。

本發明是通過以下技術方案予以實現：一種銅業數據魯棒協調及顯著 誤差檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：數據預處理

由生產現場SAP數據庫，讀取當前月份盤點數據，其中包括物料 的質量及對應有價元素品位值，并計算測量值的均值和標準差，根據當月 生產情況估計熔煉廠各金屬元素回收率及無名損失率；

S2：數據魯棒協調建模

首先考慮工廠金屬量回收率與無名損失率穩定；

S21：金屬元素的金屬量回收率和無名損失率的表達式分別如下式(1) (2)所示：