[發(fā)明專利]一種基于相關(guān)-主成分分析的混凝劑效能驗(yàn)證方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110068410.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN112734269A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈瑞寶;陳發(fā)明;孫韶華;秦堯;宋武昌;馮桂學(xué);王永磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省城市供排水水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 韓廣超

1.一種基于相關(guān)-主成分分析的混凝劑效能驗(yàn)證方法，其特征是，首先對(duì)同一準(zhǔn)則層下，指標(biāo)在該時(shí)間段內(nèi)的數(shù)值變化進(jìn)行相關(guān)性分析，刪除同一準(zhǔn)則層下相關(guān)系數(shù)大的指標(biāo)，保證篩選出的指標(biāo)反應(yīng)信息不重復(fù)；在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，對(duì)篩選出的指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，保證篩選后的指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果有顯著影響；最后對(duì)指標(biāo)體系構(gòu)建合理性進(jìn)行判別，具體包括如下步驟：

步驟1：設(shè)置準(zhǔn)則層

水廠實(shí)際運(yùn)行中，進(jìn)水水質(zhì)、水溫等因素在年度范圍內(nèi)不斷變化，混凝劑投加量也隨之改變；考慮一個(gè)季度內(nèi)水質(zhì)、水溫、混凝劑投加量基本維持穩(wěn)定，選定某一季度下混凝劑的某一投加量為一準(zhǔn)則層；

步驟2：確定評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)對(duì)象

所述評(píng)價(jià)對(duì)象為特定準(zhǔn)則層下的混凝劑效能；

評(píng)價(jià)指標(biāo)選取能反映混凝劑效能的指標(biāo)，包括濁度去除率、COD_Mn去除率、UV₂₅₄去除率、出水絮體粒徑、出水Zeta電位；

步驟3：指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化

指標(biāo)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化包括1)正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化，2)負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化；正向指標(biāo)數(shù)值越大表明混凝劑效能越好，負(fù)向指標(biāo)數(shù)值越小表明混凝劑效能越好；

步驟4：利用相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行指標(biāo)相關(guān)性分析；

步驟5：指標(biāo)主成分分析

1)建立主成分分析的基本模型

2)主成分分析對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選；

步驟6：指標(biāo)體系合理性判定

根據(jù)因子分析用數(shù)據(jù)方差表示指標(biāo)信息含量的思路，建立指標(biāo)體系構(gòu)建合理性的判定標(biāo)準(zhǔn)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)-主成分分析的混凝劑效能驗(yàn)證方法，其特征是，所述步驟3的1)正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化包括：

設(shè)x_ij為第j個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第i個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值；v_ij為第j個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第i個(gè)指標(biāo)的值；m為被評(píng)價(jià)對(duì)象數(shù)，根據(jù)正向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化公式，x_ij為：

式中：1≤i≤m；

2)負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化包括：

根據(jù)負(fù)向指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化公式，x_ij為：

式(2)中各個(gè)符號(hào)的含義與式(1)相同。

3.如權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)-主成分分析的混凝劑效能驗(yàn)證方法，其特征是，所述步驟4包括：

1)計(jì)算各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差

式中：S_i為i指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；S_j為j指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；Z_ki為第k個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第i個(gè)指標(biāo)的值；Z_kj為第k個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第j個(gè)指標(biāo)的值；為第i個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值；為第j個(gè)指標(biāo)的平均值；m為評(píng)價(jià)對(duì)象的個(gè)數(shù)；

2)計(jì)算各指標(biāo)的協(xié)方差

式中：S_ij為兩指標(biāo)的協(xié)方差；

3)計(jì)算各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)

式中：r_ij為第i個(gè)指標(biāo)和第j個(gè)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)；

4)規(guī)定相關(guān)系數(shù)臨界值M

規(guī)定一個(gè)臨界值M(0＜M＜1)，若|r_ij|＞M，則可以刪除其中一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；若|r_ij|＜M，則同時(shí)保留兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；

通過相關(guān)性分析刪除同一準(zhǔn)則層內(nèi)相關(guān)系數(shù)大的指標(biāo)，保證篩選出的指標(biāo)反映信息不重復(fù)。