1. 數學分析模型(一):數據的無量綱處理方法及示例(附完整代碼)
在對實際問題建模過程中,特別是在建立指標評價體系時,常常會面臨不同類型的數據處理及融合。而各個指標之間由於計量單位和數量級的不盡相同,從而使得各指標間不具有可比性。在數據分析之前,通常需要先將數據標准化,利用標准化後的數據進行分析。數據標准化處理主要包括同趨化處理和無量綱化處理兩個方面。數據的同趨化處理主要解決不同性質的數據問題,對不同性質指標直接累加不能正確反應不同作用力的綜合結果,須先考慮改變逆指標數據性質,使所有指標對評價體系的作用力同趨化。數據無量綱化主要解決數據的不可比性,在此處主要介紹幾種數據的無量綱化的處理方式。
可以選擇如下的三種方式:
即每一個變數除以該變數取值的全距,標准化後的每個變數的取值范圍限於[-1,1]。
即每一個變數與變數最小值之差除以該變數取值的全距,標准化後各變數的取值范圍限於[0,1]。
,即每一個變數值除以該變數取值的最大值,標准化後使變數的最大取值為1。
採用極值化方法對變數數據無量綱化是通過變數取值的最大值和最小值將原始數據轉換為界於某一特定范圍的數據,從而消除量綱和數量級的影響。由於極值化方法對變數無量綱化過程中僅僅對該變數的最大值和最小值這兩個極端值有關,而與其他取值無關,這使得該方法在改變各變數權重時過分依賴兩個極端取值。
來計算,即每一個變數值與其平均值之差除以該變數的標准差,無量綱化後各變數的平均值為0,標准差為1,從而消除量綱和數量級的影響。雖然該方法在無量綱化過程中利用了所有的數據信息,但是該方法在無量綱化後不僅使得轉換後的各變數均值相同,且標准差也相同,即無量綱化的同時還消除了各變數在變異程度上的差異。
,該方法在消除量綱和數量級影響的同時,保留了各變數取值差異程度上的信息。
(4)標准差化方法
。該方法是標准化方法的基礎上的一種變形,兩者的差別僅在無量綱化後各變數的均值上,標准化方法處理後各變數的均值為0,而標准差化方法處理後各變數均值為原始變數均值與標准差的比值。
綜上所述,針對不同類型的數據,可以選擇相應的無量綱化方法。如下的示例就是一個典型的評價體系中無量綱化的範例。
近年來我國淡水湖水質富營養化的污染日益嚴重,如何對湖泊水質的富營養化進行綜合評價與治理是擺在我們面前的任務,下面兩個表格分別為我國5個湖泊的實測數據和湖泊水質評價標准。
表1 全國五個主要湖泊評價參數的實測數據
表2 湖泊水質評價標准
(1)試用以上數據,分析總磷,耗氧量,透明度,總氨這4個指標對湖泊水質評價富營養化的作用。
(2)對這5個湖泊的水質綜合評價,確定水質等級。
在進行綜合評價之前,首先要對評價的指標進行分析。通常評價指標分成效益型,成本型和固定型指標。效益型指標是指那些數值越大影響力越大的統計指標(也稱正向型指標);成本型指標是指數值越小越好的指標(也稱逆向型指標);而固定型指標是指數值越接近於某個常數越好的指標(也稱適度型指標)。如果每個評價指標的屬性不一樣,則在綜合評價時就容易發生偏差,必須先對各評價指標統一屬性。
(ⅰ)建立無量綱化實測數據矩陣和評價標准矩陣,其中實測數據矩陣和等級標准矩陣如下,
然後建立無量綱化實測數據矩陣和無量綱化等級標准矩陣,其中
得到
(ⅱ)計算各評價指標的權重
計算矩陣B的各行向量的均值和標准差,
最後對變異系數歸一化得到各指標的權重為
(ⅲ)建立各湖泊水質的綜合評價模型
通常可以利用向量之間的距離來衡量兩個向量之間的接近程度,在Matlab中,有以下的函數命令來計算向量之間的距離;
dist(w,p): 計算中的每個行向量和中每個列向量之間的歐式距離;
mandist(w,p): 絕對值距離。
計算中各行向量到中各列向量之間的歐氏距離,
,則第個湖泊屬於第級。
這說明杭州西湖,武漢東湖都屬於極富營養水質,青海湖屬於中營養水質,而巢湖和滇池屬於富營養水質。
,則第個湖泊屬於第級。
其評價結果與利用歐氏距離得到的評價結果完全一樣。
所以,從上面的計算可以看出,盡管歐氏距離和絕對值距離的意義完全不一樣,但對湖泊水質的評價等級是一樣的,這表明了方法的穩定性。
各位老鐵養成習慣,看完點個贊唄,隨便也來個關注!!!
各位老鐵養成習慣,看完點個贊唄,隨便也來個關注!!!
各位老鐵養成習慣,看完點個贊唄,隨便也來個關注!!!
2. 有幾種工業廢氣處理的方法
√ 樓主您好,根據您提出的問題,下面為您做詳細解答:
大氣污染是全q目前z突出的環境問題之一,其污染物的主要來源是工業廢氣,工業廢氣由於生產的工藝不同,產生的污染物種類不同,不同污染物種類應採用不同的處理工藝。
工業有機廢氣處理方法
工業生產中會產生各種有機物廢氣,主要包括各種烴類、醇類、醛類、酸類、酮類和胺類等。這些廢氣的來源十分廣泛,其中一些化學行業
石化、有機合成反應設備排氣,印刷行業印墨中有機溶劑,機械行業機械噴漆,金屬製品產生的氣味,汽車行業汽車的噴漆、乾燥爐鑄件生產設備排氣,五金、家私廠噴塗設備排氣等。
廢氣治理方法:
水膜除塵+活性碳吸附法
乾式過濾除塵+活性碳吸附法
活性碳吸附+催化燃燒法
工業酸霧廢氣處理方法
主要來源:化工、電子、冶金、電鍍、紡織(化纖)、食品、機械製造等行業過程中排放的酸、鹼性廢氣,如調味食品、制酸、酸洗、電鍍、電解、蓄電池等。
廢氣治理方法:水膜填料塔+鹼(酸)液吸收
工業熔爐廢氣、發電黑煙處理方法
主要來源:五金業、壓鑄業、鑄造業熔爐設備在金屬熔化過程中產生的金屬粉塵顆粒及燃燒柴油(重油)過程中產生的SO2 、NOX有害氣體,發電機工作時燃燒柴油(重油)過程中產生的廢氣等。
治理方法:旋流水洗噴淋法+鹼液吸收
希望此次回答對您有所幫助!