蘇優(yōu)樂瑪(內(nèi)蒙古第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院,內(nèi)蒙古海拉爾 021000)
灰色誤差理論在巖礦測試數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究
蘇優(yōu)樂瑪(內(nèi)蒙古第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院,內(nèi)蒙古海拉爾 021000)
科學(xué)理論的快速發(fā)展為巖礦數(shù)據(jù)處理工作注入了新鮮活力,從現(xiàn)行大多巖礦測試數(shù)據(jù)中都可發(fā)現(xiàn)該理論的應(yīng)用極為廣泛且取得了極為明顯的效果。相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式,無論在實(shí)用性或精準(zhǔn)程度等方面都具備一定的優(yōu)勢,且在不斷優(yōu)化改進(jìn)過程中將用于更廣闊的范圍。本文主要對灰色誤差理論的相關(guān)概述以及數(shù)據(jù)處理中該理論的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探析。
巖礦測試;灰色誤差理論;數(shù)據(jù)處理;實(shí)踐應(yīng)用
不可否認(rèn)近年來我國在處理巖礦測試相關(guān)數(shù)據(jù)方面取得了較多的成就,在精準(zhǔn)度以及完整性等方面都得以提高。然而隨巖礦測試數(shù)據(jù)量的不斷增大,傳統(tǒng)基于統(tǒng)計學(xué)理論的處理方式很難將數(shù)據(jù)分布規(guī)律反應(yīng)出來,對此便引入灰色誤差理論,其在實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)可取得了極高的應(yīng)用效果。因此對數(shù)據(jù)處理中灰色誤差理論的應(yīng)用分析具有十分重要的意義。
灰色誤差理論的提出主要針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式而提出,以往數(shù)據(jù)處理過程中主要從統(tǒng)計學(xué)理論著手,需要在分析中確保數(shù)據(jù)量規(guī)模滿足實(shí)驗(yàn)要求,且在分布上以正態(tài)形式為主,應(yīng)用難度較大。尤其判斷測量結(jié)果是否具備較高準(zhǔn)確度過程中,涉及的運(yùn)算過程極為繁瑣,而且還會加重數(shù)據(jù)處理工作的負(fù)擔(dān)。而灰色誤差應(yīng)用后,可彌補(bǔ)以往數(shù)據(jù)處理存在的不足,但需注意其在實(shí)際數(shù)據(jù)處理中存的人為因素或外界環(huán)境因素影響等,需要引入相應(yīng)的儀器設(shè)備并對真實(shí)值以測量值進(jìn)行代替,這樣才可使測試結(jié)果的準(zhǔn)確性得以提高。根據(jù)以往學(xué)者研究總結(jié),對灰色誤差理論的概念,可將其理解為從無序數(shù)據(jù)中尋找相關(guān)規(guī)律,利用簡單的運(yùn)算方式測試巖礦的物化性質(zhì),對于數(shù)據(jù)處理表現(xiàn)出較為明顯的適用性特征[1]。
從灰色誤差理論應(yīng)用原理看,其在性質(zhì)上本身具有應(yīng)用數(shù)學(xué)的特點(diǎn),所以無論隨機(jī)量或其他相對較為匱乏信息都可劃定在一定失去范圍內(nèi),該范圍下數(shù)據(jù)信息的變化可稱之為灰色過程。通常巖礦測試中的數(shù)據(jù)往往表現(xiàn)出無序狀態(tài),可利用灰色誤差理論判斷數(shù)據(jù)中是否存在關(guān)聯(lián)性因素,在此基礎(chǔ)上通過合理描述與判斷數(shù)據(jù)內(nèi)容使灰色系統(tǒng)演變?yōu)榘咨到y(tǒng)。以往學(xué)者實(shí)踐研究總結(jié),灰色理論用于處理數(shù)據(jù)中通常利用累減或累加形式,以其中累加形式為例,其能夠使數(shù)列序一定程度上符合指數(shù)性質(zhì)規(guī)律要求,且數(shù)據(jù)規(guī)模大小或分布特征不會對灰色誤差理論的應(yīng)用效果產(chǎn)生任何影響,只需保證所提供的測試數(shù)據(jù)在三個以上便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理的目標(biāo),是解決以往數(shù)據(jù)處理問題的重要手段。而其中的累減形式在處理巖礦測試數(shù)據(jù)過程中的表現(xiàn)傾向于誤差的減少,使測試結(jié)果與白化值保持相近,精確程度極高[2]。
巖礦測試的實(shí)質(zhì)在于使測試數(shù)值與實(shí)際數(shù)值保持接近,將其中存在的誤差減少至最低程度。一般巖礦相關(guān)數(shù)據(jù)多集中在定量測量以及物化性質(zhì)等數(shù)據(jù)。如其中定量數(shù)據(jù),在實(shí)際分析處理過程中若沿用以往統(tǒng)計學(xué)理論需做好其正態(tài)分布規(guī)律以及數(shù)據(jù)量的分析,保證滿足統(tǒng)計學(xué)理論要求才可進(jìn)行測試。應(yīng)注意實(shí)際進(jìn)行測量或處理過程中涉及的數(shù)據(jù)較少,無法與傳統(tǒng)理論中大量數(shù)據(jù)要求相適應(yīng)。以明金礦樣檢測為例,其本身具有不均勻性且數(shù)據(jù)過于分散等特征,實(shí)際實(shí)驗(yàn)開展中關(guān)于巖石力學(xué)強(qiáng)度的相關(guān)數(shù)據(jù)也表現(xiàn)出離散性特點(diǎn)。若在處理數(shù)據(jù)中沿用以往基于統(tǒng)計學(xué)理論的方式,受礦樣特殊性影響,將無法根據(jù)相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對其分析。因此較為特殊的巖礦樣本測量需注重灰色誤差理論的合理應(yīng)用,本文在驗(yàn)證灰色誤差應(yīng)用效果中主要分析Au成分在某巖礦中的含量。
具體測試過程中要求將數(shù)據(jù)進(jìn)行分組,并構(gòu)建相應(yīng)的灰色分析模型,其包括兩個數(shù)據(jù)序列。其中前一個數(shù)列可以標(biāo)準(zhǔn)差為0.2822、平均值為2.51作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置,而后一個序列可將標(biāo)準(zhǔn)差與平均值分別界定在0.2985與2.61,以此完成序列的設(shè)置。在模型構(gòu)建中可假定存在某一測量點(diǎn)p使數(shù)據(jù)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,對測量數(shù)據(jù)個數(shù)利用n進(jìn)行表示,則有p=(n+1)/2,結(jié)合給定數(shù)列與具體實(shí)驗(yàn)得出測量個數(shù)n為5,此時便可推出轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)值為5。但需注意在利用相應(yīng)公式繼續(xù)寧數(shù)據(jù)測量中可得到以2.02與2.90為界限的測試數(shù)據(jù),為判斷測試是否存在誤差,可分別相應(yīng)公式推出具體數(shù)值,主要為1.73、19.09、19.67、20.08,其中前一數(shù)值與測試數(shù)據(jù)2.02保持相近,后三個數(shù)值也較為接近,可判定該測試結(jié)果不存在較大的誤差。以同樣的方式對數(shù)列2進(jìn)行檢測,最后得出的結(jié)果仍可判斷誤差較小。在此基礎(chǔ)上要求對兩個序列進(jìn)行對比分析以檢驗(yàn)誤差問題,最終得出序列在關(guān)聯(lián)程度方面極高,其差值可控制在0.1內(nèi),因此誤差在兩個序列中的表現(xiàn)并不明顯,能夠用于測量與處理巖礦數(shù)據(jù)過程中。此外,為使測試結(jié)果精確度的提高,要求判斷數(shù)據(jù)不確定度,使巖礦測試數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確得以驗(yàn)證[3]。
測試與處理巖礦數(shù)據(jù)中灰色誤差理論的應(yīng)用是解決以統(tǒng)計理論應(yīng)用問題的關(guān)鍵所在。實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)正確認(rèn)識灰色誤差理論的概念以及應(yīng)用原理,并做好灰色分析模型的構(gòu)建,通過兩個序列的引入以及對比測量分析使數(shù)據(jù)結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[1]彭秉軍,馬春紅,張曉敏,姚福存.灰色誤差理論在巖礦測試數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究[J].科技資訊,2015,13:247.
[2]陳月源,曹成東,袁秀茹,魏軼,談建安.灰色誤差理論在巖礦測試數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].巖礦測試,2009,06:576-582.
[3]胡貴遠(yuǎn).淺析灰色誤差理論在巖礦測試數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].工業(yè)設(shè)計,2011,08:117-118.