基于非等间距灰色模型的混丝加香出口水分预测方法技术

本发明专利技术公开了基于非等间距灰色模型的混丝加香出口水分预测方法，包括数据预处理、建立非等间距预测模型、模型精度检验和模型应用等步骤。本方法以混丝加香出口水分历史数据为基础，通过建立非等间距灰色预测模型GM(1,1)，并利用该模型对现实生产进行短期预测，模型简捷实用、预测精度高，适合做混丝加香出口水分短期预测，为烘丝出口水分的控制提供参考。为烘丝出口水分的控制提供参考。

【技术实现步骤摘要】
基于非等间距灰色模型的混丝加香出口水分预测方法


[0001]本专利技术涉及烟草制丝领域，特别是涉及一种基于非等间距灰色模型GM(1,1)的混丝加香出口水分预测方法。

技术介绍

[0002]在制丝生产的过程中，加香工序是制丝生产的最后一道工序，也是非常重要的工序。其主要工作任务是按产品设计的要求，将配制好的香料溶液均匀、准确地施加到烟丝上，增强香韵，弥补产品的香气不足，使产品的香气更加丰富饱满。
[0003]目前，制丝车间使用的混丝加香机是按照产品配方设定的比例对烟丝均匀施加香精香料，此工序不加水，无控制出口水分的功能，且烘丝为调节烟丝水分的最后一道工序，从烘丝机出口经贮丝柜至混丝加香机之间均无水分监测点，烟丝到达混丝加香出口历经时间长、路径长、影响因素多，无法直接对烘丝出口水分进行反馈，存在反馈滞后的问题，而且又无法补偿的现象。
[0004]成品烟丝的水分直接影响卷接指标质量，现有技术已研究烟丝水分对整丝率变化率、空头率、废品率、烟支单支重量等指标的影响，烟丝水分则影响烟丝的抗碎性，进而影响空头率、烟支单支重量等指标。加香工序作为制丝车间比较特殊的工序，烟草工作者进行了些许研究，主要集中在消除加香异常质量隐患，提升加香精度等方面，而此工序的水分研究主要集中在前工序，对于水分的预测、建模方面，研究还较少。

技术实现思路

[0005]为克服上述不足，本申请运用非等间距灰色预测模型建立混丝加香出口水分预测方法，实现烘丝出口到加香出口水分的预测；所述的非等间距灰色预测模型GM(1,1)以系统因素间的发展趋势进行关联分析，探寻系统原始数据生成处理的变动规律，进而生成规律性强的时间数据序列，通过建立相应的微分方程模型进行事物未来发展趋势状况的预测。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：
[0007]基于非等间距灰色模型的混丝加香出口水分预测方法，包括：
[0008]S1，数据预处理
[0009]根据混丝加香生产时间，得到原始非负数列X
(0)
＝{x
(0)
(t1),x
(0)
(t2),
…
,x
(0)
(t
n
)}；
[0010]其中：
[0011]Δt
k
＝t
k
‑
t
k
‑1≠const，k＝2,3,
…
,n；
[0012]对原始非负数列X
(0)
进行级比检验，级比计算公式：
[0013][0014]若σ(k)满足则表明数列X
(0)
级比检验符合要求；
[0015]否则将数列X
(0)
进行变换处理；
[0016]S2，建立非等间距预测模型
[0017]S2.1，生成累加数列
[0018]对X
(0)
进行一次累加生成数列X
(1)
＝{x
(1)
(t1),x
(1)
(t2),
…
,x
(1)
(t
n
)}；
[0019]其中：
[0020][0021]x
(1)
(t1)＝x
(0)
(t1)；
[0022]S2.2，生成紧邻均值数列
[0023]求数列X
(1)
(t
k
)的近邻均值数列，得到：
[0024]Z
(1)
＝(z
(1)
(t1),z
(1)
(t2),
…
,z
(1)
(t
k
))，其中z
(1)
(t
k
)＝0.5x
(1)
(t
k
)+0.5x
(1)
(t
k
‑1),k＝1,2,
…
,n；
[0025]S2.3，建立非等间距预测模型
[0026]对累加生成的数列建立白化微分方程为：
[0027][0028]令u＝{a,b}
T
，Y＝{x
(0)
(t2),x
(0)
(t3),...,x
(0)
(t
n
)}
T
，
[0029]由最小二乘法求得
[0030]其中：a为发展系数，反映x
(0)
的增长态势；b为灰色作用量，反映数据间变换关系；
[0031]对白化微分方程求解即得非等间距预测模型GM(1,1)预测方程式：
[0032][0033]S3，模型精度检验
[0034]通过残差检验和后验差检验对模型进行精度检验；模型检验合格后，便可进行混丝加香出口水分短期预测；
[0035]S3.1，残差检验
[0036]以实测值为基础进行计算，计算公式为：
[0037][0038]若所有的|ε(t
k
)|<0.1，认为达到较高要求；
[0039]若所有的|ε(t
k
)|<0.2，认为达到一般要求；
[0040]S3.2，后验差检验
[0041]X
(0)
序列的平均值序列为
[0042]绝对误差平均值为：
[0043]X
(0)
序列的标准差为：
[0044][0045]根据标准差S
(0)
和S
r
计算后验方差比和后验概率：
[0046]C＝S
r
/S
(0)
；
[0047][0048]若C≤0.35，1≥p≥0.95，认为模型精度为一级；
[0049]若0.35＜C≤0.5，0.95＞p≥0.8，认为模型精度为二级；
[0050]若0.5＜C≤0.65，0.8>p≥0.7，认为模型精度为三级；
[0051]若C＞0.65，p<0.7，认为模型精度为四级/模型检验不合格。
[0052]本专利技术带来的有益效果有：
[0053]本申请以混丝加香出口水分历史数据为基础，建立非等间距灰色GM(1,1)模型进行混丝加香出口水分的预测。经过检验可知，本模型精度较高，且预测结果误差较小，用于预测多因素影响下的混丝加香出口水分是可行的。
[0054]结合生产实际情况，建立非等间距预测模型十分适用于制丝生产中牌号交叉生产、生产时间安排不统一条件下，通过对混丝加香出口水分进行短期预测，可以填补烘丝出口至混香出口无水分检测的不足，同时对烘丝出口水分的调节提供参考，提升烟丝水分控制的适用性，提升卷烟内在品质。
具体实施方式
[0055]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于非等间距灰色模型的混丝加香出口水分预测方法，其特征在于：包括：S1，数据预处理根据混丝加香生产时间，得到原始非负数列X
(0)
＝{x
(0)
(t1),x
(0)
(t2),
…
,x
(0)
(t
n
)}；其中：Δt
k
＝t
k
‑
t
k
‑1≠const，k＝2,3,
…
,n；对原始非负数列X
(0)
进行级比检验；若数列X
(0)
级比检验符合要求，则进行下一步；否则将数列X
(0)
进行变换处理后进行下一步；S2，建立非等间距预测模型S2.1，生成累加数列对X
(0)
进行一次累加生成数列X
(1)
＝{x
(1)
(t1),x
(1)
(t2),
…
,x
(1)
(t
n
)}；其中：其中：x
(1)
(t1)＝x
(0)
(t1)；S2.2，生成紧邻均值数列求数列X
(1)
(t
k
)的近邻均值数列，得到：Z
(1)
＝(z
(1)
(t1),z
(1)
(t2),
…
,z
(1)
(t
k
))，其中z
(1)
(t
k
)＝0.5x
(1)
(t
k
)+0.5x
(1)
(t
k
‑1),k＝1,2,
…
,n；S2.3，建立非等间距预测模型对累加生成的数列建立白化微分方程为：令u＝{a,b}
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李自娟，陈娇娇，王侠轶，苗旺昌，高杨，方汀，赵力源，马燕淑，马燕玲，冯子贤，周政，孙朔，李超，国际超，庞存瑞，贾晓慧，常文慧，马明磊，凡聪，张云飞，
申请(专利权)人：张家口卷烟厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：