基于SPA-GA-SVR模型的土壤水分及温度预测

土壤湿度和温度是影响水文循环和气候变化的重要参数,在农业实践活动和生态平衡中起着重要作用。为及时、准确地监测土壤含水量(Soil Moisture Content,SMC)及温度,提出了一种基于高光谱数据的预测方法。实验数据集来自为期5天的实地测量,所获得的高光谱数据包含大量的噪声及冗余信息,因此首先用Savitzky-Golay卷积平滑对光谱数据进行降噪处理,利用连续投影算法(Successive Projection Algorithm,SPA)提取数据特征波长,然后通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)的超参数权值和偏置进行优化,构建SPA-GASVR混合算法模型对土壤水分和温度进行预测,并与BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、SPA-BP、SVR、SPA-SVR、GA-SVR这5种模型的预测性能进行比较。实验结果表明:各模型在土壤湿度低于30%的情况下,表现出的预测能力差异并不显著。但整体上,复合模型相比于单一的神经网络或机器学习模型具有明显的优势,且经过连续投影算法优化的模型进一步的提高其预测能力,最终SPA-GA-SVR算法在各项指标上均优于其他模型,土壤水分预测模型的R^(2)=0.981、RMSE=0.473%,土壤温度预测模型R^(2)=0.963、RMSE=0.883℃。实验证明基于高光谱数据,经过SPA和GA优化的SVR模型能实现对土壤湿度和温度精准的预测。该方法具有一定的应用价值和现实意义,可应用于便携式高光谱仪和无人机上,实现对土壤水分和温度的实时监测,为今后的播种及灌溉提供理论参考。

SPA-H钢低氧出钢的生产技术实践

针对生产SPA-H钢冶炼中低氧控制出钢技术开展研究,分析了相关热力学理论及低氧出钢必要性,确定了SPA-H钢合理低氧范围应为(198~333)×10^(-6)。为实现低氧控制开展了技术改进,合理控制转炉终渣成分,合理排产,实行灵活的溅渣护炉措施;改进冶炼制度,采用“一批料”模式或留少量料模式,改进氧枪工作参数,降低平均枪位,优化枪位控制,保证低枪位拉碳时间,终点温度按照1680℃控制,碳按照0.06%~0.11%控制;采用碳—氧修正模型、转炉质谱仪等辅助手段。改进后,平均终点氧含量降低,氧含量80%控制在选定合理范围,磷、硫、碳及锰含量控制水平均有提升。

SPA-H钢分层缺陷问题分析及改进措施

针对SPA-H热轧板加工过程中出现的分层缺陷问题,通过宏观观察、金相分析、组织分析后认为,材料中的Al_(2)O_(3)夹杂物及偏析是导致分层缺陷的主要原因。采取了降低转炉终点氧含量、优化钢包顶渣改质工艺、全程保护浇铸、确定拉速为(1.55±0.05) m/min、确定过热度为(25±5)℃等措施后,夹杂缺陷返修率为零,材料中未发现明显偏析。

SPA-H钢转炉快速脱碳冶炼生产实践

根据SPA-H钢成分特点,通过理论分析认为,该钢种具有快速脱碳的条件。采取优化供氧流量和压力,降低平均枪位,改善造渣制度,优化底吹系统等措施后,该钢种冶炼时间平均降低0.6 min,提高了转炉作业效率。

基于组合赋权和SPA-TOPSIS的煤矿安全投入决策模型

为解决煤矿安全投入结构和决策方案不合理的问题,首先基于安全价值的视角,考虑安全功能与安全产出关系,选取8个评价指标,构建煤炭企业安全投入评价体系;其次采用熵权法与层次分析法(AHP),综合确定指标权重;最后采用集对分析(SPA)理论改进逼近理想解排序法(TOPSIS),建立决策模型,用以分析评价某煤矿2012—2022年的决策方案,优选评价方案,并针对实际问题提出改善意见。研究表明:该煤矿企业应更注重安全教育和工业卫生指标的投入;煤矿企业在安全投入决策时应综合考虑安全功能需要与安全产出效益,借鉴最佳投入配置,合理调整未来安全投入决策重点。

医务人员鼻定植金黄色葡萄球菌的筛查和spa分型

目的 了解医务人员鼻腔金黄色葡萄球菌定植情况,以及鼻定植金黄色葡萄球菌spa类型与psmmec、pvl、qacA/B、mecA基因分布。方法 收集复旦大学附属上海市第五人民医院247名医务人员鼻拭子,采用质谱仪进行菌种鉴定。采用聚合酶链反应(PCR)检测spa类型和psm-mec、pvl、qacA/B、mecA基因。采用自动化鉴定药敏仪进行甲氧西林敏感性试验。采用高通量测序技术对甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)进行分子分型。结果 医务人员鼻腔金黄色葡萄球菌定植率为23.89%(59/247),MRSA定植率为4.45%(11/247)。鼻定植金黄色葡萄球菌主要spa类型依次为t084(8/59,13.56%)、t309(5/59,8.47%)和t338(5/59,8.47%)、t034(4/59,6.78%)、t701(3/59,5.08%)。基于spa基因构建的进化树将鼻定植金黄色葡萄球菌归为3个主要进化支。MRSA分离株以ST398-t034-SCCmecⅤ型(36.36%,4/11)为主,甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)分离株以t084型(16.67%,8/48)为主,MRSA和MSSA菌株spa类型分布差异有统计学意义(χ^(2)=49.843,P=0.017)。psm-mec、pvl、qacA/B、mecA基因检出率分别为3.39%(2/59)、11.86%(7/59)、6.78%(4/59)、18.64%(11/59)。psm-mec(χ^(2)=59.000,P=0.001)、pvl(χ^(2)=40.582,P<0.001)和mec A(χ^(2)=18.724,P=0.001)在不同spa类型中的分布差异有统计学意义。结论 医务人员鼻定植金黄色葡萄球菌spa类型多样,MRSA的SCCmec类型和ST类型多样,毒力基因和耐药基因在不同spa类型中存在分布差异。

基于SPA-WOA-SVR的青霉素发酵过程软测量建模方法

针对青霉素发酵过程中关键参数难以直接在线测量这一工程技术难题提出基于SPA-WOA-SVR的软测量方法。采用连续投影算法(SPA)选取发酵过程辅助变量,以选取的特征辅助变量(CO_(2)浓度η、溶解氧浓度D_(O)、pH值、酸流加速率μ、碱流加速率l)为输入,以发酵过程关键参数(菌体浓度X、基质浓度S和产物浓度P)为输出,基于支持向量机回归(SVR)建立软测量模型。为提高软测量模型的预测精度和稳定性,采用鲸鱼优化算法(WOA)对模型的重要参数(核函数宽度σ、惩罚因子c和不敏感系数ε)进行寻优。将构建的软测量模型应用于青霉素发酵过程关键参数预测,仿真结果表明,与传统SVR软测量建模方法相比,采用SPA-WOA-SVR软测量方法,关键参数X、S、P测试集中的决定系数R^(2)均在0.953 3以上,均方根误差R_(MSE)均小于0.029 3,特别是菌体浓度R^(2)由0.904 4提升到0.987 9,R_(MSE)由0.031 4下降为0.009 8,说明基于SPA-WOA-SVR的软测量建模方法有效提升了模型的预测性能,具有更高的预测精度和稳定性,可推广应用于一般非线性系统的软传感器建模。

基于SPA-MC的地铁施工作业人员不安全行为风险动态评估

结合SPA与MC方法,从组织管理因素、作业人员个体因素、环境因素、技术因素四个维度建立指标体系,构建地铁施工作业人员不安全行为风险动态评估模型。以某地铁项目为例,对16个施工时段的作业人员不安全行为风险状态进行动态评估及预测。结果表明:地铁施工作业人员不安全行为风险为“低风险”,集对势及悲观势均整体向低风险等级发展;计算了稳态联系度,表现为同势,势力较强,基本安全,有向好发展的趋势。评价模型能够科学合理地反映施工作业人员不安全行为风险状态,为地铁施工单位动态评估作业人员不安全行为风险提供了新的评价方法。

SPA-H耐候钢表面氧化铁皮缺陷原因分析及措施

采用LEICA DIM5000M光学显微镜、ZEISS SUPRA 55场发射扫描电镜和OXFORD能谱仪,检测SPA-H耐候钢表面氧化铁皮缺陷并分析了产生原因,采取降低加热段和均热段加热温度、RDT温度,缩短板坯在炉时间,提高上线轧辊辊面质量,合理控制炉后除鳞和机架间除鳞水压力和喷嘴安装角度等措施后,SPA-H耐候钢表面氧化铁皮缺陷率由0.83%降至0.07%,约降低91.6%。

LDPC码SPA算法的迭代加速

迭代加速是提高SPA效率的关键,对变量节点和校验节点个别调度可加速迭代,但运算复杂度和控制开销不容小觑。受高斯迭代法求解方程的启发,本文提出SPA迭代加速算法,每次信息更新均使用最新信息。在常用信噪比下,与SPA相比,该算法所需平均迭代次数减少了43%。在无控制开销增加且计算复杂度和存储复杂度几乎没有增加的情况下,迭代加速算法的误比特率低于SPA。

SPA-H强度偏低分析与研究

对SPA-H工艺过程进行跟踪,结合金相组织及非金属夹杂物分析强度不稳定的原因。研究分析表明,SPA-H强度偏低主要集中在连铸开浇和热换炉次,因保护浇铸不当,造成板坯成分N含量偏高,有效Ti含量降低,导致钢种强度偏低。

From EBIT to SEBIT(Sustainable EBIT):Sustainable Performance Accounting(SPA)Using the Example of CO_(2) Accounting

Corporate sustainability reporting has become increasingly important in recent years.However,conventional approaches reach their limits when it comes to quantifying and measuring the actual sustainability performance of a company.This article presents a new approach:Sustainable Performance Accounting(SPA),which is based on an extension of bookkeeping by including ESG bookkeeping.SPA enables companies to systematically measure and manage their sustainability performance.The article provides an overview of the basics of SPA methodology and uses a comprehensive example showing how SPA can be implemented in practice.The article is aimed at interested readers from science and practice as well as decision-makers who are interested in future-oriented sustainability reporting.

基于改进SPA法的耕地占补平衡生态安全评价

针对目前耕地占补平衡生态安全评价系统的不确定性,在理解集对分析(SPA)原理的基础上,利用原创联系度的可展性对其进行改进,将三级评判扩展到四级评判,并结合信息熵法,建立了基于改进SPA法的耕地占补平衡生态安全综合评价模型,并利用该模型对永川区影响耕地占补平衡生态安全的18项指标进行评价,得到永川区2005、2009、2015以及2020年的耕地占补平衡生态安全等级。此外,为了验证改进SPA法的可行性与合理性,将其评价结果与改进模糊综合评价结果以及多指标综合评价结果进行比较,研究结果表明:利用改进SPA法得到2005年永川区耕地占补平衡生态安全级别为Ⅱ级,2009年为Ⅲ级,2015年为Ⅳ级,2020年同样为Ⅳ级,整体上呈现出由Ⅱ级向Ⅳ级上升的趋势;改进SPA法综合评价结果与改进模糊综合评价结果以及多指标综合评价结果基本一致。研究认为利用集对势进行耕地占补平衡生态安全评价具有一定的可行性和可行性,评价结果比较贴近实际情况,为耕地占补平衡生态安全评价提供了一种科学合理且简单实用的评价方法。

金黄色葡萄球菌临床分离株spa分型和耐药特征研究

目的研究临床分离金葡菌的耐药性和分子特征。方法对2011年5—11月在成都某医院分离的56株金葡菌进行抗菌药物敏感性检测,检测菌株携带mecA基因和pvl基因情况,并进行spa基因分型分析。结果 56株金葡菌中,共检出耐甲氧西林金葡菌(MRSA)21株(37.5%),其中mecA基因阳性20株(95.2%);甲氧西林敏感金葡菌(MSSA)35株(62.5%)。与MSSA相比,MRSA对利福平、左氧氟沙星、莫西沙星、环丙沙星、庆大霉素和四环素的敏感率显著降低(P<0.05),MRSA对万古霉素、利奈唑胺、替加环素、喹奴普丁-达福普汀和呋喃妥因全部敏感。MRSA分为6个spa型别,以t030(66.7%)为主,MRSA-t030、MRSA-t002具有突出的多药耐药特征。MSSA共分为18个spa型别,以t189、t377和t034列前3位,分别占14.3%、14.3%和11.4%,并在脓液标本检出1株新spa基因型new1。检出5株杀白细胞毒素(PVL)阳性菌株,其中3株为MSSA-t189。结论 t030是医院MRSA临床分离株中的spa优势型别,具有突出的多药耐药特征,在医院内广泛传播。MSSA遗传多样性高,以t189、t377和t034列前3位。

一类可抵御SPA分析的动态补偿LSB信息隐藏方法

针对常用的LSB信息隐藏,SPA(Sample Pair Analysis)分析方法能以很高的精度估计出图像中隐藏信息的比率.文章通过对隐藏信息后的图像进行动态补偿,给出了一类可抵御SPA分析的LSB信息隐藏方法.该方法使得即使嵌入比率接近于100%,使用SPA方法分析仍将得到一个接近于0的低于判决门限的估计值,从而做出错误的判决.同时,将动态补偿的相关参数作为密钥的一部分,进一步提高了隐藏系统的安全性.实验表明:该方法同时还能有效抵抗RS分析及SPA和RS的多种改进方法的攻击.

区域水资源短缺风险的SPA—VFS评价模型

基于集对分析原理,选取区域水资源短缺风险程度的风险率、脆弱性、可恢复性、重现期和风险度为评价指标,建立了基于集对分析—可变模糊集的区域水资源短缺风险评价模型。湖北漳河灌区实例结果表明,灌区水资源短缺风险均处于较低风险水平,预测结果与灌区现状的开发利用程度、缺水量相符,该模型具有一定的可操作性和实用性,并为区域水资源规划和管理提供决策依据。

光谱特征波长的SPA选取和基于SVM的玉米颗粒霉变程度定性判别

利用波长范围在833~2 500nm的傅里叶变换近红外光谱（Fourier transform near infrared spectroscopy,FT-NIR）对不同霉变程度的玉米颗粒进行检测区分。首先,为避免光谱数据首尾噪声影响,对比四种常见的预处理方法,最终选择移动平均平滑法对原始光谱数据进行预处理;然后为选出合适的样本集划分方法以提高模型预测性能,对常见的四种方法进行对比,最终利用SPXY（sample set partitioning based on joint x-y distance）法进行样本集划分;进一步为减少数据量,降低维度,使用连续投影算法（successive projections algorithm,SPA）提取出7个特征波长,分别为833,927,1 208,1 337,1 454,1 861和2 280nm;最后,将七个特征波长数据作为输入,选取径向基函数（radial basis function,RBF）作为支持向量机（support vector machine,SVM）核函数,取参数C=7 760 469,γ=0.017 003建立判别模型。SVM模型对训练集和测试集的预测准确率分别达到97.78%和93.33%。另取不同品种的玉米颗粒,以同样的标准挑选样品组成独立验证集,所建立的判别模型对独立验证集的预测准确率达到91.11%。结果表明基于SPA和SVM能有效地对玉米颗粒霉变程度进行判别,所选取的7个特征波长为实现在线霉变玉米颗粒近红外检测提供了理论依据。

基于SPA-MC模型的岩溶地区水资源安全动态评价——以贵阳市为例

为合理评价岩溶地区水资源安全态势,基于PESBR概念模型构建涵盖岩溶地区工程性缺水特性的评价指标体系,并采用SPA-MC(集对分析--马尔科夫链)耦合模型对2002~2014年贵阳市水资源安全状况进行动态评价.研究表明:贵阳市水资源安全除2008、2012、2014年属"较安全"等级外,其余年份为"临界安全"等级,受"安全"等级隶属度f_1和累计等级联系度H_2逐渐上升的影响,贵阳市水资源安全等级逐渐向"较安全"的趋势转变;依据贵阳市2015~2050年水资源安全预测结果可知,贵阳市未来水资源安全将长期处于"较安全"状态,其中,"安全"等级隶属度f_1在2015~2050年期间从0.365持续上升至0.435,而"不安全"等级f_5则甶0.194下降至0.138,年均下降率达1.93%;实例证明SPA-MC耦合模型对水资源动态评价结果合理、客观.

基于SPA的水文预测模型评估

为了对水文预测模型的可靠性和有效程度进行评定和检验,引入集对分析(Set Pair Analysis,SPA)方法,从同、异、反3个方面刻画预测模型的误差分布情况,利用联系度描述水文预测模型的预测精度,从而建立基于集对分析的水文预测模型评估方法。通过对水文预测中的TR模型和线性模型与实测系列之间联系度的对比,对2个模型的拟合结果和预测效果进行评价,结果表明,TR模型优于线性模型。与其他水文预测模型评估方法相比,集对评估方法具有评价信息全面、计算简便和实用的特点。

一种SPA集转化Fuzzy集的新方法

结合SPA集,Vague集及Fuzzy集理论分析,在此基础上提出了一种基于SPA集向Fuzzy集转化的新方法,给出了SPA集转化Fuzzy集的相关准则及证明。通过示例验证了该算法的有效性与合理性。