Spearman秩相关系数的Python程序设计及应用——图书阅读与隐性知识习得能力相关性实证分析

样本若无重复数据时,计算Spearman秩相关系数的程序比较容易设计。如果样本出现重复数据时,则可以从样本数据的结、秩平均值等概念出发设计程序;此时,既要考虑不重复数据的秩,也要考虑对重复数据秩平均值的确定。该课题基于清华大学王星教授给出的数据结、秩平均值定义,设计Spearman秩相关系数的计算程序,并在实证分析中运用,操作简便易行。

基于Spearman秩相关系数与AHP法的天然气管道运行风险绩效评估

由于城镇天然气管道敷设的隐蔽性与其风险状态的复杂性,加大了天然气管道风险管理的难度。面对风险指标之间信息冗余且缺少关联性,邀请10位专家从人因、管理、技术、环境四大类初步构建天然气管道泄漏风险评估指标体系,首先引入Spearman秩相关系数筛选出了关键风险评估指标;其次,描述了AHP法求解步骤,利用yaahp软件确定关键风险指标权重,建立了天然气管道运行风险绩效评估方法;最后,将该绩效评估方法应用天然气管道风险绩效评估实例中,得到该企业风险评估结果达到良好状态。该风险评估方法可为天然气管道日常运营及检查提供决策参考。

南京市大气VOCs污染特征及其臭氧生成潜势分析

基于2016—2022年南京市大气挥发性有机物(VOCs)自动监测数据,分析VOCs污染特征及其臭氧生成潜势(OFP)。结果表明:2016—2022年南京市大气VOCs及其组分体积分数均显著下降,TVOCs 7年均值为21.7×10^(-9),各组分占比从大到小依次为烷烃>烯烃>芳香烃>炔烃;TVOCs及烷烃、烯烃、芳香烃季节变化一致,均为冬季>秋季>春季>夏季,炔烃为冬季>春季>秋季>夏季;TVOCs及烷烃、烯烃、炔烃月变化整体呈“V”字型特征,芳香烃近似为“W”型;除炔烃外,小时体积分数日变化基本呈“单峰型”特征。2016—2022年OFP年际变化呈显著下降趋势,7年均值为132.1μg/m^(3);OFP贡献较大的组分为烯烃(39.1%)和芳香烃(38.1%),臭氧生成的VOCs关键物种为乙烯、间/对二甲苯、甲苯、丙烯和异戊二烯,控制烯烃和芳香烃排放有利于南京市的臭氧污染防治。

船用烟气余热S-CO_(2)布雷顿循环发电系统性能分析

开展船舶主机不同负荷工况下的S-CO_(2)布雷顿循环余热系统热力学特性和效能分析是其实现工程应用的必要环节。本文通过性能分析确定系统热力学参数对净输出功率和平准化能源成本的影响变化趋势,最佳运行参数范围以及系统关键热力学参数。通过主机典型负荷工况下的效能评估,分析集成S-CO_(2)再压缩布雷顿循环余热发电系统后的船舶节能减排效益。结果表明:主压缩机入口压力和压比对整个余热发电系统热力学性能和经济性影响最为显著,可调节这2个关键热力学参数以确保系统在船舶主机不同负荷下获得良好系统性能;集成该余热发电系统后,MAN8S90ME-C10.2型主机系统热效率最高可提高0.91%,燃油消耗量平均每年可减少51 t,NO_(2)和CO_(2)的排放量每年可分别减少2.28 t和760 t。

Spearman秩相关系数的批量计算

介绍了采用Visual FoxPro计算机语言对环境质量多时段监测数据计算Spearman秩相关系数的方法,用评价指标与时间序列间的相关性分析,并检验相关系数的显著性意义,进行环境质量变化趋势的评价;给出了实例和源程序。

基于Spearman秩相关系数的红外弱小目标检测

针对红外弱小目标检测,目标运动跨像元,引起目标的丢失的问题,提出了一种基于Spearman秩相关系数的红外弱小目标检测新方法。该方法首先采用时空域中值滤波的方法估计背景;然后通过计算邻域像元点与目标处于像元中心位置时的Spearman相关系数,获得候选目标点;最后采用二次滤波和运动方向匹配得到目标运动轨迹。该方法充分利用邻域信息,即使在目标处于像元边缘处,也能有效地检测到目标。仿真分析表明了该算法的有效性。

种间关联参数在Microsoft Excel 2003中的实现——Spearman秩相关分析

种间关联分析是认识植物群落的重要基础。针对种间关联参数计算过程复杂、繁琐、易错等特点,以Spearman秩相关分析为例,提出利用Microsoft Excel 2003的基本功能进行数据处理,快速高效地计算出Spearman秩相关值参数,对其他常用的种间关联参数的计算具有推广性。

基于改进的Spearman秩相关系数的直觉模糊多属性决策

针对属性值为直觉模糊数的多属性决策问题,提出了一种新的Spearman秩相关系数的决策方法。将AHP与熵权法得到的属性权重运用博弈论均衡思想构建优化模型,并运用混合罚函数来求解最优组合权重。依据灰色关联分析思想计算各属性的关联度,将得到的各方案关联度与最优权重按自身大小进行标号,分别作为秩比较序列与秩标准序列带入Spearman秩相关系数计算中,将得到Spearman秩相关系数的大小用于优序排列。最后实例验证了该方法的有效性。

基于Spearman等级系数的植被变化趋势分析

针对Pearson相关系数法在长时间序列植被覆盖变化趋势分析中存在对噪声敏感且只能发现线性关系等局限性,采用Spearman等级相关系数法研究了该方法在长时间序列植被覆盖变化趋势分析中的可行性和适用性.首先,使用数据模拟法研究了Spearman等级相关系数法的抗噪性.其次,基于1998—2013年SPOT vegetation归一化植被指数数据,使用Pearson相关系数法、Mann-Kendall趋势检测法、Spearman等级相关系数法对内蒙古地区的植被覆盖变化趋势状况进行检测,并对检测结果进行了图形化处理,同时对比了3种方法结果的差异.实验结果表明:在10%的随机噪声情况下,Spearman等级相关系数法有较好的抗噪性.Spearman等级相关系数法、Pearson相关系数法和Mann-Kendall检验法的植被覆盖趋势变化图和检验数据表明:3种方法的检测结果在空间分布上有较高的一致性,且在植被改善和退化区域的最大差异不超过2%.

基于Spearman秩相关系数的PWV与PM2.5相关性研究

在讨论大气可降水量(PWV)与细颗粒物(PM 2.5)之间的相关性时,传统方法未能很好地顾及连续数据中包含的非雾霾天气信息的影响,为此本文提出2个数据选取标准——时间标准和空气质量指数(AQI)等级标准,用于获取雾霾期间对应的PWV和PM 2.5序列。为解决数据筛选后不连续的问题,引入一种非参数性质的Spearman秩相关系数ρ,在北京市2014~2016年雾霾多发期,分析不同AQI等级对应时段的非连续等距的PWV和PM 2.5序列的相关性可知,筛选后3 a的ρ在第1、4季度的均值分别为0.6613和0.6280,整体均值为0.6447,表明雾霾天气下PWV和PM 2.5序列具有单调正向的相关性,而传统分析方法(未筛选)下两者的相关系数均较小,表明在对数据进行选取后的分析结果更具针对性和准确性。

综合区间数Spearman秩相关系数及其应用

针对属性值为区间数,属性权重完全未知的区间多属性决策问题,提出了一种综合考虑方案与正理想、负理想方案之间的Spearman秩相关系数的决策方法。分析了相关文献中仅考虑方案到正理想方案的Spearman秩相关系数的局限性,在逼近理想点方法(TOPSIS)的启发下,定义了方案与负理想方案的Spearman秩相关系数;然后,在方案与正负理想方案Spearman秩相关系数的基础上,定义了方案的综合Spearman秩相关系数,并证明了其相关性质;最后,提出了基于综合区间数Spearman秩相关系数的多属性决策方法,并通过一个高校二级院系财务管理评价的实例,验证了所提出方法的是可行和有效的。

基于SSAE和相似性匹配的航空发动机剩余寿命预测

航空发动机作为高度复杂的热力机械,其剩余寿命(RUL)预测往往作为提高安全性和经济性的重要保障。为了提高航空发动机剩余寿命预测精度,提出一种基于堆栈稀疏自编码器(SSAE)及相似性匹配的剩余寿命预测方法。以Spearman秩相关系数(SRCC)作为适应度函数,利用遗传算法(GA)对融合参数候选集进行寻优;采用SSAE的结构融合最优参数集,生成特征融合指标;采用相似性匹配的方法在历史数据库内全局搜索最优匹配的历史轨迹,得到寿命预测结果;采用美国国家航空航天局(NASA)公布的C-MAPSS数据集验证该融合指标和方法的有效性。

基于水质综合污染指数的Spearman秩相关系数法分析晋江流域水质自动监测的适用性

运用基于水质综合污染指数的Spearman秩相关系数法,对晋江流域4个国控断面的水质自动监测数据进行研究分析,提出了晋江流域水质自动监测的适用性,结果表明:①晋江流域水质自动监测具有较高适用性,能够准确反映断面的水质状况和变化趋势;②晋江流域水质自动监测适用性高低主要与断面的水面宽度以及考核目标有关,水面宽度越小,考核目标越低,适用性越高,反之则越低。③晋江流域中主要污染物为总磷或氨氮的断面,采用自动监测数据进行水质评价可以降低随机误差的影响,并且评价结果更加准确客观。

基于Spearman秩相关系数法分析水磨河水质变化趋势

依据2012~2016年对新疆乌鲁木齐市水磨河水质连续调查监测结果,选择溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷、总氮指标作为评价因子,采用Spearman秩相关系数法评价污染物随时间变化的规律,对污染物变化趋势进行定量分析。

基于主成分分析的Spearman秩相关系数法在渭河干流甘肃段水质分析中的应用

基于渭河干流甘肃段西二十里铺、桦林、北道桥、伯阳桥和葡萄园5个断面2010-2020年的pH、电导率、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮和总磷8项指标的监测数据,采用主成分分析法计算得到各断面逐年主成分综合得分值,再通过Spearman秩相关系数法分析变化趋势。结果表明:渭河干流甘肃段水质具有较大的时间或空间变异,5个断面水质受污染从重到轻依次为桦林>北道桥>伯阳桥>葡萄园>西二十里铺。总体而言,近10年来,渭河干流甘肃段水质呈明显好转趋势。

基于Logistic回归的古代玻璃制品化学成分分析和研究

文章主要通过研究玻璃含有的不同化学成分,分析和鉴别古代的玻璃制品。首先分析了现有玻璃文物的数据,利用Spearman’s rank correlation coefficient和卡方检验表面分化、纹饰、颜色和玻璃类型之间的联系,采用Logistic回归鉴别未知文物,分析其所属的类型,并分析了分类结果的灵敏度。通过分析可知,文章采用的分类方法,能较好地通过化学成分对玻璃进行分类。

Spearman与GRA法联合熵值法解析双黄连口服液解热抗炎药效物质基础

目的:研究双黄连口服液解热抗炎的药效物质基础。方法:体内药效实验考察双黄连口服液对脂多糖炎症致热大鼠体内炎症因子的抑制作用,采集49批双黄连口服液样本的UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS指纹图谱和综合药效数据,利用Spearman秩相关性分析和灰色关联度综合分析双黄连口服液解热抗炎药效物质群。结果:建立了双黄连口服液原型成分指纹图谱检测方法,对69种化学成分进行了定量表征;体内实验显示不同厂家的双黄连口服液对大鼠肛温和白细胞介素(IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α均有抑制作用;通过Spearman秩相关性分析和灰色关联度联合分析,解析了双黄连口服液中29个解热抗炎有效成分。结论:本研究初步揭示了双黄连口服液发挥解热抗炎作用的关键质量标志物,为双黄连口服液的二次开发及质量评价提供了技术支撑。

气象因子相对危险度在电网用电负荷预测中的应用

[目的]准确高效的短期用电负荷预测是保证电力系统安全可靠运行的前提,也是电网合理安排发电计划的依据,因此研究气象与用电负荷的关系对负荷预测的工作具有重要意义。[方法]以石家庄为例,利用国网河北省某电力公司提供的2013年1月1日至2021年12月31日逐15 min用电负荷资料,以及对应的石家庄站气象观测资料,分析日用电负荷峰值的时间变化特征,重点分析了当日用电负荷峰值较前1日用电负荷峰值变幅超过10%的样本对应的气象条件。采用Spearman秩相关方法分析石家庄日用电负荷峰值与前1日气象要素的相关关系,得到相关性显著的气象要素。利用平滑曲线拟合法绘制各相关性显著的气象要素对次日用电负荷峰值的响应曲线,分析得出随着各气象要素的变化日用电负荷峰值变化趋势以及响应阈值。按不同阈值区间,基于泊松分布计算得出石家庄地区各气象要素对日用电负荷峰值变化的相对危险度,进而揭示石家庄地区各气象要素在不同阈值区间发生单位变化造成的日用电负荷峰值的变化幅度,即不同气象要素的变化对日用电负荷峰值变化的定量影响。[结果]以气温为例,当日平均气温、日最高气温、日最低气温高于阈值时,每上升1℃,次日用电负荷峰值的相对危险度分别增加2.25%、1.92%、2.07%;低于阈值时,每上升1℃,次日用电负荷峰值的相对危险度分别减少0.62%、0.57%、0.60%。[结论]基于不同气象要素对石家庄地区日用电负荷峰值的相对危险度提出1种次日用电负荷峰值的预测方法,利用2022年逐日用电负荷和气象资料进行检验,发现预测效果可以满足日常电力气象服务需求。

小鼠血液中年龄相关的DNA甲基化微单倍型的筛选与验证

目的DNA甲基化微单倍型是指极短范围内多个甲基化位点的组合,其单倍型具有丰富的多样性。筛选和验证小鼠血液中年龄相关的DNA甲基化微单倍型。方法首先,构建基于小鼠参考基因组的DNA甲基化微单倍型理论数据集。其次,利用网络数据库中小鼠血液DNA甲基化高通量测序信息,采用Spearman秩相关分析方法筛选年龄相关的DNA甲基化微单倍型。最后,以验证数据集交叉验证。结果小鼠基因组中50 bp范围内的DNA甲基化微单倍型位点数量共计6787142个,由个位数的CpG位点所组成的DNA甲基化微单倍型占比98.64%。在58个小鼠血液样本中共筛选出5835个年龄相关的DNA甲基化微单倍型(Spearman秩相关检验,|rho|>0.5,P<0.01),在DNA甲基化微单倍型中占0.086%。最后,在95例独立的样本中对具有高相关性的前100个年龄相关的DNA甲基化微单倍型进行验证,最终得到44个位点。结论本研究筛选出的年龄相关的DNA甲基化微单倍型可以为后续小鼠血液表观年龄预测及衰老研究提供借鉴。

基于ANSYS的灵敏度分析及其在单层网壳中的应用

基于实验数据的灵敏度分析是一种可靠有效的分析方法,详细阐述了ANSYS中基于实验数据的灵敏度分析基本原理,为基于ANSYS的结构灵敏度分析提供参考;应用ANSYS对一个Schw-edler型单层球面网壳进行了灵敏度分析,得出了几种结构响应对于杆件的灵敏度值,将不同位置的杆件对于几种结构响应的影响程度进行了量化,可为该类型单层网壳的设计及响应控制提供参考,通过对计算结果的分析验证了基于实验数据灵敏度分析的高效性和可靠性。