[发明专利]一种基于多元线性回归分析的疏浚产量数学模型建立方法

说明书

本发明公开了一种基于多元线性回归分析的疏浚产量数学模型建立方法，包括如下步骤：（1）收集影响疏浚作业施工工艺相关决策参量的数据资料，建立决策参量集；（2）构造决策参量矩阵，并对其进行规范化；（3）确立多元线性回归方程的一般形式；（4）建立数学模型系数的方程组，求解系数；（5）建立疏浚产量与参量的数学模型。本发明基于疏浚设备在施工作业中已获得的众多参量调控数据，建立疏浚产量与众多参量关系的数学模型，可为使疏浚设备达到高效作业而调节各个工艺参量提供最优决策参考，达到疏浚作业高产量的目的。

技术领域

本发明涉及疏浚工程技术领域，特别是一种基于多元线性回归分析的疏浚产量数学模型建立方法。

背景技术

疏浚作为水下作业，工艺调控参量众多，其中众多参数变量之间常常存在一定的相关性。这势必增加了分析问题的复杂性。鉴于疏浚涉及多学科理论知识的综合性、疏浚作业过程的复杂性和实验条件的限制,疏浚工艺决策逻辑的基础理论研究远远落后于实际的需要；改变长期以来因为疏浚工艺知识与理论缺乏导致疏浚作业困难、效率不高的现状，指导疏浚作业参数调控，降低操作难度，为疏浚工艺决策智能化与自动化提供新的思路与理论依据。

回归分析的基本思想和方法以及“回归”名称的由来归功于英国统计学家F.高尔顿(F.Galton：1822—1911),该方法的根本特点是：回归分析是处理变量x与y之间的关系的一种统计方法和技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：基于多元线性回归分析技术，研究一种疏浚产量数学模型建立方法，分析调控不同参变量之间的关系，以便对疏浚产量进行优化。

本发明采取的技术方案具体为：一种基于多元线性回归分析的疏浚产量数学模型建立方法，包括以下步骤：

步骤一，基于影响疏浚作业施工工艺相关决策变量的数据资料，建立决策变量集：

影响疏浚产量的决策参量为多个，所述决策变量集中的元素包括多个决策参量分别在不同决策方案中的取值，以及各决策方案对应的疏浚产量值；

步骤二，基于决策变量集构造决策变量矩阵，并对决策变量矩阵中的元素分别进行规范化；

步骤三，确立基于多元线性回归方程关于决策参量与疏浚产量之间关系的一般公式：

y＝β₀+β₁x₁+β₂x₂+β₃x₃+...+β_px_p (1)

式(1)中y为因变量，表示疏浚产量；x₁，x₂，...，x_p为自变量，表示p个决策参量；β₀，β₁，…，β_p是p+1个未知系数，β₀为回归常数，β₁，…，β_p为回归系数；

步骤四，建立疏浚产量数学模型系数的方程组，将规范化后的决策变量矩阵中的元素代入方程组，求解式(1)中的未知系数；

步骤五，将求得的未知系数代入公式(1)，即得到疏浚产量的数学模型。

具体的，本发明步骤一中，定义决策变量集为U＝(u₁,u₂,…u_p)，其中，u₁,u₂,…u_p为决策变量，p为决策变量的个数；