[发明专利]一种生物质物料特性概率分布信息的确定方法及确定系统

说明书

本发明涉及一种生物质物料特性概率分布信息的确定方法及确定系统，属于生物质领域，首先确定物料特性值序列的频率分布直方图，然后选取多个符合频率分布直方图展示的频率分布的概率密度函数，并拟合多个概率分布模型，筛选通过拟合优度检验的概率分布模型，最后计算每个筛选出的概率分布模型的统计分析结果并获得概率分布模型曲线，进而通过可视化模块进行可展示。本发明采用频率直方图和经典概率密度函数拟合方法实现了物料特性数据的概率分布模型的定性及定量信息的获取与可视化。

技术领域

本发明涉及生物质领域，特别是涉及一种生物质物料特性概率分布信息的确定方法及确定系统。

背景技术

农作物秸秆、畜禽粪便等生物质产出量大、分布范围广，是最具开发潜力的绿色可再生资源之一。然而由于品种、地理环境等差异影响，生物质物料特性呈现出较大的变异性与特异性，是对其高值化、高效化、工业化生产的主要障碍之一。以非均质的物料作为生产原料，明确其性质、品质和应用前景，需要深入了解和掌握生物质物料特性的变异性与特异性的一般规律，探索其总体分布趋势及特征。

概率分布模型用于描述随机变量取值的分布趋势，定量揭示数据总体的特征规律，描述数据的不确定性，是重要的大数据挖掘分析方法之一，在电力系统模拟、燃烧反应过程建模、水文观测、气象数据分析等领域均有所应用。概率分布模型的不同也会影响统计分析方法选择及统计结果准确性，导致统计结果和实际的偏差，难以指导实际生产。目前常用的统计方法以假设数据总体呈正态分布为前提，但已有研究表明，农作物秸秆、畜禽粪便等生物质物料特性由于受多种外部因素及个体差异影响而呈现非正态分布特征。因此，获取生物质物料特性的概率分布模型对其工业转化具有重要意义。

为有效获得生物质物料特性的概率分布模型，需要采用符合生物质物料特性概率分布信息挖掘的方法和手段。目前已有探索概率分布信息挖掘方法仍存在以下问题：①已有方法主要采用少数几个常见的概率分布模型进行拟合，涉及概率分布模型种类较少，难以对生物质物料特性的概率分布模型探索和寻优；②已有方法涉及概率分布模型的统计信息少，难以按照需求获得模型信息；③目前尚未出现探索生物质物料特性概率分布信息的相关具体方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质物料特性概率分布信息的确定方法及确定系统，以实现生物质物料特性、成分、含量的概率分布模型的定性及定量信息的获取与可视化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种生物质物料特性概率分布信息的确定方法，所述确定方法包括：

获取生物质的物料特性值序列；

将所述物料特性值序列中的物料特性值按照从小到大的顺序排列，并确定排序后的物料特性值序列的频率分布直方图；

选取多个符合所述频率分布直方图展示的频率分布的概率密度函数；

根据所述物料特性值序列，采用最大似然估计求解每个概率密度函数的参数，拟合获得多个概率分布模型；

对每个概率分布模型进行拟合优度检验，筛选出满足优度检验条件的概率分布模型；

计算每个筛选出的概率分布模型的统计分析结果；所述统计分析结果包括期望、方差、偏度、峰度、中位数和标准差；

对每个筛选出的概率分布模型进行标准化，获得与频率分布直方图重合的概率分布模型曲线。

可选的，所述获取生物质的物料特性值序列，之后还包括：

计算所述物料特性值序列中所有物料特性值的中位数和四分位距；

剔除所述物料特性值序列中[x_50％-3IQR,x_50％+3IQR]范围之外的物料特性值，并剔除数值为空的物料特性值；