Файл: Прикладная математика [сборник статей]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 55

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- .34 -

Важнейший показателем работы доменной печи является ее производительность. Она зависит от химического состава агло­ мерата, расхода кокса и параметров колошникового газа . Мето­ дами многофакторного корреляционно-регрессионного анализа были установлены зависимости между выходными показателями работы доменной печи и рядом влияющих факторов и получены следующие уравнения множественной корреляции:

Xп = 1134- Xо’.огл 4" 2.250Xg к г -|3,92ур_^+Зб15,

Я = 0 ,6 7 ;

(D

Лп = : 64,12Хсй+гб96Ла.к.г +78,ЗХС01-87д,6,-

А = 0,75;

(2)

X п =3935Хо.цгя+89,23хГраг11 + Ю5хГе,0агп -

 

 

 

 

- 8,03 Xgpglflafl+lfexCag a2I78263 ,

 

А - 0,50 ;

(3)

% 10г шл “ "6,02 Х 0 aejT+ 4 3 ,5 4 ,

 

R =0,30;

(4)

•^СаОц,^3

^ '^ '^о.агл +,55,15,

 

 

Я = о ,з д ;

(5)

 

 

 

miT+ l/l*caOuifl + ^ 03''rSiOi,uui+^

6' & -0.10

,(6)

где

хп

-

производительность печи, т/сутки;

 

 

 

Хоагл

основность

агломерата,

.

 

 

 

 

Ха к г

-

давление колошникового газа, атм;

 

 

 

Ху

-

удельный расход

кокса, к г /т ;

 

 

 

 

Хсо

-

содержание СО в дутье, %;

 

 

 

 

 

*со2

г

содержание

002% ДУт ь е *

 

 

 

 

 

Xf<>a2ji

-

содержание

Fe

в агломерате, %;

 

 

 

XFeагл -

содержание

Fe0

в агломерате,

%;

 

 

 

^ 510гагл"

содержание $10г в агломерате, %;

 

 

 

лСо0агл“

cossp®351116

^a0

в агломерате,

%;

 

 

 

л ^ 0гЦ)Л-

содержание

SiO£ в шлаке,

%;

 

 

 

 

ХС а 0

-

содержание

СаО

в шлаке,

%;

 

 

 

 

Хр,к

-

расход кокса, т/сутки;

 

 

 

 

 

х ^ ш л -

содержание Ж *03 в ю рке ,

%;

 

 

 

 

Д

-

коэффициент множественной

корреляции.

 

 

Уравнение ( I ) , показывающее зависимость производитель­

ности

печи от

изменения

основности агломерата,

удельного

 


 

 

 

 

 

 

-

35 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расхода

кокса и давления колошникового газа ,

имеет коэффи­

 

 

 

циент корреляции

R = 0 ,8 7 ,

что указывает на высокую тесно­

 

 

 

ту связи между функцией и аргументами. Уравнения (2) и (3)

 

 

 

дают возможность оценить влияние химического состава агломе­

 

 

рата и колошникового газё на производительность печи.

 

 

 

 

 

Колебание состава шлака в основном объясняется измене­

 

 

 

нием основности агломерата. Из этого следует, что управлять

 

 

 

составом

шлака легче,

чем остальными

выходными пара­

 

 

 

 

метрами печи. Состав шлака, в свою очередь, связан с каче­

 

 

 

ством выпускаемого чугуна, что открывает возможность управ­

 

 

 

ления изменением качества чугуна через изменение химическо­

 

 

 

го состав^ шлака.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим уравнение множественной корреляции (I) и про­

 

 

цесс его

получения. Матрица парных коэффициентов корреляции

 

 

 

(таблица) включает 14 показателей работы доменной печи и дает

 

 

возможность вводить в общее уравнение факторы оогласно сте­

 

 

 

пени их влияния на производительность

печи.

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрица парных коэффициентов корреляции

 

 

Ф а к ­

Xo.Qitt

- t j j . p . K

^ а . к . г

X4

Xce

Xt0

^ Т б с г л

- %

* а г л

• ^ Т е о о г л

 

 

т о р

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I . -0,52

- 0,003

0,09

- 0,55

0,02

-

0,48

- 0,06

- 0,06

0,46

%

Р - к

 

I

'-0,2.2

0,07

0,82

0,07 - 0,09 0,31 - 0,08

- 0,76

^ й . к . г

 

 

r

0,51

0,06

0,50

-

0,01

0,03

- - 0,05

0,56

.

02

 

 

 

 

0,33

0,59

 

0,36

0,26

- 0 , Г

0,34

*

 

 

 

I

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

с о

t

 

/

 

I

0,09

-

0,1

0,38

-0

- 0,45

x tt

 

 

 

 

 

I

-

0,05

0,11

- 0,15

0,37

V

 

 

 

'

 

 

 

I

0,56

0,06

- 0,08

■/ 1 ? е а г

l

 

 

 

 

 

%

га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,09

- 0,11

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

0,11

*

3!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


- 56 -

Наиболее влияющий фактором является удельный р§сход

кокса

Л"п = - 5,093 ^ . K+ 5912 ( Л = 0 ,7 6 ).

Поскольку расчет удельного расхода кокса связан с произ­ водительностью ; первым в уравнение вводится давление колош­

никового газа :

1721.

. Х я = 29.38Тд кг-

Далее, исходя из анализа

корреляционной матрицы, в урав­

нение необходимо включить показатели, характеризующие состав

колошникового газа .

Включение в

уравнение

содержания

0 2 в

дутье

-

2725

48,91 Ад

- 2602)

не

изменило

 

оценок

уравнения

в

лучшую сторону, поэтому

Хд

больше не

рассмат­

ривалось.

Введение в общее уравнение содержания СО в

дутье и

температуры

дутья

также не привело

к

улучшению оценок урав-'

нения. Включение расхода кокса увеличило коэффициент корреля- , ции до 0,84:

*я =

1,45 Хр.к + 618,5 Х ^ й + 189,9 Гс0£-

3446.

Анализ

показал, что влияние Fe иГеО на

изменение произ­

водительности нельзя считать существенным. Введение в уравне­ ние основности агломерата оказало влияние на производитель­ ность. Из 14 факторов существенными можно считать три: основ­ ность агломерата, давление колошникового газа и удельный рас­ ход кокса. В окончательное уравнение вместо расхода кокса введен удельный расход кокса, являющийся относительной вели­ чиной.

Уравнение (1 ), полученное описанным вышечспоообом, дает

5%-ную точность

с вероятностью Р = 0 ,8 7 . Подстановка

средних

значений факторов в это уравнение позволяет

вычислить

значение

, близкое к среднему реальному значению,

взятому из

практи­

ки.

 

 

 

Аналогично

получены и проверены другие

уравнения.

Изменяя

в допустимых возможных пределах влиявшие факторы, можно регу­ лировать процесс работы доменной печи с целью увеличения про­ изводительности печи и качества чугуна. Например, увеличением ^

на 0,01% ведет к увеличению производительности печи на:

11,34 т в сутки, а увеличение давления колошникового газа на 0,01 атм дает соответствующее увеличение хи на 22,5 т в сутки.


- 37 -

Для обработки исходной статистической информации, про­ верки нормальности распределения случайных величин различных факторов и реализации алгоритма решения задачи многофактор­ ной модели были составлены и отлажены соответствующие про­ граммы на ЭЦВМ "Минск-2 2 ",

Полученные уравнения множественной корреляции (I) - (б) описывают математическую модель работы доменной печи. Их анализ помогает выработать рекомендации для принятия обосно­ ванных решений по оптимальному управлению доменным процес­ сом.

Л и т е р а т у р а

1 . Хохлова Е .В ., Маслов Д .А .,' Бакулин Н.В. Статистическое моделирование металлургических процессов и воз-; мокности применения его в управлении производ­ ством. - В об .: "Применение вычислительной тех­ ники к решению некоторых инженерных задач". Тула,

ТИЙ, 1972.

2 , Айвазян С.А. Статистическое исследование зависимостей. М.-, "Металлургия", 1968.

В.Н.ЩАДЙЛОВ,у А,К.ШУБАЕВ, Г.В.КУСКОВ, Е.А,ФЕДОРОВА

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСАХ

Рассмотрим систему снабжения, предназначенную для обслу­ живания потребителей некоторого района. .Относительно этой си­ стемы примем ряд предположений, характерных для планового

ведения хозяйства:

- расчет потребности проводится в.заранее заданные моменты времени и на определенный плановый промежуток времени; - имеются заказа потребителей (полностью или частично)

на планируемый период времени.

.Если на момент расчета потребности имеются заказы от всех потребителей,то следует произвести суммирование этих заказов по каждой позиции материала. Задача услож-

- 38 -

няется, если на время расчета имеется только часть заказов от потребителей или заказы отсутствуют полностью. Такая си­ туация характерна, например, при определении складской потребности на снабкенческо-сбытрвых базах системы Госсна­

ба СССР. При отсутствии заказов потребителей (или при частич­ ном их Наличии)возникает вопрос о прогнозировании потребно­ сти в материальных ресурсах с применением экономико-матема­ тических методов и выбором лучшего из возможных вариантов ее решения.

Прогнозирование потребности по'динамическим рядам

Прогнозирование потребности по известной ее предыстории, заданной в виде динамического ряда, является наиболее изучен­ ным и широко применяемым методом. Большинство разработок в этой области основывается на предположениях о большой предыстории процесса. Это дает возможность установить надеж­ ные статистические оценки характеристик процесса и на их основе выбрать наиболее приемлемый метод прогнозирования. Однако во многих практически важных случаях не представляется возможность иметь большую предыстории процесса. Тогда следует использовать сравнительный анализ различных моделей прогнози­ рования с предположениями о характере прогнозируемого процес­ са» Это приводит к постановке следующей задачи.

Пусть: а ) закон изменения математического ожидания прогно­ зируемой функции

£ & ) = £ № ,

/ = 1 , 2 , 3 ................

б) дисперсия прогнозируемой функции' в каждый момент вре­ мени постоянна:

б ) = 6 5 ,

/ = 1 , 2 , 3 , . . . .

в) значения, принимаемые функцией в последовательные про­ межутки времени, статистически независимы.

Необходимо дать сравнительную оценку применимости одно­ го из следующих методов прогнозирования:

-средних арифметических;

-сглаживания точек временного ряда прямой

£г= а +6х ;


39 -

-сглаживания точек временного ряда, параболой

у = а + Ь х +СХ*-

(параметры прямой и параболы определены по способу наимень­ ших квадратов);

'- экспоненциального сглаживания.

Вкачестве законов изменения математического ожидания рассмотрим простейшие зависимости, наиболее характерные для практики:

= Л ;

E l y , ) - A + B i ;

Е(у{) =A+Bi+Cil .

Каждый из указанных выше методов прогнозирования характе­

ризуется прогнозируемой функцией, заданной в виде

П

Ул+5~ Л ) 6 ? УI >

где у п +1

 

i - i

 

 

-

прогноз спроса на (Л + 1)-й промежуток времени.

 

За критерий качества, прогнозирования примем математическое

ожидание

квадрата отклонения значения прогноза в

( л + 1)-й мо­

мент

времени

от значения прогнозируемой функции

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

+ Е (у л ^ ) - Е ( у л ^ )

,

 

где

М

-

величина критерия качества прогнозирования.

 

Для

сравнительного анализа вычислим величину критерия

качества

для

различных моделей прогнозирования

в рассмотрен­

ных ранее предложениях относительно характера прогнозируемого процесса.

Пусть Е [у1)=А ,

тогда для метода средних арифметических

(D

для методов сглаживания по прямой линии