灰色誤差理論在巖礦測試數據處理中的應用研究

彭秉軍 馬春紅 張曉敏 姚福存

摘 要：灰色誤差理論是一種針對小樣本不確定問題提出的數據處理方法，近年來，這項技術在巖礦測試數據中應用越來越多，而且收到了良好的應用效果。與傳統數據處理方法相比，灰色誤差理論數據處理方法有著較多的優點，其精確性更高，而且實用性也更強，對這項處理方法進行改進與優化，其適用范圍會越來越廣，下面該研究者對灰色誤差理論的概念進行簡單的介紹，對灰色誤差理論在巖礦測試數據處理中的應用進行了研究。

關鍵詞：灰色誤差 巖礦測試 數據處理 應用

中圖分類號：P624 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0247-01

1 灰色誤差理論的概念

灰色誤差理論下的數據處理方法與傳統的方法相比，有著較強的針對性，而且準確度也比較高。傳統的數據處理主要是針對大樣本不確定性問題，而適用的范圍并不廣，需要保證數據信息的完整性，傳統的數據處理方法是以統計學理論為工作原理，在研究的過程中，需要保證數據量達到一定規模，還要保證數據可以呈現出正態分布的規律。所以，傳統的數據處理方法有著一定局限性，在應用的過程中有著一定難度。在對測量不準確度進行評定時，會增加數據處理運算的工作量，由于運算的過程比較繁瑣，會使計算結果的準確性會大大降低。在這樣的背景下，灰色誤差理論被提出后，研究出了一種新的數據處理方法，新的處理方法可以解決小樣本不確定性問題，可以針對非統計測試數據進行處理。灰色理論是指介于白色與黑色系統之間的中間狀態。在處理的過程中，需要借助專業的測量儀器，數據處理的過程中，結果的準確性會受到環境因素以及人為因素的影響，為了保證結果的準確性，可以采用測量值代替真實值的方式進行計算。根據灰色誤差理論的相關概念，可以將測試結果中不確定部位當做灰色誤差。灰色誤差理論是指可以在雜亂無章的數據中找到潛在的規律，這種運算過程比較簡單，在巖礦測試中發揮著重要的作用，可以對巖礦的物理性質、化學性質進行測試。灰色誤差理論在巖礦測試數據處理中發揮著重要的作用，其屬于小樣本信息處理，所以對巖礦測試有著較強的適用性。

運用灰色誤差理論，可以在無序的數據中找出一定規律，可以找尋出一定關聯性因素，而且可以對事物的變化進行客觀的描述，在對無序的數據進行累計的過程中，可以進行適當的累加或者累減，這種數據處理方式有助于找出數據的規律。在累計處理的過程中，可以找出數據潛在的規律。灰色誤差理論受到外界因素的影響比較小，其不會受到數據分布或者數據數量的限制，測試的數據數量3時，即可對測試數據進行處理。灰色誤差理論下研究出的新的數據處理法可以彌補傳統數據處理方法的缺陷，采用新型數據處理法測得的結果準確度更高，真實性也更強，可以有效的減少誤差，在巖礦測試數據的應用中，收到了良好的效果。

2 灰色誤差理論在巖礦測試數據處理中的應用

在巖礦進行測量時，需要應用較多的測量方法，測量到的數據包括物理數據、化學數據、定測測量數據等，由于這些數據無法形成較大的規模，屬于小樣本不確定問題的處理，所以，應用傳統的數據處理方法無法滿足對測量結果準確性的要求，應用灰色誤差理論下的數據處理方法，可以有效的解決這一問題。在實際的測試過程中，測試結果還被劃分為有標準和沒有標準值兩種情況，其中有標準值的情況也僅僅只局限于有證標準物的測試。利用傳統的方法在巖礦測試數據處理當中無法顯示出足夠的精準度，需要運用灰色誤差理論對巖礦測試數據進行處理。該文以某巖礦樣本中Au含量為例，首先進行測試生成兩組九個測試數據，然后通過測量數據建立灰色分析模型，數據序列1=︱2.02，2.24， 2.36，2.37，2.60，2.62，2.65，2.81，2.90︱。平均值=2.51，相對標準差=0.2822。數據序列2=︱2.15，2.23，2.44，2.63，2.68， 2.71，2.71，2.86，3.10︱。平均值=2.61，相對標準差=0.2985。假設這些測量數據在第p個測量點發生轉折，則p的取值=（n+1）/2，其中n為測量數據個數，根據公式本次試驗n取值=9，所以可以得出轉折點p=5。由測量數據根據公式可以得到最大距離Δmax=1.04。首先懷疑測試數據X1（1）=2.02和X2（9）=2.90中可能含有粗大誤差，根據公式進行計算得：

發現1.73<2.02<2.51，19.09<19.67<20.08，所以測量數據不含有粗大誤差。

同樣將數據序列2代入公式計算n=9，轉折點p=5，由測量數據可得Δmax=1.02。首先懷疑測試數據X1（1）=2.15和X2（9）= 3.10中可能是含有粗大誤差，然后根據公式進行計算得：

由計算結果可知1.85<2.15<2.61，19.94<20.41<20.88，同樣滿足條件所以測量數據不含有粗大誤差。然后對數據序列1和數據序列2進行誤差檢驗，首先以第一個測試數據X1（1）=2.02為參考，代入公式計算出的序列=︱0.00，0.22，0.34，0.35，0.58，0.60，0.63，0.79，0.88，0.13，0.21，0.42，0.61，0.66，0.69，0.69，0.84，1.08︱，然后根據公式

可以得到關聯系度=︱0.571，0.512︱由此可知兩個序列的關聯度差值<0.1，所以可以認定數據序列1和數據序列2中不存在顯著誤差。然后為了能夠更加精確的分析巖礦測試數據，還需要進行標準測量不確定度的評定，進一步驗證巖礦的測試數據。

3 結語

通過對比發現，灰色理論誤差下的數據處理方法更適合應用在巖礦測試中，這種新型的數據處理方法主要是針對小樣本不確定性問題，其可以找出無序數據中的規律，可以發現數據潛在的規律。傳統的數據處理方法對數據的規模有著一定要求，其運算的方式比較復雜，主要是利用了統計學原理，所以處理的成本比較高，對處理結果的準確性無法有效保證。灰色誤差理論的數據處理方法對測試的樣本沒有要求，所以，受到的限制也比較少，運算過程比較簡單，可以有效保證數據處理結果的精準性。

參考文獻

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