问题思路:解答


1.
2.
3.
B题 矿石加工质量控制问题
B题是每年五一赛都会出的一道化工分析预测类题目,需要建立不同的模型去对问题进行分析预测,可以使用到的算法模型为遗传算法、时间序列、灰色预测,不建议使用BP神经网络作为预测算法,可以考虑马尔科夫模型来对第三问进行预测。
问题:
问题1:附件1给出了该生产车间2022-01-13至2022-01-22的生产加工数据,请应用附件1的数据,建立数学模型,给出利用系统温度预测产品质量的方法。在给定的2022-01-23原矿参数(见附件1)和系统设定温度(见表1,假设系统温度与调温指令设定的温度相同)下,给出产品质量预测结果。注意:在所给数据中,由于其他不确定因素的影响,在相同(或者相近)的系统温度下生产出来的产品质量可能有比较大的差别,在这种情况下请预测可能性最大的产品指标,并填入表1。
表1 问题1结果
| 时间 | 系统I设定温度 | 系统II设定温度 | 指标A | 指标B | 指标C | 指标D |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2022-01-23 | 1404.89 | 859.77 | ||||
| 2022-01-23 | 1151.75 | 859.77 |
问题2:根据问题1的结果,利用附件1的数据,假设原矿参数和产品目标质量已知(系统温度未知),请建立数学模型,估计产品目标质量所对应的系统温度。在给定的2022-01-24原矿参数(见附件1)和目标产品质量(见表2)下,给出系统设定温度(假设调温指令设定的温度与系统温度相同)。注意,同一组产品质量可能有多种调温方法都可以得到,请给出可能性最大的系统设定温度,并填入表2。
表2 问题2结果
| 时间 | 指标A | 指标B | 指标C | 指标D | 系统I设定温度 | 系统II设定温度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2022-01-24 | 79.17 | 22.72 | 10.51 | 17.05 | ||
| 2022-01-24 | 80.10 | 23.34 | 11.03 | 13.29 |
问题3:过程数据是在矿石加工过程中检测得到的(见图1),可以反映原矿质量。由于同一批次(天)的原矿质量有差别,也可能造成在传入相同(或者相近)调温指令后生产出来的产品质量有差别。附件2给出了该生产车间2022-01-25至2022-04-07的生产加工数据及过程数据。表3给出了矿石产品的销售条件,满足销售条件的产品视为合格产品,否则视为不合格产品,假设每单位时间生产的产品数量相同,合格率=合格产品数/产品总数。
请建立数学模型,给出指定系统设定温度,预测矿石产品合格率的方法。在给定的2022-04-08和2022-04-09原矿参数、过程数据(见附件2)和系统设定温度(见表4,假设系统温度与调温指令设定的温度相同)下,给出合格率预测结果,填入表4,并建立数学模型对给出的合格率的准确性进行评价。
表3 产品销售条件
| 指标 | 指标A | 指标B | 指标C | 指标D |
|---|---|---|---|---|
| 销售条件 | 77.78 - 80.33 | <24.15 | <17.15 | <15.62 |
表4 问题3结果
| 时间 | 系统I设定温度 | 系统II设定温度 | 合格率 |
|---|---|---|---|
| 2022-04-08 | 341.40 | 665.04 | |
| 2022-04-09 | 1010.32 | 874.47 |
问题4:根据问题3中的结果,利用附件2的数据,建立数学模型分析在指定合格率的条件下,如何设定系统温度的方法,并完成以下任务:(1)适当的敏感性分析;(2)对结果准确性的分析;(3)判断能否达到表5中给出的2022-04-10和2022-04-11产品的合格率要求(原矿参数和过程数据见附件2),如果可以达到,给出系统设定温度(假设系统温度与调温指令设定的温度相同),并将结果填入表5。
表5 问题4结果
| 时间 | 合格率 | 能否达到 | 系统I设定温度 | 系统II设定温度 |
|---|---|---|---|---|
| 2022-04-10 | 80% | |||
| 2022-04-11 | 99% |
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