----------------------2021.10.18更新------------------------------
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----------------------2021.10.14更新------------------------------

? ? ? ? ? 本人參加華為杯中，所以鏈接先關(guān)閉，比賽結(jié)束完恢復(fù)，謝謝

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----------------------2021.4.11更新------------------------------

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? ? ? ? ? 找我代碼和論文的同學(xué)有點多，不過代碼是真不能給，涉及到幾個課題組的研究方向，現(xiàn)在比賽結(jié)束一段時間了，論文倒是可以，有需要的同學(xué)自取，可以的話給個關(guān)注和點贊 ，哈哈哈哈

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----------------------2021.4.11更新------------------------------

問題

二、目標
依據(jù)從催化裂化汽油精制裝置采集的325個數(shù)據(jù)樣本（每個數(shù)據(jù)樣本都有354個操作變量），通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來建立汽油辛烷值（RON）損失的預(yù)測模型，并給出每個樣本的優(yōu)化操作條件，在保證汽油產(chǎn)品脫硫效果（歐六和國六標準均為不大于10μg/g，但為了給企業(yè)裝置操作留有空間，本次建模要求產(chǎn)品硫含量不大于5μg/g）的前提下，盡量降低汽油辛烷值損失在30%以上。
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三、問題

數(shù)據(jù)處理：請參考近4年的工業(yè)數(shù)據(jù)(見附件一“325個數(shù)據(jù)樣本數(shù)據(jù).xlsx”)的預(yù)處理結(jié)果，依“樣本確定方法”（附件二）對285號和313號數(shù)據(jù)樣本進行預(yù)處理（原始數(shù)據(jù)見附件三“285號和313號樣本原始數(shù)據(jù).xlsx”）并將處理后的數(shù)據(jù)分別加入到附件一中相應(yīng)的樣本號中，供下面研究使用。

尋找建模主要變量： 由于催化裂化汽油精制過程是連續(xù)的，雖然操作變量每3 分鐘就采樣一次，但辛烷值（因變量）的測量比較麻煩，一周僅2次無法對應(yīng)。但根據(jù)實際情況可以認為辛烷值的測量值是測量時刻前兩小時內(nèi)操作變量的綜合效果，因此預(yù)處理中取操作變量兩小時內(nèi)的平均值與辛烷值的測量值對應(yīng)。這樣產(chǎn)生了325個樣本（見附件一）。
建立降低辛烷值損失模型涉及包括7個原料性質(zhì)、2個待生吸附劑性質(zhì)、2個再生吸附劑性質(zhì)、2個產(chǎn)品性質(zhì)等變量以及另外354個操作變量（共計367個變量），工程技術(shù)應(yīng)用中經(jīng)常使用先降維后建模的方法，這有利于忽略次要因素，發(fā)現(xiàn)并分析影響模型的主要變量與因素。因此，請你們根據(jù)提供的325個樣本數(shù)據(jù)（見附件一），通過降維的方法從367個操作變量中篩選出建模主要變量，使之盡可能具有代表性、獨立性（為了工程應(yīng)用方便，建議降維后的主要變量在30個以下），并請詳細說明建模主要變量的篩選過程及其合理性。（提示：請考慮將原料的辛烷值作為建模變量之一）。

建立辛烷值（RON）損失預(yù)測模型：采用上述樣本和建模主要變量，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立辛烷值（RON）損失預(yù)測模型，并進行模型驗證。

主要變量操作方案的優(yōu)化：要求在保證產(chǎn)品硫含量不大于5μg/g的前提下，利用你們的模型獲得325個數(shù)據(jù)樣本(見附件四“325個數(shù)據(jù)樣本數(shù)據(jù).xlsx”)中，辛烷值（RON）損失降幅大于30%的樣本對應(yīng)的主要變量優(yōu)化后的操作條件（優(yōu)化過程中原料、待生吸附劑、再生吸附劑的性質(zhì)保持不變，以它們在樣本中的數(shù)據(jù)為準）。

模型的可視化展示：工業(yè)裝置為了平穩(wěn)生產(chǎn)，優(yōu)化后的主要操作變量（即：問題2中的主要變量）往往只能逐步調(diào)整到位，請你們對133號樣本（原料性質(zhì)、待生吸附劑和再生吸附劑的性質(zhì)數(shù)據(jù)保持不變，以樣本中的數(shù)據(jù)為準），以圖形展示其主要操作變量優(yōu)化調(diào)整過程中對應(yīng)的汽油辛烷值和硫含量的變化軌跡。（各主要操作變量每次允許調(diào)整幅度值Δ見附件四“354個操作變量信息.xlsx”）。

思路：

按照他附表二給定的規(guī)則建立兩顆決策樹，為啥是兩顆呢，1、2、3 這兩條規(guī)則是針對于特征的，而4、5是針對于樣本的。然后求平均

找主要變量，考慮到傳統(tǒng)的PCA這類特征抽取方法得到的低維特征是其他高維特征融合而來，難以有一個具體的物理解釋與含義，不好做第四問和第五問，所以我用的是特征選擇方法來做數(shù)據(jù)降維的，用的是一種 混合特征選擇方法 。這一問做出來的結(jié)果是23個特征

簡單的線性模型應(yīng)該不行，所以我借鑒了“極限學(xué)習(xí)機”的思想建立了一個非線性模型，用極限學(xué)習(xí)機來尋找這個非線性關(guān)系

多目標問題，把問題轉(zhuǎn)化為求解 Pareto 前沿解的問題，采取的是帶精英策略的非支配排序的遺傳算法（NSGA-II）來求解

在問題四解得各樣本的相應(yīng)操作變量的最優(yōu)化方案之后，通過逐步調(diào)整各操作變量，并通過調(diào)整后的變量預(yù)測對應(yīng)的辛烷值和硫含量。畫出調(diào)整的辛烷值和硫含量的變化

過程：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第一問的兩個判別樹

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第二問

? ? ? ? ? 混合特征選擇的流程圖

? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第三問

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第四問

? ? ? ? ? ? 用到的快速非支配排序偽碼

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

結(jié)果

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第一問

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第二問

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第三問

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第四問

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第五問

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的2020研究生数学建模B题——汽油辛烷值建模 每一问的解决思路与实验结果展示的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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