发明名称 一种基于产率模型的物流数据校正方法
摘要 本发明公开了一种基于产率模型的物流数据校正方法。该方法首先从数据库中得到历史质量物流数据,生成某个生产装置或某几个生产装置在各种生产方案下的产率,然后将产率模型引入质量物流数据的校正计算,采用解最小二乘方程的通用方法,得到准确的质量物流数据。本发明的优点:1)本发明在数据校正的约束条件中引入产率模型,从而提高物流变量的冗余性,缩小最优搜索域,有效地排除一些不合理的结果,降低显著误差对物流测量变量的影响;2)本发明考虑了生产方案切换发生在数据校正操作周期中的情况,引入了平均产率的概念,扩大了该方法的适用范围;3)本发明原理简单,实施方便,便于实现与其它应用系统的数据集成。
申请公布号 CN1734482A 申请公布日期 2006.02.15
申请号 CN200510050743.0 申请日期 2005.07.15
申请人 浙江大学 发明人 荣冈;王旭;冯毅萍;朱炜;罗春鹏;张奇然
分类号 G06Q10/00(2006.01);G05B99/00(2006.01) 主分类号 G06Q10/00(2006.01)
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 代理人 韩介梅
主权项 1、一种基于产率模型的物流数据校正方法,其特征是包括以下步骤:1)从数据库中得到历史质量物流数据,生成某个生产装置或某几个生产装置在各种生产方案下的产率:<maths num="001"><![CDATA[ <math><mrow><mi>D</mi><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mfrac><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mfrac></mtd><mtd><mo>&CenterDot;</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>&CenterDot;</mo></mtd><mtd><mfrac><msub><mi>x</mi><mrow><mi>m</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mfrac></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mrow><mn>1</mn><mi>s</mi></mrow></msub></mtd><mtd><msub><mi>d</mi><mrow><mn>2</mn><mi>s</mi></mrow></msub></mtd><mtd><mo>&CenterDot;</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>&CenterDot;</mo></mtd><mtd><msub><mi>d</mi><mi>ms</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>其中x<sub>1</sub>=x<sub>m</sub>为原料的输入量,x<sub>2</sub>,…,x<sub>m+1</sub>为输出的产品量或中间产品量,d<sub>1s</sub>,d<sub>2s</sub>,…,d<sub>ms</sub>表示各个输出量与输入量在第s种方案下的比值2)根据传感器测量得到的质量物流数据建立物流平衡模型方程式:<maths num="002"><![CDATA[ <math><mrow><mover><mi>P</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow></math>]]></maths>其中<img file="A2005100507430002C3.GIF" wi="1567" he="292" /><maths num="003"><![CDATA[ <math><mrow><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>=</mo><msup><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mtd><mtd><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mtd><mtd><mo>&CenterDot;</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>&CenterDot;</mo></mtd><mtd><msub><mi>x</mi><mrow><mi>m</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mi>T</mi></msup></mrow></math>]]></maths>3)如果在生产过程中只采用某一生产方案s,则将产率模型方程式x<sub>1</sub>·(d<sub>(l-1)s</sub>-0.01)≤x<sub>1</sub>≤x<sub>1</sub>·(d<sub>(l-1)s</sub>+0.01),(l=2,3,…,m+1)作为新的约束来补充步骤2)中的物流平衡模型方程式<maths num="004"><![CDATA[ <math><mrow><mover><mi>P</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>如果生产过程中涉及到生产方案的切换,则需定义平均产率<img file="A2005100507430002C6.GIF" wi="66" he="66" />步骤如下:假设数据校正操作周期为T,开始时间为t<sub>0</sub>,结束时间为t<sub>k</sub>=t<sub>0</sub>+T,x<sub>j+1</sub>为一条侧线,x<sub>j+1</sub>(p)表示时刻t<sub>p-1</sub>至t<sub>p</sub>的质量测量变量,方案切换的过程中其不同的标定产率如下:在t<sub>0</sub>至t<sub>1</sub>时刻:<maths num="005"><![CDATA[ <math><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>=</mo><msub><mi>d</mi><mrow><mi>j</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></math>]]></maths>在t<sub>1</sub>至t<sub>2</sub>时刻:<maths num="006"><![CDATA[ <math><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>=</mo><msub><mi>d</mi><mrow><mi>j</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow></math>]]></maths>在t<sub>k-1</sub>至t<sub>k</sub>时刻:<maths num="007"><![CDATA[ <math><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>=</mo><msub><mi>d</mi><mi>jk</mi></msub></mrow></math>]]></maths>令Δt<sub>p</sub>=t<sub>p</sub>-t<sub>p-1</sub>(p=1,2,…,k)则有:<maths num="008"><![CDATA[ <math><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>p</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>k</mi></munderover><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>p</mi></msub><mo>=</mo><mi>T</mi><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>假设生产方案是平稳切换,生产装置各个时段的输入量基本不变              x<sub>1</sub>(1)≈x<sub>1</sub>(2)≈…≈x<sub>1</sub>(k)            (2)此时平均产率为<maths num="009"><![CDATA[ <math><mrow><msub><mover><mi>d</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>j</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>p</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>k</mi></munderover><msub><mi>x</mi><mrow><mi>j</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow><mi>&Delta;</mi><msub><mi>t</mi><mi>p</mi></msub></mrow><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>p</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>k</mi></munderover><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>p</mi></msub></mrow></mfrac><mo>&ap;</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>p</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>k</mi></munderover><msub><mi>d</mi><mi>jp</mi></msub><msub><mi>&Delta;t</mi><mi>p</mi></msub></mrow><mi>T</mi></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>并将平均产率模型方程式x<sub>1</sub>·(d<sub>j</sub>-0.01)≤x<sub>j+1</sub>≤x<sub>1</sub>(d<sub>j</sub>+0.01),作为新的约束来补充步骤2)中的物流平衡模型方程式<maths num="010"><![CDATA[ <math><mrow><mover><mi>P</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow></math>]]></maths>4)采用解最小二乘方程的通用方法,得到准确的质量物流数据<img file="A2005100507430003C4.GIF" wi="66" he="47" /><maths num="011"><![CDATA[ <math><mrow><munder><mi>min</mi><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover></munder><msup><mrow><mo>(</mo><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>-</mo><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup><msup><mi>Q</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mrow><mo>(</mo><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>-</mo><msub><mi>X</mi><mi>m</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>满足条件:<maths num="012"><![CDATA[ <math><mrow><mover><mi>P</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mover><mi>X</mi><mo>&RightArrow;</mo></mover><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow></math>]]></maths><img file="A2005100507430003C7.GIF" wi="1642" he="179" />其中:<img file="A2005100507430003C8.GIF" wi="38" he="45" />为待求解数据校正值;<img file="A2005100507430003C9.GIF" wi="59" he="61" />为质量物流数据;Q为测量仪表误差的协方差矩阵。
地址 310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号