譜線差異系數(shù)與光譜定量分析模型預(yù)測精度之間的關(guān)系.pdf

1、譜線差異系數(shù)與光譜定量分析模型預(yù)測精度之間的關(guān)系譜線差異系數(shù)與光譜定量分析模型預(yù)測精度之間的關(guān)系Relationship between the spectral differencecoefficient and the model precision ofquantitative spectral analysis學(xué)科專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程研 究 生：劉紅艷指導(dǎo)教師：林凌 教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一六年十月I摘 要 摘

2、要光譜重疊是影響近紅外光譜定量分析準(zhǔn)確度的一個(gè)重要因素， 為了進(jìn)一步提高定量分析精度， 本文研究了待測組分與干擾組分的吸光系數(shù)之間的多重復(fù)共線性程度與模型預(yù)測精度之間的關(guān)系， 并基于其研究結(jié)果提出了一種新的波長優(yōu)選方法來降低該因素給模型預(yù)測精度帶來的負(fù)面影響。本文的主要研究工作如下。本文綜述了近紅外光譜定量分析的理論基礎(chǔ)， 近紅外光譜定量分析的一般步驟，以及常用的化學(xué)計(jì)算學(xué)方法。本文對待測組分與干擾組分的吸光系數(shù)之間的多重復(fù)共線性程度對

3、光譜定量分析模型的預(yù)測精度的影響進(jìn)行了系統(tǒng)地探究， 首先將待測組分與干擾組分的吸光系數(shù)之間的多重復(fù)共線性程度定義為譜線差異系數(shù)，然后通過仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?yàn)證了譜線差異系數(shù)的有效性。接著，研究了譜線差異系數(shù)與模型預(yù)測精度之間的關(guān)系。 結(jié)果表明模型的預(yù)測精度隨譜線差異系數(shù)的增大而提高， 基本滿足，譜線差異系數(shù)每變?yōu)樵瓉淼?n 倍，相應(yīng)地，模型的預(yù)測均方根誤差變?yōu)樵瓉淼?/n，接著又對其它影響模型預(yù)測精度的兩個(gè)因素：待測組分的等效信噪比和建模波

4、長數(shù)對譜線差異系數(shù)與模型預(yù)測精度之間的關(guān)系的影響進(jìn)行了探究， 結(jié)果表明待測組分的等效光譜信噪比、 建模波長數(shù)以及譜線差異系數(shù)三者對模型預(yù)測精度的影響是相互獨(dú)立的， 證明了本研究中得出的模型預(yù)測精度隨譜線差異系數(shù)的變化關(guān)系具有一定的普適性。最后基于待測組分的等效信噪比，譜線差異系數(shù)，建模波長數(shù)三者對于光譜定量分析模型預(yù)測精度的影響， 定義了波長重要性指標(biāo)以及基于此波長重要性指標(biāo)的波長優(yōu)選新方法。 通過乙醇水溶液的光譜定量分析實(shí)驗(yàn)，證明了此