復(fù)雜化學(xué)體系測量數(shù)據(jù)的主因子數(shù)估計(jì)方法研究.pdf

1、儀器的發(fā)展使矩陣形式的二維測量數(shù)據(jù)在分析化學(xué)中漸成主流，如GC-MS數(shù)據(jù)，HPLC-DAD數(shù)據(jù)等，或者一系列一維測量數(shù)據(jù)的組合。這種數(shù)據(jù)包含了豐富的化學(xué)信息，但是也存在諸多干擾和冗余，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)解析方面的困難。數(shù)據(jù)解析的關(guān)鍵在于去除冗余，提取主要信息，即對數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行“降維”（dimensionality reduction）。降維的重要結(jié)果之一就是信息主要貢獻(xiàn)者的數(shù)目—主因子數(shù)(number of primary/significan

2、t factors)。復(fù)雜化學(xué)體系的數(shù)據(jù)解析中，估計(jì)主因子數(shù)是一個(gè)必要步驟，同時(shí)也是一個(gè)難題。目前存在多種各具特點(diǎn)的估計(jì)方法。對這些方法進(jìn)行整理和歸納可以為這一難題提供全局視角下的綜合性信息，有助于進(jìn)一步研究。
　　本文詳細(xì)闡述了新的分類思路，新是指從數(shù)學(xué)角度歸納出數(shù)學(xué)原理完備的估計(jì)方法，從新的視角分析了這類方法的共性，并將這類方法分為兩小類。具體工作分為三方面:
　　1.現(xiàn)存主因子數(shù)估計(jì)方法的基本原理，結(jié)合對實(shí)驗(yàn)?zāi)M數(shù)據(jù)的

3、計(jì)算情況，詳細(xì)分析各方法的判斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)對各方法的深入分析，把它們分別歸納為經(jīng)驗(yàn)估計(jì)方法、數(shù)學(xué)原理完備的估計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)方法三類，并對各類方法的特征進(jìn)行總結(jié)。其中數(shù)學(xué)原理完備的估計(jì)方法是本文歸納的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。
　　2.各方法的應(yīng)用，即使用上述一些實(shí)用性較強(qiáng)的方法對模擬數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行主因子數(shù)的估計(jì)，并模擬分析了微量組分、色譜重疊程度和噪聲水平的極限情況，為各種方法能承受的極限能力提供參考。比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主因子數(shù)的預(yù)期范圍和預(yù)測結(jié)果，