[发明专利]基于工业大数据的化工数据分析系统

权利要求书

1.一种基于工业大数据的化工数据分析系统，其特征在于，包括：

一元相关性测试模块，用以测试某一化学反应中，各个原始反应物对成品纯度的相关性，建立一元相关性矩阵M₁（R1，R2…Rn），其中n为反应物的种类数量，R1表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第1种反应物的不同数量及其分别对应的成品纯度组成的二维数组，Rn表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第n种反应物的不同数量及其分别对应的成品纯度组成的二维数组；根据任意二维数组获取对应反应物的合理数量区间；

二元相关性测试模块，用以测试在所述某一化学反应中，原始反应物两两之间与成品的纯度的相关性，建立二元相关性矩阵M₂（C₁，C₂…C_m），m=n（n-1）/2，并根据两种反应物各自的所述合理数量区间确定两种反应物的合理数量区间，其中C₁表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第1种反应物的不同数量和第2种反应物相对第1种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组，C₂表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第1种反应物的不同数量和第3种反应物相对第1种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组，C_n-1表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第1种反应物的不同数量和第n种反应物相对第1种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组；

C_n表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第2种反应物的不同数量和第3种反应物相对第2种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组，C_2n-3表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第2种反应物的不同数量和第n种反应物相对第2种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组；

依此类推，C_m-2表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第n-2种反应物的不同数量和第n-1种反应物相对第n-2种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组，C_m-1表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第n-2种反应物的不同数量和第n种反应物相对第n-2种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组；

C_m表示在其它反应物的数量不变的情况下，由第n-1种反应物的不同数量和第n种反应物相对第n-1种反应物的数量比例及其分别对应的成品纯度组成的三维数组；

计算模块，用以分析所述一元相关性矩阵M₁和二元相关性矩阵M₂中，各个反应物与成品纯度的相关性以及反应物两两之间与成品纯度的相关性，并分别计算出一元最优矩阵M₃（A1，A2…An）和二元最优矩阵M₄（B1，B2…Bm），其中m=n（n-1）/2，A1表示在其它反应物的数量不变的情况下，R1中最高成品纯度对应的第1种反应物的数量，An表示在其它反应物的数量不变的情况下，R1中最高成品纯度对应的第n种反应物的数量；B1表示在其它反应物的数量不变的情况下，C₁中的最高成品纯度对应的第1种反应物和第2种反应物的数量比例，Bm表示在其它反应物的数量不变的情况下，C_m中的最高成品纯度对应的第n-1种反应物和第n种反应物的数量比例；

分析模块，用以分析获取在所述反应物中存在相互排斥效果的两种反应物，所述相互排斥效果，是指两种反应物分别与成品纯度均正相关，而两种反应物叠加与成品纯度负相关；

固定模块，用以将存在相互排斥效果的两种反应物按照二元相关性矩阵M₂提取两种反应物的数量比例，所述数量比例为二元最优矩阵中对应的两种反应物的数量比例，按照所述数量比例固定两种反应物，视为新的反应物；

迭代模块，用以将新的反应物和其他反应物作为原始反应物生成新的一元相关性矩阵M_4k+1和二元相关性矩阵M_4k+2、一元最优矩阵M_4k+3和二元最优矩阵M_4k+4，直至最终没有存在相互排斥效果的反应物存在，将当前的由四个矩阵组成的矩阵组作为最优矩阵组，k为≥1的整数；

实验模块，用以提取最优矩阵组中的一元最优矩阵中各反应物的初始比例，以各反应物的初始比例进行实验；

提取最优矩阵组中的一元最优矩阵中各反应物的初始比例，包括：

改变第1种反应物的数量，固定剩余n-1种反应物的数量，进行化学反应并统计对应的成品纯度；

改变第2种反应物的数量，固定其余n-1个反应物的数量，进行化学反应并统计对应的成品纯度；

依此类推，改变第n种反应物的数量，固定其余n-1个反应物的数量，进行化学反应并统计对应的成品纯度；

以各反应物的初始比例进行实验，包括：

第一轮统计完成后，对反应物的种类，根据成品纯度的大小进行降序排序，设置纯度降序矩阵Des（w₁，w₂……w_n），w₁表示成品纯度最大时对应的反应物的种类，w₂表示成品纯度第二大时对应的反应物的种类，依此类推，w_n表示成品纯度最小时对应的反应物的种类；

w₁的数量确定为在M_4k+3中对应的最高成品纯度；

在w₁的数量确定的情况下，对w₂在M_4k+1中的所有取值进行化学实验，寻找最高纯度时对应的反应物的数量v1，然后保持不变；

在w₁和w₂的数量确定的情况下，对w₃在M_4k+1中的所有取值进行化学实验，寻找最高纯度时对应的反应物的数量v2，然后保持不变；

依此类推，在w₁、w₂……w_n-1的数量确定的情况下，对w_n在M_4k+1中的所有取值进行化学实验，寻找最高纯度时对应的反应物的数量vn；

结果矩阵Res（（w₁，v1），（w₂，v2）……（w_n，vn））表示最高纯度对应的各种反应物的数量比例，其中（w₁，v1）表示对于反应物w₁，参与化学反应的数量为v1。