[发明专利]基于过渡金属保护水生生物水质基准的CCCs预测方法有效

专利信息
申请号: 201710854588.0 申请日: 2017-09-20
公开(公告)号: CN107391960B 公开(公告)日: 2018-09-25
发明(设计)人: 王颖;吴丰昌;冯承莲;穆云松;秦宁 申请(专利权)人: 中国环境科学研究院
主分类号: G06F19/00 分类号: G06F19/00
代理公司: 北京精金石知识产权代理有限公司 11470 代理人: 黄福伟
地址: 100012 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明涉及一种基准连续浓度的预测方法,具体涉及一种基于过渡金属保护水生生物水质基准的CCCs预测方法。该预测方法包括S1.数据选取;S2.PPCR模型构建;S3.模型拟合优度和稳健性检验;S4.最优预测空间的评价和S5.基准连续浓度的预测。本发明的预测方法利用PPCR方法对第四、五、六周期(含镧系),锕系的过渡金属的基准连续浓度进行预测,避免了慢性毒性实验耗费的大量人力、物力和财力,基准推导过程中表现出明显的方法学优势,为过渡金属慢性水质基准制定和风险评估提供了可靠的参考值。
搜索关键词: 基于 过渡 金属 保护 水生 生物 水质 基准 cccs 预测 方法
【主权项】:
1.过渡金属保护水生生物水质基准的CCCs预测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.数据选取选取具有基准连续浓度值的过渡金属为样本元素,选择所述过渡金属离子结构参数表征金属离子的各种物理化学性质,作为变量参数用以建模;S2.PPCR模型构建(1)样本元素的结构参数与样本元素的基准连续浓度值进行pearson相关系数检验,得到变量间的线性相关程度;(2)对满足P值小于0.1的条件的结构参数与样本元素CCCs构建PPCR方程;建立PPCR模型;S3.模型拟合优度和稳健性检验内部验证采用残差标准误RSE、决定系数R2、F统计量和调整过的R2四种统计量描述所述PPCR模型的拟合程度;R2和RSE的计算公式如公式1和公式2所示;其中,yi是第i种金属的CCCs值,是第i种金属的预测CCCs值,是i种金属的CCCs推荐值的平均值;n是训练集的金属个数;采用k折交叉验证法对所述PPCR模型进行内部验证,以期检验模型的稳健性;S4.最优预测空间的评价使用William plot验证最优预测空间;William plot具体是指横坐标为模型中样本的杠杆值,纵坐标为模型中样本的标准残差值的图;利用公式3计算杠杆值hi,利用公式4计算hi*;如果hi超过hi*,则说明该金属的CCCs值超出最优预测空间;其中,hi是指第i个金属的杠杆值,xi代表PPCR模型中第i个金属的理化性质值排列成一行的行向量,代表xi的转置向量,X代表xi的逆向量,XT代表X的转置向量,hi*代表所有金属不超出最优预测空间的杠杆值最大值;pi是PPCR模型中使用的变量个数,ni是样本个数;S5.基准连续浓度的预测利用PPCR模型预测得到元素周期表中第四、五、六周期和锕系的56种过渡金属的CCCs值;其中,步骤S2中,若获得的PPCR方程的R2>0.45,且P<0.06的表征金属离子物理化学性质的结构参数之间的相关系数均大于0.5,利用主成分分析回归的方法将所述结构参数之间的相关性压缩,获得更准确的回归关系,从而得到更精确的预测模型及预测结果。
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