检索结果-内蒙古大学图书馆

中华流行病学杂志 2004年第6期25卷 544-545页

作者：冯国双陈景武周春莲潍坊医学院公共卫生与管理学院卫生统计教研室 261042

logistic 回归在流行病学研究中应用十分广泛,在病例对照研究和队列研究中, logistic 回归是经常用到的多变量统计分析方法,在随访研究和横断面调查中,logistic 回归的应用也较为普遍[1-5].与多元线性回归相比,logistic回归具有许多独... 详细信息

logistic 回归在流行病学研究中应用十分广泛,在病例对照研究和队列研究中, logistic 回归是经常用到的多变量统计分析方法,在随访研究和横断面调查中,logistic 回归的应用也较为普遍[1-5].与多元线性回归相比,logistic回归具有许多独特的优点,如对正态性和方差齐性不做要求,对自变量类型不做要求、系数的可解释性等.正是这些优点,使得logistic 回归成为流行病学研究中广受欢迎的分析工具.

关键词： logistic回归病例对照研究拟合优度检验流行病学研究多变量统计分析

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我国黄、东海典型生态过程中的微生物群落结构

我国黄、东海典型生态过程中的微生物群落结构

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作者：刘敏中国科学院研究生院（海洋研究所）

学位级别：博士

海洋微生物群落多样性研究是了解海洋微生物在生态系统中的分布及其功能的前提。为了更好的了解微生物与环境之间的相互作用,特别是微生物群落对生态过程的响应,本论文应用分子生物学技术(PCR-DGGE和16S rDNA克隆)对典型海区和特殊生态... 详细信息

海洋微生物群落多样性研究是了解海洋微生物在生态系统中的分布及其功能的前提。为了更好的了解微生物与环境之间的相互作用,特别是微生物群落对生态过程的响应,本论文应用分子生物学技术(PCR-DGGE和16S rDNA克隆)对典型海区和特殊生态过程中微生物群落结构变化进行了研究。为了更好地了解细菌群落对浮游植物水华事件的响应,利用分子生物学技术对黄海中部春季浮游植物水华过程中的细菌群落结构首次进行了调查。在2007年航次中,研究了春季水华过程中的细菌群落结构。两种分子生物学方法的统计分析和系统进化分析表明不仅水华站和水华过后站之间的细菌群落组成不同而且水华站的水华期和水华消亡期之间的细菌群落组成也表现出不同。在门(phylum)的水平上,水华站细菌群落的优势菌群是Alphaproteobacteria, Cytophaga-Flavobacteria-Bacteroides (CFB)和Gammaproteobacteria,而水华过后站的优势菌群则为Alphaproteobacteria和Gammaproteobacteria。在目(order)的水平上,水华过后站没有观察到明显的优势细菌类群,相比之下,水华站观察到了优势细菌类群,并且随着水华发生的过程,这些优势类群会发生变化。Rhodobacterales (主要是Roseobacter)和Flavobacteriales (主要是Flavobacterium)是水华发生期间的优势细菌类群,而Roseobacter成为水华消亡期唯一的优势类群。从生物地理的角度来看,黄海水华相关的细菌群落结构类型与世界其他海域浮游植物水华的是相似的,这表明某些特异的细菌类群广泛的出现在世界不同海域的浮游植物水华过程中。结合过去关于浮游植物水华期间的细菌群落研究,本研究的结果表明Rhodobacterales和Flavobacteriales作为浮游植物水华相关的优势细菌类群具有全球分布的特点,表明这两个类群在浮游植物水华事件中扮演着重要的角色。2009年的航次中,在2007年的研究基础上更关注春季水华过程中细菌群落多样性的时间尺度及垂直尺度的变化以及环境因子对细菌群落分布的影响。通过对DGGE图谱中条带分布的聚类分析发现在两个水华站都观察到了细菌群落多样性的时间尺度上的变化,但是垂直尺度上的变化只在其中一个水华站(B20站)观察到。此外,用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)的方法研究了环境因子对细菌群落分布的影响,表明硅酸盐、盐度和水深对细菌群落组成具有显著地影响。DGGE条带测序结果表明黄海中部春季浮游植物水华过程中的优势细菌群落类群与2007年的一致,为Alphaproteobacteria,Gammaproteobacteria和CFB。富营养化及其导致的藻类暴发对近岸生态系统带来了严重的环境问题,但是对微生物群落的影响仍不是很清楚。本论文研究了浒苔(Ulva prolifera)藻体表面及胶州湾浒苔绿潮暴发区域海水中的细菌群落结构。克隆文库的统计分析表明两个时期(浒苔旺盛期和凋亡期)的藻体表面的细菌群落结构没有表现出显著的差异。藻体表面的细菌群落的优势类群是Alteromonadales,Flavobacteriales,和Rhodobacterales。四个海水样品( A-/B-/C-/D-SW )中都检测到了Gammaproteobacteria,Alphaproteobacteria和CFB,然而这三类菌群在四个样品中的分布不同,在特定的样品中伴随着特定细菌类群的出现,导致细菌群落组成随绿潮发生过程而发生变化。优势细菌类群在A-SW中为Alteromonadales和Rickettsiales,B-SW中为Flavobacteriales和Alteromonadales,C-SW中为Alteromonadales和Campylobacterales,D-SW中为Rickettsiales,Rhodobacterales和Flavobacteriales。某些特异的优势类群出现在特定的海水样品中,例如C-SW中出现的Campylobacterales和D-SW中的Actinobacteria。这一研究结果将有助于深入了解理解Ulva绿潮对微生物群落的影响。人类活动近年来给近岸生态系统带来的压力越来越大,为了了解对微生物群落结构的影响,本论文研究了受人类活动影响巨大的胶州湾海湾生态系统中微生物群落结构在不同季节群落多样性及其与环境因子的关系。DGGE条带数目和Shannon-Wiener多样性指数(H′)的结果都显示8月份样品的细菌类群多样性最高而11月份样品的最低。根据DGGE条带有无对样品进行聚类分

关键词：微生物群落结构分子生物学技术多变量统计分析浮游植物水华绿潮低氧

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集水區最適分區劃定及崩塌風險推估之研究

集水區最適分區劃定及崩塌風險推估之研究

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作者：傅桂霖中興大學

学位级别：博士

摘要本研究以集水区最适分区、风险管理及危机处理等三相关系，做为研究主轴，藉由均质区划分求得最适之分析单元，并萃取地文因子及崩塌率等资讯，应用主成分分析、判别分析与群集分析等多变量统计分析，探讨地文因子与崩塌之关系，再... 详细信息

摘要本研究以集水区最适分区、风险管理及危机处理等三相关系，做为研究主轴，藉由均质区划分求得最适之分析单元，并萃取地文因子及崩塌率等资讯，应用主成分分析、判别分析与群集分析等多变量统计分析，探讨地文因子与崩塌之关系，再透过坡地地文因子之分析，探索集水区划分最适管理单元。进而依其集水区特性、风险影响因子及保护对象等相关资料，研拟具系统化及可操作性之风险评估架构，供面对灾害所引致危机处理之用。以集水区均质区之观点，配合统计方法，计算各主成份轴之特徵值与特徵向量，了解影响崩塌发生与地文因子相互关系，并藉由区别分析予以将崩塌率进行分类，以了解研究样区崩塌潜势空间分布状况。研究成果显示，藉由区别分析可以发现，输入集水分区个数愈多，其崩塌率分类准确度呈逐渐递减之趋势，表示划分过多之集水区因指标过度稀释，导致分类准确度逐渐下降，由种数-面积曲线可求出集水分区最佳个数单元。另以事件降雨、道路开发、植生绿劣等环境指标，进行正规化後相加产制研究范围之脆弱度。依据风险分级结果，以集水区均值区分别予以统计，将其各均值区之风险分级总分除以总网格数，得到均值区之总风险平均值，以K-means群集分析将集水区均值区，依治理优先顺序分为立即处理、优先处理以及自然复育等。

关键词：最適分區多變量統計分析風險評估

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数据驱动的间歇过程监测与质量控制研究

数据驱动的间歇过程监测与质量控制研究

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作者：秦岩浙江大学

学位级别：博士

间歇过程是现代工业过程中最重要的加工方式之一,具有小批量生产、高附加值等诸多优点,广泛应用于精细化工、生物医药、纸浆造纸、半导体工业等众多领域。随着社会经济的发展和物质生活水平的提高,人们对产品品质的要求不断攀升和企业... 详细信息

间歇过程是现代工业过程中最重要的加工方式之一,具有小批量生产、高附加值等诸多优点,广泛应用于精细化工、生物医药、纸浆造纸、半导体工业等众多领域。随着社会经济的发展和物质生活水平的提高,人们对产品品质的要求不断攀升和企业追逐经济效益等因素推动了现代工业系统规模不断扩大、自动化程度不断提升。然而,愈发复杂的工业系统一旦发生事故,造成的危害和损失往往难以估量,因此过程安全可靠运行以及产品的高质量追求已成为了国内外过程控制领域关注的焦点。机理模型的建立耗时耗力且面临模型失配的问题,导致基于机理模型的过程监测方法在实际过程中可能并不适用。随着数据存取和分析技术的飞速发展,数据驱动的过程监控研究在间歇过程中越来越受到重视,并吸引了大批学者的广泛关注。间歇过程面临特有的多阶段工序、多模态并存、累积质量特性和强动态特性等特点,然而现有方法并不能够完全有效的解决间歇过程监控所存在的问题。例如,时段划分结果受关键可调参数的影响、过程数据来自单一操作模态的假设以及无法进行批次内质量控制等问题。本论文在深入研究这些特性的基础上,从解决实际问题的角度出发,提出了一系列基于时段的间歇过程统计建模、在线监测、质量预测与控制算法:1.针对间歇过程的时段划分问题,提出一种基于两步迭代的有序时段划分方法,一方面避免了时段划分结果受关键可调参数的影响,另一方面克服了过渡模式的定量识别问题。首先对于选择的任意关键参数,得到初步的时段划分结果并研究过程变量相关关系在时段内的分布信息。随后,利用快速峰值与密度聚类分析方法,基于优化调节思想对关键参数进行更新。通过上述两个步骤的交替执行,得到唯一、有序的时段划分结果。另外,定义基于密度和距离的过渡模式定量识别规则,在时段划分结果的基础上实现了过渡模式的精确判别,从而达到稳态时段和过渡时刻分别监测的目的,进一步提升了监测性能。2.针对间歇过程的多模态监测问题,提出一种基于多模态费舍尔判别分析的过程监测方法,克服了单一操作模态假设的局限性。将整个批次轨迹作为研究对象,基于动态时间规整方法从数据分布的角度对所获取的数据进行自动分类,体现批次方向上的差异。考虑到模态信息随时段不同而不同,进一步在每个时段内提出了多模态费舍尔判别分析方法,深入分析模态间的差异性,通过稀疏化分析定量衡量导致模态差异的根本原因,实现了间歇过程模态的划分和不同模态之间原因变量的追溯。3.针对间歇过程的产品质量预测问题,从产品质量特性出发,提出一种基于子空间分解的质量预测方法。该方法能够自动判断和分析产品质量的累积属性,为选用合理的质量预测模型提供判断性准则。对于累积型产品质量,分析各个时刻上过程波动对产品质量的独立影响,关注连续时刻对质量影响的补充变化作用,从而完成预测能力的累积叠加。以时段作为分析单元,重点研究了累积效应下的关键时段选取以及时段间累积效应表征,最终实现累积质量的在线预测。作为累积型质量的一种特例,非累积质量也可以直接利用所提出的方法进行分析,本方法在提升质量预测精度的同时加深了对过程的理解。4.针对间歇过程的非优状态与质量控制问题,提出一种基于强化学习方法的智能自愈控制方法。首先,分析导致运行状态退化的原因变量,建立相应的定量判断方法,实现非优原因变量的自动追溯。进一步,鉴于间歇过程的强动态特性导致无法精确建模的难题,构建基于依赖启发式结构的质量自愈控制器,重点研究了无模型下的在线质量控制方法,实现了利用生产过程自身信息来指导非优变量的调节,达到产品质量在线控制的目的。为了验证上述算法,利用青霉素发酵和注射成型这两个典型间歇过程作为应用案例,实现了算法的有效性和可靠性的验证,从而丰富了间歇过程统计建模、在线监测及质量预测的研究成果,并揭示了进一步研究的必要和可能。

关键词：间歇工业过程过程监测质量预测质量控制多变量统计分析

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寡果糖对人源菌群仔猪肠道菌群结构和宿主代谢的影响

寡果糖对人源菌群仔猪肠道菌群结构和宿主代谢的影响

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作者：申剑上海交通大学

学位级别：博士

人的胃肠道中定植着一个非常复杂的微生物菌群,其结构和功能与宿主的健康和疾病有非常密切的关系。益生元是一类人不能消化的食物成分,通过被大肠中的细菌发酵,调节肠道菌群的结构和代谢,改善宿主健康。寡果糖是一种被普遍应用的益生元... 详细信息

人的胃肠道中定植着一个非常复杂的微生物菌群,其结构和功能与宿主的健康和疾病有非常密切的关系。益生元是一类人不能消化的食物成分,通过被大肠中的细菌发酵,调节肠道菌群的结构和代谢,改善宿主健康。寡果糖是一种被普遍应用的益生元,很多研究表明它可以促进双歧杆菌的生长,但还没有研究在系统水平上调查寡果糖对肠道菌群的结构和代谢、以及宿主代谢的影响。若直接以人为对象进行研究,存在很多不便,如难以标准化受试者的饮食、采样困难以及伦理问题;很多研究采用人源菌群(Human Flora-associated, HFA)大鼠/小鼠为模型,并取得大量成果,但啮齿类动物消化道的解剖和生理特征与人的显著不同,所得结果有较大的局限性。而猪的消化系统的生理结构与人的相似性很高,更适合构建人肠道菌群的动物模型。因此,本实验室在前期的工作中建立了HFA仔猪模型,证明人的肠道菌群可以在原本无菌的仔猪肠道内定植。本论文以HFA仔猪为模型,用分子生态学的方法研究寡果糖对肠道菌群的组成的影响,并用基于核磁共振(NMR)的代谢组学方法调查寡果糖对肠道菌群代谢和宿主代谢的影响。首先我们建立了针对人肠道菌群中最优势的细菌种群之一——柔嫩梭菌类群的类群特异性PCR-DGGE和克隆文库的方法。利用一对柔嫩梭菌类群特异性引物扩增得到239 bp的16S rRNA基因片段可以被DGGE很好地分离。11个健康人的粪便柔嫩梭菌类群DGGE图谱表明此类群的细菌组成具有宿主特异性;用DGGE对一个儿童的粪便柔嫩梭菌类群进行3年的监测,发现结构在前两年间有波动,而在第三年保持稳定。以一个成人的粪便总DNA为模板,用一个细菌通用的上游引物和一个柔嫩梭菌类群特异性的下游引物扩增1143 bp的16S rRNA基因片段,并克隆建库,挑取100个克隆。序列分析表明100个克隆均属于柔嫩梭菌类群;其中64%的克隆来自Faecalibacterium prausnitzii,6%来自Subdoligranulum variabile,2%是产丁酸细菌A2-207,28%来自未知菌种。通过对比克隆的239 bp片段在DGGE中的迁移位置和DGGE图谱中条带的位置,图谱中绝大多数条带的序列得到确定。结果表明柔嫩梭菌类群特异性DGGE和克隆文库是分析监测人肠道菌群中柔嫩梭菌类群的有效方法。为研究寡果糖对人源肠道菌群结构的影响,我们采集一27岁的健康男性的新鲜粪便样品制备菌悬液,接种到剖腹产的无菌的仔猪的肠道中,构建了HFA仔猪。10只初生的HFA仔猪被平均分到对照组和益生元组,对照组仔猪食用基本食谱,益生元组仔猪在基本食谱的基础上每天饲喂一定量的寡果糖,如此持续至37日龄。在12日龄、17日龄、25日龄和37日龄收集每只仔猪的粪便样品,并提取粪便总DNA,分别用类群特异性PCR-DGGE和实时定量PCR方法在不同时间点比较两组仔猪的拟杆菌属、双歧杆菌属和柔嫩梭菌类群的组成和数量。在四个时间点都没有观察到寡果糖对双歧杆菌的促进作用,这可能是由于本研究中的HFA仔猪肠道中的双歧杆菌丰度较高,益生元不容易对它们的数量产生显著的提高作用。但寡果糖主要影响了其他细菌:在12日龄,两种未知拟杆菌的水平被提高;25日龄,寡果糖提高了Subdoligranulum variabile的水平,抑制了属于柔嫩梭菌类群的一种未知细菌;37日龄,拟杆菌属的数量被寡果糖显著降低。此工作表明,寡果糖可以影响双歧杆菌之外的肠道细菌。我们发现寡果糖可以刺激S. variabile的生长,已经有研究证明此细菌具有重要的生理功能,所以在今后的工作中有必要将它分离出来并进行功能分析,研究它与益生元和人体健康之间的关系。接着,我们用基于NMR的代谢组学方法比较了HFA仔猪大肠不同区域内容物的代谢物组成,研究了大肠内菌群代谢的空间分布规律。用1H NMR图谱技术展示了10只37日龄的HFA仔猪的盲肠、近端结肠、远端结肠内容物和粪便中的生化组成,发现不同部位包含的代谢物种类相似,有很多细菌的代谢物,如短链脂肪酸、有机酸、酚酸、甲胺类物质、各种氨基酸等;也有来自食物、宿主分泌或来源尚未确定的物质,如碳水化合物、胆汁酸和核酸碱基。用多变量统计方法,主成分分析(Principle Component Analysis, PCA)、偏小二乘法(Partial Least Square Discrimination Analysis, PLS-DA)和正交偏小二乘法(Orthogonal Projection on Latent Structure, O-PLS)区分大肠不同区域的内容物和粪便的代谢物图谱,发现短链脂肪酸的含量从盲肠开始延大肠直至粪便逐渐降低,苯乙酸和3-羟基苯丙酸的含量在盲肠和近端结肠中明显高于远端结肠和粪便,

关键词：益生元寡果糖人源菌群仔猪肠道菌群类群特异性PCR 代谢组核磁共振多变量统计分析

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啤酒风味老化评价及机理的研究

啤酒风味老化评价及机理的研究

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作者：刘景江南大学

学位级别：博士

啤酒风味老化是一个非常复杂的过程,影响因素包括原料、生产工艺、啤酒酵母、储存条件等。涉及老化的物质约有800余种,直接引起老化的化合物种类繁多。啤酒老化是这些物质群协同作用的结果,其中氧化与抗氧化均非常重要。以往对啤酒风味... 详细信息

啤酒风味老化是一个非常复杂的过程,影响因素包括原料、生产工艺、啤酒酵母、储存条件等。涉及老化的物质约有800余种,直接引起老化的化合物种类繁多。啤酒老化是这些物质群协同作用的结果,其中氧化与抗氧化均非常重要。以往对啤酒风味老化的研究大多停留在比较局部和片面的阶段,未能对老化整体作全面系统的研究。本研究从啤酒老化中高活性自由基反应出发,结合老化推动作用和抗氧化作用,对啤酒老化机制进行深入研究,探讨啤酒老化相关物质与老化过程的关系,并建立科学有效的评价体系。常见的老化评价指标大多为单一指标,能较准确地评价相同条件下贮存的同品牌啤酒,但无法评价不同质量、不同品牌的啤酒。作者提出综合老化评价指标(Complex Evaluation Index)的概念,使用数学统计方法,建立了自由基反应综合评价指标(Free Radical Index, FRI)以及老化物质综合评价指标(Compounds Index, CI);并提出啤酒风味老化稳定性系数(Stability Index, SI)。SI系数综合了自由基反应与老化典型化合物两方面的单一评价指标,是统一老化过程中氧化推动力和抗氧化力的综合指标。利用FRI、CI和SI系数评价国内成品瓶装淡色啤酒的老化程度。FRI系数适用于评价自然老化时间>90天的啤酒;CI系数适用于评价自然老化时间>180天的啤酒;而SI系数对处于任何老化阶段的啤酒都是较好的评价指标。当SI>20、6≤SI≤20以及SI<6时,啤酒状态分别为新鲜、一般老化以及严重老化,对应的五分制感官品评分数分别为1-2(包括1)、2-4(包括2和4)以及4-5(包括5)。经验证,综合老化评价指标FRI、CI和SI系数评价不同品牌、不同老化程度的啤酒,其感官品评预测值与观测值平均误差为±15%,令人满意。SI系数对老化初、中期样品的老化评价与感官品评结果对应良好,但对老化后期样品的拟合性相对不高。分别使用静态顶空、多级溶剂萃取后甲酯化气相色谱法以及顶空固相微萃取结合气相质谱法(HS-SPME GC-MS)测定啤酒中的高级醇、游离脂肪酸和老化羰基化合物。各老化前体物(高级醇、不饱和脂肪酸、α-氨基酸等)在老化前期就参与反应,形成老化产物,最终在老化中后期达到相对稳定的平衡状态。氧气在老化前期开始作用,成品啤酒中氧的变化以酒体溶氧量表示。啤酒溶氧量随老化时间呈降低趋势,不同品牌啤酒中溶氧量变化差异较大。利用电子自旋捕集方法(PBN-ESR)研究不同老化啤酒的自由基ESR谱线,特征g因子进一步证实成品啤酒中主体自由基为羟基自由基。自由基生成曲线的变化从某种程度上反映了啤酒的老化趋势。推测不饱和脂肪酸和高级醇以自由基为媒介,通过自由基氧化还原链式反应生成羰基化合物。不饱和脂肪酸与高级醇有可能在老化自由基反应的加速或者启动中有重要作用。溶解氧与反映啤酒抗氧化性的迟滞时间相关显著。使用多变量统计方法,分析反映老化推动力和抗氧化力的各种参数,建立成品啤酒风味老化模型。以TBA值、DPPH清除量和高级醇为自变量,老化口感分数为因变量,进行线性回归分析。数学模型中各变量系数在统计意义上显著,且各系数无明显多重共线性。最终模型的调整R2为0.617,观测值与标准化预测值拟合较好。建立成品啤酒自由基生成速率指标Kr,表示迟滞时间之后的自由基生成速度,与啤酒老化性质有关,主要反映啤酒老化初期的非酶氧化。研究发现,高级醇和羰基化合物物反映老化推动作用,迟滞时间反映抗老化作用。在老化前期,来源于溶解氧的活性氧族以自由基传递电子的形式非酶氧化不饱和脂肪酸,形成老化羰基化合物。该机制主要由自由基生成速率体现。另一方面,活性氧同时将活泼的自由基经过高级醇传递,形成另一机制的电子传递链。该链式反应贯穿老化过程始终,受啤酒内源抗氧化力——迟滞时间的影响。分析啤酒酿造过程中的老化物质和指标后发现,酵母对老化相关物质的含量有显著影响。酿造过程中各老化相关物质是相互作用的整体。α-氨基酸与大部分老化物质关系紧密,是老化反应的中心物质。在糖化煮沸阶段的ESR图谱中发现一种自由基X? ,根据ESR信号累加谱线以及g因子计算,初步认定该自由基为超氧阴离子O2?或过氧氢离子HOO?。 SI系数和羰基化合物能分别解释糖化煮沸以及发酵过滤阶段各老化物质群和老化指标对老化的影响。以糖化开始的SI系数(SI1)和发酵中期的羰基化合物含量(CC6)为自变量,酿造过程结束的SI系数(SI)为因变量,进行线性回归分析,建立酿造过程啤酒老化模型;模型各变量系数在统计意义上显著,残差正常,且无明显多重共线性。最终模型的调整R2为0.660。对该模型的验证实验证明,观测值与预测值误差在±15%以内,拟合度令人满意。

关键词：啤酒老化机理自由基老化化合物评价指标多变量统计分析建模

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过程控制系统的故障检测诊断与容错控制

过程控制系统的故障检测诊断与容错控制

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作者：薄翠梅南京理工大学

学位级别：博士

过程系统的生产环境通常处于高温高压或低温真空等极端环境,如操作不当或因控制系统发生故障,可能造成生产中断、爆炸、毒气泄漏等危险。为了提高生产的安全性,对控制系统进行有效地故障检测、诊断与容错补偿措施是十分必要的。且多数... 详细信息

过程系统的生产环境通常处于高温高压或低温真空等极端环境,如操作不当或因控制系统发生故障,可能造成生产中断、爆炸、毒气泄漏等危险。为了提高生产的安全性,对控制系统进行有效地故障检测、诊断与容错补偿措施是十分必要的。且多数过程控制对象都具有慢变化特性,其控制精度的要求比航空航天或运动控制精度要低,这就为故障检测、诊断与容错控制技术在工业过程中的应用提供了可能性。实际的容错控制策略不仅要保证在故障模式下系统的稳定,同时也要尽可能满足一定的性能指标或约束条件,因此进一步探索在多目标或多约束条件下的满意容错控制方法就是非常必要的。本文重点研究过程控制系统的故障检测、诊断与容错控制理论与技术,取得的主要研究成果与创新点如下: 1.建立了符合工业实际的多种传感器故障和执行器故障（阀门故障）的合理描述模型,改进了现有的“二状态故障模型”描述方法,研究了基于神经网络建模与自适应阈值技术的鲁棒故障检测与诊断方法,并进一步设计了一种有效的厂级主动补偿容错控制策略。分别在三水箱实验平台和DAMADICS平台上验证了上述方法的有效性。 2.提出了一种基于特征样本、核主元分析和核函数梯度算法的故障检测与诊断方法。该方法采用了特征样本提取技术解决了过程监控中核矩阵K计算量大的问题,利用核函数梯度算法计算每个监控变量对统计量T2和SPE贡献度诊断故障信号,并在Tennessee Eastman化工仿真平台的多种不同类型故障模式下,验证了上述策略的有效性。 3.针对复杂工业过程中多回路控制和复杂操作等因素造成的工业故障诊断难度加剧问题,提出了一种基于独立成分分析和支持向量机的集成故障诊断方法。针对中石化丁二烯普通精馏生产装置的实际生产过程,利用连续三年的实际工业故障数据,验证了提出的ICA-SVM集成故障诊断方法的有效性和快速性。 4.针对一类模型未知的多变量非线性系统,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波在线学习算法的RBF网络逆模容错控制方法。该方法采用扩展卡尔曼滤波算法在线更新网络权值,学习系统的时变参数或故障动态,并利用自适应RBF模型的迭代逆模算法求解故障动态下最优的控制变量,实现故障容错控制。在三水箱实验平台的多种泄漏故障模式下验证了上述控制策略的有效性。 5.为了满足工业实际中要求容错控制策略不仅保证故障模式下系统的稳定,同时还须满足一定的性能指标或约束条件的要求,本文还进一步对多指标约束下的复杂控制系统满意容错控制方法进行了初步的研究。针对同时具有状态和控制时滞的不确定离散时滞系统,在一般执行器故障模式下,研究了基于状态反馈的H∞满意容错控制和鲁棒保成本控制问题;针对非线性T-S模糊系统,提出了稳定度、输入和输出相容指标约束下的满意容错控制器设计方法,和在极点、状态方差和H∞相容指标约束下满意容错控制器的设计方法;针对非线性T-S模糊时滞系统,分别设计了含时滞记忆和无时滞记忆的状态反馈H∞满意容错控制器。最后,在总结全文工作的基础上,给出了本文后续需进一步探讨的一些问题。

关键词：过程控制系统故障描述模型故障检测与诊断多变量统计分析主动容错控制满意容错控制多约束条件线性矩阵不等式

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表面增强拉曼光谱用于病原菌种属鉴定及耐药性分析研究

表面增强拉曼光谱用于病原菌种属鉴定及耐药性分析研究

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作者：陈雪萍中国人民解放军陆军军医大学

学位级别：博士

研究背景:病原菌的快速准确鉴定和耐药性分析对于人体健康,安全检查和食品安全控制至关重要。提高抗生素药敏实验的时效性是避免抗生素滥用和减少抗生素耐药的关键。临床常规病原菌鉴定和药敏试验依赖于细菌培养的鉴定方法,该方法检测... 详细信息

研究背景:病原菌的快速准确鉴定和耐药性分析对于人体健康,安全检查和食品安全控制至关重要。提高抗生素药敏实验的时效性是避免抗生素滥用和减少抗生素耐药的关键。临床常规病原菌鉴定和药敏试验依赖于细菌培养的鉴定方法,该方法检测结果准确,但操作繁琐,检测周期超过24小时,尚不能满足临床病原菌快速侦检的实际需求。以分子生物学为基础的鉴定方法如实时荧光PCR已广泛用于检测和鉴定细菌,提高了检测效率,但仍存假阳性和无法区分病原菌生存状态等不足。新型质谱诊断技术简便快速,质谱技术已从实验室研究广泛走向临床微生物的种属鉴定分析,但其检测尚依赖于细菌培养,检测灵敏度有待提高。因此,建立一种简便快速、无标记的细菌鉴定方法,对于临床常见致病菌的有效甄别和耐药性分析、公共安全细菌监测和食品安全检查均具有重大现实意义。拉曼光谱是一种散射光谱,拉曼散射（Raman scattering）是由光照射到物质上产生的非弹性散射,这种非弹性散射改变了入射光子的频率,拉曼散射光和瑞利光的频率之差称之为拉曼位移。拉曼位移取决于生物分子的振动和转动频率,与生物分子的化学键、官能团等相关。因此,拉曼光谱为每一种物质所特有的特征指纹谱,拉曼光谱的峰位置、强度、线宽等特征与物质分子的振动、转动能级相关,提供了生物分子的结构和含量等信息。拉曼光谱在生物分子的定性、定量检测中具有广阔的应用前景,然而,由于分子的拉曼散射截面小、拉曼散射信号微弱,难以直接检测。表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman scattering,SERS）是指入射光在粗糙的类自由电子的金属如金、银、铜等基底表面,激发金属产生表面等离子体共振（surface plasmon resonance,SPR）,在基底表面产生局域等离子体电场增强,进而产生SERS。基于SPR的SERS增强因子可达10～6-1012,因此,SERS具有更高的探测灵敏度、分辨率和信噪比。基于SERS的检测方法在微生物检测相关的食品安全、环境检测和临床诊断等领域已有相关报道。基于SERS的病原菌检测包括标记检测和无标记检测两大类。SERS无标记检测无需拉曼分子标签,提供了病原菌的特征拉曼光谱信息,有望用于病原菌的快速定性检测。SERS增强材料包括金属基底和金属溶胶,其中金属溶胶由于制备简便、成本低、易于保存而广泛应用。银纳米颗粒（silver nanoparticles,AgNPs）对于病原菌的SERS增强性能优越,应用最为广泛。然而,临床病原菌的鉴定缺乏标准的病原菌拉曼光谱数据库,病原菌的拉曼位移峰的归属尚不明确,无标记SERS技术对于致病菌的耐药性分析更是鲜有报道。综上所述,本研究针对临床对于病原菌快速检测和耐药性分析的迫切需求,结合SERS技术、多变量统计分析和机器学习方法等,探索不同纳米材料检测病原菌的表面增强拉曼散射效应（SERS效应）,建立基于AgNPs的SERS检测方法,结合多变量统计分析,用于临床常见病原菌种属鉴定和耐药性分析。进一步采用机器学习方法,建立判别分析模型,对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）进行判别分析,寻找MRSA与甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌（methicillin-sensitive Staphylococcus aureus,MSSA）的差异特征,在金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,***）的耐药菌株差异特征分析做了初步探讨,有望为病原菌的快速检测提供新方法。研究目的:本研究拟构建简便、无标记的基于AgNPs+的SERS检测方法,结合多变量统计分析和机器学习方法,用于***的种属鉴定、临床MRSA菌株的判别分析以及筛选MRSA的差异分子,为临床感染性疾病快速诊断、避免抗生素滥用、减少抗生素耐药提供新的思路和新的方法。材料与方法:1.不同种类纳米材料用于病原菌检测的SERS效应研究（1）合成纳米材料,包括金银纳米核壳复合（gold-silver nano-core shell composite material,AuNR@Ag）材料、金纳米三角片-金纳米颗粒复合物（gold nano-triangle-gold nanoparticle composite,TAuNPs-AuNPs）及AgNPs胶体溶液。（2）不同纳米材料及其与***结合前后的表征,包括紫外-可见光（ultraviolet-visible absorption spectrum,UV-Vis）、扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）、透射电镜（transmission electron microscopy,TEM）、Zeta电位

关键词：表面增强拉曼光谱(SERS) 耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA) 多变量统计分析

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农民工群体生命质量影响因素的结构方程分析

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中国卫生统计 2010年第1期27卷 45-46,49页

作者：刘嵘高倩李净海胡立文郭沈董国庆高娜王梅闫妍刘扬中国医科大学公共卫生学院 110001

结构方程分析,常称为结构方程建模,也称协方程结构模型或线性结构模型,是基于变量的协方差矩阵来分析变量间关系的一种统计方法,它整合了传统多变量统计分析中的因素分析与路径分析方法,同时检验模型中包含的显性变量、潜在变量、干扰... 详细信息

结构方程分析,常称为结构方程建模,也称协方程结构模型或线性结构模型,是基于变量的协方差矩阵来分析变量间关系的一种统计方法,它整合了传统多变量统计分析中的因素分析与路径分析方法,同时检验模型中包含的显性变量、潜在变量、干扰或误差变量,进而评估自变量对因变量影响的直接效应、间接效应或总效应。[第一段]

关键词：结构方程建模影响因素生命质量农民工线性结构模型多变量统计分析群体协方差矩阵

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肝脏疾病研究中代谢组学方法进展

引用

重庆医学 2012年第23期41卷 2424-2426页

作者：肖忠华李晶重庆三峡医药高等专科学校检验教研室重庆404120 重庆三峡医药高等专科学校药理教研室重庆404120

肝脏疾病在发达国家和发展中国家都是共同的公共健康问题，而承担着机体主要的合成、分解、转化和排泄等代谢过程的肝脏在疾病期必然伴随代谢途径的改变和代谢物水平的变化。代谢组学是系统研究生物体细胞、组织、机体中小分子量代谢物... 详细信息

肝脏疾病在发达国家和发展中国家都是共同的公共健康问题，而承担着机体主要的合成、分解、转化和排泄等代谢过程的肝脏在疾病期必然伴随代谢途径的改变和代谢物水平的变化。代谢组学是系统研究生物体细胞、组织、机体中小分子量代谢物质，以展现生物体在生物体基因组、生物体蛋白质组和生物体所处环境相互作用下生物体代谢情况的一门系统生物学，一般分为以下4个研究层次，即代谢靶标分析、代谢轮廓分析、代谢组学分析、代谢指纹分析。

关键词：代谢组学方法代谢组学技术平台多变量统计分析肝脏疾病

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