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[摘 要] 正态分布可以使数据图形化,能清晰地看到数据的分布规律,把概率论中的正态分布应用于化工工艺参数的分析中,给工艺参数评价提供了新方法、新指标。介绍了用直方图检验造气炉炉温正态分布的方法,表明了用正态分布方法检验炉温的可行性。
[关键词] 正态分布; 数据分析; 造气炉; 炉温
[中图分类号] TQ 546[文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2013)06-0032-04
0 引 言
化工生产都是围绕着工艺参数进行调节,用正态分布的方法分析化工生产数据是一种直观有效的方法,利用直方图和正态分布图把工艺参数图形化,可以更好地分析工艺数据的变化规律。正态分布又名高斯分布,是一个在数学、物理及工程等领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重大的影响力。该分布由平均值和方差决定,它是一种最常见的连续性随机变量的概率分布,其概率密度函数曲线以均值为对称中线,方差越小,分布越集中在均值附近。正态分布在统计学中应用非常广泛,在化工设备的可靠性分析[1]、压力容器的质量控制[2]、水质的趋势分析[3]、天气雷暴日数统计[4]等领域得到应用。在间歇式固定床制气生产半水煤气生产中,用正态分布的方法对工艺数据进行处理和评价,能科学地反映出工艺运行情况,从而为工艺参数的制定提供参考。
1 正态曲线及性质
实数μ和σ (σ>0)为参数的图形为正态分布密度曲线(图1),是概率论中最常用、最重要的随机变量分布。正态分布密度曲线关于x=μ对称,σ决定了曲线的平坦和陡峭,μ决定了曲线的左右位置。μ=0、σ2=1的正态分布称为标准正态分布 [5]。
2 直方图和正态分布图的制作
检验数据是否服从正态分布,主要有图示法、计算法、非参数检验方法和SPSS软件操作法。图示法包括:P-P图,以样本的累计频率作为横坐标;Q-Q图,以样本的分位作为横坐标;直方图,看是否以钟形分布。计算法包括偏度系数法和峰度系数法。非参数检验方法包括D检验和W检验等。其中,直方图的效果比较直观。下面以某化工企业9#、11#、12#气化炉的上行温度作直方图,检验其是否服从正态分布。
该企业的9#、11#、12#炉1个月中的26 d每日上行温度平均值见表1,各数据均能显示当日造气炉的运行情况。
通过对原数据的个数、最大值、最小值、平均值、标准偏差的计算,