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多元统计分析及应用


对于成矿远景区定量预测,常用的方法有: 找矿信息量分析法、回归分析法、判别分析 法、聚类分析法、逻辑信息法、秩相关分析法、 欧氏距离分析法、条件概率分析法;矿床及矿体 定量预测所应用的数学地球科学方法,除成矿远 景区定量预测方法外,还有:趋势面分析法、最 优分割法、阶梯函数分析法、因子分析法、对应 分析法、马尔科夫过程分析法,特征分析法、矿 床模型法等等。
3、多元统计分析在矿床统计预测中的应用 、
阿格特伯格( Frits P. Agterberg)称矿床统计 预测是一项“把区域地质、成矿规律、地质数学信息和 概念加以综合,并用计算机进行综合评价的工作” 。 赵鹏大教授等经过多年的实践和探索,总结出了矿 床统计预测的基本理论、准则和方法。 其基本理论是相似—类比理论、求异理论、定量组 相似—类比理论、求异理论、 相似 合控矿理论;基本准则有综合预测准则、 合控矿理论;基本准则有综合预测准则、尺度水平对等 准则,矿床值分布律准则、定量预测准则、 准则,矿床值分布律准则、定量预测准则、评价准则和 发现率分析准则。 发现率分析准则
它的基本步骤为: ①划分单元; ②确定预测目标; ③控制单元的选择; ④变量的取值、变换、构置及选择; ⑤预测方法的合理选用; ⑥远景区的分级与选择; ⑦精度评价; ⑧靶区验证。
根据预测的目的、范围、比例尺、内容、方 式及成果的不同,可把矿床统计预测分为矿产资 源总量预测和潜力评价、成矿远景区定量预测、 矿床及矿体定量预测。 对于矿产资源总量估计和潜力评价,目前比 较成熟的方法有: 单元区域价值估计法、丰度估计法、体积估 计法、矿床模型估计法、德尔菲法、特征分析法、 成因地质模型法、“镶嵌模型”估计矿床产出概 率法、矿床值概率分布法、综合法。
随着理论研究和找矿实践的发展,不少学者有 提出了一些新的预测方法。如基于地质、物探、遥 感综合信息的综合预测方法,大比例尺三维立体矿 床统计预测法,求异理论指导下的无模型预测法, 成矿能量预测法等。一些学者对原有的某些矿床统 计预测方法进行了新的改进。 韩金炎教授等在1992年-1993年间曾经利用 数学地球科学方法对苏、鲁、豫、皖地区,东北阜 新外围地区煤炭资源进行了评价。如预测阜新外围 远景储量4亿多吨。
2.2 应用实例
矿井水源的判别是矿井防治水的前 提,水化学数据是地下水最本质的特征。 为了分辨矿井水源,具体做法是利用已知 资料进行判别分析,建立判别函数,根据 判别函数,确定已知水样应归属的层位; 然后对未知层位的水样,判别其归属的层 位。
资料来源于鹤壁矿务局(矿业集团)。本 矿区含水岩系分为5 类: 1 类: 奥陶系灰岩含水层地下水; 2 类: 山西组砂岩含水层地下水; 3 类: 太原组薄层灰岩地下水(L2 灰岩); 4 类: 太原组薄层灰岩地下水(L8 灰岩); 5 类: 笫三系砾岩含水层地下水。
图4-2
计算结果
计算实例2 :(33个样本) 样本值:14.70 24.75 20.1 25.39 20.88 27.54 19.06 21.48 23.47 23.90 15.61 18.99 27.50 23.48 10.55 16.18 21.52 27.70 22.81 22.88 4.18 21.72 6.13 3.76 19.08 16.24 17.19 28.30 21.48 6.90 8.81 11.52 0.15 计算结果: 5% 25.013 50% 9.9279 95% 0.8537
通过分析,选择了56个样品作为建立判 别函数的样本资料。其中选择5个作为未知 类型样本作为检验。对每个水样,考虑了 Ca2+,Mg2+,Na+,K+,Cl- , NO3-, HCO3 -, SO42-,矿化度,硬度和PH值共12个指标进行 计算机处理。
计算得判别函数为(逐步判别分析):
y1(x) = -7.552+0.318x2-1.537x3+0.025x4 -0.040x6+0.078x7+0.951x8 y2(x) =-48.614+0.628x2+4.786x3-0.142x4 -0.092x6+0.215x7+0.835x8 y3(x) =-30.092+0.008x2+0.648x3+0.078x4 +0.129x6-0.040x7+0.176x8 y4(x) =-10.407+0.302x2+1.430x3+0.089x4 -0.007x6+0.012x7+0.484x8 y5(x) =-25.218+0.555x2+2.831x3+0.042x4 -0.075x6+0.181x7+1.755x8
多元统计分析及应用
目录: 目录:
1、概述 2、判别分析在矿井水源判别中的应用 3、多元统计分析在矿床统计预测中的应用 4、蒙特卡罗方法
1、概述
在实际问题中,如遇到数据(或随机变量): X=(x1,x2,…,xn) 或
x11 x = 21 ... xn1 x12 x22 ... xn 2 ... x1m ... x2 m ... ... ... xnm
X = ( xij 理?
多元统计分析是数学地质的重要内容(称 为狭义数学地质),是研究变量间相关关系的 统计方法。 主要包括: 方差分析 回归分析(或相关分析) 趋势面分析 聚类分析 判别分析 还有其他多元统计分析方法,如因子分析、对 应分析、典型相关分析和非线性映射分析等。
2、判别分析在矿井水源判别中的应用 、 2.1 判别分析基本思想 判别分析的基本思想,是将研究对象的各 种特征,同它可能归属的各个类型的特征进行 对比,以决定其应该归属哪一类。它主要解决 两个方面的问题: 首先,根据什么指标来判别已知类型,即 建立判别函数; 第二,对于可能出现来自已知类型的某些 样品,如何判别它们应归属已知类型中的哪一 类。
蒙特卡罗方法(Montecarlo Method)是 一种通过产生随机数进行计算机模拟的方法, 可用来模拟随机变量的统计分布模型。
图 4-1 蒙 特 卡 罗 方 法 计 算 流 程
计算实例1.(3个样本)样本值: 2.4 4.5 6.7 计算结果: 5% 6.012250 50% 4.525114 95 % 3.071938
4 蒙特卡罗方法
在矿产资源量计算过程中,无论是计算资源量所依 据的样品还是进行潜在资源评估时所依据的已知矿床个 数,都是有限的。而根据已知样品值预测未知样品的值 时,例如,一个煤矿煤层气的储量大小、油田油气资源 量的大小,取决于由样品值所确定的分布。因此,通过 模拟有关观测变量或样品的分布,就可以确定未知待测 样品的值。
图4-3 计算结果
软件演示
表1判别分析结果
由表1-1知,正确判别率分别为:R1 =100 %,R2=100%,R3 =67%,R4=87.5%, R5 =80%, 正 确判别率是高的。
表2 未参加判别水样验证判别结果
水样号 56 33 8 60 58 判别分类 1 2 3 4 5 实际分类 1 2 3 4 5 后验概率 0.994 1.000 0.813 0.999 1.000
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