判别分析论文word

判别分析论文word（通用10篇）

篇1：判别分析论文word

判别分析法调查报告

判断分析法是指通过一些具有市场经验的经营管理人员或专家对企业水来某一特定时期的产品销售业务情况迸行综合研究,并做出推测和判断的方法。

判断分析法的类型：

主要是根据熟悉市场未来变化的专家的丰富实践经验和综合判断能力，在对预测期销售情况进行综合分析研究以后所做出的产品销售趋势的判断。参与判断预测的专家既可以是企业内部人员，如销售部门经理和销售人员，也可以是企业外界的人员，如有关推销商和经济分析专家等。

判断分析法根据具体进行方式的不同又可分为以下几种方法。

1、意见汇集法：

意见法也称主观判断法，它是由本企业熟悉销售业务、对于市场的未来发展变化的趋势比较敏感的领导人、主管人员和业务人员，根据其多年的实践经验集思广益，分 析各种不同意见并对之进行综合分析评价后所进行的判断预测。这一方法产生依据是，企业内部的各有关人员由于工作岗位和业务范围及分工有所不同，尽管他们对 各自的业务都比较熟悉，对市场状况及企业在竞争中的地位也比较清楚，但其对问题理解的广度和深度却往往受到一定的限制。在这种情况下就需要各有关人员既能 对总的社会经济发展趋势和企业的发展战略有充分的认识，又能全面了解企业当前的销售情况，进行信息交流和互补，在此基础上经过意见汇集和分析，就能做出比较全面客观的销售判断。

这一方法在企业实行分片推销责任制的情况下尤为适用。因为在这种推销方式下，每个推销人员对他所负责推销地区的各方面情况都比较熟悉，并能根据该地区消费习惯、消费结构、收入水平等因素的变动，凭经验及时的估计出本企业的产品在该地区的市场需求、而把本企业某一产品在所有地区的预测数汇总后，就能得到企业对 该产品的整体销售预测。

采用这一方法，费时不长、耗费较小，运用灵活，并能根据销售市场的变动及时对预测数修正，是一种比较实用的方法。

2、特尔菲法：

特尔菲法又称专家调查法， 它是一种客观判断法，由美国兰德公司在本世纪四十年代首先倡导使用。它主要是采用通讯的.方式，通过向见识广、学有专长的各有关专家发出预测问卷调查表的方式来搜集和征询专家们的意见，并经过多次反复，综合、整理、归纳各专家的意见以后，作出预测判断。采用这一方法在征询意见时，各专家之间应尽量互不通气，以使各人能根据自己的经验、观点和方法进行预测，避免专家之间因为观点不同、地位不同等原因而产生干扰和影响。同时，在每次重复征询意见过程中，都应注意 把上次征询意见的结果进行加工整理后反馈给各专家，特别要注意不应忽略少数人的意见，以使各专家在重复预测时能作出较全面的分析和判断。

3、专家小组法：

专家小组法也属于一种客观判断法，它是由企业组织各有关方面的专家组成预测小组，通过召开各种形式座谈会的方式，进行充分广泛的调查研究和讨论，然后运用专 家小组的集体科研成果作出最后的预测判断。与特尔菲法各专家“背靠背”预测形式相反，这一方法是由各专家组成小组面对面的进行集体讨论和研究。因此可以相 互启发和补充，使对预测问题的分析、研究更为全面和深入避免各专家之间因信息资料不共享而使预测带有片面性。采用这一方法，要求各专家从企业的整体利益出 发，畅所欲言，充分表达各自的观点，而不要受不同意见的干扰和影响。

4、模拟顾客综合判断法：

先请各位专家模拟成各种类型的顾客，通过比较本企业和竞争对手的产品质量、售后服务和销售条件等作出购买决策，然后把这些“顾客”准备购买本企业产品的数量加以汇总，形成一个销售预测值。

篇2：判别分析论文word

【关键词】主分量分析;Fisher线性判别;距离判别法

【Abstract】As to an object of multi dimension， we always hope to make its dimension reduced in order to facilitate the study on it。 Principal component analysis and Fisher linear discriminant analysis are two common methods widely used in various fields of pattern recognition。 This article reduced the dimension of original data， by the principal component analysis at first， and then use Fisher linear discriminant analysis to reduce the dimension once again， obtaining lower-dimensional data， finally experimental results demonstrated the effectiveness of two methods’ combination。

【Key words】Principle compoment analysis; Fisher linear discriminant analysis; A method of differentiating distances

引言

篇3：龙门煤矿矿井涌水水源判别分析

1矿井涌水水源判别模式

(1) 各含水层水质资料的收集。

资料收集来源有:①煤田地质勘探期间钻孔水质分析资料。②煤矿开采过程中各含水层的水质资料。

(2) 资料分析。

对于原始收集的水质资料进行分析, 将收集的每个含水层的水质资料用聚类判别进行分析, 删除偏离值较大的水文资料。

(3) 确定各含水层的水质的特征值。

对 (2) 所得到的各含水层的化学成分进行计算, 得出每个含水层中有关化学成分的平均值。

(4) 量化分析。

对矿井各含水层的化学成分的特征值进行分析, 根据元素守恒原理, 建立各含水层的水质成分与矿井涌水水质成分的相关矩阵, 求出各含水层占矿井涌水量的比例。

2各含水层实测数据

龙门煤矿位于偃龙煤田西部, 1966年8月建井, 1976年10月投产, 原设计生产能力30万t/a, 后经多次技术改造, 2006年核准生产能力50万t/a。开采二叠系山西组二1煤层, 矿井水文地质条件复杂。截至目前, 已出现3次较大的突水事故:1970年6月8日, 因F2断层导水, 遇太原组灰岩突水, 涌水量达1 300 m3/h;1974年8月4日, 又在同一区域突水, 涌水量达1 800 m3/h;1993年12月11日遇小断层突水, 涌水量达1 920 m3/h。矿井目前正常涌水量在720～800 m3/h。矿井正常涌水主要由煤层顶板涌水、煤层底板以下L7灰及寒灰水组成。龙门煤矿水质实测原始数据见表1。表1中矿井水水样取自井底水仓, 是来自不同含水层涌水的混合物。

3原始资料处理

表1中个别水源有多个采样点。由于采样点的地理位置和其他因素影响, 导致各采样点的指标值有一定误差, 首先要通过聚类分析排除含水层中的异常点, 使采样点更具有代表性。聚类分析是依赖于对观测值间的接近程度 (距离) 或相似程度, 将观测值进行聚类, 分为不同的类别。

采用SPSS软件进行聚类分析时, 首先选择层次聚类, 采用欧氏距离的平方来度量距离。由于各种离子的数量级不同, 为了确保结果的精确性, 先将原始数据进行标准化为服从平均数为0, 标准差为1的标准正态分布后再进行聚类分析, 绘出普系图。从图1中可知, 11-143号采样点与其他采样点相比有明显差异, 其欧氏距离最大值达25, 故将此采样点排除。采用同样的方法对顶板含水层采样点进行聚类分析, 结果表明顶板含水层2个水样点无明显差异, 视为有效特征值。

4各水源特征值的确定

将各水样中的异常采样点删除后, 取剩余采样点水质指标的平均值作为含水层的水质特征值, 其结果见表2。

由表2知, L7灰水和寒灰水质比较接近, 这主要是二者同属岩溶含水层的原因, 但其K+、Na+和Cl-等离子成分含量仍有明显差异, 可以作为水质判别的依据。

5矿井涌水水源构成比例的计算

根据元素守恒原理, 3种水源的水经过混合后, 元素组分与含量是不变的。根据现有Ca2+ 、Mg2+ 、K++Na+ 、Cl- 、SOundefined和HCO-3+ COundefined六种离子的含量, 溶液混合后会有一系列的化学反应, 某些离子的含量会发生变化, 如HCO-3+ COundefined与混合溶液的pH值有关, 可能增多或减少;Ca2+ 、Mg2+ 可能与COundefined结合形成难溶物质沉淀析出, 会使离子含量发生改变;然而K++Na+ 、Cl- 和SOundefined的溶解度较大, 受其他离子变化的影响可以忽略, 仍然会以离子的形式存在混合溶液中, 即含水层的水在混合成为矿井水的前后这些离子的含量是近似保持不变的。根据这个原理, 分别设矿井水中的顶板水、L7灰水、寒灰水量的比例为x, y, z, 根据K+、Na+ 和Cl- 元素守恒原理可列出以下矩阵:

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通过求解矩阵得出:x=6.41%, y=70.06%, z=23.53%。即顶板水、L7灰水、寒灰水所占矿区正常涌水的比例分别为:6.41%, 70.06%及23.53%。

6实测含水层涌水量与计算结果比较

2009年8月28日, 对龙门矿井各个出水点的水量进行测量 (表3) , 矿井实测含水层涌水量与计算的结果比较见表4。总涌水量为780 m3/h。

由表4对比分析可以看出, 计算的结果与矿井实测的数据基本吻合。

7结语

矿井正常涌水中约有6.41%来自顶板含水层, 70.06%来自L7灰含水层, 23.53%来自寒灰含水层。计算结果与矿井涌水量的实际水源的测量值一致。故采用聚类分析和元素定量守恒定律的方法定量分析矿井水的水源构成是可行的。此方法不仅适合矿井涌水水源的量化分析, 对于判断煤矿突水水源分析也是可行的。

参考文献

[1]张许良, 张子戌, 彭苏萍.数量化理论在矿井突 (涌) 水水源判别中的应用[J]中国矿业大学学报 (自然科学版) , 2003, 32 (3) :251-254.

[2]杨永国, 黄福臣.非线性方法在矿井突水水源判别中的应用[J]中国矿业大学学报 (自然科学版) , 2007, 36 (3) :283-286.

[3]姜谙男, 梁冰.地下水化学特征组分识别的粒子群支持向量机方法[J]煤炭学报, 2006, 31 (3) :310-313.

篇4：判别学生动作的原理分析

我们姑且先完全抛开教的错误和学的错误来谈论学生自主学练投篮动作的问题。让学生自由地练习投篮，当然，在这种情况下，有的学生可能小时候学过（学过的动作也未必是正确的）；有的学生以前从来没有玩过篮球；有的学生通过观看篮球比赛后而亲自体验过投篮；有的学生看、听过，却从来没有去体验过投篮；如果以上假设存在，那么，针对这些客观事实，我们怎么去判别呢？

笔者认为，可以让他们在课堂上自由学练投篮，并且要求连续投篮10次，自己检测命中率。假如某些学生在10次投篮中投进5次或5次以上，作为老师你一定会认为“这个学生不错，是个玩篮球的人才”；假如某些学生连续投篮10次以上，却一次都不进，作为老师你一定会认为“这个学生不行”；假如某些学生的命中率在0-2次之间，你的评价也很一般。按常态，我们一定关注那些投篮命中率高的学生，顾不上评价其投篮动作是否规范、合理和正确的问题，原因很简单，因为学生有“命中率”。如果这些学生能够在比赛中同样呈现出高命中率，那么我们作为教师又能说什么？因为教师本身的示范也未必是正确、合理和规范的。因此，判别初中生投篮动作是否正确，投篮“命中率”是一个不可或缺的标准之一。也就是说每个学生选择的投篮方式在一定程度上是最适合自己的运动实际，这种适己性原理，给他们带来了实实在在的成功和喜悦。

二、学生动作的普遍性原理

尽管有部分学生在玩球过程中始终能保持一定的投篮命中率，但是，依然改变不了有些学生投篮动作的不规范、不合理和不正确性的现象。正如我们前面所言的适己性原理，每一个人的运动技能是不同的，但是我们还是有一个衡量的标准，那就是普遍性原理，如果班级教学中的大部分学生普遍存在一些错误动作，那么这些动作即使具有个人特质的、有较高“命中率”，也需要教师去纠正。如在篮球投篮教学中我们普遍发现有单手肩上向前推球投篮、双手脑后向前投抛篮球、双手胸前向前推球投篮为代表的三种错误投篮方式，对于这种普遍性投篮错误方法，作为体育教师，要想让学生掌握正确、规范和合理的单手肩上投篮和双手胸前投篮的技术动作，应在第一时间里纠正与消除这些错误动作，依靠最权威的NBA或CBA等篮球网络视频来组织学生观看和模仿。教师自己还必须认真做好动作示范，让学生去反复模仿正确的投篮动作，力求让每一个学生尽可能地建立正确的投篮动作表象。

三、学生动作的个别性原理

与普遍性原理相对应的是个别性错误动作的判别，在教学中我们也发现个别学生喜欢用单手投篮，尽管这种个别性比例甚少，但也同样需要我们去发现错误、共同析错和纠错来解决动作。针对单手投篮的学生，起初最好不要强迫让他改变，教师的首要任务是观察他的投篮，并且从观察中尽快的寻找到单手投篮的错误动作如推手投篮、肘不抬、蹬地展体不充分、手臂没有伸、没有拨球动作，然后给他提出一些纠正方法，让他养成正确的举球、抬肘、双脚蹬地、展体、伸臂、屈腕、食中和无名指拨球出手动作习惯。这种个别化教育会让学生感到教师能设身处地地为自己着想，从而为下面的教学创造了良好的氛围和情景。教师还可专门性安排一、二节投篮比赛，形式可以是限时定点投篮淘汰赛以比出最终的胜利者，通过学生主动性的参与和体验来反应不同投篮方式所取得的不同测试成绩，让学生自己明白只有掌握了正确的投篮技术动作，才能赢得最后的比赛。

四、学生动作的差异性原理

差异性是课堂教学的永久主题，没有差异性的课堂就如鱼儿离开了水，因此差异性教学的存在让体育教学焕发出青春和活力。就大班级化教学而言，学生同时学练同一种运动技能，也会产生着不同形式与类型的错误动作，针对这种情况，就需要教师实施差异性教学，如同样在篮球单手肩上投篮单元教学中，虽然教授的是同一种技能，却也存在着较大的差异性。如有的是单手肩上向前推球投篮，还有的是单手把篮球放在肩上、脑袋后、额头正前方和双眼处进行向前推球投篮的错误动作，另外还有双手脑后向前投抛篮球、双手胸前向前推球投篮等错误，因此，只有在教学中静心、细心和用心地关注每一个学练生，从整体中发现个体错误动作的差异性，从整体中发现普遍错误动作的差异性，从同一技术动作中发现不同错误动作的差异性等，这样才能及时、准确和有效地帮助、指导学生分析错误动作，直至纠正和解决错误动作。

五、学生动作的来源性原理

事实上，教师在教学中只有判别学生错误动作的来源性，才能在纠错和解错中抢得先机、赢得实效。也许有些学生的投篮错误动作是模仿教师，或许是模仿自己的运动同伴、父母、亲戚朋友等，针对这些从不同途径学到的错误的、不规范和不合理的错误动作，教师无需批评嘲讽，重要的是找到错误动作的来源，并耐心、用心地在教学中指出他们存在的错误动作，然后加以指点与纠正，直到每一个学生建立正确的投篮技术动作为止。

篇5：判别分析论文word

主成分分析法和Fisher判别方法在汽油分类分析过程中的应用

摘要：应用主成分分析(principal component analysis,PCA)法对从90#和93#两种汽油的50个实验样所取的特征数据进行降维处理,再结合Fisher判别方法对这两种汽油进行分类,并将分类结果与不采用PCA法而直接计算数据所得出的Fisher判别结果进行比较,前者的.分类正确率达到100%,而后者却只有50%.结果说明采用PCA方法事先对数据处理可以大大的提高汽油分类的准确性.作 者：王荣辉 宗若雯 王正洲 廖光煊 WANG Rong-hui ZONG Ruo-wen WANG Zheng-zhou LIAO Guang-xuan 作者单位：中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥,230027期 刊：中国科学技术大学学报 ISTICPKU Journal：JOURNAL OF UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA年，卷(期)：2006,36(12)分类号：X928.7关键词：主成分分析 Fisher判别方法 汽油

篇6：判别分析论文word

对湖南主要人工增雨对象--积云和积层混合云作了多普勒天气雷达回波分析与判别,发现对流云在不同发展阶段回波特征有明显差异,而积层混合云持续时间长,回波特征变化小.综合分析回波强度、回波顶高、含水量、云顶温度、回波移速、回波面积等参数,得出湖南的人工增雨指标和评分规则,并依此建立地面人工增雨多普勒天气雷达指挥系统.它可实现实时指挥,发布作业预警信息以及作业方位角、仰角、用弹量等作业参数指令,结合作业点GPS信息及GIS地理信息将指导产品通过网络分发到各作业炮点.试验表明,它能有效提高对作业时机的.预判能力、对作业对象的选择能力以及对实时作业的指导能力.

作 者：唐林 魏鸣 王治平Tang Lin Wei Ming Wang Zhiping 作者单位：唐林,Tang Lin(南京大学中尺度灾害性天气教育部重点实验室,南京210093;湖南省人工影响天气办公室,长沙410007)

魏鸣,Wei Ming(南京大学中尺度灾害性天气教育部重点实验室,南京210093;南京信息工程大学中美合作遥感实验室,江苏省气象灾害重点实验室,南京210044)

王治平,Wang Zhiping(湖南省人工影响天气办公室,长沙410007)

篇7：三违分析2Word 文档

（一）是因情绪反常而导致“三违”。

（二）是因经验主义而纵容“三违”。

（三）是因安全知识匮乏而造成“三违”。

（四）是因马虎蛮干而发生“三违”。

（五）是因管理人员玩忽职守而导致“三违”。

在煤矿企业的生产过程中，违章指挥、违章操作、违反劳动纪律的“三违”现象成为长期的井下行为的积淀，存在于较多员工的工作过程中，它不仅伤害自己、而且伤害别人，甚至被别人所伤害。严重影响着安全生产的顺利进行。

究其原因，人们常常将其概括为“图省事、闯大胆、碰侥幸”。实践证明，“三违”是一种过错：

首先，它要遭受制度、章程的制裁，甚至受到法律的严惩；其次，要受到良心亦即“本我”的谴责；第三，可能要出现事故，使身体遭受痛苦，甚至可能要丢掉生命。为此，建议加强对工人的日常培训工作及新工人的入岗培训工作。首先，对照工种作业标准，建立健全各工种、各岗位人员操作规程和各工序操作标准。

篇8：一起假直流接地案例的判别分析

关键词：假接地,分析,处理

0 引言

500k V惠州站的直流系统采用双重化配置不接地系统, 即按照反事故措施标准进行配置, 由于变电站直流系统所接设备多、经改造后回路复杂, 在长期运行过程中受环境、气候及设备老化问题等影响, 难免会发生直流系统的接地。特别是在综自改造工程的施工过程中, 直流系统更容易受到破坏造成接地现象的发生。在实际工作中, 直流系统发生接地而造成的事故隐患往往是严重的, 尤其是两点接地时产生寄生回路可能导致继电保护的误动或者拒动, 由此准确判断直流系统的正常与否是变电站值班员应具备的技能。

1 假接地案例的分析

案例:本站220k V某线路保护定检时, 继保人员在进行电压切换回路的试验时, 出现直流接地报警信号, 根据绝缘监测装置判断, 两组直流系统同时出现接地报警, 其中, Ⅰ母负极、Ⅱ母正极对地绝缘降低。经检查发现, 工作人员在进行电压切换继电器的试验时, 误将信号正电源触碰切换回路, 而该回路的信号电源为KM2, 切换回路采用KM1, 接线方式如图1所示, 其后果是直接造成两组相互独立的直流系统在此时正极和负极跨接了, 绝缘监测仪报第一组直流负极绝缘降低, 对地电压约为-20V, 第二组直流正极绝缘降低, 对地电压约为+22V。工作人员停止工作后, 直流系统恢复正常。

这种接地现象总结为:直流接地绝缘监测装置报警, 且两组直流系统同时发生对地电压的降低, 在断开“接地点”后又同时消失;两组直流系统只出现一正一负的绝缘降低。

显然, 发生以上两组直流系统的接地报警有两种情况的原因:1) _存在不同地点的两点接地或多点接地现象;2) 出现了上述案例中直流跨接的现象。而在实际运行工作中, 任何一种情况的直流绝缘降低都要求快速的找出接地点, 这种假接地现象将无疑给运行人员带来错误的判断。

由直流监测平衡电阻电路可知, 当出现案例中两组电源跨接的情况时, 相当于在两组独立直流正负级之间通过电压切换继电器相连接, 如图2所示。

由等效电路可知, 当=∞, 两个直流系统互相独立, -U1=U2=-U3=U4=55V, 当=0, 此时-U1=U4=110V, U2=U3=0V。

可以推论, 在的阻值由0-∞变化的过程中, 即由小变大的过程中, 各点对地电位的不平衡会越来越小, 实际直至平衡状态。但在实际情况中, 电压切换继电器的阻值一般是几十千欧, 这时两组电流的正负极电压都会有所降低, 且并不完全为零, 电压下降基本对称。

2 如何区分“真假接地”及处理方法

当出现案例中两组直流跨接造成的直流异常现象时, 尽管直流绝缘检测监测仪的报文与真实两点或多点接地的情况是一样的, 但实际上这种假接地现象并没有真实的接地点存在, 只能说明二次电压的采样有所失真, 不能归为直流接地的范畴。但是, 在实际工作中, 如果能将直流跨接所造成的直流接地报警现象区别出来, 具体的判断出真实两点接地还是直流跨接, 无疑可以将试拉空气开关的范围限定在直流双重化配置的保护或控制电源中。

但是, 单纯从本文案例分析总结出的直流跨接现象考虑, 并不能排除两点接地的可能, 因此需要其他方法来判断。由案例分析可知, 绝缘检测仪之所以会在直流跨接的情况下出现接地报警, 是由于两个装置中采样电阻的接地点与跨接电阻构成了通路, 导致直流母线采样电压的不准确, 假如在发生该种现象的时候能拆除其中任何一组的电压采样回路, 例如取下回路中的小保险, 就能将其中的一个采样电阻接地点与回路断开, 即将图2中其中一个接地点断开, 这样造成两组直流系统没有联系, 此时另外一组直流系统的接地报警信号能马上消失。

3 直流系统故障和事故处理预案

1) 直流系统接地后, 应立即停止站内所有工作, 查明原因, 根据接地选线装置指示或当日工作情况、天气和直流系统绝缘状况, 找出接地故障点, 并尽快消除;

2) 使用拉路法查找直流接地时, 至少应由两人进行, 断开直流时间不得超过3s。有特殊要求不允许使用拉路法查找直流接地的, 应在采取必要的技术措施后再进行;

3) 推拉检查应先推拉容易接地的回路, 依次推拉事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、控制回路、主控制室信号回路、主控制室控制回路、整流装置和蓄电池回路;

4) 蓄电池组熔断器熔断后, 应立即检查处理, 并采取相应措施, 防止直流母线失电。蓄电池组发生爆炸、开路时, 无备用蓄电池组, 只能利用充电装置带直流负荷运行的, 应断开合闸回路电源;

5) 当直流充电装置内部故障跳闸时, 应及时启动备用充电装置代替故障充电装置运行, 并及时调整好运行参数。

4 结论

直流系统是整个变电站正常运行的首要条件, 是保证站内设备正常运行的前提, 当发生直流接地时值班员应及时的作出判断, 尽快将故障隔离出来。在实际工作中, 应定期巡检直流系统的对地绝缘, 一旦出现接地报警现象, 能根据实际情况快速判断出直流真实接地或者两组直流的跨接, 从而最小范围影响全站的正常运行。

参考文献

[1]徐玉凤.直流系统接地故障检测.广州市仟顺电子设备有限公司, 2009.

[2]余育金, 田树军.变电站直流接地故障分析及查找[J].广西电力, 2007 (2) .

篇9：DNA序列的分类与判别分析

关键词:DNA分类;欧氏距离;马氏距离;Fisher判别;

DNA sequence classification and discriminant analysis

MA Fuyu

School of Management and Economics, China University of Geosciences, P.R.China, 430074

Abstract: In this paper, the classification of DNA sequences are discussed. From the "content of different base sequence in a different" approach, the establishment of a discriminant model of Euclidean distance, Mahalanobis distance, as well as Fisher discriminant model to determine the model guidelines. Then, this paper three classification algorithms were compared, the stability of the algorithm are discussed. Keywords: DNA taxonomy; Euclidean distance; Mahalanobis distance; Fisher Discriminant

1、问题的重述

2000年6月,人类基因组计划中DNA全序列草图完成,预计2001年可以完成精确的全序列图,此后人类将拥有一本记录着自身生老病死及遗传进化的全部信息的“天书”。这本大自然写成的“天书”是由4个字符A,T,C,G按一定顺序排成的长约30亿的序列,其中没有“断句”也没有标点符号,除了这4个字符表示4种碱基以外,人们对它包含的“内容”知之甚少,难以读懂。破译这部世界上最巨量信息的“天书”是二十一世纪最重要的任务之一。在这个目标中,研究DNA全序列具有什么结构,由这4个字符排成的看似随机的序列中隐藏着什么规律,又是解读这部天书的基础,是生物信息学(Bioinformatics)最重要的课题之一。

虽然人类对这部“天书”知之甚少,但也发现了DNA序列中的一些规律性和结构。例如,在全序列中有一些是用于编码蛋白质的序列片段,即由这4个字符组成的64种不同的3字符串,其中大多数用于编码构成蛋白质的20种氨基酸。又例如,在不用于编码蛋白质的序列片段中,A和T的含量特别多些,于是以某些碱基特别丰富作为特征去研究DNA序列的结构也取得了一些结果。此外,利用统计的方法还发现序列的某些片段之间具有相关性,等等。这些发现让人们相信,DNA序列中存在着局部的和全局性的结构,充分发掘序列的结构对理解DNA全序列是十分有意义的。目前在这项研究中最普通的思想是省略序列的某些细节,突出特征,然后将其表示成适当的数学对象。这种被称为粗粒化和模型化的方法往往有助于研究规律性和结构。

作为研究DNA序列的结构的尝试,提出以下对序列集合进行分类的问题:

下面有20个已知类别的人工制造的序列(见下页),其中序列标号1—10 为A类,11-20为B类。请从中提取特征,构造分类方法,并用这些已知类别的序列,衡量你的方法是否足够好。然后用你认为满意的方法,对另外20个未标明类别的人工序列(标号21—40)进行分类,把结果用序号(按从小到大的顺序)标明它们的类别(无法分类的不写入):

A类 ;B类。

2、模型的条件和假设

1)假设可以用DNA序列中的各碱基的百分含量的多少来对DNA序列进行分类。

2)假设可以根据DNA序列本身的碱基排列顺序的相关性的平均值的大小来判别。

3、符号约定

na:任一给定序列中碱基A的百分含量; ng:任一给定序列中碱基G 的百分含量;

nt:任一给定序列中碱基T的百分含量; nc:任一给定序列中碱基C 的百分含量;

Gi:由某些具有相同属性的个体组成的类。

4、问题的分析和解答

首先,我们考虑采用序列中的A , G, T , C 的含量百分比作为该序列的特征. 这样的抽取特征的方法具有其生物学的意义. 前面提到过, 在不用于编码蛋白质的序列片断中,A 和T 的含量多些, 因此以某些碱基特别丰富作为特征去研究DNA序列的结构是具有可行性的. 将序列中的A , G, T , C 的含量百分比分别记为na, ng , n t, nc, 则得到一组表征该序列特征的四维向量(na, ng , n t, nc). 考虑到na, n t, ng , nc 线性相关(na+ ng + n t+ nc= 1) , 所以我们采用简化的三维向量(na, n t, ng ) 来进行计算. 对于标号为i 的序列, 记它的特征向量为X i . 显然, 任意序列的特征向量与一个3 维空间的点对映.

一般的判别问题为: 设有k 个类别G1, G2, ⋯, Gk , 对任意一个属于Gi 类样品x , 其特征向量X 的值都可以获得. 现给定一个由已知类别的一些样品x 1, x 2, ⋯, x n 组成的学习样本, 要求对一个来自这k 个类别的某样品x , 根据其特征向量X 的值作出其所属类别的判断.

在本题DNA 序列分类中, k=2, G1= A , G2= B ,特征向量X 是三维的. 学习样本共包含n=20个样本, 其中10个属于A , 后10个属于B. 我们分别采用了欧氏距离(Euclid) 分类模

型, 马氏距离(M ahalanob is) 分类模型和F isher 判别模型来对序列样本分类.

4.1、欧氏距离(Euclid) 分类模型

在欧氏距离(Euclid) 分类模型中, 把每个样本视为三维空间的一个点, 以其到不同集合几何中心的欧氏距离作为判据. 具体的算法如下:

1)计算属于A 类与属于B类的10个样本点的集合各自的几何中心:

计算得:

A(0.28665,0.154177,0.383251);B(0.383251,0.501818,0.100909)

对于给定的样本点 ,分别计算该点到 的欧氏距离 , 以及该点到 的欧氏距离 ;

2)判别准则如下:

(1) 若 ,则将 点判为A 类;

(2) 若 , 则将 点判为B 类;

(3) 若 , 则将 点判为不可判类;

用上述算法对已知样学习样本A 1—A 20 进行分类, 结果是除了A 4 被错误的分到了B类外, 其余的19 个样本全部正确, 分类准确率达到95%.用上述算法对未知的人工序列A 21—A 40 进行分类, 得到的结果是:

A 类: 22, 23, 25, 27, 29, 30, 32, 34, 35, 36, 37, 39; B 类: 21, 24, 26, 28, 31, 33, 38, 40.

用欧氏距离作为判别依据虽然简便直观, 但存在着明显的缺陷: 从概率统计的角度来看, 用欧氏距离描述随机点之间的距离并不好. 因此当待分类样本是随机样本, 具有一定的统计性质时, 这个模型并不能很好的描述两个随机点之间的接近程度.

4.2、马氏距离(Mahalanobis) 分类模型

为了克服采用欧氏距离时的缺陷, 我们采用马氏距离来代替欧氏距离. 改进后的算法如下:

设: 三维总体G 的均值为u=(u1,u2,u3)T , 协方差矩阵为非奇异阵V 3*3, 则三维样本X到总体G的马氏距离为:

其中未知的L可用学习样本的均值来代替, 协方差矩阵V 可用学习样本的样本协方差

矩阵来代替.

将马氏距离用于判别模型, 遵循判据如下:

若dm (X ,A ) < d¬m (X ,B ) , 则判定x 为A 类;

若dm (X ,A ) > d¬m (X ,B ) , 则判定x 为B 类;

若dm (X ,A ) = dm (X ,B ) , 则判定x 为不可判类;

用上述算法对已知样学习样本A 1—A 20 进行分类, 结果是除了A 4 被错误的分到了B类外, 其余的19 个样本全部正确, 分类准确率达到95%.

用上述算法对未知序列A 21—A 40 进行分类, 得到的结果是:

A 类: 22, 23, 25, 27, 29, 30, 32, 33, 34, 35, 36, 37;B 类: 21, 24, 26, 28, 31, 38, 39, 40.

4.3、Fisher准则分类模型

在多维空间里分类的方法不仅仅是距离分类法一种, 常用的Fisher 分类法就是另一种基于几何特性的分类法. 在距离判别模型中, 三维空间的样品X 被映射为一维的距离d 来作判断. Fisher 分类法的思想也是把三维空间的样本映射为一维的特征值y , 并依据y 来进行判别. 具体的作法是先引入一个与样本同维的待定向量u, 再将y 取为X 坐标的线性组合y = uT x. 而u 的选取. 要使同一类别产生的y 尽量聚拢, 不同类别产生的y 尽量拉开.这样, 我们便可将样品X 到某一类G 的距离定义为y = uT x 与y c= uT c 之间的欧氏距离:

其中c 为G 的几何中心.

Fisher 分类的判据为:

若L (X ,A ) < L (X ,B ) , 则判定x 为A 类;

若L (X ,A ) > L (X ,B ) , 则判定x 为B 类;

若L (X ,A ) = L (X ,B ) , 则判定x 为不可判类.

根据对u的要求, Fisher 提出了比较有效的选择算法, 利用该算法, 从学习样本中获得:

u = (0. 3365, - 0. 087, 0. 9377)T

L (X ,A ) = |0133653 (na - 0. 2860) - 0. 0873 (nt - 0. 1550) + 0. 93773 (ng - 0. 3830) |

L (X ,B ) = |0133653 (na - 0. 2940) - 0. 0873 (nt - 0. 5010) + 0. 93773 (ng - 0. 1010) |

用上述算法对已知样学习样本A 1—A 20进行分类, 结果仍然是除了A 4被错误的分到了B 类外, 其余的19 个样本全部正确, 分类准确率达到95%.

对于未知序列A 21—A 40 进行分类, 得到的结果是:

A 类: 22, 23, 25, 27, 29, 34, 35, 36, 37;B 类: 21, 24, 26, 28, 30, 31, 32, 33, 38, 39, 40

5、三种距离判别模型的比较

这三种模型在判别结果上有一定的区别, 对于序列A 30,A 32,A 33 及A 39, 三种方法给出了不同结果, 见表1:

对于这种情况, 我们提出一个联合判定准则: 对于任一个序列, 当三种分类法结果完全一致时, 认为它判别有效; 若不然,当三种分类法结果不一致时, 认为该序列为不可判类.

对于三种方法都无法正确分类的A 4 序列, 可认为是异常情况, 不影响算法的性能.

6、算法的稳定性

前面比较算法的时候, 曾多次提到分类算法的稳定性问题. 分类算法的稳定性是除了算法的成功率之外的另一较重要的指标.所谓分类算法的稳定性, 是指算法在样本发生了轻微变化时作出正确判别的能力.对于本题,是指算法在样本序列发生了轻微的碱基缺失,错位,错排情况时作出正确判别的能力.因为本题要求我们研究的是DNA 序列粗粒化和模型化的问题,所以分类时是对序列的整体特征进行区分.局部碱基的组成变化应该对算法的分类结果没有影响.我们所提出的几个模型均较好的满足了这一点.

参考文献:

[ 1 ]孙乃恩, 孙东旭, 朱德煦.分子遗传学[M]. 南京:南京大学出版社, 1996.1

[ 2 ]白其峥.数学建模案例分析[M].北京:海洋出版社, 2000.1

[ 3 ]潘德惠.数学模型的统计方法[M]. 辽宁:辽宁科学技术出版社, 1986.1

[ 4 ]阎平凡.黄端旭.人工神经网络[M]. 安徽:安徽教育出版社, 1991.1

篇10：仪器分析化学 Word 文档

1.简要说明气相色谱分析的基本原理

借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。

气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。

2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统． 气相色谱仪具有一个让载气连续运行

管路密闭的气路系统．

进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．

3.当下列参数改变时:(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少,是否会引起分配系数的改变?为什么? 答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.所以（1）柱长缩短不会引起分配系数改变（2）固定相改变会引起分配系数改变（3）流动相流速增加不会引起分配系数改变

（4）相比减少不会引起分配系数改变

4.当下列参数改变时:(1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大,是否会引起分配比的变化?为什么? 答: k=K/b,而b=VM/VS ,分配比除了与组分,两相的性质,柱温,柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速,柱长无关.故:(1)不变化,(2)增加,(3)不改变,(4)减小

7.当下述参数改变时:(1)增大分配比,(2)流动相速度增加,(3)减小相比,(4)提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽(2)保留时间缩短,峰形变窄(3)保留时间延长,峰形变宽(4)保留时间缩短,峰形变窄

10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义? 它表明分离度随体系的热力学性质(a和k)的变化而变化,同时与色谱柱条件(n改变)有关>(1)当体系的热力学性质一定时(即组分和两相性质确定),分离度与n的平方根成正比,对于选择柱长有一定的指导意义,增加柱长可改进分离度,但过分增加柱长会显著增长保留时间,引起色谱峰扩张.同时选择性能优良的色谱柱并对色谱条件进行优化也可以增加n,提高分离度.(2)方程式说明,k值增大也对分离有利,但k值太大会延长分离时间,增加分析成本.(3)提高柱选择性a,可以提高分离度,分离效果越好,因此可以通过选择合适的固定相,增大不同组分的分配系数差异,从而实现分离.11.对担体和固定液的要求分别是什么? 答:对担体的要求;(1)表面化学惰性,即表面没有吸附性或吸附性很弱,更不能与被测物质起化学反应.(2)多孔性,即表面积大,使固定液与试样的接触面积较大.(3)热稳定性高,有一定的机械强度,不易破碎.(4)对担体粒度的要求,要均匀、细小，从而有利于提高柱效。但粒度过小，会使柱压降低，对操作不利。一般选择40-60目，60-80目及80-100目等。对固定液的要求:(1)挥发性小,在操作条件下有较低的蒸气压,以避免流失

(2)热稳定性好,在操作条件下不发生分解,同时在操作温度下为液体.(3)对试样各组分有适当的溶解能力,否则,样品容易被载气带走而起不到分配作用.(4)具有较高的选择性,即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力.(5)化学稳定性好,不与被测物质起化学反应.担体的表面积越大,固定液的含量可以越高.16.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法? 解:根据组分在色谱柱中保留值的不同进行定性.主要的定性方法主要有以下几种:(1)直接根据色谱保留值进行定性(2)利用相对保留值r21进行定性(3)混合进样(4)多柱法(5)指数法(6)联用技术(7)利用选择性检测器 21.解：（1）从图中可以看出，tR2=17min, Y2=1min, 所以； n = 16(-tR2/Y2)2 =16×172 = 4624

(2)t’R1= tR1-tM =14-1=13min

t”R2=tR2 – tM = 17-1 = 16min 相对保留值 a = t’R2/t’R1=16/13=1.231

根据公式：L=16R2[(1.231/(1.231-1)]2 Heff 通常对于填充柱，有效塔板高度约为0.1cm, 代入上式，得： L=102.2cm ≃1m 29.解：根据公式：见课本p61 故：CH4, CO2, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8的质量分数分别为： wCH4 =(214×0.74 ×4/2471.168)×100%=25.63% wCO2 =(4.5 ×1.00 ×4/2471.168)×100% =0.73% wC2H4 =(278 ×4 ×1.00/2471.168)×100% =45.00% wC2H6 =(77 × 4 ×1.05/2471.168)×100% =13.09% wC3H6 =(250 ×1.28 /2471.168)× 100%=12.95% wC3H8 =(47.3 ×1.36/2471.68)×100%=2.60%

第三章思考题解答

3.在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 解:液相色谱中提高柱效的途径主要有: 1.提高柱内填料装填的均匀性;2.改进固定相

减小粒度;选择薄壳形担体;选用低粘度的流动相;

适当提高柱温

其中,减小粒度是最有效的途径.4.液相色谱有几种类型?它们的保留机理是什么? 在这些类型的应用中,最适宜分离的物质是什么? 解:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱;液-固吸附色谱;化学键合色谱;离子交换色谱;离子对色谱;空间排阻色谱等.其中;液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行分离的。可以分离各种无机、有机化合物。

液-固吸附色谱是通过组分在两相间的多次吸附与解吸平衡实现分离的.最适宜分离的物质为中等相对分子质量的油溶性试样，凡是能够用薄层色谱分离的物质均可用此法分离。化学键合色谱中由于键合基团不能全部覆盖具有吸附能力的载体,所以同时遵循吸附和分配的机理,最适宜分离的物质为与液-液色谱相同。

离子交换色谱和离子色谱是通过组分与固定相间亲合力差别而实现分离的.各种离子及在溶液中能够离解的物质均可实现分离，包括无机化合物、有机物及生物分子，如氨基酸、核酸及蛋白质等。

在离子对色谱色谱中,样品组分进入色谱柱后,组分的离子与对离子相互作用生成中性化合物,从而被固定相分配或吸附进而实现分离的.各种有机酸碱特别是核酸、核苷、生物碱等的分离是离子对色谱的特点。

空间排阻色谱是利用凝胶固定相的孔径与被分离组分分子间的相对大小关系,而分离、分析的方法。最适宜分离的物质是：

另外尚有手性色谱、胶束色谱、环糊精色谱及亲合色谱等机理。

6.何谓化学键合固定相?它有什么突出的优点? 解:利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相.优点:1.固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多.2.无固定相流失,增加了色谱柱的稳定性及寿命.3.可以键合不同的官能团,能灵活地改变选择性,可应用与多种色谱类型及样品的分析.4.有利于梯度洗提,也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集.８．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？

解：在一个分析周期内，按一定程序不断改变流动相的组成或浓度配比，称为梯度洗提．是改进液相色谱分离的重要手段．

梯度洗提与气相色谱中的程序升温类似，但是前者连续改变的是流动相的极性、pH或离子强度，而后者改变的温度．

程序升温也是改进气相色谱分离的重要手段．

第四章习题解答

1.电位测定法的根据是什么? 对于一个氧化还原体系:Ox + ne-= Red 根据能斯特方程式: E = E0Ox/Red + TR/nF log(aOx/aRed)对于纯金属,活度为1,故上式变为: 可见,测定了电极电位,即可测定离子的活度(或浓度),这就是电位测定法的理论依据.2.何谓指示电极及参比电极?试各举例说明其作用.解:指示电极:用来指示溶液中离子活度变化的电极,其电极电位值随溶液中离子活度的变化而变化,在一定的测量条件下,当溶液中离子活度一定时,指示电极的电极电位为常数.例如测定溶液pH时,可以使用玻璃电极作为指示电极,玻璃电极的膜电位与溶液pH成线性关系,可以指示溶液酸度的变化.参比电极:在进行电位测定时,是通过测定原电池电动势来进行的,电动势的变化要体现指示电极电位的变化,因此需要采用一个电极电位恒定,不随溶液中待测离子活度或浓度变化而变化的电极作为基准,这样的电极就称为参比电极.例如,测定溶液pH时,通常用饱和甘汞电极作为参比电极.4.为什么离子选择性电极对欲测离子具有选择性?如何估量这种选择性? 解:离子选择性电极是以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极.各种离子选择性电极一般均由敏感膜及其支持体,内参比溶液,内参比电极组成,其电极电位产生的机制都是基于内部溶液与外部溶液活度不同而产生电位差.其核心部分为敏感膜,它主要对欲测离子有响应,而对其它离子则无响应或响应很小,因此每一种离子选择性电极都具有一定的选择性.可用离子选择性电极的选择性系数来估量其选择性.9.解: 根据公式:（a）pH = 4.00 +(0.312-0.209)/0.059=5.75 同理:(b)pH = 1.95，(c)pH = 0.17V。

11．解: 30 × aH+/10-3 < 0.03，aH+< 10-6，故: pH > 6

第五章 伏安分析法习题解答

１．产生浓差极化的条件是什么？

解：使用小面积的极化电极如滴汞电极或微铂电极，溶液保持静止（不搅拌）

２．在极谱分析中所用的电极，为什么一个电极的面积应该很小，而参比惦记则应具有大面积？解：使用小面积的电极作阴极，可以使电极上具有较高的电流密度，以保证产生浓差极化．而使用大面积汞池电极作阳极，可以使电解过程中阳极产生的浓差极化很小，阳极的电极电位保持恒定，从而使极化电极的电位完全由外加电压所控制．

３．在极谱分析中，为什么要加入大量支持电解质？加入电解质后电解池的电阻将降低，但电流不会增大，为什么？解：加入支持电解质是为了消除迁移电流．由于极谱分析中使用滴汞电极，发生浓差极化后，电流的大小只受待测离子扩散速度（浓度）的影响，所以加入支持电解后，不会引起电流的增大．

５．残余电流产生的原因是什么？它对极谱分析有什么影响？

解：残余电流的产生主要有两个原因，一为溶液中存在微量的可以在电极上还原的杂质，二为充电电流引起．它对极谱分析的影响主要是影响测定的灵敏度．

８．方波极谱为什么能消除电容电流？

解：根据方波电流产生的机制，方波电压通过电解池产生的电容电流随时间而很快地衰减，即；见课186。因此，只要时间足够长，就可以将电容电流衰减至最小，甚至可以忽略不计． 15.解: 设试样中铅的摩尔浓度为CPb, 则: 

i1 = 58.9-12.4= 46.5 = KCPb ×10.0/50.0 i2 = 81.5-12.4 = 69.1 = K(CPb ×10.0 + 5.0 ×1.7 ×10-3)/50.0

i2/i1 = 69.1/46.5 =(CPb ×10.0 + 5.0 ×1.7 ×10-3)/(CPb ×10.0)得:CPb = 0.00175 质量浓度为 CPb × MPb ×1000 = 0.00175 ×207.2 ×1000=362.3mg.L-1

第六章 库仑分析法习题解答 1.以电解法分析金属离子时,为什么要控制阴极的电位? 解:由于各种金属离子具有不同的分解电位，在电解分析时，金属离子又大部分在阴极上析出，因此需要控制阴极的电位，以便不同金属离子分别在不同的电位析出，从而实现分离的目的。

2.库仑分析法的基本依据是什么？为什么说电流效率是库仑分析发关键问题？在库仑分析中用什么方法保证电流效率达到100%？

解：根据法拉第电解定律，在电极上发生反应的物质的质量与通过该体系的电量成正比，因此可以通过测量电解时通过的电量来计算反应物质的质量，这即为库仑分析法的基本原理。由于在库仑分析法中是根据通过体系的电量与反应物质之间的定量关系来计算反应物质的质量的，因此必须保证电流效率100%地用于反应物的单纯电极反应。可以通过控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定两种方式保证电流效率达到100%。4.试述库仑滴定的基本原理。

解： 库仑滴定是一种建立在控制电流电解基础之上的滴定分析方法。在电解过程中，于试液中加入某种特定物质，以一定强度的恒定电流进行电解，使之在工作电极上（阳极或阴极）电解产生一种试剂，此试剂与被测物质发生定量反应，当被测物质反应完全后，用适当的方法指示终点并立即停止电解。然后根据所消耗的电量按照法拉第定律计算出被测物质的质量：

9.以适当方法将0.854g铁矿试样溶解并使之转化为Fe2+后,将此试液在-1.0V(vs.SCE)处,在铂阳极上定量地氧化为Fe3+,完成次氧化反应所需的电量以碘库仑计测定,此时析出的游离碘以0.0197 mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定时消耗26.30mL.计算试样中Fe2O3的质量分数.解: 1mol Fe2+ ~ 1mol e ~ 1/2mol I2 ~1mol S2O32-

1mol Fe2O3 ~ 2mol Fe ~ 2mol S2O32-设试样中FeO3的摩尔数为x, 则: 1: 2 = x :(0.0197 ×26.30)x = 2.59 ×10-4mol W% = 159.69 ×2.59 ×10-4 × 100/0.854 = 4.84% 第七章课后习题

1.各组成部件的主摄谱仪由哪几部分构成要作用是什么？

解：摄谱仪是用来观察光源的光谱的仪器，主要由照明系统、准光系统、色散系统及投影系统构成。照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上。

准光系统的作用是将通过狭缝的光源辐射经过准光镜变成平行光束照射在分光系统（色散系统上）。

色散系统为棱镜或光栅，其作用是将光源产生的光分开，成为分立的谱线。投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大，并投影在屏上以便观察。在定量分析时还需要有观测谱线黑度的黑度计及测量谱线间距的比长仪。

3.简述ICP 的形成原理及其特点。解：ICP是利用高频加热原理。

当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因（如电火花等）在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。其特点如下：（1）工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数元素有很高的灵敏度。（2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。（3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。（4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。（5）ICP的载气流速较低，有利于试样在中央通道中充分激发，而且耗样量也较少。（6）采用惰性气体作工作气体，因而光谱背景干扰少。

5.光谱定性分析的基本原理是什么？进行光谱定性分析时可以有哪几种方法？说明各个方法的基本原理和使用场合。解：由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发下，可以产生各自的特征谱线，其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在，这就是光谱定性分析的基础。进行光谱定性分析有以下三种方法：（1）比较法。将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上，在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。若两者谱线出现在同一波长位置上，即可说明某一元素的某条谱线存在。本方法简单易行，但只适用于试样中指定组分的定性。

8.光谱定量分析的依据是什么？为什么要采用内标？简述内标法的原理。内标元素和分析线对应具备哪些条件？为什么？解：在光谱定量分析中，元素谱线的强度I与该元素在试样中的浓度C呈下述关系：

I= aCb 在一定条件下，a,b为常数，因此 log I = b logC

+loga

亦即谱线强度的对数与浓度对数呈线性关系，这就是光谱定量分析的依据。

在光谱定量分析时，由于a,b随被测元素的含量及实验条件（如蒸发、激发条件，取样量，感光板特性及显影条件等）的变化而变化，而且这种变化往往很难避免，因此要根据谱线强度的绝对值进行定量常常难以得到准确结果。所以常采用内标法消除工作条件的变化对测定结果的影响。

用内标法进行测定时，是在被测元素的谱线中选择一条谱线作为分析线，在基体元素（或定量加入的其它元素）的谱线中选择一条与分析线均称的谱线作为内标线，组成分析线对，利用分析线与内标线绝对强度的比值及相对强度来进行定量分析。这时存在如下的基本关系：logR = log(I1/I2)= b1logC + logA，其中A=a1/I2。

内内标元素和分析线对应具备的条件：①标元素与被测元素在光源作用下应有相近的蒸发性质；②内标元素若是外加的，必须是试样中不含或含量极少可以忽略的。③分析线对选择需匹配； 两条原子线或两条离子线,两条谱线的强度不宜相差过大。④分析线对两条谱线的激发电位相近。若内标元素与被测元素的电离电位相近，分析线对激发电位也相近，这样的分析线对称为“均匀线对”。⑤分析线对波长应尽可能接近。分析线对两条谱线应没有自吸或自吸很小，并不受其它谱线的干扰。⑥内标元素含量一定的。

10.试述光谱半定量分析的基本原理，如何进行？ 解：光谱半定量分析主要有三种方法．（１）谱线呈现法，当分析元素含量降低时，该元素的谱线数目也会逐渐减少，可以根据一定实验条件下出现特征谱线的数目来进行半定量分析．（２）谱线强度比较法．可以将被测元素配制成不同浓度的标准系列，然后分别与试样同时摄谱，并控制相同的摄谱条件，通过比较被测元素的灵敏线与标准试样中该元素的相应谱线的黑度，用目视进行比较，进行半定量分析．（３）均称线对法选择基体元素或样品中组成恒定的某元素的一些谱线做为待测元素分析线的均称线对(激发电位相近的谱线)，通过二者的比较来判断待测成分的近似含量。

第八章习题解答(原子吸收)2．何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？

解：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数K 在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。

3．在原子吸收光度计中为什么不采用连续光源（如钨丝灯或氘灯），而在分光光度计中则需要采用连续光源？

解：虽然原子吸收光谱中积分吸收与样品浓度呈线性关系，但由于原子吸收线的半宽度很小，如果采用连续光源，要测定半宽度很小的吸收线的积分吸收值就需要分辨率非常高的单色器，目前的技术条件尚达不到，因此只能借助锐线光源，利用峰值吸收来代替． 而分光光度计测定的是分子光谱，分子光谱属于带状光谱，具有较大的半宽度，使用普通的棱镜或光栅就可以达到要求．而且使用连续光源还可以进行光谱全扫描，可以用同一个光源对多种化合物进行测定．

4．原子吸收分析中，若产生下述情况而引致误差，应采用什么措施来减免之？（１）光源强度变化引起基线漂移，（２）火焰发射的辐射进入检测器（发射背景），（３）待测元素吸收线和试样中共存元素的吸收线重叠．

解：(1)选择适宜的灯电流，并保持灯电流稳定，使用前应该经过预热．(2)可以采用仪器调制方式来减免，必要时可适当增加灯电流提高光源发射强度来改善信噪比．(3)可以选用其它谱线作为分析线．如果没有合适的分析线，则需要分离干扰元素．

5．原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？为什么？解:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.7．说明在原子吸收分析中产生背景吸收的原因及影响，如何避免这一类影响？

解:背景吸收是由于原子化器中的气态分子对光的吸收或高浓度盐的固体微粒对光的散射而引起的,它们属于一种宽频带吸收.而且这种影响一般随着波长的减短而增大,同时随着基体元素浓度的增加而增大,并与火焰条件有关.可以针对不同情况采取不同的措施,例如火焰成分中OH,CH,CO等对光的吸收主要影响信号的稳定性，可以通过零点调节来消除，由于这种吸收随波长的减小而增加，所以当测定吸收波长位于远紫外区的元素时，可以选用空气－H2,Ar-H2火焰．对于火焰中金属盐或氧化物、氢氧化物引起的吸收通常利用高温火焰就可消除。

有时，对于背景的吸收也可利用以下方法进行校正：(1)邻近线校正法;(2)用与试液组成相似的标液校正；(3)分离基体。

15.用原子吸收法测锑,用铅作内标.取5.00mL未知锑溶液,加入2.00mL4.13mg.mL-1的铅溶液并稀释至10.0mL,测得ASb/APb= 0.808.另取相同浓度的锑和铅溶液,ASb/APb= 1.31, 计算未知液中锑的质量浓度.解:设试液中锑浓度为Cx，为了方便,将混合溶液吸光度比计为[Asb/Apb]1, 而将分别测定的吸光度比计为[Asb/Apb]2 由于:ASb = KSbCSb，APb =KPbCPb，故: KSb/KPb =[Asb/Apb]2 =1.31 [Asb/Apb]1=(KSb×5 × Cx/10)/(KPb × 2 × 4.13/10)=0.808，Cx = 1.02mg.mL-1 第九章习题解答 3.何谓助色团及生色团？试举例说明．

解：能够使化合物分子的吸收峰波长向长波长方向移动的杂原子基团称为助色团，例如CH4的吸收峰波长位于远紫外区，小于150nm但是当分子中引入-OH后，甲醇的正己烷溶液吸收波长位移至177nm，-OH起到助色团的作用．

当在饱和碳氢化合物中引入含有p键的不饱和基团时，会使这些化合物的最大吸收波长位移至紫外及可见光区，这种不饱和基团成为生色团．例如，CH2CH2的最大吸收波长位于171nm处，而乙烷则位于远紫外区． 7.亚异丙叉丙酮有两种异构体：CH3-C(CH3)=CH-CO-CH3及CH2=C(CH3)-CH2-CO-CH3．它们的紫外吸收光谱为:(a)最大吸收波长在235nm处，emax=12000L.mol-1.cm-1;(b)220nm以后没有强吸收．如何根据这两个光谱来判断上述异构体？试说明理由．解：(a)为a,b-不饱和酮，即第一种异构体，因为该分子中存在两个双键的pp共轭体系，吸收峰波长较长，而(b)在220nm以后无强吸收，说明分子中无K吸收带．故为第二中异构体．

８．下列两对异构体，能否用紫外光谱加以区别？

解；可以，（１）中第一个化合物含有三个共轭双键，最大吸收波长比第二种化合物要长，强度也较高．同理（２）中第二个化合物含有三个共轭双键．

9.试估计下列化合物中哪一种化合物的lmax最大，哪一种化合物的lmax最小，为什么？.解：（b)>(a)>(c)(b)中有两个共轭双键，存在K吸收带，(a)中有两个双键，而(c)中只有一个双键．

第十章课后习题

1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程

解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。定性分析的过程如下：(1)试样的分离和精制；(2)了解试样有关的资料；(3)谱图解析；(4)与标准谱图对照;(5)联机检索

9.氯仿（CHCl3)的红外光谱说明C-H伸缩振动频率为3100cm-1,对于氘代氯仿（C2HCl3)，其C-2H振动频率是否会改变？如果变化的话，是向高波数还是低波数位移？为什么？ 解：由于1H,2H的相对原子质量不同，所以其伸缩振动频率会发生变化． CHCl3中，M=12x1/(12+1)=0.9237，C2HCl3中.M=12x2/(12+2)=1.714, 由于s与M平方根成反比，故氘代氯仿中，C-2H键振动频率会向低波数位移．

10.解：后者分子中存在-C=O，在1600cm-1会有一强吸收带，而前者则无此特征峰．