第32 卷

    2004 年8 月

    分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第8 期

    1116～1119

    仪器装置与实验技术

    组合生成算法与多元线性回归相结合

    用于近红外光谱波长的优选

    芦永军3 张 军 朴仁官 陈星旦

    (中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室, 长春130033)

    摘 要 分立波长型近红外光谱分析仪是光谱分析仪器中较为普及的一种快速成份定量分析仪,如滤光片

    型、发光二极管型等。该类分析仪器研发的一个主要问题是如何针对于待测物质主要成份进行近红外光谱解

    析,找到最优定标波长组合用于建立稳健的定标模型。常用的波长选择方法为相关光谱结合逐步多元线性回

    归方法,该方法依据各参与定标波长所对应的t 检验值进行最优定标波长的判别,但在实际应用中定标模型

    的定标精度和预测精度相差较大,具有很大的不准确性。为了实现定标波长的优选引入了组合数学中的组合

    生成算法,可以在较短的时间内完成最优波长组合的选取,结果是令人满意的。

    关键词 近红外光谱,组合生成算法,多元线性回归

    2003208218 收稿;2004203230 接受

    本文系中国科学院长春光机与物理研究所青年创新基金和国家十五攻关课题(No. 2001BA512B04) 资助项目

    1 引 言

    定标模型的优化,即最优定标波长组合的选取,一直是滤光片型和二极管型等采用分立分光元件进

    行光谱扫描的近红外分析仪器研制中的关键问题。仪器定标模型的稳健与否直接影响到分析结果的精

    度。常用的定标波长优选方法为相关光谱结合逐步多元线性回归方法,该方法以相关光谱所给出的最

    优起始定标波长为起点,逐步增加波长并结合t 或者F 检验来选取定标波长的最佳组合。但实验证明t

    或者F 检验所筛选掉的波长有时对于模型预测能力的提高是有益的,选定的定标波长也可能对定标模

    型产生干扰,这充分证明了该统计检验方法在实际应用中的不可靠性。而且每一次定标波长的选取为

    了稳妥起见还需对独立的预测样品集进行预测分析,以确认经过筛选波长得到的定标模型预测能力是

    否有所提高,如果定标模型的预测能力未改善,必需重新进行定标波长的选取。所以传统方法中以t 或 ......