- •1.1. Геологические объекты и их свойства
- •Характеристика текстуры руды
- •1.2. Понятие о математическом моделировании
- •2.1. Одномерная статистическая модель
- •Содержание никеля в руде х
- •Расчет начальных моментов случайной величины
- •Расчет центральных моментов случайной величины
- •Частота и частость содержания железа в руде
- •Расчет статистических характеристик по сгруппированным данным (по данным гистограммы рис.2.1)
- •2.2. Законы распределения случайных величин
- •Функции нормального распределения
- •Функция распределения Стьюдента Fk (t) в зависимости от числа степеней свободы k
- •Плотность вероятности распределения Стьюдента fk(t) в зависимости от числа степеней свободы k
- •Коэффициенты вероятности t распределения Стьюдента при заданной вероятности и степени свободы k
- •Коэффициенты вероятности распределения 2 при заданных вероятности и числе степеней свободы k
- •Расчет графика плотности вероятности нормального закона
- •Подбор функции преобразования случайной величины х (содержание TiO2 в магнетите)
- •2.3. Геологические приложения
- •Пример выявления аномальных значений
- •Результат вычисления истинных характеристик
- •3.1. Двухмерная статистическая модель
- •Расчет коэффициента корреляции
- •Расчет параболической зависимости, аппроксимирующей изменение мощности рудного тела
- •Сравнение фактической и расчетной (теоретической) мощности
- •Дисперсии отклонений
- •3.2. Геологические приложения двухмерной статистической модели
- •Расчет случайной погрешности химического анализа
- •Расчет систематической погрешности анализов серы
- •Результаты опытов по измерению радиоактивности препарата
- •Содержание железа в руде и плотность руды
- •Расчет частот n
- •4.1. Многомерная статистическая модель
- •Расчет статистических характеристик многофакторной зависимости
- •Сравнение фактических и расчетных содержаний золота
- •Химические анализы проб руды
- •Матрица коэффициентов корреляции
- •Состав магнетита, %
- •Преобразованная матрица коэффициентов корреляции
- •Матрица коэффициентов корреляции
- •Расчет первого собственного числа
- •Расчет матрицы коэффициентов первого фактора
- •Первая остаточная матрица коэффициентов корреляции
- •Факторные нагрузки
- •Нормированный состав магнетита
- •Главные компоненты z
- •Средний состав групп магнетита, %
- •Состав циркона, %
- •Сложные признаки
- •Результаты распознавания объектов
- •Результаты измерения мощности рудного тела
- •Данные по скважинам
- •5.4. Вероятностные модели
- •Результаты измерения мощности рудного тела
- •Значения пространственной переменной
- •Содержание молибдена, %
- •Сглаживание исходных данных
- •Результаты измерений пространственной переменной и некоторые вычисленные данные
- •Результаты расчета всех гармоник
- •Расчет периодической изменчивости
- •Дисперсия различных длин волн
- •5.5. Основы геостатистики
- •Содержание золота в пробах, г/т
- •Данные для кригинга, м
- •Значения вариограммы (h)
- •Реестр разведочных скважин
- •Замеры искривлений скважин
- •Банк данных геологической документации
- •Банк опробования рядовых проб
- •Координаты пунктов искривлений
- •Банк рудных пересечений
- •Банк геологических границ
- •Глава 1. Общие сведения 7
- •Глава 2. Одномерная статистическая модель и ее применение в геологии 23
- •Глава 3. Двухмерная статистическая модель и ее применение в геологии 78
- •Глава 4. Многомерная статистическая модель и ее применение в геологии 115
- •Глава 5. Математическое моделирование пространственных геологических закономерностей 159
- •Глава 6. Основы математического моделирования месторождений 203
Таблица 2.1
Номер пробы
х, %
Номер пробы
х, %
Номер пробы
х, %
1
0,38
5
0,07
9
0,24
2
0,51
6
0,39
10
0,30
3
0,47
7
0,17
11
0,25
4
0,13
8
0,28
Содержание никеля в руде х
= 0,0174;
3 = 0,039584 – 30,101520,29 + 20,293 = 0,000139;
4 = 0,0166409 – 40,0395840,29 +
+ 60,10150,292 – 30,294 = 0,000617.
Таблица 2.2
Расчет начальных моментов случайной величины
№ п/п |
Исходные данные х, % |
Степень исходных данных |
|||
х2 |
х3 |
х4 |
|||
1 |
0,07 |
0,0049 |
0,000343 |
0,00002401 |
|
2 |
0,13 |
0,0169 |
0,002197 |
0,00028561 |
|
3 |
0,17 |
0,0289 |
0,004913 |
0,00083521 |
|
4 |
0,24 |
0,0576 |
0,013824 |
0,00331776 |
|
5 |
0,25 |
0,0625 |
0,015625 |
0,00390625 |
|
6 |
0,28 |
0,0784 |
0,021952 |
0,00614656 |
|
7 |
0,30 |
0,0900 |
0,027000 |
0,00810000 |
|
8 |
0,38 |
0,1444 |
0,054872 |
0,02085136 |
|
9 |
0,39 |
0,1521 |
0,059319 |
0,02313441 |
|
10 |
0,47 |
0,2209 |
0,103823 |
0,04879681 |
|
11 |
0,51 |
0,2601 |
0,132651 |
0,06765201 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма |
3,19 |
1,1167 |
0,436519 |
0,18304999 |
|
Среднее |
0,29 |
0,1015 |
0,039584 |
0,0166409 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Моменты |
m1 |
m2 |
m3 |
m4 |
|
Таблица 2.3
Расчет центральных моментов случайной величины
№ п/п |
Исходные данные х, % |
Степень отклонений исходных данных |
||||
|
|
|
|
|||
1 |
0,07 |
-0,22 |
0,0484 |
-0,010648 |
0,00234256 |
|
2 |
0,13 |
-0,16 |
0,0256 |
-0,004096 |
0,00065536 |
|
3 |
0,17 |
-0,12 |
0,0144 |
-0,001728 |
0,00020736 |
|
4 |
0,24 |
-0,05 |
0,0025 |
-0,000125 |
0,00000625 |
|
5 |
0,25 |
-0,04 |
0,0016 |
-0,000064 |
0,00000256 |
|
6 |
0,28 |
-0,01 |
0,0001 |
-0,000001 |
0,00000001 |
|
7 |
0,30 |
0,01 |
0,0001 |
0,000001 |
0,00000001 |
|
8 |
0,38 |
0,09 |
0,0081 |
0,000729 |
0,00006561 |
|
9 |
0,39 |
0,10 |
0,0100 |
0,001000 |
0,00010000 |
|
10 |
0,47 |
0,18 |
0,0324 |
0,005832 |
0,00104976 |
|
11 |
0,51 |
0,22 |
0,0484 |
0,010648 |
0,00234256 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма |
3,19 |
0,00 |
0,1916 |
0,001548 |
0,00677204 |
|
Среднее |
0,29 |
0,00 |
0,0174 |
0,000141 |
0,000616 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Моменты |
m1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Эти же моменты другим способом вычислены в табл.2.3. Небольшие различия в значениях моментов, полученных разными способами, связаны с округлением промежуточных данных.
Зная центральные моменты, по формулам (2.15) найдем статистические характеристики:
= 0,29; 2 = 0,0174; = 0,132;
V = 0,132/0,29 = 0,455 = 45,5 %;
S2 = 0,017411/10 = 0,0191;
A = 0,000139/0,1323 = 0,060;
E = 0,000617/0,1324 – 3 = –0,968.
В примере 2.1 расчеты выполнены вручную, автоматизировать этом процесс позволяет прикладной пакет программ Excel.
2.1.4. Группировка исходных данных.
Построение гистограммы
При большом числе исходных данных (n > 50) расчет статистических характеристик с помощью таблиц становится громоздким, поэтому применяется компактный метод расчета с предварительной группировкой данных. Для этого весь диапазон исходных значений от хmin до хmax разбивается на равные интервалы (классы), границы которых удобно брать округленными, хотя это не имеет принципиального значения. С округленными границами удобнее работать.
Число классов зависит от числа исходных данных. Обычно принимается от 6 до 20 классов, но можно использовать и больше. Для определения числа классов рекомендуется эмпирическая формула Nкл = 16[0,4ln(n) – 1]. Далее подсчитывают число исходных значений, попавших в каждый класс, и результаты сводят в табл.2.4.
Таблица 2.4
