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国工数据大脑之移动平均预测与实验室管理系统LIMS的融合应用
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前言

实验室管理系统(LIMS)是以数据库为核心的信息化和技术与实验室管理需求相结合的信息化管理系统,现今市面上大多数实验室管理系统中更多的是对数据进行记录,而不是对数据进行加工处理。随着当今社会和科技的快速发展,数据智能化相继走进了大众视野,而企业也迫切需要一种更加高效简捷的信息技术手段来解决质量稳定性管控等一系列问题,国工智能实验室管理系统则融合了国工智能数据大脑平台来解决这一问题。

国工数据大脑平台融合了大量数据分析算法及机器学习算法,通过这些算法可对企业的数据进行分类、聚类、关联、预测等方向的数据挖掘,支持自动预测销量数据,分析质量问题原因等等,并能帮助挖掘数据潜在价值,分析结果可为企业战略提供重要引导,帮助企业快速发展。

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含义

移动平均法是根据一组最近数据,推测出未来一期或多期数据。当需求既不快速增长,也不快速下降,且不受季节、周期性影响的情况下,移动平均法能有效的消除预测中的波动,多应用于即期预算,即近期预算或短时间预算,属于时间序列最常用的方法之一。而根据权重的不同可细分为简单移动平均和加权移动平均。权重相同时,为简单移动平均法(一般简称为移动平均),当权重不同时,为加权移动平均。
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案例

某企业的某实验室每天样品测试优等品数B列次,当测试次数既不快速增长也不快速下降,且不受季节周期性影响时,国工数据大脑移动平均法组件,能有效的降低预测值的波动,可以根据以往数据预测出下一天该实验室样品测试优等品数量。除此之外算法也可以用来预测不合格品数量或者每月能耗数据,当数量出现较大偏差时可以让实验室管理系统LIMS或者生产管理系统MES自动提醒用户关注数据,从而减少异常的发生。

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提供的数据案例样本如上

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分析过程

①使用国工数据大脑组件对数据进行读取,直接访问数据库获取数据集。

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②使用集成好算法的移动平均法组件对数据进行预测,对组件参数进行设置,样本设置为number,预测值个数设置为1,移动平均长度设置为3,单击运行,从调试面板中查看分析结果。


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分析结果

从分析的结果中可以看出,国工移动平均法组件可以根据每间隔三次的实际数据,预测出第四次的拟合数据,依次类推可以得出下一天优等品的预测值,为保证数据的合理性,国工移动平均法组件还会给出预测上限与预测下限。移动平均法组件还会根据所测数据计算出平均百分误差、平均绝对误差、平均偏差平均和,平均百分误差是衡量预测准确性的统计指标,平均绝对误差能更好地反应预测值误差的实际情况,平均偏差平方和则是刻画试验所得全部数据的离散程度的一个指标,依据这些可以更直观看出数据的准确性。

从图中我们可知平均百分误差很小为7.2828,所求拟合值也基本贴合实际值,平均绝对误差为3.0208,平均的偏差平方和为12.6273,所出差异数值都不大。

根据模型分析得出,预测的每天的优等品数量基本与实际值相符合,依此类推可以预测出下一天的优等品数量,由此可以将历史优等品数量得以发挥价值,使利益最大化。

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与实验室LIMS系统相融合


国工数据大脑平台可直接获取实验室管理系统LIMS中的数据,通过将实验室数据对接到创建好的移动平均法模型中,以减少对数据进行导入导出操作时间。平台根据所给数据进行的计算,最后可在调试信息里直观看到往期预测数据的趋势,方便进行最后一次数据对比来保证数据的准确性,以此来呈现数据的真实度,进而提高生产部门生产的准确交付率和提高客户的满意程度,而数据分析也为公司战略提供重要引导。 
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参数说明

移动平均长度:根据所填数字来相加求平均。

平均百分误差:是每次相对误差乘以百分百平均值,为衡量预测准确性的统计指标。

平均相对误差:是每次绝对误差除以实际值的大小的平均值。

平均绝对误差:是每次实际值和拟合值之间的差值大小的平均值。平均绝对误差可以避免误差相互抵消,因此可以准确反映实际预测误差的大小。

平均偏差平方和:是各个偏差值的平方相加后的平均值,是刻画测试所得全部数据的离散程度的一个指标。

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适用范围

移动平均法适用于有足够的资料,具有直线趋势的时间序列,且数据不应具有趋势或季节分量。 

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