大气环境腐蚀性因素的相关性

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1999.06.011 第21卷第6期 北京科技大学学报 Vol.21 No.6 1999年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.1999 大气环境腐蚀性因素的相关性 屈祖玉 董玉兰李长荣卢燕平 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要通过相关性数据处理和模糊聚类分析，发现影响大气环境腐蚀性的21种环境因素在 相关系数大于0.54的情况下，可明显地聚为5类.在此基础上，进一步通过对逐个因素的分类能 力的特征评价，选取大气环境腐蚀性的主要因素(RH>80%时数，SO2沉积速度，水溶性尘降，C1沉 积速度，NO,浓度)，进而在特征空间中进行镀锌层样本的大气环境腐蚀性预测和考评，为今后实 现我国大气环境腐蚀性等级评判提供依据， 关键词大气腐蚀；聚类分析；特征评价；腐蚀性预测 分类号TQ050.91 大气环境使材料产生腐蚀的性能称大气环 水量：年降雨日数；年降露日数；年雾日数；年降 境腐蚀性.大气环境腐蚀性的影响因素很多，作 轻雾日数；年日照时数；年日照百分数. 用复杂，各种因素的影响大小也不相同，有的还 大气中腐蚀性因素：CI沉积速度；CI浓度； 随地区、时间条件的改变而变化.因此找出若干 SO:沉积速度：SO2浓度；NO,浓度；雨水pH;非水 主要因素，探讨这些主要影响因素与大气环境 溶性尘降；水溶性尘降；NH浓度. 腐蚀性的相关性是本研究的重点，也是对各类 考虑因素与因素之间的相互关系是通过 大气环境腐蚀性的评价、分类和预测的基础， “相异度”和“相似度”来表达的，因使用的运算 本文应用1983~1994年我国大气腐蚀网 不同而有各种定义.按最大最小法，度量相似性 站的环境调查数据及相应曝晒场镀锌层挂片腐 的参数应表示为： 蚀结果的数据，通过相关性数据处理和模式识 r=()/(xaVx) (1) 别的系统聚类方法，对大气环境腐蚀性因素的 式中：n为样品数；x为第i种特征（因素）在第 相关性进行分析讨论，并采用K-W(Kruskal and k个样品中的取值x为第j种特征（因素）在第 Wallis)检验方法，选取出大气环境腐蚀性的主 k个样品中的取值. 要因素，再根据大气环境腐蚀性挂片样本在多 由(1)式对大气腐蚀环境调查数据进行处 维空间的最近邻配置，推测不同等级的大气环 理，算得相关系数”，进而确定出相似矩阵R 境腐蚀性点在空间的分布情况，为解决我国大 =(r)m,并得到表1所示的相似关系矩阵 气环境腐蚀性等级判断和材料在给定大气环境 12大气环境腐蚀性因素的聚类 中的长期腐蚀行为预测问题提供参考和依据， 在相似矩阵的基础上，进行模糊聚类分析 1大气环境腐蚀性因素的聚类分析 的方法有3种.本文选用直接聚类法.它是直 接利用相似矩阵R进行聚类的方法. 1.1大气环境腐蚀性因素的相关系数 给出大气环境腐蚀性因素随相关系数变化 根据全国大气腐蚀网站1983~1994年的 所形成的聚类图谱，见图1· 环境调查数据，选取了大气环境腐蚀性影响因 由图1聚类结果表明，在相关系数大于0.54 素21项 的情况下，将影响大气环境腐蚀性的21项因素 气候因素：平均温度；极端最高温度；极端 明显地聚合成5类，从同类因素中选取主要因 最低温度；平均相对湿度；年RH>80%时数；年降 素进行更深入的研究，是对众多腐蚀性因素的 1999-05-30收稿屈祖玉女，54岁，副教授 降维处理，为大气环境腐蚀性研究中因素的选 *国家自然科学基金资助项目No.59899144) 取、等级的分类及预测提供依据

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、 一 。 大气环境腐蚀性 因素的相关性 屈 祖玉 董玉 兰 李长荣 卢燕平 北京科技大学材料科学与工程学院 ，北京 摘 要 通 过相 关性数据 处 理和 模糊 聚类 分析 ， 发现影 响大气环 境腐蚀性 的 种环境因素在 相关系数大于 的情 况下 ，可 明显 地聚 为 类 在 此基础 上 ，进一 步通过对 逐个因素的分类能 力 的特征 评价 ，选取大气环 境腐蚀 性 的主 要 因 素 卜卜 时数 ， 沉积速度 ，水溶性尘 降 ， 一 沉 积 速度 ， 浓度 ，进而 在特征 空 间中进行镀锌层 样本的大气环 境腐蚀性预测和考评 ，为今后实 现我 国大气环 境腐 蚀性等级评 判提供依据 关键 词 大气腐蚀 聚 类 分析 特征评价 腐蚀性预 测 分 类号 一 大气 环 境 使材料产生 腐蚀 的性 能称 大气环 境 腐蚀性 大 气环 境腐 蚀 性 的影 响 因素 很 多 ，作 用 复杂 ， 各 种 因 素 的影 响大 小也 不 相 同 ， 有 的还 随地 区 、 时间条件 的改变而 变化 因此找 出若干 主 要 因 素 ， 探 讨 这 些 主 要 影 响 因素 与大气 环 境 腐蚀 性 的相 关性是 本研 究 的重 点 ， 也 是 对各类 大 气 环 境 腐蚀性 的评 价 、 分类 和 预 测 的基础 本 文 应 用 一 年 我 国 大气 腐 蚀 网 站 的环 境调 查数据 及 相 应 曝 晒 场 镀锌层 挂 片腐 蚀 结 果 的数 据 ， 通 过 相 关性 数 据 处 理和 模式 识 别 的 系统 聚 类方 法 ， 对 大气环 境腐蚀性 因 素 的 相 关性 进 行 分 析讨 论 ， 并采用 一 白 检 验 方 法 ， 选 取 出大 气 环 境 腐蚀 性 的主 要 因素 ， 再 根据 大气 环 境腐蚀 性 挂 片样本在 多 维 空 间 的最 近 邻 配 置 ， 推 测 不 同等级 的大 气环 境腐蚀 性 点在 空 间 的分 布情 况 ， 为解 决我 国大 气环 境腐蚀性等 级 判断和 材料在 给定大气环 境 中 的长 期 腐蚀 行 为 预 测 问题提 供参 考和 依 据 水 量 年 降雨 日数 年 降露 日数 年雾 日数 年 降 轻 雾 日数 年 日照 时数 年 日照 百分数 大 气 中腐蚀 性 因素 一 沉积速 度 一 浓度 沉积速度 浓 度 浓 度 雨 水 非 水 溶性 尘 降 水溶 性尘 降 ， 浓 度 考 虑 因 素 与 因 素之 间的相 互 关 系 是 通 过 “ 相 异 度 ” 和 “ 相 似度 ” 来表达 的 ， 因使用 的运算 不 同而 有各种定义 按最大最 小法 ， 度量相似性 的参 数应 表示 为 ，， 。 二 艺 、 艺 大气环境腐蚀性 因素 的聚类分析 大气环境腐蚀性 因素的相 关系数 根 据 全 国大 气 腐 蚀 网 站 一 年 的 环 境 调 查 数据 ， 选 取 了 大 气环 境 腐蚀 性 影 响 因 素 项 气 候 因 素 平 均 温度 极 端最 高温度 极 端 最 低 温度 平 均 相 对 湿 度 年 时数 年 降 一 一 收稿 屈 祖 玉 女 ， 岁 ， 副 教 授 国家 自然 科学 基 金 资助 项 目侧。 式 中 为样 品数 为第 种特征 因素 在第 个 样 品 中的取 值 为第 种特征 因素 在 第 个样 品 中的取 值 由 式对大气腐蚀环 境调 查 数据 进行 处 理 ， 算得相 关系数 。 ， 进而 确 定 出相 似矩 阵 二 小 。 ， ，并得到表 所示 的相 似关系矩 阵 大气环境腐蚀性因素的聚类 在相 似矩 阵的基础 上 ， 进行 模糊 聚 类分 析 的方 法 有 种 ‘ 本文选 用 直接 聚类法 它 是 直 接 利用 相 似矩 阵 进 行 聚 类 的 方 法 给 出大气环 境腐蚀性 因 素 随 相 关 系数变化 所 形 成 的聚类 图谱 ， 见 图 由图 聚 类 结果表 明 ，在相 关 系数 大于 的情 况 下 ，将 影 响 大气 环 境腐蚀性 的 项 因 素 明显 地 聚合 成 类 从 同类 因 素 中选取 主 要 因 素进 行 更 深 入 的研 究 ， 是 对 众 多腐蚀性 因 素 的 降维 处 理 ， 为 大 气 环 境 腐蚀 性研 究 中 因 素 的选 取 、 等 级 的分 类及 预 测 提 供 依 据 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．06．011

Vol.21 No.6 屈祖玉等：大气环境腐蚀性因素的相关性 ·553· 表【大气环境腐蚀性因素的相似关系矩阵 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(2)21) (1)10.520.860.760.760.810.720.630.160.330.470.440.350.110.180.220.150.410.200.220.25 (2) 10.520.580.540.520.590.610.180.550.400.420.160.100.360.410.250.580.430.380.44 (3) 10.820.860.740.780.620.210.390.490.450.410.160.26.0.300.150.430.220.240.31 (4) 10.890.710.750.640.230.450.510.480.390.180.310.360.210.530.280.260.38 (5) 10.730.790.630.230.430.510.500.430.180.280.330.210.500.280.280.36 (6) 10.720.640.140.320.480.490.320.130.160.200.210.490.250.230.25 () 10.660.210.450.430.450.290.160.270.320.20.0.490.270.290.37 (8) 10.180.410.380.390.200.120.290.370.180.360.230.270.37 (9) 10.300.270.260.210.630.570.500.120.260.220.300.29 (10) 10.280.300.110.150.540.630.230.380.420.470.44 (11) 10.920.360.320.360.280.160.620.320.350.18 (12) 10.350.310.350.300.180.660.350.380.20 (13) 10.330.130.190.090.280.100.100.14 (14) 10.380.310.140.310.160.130.15 (15) 10.670.200.340.410.470.43 (16) 10.200.300.350.450.46 (17) 10.340.570.280.54 (18) 10.480.280.34 (I9) 10.510.56 (20) 10.44 (21) 1 腐蚀性因数 21345678112181516109141719211320 1.00 0.90 0.80 0.70 - 0.60 0.50 2大气环境腐蚀性主要因素选取 为5.893/149.3：最低温度为5.571/156.0：平均相 对湿度为5.786/160.3；年RH>80%时数为5.893/ 2.1单个因素的特征评价 163.3:年降水量为5.893/149.3：年降雨日数为 为了评价单个因素分散能力的强弱，常用的 方法是K-W(Kruskal and Wallis)检验方法.假 4.286/113.0:雨水pH为5.036/125.3：年降露日数 为5.571/156.0：年日照时数为5.893149.3：年日 设一·批样本共有N个，这批样本可分为m类，第 照百分数为5.893/149.3. i类包括N个样本，则检验方法如下：(1)取每类 样本编号的平均值，分别记作R,R,…,Rm;(2) 第2类S02沉积速度为5.893/163.3：S0:浓 计算统计量H,K.HK越大时，单个因素分类能力 度为5.036/125.3：C1浓度为5.571/149.0：年雾日 越强. 数为5.786/125.3；年降轻雾日数为5.893/149.3. 第3类NO浓度为5.571/128.0：NH浓度 H=[12/WMN+1)]ΣN[R-(N+1)/2]2 (2) 为3.321/91.3：非水溶性尘降为5.036/125.3. K=∑2(R,-RP (3) 第4类水溶性尘降为5.036/139.3. 1 下面列出了根据图1聚类结果求得的各因 第5类C1沉积速度5.893/163.3. 素的K-W特征检验值. 2.2主要因素的选取 第1类平均温度为5.571/156.0：最高温度 上述分类所包容的诸多大气环境腐蚀性因

第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、 一 。 大气环境腐蚀性 因素的相关性 屈 祖玉 董玉 兰 李长荣 卢燕平 北京科技大学材料科学与工程学院 ，北京 摘 要 通 过相 关性数据 处 理和 模糊 聚类 分析 ， 发现影 响大气环 境腐蚀性 的 种环境因素在 相关系数大于 的情 况下 ，可 明显 地聚 为 类 在 此基础 上 ，进一 步通过对 逐个因素的分类能 力 的特征 评价 ，选取大气环 境腐蚀 性 的主 要 因 素 卜卜 时数 ， 沉积速度 ，水溶性尘 降 ， 一 沉 积 速度 ， 浓度 ，进而 在特征 空 间中进行镀锌层 样本的大气环 境腐蚀性预测和考评 ，为今后实 现我 国大气环 境腐 蚀性等级评 判提供依据 关键 词 大气腐蚀 聚 类 分析 特征评价 腐蚀性预 测 分 类号 一 大气 环 境 使材料产生 腐蚀 的性 能称 大气环 境 腐蚀性 大 气环 境腐 蚀 性 的影 响 因素 很 多 ，作 用 复杂 ， 各 种 因 素 的影 响大 小也 不 相 同 ， 有 的还 随地 区 、 时间条件 的改变而 变化 因此找 出若干 主 要 因 素 ， 探 讨 这 些 主 要 影 响 因素 与大气 环 境 腐蚀 性 的相 关性是 本研 究 的重 点 ， 也 是 对各类 大 气 环 境 腐蚀性 的评 价 、 分类 和 预 测 的基础 本 文 应 用 一 年 我 国 大气 腐 蚀 网 站 的环 境调 查数据 及 相 应 曝 晒 场 镀锌层 挂 片腐 蚀 结 果 的数 据 ， 通 过 相 关性 数 据 处 理和 模式 识 别 的 系统 聚 类方 法 ， 对 大气环 境腐蚀性 因 素 的 相 关性 进 行 分 析讨 论 ， 并采用 一 白 检 验 方 法 ， 选 取 出大 气 环 境 腐蚀 性 的主 要 因素 ， 再 根据 大气 环 境腐蚀 性 挂 片样本在 多 维 空 间 的最 近 邻 配 置 ， 推 测 不 同等级 的大 气环 境腐蚀 性 点在 空 间 的分 布情 况 ， 为解 决我 国大 气环 境腐蚀性等 级 判断和 材料在 给定大气环 境 中 的长 期 腐蚀 行 为 预 测 问题提 供参 考和 依 据 水 量 年 降雨 日数 年 降露 日数 年雾 日数 年 降 轻 雾 日数 年 日照 时数 年 日照 百分数 大 气 中腐蚀 性 因素 一 沉积速 度 一 浓度 沉积速度 浓 度 浓 度 雨 水 非 水 溶性 尘 降 水溶 性尘 降 ， 浓 度 考 虑 因 素 与 因 素之 间的相 互 关 系 是 通 过 “ 相 异 度 ” 和 “ 相 似度 ” 来表达 的 ， 因使用 的运算 不 同而 有各种定义 按最大最 小法 ， 度量相似性 的参 数应 表示 为 ，， 。 二 艺 、 艺 大气环境腐蚀性 因素 的聚类分析 大气环境腐蚀性 因素的相 关系数 根 据 全 国大 气 腐 蚀 网 站 一 年 的 环 境 调 查 数据 ， 选 取 了 大 气环 境 腐蚀 性 影 响 因 素 项 气 候 因 素 平 均 温度 极 端最 高温度 极 端 最 低 温度 平 均 相 对 湿 度 年 时数 年 降 一 一 收稿 屈 祖 玉 女 ， 岁 ， 副 教 授 国家 自然 科学 基 金 资助 项 目侧。 式 中 为样 品数 为第 种特征 因素 在第 个 样 品 中的取 值 为第 种特征 因素 在 第 个样 品 中的取 值 由 式对大气腐蚀环 境调 查 数据 进行 处 理 ， 算得相 关系数 。 ， 进而 确 定 出相 似矩 阵 二 小 。 ， ，并得到表 所示 的相 似关系矩 阵 大气环境腐蚀性因素的聚类 在相 似矩 阵的基础 上 ， 进行 模糊 聚 类分 析 的方 法 有 种 ‘ 本文选 用 直接 聚类法 它 是 直 接 利用 相 似矩 阵 进 行 聚 类 的 方 法 给 出大气环 境腐蚀性 因 素 随 相 关 系数变化 所 形 成 的聚类 图谱 ， 见 图 由图 聚 类 结果表 明 ，在相 关 系数 大于 的情 况 下 ，将 影 响 大气 环 境腐蚀性 的 项 因 素 明显 地 聚合 成 类 从 同类 因 素 中选取 主 要 因 素进 行 更 深 入 的研 究 ， 是 对 众 多腐蚀性 因 素 的 降维 处 理 ， 为 大 气 环 境 腐蚀 性研 究 中 因 素 的选 取 、 等 级 的分 类及 预 测 提 供 依 据

554 北京科技大学学 报 1999年第6期 素构成与分类有关的各种信息，这些信息中又 要因素各自的贡献率和累积贡献率可分别由下 包含着许多彼此相关的因素.在此基础上，选取 式来考评： 主要的因素，就可以避免信息的重复和人力、物 贡献率=H,/∑H (4) 力的浪费.从同类因素中选取代表性特征的原 则是，选取对识别作用最大的特征和实际中容 累积贡献率=H/H (5) 易获取的特征，参照上面的聚类结果和单个因 式中：H,为第i个特征因素的分类能力，见式(I: 素的特征评价数据，按选择原则，本文选取具有 k为所考虑的特征因素的总个数 代表性特征因素为：年RH>80%时数；SO沉积 表2将主要特征因素的顺序按贡献率的大 速度；水溶性尘降；CI沉积速度；NO2浓度.由] 小排列，它表明了主要因素的优先选取顺序.在 单个特征的分类能力不同，因此它们对于分类 表2中还给出了前若干个因素的累积贡献率，该 的贡献率也不相同.假定全部考虑上述选取的 参量表示只考虑前若干个因素讨论问题时所反 5种主要因素对分类的总贡献率为100%，则主 映的总信息量的百分数， 表2主要大气环境腐蚀性因素的特征评价 项目 年RH>80%时数 SO,沉积速度 CI沉积速度 NO,浓度 NH,浓度 K-W检验值 5.893 5.893 5.893 5.571 5.036 贡献率1% 20.83 20.83 20.83 19.70 17.81 累积贡献率/% 20.83 41.66 62.49 82.19 100.00 3 大气环境腐蚀性的等级评判 样.也就是说，相同腐蚀性的点在多维空间中相 聚在一定的区域，而不同等级的区域在空间有一 3.1标样的最近邻配置 定的排列顺序，由此得到，我国典型地区大气环 以全国7个典型地区大气腐蚀试验站11年 境腐蚀性的相对强弱可划分为3级：北京为I (1983~1994年)镀锌层大气腐蚀环境因素和 级（弱腐蚀性）：琼海、万宁，广州、武汉等地为Ⅱ 腐蚀数据为标样，在上述选取的5种主要因素 级（中等腐蚀性）：青岛、江津等地是Ⅲ级（强腐 构成的多维空间中，求取样本之间的广义距离 蚀性)：其强弱顺序为青岛、江津、广州、万宁、武 (即规定两因素间的相关系数的倒数(1r)作为 汉、琼海、北京.这一评价结果与镀锌层长期曝 这两因素间的广义距离d),并确定各样本的最 晒试验的腐蚀结果基本吻合.可见模式识别方 临近配置.为了消除各个指标量纲的影响，首先 法能直接得到镀锌层的大气腐蚀性，对建立符合 对数据进行处理.由此得到如图2所示的最近 我国国情的镀锌层大气环境腐蚀性分级标准提 邻配置情况 供了依据。 3.2贴近度度量法 青岛 江津 我国幅员辽阔，不可能在每个地区都建立大 强腐蚀性 气腐蚀试验站，对于任意地区大气环境对材料所 0.50 0.42 0.33 产生的腐蚀程度，只能用与其环境因素最接近的 广州 万宁 大气腐蚀试验站的数据作为评价依据.为此，本 武汉 文应用贴近度概念对试验样本（未知地区）的大 琼海 0.86 0.87 0.62 气腐蚀性进行分类判别，具体方法如下： 0.49 中等腐蚀性 ()为消除各指标量纲的影响，先对已知样 北京 本（全国7个典型地区大气腐蚀试验站）和试验 弱腐蚀性 样本的环境参数(，)进行标准处理， 图2标样的最近邻配置 (2)采用最大最小贴近度计算试验样本A与 图2表明，中等腐蚀性等级的标样的最近邻 己知样本B之间的距离巴，即： 一边是弱腐蚀性等级的标样，另一边是严重腐 ∑min[A(w),B(w)] 蚀性等级的标样.而弱腐蚀性等级和严重腐蚀 D(A.B)= (6) 性等级的标样都仅仅邻近中等腐蚀性等级的标 三maxiA(u),Bu]

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 素 构成 与 分 类 有 关 的各 种信 息 ， 这 些 信 息 中又 包 含着许 多彼此相 关 的 因素 在此基 础 上 ，选 取 主 要 的 因素 ，就 可 以避 免信 息 的重 复和 人 力 、 物 力 的浪 费 从 同类 因 素 中选取 代表性特 征 的原 则是 ， 选取 对 识 别 作用 最 大 的特 征 和 实 际 中容 易获取 的特 征 参 照 上 面 的聚类 结 果 和 单 个 因 素 的特 征评 价数 据 ，按选择 原 则 ， 本文 选 取 具 有 代表 性特 征 因 素 为 年 时数 沉积 速 度 水 溶性 尘 降 一 沉积 速度 浓 度 由于 单个特征 的分类 能力 不 同 ， 因此 它 们 对 于 分类 的贡献率也 不 相 同 假 定 全 部 考 虑 上述选 取 的 种主 要 因素对 分类 的总贡献率 为 ， 则主 要 因 素 各 自的贡 献率和 累 积贡 献率可 分别 由下 式来考 评 了、了、 贡 献 率 从 艺私 累 积 贡 献 率 艺鱿 艺鱿 产 式 中 以 为第 个特征 因素的分类 能力 ，见式 为 所考 虑 的特 征 因素 的总个数 表 将主 要特征因素的顺序按贡献率的大 小 排 列 ，它 表 明 了主 要 因素 的优先选取顺序 在 表 中还 给 出 了前若干个 因素的累积贡献率 ，该 参量 表 示 只 考虑前若干 个 因素讨论 问题时所反 映 的 总信 息量 的百 分数 表 项 目 年 时数 主要大气环境腐蚀性因素的特征评价 沉积速度 一 沉积速度 浓度 浓度 一 检验值 贡献率 累积贡献率 大气环境腐蚀性的等级评判 标样 的最近邻 配置 以全 国 个 典型地 区 大气腐蚀试验 站 年 一 、 年 镀锌层 大气 腐蚀 环 境 因 素 和 腐蚀 数 据 为标样 ， 在 上 述选取 的 种 主 要 因 素 构 成 的 多维 空 间 中 ， 求取样 本之 间 的广 义距 离 即规 定 两 因 素 间 的相 关系 数 的倒 数 作 为 这 两 因 素 间 的广 义距 离 风 ， 并确 定 各样 本 的最 临近配 置 为 了消 除各个指 标量 纲 的影 响 ，首先 对 数据 进行 处 理 ‘〕 由此得 到 如 图 所示 的最近 令仔配置 情 况 …江津 … 青岛 强腐蚀性 万宁 广州 武汉 琼海 北京 中等腐蚀性 弱腐蚀性 图 标 样 的最 近邻 配置 图 表 明 ， 中等腐蚀性等级 的标 样 的最近邻 一 边是 弱腐蚀性 等 级 的标样 ， 另 一 边 是 严 重 腐 蚀性等级 的标样 而 弱 腐蚀性 等 级 和 严 重 腐 蚀 性等级 的标样都仅 仅邻近 中等腐蚀性 等级 的标 样 也 就 是 说 ，相 同腐蚀性 的点在多维空间中相 聚 在 一 定 的区域 ，而 不 同等级的区域在空间有一 定 的排 列顺 序 由此 得到 ，我 国典型地 区大气环 境腐蚀性 的相 对 强弱可 划分 为 级 北京为 级 弱腐蚀 性 琼海 、 万 宁 ，广州 、 武汉等地为 级 中等腐蚀 性 青 岛 、 江 津等地 是 级 强腐 蚀性 其强弱顺序为青岛 、 江津 、 广州 、 万宁 、 武 汉 、 琼海 、 北 京 ’ 这 一 评 价 结果 与镀锌层长期曝 晒试验 的腐蚀 结果 基 本吻合 【 可 见模式识别方 法 能直接得到镀锌层 的大气腐蚀性 ，对建立符合 我 国 国情 的镀锌层 大气环 境腐蚀性分级标准提 供 了依据 贴近度度量法 我 国幅 员辽 阔 ，不可 能在每个地 区都建立大 气腐蚀试验站 ，对 于任 意地 区大气环 境对材料所 产生 的腐蚀程度 ，只 能用与其环 境 因素最接近 的 大 气腐蚀试 验 站 的数据作 为评 价 依据 为此 ，本 文 应用 贴近度概念 对 试验样 本 未知地 区 的大 气 腐蚀性进 行分 类判别 ，具 体方法 如 下 为消 除各 指标量 纲 的影 响 ， 先对 己 知 样 本 全 国 个典型 地 区 大气腐蚀试验 站 和 试验 样本 的环 境参 数 进 行标准 处 理 采用 最 大最 小贴近度 计算试验 样本 与 已 知 样 本 之 间 的距 离 〔 ，， 即 艺 区 ， ，刀 ， 〕 ， － 艺 ，

Vol.21 No.6 屈祖玉等：大气环境腐蚀性因素的相关性 ·555· (3)确定与已知样本最贴近的地区，即未知 蚀性考评和预测的主要因素 地区的大气环境腐蚀性因素特征与已知典型地 (3)应用最大最小贴近度概念和选取的5种 区相近 主要因素，基本可实现对我国大气环境腐蚀性 (4)评价、预测未知地区的大气腐蚀性. 及其等级的预测，为材料大气腐蚀与防护的研 上述各个步骤可以通过“镀锌层大气腐蚀 究提供新方法， 咨询评价系统”软件来完成).在识别可靠性的 参考文献 考评试验中，从试验样本集的总体来看，识别正 确率达到90%. 1邹开其，徐杨.模糊系统与专家系统.西安：西安交通 大学出版社，1989.72 4结语 2李安贵，模糊数学及其应用.北京：冶金工业出版社， 1994 3王碧泉，陈祖荫.模式识别一理论、方法和应用，北 (1)通过相关性数据处理和系统聚类的方法， 京：地巖出版社，1989.30 将影响大气环境腐蚀性的21项因素在相关系 4萧以德，李兴濂.电镀锌层的大气腐蚀行为研究.腐蚀 数大于0.54的情况下聚合成5类，它是对众多环 科学与防护技术，1995(3)：190 境因素的降维处理，为评价我国大气环境腐蚀 5董玉兰，镀锌层大气腐蚀咨询评价系统研究[D].北 性及其等级提供依据， 京：北京科技大学，1997 (2)采用K-W检验方法，对大气环境腐蚀性 因素的分类能力的特征进行评价，从同类因素 致谢：研究工作得到全国大气腐蚀网站大力支持和帮 助，在此深表感谢 中选取出代表性特征，可作为参与大气环境腐 Correlation Among Corrosive Factors of Atmospheric Environment Ou Zuyu,Dong Yulan,Li Changrong,Lu Yanping Materials Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT By considering the correlation of the data and the using the clustering technique of pattern rec- ognition,the relationship among various corrosive factors of atmospheric environment has been analyzed.The results of the clustering show that the 21 atmospheric corrosive factors are clustered into five distinct clusters under the correlation coefficient value above 0.54.On the basis of the clustering analysis,the abilities of cor- rosive factors to distinguish atmospheric corrosivity are assessed,and the main factors are selected.In the gen- eralized space of the main factors,the disposition of the nearest neighbors for the experimental samples are analyzed and the way to predict the atmospheric corrosivity for unknown samples is studied. KEY WORDS atmospheric corrosion;clustering analysis;characteristic assessment;corrosion prediction

屈 祖 玉等 大气 环 境腐蚀 性 因 素 的相 关性 确 定 与 已 知 样 本最 贴近 的地 区 ， 即未 知 地 区 的大气环境腐蚀性 因 素特征与 已知典型地 区 相 近 评 价 、 预 测未知地 区 的大气 腐蚀 性 上述各个步骤 可 以通过 “ 镀锌层 大气腐蚀 咨询 评 价系统 ” 软件来完成 〔 在 识别 可 靠 性 的 考评试验 中 ， 从试 验 样本集 的总体来看 ， 识 别正 确率达 到 结语 通过相关性数据处理和 系统聚类 的方法 ， 将影 响大气环 境腐蚀 性 的 项 因素在相 关系 数大于 的情况下 聚合成 类 ，它 是对众 多环 境因素的降维处 理 ， 为评 价我 国大气环 境腐蚀 性及 其等级提供依据 采用 一 检验方法 ，对 大气环境腐蚀 性 因素 的分类能力 的特 征进行评 价 ， 从 同类 因素 中选取 出代表性特征 ， 可 作为参 与大气环 境腐 蚀性考评和 预 测 的主 要 因 素 应用最大最 小贴近 度概念和 选取 的 种 主 要 因 素 ， 基本可 实 现 对 我 国大 气 环 境腐蚀性 及 其等级 的预测 ， 为材料 大气腐蚀 与 防护 的研 究提供新方 法 参 考 文 献 邹 开 其 ，徐杨 模糊系统 与专家系统 西 安 西 安交通 大学 出版社 ， 李安贵 模糊数 学及 其应 用 北 京 冶 金 工 业 出版社 ， 王 碧泉 ， 陈祖 荫 模式识别－ 理 论 、 方 法和 应用 北 京 地 震 出版社 ， 萧 以德 ，李兴镰 电镀锌层 的大气腐蚀行为研究 腐蚀 科学与 防护技术 ， 董玉 兰 镀 锌层大气腐蚀 咨询评价系统研究 北 京 北京科技大学 ， 致谢 研 究工 作得到全 国大气腐蚀 网站 大 力支 持和 帮 助 ， 在此深 表感谢 ， 口 ， 刀罗勺 ， ， ， ， ， ，