專利名稱：：預(yù)測(cè)公式生成裝置及預(yù)測(cè)公式生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及預(yù)測(cè)公式生成裝置及預(yù)測(cè)公式生成方法，特別涉及適合用于對(duì)鑄造出的鋼材進(jìn)行加熱、軋制、冷卻、熱處理而制造高品質(zhì)產(chǎn)品的工廠的、預(yù)測(cè)公式生成裝置及預(yù)測(cè)公式生成方法。
背景技術(shù)：
：公開有如下方法以存儲(chǔ)制造條件和其結(jié)果的實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)相對(duì)于要預(yù)測(cè)結(jié)果的制造條件的值(下面稱為要求點(diǎn))的結(jié)果時(shí)，以往是如圖1所示，計(jì)算出實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)10的各樣品相對(duì)于要求點(diǎn)的相似度，以該相似度作為基礎(chǔ)，計(jì)算平均值、生成回歸公式，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)相對(duì)于要求點(diǎn)的結(jié)果(參照專利文獻(xiàn)1至3)。專利文獻(xiàn)l:日本特開2001—290508號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2002—157572號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2004—355189號(hào)公報(bào)在這里所所稱的結(jié)果，是指尺寸(厚度、寬度、長(zhǎng)度等)、材質(zhì)(拉伸強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、延伸率、韌性等)、形狀等品質(zhì)特性值、缺陷混入率等品質(zhì)不良發(fā)生率、以及生產(chǎn)率、定貨期間(接受訂貨至交付為止的時(shí)間)、制造成本等生產(chǎn)工序指標(biāo)等。但是，現(xiàn)有的方法存在下述問(wèn)題如圖2例示，雖然存在實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)的內(nèi)插區(qū)域的預(yù)測(cè)精度良好，但不存在實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)的外插區(qū)域的預(yù)測(cè)精度不良。因此，在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)的品質(zhì)設(shè)計(jì)、制造條件脫離管理范圍時(shí)的控制等中，不能使用現(xiàn)有技術(shù)，外插區(qū)域的預(yù)測(cè)依賴于相對(duì)于對(duì)象的經(jīng)驗(yàn)豐富的熟練人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有的問(wèn)題而作出的，其目標(biāo)在于以高精度預(yù)測(cè)外插區(qū)域的結(jié)果。為了達(dá)成上述目標(biāo)，本發(fā)明提供下述預(yù)測(cè)公式生成裝置一種預(yù)測(cè)公式生成裝置，其包括-實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，使過(guò)去制造出的產(chǎn)品的制造條件和其制造的結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)多個(gè)由該制造條件和該結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)的信息；相似度計(jì)算單元，對(duì)存儲(chǔ)在所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的制造條件和預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件進(jìn)行比較，計(jì)算出由多個(gè)比較結(jié)果構(gòu)成的相似度；和預(yù)測(cè)公式生成單元，決定與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式的參數(shù)；所述預(yù)測(cè)公式生成單元包括根據(jù)所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的制造條件和結(jié)果信息生成制造條件和制造結(jié)果的關(guān)系時(shí)，利用所述相似度作為評(píng)價(jià)其模型化誤差的評(píng)價(jià)函數(shù)的加權(quán)的單元；和將預(yù)測(cè)對(duì)象的物理特性作為約束條件，在該約束條件內(nèi)對(duì)與評(píng)價(jià)函數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行求解的單元。優(yōu)選的是，本發(fā)明的預(yù)測(cè)公式生成裝置還具有結(jié)果預(yù)測(cè)裝置。上述結(jié)果預(yù)測(cè)裝置，包括預(yù)測(cè)公式取得單元，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和結(jié)果預(yù)測(cè)單元，將所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式中，預(yù)測(cè)相對(duì)于該制造條件的結(jié)果。優(yōu)選的是，本發(fā)明的預(yù)測(cè)公式生成裝置還具有控制制造條件的控制裝置。上述控制裝置，包括預(yù)測(cè)公式取得單元，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和控制單元，用于利用所述預(yù)測(cè)公式計(jì)算出控制量相對(duì)于預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件成為目標(biāo)值的操作量，執(zhí)行控制。優(yōu)選的是，本發(fā)明的預(yù)測(cè)公式生成裝置還具有品質(zhì)設(shè)計(jì)裝置。上述品質(zhì)設(shè)計(jì)裝置，包括預(yù)測(cè)公式取得單元，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和品質(zhì)設(shè)計(jì)輔助單元，用于輸出將一個(gè)以上的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式而得到的預(yù)測(cè)結(jié)果的輸出和根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算出二次評(píng)價(jià)指數(shù)的輸出內(nèi)的至少一個(gè)，輔助產(chǎn)品的品質(zhì)設(shè)計(jì)。本發(fā)明還提供下述預(yù)測(cè)公式生成方法一種預(yù)測(cè)公式生成方法，包括相似度計(jì)算工序，對(duì)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的制造條件和預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件進(jìn)行比較，計(jì)算由多個(gè)比較結(jié)果構(gòu)成的相似度，其中，在所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中使過(guò)去制造出的產(chǎn)品的制造條件和其制造的結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)多個(gè)由該制造條件和該結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)的信息；和預(yù)測(cè)公式生成工序，以與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的制造點(diǎn)作為基準(zhǔn)；所述預(yù)測(cè)公式生成工序，包括根據(jù)所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的制造條件和結(jié)果信息生成制造條件和制造結(jié)果的關(guān)系時(shí)，利用所述相似度作為評(píng)價(jià)其模型化誤差的評(píng)價(jià)函數(shù)的加權(quán)的步驟；和將預(yù)測(cè)對(duì)象的物理特性作為約束條件，在該約束條件內(nèi)對(duì)與評(píng)價(jià)函數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行求解的步驟。優(yōu)選的是，本發(fā)明的預(yù)測(cè)公式生成方法還具有結(jié)果預(yù)測(cè)工序。上述結(jié)果預(yù)測(cè)工序，包括預(yù)測(cè)公式取得工序，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和結(jié)果預(yù)測(cè)工序，將所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式中，預(yù)測(cè)相對(duì)于該制造條件的結(jié)果。優(yōu)選的是，本發(fā)明的預(yù)測(cè)公式生成方法還具有控制制造條件的控制工序。上述控制工序，包括預(yù)測(cè)公式取得工序，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和控制工序，用于利用所述預(yù)測(cè)公式計(jì)算出控制量相對(duì)于預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件成為目標(biāo)值的操作量，執(zhí)行控制。優(yōu)選的是，本發(fā)明的預(yù)測(cè)公式生成方法還具有品質(zhì)設(shè)計(jì)工序。上述品質(zhì)設(shè)計(jì)工序，包括預(yù)測(cè)公式取得工序，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和品質(zhì)設(shè)計(jì)輔助工序，用于輸出將一個(gè)以上的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式而得到的預(yù)測(cè)結(jié)果的輸出和根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算出二次評(píng)價(jià)指數(shù)的輸出內(nèi)的至少一個(gè)，輔助產(chǎn)品的品質(zhì)設(shè)計(jì)。本發(fā)明還提供通過(guò)上述方法制造的產(chǎn)品的制造方法。在預(yù)測(cè)公式生成裝置中，使該實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的切邊長(zhǎng)度實(shí)績(jī)值建立對(duì)應(yīng)的制造條件為*成形量、*板坯的厚度、寬度、長(zhǎng)度、，軋制鋼材的厚度、寬度、長(zhǎng)度、與各軋制厚度及軋制寬度對(duì)應(yīng)的隆起量*展寬比、延伸比、*鋼板厚度修正量。在預(yù)測(cè)公式生成裝置中，與該預(yù)測(cè)值生成單元中的切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)值建立對(duì)應(yīng)的模型參數(shù)為*成形量、*板坯的厚度、寬度、長(zhǎng)度、，軋制鋼材的厚度、寬度、長(zhǎng)度、隆起部的厚度、長(zhǎng)度、*展寬比、延伸比、*鋼板厚度修正量。在預(yù)測(cè)公式生成方法中，通過(guò)材質(zhì)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)厚鋼板的擺錘吸收能量VE時(shí)的約束條件如下，鋼板厚度*板坯厚度*加熱爐提取板坯溫度'控制軋制溫度，終軋溫度*水冷開始溫度*水冷結(jié)束溫度《冷卻水溫度.水冷傳送速度'水冷時(shí)間比《化學(xué)成分C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、Ti、Al、B、N2的各濃度"化學(xué)成分H2溫度*材料試驗(yàn)片溫度。在預(yù)測(cè)公式生成方法中，預(yù)測(cè)的對(duì)象為厚鋼板的擺錘吸收能量、拉伸特性、屈服應(yīng)力(YS)、屈服率(YR)、延展性(EL)。在預(yù)測(cè)公式生成方法中，用于求出鋼板厚度修正量的約束的約束條件為輥轉(zhuǎn)速、輥徑、輥的最大軋制速度、以及運(yùn)用這些條件的約束條件。圖1是表示數(shù)據(jù)庫(kù)型預(yù)測(cè)模型的概念的線圖。圖2是表示現(xiàn)有方法的預(yù)測(cè)精度的線圖。圖3是表示基于本發(fā)明的局部回歸的順序的流程圖。圖4是表示基于本發(fā)明的控制的單元及品質(zhì)設(shè)計(jì)的順序的流程圖。圖5是本發(fā)明中的評(píng)價(jià)方法的概要圖。圖6是表示將基于現(xiàn)有方法和本發(fā)明方法的擺錘吸收能量的預(yù)測(cè)誤差比較而表示的線圖。圖7是相同地將拉伸特性的預(yù)測(cè)誤差比較而表示的線圖。圖8是實(shí)施例3中的切邊長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)及控制的概要圖。圖9(a)是表示切邊形狀和代表切邊長(zhǎng)度的線圖，圖9(b)是表示板坯形狀和鋼板厚度修正量的線圖。圖10是表示鋼板厚度修正量的實(shí)績(jī)值和可由本發(fā)明方法及現(xiàn)有方法得到的值的比較的線圖。圖11是本發(fā)明方法和實(shí)績(jī)值中的切邊長(zhǎng)度評(píng)價(jià)值的直方圖。圖12是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式中的基本結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是表示現(xiàn)有的鋼板原材品質(zhì)設(shè)計(jì)的框圖。圖14是現(xiàn)有的鋼板原材品質(zhì)設(shè)計(jì)的說(shuō)明圖。圖15是表示相同地相對(duì)于強(qiáng)度的影響系數(shù)變化的一例的線圖。圖16是表示第四實(shí)施方式的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖17是表示第四實(shí)施方式中的決策支持畫面的例子的線圖。圖18是表示強(qiáng)度設(shè)計(jì)的實(shí)施例中的決策支持支持畫面的最初狀態(tài)的例子的線圖。圖19是表示在圖18的狀態(tài)下降低成分C濃度的狀態(tài)的線圖。圖20是表示相同地進(jìn)而降低成分C濃度的狀態(tài)的線圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括下述單元并用計(jì)算機(jī)執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各單元的程序來(lái)解決上述問(wèn)題實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)使過(guò)去制造出的產(chǎn)品的制造條件和其制造的結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)，將所述多個(gè)信息存儲(chǔ)；相似度計(jì)算單元，與存儲(chǔ)在上述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的制造條件進(jìn)行比較，計(jì)算出由多個(gè)比較結(jié)果構(gòu)成的相似度；和預(yù)測(cè)公式生成單元，生成表現(xiàn)上述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件鄰域的制造條件以及制造結(jié)果的關(guān)系的預(yù)測(cè)公式時(shí)，作為評(píng)價(jià)該模型化誤差的評(píng)價(jià)函數(shù)的加權(quán)利用上述相似度，并且將預(yù)測(cè)對(duì)象的物理特性作為約束條件，使上述評(píng)價(jià)函數(shù)的值在該約束條件內(nèi)變得最小地計(jì)算出參數(shù)，從而得到上述預(yù)測(cè)公式。并且，本發(fā)明還提供一種控制裝置14，其特征在于，根據(jù)利用上述預(yù)測(cè)公式生成單元預(yù)測(cè)出的結(jié)果，控制對(duì)象。(參照?qǐng)D4)。并且，本發(fā)明還提供一種設(shè)計(jì)裝置16，其特征在于，根據(jù)利用上述預(yù)測(cè)公式生成單元預(yù)測(cè)出的結(jié)果，設(shè)計(jì)對(duì)象的制造條件。(同樣參照?qǐng)D4)。并且，由于通過(guò)本發(fā)明得到的預(yù)測(cè)公式用于保證對(duì)象的物理特性，因而即使在外插區(qū)域也能夠提高預(yù)測(cè)精度。在這里對(duì)象的物理特性，是指可由與冶金現(xiàn)象有關(guān)的定性特性(進(jìn)而添加原材的化學(xué)成分C時(shí)產(chǎn)品的強(qiáng)度增加但韌性降低。軋制時(shí)的最終溫度降低時(shí)產(chǎn)品的強(qiáng)度增加等)、與塑性加工有關(guān)的定性特性(減少軋制中的軋機(jī)的軋輥間隙時(shí)產(chǎn)品的厚度變小。軋機(jī)的入口側(cè)厚度和出口側(cè)厚度變大時(shí)施加在軋機(jī)上的載荷增加等)等物理現(xiàn)象導(dǎo)出的特性。并且，現(xiàn)有方法中，具有鄰域數(shù)據(jù)稀少時(shí)預(yù)測(cè)精度迅速變差的弱點(diǎn)，但本發(fā)明中，即使鄰域數(shù)據(jù)變得稀少也不使預(yù)測(cè)精度變差，能夠穩(wěn)定地得到優(yōu)良的預(yù)測(cè)精度。并且，由于進(jìn)行利用該預(yù)測(cè)公式的控制時(shí)，不會(huì)在錯(cuò)誤的方向上進(jìn)行操作，即不會(huì)進(jìn)行違反物理特性的操作，因而提高控制進(jìn)度。并且，由于進(jìn)行利用該預(yù)測(cè)公式的品質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)測(cè)精度良好，因而能夠減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低開發(fā)成本，并且能夠削減伴隨實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)損失，由此能夠降低制造成本。下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。調(diào)査現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)時(shí)，有下述情況由于生成預(yù)測(cè)公式時(shí)，不能保證滿足對(duì)象的物理特性，因而預(yù)測(cè)公式成為不符合物理現(xiàn)象的公式。特別是可知，由于外插區(qū)域在鄰域沒(méi)有實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，發(fā)生上述問(wèn)題的情況較多，從而預(yù)測(cè)公式脫離物理現(xiàn)象。如圖3所示，本發(fā)明如下所述如在(1)定義距離函數(shù)，計(jì)算出實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)10的各觀測(cè)數(shù)據(jù)和要求點(diǎn)的相似度，(2)通過(guò)將該相似度作為加權(quán)的帶加權(quán)回歸，生成要求點(diǎn)鄰域的預(yù)測(cè)公式的、專利文獻(xiàn)3提出的預(yù)測(cè)公式中，現(xiàn)有方法是使模型化誤差的帶加權(quán)平方和變得最小而決定(2)的預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)，相對(duì)于此，在本發(fā)明中，將對(duì)象的物理特性(例如冶金現(xiàn)象的定性特性)作為約束條件來(lái)加入，通過(guò)求解作為一種數(shù)學(xué)規(guī)劃法的二次規(guī)劃法來(lái)求出(2)的預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)。利用計(jì)算機(jī)的具體的計(jì)算方法如下所示。(1)定義距離函數(shù)，計(jì)算出實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的各觀測(cè)數(shù)據(jù)和要求點(diǎn)的相似度。在圖3的實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)10中預(yù)先決定有目標(biāo)變量(輸出變量，即制造的結(jié)果)和其說(shuō)明變量(輸入變量，即制造條件)，賦予其觀測(cè)數(shù)據(jù)。設(shè)輸出變量的項(xiàng)目名稱為Y，M個(gè)輸入變量的項(xiàng)目名稱為Xm(n^1、2、…、M)。觀測(cè)數(shù)據(jù)有N個(gè)，將第n個(gè)(n=l、2、…、N)輸出變量的值表現(xiàn)為y11，輸入變量的值表現(xiàn)為Xm11。將預(yù)測(cè)輸出的輸入矢量稱作要求點(diǎn)。將其如下所述地表現(xiàn)Xr=[x/，x/，…，XMr]T…(l)利用被賦予的N個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)，生成回歸公式?；貧w公式為下述線性公式-Y=b+ai,X!+a2'X2+…+aM'XM…(2)通過(guò)最小平方法求出上述模型參數(shù)、b、ai、a2、、aM。將偏回歸系數(shù)矢量用在如下所述的距離函數(shù)中a=[a!，a2，…，aM]T".(3)如下所述地定義距輸入空間的某點(diǎn)上的要求點(diǎn)XT的距離L:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>該公式為距離函數(shù)。偏回歸系數(shù)可考慮各輸入變量相對(duì)于輸出變量的變化量的貢獻(xiàn)度。是加入該貢獻(xiàn)度的帶加權(quán)的距離。接著，關(guān)于N個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)中的各個(gè)數(shù)據(jù)，求出距要求點(diǎn)的距離。第n個(gè)(n=l、2、…、N)觀測(cè)數(shù)據(jù)距要求點(diǎn)的距離可由下述公式求出Ln=L(xn，xr，a)…(6)其中，xn=[Xln，x2n,".，xmn]T,n=l，2,".，N…(7)并且可將第1N個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)距要求點(diǎn)的距離集合而如下所述地表現(xiàn)卜[L!，L2，.'.，LN]T…(8)接著，如下所述地定義表示距要求點(diǎn)的靠近程度的相似度W:W(L,p，l)=eXp{-(L/(po(l)))2}".(9)在這里，o(l)表示l的標(biāo)準(zhǔn)偏差，p為調(diào)整參數(shù)(初始值1.5)。距離L定義為0，即制造條件與要求點(diǎn)完全相同時(shí)相似度成為1，距離變大時(shí)相似度減少，距離變得無(wú)限大時(shí)相似度成為0。然后，關(guān)于N個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)中的各個(gè)數(shù)據(jù)，求出距要求點(diǎn)的相似度。第n個(gè)(n=l、2、、N)觀測(cè)數(shù)據(jù)距要求點(diǎn)的相似度可由下述公式求出Wn=W(Ln，p，l),n=l，2，".，N…(10)并且可將第1N個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)距要求點(diǎn)的相似度集合而如下所述地表現(xiàn)W=[W1，W2,…，WN]t…(11)相似度，是指評(píng)價(jià)制造條件(輸入變量)中的要求點(diǎn)和各觀測(cè)數(shù)據(jù)之間靠近程度的指標(biāo)。在這里，定義距離而計(jì)算要求點(diǎn)和各觀測(cè)數(shù)據(jù)的距離，以各觀測(cè)數(shù)據(jù)的距離為基礎(chǔ)計(jì)算相似度。在這里，作為距離函數(shù)，使用加入各制造條件相對(duì)于結(jié)果的影響的帶加權(quán)的一次范數(shù)(絕對(duì)值之和)，也可以使用歐幾里德距離、規(guī)格化歐幾里德距離、馬氏距離等。并且，在這里，作為由距離轉(zhuǎn)換成相似度的函數(shù)，使用高斯(Gauss)函數(shù)，也可以使用如Tri-cube函數(shù)等、相對(duì)于各距離單調(diào)變化的連續(xù)函數(shù)。并且，也可以如日本特開平6-95880號(hào)公報(bào)記載，使條件部的各輸入變量的值分類離散化，將離散化的距離用作相似度。(2)通過(guò)將該相似度作為加權(quán)的帶加權(quán)的回歸，生成要求點(diǎn)附近的預(yù)測(cè)公式利用被賦予的N個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)和各相似度w，生成預(yù)測(cè)公式。預(yù)測(cè)公式為下述線性公式Y(jié)=b+arXi+a2-X2+…+aM'XM…(12)如以下說(shuō)明利用數(shù)學(xué)規(guī)劃法求出預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)e=[b,ai，a2，…，aM]t…(13)用e表現(xiàn)各觀測(cè)數(shù)據(jù)的模型化誤差。模型化誤差，在具有模型參數(shù)e的預(yù)測(cè)公式中代入各觀測(cè)數(shù)據(jù)的輸入的實(shí)績(jī)值而計(jì)算出的輸出的預(yù)測(cè)值Qe和輸出的實(shí)績(jī)值y之差，可由下述式定義:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(14)其中，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>將模型化誤差e的帶加權(quán)的平方和作為評(píng)價(jià)函數(shù)，使將對(duì)象的物理特性作為約束條件的優(yōu)化問(wèn)題公式化而求出模型參數(shù)0。優(yōu)化問(wèn)題的評(píng)價(jià)函數(shù)J可定義如下:J=eTAe…(17)代入公式(14)使成為如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>在這里，A是相似度w的對(duì)角矩陣，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>作為優(yōu)化問(wèn)題的約束條件，如下所述地，將與模型參數(shù)有關(guān)的對(duì)象的物理特性作為上下限值來(lái)輸入在這里，對(duì)象的物理特性是下述輸入值bLO=[C".，bML0]T…(21)bUP=[b,，b2UP,,bMUP]T…(22)優(yōu)化問(wèn)題的決定變量為模型參數(shù)e。由于公式化為將公式(18)作為評(píng)價(jià)函數(shù)、將公式(20)作為約束條件的優(yōu)化問(wèn)題，因而利用優(yōu)化方法計(jì)算模型參數(shù)e而求解。上述例子，將模型化誤差的帶加權(quán)的平方和作為評(píng)價(jià)函數(shù)，將模型參數(shù)e的上下限值作為約束條件，以評(píng)價(jià)函數(shù)的最小化作為目標(biāo)進(jìn)行公式化。由于該問(wèn)題成為二次規(guī)劃問(wèn)題，因而可通過(guò)利用二次規(guī)劃法來(lái)求出模型參數(shù)e。但是，優(yōu)化問(wèn)題的公式化方法以及優(yōu)化方法(決定變量的計(jì)算方法)不限于此。作為評(píng)價(jià)函數(shù)不僅可以利用模型化誤差的帶加權(quán)的平方和，也可以利用絕對(duì)值之和等其他計(jì)算公式。作為約束條件，不僅是模型參數(shù)e的上下限值，只要是表現(xiàn)物理特性的等式或不等式等數(shù)學(xué)公式就可適用本發(fā)明。并且，不僅是二次規(guī)劃法，在利用其他數(shù)學(xué)規(guī)劃法(線性規(guī)劃、凸規(guī)劃、非線性規(guī)劃)、遺傳算法、模擬調(diào)整等優(yōu)化方法的情況下也能夠適用本發(fā)明。通過(guò)利用本發(fā)明，可得到滿足物理特性，其中使模型化誤差最小的預(yù)測(cè)公式。并且，在本發(fā)明中，在將多個(gè)制造條件中的一個(gè)作為操作變量，賦予該操作變量以外的制造條件的值的條件下，求出用于將對(duì)象的結(jié)果控制在目標(biāo)值的操作變量的值時(shí)，如在圖4中詳細(xì)表示，(i)從外部向控制裝置賦予控制量目標(biāo)值、操作變量的基準(zhǔn)值、操作變量以外的制造條件實(shí)績(jī)值；(ii)將操作變量的基準(zhǔn)值、操作變量以外的制造條件實(shí)績(jī)值作為要求點(diǎn)賦予預(yù)測(cè)公式生成單元；(iii)以要求點(diǎn)的值和基于從外部輸入的對(duì)象的物理特性的與模型參數(shù)有關(guān)的約束條件為基礎(chǔ)，通過(guò)圖3的流程求出要求點(diǎn)中的預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)，并將其返給控制裝置；(iv)以預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)、控制量目標(biāo)值、操作變量以外的制造條件實(shí)績(jī)值為基礎(chǔ)，決定用于將結(jié)果作為控制量目標(biāo)的值的操作變量的值。(iv)具體如下所述地進(jìn)行計(jì)算在公式(12)中，將X1作為操作變量。將公式(12)關(guān)于X1進(jìn)行求解時(shí)，成為如下X,l/a!x(Y—(b+a2-X2+...+aM'XM)}…(23)通過(guò)在該公式的右邊的Y代入控制量目標(biāo)值，在[b、ai、a2、…、aM]代入預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)，在[X"、XM]代入操作變量以外的制造條件實(shí)績(jī)值，可得到用于將結(jié)果作為控制量目標(biāo)的值的操作變量的值X!。設(shè)操作變量的基準(zhǔn)值為X,時(shí)，公式(23)可如下所述地進(jìn)行變形X「X^l/a^(Y—(b+arX!o+a^X2+..-+aM'XM"…(24)(b+a廣X,+ayX2+...+aM'XM)，由于成為將操作量作為基準(zhǔn)值時(shí)的結(jié)果的值，因而(Y-(b+a廣X^+arX2++aM'XM"成為基于結(jié)果的目標(biāo)值的偏差。由于XrX,為用于將結(jié)果作為目標(biāo)值的基于基準(zhǔn)值的操作變量的變更量，因而用于求它的系數(shù)l/ai的值能夠精度良好地求出用于將結(jié)果作為目標(biāo)值的操作變量，即結(jié)果精度良好地控制在目標(biāo)值，從而變得重要。在本發(fā)明中，由于決定ai以滿足物理特性，因而滿足物理特性地計(jì)算操作變量的變更量，特別是在不使實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)存在于要求點(diǎn)鄰域，模型參數(shù)的計(jì)算精度不良的外插區(qū)域中，操作變量的變更量的精度提高。接著，在支持品質(zhì)的設(shè)計(jì)的情況下，設(shè)計(jì)人員輸入制造條件，通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算并顯示相對(duì)于該制造條件的品質(zhì)的預(yù)測(cè)值。設(shè)計(jì)人員以該顯示結(jié)果為基礎(chǔ)重復(fù)變更輸入制造條件，由此求出如使品質(zhì)成為規(guī)定的值的制造條件。在該業(yè)務(wù)中利用本發(fā)明的情況下，如圖4所示，(i)向設(shè)計(jì)裝置輸入制造條件的值；(ii)將制造條件的值作為要求點(diǎn)賦予預(yù)測(cè)生成單元；(iii)以要求點(diǎn)的值和基于從外部輸入的對(duì)象的物理特性的與模型參數(shù)有關(guān)的約束條件為基礎(chǔ)，通過(guò)圖3的流程求出要求點(diǎn)中的預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)，將其返給控制裝置；(iv)以預(yù)測(cè)公式的模型參數(shù)、制造條件的值為基礎(chǔ)，利用公式(12)計(jì)算結(jié)果的預(yù)測(cè)值，進(jìn)而計(jì)算出二次評(píng)價(jià)指數(shù)并輸出而向設(shè)計(jì)者顯示。在這里，二次評(píng)價(jià)指數(shù)為品質(zhì)以外的結(jié)果(制造成本、品質(zhì)不良發(fā)生率、生產(chǎn)率、定貨期間、風(fēng)險(xiǎn)等)。圖4的預(yù)測(cè)公式生成單元、控制裝置、設(shè)計(jì)裝置、實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、約束條件生成單元由計(jì)算機(jī)構(gòu)成，分別包括運(yùn)算處理部(由CPU、作業(yè)用RAM、ROM等構(gòu)成)、存儲(chǔ)各種程序及各種數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)部(例如HDD(HardDiskDrive)等)、由用戶輸入操作指示的操作部(例如鍵盤、鼠標(biāo)等)、顯示圖像、文字等信息的顯示部(例如液晶顯示器等)、以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(LAN(LocalAreaNetwork)、WAN(WideAreaNetwork)、內(nèi)部網(wǎng)等)控制裝置之間的通信狀態(tài)的通信部等。所述各單元、裝置等，通過(guò)由運(yùn)算處理部中的CPU執(zhí)行各種程序而起到各自的功能。所述各單元、裝置可以是作為分別獨(dú)立的硬件的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的結(jié)構(gòu)，也可以是所述各單元、裝置中的多個(gè)在一個(gè)計(jì)算機(jī)中發(fā)揮各自的功能。并且，計(jì)算機(jī)之間的信息傳遞，不僅可以是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，也可以通過(guò)存儲(chǔ)介質(zhì)(USB存儲(chǔ)器、CD-ROM、軟盤等)。實(shí)施例1該實(shí)施例是在鋼鐵產(chǎn)品的一種厚鋼板中，作為一種材質(zhì)的一種品質(zhì)特性值的擺錘吸收能量的預(yù)測(cè)公式生成單元的例子。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比改善了預(yù)測(cè)精度。存儲(chǔ)在實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量為1032個(gè)，輸出變量為擺錘吸收能量，輸入變量為表1的項(xiàng)目中表示的常數(shù)項(xiàng)以外的27個(gè)。為了評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)精度，利用了如圖5所示的交叉驗(yàn)證法。從實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)作為評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)任意提取一個(gè)數(shù)據(jù)，將除此以外的數(shù)據(jù)作為模型用數(shù)據(jù)而生成預(yù)測(cè)公式。將評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)的輸入變量的值代入預(yù)測(cè)公式而計(jì)算預(yù)測(cè)值。由于評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)的輸入變量的值，即上述值成為實(shí)績(jī)值，因而其差成為預(yù)測(cè)誤差。以上處理相對(duì)于全部1032個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行，以統(tǒng)計(jì)性方式評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)誤差。通過(guò)本發(fā)明生成預(yù)測(cè)公式時(shí)，賦予相對(duì)于鋼板厚度、控制軋制溫度、最終溫度、水冷開始溫度、水冷結(jié)束溫度、C、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、Nb、V、試驗(yàn)片溫度的模型參數(shù)從對(duì)象的物理特性導(dǎo)出的約束條件。賦予相對(duì)于各制造條件的模型參數(shù)的約束條件如表1所示。在表1的約束條件中有LOW和UP的項(xiàng)目，分別表示下限值及上限值的約束。-表示沒(méi)有賦予約束。例如關(guān)于鋼板厚度進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，在LOW加入0，在UP加入-。其表示與鋼板厚度對(duì)應(yīng)的模型參數(shù)的值的下限為0，沒(méi)有上限。這是從鋼板厚度變得越大時(shí)擺錘吸收能量變大的對(duì)象的物理特性導(dǎo)出的約束條件。其結(jié)果，如圖6所示，與通過(guò)現(xiàn)有方法沒(méi)有賦予對(duì)象的物理特性的約束條件而求出預(yù)測(cè)公式的情況相比，根據(jù)本發(fā)明外插區(qū)域的預(yù)測(cè)誤差標(biāo)準(zhǔn)偏差小于33%，得到改善。并且，在外插區(qū)域中，進(jìn)行發(fā)明方法的預(yù)測(cè)誤差和現(xiàn)有方法的預(yù)測(cè)誤差之差的檢驗(yàn)，顯著水準(zhǔn)為5%，存在顯著差異，因而可以說(shuō)發(fā)明方法與現(xiàn)有方法相比具有預(yù)測(cè)精度改善效果。并且，相對(duì)于內(nèi)插區(qū)域的數(shù)據(jù)，通過(guò)現(xiàn)有方法和發(fā)明方法進(jìn)行了預(yù)測(cè)誤差的分散的等分散性的檢驗(yàn)，但沒(méi)有確認(rèn)有顯著差異，因而可以說(shuō)發(fā)明方法與現(xiàn)有方法相比內(nèi)插區(qū)域的預(yù)測(cè)精度也沒(méi)有變差。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>該實(shí)施例是在鋼鐵產(chǎn)品的一種厚鋼板中，作為一種材質(zhì)的一種品質(zhì)特性值的拉伸強(qiáng)度的預(yù)測(cè)公式生成單元的例子。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比改善了預(yù)測(cè)精度。存儲(chǔ)在實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)量為2608個(gè)，輸出變量為拉伸強(qiáng)度，輸入變量為從實(shí)施例1的制造條件除了試驗(yàn)片溫度的26個(gè)。為了評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)精度，利用了如圖5所示的交叉驗(yàn)證法。從實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)作為評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)任意提取一個(gè)數(shù)據(jù)，從除此以外數(shù)據(jù)除去與評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)的制造條件的值(要求點(diǎn))的相似度較高的數(shù)據(jù)，將其作為模型用數(shù)據(jù)而生成預(yù)測(cè)公式。即，除去要求點(diǎn)鄰域的數(shù)據(jù)而模擬生成外插區(qū)域。然后，將評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)的輸入變量的值代入預(yù)測(cè)公式而計(jì)算預(yù)測(cè)值。由于評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)的輸入變量的值，即上述值成為實(shí)績(jī)值，因而其差成為預(yù)測(cè)誤差。以上處理相對(duì)于全部2608個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行，以統(tǒng)計(jì)性方法評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)誤差。使生成模型用數(shù)據(jù)時(shí)的鄰域數(shù)據(jù)除去率在50%95%變化而評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)誤差。其結(jié)果如表7所示。在鄰域數(shù)據(jù)除去率為50%60%的情況下，本發(fā)明方法和現(xiàn)有方法幾乎無(wú)變化，預(yù)測(cè)精度不是太差，但在大于60%的情況下，現(xiàn)有方法中預(yù)測(cè)誤差急劇增大。但是，本發(fā)明方法中預(yù)測(cè)精度沒(méi)有急劇變差，能夠穩(wěn)定地得到良好的預(yù)測(cè)精度。利用該預(yù)測(cè)公式生成單元構(gòu)成品質(zhì)設(shè)計(jì)裝置時(shí)，設(shè)計(jì)人員在外插區(qū)域中也能夠以良好的精度得到品質(zhì)預(yù)測(cè)值。由此能夠減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低開發(fā)成本，并且能夠削減伴隨實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)損失，由此能夠降低制造成本。另外，在上述實(shí)施方式中，本發(fā)明限于厚板的擺錘吸收能量、拉伸強(qiáng)度的預(yù)測(cè)，但本發(fā)明的適用對(duì)象不限于此。例如，可列舉被稱作屈服應(yīng)力(YP)、屈服比(YR)、延展性(EL)的特性。實(shí)施例3在厚鋼板的軋制后的平面形狀中，相對(duì)于預(yù)測(cè)前端、后端部的切邊長(zhǎng)度的模型及切邊長(zhǎng)度控制的模擬，適用本發(fā)明方法。在這里，在圖8表示本實(shí)施例中的切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)及切邊長(zhǎng)度控制的概要。(i)首先，利用實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)10在Just-In-Time模型(JIT模型)考慮物理特性并加入約束，與實(shí)施例l、2相同地通過(guò)局部鄰域回歸構(gòu)筑切邊長(zhǎng)度的模型(模型生成單元20)。(ii)接著通過(guò)所得到的模型求出切邊長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)值(切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)單元22)。(iii)由切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)值，通過(guò)帶約束的二次規(guī)劃問(wèn)題求出使切邊長(zhǎng)度變短的鋼板厚度修正量(優(yōu)化控制量計(jì)算單元24及26)。(iv)將所得到的鋼板厚度修正量應(yīng)用于實(shí)際的工藝中(制造工藝28)。(v)經(jīng)由將所得到的結(jié)果忖道數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)而加入模型的修正的工藝。1)切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型在切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型應(yīng)用本發(fā)明方法的預(yù)測(cè)公式生成單元。關(guān)于作為切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型的模型構(gòu)筑單元20及切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)單元22進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖9(a)所示，作為局部鄰域回歸模型的目標(biāo)變量(輸出變量、從屬變量)的切邊長(zhǎng)度，使用了在鋼板厚度方向分成16等分后代表位置中的切邊長(zhǎng)度LcrO、Lcrl、Lcr2、Lcr4、Lcr8。根據(jù)物理知識(shí)，設(shè)切邊長(zhǎng)度的說(shuō)明變量(輸入變量、獨(dú)立變量)為成形量、板坯形狀、軋制后的形狀、鋼板厚度修正量等，切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)公式如下述式一樣表示為線性公式切邊長(zhǎng)度Lcr=b+a1X成形量+a2X板坯厚度屮a3X板坯寬度屮a4X板坯長(zhǎng)度+a5X軋制厚度十a(chǎn)6X軋制寬度十a(chǎn)7X軋制長(zhǎng)度+a8X軋制比+a9X延伸長(zhǎng)度+a10X(crown/軋制厚度X軋制厚度)十X11XhO+a12Xdh2+a13Xdh8…(4)如圖9(b)所示，鋼板厚度修正量dh利用在軋制的長(zhǎng)度方向進(jìn)行16等分后的代表位置中的鋼板厚度修正量dh0、dh2、dh8。其中，鋼板厚度修正量為以dh4作為基準(zhǔn)位置的鋼板厚度差。局部鄰域回歸的模型參數(shù)a11、a12、a13為將長(zhǎng)度方向的代表位置j=0、2、8中的鋼板厚度變化為1(mm)時(shí)的切邊長(zhǎng)度變化量、即鋼板厚度修正量影響系數(shù)。其中，所述參數(shù)a11、a12、an分別在代表切邊長(zhǎng)度LcrO、Lcrl、Lcr2、Lcr4、Lcr8中被定義。在本實(shí)施例中，作為約束條件，如下述式一樣賦予相對(duì)于鋼板厚度修正量dh0、dh2、dh8的鋼板厚度修正量影響系數(shù)a11、a12、a13約束。bLO,11≦a11≦bup，11bLO,12≦a12≦buP，12bLO,13≦a13≦bup,i3...(5)在這里，bLO是鋼板厚度修正量影響系數(shù)的下限值，bup是鋼板厚度修正量影響系數(shù)的上限值。在本實(shí)施例中，作為約束在鋼板厚度修正量的影響系數(shù)a11、a12、a13利用正號(hào)或負(fù)號(hào)的符號(hào)的約束。這是由相對(duì)于對(duì)象的物理預(yù)見知識(shí)賦予。作為輸入值Q，使用成形量、板坯形狀、軋制后的形狀、鋼板厚度修正量等實(shí)績(jī)值，作為輸出值y，使用代表切邊長(zhǎng)度LcrO、Lcrl、Lcr2、Lcr4、Lcr8的實(shí)績(jī)值，利用在約束條件(公式(5))下的、使各代表切邊長(zhǎng)度的模型誤差(公式(2))最小的與實(shí)施例1、2相同的方法并通過(guò)帶約束的JIT模型(發(fā)明方法)求出模型參數(shù)e。其中，本實(shí)施例不限于JIT模型。作為模擬用數(shù)據(jù)，使用除去切邊的左右差較大、長(zhǎng)度方向上彎曲較大、異常厚度鋼材、異常寬度鋼材的692件實(shí)績(jī)值，如圖5所示，從數(shù)據(jù)庫(kù)10作為評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)即約束數(shù)據(jù)而提取1個(gè)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，將除此以外的時(shí)間作為模型構(gòu)筑用數(shù)據(jù)，關(guān)于全部數(shù)據(jù)進(jìn)行了模擬。關(guān)于模型的精度，使用所述數(shù)據(jù)，(i)在約束條件下計(jì)算作為模型參數(shù)的局部回歸系數(shù)e;(ii)根據(jù)所得到的局部回歸系數(shù)0和要求點(diǎn)數(shù)據(jù)、即評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)中稱為成形量等的解釋變量，使用公式(4)計(jì)算出切邊長(zhǎng)度的預(yù)測(cè)值；(iii)將該切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)值與作為評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)中的目標(biāo)變量的切邊長(zhǎng)度的實(shí)績(jī)值進(jìn)行比較、評(píng)價(jià)。其結(jié)果，在表2表示預(yù)測(cè)值相對(duì)于鋼板厚度方向的代表位置中的切邊長(zhǎng)度的實(shí)績(jī)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差o。求解模型時(shí)可知，有約束條件的一方與沒(méi)有約束條件的一方相比誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差o較小，符合實(shí)績(jī)值。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>2)切邊長(zhǎng)度的控制接著，對(duì)圖8所示的優(yōu)化控制量計(jì)算單元24、26進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這是本發(fā)明的控制裝置的應(yīng)用例。如上所述地決定模型的參數(shù)e時(shí)，接著求出使作為控制量的切邊長(zhǎng)度變得最小地進(jìn)行控制的操作量即鋼板厚度修正量。此時(shí)，以切邊長(zhǎng)度Lcr4為基準(zhǔn)，設(shè)切邊長(zhǎng)度評(píng)價(jià)函數(shù)為如下①=(LcrO-Lcr4)2+(Lcrl-Lcr4)2+(Lcr2-Lcr4)2+(Lcr8-Lcr4)2…(6)在這里，各切邊長(zhǎng)度LcrO、Lcrl、Lcr2、Lcr4、Lcr8，分別將模型參數(shù)e作為系數(shù)，能夠以成形量、板坯形狀、軋制后的形狀以及鋼板厚度修正量dh的線性結(jié)合表現(xiàn)(公式(4))，用于決定使切邊長(zhǎng)度評(píng)價(jià)函數(shù)O(公式(6))變得最小的鋼板厚度修正量dhO、dh2、dh8。并且，作為約束條件，通過(guò)稱作輥轉(zhuǎn)速、輥徑、輥的最大軋制速度的物理特征、運(yùn)用上的約束來(lái)求出鋼板厚度修正量的約束。例如作為軋制速度的約束可列舉如下-A^dhO-dl^Ai-△2《dh2《A2并且，作為運(yùn)用上的約束可列舉0《dh0-dh20sdh20《dh2-dh8在這里，ApA2及A3為通過(guò)最大操作量求出的約束。以上，通過(guò)求解設(shè)為作為目標(biāo)函數(shù)的切邊長(zhǎng)度評(píng)價(jià)函數(shù)①的帶約束的二次規(guī)劃問(wèn)題，計(jì)算出優(yōu)化鋼板厚度修正量、即操作后的鋼板厚度修正量。在模擬中，使用與上述切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型的模擬相同的692個(gè)數(shù)據(jù)的實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)。在操作后的鋼板厚度修正量的計(jì)算中，使用從數(shù)據(jù)庫(kù)IO任意提取1個(gè)評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)，并于此對(duì)應(yīng)地，用上述切邊長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型的模擬對(duì)應(yīng)于每個(gè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)賦予的影響系數(shù)au、a12、&3以及切邊長(zhǎng)度Lcr0、Lcrl、Lcr2、Lcr4、Lcr8的預(yù)測(cè)值。并且，關(guān)于約束條件，從輥轉(zhuǎn)速、輥徑、輥的最大軋制速度、鋼板厚度修正量變更區(qū)間長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)每個(gè)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)求出最大操作量，作為約束條件。由所述數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)每個(gè)評(píng)價(jià)用數(shù)據(jù)求解帶約束的優(yōu)化問(wèn)題，求出操作后的鋼板厚度修正量，與鋼板厚度修正量實(shí)績(jī)值進(jìn)行比較。在圖10表示關(guān)于外插區(qū)域的實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)對(duì)操作后的鋼板厚度修正量和鋼板厚度修正量實(shí)績(jī)值進(jìn)行比較的范圍內(nèi)操作量(鋼板厚度修正量)不足及過(guò)大時(shí)的例子。橫軸為在長(zhǎng)度方向分為16等分時(shí)的軋制方向位置，縱軸為以鋼板厚度修正量dh4作為基準(zhǔn)時(shí)的鋼板厚度修正量。模擬的結(jié)果，計(jì)算出使切邊長(zhǎng)度評(píng)價(jià)函數(shù)變小以使鋼板厚度修正量相對(duì)于鋼板厚度修正量的不足增加或鋼板厚度修正量相對(duì)于鋼板厚度修正量的過(guò)大減少的鋼板厚度修正量dh。并且，不能在物理性不同的方向上進(jìn)行操作。另一方面，在現(xiàn)有方法中，有在物理性不同的方向上進(jìn)行操作的情況。因此，不能應(yīng)用于實(shí)機(jī)。接著，通過(guò)比較由帶約束的優(yōu)化得到的操作后的鋼板厚度修正量和實(shí)績(jī)值而進(jìn)行了評(píng)價(jià)。請(qǐng)參照?qǐng)Dll。實(shí)施例4在這里，表示利用本發(fā)明的品質(zhì)設(shè)計(jì)支持單元的一例。在品質(zhì)設(shè)計(jì)中，決定使2個(gè)以上的目標(biāo)函數(shù)(例如制造成本和風(fēng)險(xiǎn)(距過(guò)去的事例的遠(yuǎn)離程度))優(yōu)化的制造條件時(shí)，由于制造條件的數(shù)量較多，對(duì)象為非線性，因而在現(xiàn)有的方法中，精度上存在限度。在本實(shí)施方式中，以材質(zhì)DB及制造條件單價(jià)信息為基礎(chǔ)，使從過(guò)去的制造實(shí)績(jī)脫離的風(fēng)險(xiǎn)和制造成本可視化，使產(chǎn)品品質(zhì)設(shè)計(jì)人員的決策變得容易。品質(zhì)設(shè)計(jì)需要以過(guò)去的制造實(shí)績(jī)和成本信息為基礎(chǔ)進(jìn)行。現(xiàn)狀是設(shè)計(jì)人員看到分類帳帳頁(yè)等進(jìn)行決策，但沒(méi)有以定量方式評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)(從過(guò)去的制造實(shí)績(jī)脫離)和成本的方法，不能評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)出的制造條件是否適合。在本實(shí)施方式中，如圖12所示，從存儲(chǔ)過(guò)去制造的各制造條件的值和此時(shí)的品質(zhì)特性值(實(shí)績(jī)值)的品質(zhì)DB30和存儲(chǔ)各制造條件的對(duì)應(yīng)每單位量的成本的成本DB32得到的各制造條件的單價(jià)信息為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)40，在滿足要求規(guī)格的制造條件中，使2個(gè)以上的目標(biāo)函數(shù)(在這里為距制造成本和過(guò)去的事例的靠近程度)可視化，在支持畫面50上顯示，使決策變得容易。在本實(shí)施方式中，如圖12所示，將2個(gè)以上目標(biāo)函數(shù)(在附圖中從過(guò)去的實(shí)績(jī)的脫離量和成本)與原始數(shù)據(jù)一并顯示。然后，在數(shù)據(jù)分布中選擇哪個(gè)制造條件依賴于設(shè)計(jì)人員的判斷。即，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行最終判斷，對(duì)決策支持作貢獻(xiàn)。以薄鋼板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)為例進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，如圖18所示，現(xiàn)在的薄鋼板品質(zhì)設(shè)計(jì)根據(jù)厚度、寬度、目標(biāo)強(qiáng)度、韌性等要求規(guī)格，以過(guò)去的相似事例、設(shè)計(jì)知識(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)厚度、寬度、目標(biāo)強(qiáng)度及韌性，決定成分A、成分B、成分C以外的化學(xué)成分、加熱條件、軋制條件、冷卻條件等設(shè)計(jì)值的初始值。然后，進(jìn)行設(shè)定成分A、成分B、成分C的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，以滿足目標(biāo)強(qiáng)度，使成本降低。具體而言，如圖14所示，根據(jù)過(guò)去的相似物件的記錄(制造條件、強(qiáng)度實(shí)績(jī)平均值)，在計(jì)算機(jī)40的軟件上通過(guò)試行錯(cuò)誤變更制造條件，以使強(qiáng)度預(yù)測(cè)值成為目標(biāo)值。相對(duì)于各化學(xué)成分的強(qiáng)度的影響系數(shù)，例如成分A為Al(MPa/%)，成分B為A2(MPa/%)，成分C為A3(MPa/%)(A2>A3>A1)，各化學(xué)成分對(duì)應(yīng)每強(qiáng)度的成本為A為B1日元，成分B為B2日元，成分C為B3日元(B3B2>B1)。相對(duì)于成分B中的強(qiáng)度的影響系數(shù)的例子如圖20所示。因此，關(guān)于對(duì)應(yīng)每強(qiáng)度的成本，成分C較高，成分A和成分B為相同等級(jí)，在成分A和成分B強(qiáng)度降低，優(yōu)選的是通過(guò)成分C補(bǔ)充不足的量。并且優(yōu)選的是，成分B盡量不足某個(gè)容許值，以能夠轉(zhuǎn)用作板坯。并且，為了回避風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)與過(guò)去的事例相同。由此，(1)相對(duì)于強(qiáng)度的影響系數(shù)因制造條件空間而不同。(2)由于制造條件的數(shù)量較多，為非線性，因而難以判斷現(xiàn)在的設(shè)計(jì)值的最優(yōu)值。(3)由于存在不能知道過(guò)去事例的有無(wú)的問(wèn)題，因而優(yōu)選的是使設(shè)計(jì)人員的決策變得容易。在本實(shí)施方式中，如圖16所示，包括品質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)30,保存過(guò)去制造出的各制造條件的值和此時(shí)的品質(zhì)特性值；成本數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)32，存儲(chǔ)各制造條件的每單位量的成本；輸入單元410，在多個(gè)制造條件中，設(shè)計(jì)人員任意選擇制造條件，輸入該值；制造條件計(jì)算單元412，計(jì)算如滿足要求的材質(zhì)特性值的、選擇的制造條件以外的制造條件；影響系數(shù)計(jì)算單元414，賦予制造條件值時(shí)，從材質(zhì)DB30計(jì)算該制造條件鄰域的局部影響系數(shù)；和支持畫面生成單元416，從上述制造條件計(jì)算單元412和影響系數(shù)計(jì)算單元414，生成如在圖17例示的、支持設(shè)計(jì)人員的決策的畫面50。如在圖17例示，上述支持畫面生成單元416顯示所選擇的制造條件空間中的、現(xiàn)在的制造條件的值、成本的等高線、滿足要求的品質(zhì)特性值而選擇的制造條件以外的制造條件的值的等高線、各制造條件的極限值、和所選擇的制造條件的過(guò)去的實(shí)績(jī)值。在該決策支持畫面上，根據(jù)現(xiàn)在的設(shè)計(jì)值同時(shí)顯示更廉價(jià)的制造條件的變更方向和過(guò)去的實(shí)績(jī)。并且，顯示強(qiáng)度級(jí)別相同的成分A的值的等高線以及此時(shí)的成本的等高線。相對(duì)于強(qiáng)度的影響系數(shù)變化的一例以成分B為例，在圖20用X標(biāo)記(成分C=0.00%)、用A標(biāo)記(成分C=0.02%)、用令標(biāo)記(成分C=0.04%)表示。由此，明確表達(dá)成分B濃度變高時(shí)對(duì)強(qiáng)度的影響系數(shù)變小的、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，對(duì)技術(shù)傳承作貢獻(xiàn)。下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在最初的顯示畫面為如圖18所示的狀態(tài)的情況下，降低用口標(biāo)記表示的設(shè)計(jì)值的成分C濃度而向降低成本的方向移動(dòng)時(shí)，成為如圖19所示的狀態(tài)。從該圖19的狀態(tài)，進(jìn)而沿著等高線直到C成為0為止降低時(shí)成為如圖20所示的狀態(tài)。該圖20的狀態(tài)為最優(yōu)值。由此，以品質(zhì)DB及成本信息為基礎(chǔ)，利用通用數(shù)據(jù)分析軟件，在非線性對(duì)象中，從滿足要求規(guī)格的制造條件中，使成本和風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)可視化而支持決策。由此，品質(zhì)設(shè)計(jì)人員能夠容易地找出價(jià)格更低廉的制造條件。并且，不會(huì)選擇過(guò)去完全沒(méi)有制造的制造條件，能夠減少品質(zhì)不良。另外，在本實(shí)施方式中，作為目標(biāo)函數(shù)考慮了脫離成分成本和過(guò)去的制造設(shè)定值的風(fēng)險(xiǎn)，但目標(biāo)函數(shù)的數(shù)量、種類不限于此。權(quán)利要求1.一種預(yù)測(cè)公式生成裝置，其包括實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，使過(guò)去制造出的產(chǎn)品的制造條件和其制造的結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)多個(gè)由該制造條件和該結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)的信息；相似度計(jì)算單元，對(duì)存儲(chǔ)在所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的制造條件和預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件進(jìn)行比較，計(jì)算出由多個(gè)比較結(jié)果構(gòu)成的相似度；和預(yù)測(cè)公式生成單元，決定與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件建立對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式的參數(shù)；所述預(yù)測(cè)公式生成單元包括根據(jù)所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的制造條件和結(jié)果信息生成制造條件和制造結(jié)果的關(guān)系時(shí)，利用所述相似度作為評(píng)價(jià)其模型化誤差的評(píng)價(jià)函數(shù)的加權(quán)的單元；和將預(yù)測(cè)對(duì)象的物理特性作為約束條件，在該約束條件內(nèi)對(duì)與評(píng)價(jià)函數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行求解的單元。2.如權(quán)利要求l所述的預(yù)測(cè)公式生成裝置，其中，還具有結(jié)果預(yù)測(cè)裝置；所述結(jié)果預(yù)測(cè)裝置，包括預(yù)測(cè)公式取得單元，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和結(jié)果預(yù)測(cè)單元，將所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式中，預(yù)測(cè)相對(duì)于該制造條件的結(jié)果。3.如權(quán)利要求l所述的預(yù)測(cè)公式生成裝置，其中，還具有控制制造條件的控制裝置；所述控制裝置，包括預(yù)測(cè)公式取得單元，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和控制單元，用于利用所述預(yù)測(cè)公式計(jì)算出控制量相對(duì)于預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件成為目標(biāo)值的操作量，執(zhí)行控制。4.如權(quán)利要求l所述的預(yù)測(cè)公式生成裝置，其中，還具有品質(zhì)設(shè)計(jì)裝置；所述品質(zhì)設(shè)計(jì)裝置，包括預(yù)測(cè)公式取得單元，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和品質(zhì)設(shè)計(jì)輔助單元，用于輸出將一個(gè)以上的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式而得到的預(yù)測(cè)結(jié)果的輸出和根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算出二次評(píng)價(jià)指數(shù)的輸出內(nèi)的至少一個(gè)，輔助產(chǎn)品的品質(zhì)設(shè)計(jì)。5.—種預(yù)測(cè)公式生成方法，其包括相似度計(jì)算工序，對(duì)實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的制造條件和預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件進(jìn)行比較，計(jì)算由多個(gè)比較結(jié)果構(gòu)成的相似度，其中，在所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中使過(guò)去制造出的產(chǎn)品的制造條件和其制造的結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)多個(gè)由該制造條件和該結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)的信息；和預(yù)測(cè)公式生成工序，以與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的制造點(diǎn)作為基準(zhǔn)，所述預(yù)測(cè)公式生成工序，包括根據(jù)所述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的制造條件和結(jié)果信息生成制造條件和制造結(jié)果的關(guān)系時(shí)，利用所述相似度作為評(píng)價(jià)其模型化誤差的評(píng)價(jià)函數(shù)的加權(quán)的步驟；和將預(yù)測(cè)對(duì)象的物理特性作為約束條件，在該約束條件內(nèi)對(duì)與評(píng)價(jià)函數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行求解的步驟。6.如權(quán)利要求5所述的預(yù)測(cè)公式生成方法，其中，還具有結(jié)果預(yù)測(cè)工序；所述結(jié)果預(yù)測(cè)工序，包括預(yù)測(cè)公式取得工序，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和結(jié)果預(yù)測(cè)工序，將所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式中，預(yù)測(cè)相對(duì)于該制造條件的結(jié)果。7.如權(quán)利要求5所述的預(yù)測(cè)公式生成方法，其中，還具有控制制造條件的控制工序；所述控制工序，包括預(yù)測(cè)公式取得工序，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和控制工序，利用所述預(yù)測(cè)公式計(jì)算出控制量相對(duì)于預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件成為目標(biāo)值的操作量，執(zhí)行控制。8.如權(quán)利要求5所述的預(yù)測(cè)公式生成方法，其中，還具有品質(zhì)設(shè)計(jì)工序；所述品質(zhì)設(shè)計(jì)工序，包括預(yù)測(cè)公式取得工序，取得與所述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式；和品質(zhì)設(shè)計(jì)輔助工序，輸出使一個(gè)以上的制造條件輸入到所述預(yù)測(cè)公式而得到的預(yù)測(cè)結(jié)果的輸出和根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算出二次評(píng)價(jià)指數(shù)的輸出內(nèi)的至少一個(gè)，輔助產(chǎn)品的品質(zhì)設(shè)計(jì)。9.一種產(chǎn)品的制造方法，該產(chǎn)品通過(guò)權(quán)利要求5至8中的任一項(xiàng)所述的方法制成。全文摘要預(yù)測(cè)公式生成裝置包括實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、相似度計(jì)算單元和預(yù)測(cè)公式生成單元。實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，使過(guò)去制造出的產(chǎn)品的制造條件和其制造的結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)多個(gè)由該制造條件和該結(jié)果信息建立對(duì)應(yīng)的信息。相似度計(jì)算單元，對(duì)存儲(chǔ)在上述實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的制造條件和預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件進(jìn)行比較，計(jì)算出由多個(gè)比較結(jié)果構(gòu)成的相似度。預(yù)測(cè)公式生成單元決定與上述預(yù)測(cè)對(duì)象的制造條件建立對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)公式的參數(shù)。文檔編號(hào)G06Q10/00GK101361085SQ200680051029公開日2009年2月4日申請(qǐng)日期2006年10月20日優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日發(fā)明者茂森弘靖申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社