什么是灵敏度分析？为什么要用它？

灵敏度分析是研究与分析一个系统（或模型）的状态或输出变化对系统参数或周围条件变化的敏感程度的方法。在最优化方法中经常利用灵敏度分析来研究原始数据不准确或发生变化时最优解的稳定性。通过灵敏度分析还可以决定哪些参数对系统或模型有较大的影响

在过程模拟中，我个人用灵敏度分析用的最多的地方就是画图了吧，各种参数对某一个因变量的影响曲线，从而确定一个模块的最优参数是什么，举个例子来说吧，回流比对塔顶采出产品质量分数的影响，就可以确定在保证产品质量的情况下，需要的最小回流比是多少

创建灵敏度分析

名字根据自己需要设置即可，进入设置界面

设置变量

设置变量有两种方法，先说一种最简单方便的

变化顾名思义，就是要变化的量，也就是自变量，那么定义自然就是因变量啦，列表就是要分析的结果

新建一个变量：

比如我们要分析一个塔的进料位置对塔顶采出的质量分数的影响，那么自变量就是进料板位置参数，因变量就是塔顶采出流股中关键组分的质量分率

那么首先，怎么设置这个1变量是进料板位置呢，打开这个塔的参数设置界面：

因为本例是一个萃取精馏塔，所以两股进料，但是物料进料是L207-2

选中进料板的塔板，点击复制：

返回灵敏度变量设置界面，点击粘贴即可：

可以看到，变量已经自动设置完毕，但是为什么上方还是红色显示输入不完全呢，那是因为只设置了自变量，没有设置自变量的变化范围

要分析进料塔板位置的影响，那么进料塔板位置肯定是在一个范围之内调整， 不可能是随机的一个数值，所以需要设置它的变化范围，本例中，进料塔板为第26块板，那么我就设置一个比较小的范围作为演示：

变量范围设置，可以看到有三种类型：等距、对数、值列表，等距的意思就是每个变量取值的点之间的差值是固定的，这个最为常用，对数顾名思义，将坐标转化为对数坐标，值列表就更简单了，你可以把你需要设置的每一个点输入进去，让它计算每一个你规定的点对因变量的影响

点数和增量就不说了，应该很好理解

下来就是设置因变量了：

同样的操作，查看塔顶采出流股的结果，对关键组分的质量分率进行复制：

在灵敏度设置界面点击粘贴完成因变量的设置：

因为因变量是自变量影响的结果，所以不需要人为的设置变化范围，设置好变量就可以了

接下来是列表：

直接点击填充变量即可自动设置报告所需的变量名，也可以手动填写，这里的列表变量就是因变量，也就是定义变量

得出结果

这样，一个进料塔板位置对塔顶采出关键组分的质量分率灵敏度分析就设置完成了，点击运行

点击结果即可查看这个灵敏度的分析结果，如图所示，VARY1就是进料塔板位置，MASSFRA就是塔顶异丙醇的质量分数

有了数据那么该如何绘图呢，Aspen自带了绘图工具：

点击结果曲线

选择X轴和Y轴参数，点击确定开始绘图，绘图如下：

就能清晰的看到变化的趋势，在保证产品质量的同时，从20到26块板都可以，选择操作弹性最大的26块

其他的参数分析步骤基本相同

总结

除了复制粘贴参数之外，还可以手动设置，在设置的时候可以使用aspen自带的参数引导器来快速找到需要的参数，如图所示：可以直接搜索

当然，变量可以是不唯一的，可以定义多个自变量对一个因变量的影响，也可以定义一个自变量和多个收到该自变量影响的因变量，然后同时作图

当然变量之间不能互相影响，不然计算会出现误差，当灵敏度分析报错的时候，一般来说首先检查变量的设置是否出现问题，取值范围是否超过可行域，取值跨度是否过大等

如果变量设置没有问题，那么就要检查变量之间的影响关系，该自变量是否会影响得到因变量，如果自变量和因变量之间的影响关系不明确或者无关系，那么会导致灵敏度分析无法计算报错

一般来说，不建议同时设置超过三个及三个以上的自变量，会导致计算周期非常非常长，可能需要好几个小时

和计算器模块一样，灵敏度分析也支持Fortran编程，通过Fortran对变量进行运算，得到自己想要的结果，举个例子来说，aspen无法直接得到反应器中关键组分的转化率，你就可以通过灵敏度分析设置好相关变量之后通过Fortran语句进行运算，自动算出转化率从而得到结果，形成温度、压力、反应器体积、催化剂重量等参数对反应转化率的影响曲线，更好的去优化反应器的参数

在做第一遍流程的时候要灵活运用灵敏度分析，可以帮你找到一个模块的最优最稳定的参数，从而减小前面的流程影响下游流程的情况

今天就到这里，我是乙醇，下次见~~