摘 要：介紹了幾種傳統的支持向量機（SVM）多分類方法，分析了其存在的問題及缺點。提出了一種基于二叉決策樹的SVM多分類方法，該方法具有簡單、直觀，訓練樣本少的特點。通過將其應用于提升機運行狀態的故障診斷，結果表明，采用該方法比傳統多類SVM方法和BP神經網絡具有更高的診斷正確率。 關鍵詞：支持向量機;故障診斷;二叉決策樹;礦井提升機 [b][align=center]Mine Hoist Fault Diagnosis Based on SVM-Binary Decision Tree Method ZHANG Lei, XIA Shi-Xiong, NIU Qiang[/align][/b] Abstract: The problems and defections of the existing methods of SVM multi-class classification were analyzed. A multi-class classification base on binary decision tree was put forward, which is simple and has little duplicating training samples. The application to fault diagnosis for mine hoist fault diagnosis shows that it has higher diagnosis accuracy than traditional SVM multi-class method and BP neural network method. Keywords: support vector machine; fault diagnosis; binary decision tree; mine hoist 1 引 言 　　在故障診斷領域中，當今所面臨的主要難題之一是故障特征知識的發現問題，其中對故障模式進行分類則是診斷過程的核心所在。目前常規的故障診斷方法大都依賴于大樣本情況下的統計特性，當訓練樣本有限時，難以保證有較好的分類推廣性。而統計學習理論（Statistical Learning Theory，SLT）和支持向量機（Support Vector Machines，SVM） 的誕生為這一問題的解決開辟了新的途徑。統計學習理論是建立在結構風險最小化的原則基礎上，它是專門針對小樣本情況下機器學習問題建立的一套新的理論體系，在這種體系下的統計推理，不是要得到樣本數趨于無窮大時的最優解，而是追求在現有有限樣本的情況下的最優解，是兼顧到經驗風險和置信范圍的一種折衷的思想。支持向量機就是在統計學習理論這一基礎上發展起來的一種新的機器學習算法，它是SLT理論的具體應用。 　　本文提出一種基于二叉決策樹的SVM多分類方法，并對提升機系統進行故障診斷，與BP神經網絡和傳統的多類SVM算法做了對比，實驗證明，該方法對具有小樣本的礦井提升機故障診斷不僅具有很好的分類能力，而且具有很好的適應性和計算效率。 2 相關工作 　　隨著提升機運行自動化程度和可靠性要求的提高，對其故障診斷技術的研究具有重要的積極意義。對于提升機系統的故障診斷，已有的研究成果主要集中在基于人工神經網絡方法和傳統的多類支持向量機方法。 　　文獻研究了利用人工神經網絡對提升機制動系統進行安全監測和故障診斷。人工神經網絡實際上是利用梯度下降調節權值，使目標函數達到極小，導致了神經網絡過分強調克服學習錯誤而泛化性能不強，同時神經網絡還有一些難以克服的缺陷，如隱層隱層單元數目難以確定，網絡最終權值受初始值影響較大等。神經網絡分類器通常面臨如何從有限的故障樣本中得到具有較大推廣能力的決策函數的問題。 詳情請點擊：基于SVM二叉決策樹方法的礦井提升機故障診斷