feat(phase4): 接入真实预测计算模型(中国建材院)

替换占位公式,按模型精确实现 prediction.ts:
Ln=A/V → 筛Yp≥0.01 → Ln修正=Σ(Li·Ypi)/Ypn → Yn修正=Y0+Yp·e^(−Ln修正/B)
→ C密闭=Σ(Yi修正·Li) → E=0.51+8.74·C密闭/Σ(Li·Ypi) → U=1/(1+E·ACH)
→ C通风=U·C密闭 → WS=e^(0.102(T−23))·e^(1.2312(H−0.5)) → C=WS·C通风
贡献率 Gn=(Yn修正·Ln)/C密闭;污染源=超标污染物按Gn降序累计>50%。
结果新增 cClosed/limits/sources 字段。已用官方算例校验最终浓度全部±0.01通过。

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>

packages/shared/src/prediction.ts

@@ -14,110 +14,167 @@ export interface EmissionParams {
 /** 一种材料在某空间的用量 + 各污染物散发参数 */
 export interface SpaceMaterialInput {
   materialId: string;
-  /** 使用量（配合用量单位，通常为面积 m² 或其它） */
+  /** 使用面积 A (m²)。长度单位时调用方需先 ×0.1 折算 */
   usageAmount: number;
-  /** 每项污染物的散发参数 */
   params: Record<Pollutant, EmissionParams>;
 }
 
 /** 空间环境条件 */
 export interface SpaceConditions {
-  /** 体积 m³ */
+  /** 体积 V (m³) */
   volume: number;
-  /** 温度 ℃ */
+  /** 温度 T (°C) */
   temperature: number;
-  /** 湿度 %rh */
+  /** 湿度 H (%rh，如 50；内部折算为小数) */
   humidity: number;
-  /** 通风换气率 次/小时 (ACH) */
+  /** 通风换气次数 ACH (次/小时) */
   ventilationRate: number;
   standard: StandardCode;
 }
 
 export interface MaterialContribution {
   materialId: string;
-  /** 每项污染物对最终浓度的贡献 (mg/m³) */
+  /** 各污染物：该材料占最终浓度的份额 (mg/m³) = Gn × C */
   contribution: Record<Pollutant, number>;
-  /** 每项污染物的贡献率 0~1 */
+  /** 各污染物贡献率 Gn (0~1) = (Yn修正·Ln)/C密闭 */
   contributionRate: Record<Pollutant, number>;
 }
 
 export interface SpacePredictionResult {
-  /** 各污染物预测浓度 mg/m³ */
+  /** 各污染物最终预测浓度 C (mg/m³) */
   concentration: Record<Pollutant, number>;
+  /** 各污染物密闭浓度 C密闭 (mg/m³)，贡献率分母 */
+  cClosed: Record<Pollutant, number>;
+  /** 所用标准的各污染物限值 */
+  limits: Record<Pollutant, number>;
   /** 各污染物是否超标 */
   exceeded: Record<Pollutant, boolean>;
   /** 各材料贡献 */
   contributions: MaterialContribution[];
+  /** 各污染物的污染源材料ID（仅超标污染物；累计贡献率>50%的前几个材料） */
+  sources: Record<Pollutant, string[]>;
   rating: PredictionRating;
 }
 
+/** 平衡释放量范围阈值：Yp < 0.01 视为该污染物不释放 */
+const YP_THRESHOLD = 0.01;
+
 const zero = (): Record<Pollutant, number> =>
   Object.fromEntries(POLLUTANTS.map((p) => [p, 0])) as Record<Pollutant, number>;
 
 /**
- * ⚠️ 核心散发速率公式 —— 把你已标定的公式放这里。
+ * 单空间多污染物预测（中国建材院模型 20240307）。
- * 当前为占位实现：稳态面积散发速率随温度/湿度做简单修正。
+ * 每种污染物独立计算：
- *
+ *   Ln=A/V → 筛Yp≥0.01 → Ln修正=Σ(Li·Ypi)/Ypn → Yn修正=Y0+Yp·e^(−Ln修正/B)
- * 返回某材料某污染物的稳态面积散发速率 (mg/m²·h)。
+ *   → C密闭=Σ(Yi修正·Li) → E=0.51+8.74·C密闭/Σ(Li·Ypi) → U=1/(1+E·ACH)
- *
+ *   → C通风=U·C密闭 → WS=e^(0.102(T−23))·e^(1.2312(H−0.5)) → C=WS·C通风
- * @param p     散发参数 Y0/Yp/B
+ *   贡献率 Gn=(Yn修正·Ln)/C密闭；污染源=超标污染物中按Gn降序累计>50%的材料。
- * @param cond  空间环境（温湿度等）
- */
-export function emissionRate(p: EmissionParams, cond: SpaceConditions): number {
-  // —— PLACEHOLDER：替换为你的标定公式 ——
-  // 占位：以 Y0 为基线，Yp 受温度偏离 25℃ 影响，B 作为湿度/装载修正系数。
-  const tempFactor = 1 + 0.02 * (cond.temperature - 25); // 每偏离1℃修正2%
-  const humFactor = 1 + 0.005 * (cond.humidity - 50); // 每偏离50%rh修正0.5%
-  const rate = (p.y0 + p.yp * Math.max(0, tempFactor - 1) + p.b * humFactor * 0.0) * tempFactor * humFactor;
-  return Math.max(0, rate);
-}
-
-/**
- * 预测单个空间的污染物浓度（质量平衡稳态模型）。
- *
- * 稳态：生成速率 G = 去除速率 = ACH × V × C  =>  C = G / (ACH × V)
- * G_pollutant = Σ_material ( emissionRate × usageAmount )
  */
 export function predictSpace(
   materials: SpaceMaterialInput[],
   cond: SpaceConditions,
 ): SpacePredictionResult {
+  const V = Math.max(1e-6, cond.volume);
+  const ACH = Math.max(0, cond.ventilationRate);
+  const T = cond.temperature;
+  const H = cond.humidity > 1 ? cond.humidity / 100 : cond.humidity; // %rh → 小数
+  const WS = Math.exp(0.102 * (T - 23)) * Math.exp(1.2312 * (H - 0.5));
   const limits = STANDARD_LIMITS[cond.standard];
+
+  // 真实承载率 Ln = A/V
+  const Ln = new Map<string, number>();
+  for (const m of materials) Ln.set(m.materialId, m.usageAmount / V);
+
   const concentration = zero();
-  const denom = Math.max(1e-6, cond.ventilationRate * cond.volume);
+  const cClosed = zero();
-
+  const exceeded = {} as Record<Pollutant, boolean>;
-  // 累计各材料各污染物的生成量
+  const sources = {} as Record<Pollutant, string[]>;
-  const rawContrib: Record<string, Record<Pollutant, number>> = {};
+  const contribByMat: Record<string, Record<Pollutant, number>> = {};
+  const rateByMat: Record<string, Record<Pollutant, number>> = {};
   for (const m of materials) {
-    rawContrib[m.materialId] = zero();
+    contribByMat[m.materialId] = zero();
-    for (const pol of POLLUTANTS) {
+    rateByMat[m.materialId] = zero();
-      const G = emissionRate(m.params[pol], cond) * m.usageAmount;
+  }
-      const c = G / denom;
+
-      rawContrib[m.materialId][pol] = c;
+  for (const p of POLLUTANTS) {
-      concentration[pol] += c;
+    // 1. 筛选释放该污染物的材料（Yp≥0.01）
+    const emitters = materials.filter((m) => (m.params[p]?.yp ?? 0) >= YP_THRESHOLD);
+    // Σ(Li·Ypi)
+    const sumLYp = emitters.reduce((s, m) => s + Ln.get(m.materialId)! * m.params[p].yp, 0);
+
+    // 2. Yn修正 = Y0 + Yp·e^(−Ln修正/B)，其中 Ln修正 = Σ(Li·Ypi)/Ypn
+    const yCorr = new Map<string, number>();
+    for (const m of emitters) {
+      const { y0, yp, b } = m.params[p];
+      const lnCorr = yp > 0 ? sumLYp / yp : 0;
+      const term = b > 0 ? yp * Math.exp(-lnCorr / b) : 0;
+      yCorr.set(m.materialId, y0 + term);
+    }
+
+    // 3. 密闭浓度 C密闭 = Σ(Yn修正·Ln)
+    const cClose = emitters.reduce((s, m) => s + yCorr.get(m.materialId)! * Ln.get(m.materialId)!, 0);
+    cClosed[p] = round3(cClose);
+
+    // 4. 通风修正
+    const E = sumLYp > 0 ? 0.51 + 8.74 * (cClose / sumLYp) : 0;
+    const U = 1 / (1 + E * ACH);
+    const cVent = U * cClose;
+
+    // 5. 温湿度修正 → 最终浓度
+    const C = WS * cVent;
+    concentration[p] = round3(C);
+
+    // 6. 贡献率 Gn = (Yn修正·Ln)/C密闭
+    for (const m of emitters) {
+      const gn = cClose > 0 ? (yCorr.get(m.materialId)! * Ln.get(m.materialId)!) / cClose : 0;
+      rateByMat[m.materialId][p] = gn;
+      contribByMat[m.materialId][p] = round3(gn * C);
+    }
+
+    // 7. 超标判定 + 污染源（累计Gn>50%）
+    const over = C > limits[p];
+    exceeded[p] = over;
+    if (over) {
+      const sorted = emitters
+        .map((m) => ({ id: m.materialId, gn: rateByMat[m.materialId][p] }))
+        .sort((a, b) => b.gn - a.gn);
+      const src: string[] = [];
+      let cum = 0;
+      for (const s of sorted) {
+        src.push(s.id);
+        cum += s.gn;
+        if (cum > 0.5) break;
+      }
+      sources[p] = src;
+    } else {
+      sources[p] = [];
     }
   }
 
-  // 贡献率
+  const contributions: MaterialContribution[] = materials.map((m) => ({
-  const contributions: MaterialContribution[] = materials.map((m) => {
+    materialId: m.materialId,
-    const contribution = rawContrib[m.materialId];
+    contribution: contribByMat[m.materialId],
-    const contributionRate = zero();
+    contributionRate: rateByMat[m.materialId],
-    for (const pol of POLLUTANTS) {
+  }));
-      contributionRate[pol] = concentration[pol] > 0 ? contribution[pol] / concentration[pol] : 0;
-    }
-    return { materialId: m.materialId, contribution, contributionRate };
-  });
 
-  const exceeded = Object.fromEntries(
+  return {
-    POLLUTANTS.map((p) => [p, concentration[p] > limits[p]]),
+    concentration,
-  ) as Record<Pollutant, boolean>;
+    cClosed,
+    limits,
+    exceeded,
+    contributions,
+    sources,
+    rating: ratingFor(concentration, cond.standard),
+  };
+}
 
-  return { concentration, exceeded, contributions, rating: ratingFor(concentration, cond.standard) };
+function round3(n: number): number {
+  return Math.round(n * 1000) / 1000;
 }
 
 /**
- * 由各污染物浓度相对限值的比值给出评级。
+ * 评级（占位：官方评分/评级规则文档"待补充"）。
- * A: 全部 ≤ 60% 限值; B: ≤ 100%; C: ≤ 150%; D: 超过。
+ * 现按各污染物相对限值的最差比值给级：A≤60% B≤100% C≤150% D>150%。
  */
 export function ratingFor(
   concentration: Record<Pollutant, number>,