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针对软测量技术在线实施时的数据预处理问题，提出了基于聚类分析的过失误差侦破方法。该方法不需过程的先验知识和假设，直接面向数据，可十分方便地在线实现。将该方法与滑动平均滤波算法相结合，可以有效处理过程测量数据的过失误差和随机误差，从而提高软仪表估计的精度。在二元精馏塔底产品组分浓度软测量仪表在线进行的仿真中，应用该方法进行数据预处理，使进入软测量模型的过程数据更接近真实值，取得了很好的效果。