时间:2022-11-26 15:38:47
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械控制论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
工程机械成本的控制分为很多小项’但是总的来说还是分为直接成本和间接成本,分开来说可以分为设备消耗、折旧费用、租赁费用、分摊费用、运输费用等等,这些费用对工程项目的施工的成本有着直接的影响,所以相关的部门应该仔细的进行预算、核算、分析与评价等控制。如果这些工作没有做好,将会增加施工的成本,进而可能会导致施工质量的降低,甚至阻碍施工的进行等等。机械化工程施工中的主体部分是工程机械设备,只有做好工程机械的管理工作,才能更好的保证施工的正常进行或者提前完成,发挥机械的使用效率、提髙施工质量和经济效果。不仅如此,这样还能对机械施工水平有所提高,使得建筑机械化实现快速平稳发展。工程机械具有较大的随动性,作业地点不唯一、服务对象不唯一、工作时间不确定等等因素都增加了工程机械管理的复杂性,所以说工程施工机械成本管理是必要的。
2工程施工机械成本控制中存在的缺陷
工程机械在使用中,设备的完好率、利用率普遍较低,而且使用的费用也较髙。做好工程施工机械成本控制的主要环节是在施工机械的使用和管理方面要做好。下面是工程施工成本控制中的主要缺陷:
2.1机械设备购置的控制缺乏
施工企业在购进设备时,对市场的行情了解得不是很充分,在购进预算时,没有考虑施工项目的需要,因为这些方面分析的不够,所以导致投资的盲目性。在市场调研和招标手续方面容易有所忽视,导致在施工设备在购进时的成本严重的偏离预期的预算;在选用施工设备时,没有考虑到自身实际施工需求,尽可能选取大型或者较为精密的工程机械,使得工程机械的利用率降低,在设备的折扣费用和维修养护费用方面也有所损失;有的施工设备在购买时较为盲目性,选用的较为专业性的机械,导致在施工时,如果进行了现场的设计改进,经常会出现了机械设备轮空的现象,部分机械完全派不上用场,浪费了机械资源。
2.2落后的机械设备管理理念
许多施工企业只关注些许大型的一次性的设备费用支出,经常性的忽略H常中的持续性的、较为小型的支出,与当代的市场经济条件存在明显的冲突。如果做不好工程机械设备成本的控制,经常会导致使用的成本超过工程机械的购置成本,所以要做好工程施工中的机械成本控制。同时,部分施工企业缺少完善的成本控制体系,这样的话会降低设备的使用率、增加生茶消耗、设备的故障率和维修的成本也大大地增加,整体上拖慢了企业的正常经营。
2.3工作人员素质较低
设备在不断地更新’操作人员也应该进行更换和培训,在使用时,不能正确的进行操作,会加快机械设备的损坏,增加了机械设备的维修和保养。造作不当是一种情况,还有更加严重的现象,比如无证上岗和故意的人为破坏等等。在设备出现损坏时,不对出现故障的原因进行分析和对责任人进行追究也是造成这些状况的原因之一,所以应该做好机械设备的激励和约束手段。
3工程施工机械成本控制的主要措施
3.1完善机械成本控制模式
在人员上对机械成本控制模式进行分工,从顶层的项目经理到下层的各种机械成本控制人员,建立完善的控制模式来对工程机械成本进行控制。实行行业分开制,对各部门呈交的报表进行统计、核算、分析和评价,做够进行上报。
3.2费用明细化
一个工程施工项目配置普遍繁多,配置方式也不少,无论是挑拨、新购、租赁和分包等等,都应该进行详细的了解,各种设备的各种参数在进行了整理之后可以通过电子表格的方式汇总到一个地方,在这个地方建立一个动态的总台帐,能够起到意想不到的作用。之后应该建立施工机械成本的明细账目,能够详细的对施工机械成本核算的对象范围、开支月计、开支累计等等项目,详细明了的完成单机成本的统计,在施工机械成本上能够准确的进行分析。最后应该做好施工机械成本费用的总计工作,对各机械成本控制部门进行综合,详细对各部门的职能进行分类,材料费用由物资部门提供;人工费由人事部提供;运输费由计价管理部门提供、折旧费由财务部门提供等等,各部门应该加强彼此之间的交流与合作,通过完美的配合共同做好机械成本控制工作。在机械操作人员的费用统计方面,由于人员的流动性较强,所以应该注意机械操作人员的增减和更换,各部分人员的费用也要搞清楚。
3.3正确选配机械,发挥机械最大效能
一般来说,在工程建筑产品的总成本中,机械的使用费用大约占据了百分之五到百分之八之间,在选配机械时不能盲目的选择,应该对工程施工的工程量、施工的方法和进度要求进行考察研究分析,之后再进行选购,注意各机械之间的配合,通过彼此之间的适应来发挥每台机械的最大效能。有的机械被设计到相邻的工程项目上作业,这就要求该机械需要具有多次使用的功能,减少对工程机械的拆卸、搬运和安装,使得机械设备的利用率达到最髙。针对不同的工作量也需要选择不同的机械设备,在大型或者工作量集中的地方,应该选用大型专用型机械设备;在小型或者工作量相对分散的地方,应该选择小型的、较为灵活的机械设备。利用现代化的控制方法,寻求最优的供求关系。
3.4合理组织机械施工,提高利用率
在施工时,应该做到施工的机械组织,认真计划机械的施工,做好机械的及时调度工作。对机械设备进行编制,确定个设备之间的供需计划,通过对各机械设备的平衡,实现机械设备的共同遵守执行。在选配机械时,部分选购人员会尽量多的选购机械设备,过早的就购进机械设备,导致机械不能很好的有计划的使用。在机械施工组织中,对机械施工组织要保证有效性,在保证了原材料、水电等供应的前提下,合理的安排施工的顺序,注意机械设备的维修养护工作,对有零部件损坏的机械设备不能让其进行施工作业,保证正常机械的充分合理利用。
3.5合理选择机械设备更新方案,进行必要的技术经济分析
在机械设备的使用过程中要注意机械设备的更新,对机械设备的有形损耗和无形损耗进行分析和应用,对损坏到一定程度的零部件要用新的或者功能相似的产品进行替代。机械设备的更新对工程建筑施工是有一定的好处的,但是带来的是经济问题,所以说这是个重要问题,值得慎重决策。科学技术在不断进步,新材料、新技术、新施工方法等事物+断的出现在建筑施工中,针对这种情况,结合建筑企业自身的经济状况和施工业务进行分析,对设备更新的进度、时间等方面进行探讨,做出正确的更新方案。
3.6机械设备检查,降低维修成本
机械设备的检查主要包括设备运转情况、技术状况、工作精度等形式进行检查,为下面进行的维修保养工作打好基础,及时的査明隐患并进行清除,能够提高修理质量和缩短维修的周期,还能一定程度上节约维修的成本。
3.7机械设备维护保养、提高机械设备的经济效益
机械设备都是有众多的零部件组合而成的,但是在零部件之间的连接部分极其容易发生一些不正常反映,比如松动、磨损等状态,如果不及时的进行处理,会导致不可预想的危害,所应该对设备进行及时的检査和处理,对机械设备进行清洁等工作,提髙机械设备的使用寿命,保证机械设备的正常使用,保证机械设备在使用时的稳定性和安全性,提高机械施工的经济效益。
3.8机械设备改造,提高生产效率
机械设备的改造是对原有设备进行技术革新,通过机械设备的改造,能够很好的在机械设备的性能、精度及生产效率进行改善和提髙。机械设备的改造需要较高的技术性,所以非常精细复杂,在考虑改造的必要性、技术的可行性和经济的合理性之后正确的进行改造。
4结语
1机械设备使用费的成本控制分析
1.1合理配备和正确使用机械设备,提高机械效率
在公路工程的施工过程中,应根据工程的具体情况进行机械设备的选择。工程的施工内容发生变化,其所需要的机械设备类型和数量也将随之改变,因此所确定的机械设备应满足施工生产的要求,如果施工机械设备使用不当将可能对工程的施工造成影响,同时机械效率也无法得到充分发挥,从而造成成本的浪费。在进行机械设备的选择时,不仅应满足经济原则,也应满足适用原则。机械设备选择完成之后,应做好工序、工种间机械施工的组织工作,从而最大限度发挥机械设备的使用性能。为了充分发挥机械设备的使用性能,不仅应提高机械设备的性能,同时还提高操作人员的操作技能,两方面同时兼顾。在机械设备的使用过程中,应制定严格的经济责任制,将责任落实到人。将施工成果与操作人员的工资分配挂钩在一起,奖惩分明,这样可以有效提高机械设备操作人员的工作积极性,从而提高机械设备的使用效率。
1.2加强机械的平衡调度,提高机械利用率
在公路工程施工过程中,合理调拨能够把机械及设备使用费有效降低。要控制好调拨机械设备的数量,调拨数量过多会使机械设备使用率降低,但是如果调拨数量比较少,又会导致不能满足施工需求,从而延误施工进度。同时,对于机械设备的操作人员,应严格要求其操作技能,禁止操作人员在机械设备的操作过程中出现不规范和不熟练的问题,从而确保施工的顺利进行。所以,工程机械设备调拨的同时,也要满足施工生产需求,科学合理的进行机械设备的组织调拨,从而降低机械设备使用费,达到降低施工成本的目的。由于工程中所购置的大型机械一般都比较昂贵,定额台班使用费也比较高,所以为有效降低使用费,应严格做好大型机械的调度,提高机械设备使用率。
1.3做好机械设备的维修保养,提高机械的完好率
应加强机械设备平时的维修保养,确保机械设备处于正常使用状态,随时处于待命状态。施工中所使用的机械设备除了花钱购置的设备,大部分机械设备为项目外部租赁的机械设备,因此在进行机械设备租赁时,在所签订的合同中应对完好率有详细约定。必须有专门的工作人员专项负责工程项目设备的维修和保养,使机械设备一直处于良好的工作状态,这样可以有效提高机械设备的完好率。
2结语
研究分析表明,在施工中对原材料成本进行控制的可行性较差,而机械设备使用费是影响工程成本的主要因素,对其进行成本控制的可行性较高。通过结合工程实践经验,笔者总结出机械设备施工成本控制的措施,旨在达到真正节约工程机械设备费用的目的。
作者:李小光 单位:中铁二十二局集团第一工程有限公司
Abstract To solve the problems in the teaching of "Mechanical Control Engineering Foundation", such as the insufficient enthusiasm of students, the poor teaching effect, and the deviation between the theory and the engineering practice, the present paper proposes some suggestions and measures from the aspects of teaching methods and teaching contents. Mobilizing the enthusiasm of students, diversified teaching methods including the usage of group discussions, increasing teaching contents including the cases of mechanical engineering and research paper are suggested to carry out the curriculum reform of Mechanical Control Engineering Foundation.
Key words Mechanical Control Engineering Foundation; practical engineering case; group discussion; research paper
0 引言
“机械控制工程基础”是机械类专业学生的一门专业理论基础课及专业必修课,在机械工程学科的课程建设中具有举足轻重的作用。该门课程以经典的控制理论知识及方法为基础,旨在解决机械工程系统的动力学问题以及控制论问题;同时,该课程也是机械专业“测试技术”“机电一体化技术”“过程控制与装备”以及“机器人技术”等后续课程的理论基础。因此,该门课程的教学效果一方面关系着机械类专业学生后续技术课程的学习,另一方面直接关系着学生解决实际机械工程问题的能力。
然而,在“机械控制工程基础”该门课程的实际教学过程中,由于该课程具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味、学科交叉明显等诸多特点,使得该门课程的教学难度较大,学生学习的热情及积极性不高。同时,目前国内该课程主要的教学还是以传统的讲授结合少量实验的形式为主,在整个学习过程中学生都处于知识点的被动接收层面,学习主动性和自主性不高、学习效果极差。另外,大多数国内高校在“机械控制工程基础”的教授过程中,理论脱离工程实际,使得学生严重缺乏利用控制理论知识解决实际工程问题的能力,学生在完成本门课的学习之后,所具备的能力往往只是停留在应试和解题的层面,大多数情况下并没有掌握或是领悟学习这门课的目的是什么,具体应用又如何,更难以利用所学知识合理有效地解决工程实际问题。为此,本文针对目前国内高校在“机械控制工程基础”这门课教授方面存在的问题,提出以下几点建议及措施。
1充分激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性
如前所述,“机械控制工程基础”该门课具有理论性强、对数学基础要求高、内容枯燥乏味等特点,因此学生在最初接触该门课程时,通常表现出学习兴趣不大,积极性不高等问题。同时,目前网络技术和计算机技术已经得到广泛发展和普及,学生们可以较为容易地从网络上获取大量的学习资源,甚至是国内外知名高校所的该门课程的优秀教学视频和资料,因此如果教师只是简单地照本宣科,会使得学生感觉教师在课题上传授的知识点简单乏味,难以激发学生的学习兴趣,使得学生学习热情不高。因此,教师在教学过程中,如何充分调动学生学习的积极性,激发学生的学习兴趣就成为能否顺利达到该门课程既定教学效果和目的的关键。笔者认为要想培养学生的学习兴趣和积极性,可以从以下几个方面着手:一是重视首堂课教学内容和方案的设定。在首堂课中合理设定教学方案,介绍并讲解该课程在工业、农业、航空航天等诸多方面的应用案例,使得学生充分认识到该门课的重要性;二是针对学生特点,合理选用教学案例。在实际的教学过程中切忌理论脱离实际,因此在知识点的讲解过程中可以充分利用案例,首先通过引入对学生来说较为新颖且易于理解的案例吸引学生,在案例的讲解过程中合理引导学生探寻、领悟并学习知识点。
2采用多样化教学方式与手段,使学生成为教学过程的主体
目前,“机械控制工程基础”这门课普遍存在着教师灌输、学生被动接收的教学现状,大多数情况下教师才是教学过程的主体,而学生只是知识的被动接收者。为此,可以采用多样化的教学方式和手段,改革传统的教师讲授加少量实验的教学形式,增加学生的参与性,使得学生成为教学学习过程的主体。例如教师可以选取合适的章节或知识点,设定适当的教学主题或工程题目,将教师教授改变为学生小组讨论的形式或者目前较为新颖的对分课堂的形式,在这一过程中教师首先安排学生查阅拓展材料或文献,自主学习获取知识;随后,教师合理地组织学生进行小组讨论,引导学生主动获取知识点,增加学生的积极性。这种形式的教学方式一方面可以充分调动学生学习的主动性和学习兴趣、增加学生思维的灵活性,另一方面可以使学生成为知识的发现者和探索者,成为教学过程的主体。但是需要指出的是,在采取小组讨论或对分课堂这样多样化的教学手段中,教师的作用同样重要,教师需要在小组讨论或对分课堂过程中合理设定题目或主题,使其难度适中。同时,要合理引导学生进行讨论,完成对知识点的探索,并保证学生注意力的集中,而不是信马由缰。
3改革教学内容,增加工程实际案例的讲解
“机械控制工程基础”最终的教学目的是为了培养学生利用控制理论知识解决机械工程实际问题的能力,如果只是泛泛地学习或者传授理论知识,而不能很好的做到理论联系实际,那么学习效果会很差,所能达到的教学目标也会很低。而目前在大多数情况下,学生学习完“机械控制工程基础”这门课程之后,往往表现出对课程的茫然,不明白也不能领悟学习这门课有什么用,学习的目的是什么,这门课又能解决什么样的工程实际问题,更谈不上利用理论知识解决实际问题。因此要想通过“机械控制工程基础”这门课的教授真正培养学生解决机械工程实际问题的能力、达到培养工程型人才的目标,需要对传统的教学内容进行必要的改革,而笔者认为“机械控制工程基础”教学内容改革的一个重要方面是在教学内容或是教材中增加与“机械控制工程基础”这门课知识点相关联的机械工程实际问题。通过讲解这些工程实际问题以及控制理论知识在这些实际工程问题中的应用,使得学生一方面可以充分认识到课程的重要性,培养学生学习的热情;更重要的是让学生了解“机械控制工程基础”这门课有什么用,用什么知识点解决问题以及怎么用的问题。使得学生通过课程的本门课程的学习真正做到理论联系实际,培养学生解决工程实际问题的能力。
另外,教师可以充分鼓励和指导学生参加相关的机电产品创新大赛等活动,一方面可以通过参加该类竞赛等相关活动让学生检验自己的学习成果,培养自己利用所学知识解决实际问题的能力;另一方面还可以培养学习的积极性和主动性,增强学生学习的自信心和成就感。
4增加科研论文选读,帮助学生了解课程发展最新的动态
此外,在具体的教学过程中,笔者认为教师可以选取并提供给学生一些较为新颖或经典的有关“机械控制工程基础”这门课程工程应用的科研论文,指导学生阅读并学习这些文献,同时要求学生课下检索并增加相关拓展材料的阅读,让学生们通过“机械控制工程基础”相关科技论文的了解和学习,加深对这门课程重要性及其在工程实际中应用的认识,让学生们了解哪些领域在应用所学课程的知识点、在应用哪些知识点、解决什么样的工程实际问题以及如何解决这些工程实际问题。通过科研论文的选读,一方面可以使学生领悟课程的重要性,把握最新的课程发展动态;另一方面可以激发学生自我学习的主动性和积极性,充分激发学生的学习兴趣。
吉林大学2014年招收直接攻读博士学位研究生招生简章
根据教育部相关文件的规定,结合我校的实际,我校继续在国家重点一级学科开展招收直接攻读博士学位研究生(以下简称直博生)工作。现通知如下:
一、招收专业
数学及其包含的二级学科:基础数学、计算数学、概率论与数理统计、应用数学、运筹学与控制论;化学及其包含的二级学科:无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理;机械工程及其包含的二级学科:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程;地质资源与地质工程及其包含的二级学科:矿产普查与勘探、地球探测与信息技术、地质工程。
直博生名额占用2016年各学院博士生招生计划。
二、招收条件
1、从2014年推荐免试硕士研究生中择优选拔,招收类型为学术型硕士研究生;
2、生源本科毕业学校应为国家“985”工程重点建设学校;
3、本科学习期间英语通过国家六级考试(或参加英语六级新题型考试成绩达到425分以上);
4、本科在校学习成绩为所在专业(年级)前20%。
三、考核程序
1、资格审查
凡欲报考我校的学生,请登陆吉林大学招生网主页(zsb.jlu.edu.cn)或吉林大学研究生院主页(yjsy.jlu.edu.cn),填写和打印《吉林大学2014年招收推荐免试攻读硕士学位研究生(直博生)申请表》并提交所需材料,于2013年10月5日前(邮件以邮戳为准)通过EMS(中国邮政特快)寄(送)吉林大学招生办公室研究生招生科进行资格审查。过期不再接受申请。全部材料一经收到,恕不退还。
申请者须提供的材料:
a.吉林大学2014年招收推荐免试攻读硕士学位研究生(直博生)申请表(附件一);
b.身份证和学生证的复印件各一份;
c.在学证明一份(由所在学校的教务部门出具并加盖公章);
d.本科阶段正式成绩单一份(加盖所在学校教务部门公章,密封后在该信封的封口处加盖公章);
e.在校期间发表的论文、出版刊物或代表学术水平的工作成果,获奖证书和外语水平考试证书等材料复印件。
2、考核
资格审查合格者,招生办公室将及时通知考生到所报考的学院进行考核。考核采取笔试或面试的形式,具体办法由负责考核的学院制定并在学院网页上公示,请学生及时与所报考学院联系。
经考核合格的学生要填写教育部统一制定的《全国推荐免试攻读硕士学位研究生(直博生)登记表》,经报考学院审核盖章后报学校审定。
四、网上报名
各学院将考核合格名单上报招生办公室研究生招生科并在学院网页上公示。直博生在国家规定的时间内以推荐免试硕士研究生的身份进行网上报名(10月31日前登录“中国研究生招生信息网”公网网址:http://yz.chsi.com.cn ,教育网址:yz.chsi.cn)。11月10日--14日到吉林大学现场报名点进行确认。
五、学制
直博生学制一般为5—6年,按培养方案入学两年后进行中期考核,合格者继续攻读博士学位;中期考核不合格者转入攻读硕士学位。
六、奖助待遇
直博生入学后,当年可直接获得研究生国家奖学金2万元,并享受吉林大学研究生奖助体系中所规定的其他待遇,具体办法按学校相关规定执行。第一、二学年享受在校硕士研究生待遇,从第三学年开始在规定的学制内按在校博士生对待。
(中信银行唐山分行 063000)
【摘要】目前,与会计信息化有关的研究课题多种多样,究其原因是随着社会的不断发展,人们对会计信息化的认识程度、研究视角和方法产生了一些变化,这些都推动了会计信息化的深入发展,并对其产生了深远影响。本文在“三论”的基础上对涉及会计信息化在发展中相应的定义进行了解析,以期对会计信息化的教学、研究以及会计信息化的发展起到进一步的推进作用。
【关键词】会计电算化 会计信息系统 会计信息化
一、研究背景
目前,与会计信息化有关的研究课题多种多样,主要有“计算机会计”“会计电算化”“会计信息系统”“电子商务会计”“会计信息化”等。究其原因是随着社会的不断发展,人们对会计信息化的认识程度、研究视角和方法产生了一些变化,这些都推动了会计信息化的深入发展,并对其产生了深远影响。
1978 年,我国开始会计电算化;1981 年,于长春召开的“财务、会计、成本应用电子计算机问题讨论会”标志着会计电算化理论与实践的起点。这次会议是财政部、中国会计学会和第一机械工业部一同召开,第一次使用“会计电算化”这一名称并替换了之前的“电子计算机在会计中的应用”。因此,大家从会计电算化的概念开始认识会计信息化。2005 年,专家在中国会计学会会计电算化专业委员会年会上发表了“会计电算化” 发展为“会计信息化”的观点,认为“会计信息化”是对“会计电算化”进一步发展的总结,对“会计电算化”的应用水平也起到了进一步加强的作用。
学术和教学领域目前对“会计电算化”和“会计信息化”这两个概念同时使用。目前,学者们对会计电算化和会计信息化有两种主要的观念,一种观念是会计电算化是会计信息化发展的必经过程,另一种观念是会计信息化是会计电算化的进一步的发展阶段。这两种观念的模棱两可使得人们对其定义与关系疑惑丛生,由于搞不清这两者之间的概念和关系,只能盲从于现有的文献和教材,这一现象不仅导致企业对其自身的信息化程度定位不确切、教学概念不清晰、学术机构的研究和工作方向不明确,而且对我国会计信息化的健康发展产生了不利的影响。为了明确会计信息化教学、研究以及使会计信息化向着健康的方向发展,对与会计信息化相关的概念进行认真的剖析意义重大。
二、什么是“三论”
“三论”即系统论、控制论、信息论。“三论”推动了科学技术和思维的发展,对现代很多新兴学科的产生都起着不可忽视的作用,是其坚实的理论基础。系统论着重研究各种系统的共同特征,因此需要用整体的眼光看待事物,并用数学方法定量地描述其功能。控制论是跨及各类学科的一个交叉学科,主要研究控制与通信共同的一般规律,是综合各类科学系统的控制、信息交换、反馈调节的科学技术。信息论运用概率论与数理统计的方法从量的方面对信息进行研究,其研究的两大方面是信息传输和信息压缩。系统论、控制论、信息论相互作用又相互联系,三者是独立的学科,分别产生于现代科学的生物学、通讯和计算机这三个领域。系统论用整体的眼光揭示事物的一般规律,对系统概念进行界定;控制论对系统演变过程的规律性进行研究;信息论主要研究控制是如何实现的。因此,系统论的研究方法是信息论和控制论,而后两者是研究的基础。
我国从20 世纪 80 年代至今对“三论”在会计中的应用的观点比较一致。吴水澎教授对会计中“信息系统论”与“管理活动论”进行了深入的研究,并认为这两者的概念及作用极为相似可以“合二为一”。李树林指出会计信息系统在实践上对“三论”的实施条件全部符合,会计信息系统是管理系统的重要子系统并兼具管理系统所具有的全部特点。中南财经大学的郭道扬教授运用“三论”的理念,在其会计控制论一文中指出会计是为人类实现控制社会经济而进行的一项基本活动。2008 年,杨时展教授对会计信息控制论和反映论相互关系的评论被《会计之友》杂志转载。李端生等(2006)分析了现代会计信息系统与信息需求内容之间的矛盾,建议在会计信息系统的理念中建立“需求决定型”概念。程宏伟等(2007)基于系统模块角度研究价值链会计,深刻探讨了价值链会计。厦门大学管理学院的曾爱民和南星恒(2009)从广义的角度对会计信息系统的构架进行探讨。
综上所述,会计信息系统是现代化的管理信息系统中的重要子系统,它集“三论”中系统论、控制论和信息论的所有特点于一身,有利于人们研究会计信息系统,并统一了会计信息系统和会计信息化的相关概念,减少了不确定性和争论。
三、基于“三论”的会计信息化相关概念
我们要对会计信息化的自身含义和外延含义都进行深入的了解才能分析其相关概念,一般概念的思维形式反映了其对象的本质属性。以哲学的观点看,概念即为人类把所能感知的事物的共同本质特征抽象出来的概括。概念都具内涵和外延,并且随着主观、客观世界的发展而变化。概念一般用简明的语句说明其内涵。概念的逻辑方法是对其反映对象的特点或本质进行揭示。用一般定义概念的公式进行如下概念定义:被定义概念= 种差+邻近属概念。其中,“种差”即与同属性范围下的其他概念之间的区别,也就是差异性;“邻近属概念”即对被定义对象所属的最小属性范围所界定的概念。
(一)基于“三论”的会计信息系统及其构成要素
会计把系统论、控制论和信息论结为一体,是管理信息系统的重要子系统之一,因此也称为会计信息系统(accounting information systems,简称AIS)。会计信息系统的主要目的是系统论的整体最优,会计信息系统按模块讨论其集成性,集成业务处理、信息处理、实时控制和各模块间的层次结构等;将物流、资金流、人员流、控制流等一些重要的信息流联合在一起就形成了信息流的网,它们肩负着各自的任务存在于组织的全部活动中,通过I (input)-P(process)-O(output)〔O=P(I)〕模型可以分析会计信息的来源、会计信息的提供、会计数据的处理及利用过程;控制论主要实现会计信息的并进行反馈,基于 I(input)-C(control)-O(output)〔O=C(I)〕模型对会计信息系统的运行进行反映,必要时还要进行有效的控制和调节,对会计信息系统的运行规律进行动态的控制和调节。
会计信息系统的广义信息加工和控制处理器的五大要素是M,T,O,S,I,由P 和 C 构成。其中,M(management)确定了会计信息系统的运行规则和规范,是指会计方面的管理制度和法律,包括会计法、会计准则、会计制度、内部控制和审计等方面。
T(technology)反映了会计信息收集、加工、传输、利用和共享的手段和方法,是指会计信息处理及控制器依赖的基础和工具,包括珠算,钻孔机,计算机系统,其构成了会计信息系统的狭义的信息加工和控制处理器,会计信息系统在T 发展的不同阶段分别被分为手工、机械和计算机会计信息系统。
O(organization)主要包括信息收集者、信息的处理加工者、信息者、信息使用者以及开发监审会计信息系统者等会计的利益相关者。
S(surrounding)是会计信息系统发展的环境基础,主要指会计信息系统所依赖的宏微观环境,如社会经济、技术等。
I(information)因素与以上四个因素共同称为会计信息系统的五大要素。
会计信息系统是以相关的会计准则、会计制度和会计法规为规范是管理信息系统的一个子系统,被企事业单位用来处理会计业务,对各类会计数据进行收集、传输、存储以及加工,对会计利益相关者输出会计信息并实时反馈,指导企业的经营、投资活动以及管理决策的信息系统。杨周南主编的《会计信息系统》一书中对计算机会计是这样定义的,计算机会计信息系统是组织对数据用信息技术的方法处理会计业务,为企业提供财务会计信息并管理控制企业经济活动的系统,因此是会计信息系统的发展阶段。以上对会计信息系统和计算机会计信息系统在符合定义公式和演绎推理逻辑思维的基础上进行了概念定义。
(二)基于“三论”的会计信息化
会计信息化是基于“三论”角度的计算机会计信息系统的会计信息化,包括会计信息化的过程、会计信息化的水平、会计信息化的作用和地位以及会计信息化的目的这四个方面,是计算机会计信息系统的构成过程。首先,会计与信息技术结合的过程即为会计信息化的过程,由于信息技术在会计中的运用使得会计的各要素都产生了影响,对会计模式进行了重建。其次,会计信息化水平是指对计算机会计信息系统的应用程度,会计软件的核心是计算机会计信息系统,综合反映了会计信息系统五大要素,体现了会计信息化发展水平。再次,会计信息通过会计信息的收集、加工、存储、提供和利用对经济活动进行影响,对企业决策和管理提供辅助建议,以此来反映、控制以及对会计信息系统的监审等会计功能。会计信息的作用和地位在会计信息化发展的前提下不断扩展、提高。最后,不断开发的信息技术和会计信息资源的充分利用是会计信息化的主要目的,其还有加强信息和知识的交流共享,实现最大的组织经济利息等目的。所以笔者认为,会计信息系统体现了会计信息化的程度,通过会计信息提高其在优化资源配置中的作用。由于信息技术在会计信息系统不同层次都有应用,会计信息一般被我们划分为会计电算化、会计管理信息化以及会计决策信息化三个方面。
1. 会计电算化。会计电算化也被人们称为会计核算信息化,指在会计工作中使用以计算机为主体的信息技术,之前人们一直手工进行的是会计核算工作和会计信息的提供工作,而会计电算化产生后这些工作可用计算机代替,体现了会计的反映职能,操作计算机完成会计工作中的记账、算账和报账等程序。因此会计电算化把电子计算机和现代数据处理技术应用到会计工作当中,是会计核算信息系统对信息技术的应用过程。其目的是提高企业财会管理水平和经济效益,从而实现现代化的会计工作。
2. 会计管理信息化。会计管理信息化主要体现了信息论的特点,会计工作不仅是生成、供应信息,而且也是利用信息并参与企业管理的一项活动。会计管理具有对自动提供的信息进行进一步加工,反映和控制组织的财务状况、经营成果,使利益相关者参与组织活动的预测和决策等职能。因为会计电算化是会计管理信息化的数据基础,所以会计核算层的信息化是会计管理信息化的重点。会计管理信息化主要指运用计算机、网络和通讯等信息技术重新建造会计管理模式,使现代会计管理信息系统成为技术和会计高度融合的、开放的信息系统。为了使会计利益相关者对信息资源的充分利用和研究开发,以会计信息优化资源配置,以此促进企业的长远发展和社会的不断进步。
3. 会计决策信息化。会计决策的信息化主要是对会计决策和预测的信息化,把信息技术运用到会计决策信息系统中。会计决策信息化的基础是会计核算和会计管理信息化,主要体现在管理层运用会计核算数据参与企业决策并综合分析企业所在领域内其他企业经营和竞争状况、相关行业的经营数据、国内外大环境的经营数据,可以使企业明确自身的竞争优势,认清其核心竞争力,预测企业的发展并进行决策功能的信息化。
(三)电子商务会计
目前,学术界没有统一明确的概念来界定电子商务会计,笔者通过中国知网(cnki.net)检索了包含电子商务会计为主题的论文并查阅相关书本及资料,发现涉及电子商务会计概念的论文少之又少。宿静和苏亚民在《论电子商务会计的理论框架》一文中描述电子商务会计是关于电子商务与会计学彼此交叉作用的一种边缘学科。这种学科充分利用计算机硬件设备以及网络等现代工具和技术,将电子商务作为会计核算对象,利用远程数据进行在线报账,通过电子货币实现交易目的,同时对相关事项的监督和审计非常及时,是为在线理财和电子商务事项提供服务的会计信息系统。下一步,我们从被定义概念的科学性以及合理性方面来对上述概念进行分析。
根据普通意义上对概念进行定义的公式为:被定义概念= 种差+ 邻近属概念。该公式中的“种差”即与同属性范围下的其他概念之间的区别,也就是差异性;“邻近属概念”即对被定义对象所属的最小属性范围所界定的概念。所以本文中的被定义概念为电子商务会计,而本文中对电子商务会计所应用到的邻近属概念即为会计学。也就是说,电子商务会计的属性还是会计学,可以说是会计学大类的一个细分学科;而电子商务就是上述公式中所言的种差,以区别于会计学大类下的其他细分学科。所以,我们可以认为,电子商务会计就是为电子商务活动服务的会计。但是倘若从另外一种角度剖析被定义概念,即从演绎推理逻辑思维方面来看,上述的被定义概念没有科学性,如何对上述的被定义概念进行界定有待继续深入探讨。比如从以下这种角度出发,假设电子商务会计是一种对会计信息通过电子商务模式进行采集和加工以及处理,则电子商务按理来说是临近属概念。也就是说,电子商务会计的本质属性还是电子商务,那么会计就成了上述被定义概念公式中的种差。如果电子商务会计的本质属性是电子商务,而会计是种差,则对应的会计信息以及提供与会计信息相关的服务即是商品以及提供的劳务。供应商以及消费者则分别与信息提供者以及信息使用者相对应,供应商和消费者通过买卖信息来进行交易,即利用电子商务系统来进行会计信息的交易。根据汉语的主语以及定语的语法规则,会计电子商务可以被认为是一种恰当的被定义概念。但是该被定义概念还有待从其他角度进行深入的研究讨论。根据宿静和苏亚民对电子商务会计的定义,我们不难看出,其先定义技术基础,即“计算机硬件设备以及网络等现代工具和技术”;接着定义基本内容,即“将电子商务作为会计核算对象,利用远程数据进行在线报账,通过电子货币实现交易目的,同时对相关事项进行实时的审计和监督”;最后定义目的,属于一种为电子商务事项以及在线理财提供服务的会计信息系统。虽然宿静和苏亚民关于对电子商务会计的定义从演绎推理逻辑思维角度来看是比较合理的,可是该定义仍然没有将基本内容以及目的方面涉及的逻辑思维要素表达清楚,不能够清楚地界定被定义概念的种差和临近属概念。同时,笔者也对其他关键词为电子商务会计的文献认真研读,从中得知大部分文献是基于电子商务对会计的影响进行研究,只有极少部分的文献研究电子商务会计的内涵和外延。因此电子商务会计这一概念还有待继续深入探讨。
四、结论
从上文的分析我们可以看出,目前大家对“会计电算化”“会计信息化”及“会计信息系统”等概念的界定都很清晰,而电子商务会计由于是新产生的学科,目前对于其概念的定义尚不明确,需进一步研究分析。从教学的视角来看,现在市面上有很多会计信息化方面的教材,各自的命名也多种多样,比较为大家熟知的有会计信息系统、会计信息化、会计电算化等一些名称,可谓百花齐放、百家争鸣。但是在教学的过程中,名称和概念太多会使得教师和学生双方无法适应,会产生教学概念模糊,缺乏说服力等问题,在学术研究领域无法统一大家的思想。通过分析笔者认为,与会计信息化相关教材名称的第一选择是“会计信息系统”,因为其从“三论”的角度结合了信息论、系统论和控制论的思想,符合会计信息化的概念。此外,若以电算化作为会计信息化教材的主要内容,则可以命名为会计电算化,如果把以电算化为主的教材一味地命名为会计信息化,会使教材有名无实。
参考文献
[1] 杨周南. 论会计管理信息化的ISCA 模型 [J]. 会计研究,2003(10).
论文摘要:相信新媒体艺术正在逐渐成为艺术发展的趋势,成为这个时代最流行的艺术字眼,成为艺术与技术结合的最直接表现。新媒体艺术给我们带来的不仅是一种新的美术实践方式,更多的是一种重新审视定位艺术的观念,它是西方现代艺术的延伸和扩展,是在充分咀嚼了西方现代艺术的内容、形式和背后的哲学理论的基础上产生的。本文试图从新媒体艺术在展示、流通、典藏、评价等方面给传统美术界带来的影响入手,进而理解新媒体艺术。
当新媒体艺术(newmediaart)越来越成为艺术界谈论的话题、越来越多地出现在各类展览上、越来越多地被所谓的前卫艺术家所实践时,我们不仅要问:究竟什么是新媒体艺术?它给我们带来了和即将带来什么?
其实新媒体艺术并不是一个新生事物,也并不是无本之木,早在上个世纪60年代,受杜尚影响颇深的观念艺术(conceptart)、早期未来主义宣言(futurismmenifesto)、达达式行为(da—da)以及由稍后出现的偶发艺术(happenningarI)脱胎转变而成的70年代表演艺术就已经带上了今天我们称之为新媒体艺术的种种特征。实际上,在50~60年代的前卫艺术实验中也已出现结合机械技术的动力艺术(kineticart)和最早的电子艺术作品。那么从这些新媒体艺术的源头艺术来看,他们都有这样一些特征:沟通与合作、强调艺术发生过程、重视技术与艺术的结合、互动。在这些相对新的艺术形式中,艺术家们开始探索新的行为模式和新的媒材,以此来发掘创造新的思维和人类经验甚至是新的世界的可能性,让观众参与到一件艺术品中成为艺术家们的兴趣所在。艺术品本身的定义也不再决定于它的形式,而更多的在于它的形成过程,也就是概念。整个20世纪对于新科学的隐喻与模式的着迷,尤其是世纪初的量子物理和世纪末的神经科学与生物学更是大大激发了艺术家的想象力。
但是由于新媒体艺术空前地结合了物理学、生物学、电子计算机科学等各个领域的科学知识,将之用于艺术创造中,使得新媒体艺术作品也传递出空前庞杂的信息量,让观众在目不暇接的同时也不能完全领会和了解它,在某种程度上给观众带来误解:这到底是艺术还是科技?在国内观众普遍缺乏视觉修养和科技知识的现状下,要求大众理解现代艺术就已经勉为其难了,对于新媒体艺术,大多数人还是处于“外行看热闹”的状态的。
对于新媒体艺术,我们好奇,在没有完全了解的情况下就急于尝试,而理论界,也没有太多的关注现状,引领发展方向。
当艺术史发展到21世纪,在我看来,给任何形式的艺术下定义都是可笑的和多余的,对于新媒体艺术自然也是这样。但是从各所大学争先恐后地设立与媒体有关的各类系科(这其中有很多是理工类大学)和各现代美术馆相继展出所谓新媒体艺术展来看,就知道对于新媒体艺术,我们的认识有多么的混乱。你很难说谁是绝对正确的,但是这种不确定性本身也许就是新媒体艺术的特点吧!
如2003年12月28号至1月5号在上海多伦美术馆展出的“打开天空”中国新艺术展,运用的是多媒体、电脑影像、动画、录像、装置、网络艺术、闪客艺术、影像装置以及与新媒体观念有关的新平面和雕塑作品,整个展览采用网上(ionly.conr.Cll东方视觉)和网上直播的形式,通过一种新的媒介展示了自己。这个展览就是新媒体艺术展吗?我想可能并不完全是。如果说展览中有影像作品有电脑装置就算是新媒体的话,那么这个理解就未免太肤浅了。以新媒体艺术先驱罗伊?阿斯科特(RoyAscott)的观点来看,我们一般意义上所说的新媒体艺术,主要是指电路传输和结合计算机的创作。然而,这个以硅晶与电子技术为基础的媒体现在正与生物学系统以及源于分子科学与基因学的概念相融合,所以,新媒体艺术正在以它强大的信息优势将人类艺术带入一个新的纪元。
新的艺术形式的出现给我们的艺术界相应带来了什么变化?这首先表现在艺术展示场馆设计上。传统的美术馆和博物馆已经完全不能够承担新媒体艺术展了。新媒体艺术展从电路铺设、墙面设计、灯光设计、封闭性设计、计算机配置、投影仪和音响设施方面对展示场所提出了严峻的考验,所以包括北京世纪坛艺术馆在内的新艺术场馆都在对原场地进行改造,使之适应新媒体艺术发展的需要。世纪坛艺术馆用了半年将其地下一层改造成一个适合展示新媒体艺术的场地,接着就在去年五月底展出了北京首届新媒体艺术展,实际上展馆的改造还是略嫌粗糙了点,没有跳出传统展示场所的设计思路。相比之下,上海多伦美术馆在设计上更显专业了一些,感觉是为现当代艺术量身定做的,在建筑的细节上设计得很有特点,但又不失传统美术馆的优点,不论是公共空间还是相对封闭的展示场所,都错落有致,迎合了现当代艺术对于观者产生的心理影响。新媒体艺术讲求连结性和互动性,这也就更加表明他们的作品需要各自独立,不能相互干扰,不像传统绘画和设计作品的展览,我们可以把作品都按照一定的间距挂在墙上,或者是摆放在地上,观众只需要移步换景,作品与作品之间不会有太大的表面上的干扰,充其量只会对观众的视觉神经和心理有所影响。但作为更加强调互动性的新媒体艺术来说,干扰本身也是他们作品设计的一个关键环节,所以以往那种大开场式的老式展厅是完全不适合它的了。另外,在光线设计上,老式展馆很可能喜欢采用天光来展示绘画作品,这个是不太能用到新媒体的展示的。
新媒体艺术给我们带来的另一个影响,就是对于艺术品观照方式的转变。前面说过,新媒体艺术最大的特点是连结性和互动性,这就注定了新媒体艺术的展示本身就需要观众的参与,如果缺少了这个环节,一件作品就很有可能无法展示。这也就将展览的观照方式从单纯的“神交”转变成为较为直接的甚至是关键性的参与性的互动,有时候是对于作品形式和意义的改变。因为要了解新媒体艺术,你首先必须将全身融入其中,而并不是在远距离观看。这样与系统和他人产生互动,由此使观者的意识也发生转化,最后出现全新的影像、关系、思维与经验。观者通过键盘、鼠标、灯光和声音感应器或者是其他更加精密的仪器与作品发生关系,这就是新媒体艺术给我们带来的一种全新的交流和观照方式。这种观照方式的改变说明艺术家的艺术理想表达水平和社会责任感的提高。在以往的艺术作品中,艺术家是通过作品表达自己的感受,然而观众能否接受,这是对他们视觉修养的考验。在新媒体艺术中,艺术家不但要表现自己,还要尽力将表现的东西为人所懂,让观众从视觉、听觉和触觉上接受。在这里,艺术的功能得到了最大限度的表达,这也是新媒体艺术这个名称中“媒体”二字功能的体现。
观照方式的改变必然促成艺术品评价、流通和典藏方式的改变。在对一件新媒体艺术作品进行评价的时候,我们应该考虑的是,这件作品具有何种特质的连结性和互动性,它是否让观者参与了新影像、新经验以及新思维的创造。而在艺术品流通和典藏方面,传统意义上的印刷品已经不能够满足新媒体艺术的要求,由于他们运用了声音、音像和网络传播等等高科技含量较高的三维空间的媒介,我们就需要制作光盘来保存它们,并且附以一定的文字说明。以往的有关艺术史的书籍都是通过图片的形式来记载资料的,在课堂教学中,我们也可以通过大屏幕投影来实现历史的重现,可是新媒体艺术的出现,将会使我们以后的艺术史类书籍不能够仅仅再用传统印刷品,而必须得配上一定的声音和影像。就像很多人收藏电影一样,新媒体艺术史可能就是一段音像艺术史。
所有上述这些改变,都会引起对艺术史研究方法的改变。其实在目前,不管是美术馆策展人、艺评家或是赞助商,都是很希望能够了解新媒体艺术的,但是情况并不乐观。他们希望能够通过对过去艺术发展过程中所建立的一系列业已成熟的机制进行借鉴,再来对新媒体艺术进行研究,但是事实上,只有打破以前艺术史研究的窠臼,建立起一个新的研究方式才能够承受新媒体对于我们的冲击,才能够驾驭这种改变并迅速成为新媒体艺术实践的理论指导。
英国当代艺术史家巴克森德尔(M.Baxandal1)在谈到西方艺术史研究的现状时特别指出了三点不足:一是艺术史教学和研究未能够针对视觉媒介和视知觉的复杂性,至少没有做到像文学研究那样来对待其特殊的语言媒介;二是由于未能对自身媒体做出积极的关注和缺乏适合本体研究的技术手段,艺术史不得不从其他学科借用阐释方法,并以此作为主要的工具,这样艺术史学科本身并没有得到真正的发展;三是艺术史教学和研究过分关注知识而忽视学科技巧。也就是说,对于艺术史方法论的开发是非常迫切的。
那么我们就不免要问这样一个问题,在研究新媒体艺术史的时候我们应该运用什么样的研究方法呢?
新媒体艺术的种种特点,要求我们在研究这段历史的时候,要比以往其他艺术更需要物理学、化学、数学、生物学以及计算机科学理论的支持。这种需求在某种程度上也会逐渐改变艺术教育的一种弊病,那就是艺术院校重文轻理的学科设置。在新媒体艺术大行其道的今天,没有理科知识是很难理解和走进新媒体的。但是事实上,在中国当今社会,就是那些正在做新媒体艺术的艺术家本身,对于科学理论也是知之甚少的,更不要说从理论层面去分析了。总而言之,对于新媒体艺术,我们还是处在一个感性认识阶段。
我们可以来看一下在新媒体艺术中所被运用的科学门类:电路学、计算机网路、后生物学、电信学、人工智能、遗传学、仿生学等等。在这些学科的背后有一个总领性的科学理论那就是控制论,控制论又分机械控制论和模糊控制论,随着新媒体艺术的不断发展模糊控制论将会越来越多的影响它。
自从1965年加州大学伯克利分校电气工程系的查德(L.A.Zadeh)教授创立了模糊集合理论
以来,模糊理论便在其数学基础上建立起来了。1974年,英国的E.H.Mamdani首次运用模糊逻辑和模糊推理实现了世界上第一个实验性的蒸汽机控制,并取得了比传统的直接数字控制法更好的效果。在模糊理论被用于制造出了模糊洗衣机和空调器等模糊家电之后,模糊理论便被运用到人工智能和风吹草动技术领域,模糊推理机、模糊控制计算机、模糊语音识别系统、图形文字模糊识别系统相继出现,这就越来越接近新媒体艺术所运用的模糊控制理论了。所以,我们不妨做一个大胆的设想,艺术史研究方法将会转入一个模糊艺术史理论阶段,而且我坚信,模糊理论是一切理论学科的终极发展方向。
我们注意到在新媒体艺术中艺术家们所运用的互动传递智能技术,这正是模糊理论的创造性运用,更是艺术实践的创造性试验。对于这样的艺术作品,我们怎么再以传统的地域风格分析法去看待它呢?实际上,我们的艺术发展和评价体系早已过了那个非0即1的阶段了,我们的艺术理论家们也是在有意无意地用着模糊理论的某些原理的。艺术形式的多样化、风格的不确定性,实际上就是新媒体艺术产生的前奏。在0和1之间,有着无穷无尽的奥妙。中国有句话叫做“以其人之道,还治其人之身”。新媒体艺术背后的庞大的自然科学理论体系正在指引我们走人一个新的艺术史理论系。
关键词:人工智能,电气,自动化控制
人类智能主要要包括三个力面,即感知能力,思维能力,行为能力,而人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。
1人工智能应用理论分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是门边沿学科,属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论,其研究范畴为自然语言处理,知识表现,智能搜索,推理,规划,机器学习,知识获取,感知问题,模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理,人工生命,神经网络,复杂系统,遗传算法等,应用于智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程。
当今社会,计算机技术已经渗透到生产和生活的方方面面,计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈,所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环,实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。
2人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解,也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势,这些优势如下
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素。例如:参数变化,非线性时,往往不知道。)
(2)通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如:模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍,下降时间快3.5倍。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时,通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。论文格式,自动化控制。。
(6)它们有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。论文格式,自动化控制。。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果非常好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。
3人工智能的应用现状
(1)优化设计电气设备的设计是一项复杂的工作,它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的。因此,很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。
用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计,因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
(2)智能控制的功能实现
①数据采集与处理:对所有开关量、模拟量的实时采集,并能按要求处理或存贮。
②画面显示:模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态,可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能,能生成历史趋势图。
③运行监视:具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视,有事故报警越限和状态变化事件报警,事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警。
④操作控制:通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制,励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制,以适应各级运行值班管理。
⑤故障录波:模拟量故障录波,波形捕捉,开关量变位,顺序记录等(包括主要辅机)。论文格式,自动化控制。。
⑥在线分析:不对称运行分析、负序量计算等。
⑦在线参数设定及修改:保护定值包括软压板的投退。
⑧运行管理:操作票专家系统,运行日志,报表的生成及存储或打印,运行曲线等。
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。
4恒压供水案例简析
恒压供水在工业和民用供水系统中已普遍使用,由于系统的负荷变化的不确定性,采用传统的PID算法实现压力控制的动态特性指标很难收到理想的效果。在恒压供水自动化控制系统的设计初期曾采用多种进口的调节器,系统的动态特性指标总是不稳定,通过实际应用中的对比发现,应用模糊控制理论形成的控制方案在恒压系统中有较好的效果。在实施过程中选用了AI 一808人工智能调节器作为主控制器,结合FXIN PLC逻辑控制功能很好地实现了水厂的全自动化恒压供水。对于单独采用PLC实现压力和逻辑控制方案,由于PLC的运算能力不足编写一个完善的模糊控制算法比较困难,而且参数的调整也比较麻烦,所以所提出的方案具有较高的性价比。
本案例中只是一个人工智能在电气自动化中的一个小小的应用,也是电气元
件生产供给的一个方向,实现机械智能化是我们努力的追求,将人工智能的先进的最新成果应用于电气自动化控制的实践是一个诱人的课题。
5结语
人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能完成的复杂的工作,电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力,人工智能的应用体现在问题求解,逻辑推理与定理证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统,机器人学等方面。而这诸多方面都体现了一个自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械的人类意识能力,强化控制自动化。因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为,电气自动化控制也需要人工智能的参与。
参考文献
[1]陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报,2009
[2]张培铭,缪希仁等.展望21世纪电器发展方向----人工智能电器[J].电工技术杂志,2006(4).
论文关键词:智能建筑 系统论信息论 可持续发展 人本论 产业链
20世纪60年代中期,世界建筑业启动了新一轮的发展,建筑物单体的高度与体量急骤增加,二、三百米的超高层建筑,单体超过10万平方米的大型建筑已十分普通。建筑物规模的增大与工程建设的技术难度不仅体现在高度与面积上,建筑物的多功能使用(同一幢建筑物内分层区具有办公、酒店、商场、公寓、娱乐等使用功能)。各类使用者对建筑物的服务要求多样化与服务性能日趋提高,越来越重视生活条件与环境的舒适性、与社会和人际沟通的便捷性、生存空间的安全性、设施服务的完善性、管理组织的严密性等。在解决这些复杂难题的过程中逐步形成了智能建筑的概念。
1智能建筑的理论体系
长期以来,对智能建筑是否存在理论与学科特征,一直未能形成比较一致的认识。有些人士认为智能建筑就是把计算机、控制及电子设备运用于建筑物,只是高新技术的综合应用而已,并无理论可言。
然而,笔者认为经过二十年的实践,智能建筑已不如早期那么神秘朦胧,在长期的建设、应用与管理中,已经凸现其深层的特征,有必要对此进行探讨。图1所示为智能建筑理论的结构,下面将分别进行阐述。
a.应用对象层。智能建筑为人类活动提供信息化、自动化的工作和生活场所,它的应用对象就是建筑物的使用者、管理者与服务提供者。
b.特定功能层。只要是按现代化、信息化运作的机构所在地都有智能建筑的需求,因此智能建筑早已不是办公建筑的专利,公共建筑、住宅建筑、工业建筑、军事建筑都可以按智能建筑建设。近十年来,中国与全球一样建成了大量智能型的办公楼、酒店、体育场馆、会展中心、医院、学校、法院、图书馆、剧院、博物馆、机场、车站、住宅、电子厂、食品厂、化工厂、发电厂、军营、应急指挥中心等建筑物,这些建筑物在世界的经济与社会中起着极为重要的作用。在这一层面上,智能化系统功能需求与设备配置往往受建筑物个性、建设目标,管理模式和投资力度的影响而有较大的差别。
c.应用技术层面。这是智能建筑的技术基础,由通信网络技术、智能控制技术、信息处理技术和综合管理技术等组成。在这些技术领域中,最新的技术成果及其形成的装备会以最快的速度应用于建筑业。如在5年前,当软件工程界刚开始讨论中间件技术时,市场上立即推出了采用中间件技术的智能建筑系统集成软件IZ BMS集成化智能建筑管理系统)。又如当工业以太网技术出现突破,随即出现了基于工业以太网的楼宇自动化系统。
d.基础理论层。虽然从表面上看,智能建筑嵌人了许多令人目眩的五光十色的技术,但实质上智能建筑并不仅是新技术的综合与新装备的组合,而在其深层次中是有基础理论的支撑。
1945年奥地利人贝塔朗菲创建系统论形成了“系统哲学”,这是把世界看作一个巨大组织的机体主义世界观,它包括了系统本体论、系统认识论、系统价值论和系统方法论。系统理论的概念(等级秩序、渐进分化、反馈、开放等)与方法(图论、集论、控制论、对策论、排队论等)是智能建筑总体设计与工作流程规划中的重要工具。
美国人香农在1948年奠定了信息论的理论基础,使人类传统的科学从以材料与能量为中心的体系,转变为以材料、能量与信息为中心。当建筑物的智能水平日益提高后,人们已不满足仅在通信信道容量、噪声抑制、数据加密上应用信息论,而需要进一步通过统计及随机过程的分析来讨论语义分析、信息的嫡的应用。
“以人为本”在如今似乎已成为一句时尚的语句,但在智能建筑的功能设计与运行管理中,如果缺乏针对使用者与管理者的工作和生活便利考虑,缺乏以人机工效学对人机界面、机器与人的共享空间的设计,缺乏在智能化、数字化环境下对不同职能与层次人的行为处理分析和对策,那么任何再先进的智能化系统也是失败的。
智能建筑不仅仅是当前高新技术的尽情应用,而且必须从可持续发展的角度对建筑物的一切进行考量:设备与材料的环保、系统运行方式的综合能效设计、建筑物节能模式的选择、建筑物管理的组织结构设计,都需要从有利于协调“自然·社会·经济”关系,提高“人口·资源·环境”可持续发展的水平来考虑。这些工作要有助于建立7项工作:选择资源节约型的经济体系、推进社会公平化的社会体系、重视提高国家综合实力的科技体系、保持自然生产能力的生态体系、促进环境质量提高的环境体系、提高国民整体素质的人口体系和规范合理行为的政策法规体系。“可持续发展”是我国的基本国策之一,已深人到整个社会。智能建筑自然也在“可持续发展”政策的覆盖之下。
显然,在智能建筑所有的相关领域,以上的理论都在工作过程中起着宏观导向与微观指导的作用。
2智能建筑理论的特征
通过上述分析可见,智能建筑不仅存在理论,而且其理论结构相当复杂,还具有以下三个特征。
a.多目标的优化智能建筑不是机械的技术与设备集合,而是一个大系统,需要多视角地考虑技术、管理、经济、人文、环境等因素的大系统运行目标,并且调动各种手段使系统达到最优的综合目标。即系统的优化目标函数为:S=f
b.多学科的综合这一点是显然的,智能建筑的规划、设计、运行和管理,所涉及的技术,经济、管理以及法律问题,都必须有效地应用各学科的知识成果来解决。
c.多因素的相关性智能建筑与社会信息化、社会经济发展、管理模式、装备技术发展、政府导向等具有十分密切的关系,尽管就表面来看智能建筑仅是一种建设行为与经营管理方法。但是从建筑物的生命周期成本(LCC Life Cycle Cost)(见图2)来看,当某种设备与技术采用后,可改变其生命周期中许多相关的分项状态。
比如采用完善的BA(建筑设备自动化)系统进行照明系统的节能控制(按照度、时间、夜间最低照度、分区等),可以有效降低电耗与照明设备的运行时间,而照明设备因此而延长寿命减少了照明设备的维护更新费用。这可使建筑物生命周期成本中的能耗费与设备更新费用减少。但是要实现这一目标需要设置完善的BA系统,要增加建设的一次投资.同时,降低能耗的效益并不仅仅体现在LCC的图中,它对于广义的环境保护价值更是巨大的。
3智能建筑工程实践的分析
近年来,随着中国综合国力的增强,全国各地的智能建筑热潮有涨无退。由于我们已经历了较长期的探索,在工程建筑中有许多成功的经验,也有不少失败的教训,无论是建设方/业主,工程技术人员,还是物业管理人员,都逐步趋于成熟。因而最近起步建设智能建筑的地区(暂称为后行地区),往往可以比北京、上海、广州等先行开发建设的大城市(暂称为先行地区)有更好的建设效果。我们将之称为后发优势,见图3
智能化系统工程先行地区由于一开始处于探索前进的过程,不可避免地在早期建设中存在着各种过份的行为(控制论中称之为超调),随后又出现因失误而放弃的行为(称之为振荡过程),最后趋向于合理的装备与功能水平。而后行地区由于可以借鉴先行地区的经验与教训,可以比较合理稳妥地确定自己的智能化系统工程建设目标与行为,虽然起步稍迟,但最终可以与先行地区趋向于同样的建设效果,而他所化的代价则比先行地区要小得多(如早期智能住宅小区建设成本高达230元/mz,而近年来则在60元/mz左右,而且装备的性能与质量更好)。
4智能建筑已经形成产业链
建筑业是中国经济发展的重要抓手。中国经济发展的历史与现实清楚地告诉我们,国民经济状态上升建筑业必然兴旺,建筑业发达了,国民经济必然形势大好。中国近年来持续的经济增长其中就有1---2个百分点来自建筑业贡献。
随着中国城市化进程的加快,全国的基本建设规模不断增大,北京市2008年的奥运会与上海市2010年的世博会,大大刺激了建筑业发展,智能建筑与智能住宅小区则成为建筑业的精品。在工业建筑物、民用建筑物、军事建筑物与市政建筑物中的电气设备投资已从上世纪80年代总投资的6%一7%,增长到总投资的10%----18%,并且还在不断上升。与此同时,市场中的各类智能建筑电气设备不仅引进了大量国外先进技术与产品,也推出了一定数量具有自主知识产权的产品。据不完全统计,与智能建筑电气设备相关的国内企业约有6---8千家,智能建筑电气设备的民族企业在稳定成长。目前智能建筑行业,已基本形成了一条稳定的产业链,产业链的各方关系可以用图4来描述。
图中箭头表示各方的相互关系:①提供建筑化系统设备工程与技术服务;②提供智能化系统设备功能信息、设备使用改进意见;③提品与设备技术信息;④提供系统设备需求信息与系统设备功能信息;⑤人才与技术的需求与供应。
图4智能建筑的产业链示意图
图4所示的关系中,工作的基础是国际标准、国家标准与行业标准(注:GB/T50314为《智能建筑设计标准》,GB50339为《智能建筑施工及验收规范》)。
5智能建筑应用的发展趋势
随着文明的进步,人们对工作与生活的环境要求不断地提高,建筑物的功能与相应的标准也逐步提升.智能建筑作为现代建设技术的核心,面临着新的挑战。
城市的规模越来越大,建筑群的功能特征日趋明显,出现了中央商务区CBD ( Center BusinessDistrict)、休闲商务区RBD ( Recreation BusinessDistrict)、工业园区、行政中心区、经济开发区、住宅小区等特定功能的区域。现代城市管理必须采用信息化手段对这些区域的建筑群与建筑设备进行综合管理,这对智能建筑提出了新课题。在美国“911”事件之后,建筑物的防灾、减灾及反恐等安全问题凸现,建筑物中的消防、安防、防灾及应急供电等已不可缺少,唯有借助智能化的应用系统,才能使之精准、有效、稳定与可靠地工作。
论文摘要:旨在探索工业工程专业建设的特点和规律,应用理论联系实际的方法,在分析工业工程学科体系和一般特点的基础上,结合综合性大学的学科特点,提出了南京大学工业工程专业的培养目标和课程体系及教学实践等所体现的专业特色,为工业工程专业发展和成熟提供理论指导。
根据最近的统计资料(2006年4月),目前全国已有161所高等院校开设工业工程(IE)专业。有迹象表明,开办工业工程专业的院校还在不断增加。南京大学是在2003年向教育部申请开办工业工程专业的,在全国开办工业工程专业的院校中,属于新办院校。当年即在南京大学其它专业选拔了愿意转入工业工程专业的23名学生作为第一届学生。2004年正式在全国招生。2007年将有第一届毕业生,接受社会和市场的检验,目前就业情况良好。从着手开办工业工程专业开始,我们一直在思考的问题是如何培养具有南京大学特色的IE专业?我们的培养目标是什么?因为这两个问题不解决,后面的教学计划、课程设置、教学实践将无法设计、安排和落实。
1 工业工程的学科体系
在回答上述两个问题之前,首先必须弄清楚的是工业工程的学科体系和特点,即回答什么是工业工程以及如何区别工业工程与其它学科的界限问题。说到什么是工业工程,业内人士自然会想到AI-IE(美国工业工程师协会)关于工业工程的那一大段定义,把定义念完之后,非工业工程专业人士还是未能理解什么是工业工程。简单地说,工业工程就是“用技术的方法系统、经济、有效地解决技术和管理问题”。这一简单定义首先将IE专业与其它专业区别开来。IE用技术的方法来解决管理问题,而其它管理专业(企业管理、公共管理等)则不能用技术的方法来解决管理问题[1]; IE与其它工程学科的不同在于:①IE可以解决管理问题,其它工程学科则只能解决技术问题;②IE用系统方法解决复杂系统的技术和管理问题,其它工程学科做不到。
下面我们再来分析这一简单定义背后所隐含的IE学科体系和特点。①交叉性。IE是把技术和管理有机结合起来的一门边缘学科/交叉工程学科[2], 这意味着IE专业学生不仅要学习技术类课程,而且要学习管理类课程,更重要的是把技术和管理有机地结合起来,这需要在整个的教学过程中具体贯彻落实;同时也决定了IE专业培养的是复合型人才[3]。②系统性。IE用系统方法解决复杂系统的技术和管理问题,这意味着IE专业学生对系统有着更高、更抽象的见解,能够站在系统的高度,对系统问题进行规划、设计、管理、改进和创新[4];这同时意味着IE专业学生能够领导跨学科团队进行工作,能够成为一个有效的管理者。③创新性。从IE发展历史看,一百多年来,这一古老的学科,仍然具有生命力,长盛不衰,其根本原因就在于它的创新性,根据社会发展需求,不断改革课程体系和教学方法,以适应社会经济环境的发展变化[5]。这也印证了IE专业的一句行话,“改善无止境”( It is always a betterway)。④工程实践性。IE专业的目标是用技术的方法来经济、有效地解决社会系统的现实问题,这意味着IE培养的学生具有解决社会系统现实问题的能力。IE重在应用、重在实践,离开了实际系统的应用,离开了实践, IE也就不复存在了。
在充分分析IE特点的基础上,再来描述IE学科体系如图1所示[6-12]。
第一层:公共基础,包括数学、物理学、文学和外语。
第二层:专业公共基础,包括社会学、经济学、管理学、工程学、系统科学。
第三层:专业基础,包括运筹学、计算机与信息科学、控制论。
第四层:专业课程与应用方向,包括设计改善、分析评价与决策、过程控制和综合应用。
2 培养目标
在对IE学科体系及特点充分讨论,形成共识的基础上,我们制定了IE专业的培养目标:使学生具有良好的人文素养和沟通技能;掌握扎实的数理基础理论、宽广的经济管理知识、实用的工程信息技术;能够熟练运用工业工程的基本原理和方法,对生产和服务系统进行分析、规划、设计、运作和管理,成为适合制造业和服务业需求的复合型高级工程技术管理人才。
上述培养目标勾画出了南京大学工业工程专业的基本特色:①强调文理基础。在南京大学办工科,应充分利用南京大学文理见长的优势,这也是大学科交叉的基础,将文、理、工融合起来,要比将技术与管理融合起来具有更加深远的意义和影响。②明确工业工程技术体系。在前面的IE定义中,我们只强调用技术的方法来解决技术和管理问题,并没有规定用什么样的技术,这就给各个学校的IE专业发展提供了广阔的空间,各校在开办IE专业时,将根据各自学校的优势和师资的优势,选择恰当的技术作支撑。全世界各个学校的IE专业几乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技术不同。文献[13]认为,工业工程的技术体系包括三大类,社会学、经济学、管理学、工程学和系统科学是其理论基础,工程技术、信息技术是其支撑技术。我院在信息技术方面具有长期的研究积累和成果,不少教师具有计算机或信息科学专业背景,大部分教师具有信息系统设计、开发与实施经验,未来的社会将是信息社会,因此,将信息技术作为IE的关键技术之一写入培养目标,是恰当的[9],也是符合我院实际的。③明确具体的应用对象。前面谈到, IE特点之一是工程实践性,培养的IE学生在什么行业发挥作用呢,我们的培养目标明确指出在制造业和服务业。制造业包括各类离散制造型企业和流程型企业,主要应用工程信息技术来解决制造过程中的技术和管理问题,如管理控制一体化问题、企业内部物流问题等。服务业主要是指物流与供应链管理以及金融工程,这是我院的强项,可以将许多科研成果应用到教学工作中。④强调从系统级解决问题。作为南京大学培养的IE专业学生,要求能从系统角度解决生产与服务系统存在的问题。
3 课程设置
明确了IE专业学科体系和培养目标之后,课程设置应该不是一件困难的事。但在教学实践中,我们发现如何教好每一门课和界定课程之间的联系与差别是关键。
从图1可以清楚地看出IE学科体系及其相互关系,但不能保证所有任课教师都是IE出身,都能理解IE,这就是困难之所在。我们的学生经常会问,为什么要学习这一门课,它和IE有什么关系?不是每一个任课教师都能清楚地回答这样的问题,也不是每个任课教师的回答都正确。这需要IE专业的教师来回答。
我们可以把IE专业课程体系分成6个模块,如图2所示。每个模块包含若干课程。如分析计算模块,课程包括运筹学、高级运筹学、概率与数理统计、数值分析;计算机信息技术模块,包括计算机技术基础、C++程序设计、数据结构、数据库原理与应用、微机原理与应用、管理信息系统等;工程技术模块,包括工程图学和计算机图学、机械设计基础、机械制造基础、现代制造系统等;经济模块,包括管理经济学、财务会计、工程经济学、金融工程、金融计量学等;管理模块,包括管理学、供应链管理、人力资源管理、质量管理、项目管理等; IE核心模块,课程包括工业工程基础、生产管理、人因工程、物流工程等;每一个模块内的课程有实验和设计项目,每一个模块内的课程之间也有实验或设计项目,在模块之间也有实验和综合性实验项目,以培养学生综合应用所学知识解决实际问题能力;最后还有产业/方向模块,其目的是给学生在某些产业方面更多更强的知识和训练。在实施这一教学理念的过程中,我们强调, 1)要界定清楚每一个模块内的课程之间的联系和区别。规定课程的学时数、课程大纲和教学要求,规定哪些内容在哪门课程中介绍,介绍到何种程度,后面的课程在内容上如何覆盖和加深等。2)模块之间的衔接和关联,这是体现技术与管理有机结合的关键。
4 教学实践
由于IE的工程实践性,在教学过程中必然要强调IE专业的实践环节。这可能包括两个方面,实验教学和实践教学。在我国,经过十多年的发展,在管理科学与工程教学指导委员会的指导下,再加上学习发达国家的先进经验, IE实验教学体系已基本形成,各门课程所要求的实验内容已基本确定,但问题在于如何开展实验课,保障实验课的质量,改善实验效果。由于受实验场地、设备资源和时间的约束,实验已成为一个验证过程。我们的理念是提供一个实验平台和实验要求,让学生自己来设计实验,分析实验结果并提出改进方案,真正让学生自己动手做实验,使学生印象深刻。实验中出现的问题,让学生自己解决,不知不觉中培养了学生利用所学知识综合解决实际问题的能力。
鉴于现在的学生极少经历过社会实践的事实,在教学环节上加强实践教学环节。如金工实习、工厂参观、短期企业调查、专业实习等,使学生对企业有一个感性认识。这虽然加大了教学投入,但对于改善教学效果,起到了良好的促进作用。
5 结论
实践已经证明, IE无论是在发达国家,还是在发展中国家都得到了蓬勃发展,在社会经济建设中发挥了重大作用,中国对IE专业人才的需求将大大超过供给。而且,社会对IE专业人才的需求是多方面、多层次的,各个学校在办学过程中,如能注意发挥各自的特色和优势,必将充分发挥IE专业潜能。良好的培养目标和教学计划的设计是成功的基础,但真正的成功还有待于社会实践的检验。
参考文献
[1]郭重庆.工业工程在中国制造业发展中的地位和作用[J].工业工程与管理, 2003, 8(2 ): 1-3.
[2]陈友玲,张浩,王成明. 21世纪工业工程专业建设及人才培养[J].重庆大学学报:社会科学版, 2003(6): 141-142.
关键词:海洋工程结构多目模糊优化
中图分类号:K928.44 文献标识码: A
一、多目模糊优化背景与发展历史
1. 模糊优化设计的背景
是造价最低,或是达到某一专项目标,或是同时达到几项目标但在设计过程中,时常会遇上大量的模糊概念,如/重量不超过...0!/体积不大于...0等等由于缺乏处理手段和方法而把这些概念当成确定性量来对待,这样把设计的约束条件和目标函数人为简单化,以至于设计结果不符合要求随着设计学的发展,大量的模糊信息需要定量描述,使设计达到真正的优化目的"在普通优化的基础上引入模糊数学,建立在模糊集理论基础上的模糊优化设计方法产生了模糊优化设计为解决具有上述模糊概念的优化问题提供了可行的方法和有效的手段模糊优化设计的概念首先是别尔曼和扎德提出来的,提出的背景主要有以下几个方面:(l)事物间的差异中介过渡给事物带来模糊性;对事物研究的定量化会遇上大量模糊因素:所研究的事物涉及多方面的模糊因素;以及在计算机应用领域中会考虑对模糊信息的识别和处理等等"这些都会给优化设计带来大量的模糊因素,导致模糊优化问题的出现(2)对于一项工程设计会发现设计比分析涉及的因素更多,尤其是人文因素例如,一种新产品的设计,不仅要满足工作要求和技术性能指标,而且经济!可靠!使用条件性也是不可忽视的因素其实,优化设计的发展也是向多方面发展,已经打破了原先只在物理!几何性质上做文章的格局当今社会的发展以人为本,在理工科高等教育中加强人文知识教育也是为了使理工科研究不能脱离人文,所以人文因素已经渗透于整个设计过程"人文因素的模糊性是优化设计遇到的主要问题,必会产生模糊优化的问题显然,模糊优化设计的产生是优化设计领域的一次革命,大大地促进了优化设计的发展,为解决优化设计中出现的问题提供了理想的方法。
2模糊优化设计的产生和发展历史
随着科学与科学研究的发展,从物理发展到事理,从物态进展到事态的研究,传统的经典数学已显得苍白无力,或者说过去那些与数学毫无糊数学诞生于1965年,美国加利福尼亚大学控制论专家查德教授(LA.zdahe)发表了著名论文-下uzyzsets0(模糊集合),提出模糊集合的思想,给出模糊现象的模型!模糊问题的定量表示方法及数学处理方法"他指出,刻画一个模型集合时,不必指明哪些元素属于它,哪些元素不属于它,只需对给定范围内的各元素确定一个"到1之间的实数,用它表明这个元素以多大程度属于这个集合,这个数就叫作该元素对这个集合的隶属度"例如,30岁的人肯定不算老年,他对/老年人0这个概念的隶属度为仇50岁的人属于/老年人0的程度近于0.5;70岁的人为老年人,他对/老年人0的隶属度为1"这说明/中年0和/老年0的概念是相互粘连的,它们之间没有一条绝对分明的界限,而是有一个连续过渡的过程"查德正是用隶属度这个概念表现处于中介过渡的事物对差异一方的倾向程度,这就是他创立模糊集合论时提出的新思想"模糊集合论把原来某元素对于集合要么/属于0,要么/不属于0的确定性关系,推广到元素对于集合按/一定程度0/属于0或/不属于0的确定关系(即在一定程度上/属于0或/不属于,.)以此就标志了模糊理论的产生,模糊数学就是从数学上来刻画和研究客观世界中存在的模糊量,即从量上来描述模糊现象,并以之为突破点建立了研究模糊现象的基本理论模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学所谓模糊性,是指客观事物在中介过渡时呈现的概念划分上的不确定性,即/亦此亦彼0性客观世界中存在着大量的模糊性现象,它们很难找到明确的界限,这样的概念叫做模糊概念模糊概念不是不科学的概念,它大量地存在于物理学!化学和生物学中,在经济和人文科学中表现尤为突出,人脑的识别!判断以及概念的形成过程都具有模糊性为了描述模糊概念,满足各门学科的数学化!定量化要求,这就是模糊数学产生的思想基础"随着模糊数学的诞生,一种全新的模糊论方法学也就发展起来了"模糊论是建立在(l)事物的不确定性(随机性和模糊性);(2)广义设计中的模糊性,即定量地研究从狭义设计到广义设计中,必然要遇到大量的模糊概念:(3)复杂化和精确化之间的矛盾"模糊数学由于打破了形而上学的束缚,即认识到事物的/非此即彼0的明晰性形态,又认识到事物的/亦此亦彼0的过渡性形态,因此模糊理论的产生就在数学领域本身以及许多的实用领域里得了广泛迅速的发展和应用模糊理论是在模糊数学基础上发展起来的一门新学科,经过近些年来的发展,己经形成为一门新的应用技术学科,到20世纪90年代,己经形成了具有完整体系和鲜明特点的模糊拓扑学!框架日趋成熟的模糊随机数学!模糊分析学以及模糊逻辑理论,并渗透到各个学科领域,如:人工智能!管理信息!机械制造!自动化控制等等,应用相当广泛。
二、多目模糊优化设计优点:
(1)优化设计方法能够加速设计进度,节省工程造价优化设计与传统的结构设计相比较,一般情况下,对简单的构件可节省工程造价的3一5%,对较复杂的结构可达10%,对新型结构可望达2000/(2)结构优化设计有较大的伸缩性作为优化设计中的设计变量,可以从一两个到几十,上百个"作为优化设计的工程对象,可以是单个的构件,整个建筑物甚至建筑群设计者可以根据需要和本人的经验加以选择0的大小,为设计者进一步改进结构设计指出方向"(4)某些优化设计方法(如网格法)能够提供一系列可行设计直至优化设计,为设计者决策时提供方便(5)设计者能够利用优化设计方法进一步贯彻设计意图"例如在钢筋混凝土结构的优化设计中,若设计者在设计中想相对的少用些钢筋,多用些水泥,只要修改一下目标函数就可以了"
三、多目模糊优化设计
1.多目模糊优化设计
具体说来,就是给出该问题的数学模型"模糊优化的数学模型和普通优化的数学模型一样,也是从设计变量,目标函数和约束条件这三方面给出的模糊优化的设计变量,仍然是决定设计方案的!可由设计人员调整的!独立变化的参数它们或者是决定形状大小的几何参数,或者是决定结构性能的物理参数"这些参数,过去都视为确定性的,但严格说来,大多具有不同程度的模糊性"如结构设计中的动载系数,抗震设计中的地震烈度,动态设计中的阻尼参数等它们很难由一个确定的值来给出,都有一个从完全是到完全非的中介过渡过程,都具有不同程度的模糊性模糊优化的目标函数,仍然是衡量设计方案优劣的某一个指标(单目标函数)或某几个指标(多目标函数)/优0和/劣0本身就是个模糊概念,没有一个确定的界限和标准通常,我们说:要使某项指标达到某个值附近,或达到某一范围,或越小越好等等实际上,都说的是目标函数的模糊性另外,由于目标函数是设计变量的函数,当考虑了设计变量的模糊性时,目标函数也必然是模糊的"模糊优化的约束条件,仍然是限制设计变量取值的条件,也即是设计方案所必须满足的条件"这些约束条件.
2. 拓扑优化方法
拓扑优化设计是现代创新设计领域中的重要核心技术与定量设计方法,是传统的尺寸设计和形状设计的扩展与延伸它的基本原理是在给定材料重量的条件下,通过优化设计与数值求解过程获得具有最大刚度的结构布局形式及构件尺寸自1988年丹麦学者Bnedsoe与美国学者Kikuhci提出结构拓扑优化设计基本理论以来可以说近二十年间结构设计领域发生了革命性的变化"基于结构设计要求的刚度一重量一振动多准则优化,研究使用保凸近似与凸规划建立快速有效极大极小值优化算法以及通用非线性广义加权法队将凸规划对偶求解算法与结构多目标优化设计相结合并应用于拓扑优化设计该研究方向目前已成为国际工程结构与产品创新设计领域的研究热点"目前拓扑优化设计方法作为一项关键技术已应用于卫星!飞机!汽车的关键承力结构,薄壁件结构的加强筋,布局设计以及微机械系统(MEMs}!柔性机构布局设计等多个领域因此从军事应用及国防需求前景上讲,拓扑优化设计方法具有直接而广泛的应用价值
3.多目标协调优化
1994年,Kroo与Balling!sobieski等人提出了协调优化(eo),1997年,工甲peta和Rneuad将该方法修正后用于解决多目标优化问题并对该方法的三种不同的版木做了比较"这种方法的中心思想是:把多目标问题划分成一个个的次问题,然后逐步优化,直到最终得到优化解"
4.模糊优化方法
1992年,Allne探讨了一种能够非常有效地求解分层设计问题的模糊优化方法,显示了该方法解决综合优化设计问题的优点该方法就是利用模糊集理论,构造目标函数!约束函数和设计变量的隶属函数,进而转化为单目标函数进行优化考虑模糊因素的设计问题有以下好处:1使用模糊关系描述某此问题比确定性描述更准确;o考虑问题的模糊性能有效地拓展求解空间;
5.随着优化设计的深入,
该课题是在高中课程改革的背景下,针对高中化学模块课程结构的特点提出的。2006年秋季厦门市高中进入新课程实施阶段,面对与以往完全不同的课程结构,教师的教学活动都面临着巨大的挑战。重要而紧迫的任务是促使化学教师尽快适应新的教学情景,迅速转换角色,探索出模块化课程的教学规律,有效地实现教学目标,从而提高实施化学新课程的能力。
教学设计是课堂教学活动的重要部分,是连接教学思想和教学行为的关键环节。课题研究的要点是通过教学设计这个环节,落实新课程的教学理念,找到有效实施新课程的突破口。课题研究的重心落在针对模块课程的教学设计上,课题对教学实施中的模块教学设计、教学行为、学生学习方式、课堂教学与组织等关键问题进行专题研究,对高中新课程教学设计及实施中可能出现的问题和矛盾提出相应的解决方案。
三年的课题试验和探索,完成了各子课题和项目的研究,取得了一批研究成果。成果汇编成集,其中有研究报告、教学论文、典型案例、教学设计、实验探究、教学感悟、课堂教学实录等,这些成果充分展示了课题研究者的新理念、新思路、新方法,为新课程模块化教学设计和实施提供了有价值的参考。
一、课题研究的收获与启示
课题研究取得的成果对高中新课程的教学有直接的指导意义,通过课题研究,教师们对新课程实施中的关键问题和突出矛盾找到了行之有效的解决办法,探索出富有创新的新思路,对今后更好地实施高中化学新课程都有十分重要的价值和启发。
具体有以下几个方面:
1.深入研究模块课程结构与特点,在理论层面上进行了富有启发的探索
通过对高中化学新课程模块教材的功能与价值的研究,促进了教师深入研究模块课程的结构与特点,准确理解和把握课程标准。模块的教学既要围绕一定的“主题”组织相对独立的教学活动,又要保证与相关模块的逻辑联系和学科内在的系统性;要从学生的生活经验出发,关注学生的“关注点”,并着力提升学生原有的生活经验和生活体验;要注意围绕模块内容,及时将最新的相关成就(新知识)通过科学的改造而进入到教学中来;强调对每一模块内容的教学都进行整体的考虑与设计,提出相匹配的整体的教与学的构想。
子课题研究报告《高中化学新课程模块的特点与价值的研究》分别从①课程形成新的知识建构体系;②必修模块的基础性和在培养学生基本的化学素养方面的作用;③选修模块在各自的领域揭示不同的规律和研究方法等三个层面对模块化课程的特点和功能做了详尽的剖析,在理论层面上进行了富有启发的探索。
2.优化的教学设计,提高了课堂教学效率和质量
在课程实施中,新理念处处渗透在教学活动中。优化的教学设计、科学的教学过程,提高了课堂教学的有效性。有效重组教学内容、恰当调整教学顺序、活化课程教材成为课题实施中浓墨重彩的一笔。参与研究的教师在教学设计中融入了现代教学设计的新理念、新方法。
具体体现在:①突出为学而设计,强调以学为中心,把学习时空留给学生,为学生的主动发挥创设条件;②重视创设真实的情境并引导学生进入情境,让学生体验学习过程,理解知识产生、发展和运用的过程;③强调学生进行意义建构,注重提供多种资源,引导学生自主学习和进行问题的探究。在新理念和新方法的指引下,教师们制定了许多精彩纷呈,充满魅力的好设计,体现出了教师的创造性和个性。
3.教与学情境创设在教学设计中普遍受到重视
教师在教学实践中将教学内容放在一个真实的生活情境中,努力让学生在真实的生活情境中去完成知识的建构过程。创设有效的学习和教学情境成为新课程实施中的又一个亮点。创设教与学情境,要从课程目标出发,依据学习内容的特点,学生认知心理和智能倾向选择素材,运用适当的表现方式,才能收到满意的效果。
教师们在情境创设中普遍关注到了以下三层面:①新课程中什么场合应当创设情境;②有效的学习情境具有哪些特征;③如何在新课程教学设计中创设有效的学习和教学情境。
《高中新课程化学教学情景设计的探索》中探讨了新课程化学教学情景设计的原则、方法。认为好的教学情景设计应有一些共同特点,教学情景设计遵循的原则是:①诱发性原则;②真实性原则;③适宜性原则。并探索了高中化学新课程化学教学情景设计的几种方法:①结合“化学史实”创设教学情景;②结合化学实验创设教学情景;③结合生产生活中的事例创设教学情景;④结合媒体报道中的有关化学事例创设教学情景;⑤结合人文地理典故中的化学知识来创设教学情景。这些创设教学情景的做法,目的是利用情景来打动学生,改变学习方式,“用情景来感染学生,用问题解决来引导学生”。
4.多样化的教与学方式呈现于课堂,新课程中教与学方式发生了实质性的变化
教师们普遍意识到改变教与学方式的重要性。新课程的课堂不再是教师的满堂灌,课堂上学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式逐步被主动的、探究的、合作的学习活动所替代。学生独立思考的空间大了,批判性思维多了,机械记忆少了,人性化的学习多了。
《我们拿什么来“激活课堂”》对如何激活课堂进行了深入的富有见地的思考,指出激活课堂的目的是让学生表现课堂、体验课堂、感悟课堂、享受课堂,成为课堂的主人。提出“新课程,没有统一的模式,但必须有统一的理念――让学生成为课堂的主人”,做到“目标让学生清楚、过程让学生经历、结论让学生得出、规律让学生发现、收获让学生交流。”
5.教学角色的转换和课堂格局的变化,营造了课堂教学的新生态
教学角色的成功转换是新课程课堂上的一个重要的标志。在课堂上教师把自己摆在组织者、支持者、参与者的立场上,倾听学生的见解,相互交流,促进学生主动地、富有个性地发展。
《新课程中教师的角色――有感于一次“化学反应速率”的平行课》一文通过对三位教师同上“化学反应速率”课题的课堂观察,阐述了新课程中教师应该是学生学习过程的引导者和教学环境的设计者,是学生学习过程的促进者和合作者,是学生学习过程的组织者和课程的开发者。
《位置》一文提出课堂教学活动是学生、教师和教学资源(包括教学环境)三者间的互动,把学生放在什么位置?把传授学科知识放在什么位置?教师把自己放在什么位置?三者的正确定位尤为重要。该文观点新颖、视角独特,促进了教师对课堂角色定位的思考。
《我们离研究型教师到底有多远?》、《新课程条件下教师的角色转换》分析了新课程背景下教学角色转换的重要性。在汇集的教学设计和课堂教学实录中都充分展示了角色转换的思想和由此带来的新课程背景下课堂教学的新生态。
6.积极尝试不同教学理论指导下的多样化的教学研究模式
参与研究的教师开拓思路,积极尝试不同教学理论下的多样化的教学研究模式。探索中不拘一格,百花齐放,各具特色,与新课程改革多元化的教与学方式不谋而合。教师在新课程实施中真正做到了领会课改精神,殊途同归。许多教师综合运用了现代教育学心理学和统计科学的新方法新观点,在研究中表现出较高的理论层次和水平。他们的课题项目无论涉及到的内容、角度、方法还是形式,都有自己的独到之处。
在《“沉淀―溶解平衡概念应用”教学中新手教师课堂教学行为的比较》中对两位新手教师的课堂教学行为进行了比较。通过对课堂语言结构、教师倾向或风格、教师与学生情感气氛、行为曲线及教学片段的比较分析,发现新手课堂教学行为本质特征相似,但由于具有不同的培训经历,导致他们的课堂教学行为存在差异。研究提出,新手教师的成长不但决定于自身的努力,且培训的体制和成长的环境也非常重要,提出了缩短新教师成长周期的相关策略。研究也从另一个角度关注了教师的专业成长。
《课堂教学控制论》一文,运用控制论的理论,探索了课堂教学系统优化的规律,从课堂教学系统的构成及信息传递过程分析;对课堂教学中学生学习过程的再认识;如何实现教学系统的控制,优化课堂教学过程三个层面探索了课堂教学的成功机制和有效策略。研究成果具有较强的理论性和实用性。
7.教师批判和反思的意识增强了,教科研能力得到提升
课题试验为教师展示才华搭设了一个很好的舞台,涌现了一批锐意改革、大胆创新的教师,锻炼和培养了一批具有较强教科研能力的人才,教师队伍的素质得到提升。特别值得一提的是,教师与新课程一同成长,在新课程实施的探索中提升自己的专业素养,从每一节课后的反思,到对各个教学环节的新思考,再到对整个课程改革的思索,我们看到了教师可贵的反思意识和批判精神。从风格各异的课堂氛围到方法多样的研究思路,充分表达了新课程新理念对教师教学思想的触动,感受到了课改对教师教学行为转变的成效。
许多教师对目前的教学现状作了细致的分析,在所汇编的教学论文和教学感悟中《感受高一化学新课程教学》、《高中新课程化学选修模块教学的几点思考》、《以课标为依据对教材进行有效的处理》等文从不同侧面对新课程实施中的困境和出路作了理性的思考。
二、课题研究引发的思考
在本课题的研究中,解决的是模块教学设计和实施这个特定层面的教学问题,但在探索过程中,也面临了教学改革中普遍存在的问题,涉及到更深层次和复杂的困难。对这些问题的深入思考,有助于我们从全局的角度看待改革进程,辩证分析改革中的得与失、立与破,从而理性地探索改革前进的道路。
1.要理性的看待课程实施过程中出现的问题和困难
要意识到长期以来形成的应试教育观念还在左右着教与学,现有的教育教学观念是我们几十年的教学体制所形成的,它的改变是有巨大惯性的。不要片面追求眼前立竿见影的成效,应本着求真务实的精神和科学的态度来看待各种现象。
2.课题研究要针对新课程的现实问题,避免脱离实际的研究和陈述
要深入研究新课程对教学提出了什么新要求,这些要求与传统的教学有什么不同,不要简单地从增加课时去解决矛盾,要从转变教学方式和学生学习方式方面寻找出路。
3.模块化课程结构是新课程最大的特点,要继续深入研究模块课程的特点、功能和价值
模块化课程结构的变化不是简单的知识重组,新课程的实施是要建立在对课程标准深入研究的前提下进行的。没有对课程标准的深入解读,就不可能形成对模块课程的准确理解,也就难有对教学的创新,转变教与学的行为将会落空。
4.课堂教学中如何有效地引导学生主动的、探究的、合作的多元学习方式是转变教师教学方式和学生学习方式的切入点
在本轮的教与学方式的研究中,我们努力做到避免形式主义的做法和貌合神离的探究和自主学习。
5.课题研究要建立在教学理论的基础上
通过理论学习与研究,提高对现实教学问题和现象的把握与理解,要从理论上研究解决问题的出路。
研究中要努力做到继承传统教学中的合理部分,改革与新课程理念不相适应的内容,充分发挥教师的创造性,避免走入教学的程式化和模式化的歧途。
6.以点带面,通过课题试验,建立一支高水平的教科研人才队伍,这样才能形成持续的发展动力
课改试验是一个最好的舞台,可以发现和培养一批锐意改革、具有创新意识和良好教科研素质的优秀教师。
7.需要建立一个促进教师参与改革的评价机制
教师能够从自己的探索成效中得到激励和驱动,能够激励更多的人参与到这项工作中来,从中获得成就,能够使课改试验进入一种良性的循环。
8.试验中我们发现教师的教科研水平是制约试验改革深化的一个瓶颈
伴随着预警理论的发展,安全生产预警研究工作经历了3个阶段,如图1所示。1)初期萌芽及发展。1888年,巴黎统计学大会上,法国经济学家福里利在《社会和经济气象》研究论文中,以黑、灰、淡红和大红等几种颜色来测定法国1877—1887年的经济波动,开启了预警理论的研究。20世纪30年代中期,经济监测预警系统兴起,随着年代不断改进、发展并进入实际应用时期。在这期间,美国创建哈佛指数法、扩散指数法、综合指数法等多指标信息综合方法对宏观经济进行预警。2)中期深化拓展。到20世纪70年代,经济预警系统不断完善简化,应用领域外推拓展,在自然灾害管理中得到应用。许多国家分别建立水文观测、地震测报、火灾监测等灾种的监测预警台站并联成网络,对自然灾害过程进行连续的监测和预警。预警系统在经济调控和灾害管理中所取得的丰硕成果,促使预警理论不断发展并推广应用于各个领域,具体为社会领域中的人口预警、食物安全预警、劳务预警等,环境领域中的气象预警、干旱预警、生态环境预警等。3)安全生产预警发展。基于成熟的预警理论,安全生产预警也不断发展,并应用于石油、化工、煤矿、冶金等高危行业。例如:Mironowicz等针对煤矿生产情况,对煤矿危险源进行监测并进行安全生产预警等。先期安全预警思想主要借鉴经济预警理论及方法,采用指数预警法对各行业进行安全生产预警,预警指标较少,预警结构功能单一。随后,安全生产预警系统采用事故统计模型来发现监测对象的波动规律,将选取的指标综合成一个数值,通过所属区间来判断系统发展状态。随着安全生产预警理论的发展,安全生产预警指标的选取主要通过安全系统论、事故致因理论以及历史事故等多方面进行选取,采用人工智能方法进行模型构建,并综合运用系统论、信息论、控制论的原理和方法,结合自动检测与传感技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术,及时检测并反映系统的安全状态。
2安全生产预警的运用现状分析
安全生产预警作为安全问题事前管理以及事故控制的有效手段,起着举足轻重的作用。目前,安全生产预警已经被广泛应用于各个领域,笔者选取煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及道路交通安全预警等高危行业进行安全生产预警现状分析。
2.1煤矿安全生产预警
煤矿安全生产预警是以煤矿安全生产法律法规为依据,利用现代化工具和各种技术手段,收集各类数据如人、环、物等状况,同时针对安全生产活动进行评估、审核、整理、分析、监测,发出不同阶段的安全生产预警信号。国内在20世纪90年代后期出现了煤矿行业的微观预警,其思想和方法基本源于经济预警的基本理论。其后,张明从作业人员、设备设施、工作环境、管理状况方面建立了初步的煤矿安全生产预警指标体系,构建了基于模糊综合评判法的预警管理系统。牛强等利用自组织神经网络研究了煤矿安全生产预警模型和安全生产预警专家系统。随着人工智能技术以及计算机技术的发展,一些新兴的改进的方法也被提出,如丁宝成构建了基于模糊层次分析法及补偿模糊神经网络的煤矿安全生产预警组合模型。邵长安等构建了基于地理信息系统(GIS,GeographicInformationSystem)的煤矿安全生产预警系统,通过GIS技术对空间的动态数据进行收集及处理,并采用BP神经网络进行系统模型构建。这一系列的研究极大地推动了煤矿预警技术的发展,为预警技术在煤矿安全生产中的应用做出了积极的贡献。
2.2建筑施工安全生产预警
我国的建筑生产安全事故严峻程度仅次于矿山和危险化学品领域,严重影响了建筑业的可持续发展。国内外很多学者从20世纪六七十年代就开始对建筑业的安全和健康问题进行了大量深入细致的研究,主要通过调查统计方法建立模型,获取安全管理指数,进行建筑安全事故预警。目前,一些学者通过对建筑安全事故的成因分析,已研究了用预先危险性分析法、灰色综合评价方法等多种风险预测理论方法,对生产事故风险进行预警。冯利军通过事故致因理论以及危险源辨识对建筑安全事故成因进行了深刻的分析,建立了建筑安全事故成因诊断的分析模型(ARCTM,Acci-dentRootCausesTracingModel)。在建筑安全事故预警方法上,运用比较多的有基于模式分类的贝叶斯预警方法、神经网络方法以及遗传-神经网络法等。随着计算机技术的发展,一些学者也采用了新兴的方法进行事故预警,如赵平等强化人、机、环境、管理4方面的安全隐患信息和危险源的预警管理,采用多源信息融合技术的D-S证据理论法对不确定的复杂的工程数据进行定性分析和融合,用融合的最终数据判断施工项目的安全施工状态。针对建筑安全事故数据收集困难、数据集为小样本的特点,解决小样本数据集有特殊优势的支持向量机方法也逐步运用到建筑安全事故预警研究中。赵元庆等针对建筑施工项目安全风险评估的精度要求以及施工特点,首次提出基于粒子群算法优化的支持向量机方法,从人员、设备、材料、环境、技术以及管理几大方面进行指标选取,结果显示精度较高,具有一定的实际应用价值。
2.3城市道路交通安全预警
道路交通安全预警,就是依据对道路交通事故发展稳定状况的判断,采用定性与定量相结合的方法,对道路交通安全发展态势进行过程描述、追踪分析和警情预报。国内交通安全预警理论的研究,包括高速公路交通安全管理、铁路交通安全管理、空中交通安全预警管理、城市道路交通安全预警以及交通灾害的研究。城市道路交通安全预警方法多样,基于车速的交通事故贝叶斯方法、模糊评判法等都是较为常用的预警方法。例如:王宁从宏观层面和微观层面分别构建了区域城市道路交通安全预警系统和局部城市道路交通安全预警系统的模型,采用贝叶斯矩阵法(BMOM,BayesianMethodofMatrix)预测交通事故,分析城市道路交通安全状况,根据预警等级进行报警。例如:宇仁德等针对道路交通监测数据多样性、空间性以及多属性等特点,建立了基于GIS的道路交通安全预警系统,构筑了数据采集与接收子系统、数据分析与处理子系统、数据查询子系统、事故评价、检测与预测子系统以及报警与调度子系统。此外,李玲琦对基于智能交通系统(ITS,Intelli-gentTransportSystem)的事故多发路段预警技术进行了研究,提取了运行车速作为单车运行状态下的事故前兆特征变量,建立了由交通环境信息采集、危险状态判别、预警信息和通信4部分组成的高速公路事故多发路段预警系统。
3各行业安全生产预警对比分析
煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及城市道路交通安全预警都是安全生产预警在重要行业的具体应用,安全生产预警系统要求首先对该行业生产事故影响因素分析,通过指标选取原则,从影响因素中提取指标,并采用层次分析法或者相对重要程度等级法进行指标权重的划分,再选取相应的数学方法构建预警模型,通过输出值确定安全状态,并相应的预警信号。不同行业安全生产预警的流程基本相同,但是仍旧存在一些差异,主要概括如下:
3.1指标的选取
煤矿安全生产预警中指标的提取主要包括作业人员、机械设备、工作环境、管理状况、地质条件等,大部分学者主要从以上5个方面进行指标体系的构建,部分学者则选取了煤层赋存条件及开采条件作为预警指标进行安全生产预警,指标覆盖性不够,因此预警效果不明显。建筑施工安全生产预警中指标的提取则主要从人、物、环境、管理4个方面进行,对建筑行业来说,物的因素主要指的是施工过程中所涉及的设备、材料、半成品、燃料、施工机械、机具、设施、能源等;此外,在建筑施工安全生产预警指标中,还考虑了安全投入这一因素。城市道路交通安全预警指标主要从人、车、道路、交通管理、交通环境5个方面进行了考虑。各行业安全生产预警指标的选取见表1。
3.2预警方法
安全生产预警是通过分析事故影响因素与事故发生或者事故发生风险之间的关系的技术,常用的预警方法包括指数预警法、统计预警法以及模型预警法,其中模型预警法主要用于监测点比较多、影响因素复杂的情况,包括灰色系统理论、模糊综合评判法、人工神经网络等。针对于不同行业的基本特点,安全生产预警方法的选取也不尽相同。煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及城市道路交通安全预警常用的方法见表2。
3.3运行效果
国内的煤矿预警研究早期主要借鉴经济预警的理论和方法,但经济运行机制与煤矿灾害的发生机理迥异,缺少对煤矿灾害预警机理的研究。同时,部分研究工作中构建的煤矿灾害指标体系主要针对水灾、火灾、瓦斯突出等某一具体灾害,不具有动态适应性。现今的煤矿安全生产预警系统能够从宏观上进行把握,针对煤矿的整个生产和安全系统进行全方位的系统设计,并且预警的准确程度也在逐步提高。
在建筑生产安全事故管理方面,绝大多数研究都是对建筑生产安全事故的事后分析,少数进行生产安全事故预警工作的研究也主要是利用传统的方法进行,建筑施工预警理论不成熟。要想在建筑安全生产预警方面取得一定的进展,就必须广泛借鉴其他学科,特别是人工智能、模式识别、人工神经网络、遗传算法等智能学科和非线性系统学科的研究成果。对于城市道路交通安全预警问题已经进行了大量卓有成效的理论研究和工程实践,但研究工作还相对较为零散,只是进行局部的指标体系设计,没形成一个清晰成熟的交通安全预警系统的概念。
4结论
1)单指标预警时可通过对各项指标的国家标准值进行预警阈值的确定,综合预警则通过事故等级或者安全状态各区间临界值,确定统一的预警阈值。
2)预警指标的选取涉及生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质以及社会和文化等因素,根据各影响因素确定指标原则能够使指标的全面性和完整性得到保障。
3)安全生产事故影响因素众多,事故影响因素之间具有复杂的非线性关系,在经济预警方法的基础之上,结合企业以及各行业安全生产的特点,采用人工智能以及计算机技术进行预警,或者各类方法相结合进行预警是未来的发展方向。