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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇測量模式論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)健詞:測繪新技術(shù) 畢業(yè)論文(設(shè)計)模式 測繪工程
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(b)-0000-00
*基金項目:華北水利水電學(xué)院2011年教育教學(xué)改革項目(47)
作者簡介:胡青峰(1980-),男,河南省汝南縣人,博士,講師。
1引言
畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計是高等院校本科教育人才培養(yǎng)計劃最重要的組成部分之一,是本科教育的最后一個綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)[1],通過完成畢業(yè)論文,學(xué)生既能夠很好的對自己四年來的學(xué)習(xí)與實踐成果進(jìn)行全面的總結(jié),也能夠培養(yǎng)自己的獨立思考能力和科學(xué)工作方法,是一個學(xué)習(xí)深化和升華的重要過程。但不同的學(xué)科由于其學(xué)科性質(zhì)不同,要想更好的體現(xiàn)以上觀點,其畢業(yè)論文或設(shè)計模式也必然存在一定的差異。測繪工程是一門應(yīng)用性較強的科學(xué),在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上著重培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。特別是在現(xiàn)階段測繪新技術(shù)形勢下,如何更好的使學(xué)生達(dá)到“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強素質(zhì)、重實踐和有創(chuàng)新”的培養(yǎng)目標(biāo),探討測繪新技術(shù)形勢下本科畢業(yè)論文(設(shè)計)模式的研究是非常必要和意義重大的。
2測繪新技術(shù)特點分析
隨著現(xiàn)代科技和信息化技術(shù)的發(fā)展,為了彌補傳統(tǒng)測繪技術(shù)的不足和滿足現(xiàn)代測繪的要求,測繪科學(xué)涌現(xiàn)出了新的測量技術(shù),主要有GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)、攝影測量技術(shù)以及三維激光掃描技術(shù)等。其測量呈現(xiàn)如下新特點:
(1)作業(yè)模式數(shù)字化
測繪部門傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)模式正被數(shù)字化技術(shù)所取代,如:地圖數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測量、掃描數(shù)字化等。計算機(jī)的智能化與自動化正逐步出現(xiàn)在測繪生產(chǎn)作業(yè)流程中的各個關(guān)鍵部分,傳統(tǒng)測繪生產(chǎn)工序正被簡化,新型測繪生產(chǎn)作業(yè)以及管理模式正逐步形成,這要求學(xué)生對計算機(jī)軟件要有較好的運用。
(2)測繪技術(shù)一體化與復(fù)合化
隨著計算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展,測繪技術(shù)也出現(xiàn)了一體化發(fā)展的趨勢,如內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化、數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)一體化、“3S”技術(shù)集成等等,這種一體化與復(fù)合化的特點將有利于網(wǎng)絡(luò)化觀測體系的形成,必將會大大提高測量作業(yè)速度和測量數(shù)據(jù)處理效率,并提高測量數(shù)據(jù)的精度。測繪技術(shù)的一體化要求測繪工程專業(yè)學(xué)生具備一定的專業(yè)綜合能力。
(3)測繪設(shè)備的兩極化
新技術(shù)測繪設(shè)備的生產(chǎn)正向兩極分化的趨勢發(fā)展,一方面向小型化、微型化和可攜帶化的方向發(fā)展,另一方面其功能和性能也更可靠。這一變化對我們的啟示是,在教授學(xué)生傳統(tǒng)測繪儀器使用的同時,必須加以強調(diào)和落實學(xué)生掌握和運用新理論和新儀器的能力。
(4)測繪信息的網(wǎng)絡(luò)共享化
隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)也飛速普及全球,這一工程不僅實現(xiàn)了資源共享和生產(chǎn)過程管理的網(wǎng)絡(luò)化,而且促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)化由生產(chǎn)部門一直延伸到用戶。這種發(fā)展導(dǎo)致了測繪生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)必須加大信息服務(wù)能力,基礎(chǔ)地理信息服務(wù)在生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)中趨于專門化,這也就加強了學(xué)校和測繪單位和外界建立新的合作關(guān)系的必要性,以便空間數(shù)據(jù)資源的互補。
3建議
在測繪新技術(shù)不斷發(fā)展的今天,針對如何利用測繪新技術(shù)開展測繪工程專業(yè)本科畢業(yè)論文(設(shè)計),以達(dá)到我?!昂窕A(chǔ)、寬專業(yè)、強素質(zhì)、重實踐和有創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合前面分析本研究給出以下建議:
(1) 走“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合的道路,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力和創(chuàng)新能力
學(xué)生到企事業(yè)單位實習(xí),將畢業(yè)論文(設(shè)計)與生產(chǎn)聯(lián)系起來,一方面有助于學(xué)生了解相關(guān)行業(yè)特點、現(xiàn)狀和發(fā)展前景,清楚社會對各種類型人才的需要,從而更加明確自己的努力方向和社會定位,進(jìn)一步激發(fā)其刻苦學(xué)習(xí)與立志成才的積極性[2],另一方面,在這個過程中可以利用一些測繪新技術(shù)解決生產(chǎn)實踐中遇到的問題,培養(yǎng)其解決實際生產(chǎn)實踐問題的能力。
將學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計)與導(dǎo)師的科研項目相結(jié)合,可以引導(dǎo)學(xué)生對測繪新技術(shù)理論的學(xué)習(xí)、探索、創(chuàng)新和應(yīng)用,提高學(xué)生的科學(xué)研究與工程設(shè)計能力,為以后學(xué)生繼續(xù)深造從事科研活動打下基礎(chǔ)。
(2) 與學(xué)生興趣愛好相結(jié)合,發(fā)揮其主觀能動性
我校培養(yǎng)人才的目標(biāo)是“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強素質(zhì)、重實踐和有創(chuàng)新”。與其它專業(yè)相比,測繪工程專業(yè)所涉及的知識面專業(yè)性強、專業(yè)面較窄。因此,在開展畢業(yè)論文(設(shè)計)選題時考慮到教學(xué)大綱的同時,兼顧到學(xué)生的興趣愛好也是非常有必要的。學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好,利用所學(xué)到的各種基本理論和技術(shù),選擇與本專業(yè)相關(guān)的題目特別是與本專業(yè)相關(guān)的邊緣學(xué)科,且難度達(dá)到畢業(yè)論文(設(shè)計)要求,應(yīng)該是被允許和鼓勵的。這樣可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生開展畢業(yè)論文(設(shè)計)的興趣,有利于獲取創(chuàng)新性的成果。
(3) 與學(xué)生就業(yè)方向相結(jié)合,為學(xué)生以后就業(yè)打基礎(chǔ)
對于有意向到科研院所或高校工作或繼續(xù)深造的學(xué)生,根據(jù)科研院所的具體情況,指導(dǎo)老師可以重點考慮為該類學(xué)生選擇與測繪新理論相結(jié)合的論文形式的相關(guān)課題,對于有意向到生產(chǎn)性企事業(yè)單位工作的學(xué)生,指導(dǎo)老師可以重點考慮為其選擇與測繪新技術(shù)或方法相結(jié)合的設(shè)計形式的相關(guān)課題。條件允許的話可以直接讓學(xué)生到意向單位實習(xí),結(jié)合意向單位課題完成畢業(yè)論文(設(shè)計),為學(xué)生快速轉(zhuǎn)變角色、適應(yīng)單位的工作模式打下基礎(chǔ)。
(4) 注重交叉學(xué)科的選題,全面提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)
隨著測繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會對復(fù)合型人才的需求,測繪工程專業(yè)學(xué)生在選題時,還應(yīng)注重交叉學(xué)科的選題,具體包括兩個方面:一是在測繪科學(xué)與技術(shù)大的學(xué)科框架下選題,即可以適當(dāng)與新發(fā)展的相關(guān)專業(yè)相結(jié)合,這樣有助于增強學(xué)生對整個測繪科學(xué)與技術(shù)知識的全面掌握和運用;二是與學(xué)校特色相結(jié)合[3],多與相關(guān)水利專業(yè)相結(jié)合,一方面能夠拓寬學(xué)生的知識面,增加了學(xué)生對學(xué)校辦學(xué)強項的了解,另一方面,也為學(xué)校特色專業(yè)引進(jìn)了新的先進(jìn)的測繪技術(shù),促進(jìn)了學(xué)校特色專業(yè)學(xué)科發(fā)展。
4結(jié)束語
畢業(yè)論文(設(shè)計)是學(xué)生對所學(xué)知識的一個綜合運用過程,是檢驗學(xué)生在實踐的基礎(chǔ)上運用所學(xué)專業(yè)理論知識去分析和解決實際問題能力的重要途徑,是對畢業(yè)生基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)能力、自學(xué)專研能力以及各種綜合能力的檢驗和提高,是學(xué)生畢業(yè)前最后一次重要的綜合實踐機(jī)會,是衡量高等學(xué)校教育質(zhì)量的重要評價內(nèi)容。針對測繪新技術(shù)迅速發(fā)展的今天,為真正把測繪工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)成厚基礎(chǔ)、寬口徑、復(fù)合型的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才,其畢業(yè)論文(設(shè)計)模式仍有待于進(jìn)一步深入研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 姚黔貴,張鵬飛. 測繪工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的問題與解決對策[J]. 礦山測量,2004(3):63-64.
論文關(guān)鍵詞:數(shù)字萬用表,測電容
人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《物理》選修3-1《教師教學(xué)用書》(2010年5月第3版)(以下簡稱《教參》),在其第60面實驗參考資料一文中提供了兩種測電容的方法,方法一為“利用電容器放電測電容”;方法二為“用傳感器做定量實驗學(xué)習(xí)電容的概念”。以上兩種方法的原理均為利用給電容器充電后通過高阻漏電,測量漏電電流與時間的關(guān)系,通過曲線面積計算法得到電量,計算電容值。
但以上兩種方法在實際操作中均有不足,現(xiàn)分析如下:
方法一的難點在于記錄放電時間的同時要記錄放電電流物理論文,雖然課本上提供了“節(jié)拍器計時法”和先描點后記錄等操作技巧(具體操作步驟參見《教參》),但實驗操作技巧要求高,學(xué)生在實際操作中,實測數(shù)據(jù)偏差大。且方法一所測電流從幾微安到數(shù)百微安,測量范圍大,對電表要求較高。對《教參》中生成的圖像計算后發(fā)現(xiàn),該實驗使用的電容值達(dá)到1400μF,在實際中不易獲得。
方法二利用朗威數(shù)字化實驗室器材,利用電流傳感器測定電流強度,其優(yōu)點是通過數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)連接,迅速測定電流的同時在屏幕上顯示出電流I隨時間t變化的圖像,該實驗現(xiàn)象清晰、直觀,實驗效果很好龍源期刊。但由于使用R=100Ω的電阻放電,整個放電過程在0.7s內(nèi)就基本結(jié)束,學(xué)生過程性體驗較差物理論文,同時目前配備一間數(shù)字化實驗室費用較為昂貴,部分學(xué)校暫時無法配備,在一定程度上限制了此方法的推廣和使用。
筆者在日常教學(xué)中使用價格僅數(shù)百元的數(shù)字萬用表,較好的解決了以上問題。其操作步驟如下:
首先需要準(zhǔn)備一塊具有與 PC 機(jī)聯(lián)機(jī)功能的數(shù)字萬用表,筆者使用的數(shù)字萬用表為“VICTOR 98A”。通過該表精確度高(分辨率0.1μA,精確度0.2%+4)【1】可實現(xiàn)實時測量和保存測量數(shù)據(jù),極大的增強了準(zhǔn)確性和方便性。同時利用該表配備的聯(lián)機(jī)軟件,通過Miniusb接口與計算機(jī)的USB接口相連,可以直觀的將測量數(shù)據(jù)在大屏幕上顯示,方便教學(xué)中使用。
利用該數(shù)字萬用表,可以通過以下兩種方式完成數(shù)據(jù)記錄。
一、不使用計算機(jī)的情況下,使用該表“間隔存儲模式”,手動選擇間隔存儲時間(如1秒),待實驗完畢后,將記錄數(shù)據(jù)讀出并描點作圖。此法與《教參》中方法一相同物理論文,但與使用指針式萬用表讀數(shù)相比,簡化了實驗操作的同時,提高了測量的準(zhǔn)確性。
二、數(shù)字萬用表與計算機(jī)連接使用,借助該表配備的聯(lián)機(jī)軟件,計算機(jī)連接數(shù)字萬用表以后,選擇實時記錄功能,設(shè)置間隔時間后,即可對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,并以圖像形式模擬顯示。
以上兩種形式存儲的數(shù)據(jù)均可按照Excel格式導(dǎo)入計算機(jī),借助Microsoft Excel軟件進(jìn)行后期的處理分析。
按照以上原理,如圖1所示連接電路,電容兩極板間電壓為U,放電電阻為R,閉合開關(guān)S1較長時間(1分鐘以上),再斷開開關(guān)S1接通S2物理論文,放電電流為I,對于此回路電壓方程為
U-IR=0
在放電時有,,將它們代入上式得
將上式積分,并注意到t=0時q=CE,可得
其中τ=RC稱為RC電路的時間常數(shù),它標(biāo)志充放電的快慢[2]。
筆者使用標(biāo)稱電容值為16v,47μF(實測為72.0μF)電解電容,放電電阻為15kΩ,在不同充電電壓下放電測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel軟件插入圖表、添加趨勢線等處理后得圖2、圖3龍源期刊。
時間(s)
電流(μA)
38.5
1
7.5
2
圍繞我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合“大德育、大工程、大實踐”的三大教育理念,以培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力和創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)人才為根本,課程組經(jīng)在課程體系、教學(xué)方法和手段改革方面開展了大量的卓有成效的研究工作,有效利用我校從德國引進(jìn)的國內(nèi)一流的先進(jìn)設(shè)備和檢測儀器,將學(xué)生從課堂領(lǐng)進(jìn)操作現(xiàn)場,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,增強了學(xué)生的實踐能力,開拓了學(xué)生的視野。同時,課程組一直堅持開展素質(zhì)教育活動和大學(xué)生科技活動,促進(jìn)了學(xué)風(fēng)的根本好轉(zhuǎn),提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。
充分調(diào)動學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性。在采用啟發(fā)式教學(xué)的同時,根據(jù)學(xué)生能力的不同,因材施教,利用多種教學(xué)方法,盡量考慮學(xué)生的差異性,充分挖掘?qū)W生自身的潛能。該課程組經(jīng)常開展教學(xué)方法及教學(xué)手段的討論,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在理論課教學(xué)中,任課教師實行啟發(fā)式、討論式、問題教學(xué)法等教學(xué)方法,借助多媒體、現(xiàn)場教學(xué)等多種手段來講授,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果顯著。在實踐教學(xué)中,為了提高學(xué)生的實踐技能,并且不斷的豐富實驗內(nèi)容,在完成好基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上,開設(shè)了專業(yè)綜合性實驗,進(jìn)一步增強了學(xué)生的綜合實踐能力。加強了實驗內(nèi)容在課程中的份量,增加實驗成績在課程總成績中所占的比例。并在期末試題中增大了客觀題的比例,在綜合題部分將與實驗緊密相關(guān)的內(nèi)容列入考試之中。極大地改善了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)風(fēng)有了明顯改善。
2005年8月,《機(jī)械制造工程學(xué)》網(wǎng)頁在教學(xué)中開始使用,學(xué)生對該網(wǎng)頁的設(shè)計及在教學(xué)中發(fā)揮的作用給與了充分的肯定。學(xué)生普遍認(rèn)為該網(wǎng)頁集學(xué)習(xí)資料及互動信息,以及進(jìn)行交流和信息往來,對學(xué)生提供了有效的服務(wù)。該網(wǎng)頁體現(xiàn)了《機(jī)械制造工程學(xué)》的主要特色。方便他們了解課程,增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對課程的學(xué)習(xí)起動了重要作用。????? 1.2005年黑龍江省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程項目“高校本科畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量管理及其評估的研究”根據(jù)目前各高校畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量有滑坡趨勢,提出了畢業(yè)設(shè)計評估的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和具體的評估方案,結(jié)合項目的研究成果在煤炭高等教育雜志上發(fā)表了教學(xué)研究論文“論高校本科畢業(yè)設(shè)計工作評估體系的建立”,項目成果在本科畢業(yè)設(shè)計發(fā)揮了巨大作用,該成果于2007年10月獲得了黑龍江省教育廳高等教育教學(xué)成果貳等獎。
????? 2.教學(xué)改革項目“黑龍江省老工業(yè)基地改造過程中人才培養(yǎng)模式研究和實踐”針對黑龍江老工業(yè)基地的特點,建立了獨特的人才培養(yǎng)模式,并付諸于實踐,取得了較理想的效果,研究成果也因此于2005年獲得了黑龍江省高等教育教學(xué)成果貳等獎。????? 4.研究完成的教研論文“光滑工件尺寸的測量與檢驗及其計算機(jī)實現(xiàn)”,其成果已應(yīng)用于教學(xué)實踐中,在2005、2006屆畢業(yè)設(shè)計的專題研究中,將光滑工件測量時實驗儀器和驗收尺寸的確定實現(xiàn)了計算機(jī)自動選取,改善了實驗手段。到達(dá)了理論與實踐的統(tǒng)一,鍛煉學(xué)生的實踐能力,強化了他們的大工程意識,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
????? 5.2003年黑龍江省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程項目“適應(yīng)高等教育大眾化進(jìn)程,建立多元化人才培養(yǎng)模式”根據(jù)我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)、規(guī)格和特點,拓寬工程實踐內(nèi)涵,擴(kuò)大工程實踐領(lǐng)域及基地,建立獨立的、系統(tǒng)的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的實踐教學(xué)體系。于2006年結(jié)題驗收,該成果在我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)中發(fā)揮了重要作用。????? 7.發(fā)表在黑龍江教育(高教研究與評估)上的教研論文“關(guān)于高等學(xué)??茖W(xué)定位的思考”在黑龍江高等教育學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會上交流,經(jīng)專家組評審,獲得黑龍江省高等教育學(xué)會優(yōu)秀教育科研論文壹等獎。發(fā)表的教學(xué)研究論文“如何有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量” 在黑龍江高等教育學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會上交流,經(jīng)專家組評審,獲得黑龍江省高等教育學(xué)會優(yōu)秀教育科研論文壹等獎。
????? 8.2004年,根據(jù)實踐能力強的培養(yǎng)目標(biāo)需要,課程組進(jìn)行了實踐教學(xué)改革,開設(shè)專業(yè)綜合實驗,該實驗的主要內(nèi)容是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生對齒輪進(jìn)行工藝規(guī)程的設(shè)計、加工和檢測,效果非常好。2007年,依托我校的設(shè)備優(yōu)勢,利用從德國引進(jìn)的CNC數(shù)控培訓(xùn)系統(tǒng)和三坐標(biāo)測量機(jī)等先進(jìn)設(shè)備和儀器,學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師給出的零件圖,對零件進(jìn)行數(shù)控程序的編制、模擬仿真、實地加工,然后到三坐標(biāo)測量機(jī)進(jìn)行測量,拓展了專業(yè)綜合實驗的內(nèi)容,收到了良好效果。?
機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造教研室
2009年5月
?
關(guān)鍵詞:CAT,試題難度分布,IRT,等距量表,正態(tài)分布函數(shù)
0 引言
目前, CAT(Computer aided test, 計算機(jī)輔助測試系統(tǒng)) 試卷模式中試題難度分布設(shè)計的核心思想,主要根據(jù)難度分布應(yīng)該是正態(tài)分布函數(shù)來進(jìn)行假設(shè)的。而難度在教育心理學(xué)中的定義大致有兩類,一類是分?jǐn)?shù)度量,即將考生的結(jié)果分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)統(tǒng)計作為難度的度量標(biāo)準(zhǔn),在試卷為百分制狀態(tài)下,假設(shè)在(0,100)區(qū)間進(jìn)行正態(tài)分布[1],實際上這個要求是往往和事實不吻合。作者調(diào)用了很多考試的成績,成績分布與正態(tài)分布有較大的偏差。論文寫作,正態(tài)分布函數(shù)。另一類是以通過率作為難度的度量,即以分?jǐn)?shù)的某種統(tǒng)計作為難度的度量,也稱統(tǒng)計度量,并假設(shè)在(0,1)區(qū)間進(jìn)行正態(tài)分布[2]。這種方法實際上是對分?jǐn)?shù)進(jìn)行了線性變換,本質(zhì)是一樣的,由于存在不合理的假設(shè),這兩類方法對難度的表示是否準(zhǔn)確值得懷疑。另外,教育技術(shù)測量學(xué)對正態(tài)分布有一個很重要的原則:“正態(tài)分布要求數(shù)據(jù)至少是等距量表上的值[3]”。“分?jǐn)?shù)、通過率”是等距量表的值嗎?什么是等距量表,等距量表又有什么特征呢!
1 等距量表
在現(xiàn)代測量學(xué)中,等距量表是一種有次序,有相等單位但沒有絕對零點的量表;量表上相等的數(shù)字距離代表所測量的變量相等的數(shù)量差值;量表上某一部分測得的分類所反映的差異,與其他任一部分測得的分?jǐn)?shù)都是相等的。也即量表上同等距離則表示差異程度相等。如溫度量表,給出四個溫度,甲的溫度是10攝氏度, 乙的溫度是20攝氏度,丙的90攝氏度,丁的是100攝氏度。測量數(shù)值可以表明,甲乙丙丁的在所測的特征值方面是遞增的,即次序可以確定。另外,甲乙兩人的溫度差等于丙丁的溫度差,說明甲乙的溫度差距與丙丁的溫度差距程度是一樣的。
2.分?jǐn)?shù)量表和統(tǒng)計量表都不是等距量表
分?jǐn)?shù)量表用得分直接表現(xiàn)難度。如考生甲、乙、丙、丁,考同一試題,分別得分(百分制)為20分,30分,90分和100分則,盡管甲、乙兩人的成績差距等于丙、丁兩人,但明顯地,絕對不能說甲、乙兩人的對該題的感覺難度與丙、丁兩人的感覺難度是一樣的。事實上,也許丙丁兩人的感覺難度差別很小,都感覺該題不難。而甲、乙兩人則認(rèn)為相當(dāng)難。即在分?jǐn)?shù)量表上,相等距離并不表示差異程度相等。論文寫作,正態(tài)分布函數(shù)。因此,分?jǐn)?shù)量表不是等距量表。
統(tǒng)計量表將難度在數(shù)值上反映為考生群體在該試題上的通過率或失分率,通常又稱為統(tǒng)計難度。舉個例子,對于項目1,2,3,4,假設(shè)通過率分別為0.9,0.8,0.2,0.1,盡管有0.9-0.8=0.2-0.1,但顯然,項目1、2的難度差距跟項目3、4難度差距明顯不同的。
綜上所述,難度的分?jǐn)?shù)量表和統(tǒng)計量表都是都不是等距量表上的值。根據(jù)”正態(tài)分布要求數(shù)據(jù)至少是等距量表上的值”,可以斷定,假設(shè)試題難度在分?jǐn)?shù)區(qū)間或統(tǒng)計難度區(qū)間是正態(tài)分布這一論斷是不成立的,其計算結(jié)果很值得懷疑。
3 難度在等距量表上的表示
分?jǐn)?shù)量表和統(tǒng)計量表都不是等距量表,那么難度如何表示在等距量表之中呢?
根據(jù)現(xiàn)代測量學(xué)的IRT(ItemResponse Theory,項目反應(yīng)理論)理論,將難度和考生的能力建立在一個等距量表----特質(zhì)水平量表上[4]。難度被定義為試題本身固有的特性,不隨考生樣本的變化而變化,其取值范圍是(-3,3)。IRT理論認(rèn)為:當(dāng)對一個未經(jīng)篩選數(shù)量較大的被試團(tuán)體施測時,被試的能力水平取值呈正態(tài)分布[5]。測試項目在該團(tuán)體上的通過率(成功百分比),可視為正態(tài)分布曲線橫軸(即特質(zhì)水平量表)上從右端+∞開始,到某一特質(zhì)水平點(一般用符號Z代表)為止的空間,跟正態(tài)曲線所夾面積,對曲線下總面積的比;亦即能力水平強于某一特定值的被試,占該團(tuán)體總?cè)藬?shù)的比[5]。
簡言之,統(tǒng)計量表中的難度值P所代表的特質(zhì)水平量表上的難度,就是對統(tǒng)計量表上的難度值進(jìn)行了非線性變換,但最重要的是,經(jīng)過變換后的值,已經(jīng)是等距量表上的值了。論文寫作,正態(tài)分布函數(shù)。論文寫作,正態(tài)分布函數(shù)。
4試題難度分布控制算法
4.1 試題的難度計算
根據(jù)IRT理論,假設(shè)試卷在統(tǒng)計量表上的難度為P,用公式(1)可以算出P在特質(zhì)水平量表上的難度Z值,即試卷的平均難度在特質(zhì)水平量表上的表示。
當(dāng)下,對鋼軌進(jìn)行打磨已經(jīng)成為消除鋼軌病害,優(yōu)化鋼軌廓形的重要手段之一。所以怎樣定量評價鋼軌打磨效果就越發(fā)重要了,而Miniprof軌廓儀是驗收打磨效果的重要工具。
本論文的創(chuàng)新在于:對測量點進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后,找出一定的規(guī)律,為打磨模式的修改提供依據(jù),節(jié)約打磨成本,提高天窗利用率。這樣就徹底改變了目前完全依靠經(jīng)驗來優(yōu)化打磨程序的方法。
一、Miniprof軌廓儀簡介
(一)Miniprof概述
Miniprof軌廓儀主要包括鋼軌測量單元和便攜式計算機(jī)兩部分。二者之間通過專用USB線連接,當(dāng)鋼軌測量單元在鋼軌上進(jìn)行測量時,測量數(shù)據(jù)就通過專用USB線傳遞到便攜式計算機(jī)中,這樣計算機(jī)中的Miniprof軟件界面就顯示出被測鋼軌的廓形。
軌廓儀在鋼軌上的測量狀態(tài)及測量結(jié)果如圖1所示。
(二) Miniprof的測量原理
當(dāng)把Miniprof軌廓儀放到鋼軌上開始測量時,我們不難看出,設(shè)備上有3個基準(zhǔn)點,其中有2個在設(shè)備底部,第3個在伸縮桿上來提供軌距點,這3個基準(zhǔn)點構(gòu)成了y=0的平面。由此可知:
當(dāng)做好測量準(zhǔn)備后,y=0的平面也就確定下來了,y=0的平面反映到圖1中就是鋼軌的頂點處的切線(不考慮軌底坡)。
當(dāng)做好測量準(zhǔn)備后,一個極坐標(biāo)系的極點就確定了,在測量時另一個極坐標(biāo)系又形成了,計算機(jī)在把兩個極坐標(biāo)系疊加的結(jié)果反映到直角坐標(biāo)系中。
二、用Miniprof指導(dǎo)鋼軌打磨
(一)鋼軌校核方式
如圖1所示,在用Miniprof對鋼軌輪廓進(jìn)行采集后,Miniprof軟件界面上會出現(xiàn)紅色和藍(lán)色的兩條鋼軌輪廓線,其中藍(lán)色的鋼軌輪廓線是基準(zhǔn),即在進(jìn)行鋼軌校核時以基準(zhǔn)為參考線。
在對鋼軌進(jìn)行數(shù)據(jù)處理前,首先要對鋼軌進(jìn)行校核,校核方式有按中心校核鋼軌,按頂部校核鋼軌,按軌距角校核鋼軌等方法,不同情況對應(yīng)不同的校核方式,實踐證明,按軌距角進(jìn)行鋼軌的校核方法更科學(xué)。
(二)用Miniprof衡量打磨量
在對鋼軌采用軌距角的方式進(jìn)行校核后,就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理了。如圖2所示,2l.ban[1]是打磨前的數(shù)據(jù),2l+.ban[1]是打磨后的數(shù)據(jù)。在“鋼軌磨耗”的對話框中,W1的值為0.362mm,則表示鋼軌軌頂處大約被打磨掉了0.362mm左右。W2與L值有關(guān),一般情況下L設(shè)為16mm,而此處鋼軌又容易出現(xiàn)肥邊的病害,所以W2的值也能在一定程度上反映出鋼軌的肥邊有沒有被打磨掉。只有當(dāng)W2的數(shù)值為正數(shù)時才能表示此處沒有肥邊病害了。
從圖2中可以看出,藍(lán)色輪廓(基準(zhǔn))線上有角度標(biāo)記,而該角度標(biāo)記的值正好與 “鋼軌”磨耗對話框中的參數(shù)值A(chǔ)相等,而W3即是鋼軌在角度A處被打磨車打磨量。當(dāng)W3為正數(shù)時表示打磨車在角度A處的打磨量,而當(dāng)W3為負(fù)數(shù)時表示打磨車在角度A處沒有打磨量。
(三)打磨模式的編寫
在對鋼軌進(jìn)行打磨時會考慮到鋼軌期望被打磨成什么樣的廓形,也就是鋼軌的目標(biāo)廓形。在獲取了目標(biāo)廓形以后,就要考慮怎樣才能編寫出經(jīng)濟(jì)而有效的打磨模式。由于目標(biāo)廓形的獲取途徑較多,此處就不做討論。
用Miniprof對鋼軌打磨模式進(jìn)行指導(dǎo)必須需要兩條輪廓線,其中紅色輪廓線即鋼軌打磨前的輪廓,可以用Miniprof來進(jìn)行采集,而藍(lán)色輪廓線即目標(biāo)廓形。
如下圖3所示,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理就能獲得需要重點打磨區(qū)段對應(yīng)的角度范圍和打磨面積兩個參數(shù),步驟如下:
1. 進(jìn)行面積的計算,此處只關(guān)注負(fù)面積,從圖3中的“期望輪廓線和打磨前輪廓線之間的面積”的截圖中得知,需要被打磨掉的面積約為0.737mm2,而該面積對應(yīng)的剖面距離區(qū)段為(93,99)mm。
2. 該剖面距離區(qū)段對應(yīng)的角度約為-19度到-36度,這可以從圖3中的“角度在期望輪廓線和打磨前輪廓線上”的截圖中可以看出。
3. 另外,從圖3中的“打磨前輪廓線”的截圖中也可也看出,指針C1和C2之間的區(qū)段需要被打磨,而此區(qū)段的角度范圍也在-19度到-36度之間。
鋼軌線路打磨車目前主要有兩種,但其打磨模式均包含兩個重要參數(shù),一個是打磨的角度,一個是打磨的壓力。打磨角度與圖3中的角度是同一個概念,可以直接引用。而打磨車在恒速、恒定壓力情況下的打磨量是已知的,而圖3又可以得出需要打磨的面積,這樣就需要調(diào)整在某個角度上打磨電機(jī)的壓力和數(shù)量就行了
三、結(jié)束語
Miniprof軌廓儀最主要的難點是進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,在如何把該儀器的數(shù)據(jù)處理與實際鋼軌和鋼軌線路打磨車聯(lián)系起來也是至關(guān)重要的。
關(guān)鍵詞:虛擬儀器,發(fā)動機(jī),扭矩測量,功率測量
1引言
近年來,隨著中國的汽車銷售業(yè)進(jìn)入爆炸式的增長,汽車走進(jìn)了尋常百姓家。論文大全,扭矩測量。2009年,中國乘用車銷售首次超過美國,成為世界第一大汽車市場。在一些大城市,汽車的人均占有量很高,如廣州平均14人擁有一輛汽車,因此汽車的研發(fā)、生產(chǎn)銷售乃至維修都進(jìn)入黃金發(fā)展時期。而汽車發(fā)動機(jī)無論是研發(fā)乃至維修階段,其中主要參數(shù)就是發(fā)動機(jī)的功率和扭矩,它直接決定著汽車的使用性能。再好的汽車,若發(fā)動機(jī)的功率和扭矩達(dá)不到要求,對汽車使用者有最直接的影響。在汽車的維修和二手車交易過程中,發(fā)動機(jī)的功率和扭矩能否達(dá)到發(fā)動機(jī)所設(shè)計的額定狀態(tài),通常是一些設(shè)備所不能檢測的,“亞健康”的發(fā)動機(jī)對汽車的使用性能有很大影響。這就需要一種設(shè)備可以檢測出發(fā)動機(jī)在各種工作狀態(tài)下的扭矩和功率是否能夠達(dá)到要求,為發(fā)動機(jī)的研發(fā)與檢測維修提供便利。
基于上述原因,筆者設(shè)計一款發(fā)動機(jī)的工況測試系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用ADLINK公司的工控機(jī)和DAQ2214的數(shù)據(jù)采集卡,以虛擬儀器Lab VIEW為開發(fā)平臺。該系統(tǒng)具有可視化效果強,控制方式和數(shù)據(jù)都可以虛擬顯示,省去很多硬件設(shè)備,無縫集成強,隨時可以添加其它測量參數(shù)。電渦流緩速器作為負(fù)載,可以模擬實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的各種運行工況。采用拉壓傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)測量,操作者可根據(jù)需要自行選擇測試方式,測量的數(shù)據(jù)可以實時保存,需要時還能繪制各種圖表。論文大全,扭矩測量。
2 測量原理
扭矩測量的基本方法有能量轉(zhuǎn)換法、傳遞法和平衡力法。能量轉(zhuǎn)換法按照能量守恒定律測量扭矩,通過測量其他與扭矩有關(guān)的能量系數(shù)來確定被測量的扭矩的大小;傳遞法是根據(jù)彈性元件在傳遞扭矩時所產(chǎn)生的物理參數(shù)的變化(變形、應(yīng)力或應(yīng)變)來測量扭矩的;平衡力法是根據(jù)勻速運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的傳動軸對外輸出一定大小的轉(zhuǎn)矩時,機(jī)殼上必定作用一個大小相等、方向相反的平衡力矩來實現(xiàn)測量扭矩。能量法的間接測量因素太多,且誤差大,傳遞法比較復(fù)雜。因此根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)性能試驗方法的要求,本設(shè)計采用平衡力法測量發(fā)動機(jī)的扭矩,而功率則根據(jù)扭矩轉(zhuǎn)化過來。具體為:電渦流緩速器作為制動負(fù)載與發(fā)動機(jī)相連,在電渦流緩速器的定子上安裝一個長75厘米的標(biāo)準(zhǔn)力臂,力臂的另一端連著YZC-516 S型拉壓傳感器。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時,華泰電源給緩速器加電流,緩速器的定子產(chǎn)生電渦流,由于轉(zhuǎn)子是帶磁性的鑄鐵,運動時產(chǎn)生切割磁力線的制動力,從而實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)施加負(fù)載的作用。由力的作用原理可知轉(zhuǎn)子受到制動力,定子就受到反作用力,這反作用力就作用在拉壓傳感器上。論文大全,扭矩測量。因此將拉壓傳感器上受到的力測出后乘以力臂就是發(fā)動機(jī)的輸出扭矩,再通過公式轉(zhuǎn)化求出功率。
3 硬件選擇、測量原理及傳感器標(biāo)定
本系統(tǒng)的加載設(shè)備是M7-35型電渦流緩速器,其最大扭矩3500N·m,額定電流15A,額定電壓200V。電源設(shè)備系統(tǒng)采用華泰WYK-20030K直流穩(wěn)壓電源,為電渦流緩速器提供加載電流,最大輸出電流30A,最大輸出電壓200V。系統(tǒng)通過軟件自動實現(xiàn)從 0-5V控制電壓對應(yīng)電源的電流輸出0-30A,實現(xiàn)對電渦流緩速器加載。采用Lab VIEW中的子VI模擬電壓輸出,可以設(shè)置成自動輸出或手動輸出。在處理數(shù)據(jù)時,結(jié)合0-5V對應(yīng)的0-30A電流,換算為對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,從而實現(xiàn)對測功機(jī)系統(tǒng)的控制。系統(tǒng)開發(fā)的過程設(shè)置兩種加載模式:當(dāng)系統(tǒng)手動進(jìn)行測量時,可以通過手動操作給電渦流緩速器加載,從而實現(xiàn)恒扭矩試驗;當(dāng)系統(tǒng)選擇自動控制時,系統(tǒng)自動給電渦流測功機(jī)施加負(fù)載。
轉(zhuǎn)速測量選用磁電式傳感器,在發(fā)動機(jī)的輸出軸上安裝一個均布60個齒的轉(zhuǎn)盤,把傳感器安裝在轉(zhuǎn)盤的齒的正對面,使傳感器能在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時采集到交變的毫伏級的電壓信號,經(jīng)過整形放大后轉(zhuǎn)化為0-5V的交變信號,運用Lab VIEW開發(fā)平臺,用軟件的形式進(jìn)一步整理濾波后,轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€0-5V的方波信號。運用Lab VIEW程序中的SINAD Analyzer子VI結(jié)合設(shè)置的采樣率的設(shè)置,得出相應(yīng)的頻率f,轉(zhuǎn)速n可以通過公式(1)求出相應(yīng)的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速值。
(其中為齒數(shù))(1)
發(fā)動機(jī)油門的控制是通過步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)實現(xiàn)的,通過位移傳感器測量油門的開度,通過接近開關(guān)控制油門的最大及最小位置,利用軟件實現(xiàn)自動返回運行或自動停止。
拉壓傳感器的數(shù)據(jù)采集,當(dāng)發(fā)動機(jī)的輸出扭矩與電渦流緩速器制動負(fù)載平衡時,系統(tǒng)對傳感器的壓力就是制動力,由于扭矩傳感器輸出的是毫伏級電壓信號,容易受到外界干擾且不便數(shù)據(jù)采集處理,因此采用隔離放大模塊,把輸出信號進(jìn)一步放大,這時經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡后,就可以讀出單位扭矩下所對應(yīng)的電壓信號,扭矩由公式(2)求出(為扭矩,U為所讀電壓,a、b為參數(shù))
=a*U+b (2)
由于轉(zhuǎn)速n已經(jīng)測量出,功率參數(shù)Pe也可以根據(jù)公式(3)求出
(3)
由于傳感器的電壓輸出信號經(jīng)過隔離放大模塊的隔離放大,需要重新對其所對應(yīng)量程及所對應(yīng)的輸出到數(shù)據(jù)采集卡的電壓進(jìn)行標(biāo)定。在進(jìn)行扭矩標(biāo)定時,在電渦流緩速器的標(biāo)準(zhǔn)力臂的另一端加平衡的等長的標(biāo)準(zhǔn)臂,相當(dāng)于等力臂杠桿,用可以上下自由拉動且能自鎖的臺架作為加載裝置,本試驗使用浙江藍(lán)箭稱重技術(shù)有限公司生產(chǎn)的電子吊秤OCS-XZ-AAE讀取所加力的大?。ㄒ壕э@示電子讀數(shù),精度5級,最小顯示值0.5kg,最大量程1000kg)。論文大全,扭矩測量。這樣每一個加載力就有相應(yīng)的一個電壓值與其對應(yīng),連續(xù)加載直到達(dá)到發(fā)動機(jī)的最大扭矩值,運用Excel進(jìn)行標(biāo)定分析,既可求出公式(2)中的參數(shù),代入公式(3)就可求出發(fā)動機(jī)的功率。
4 系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)GB/T 18297—2001汽車發(fā)動機(jī)性能試驗方法的要求,在進(jìn)行功率、負(fù)荷等特性試驗時,筆者設(shè)計幾個子程序。運用Lab VIEW進(jìn)行軟件設(shè)計,兼顧可靠性等,可分為試驗設(shè)置、主程序、通道及參數(shù)設(shè)置。試驗設(shè)置包括發(fā)動機(jī)的參數(shù)設(shè)置、電渦流緩速器的參數(shù)設(shè)置、基本參數(shù)設(shè)置如試驗人員、試驗條件等數(shù)據(jù)。主程序見圖(1)分為:系統(tǒng)總開關(guān)控制、油門控制、報警裝置、PID參數(shù)設(shè)置以及圖表繪制等設(shè)置。系統(tǒng)總開關(guān)控制整個系統(tǒng),油門控制是控制發(fā)動機(jī)油門,系統(tǒng)出現(xiàn)問題時主界面會自動報警。PID參數(shù)具體程序模塊見圖(2):主要是實現(xiàn)對整個發(fā)動機(jī)扭矩和功率的自動測量。通道及參數(shù)設(shè)置模塊是數(shù)據(jù)采集通道及傳感器參數(shù)設(shè)置的窗口,通過通道設(shè)置,可以規(guī)定數(shù)據(jù)采集卡的采集通道所對應(yīng)的傳感器名稱,并對傳感器進(jìn)行標(biāo)定。論文大全,扭矩測量。
圖(1)
圖(2)
5 結(jié)語
本系統(tǒng)可以實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的扭矩和功率的穩(wěn)定測量。在汽車發(fā)動機(jī)性能試驗方法的要求下,可以實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)不同工況下的測試,并保存所測數(shù)據(jù)或繪制各種工況下的圖表。論文大全,扭矩測量。另外還可根據(jù)測試系統(tǒng)的要求,添加發(fā)動機(jī)的其他工況數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn):
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Abstract: There are some circs in the equipment maintenance guarantee system of our army, the circs including the insufficiency of support force and the low efficiency in the maintenance of high new technical equipment. Lean Six Sigma adopts the flow “Define―Measure―Analyze―Improve―Control”, and joins the philosophic theory, means, tools of Lean into the implemention, through the analysis and amelioration, it can enhance the product quality and the produce efficiency. This article studies on the application of Lean Six Sigma in Equipment Maintenance Guarantee, it can reduce the waste and variation, then enhance the equipment maintenance efficiency, ensure the task accomplishment of campaign (discipline).
關(guān)鍵詞:精益六西格瑪;裝備維修保障;流程
Key words: lean six sigma;equipment maintenance guarantee;process
中圖分類號:TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)11-0067-02
0引言
精益和六西格瑪兩者作為世界上具有代表性的、先進(jìn)的管理理念與管理方法正在為各行業(yè)所廣泛應(yīng)用,二者在管理方法上優(yōu)勢互補,二者協(xié)同所形成的精益六西格瑪管理方法通過提高質(zhì)量、增加速度、減少缺陷、改進(jìn)流程來達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本、增加交貨速度的目的[1]。裝備維修保障工作是恢復(fù)裝備戰(zhàn)斗力最直接的工具和手段,對裝備的戰(zhàn)備完好性有著重要的影響。本文以提高裝備維修保障效率,增強裝備維修保障能力為目標(biāo),對精益六西格瑪在裝備維修保障中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
1什么是精益六西格瑪[2][3]
精益(Lean)起源于日本豐田公司,它堅持一切從客戶出發(fā),專注于消除整個流程中的非增值活動,即浪費,其核心理念是利用最少的成本,在合適的時候生產(chǎn)合適數(shù)量的合適產(chǎn)品,從而滿足客戶需要。六西格瑪(Six Sigma)由Motorola公司首先執(zhí)行,但真正將其發(fā)揚光大者則是GE。它是一種用于解決復(fù)雜問題、實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的工具,其核心在于控制波動。精益六西格瑪(Lean Six Sigma,LSS)則是將精益和六西格瑪兩種方法有機(jī)組合在一起,既從整體上了解整個價值流如何流動,消除其中的非增值活動,也關(guān)注于某個特定增值活動的流程能力,減少其波動性。其目的是通過整合精益生產(chǎn)與六西格瑪管理,吸收兩種管理模式的優(yōu)點,彌補單個管理模式的不足,提高整個方法論的有效性,實現(xiàn)“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)。成功實現(xiàn)精益六西格瑪?shù)年P(guān)鍵是以數(shù)據(jù)和事實為共同基礎(chǔ)的讓顧客滿意和不斷改進(jìn)過程/流程。前者包括質(zhì)量和速度兩個方面,后者包括處理的過程流/流程流與缺陷和變異兩個方面。這四個關(guān)鍵方面構(gòu)成精益六西格瑪大廈的四個支柱,在大廈內(nèi)開展生龍活虎的團(tuán)隊合作。
目前,精益六西格瑪已經(jīng)被GE、Motorola、諾基亞、三星等世界500強企業(yè)中2/3的企業(yè)廣泛應(yīng)用,國內(nèi)企業(yè)也逐漸意識到了精益六西格瑪對自身發(fā)展的價值,精益六西格瑪在各個行業(yè)、各個領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
2裝備維修保障現(xiàn)狀分析
未來戰(zhàn)爭節(jié)奏快、強度高、消耗大、戰(zhàn)損多,保障需求量大,保障任務(wù)繁重,作戰(zhàn)行動對裝備保障依賴性大大增強。增強戰(zhàn)時裝備維修保障的時效性,提高戰(zhàn)損裝備的快速再生能力,保持部隊的持續(xù)作戰(zhàn)能力,需要一個結(jié)構(gòu)科學(xué)、功能完備、靈活高效、銜接配套的裝備維修保障體系,這就對裝備維修保障提出了新的更高的要求。第一,編制體制調(diào)整變化后,我軍仍然沿用原有的裝備保障體制和保障等級,據(jù)測算,一次戰(zhàn)斗按三天計算,目前師、旅裝備保障力量職能完成40-50%的保障任務(wù),需要得到上級很大加強才能完成保障任務(wù),保障力量明顯不足,尤其作為軍、旅、營體制的部隊,上述矛盾更加突出;第二,隨著我軍機(jī)械化進(jìn)程的加快和科技的發(fā)展,一些高技術(shù)裝備逐漸登場并裝備部隊,機(jī)械化裝備逐漸成為部隊裝備的主體,裝備本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)含量增大,合成化程度提高,對這些裝備的維修效率不高,因此這些裝備在提高部隊?wèi)?zhàn)斗力的同時,也給裝備的維修保障帶來了新的問題。
因此,在現(xiàn)行裝備結(jié)構(gòu)和裝備維修保障體制下,提高裝備維修保障效率,提高裝備維修質(zhì)量,增加裝備維修速度成為了亟待解決的問題。而能從整體上消除非增值活動和提高產(chǎn)品質(zhì)量的精益六西格瑪為此提供了很好的解決辦法。
3精益六西格瑪在裝備維修保障中的實施
精益六西格瑪實施流程把精益生產(chǎn)思想和六西格瑪?shù)腄MAIC模式結(jié)合起來,互相補充,協(xié)同運作,其實施流程模式如圖1所示。
精益六西格瑪項目主要是針對于復(fù)雜問題,它把精益生產(chǎn)的方法和工具與六西格瑪?shù)姆椒ê凸ぞ呓Y(jié)合起來,實施流程采用新的“定義――測量――分析――改進(jìn)――控制”流程,稱為DMAICⅡ,它與傳統(tǒng)的DMAIC過程的區(qū)別是它在實施中加入了精益的哲理、方法和工具[4][5]。如圖1所示,在裝備維修保障中應(yīng)用的精益六西格瑪各階段內(nèi)容為:
定義階段:用精益思想定義價值,根據(jù)作戰(zhàn)(訓(xùn)練)任務(wù),確定裝備維修的任務(wù)量,定義裝備維修保障需求,對裝備維修保障系統(tǒng)即裝備維修任務(wù)分工、裝備維修機(jī)構(gòu)設(shè)置、裝備維修業(yè)務(wù)流程、裝備維修資源配置和裝備專業(yè)訓(xùn)練進(jìn)行分析,尋找裝備維修過程中的時間浪費和非增值部分,提出流程框架,在此框架下,結(jié)合六西格瑪工具,定義裝備維修保障中需要改進(jìn)的項目。
測量階段:把精益生產(chǎn)時間分析技術(shù)與六西格瑪管理工具結(jié)合,測量整個裝備維修過程中管理的現(xiàn)狀,定義維修過程的特性,測量裝備維修過程現(xiàn)狀(包括各裝備維修環(huán)節(jié)或維修動作需要的時間),分析測量系統(tǒng),評價裝備維修過程的能力。
分析階段:運用六西格瑪技術(shù)與精益流動原則結(jié)合,分析裝備維修過程中出現(xiàn)的變異和浪費①的現(xiàn)象,例如,裝備排隊等待維修力量的時間浪費以及裝備在后送過程中的時間浪費等。并對裝備維修流程進(jìn)行分析,查找浪費根源或變異源,確定流程及關(guān)鍵輸入因素。
改進(jìn)階段:以流動和拉動為原則,運用兩種模式中的所有可以利用的工具對流程進(jìn)行優(yōu)化、重排、刪除、簡化、合并,同時改進(jìn)具體裝備維修流程的穩(wěn)健性和過程能力。
控制階段:建立基于精益六西格瑪?shù)难b備維修保障活動運作規(guī)范,實施裝備維修流程控制,驗證測量系統(tǒng),驗證過程及其能力;除了完成六西格瑪管理控制內(nèi)容外,還要對精益六西格瑪在裝備維修保障實施過程中產(chǎn)生的新問題進(jìn)行總結(jié),以便在下一個循環(huán)對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。
精益六西格瑪在裝備維修保障實施的流程中各階段用到的工具說明表1所示[6][7]。
以價值為中心,以流程管理為立足點,關(guān)注整個系統(tǒng),裝備維修保障中的精益六西格瑪研究還要秉承持續(xù)改進(jìn)的理念,不斷改進(jìn)、不斷完善管理理念,使裝備維修能力呈漸進(jìn)式、螺旋式上升[8]。
4結(jié)論
精益六西格瑪是現(xiàn)行比較流行的管理方法,它通過對流程的分析與改進(jìn)能顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,而目前我軍的裝備維修保障中存在的保障力量不足和高新技術(shù)裝備維修效率不高的現(xiàn)實問題,通過對精益六西格瑪在裝備維修中的應(yīng)用研究表明,精益六西格瑪對裝備維修流程中的浪費和變異的情況可以進(jìn)行控制,從而能提高裝備維修效率,保障作戰(zhàn)(訓(xùn)練)任務(wù)的完成。
注釋:①按精益生產(chǎn)理論,浪費分為兩類,1)不增值但目前的技術(shù)或社會環(huán)境下仍不可缺少的活動;2)不增值可以立即消除掉的活動。在精益六西格瑪理論中,可以用傳統(tǒng)的精益工具消除第二類浪費,可以用精益或六西格瑪?shù)墓ぞ邷p小、控制第一類浪費,從而提高活動的績效。
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關(guān)鍵詞:顆粒流;巖體力學(xué);模型參數(shù)
1 概述
顆粒流是近年來興起的主要應(yīng)用于硬巖的數(shù)值模擬新方法。區(qū)別于現(xiàn)有的連續(xù)性數(shù)值模型,顆粒流以不可破壞圓形顆粒作為基本單元,通過顆粒之間的粘結(jié)來顯式模擬完整巖塊的脆性破壞。當(dāng)顆粒之間的拉應(yīng)力超過顆粒粘結(jié)的拉強度時,裂紋被標(biāo)記為拉破壞,反之當(dāng)顆粒之間的剪應(yīng)力超過粘結(jié)的剪強度時,裂紋被標(biāo)記為剪破壞。通過這種簡單的接觸關(guān)系,顆粒流方法可以精確再現(xiàn)巖塊在壓縮或者拉伸狀態(tài)下的裂紋擴(kuò)展模式。顆粒流方法通過顆粒之間的微觀接觸來控制模型的宏觀破壞模式,模型的宏觀力學(xué)參數(shù)是通過不斷校對這些微觀接觸參數(shù)來實現(xiàn)的。
2 顆粒流模型
本論文采用的實驗室完整巖塊的力學(xué)參數(shù)來源于灰?guī)r,包括峰值強度:122MPa,彈性模量:80.0GPa,泊松比:0.25。圖1顯示了不包含任何節(jié)理的顆粒流模型,用于初始的顆粒接觸微觀參數(shù)校對,其中三個測量圓用于監(jiān)測模型在單軸壓縮過程中的應(yīng)力應(yīng)變變化。然后建立三個包含結(jié)構(gòu)面的節(jié)理巖體顆粒流模型;每個模型包含三組節(jié)理,其中主節(jié)理組1的傾向為0度,主節(jié)理組2的傾向為90度,兩組主節(jié)理的產(chǎn)狀設(shè)置為相同;次節(jié)理組3設(shè)置為與兩組主節(jié)理同時垂直。為了描述方便,本論文以主節(jié)理的傾角作為標(biāo)識:R-30、R-60、R-90分別表示模型中主節(jié)理的傾角為30、60、90度。各組節(jié)理的平均直徑均設(shè)置為0.5m。
3 模型解譯
本論文主要考慮節(jié)理巖體在單軸壓縮狀態(tài)下的力學(xué)參數(shù),包括巖體的峰值單軸抗壓強度和彈性模量。由于工程巖體的尺寸在大多數(shù)情況下不適合現(xiàn)場原位試驗,目前這兩個力學(xué)參數(shù)主要通過經(jīng)驗或者半經(jīng)驗方法估算,這樣不可避免地會產(chǎn)生適應(yīng)性不足的問題。本論文介紹的顆粒流方法從數(shù)值模型的角度提供了一種新思路。通過一系列針對圖1中完整巖塊模型的單軸壓縮試驗,最終校對的顆粒流模型微觀參數(shù)如表1所示。完整巖塊在單軸壓縮過程中的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2所示,從中可以確認(rèn)基于表1的微觀參數(shù)所得結(jié)果符合第2節(jié)列出的灰?guī)r力學(xué)參數(shù)。表1同時提供了結(jié)構(gòu)面的力學(xué)參數(shù)。
圖2 完整巖塊單軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線
圖3顯示了節(jié)理巖體數(shù)值模型的單軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線,這些節(jié)理巖體的峰值強度和彈性模量也標(biāo)注于該圖中。數(shù)值模擬的結(jié)果顯示節(jié)理巖體的峰值強度明顯受到結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的控制。巖體強度隨主節(jié)理的傾角變化顯示出典型的U型特點,即當(dāng)節(jié)理傾角從15度增加到45度時,巖體強度從47.1MPa減小到24.5MPa,然后逐漸增大到52.0MPa(主節(jié)理傾角90度)。強度的U型變化可以從節(jié)理巖體的破壞模式來分析(完整巖塊控制和結(jié)構(gòu)面控制)。根據(jù)簡單力學(xué)分析,當(dāng)結(jié)構(gòu)面的摩擦系數(shù)大于結(jié)構(gòu)面的傾角時,沿結(jié)構(gòu)面的完整巖塊剪切破壞會被阻止。這種條件下節(jié)理巖體的破壞主要由節(jié)理間的完整巖塊控制,考慮到巖塊的強度遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)面的剪切強度,當(dāng)節(jié)理巖體的破壞是結(jié)構(gòu)面控制時,巖體峰值強度會偏小。
節(jié)理巖體的彈性模量呈現(xiàn)出與峰值強度類似的U型變化特征(圖3)。當(dāng)主節(jié)理傾角從15度增加到90度時,彈性模量首先從42.2GPa減小到29.9GPa和30.2GPa,然后增加到40.7GPa和52.5GPa。類似的,由于結(jié)構(gòu)面的剛度小于完整巖塊的剛度,當(dāng)巖體的破壞是結(jié)構(gòu)面控制型時,節(jié)理巖體的彈性模量偏小,反之,節(jié)理巖體的模量偏大。
4 結(jié)論
本論文展示了應(yīng)用顆粒流量化節(jié)理巖體的力學(xué)參數(shù)的新型數(shù)值模擬方法。通過作用于完整巖塊模型的單軸壓縮試驗,本論文首先校對了顆粒之間的微觀參數(shù),然后通過一系列不同結(jié)構(gòu)面分布的節(jié)理巖體模型,本論文確認(rèn)節(jié)理巖體的峰值單軸抗壓強度呈現(xiàn)出典型的U型變化,即當(dāng)巖體所含節(jié)理有利于巖塊的剪切滑移時,節(jié)理巖體的強度顯著減小;而當(dāng)節(jié)理不利于巖塊的剪切錯動時,節(jié)理巖體的強度更多地受到巖體中完整巖塊控制,強度顯著上升。節(jié)理巖體的彈性模量呈現(xiàn)出與強度相同的變化規(guī)律。本論文為量化節(jié)理巖體的力學(xué)參數(shù)提供了額外的途徑,論文結(jié)論可以作為地下巖體工程設(shè)計的參考。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]大比例尺地形圖 工程測量 分析 應(yīng)用 測量
[中圖分類號] P258 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-11-136-2
大比例尺地形圖在工程測量中有著重要的作用,占據(jù)工程測量中不可獲取的位置,下面我們首先對大比例尺地形圖測量的發(fā)展及其特點進(jìn)行簡單的概述,然后在主要過對某觀測站的站址1比500比例尺地形圖進(jìn)行施測和分析,在進(jìn)行施測過程中,主要采用的GPS觀測、選點等等方式來對其進(jìn)行的測量,下面我們就簡單的對某觀測站進(jìn)行大比例尺地形圖闡述和分析。
1大比例尺地形圖測量的發(fā)展和其優(yōu)勢
隨著科技水平的不斷進(jìn)步和發(fā)展,科技的進(jìn)步在給其他領(lǐng)域帶來便捷的同時,同樣也給我們測繪行業(yè)帶來了新的工作方向和目標(biāo),隨著測量儀器的不斷更新和換代,更是測繪行業(yè)的發(fā)展帶到了一個新的平臺上來了。大比例尺地形圖的出現(xiàn),在很大意義和程度上解決了工程測量中面臨的難題,通過大比例尺地形圖對范圍比較小的地區(qū)也能及時的進(jìn)行工程的測量和檢測,一方面提高了工程測量的工作效率,另一方面還在很大程度節(jié)約了很多的人力和財力,提高了工作的效率和時效性。
2大比例尺地形圖在工程測量中的應(yīng)用實例
2.1測量實例內(nèi)容概述
采用大比例尺地形圖測試某觀測站,在進(jìn)行測試過程中主要涉及的內(nèi)容有選點、埋石、GPS監(jiān)測、水準(zhǔn)聯(lián)測等采集工作,在此項大比例尺地形圖工程測量工作中,主要投放的設(shè)備有六臺、GPS接收機(jī)四臺、全站儀一臺、自動水平尺一天,其觀測和測量的時間為15天,然后根據(jù)時間要求提供測量的結(jié)果。
2.2測量區(qū)的基本情況構(gòu)造
需要測量的觀測站的周圍范圍交通還是非常的便利的,需要測試的地區(qū)地形比較開闊、起伏的程度不是非常的大、可以算作是平原,但是在測試區(qū)中出現(xiàn)的嚴(yán)重問題就是周圍樹木角度、可能會對測量的準(zhǔn)確度和效率帶來一定的影響。
2.3GPS接收機(jī)在工程測量中的使用
GPS+RTK在工程測量中說,發(fā)揮著非常巨大的作用和意義,其使用程度,在工程測量中,更是非常的廣泛,在建筑工程中,測量其建筑地形過程中,我們就可以采用GPS+RTK的完美結(jié)合進(jìn)行的建筑工程中地形的測量,在建筑工程地形測量過程中,通常都是使用不動態(tài)的測量方式,來對其建筑工程地形進(jìn)行的控制和測量,在使用GPS+RTK進(jìn)行的測量中,只需要通過GPS進(jìn)行的定位,然后通過RTK來進(jìn)行碎步測量,在測量過程中一般都是需要一個人背著測量儀器,然后在地形的碎點上呆一下,在進(jìn)行的移動過程中,還需要輸入其測量的特殊編碼,最后通過定位,就可以非常方便的測量出建筑工程,在建筑工程中需要的施工地形圖了,通過二者完美的融合,一方面使其地形圖能夠保證其準(zhǔn)確度,另一方面大大提高了測量的工作效率和時效性。
2.4采用相應(yīng)方法統(tǒng)計其精度加以分析
在了解玩測量區(qū)的基本構(gòu)造環(huán)境之后,我們通過對測區(qū)幾條不同的線路進(jìn)行定位觀測之后發(fā)現(xiàn),得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)如下,點位誤差最大值4.4mm,最小值3.21mm;無約束平差后相對精度最低l/47萬、最高1/56萬;約束平差后相對精度最低l/34萬,最高1/41萬;同步三角形全長相對閉合差最大值為2.07ppm。而這些都是大比例尺地形圖能夠滿足的(表1《工程測量規(guī)范》對大比例尺地形圖地位誤差精度要求)。
2.5采用大比例尺地形圖1比500的施測方法
(1)在對該觀測站站址1比500比例尺地形圖進(jìn)行施測過程中,我們可以采用數(shù)字化構(gòu)成圖方法來進(jìn)行觀測站的施測,在進(jìn)行施工過程中,首先采用的作業(yè)方法,可以采用GPS不動態(tài)定位方法,來對其觀測站地區(qū)進(jìn)行的內(nèi)圖根點坐標(biāo)標(biāo)注和聯(lián)想,在進(jìn)行這一過程中在,還可以采用水平尺聯(lián)測的方法,施測圖根點的高程,進(jìn)行測試區(qū)內(nèi)部的數(shù)據(jù)和圖像的采集,然后在從測試區(qū)外業(yè)采取相應(yīng)的數(shù)據(jù),最后測試區(qū)外業(yè)采集的相關(guān)數(shù)據(jù)和圖像,使用光纜傳播的方式,傳播到測量使用的計算機(jī)中,然后計算機(jī)機(jī)會通過一定的數(shù)據(jù)處理模式,來對其采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行的及時有效的分析和處理,最后計算機(jī)會將分析和才采集的圖像文件通過繪圖儀的方式打印傳輸出來(表2測地貌特征點的視圖要求)。
(2)為了能夠保證長期保存圖根點以及未來將進(jìn)行施工放樣測量的工作,為了今后的施工考慮,我們可以在采用大比例尺地形圖測量之后,然后在每個不同的測試區(qū)之內(nèi)預(yù)埋一些長久性的埋石點,在進(jìn)行埋石點的過程中,其石頭高度一般都是要在五十厘米左右,所埋石應(yīng)該在視眼開拓的地方,而且還不容易受到別人的破壞。
(3)通過對上述觀測區(qū)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究得發(fā)現(xiàn)改觀測區(qū)采集的點數(shù)為652點。在進(jìn)行分析過程中,主要采用的基本繪圖軟件是來自于南方CASS的成圖系統(tǒng)軟件,該軟件是通過多年以來很多單位和專家使用之后,都說效果比較好的軟件。
3大比例尺地形圖在工程測量中的應(yīng)用實例相應(yīng)的技術(shù)總結(jié)
該測量工程在進(jìn)行大比例尺地形圖在工程測量中,主要通過對方式就是通過GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來進(jìn)行圖像的觀測的,在進(jìn)行GPS網(wǎng)的施測過程中,可能是由于樹木角度的情況,使其知點距離和待測圖根點距離較長,為此,在進(jìn)行測量過程中,我們采用了三臺GPA接收器的形式,對其觀測區(qū)進(jìn)行同步的觀測和測量,經(jīng)過測試才得出了相應(yīng)的結(jié)論,其結(jié)果還是比較符合測量的中的規(guī)定范圍和相應(yīng)要求的,可以說是相對比較準(zhǔn)確的GPS數(shù)據(jù)測量結(jié)果。
在進(jìn)行大比例尺地形圖在工程測量中得出了相應(yīng)采集外業(yè)數(shù)據(jù)652個,測繪出繪1:500數(shù)字化地形圖1份,還在測量過程中,在測試區(qū)中增添了預(yù)埋石的數(shù)量,為四個,實際測設(shè)臨時性圖的相應(yīng)根點有八個左右。
4結(jié)束語
綜上所述,在上文中我們簡單的對其大比例尺地形圖的發(fā)展,以及在工程測量中的應(yīng)用實例進(jìn)行了簡單的論述和分析,希望能夠在論述過程中為,大比例尺地形圖在工程測量中的應(yīng)用和發(fā)展提供可行性思路,同時希望我們相應(yīng)的實踐人員能夠在日常工程測量工作中,不斷的對其方法進(jìn)行完善和創(chuàng)新,爭取創(chuàng)新和完善出更為科學(xué)合理的大比例尺地形圖在工程測量中應(yīng)用的方法,為今后工程測量的發(fā)展多提寶貴意見,為大比例尺地形圖在工程測量事業(yè)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。
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智慧城市不僅能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行機(jī)器理性的智能化處理,還應(yīng)擁有情感智能,并能根據(jù)環(huán)境的情景感知與人們的情感需求,提供更加人性化的服務(wù)。因此,從技術(shù)層面和實現(xiàn)城市管理與服務(wù)的方式來看,“情景感知”與“情感智能”是通往“智慧城市”的智慧之門。
自從2009年IBM公司首次提出“智慧城市”的概念及其技術(shù)體系架構(gòu)以來,歐盟、美國、日本、加拿大、新加坡、澳大利亞等世界發(fā)達(dá)國家和中國臺灣地區(qū)都圍繞著上述主題展開了熱烈的討論與研究,并給出了各自的發(fā)展規(guī)劃。在中國,據(jù)不完全統(tǒng)計,已有超過100個智慧城市(鎮(zhèn))的建設(shè)方案出臺,智慧城市已成為實現(xiàn)城市科學(xué)發(fā)展和為人們創(chuàng)造智慧新生活的美好藍(lán)圖。
智慧城市是城市信息化發(fā)展的高級階段,不僅要以智慧的方式來深入思考城市的包容性發(fā)展,還應(yīng)通過新一代智慧技術(shù)促進(jìn)城市管理與服務(wù)的深刻變革及其技術(shù)基礎(chǔ)體系的提升,帶動新一輪智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,更好地實現(xiàn)以人為本的終極發(fā)展目標(biāo)。我們認(rèn)為,城市的信息化發(fā)展可以劃分為信息城市、數(shù)字城市、智能城市和智慧城市四個階段。智慧城市不僅對信息能夠進(jìn)行機(jī)器理性的智能化處理,還應(yīng)擁有情感智能并能根據(jù)環(huán)境的情景感知與人們的情感需求提供更加人性化的服務(wù)。因此,從技術(shù)層面和實現(xiàn)城市管理與服務(wù)的方式來看,“情景感知”與“情感智能”是通往上述“智慧城市”的智慧之門。
一、智慧城市的智慧特征
關(guān)于智慧城市的基本概念,各國學(xué)者從新一代信息技術(shù)的運用和信息的流動特征、全面感知與互聯(lián)、整合創(chuàng)新和為城市居民創(chuàng)造新生活,以及實現(xiàn)城市社會與經(jīng)濟(jì)包容式的“智慧”發(fā)展等角度給出了各自的理解與定義。政府相關(guān)部門也指出:智慧城市應(yīng)提升到“以人為本”、“發(fā)達(dá)的智能”、“有效的運行”三者協(xié)調(diào)統(tǒng)一的“智慧”高度。但是,在智慧城市的智慧特征及其基本的技術(shù)內(nèi)涵上,尚未形成科學(xué)、嚴(yán)格的界定。
按照心理學(xué)的定義,將人類感覺、記憶、思維、語言、行為的整個過程稱為智能過程,它是智力和能力的表現(xiàn),可以分別用“智商”和“能商”來描述他們的程度水平。智慧通常指對事物能迅速、靈活、正確地理解和處理的能力,也就是在面對具體環(huán)境中的事物時,發(fā)揮智能和運用智能的能力。20世紀(jì)90年代初,耶魯大學(xué)心理系的Salovey和新罕布什爾大學(xué)的Mayer發(fā)現(xiàn)智慧與人類的情感有著密切的關(guān)系,從而提出了“情感智能”(Emotional Intelligence)的概念。其程度水平的衡量指標(biāo)就是我們所熟知的“情商”,它可以調(diào)整智商和能商的正確發(fā)揮,或控制二者恰到好處地發(fā)揮它們的作用。因此,如果我們把傳統(tǒng)意義上的智力和能力的綜合稱之為理性智能的話,對“智慧”的理解應(yīng)側(cè)重于如何通過情感智能來更好地發(fā)揮和運用上述理性智能。
自從城市發(fā)展進(jìn)入信息化時代以來,信息的表現(xiàn)形態(tài)、傳播方式及其開發(fā)利用對城市管理與服務(wù)所產(chǎn)生的深刻變革已成為區(qū)分城市信息化發(fā)展不同階段的重要特征。從上述角度看,城市的信息化發(fā)展可以劃分為信息城市、數(shù)字城市、智能城市和智慧城市四個階段。其中:信息城市通過電話、傳真、電報、遠(yuǎn)程視頻等電子通訊手段為人們提供了全新的信息交流方式;數(shù)字城市通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)字通訊手段使得上述信息的表現(xiàn)形態(tài)和傳播方式進(jìn)入到了數(shù)字化的新階段;智能城市通過機(jī)器的理性智能對上述信息進(jìn)行深加工處理,以機(jī)器學(xué)習(xí)和知識的運用為基礎(chǔ)為人們提供各類智能化的服務(wù);智慧城市將進(jìn)一步使得機(jī)器能夠根據(jù)對環(huán)境情景及人類情緒信息的感知、獲取、計算和分析,為人們提供更加人性化的智慧服務(wù)。
我們從信息的形態(tài)與傳播、信息資源開發(fā)利用、信息服務(wù)關(guān)注重點等三個方面,給出了城市信息化發(fā)展四個階段的主要特征,如表1所示。
自情感智能的概念提出以來,相關(guān)領(lǐng)域的研究已成為現(xiàn)代心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、信息科學(xué)等眾多學(xué)科共同關(guān)注的前沿?zé)狳c。1997年,美國麻省理工學(xué)院的Picard出版了著名的《情感計算》(Affective Computing)一書,闡述了人類的情感能夠通過外在表現(xiàn)出的情緒信息在一定程度上被計算機(jī)所獲取、處理、計算和表達(dá),使得機(jī)器能夠給出符合人們情感需求的人性化反應(yīng),從而具備一定的情感智能。目前,上述技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于城市管理與服務(wù)的眾多領(lǐng)域,使人們真正體驗到了“智慧”的魅力。通過機(jī)器的理性智能與情感智能的有機(jī)結(jié)合來感知人類所處的具體環(huán)境及其內(nèi)在的情感需求,從而為人們提供更加人性化的智慧服務(wù),是智慧城市最基本的“智慧”特征。
二、情景感知與情感智能
從人工智能領(lǐng)域來看,情景感知(Context Awareness)是指通過傳感器及其相關(guān)的技術(shù)使計算機(jī)設(shè)備能夠“感知”到當(dāng)前的環(huán)境信息,從而進(jìn)一步了解用戶的行為和動機(jī),自適應(yīng)地提供主動式服務(wù)。情感智能(Emotional Intelligence)指機(jī)器能夠“感知”人類的情緒信息,作出人性化的智能反應(yīng)并提供符合人們情感需求的智能化服務(wù)。
關(guān)于“情景”的定義,較為廣泛接受的是由DeyA.K.等人提出的:“情景是指能夠用來刻畫一個實體的情形的任何信息,所謂實體是指任何與用戶和應(yīng)用交互相關(guān)的人、位置或?qū)ο?,包含用戶和?yīng)用本身?!睆倪@個定義看,情景這個概念的范圍非常廣泛。只要和實體所在的交互過程有關(guān)的信息,都可以認(rèn)為是這個實體的情景。情景不僅包括物理情景,還包括虛擬情景,其感知方式也千差萬別。從總體上看,我們可以把“情景”分為以下三大類:自然情景、社會情景和心理情景。其中:自然情景的感知可以通過各類傳感裝置對具體自然環(huán)境中的物理、化學(xué)等變量進(jìn)行測量獲得;社會情景的感知需要通過對典型的社會環(huán)境及其表征指標(biāo)的評測來獲得;心理情景的感知是通過科學(xué)的心理學(xué)觀測方法來獲得的。
人類在受到特定的情景信號刺激時,首先通過選擇性注意機(jī)制和外周的各種感覺器官及內(nèi)部感覺通路,在神經(jīng)生理整合機(jī)制作用下,將上述信號傳送到大腦邊緣系統(tǒng),由腦機(jī)制激發(fā)相應(yīng)的腦活動。大腦邊緣系統(tǒng)在結(jié)合當(dāng)事人個人特質(zhì)的心理屬性、生理屬性和社會學(xué)屬性影響之后,產(chǎn)生了快速的第一性情感,形成直覺的情緒反應(yīng)。然后,再通過大腦邊緣系統(tǒng)與大腦皮層的交互活動,并經(jīng)過大腦的高級認(rèn)知過程以后,在已有的狀態(tài)基礎(chǔ)上繼發(fā)第二性情感,形成較為理性的認(rèn)知反應(yīng)。第一性情感對不同的人而言一般具有共性,第二性情感與每個人的經(jīng)驗和知識有關(guān),存在著較大的差異。在上述情緒反應(yīng)的作用下,可能進(jìn)一步引發(fā)各類相應(yīng)的行為。在上述過程中,為了對人們的行為進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)控,需要設(shè)計一系列新的情景刺激信號,以此來進(jìn)一步調(diào)節(jié)人們的情緒狀態(tài)和后續(xù)的行為表現(xiàn)。
上述過程可用圖1來表示。
人類情緒信息的獲取、計算及其情感狀態(tài)的識別,是機(jī)器情感智能中首先需要解決的問題,一般通過腦功能活動實驗觀測(如:功能性核磁共振f-MRI、腦誘發(fā)事件相關(guān)電位ERPs)、外周生理信號采集、外部表現(xiàn)及后續(xù)行為觀測等方法來實現(xiàn),如圖2所示。
傳統(tǒng)的情緒測量方法主要采用自我報告測量法,有情感網(wǎng)格(Affect Grid)、ISO項目心境形容詞表(MACL)和多種情感形容詞核查表(MAACL)等,強調(diào)在嚴(yán)格的實驗條件下通過被試者對特定情景觸發(fā)下的主觀體驗自述來進(jìn)行情緒的測量,已經(jīng)形成了一套公認(rèn)的測量方法和標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用于正常人的情緒分析以及心理疾病患者的診斷中。然而,上述情緒測量方法主要依據(jù)被試者的主觀自述和測量量表的模糊評判結(jié)果來確定其情緒的種類,沒有給出可通過客觀測量手段獲取的情緒屬性量化參數(shù),因而難以很好地判斷情緒的強烈程度,尤其是在多種情緒并存的情況下。
近年來,隨著DTI(擴(kuò)散張量成像)、f-MRI(功能性核磁共振)、ERPs(腦誘發(fā)事件相關(guān)電位)等先進(jìn)儀器設(shè)備的發(fā)展,使得人們可以通過上述技術(shù)手段對人類情緒變化的腦功能活動進(jìn)行更為地直接的探測和定位,并依據(jù)其激活水平與靜息態(tài)水平的比較對情緒的強烈程度進(jìn)行較為客觀的標(biāo)定。例如,圖3是我們針對震驚世界的中國“7?23溫州動車事故”網(wǎng)絡(luò)輿情信息所引發(fā)的人們情緒反應(yīng)的f-MRI實驗研究。
通過上述觀測,可以發(fā)現(xiàn)在不同的情景信息刺激下人類大腦的典型激活模式與激活水平,運用腦功能定位分析技術(shù)和認(rèn)知神經(jīng)學(xué)的分析方法就可以獲得公眾對上述情景的態(tài)度、情緒及行為反應(yīng)的統(tǒng)計性特征?;谏鲜鲅芯砍晒蛨D1所示的腦活動過程模型,我們提出了突發(fā)事件“情景-應(yīng)對”的腦心理機(jī)制模型及情緒調(diào)控模型,為政府在突發(fā)事件的應(yīng)急管理中以符合公眾心理認(rèn)知能力及其接受模式的方式來設(shè)計上述事件的處置策略提供了科學(xué)的方法與依據(jù)。例如,在“9?27上海地鐵10號線追尾事故”中,通過官方微博及時有關(guān)信息、澄清謠言并和網(wǎng)友進(jìn)行充分溝通交流這一做法就很好地符合了上述“情景-應(yīng)對”方法的要求,并取得了良好的效果。
人類的情緒變化除了在大腦特定的功能區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的激活信號以外,還會通過人體的神經(jīng)系統(tǒng)引發(fā)一系列的生理反應(yīng),導(dǎo)致人體外周各類生理信號(如:腦電、皮膚電、心電、呼吸、體溫等)的變化及外部表現(xiàn)(如:語音、表情、姿態(tài)、動作等)的改變,并可能引發(fā)后續(xù)的行為。通過研究腦功能活動與上述生理信號、外部表現(xiàn)之間的關(guān)系,并結(jié)合情景感知環(huán)境下的后續(xù)行為表現(xiàn)分析,就可以在實際應(yīng)用環(huán)境下實現(xiàn)對情緒信息的自動獲取及情感狀態(tài)的計算與識別,還可以對其后續(xù)的行為進(jìn)行預(yù)測和調(diào)控,從而使得機(jī)器具備一定的情感智能。采取多通道、多模態(tài)信號的融合識別方法可以獲得高達(dá)80%以上的情感識別準(zhǔn)確率,我們已經(jīng)將上述技術(shù)應(yīng)用于突發(fā)事件應(yīng)急管理、網(wǎng)絡(luò)輿情信息分析、施工人員現(xiàn)場情緒觀測、銀行信貸審核、企業(yè)員工情感管理、醫(yī)生處方行為分析、藝術(shù)作品接受分析、廣告營銷策略設(shè)計和社區(qū)居民的幸福指數(shù)計算等眾多的領(lǐng)域,為分析和理解人們的情緒心理與行為模式提供了重要的手段,使得我們的管理與服務(wù)更加令人愉悅和更具“智慧”。目前,上述領(lǐng)域的各項研究已經(jīng)形成了神經(jīng)管理學(xué)這一新興的交叉學(xué)科領(lǐng)域,也必將對城市的管理與服務(wù)產(chǎn)生深刻的變革。在智慧城市的建設(shè)中,我們必須以前瞻性的戰(zhàn)略眼光對上述領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用趨勢進(jìn)行深入思考,并納入到城市建設(shè)的頂層設(shè)計之中。
三、智慧城市的智慧之門
“城市,讓生活更美好”已成為世界各國對城市發(fā)展觀的共識,創(chuàng)建讓人們生活更美好的智慧城市,就必須真正從“以人為本”和關(guān)注人的情感需求出發(fā),通過城市的智慧管理與智慧服務(wù),為人們的城市生活提供無比愉悅的情感體驗。
情景感知與情感智能技術(shù)是通往上述智慧城市的“智慧之門”,在城市管理與服務(wù)的各個應(yīng)用領(lǐng)域都將發(fā)揮重要的作用。智慧城市建設(shè)的頂層設(shè)計、技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與應(yīng)用體系的構(gòu)建中,都必須充分考慮到上述技術(shù)對相關(guān)信息的獲取、傳輸、處理及其應(yīng)用需求,以新的理念通過上述“智慧之門”,步入智慧城市的美好藍(lán)圖。
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近年來是否要取消本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的爭論有愈演愈烈的趨勢,贊同者有之,反對者亦理由充分(1)。其實這種爭論的本質(zhì)是現(xiàn)行的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的教學(xué)模式已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前高等教育發(fā)展的現(xiàn)狀,隨著高等教育規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,高等教育體制改革不斷深入,高等學(xué)校教學(xué)工作面臨著許多新情況、新問題,任務(wù)更加艱巨(2)。
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)作為畢業(yè)生走出學(xué)校的最后一次,也是最重要的系統(tǒng)性的實踐課程;筆者認(rèn)為應(yīng)該重新審視本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的目的、方法、評價體系,改變傳統(tǒng)的重結(jié)果、輕過程的教學(xué)模式;積極地將用于現(xiàn)代工程項目中行之有效的項目管理理論、方法引入本科畢業(yè)論文設(shè)計的各個環(huán)節(jié),有效提高本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的質(zhì)量。
一、本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的培養(yǎng)目標(biāo)
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié),其重要性近年來有被弱化的趨勢,主要原因在于目前本科畢業(yè)生面臨較強的就業(yè)壓力,往往忙于找工作而疏于畢業(yè)設(shè)計(論文)工作。教育部2004年在《關(guān)于加強普通高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的通知》一文中重申了本科畢業(yè)設(shè)計的重要性,畢業(yè)設(shè)計(論文)在培養(yǎng)大學(xué)生探求真理、強化社會意識、進(jìn)行科學(xué)研究基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高綜合實踐能力與素質(zhì)等方面,具有不可替代的作用(4)。
長期以來對本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的目標(biāo)定位大多在學(xué)生能夠綜合地應(yīng)用所學(xué)的知識完成一個較復(fù)雜的課題上。畢業(yè)設(shè)計的實施手段不外乎開題報告、翻譯、教師答疑、論文評閱和答辯。這種模式與其他教學(xué)模式(如課程設(shè)計)有近雷同的趨勢且?guī)в刑鄬W(xué)究式的色彩,完全不同于企業(yè)對項目的開發(fā)方式;對學(xué)生缺乏足夠的吸引力,對面臨就業(yè)壓力的畢業(yè)生很難提供經(jīng)驗積累。
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)不僅是對大學(xué)生本科階段學(xué)習(xí)的一次實踐檢驗,更重要的是能夠為學(xué)生走向社會提供一次準(zhǔn)職業(yè)化的訓(xùn)練。通過模擬企業(yè)的項目管理模式,學(xué)生能夠熟悉企業(yè)的工作方式,貼近企業(yè)的技術(shù)環(huán)境和用人標(biāo)準(zhǔn),符合企業(yè)精確定位的用人需求。從而使學(xué)生認(rèn)識到通過認(rèn)真完成畢業(yè)設(shè)計(論文),可以極大地提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的培養(yǎng)目標(biāo)除了我們傳統(tǒng)的認(rèn)識之外,當(dāng)前尤其需要培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)包括解決問題的條理性、計劃性,強烈的質(zhì)疑精神,風(fēng)險規(guī)避意識,以及項目團(tuán)隊合作素質(zhì)等。這些素質(zhì)的培養(yǎng)必須改變傳統(tǒng)的重結(jié)果、忽視過程的做法,而項目管理的應(yīng)用能夠確保以上素質(zhì)得到鍛煉和培養(yǎng)。
二、引入項目管理的必要性
創(chuàng)建于1969的美國項目管理協(xié)會(PMI)對項目的定義是:項目是一項為了創(chuàng)造某種特定的產(chǎn)品或服務(wù)所做的一次性的努力。項目管理就是為了滿足項目干系人對項目的需求和期望,將理論知識、技能、工具和技巧應(yīng)用到項目的活動中,以滿足或超過項目干系人對項目的需求和期望。項目具有一次性和獨特性的特點。項目管理的知識領(lǐng)域包括九個方面:項目范圍管理、項目時間管理、項目成本管理、項目質(zhì)量管理、項目人力資源管理、項目溝通管理、項目風(fēng)險管理、項目采購管理和項目集成管理。
根據(jù)《項目管理知識體系指南》的定義,項目管理包括五大過程:
1.啟動過程:認(rèn)可項目可以開始。
2.計劃過程:為完成項目所要達(dá)到的目標(biāo)要求而對實際可行的工作計劃的設(shè)計。
3.執(zhí)行過程:通過人員和資源分配執(zhí)行計劃。
4.控制過程:通過監(jiān)督、檢查進(jìn)度并在必要時采取改進(jìn)措施來確保達(dá)到項目目標(biāo)。
5.結(jié)束過程:正式地接受項目并使它有序地結(jié)束。
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)完全符合現(xiàn)代項目的特征,理應(yīng)通過項目管理的方式提高本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的整體水平。項目運行全過程中充滿了風(fēng)險和不確定性,只有有效地運用項目管理的科學(xué)和藝術(shù),才能極大地提高項目成功的可能性。傳統(tǒng)的對本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的管理手段比較單一,主要依靠指導(dǎo)老師的督促和學(xué)生的自覺性,論文的好與壞完全取決于學(xué)生是否足夠優(yōu)秀,過于強調(diào)高水平運用知識的能力而忽視了對學(xué)生其他科研素養(yǎng)的培養(yǎng)如溝通、合作等。
將項目管理引入本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的過程中也是改變教育脫離實際的一個重要措施。項目管理不是精確科學(xué),通常需要根據(jù)實際情況不斷進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)。這就要求指導(dǎo)老師或機(jī)構(gòu)能夠不斷研究企業(yè)的運作方式和管理手段、工具。例如軟件類課題的管理,通常需要應(yīng)用多種工具軟件來管理項目,如版本控制軟件CVS、項目計劃變更軟件Project等。
將項目管理引入到本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的過程中也是指導(dǎo)老師或機(jī)構(gòu)不斷成長、成熟的需要。通過系統(tǒng)化的細(xì)致管理過程,可以有效地積累指導(dǎo)項目的經(jīng)驗并將這些經(jīng)驗不斷進(jìn)行改進(jìn)。
三、在畢業(yè)設(shè)計(論文)引入中項目管理的五大過程
項目管理是多種理論、方法、手段和工具的綜合,經(jīng)常需要在多個方面進(jìn)行權(quán)衡,某方面的獲得或許需要另一方面的損失為代價。在本科畢業(yè)設(shè)計(論文)中引入項目管理的五大過程,每個過程是產(chǎn)生結(jié)果的一系列行為。五大過程之間的關(guān)系如圖1所示。
圖1 五大過程之間的關(guān)系圖
(一)啟動過程
啟動過程標(biāo)志著本科畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的正式開始,學(xué)生認(rèn)可本科畢業(yè)設(shè)計(論文)啟動??梢酝ㄟ^較為隆重的大會形式,如學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、名教授的參與,往屆優(yōu)秀畢業(yè)談經(jīng)驗,參加工作的畢業(yè)生參與座談等方式,以此強調(diào)畢業(yè)設(shè)計(論文)的嚴(yán)肅性和重要性,使學(xué)生在思想上能夠引起足夠的重視。
(二)計劃過程
對畢業(yè)設(shè)計課題制訂切實可行的計劃,計劃設(shè)計應(yīng)考慮分階段設(shè)置任務(wù),通過設(shè)置里程碑的檢查點控制項目進(jìn)展,計劃設(shè)計應(yīng)充分考慮人員和資源的應(yīng)用,關(guān)注項目計劃中的關(guān)鍵實施路徑。項目可由教師和學(xué)生共同制定并達(dá)成共識,項目計劃應(yīng)是科學(xué)的和可行的,其變更應(yīng)是可控的。一些好的項目計劃軟件可以幫助我們實施計劃過程,如MS Project。
(三)執(zhí)行過程
執(zhí)行過程是整個畢業(yè)設(shè)計過程中最重要的階段,執(zhí)行過程是建立在項目計劃之上的,要嚴(yán)格按照項目計劃實施執(zhí)行過程,只有項目計劃發(fā)生改變,執(zhí)行過程才能發(fā)生改變。執(zhí)行過程要在控制過程的監(jiān)督之下執(zhí)行,要受到控制過程的影響。
執(zhí)行過程中要應(yīng)用時間管理,制定合理的工作時間,如項目周例會、技術(shù)研討時間、培訓(xùn)時間,項目走讀(Review)時間等,形成周報告制度。對學(xué)生加強各方面的培訓(xùn)工作,制定系統(tǒng)的培訓(xùn)計劃。
建立或開發(fā)適用于項目管理型的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)信息技術(shù)平臺,以有利于項目管理過程中信息的收集、溝通和運用。
(一)控制過程
控制過程不僅直接影響執(zhí)行過程,而且影響計劃過程。當(dāng)控制過程識別到某些變化影響到計劃內(nèi)容,應(yīng)該從控制過程回到計劃過程,修改計劃后再變更執(zhí)行過程。
控制過程應(yīng)設(shè)在學(xué)校系一級或教研組,建議成立系級的本科畢業(yè)論文質(zhì)量控制小組實施項目控制過程,控制過程應(yīng)在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)文件的基礎(chǔ)上對項目的計劃、執(zhí)行和結(jié)束實行監(jiān)督和衡量,必要時可以采取改進(jìn)措施保證目標(biāo)的實現(xiàn)。質(zhì)量控制小組的成員應(yīng)定期參與項目組的周例會,并監(jiān)督、記錄、指出其不符合計劃或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的部分。
(二)結(jié)束過程
結(jié)束過程表示本科畢業(yè)設(shè)計(論文)可以有序地結(jié)束,結(jié)束過程必須通過控制過程,而不是從執(zhí)行過程直接進(jìn)入結(jié)束過程。論文評閱指導(dǎo)老師應(yīng)由質(zhì)量控制小組的成員擔(dān)任,應(yīng)由質(zhì)量控制小組提議是否允許某論文進(jìn)入答辯程序,而不是由指導(dǎo)老師確定。
四、建立項目管理型的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)
采用項目管理的方式指導(dǎo)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的工作是一項全新的變革,傳統(tǒng)的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)是不能適應(yīng)這一變革的,建立項目管理型的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)是這一變革的必然趨勢。
美國PMI學(xué)會提出了組織項目管理成熟度模型OPM3,OPM3設(shè)計了一組用來提高組織項目管理能力的基本方法。OPM3把組織定義為4個級別:1.標(biāo)準(zhǔn)化的,2.可測量的,3.可控制的,4.持續(xù)改進(jìn)的。
項目管理型的本科畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)的設(shè)置不是一朝一夕能完成,可以參考OPM3的基本做法,腳踏實地地做好每個細(xì)節(jié),確保組織能夠獲得不斷成長,最初應(yīng)做好標(biāo)準(zhǔn)化的工作,通過三、五年的努力力爭達(dá)到4級標(biāo)準(zhǔn)。
五、結(jié)語
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)完全符合項目的特點,在執(zhí)行過程中充滿了風(fēng)險和不確定性,只有將項目管理的知識、方法有效地運用到本科畢業(yè)設(shè)計(論文)過程中,才能極大地提高本科畢業(yè)設(shè)計(論文)的質(zhì)量和成功的確定性。同時也能夠使高等學(xué)校本科畢業(yè)設(shè)計(論文)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)形成不斷改進(jìn)的項目成熟度模型,確保組織機(jī)構(gòu)的成長、成熟。
近幾年來,隨著創(chuàng)新步伐的加快,技術(shù)和市場不確定性的增強,很多學(xué)者在對產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上引入了協(xié)同論的思想,開展產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的研究。而在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展模式中,網(wǎng)絡(luò)化模式會使眾多主體間的資源、知識存在一種整體性、開放性、動態(tài)性的交流和互動,極大地促進(jìn)創(chuàng)新資源的產(chǎn)出和應(yīng)用,具有其他創(chuàng)新模式不可比擬的優(yōu)勢,目前已逐漸成為我國協(xié)同創(chuàng)新的主流發(fā)展模式。許多文獻(xiàn)都對創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)參與主體的特征描述、角色定位以及相互作用是怎樣產(chǎn)生的等問題展開了研究,但對于創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及優(yōu)化、培育以及演化過程中的關(guān)鍵動力等問題卻關(guān)注較少。特別是相對于不同產(chǎn)業(yè)來講,由于技術(shù)、市場及對環(huán)境的依賴程度等方面的不同,要素間的合作模式、連接緊密程度、網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點等會有顯著不同,需要不同的培育模式,特別是對于國家大力發(fā)展的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)來說,更應(yīng)該進(jìn)行有針對性的研究。因此,本文將以廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)為例,詳細(xì)描述其協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征,以尋找突破口,對其未來的培育機(jī)制進(jìn)行探索。
研究綜述
最早提出創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)概念的是Freeman(1991),此后逐步擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)合作和合作績效研究等層面,其中對協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)組織模式的設(shè)計、選擇是基礎(chǔ)和熱點。例如,Gloor(2006)認(rèn)為具有共同愿景并且能夠自我激勵的成員能夠組成協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò);吳曉波等(2011)研究了網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與技術(shù)創(chuàng)新績效間的正相關(guān)性,并論述了上、下游企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系嵌入性對探索型學(xué)習(xí)的影響機(jī)制;Wang等(2014)提出由研究者所組成的合作社會網(wǎng)絡(luò)以及由知識要素所組成的知識網(wǎng)絡(luò)能夠不同程度地影響研究者的創(chuàng)新活動;Carnabuci和Dioszegi(2015)進(jìn)而提出一個有較多結(jié)構(gòu)洞的社會網(wǎng)絡(luò)由于擁有適應(yīng)性認(rèn)知而能夠有效增強創(chuàng)新績效。
這些文獻(xiàn)盡管對協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了較為深入的研究,但對于創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及優(yōu)化、培育等問題卻關(guān)注較少。因此,本文將針對以上的研究不足之處,以廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)為例對新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的運行機(jī)制和培育措施進(jìn)行探討。
廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)運行特性
第一,樣本數(shù)據(jù)獲取。本文以國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索平臺和中文數(shù)據(jù)庫CNKI論文檢索平臺為主要數(shù)據(jù)源。在專利檢索過程中,首先以關(guān)鍵詞“廣西”來對申請(專利權(quán))人進(jìn)行地點限制,其次在IPC分類中選取了國內(nèi)申請人在生物制藥領(lǐng)域中最常用的4個IPC分類號(C12N、C07K、A61K38、A61K39)進(jìn)行檢索。最后進(jìn)行人工篩選,挑選出申請人兩個以上,能夠體現(xiàn)出合作行為的專利,并將個別不屬于生物制藥領(lǐng)域的專利項目剔除掉,最后共獲得44條專利信息。在論文檢索過程中,以“生物”為主題關(guān)鍵詞,以“廣西”為作者單位關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,然后人工挑選出作者單位兩個以上并屬于生物制藥領(lǐng)域的研究論文共13篇。
第二,協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)總體形態(tài)描述。通過對以上所檢索到的樣本進(jìn)行分析,共得到59個協(xié)同創(chuàng)新主體數(shù)據(jù),其中生物制藥類企業(yè)21家,研究機(jī)構(gòu)10家,高等院校9家,醫(yī)院7家,政府及事業(yè)單位11家,另外還有一個個人參與協(xié)同創(chuàng)新,以上主體共同構(gòu)成具體的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。
第三,協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性描述。一是網(wǎng)絡(luò)總體密度測量。網(wǎng)絡(luò)密度是用來衡量企業(yè)所處的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同主體間相互聯(lián)結(jié)緊密程度的指標(biāo)。如果一個網(wǎng)絡(luò)的密度越大,其網(wǎng)絡(luò)中知識、信息和資源的傳遞速度將越快,網(wǎng)絡(luò)中各主體間更容易形成共識,具有良好的協(xié)同性。
將上述主體間協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系數(shù)據(jù)帶入UCINET6軟件,計算網(wǎng)絡(luò)整體密度,所得結(jié)果為:Density=0.0508,Standard deviation=0.4435,即網(wǎng)絡(luò)的密度為0.0508,網(wǎng)絡(luò)中關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)差為0.4435。由此可以看出,該網(wǎng)絡(luò)的密度是相對較低的,說明廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)還處于萌芽期,各主體間廣泛協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系還未完全形成。
二是網(wǎng)絡(luò)聚集度及派系測量。派系通常是指由關(guān)系網(wǎng)絡(luò)形成的彼此之間緊密溝通的小團(tuán)體,網(wǎng)絡(luò)資源在團(tuán)體邊界內(nèi)部充分流動。一個網(wǎng)絡(luò)中派系的存在會提高其對整個網(wǎng)絡(luò)的控制力,但負(fù)面影響則是權(quán)利的過度集中會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的破碎結(jié)構(gòu)。一個網(wǎng)絡(luò)中存在派系較多時會使該網(wǎng)絡(luò)相比于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有更大的聚集系數(shù)以及較短的路徑長度,從而呈現(xiàn)明顯的小世界網(wǎng)絡(luò)特性。通過對廣西生物制藥協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,得出該網(wǎng)絡(luò)按局部密度計算出來的聚類系數(shù)為1.789,按傳遞性計算出來的聚類系數(shù)為0.790,而且平均路徑長度為2.060。這說明該創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)點之間的類別度較為明顯,而且平均路徑長度相對較短,因此可以認(rèn)為是一個典型的小世界網(wǎng)絡(luò)。另外,通過對該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行派系數(shù)度量,共得到7個小團(tuán)體:廣西大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、江西省科學(xué)院能源研究所;南寧市藍(lán)光生物技術(shù)有限公司、廣西出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心、廣西壯族自治區(qū)分析測試研究中心;廣西科技大學(xué)、廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院、廣西中醫(yī)學(xué)院;中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司、廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司、中糧集團(tuán)有限公司;東莞市達(dá)慶醫(yī)療器械有限公司、廣西信業(yè)生物技術(shù)有限公司、廣西達(dá)慶生物科技股份有限公司;廣西壯族自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心、柳州市疾病預(yù)防控制中心、玉溪沃森生物技術(shù)有限公司;吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、廣西桂東靈長類開發(fā)實驗有限公司、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物與流行病研究所。
三是網(wǎng)絡(luò)中心性測量。中心性通常用來測量某節(jié)點在一個網(wǎng)絡(luò)中所擁有的權(quán)利大小。如果一個節(jié)點處于其他節(jié)點間的捷徑上,就認(rèn)為該節(jié)點具有較高的中間中心度,這表明他能夠在一定程度上控制其他節(jié)點,處于網(wǎng)絡(luò)的核心,它會將沒有直接聯(lián)系的兩個節(jié)點聯(lián)系起來,擁有一定的信息優(yōu)勢和控制優(yōu)勢,從而獲得更多的回報。
按照以上分析,本文計算了廣西生物制藥協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的中間中心度以及網(wǎng)絡(luò)整體的中間中心勢。網(wǎng)絡(luò)的中間中心度大于0的點共有8個,其中廣西大學(xué)、廣西壯族自治區(qū)獸醫(yī)研究所以及南寧市藍(lán)光生物技術(shù)有限公司三個節(jié)點的中心度較高。而整個網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化中間中心勢為0.033,該值相對較小,即整體協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的中心性還相對較低。
廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)培育機(jī)制
通過對廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體描述及各特性指標(biāo)的測量,可以看出目前該網(wǎng)絡(luò)的運行還處于初級階段,整體網(wǎng)絡(luò)的密度還比較低,聚集度不高,整體中心勢也還比較弱,因此未來需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特點進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和培育。
一是要加強核心節(jié)點的創(chuàng)新輻射作用。在協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中,企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)等核心層主體是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的靈魂,而在這些主體中有一些處于網(wǎng)絡(luò)的中心地位,掌握著核心資源和知識,在合作創(chuàng)新過程中具有較強的吸引力和凝聚力,因此有助于促成協(xié)同創(chuàng)新。例如在前文分析中的廣西大學(xué)、廣西壯族自治區(qū)獸醫(yī)研究所、南寧市藍(lán)光生物技術(shù)有限公司和廣西壯族自治區(qū)動物疫病預(yù)防控制中心等就處于這樣的核心地位。在未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中,政府及各級主管部門應(yīng)重視這些節(jié)點的發(fā)展,加大對其扶持和引導(dǎo)的力度,在活躍這些主體本身創(chuàng)新行為的同時還要鼓勵其利用自身優(yōu)勢與更多的主體合作,擴(kuò)大創(chuàng)新輻射范圍,進(jìn)而帶動整個產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新活躍度的提高。另外,還需要注意鼓勵和挖掘更多有能力的主體成為網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)點,只有各節(jié)點創(chuàng)新能力普遍得到提高,該網(wǎng)絡(luò)未來的發(fā)展才會越來越活躍。
二是要以企業(yè)為主體加大協(xié)同合作的深度和廣度。協(xié)同創(chuàng)新實際上是產(chǎn)學(xué)研合作的一種升級模式,能夠促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研之間的深度合作。因此,就參與主體來講應(yīng)積極促進(jìn)有合作意愿的主體間開展廣泛的合作,包括企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、中介機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)等,其中企業(yè)應(yīng)是協(xié)同創(chuàng)新的主體。在廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的特性分析過程中,我們可以發(fā)現(xiàn)盡管以專利和論文合作為度量指標(biāo)無法準(zhǔn)確反映廣西在該產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的總體情況,但是就目前來看該網(wǎng)絡(luò)的合作廣度和深度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。例如,盡管已形成以廣西大學(xué)―中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心―江西省科學(xué)院能源研究所為代表的7個小團(tuán)體,但是總體看來產(chǎn)、學(xué)、研及更多主體間的廣泛合作還未建立起來,更多的是科研機(jī)構(gòu)之間或者企業(yè)之間的合作行為,合作主體單一,合作的頻率也不高。因此,未來可以通過信任機(jī)制、保障措施等的建立,在進(jìn)一步加深原有合作頻率的基礎(chǔ)上逐漸擴(kuò)大合作范圍,使各類型主體間都能根據(jù)自身需求進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新,提高知識和信息的使用效率,具體可以通過在原有小團(tuán)體基礎(chǔ)上增加節(jié)點,或者在不同小團(tuán)體間建立合作關(guān)系。該過程可能是隨著創(chuàng)新環(huán)境完善各主體間的一種自發(fā)行為,也有可能需要外力加以協(xié)助。一般來講,在有直接利益驅(qū)動的核心層通??梢酝ㄟ^主體間知識信息的共享來完成這種自發(fā)行為,而在間接利益驅(qū)動的輔助層與核心層的合作中由于缺乏利益共享機(jī)制,則更多地需要政府等部門完善利益預(yù)見引導(dǎo)環(huán)境來推動其完成。
三是要完善外部環(huán)境以提供持續(xù)發(fā)展動力。生物制藥產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的重要區(qū)別是其所需知識的異質(zhì)性以及環(huán)境的不確定性,因此在該協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)中環(huán)境和外生因素會對主體的協(xié)同創(chuàng)新行為產(chǎn)生非常大的影響。因此像專利和論文等科研成果的后續(xù)發(fā)展過程中,持續(xù)的協(xié)同創(chuàng)新是必不可少的。這需要一個開放包容的外部環(huán)境,包括跨區(qū)域、跨部門、跨學(xué)科領(lǐng)域合作氛圍的建立,以及適宜的政治、經(jīng)濟(jì)、法律、社會和文化等環(huán)境的完善,盡量減少協(xié)同創(chuàng)新過程中的各種阻力,以此幫助協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的完善。其中政府起的作用是非常關(guān)鍵的,政府要主動成為協(xié)同創(chuàng)新的服務(wù)者、管理者以及協(xié)調(diào)者,為構(gòu)建完善的協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境提供各種制度保障,協(xié)調(diào)各主體間的利益、降低創(chuàng)新風(fēng)險、營造創(chuàng)新文化氛圍、激勵創(chuàng)新行為,從根本上為協(xié)同創(chuàng)新提供發(fā)展動力,提高協(xié)同創(chuàng)新績效。
結(jié)論與展望
本文以廣西生物制藥產(chǎn)業(yè)為例,通過對其協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行度量,認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)目前還處于初步發(fā)展階段,各主體間廣泛協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系還未形成,網(wǎng)絡(luò)的整體中心性相對較低,但活躍的小派系已經(jīng)基本形成,以廣西大學(xué)等為主的幾個關(guān)鍵節(jié)點已表現(xiàn)出了對整個網(wǎng)絡(luò)的控制能力。未來我們一方面要利用這些關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)一步完善該創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),同時還需要借助政府這一“關(guān)鍵運行要素”為協(xié)同創(chuàng)新營造良好的生態(tài)環(huán)境。
【注釋】
①范東升,曲凱:《生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)@暾堉姓f明書公開不充分的常見問題分析》,《中國醫(yī)藥生物技術(shù)》,2014年第9期。
②高展軍,李垣:《戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響研究》,《科學(xué)學(xué)研究》,2006年,第24期。