传统建模方法范文

导语：如何才能写好一篇传统建模方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【摘要】目的：探讨健康教育护理模式与传统护理方法在缓解儿童哮喘发作中的作用对比分析。方法：将2007年7月至2010年7月在我院进行治疗的86例儿童哮喘患者随机分两组，观察组实施健康教育护理，对照组实施传统护理，比较两组患者一年内累计住院时间、发作次数、急诊次数和家属满意度。结果：观察组在住院时间、发作次数、急诊次数、家属满意度方面均优于对照组，两组患者比较差异具有统计学意义（p

【关键词】健康教育；传统护理；哮喘；儿童

支气管哮喘简称哮喘，是儿童期最常见的慢性呼吸道疾病，根据现代健康教育护理理念，在加强对患者一般护理的同时应该加强对患者的健康教育［1］。我院就2007年7月至2010年7月在我院治疗的87例儿童哮喘患者进行研究，取得良好效果，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料：将2007年7月至2010年7月在我院治疗过的86例儿童哮喘患者随机分为观察组和对照组，观察组42例，其中男23例，女19例；对照组44例，其中男24例，女20例。年龄均为1至7岁，86例患儿均符合中华医学会儿科学分会呼吸学组制订的支气管哮喘标准［2］，两组患者在年龄、性别、病程等方面无显著性差异，具有可比性（p>0.05）。

1.2 方法：对首次入院治疗的患者随机分组并建立档案，观察组实施健康教育护理，对照组实施传统护理。根据情况随访患者家属，记录1年内患者累计住院时间、发作次数和急诊次数，对患者家属的满意度进行评价。观察组在接受儿童哮喘常规护理的基础上进行以下健康教育：1心理指导：患者年龄小，疾病的反复发作和缓解会对患者心理上产生不良影响，护士要积极与患者交流，使其保持良好的心态接受治疗，同时鼓励家属多与患者沟通。2饮食指导：部分食物可成为哮喘发作的诱因，例如芒果、海鲜等，护士要教育家属给患者增加营养，避免过敏食物。3运动指导：适量运动可以提高肺通气量，减少哮喘急性发作机会。因此在保证患者身体耐受的前提下鼓励患者多运动，提高机体抵抗力。4发作时指导：让患者及其家属了解哮喘发作时的先兆表现和具体处理方法，例如咳嗽、胸闷等先兆症状，出现这种情况要及时用药或前往医院。

1.3 统计学方法：采用SPSS18.0进行统计学分析，计量资料采用t检验,计数资料，采用χ2检验，检验水准设定为0.05，当P＜0.05说明有差异。

2 结果

2.1 两组患者的护理效果比较： 观察组患者一年内累计住院时间192天，发作次数131次，急诊次数34次。对照组患者一年内累计住院时间241天，发作次数174次，急诊次数46次。两组三项观察指标比较差异均存在显著性(P

表1 两组患者各观察指标比较

组别 例数 年平均住院天数 年平均发作次数 年平均急诊次数

观察组 42 4.57±1.52 3.12±0.72 0.81±0.24

对照组 44 5.47±1.60 3.95±0.71 1.05±0.26

2.2 两组患者对护理的满意度比较：观察组42例，满意34例，不满意8例；对照组44例，满意27例，不满意17例。.观察组满意率显著高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2

表2 两组患者满意度比较

组别 例数 满意率(%) 不满意率(%)

观察组 42 81.0 19.0

对照组 44 61.4 38.6

3 讨论

哮喘是一种由多种细胞共同参与的气道慢性炎症性疾病，患者表现为反复发作的喘息、气促、胸闷和咳嗽等症状，严重威胁人类的健康。儿童哮喘在国内外发病率普遍较高，严重影响了儿童的正常生活和学习，同时给家庭和社会带来了一定的经济负担。窦红伟［3］认为健康教育能让患者变得乐观，提高其依从性，增强患者与疾病作斗争的信心和决心，提高治疗效果。耿忠华［4］等人发现对患者进行健康教育，发挥其发挥主观能动性，能使患者在治疗过程中能处于最佳的生理和心理状态。有研究表明［5］，哮喘患者在健康教育干预3个月后,临床症状缓解率、治疗依从性、肺功能测定指标等均优于未被教育者。本研究中，观察组年平均住院天数、发作次数和急诊次数均小于对照组，且差异有统计学意义（p

综上所述，健康教育护理模式不仅对缓解儿童哮喘发作有较好的护理效果，而且能够提高患者及家属对护理工作的满意度，是现代护理工作中较好的一种选择，值得临床推广应用。

参考文献

［1］ 沈晓明,王卫平.儿科学（第7版）.北京:人民卫生出版社,2010.

［2］ 中华医学会儿科学分会呼吸学组,中华儿科杂志编辑委员会.儿童支气管哮喘诊断与防治指南［J］.中华儿科杂志,2008,46(10):745.

［3］ 窦红伟.支气管哮喘病患者的护理及健康宣教体会［J］.航空航天医药,2010,21(7):1225.

［4］ 耿忠华,李学萍,葛妍圻.支气管哮喘患者的心理问题及护理对策［J］.中国现代药物应用,2010,4(10):183.

［5］ 王会容,陈美兰,潘俊,赵雅丽.社区支气管哮喘患者的健康教育［J］.社区医学杂志,2010,(24).

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关键词：系统建模与仿真；Petri网；课程教学方法

作者简介：刘飞（1976-），男，山东平度人，哈尔滨工业大学控制与仿真中心，副教授，博士生导师。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：61273226）的研究成果。

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0099-02

Petri网是由德国科学家C. A. Petri于1962年在其博士学位论文“自动机通信”[1]中首次提出的，后来，Petri网为众多计算机科学家所认识和重视，成为计算机、自动化等学界的热门研究课题。Petri网已经广泛应用于计算机网络、通信协议、软件工程、柔性制造系统、离散事件动态系统、生物系统等众多领域。[2，3]目前，许多高校都开设了Petri网相关课程，但是他们通常只关注Petri网的理论和应用。与之不同的是，本课程“基于Petri网的系统建模与仿真”不仅讲授Petri网的基本理论和方法，而且重点讲授如何利用Petri网实现系统建模与仿真，目的是让研究生学习和掌握一种可视化的数学建模语言和方法，培养学生良好的思维习惯和逻辑能力。本文将对基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学从教学目的、内容、方法等多个方面进行探讨和研究。

一、基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学目的

Petri网是一种重要的离散事件建模方法，已广泛应用于各个领域的建模与仿真中，因此，笔者在教授本课程时，要教给学生一种强大的可视化建模与仿真方法，为学生开展建模与仿真研究奠定坚实的基础。

第一，通过课程学习让学生全面了解该领域研究现状、前沿、采用的主流研究方法，以及研究资料收集的一般途径和整理研究资料的常用工具。

第二，通过课堂讲授、文献讲解培养学生掌握Petri网的理论和方法；学习并掌握Petri网的仿真算法设计和实现；最终掌握基于Petri网的系统建模、仿真和分析方法；让学生熟悉这些方法的主要应用过程和应用范围，提高研究生对科学研究工作的系统认知。

第三，结合实验利用各种实例使学生能够在各自的领域内实际运用Petri网。Petri网是控制、计算机等多个学科中的重要工具，在多个领域具有重要的应用价值，掌握其应用能够为学生学习和今后工作打下基础。

二、教学内容的创新

本课程主要是讲授如何利用Petri网来实现系统的建模与仿真。由于教学目的与其它已有Petri网课程的教学目的不同，因此需要对教学内容进行创新。针对上述教学目的，本课程的讲授主要分为以下两个部分。

第一部分讲授Petri网的基本知识，包括概念、结构属性、行为属性和分析方法等，从而使学生首先了解和掌握Petri网的基本理论，为下一部分的讲授和Petri网的实际应用打下基础。

第二部分主要从系统建模与仿真的角度来讲授Petri网。首先讲授包含Petri网的各种扩展的建模框架，然后对随机、连续、有色等各种不同类型的Petri网分别进行讲授。讲授过程中重点关注如何利用各种不同类型的Petri网来建模不同应用领域的实际系统，如何设计不同的仿真算法来实现系统的仿真和分析等，最终使学生掌握基于Petri网的系统建模、仿真和分析方法。本课程的主要内容可以概括为图1。

本课程由哈尔滨工业大学控制与仿真中心开设，该课程的讲授将密切联系实际的工程项目，因此需要学生进行大量的计算机建模与仿真实验。

三、提高教学效果的措施

结合本课程的理论与工程密切结合的特点，笔者建议从以下几个方面开展教学活动。

第一，案例式课堂教学：根据本课程的具体教学内容，尽量多设计一些典型的案例，利用案例进行课堂讲授或者进行小组课堂讨论。例如，在讲授随机Petri网时，可以设计排队系统、Lotka-Voltera系统等多个案例来讲授随机Petri网的基本概念以及如何设计随机仿真算法。这样学生就会容易理解为什么会应用随机Petri网，如何设计和实现一个随机仿真算法等问题。

第二，研讨式文献阅读：针对课程的相关内容，给学生提供与之密切相关的典型学术论文，要求学生分组阅读和讨论，并递交简短研究报告，培养学生的科学研究能力。例如，针对文献，[3]让学生阅读并理解如何使用不同类型的Petri网来建模与分析同一个生物系统，从而使学生加深理解不同类型Petri网的建模能力。

第三，工具软件应用：Petri网是一种图形化建模软件，离不开工具的支持。因此，从课程的开始，就要求学生学习自己开发的工具软件Snoopy[3]的应用。利用Snoopy可以建立和分析该课程中所有类型的Petri网。不仅如此，与Snoopy配套的相关软件工具还可以对Petri网从行为属性、结构属性、模型检查等多个方面提供自动化的分析功能。针对课堂的每个知识点，要求学生能够自己应用工具软件去建立和分析Petri网模型。这不仅锻炼了学生使用工具软件的能力，更重要的是加深了学生对知识点的理解。

第四，计算机实验：本课程需要进行多个计算机实验，如连续仿真算法设计与实现、随机仿真算法设计与实现、利用Petri网建立相关系统的概念模型等。针对每个实验，需要为学生提供足够的上机时间，让学生去自己编程实现相关的仿真算法或者建立相关的模型进行仿真和分析等。不仅安排学生在实验室统一进行计算机实验，而且通过将实验进行分割要求学生平时自己安排时间完成相应的模块。此外，对于每个实验，都让学生分组完成，但是同一小组的学生需要分工明确。

第五，结合科研项目教学：目前，Petri网已经大量应用于现在正在进行的科研项目中，如复杂仿真系统概念建模与分析、仿真剧情校核与分析等。为了让学生深刻理解理论与实践的结合，有必要从科研项目中提取相关的研究内容，让学生去讨论和实践。例如，针对该课程的需要，对相关科研项目中的模型进行模块划分，然后让学生充分了解课题的背景，完成相应的模块。最后还要求学生对此做出总结，并汇报各自的心得。

第六，论文指导：让学生阅读典型的学术论文，引导他们提出研究问题，然后书写科研论文，从而培养他们科学研究的习惯和能力，这也可以作为课程的考核结果。如果有必要，可以鼓励学生发表与课程学习相关的学术论文。

第七，积极指导学生查询Petri网相关的期刊和会议等，扩展学生的知识面，引导他们早日进入科学研究的殿堂。

四、理论和实践相结合的考核方式

考虑到本课程理论与实践密切结合的特点，采用以下考核方式：

课程考试成绩：开卷考试，该成绩占课程总成绩的40%。

课堂讨论成绩：根据学生在课堂参与讨论的具体情况给定成绩，评分标准为积极参与次数、表达能力、分析能力等方面，该成绩占总成绩的20%。

Petri网课程论文成绩：根据学生提交的Petri网课程论文的原创性、文献综述的全面性、撰写论文的规范性、研究内容的系统性情况给定成绩，该成绩占总成绩的20%。

实验成绩：本课程是一门工程实践课程，需要进行多个计算机实验，因此实验成绩在最终考核中应该占有一席之地，如20%。

五、面向应用自编讲义

“基于Petri网的系统建模与仿真”是航天学院控制科学与工程学科的一门研究生课程，是硕士阶段研究生重要的理论与应用密切结合的课程，在培养高素质应用型、综合型人才方面起着重要的作用。但是目前，还没有任何一本教材能够完全覆盖所有的教学内容，因此笔者结合相关的文献编写了自己的讲义。

教材不仅分析了Petri网课程的主要知识点，还把知识传授和能力培养有机地结合起来，由从前的“知识型”讲授模式转向“知识能力型”，从而培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生的学习兴趣和创新思维，使学生能扎实地掌握和灵活运用所学知识。

教材是以服务教学为目的，在整体上形成知识网络或知识链，一方面保持自身的系统性，另一方面与直接关联的实际操作内容上相衔接，结合实验利用各种实例使学生能够在各自的领域内实际运用Petri网，使教材在内容组织上形成有机整体，并具有强大的可操作性。其中，Petri网的基本理论部分参考文献；[2，4-6]随机Petri网部分参考文献；[7-9]连续Petri网部分参考；[6，9]有色Petri网部分参考；[9，10]针对每种网类还加入如何利用Petri网实现系统建模与仿真。

六、德国的Petri网课程教学

Petri网为德国人所提出，并且德国在很多高校都开设了该门课程。根据笔者在德国的学习和工作经历，认识到德国大学的Petri网教学主要存在以下几个特点：课堂上老师与学生充分互动，使得学生通常能够在课堂上深入透彻地掌握所讲授的内容；充分利用Petri网工具来辅助课堂教学，认真细致地讲解如何用Petri网建立和分析每一个实例；将学生进行分组，合作完成课程作业和实践项目，并在课堂上进行讨论，分享心得。

这些好的教学手段都是应该借鉴的。在教学过程中，笔者将充分利用上述这些宝贵的经验来提高教学效果。

七、总结

本文对研究生课程“基于Petri网的系统建模与仿真”的教学进行了一些探讨，希望与同行进行交流或对同行提供一定的参考。由于该门课程具有较强工程背景，因此在讲授时不能完全采用传统的教学习惯，必须充分考虑理论与实践的密切结合。在以后的教学工作中，笔者还要根据学生的反应继续探索适合的教学手段和方法，为培养具有创新能力和研究能力的学生做出贡献。

参考文献：

[1]C.A.Petri.Kommunikation mit Automaten [D].Institut fu?r instrumentelle Mathematik，Bonn，1962.

[2]T.Murata.Petri Nets：Properties，Analysis and Applications[J].Proc.of the IEEE，1989，77（4）：541-580.

[3]Chen Ming，Hofest? dt， Ralf （Eds.）.Approaches in Integrative Bioinformatics-Towards Virtual Cell[M].Berlin：Springer，2013.

[4]M.Heiner，M.Herajy，F.Liu，等.Snoopy - a unifying Petri net tool [A].Proc.of PETRI NETS 2012，LNCS 7347[C].Berlin：Springer，2012：398–407.

[5]吴哲辉.Petri网导论[M].北京：机械工业出版社，2006.

[6]袁崇义.Petri网原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2005.

[7]M.Heiner，D.Gilbert，R.Donaldson.Petri Nets for Systems and Synthetic Biology [A].LNCS 5016[C].Berlin：Springer，2008：215-264.

[8]林闯.随机Petri Nets和系统性能评价[M].北京：清华大学出版社，2005.

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关键词：悬架硬点；DMU；快速建模；运动仿真；CATIA；参数化

中图分类号：U463.3 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）06-0054-06

Abstract： This paper mainly expounds the method of rapid modeling of different hard points in CATIA， which is based on the common Mcpherson suspension and double cross arm suspension， and discusses the application scope of the method. Rapid modeling method， choose the same kind of model in the database， modify the design model table （EXCEL） in hard data points， you can quickly create a new application model based on the type of suspension. Compared with the traditional modeling methods， the present method avoids the tedious repetition CATIA modeling process. It can be pre-arranged and the total amount of the drive shaft slip checking to provide technical support， while greatly improving the work efficiency of the pre-research analysis.

随着目前各汽车公司正向开发的普及，更多的可行性分析工作需要在整车预研阶段完成，包括动力总成布置可行性分析，传动轴校核，轮胎包络生成等，而此类工作前提是要有悬架的DMU模型。

悬架运动模型的建立，目前比较普遍的方法是：按照零件结构，在3D数模成型后对各零件用CATIA命令添加运动副和约束，通过较为繁琐的数模操作后完成。此种传统的方法在整车预研阶段存在如下问题：在前期预研阶段，3D数模暂未建立，在只有硬点数据的情况下，该方法无法进行虚拟建模。同时，按照硬点数据在3D数模上建立悬架运动模型，往往只适用于单一悬架形式，硬点数据更改，悬架运动模型就需要重新建立，造成工作反复，工作量大，同时，此种方法不容易掌握，除了悬架本专业外，总布置等其他专业较难掌握并加以运用。

对于本文论述的快速建模方法，不需要实现各零件3D数模，即可完成不同硬点悬架模型的快速建立，而且数据库模型建立，可避免重复性建模工作，针对任何不同硬点均可通过更改设计表更新模型，操作过程简单，便于应用。

1 建模流程

建模流程如图1所示。

建立数据库模型：数据库模型的建立为快速建模的基础，一种悬架类型对应一种模型，针对同种模型不同硬点的DMU建模，即可在更新设计表硬点数据后完成。数据库悬架模型的建立分为模型简化、模型装配和模型参数化等步骤。

建立应用模型：在建好的数据库模型基础上，可以针对同一型式不同硬点的悬架快速建模，分为参数输入，建立模型，模型运用三部分。实际中，具体的模型需要根据不同用途做适应性改进，包括添加传动半轴的模拟数模为校核滑移量，建立运动法则曲线为制作轮胎包络等。图1为快速建模的建模流程图。

2 建立数据库模型

建立数据库模型分为模型简化、模型装配和模型硬点参数化等步骤。

模型简化：因前期预研阶段3D数据还不成熟，建模只能通过虚拟化的零件平台，故将各悬架零件简化为点、线、面。

模型装配：利用CATIA操作，根据各零件间的运动关系添加约束及运动副，此步和传统建模方法类似。

模型硬点参数化：通过将硬点坐标与参数公式进行关联，建立关系树与设计表关联，方便根据不同硬点快速更新数据库模型。

下面以麦弗逊悬架为例，论述数据库悬架模型的建立方法。

2.1 模型简化

所有零部件均简化为点（减震器上铰接点、三角臂铰接点、转向拉杆内/外点等）、线（减震器、转向拉杆、驱动轴中心轴杆等）、面（三角臂），便于参数化。

1）将悬架系统内部铰接视为刚性连接，且不考虑悬架、转向、传动轴等零件的变形。

2）为模型简化及参数化，将无相对运动的零件进行整合，自身内部有相对运动的零件进行拆分，参考如下原则：

a、转向机构分解为转向器壳体、左右转向拉杆三个零件；

b、驱动轴分解为外球笼、中心轴杆、内球笼三个零件。

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关键词：三层架构；建模技术；管理系统

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599　（2012）　18-0000-02

1 引言

随着计算机网络技术发展以及教学管理手段的不断发展，学校教师的管理需要实现信息化。为了实现教师管理的交互性、信息获取实时性和业务处理效率性，因此，运用软件工程方法，以多层体系架构为指导思想[1]，建立一个基于网络环境下运行的三层架构的教师管理系统已变得十分重要，它为学校与教师提供了一个快捷、有效的信息管理和共享途径，用现代化的手段解决教师管理中的实际问题[2]。

2 系统开发的相关技术

2.1 三层架构技术。三层架构与传统的两层架构不同，它是在客户端与数据库之间加入一个组件层，即中间层。三层架构由上到下分为用户界面层、业务逻辑层和数据层，各层有着清晰的界线，既独立又相互引用依赖。其中用户界面层引用业务逻辑层，业务逻辑层引用数据库层。用户界面层是不能绕过业务逻辑层而直接访问数据库层，加强了系统的安全性。三层架构具有允许应用的各层并行开发、不受语言限制、提高开发效率、提高系统的可维护性、可拓展性、可升级性和开放性等优点。2.2 系统建模技术。在管理信息系统中，模型是软件开发过程中的一个不可缺少的工具。软件系统的模型用建模语言来表达和交流，用来对系统进行分析和设计。在20世纪90年代后期，随着面向对象开放标准的出现，形成了统一建模语言（Unified　Modeling　Language，UML）[3]。教师管理系统采用标准建模语言UML来建模系统。UML的主要内容包括静态建模机制和动态建模机制两大类。静态建模机制产生静态结构图：类图，对象图，组件图，配置图；动态建模机制产生动态结构图：顺序图，协作图，状态图，活动图。静态结构图建模了系统的静态观点，而动态行为图则建模了系统的动态方面[4]。这些图可以从不同抽象角度使系统可视化，让人们可以清楚容易的理解模型。2.3 数据库建模技术。数据库设计主要是指系统数据库的建模。系统采用UML数据库设计技术，利用对象模型到数据库关系模型的映射机制构建关系数据库模型。所得到的关系表服从关系数据库原理和规范。映射的基本策略是：将每个类直接定义并需要永久存储的全部对象实例存放在一个数据库表中，每个这样的类对应一个数据库表，经过规范化之后的类的每个属性对应数据库表的一个属性（列），类的每个对象实例对应数据库表中的一个元组（行）。

3 系统设计

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关键词:UML;Rational Rose;POS系统;建模

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)32-8933-02

UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)作为对软件密集系统进行可视化建模的一种语言,是一个统一的、公共的、具有广泛适用性的建模语言。

POS(point of sales,销售点终端)系统是指通过如收银机等自动读取设备在商品销售时直接读取商品的商品名、价格等销售信息,并通过计算机系统和通信网络传输至有关部门进行处理分析以提高经营效率的系统。商场、超级市场、零售店等购物消费场所通常会使用到这种系统。POS系统要求有一定的容错性,若远程服务暂时中断,系统必须仍然能够获取销售信息,如现金的处理和支付。随着电子商务的飞速发展,POS在商业自动化中发挥着越来越大的作用。近年来,在IT技术支持下,POS获得了迅速的发展。

1 UML建模工具

目前有许多支持UML的工具,比如Rational Rose、Microsoft Visio、Power Designer等。Rational Rose是一个具有能满足所有建模环境需求的能力和很大程度的灵活性的一套解决方案。本文的POS系统的UML建模工具为Rational Rose。在完成系统建模后,在编码阶段,还可以利用Rational Rose工具根据系统模型生成代码程序框架。

2 pos系统建模

UML为建立系统提供了一整套建模机制,使用用例图、顺序图、通信图、活动图和状态图等从不同的角度、不同抽象级别为系统建立模型。

2.1 用例模型

2.1.1 需求分析说明

尽管顾客自助的POS系统的应用范围越来广泛,但是本文考虑的是由收银员使用的传统收银环境。POS通过网络连接数据库服务器,获取、更新数据。收银员能够处理商品的销售和退货,以及入款出款等。销售活动系统是一个远程应用,该应用将从每个POS节点处频繁地请求性能数据,用于分析销售数据。系统管理员则能够对POS的用户以及安全进行管理。

2.1.2 用例图

用例图呈现了一些参与者和一些用例,以及它们之间的关系,是从软件需求分析到最终实现的第一步。它主要描述系统功能,也就是从外部用户的角度观察,系统应该先完成哪些功能,有利于开发者以一种可视化的方式理解系统的功能需求,同时也可作为开发者与用户之间针对系统需求进行沟通的有效手段。根据需求分析得到图1的系统顶层用例图。

图1良好地展示了顶层的相关角色和用例活动,概括了系统及其参与者的行为。可以确定系统的六个参与者为收银员、销售活动系统、系统管理员、支付授权服务系统、财务系统、人力资源系统。同时也可以确定六个系统的用例,分别为:处理销售、处理退货、收款、分析销售和绩效数据、管理安全、管理POS用户。

2.2 静态模型

系统的静态结构构成了系统的概念基础,而类图显示了系统的静态结构。在类图中,不仅定义了类之间的关系,如关联、依赖和聚合等,还定义了类的内部结构,如属性和操作。图2给出了POS系统的类图(隐藏了一些类的属性和操作)。主要类的实现按照耦合度从低到高的顺序。依次是Payment类、CommodityInformation类、Commodity Calatog类、Salelineitem类、Sale类、Register类、Supermarket类。

2.3 动态模型

系统的动态模型可改进系统的静态结构。为了让对象协作完成系统功能,各个类必须定义自己合适的方法。这些方法使对象实体能够通过消息进行交互。为了确定并发对象是如何交互以及是如何影响对象的状态,接下来为POS系统建立动态结构模型。

系统的动态模型主要是建立交互视图和行为视图。其中交互视图包括顺序图和通信图,行为视图包括活动图和状态图。

2.3.1 POS系统的顺序图

顺序图的目的在于描述系统中各个对象按照时间顺序的交互过程,是对象之间传送消息的时间顺序的可视化表示。顺序图从一定程度上更加详细地描述了用例表达的需求,能够对系统进行更进一步的精细表达,其以网格格式描述对象交互。图3给出POS系统“处理销售”中inputitem事件的UML顺序图。收银员输入顾客需要购买的商品ID和数量时,要请求POS系统记录对该商品的销售,也就是需要特定的系统操作来处理该intputitem事件。

2.3.2 POS系统的活动图

活动图可用来描述动作和动作导致对象状态发生改变的结果,而不用考虑系统引发状态改变的事件,常用于为计算流程和工作流程建模。图4为系统管理员管理用户的活动图。系统管理员在登录验证成功后,可以选择查询、新增POS用户。查询成功后可修改用户信息和删除用户,更改后保存信息,这时系统将修改后的信息保存到数据库,而后系统管理员退出。

2.4 实现模型

完成以上的逻辑设计之后,需要进一步描述系统的物理实现和物理运行情况。

构件图是用来表示系统中构件与构件之间、类或接口与构件之间的关系图,配置图则定义系统中软硬件的物理体系结构。其中配置图可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。图5给出了POS系统的配置图。图中包含销售终端机(POS前台终端)、服务器、数据库服务器和打印机等节点。销售终端机通过TCP/IP方式连接,服务器和数据库服务器通过JDBC方式连接。

3 结束语

UML能有效的增强对模型建模价值的普遍认识,由于UML中的构件和概念之间没有划分明显的界限,所以选用视图来划分这些概念和构件。在每一种视图中建模者可使用一种或两种特定的图来可视化的表示各种概念。本文以POS系统为例,通过用例模型、静态模型、动态模型及实现模型搭建系统框架,描绘了系统的大致轮廓,同时也展示了UML开发POS系统的方法和步骤。当然模型还需进一步精化,相关的细节还可以进一步探讨。

参考文献:

[1] Pender T.UML宝典[M].北京:北京电子工业出版社,2004.

[2] 谢星星,沈懿卓.UML基础与ROSE建模使用教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

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关键词：智能电网 电网模型 信息流

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0195-01

1、引言

智能电网的建设将是今后一段时间国内外电力系统投资和建设的主要目标，农村智能电网的建设对农村及城市的电网有重要的影响，特别是我国很多地区的农村有非常丰富的风力和太阳能等可再生能源，可再生能源在发电模型中的大规模应用对未来智能电网建设提出了新的挑战。

智能电网的仿真计算研究是基于一定的电力系统模型的，电力系统模型对于电力系统的仿真结果影响很大[1]。传统的电力系统模型主要有：同步发电机组模型、电力负荷模型、输配电网络模型等。智能电网具有区别于传统电网的新特性，建立符合智能电网的模型对智能电网的研究有非常重要的意义[2]。本文介绍了智能电网建模相比于传统电力系统建模的新需求和新变化，并对智能电网建模进行了分析。

2、智能电网建模的需求

智能电网在电源、电力负荷和信息流的传输方面均有区别于传统电网之处，智能电网建模必须考虑到的新方面较多。

2.1 可再生能源新电源

在新电源方面，智能电网需要有较大比例的可再生能源电力。这些可再生能源电力的主要特点是：间歇性、随机波动性及不完全可控性，例如用于电力能源的风能和太阳[3]。可再生能源发电方式有两种：一种是大规模集中式，这时建模需要考虑的是一个大规模的互联电网。另一种是小规模分布式，这种情况下，建模需要考虑的是很小容量的微型电网。

2.2 电力系统与用户的交互

传统的电力系统配电网模型仅实现单向功能，即将电力传输给用户，而且用户也仅有电力使用者这一身份。智能电网中，随着新能源的使用，电网能量将更强调系统和用户之间能量与信息的双向交换及传输，信息流需要在电网各部分之间实现交互和共享，用户也可以作为电力提供者。

2.3 自动化

智能电网中，智能调度和智能监测自愈控制是非常重要的两个方面。智能调度系统的概念是：让调度决策支持系统和人类调度员在同样的环境中分别做出决策，再将两者进行比较，如果我们不能判断哪个决策是由“机器人调度员”作出的，哪个是由人类调度员作出的，就可以说实现了“智能型调度”，实现了理想意义下的电网智能调度决策支持系统[4]。智能调度的实现是基于系统对电力信息流的实时监测，目前电网基础数据的管理采用传统技术手段，造成了数据搜集困难，数据无法及时更新导致与现场实际不符，电力各部门所使用的系统信息模型大多按照各自系统的需求而建立，缺少统一的接口规范，数据格式不统一，直接导致了大量数据的重复维护，智能电网模型需要考虑到智能调度中涉及的电力信息流处理和控制问题。

智能电网自愈功能是实现智能电网自动化的保障，与传统电网相比，智能电网网络有如下特点：（1）网络经常需要重构，特别是系统出现故障或者某区域出现电力紧缺等情况，（2）网络中有较多的控制设备。智能电网建模就必须考虑网络结构变化所带来的模型变化。

3、智能电网建模的分析

3.1 可再生能源发电系统的建模

可再生能源发电包括风力发电、光伏发电、海洋能发电、生物能发电等形式，其中在电力系统中应用较广的主要有风力发电和光伏发电，特别是在山西省的部分山区农村，具有非常丰富的风力资源以及太阳照射资源，立足于风能、太阳能等可再生资源建立发电系统模型进行电力生产无疑给农村的经济运行及生态保护提供很好的发电模式。可再生资源发电单元模型研究比较清楚，但是，有关可再生能源电厂聚合建模的研究则处于起步阶段，建模方案主要有两种：一种是采用单元等效模型来描述一个电场，对电场网络简化处理，误差较大，另一种是采用详细模型，每个发电单元都采用单元模型描述，但是对于电力系统仿真计算可能产生维数灾。单元等效模型是可再生能源发电系统建模的研究重点。电场中各个发电单元的运行状态不同且有一定的随机波动性，会给电场的模型等效带来影响

3.2 电网信息流模型分析

传统的电网中只考虑通过电网系统经济有效地输送给用户，但是随着未来分布式电源、可再生能源发电系统和新用电模式的发展及应用，现有的电力系统信息模型和集成手段已经无法描述这些新问题，智能电网需要实现电源、配电、输电、用电各环节信息流的交互。

3.2.1 配电、输电、变电环节的信息流交互模型

变电站是连接输电网与配电网的重要节点，中国变电站随着设备的智能化和全面实现IEC61850标准的建设以及试验，基本实现了变电站内信息的共享，站内各类自动化、监控、量测以及保护实现一体化。当配电网需要取得变电站实时数据时，由模型不一致导致的信息流阻塞会成为信息流交互的阻碍，基于XML的网络本体语言（OWL）是解决不同信息模型互解释问题的有效方法之一。OWL为智能电网在不同标准之间的映射构建了有效通道。

3.2.2 配电与用电之间的信息交互模型

未来电网的建设中，用户需要了解实时电价情况，根据电价情况可以选择自己的分布式电源供电或者从电网供电，一些新型用电设备的使用也将改革电网配电与用电的模式，而且，目前我国农村及城市使用的电表基本上只有用电量计算的功能，这种用电模式必然影响到配电和用电之间的交互。智能电网必须建设与之相适应的智能用电量测和管理体系，智能电网用电模型应该具有电能多功能计量、动态电价、自动采集等功能，配电与用电之间的实时信息交互可以提升供电部门对市场的把握，提高电网经济运行的能力。IEC61970，IEC61968以及IEC61850已经建立了市场动态电价、用户需求响应的简单模型，但是还远没有达到实用阶段，应该根据我国特点结合国际标准建立有中国特色的配电与用电交互模型。

参考文献

[1] 沈沉，黄少伟，陈颖.未来电网的快速建模与仿真方法初探[J].电力系统自动化，2011，35（10）：8-15.

[2] 张海瑞.智能电网综合评价方法研究[D].上海：上海交通大学，2012.

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一、引言

随着计算机技术的发展，航空器计算机建模技术已成为航空器设计、制造、维修培训及试验测试的基础。《民用航空器维修培训机构合格审定规定》（CCA R-147）对培训机构资质有严格的规定，如何提高民用航空器维修培训质量是摆在航空器维修培训机构面前的一个严峻的课题。为提高学员的素质能力，使其尽快掌握民用航空器维修基本知识，熟练地进行功能测试、操作检查，计算机数字演示模型以其形象、直观、栩栩如生的特点在辅助民用航空器维修培训教学、提升教学效果中被大量采用。然而，如何快速建立高质量的民用航空器维修培训计算机数字演示模型，提高建模效率就成为实施维修培训前的迫切需求。

综合建模策略高屋建瓴，灵活采用多种建模方法，实不失为民用航空器维修培训演示建模的良策。采用综合建模策略建立的计算机三维演示数模能逼真地虚拟现实，以立体、有光、有色的生动画面表达产品的实体特征，在民用航空器维修培训中较之于传统的文字及二维图说教更易于学员接受。三维数字模型的建立对于民用航空器维修培训有非常重要的作用，在没有民用航空器实物模型时，建立民用航空器三维数字演示模型更是取代民用航空器维修实物培训教学的不二选择。

二、某民用航空器三维建模的技术难点

航空器结构复杂，主要涉及飞机电子及机械两大块，由多个系统所集成，包括机身、机翼、动力装置、燃油系统、操纵系统、滑油系统、起落装置、灭火防冰加温及通风系统、冷气系统、内饰和设备、电源系统、照明系统、无线电通讯系统、仪表系统及无线电导航系统等，有的机型还加装有农业设备、物探设备和摄影设备。

作为系统工程的产物，航空器结构制造涉及多种工艺。航空器不同系统零部件具有不同的特点，制造工艺也各不相同。有的零件通过钣金成形工艺制造，如发动机罩；有的零件通过冲压成形，如油箱；有的零件通过焊接成形，如发动机架。同样，不同零件不同的生产工艺特点决定其具有不同的三维特征造型方法。

另外，某民用机型型号老旧，图样均为参照苏联原型机图样手工绘制改型，虽然经过很多次的修改，但仍存在尺寸精确度低或缺失等各种问题。由于某民用航空器许多零件形状很不规则，即不是圆、椭圆形状，也不能很好地符合某种特定曲线，仍然沿袭着传统的借助模胎手工钣金成形的模式，设计图样和最终零件之间信息传递多以模拟量传递，传递尺寸缺乏精确性，且形位误差大。

综上各种情况，使某民用航空器三维建模困难重重。

如何解决这些困难便成为摆在建模者面前的一个严峻问题。三、某民用航空器建模三维工具选择由二维设计到三维建模是设计方法质的飞跃，是当今设计技术发展的必然选择。三维造型技术已从最初的三维CAD设计发展到目前基于特征造型的三维软件。常用的基于特征造型的三维软件有SolidWorks、Solid Edge、Pro/ENGINEER等。尽管这些3D造型软件的界面元素、形式安排、操作方法及某些功能有所不同，但是总的实现造型的设计思路却基本一致，遵循了人对几何形体特征的认识规律。

CATIA大量用于航空航天、汽车及摩托车、机械、电子、家电与3C产业及NC加工等各方面。特别是在航空航天领域，CATIA一直居于统治地位。法国达索航空公司的幻影2000系列战斗机、阵风（Rafale）战斗机以及加拿大Bombardier飞机公司的GlobalExpress公务机、美国Boeing飞机公司的Boeing777和Boeing737都是使用CATIA开发虚拟原型机。在国内，几乎所有的航空工厂都在使用CATIA，如商飞公司设计的ARJ21及C919飞机，哈尔滨飞机制造公司设计的EC120直升机、特飞所设计的海鸥300和蛟龙600飞机等。

CATIA产品本身的研发也非常迅速，覆盖了产品开发的整个周期，保持着其技术上的领先优势。鉴于CATIA软件强大的功能和在航空企业的广泛应用，某民用航空器三维建模选用达索公司的CATIA V5 R19软件。

四、某民用航空器建模策略

任何问题的圆满解决都有赖于处理问题的良好策略。处理问题的良好策略来源于深厚的知识和长期经验积累。没有知识和经验就像“墙头芦苇，头重脚轻根底浅，山间竹笋，嘴尖皮厚腹中空”，处理问题时就会盲目和茫然，导致判断失误、处理失当。对于从事技术的人员来说，任何的失误和失当无疑会造成损失。某民用航空器的三维建模问题也一样，建模者要有深厚的三维建模知识和经验积淀，要有良好的建模策略。

良好的建模策略来源于基于深厚三维建模知识和经验基础上的科学分析。针对某民用航空器建模的技术难点，某民用航空器建模可采用综合建模策略，即不同的构件可采用不同的建模方式，充分发挥CATIA各个模块的专长，把由不同建模方式建立的三维模型进行综合和组装，生成最终的系统数字模型。

某民用航空器三维建模目的是维修培训参考，并非车间制造数据传递数模，不要求十分精确，给其建模带来一定的灵活性。油箱等按照模胎样板制造的零件可以采用较为灵活的CATIA自适应造型工具建模，充分利用自由造型工具灵活方便的特点，使油箱建模达到形象逼真。钣金零件可通过CATIA钣金模块进行建模，机加规则零件可通过CATIA实体零件进行建模，焊接零件通过CATIA焊接模块进行建模，系统管路连接可利用CATIA管路模块进行建模等，在建模过程中各种建模手段还可以穿插使用。三维零件模型建成后，进行系统集成和装配。

综合建模策略看似简单，但却蕴含着对软件各个模块的熟悉和灵活运用，要求建模者对CATIA软件各个模块的运用能够融会贯通。

五、某民用航空器建模过程

CATIA 3D软件是基于特征的实体造型，与传统二维图投影理论不同，三维造型主要采用构造实体（Constructive Solid Geometry-CSG）及型体几何特征形成分析理论，对实体的整体形成进行分析。思维造型具有演绎性、推理性。作为几何特征集合的计算机实体造型也具有先后顺序，其顺序安排应使生成零件既简单又方便。可以按模块化的方法理念，对造型体进行体素分解。从反映形体主要特征的明显程度、占总体积的大小及其主要功能等方面，将造型的实体分为基本体、辅助体、附加体。如有必要可进一步细分。

基本体体现了系统的主要形体特征和主要功能，并且所占体积比例相对较大，可再根据主次进一步划分出若干个单一的实体。划分出来的最主要的第一个实体应为构形的基础体。辅助体附加在基本体上，功能上不起主要作用，例如肋板、凸台等结构。辅助体内也可再划分出单独的体。附加体具有不能独立存在、必须附加于上述二种实体之内的特征，如孔、空腔、槽等，属于挖切即差集。上述各种实体可用CATIA的各种模块建立，然后再集成或装配成大的部件。

由于某民用航空器结构的组成系统较多，各部分又较相对独立，故这里仅以其一个子系统――滑油系统的三维建模来介绍某民用航空器的综合建模策略。

某民用航空器滑油系统的主要任务是把数量足够、粘度适当的滑油循环不断地输送到各摩擦面上，减小发动机的摩擦功率，从而提高发动机的有效功率，保证发动机正常工作。按照模块化的理念，某民用航空器滑油系统主要可模块化分解为滑油箱、滑油箱支架、滑油散热器以及各种开关接头和滑油导管等模块，如图1。下面阐述各个主要部件的建模方法。

1.滑油箱壳体造型

滑油箱基本体为滑油箱壳体，其上有供加油的滑油箱口盖，如图2所示。滑油箱壳体按理论图及样板制造，按照三维构型基本方法，无法用基于草图的建模方法或基于规则曲线或规则曲面的方法生成。考虑到培训数模不要求特别准确，可以用CATIA自适应外形设计模块（Imagine & Shape）进行设计，如图3。

CATIA自适应外形设计工具专门用于轻松而快速地生成对象原型，并可自由修改基本体外形。用CATIA自适应外形设计时，可配合草图追踪，使思维模型快速转换为CATIA虚拟现实模拟模型，且虚拟模型结果可用于其他模块进一步加工。在用该工具进行滑油箱壳体设计时，先用“Closed Primitives Sub-toolbar”工具栏的“Sphere”建立圆球基本体（图4），再用“Styling Surfaces Toolbar”工具栏的“Extrusion”挤出，如图5所示。最后用Modification Toolbar工具栏的“Modification”修改成型，用“dimension”显示并修改尺寸，如图6、图7所示。

滑油箱基本壳体修改成型后，转入“Wireframeand Surface”，用“multi-section surface”命令生成滑油箱口，加厚成实体，如图8、图9所示。

2.滑油箱托架建模

滑油箱托架主体结构用铝材L Y12-M钣金成型，故可用CATIA钣金设计专用模块“Generative Sheetmetal Design”建模。先以“Wall”建立左托架基础隔板，如图10；然后再分别用“Wall on Edge”和“Flange”命令建立基础隔板的翻边，分别如图11和图12；最后建模完成的左托架数模如图13。类似用钣金命令建立托架的其他组成零件，建成后与滑油箱壳体组装效果如图14。

3.滑油箱固定带的建模

滑油箱固定带固定时具有一定的挠性，适合用线面造型工具“Wireframe and Surface”造型，并进行材料加厚生成实体，如图15、图16。建模过程不再多述，最后和滑油箱及托架装配后的效果如图17。

4.管接头建模

各种管接头多为铸造后机加件，尺寸较为完整详尽，用最为常用的零件设计“Part Design”建模，可收到较好的建模效果，如滑油箱放油开关的数模结果如图18。零件设计为大多数CATIA使用者所熟悉，故这里亦不再多述。装上各种管接头后的滑油箱效果如图19所示。

5.管路连接

滑油系统各种输油管为柔性件，CATIA管路设计模块“Piping design”是专门用于流体管道设计的，因此滑油输油管可用此模块设计。进行管路设计时，先建立管路走线的三维曲线中心，然后用管路设计模块的“Routefrom Spline”命令生成输油管道，如图20、图21所示。所有输油管连接后，经渲染整体效果如图22所示。

至此，某民用航空器的滑油系统建模已基本完成。

六、注意事项

综合建模策略基于对CATIA各个模块的综合运用，在建模时应注意以下几点。

（1）要注意对建模的系统零部件型体特征的综合分析。只有对系统零部件型体特征分析透彻，才能从整体上把握系统建模的关键节点，并选择最适宜的建模工具和方案。

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【关键词】 信息管理； 数据建模； 模糊集合； 灰色系统

一、会计建模理论与方法述评

为了充分发挥会计的职能，数学家、法学家、工程师等参与会计理论的研究，使会计程序进一步渗透到企业生产经营管理的许多环节。会计管理与会计核算工作也越来越融入到企业的生产经营管理活动之中。会计管理和会计核算技术的模型化，也成了未来会计发展的基本趋势。但任何定量化的核算都是以充分的定性分析的结论为依据的。

在会计管理和会计核算技术的模型构造中，笔者按这些技术在会计领域中应用的先后顺序，将其分为会计核算技术模型和会计管理技术模型两大类。会计核算的技术模型主要针对存货计价、资产折旧、利息计算、票据贴现、债券摊销、债券发行、股票计价、成本计算等内容。这些内容在初、中级会计中得到详细的解读。会计管理的技术模型主要针对成本的性态分析、完全成本的计算、变动成本的计算、标准成本的计算、盈亏平衡分析、存货管理、质量成本分析、经营杠杆分析、敏感性分析、模拟技术、网络技术、投入产出、相关分析、线性规划、影子价格、价值工程、排队管理、动态规划、经营预测和管理决策等内容。这些内容在中、高级会计中作了系统的构造和分析。

对于一个具体的问题，究竟选择构造什么样的模型，并不是一成不变的。但任何模型都要经过检验才能判定其是否合适，是否合格。只有通过检验的模型才能用以科学的估计和预测。在社会经济系统中，人们通常遇到的问题是信息不完全（可能是参数信息不完全、结构信息不完全、关系信息不完全、运行行为信息不完全）的情况。如果掌握的数据不明确或者缺乏，那就难以建立确定的完整的模型。会计核算技术和会计管理的量化模型，大多是数理统计的方法。这些方法的严重不足是：1.要求大样本；2.要求样本有较大的分布规律；3.计算工作量也都较大；4.还可能出现量化的结果与定性分析的结果不符。为了解决这些问题，以下笔者选择了现代数学的两种不确定性理论：模糊理论和灰色理论，并对其在会计管理和会计核算中的应用作系统的分析和评价。

二、会计管理的模糊评价模型

美国加利福尼亚大学的扎德教授在1956年，发表了著名的论文《模糊集合》，标志着模糊学的诞生。他在论文中引进了模糊集合这个概念。为了描述某个对象是否属于某个模糊集合，他用了0到1之间的数来表示它的隶属程度，而不是普通集合中有十分明确的界限。普通集合对于给定的隶属只有两个：属于为1、不属于为0，模糊集合可以在1和0之间连续取值，用隶属程度表示研究对象属于某一模糊集合的种种状态。

模糊评价模型是对事前难以确定的目标的模糊性用定量的方法进行评价的一种方法，可用于会计管理和会计核算的各个方面。

“模糊”（FUZZY）现象的特征是：概念本身没有十分明确的外延，一个对象是否合乎这个概念没有确定。如大、中、小；好、中、差；宏观、中观、微观。由于客观事物存在模棱两可的现象，因而对这些事物就没有办法精确，过于精确了反而模糊，适当的模糊反而精确。研究模糊性问题不能用经典数学的分析方法，而要用模糊数学的分析方法。

笔者以会计信息质量的综合评价为例，来说明构造模糊评价模型的基本原理。因为评价会计信息质量的综合指标还仅仅是理论上存在的一个评价标准。通常用到的综合指标是会计信息集合所产生的净收益。即使用会计信息集合产生的决策价值大于获得会计信息集合的成本之间的差额。这一指标既不符合实际，也不便于操作，而是需要将其进一步具体化，提出一些更具体且更易判定的质量标准。例如，反映会计信息质量的具体指标可用：1.真实性；2.相关性；3.可比性；4.一致性；5.及时性；6.明晰性；7.重要性；8.成本性等，也可以从其他方面来衡量。但每一项会计信息的质量指标仅反映了会计信息在某一方面的质量特征；一项指标好，并不能说明会计信息就好，一项指标差，也不意味着会计信息就差。但毕竟不能用一个具体的指标来直接反映会计信息质量的综合状况。然而，单项质量指标为我们提供了改进会计信息质量的基本途径，即通过采取措施来提高单项质量指标。以下笔者就借用模糊数学来综合评价会计信息集合的优劣。

为了提高会计信息的质量，可以从各单项指标入手，制定各种改进方案。例如，改进计提折旧方法，以提高准确性；进行物价调整以提高相关性。但综合评价的原理还给我们以下不同的启示：

第一，某项质量指标的改进，可能会引起其他单项指标的降低，但只要其边际决策价值大于边际成本，则这项改进便可以提高会计信息的质量，这是值得采用的。比如某项质量指标的改进可以增加会计信息的相关性，但同时降低了会计信息的可比性。只要这种做法更有利于会计信息使用者进行决策，则是应予肯定的。

第二，对于某一单项指标，如果任何改进方案的边际决策价值都不大于边际成本，则该指标在目前条件下已经达到最优。这说明改进后对决策并无多大帮助，即边际决策价值为零，但会计信息的提供是需要成本的，因此该改进是无益的。

第三，某一单项指标的重要性是变化的。会计信息集合的边际决策价值越是大于边际成本，则该项指标对整个会计信息质量的影响越大，从而也就越重要。在实际工作中，最重要的单项质量指标，也是我们首先应予改进的质量指标。

综合而言，模糊评价法的优点是评价准确，能把定性问题化为定量模型来分析，使分析结果有一定的说服力；缺点是分析人员需要较高的数学能力和数据处理能力。

三、会计数据的灰色动态模型

灰色动态模型是依据华中工学院邓聚龙教授提出的灰色系统理论建立的数学模型。建模是灰色理论的核心，灰色建模克服了传统建模要求数据完整、信息明确、分布典型有规律等缺陷。灰色建模可以在“少数据、少信息、任意分布”的条件下，直接将离散的时间序列转化为微分方程，建立起能描述自然科学与社会科学中许多抽象系统发展变化的动态模型。系统建模主要是通过数的生成或序列算子作用，寻找其规律；然后根据灰色理论的建模思想完成系统建模的。

灰色建模与预测的应用表明，灰色系统理论是在“小样本”、“贫信息”和“不确定”的条件下建立的。同传统的数据建模与应用相比具有以下几个方面的特性：

（1）用灰色数学来处理不确定量，使之量化。在数学发展史上，传统的经典数学是建立在决定论框架内的分析数学。随后又产生了用随机变量和随机过程来研究事物的状态和运动的概率数学。模糊数学的出现，与其说提供了一个实用工具，倒不如说提供了一种新的视野，让我们能有机会去评价似是而非的一些问题。我们不再使用明确的逻辑判断，去说“是”或“否”，而是使用一个逼近于某个属性的特征数值。模糊数学研究那些没有清晰界限的特殊事物，而灰色系统理论则认为不确定量是灰数，用灰色数学来处理不确定量，同样能使不确定量予以量化。

（2）充分利用已知信息寻求系统的运动规律。研究灰色系统的关键是如何使灰色系统白化、模型化、优化。灰色系统视不确定量为灰色量。提出了灰色系统建模的具体数学方法，它能利用时间序列来确定微分方程的参数。

（3）灰色系统理论能处理贫信息系统。灰色预测模型只要求较短的观测资料即可，这和时间序列分析、多元分析等概率统计模型要求较多资料很不一样。因此，对于某些只有少量观测数据的项目来说，灰色预测是一种有用的工具。

综上所述，利用灰色动态模型研究会计管理等问题，能使会计中许多抽象的问题实体化、数量化；将变化规律不明显的情况，找出规律，分析其变化。通过分析揭示系统发展的优势、劣势、潜力、危机，以作出正确决策。但是这种方法要求使用人员具有较好的数学基础，并具有较强的计算机数据处理能力。

【参考文献】

[1] 邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉：华中理工大学出版社，1987.

[2] 刘思峰，党耀国，方志耕，等.灰色系统理论及其应用[M].北京：科学出版社，2004.

[3] 张鸣，张艳.企业财务预警前沿[M].北京：中国财政经济出版社，2004.

[4] 翟立林，周士高.管理决策理论与方法[M].北京：中国建筑工业出版社，1987.

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关键词：Matlab技术计算机仿真技术液压系统

中图分类号：TP3 文献标志码： A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00

随着计算机技术的广泛应用，越来越多的工程项目都可以借助于计算机的强大功能来弥补现实条件的不足。系统仿真是在系统建模的基础上建立起来的，系统建模的目的是要建立一个数学模型，而此数学模型可以充分反映其系统属性，从而能够促进该系统的正常运行。而现代液压系统设计是越来越复杂，因此，提高计算机仿真技术和质量，就显得更加迫切。本文为此具体探讨了Matlab计算机仿真技术在液压系统中的具体应用情况。

1 液压系统的工作原理与特点分析

1.1 液压系统的工作原理

液压传动时，传递能量以液体作为介质，其介质是在受控制和调节的两种状态下进行工作的，所以，液压传动和液压控制比较相似。而液压系统的作用是通过改变压强增大作用力。一个功能完整的液压系统由动力、执行、控制、辅助元件以及液压油组成。

液压站的基本工作原理是：电机带动油泵飞速旋转，中心泵将机械能源转化为液压油的压力能量，液压油其后通过集成块被调节、液压后再经外接管路传输到液压机械的油马达或油缸中，从而控制了液动机械的方向变换、力量的大小、速度的快慢，推动各种液压机械做功。

1.2 液压系统的应用特点

液压系统能否正常高效运行取决于其系统的合理设计、元件性能、污染防护和处理。机械设计工程师在设计实践中若采用以前传统的建模方法，需要花费一些精力、时间，这样会降低设计效率。若要通过编程实现，这就要求设计工程师必须熟练掌握特殊建模的编程方法。

2 MATLAB的功能与特点

MATLAB是名称是矩阵实验室，MATLAB的计算环境是集数值的计算、符号运算、图形处理等等强大的功能于一体，其计算平台能够满足用户的各种计算需求。MATLAB具有如下的优势与特点：（1）良好的图形化处理（2）强大的科学计算能力（3）简单易用的程序语言。

3 Matlab计算机仿真技术在液压系统应用方面的优势

液压系统的传统设计方法主要是来源于设计工程师的经验、知识，利用真实的元部件构造一个动态系统。仿真技术不但可用于系统或产品方面的性能测试，还可用于研制开发产品的所有过程以及由多个系统所构成的综合且复杂系统。

4Matlab计算机仿真技术在液压系统应用方面的实现

Matlab计算机仿真技术在液压系统中的应用具有以下特点：（1）能支持多种仿真模型计算和多种应用问题求解；（2）支持远程数据通信、数据采集，可对现场工程数据进行实时仿真计算；（3）支持直接运行其它仿真系统或与之进行数据交换，使仿真系统的功能得到进一步扩展、增强；（4）以数据库为中心，对各种仿真资源进行统一资源管理。

4.1 结构设计

本文设计的Matlab计算机仿真技术在液压系统中的应用模型如下：

结果区：功能部件由内部过程和函数、外部函数、控件等组成，呈现出执行数据分析、输出以及仿真过程和结果的可视化、数据通讯的管理等。

动态区：构造出模型及模型的优化、在系统的运行过程中按实验的基础框架实现终止或者执行计算、结果数据的计算和运行参数的保存、模型的解释、算法的调用，使其仿真平台系统和用户自定义功能的大部分算法能够通过调用动态的链接库方式来实现一系列功能。

初始区：界面的设置、参数和变量的设置、数组定义、仿真资源配置、仿真的时间与步长设置、实验框架生成，并安排输出。

4.2 仿真实现

仿真过程：依据基础数据开启计算引擎、建立系统的仿真模型、输入系统的仿真数据、运行仿真计算，并进行性能方面的分析，显示分析结果后关闭计算引擎。在本系统中，采用的方法是调用MATLAB计算引擎IEngine。

5 液压系统中现代技术的发展

5.1 半物理仿真技术

半物理仿真技术的特征是仿真模型中包含物理模型。当一些系统部件和现象难于建模，或者在某些特殊要求下，系统的某些部分或其类似系统成为仿真模型的一部分，从而使仿真过程更加便捷，仿真结果更加具有说服力。

5.2 并行仿真技术

当前仿真方法对数据处理速度提出很高的要求，并且数学模型由于考虑各类因素而变得越来越复杂，而仿真结果的输出速度则要求越来越快。并行仿真技术就是采用多台中央处理器或者计算机同时对同一问题进行仿真计算。

总之，计算机仿真技术是设计液压系统不可缺少的重要技术，Matlab计算机仿真技术在液压系统中的应用可以缩短液压系统或元件的设计周期，从而实现最优设计。

参考文献

[1] 陈鹰.面向创新的液压仿真技术[J].液压气动与密封，2003，10（4）：69-71.

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P键词：A3 航空摄影 城市三维模型 纹理

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0046-03

三维城市模型的构建，一直是测绘领域的主要发展趋势和热门研究课题，在城市规划、国土管理、通信、房地产、城市应急减灾、虚拟现实等行业领域具有极为重要的应用价值。

目前业内针对城市三维建筑模型还没有一个建模标准，笔者基于近两年的项目与技术实践，认为构筑数字城市中的模型数据应该至少包含以下要素：高精度的地形数据、准确的建筑模型以及真实的城市纹理和真实的要素模型等，这是城市最真实化的展示。基于最真实的城市模型数据，才可以实现三维视角下的城市空间信息管理、查询和分析，使普通用户不仅能有接近现实世界真实的感受，也为专业用户提供城市空间现状更为真实、客观和准确的数据分析。

1 A3航空摄影技术介绍

1.1 硬件简介

2011年以色列VisionMap公司推出了大幅面A3数字航摄仪，将传统框幅式与推扫式优点结合起来，并且配备300 mm超长焦距，可以高效率同步获取正射和倾斜高分辨率影像。

A3数字航摄仪由存储器、小型计算机、GPS、电源、控制终端接口及旋转双镜头组成。相机质量为35 kg，尺寸为53×53×53 cm，镜头数量2个，焦距300 mm。

1.2 主要技术特点

（1）300 mm超长焦距在相同航高下可以获取超高分辨率影像数据，保证城市影像分辨率质量和效果。（2）109°超大视场角可以获取超大幅面影像数据，不但采集效率高，还可以同步采集不同角度的影像。（3）70%以上超高重叠度可获取同一地物的多角度观测影像，保证航带间影像加密点数量，提高空三精度。（4）LightSpeed全自动数据处理系统，可以保证数据的生产效率。

2 三维模型制作方法

2.1 技术路线

基于A3航空摄影数据特点，同时吸收了传统建模方法中手工制作的优点，形成了一套较完整的解决方案，可以有效解决传统城市三维建模的不足。

该方案利用A3数字航摄仪提供的超大幅面立体像对（superlarge format，SLF）同步采集建筑物矢量模型、地形，并利用大角度倾斜影像映射建筑模型侧面纹理。另外，为了弥补航空采集不足，地面底商、楼宇遮挡以及小品等区域，通过地面拍照方式进行采集制作，如图1所示。

该技术路线具有如下特点：

（1）利用A3高空航空摄影的作业方式，可以进行大面积、高效率的采集，特别适合大范围、快速的城市建模需求。（2）超大幅面立体像对（SLF）可以用于采集准确的建筑物轮廓几何信息，并同步提取高分辨率的纹理，节省纹理单独制作环节。（3）A3长焦距影像可以制作城市准真正射影像，保证城市密集区的视觉效果，与三维模型整合的三维场景更真实。（4）此种方式建立的建筑物模型为单体的、对象化的模型，可以对各个模型进行单独的加工、修改、编辑，甚至添加各种属性信息。（5）实景模型数据精确，三维GIS分析结果准确度更高，可以满足规划、国土、城市管理等领域的应用需求。

2.2 三维模型制作

利用超大幅面立体像对（SLF）进行三维模型的制作。在立体采集环境的支持下，类似传统DLG采集模式，采集建筑物几何信息。较传统航摄相机，SLF立体像对由于视场角度大，可以最大可能采集到建筑物侧面几何信息，如图2所示。

2.3 实景纹理制作

（1）倾斜影像空间定位。

经过空三加密输出的SLF立体像对具有精确的影像外方位元素，可以准确恢复每张影像的空间位置，具有精确的三维坐标信息，如图3所示。

（2）纹理制作。

在制作出高精度的体框模型后，基于定位后倾斜影像本身的特点，结合数字三维及空间几何投影技术选取每个模型面，获得其角点的物方坐标（X，Y，Z），已知倾斜影像的外方位元素及倾斜影像本身的投影框物方坐标（X，Y，Z），通过判断每张倾斜影像与该模型面是否相交筛选出与之模型面对应的所有影像集，然后利用共线方程，计算出所选模型面在每张像片上的投影像点坐标（x，y），通过筛选算法按照影像质量及影像投影面最优原则将相应影像集排序，挑选最优影像稍作编辑，最后将所选像片纹理部分截取并计算出纹理坐标自动映射到模型面上，从而实现实景三维模型的自动化纹理提取映射功能，如图4所示。

3 应用案例

2014年4月，在长沙市选取了约50 km2建成区进行A3影像数据采集，为了更好采集侧面纹理，测区采用双向交叉飞行方式，测区技术参数见表1。

该项目制作完成1∶1 000数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM），并针对核心区进行了实景城市模型制作，如图5所示。

4 三维建模技术探讨