资源优化的方法范文

导语：如何才能写好一篇资源优化的方法，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。

篇1

工程项目的进度计划与传统的“机器排序”问题有着较大差异：一是工作节点有着明确的先后作业顺序并且一般不能改变，例如房屋的修建必须是从基础开始。二是工作节点的作业时间有着较大的不确定性，由于气候、设计等因素造成的工期变化极为常见。三是由于工程项目进度计划的时间窗单位比较大，所以最初的进度计划制定没有像一般的制造加工业那样要求精确。因此工程项目中的进度优化集中于研究对资源如何进行分配，而不是各工序之间的作业次序调整。

1、网络计划优化

现代的工程项目都是应用基于CPM和PERT的网络计划技术作为计划、分配、控制的重要手段和工具。最常见的网络计划进度优化方法是强制缩短法，即采取措施使网络计划中的某些关键工作的持续时间尽可能缩短[3].目前关于工期进度优化方法的研究思路也集中于不断改进强制缩短法，力求在优化项目工期的同时，使所增加的额外成本最小。吴育华等学者提出了割集平行路线差额法解决工期优化的算法[4]，刘津明运用“最大流最小截”理论研究了工期一成本非线性变化时工期优化的算法思路[5].随着现代信息技术的日益成熟，使用Management scientist等软件可以非常迅捷的求出基于上述强制压缩法进行进度优化的最优结果[6].

强制压缩法要求必须从外界投入新的资源到关键线路的工作节点中，然而在现实工程项目建设中经常缺乏多余资源，这就要求利用网络计划中非关键工作的既有资源进行工期优化，解决所谓的赶工问题。基于上述思想，本文对单代号网络计划中固定资源约束下的工期优化算法进行探讨。

2 、算法思想

利用非关键工作的既有资源进行工期优化，就是利用非关键工作的时差，抽调其中的部分资源用于加强关键工作，以缩短关键工作的持续时间，使工期缩短〔3].利用关键线路的转移进行工期优化的最终结果，是使网络计划中出现尽可能多的关键线路，或者是关键线路的工期与次关键线路的工期差值最小。即当原关键线路的工期经过优化达到设定缩短的工期目标时，就认为工期优化已达到期望。

利用关键线路的转移优化工期，必须先明确关键线路上有可以压缩的关键工作，非关键工作节点有关键线路上可压缩工作节点压缩所需的资源，并且这种资源可以分割转移。非关键工作节点上的资源转移会延长其自身的工期，而关键线路上的工作节点接受了转移的所需资源后会缩短计划工期，从而缩短项目的整体工期。根据资源输出和输入节点的位置，原网络计划中的所有线路工期有可能出现不同程度的延长或缩短，但压缩后的原关键线路工期不能小于次关键线路工期。同时，工作节点上资源的输出或输入量也受到最小资源需求用量和最大压缩时间的约束。因此，将非关键工作中的资源转移到关键线路上的工作中进行工期优化，要解决如下问题：如何选择进行资源输出的非关键工作节点，各非关键工作节点输出多少资源，以及如何选择关键线路中的资源输入节点，各压缩节点输入多少资源。

3 、算法模型

3.1 前提假设

为简化研究，进一步假设网络计划的所有节点中只有一种可以分割转移并且影响工期的资源。以往的大部分工期优化研究都是基于成本费用和工期之间的关系，通常项目所需的各种资源也能转化为费用进行衡量，因此我们的假设不失一般性。调整非关键工作节点的总时差会影响其后工作节点的最早开始时间，加大项目的不确定性，因此这里仅选择具有自由时差的非关键工作节点作为资源输出对象。同时，假设工期优化前的网络计划中只有一条关键线路，在满足约束前提下，各工作节点的资源变化量与工期变化量成线性关系。

3. 2 变量假设

设网络计划由m个工作节点和二条线路组成分别记为J＝{1，2， ……，m}和I={1，2…二}.特别地，将关键线路表示为cp ， cp∈ I ，关键线路上的p个工作节点表示为cpk， cpk ∈ J， k∈P， P ={1 ， 2， ……， p} .以xj表示工作节点 j 资源的输入或输出量，qj为工作节点j的计划资源用量。qj‘表示工作节点j资源需求量的极值，对于关键线路上的节点，qj’表示工期经过最大压缩后，完成工作所需的资源量，对于非关键线路上的节点，qj‘表示充分利用自由时差后完成工作需要的资源量，因此有xj ≤ |qj – qj’|.由前所述，在网络计划只做一次性工期优化的前提下，同一工作节点的资源只能单方向转移（输入输出）或者不发生变化。设tj为工作节点j的计划工期，以tj表示工作节点j工期变动的最大范围。对于非关键工作节点，tj表示可以利用的自由时差，对于关键线路上的工作节点，tj表示极限压缩时间。设aj为工作节点j上资源与工期时间的相关系数，aj表示约束条件下单位资源量对工期的影响程度，由资源变化量与工期变化量成线性关系的假设，有

进而工作节点j因为资源量变化而引起的工期时间变化量为ajxj.设Tcp， Ti （i≠cp）分别表示关键线路和非关键线路的计划工期，aij表示工作节点j的资源变化对线路i工期的影响系数。

3.3算法分析

令Aj＝qj×tj， Bj＝{Aj}.Aj表示节点j上包含有工期和资源用量的计划安排，Bj表示关于节点j所有可行计划安排的集合。根据是否是关键节点，有：

基于关键线路的转移而提出的工期优化算法，是寻找能最大压缩工期的集合B，B={Bj}， j ∈ J .

以Fmax表示关键线路节点输入资源后所能压缩的最大工期，固定资源约束下的工期优化问题可以转化为解决如下嵌套模型：

式（2）表示对于非关键工作节点在工作量恒定的前提下输出资源会导致其工期延长但工期延长量不能超过可利用的自由时差。同理式（3）表示对于关键线路上的工作节点输入资源会使工期缩短工期的缩短量不能超过极限压缩时间。（4）式表示工期优化后的关键线路工期不小于网络计划中的其它线路的工期。（5）式表示节点资源改变对工作线路工期的影响。式（6）和式（7）分别表示非关键工作节点中输出的资源全部输入到关键线路的工作节点中，各节点资源量改变的绝对值非负。

转贴于

在实际工期优化时，非关键工作节点的自由时差和充分利用时差后完成工作所需的最小资源量，关键线路上工作节点的极限压缩时间和对应的需求资源量是已知的，由

可以求出各节点的资源时间相关系数从而把上述模型转化为线性规划问题求解。下面以一个算例说明固定资源约束下运用转移关键线路法进行工期优化的解决过程。

4 、算例说明

我们引用文献[7l的算例作为工期优化对象随机给出了关键线路上工作节点的最大压缩工期并以（tj+tj） （qj-qj‘）=qj×tj 给出各节点工期极值下的资源需求量。图1显示了单代号网络图中各工作节点的计划工期和资源消耗量。

各工作节点上的资源一时间参数如表1所示。

网络计划各工作线路的计划工期以及其上可进行资源转移的节点如表2所示。

对此算例进行工期优化，实质上就是从H， J， E，L，M节点向C， F， 1， K节点输入资源，这里用lindo程序运算求解，主要结果如图2所示。

图2中的结果表明在不从外界投入资源的情况下，可以利用网络计划中的既有资源，使工期最大缩短4个时间单位。在实际的工程建设中，很多都是以季度作为制订网络计划的时间单位，因此上述算法对于工程实践中的工期优化有着明显的意义。图3为算例经过工期优化后的网络计划图（数据取整），优化后的网络计划中出现了3条关键线路：A一B一H一O，A一C一F一I一K一O， A一M一O.

5 、小结

本文提出了运用关键线路的转移进行工期优化的一类算法。在网络计划的既定资源约束下，利用非关键工作的自由时差将其上的资源转移到关键线路的可压缩工作上，从而缩短了整个网络计划的工期。为简化模型，本文只利用有自由时差的非关键工作作为资源输出对象，但也可以将具有时差的工作节点一并考虑，从而可能获得更大的优化效果。此外，节点的工期一资源并非一定成线性关系，已有学者利用灰色预测方法对这一问题进行了深入研究[8].在实际的工程项目中，工期优化还必须考虑资源均衡等诸多现实问题。因此一般情况下仅需将原关键线路的工期进行一次性优化到达工期优化的期望值即可，实际上如果在优化后新的关键线路上仍然有可以继续压缩的工作节点，并且非关键节点上也有相应的时差资源，就可以再次利用上述算法进一步进行优化。但如果完全利用非关键节点的时差资源后仍不能满足工期优化期望，则必须重新利用强制压缩法从外部投入新的资源。在明确资源和工期的相关系数后，本文提出的算法转化为了很多商业软件都能求解的规划问题，对算法在实际工程行业中的推广有着积极作用。

参考文献：

[1]K. Houleiman. H.Lecocq. A new efficient simulated annealing algorithm for the resource一constrained project scheduling problem and its multiple mode version [J]. European Journal of0perational Research. 2003（149）：268一281.

[2]Rolf H.Solving project scheduling problem、by minimum cut computations [J]. Management Science， 2003， 49（3）：330-350.

[3]白思俊。现代项目管理（中）[M].北京：机械工业出版社，2003.

[4]吴育华，李崇斌，吴灵慧。割集平行路线差额法—一种确定网络计划最佳工期的有效算法[J].管理工程学报，1996，10（2）：67一71.

[5]刘津明。工程项目进度计划优化方法的研究[J].天津大学学报，2003，36（5）：610一613.

[6]David R. Anderson， Dennisn J. Sweeney， Thomas A. Williams. An Introduction to Management Science Quantitative Approaches to Decision Making [M].Thom son Learning， 2003： 340.

篇2

一、灰色线性规划方法

线性规划是运筹学的一个重要分支,它是一种在具有确定目标又有一定约束限制条件下,从所有可能的选择方案中找出最优方案的数学方法,也是目前研究多变量复杂系统常用的一种最优化方法。但是,一般的线性规划存在问题为:①静态规划不能反映约束条件随时间变化的情况;②当规划模型或约束条件中出现灰数时不便处理;③从理论上讲,定义在凸集上的凸函数是有解的,而实际计算中往往因技巧、技术问题使求解过程难以进行下去。

利用灰色系统的思想和建模方法,使上述问题得到了一定程度的解决。灰色线性规划弥补了一般线性规划的不足,它不要求目标函数中的效益系数、约束条件中的技术系数、资源量及其他限制量等都被固定下来,而允许技术系数是可变的灰数,约束值是发展的情况下进行,是一种动态的线性规划。灰色线性规划中的约束条件系数,是灰区间数,既可按下限规划,又可按上限规划,还可按区间内的任何一白化值进行规划。在区间内,只要可以得到一组白化值,便可得到一组优化方案,从而使规划灵活多变,有众多的调整余地,适应情况的发展变化,避免了常规线性规划使许多具体问题得不到可行解的结论,或解过于死板,无调整余地的缺点。

关于数学模型的求解,除由于灰色线性规划模型中效益系数、技术系数及约束系数是区间灰数外,为体现土地资源利用效益最高、费用最低、土地资源配置最佳的原则,取效益系数的上限、技术系数的下限、约束参数的上限,可得到土地资源利用结构的理论最优方案。另取效益系数的下限、技术系数的上限、约束参数的下限,可得到土地资源利用结构的警戒方案。根据今后土地开发利用可能采取的方针和政策,对不同投入水平和不同需求条件下的土地资源利用结构进行优化,据此分别得出不同投入水平和不同需求条件的不同组合,根据土地资源利用结构的现状取漂移系数,就可得到一组土地利用结构优化方案,再综合考虑社会效益、经济效益和生态效益,再根据研究区域目前的经济发展水平及未来的发展趋势,最终优选出一组土地资源利用结构优化方案,实现土地资源利用结构的优化配置和持续利用。

二、土地资源利用结构优化多目标线性规划模型

土地资源利用结构优化即是土地资源利用结构多目标线性规划数学模型。

需要说明的是,土地资源利用结构多目标线性规划模型中的其他约束可以是土地适宜性评价约束、土地总面积约束和数学上的非负约束等,特别强调的是本模型无论是目标函数还是约束条件都可以采用灰数,即本模型是灰色线性规划多目标模型见图1,若模型中所有变量都为白数即为通常的线性规划模型。

三、实例

本次计算实例选择环京津地区7各地级市,对其土地资源利用结构进行优化配置。

(一)环京津地区概况

河北省环京津地区包括唐山市、秦皇岛市、沧州市、保定市、廊坊市、张家口市和承德市7个地级市以及13个县级市、65个县城,国土面积共13.82万平方公里,占全省总面积的73.5%,其中7个地级市城市建成区面积417.97平方公里,占区域总面积的0.3%。2007年总耕地面积3855633公顷,总人口3974.77万人,占全省总人口6943.19万人的57%,人口平均密度为287.6人/平方公里,农村社会生产总值为124351338万元,占河北省的64%。

(二)环京津地区土地资源特点

河北省作为环京津地区的第一大省,是中国唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海滨的省份,也是紧邻京津的省份,京津地区任何发展变化都与河北省密不可分,其土地资源利用的特点也随着京津地区的发展需求而发生变化。环京津土地资源的数量特征及其空间分布状况,构成了该地区土地资源的特点。

(三)模型采用的约束条件

本次计算采用灰色线性规划方法,建立多目标农业土地利用模型,约束条件总的分为3大类,即社会、经济和环境,包括12个约束条件。为了保证规划的动态性,约束系数aij和约束常数bi采用灰色GM(1,1)模型预测,并结合定性分析得到其白化值。再进行求解。

(四)目标函数的价值系数

由于环境生态约束与社会约束选择的是优化后的结果,在总目标中作为必须保证的约束处理,此时的总优化目标只取经济效益最大。

根据2007年统计资料,求得相应地类的价值系数,由于居民点和工矿用地及未利用土地不产生经济效益,故其价值系数取0。

(五)优化结果

根据以上给定的约束条件和建立的灰色线性规划模型,求得若干套环京津地区土地资源利用结构优化结果,选择有代表性的4套方案列于,由于采用灰色线性规划优化模型,任一灰变量在灰区间取任何一个不同的白化值都构成一套优化方案,在此不予赘述。

环京津地区土地资源利用结构优化是在社会需求、生态效益最优的的前提下,求农村社会总产值最大,本次分析选择与土地利用结构密切相关的农林牧渔总产值作为比较对象,上述所选4套优化方案与2007年实际各项产值相比。其中在2007年实际林业产值中包括果园产值。

四、结语

篇3

关键词：分布式拒绝服务攻击；自治系统；动态概率包标记；域间溯源；域内溯源

中图分类号： TP393.08 文献标志码：A

英文摘要

Abstract：Distributed Denial of Service （DDoS） attack is a serious threat to network security. In order to solve this problem， an effective method of tracing DDoS attack was proposed based on Autonomous System （AS） and Dynamic Probabilistic PacketMarking （DPPM）. In the proposed method， a new scheme of packet marking was designed with setting up two markers as the domain marks and routing tags for interdomain tracing 原文traceability意为“可追踪”，与中文不符，是否应改为tracing？可以改为tracing and indomain 域内可否用in-domain表示？

tracing原文traceability意为“可追踪”，与中文不符，是否应改为tracing？. Domain marks and routing tags were set at the same time using dynamic packet marking methods. Finally， through the path reconstruction on indomain and interdomain， the attack node was traced back rapidly. The experimental results show that the proposed algorithm is efficient and feasible， which provides an important basis for the DDoS attack prevention.

英文关键词

Key words：Distributed Denial of Service （DDoS） attack； Autonomous System （AS）； Dynamic Probabilistic PacketMarking （DPPM）； interdomain tracing 原文traceability意为“可追踪”，与中文不符，是否应改为tracing？； indomain域内可否用in-domain表示？可以改为in-domain tracing 原文traceability意为“可追踪”，与中文不符，是否应改为tracing？

0 引言

随着互联网技术的快速发展，各类不同形式的网络攻击也变得愈来愈严重。分布式拒绝服务攻击（Distributed Denial of Service， DDoS） [1] 攻击方式简单有效且很难被检测，成为网络中比较常见且最具威胁性的一类攻击。如何准确、快速地进行DDoS攻击检测已经成为国内外学术界关注的热点问题之一。

DDoS主要利用IP溯源技术，针对它的研究主要集中在数据包标记、日志记录法、链路测试法及基于互联网控制报文协议（Internet Control Message Protocol， ICMP）中英全追踪的标记方法等。数据包标记技术[2-4]是路由器将其标记信息写入转发分组的IP头域中，受害者从收到的分组中提取标记，从而确定攻击路径。因标记域的空间有限，并且以一定概率对分组进行标记，每个被标记的IP分组只带有部分路径的信息。因此，需要通过大量的被标记的IP分组来完成攻击路径的重构。Savage等[5]首先提出了概率包标记（Probabilistic Packet Marking， PPM）算法，其提出的节点采样、边采样和分段标记算法被广泛应用于随之出现的各种优化方案中，但该算法存在很多缺陷，由于标记位不足，需大量分片来重构路径，计算负载过高且具有很高的误报率；Song等[6]为了减少重构所需数据包数量，提出了利用网络拓扑信息进行标记的高级包标记方法，受害者即使没有得到完整的IP地址信息也能重构路径，但前提是要获取上游路由器的拓扑图；Peng等[7]提出的自适应包标记算法，采用可变的概率进行标记，增加了受害者收到距离攻击者近的路由器的信息的概率，但概率值的确定没有根据路由器实际情况作出相应变化；Liu等[8]提出了是DPPM吗，给出中英全称动态概率包标记（Dynamic Probabilistic PacketMarking， DPPM）算法，在自适应概率包标记的基础上，引入用中英全生存时间值（Time To Live， TTL）域来计算数据包的传输路径长度；朱晓建等[9]提出非重复标记方案，减少了路由器的标记工作量；张敏等[10]提出的基于压缩边分段采样（Compressed Edge Fragment Sampling， CEFS）算法改进的压缩边分段采样（Enhance_Compressed Edge Fragment Sampling， E_CEFS）算法，大大降低了重构所需数据包量和分片组合数，但误报率较高；靳娜[11]提出改进的动态概率包标记优化（Enhance_Hash Dynamic Probabilistic PacketMarking， E_HDPPM）算法对数据包包头字段进行充分的挖掘和重新定义，同时采用一种新的组合方式对标记信息进行处理，降低了重构所需收敛包数目、计算复杂度以及误报数，但效率不是很高。

为了进一步降低误报率、提高算法效率，在现有研究的基础上，结合自治系统（Autonomous System， AS）、动态概率包标记（Dynamic Probabilistic PacketMarking， DPPM）算法，本文提出了一种结合自治系统与动态概率包标记的方法，记作E_AS_DPPM。该方法设计了一种新的标记方案，该方案设置两套标记，分别作为域标记和路由标记，域标记和路由标记过程同时进行，然后通过自治域间和域内的路径重构来实现对攻击节点的快速溯源。最后，通过与DPPM算法，以及改进算法E_CEFS和E_HDPPM的对比实验来证明本文算法的高效性。

1 相关原理

1.1 DDoS攻击

DDoS攻击指以分散攻击源来攻击指定网站的黑客方式。DDoS的攻击方式[12]有很多种，最基本的DoS攻击就是利用正当的服务请求来占用大量的服务资源，使正常用户无法得到服务的响应。DDoS攻击是在传统的DoS攻击基础上发展而来的一类攻击方式。

DDoS通过操纵众多的傀儡机，大规模地攻击目标。相对于DoS攻击来说，DDoS攻击由于其在一条链路上的流量更少，使得它更隐秘，更难被检测到，易于形成。另外，汇集后的DDoS攻击异常流量非常庞大，极具破坏力。删去图1，DDoS已为大家所熟悉图1为DDoS攻击的示意图，后面图的编号相应改变。

1.2 自治系统

在互联网中，一个自治系统（AS）[5] 是一个有权的、可以自主地决定在本系统中应采用何种路由协议的小型单位。一个自治系统将会被分配到一个全局且唯一的16位号，一般把这个号叫作自治系统号（Autonomous System Number， 英文全称ASN）。

每个AS域独立维护一个追踪管理器（Traceback Manager， TM），TM为所管理的AS域的边界路由器分配唯一的编号并负责各个AS间的通信，且在路由重构完成时，对相应攻击源采取应对措施。用来为自己AS域内的边界路由器分配唯一的编号和负责各个AS间的通信，并且在重构完成时采取相应的措施此句不通

。

1.3 动态概率包标记

在传统概率包标记 （PPM）方案中，因采用固定的标记概率且不具有对已标记IP分组的鉴别功能，使攻击路径的重构比较困难。当标记概率P选取得比较大时，标记的覆盖问题会表现得非常严重，将会出现“最弱链”问题。并且，在没有大量攻击数据包用作标记的情况下，若标记概率选取得比较小时，将出现节点漏标的问题。

Peng 等[7]提出的自适应标记方案中：为了降低数据包被路由器重复标记的概率，随着数据包在路由路径中的转发，路由器应该降低数据包的标记概率。离攻击者越近的路由器应该具有越大的标记概率，离受害者越近的路由器标记概率越小。

Liu等[8]提出的动态概率包标记（DPPM）中，不用额外增加一个标记空间来记录数据包所经过的路由器跳数，而是利用数据包包头TTL域的值来计算出数据包w从源点出发所经过的距离。

2 优化方法E_AS_DPPM

2.1 设计思想

本文提出一种新的标记方案，即设置两套标记，分别作为域标记和路由标记，分别用作域间溯源和域内溯源。域标记和路由标记过程同时进行，标记过程采用动态包标记的方法。本方案设置两个标记概率p1、p2。p1用作是否进行标记，采用DPPM的概率选取方案；p2用作进行域标记还是路由标记。

方法分为自治域间和域内溯源两个阶段。

1）自治域间溯源：该阶段主要由边界路由器参与标记，当收集到一定数量的标记包时，利用标记包中的标记信息来找到攻击者所在的自治域。通过自治域间的溯源方法可以缩小攻击者所在的范围。

2）自治域内溯源：该阶段主要由域内的所有路由器参与标记，当收集到一定数量的标记包时，通过路径重构，找到真正的攻击者。图1所示为溯源示意图。

2.2 标记域的设置

本文的优化算法利用IP报文首部的空闲区域来存储路由器标记信息。利用有限的空间，尽可能详细地记录路由器标记信息。由文献[13]可知，由于因特网链路的不断完善，分片越来越少，仅占不足0.25%，并且可以通过自动中英全最大传输单元（Maximum Transmission Unit， MTU）发现机制来避免分片。因此，这里将IP报头[14]16b的Identification域、1b的TOS低位保留位、3b的Flag域以及13b的Fragment Offset域，共33b作为标记空间。将这33b空间重新划分为5个域，每个域对应不同的标记信息，设置两组标记：域标记和路由标记，分别用于AS域间和域内溯源，如图2所示。

1）of（1b）：表示将IP分为两片后，ip_edge的片偏移，取0，1，分别与IP分片相对应；

2）d1（5b）：表示数据包被第一次标记的路由器所在的AS域到受害者所在的AS域经过的AS域路径长度；

3）d2（5b）：表示数据包被第一次标记的路由器到受害者经过的路由器路径长度；

4）ri_as（10b）：表示自治域的身份标识；

5）ri_ip（10b）：表示路由器的身份标识；

6）as_edge（16b）：表示自治域间的边信息；

7）ip_edge（16b）：表示路由器的边信息；

8）f1（1b）：表示该IP数据包包头标记类型，取0、1，分别对应域标记、路由标记；

9）f2（1b）：表示IP数据包所经过的路由是否为边界路由器，取0、1，分别对应不是边界路由器、是边界路由器。

2.3 路由器标记算法

2.3.1 动态概率P的选取

1）采用固定标记概率（一般取0.4）时，会使携带离攻击者较近路由器的标记信息的数据包被随后经过的路由器重复标记，受害者将很难收到离攻击者较近的路由器标记信息。假设攻击路径G=（A，R1，R2，…，Rd，B），A、B为攻击者与受害者，Ri（i=1，2，…，d）为攻击路径上的路由器。当标记概率为P时，设攻击者发出的数据包总数为n。受害者要收到至少一个只被离攻击者最近的路由器标记过的数据包，即：

2.3.2 标记算法

本算法中路由器根据概率p1来决定是否标记当前通过的IP数据包，根据p2来决定进行的是域标记还是路由标记，具体标记算法如图3所示。

1）若d=0，x2

2）若d=1，x2

3）若d=0且x2不小于p2，则进行第一次路由标记：对路由器IP进行处理得Hash_ip和ip[i]；将Hash_ip添加到hash_ip域；ip[i]添加到ip_edge域； f1域置1，；d2域置1；of域置1；标记完成，转发数据包。

4）若d=1，x2不小于p2， f1不为0，则进行第二次路由标记：路由器为边界路由器，对路由器IP进行处理得Hash_ip和ip[i]；获取of域值w.of；将ip[w.of]与标记ip_edge域异或添加到ip_edge域；d2域值加1；标记完成，转发数据包。

2.4 路由器重构算法

当受害者检测到攻击时，对数据包进行处理。路径重构过程，先进行域间的重构，找到攻击者所在AS域，再进行域内的路由重构。将数据包按f1域值分为两类。

2.4.1 域间重构

1）将受害者所在自治域作为一棵树的根节点；

2）将f1域值为0的数据包按d1值进行分类；

3）从d1=0开始，获取as_edge的值，通过aba=b的性质来算出上一跳AS域的域值，如图4所示；

4）利用AS域上一跳拓扑图进行该AS域的自治号的身份验证；

5）将4）验证后得到的上一跳AS域加入到树中；

6）直到d1达到最大值时，停止重构，最后树的最底层叶子节点就是攻击者所在的AS域。

2.4.2 域内重构

1）通过域间重构的攻击路径来得到攻击者所在自治域到下一跳自治域的出口路由地址；

2）将1）中的出口路由地址作为一棵树的根节点；

3）将f2域值为1的数据包按d1值进行分类；

4）选取d2相同而of值不同的数据包，比较它们的ri_ip值，若相等，将它们的ip_edge域值按of值0、1顺序组合成一条边，获取其中的d2值，通过aba=b的性质来算出上一跳AS域的域值；

5）利用上一跳路由拓扑图进行该边IP地址的验证；

6）从3）获取的d2值开始，选取距离域小于d2的数据包继续溯源；

7）将验证后的路由加入树中；

8）直到d2达到最大值时，停止重构。

3 实验结果与分析

3.1 算法理论比较分析

3.1.1 重构路径计算量

重构时，在重组分段时，先对ri部分进行比较，再进行重组数据包的IP验证，减少了IP验证次数，从而降低计算量。用ki表示距离值为d，of值为i的edge数目，基本DPPM中分段重组次数与IP验证的次数为∏7i=0ki，本文标记算法中为∏1i=0ki，与DPPM相比，运算量减少到（∏3i=0ki）-1≈k-2。

3.1.2 误报数分析

当有多个攻击者时，会产生多条攻击路径，将会出现多种组合，会发生误报的情况，∏7i=0ki随着k指数级地增长，∏7i=0ki种组合有k个组合能得到真的合法节点，而其余的∏7i=0ki-k种组合通过检验的平均数量为（∏7i=0ki-k）×2-32≈2-32∏7i=0ki。在k值相同的情况下，与DPPM相比，本文标记算法E_AS_DPPM的误报数更少，约为k/λ+λ（λ为每个AS域内路由器平均数）。

3.1.3 重构路径复杂度分析

Ψ（d）为距离受害者的距离值为d（1≤d≤30）的路由器节点个数；CplexDPPM为基于DPPM算法，受害者路径重构时的攻击路径复杂度；CplexE_AS_DPPM为基于本文E_AS_DPPM算法，受害者路径重构时的攻击路径复杂度。

3.2 模拟测试

为了验证本文提出的基于AS与DPPM的DDoS攻击溯源优化方法的性能，对其进行了测试，实验采用CPU Intel Q8200，内存6GB，显卡AMD 5750的配置，在仿真软件NS2的环境中。在模拟实验中，以一个子网代表一个自治域系统。根据文献[15]可知，网络中分组经过的IP长度一般为15跳左右，最长的IP路径长度一般也不超过30跳。另，该分组经过的AS路径长度为3～5，平均长度为4，99.5%的AS路径长度小于8。因此，搭建一个小型“Internet”。

在网络中设置多个AS域，为了方便说明问题，仅设置一个主机充当受害者，设置多个攻击者对受害者发动DDoS攻击，同时设置多个合法访问用户。在仿真实验中，设置20个AS域，其中一个子网代表一个AS域，设置200个攻击者和100个合法用户分别对受害者进行恶意攻击与合法访问，将攻击者与合法用户数量不等地设置在20个AS域中。实验中将与DPPM、E_CEFS[10]以及E_HDPPM[11]算法进行对比。本文提出的E_AS_DPPM算法是以传统的DPPM算法为基础，通过结合AS来缩短溯源路径，以达到快速溯源的目的，因此，将其与DPPM进行对比实验；同时，将其与E_CEFS与E_HDPPM等改进算法进行对比，用以验证本算法的高效性。

3.2.1 收敛性

为了测试重构路径所需数据包的数量，即收敛性，任意选取一条攻击路径使其路径长度从1到30，对每一距离d值，发送数据包的数量递增为30，60，90，…，直到受害者重构出整个攻击路径，对任一距离d值重复做50次仿真实验，然后取其平均值。实验结果如图5所示。

从图5中可以看出，由于本文算法采用的是域间和域内动态同时标记的方案，在路径重构时不管攻击路径长度是多少，所需的数据包数比DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法有明显的减少，因此在路径重构时只需要较少的数据包就可以重构路径，收集路径信息的效率较高，收敛性能较好。

3.2.2 重合度

为了测试域间和域内不同路径长度对重构路径与攻击路径重合度的影响，选取不同的AS路径长度与路由路径长度，进行50次仿真实验取其平均值，最后统计结果，实验结果如图6、7所示。

从图6、7可以看出，随着路径长度的增加，四种算法域间和域内的路径重合度均有不同程度的下降，本文算法较DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法重合度下降率小，效果较好。

3.2.3 健壮性

为了测试攻击者数目对算法的准确度的影响，攻击者数目从20开始增加到200，进行50次仿真实验取其平均值，由于分片和攻击者数目的共同影响，会造成一定的误报。实验结果如图8所示。

误报率是指受害者重构出的攻击路径并不是真实的路径，而是合法路径。由图8可知，传统的DPPM算法误报率较高，并随着攻击者的增加不断增长。本文优化算法误报率的增长较DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法缓慢，说明在面临大量攻击者时，即在DDoS攻击下，本文所提出的优化方案具有更高的有效性，健壮性较好。

4 结语

本文针对DDoS攻击对于网络的严重威胁问题，提出基于AS与DPPM的DDoS攻击溯源优化方法，在该方法中，设计了一种新的包标记方案，设置两套标记，分别作为域标记和路由标记，分别用作域间溯源和域内溯源。域标记和路由标记过程同时进行，标记过程采用动态包标记的方法。最后，通过域间和域内溯源来达到降低攻击的目的。实验结果表明本文提出的优化方法与E_CEFS、E_HDPPM相比，具有较好的收敛性、较高的重合度与较好的健壮性。

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篇4

Abstract: the engineering plan of resources in network optimization is to point to will limited resources to carry on the reasonable allocation, and resources to achieve the balance. In time limit fixed, by the use of network plan for resources optimization, general is to realize the reasonable distribution of resources and balanced. The concrete methods have RSM optimization method, the minimum variance method and cut the peak and valley method. Through the definition of network plan to engineering and engineering network plan of the resources optimization is introduced, this paper analyzes the network resources optimization plan engineering problems, and explores the application of the method.

Paper keywords: engineering network plan; Resources optimization; Resources equilibrium

中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号：1 工程网络计划 1.1 工程网络计划的定义 国外自从上世纪二十年代，工程网络计划就已经被人们所了解从而慢慢地发展成为一种常用的项目管理工具国外有很多用于进度计划编制的商业软件，自20世纪70年代末期和80年代初期开始，我国也开始研制进度计划软件，这些软件都是在工程网络计划原理的基础上编制的，应用这些软件可以实现计算机辅助建设工程项目进度计划的编制和调整，以确定工程网络计划的时间参数。工程网络计划的主要思路是:在工程项目规划和建设中，通过网络图的应用，对工程项目中各个工序、活动、任务进行先后顺序的连接，并且对每个环节或者工序中所耗费的资源和时间进行估算，采用一些动态（离散）规划的算法去寻找一种最长权数的线路，即关键路径，确定总工期;从而再对每个工作工序的一些信息如总时差、自由时差等进行计算，在此基础上在推导出各项任务执行的逻辑关系，为了对执行中的任务或者工序进行有效的监督和控制，实现资源的最优配置，即保证物力、人力、时间、财力的合理利用，在有限的资源下实现任务的顺利完成。 1.2 工程网络计划的资源优化 每个工程项目的规划和建设都涉及到各种资源使用，如财力资金、人力资源、各项设备和材料等。每个工程项目所要求的资源量跟工程的规模及其设计的方法有着密切的关系，在工程项目的施工图和计划确定之后，就基本上对所要求的资源量进行了确定。进行工程网络计划的资源优化主要是为了使那些有限的资源进行合理的分配，实现多资源的均衡，而不是尽最大努力去减少资源总量。所以，资源优化涉及到两个方面的问题，一是有限资源的合理分配问题，二是实现资源均衡的问题。 工程网络计划的有限资源合理分配主要是因为在工程实践中所需要的资源是有限的，所以，其所优化的目标就是通过合理的配置使有限的资源以满足工程网络计划中当天的需求量，并且尽量使总工期缩短。现在对于有限资源优化配置的方法主要有RSM优化方法，即“the resource scheduling method”。关于资源均衡问题，主要是指在资源不存在有限的情况下，在整个工程网络计划中，使所需的资源趋于均衡，使各个工序或者工作段中的资源耗费避免出现低谷和高峰现象。因为资源的不均衡使用，将会使资源供应变得复杂化，从而使工程中的劳动生产率降低，将增加工程项目中的施工费用。通过资源的均衡使用将能对施工中各种临时设备的规模进行缩减，从而提升工程中的劳动生产率。比如，在某县工程网络计划中的人工消耗，如果能对这些人力资源进行均衡利用，将能避免工人忙闲不均和大量工人窝工的资源浪费现象。 2 工程网络计划中资源优化所面临的问题 网络计划技术在工程项目中的应用，其资源优化过程中也会遇到一些问题。其原因许多，下面主要从单个资源考虑和片面性两个方面进行分析。 2.1 目前工程网络计划资源优化的对象单一 目前的工程网络计划资源优化的方法和相关理论实践所针对的资源大多是单个的资源，即对象单一。不管是资源有限的合理分配还是实现资源的均衡使用，工程网络计划所使用的资源都假定为一种资源。尽管这样做能使工程网络计划的计算量加以简化，可是却不符合工程施工实践的现实情况，跟工程建设的现实有很大差距。工程建设所使用到的资源多种多样，它们的价格、质量标准、使用量等都不一样。因此，在资源有限合理配置过程中必须对其进行综合考虑，分别进行研究和计算。同时，在对它们进行均衡优化的过程中也必须进行分别计算和规划。 2.2 目前工程网络计划资源优化的考虑不全 目前工程网络计划资源优化措施的单独进行往往只能对部分问题进行解决，它仅仅只能对单纯的资源进行优化，或者对单纯的工期进行。但是在工程实践中，工程网络计划往往涉及到多方面的因素，如资源、成本、工期等等，这三者都是互相影响的，要想实现工程网络计划的整体优化必然要对这三个因素进行综合考虑。但是，在目前的工程网络计划资源优化的过程中，往往只注重资源的优化配置，而忽视了成本、工期的优化。这就使得工期、成本、资源不能实现整体的优化目标，具有片面性

2.3 目前工程网络计划资源优化方法过于复杂 目前网络计划资源优化方法和理论对于一些比较小的工程项目进行网络计划，仅仅需要手工计算就能解决问题，可是在处理一些大型的工程网络计划的时候，其所需要的计算量和处理的复杂程度将出现指数增长，在工程网络计划资源优化过程中，是无法进行手工计算来得出结果的，它必须借助各种计算机工具。现在，市场上可购买到的项目管理软件非常多，可是对于网络计划资源优化方面的软件或者由此功能的软件却非常有限，目前大多数软件仅仅有资源过量标识的功能，而对于资源的优化和调整却完全需要我们人工完成。尽管有些软件，具有资源优化的功能，往往是局限于资源过度分配问题的解决，而不能将工期、资源、成本三者进行综合考虑。 3 工程网络计划中资源优化措施 3.1 加强工程网络计划中多资源的优化 对于工程网络计划中仅仅针对单资源的优化方法和理论，我们应该加大力度，实现这些理论和方法应用于多资源的优化上去。对于工程网络计划中的多资源优化问题，首先要考虑的就是各种资源之间的关系，对各种资源之间相互影响及其影响程度进行分析和计算；其次对于多资源优化的计算方法，应该加以改进，即在RSM优化方法等方面加入多资源的因素。通常，多资源优化的计算过程都比较复杂，计算量较大，因此还应当考虑借助计算机进行求解的方法。 3.2 实现工期、成本、资源的整体优化 在工程网络计划中，其资源、成本、工期是彼此互相影响、互相制约的，优化它们当中的任何一个都会影响到其他两个因素的优化，因此，在进行网络计划优化的过程中必须对其三者进行整体考虑，促使三者的整体优化。同时，目前对于网络计划综合优化的方法还比较缺乏，在成本的降低、工期的缩短以及资源的合理利用方面不能充分发挥网络计划的作用，跟传统横道图方法相比没有体现出其应有的优势，并且变得较为复杂，严重阻碍了工程网络计划技术的广泛应用。因此，必须大力开发工程网络计划技术，使其实现资源、成本、工期的整体优化目标。 3.3 加强网络计划中资源优化软件的开发 由于网络计划中资源优化软件的缺乏，相关计算量较大且比较复杂，大大增大了相关人力的消耗量，这也是一种资源的浪费。因此，必须大力加强网络计划中资源优化软件的开发和应用。或者在过去的一些软件中加入资源的优化和调整的功能，使网络计划软件能广泛的应用。在这些软件开发时，也应该将工期、资源、成本三方因素考虑进去，只有这样，才能实现整体优化目标。

4计算机辅助建设工程项目进度控制的意义

国外有很多用于进度计划编制的商业软件，自20世纪70年代末期和80年代初期开始，我国也开始研制进度计划软件，这些软件都是在工程网络计划原理的基础上编制的，应用这些软件可以实现计算机辅助建设工程项目进度计划的编制和调整，以确定工程网络计划的时间参数。

4.1解决当工程网络计划计算量大，而手工计算难以承担的困难。

4.2确保工程网络计划计算的准确性

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关键词 计算机网络；服务质量；QoS；优化

中图分类号 TP393 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0227-01

计算机网络业务的飞速发展，带来的是业务需求对计算机网络服务质量的不断提高。网络管理部门只有保证计算机网络始终处在良好的状态，即稳定并足够的数据传输带宽、降低丢包率以及剪短传输网络延时等，才能稳定提高QoS。但是，网络资源是有限的，无法避免抢网现象的发生，因此当抢网现象比较严重时会影响到整个QoS。因此，只有提高计算机网络的服务质量，并将网络资源根据其本身的特点进行合理的规划和分配，才能充分的利用网络资源，进一步提升QoS。

1 QoS优化的基本问题

QoS优化的基本问题主要指数据包的丢失、网络延时和数据传输错误等。在网络的数据传输过程中，当传输的数据达到某缓冲区已满路由器的时候，路由器则只能根据实际的网络状况对数据进行传输，这样就会使一些数据甚至所有的数据丢失，并且这种丢包现象是无法预测的。在客户端，在一系列的时间等待后接收到不完整的数据包，便会响应到服务器，重新发出请求，从而造成网络延时。针对无法预测的数据包丢失情况，有的是不同路径的传输，有的是路由阻塞的情况，因此，要解决延时的问题就会比较困难。数据传输错误是指在数据传输的过程中，不同数据有不同的路径传输，有的路况相对好、距离相对近；有的路况差、距离也远，因此，数据到达目标地点的时间、顺序等也会出现差异，而传输的情况又存在随机性和不确定性，故接收端需要特殊的协议将数据进行顺序的重排。此外，在网络传输中，跑错传输路径和数据包损坏现象也是常见的，这就要求接收端还要有识别损坏数据包的设备，丢弃不能用的数据包，然后响应到服务器并要求重新发送。

2 QoS优化的实现方法

QoS优化的实现方法，大致有以下四种形式：

2.1 服务类型优化方法

本方法主要是借助对修改类服务类型字段来实现QoS的优化，而服务类型的字段一般是由8个二进制位组成。实现计算机网络服务质量的优化。服务类型（TOS）字段主要由8个二进制位构成，在数据包包头中处于9-16位中间，其相应的位数代表优先程度，有的代表延迟，有的代表吞吐率。

2.2 综合服务优化方法

在保证带宽的前提下，实现“端到端”的QoS综合服务优化。在网络的安排中，应当使所有的路由器均支持本服务的功能，因此，综合服务承载了受控负载和可靠服务两种形式的服务质量优化方法。前者确保各个数据包的完整传输，后者确保可以提供充足的带宽资源，并且无延迟情况。本方法中，要求对网络整体进行服务质量的优化，然后，只针对小范围的网络适用，因为它不仅会给路由器造成额外的负荷，而且需要所有网络点对此服务均支持。

2.3 区分服务优化方法

计算机网络经过服务类型和综合服务优化以后，可能会存在一定的漏洞，而区分服务的优化能很好的弥补这些漏洞。首先，本方法具有跨网工作的能力，且尺度性良好；其次，它在网络中区形成分区服务路由器，在形成前，需要对通信业务进行分类，此方法的优势是在分类之后运用边界式操作省去维护QoS状态的步骤。因此，可以在大型局域网和广域网中使用。

2.4 业务流量优化方法

以上三种方法虽然都可以对QoS进行优化，但QoS优化最有效的方法是对业务流量进行整形。业务流量处在网络的边缘，是整形局域网流量的工具。本方法不仅可以用于业务归类，还可以对带宽进行设置，此外，它还能处理一些突发的传输现象。

3 QoS优化的规建模型

QoS优化大概有四个方面的规建模型。

3.1 分配模型

在网络传输中，QoS资源的分配问题一直是网络资源配置的关键问题，解决好此问题，可以大大的节约网络资源并使其使用率提高。本模型有效合理的处理的QoS带宽问题和队列空间以及网络资源的分配问题等。

3.2 调度模型

调度模型的目的和资源模型一致，主要是保证在QoS中合理的调度网络带宽，进而优化网络资源的配置。所以，两者在技术上没有太大的区别，调度模型包括单个任务和多个任务的调度，且不同网络有不同的调度方式。

3.3 部署模型

本模型的意义在于实现现有网络框架与网络资源的最大程度化结合，保障QoS的优化、网络畅通性和服务器的最佳使用率等。部署模型有服务器部署、软件部署、硬件部署以及防火墙部署等。

3.4 参数配置模型

在QoS的软件优化方面，系统参数模型主要包括拥塞窗口大小配置和传输节点功耗配置等。在所有的优化模型中，系统参数配置模型可以说是最有效的模型，因为网络硬件都是通过合理的参数设置发挥其作用的。

随着客户需求的提升，现有的QoS已经无法满足当代的用户，因此，单单依靠新技术和新创意并不能解决问题。现有的QoS整体设计存在不足和缺陷，所以，只有从QoS所存在的基本问题和设计问题入手，系统化设计QoS优化方法才能解决问题的根本。

4 结束语

综上所述，通过解决QoS优化的基本问题，找到了解决问题的方法并建立科学合理的模型，并对QoS进行了有效的优化，从而改善网络服务质量。借助各种分配和设置方法，完善QoS措施和策略，可以使使网络服务质量进一步提升，保证了QoS工作的顺利

进行。

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篇6

关键词：水文学及水资源专业；运筹学；教学内容与方法

中图分类号：G643；O22文献标志码：A文章编号：10052909（2012）06009303提高研究生教育质量一直是高校研究生教育工作的重中之重，如何培养高层次、高质量的研究生对中国科技发展、社会进步至关重要［1-2］。运筹学是水文学及水资源专业研究生的一门重要基础课程，加强其教学内容和教学方法的改革，“量身定做，因材施教”，对提高学生质量有着至关重要的作用。

一、运筹学教学中存在的问题

运筹学作为一门管理数学，已经广泛应用到国民经济建设的多种行业中。水文学及水资源专业与运筹学结合紧密，如水资源配置时需要线性规划、目标规划、动态规划等方面的知识［3］；地下水数值模拟参数选取时经常需要应用诸如遗传算法等现代优化理论［4］，分布式水文模型参数率定时需要现代优化算法［5］；流域区域水资源管理中经常应用多目标规划、线性规划等理论；水库优化运行、地下水水源地优化运行经常用到多目标规划、动态规划、先行规划等方面的理论［6］。在研究生运筹学教学中，中国大多高校目前存在的问题主要集中在教学内容不科学、实践教学不足、教学方法不合理等方面［7-11］。

（一）教学内容不科学

随着现代优化理论与算法的发展，运筹学的内容不断增加，但由于教学课时有限，不可能涵盖运筹学的所有内容，需要根据专业要求合理地选择教学内容才能满足教学需要。首先，当前中国高校运筹学教学中，教学内容的选择带有一定的随意性，存在着因教师的专业背景不同而教学内容不同现象；其次，教学内容偏重理论知识与公式推导，轻视或忽略实际应用与能力培养，学生缺乏解决实际问题的能力。（二）实践教学不足

中国高校研究生在实践（实验）教学中，往往是教师先设置好上机实验内容，再让学生具体操作，这种方法导致学生缺乏实践想法，难以达到实践教学的目的。缺乏实例（文献）教学和文献阅读特别是英文文献阅读能力的培养是导致学生实践教学不足的另一原因。运筹学软件教学内容少且单一，学生不知道怎样根据自己的特点和爱好使用相关软件，诸如Excel、Matlab、DPS统计软件［12］、Lingo、Lindo、WinQSB［13］等。

（三）教学方法不合理

不少高校在运筹学教学中还存在着“填鸭式”“灌输式”教学，在实际教学中没有发挥学生能动性，无法进行启发式教学。另外，板书教学存在信息量少、课堂效率低等缺点；多媒体教学在理论推导的时候会引起学生思路跟不上或注意力分散等缺点；需要进行多媒体加板书式教学，增加文献讨论课，促进教师与学生互动、学生与学生互动，以提高教学质量。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

平建华，等水文学及水资源专业研究生运筹学教学探索

二、教学内容改革

加强现代数学及现论优化算法诸如遗传算法、神经网络、模拟退火、禁忌搜索等算法和耗散论、博弈论的介绍与应用，以提高学生在今后科研和工作中应用现代优化理论与方法的能力，提高学生科研创新能力，拓宽学生知识面。

三、实例教学

在阐述运筹学教学内容时，结合具体的水文水资源学科实例，既重视基本概念和原理的讲述，又注重水文水资源学科的应用。实例教学有助于激发学习兴趣，提高其自学能力，有利于今后毕业设计选题的确立。

线性规划法在求解水文地质参数［14］、水库优化调度［15］、水资源配置［16］、水源地优化运行［17］等方面都有广泛应用。目标规划在水资源配置［18］、水库调度［19］、地下水资源管理［20］方面应用较多。动态规划在水库水电站优化调度［21］、水资源优化配置［22］、水资源系统优化运行［23］、水质-水量联合调度［24］、污水处理［25］等方面有很多运用。现代数学优化算法也有大量的应用实例，如神经网络应用于水环境质量评价、水资源系统优化计算、水电站优化运行、水文预报等方面，遗传算法应用于参数优化、水资源系统优化决策、水资源系统评价等方面。

在讲述耗散论、突变论、协同论、博弈论时，结合应用实例介绍其在水文学及水资源学科中的应用。

四、运筹学软件教学

Excel（或其他背景下）的spreadsheet将所要解决的实际问题进行概念描述、数据处理、建立并求解模型，使运筹学的理论与方法变得易于理解和使用，推动了运筹学方法在科研和生产中的应用［26］。吴忠、江滨［27］　应用基于Excel的spreadsheet举例求解了线性规划、目标规划和非线性规划；郑蕉、涂传清［28］应用Excel解决了多目标规划问题并进行了灵敏度分析；海心［29］应用Excel求解了动态规划问题；晶晶［30］应用Excel中的随机函数模拟了多服务台单对列排队系统，提供了Excel解决排队论的实例；付木亮、余小飞［31］应用Excel结论了网络最短路问题的求解；Excel在决策分析、存储论、随机模拟等方面也有大量的应用［32］。在教学中，介绍了各种基本规划的原理后，实验课运用Excel实例教学，使学生加深了对基本原理的理解，并掌握应用软件求解优化问题的方法。

Matlab（Matrix　Laboratory）是矩阵实验室简称，它是由美国MathWorks　公司研制开发的一套高性能的集数值计算、算法开发、数据分析、信息处理、图形显示等于一体的可视化数学工具软件，目前已有8.0版本。相对于C或Fortran等语言，Matlab的基本数据单位是矩阵，它的表达式与数学和工程中常用的形式十分相似，应用十分方便。Matlab中包含多个功能强大的“工具箱”，如主工具箱（Matlab　main　toolbox）、控制系统工具箱（control　system　toolbox）、优化工具箱（optimization　toolbox）、神经网络工具箱（neural　network　toolbox）、小波工具箱（wavele　toolbox）等，这些工具箱在解决线性规划、目标规划、动态规划等方面都有广泛的应用［33-34］，在应用神经网络、遗传算法、模拟退火、蚁群算法等现代算法中也有大量的应用。教学过程中，结合Matlab在优化管理方面的应用，使学生迅速掌握Matlab求解优化问题的技术，提供学生解决实际问题的能力。

另外，国内自主开发的DPS统计软件、Lingo、Lindo、WinQSB都可以作为运筹学教学软件使用。

五、结语

通过以上教学内容与方法上的改革，学生既加深了对运筹学理论的理解又掌握了运筹学在水文水资源学科中的应用，熟悉了一些运筹学专业软件的应用。总之，在水文学及水资源专业研究生运筹学教学中，教师要不断地探索新的理论知识和技术方法，推动教学改革，加强与学生的互动，调动他们的积极性，挖掘他们的潜力，提高教学质量，培养优秀专业技术与管理人才。

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篇7

【关键词】工程项目；施工进度；控制

【 abstract 】 this paper by analyzing the influential factors of engineering project construction schedule and project construction schedule and the optimization of the project construction schedule adjustment to explain the three aspects of the construction progress of the control method, construction units for reference.

【 keywords 】 engineering projects; Construction progress; control

中图分类号：TU71 文献标识码：A文章编号：

本文拟从影响施工进度的因素、项目施工进度计划的优化及施工进度计划的调整三个方面阐述工程项目施工进度的控制管理，供施工单位参考。

一、影响工程项目施工进度的因素

由于工程项目具有规模庞大、工程结构与工艺技术复杂、建设周期长及相关单位多等特点，决定了工程进度将受到许多因素的影响。要想有效地控制工程进度，就必须对影响进度的有利因素和不利因素进行全面、细致的分析和预测。这样，一方面可以促进对有利因素的充分利用和对不利因素的妥善预防;另一方面也便于事先制定预防措施，事中采取有效对策，事后进行妥善补救，以缩小实际进度与计划进度的偏差，实现对工程进度的主动控制和动态控制。常见的影响因素有：

1、业主因素：如应提供的施工场地条件不能及时提供或所提供的场地不能满足工程正常需要等。

2、勘察设计因素：如勘察资料不准确，特别是地质资料错误或遗漏;施工图纸供应不及时等。

3、施工技术因素：如不合理的施工方案;施工安全措施不当等。

4、自然环境因素：如不明的水文气象条件;地下埋藏文物的保护;地震、台风等不可抗力等。

5、社会环境因素：如外单位临近工程施工干扰;临时停水、停电、断路;战争、骚乱等。

6、组织管理因素：如合同签订时遗漏条款、表达失当;计划安排不周密，组织协调不力，导致停工待料等。

7、材料、设备因素：如材料、设备供应环节的差错，品种、规格等不能满足工程的需要;施工设备不配套，选型失当等。

8、资金因素：如资金不到位;汇率浮动和通货膨胀等。

二、项目施工进度的优化

用来控制项目施工进度的计划应该是优化的计划，网络计划的优化是提高经济效益的关键。施工工期、资源投入量与成本消耗量，是三个相互联系又相互制约的因素。项目施工进度网络计划的优化，就是通过合理改变工序之间的逻辑关系，充分利用关键工序的时差，科学地调整工期与资源消耗使之最小，不断地改善初始的计划，在一定约束条件下，寻求优化的项目进度计划。

网络计划的优化目标应按计划任务的需要和条件选定，根据优化目标的不同，网络计划的优化可分为工期优化、费用优化和资源优化三种。

1、工期优化

工期优化是指网络计划的计算工期不满足要求工期时，通过压缩关键工作的持续时间以满足要求工期目标的过程。

网络计划工期优化的基本方法是在不改变网络计划中各项工作之间逻辑关系的前提下，通过压缩关键工作的持续时间来达到优化目标。在工期优化过程中，按照经济合理的原则，不能将关键工作压缩成非关键工作。此外，当工期优化过程中出现多条关键线路时，必须将各条关键线路的持续时间压缩相同数值;否则，不能有效地缩短工期。

2、费用优化

费用优化又称工期成本优化，是指寻求工程总成本最低时的工期安排，或按要求工期寻求最低成本的计划安排的过程。

费用优化的基本思路：不断地在网络计划中找出直接费用率（或组合直接费用率）最小的关键工作，缩短其持续时间，同时考虑间接费随工期缩短而减少的数值，最后求得工程总成本最低时的最优工期安排或按要求工期求得最低成本的计划安排。

3、资源优化

网络计划的资源优化通常分为两种，即“资源有限，工期最短”的优化和“工期固定，资源均衡”的优化。前者是通过调整计划安排，在满足资源限制条件下，使工期延长最少的过程;而后者是通过调整计划安排，在工期保持不变的条件下，使资源需用量尽可能均衡的过程。

资源优化的前提条件是：①在优化过程中，不改变网络计划中各项工作之间的逻辑关系；②在优化过程中，不改变网络计划中各项工作的持续时间; ③网络计划中各项工作的资源强度（单位时间所需资源数量）为常数，而且是合理的; ④除规定可中断的工作外，一般不允许中断工作，应保持其连续性。

三、施工进度计划的调整

施工进度的调整方法主要有两种：

1、缩短某些工作的持续时间

这种方法的特点是不改变工作之间的先后顺序关系，通过缩短网络计划中关键线路上工作的持续时间来缩短工期。具体措施包括：

①组织措施

增加工作面，组织更多的施工队伍; 增加每天的施工时间（如采用三班制等）; 增加劳动力和施工机械的数量。

②技术措施

改进施工工艺和施工技术，缩短工艺技术间歇时间; 采用更先进的施工方法，以减少施工过过程的数量（如将现浇框架方案改为预制装配方案）; 采用更先进的施工机械。

③经济措施

实行包干奖励; 提高奖金数额; 对所采取的技术措施经予相应的经济补偿。

④其他的配套措施

改善外部配合条件; 改善劳动条件; 实施强有力的调度等。

一般来说，不管采取哪种措施，都会增加费用。因此，在调整施工进度计划时，应利用费用优化的原理选择费用增加量最小的关键工作作为压缩对象。

2、改变某些工作间的逻辑关系

这种方法的特点是不改变工作的持续时间，而只改变工作的开始时间和完成时间。对于大型建设工程，由于其单位工程较多且相互间制约比较小，可调整的幅度比较大，所以容易采用平行作业的方法来调整施工进度计划。而对于单位工程项目，由于受工作之间工艺关系的限制，可调整的幅度比较小，所以通常采用搭接作业的方法来调整施工进度计划。但不管是搭接作业还是平行作业，建设工程在单位时间内的资源需求量将会增加。

除了分别采用上述两种方法来缩短工期外，有时由于工期拖延得太多，当采用某种方法进行调整，其可调整的幅度又受到限制时，还可以同时利用这两种方法对同一施工进度计划进行调整，以满足工期目标的要求。

四、结束语

施工进度控制是技术性要求较强的工作。在工程项目实施过程中，施工企业不仅要对可能会对施工进度造成影响的因素都考虑到，还要做好实际进度与计划进度的比较，并及时调整偏差现象，把施工进度控制落实到实处，这样才能确保工程项目顺利按期建成交付使用。

篇8

关键词：CDMA；网络优化；呼叫失败

1 网络优化的概念

网络优化是对正在正常运行的网络进行系统数据检查、参数采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因，采取技术手段，对网络进行优化调整，优化资源配置，合理地调整网络的参数，使网络达到最佳的运行状态，使现有的网络资源达到效益最大化。

2 CDMA网络问题呼叫失败所引起的现象

CDMA网络优化过程中常见问题有呼叫失败问题、掉话问题、切换问题、干扰问题、覆盖问题、寻呼和登记问题、负荷及准入控制问题等；下边就网络优化过程中几种最常发生的问题引起的现象进行展开说明。

移动台的呼叫包括起呼和被呼，都是属于接入过程。当一个用户拨打另一个号码时，称为一次接入，不能在指定的时间内完成起呼者到被呼者之间呼叫连接的呼叫建立过程就称为一次接入失败。网络呼叫情况的整体评估用呼叫成功率来衡量，提高呼叫成功率，会使用户增加对网络的信心，提高设备的利用率。呼叫成功率包括起呼成功率和被呼成功率。呼叫失败的现象有以下几种：（1）设备故障引起呼叫失败的现象。（2）覆盖不足引起呼叫失败的现象。（3）无线信道衰落引起呼叫失败的现象。（4）前反向不平衡引起呼叫失败（前向好于反向）的现象。（5）接入/切换冲突引起呼叫失败。（6）资源不足引起呼叫失败。（7）移动台激活集搜索窗设置过小引起呼叫失败。（8）寻呼信道增益设置过小引起呼叫失败。（9）接入参数设置不当引起呼叫失败。

3 呼叫失败问题解决方案

（l）由于是设备故障问题导致非正常掉话，所以不能叫做优化方法。解决问题的方法就是对症下药，通过上面的排查方法找出设备故障所在，解决该故障即可。设备故障引起呼叫失败在故障排查时可以重点关注TRX（收发单元，通常也认为是载频）、CHM、CCM、天馈系统等是否存在问题。在解决问题时应注意对软硬件进行复位、更换、回退等操作一定要慎重，在对软硬件进行复位、更换、回退等操作时最好在午夜进行，要有详细的操作计划，操作时要记录操作步骤，如果没有解决问题或者引起更坏后果，应及时回退。

（2）覆盖不足引起呼叫失败要分以下两种情况进行分析：a.对于覆盖不足引起的呼叫失败最根本的解决方法就是在覆盖盲区或者弱区增加基站，也可以使用直放站，当然新增基站要考虑到和原有网络的拓扑结构配合问题；b.如果加站暂不可行，可以使用其他一些方法来加强覆盖，比如增加基站天线高度、选用大增益天线调整天线方向角、下倾角等，这些方法需要在不影响网络整体性能的前提下使用。

（3）无线信道衰落引起呼叫失败的解决方案为优化网络拓扑结构，尽量减少信号覆盖衰减变化特别大的区域。

（4）前反向不平衡引起呼叫失败（前向好于反向）的解决方案主要是找出前反向不平衡的根源，力争使前反向链路达到平衡，主要方法有：a.判断是否小区功率设置过大；b.判断是否导频增益设置过大；c.判断是否存在反向干扰。

（5）接入、切换冲突引起呼叫失败的解决方案可以分情况讨论：如果系统可以实现接入过程中的切换（同时需要移动台也支持），就不会出现由于接入、切换冲突而导致的呼叫失败；也可以合理调整网络结构，合理规划软切换区域，在出现上述问题较为严重的区域可以适当增大软切换区，这样一是可以让移动台在起呼前通过空闲切换先切换到另一小区；二是可以让移动台起呼后有足够的时间和信号强度完成接入。

（6）资源不足引起呼叫失败的解决方案需要找出具体是哪些方面资源不足，对症下药，对网络进行调整（参数调整、拓扑结构调整）或者扩容。a.如果是物理资源不足（如信道板CE资源不足、声码器资源不足、中继电路资源不足等），考虑对相应物理资源进行扩容。b.如果是前向功率资源不足（即前向功率过载），可考虑进行如下优化方法：无线参数优化检查后台无线参数设置，各种前向过载控制参数设定是否合理；网络拓扑结构调整（包括天馈参数和小区功率调整），让话务较闲的小区合理分担话务过忙小区的话务量；小区分裂，增加基站；升级为双载频。

（7）移动台激活集搜索窗设置过小引起呼叫失败的解决方案主要是检查后台无线参数设置，根据实际情况合理设置各种搜索窗尺寸，以达到最佳效果。

篇9

关键词：课程资源；整合；优化

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）17-116-01

“万物”皆资源，尤其可称之谓化学课堂教学的资源。所谓课程资源是指与课程相关的、有助于实现课程目标的一切因素。具体的说是课程设计、实施和评价过程中可利用的一切人力、物力以及自然资源的总和。专家指出：“没有课程资源的广泛支持，再美好的课程改革设想也很难变成中小学的实际教学成果，因为课程资源的丰富性和适应性程度决定着课程目标的实现范围和实现水平”。随着人们对新课程观的理解，课程资源的整合、优化也越来越受到重视，学校和教师应该成为课程资源开发的重要力量，教科书不应该也不可能成为唯一的课程资源了。那么，在化学课堂教学过程中，如何有效的整合和优化课程资源呢？

一、充分发挥和利用教师这一重要的课程资源

有效的整合和优化课程资源，教师是“灵魂”。教师是教育教学的组织者，是课程实施的核心。教育教学目标的完成要靠教师来实现，课程改革的成败在很大程度上取决于教师。教师不仅决定课程资源的鉴别、开发、积累和整合利用，是素材性课程资源的重要载体，也是课程实施的首要基本条件资源。教师的素质决定了课程资源的识别范围、开发与利用、整合与优化的程度。只有教师慧眼识珠，才能挖掘课程资源的多种利用价值；只有高素质的教师才能够化静态为动态，变无用为有用，才能使课程资源的价值得以充分发挥和显现。在执行新课程计划中，教师应当树立新的课程资源观，发挥课程资源的作用，使各种资源和学校资源融为一体，更好的为教育教学发展服务。学生是课程资源的主体和学习的主人，教师不仅仅是知识的传播者，而且应该围绕学生的学习，引导帮助学生走出教科书，走出课堂和学校，充分利用校外各种资源，在社会的大环境里学习和探索。教师应该成为学生利用课程资源的引导者，成为课程资源的开发者和利用者，对课程资源的整合、优化是每个化学教师的责任，课程资源整合、优化得越好，未来的教学工作越省力，教师的素质越能得到相应的提高，教学质量就提高更快。

二、整合和优化的方法

1、对教材的整合和优化。

教材是课程资源的一部分，但它具有特殊性，它在很大程度上反映国家意志，反映国家对于基础教育的基本质量要求，为基础教育提供了一个落实课程标准的参照性标杆与尺度，是政策性很强的课程资源。教材不是可有可无的课程资源，而是最基本的课程资源。当然教材也不是唯一的课程资源，新课程要求教师教学是“用教材教”而不是“教教材”，教师完全可以根据课程标准的基本要求和学生的实际有选择地安排教学内容，取舍教学资源；可以对教材进行消化、整合、优化处理使之适应我本人、适应我的学生，还有要适应化学学科的特点及科学性本身。例如：初中化学“活动与探究”里“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？”教材中提供的仪器是水槽、集气瓶、导气管来收集呼出的气体，为了使学生感知“生活处处有化学，化学就在生活中”，部分组可用碗、饭盒等代替水槽，用玻璃杯代替集气瓶，用吸管代替导气管。再如：分子和原子是学生难以想象的微粒，除了观看实物模型外，可以充分利用教材上的模型，让学生反复练习以强化对分子和原子及化学变化的认识。根据化合价书写化学式可以直接按约分——交叉——下落的步骤书写。

2、对教法的整合和优化

教学有法，教无定法，教要得法。目前书刊上介绍的化学教学方法种类繁多，如探索法、自学辅导法、发现法、程序教学法、单元结构教学法、“读读、议议、练练、讲讲”教学法、“边实验、边观察、边讨论”教学法……一堂课究竟采用什么样的教学方法，要视课型、内容及教师、学生的实际而定。只要“省时、启智、轻负、高效”就是好方法。应用时要注意多种教学方法的相互配合，保证教学过程的最优化。例如：初中化学里，在学习碳的化学性质——碳的还原性时，教师在演示木炭还原氧化铜实验前就提出下列几个问题：1、实验中做反应物的黑色粉末是什么？2、反应的条件是什么？为什么？3、观察到的现象是什么？4、生成物是什么？写出该反应的化学方程式。5、反应完毕先撤灯还是先把导管从石灰水中拿出？6、为什么要冷却后再把试管内的粉末倒出？7、该反应中谁得氧、谁失氧？实验后以竞赛抢答的形式完成，这样集观察、注意、知识、趣味于一体。可获得较好的效果。

篇10

现如今，随着科技的迅猛发展推动了我国通信产业的进步，随之而来的是用户对于通信网络更高的服务水平要求，使得电信行业出现了新的格局，通信工程对时效性及针对性要求较高，目前在我国的一些行业中网络技术得到推广应用。本文就当前通信工程进度控制中存在的问题进行简要分析，并有针对性地提出一些优化方法。

【关键词】

通信工程项目；网络计划技术

一、网络计划技术与通信工程进度控制概述

当前很多国家都对网络计划技术的管理作用予以认可，特别是在管理工程项目上具有其他技术无法替代的作用。使用该技术能够节约整个项目的资金及物质消耗，缩短整个项目完成所需时间，加强对于项目的管理，可以说该技术是用于管理上的非常有效的一项技术。通过网络计划技术的应用能够对工程中的薄弱环节起到加强的作用，并且能够实现通过多种方式来对工程项目进行管理，能够避免管理方式过于单一出现的问题。建设通讯工程的主要任务就是要使其具有良好的通信网络能力，而这一点需要有良好的网络计划技术做为基础，只有这样才能保证整个工程具有令人满意的质量并且能够在计划的时间能完成，通过网络计划技术的运用能够在一定程度上节省了整个工程的成本。通信工程进度控制指的是控制整个项目的实施进程，该过程是为了确保能够在计划时间内实现工程的完工，并据此作出每步需要做事项的具体计划。并且该计划在做出之后并不是保持一直不变的，而是需要根据实际情况不对做出改进的，主要的目的是要保证能够在保证质量及节省资金的情况下及时或提前完成项目的建设。

二、通信工程的进度控制方法

网络计划技术在通信工程管理中发挥的是对整个工程施工进度管理的作用，通信工程除了具有一般建设工程所具有的共性外，还具有自身独特的特点，这与信息技术在其中的应用是直接相关的。

2.1通信工程进度控制具体要求

通信工程进度控制主要是对施工中的施工、设计及实施等环节进行控制，并在实际运行中要首先进行规划，同时还要根据项目的总体进度对每个分项目的进度设立合理的目标，并根据相关的理论来指导整个项目的运行，并对存在于项目中的问题进行改进。

2.2网络计划技术应用下的控制方法

现如今通常有很多方法来进行通信工程进度控制，甘特图法是其中的一种，该方法是较早应用于通信工程进度控制中的一种方法，是通过绘制线形图来直观地表达项目进度安排的，这种方式的特点是容易理解，而且在计划工期时能够根据需要将项目的建设人员、材料及资金很好地加入到工期安排中，通过这样的操作能够不断提高对于项目的管理水平，不过这种控制方法具有一定的缺点，由于是通过图表来显示的，为此其能够提供的信息量是有限的，而且如果中途需要数量其中的数据时是无法通过计算机来进行操作的，为此其后期对工期方案进行优化时还是要花费较低多的时间。

三、通信工程项目的网络优化方法

通过一些优化方法能够改进通信工程项目中的网络计划技术对于整个项目进度的控制效果，网络计划技术的使用能够优化最初设计的项目计划图，节省项目建设成本。在本文中主要介绍下面的三种网络优化方法：

1、进度时间优化法。

时间优化法是指以时间做为研究对象来对项目进行优化，希望能够在最短时间内完成整个项目的建设，但不是一味的要求时间短，也是要将财力、物力、人力的应用情况考虑其中的，确保工程的质量及效益，刚方法在通信工程项目的一些重要环节中非常适用。主要的优化方法有：①充分利用时差，在计划一些关键工序时，可以将闲余的物力、财力、人力资源引入其中，进而对该工序进行集中建设，这样即可节省时间。②在项目管理中引入组织措施，在进行项目中的关键环节时，可由各部门直接进行交叉或平行作业，有利于施工时间的节约。

2、资源优化法。

通常资源包括器械、劳动力、原材料及财力等，也就是平时说的生产要素，在对网络计划技术进行应用时，需要对所具有的资源情况进行分析，并由此进行资源的配置，提高项目的管理水平。实施该方法时首先应建立对应于该项目的资源库，对于单位时间内可应用的资源最大数值进行计算，并据此进行项目建设中的工作安排，合理调配资源，达到资源的最大化利用。

3、成本优化方法。

成本优化是以成本为主要考虑对象来对项目进行计划的，其优化方法如下:通过对初始网络图的分析确定主要线路；若有几条地位不相上下的线路，无法确定主次时就需要同时进行建设，并且找出资金耗费最少的线路尽量缩短建设时间。

四、结束语

将网络计划技术应用于通信工程项目管理中对于控制整个项目的进度有重要作用，通过时间优化法、资源优化法以和成本优化法可以充分发挥网络计划技术的作用，并有助于通信工程项目获得更高的经济效益。

作者：周艳峰 单位：吉林吉大通信设计院股份有限公司