時間:2023-09-12 17:11:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇工程問題的定義,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
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很好地定義問題,有助于找到突破性的解決方案。在開發新產品,或在企業運營流程、業務開展的過程中,大多數企業都不能很準確地界定問題。然而,到了要試圖解決問題時,仍然不明確要解決什么問題,就無法認識到要著手開展的工作的重要性。如果無法嚴謹、準確地定義要解決的問題,企業將錯過機會,浪費資源,或者最終的努力無法與戰略目標保持一致。多少次某個項目做到一半,你才頓悟原本應該采取另一種做法。多少次某個創新工程似乎要取得突破,你才發現其實是不可能實現的。企業必須更好地提高自己找出問題的能力,這樣才能解決真正應該解決的問題。
以下故事涉及三個不同的企業,它們處于不同的領域,但它們的相同之處是都曾經面臨正確定義問題的困擾。從案例中可以看出,正確定義問題最終可以幫助企業吸引合適的創新者,為企業帶來突破性的解決方案。
亞北極石油問題
1989年,埃克森發生瓦爾迪茲石油泄漏事件(Exxon Valdez Oil Spill)。二十多年后,在亞北極的石油清理隊仍面臨石油泄漏清理難題,因為石油在低溫下粘性很大,很難將它用泵機回收到駁船上再帶到岸上的收集站。
如何定義問題:在尋求解決方案的過程中,溢油回收研究所(Oil Spil Recovery Institute)將這個問題定義為“材料粘度”,而不是“石油清理”,并且在報告中使用了一些非石油行業術語。而這份報告的目的在于吸引各個行業的人士提出建議。
突破:最終一位水泥行業的化學家解決了這個問題并獲得了2萬美元。這位化學家采用了一種商用建筑設備的改良方案,利用這種設備能夠振動凝結的石油,從而讓石油保持流體狀,最終解決了石油清理問題。
ALS治療問題
在20世紀后期,研究人員試圖開發一種藥物,用以治療萎縮性脊髓側索硬化癥(ALS,或稱盧伽雷氏病),但是沒有取得多大的進展—一個主要障礙是研究人員無法準確、迅速地檢測和追蹤病情的發展情況。因為研究人員無法準確地知道病人的這種病發展到哪種程度,因此,研究人員增加了臨床實驗患者案例,推遲了研究時間表。而這種做法除了增加成本之外,無法在治療上取得成果。
如何定義問題:非營利性組織Prize4Life提出了解決方案。Prize4Life不是將問題定義為尋找ALS治療方案,而是定義為讓ALS研究更有效,希望利用一種生物標志物,讓ALS檢測和追蹤更迅速、更準確。
突破:2011年,一位來自波斯頓貝斯以色列醫院(Beth Israel Hospital)的研究人員解決了這個問題并獲得了100萬美元的獎金。這位研究人員提出了一種無創傷、無痛楚、低成本的解決方案,依靠測量電流通過肌肉的變化情況監測ALS,并評估這種疾病的變化情況。這種方法降低了治療ALS的研究成本,因為它可以及時提供準確的數據,讓研究人員能夠在較短的時間內取得成果。
太陽耀斑問題
2009年,美國航空航天局公告,要尋求一種更好的方法預測太陽耀斑爆發,以保護在宇宙空間的宇航員和衛星,以及保護地球上的電網。而美國航空航天局在過去的30年里采用預測模型,只能提前4小時預測太陽耀斑輻射是否到達地球,而且預測準確率不超過50%。
如何定義問題:面對潛在的問題解決專家,美國航空航天局沒有讓他們找到一個更好的方法以預測太陽耀斑爆發;相反,美國航空航天局將這個問題視為一個數據問題,他們找到那些有分析背景的研究專家,允許他們使用美國航空航天局龐大的太空天氣數據庫,最終開發出一種預測模型。美國航空航天局認為,這種數據驅動的解決方案不僅能讓各個行業的人士加入解決問題的行列,同時也能讓自己利用已經歸檔的數據,對新預測模型的精確性進行測試,并反饋信息。
關鍵詞:工程項目管理前期策劃過程作用問題古人云:“兵無謀不戰,謀當底于善”,其中“謀”乃指的是籌劃、運籌。而在工程項目管理中“謀”往往放在前期策劃過程中。工程項目的確立是一個極其復雜的、同時又是十分重要的過程。盡管工程項目的確立主要是從上層系統(如國家、地方、企業),從全局和戰略的角度出發的,這個階段主要是上層管理者的工作,但這里面又有許多項目管理工作。為取得成功,必須在項目前期策劃階段就進行嚴格的項目管理,而項目前期策劃工作的主要任務是尋找并確立項目目標、定義項目,并對項目進行詳細的技術經濟論證,使整個項目建立在可靠的、堅實的、優化的基礎上。
一、項目前期策劃的過程
(一)項目前期策劃過程的系統性
1.工程項目構思產生和選擇任何工程項目都起源于項目的構思。而構思產生于解決上層系統(如國家、地方、企業、部門)問題的期望,或為了滿足上層系統需要,成為實現上層系統的戰略目標和計劃等。這種構思可能很多,人們可以通過許多途徑和方法(即項目或非項目手段)達到目的,那么必須在它們中間作選擇,并經權力部門批準,以作進一步研究。
2.項目的目標設計和項目定義這一階段主要通過進一步研究上層系統情況和存在的問題提出項目的目標因素,進而構成項目目標系統,通過對目標的局面說明形成項目定義。這個階段包括如下工作:
(1)情況的分析和問題的研究(2)項目的目標設計(3)項目的定義(4)項目的審查
3.可行性研究
即提出實施方案,并對實施方案進行全面的技術經濟論證,看能否實現目標。它的結果作為項目決策的依據。
(二)項目前期策劃過程的科學性
1.工程項目構思產生基于對客觀環境的評估與預測,并非來源于某些部門、企業及個人的感性思維。
2.工程項目的目標設計必須經過詳細的推敲。因為方向性錯誤將會導致整個項目的失敗,而且這種失敗常常是無法彌補的。
3.可行性研究必須建立在大量的技術數據分析與技術經濟論證的基礎上,為工程項目作決策,其中包括項目發展階段性的技術分析評估提供了可靠的保證。
二、項目前期策劃的重要作用
項目的前期策劃工作主要是產生項目的構思,確立目標,并對目標進行論證,為項目的批準提供依據。它是項目的關鍵。它不僅對項目的整個生命期,對項目實施和管理起著決定性作用,而且對項目的整個上層系統都有極其重要的影響:
1.項目的構思和項目的目標是確立項目方向問題當然人們常常從投資影響的角度來解釋這張圖,即前期工作對投資的影響最大。
工程項目是由目標決定任務,由任務決定技術方案和實施方案或措施,再由方案產生工程活動,進而形成一個完整的項目系統和項目管理系統。所以項目目標規定著項目和項目管理的各個階段和各個方面,形成一條貫穿始終的主線。如果目標設計出錯,常常會產生如下后果:
(1)工程建成后無法正常的運行,達不到使用效果;
(2)雖然可以正常運行,但其產品或服務沒有市場,不能為社會接受;
(3)運營費用高,沒有效益,沒有競爭力;
(4)項目目標在工程建設過程中不斷變動造成投資、超工期等等。
2.影響全局。項目的建設必須符合上層系統的需要,解決上層系統存在的問題。如果上馬一個項目,其結果不能解決上層系統的問題,或不能為上層系統所接受,常常會成為上層系統的包袱,給上層系統帶來歷史性的影響。常常由于一個工程項目的失敗導致經濟損失,導致企業的衰敗,導致社會環境的破壞。
例如,一個企業決定開發一個新產品,投入一筆資金(其來源是企業以前許多年的利潤積和借貸)。結果這個項目的失敗的(如產品開發不成功,或市場上已有其他新產品替代,本產品沒有市場),沒有產生效益,則不僅企業多年的辛勞(包括前期積蓄,項目期間人力、物力、精力、資金投入)白費,而且企業背上一個學生的包袱,必須在以后許多年中償還貸款,廠房、生產設備、土地雖都有帳面價值,但不產生任何效益,這個企業也許會一蹶不振。
三、項目前期策劃應注意的問題
1.在整個過程中必須不斷的進行環境調查,并對環境發展趨向進行合理的預測。環境是確定項目目標,進行項目定義,分析可行性的最重要影響因素,是進行正確決策的基礎。
2.在整個過程中有一個多重反饋的過程,要不斷地進行調整、修改、優化,甚至放棄原定的構思、目標或方案。
Abstract: In order to develop the students' ability of problem finding and solving, some new methods are put forward in the paper based on case teaching and the characteristics of modern IE. In the time, the mode of teaching is explored to improve the teaching effect.
關鍵詞: 工業工程基礎;發現問題;解決問題
Key words: Foundation of Industrial Engineering;problem finding;problem solving
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)25-0250-02
0 引言
按照美國工業工程師協會給出的工業工程(Industrial Engineering,簡稱IE)定義:“工業工程是對人員、物料、設備、能源和信息所構成的集成系統,進行設計、改善和設置的一門學科。它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技術,以及工程分析和設計的原理與方法,對該系統所取得的成果進行確定、預測和評價。”由以上定義可以看出工業工程從業人員應該具備綜合的應用知識體系,相對于以上定義所闡述的知識和技能要求,在工業工程人才培養中要特別注重IE意識的培養。根據學生就業后的企業反饋,針對部分學生“眼高手低”這一現象,結合本人的教學實踐,就如何在《工業工程基礎》教學中培養學生發現問題、解決問題的能力,提出以下觀點。
1 IE意識的建立
根據工業工程的發展歷程及學科所具有的特點,工業工程是一個開放的知識體系。從最早的雛形顯現到統計學、運籌學的融入,再到與系統工程的結合,都體現了工業工程對于先進技術的吸收能力,也體現了IE技術的與時俱進性,然而相對于IE技術的不斷創新與發展,IE意識則相對穩定,它體現在效率、成本、質量和安全的方方面面:
1.1 成本和效率意識 降低成本,提高效率和質量是IE的核心特點,IE人員必須樹立成本和效率意識。一切工作必須從大處著眼,小處著手。IE人員做事最忌諱眼高手低,好高騖遠。IE人員討論任何問題都要根據生產現場的實際來進行,決不允許脫離生產現場來進行盲目的決策。否則,成本和效率意識的培養都是一句空話。
1.2 工作簡化和標準化意識 IE追求高效和優質的統一。IE產生以來,推行工作簡化(Simplification)、專門化(Specialization)和標準化(Standardization),即所謂的“3S”,對降低成本、提高效率起到重要作用。
1.3 全局和整體意識 IE人員考慮問題必須考慮全局和整個生產系統,不要改善了這個問題,同時又造成其他方面的問題,要考慮綜合效率。即成本、質量、效率兼顧,同時還要突出重點。
1.4 問題和改革意識 IE追求合理性和有效性,使投入生產系統的生產要素達到物盡其值,人盡其用。它包括從作業方法、生產流程直至組織管理等各項業務及各個子系統的合理化。工業工程師有一個基本理念,即做任何工作都會找到更好的方法,改善無止境。為了使工作方法更趨合理,就要堅持改善、再改善。因此,IE人員必須樹立問題和改革意識,不斷發現問題、分析問題、尋求對策,勇于改革創新。
只有擁有了相對穩定的IE意識,才能以不變應萬變,真正成為一個能駕馭IE技術的工業工程人員。
在筆者的教學實踐中,發現在校大學生相對欠缺的就是問題發現及問題解決的能力。而《工業工程基礎》的內容體系主要是方法研究和作業測定,這兩部分內容環環相扣,給出了探求標準方法的途徑,而這部分內容要求參與者要有深邃的洞察力和卓越的解決問題的能力。因此,通過《工業工程基礎》課程,培養學生的IE意識,特別是發現問題、解決問題的能力至關重要。
2 問題發現能力
工業工程課程特別強調問題的發現及改善,針對這一問題,筆者在教學中引入了大量的案例,特別是日常生活中經常遇到的案例,來培養學生的問題發現能力。
比如說針對上課所在教室,請學生按照所學內容,挖掘教室布置所存在的問題、課桌椅所存在的問題、多媒體幕布所存在的問題等;或者舉一些筆者切實經歷的例子,如:由于某辦公室電腦的USB接口出現問題,工作人員每次都要提醒外來辦事人員,不要將移動設備插在該接口上,但經常還是有提醒不到的時候,燒壞不少移動設備,問題出在哪?該如何解決?通過這一系列的案例分析,對于學生發現問題的能力有極大的幫助。
問題發現能力需要長期的訓練及培養,筆者在授課過程中,始終保持著對“問題”的敏感,時時有問題,處處有問題,不斷啟發、培養學生的問題發現能力,特別是在課內及期末安排的集中實踐,極大的促進了學生問題發現能力的提升。
3 問題解決能力
在校大學生容易犯的一個通病,就是眼高手低,想當然的發現問題,想當然的解決問題,知其然,卻不知所以然。如果說對于培養學生發現問題的能力不是問題的話,解決問題的能力卻是實實在在的問題。在日常的工作學習中處處是問題,而問題的解決又是無止境的,改善后還可以再改善。在人機操作這部分內容里,我們會用到持續改善的案例,如:某工人操作車床車削工件,作業程序及時間值為:裝夾工件:0.5min,車削:2.0min,卸下零件:0.3min,去毛刺并檢查尺寸:0.5min,該車床自動加工。試繪制出此作業的人—機作業圖,并對其作業進行改進。
以上現行方法人的空閑時間太多,其利用率僅為39%,通過人機操作分析,加以改進。
通過重排,不需增加設備和工具,而是盡量利用機器工作時間進行手工操作,從而縮短了周程,提高了工效和人機利用率。
問題的解決或者說改善仍可進行,通過人的閑余能力分析,得到進一步的改善方案,一是增加其他工作,二是利用空閑操作一臺機床。
通過大量類似案例的導入,讓學生明白,任何一種程序或者工作方法都可以改善、再改善。工業工程追求的境界不是最后,而是更好。只有本著改善、改善、再改善的信念,才能從根本上解決我國企業、服務部門所存在的各種問題。
4 結論——小案例,大作用
由于《工業工程基礎》課程的部分內容是從微觀的層面進行企業診斷,加之在校大學生實際操作能力尚有欠缺,筆者在教學過程中采用了大量的小案例,這些小案例有些來源于企業生產現場的某個局部,有些甚至是學生們日常學習生活的真實寫照。通過小案例的應用,說明大問題,學生掌握起來不陌生,而且通過這些小案例的分析,可以切實解決學生學習生活中存在的不經濟狀況,真正做到學以致用。
5 總結
IE基礎本身就是一門謀求高效方法的課程,針對學生缺乏企業實踐的實際,通過案例導入,培養學生發現問題、解決問題的能力,是一種行之有效的方法。
參考文獻:
[1]范中志.工業工程基礎[M].廣州:華南理工大學出版社,1996.
關鍵詞:組合優化 線性規劃 網絡優化 最大流 最小截
中圖分類號:F224 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)05(c)-0043-02
最大流和它的對偶問題最小截問題是經典的組合優化問題,也是特殊的線性規劃問題,已有40多年的研究歷史,存在許多優秀的算法和大量優秀的代碼。因此許多問題轉化為最大流問題或最小截問題后可以得到十分有效的解決。發現具體應用問題和最大流或最小截問題的聯系是最大流問題或最小截問題應用研究的關鍵[1]。
1 網絡最大流問題的數學描述
定義1[2]:對于以V為節點集,A為弧集,C為最大容量集的網絡N=(V,A,C),其上的一個流,f是指從N的弧集A到R的一個函數,即對每條弧(i,j)賦予一個實數fig(稱為弧(i,j)的流量),如果流f滿足
(1)
則稱f為可行流。
考慮在以V為節點集,A為弧集,C為最大容量集的網絡N=(V,A,C):節點vs為網絡中唯一的源點,vt為唯一的匯點,而其它節點為轉運點。如果網絡中存在可行流f,此時稱流f的流量為ds,通常記為v或v(f),即v=v(f)=ds=-dt,最大流問題就是在N=(vs,vt,V,A,C)中找到流值最大的可行流(即最大流)。
因此,用線性規劃的方法,最大流問題可以形式地描述如下:
(2)
2 網絡最大流問題的應用
2.1 求最大匹配問題
2.2 求圖的邊連通度問題
定義5[4]設G=(V,E)是連通圖,如果e是G中的一條邊,且G-{e}不連通,則稱e是G的一條割邊。若E1是E的非空子集,G-E1不連通,但對E1的任何真子集E2都有G-E2連通,則稱E1是G中一個邊割集。割點構成只含一個點的點割集。割邊構成只含一條邊的邊割集。
定義6[4]設G是一個非平凡的連通圖,則我們稱λ(G)=min{|E1||E1是G的邊割集}為G的線連通度。即λ(G)是使得G不連通所必須刪除的邊的最小條數。求圖的邊連通度問題可轉化為求圖的權全為1的全局最小截問題,所謂全局最小截是指所有點對間最小截中的值最小的截,又最小截問題的對偶問題是最大流問題,故求圖的邊連通度問題可轉化為求弧的最大容量為1的最大流問題。現以舉例說明,求圖3的連通度。
解:在5個點中任選兩點分別作為網絡中的源點和匯點,則可以組成10個網絡圖,若以v1為源點,v5為匯點,且各弧上的最大容量為1的最大流問題.如圖4所示。通過Ford-Fulkerson標號法求得最大流量為2。若以v1為源點,v3為匯點,且各弧上的最大容量為1的最大流問題如圖5所示。通過Ford-Fulkerson標號法求得最大流量為3,總之我們需要求10個網絡的最大流,限于篇幅不一一列舉,在這些最大流中最小的流量為2,所以圖的連通度為2。
2.3 資源分配問題
例 某市政工程公司在未來5~8月份內需完成4項工程:修建一條地下通道;修建一座人行天橋;修建一條道路及道路維修。工期和所需勞動力如表1所示,公司共有120人,任一項工程在一個月內的勞動力不能超過80人,則公司如何分配勞動力完成所有工程。
解:將工程計劃用如下網絡圖6表示,其中標號5、6、7、8分別表示5~8月份,Ai, Bi,Ci,Di表示工程在第i個月內的完成部分,用弧表示某月完成某項工程的狀態,弧的流量為勞動力限制。合理安排每個月個工程的勞動力,在不超過現有人力的條件下,盡可能保證工程按期完成,就是求上圖從發點到收點的最大流問題。用Ford-Fulkerson標號法求得的一個最大流量方案如圖7所示,可知5月份有剩余勞動力20人,4項工程恰好按期完成。
3 結語
該文列舉、分析了網絡最大流問題在匹配問題、圖的邊連通度問題及資源分配問題領域的應用并給出了對應的解決方案。
參考文獻
[1] 張憲超,陳國良,萬穎.網絡最大流問題研究進展[J].計算機研究與進展,2003,40(9):1281-1292.
[2] 《運籌學》教材編寫組,運籌學[M].3版.北京:清華大學出版社,2005.
【關鍵詞】工程建設,前期工作,規劃管理
中圖分類號:TU198 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
每一個工程項目都有著自身獨特的特性,所以業主單位要善于辨別各個項目的特點,有針對性的展開對項目的前期準備和相關報批工作,對前期工作的合理規劃與管理,對項目的準確定位可以幫助施工過程中更加順利的進行,從而得到更大的收益。
目前我國工程建設項目前期工作存在的主要問題
1.對項目環境缺乏足夠的調查分析, 造成決策失誤
就房產項目而言, 在項目建設前期, 應該從經濟、社會、用戶需求、建設選址、周圍環境等方面進行全面、深入地調查研究。如果缺乏對這些方面的調查研究, 盲目上項目, 則可能導致該建設項目的失敗。
2.項目定義不明確, 造成項目實施中的反復
所謂項目定義是指在項目前期對整個項目進行總體構思, 并椐此進行項目描述, 對項目可行性進行論證, 為項目實施, 尤其是規劃設計提供依據。很多項目, 由于業主的建設意圖不明確, 規劃設計任務書含糊不清, 而在設計或施工已進行到一定階段時, 業主突然改變意圖, 造成設計或施工的多次返工, 影響了工程進度, 也使投資增加。
缺乏對設計和施工的有效管理
中國的建設監理制度雖已推行十年, 建設監理的水平也在逐步提高, 但是也要看到, 我們的監理工作很大程度上還是停留在低層次、小范圍內, 設計監理方面的工作還沒有得到很好的重視, 施工監理更多地局限在質量控制上。如何對設計和施工進行有效管理, 不僅是項目實施階段的事, 而且在項目建設前期就應該進行詳盡的規劃, 以免在項目實施時打無準備和無把握之仗。
4.前期工作的必要性
建設項目前期策劃工作, 從大的方面來說, 可以更好地滿足國家建設和人民物質文化生活的需要, 促進國民經濟健康發展; 從小的方面來說, 可以使項目建設順利進行, 達到工期、質量和投資三大控制目標。
工程前期規劃與管理
1.工程項目前期管理工作內容
工程項目前期管理是指工程建設中的項目決策階段,它包括:項目建議書,可行性研究報告,設計階段。
項目建議書又叫做預可行性研究報告,它是由建設單位根據規劃發展要求,結合自身各項資源條件,向上級主管部門提出的具體項目建設的輪廓設想和書面文件。項目建議書由上級主管部門審查、批準后,即可列入建設前期工作計劃。
上級主管部門對項目建議書的審批通過關系到工程建設項目能否繼續進行,是工程項目建設的前提條件。
可行性研究報根據批準的項目建議書的進一步深化,收集資料對項目進行進一步論證和定位,綜合評選,確定經濟上合理,技術上先進,條件上具備,實施上可行的最佳方案,為項目決策提供依據。可行性研究報告需要得到行業專家的論證和主觀部門的批準。
可行性研究報告為投資者和決策者提供可靠的決策依據,并可作為下一步工作開展的基礎。
設計階段又分為初步設計,技術設計和施工圖設計。設計階段是根據可行性研究報告提供的科學依據,擬定修建原則,選定方案;對重大、復雜的技術問題通過科學實驗、專題研究,落實技術方案;和確定工程數量,提出文字說明和適應施工需要的圖表資料。
項目前期策劃過程的系統性
任何工程項目都起源于項目的構思。而構思產生于解決上層系統問題的期望,或為了滿足上層系統需要,成為實現上層系統的戰略目標和計劃等。這種構思可能很多,人們可以通過許多途徑和方法達到目的,那么必須在它們中間作選擇,并經權力部門批準,以作進一步研究。項目的目標設計和項目定義這一階段主要通過進一步研究上層系統情況和存在的問題提出項目的目標因素,進而構成項目目標系統,通過對目標的局面說明形成項目定義。這個階段包括情況的分析和問題的研究;項目的目標設計;項目的定義;項目的審查。 可行性研究即提出實施方案,并對實施方案進行全面的技術經濟論證,看能否實現目標。它的結果作為項目決策的依據。
項目前期策劃過程的科學性
工程項目構思產生基于對客觀環境的評估與預測,并非來源于某些部門、企業及個人的感性思維。工程項目的目標設計必須經過詳細的推敲。可行性研究必須建立在大量的技術數據分析與技術經濟論證的基礎上,為工程項目作決策,其中包括項目發展階段性的技術分析評估提供了可靠的保證。因此要做到實地調研,根據初步考察的結果,制定詳細的正式市場調查計劃,組成市調小組和策劃專家組。主要工作內容:a.市場環境調查分析;b.區域條件調查分析;c.同類產品競爭勢態調查分析;d.項目情況調查分析;e.項目定位;f.營銷策劃。
對于前期工作中存在問題的解決措施
(一)加強對國家法律制度的認識
在西方發達國家,良好的法律體系,保障了市場經濟條件下,項目的順利實施。在西方國家的工程項目中,合同具有嚴格的法律效力,一旦合同中存在漏洞,失誤方必將承很大的損失,所以合同雙方必定會花較高的代價聘請水準很的專業人士來代為擬訂、審查合同以及解決索賠和仲裁問題。前期工作涉及相關合同的簽訂,需要前期管理人員具備一定的法律知識,同時要關注國家政策法規的走向,只有這樣才能對前期工作起到合理、合法的管理作用。
(二)運用統籌兼顧的方法選擇好項目
按照“擴內需,保增長,調結構,惠民生”的總體要求,在充分認識國家大的發展方向的基礎上,加強統籌謀劃,按照統籌兼顧的方法選擇好項目,加強前期工作的計劃性,確保項目順利實施。前期工作目標一旦確定,要分解細化目標任務,合理安排,科學調度,制定操作性強的工作大綱和計劃,按時間節點排定項目前期工作進度表,確保投資獲得最大的社會經濟效益。項目選擇必須符合當前擴大投資的方向;符合投資結構優化升級的要求;符合企業自身可持續發展的長遠利益。
(三)全面實行招標投標制
招標投標制是市場經濟體制下建設市場買賣雙方一種主要的競爭易方式。我國在工程建設領域推行招標投標制,是為了適應社會主義市場經濟的需要,在建設領域引進競爭機制,形成公開、公平、公正和誠實信用的市場交易方式,擇優選擇承包單位,促使設計、施工、材料設備生產供應等單位不斷提高技術和管理水平,以確保建設項目質量和建設工期,提高投資效益。我們要完善監督機制,嚴格遵守政府采購制度、招投標制度、政府審批制度,確保項目建設質量。平時定期組織相關人員參加業務培訓,提高工作水平與職業道德,確保依法招標。
前期工作的要求
(一)在整個過程中必須不斷的進行調查及數據收集,并對收集到的數據進行分析研究,根據數據做出合理的預測。收集數據是確定項目目標,進行項目定義,分析可行性的最重要影響因素,是進行正確決策的基礎。
(二)在整個過程中要運用PDCA管理模式,在多重反饋的過程中,不斷地進行調整、修改、優化,甚至放棄原定的構思、目標或方案。
(三)在項目前期策劃過程中階段決策是非常重要的。在整個過程中必須設置幾個決策點,對分階段工作結果進行分析、選擇。
(四)重視項目前期策劃工作的安排.一般在項目的前期策劃階段,上層管理者的任務是提出解決問題的期望,或將總的戰略目標和計劃分解,而不必過多地考慮目標的細節以及如何去完成目標,更不能立即提出解決問題的方案. 應爭取高層的支持.協調好戰略層和項目層的關系.一個項目的實施和運行,達到項目目標需要許多條件,這些條件構成項目的要素.在項目的前期策劃中應注意上層系統的問題、目標和項目的聯系與區別。
四、結束語
工程項目的前期規劃以及管理是一個項目首先要做到的工作,通過合理的規劃,落實到具體的管理工作,這樣才能保證項目實施有計劃的進行。對于工程建設有著十分重要的意義,是每一個企業需要做出的第一項工作,需要在實踐中不斷改進與完善。
參考文獻:
[1]劉德祥論工程建設前期工作的任務與重要性青海交通科技2008
關鍵詞: 隱式微積分方程建模; 唯象模型; 統計模型; 基本解; 經驗參數
中圖分類號: O39;O241.8文獻標志碼: AAbstract: As to a growing number of complex scientific and engineering problems which are not easy to be described by classical calculus modeling methodology, a variety of phenomenological partial differential equation models including multiple empirical parameters have been proposed in theoretical research and engineering practice. In some cases, the statistical models are even used to substitute for the calculus models. These models are not clearly interpreted in physics and require more parameters in which the artificial parameters have no physical significance. Therefore, the fundamental solution or statistical distribution which can describe the problem is employed to construct the implicit calculus governing equation. It is noted that “implicit” in the study suggests that the explicit calculus expression of this governing equation is not required or difficult to derive. The fundamental solution of calculus governing equation and corresponding boundary conditions are sufficient to perform numerical simulation. This strategy is called the implicit calculus equation modeling. Considering the power law behaviors of heat conduction in multiple phase soft materials, the kernel function of fractional Riesz potential is used as the fundamental solution to build the implicit fractional calculus equation model for steadystate problems. The numerical experiments verify the model. In addition, the statistical density function of Lévy stable statistical distribution is used as the fundamental solution to build the implicit calculus equation of fractional order to describe anomalous diffusion. The major numerical technique in the research is the radial basis function based collocation methods.
Key words: implicit calculus equation modeling; phenomenological model; statistical model; fundamental solution; empirical parameter
0引言
微積分是現代數學和古典數學的分水嶺,數學的發展和應用自此發生根本性變化.[1]經典的微積分方程建模方法在力學、聲學、電磁學、熱傳輸和擴散理論中,甚至在現代量子力學和相對論中取得巨大成功.然而,社會學家、經濟學家、物理學家和力學家也發現愈來愈多難以用經典微積分方程建模的所謂“反常”現象[23],如在擴散和耗散中廣泛觀察到的冪律現象[34]以及非高斯非馬爾科夫過程[56]等.
非線性微分方程模型是描述復雜物理過程的常用方法,已得到充分研究,其基本思路是假設線性力學本構關系或物理定律中的系數是依賴應變變量的.目前,復雜問題的非線性模型愈加復雜,參數很多.例如,巖土力學中的熱電化力耦合模型需要四十多個參數,這些參數的物理意義和確定本身就是一個很大的問題.[7]
近年來引起廣泛關注的分數階微積分方法是復雜現象建模的另一個有力的數學工具,在一些領域獲得引人注目的成功.[2,4]但是,該方法也有其局限性.首先,非常重要的空間分數階拉普拉斯算子的定義并不統一,有關數值計算也困難重重[2,8];其次,分數階導數階數的物理解釋還不成熟.絕大多數分數階導數模型都是經驗模型或唯象模型.[2,4]
由于實際復雜問題的微分方程模型經常難以建立,因此筆者對這些問題就放棄微分方程建模,直接采用統計模型來描述和分析.[6,9]但是,統計模型不能清晰地描述問題的因果性,物理概念和規律經常不很清楚,結果不精細,一些情況下難以滿足實際工程的需要.[5,10]
在微分方程數值模擬方面,目前標準做法是先確定控制方程和邊界條件,然后采用某種數值方法做仿真計算.相應的反問題則涉及確定邊界條件、控制方程參數和邊界形狀等,但基本上是先有控制微分方程,然后再求數值解.如上所述,建立復雜問題的微分控制方程并不是一個簡單的問題.而且,非線性控制方程和分數階微分控制方程的數值求解也不是一個容易的任務.例如,邊界元法利用微分方程的基本解,能夠高效高精度地獲得數值解.但是,絕大多數非線性模型的基本解很難找到[11],而現有的分數階微積分控制方程的基本解又極為復雜,甚至沒有顯式表達,也不易得到[2].
為解決仿真這些復雜問題的微積分建模難題,本文提出隱式微積分方程建模方法.基本思路是邊界元的逆向思維,即不需要知道微積分控制方程的表達式,而是先確定物理問題微積分方程的基本解或通解,相應的微積分方程存在但不一定能夠推出其顯式表達式.在數值模擬方面,僅需微積分控制方程的基本解和邊界條件就可以進行數值仿真計算,得到模型的數值解,不需要從基本解來推導控制方程.這里“隱式”是指控制方程的顯式表達式可以不需要或難以推導出來.在具體實施中可以利用描述一類物理問題的廣義基本解或統計分布密度函數.
由于基本解和通解一般可表達為徑向基函數,因此本文求解隱式微積分方程模型的主要數值技術是基于徑向基函數的配點方法.[12]該類方法以距離為基本變量,不依賴于問題的維數,本質上是無網格無數值積分的方法,編程容易,能夠計算高維復雜幾何形狀問題.
本文考察2類應用實例.首先,考慮多相軟物質熱傳導的冪律行為.[23]許多研究表明:分數階拉普拉斯算子方程可以有效地描述這類冪律行為的物理力學問題[2,4],但分數階拉普拉斯算子的數學定義并不統一[2,13],現有的表達式都很復雜,難以進行數值計算[14].本文以分數階里斯(Riesz)勢的核函數為基本解構造其穩態問題的隱式微積分方程模型,并用基于徑向基函數基本解的奇異邊界法[12]進行數值驗證.第二個實例是用已知的統計密度函數構造隱式微積分方程的基本解.學者和工程師很早以前就注意到很多工程和社會經濟問題不能用經典的高斯分布精確描述,而且難以建立相應的微分方程模型.高斯分布只是列維(Lévy)穩態分布的一個特例[2],近年來的研究發現列維穩態統計分布比高斯分布應用范圍大很多,在許多工程問題得到成功的應用[2,1517],特別是反常擴散行為中快擴散過程的統計建模.本文運用列維密度函數構造反常擴散現象的時間空間隱式微積分方程模型.本文模型比現有模型簡單,物理和統計概念清晰.
本文第1節通過多相軟物質冪律熱傳導建模,引進隱式微積分方程建模方法,并采用奇異邊界法給出仿真數值結果,然后在第2節給出列維穩態統計分布的隱式微積分方程模型,最后在第3節總結隱式微積分方程建模方法的特點和優勢,以及若干有待研究解決的問題.
①證明過程包含在向J Comput Phys投稿的文章“Threedimensional Rieszkernelbased fractional Laplacian equation and its numerical solution”中,作者為陳文和龐國飛1穩態冪律熱傳導的隱式微積分方程模型分數階拉普拉斯算子(-Δ)s/2是一種典型的微分積分算子,能夠用單參數s(0到2之間任意實數)表征物理力學系統的空間非局部性;作為經典整數階拉普拉斯算子(s=2)的一般形式,可用于軟物質中聲波傳播的能量耗散[13]、湍流擴散[16]、地下水溶質運移[1819]、分形空間中的電磁場[20]和非局部熱傳導[2122]等物理力學問題的建模.算子(-Δ)s/2滿足傅里葉變換[8]F{(-Δ)s/2u(?)}=ksF{u(?)}(1)式中:k為頻域中的波數.利用傅里葉逆變換直接推導算子的顯式表達式很困難,現有的二維和三維分數階拉普拉斯算子的顯式定義不統一.[13,2224]文獻中常用的向量積分顯式定義與式(1)不符,是一個近似定義,算子的數值離散也較為困難.例如,有限元離散的弱形式含有二重向量積分,具有非局部性,生成的剛度矩陣不再是帶狀稀疏陣,而是滿陣.[14,21]總之,目前尚無統一的且易于數值計算的分數階拉普拉斯算子定義.
采用隱式微積分建模方法,筆者不考慮分數階拉普拉斯算子的具體表達形式,而是從其逆算子(分數階里斯勢)出發,直接構造分數階拉普拉斯算子的基本解.為不失一般性,三維空間中的分數階里斯勢核函數的定義[8]為u*(x,ξ)=1x-ξ3-s (2)式中:x-ξ表示點x與ξ之間的歐氏距離;s為分數階勢的階數.經典整數階拉普拉斯算子(s=2)的基本解是分數階的一個特例,u*(x,ξ)=1x-ξ (3)以式(2)作為分數階拉普拉斯算子(-Δ)s/2的基本解.一般物理問題的分數階拉普拉斯的階數s是從1到2之間的實數.可以證明,這樣定義的分數階拉普拉斯算子滿足傅里葉變換定義.①
復雜介質往往存在不連續性,如裂紋和孔洞,導致不連續點上的偏導數失去物理意義.經典整數階導數的微積分方程模型不再適用于描述這類復雜介質中的熱傳導.[2122]分數階拉普拉斯方程能夠較精確地描述這類冪律(非局部)熱傳導行為,其穩態方程為-(-Δ)s/2u(x)=0,s∈(1,2],x∈ΩR3 (4)式中:u為無量綱化的溫度函數;s表征材料的非局部性,刻畫冪律特征;Ω為計算區域,如圖1所示的圓柱.圓柱長為6,底面半徑為1,圓柱的中心與坐標原點重合.在本項研究中,(-Δ)s/2按式(2)的分數階里斯勢基本解定義,因此就用這個問題驗證基本解式(2)定義的分數階拉普拉斯算子的隱式微積分模型.需要強調的是,這里并不需要知道分數階拉普拉斯算子的顯式表達式.
基于里斯勢的分數階拉普拉斯算子基本解表達式(2),采用奇異邊界法[2526]可直接求解穩態方程式(4)和相應的邊界條件的穩態熱傳導問題.奇異邊界法是一種邊界型徑向基函數配點法,以基本解作為插值基函數.該方法假設基本解源點奇異時的源點強度因子存在.本文采用基本解積分平均計算源點強度因子.
為驗證奇異邊界法,先考察整數階拉普拉斯方程(s=2)的數值解精度.圖2給出精確解和數值解在圓柱中軸上的值.隨著邊界離散點數的增加,數值解逐漸逼近精確解,可見奇異邊界法具有較好的收斂性.
一般情況下并不知道分數階拉普拉斯方程式(4)的精確解,但可以通過指定與整數階方程相同的邊界條件考察分數階方程的數值解是否逼近于整數階方程的精確解(當s趨于2時).先考察圓柱中軸{(x,y,z)|x=0,y=0,-3≤z≤3}上的溫度隨式(4)中分數拉普拉斯算子階數s的變化,數值結果見圖3.在完全相同的邊界條件下,當s趨于2時,隱式分數階拉普拉斯方程的解單調趨近于整數階拉普拉斯方程的解.此外,s越小,材料的非局部性越強,中軸的溫度越低.
2基于列維統計分布的非穩態反常擴散問題的隱式微積分方程模型擴散現象廣泛存在于自然界和工業界中,是極其重要的物質遷移和輸運的物理力學過程.越來越多的研究發現,經典的擴散方程并不能很好地描述湍流,如高溫高壓下等離子體擴散,金融市場變化,高分子動力學,以及軟物質的熱傳導、擴散和電子輸運等反常擴散過程.所謂的反常擴散[19,27]是指不符合菲克(Fick)擴散定律的擴散行為,包含慢擴散(subdiffusion)和快擴散(superdiffusion)2種形式,通常表現出長程的時間空間相關性.近年來的研究發現空間分數階擴散方程能較好描述反常擴散中的快擴散現象;但時間空間非穩態分數階方程的顯式表達式難以得到或不準確,且難以數值計算.
本節考慮用列維統計分布的密度函數構造非穩態空間分數階反常擴散方程的基本解,進行隱式微積分方程建模.這不同于第1節所涉及的穩態問題.
以上分析表明:高斯分布是整數階菲克擴散模型的基本解核函數,一維列維分布是一維問題分數階快擴散模型基本解的核函數.列維穩態統計分布是經典擴散方程和空間分數階擴散方程基本解核函數的兩類特殊情況.因此,可以用列維穩態統計分布的概率密度函數構造多維分數階時間空間擴散方程的基本解,并用于建立快擴散過程的隱式微積分建模.由n維s穩態列維分布概率密度函數得到的n維空間分數階擴散方程基本解為G(x,y,t)=H(t)tn/sLx-yt1/s (15)這里列維分布是空間分數階擴散方程基本解的核函數,深刻揭示多維快擴散過程的統計本質和空間相關性.利用隱式微積分方程模型的基本解式(15),可以用試驗或觀測數據確定擴散過程所對應的列維統計分布中的穩態指標參數s得到基本解,然后根據可測邊界上得到的邊界條件值進行數值仿真計算,避免顯式表達微積分方程模型的很多困難.
3結論
傳統的數學物理方程和數值計算方案一般先根據問題的物理特征和理論采用數學微積分方法建立控制方程和邊界條件,然后采用數值方法求解這些偏微分或微分積分方程問題.不同于標準的理論建模和數值仿真方案,本文提出的隱式微積分建模思路是先有問題的基本解,然后直接求解問題.微分控制方程表達式本身不再是必需的環節和對象.
隱式微積分建模的基本解或統計分布可以相當廣泛,可極大地推廣微積分建模的適用范圍.例如,不同于傳統的先有微分方程模型再尋找基本解的邊界元法,可以直接根據問題的物理特征構造不均勻介質的基本解或通解,甚至可以直接構造非線性問題的基本解,而不用考慮微積分方程的表達形式,可將數學力學建模和數值建模更加緊密地結合起來.
此外,隱式微積分建模方法也將微積分建模與統計模型深刻緊密地結合起來,可由復雜問題的統計分布構造確定性的微分方程模型的基本解,建立確定性模型和隨機模型內在聯系的橋梁.基本解可以理解為物理場中的影響函數或勢函數,由此可建立連續介質的隱式微積分建模與微觀尺度的分子動力學和介觀尺度的耗散粒子動力學的內在聯系.
如何根據復雜問題的物理性質或統計分布構造基本解或通解等影響函數仍是有待深入研究的課題.
致謝:本文的第1節和第2節分別得到博士研究生龐國飛和博士傅卓佳的幫助,在此表示感謝.
參考文獻:
[1]莫里斯?克萊因. 古今數學思想[M]. 張理京, 譯. 上海: 上海科學技術出版社, 2009: 342383.
[2]陳文, 孫洪廣, 李西成, 等. 力學與工程問題的分數階導數建模[M]. 北京: 科學出版社, 2010: 8285.
[3]馬紅孺, 陸坤權. 軟凝聚態物質物理學[J]. 物理, 2000, 29(9): 561524.
MA Hongru, LU Kunquan. The physics of soft condensed matter[J]. Physics, 2000, 29(9): 561523.
[4]徐明瑜, 譚文長. 中間過程、臨界現象――分數階算子理論、方法、進展及其在現代力學中的應用[J]. 中國科學: G輯: 物理學力學天文學, 2006, 36(3): 225238.
XU Mingyu, TAN Wenchang. Intermediate process, critical phenomena: theories, methods, and advances of fractional operator and their applications in modern mechanics[J]. Sci China: Ser G: Phys, Mech & Astron, 2006, 36(3): 225238.
[5]MANDELBROT B B. The fractal geometry of nature[M]. New York: WH Freeman, 1982: 247272.
[6]METZLER R, KLAFTER J. The random walk’s guide to anomalous diffusion: a fractional dynamics approach[J]. Phys Rep, 2000(339): 177.
[7]周創兵, 陳益峰, 姜清輝, 等. 論巖體多場廣義耦合及其工程應用[J]. 巖石力學與工程學報, 2008, 28(7) : 13291340.
ZHOU Chuangbing, CHEN Yifeng, JIANG Qinghui, et al. On generalized multifield coupling for fractured rock masses and its applications to rock engineering[J]. Chin J Rock Mech & Eng, 2008, 28(7): 13291340.
[8]SAMKO S G, KILBAS A A, MARICHEV O I. Fractional integrals and derivatives: theory and applications[M]. London: Gordon and Breach Science Publishers, 1993: 483532.
[9]SHLESINGER M F. Fractal time and 1/f noise in complex systems[J]. Ann NY Acad Sci, 1987(504): 214228.
[10]謝和平. 分形巖石力學導論[M]. 北京: 科學出版社, 2005.
[11]KYTHE P K. Fundamental solutions for differential operators and applications[M]. Boston: Birkhauser, 1996: 60136.
[12]CHEN W, FU Z, CHEN C. Recent advances in radial basis function collocation methods[M]. SpringerVerlag, 2013.
[13]CHEN W, HOLM S. Fractional Laplacian timespace models for linear and nonlinear lossy media exhibiting arbitrary frequency powerlaw dependency[J]. J Acoust Soc Am, 2004, 115(4), 14241430.
[14]ROOP J P. Computational aspects of FEM approximation of fractional advection diffusion equations on boundary domains in R2[J]. J Comput Appl Math, 2006, 193(1): 243268.
[15]DELCASTILLONEGRETE D, CARRERAS B A, LYNCH V E. Front dynamics in reactiondiffusion systems with Levy flights: a fractional diffusion approach[J]. Phys Rev Lett, 2003: 91(1): 0183014.
[16]CHEN W. A speculative study of 2/3order fractional Laplacian modeling of turbulence: some thoughts and conjectures[J/OL]. Chaos, 2006(16). [20140827]. http:///10.1063/1.2208452.
[17]CHEN W. Lévy stable distribution and[0,2] power law dependence of acoustic absorption on frequency in various lossy media[J]. Chin Phys Lett, 2005, 22(10): 26012603.
[18]MEERSCHAERT M M, BENSON D A, BAUMER B. Multidimensional advection and fractional dispersion[J]. Phys Rev E, 1999, 59(5): 50265028.
[19]PANG G, CHEN W, FU Z. Spacefractional advectiondispersion equations by the Kansa method[EB/OL].(20140720)[20140830]http:///science/article/pii/S0021999114005130.
[20]TARASOV V E. Electromagnetic fields on fractals[J]. Mod Phys Lett A, 2006, 21(20): 15871600.
[21]BOBARU F, DUANPANYA M. The peridynamic formulation for transient heat conduction[J]. Int J Heat & Mass Tran, 2010, 53(19/20): 40474059.
[22]D’ELIA M, GUNZBURGER M. The fractional Laplacian operator on bounded domains as a special case of the nonlocal diffusion operator[J]. Comput & Math Appl, 2013, 66(7): 12451260.
[23]TARASOV V E. Fractional vector calculus and fractional Maxwell’s equations[J]. Ann Phy, 2008, 323(11): 27562778.
[24]MEERSCHAERTA M M, MORTENSEN J, WHEATCRAFTS W. Fractional vector calculus for fractional advectiondispersion[J]. Physica A: Stat Mech & its Appl, 2006(367): 181190.
[25]陳文. 奇異邊界法: 一個新的、簡單、無網格、邊界配點數值方法[J]. 固體力學學報, 2009, 30(6): 592599.
CHEN Wen. Singular boundary method: a novel, simple, meshfree boundary collocation numerical method[J]. Chin J Solid Mech, 2009, 30(6): 592599.
[26]GU Y, CHEN W, HE X Q. Improved singular boundary method for elasticity problems[J]. Computer and Structures, 2014, 135: 7382.
[27]FU Z, CHEN W, YANG H. Boundary particle method for Laplace transformed time fractional diffusion equations[J]. J Comput Phys, 2013, 235(15): 5266.
[28]FELLER W. An introduction to probability theory and its applications: Vol 2 [M]. 2nd ed. New York: Wiley, 1971: 574581.
關鍵詞:水利工程;三檢制;問題;解決
0引言
水利工程施工三檢制已施行多年,在促進工程質量方面,起到了一定的作用,但近年來,施工三檢制已為廣大施工、監理和建管人員所詬病,三檢制在執行過程中存在著不少問題,現簡單分析施工三檢制存在的問題及解決方法。
1水利工程施工三檢制的定義
水利部于1996年9月和2007年7月先后實施了《水利工程施工質量評定規程(試行)》(SL176-1999)、《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL176-2007),在該規程條文解釋中明確“施工單位應堅持三檢制,一般情況下,有班組自檢、施工隊復檢、質檢處(科)終檢。”這就是水利工程施工三檢制的最明確的定義。
2水利工程施工三檢制存在的問題
一是現代施工企業人員組成主要都是技術管理人員,企業下屬的施工隊和作業班組已不復存在,一線施工作業班組人員主要為隨用隨聘的農民工。在施工過程中,企業施工技術人員直接對準作業班組,已不再有施工隊這一結構層次的存在,作業班組在施工技術人員的帶領指導下,完成各項工作。因此從這一角度來說,施工隊的復檢已不存在。二是利工程質量檢測所需的儀器如水準儀、全站儀、靠尺、游標卡尺等,多由施工企業項目部購置、保存和使用,班組和施工隊無這些儀器,且很少有人會操作使用,因此,班組自檢和施工隊復檢就無法進行,只能憑觀感判斷質量是否達到標準。水利工程不僅種類多樣,而且結構復雜,如大型樞紐工程中有大壩、溢洪道、輸水洞、電站、船閘等不同的建筑物,堤防工程中有堤防填筑、險工治理、水閘、泵站等;大壩又有混凝土重力壩、漿砌石重力壩、均質土壩、粘土心墻堆石壩、粘土心墻砂礫石壩等各種壩型。在不同的建筑物中,既有土石方工程、混凝土工程,又有帷幕灌漿、回填灌漿、接觸灌漿等。工程施工內容多樣,技術指標在不同的條件下亦各不相同,而目前我國施工班組人員多來自臨時招聘的農民工,人員文化水平相對較低,知識結構簡單,不具有系統性的工程知識,施工過程中很難獨立完成班組自檢和復檢的任務。現行的施工模式是班組人員在施工單位技術人員的帶領和指導下,完成了相關的工作。因此,從這點講,水利工程的三檢制也不太適應。水利部于2012年9月19日和2013年先后批準了最新《水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準》(SL631-639),明確了各類單元工程的驗收評定標準。根據驗收評定標準,很多單元工程的檢驗項目或檢測項目班組和施工隊人員不能完成自檢或復檢,如高程、坡度測量和干密度檢測等,能完成的檢驗項目或檢測項目大部分是一些觀感項目,只要一檢就可以保證質量。現以常用的單元(工序)驗收評定標準進行分析說明。如常用的普通混凝土工程驗收評定共劃分為6個工序,其中基礎面、施工縫處理工序中主控項目和一般項目包括巖基(或軟基)、巖面清理、地表水和地下水等3項,均為觀感項目,這個工序只要施工企業項目部質檢科一檢就能保證;在混凝土澆筑工序中,主控項目和一般項目共11項,包括入倉混凝土料、平倉分層、混凝土振搗、鋪筑間歇時間、澆筑溫度、混凝土養護、砂漿鋪筑、積水和泌水、插筋管路等埋設件及模板的保護、混凝土表面保護、脫模,施工過程是連續不間斷的,班組施工時,質檢科人員也在現場指導,檢查是同時的,執行三檢,有點牽強附會;再如常用的土方開挖單元工程分表土和土質岸坡清理、軟基或土質岸坡開挖兩個工序,表土及土質岸坡清理工序包括表土清理、不良土質的處理、地質坑孔處理、清理范圍、土質岸邊坡坡度等5項,其中土質岸邊坡坡度需要用全站儀或其他儀器量測,班組人員大多不具備測量水平,無法檢測;軟基或土質岸坡開挖工序中,主控項目和一般項目共4項,其中底部標高測量,班組人員同樣很難做到,無法三檢,其他項目同樣為觀感項目,一檢即可。諸如此類,在單元工程施工質量驗收評定標準中有很多。施工質量三檢制是施工企業的一種行為,企業可以根據自身情況安排施工過程,只要施工過程符合規范規定要求,最終能提交一個合格的產品,不宜將施工三檢制作為一個行業制度,普遍推廣。現行水利工程質量多采用建設監理制,監理是獨立的一方,對施工質量進行全過程監督,施工單位在自檢合格后,尚需報監理進行復核,監理單位通過核查施工單位報驗資料是否真實、齊全,并結合平行檢測和跟蹤檢測結果等,復核工程施工質量檢驗項目是否符合驗收評定標準的要求。
3解決目前三檢制存在問題的方法
3.1重新定義三檢制。
在建筑行業,三檢制的定義為自檢、專檢和交接檢。自檢由班組人員按驗收評定標準對工序質量進行檢查,填寫工序自檢表;專檢由項目部專職質量員對工序質量按驗收評定標準進行檢查,填寫復檢表;交接檢驗由施工技術人員組織本道工序及下道工序作業班長和專職質量員參加檢查和驗收,填寫終檢表。對比水利和建筑行業兩種不同三檢制的定義,可以發現,建筑行業三檢制更具有可行性和可操作性。
3.2全面提高班組作業人員的知識層次。
班組作業人員文化水平低是影響施工三檢制實施的最根本因素。只有班組人員的文化水平和知識結構達到一定程度,能夠掌握相應工種的技術標準和相應的檢測儀器的操作水平,這樣才具有施行三檢制的基礎。
3.3修改完善驗收評定標準。
進一步完善施工質量驗收評定標準的內容,設定更能反映工程施工過程、且便于檢驗檢測的項目,從而完善工程質量評定工作。
3.4加強監理單位的監管,提高監理工作水平和效率,切實發揮監理作用。
1雷達罩復合材料產品數字化設計技術
在定義上和其他材料的定義方法有顯著差異,其數據不但要包含幾何數據,還要包含相關材料的制造信息等非幾何數據。雷達罩復合材料產品數字化定義雷達罩復合材料產品的三維模型定義三維模型的定義具有特殊性和復雜性,即很多放置在模型外表的鋪層固化構成了產品最后的形狀。在三維模型的實體構建中,主要任務是完成材料制作信息的鋪層設計。雷達罩復合材料產品的二維模型定義在數據集中,二維圖紙模型是不可缺少的,主要由三維模型構成。在二維模型視圖中,需要對雷達罩的結構和幾何數據等信息作出完整的定義。FiberSIM能夠將所有系統集中于CAD系統中,使該軟件成為高性能產品設計和制造的良好工具。該軟件可以提供專業的工程設計環境,高效處理在制造過程中出現的突發性和復雜性問題,運用CAD系統對復合材料產品的定義,促進內部環節的數據流暢,并且能夠在整個項目內部分享此定義。運用FiberSIM軟件的層次仿真技術,能夠猜測材料與模具面之間的復雜貼合,支持整個雷達罩復合材料產品的工程過程,使設計人員能夠在產品的幾何、結構、需求及工藝約束之間進行有效衡量。運用FiberSIM軟件能夠對鋪層的結構及纖維方向做出準確的判斷,設計人員應該在初步階段及時發現制造上的問題,并及時找出解決問題的合理方法,完成DFM。
2雷達罩復合材料產品數字化制造技術
預浸料數控下料在產品的生產制造過程中,下料是既重要又復雜的工序,應該采取自動剪裁機進行預浸料的平面切割,完成預浸料的自動下料。其作用替代了手工下料,使得每一層的放置形狀和纖維方向愈加精確,而且能夠將層次逐一編號,減少了在放置層次過程中的錯誤,其效率比手工下料高出3倍以上,節省了20%左右的原資料,此外,排樣是提高材料利用率的主要因素。激光投影系統的應用FiberSIM軟件能夠根據構件的CAD三維設計數據,將激光反應出來的數據輸入到激光投影體系中,經過特別反光鏡,將構件層次形狀概括線上的點按順序投影到模具外表,但由于點的投影速度比較快,所以在操作者眼中,模具或零件外表會生成相應的鴻溝概括線,操作者可根據該概括線進行有關的定位操作(如定位鋪疊等),然后完成各層次的準確定位,消除了傳統的疊放模式。
3雷達罩復合材料產品數字化技術體系集成技術
數字化技術體系數據傳遞與傳統生產方式相比,數字化技術體系主要是利用數字量方式對產品進行全面性的描述和數據傳遞,來實現產品設計、材料和工藝的一體化。典型應用系統集成數字化技術體系中各環節的數據流動關系,需要集成的系統主要包括設計系統內部、設計系統與分析系統、設計系統與工藝設計系統、設計系統與工裝設計系統、設計系統與制造系統的集成(如圖2所示)等。飛機雷達罩復合材料產品數字化技術體系研究內容涵蓋了飛機雷達罩復合材料產品數字化設計、數字化制造和數字化技術體系集成技術等諸多部分,本文通過吸收國內外先進的經驗,對飛機雷達罩復合材料產品數字化技術體系進行了深入的研究,介紹了飛機雷達罩復合材料產品的數字化定義、數字化制造以及構建飛機雷達罩復合材料產品數字化技術體系數據流等方面所需要做的工作和實施方案,制定了飛機雷達罩復合材料產品數字化技術體系的總體建設方案。
作者:陳魯峰王洪達王盼樂張曉剛單位:中國商飛上海飛機設計研究院
關鍵詞:系統工程 企業戰略分析
0 引言
2002年,根據中國發展戰略學研究會戰略管理咨詢中心的調查結果,許多企業的管理者并不認為在我國企業中實行的戰略管理活動是有成效的,因為對“您覺得戰略管理很有用嗎”這一問題作出肯定回答的被訪者人數不足總數的50%,另有34%的被訪者認為已經實施的戰略管理效果一般,6%的被訪者還認為效果不好甚至極差[1]。這一調查結果從一個側面反映了目前我國在企業戰略管理領域中的不足。造成這種不足的一個重要原因就是目前在企業戰略管理領域中,比較權威的、能夠被廣為接受的理論、方法基本都產生于西方發達國家[2],在社會制度、經濟基礎等各方面前提條件上的差異導致了這些在西方企業的實踐中早已得到證明的理論、方法進入我國之后難免會“水土不服”。因此,有必要繼續探索和發展符合我國國情的企業戰略管理理論和方法。
從“兩彈一星”到“神舟飛船”,再到近日備受矚目的“嫦娥二號”,中國航天事業用半個多世紀的繁榮發展不斷的向我們證明了系統工程理論、方法的正確性和實用性。系統工程這一成功的、植根于我國社會現實的理論、方法正可以被用來指導和豐富我國的企業戰略管理理論,尤其對于企業戰略的分析來說,更具有指導意義。
1 關于系統工程
系統工程在錢學森提出的現代科學技術體系中,屬于系統科學的應用技術,其技術科學層次包含運籌學、控制論和信息論,其基礎理論為系統學[3]。
現代系統工程思想和方法的起源最早可以追溯20世紀40年代,隨著20世紀50年代到70年代美國的“北極星”導彈核潛艇計劃和阿波羅登月計劃的實施,系統工程的思想和方法得到了各領域的廣泛重視。隨后,美國、歐洲航天局等國家或組織在系統工程方法論及具體方法的研究、系統工程標準規范及手冊指南的編制等方面又取得了重大進展,這為系統工程技術的深入發展及其系統工程能力的提升起到了巨大的促進作用[4]。
在我國,系統工程研究的起步也并不晚。早在1978年,錢學森、許國志、王壽云就在《文匯報》發表了名為《組織管理的技術——系統工程》的文章,提出利用系統思想把運籌學和管理科學統一起來的簡介,這標志著我國系統工程思想的應用和推廣已經進入了一個新的時期[5]。目前,在我國,系統工程思想和方法已經被應用于工業、農業、軍事、社會等多個領域,取得了很多重要的成果,其中最有代表性的就是系統工程思想和方法在載人航天、月球探測等重大航天項目中的應用。
由于系統工程在世界各個國家的很多行業中都得到了廣泛的應用,因此,很多組織和學者都根據自身的需要給出了系統工程的定義。其中,比較有代表性的有:
國際系統工程協會(INCOSE)(2006)認為,系統工程是成功建設系統的一種跨學科的方法和工具[6]。
美國聯邦航空委員會(FAA)(2006)認為,系統工程是一門關注整個系統設計和應用的學科,它將系統作為一個整體來看待,考慮系統的所有方面和所有變量,并將系統的社會方面同技術方面相聯系[7]。
錢學森認為,系統工程是組織管理系統的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法,是一種對所有系統都具有普遍意義的方法。
于景元、周曉紀(2004)認為,系統工程是組織管理系統的技術,它從系統整體出發,根據總體目標的需要,以系統方法為核心并綜合運用有關科學理論方法,以計算機為工具,進行系統結構、環境與功能分析與綜合,包括系統建模、仿真、分析、優化、運行與評估,以求得最好的或滿意的系統方案并付諸實施[8]。
盡管系統工程的定義有很多種,但都認同系統工程是從整體的角度解決系統問題的跨學科的方法和工具。
2 企業是一個復雜的系統
【關鍵詞】軟件工程 形式化描述 形式規約語言 Z語言
1 引言
隨著計算機硬件和應用技術的快速發展,軟件工程和軟件開發技術也發展迅速,那么在這種情況下,開發出正確的、可靠的、安全的、可擴展的、結構復雜的軟件就變得越來越重要,形式化描述方法的出現成為了解決此問題的一種方法。軟件工程和設計模式的規格和功能描述可以采用非形式化和形式化描述兩種方法,非形式化的描述方法主要有自然語言、流程圖等,但是這種方法存在一定的局限性、不準確性和易混淆性。而形式化描述方法則是使用嚴格的數學方法進行描述,并且具有嚴格的語法和語義定義,可以準確、抽象、規范地描述軟件系統的模型、功能和規格,從而提高軟件的正確性和可靠性,更好地滿足用戶的需求。
2 形式化方法的介紹
2.1 形式化方法的含義
形式化方法(Formal Method)的基本含義是借助數學的方法來研究計算機科學中的有關問題。形式化方法提供了一個框架,在框架中可以用數學的方式開發和驗證系統。在軟件開發的全過程中,凡是采用嚴格的數學語言,具有精確的數學語義的方法,都可稱為形式化的方法。總之,形式化方法是軟件開發過程中規格、設計及實現的系統工程方法,是軟件規格和驗證的方法。而形式化的軟件開發就是用形式化語言來描述軟件的需求和功能,并通過推理驗證來保證最終的軟件系統實現了這些需求和功能。形式化方法的規格描述所采用的形式化描述語言是嚴格的數學語言,其語法和語義都是無二義的、精確的,目前形式化規格描述語言主要有Z語言、VDM語言等。因為形式化方法使用具有精確的、一致性的和完整性的數學符號來描述軟件系統,因此只要保證軟件規約對實際問題描述的正確性,就能確保軟件系統實現的完備性與可靠性。
2.2 形式化方法的內容
軟件開發的形式化描述方法有兩個重要內容:形式規約(Formal Specification)和形式驗證(Fomal Verification)。形式規約是用具有精確語義的數學語言描述程序的功能,它是設計和編寫程序的依據。其中典型的是基于狀態的描述方法,利用一些已知特性的數學抽象(域、元組、集合、序列、包、映射等)來為軟件系統的狀態特征和行為特征構造模型。形式驗證與形式規約之間有著密切的聯系,形式驗證就是驗證最終的程序是否滿足其規約的要求,這是形式化方法重要的問題。形式化方法是用數學方法解決計算機科學研究和軟件工程中程序開發問題的工具,集合論、數理邏輯、代數理論、范疇論、抽象構造類型論等數學理論是形式化方法堅實的理論基礎。
在形式化描述中,數據抽象和過程抽象是軟件規格過程中的兩類重要抽象。數據抽象又稱為表示抽象,是利用抽象的數據結構(如關系、函數等)來進行功能性的描述,而不關心這些抽象數據結構在計算機中是如何表示和實現的;過程抽象是指忽略任務具體完成的過程,而只精確描述該任務所要完成的功能,即描述了從輸入到輸出的映射,該映射的定義域和值域均使用數據抽象來刻畫。
2.3 形式化方法的分類
根據表達的方法和性能,形式化方法可以分為五類:
(1)面向模型的方法:也稱為基于狀態的形式方法,利用一些已知特性的數學抽象,如集合、序列、映射等為目標軟件的狀態特征和行為特征構造模型,如Z語言。
(2)代數方法:通過分析不同操作間的行為關系給出操作的隱式定義,而不定義狀態,支持描述的結構化,代數方法僅使用一階邏輯表示,如OBJ語言。
(3)基于過程代數方法:給出并發過程的一個顯式模型,并通過過程間的約束來表示行為。
(4)基于邏輯的方法:采用邏輯描述系統的特性,包括程序行為的低級規范和系統行為規范,使用與所選邏輯相關的公理系統證明系統具有預期的性能。如時態邏輯。
(5)基于網絡的方法:根據網絡中的數據流顯式地給出系統的并發模型,包括數據在網中從一個結點流向另一個結點的條件。如Petri網。
3 形式化方法的評論
形式化方法在軟件開發各階段的應用能有效地提高軟件質量和開發效率,減少開發成本。形式化描述的優勢在于實際問題的抽象和語法準確、語義清晰、描述準確規范、表達無二義性。形式化方法還可以通過數學工具求解一些問題的確定解進行有效地檢查軟件系統中的非功能特性。
4 Z語言與形式化應用實例
4.1 Z語言
Z語言是由英國Oxford大學程序研究組設計的一種基于一階謂詞邏輯和集合論的形式規格說明語言,它采用了嚴格的數學理論,可以產生簡明、精確、無歧義且可證明的規格說明。它支持形式化方法中的兩種類型的抽象,并分別稱之為表示抽象和操作抽象。在表示抽象中,數據從數據結構的表示細節抽象出來,使用關系、函數、集合、序列、包等抽象的數據類型,這些類型構成Z語言的類型系統;而操作抽象則描述了在數據抽象中所引入的數據上的抽象算法與操作。在Z語言中,表示抽象通過類型定義、全局變量或常量以及狀態空間聲明來進行表述;操作抽象通過函數和基于一階謂詞邏輯的操作來表述。
模式(schema)是Z語言的基本描述單位,它從軟件系統的狀態和狀態之間的轉化兩個方面來進行軟件系統的描述。模式分為狀態模式和操作模式,狀態模式定義了軟件系統某一部分的狀態空間及其約束特性,它通過相應抽象數據類型的變量以及在它們上面所定義的一些約束關系來進行描述;操作模式則描述系統某部分的行為特征,通過描述在操作之前的該部分的狀態值與操作之后的該部分的狀態值之間的關系,來定義該部分的某種操作的特性。
4.2 問題簡介
實現一個多用戶共享使用一臺計算機的機制,每一個用戶必須登錄并且必須要有一個口令(password)。使用Z語言規格說明一個系統的登錄與驗證,必須保持注冊過的用戶(Registered Users)和他們的口令信息,而且必須跟蹤當前系統中登錄的活動的用戶。具體來說就是描述系統的狀態、注冊一個新的用戶和口令、已經注冊過的用戶的登錄、注銷一個用戶和它的口令,注意為該系統定義的許多操作都將檢查給定的用戶是否已經注冊。
4.3 給定類型
[User]:用戶的集合
[Word]:用戶口令的集合
[regd]:已經注冊的用戶的集合
[active]:已經登錄的活動用戶的集合
4.4 操作模式
(1)描述系統狀態的模式LogSys。
(2)描述注冊一個新的用戶和口令的模式Registration。
(3)描述一個已經注冊的用戶成為一個登錄的活動用戶的模式Active_Reg。
(4)描述注銷一個用戶及其口令的模式Delete。
5 結束語
基于形式化方法的軟件開發的基本思想是用形式化規約語言精確地描述軟件規約說明,然后使用形式化的工具轉化為可執行的代碼,從而規范和驗證程序的正確性。研究形式化方法的目的就是希望能夠提供更好的理論、方法和工具,提高軟件開發的質量和效率。雖然形式化方法已經有了一些應用,但是也應認識到其應用還不廣泛,它在一些方面還需要進一步的研究和發展,尤其在工業應用中還有困難和缺陷。如果它能將多種方法結合起來應用于軟件開發的全周期,并和一些形式化工具很好地結合使用,那么一定會提高軟件的質量和生產效率,它的應用空間也會更大。
參考文獻
[1]古天龍.軟件開發的形式化方法[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]李未.數理邏輯基本原理與形式推演[M].北京:科學出版社,2007.
[3]屈延文.形式語義學基礎與形式說明[M].北京:科學出版社,2010.
作者簡介
馮松軍(1983-),男,河南鄭州人。碩士研究生。主要研究方向為軟件工程及其應用、軟件系統形式化、計算機網絡。
人工智能動物判別C語言
1人工智能簡介
人工智能 (AI- Artificial Intelligence)作為一門包含多種學科的新型科學于1956年被提出,歷經半個多世紀的研究和發展已逐漸成為一個系統的學科,并應用于各個領域。由于人們對人工和智能的理解不同,所以對其定義也有所不同;人工智能通常定義為:通過開發設計出各種計算機程序來模擬人的思考模式、推斷過程和解決問題的行為。因此, 多數研究者認為人工智能應包括判別知識、讀取信息、處理符號、解決問題的人工智能。即是一種具有處理大量信息能力和表達信息能力的結合體。
2人工智能的研究內容
人工智能主要涉及以下幾個研究領域:編寫能說和讀的計算機程序,通過規劃出具有聽覺和視覺程序化的機器人在活動時能判別不斷變換的環境,研制出靈活的機器;即專家系統;研究如何讓計算機具備類似人的學習能力的機器;自動定理證明研究怎樣讓計算機進行推算和證明的策略、方法,是人工智能最早進行研究并成功應用的一個研究領域;最后,博弈,研究諸如動棋、打牌、戰斗等一些競爭性的智能類活動。
3人工智能的研究范圍
信息處理智能。該智能不僅要討論信息的輸入和輸出,也要探索信息存儲及信息內部分配方法等。比較人與機器對信息的處理過程,它是智能所采取的一種研究手段。對人的信息處理方法和過程進行表述和闡述,設計出一種機械化的智能模式,也就是把人設想為一臺機器或計算機。這樣做,就應該對信息處理內容和任務進行解析。
符號處理智能。在計算機程序中,知識和信息都是用符號來表達的,該處理注重符號在信息處理中的重要地位。計算機具備輸入、輸出、存儲、復制和比較符號的性能。人工智能的一個基本假設是要將表達的符號操縱性能演變成顯示人和機器智能的性能。
解決為題智能。人工智能是在解決問題時能夠研發出各種能模擬和演示“智能”行為的計算機程序,且無需使用算法求解過程。
當前人工智能研究面臨的主要困難是人可以完成的任務機器卻無法完成,為解決這個難題,研究者們在不斷的探索,尋找解決這一問題的方法和途徑。
4動物判別系統的設計
4.1動物判別系統的設計原則
動物判別系統主要利用定義以下12條定義來判別七種動物,這些定義既少又簡單,也可以改進添加新的定義來判別其它動物。動物判別系統的定義設計如下所示:
定義1:動物有毛發,且有奶,則,該動物是哺乳動物。定義2:該動物有羽毛,則,該動物是鳥。定義3:動物會飛,且會下蛋;則,該動物是鳥。定義4:假設動物吃肉;則:該動物是肉食動物。定義5:動物有犬齒,且有爪眼盯前方;則,該動物是食肉動物。定義6:動物是哺乳動物,且有蹄為反芻動物;則,該動物是有蹄動物。定義7:動物是哺乳動物,且是食肉動物,且是黃褐色的,且有暗斑點;則,該動物是豹。定義8:如果動物是黃褐色的,且是哺乳動物食肉,且有黑條紋;則,該動物是虎。定義9:動物有暗斑點,且有長腿,且有長脖子,且是有蹄類;則,該動物是長頸鹿。定義10:動物有黑條紋,且是有蹄類動物;則,該動物是斑馬。定義11:動物有長腿,且有長脖子,且是黑色的,且是鳥,且不會飛;則,該動物是鴕鳥。定義12:動物是鳥,且不會飛,且會游泳,且是黑色的則,該動物是企鵝。
動物判別系統主要由上述12條定義組成,本系統可以判別七種動物。在12條定義中,共產生24個事實,并且給每個事實編號從1到24,在定義對象時該系統不存儲事實,只對事實進行編號,同樣定義結論也是事實編號,事實與定義的數據以常量表示,其結構如下:
char *str[]={"chew_cud反芻動物","hooves蹄類動物","mammal哺乳動物","forward_eyes眼盯前方",
"claws有爪","pointed_teeth有犬齒","eat_meat吃肉","lay_eggs會下蛋","fly會飛",
"feathers有羽毛","ungulate有蹄","carnivore食肉動物","bird鳥","give_milk能產奶",
"has_hair有毛發","fly_well善飛","black&white_color黑白色","can_swim會游泳",
"long_legs長腿","long_neck長脖子","black_stripes黑條紋","dark_spots黑斑點",
"tawny_color黃褐色","penguin企鵝","ostrich駝鳥","zebra斑馬",
"giraffe長頸鹿","tiger老虎","cheetah獵豹",0};
程序用編號序列的方式表達產生式定義,如資料中定義12,如果動物是鳥,且不會飛,則該動物是鴕鳥。相應的定義數組第七條是{2,3,11,0,0,0},第三個是“bird”(鳥),如果事實成立,詢問使用者下一個事實,第十一個“fly_weil”(善飛),如果也成立,則查找結論斷言編號數組{30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,12,12,11,11,0}中第七個“12”,這里12對應事實數組中的“penguin”企鵝。
上述為本系統程序的推理過程,也是程序中的重點,該部分是由定義類(類rule)中的Query方法實現。
4.2動物判別系統的相關代碼如下
4.3動物判別系統的使用及其相關界面
圖一所示為:動物判別系統主界面,由于第一次進入系統知識庫為空,需要“追加定義”的按鈕不能使用,所以用戶進入系統首先選擇創建知識庫KnoledgeBase。用戶可以通過兩種方式創建知識庫:一是從已有文件讀入,另一種方式是手工輸入,手工輸入時需要先輸入知識的結論部分,然后再輸入知識的事實部分(原因)。輸入完成后可按“保存知識庫”按鈕形成一個名為 rule.txt文件。查看文件中的內容可按“顯示知識庫”按鈕。進行動物判別時,可以點擊“輸入已知事實”按鈕,再點“進行推理”按鈕推理,知識庫中有完全匹配的事實,就會判別出動物為:金錢豹。如果輸入的事實不夠,則無法推出,如果輸入的事實,多于知識庫中的事實,則會提示是否將其加入知識庫,若加入,將要求用戶輸入此事實的結論。結論得出后,一條新的知識將被加入知識庫。具體推理過程可按“解釋”按鈕。知識庫管理,是通過“追加定義”和“保存知識庫”按鈕實現。
5對動物判別系統的評價
該動物判別系統實現了簡單的動物判別,運用可視化界面,而且交互性相對比較好。動物判別具備一定的智能性,但是因為采用精確匹配方法,所以智能性比較低,對于知識庫管理也有待改進。參考文獻:
[1]李銳.基于幀差能量圖的步態判別算法研究.重慶師范大學,2015.
[2]張銀柯,張冀,趙達,張昊.基于EI數據庫的人工智能領域文獻分析.河南科技大學數學與統計學院,2016.
[3]陳玲,楊天奇.基于質心和輪廓關鍵點的步態判別.暨南大學信息科學技術學院,2015.
關鍵詞:建設項目管理企業;知識管理,知識管理系統
Abstract: this paper in the full drawing on and assimilating previous research results, and on the basis of comprehensive management, knowledge management and project management theory knowledge, analyzes the construction project management enterprise knowledge management of the functional requirements of the system, and put forward the knowledge management system analysis, and finally provides some construction project management enterprise implement knowledge management system of construction proposal.
Keywords: construction project management enterprise; Knowledge management, knowledge management system
中圖分類號: F279.23文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
與國際建設項目管理企業相比,我國建設項目管理企業發展較晚。但是隨著我國國民經濟的快速發展,工程建設的規模和數量越來越大,再加上政府對工程建設項目管理產業的鼓勵與扶持,我國的建設項目管理企業迅速發展,市場需求量大,從業公司數量劇增。在對建設項目管理企業的知識管理系統分析之前,有必要對所研究的企業類型及其特點進行界定。在此基礎上,才能分析該類企業對知識管理系統具體功能的需求。本文中所提到的建設項目管理企業是指為受業主委托對項目進行全過程或階段性管理的工程項目管理企業。
1 建設項目管理企業的定義及特點分析
1.1建設項目管理企業的定義
建設項目管理企業作為典型的知識密集型組織,其員工由受過良好教育、高素質的人員組成,建設項目管理企業主要提供的是無形的智力服務。即建設項目管理企業向客戶提供某些專業領域知識附加值高的建議,如戰略、經營、管理或者信息技術等建議。
學者汪世奇對工程咨詢企業的理解為:建設項目管理企業是受項目業主委托,按照合同的規定,代表業主對工程項目進行全過程或若干階段的管理和服務的咨詢單位,該單位是以委托合同為基礎、以提供智力服務為特征的知識密集型企業;是擁有多種專業資質、集中多種工程技術和管理人才的智庫
王卓甫等對建設項目管理企業的定義為:能業主或項目法人從事項目建設管理的企業,該企業受項目投資方(業主)的委托,業主方從事項目管理的知識密集型和管理型企業。
從上述幾種定義看,建設項目管理企業是以自己知識為項目業主提供工程項目管理服務的企業。本文通過借鑒給的建設項目管理企業定義為:從事工程項目管理的企業受業主委托,按照和合同約定,代表業主對工程項目的組織實施進行全過程或若干階段的管理和服務的企業。
1.2 建設項目管理企業的特點
建設項目管理企業作為咨詢企業的一個類型,其除了具有咨詢企業的特點之外,還具一些行業特點,現將建設項目管理企業的特點總結如下:
(1)建設項目管理企業是一個知識密集型的企業,知識既是其產品又是其核心的競爭力。其嚴重的依賴于員工的經驗和隱性知識,這類企業一般制定有標準的流程來解決客戶或業主遇到的問題。
(2)其服務的對象業主方的工程項目,其利用工程項目管理領域的專業知識幫助業主解決項目過程中遇到的問題。
(3)建設項目管理企業是以團隊為基礎,以項目為導向的。該類企業在為業主服務過程中,往往是由一個團隊來共同完成的,團隊成員具有多個專業方向的知識。
(4)其員工和組織的知識通過為業主解決問題的時候顯性化出來,這些知識表現為項目的各項方案或者報告等。
(5)人才流動大,容易造成知識的大量流失。
2 建設項目管理企業的知識管理應用現狀
隨著信息全球化和經濟全球化的深入,我國建設項目管理企業的競爭環境更加激烈,企業生存和發展的壓力不斷增大,建設項目管理企業也意識到了信息化對企業發展的重要性,不少企業已經建立了管理信息平臺。但是建設項目管理企業實施知識管理系統的還比較少。
本文以某典型建設項目管理企業為研究對象,該企業是一家集項目策劃、項目管理、招標、建設監理、造價咨詢、專題研究等為一體的綜合性工程咨詢企業。經過對該企業進行調研和訪談后,企業的知識管理應用現狀總結如下:
(1)企業管理者已經意識到知識管理對企業的重要性,也設置有專門的知識管理部門來推進企業的知識管理及系統的實施工作。由于缺少可以借鑒的同類企業知識管理應用案例,知識管理實施工作推進遲緩。
(2)企業已經應用了一整套的項目管理系統,該系統集成了辦公系統、項目管理系統等管理功能,使該企業的項目管理服務水平和員工的工作效率得到了明顯的提升。但是該系統缺少對組織知識的管理,使得該企業的知識沒有得到系統的梳理,只是信息的大量堆砌,員工尋找所需的知識困難。
(4)企業制定有較為完善的管理制度規定和工作流程,但是缺少針對專門激勵員工分享和傳承知識的制度。
(5)由于是咨詢企業,企業存在人員流動的現象。企業員工的知識未能夠得到充分的挖掘和轉化為組織的知識,即員工的隱性知識顯性化程度低。當擁有豐富經驗知識的工程師離職,對企業來說損失巨大。
(6)缺少適合的企業的知識管理系統。
3 建設項目管理企業的知識管理系統需求分析
3.1 知識管理系統定義
由于學者與專家對知識和知識管理的認識角度不同,因此對知識管理系統(Knowledge Management System,簡稱 KMS)的定義也存在著差別。
王文杰等對知識管理系統的定義是:知識管理系統企業實現知識管理的一個平臺,它是一個人機互動的計算機網絡應用系統,其系統的設計以能夠實現知識的發現、知識的共享和交流、促進知識的創新為目標。
程喜榮認為知識管理系統的本質是一個軟件框架,它是一個集成的多功能系統,能夠支持所有主要的知識管理與處理活動。
張建華認為知識管理系統是實施知識管理的依托平臺,有狹義與廣義之分。狹義的知識管理系統是指支持企業對知識鏈各個環節進行有效管理的軟件系統,是企業進行知識管理的工具,亦是企業進行知識沉淀和處理的平臺,可以看作廣義知識管理系統的技術子系統。廣義的知識管理系統是企業模型的抽象,是企業在知識管理方面的視圖。
夏敬華等將知識管理系統定義為:知識管理系統就是從技術上提供對知識生產、分享、應用以及創新過程的系統支持。
王君等學者認為知識管理系統作為實現知識管理的計算機系統,是一個具有知識管理能力和協同工作能力的軟件系統,是一種融合管理方法、知識處理、智能處理乃至決策和組織戰略發展規劃于一身的綜合系統,是知識管理實施的平臺。
如上學者對知識管理系統定義,雖然有區別,但都存在共性,即知識管理系統是實施知識管理的一個平臺,通過技術來支持知識的獲取、存儲、加工、分享和創新。
按照知識管理的過程來分,知識管理系統應具有的基本功能有(如圖 1所示):
圖 1 知識管理系統基本功能
知識管理系統并沒有一個特定的具體模式,但構建知識管理系統時應當遵循兩個原則:
(1)知識管理系統的構建要服從知識管理的目標,就是能夠做到將恰當的知識在最恰當的時間傳遞給最恰當的人,使他們能夠做出最好的決策,只有達到這個目標,才能稱之為真正的知識管理系統。
(2)要取決于一個組織所吸收的知識類型,要做到對不同類型的知識進行恰當處理。
3.2 建設項目管理企業知識管理系統的功能需求分析
在對該典型建設項目管理企業知識管理應用現狀分析后,建設項目管理企業知識管理系統功能需求為:
(1)員工對知識管理系統的功能需求主要有
知識管理系統中有完善的各種知識庫和與互聯網的接口,通過知識管理系統員工能夠快速的搜索到自己所需的知識,提高工作效率;
各種知識之間的關系能夠以圖形化的形式展示出來,方便員工學習和利用;
當知識管理系統中沒有所需的知識時,系統應該告訴員工可以向企業的擁有該知識的專家請教,并可以提供在線的交流平臺;
系統能夠定期將員工所關注的知識呈送到自己的知識管理系統桌面上;
能夠有效地管理自己的個人知識并與他人分享;
能夠體現自己對企業的知識貢獻程度;
完善的崗位知識和培訓體系,員工能夠通過知識管理系統快速的適應崗位的工作要求,實現自我提高的目的;
完善的版本控制功能 知識管理系統應該有友好的交互界面;
(2)企業對知識管理系統的功能需求主要有
系統的編碼、分類企業、項目和員工的各種知識;
能夠收集項目建設過程中的經驗教訓,增加項目知識的重復利用率;
最大程度的使員工隱性知識顯性化出來,并將員工的顯性知識存儲到企業的知識管理系統中,以供其他員工分享,同時避免因為員工離職而造成的知識流失問題;
增強企業的知識創新能力;
具有項目管理功能,提高組織的項目管理水平;嚴格的權限管理機制,防止系統中的知識損失或者黑客的竊取;
能夠吸收組織以外的各種有用知識;
能夠降低企業的運營成本,如通過知識管理系統對員工在線進行培訓和考試,提高對員工管理的效率和降低成本;
綜合決策的支持,提高組織決策的科學性和正確性;
知識審計功能,即能夠查看員工的知識分享程度和操作記錄,以便于企業對員工的業績考核。
4 結論
在當今競爭激烈的市場經濟條件下,建設項目管理企業受到各種不同的挑戰與威脅,企業如何利用現代的管理方式和技術手段來充分的利用員工的知識和項目經驗,以提高自己的服務水平和增強自身的競爭力是亟需解決的問題。而知識管理系統便是幫助企業解決該問題的一個出路,它能夠幫助企業避免因員工流失而造成的知識流失,提高創新能力和服務水平。
參考文獻:
[1] 烏家培. 信息與知識的關系評述 [J]. 情報資料工作, 1999, (1).
[2] 張潤彤, 曹宗媛, 朱曉敏. 知識管理概論 [M]. 北京: 首都經濟貿易大學出版社, 2005.
[3] Nonaka, I., Takeuchi, H. The Knowledge Creating Company [M]. Boston: Harvard Business Press,1995.
[4] 關柯, 李小冬, 肖厚忠. 建筑業經濟新論(上冊) [M]. 重慶: 重慶大學出版社, 2007.
[5] 車春鸝. 大型建設項目知識管理研究-以三峽工程為例 [D]. 武漢: 武漢理工大學, 2006.10.
[6] 廖開際, 李志宏, 劉勇. 知識管理原理與應用 [M]. 北京: 清華大學出版社, 2007.
[7] 彼得•圣吉. 第五項修煉――學習型組織的藝術與實務 [M]. 郭進隆,譯. 上海: 上海三聯書店,2001.