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模糊数学是数学中的一个新的分支,主要用于数学研究和处理模糊性现象,对不能准确进行回答的问题提供一些评价、解决的方法,是一种能及时处理大脑模糊信息的工具。模糊数学中有一种综合的评判方法,能对受多种因素影响的事务进行评价,这样的评价较为全面,是多因素的决策方法。一个事物的状况往往与多种因素有关,而综合评判就是对多种因素所决定的事物或现象做一个总的评价,在具体的评价系统构建中,设定多个因素,组成模糊的集合,及时选取评价等级,组成相应的评语集合,明确评价等级的归属程度,形成模糊矩阵。根据因素的权重计算评价定量解值,这样的过程就是模糊评判。
二、基于模糊数学的高校教学质量评价系统的建立
1.确定教学质量的评价指标集。教师的教学质量受多种因素的影响,因此,教学质量的评价指标集为:教学思想、教学态度、教学内容等。标记为U,每一个指标又细化成多个二级指标。具体包括:教学思想(政治素养、师德水平、敬业精神),教学态度(备课程度、上课态度、行为举止),教学内容(符合教学大纲内容、进度合理、作业量合理、教学深度适当),专业素质(先进的教学方法、合理明朗的板书设计、因材施教、积极与学生互动交流),创新意识(课程导入、课堂气氛、学科渗透、理论联系实际),教学效果(学生学习兴趣、学生思维能力、学生上课人数)等。
2.建立适当的评价集。综合考虑影响因素以及高校教学质量的评价要求,建立优秀、良好、合格、较差、差等五个等级的评价集。使用V标记。
3.准确确定权重的分配比。为了得到客观公正的评价结果,积极确定评价指标的权重比。运用专家赋值法、层次分析法确定权重分配比。设定分级向量,并表示指标所占的权重。
4.科学建立一级指标的评价矩阵。利用相关的公式计算细化分级后的二级指标,对评价集中的某个元素的隶属程度,以各个因素评判的隶属程度来构造评价指标集中的某个指标,就是其总的评价矩阵。
5.合理进行一级模糊评判。按照初始模型对集中指标进行一级模糊评价判断,重要程度的模糊子集为W,则U的总评价向量为R,将可以得到B=W•R,从而得到一级指标的综合模糊评价矩阵。
6.进行模糊综合评判。归一化一级评价指标向量和一级综合模糊评价矩阵,建立综合模糊评判矩阵S,明确评价指标集的分值,得出评价教学质量的分数。
三、论证模糊数学的高校教学质量评价系统的效果
在模糊数学理论的基础上,建立完善的高校教学质量评价系统,将其运用在具体的高校教学管理中,使其发挥重要的作用,为提高高校教学质量提供一定的动力,有效提高高校教学管理工作的效率。随机抽取某大学中理学院某位教师的一堂英语课,选取124名师生,按照一定的指标体系对该教师的教学质量进行评价。根据学校的实际情况,确定一级评价指标向量以及二级评价指标向量。通过计算得出总的评价向量。利用同样的方法计算出各个评价指标集的总的评价向量,最终得出一级指标的综合模糊评价矩阵,归一化后得到综合模糊评判矩阵,最后根据公式算出高教师的教学质量评价总分为82.55。综合测试与应用后,发现该教学质量评价系统具有一定的客观性、公正性,与实际情况相符,能完全准确地对教师的教学质量进行评价,并有效指导教师的教学,为其提出改进教学质量的方法。
四、结束语
关键词:WSR方法论;项目管理;系统分析;
作者简介:薛惠锋(1964-),山西万荣人,中国航天系统科学与工程研究院教授、博士生导师,航天710所社会系统工程实验室主任,西北工业大学自动控制学院教授,研究方向:系统工程、管理科学与工程;
1引言
物理-事理-人理系统方法论(Wuli-Shili-RenliSystemApproach,简称WSR方法论)是一种东方系统方法论,它是顾基发1994年在英国Hull大学时与英国学者朱志昌共同提出的,在国内外已经得到一定的公认,并在系统科学、评价领域、管理科学等24个领域中,成为解决复杂问题的有效工具[1]。基于WSR方法论:文献[2-3]研究了智能公交系统、水库预泄调度方案;文献[4-8]研究了城市发展、环境安全、企业安全管理、战略决策和价值工程等问题;此外,文献[9-12]还用WSR系统方法论研究了知识管理、ERP项目执行中的风险因素、质量评估、建筑企业的文化创新等;而在项目管理方面,黄海英对用WSR方法论认识项目管理做了初步的尝试[13],佘立中则对大型工程项目管理的WSR系统模式进行了初步的实证研究[14]。
项目管理是以实现项目目标为目的,以项目经理个人负责制为基础,在现有环境、资源条件下,运用一定的技术和方法,对项目按照其内在逻辑规律,进行有效地计划、组织、协调和控制的管理系统。通过认真分析可以发现,构成项目管理体系的四个阶段、五个过程、九大职能领域、四十二个要素等在内的整个立体网络,都囊括于物理、事理、人理的系统范畴,以WSR系统方法论为依据,可以很好的指导系统分析工作者系统地、逻辑地思考分析整个项目管理过程,确保不遗漏任何可能引起严重后果的要素。因此,基于WSR系统方法论,对项目管理进行系统分析,具有很强的可行性、适用性和优越性,能够更全面地认识项目管理,更透彻地理解和把握项目管理的系统本质,对于探索项目管理新方法,提出保障项目管理成功新策略,推动项目管理和WSR系统方法论研究发展具有重要意义。
2基于WSR的项目管理分析模型
2.1WSR系统方法论
WSR既是一种方法论,又是一种解决复杂问题的工具,由于其观察和分析问题,尤其是观察分析复杂特性的系统时,体现其独特性,并具有中国传统的哲学思辨,国外学者把它与TOP(Technicalperspective,Organizationalperspective,Personalperspective)、TSI(TotalSystemsIntervention)一起列为整合系统方法论一类。[15]WSR方法论包括物理、事理、人理三个方面,主要内容如下表1所示:
WSR系统方法论,其核心是在处理复杂系统问题时既要考虑对象的物的方面(物理,W),又要考虑这些物如何被优化运用的事的方面(事理,S),同时,还要突出人的作用(人理,R),达到知物理、明事理、通人理,从而系统、完整、分层次地来对复杂问题进行研究。在应用中需要根据研究对象本身的特征对WSR的具体内容进行界定。根据项目管理系统自身特点,在运用过程中笔者也对WSR的内涵做了必要的适用性调整。
2.2项目管理的WSR系统分析模型
中国项目管理知识体系(C-PMBOK2006)定义的项目管理为:项目管理是一种基于系统思想与权变理念、面相对象(Object-oriented)的组织管理方法论。[16]项目管理的一般定义认为,项目管理是由人、财、物等多种组分及其之间相互依存、相互制约关系构成的开放性系统。系统内各组分间,系统与上层组织、客户等环境之间不断进行物质、信息、能量交换,并通过该系统内最高控制器———项目经理的协调控制,最终完成项目目标,实现系统功能。从WSR角度看,组成系统的各种资源(人、财、物等)、软硬件设备、外部环境、可交付成果、可交付成果的质量功能指标、工作范围定义以及它们之间的客观关系等构成了该系统的物理组分,它们解决了项目管理系统“是什么”的问题;而为了最优化地完成项目管理目标所运用的项目和项目化管理技术,吸收一切自然科学、管理科学、系统科学等方面的知识创造的新方法,科学化之后加以运用的“还不是科学但有用的前科学知识”等构成了该系统的事理要素(事理学认为,事理存在定量事理和定性事理两大类,这里的事理,主要指事理学中定量事理部分[17]),它们解决项目管理系统应该“怎么做”的问题;而项目管理系统中,项目式管理机制,适当地协调、处理利益相关者之间彼此间错综复杂的关系,系统思维方式,冲突、危机处理能力,经验、艺术、文化等,构成了该系统的人理部分,它们解决项目管理系统“最好怎么做”的问题。如图1所示项目管理系统的WSR三维分析模型。
从系统角度看,项目管理研究的重点包括项目管理对象、项目管理方法和项目管理成功保障制度三个方面,欧洲国际项目管理协会也将项目管理知识体系划分为环境要素、技术要素、行为要素三种,这些也恰对应WSR项目管理分析模型中的物理、事理和人理三个维度。根据项目管理的WSR三维分析模型,成功的项目管理就是通过人理、事理、物理三方面协调实现系统目标:即在人理方面,使利益相关者满意,包括项目团队、企业组织、客户、社会相关者等;事理方面,运用传统的或新吸收创造的工具及技术,保证项目满足三重约束的前提下,选择最优的实施方案;物理方面,输出满足项目产品技术、质量性能的可交付成果、文档资料、项目实施过程中的经验及教训等。随着项目管理的发展,成功的项目管理系统,对系统目标的关注,逐渐由物理转为事理,最终发展到对人理的重视。
3项目管理过程的WSR分析
3.1项目管理发展过程中WSR分析
从人类拿起工具开始大规模改造世界起,项目管理活动就一直存在。在管理科学化之前,复杂的项目管理系统所需时间、费用、资源无法科学地进行定量估算,系统控制更多依靠的是管理者个人的经验和处理问题的“艺术”,故而也无法形成约束。所以,项目成功与否更多看项目可交付成果,也就是管理系统的物理维度,这一阶段也被称为“经验式项目管理阶段”。项目管理活动由“经验式的项目管理”阶段步入“科学化的项目管理”阶段可以说是项目管理学科发展的真正起点[16]。由于经验式项目管理中运用的经验、艺术等多数属于隐性知识,具有不可复制性。为使项目管理能够“连续成功”,人们开始针对项目管理系统的系统特点,探索其在稳定外部条件下的规律性及具有普遍实用性和可重复性的管理方法。这一阶段,人们创造了网络计划技术、WBS、EV技术等一系列的科学方法,力求使系统管理科学化、定量化,人们把这种“科学化的项目管理”称为“传统项目管理”。在稳定的环境下,定量化方法的运用使时间、成本、质量等成为可预测和定量的指标,计划执行过程中的变化也较少,因此,这一阶段项目管理所追求的目标通常可表述为“按时在预算内完成预定的性能指标”。此时,计划制定得好坏成为项目成败的关键,计划工作成为这一时期项目管理的核心,即十分关注事理维度。随着现代项目管理方法的推广应用及市场环境的快速变化,到了20世纪80年代后期,瞬息万变的市场环境对项目管理提出了新的挑战,对变化的管理成为关注的焦点,这一阶段人们称之为“新项目管理”。这一阶段,项目成功的标准是让项目利益相关者满意,让项目利益相关者满意意味着评价项目成功的标准不再拘泥于某些预先设定的具体目标的实现,这些目标本身也是可以随环境的变化而变化的,项目的成功更多需要项目经理关注变化、关注与利益相关者之间的沟通,即开始重视对人理的关注。
综上所述,项目管理活动从开始发展到今天,从经验式管理阶段发展到传统项目管理再到当前的新项目管理阶段。与之对应,成功的项目管理,也从重视物理发展到重视事理,直至今天的重视人理阶段。
3.2项目管理职能领域核心过程WSR分析
随着整个系统实践的开展,必须综合考察、协调系统各阶段中物理、事理、人理三者之间关系。整个项目管理过程系统一般可分为启动、计划、执行、控制、收尾五个过程,观察发现,在整个系统过程中,项目负责人关注的重点沿着物理事理人理的方向发展。同时,项目管理知识体系可以划分为九大职能领域及其核心工作过程,而在每一个过程中对物理、事理、人理三个方面的侧重有所不同,并不要求在一个阶段三者同时处理妥当。据此,如表3所示,可以将项目管理中的核心过程按物理、事理和人理展开,使整个项目管理过程系统更加清晰。
4从WSR三方面促进项目管理的成功
4.1物理是项目开发的基础
任何项目管理系统都是在一定的环境条件下,对组织所拥有的资源(人力、物力和财力等各项资源)进行计划、组织、指挥、协调和控制,以有效的实现组织既定目标的过程。项目管理活动的顺利开展,也必须根据项目性质特点,系统地考虑自身所拥有的资源、所处的环境以及与系统目标相关的基本物理知识,通过全面了解、分析各物理要素及其之间关系,才能透彻地认识目标,正确地制定、选择方案,有效地协调、控制各要素,统筹兼顾,为实现系统最优奠定基础。
4.1.1分析物理应综合集成
项目管理系统中物理要素的复杂性,要求必须综合集成,定性与定量分析相结合。解决问题的前提,是认识问题。高飞、顾基发认为,认识问题是解决质的方面的问题,处理这类问题要用到属于定性或者定性与定量相结合的方法[18]。要实现项目管理系统的最优,必须知己知彼,认真调查系统目标的本源,明确相关物理特性,同时,要充分把握本身所能利用的各种资源。每一个人所积累的知识是有限的,任何一件事情的成功,都需要集成各方面的力量,才能揭示问题的本质。要发挥集体智慧,充分调研和分析各方面专家、上层领导、客户、项目成员等对系统目标、系统要素、系统方案、环境条件的意见、认识、看法,实现系统分析的综合集成。同时,无论任何系统,对其质与量的关系,系统工程用运筹学等数学工具力求精确、正确地来设计、控制系统[19]。所以,项目管理系统中对收集到的一切信息,凡能量化的尽量使之量化。而对不能量化的,要求援与经验判断,让定性的方法与定量方法结合起来,最后定量[20],从而提高人们对项目管理系统态势的认识。
4.1.2分析物理应人机结合
项目管理系统的开放性和动态性,要求充分发挥现代计算机和信息网络技术,实现人机结合。由于生命的有限性,个人能够拥有的知识十分有限。通过计算机、信息网络,可以存贮、调集、检索、传递的信息数量浩如烟海,速度快如闪光。其计算和运转之快,比人脑强亿万倍,而且十分精确。[21]而项目管理系统本身是一个开放的、动态的系统,必须不断地演变并与外界进行物质、信息、能量交换,在掌握项目管理系统的物理阶段,要充分发挥现代计算机和网络技术储存量大、速度快、更新快的优势,通过人机结合,查找、筛选有用的资料和信息,关注最新动态,以更好的掌握系统要素的物理特性。
4.2事理是项目优化的手段
项目管理系统中的各种“事理”,代表了系统进程中所应用到的所有科学的方法。它实现了用科学的方法认识系统目标,规划和组织人力、物力、财力,通过最优途径的选择,使我们的工作在一定期限内达到最合理、最经济、最有用的效果,是项目优化的手段。
4.2.1事理运用应博采众长
项目管理系统的目标导向,促使其所运用的事理应博采众长。马克思曾经预言,自然科学和关于人类的科学终将成为一个科学,而钱学森称这种“自然科学与社会科学成为一门科学的过程为自然科学与社会科学一体化”[22]。项目管理自始至终贯穿着系统工程的思想,以实现项目目标为导向,因此,必须有一种理念:在最优化地实现项目目标的过程中,不能局限于应用网络计划技术、WBS、EV技术等现有的方法、技术、工具,也不仅是应用运筹学或系统工程中的某些模型方法,而是要从实际问题出发,充分发掘、吸收、消化现有的一切自然学科、社会科学和技术领域的研究成果、知识经验等“前科学”,要“集大成”,博采众长,通过合理地吸收改进,应用于项目管理中来。正如下面这句话:它汇江河成大海,将所有可利用的方法均充实到“事理”中去以丰富它的内容,拓宽它解决问题的方法范围,提高它的科学性、系统性[23]。
4.2.2事理发挥需推行项目化管理
项目管理系统的层次性,要求必须推行企业层的项目化管理。任何科学方法的应用,离不开系统所处的环境支撑。而项目管理本身不仅是一个开放的复杂系统,同时又是整个大型企业系统中的一个子系统,无法脱离整个大系统的系统特性和协调控制。项目管理中的事理方法在系统中的应用离不开项目所依存的上级组织的管理系统运行平台的支撑,也就是说要在项目管理子系统层次推行现代项目管理的理念与方法,缺乏整个企业大型系统上层相应的管理模式和机制支撑是行不通的,因而从在长期企业系统中推行现代管理方法以科学地管理好项目的角度出发,需要进行长期性组织流程再造,建立系统各层次相互适应的管理模式与运行机制———即在企业层推行项目化管理。
4.3人理是项目成功的保证
实际生活中处理任何“事”和“物”都离不开人去做,而判断这些“事”和“物”是否得当也需人来完成,所以系统实践必须充分考虑人的因素[24]。彼得.德鲁克曾说过,管理就是界定企业的使命,并激励和组织人力资源去实现这个使命。无论是界定企业的使命、还是激励和组织人力资源去实现这个使命,都是通过人的参与来实现的。项目管理同样如此,在项目启动确定项目目标时,必须理解客户、领导意图;在实施、控制阶段离不开对项目成员的组织、沟通和激励;在项目收尾过程中,各利益相关者的评价更是决定了整个项目的成败。因此,必须在各个方面注重对人理的把握,人理是项目成功实现系统目标的保证。
4.3.1项目经理应具备整体视角
项目管理的系统性,要求系统管理者必须从整体的视角来解决问题。由于对项目进行系统管理的要求,需要集中权力以控制工作正常进行,因此项目经理成为一个关键角色。项目经理人,要善于整合集成,从整体把握问题,谋取全局最优。要充分与各层用户沟通,考察顾客对目标的期望或认同程度,了解用户的视点,特别有决策权的领导的观点。面对不同利益相关者需求的多样性、不同诉求的对立统一,必须全面的、完整的、系统的、多角度的、整体性的分析、认识,制定整体目标与行动对策。
4.3.2项目团队需发挥创造性
项目管理系统的一次性、独特性,要求项目团队成员要充分发挥创造性。任何项目有明确的起始点,也有明确的结束点,是一次性任务[25]。所谓一次性,是指项目无完全程序化的过程可以对照执行,以后也不可能完全按该项任务的过程去完成另一项任务。因此,项目管理的系统过程具有不可逆和不可复制性,要求项目团队成员必须发挥自己全部的理论与经营知识,能动地、创造性地完成系统目标。同时,钱学森在《现代科学技术的特点与体系结构》中说,人类掌握的知识远比现代科学技术整个体系还要大的多[20]。局部的经验、专家的判断、行家的手艺、文艺人的艺、点滴知识和零金碎玉等虽然不是科学,但都是宝贵的知识。钱老认为,这种“前科学”的量远大于科学技术的量,科学技术的发展总是不断地把“前科学”变成科学,同时也发展和深化了科学技术本身。在项目管理这类一次性、独特性的系统运行中,单依靠科学知识是远远不够的,因此,要认识到各种属于“前科学”的经验、艺术等的巨大潜力与优势,发挥其作用,这样项目团队才能更有创造性,更能确保项目成功。
5基于WSR方法论的社会经济规划项目实践
5.1项目背景
2009年末,雁塔区政府专门成立以区长任组长,各副区长、区政府12个局为成员的雁塔区“十二五”规划编制工作领导小组,由发改委牵头,提出了《雁塔区“十二五”规划研究课题》,并委托中国航天社会系统工程实验室完成,主要包括1项综合性课题和6项专题课题。规划研究和制定,是一项复杂的系统工程,涉及经济、社会、科技、管理等诸多领域。经济规划统领区域经济发展,规划编制的好坏,直接影响到区域社会经济的发展状况。面对复杂现状,为了确保规划项目按时、保质完成,航天社会系统工程实验室采用了WSR方法论,对整个项目及各个子结构进行指导,确保了项目成功,项目技术路线如图2所示。
5.2以总体思路研究模块为例
在进行雁塔区“十二五”国民经济和社会发展总体思路的研究过程中,项目组认为该模块主要包括物理、事理、人理三部分,并按照物理事理人理的主要方向进行,其中物理主要指认清现状、摸清雁塔家底;事理指科学预测、确定发展目标和战略重点;人理指提出保证规划实现的合理政策建议。在整个过程中,物理、事理、人理也在不断交换作用,共同确保每个过程和整个模块的成功。
在WSR思想指导下,项目组通过讨论认为,应当首先从物理方面出发,摸清家底,认清雁塔区发展现状,包括分析自然生态和社会经济现状。为认识物理,充分利用现代信息技术搜集了大量最新数据信息,并在项目进行过程中不断更新;对物理的认识时,不仅是资料的简单收集、堆砌,更应用了SWOT分析、聚类分析等定性、定量方法,同时,注意吸收统计局等熟悉业务的政府单位、领导和有关专家的见解、看法,保证了对雁塔实际认识的客观性。其次,充分运用事理。根据雁塔区物理现状,在可持续发展理论、区域经济、产业经济、规划学等理论指导下,应用协同学、移动平均、灰色预测等多学科、多领域技术方法,进行协调性、承载力研究和科学预测,确定目标和战略重点。在目标确定过程中,仍然离不开当前物理的考虑,尤其是在缺少物理数据支撑时,需要整合集成发挥创造性,发挥老领导、专家的作用。同时,确定目标时,必须掌握领导发展思路、意图,发挥创造性思维,将主要领导要求反应到发展规划中去。最后,制定规划的保障措施,此时是发挥人理作用的主战场。一方面,规划报告,尤其是规划目标、战略、发展重点的顺利通过,项目负责人必须充分展现人理的作用,与雁塔区主要领导、有关部门不断沟通论证,听取意见,并对报告进行修改完善,使雁塔区规划领导小组成员满意,并获得专家委员会认可。另一方面,还需为规划的实践,制定政策建议等措施。这些措施需要以现有制度、规定等依托,考虑经济、政治、法律等多种手段,并能够充分调动各部门积极性,考虑相关单位利益,才能发挥协同作用,产生实效。通过整个项目过程中WSR的交互作用,最终得出了使利益相关者满意的项目成果,并应用于指导雁塔区经济发展实践。
目前高等教育正经历着从应试教育向素质教育,单一的知识教育向知识能力全面教育的转变,在这些转变中,专业基础课日益显出它的重要性。学生毕业后,一生中可能会更换几次职业,可能会涉及到若干个专业方向的工作,他必须有适应这些变化的能力,应该说,长期起作用的是基础课和专业基础课的知识,因而抓好学校基础课和专业基础课教学就抓住了学校教学工作的基本点,就抓住了人才培养质量的关键。通信理论课程包括《通信原理》、《数字信号处理》、《信息论基础》、《信号与系统》等课程。它是高等院校通信与信息类各专业的重要专业基础课,对于培养学生知识、能力和素质,对加强学生的创新意识、实践能力具有重要的意义。本文针对目前通信理论课程教学中存在的问题(如缺乏现代数学思想、观点和方法,课程体系不够合理,教学内容陈旧,教材建设滞后等等),在总结教学改革与课程建设经验的基础上,对通信理论课程的教学体系结构、教学内容与方法、创新能力培养等方面进行了探索和实践,取得了较好的成效。
一、创建“134”系列课程教学体系,制订课程的教学大纲、确定课程的重点难点
经过前期多方调研的基础上,我们以现代教育思想与理论为指导,积极把握通信理论与技术的发展动态,形成了“以满足行业需求为目标,以能力为本位,以学生为中心”的教学理念和“134”系列课程教学内容体系。“134”是指“一条主线”、“三大平台”、“四大基础技能”。一条主线:以培养适应行业需求、具有创新能力与综合素质为主线。三大平台:以主教材、学习指导书、试题库构建的立体化教材为主导,建立多媒体课件、共享网上资源融为一体的教学条件平台;以调动学生积极性为核心,创建“启发式课堂教学设计”模式,建立适合课堂系统授课的教学方法平台;以综合能力考核标准为主的全程化考核方式平台。使学生掌握四大基础技能:①通信系统涉及的基础知识;②通信理论涉及的工程物理概念和物理含义;③通信理论知识在工程实际中的应用;④综合分析问题、解决问题和应用通信知识进行科技创新的能力。
1、制订课程教学大纲、确定课程重点难点。不再以单门课程制订教学计划,而是将一系列前后关联的课程同时考虑来制订教学大纲和授课计划。强化了知识的系统性和避免了课程内容的重复。新教学大纲的制订原则为:①强化现代通信理论的思想、理论和方法;②增加一些具有重要应用价值的教学内容;③加强通信理论与实际应用的联系。(1)优化和合理设置课程教学内容。按照上述教学计划,对通信理论系列课程的教学内容进行了重组、优化与更新。在《信号与系统》、《通信原理》、《信息论基础》和《数字信号处理》等几门课程的优化整合过程中,抓住“信息”——这个作为通信理论课程系列的联结点和发展线索之要素,来进行整体推进、全面发展与整合。可有效去除课程之间的交叉内容,提高有限教学资源的利用率。
二、构建以教材建设为主的一体化教学条件平台
在对通信理论系列课程体系和教学内容进行整体优化的基础上,积极吸收最新教学研究成果,以新的教学大纲为依据,以重点难点为主线,编写出版了《通信原理》、《信息论基础》、《信号与系统》等与新教学体系相配套的通信理论系列教材。
三、进行以调动学生积极性为核心的教学方法改革
我们深化教学方法改革,积极探索和实践“启发式教学过程设计”,即三个教学过程环节:①教学过程的知识框架设计;②主问题情境及信息加工过程的设计;③启发学生积极思维的设计。
(1)教学过程的知识框架设计。以知识的获得与应用为认识活动的框架,将教学顺序的知识技能按照认识的相对独立性和完整性分成若干个教学环节。然后,依据教学任务分析中的知识技能目标,明确教学重点和难点。(2)主问题情境及信息加工过程的设计。教师依据学生原有知识的掌握情况,确定哪些知识点由老师讲解或启发来完成,哪些知识点由学生独立进行信息加工完成或与教师共同讨论完成,以充分体现学生的参与性。(3)启发学生积极思维的设计。本设计中我们主要采用提问启发法,鼓励学生积极参与,引导学生观察、发现、分析和解决问题,同时也注意培养他们的自信心和成就感。
四、实行以能力为中心的学习过程全程化考核方式
在考核过程中坚持体现学生的能力,以能力强弱来衡量学生成绩的高低。能力本位主要体现在:①考核中坚持以四大基础技能为核心。将课程中的知识点转化为技能要求对学生进行考核,这是考核的总目标、总标准。②各种形式对能力的考核各有侧重。课堂参与程度主要考核学生对通信理论基本概念的掌握和积极参与能力,作业完成质量主要考核学生的自主学习能力和知识应用能力,实践活动完成质量主要考核学生的创新能力,期末考试主要考核学生综合分析与解决问题的能力;③注意对拓展能力的考核。即在考核范围方面,大胆突破教师讲什么就考什么的传统方式,可以出少量的教师没有讲授但是学生应该具备或者必须具备的基本应变能力方面的试题。
五、改革的成效
关键词:信息管理系统同步建设关系
随着市场经济的发展,厂网分开、竞价上网办法的试行,电厂按照现代企业制度和管理模式运作,摆脱旧习惯的束缚,科学地管理电厂的生产和经营活动,为建设标准规范的电厂信息流管理系统提供了良好的契机。而计算机技术和网络技术的飞速发展,DCS系统的不断推陈出新,为建设电厂信息管理系统(MIS)提供了可靠的技术保障.
以往MIS系统的开发工作,都是在电厂投产后进行。系统开发相对封闭,缺乏统一的标准规范和统一的规划,与电厂其他系统(特别是DCS系统)不匹配,低水平重复开发现象普遍。随着省电力公司Intranet的发展,有些电厂的MIS系统已经不能适应。若能在项目开发初期,特别是在新建电厂设计阶段,按照省电力公司Intranet发展要求,统一标准,统一规划,合理划分MIS系统和DCS系统的功能,MIS系统存在的问题是可以避免的.
在新建电厂设计阶段进行MIS系统总体设计,可以摆脱传统管理方式的束缚,有利于建立现代企业管理制度;能充分发挥设计的作用,使MIS系统和电厂其他系统相匹配;有效地降低MIS系统的总投入,减少重复开发和建设的浪费;可以实现较高水平的系统集成,充分利用DCS系统的强大功能。
1对MIS系统的总体要求
燃煤电厂信息管理系统的基本任务是在计算机网络和数据库的支持下完成对全厂经营生产活动的管理。主要功能应包括:
(1)实时电价计算。通过分析机组运行状况、燃料价格和电厂其他费用计算出实时电价,再根据电网电价政策、网内其他电厂情况和本企业赢利期望及经营策略为电厂的上网电价作出多方案比较,供领导决策,实现竞价上网。
(2)运行管理。围绕生产厂长、运行主任、值长、机组长、专工等人员的主要业务活动展开。包括运行日志、运行方式、启停管理、保护管理、两票(工作票、操作票)管理、异常记录、超限管理、安全监察管理等。
(3)检修管理。建立电子化的设备(含备品备件)档案,做好设备检修管理工作,包括制订检修计划(大修、小修),检修作业指导,检修消缺验收记录,检修成本计算分析等。
(4)燃料管理。对燃料的质、量、价、存、耗、到等进行全面管理,保证供给、准确结算、及时沟通、降低消耗。
(5)综合指标管理。对电厂的生产指标(发电量、供电量),安全指标(安全运行日数、设备完好率、事故率),经济指标(煤耗、厂用电率等),技术质量指标(负荷率、功率因素、频率合格率、电压合格率)等进行分时段、分机组的采集、计算、存储与分析,满足各种查询需要。
(6)生产技术管理。电厂节能管理、可靠性管理以及电厂有关的技术资料及文档的管理等。
(7)财务管理。建立符合国家会计制度的财务会计核算系统,为厂领导和各有关部门提供实时的财务信息。对全厂以及各部门的成本进行核算.
(8)人力资源管理。建立全厂人员档案,合理划分全厂的机构和人员、管理工资、奖金、福利及考勤,开展人员培训、管理工作。
(9)办公自动化。通过电厂内部的Intranet网和外部的Intranet网相连,提供有效的信息通道;通过电子邮件等手段,加快信息传递,提高工作效率。
2MIS系统的设计原则
MIS系统的设计原则总体应是成熟先进、安全可靠、开放可变、集成可管、实用方便,应用软件基本国产化。
(1)成熟先进。信息系统的各种计算机设备、网络设备和管理模型技术上是成熟先进的,应有使用业绩。
(2)安全可靠。指系统的硬件和软件及存储于系统中的信息是安全可靠的,可以有效地防止有意或无意的侵犯及恶意的攻击。在系统遭意外损坏后,系统具有方便地恢复到受损前状况的能力。
(3)开放可变。建成的信息系统应该是开放式系统,可以方便地和其它系统实现信息共享,其硬件平台、软件平台、数据应用环境均是开放的,其他先进软件和硬件在该系统中能方便使用。
(4)集成可管。建成的信息系统是一个集成化的系统,系统管理统一,数据一致,用户界面和操作方法一致。
(5)实用方便。系统的各项功能是针对电厂的经营管理活动专门设计的,性能满足使用要求,操作简便,输出规范。
3MIS系统和分散控制系统的关系
DCS系统是保证现代大型机组安全经济运行不可缺少的条件和手段。其主要任务是实现电厂生产过程监控和管理自动化,使电厂运行人员及时、准确、全面地监视和控制机组的运行状况。
MIS系统的数据库主要由二部分组成:实时信息数据库和管理信息数据库。实时信息数据库主要用来定期处理和存放从DCS采集的所有实时数据,DCS系统是MIS系统的主要信息来源。
以前我们在DCS系统应用时,由于观念上的陈旧,管理上的落后,费用上的限制,对DCS软件应用特别是管理软件认识不足,在电厂建设时没有或者很少采用DCS专用管理软件,仅仅留有一个向MIS系统单向输出信号的接口,MIS系统则由国内单独研究开发。
近几年来推出的新一代DCS系统,自身就具备强大的厂级信息管理功能和成熟的厂级通讯网络,系统的开放性也越来越好,并在国外电厂得到了成功的应用。如ABB,Bailay,FOXBORO,SIEMEMS等公司都有完善的厂级信息管理系统和先进的信息管理软件。如电厂数据库管理软件、设备编码软件、优化管理软件、性能计算软件、监控和诊断软件、维修管理软件、备品备件管理软件、文件管理软件等,完全具备了对电厂从生产、检修、文档、财务等各个方面科学管理的要求。因此,利用新一代DCS系统的强大功能来实现厂级信息管理系统将是一种必然的趋势。
虽然国内研究开发的MIS系统无论从硬件水平还是软件水平与DCS系统不能相比,但与DCS制造厂在价格上,特别在应用软件价格上有很大优势,并且这一类做法在国内已形成一定规模,在今后一段时间内仍将占有很大市场份额。
不管采用哪种方法,在目前网络安全性还得不到充分保证的前提下,DCS系统和MIS系统的信号接口必须是单向的,一定要确保直接面向工艺过程的DCS系统绝对安全。另外,采用国外DCS制造厂管理软件时,一定要注意和国内管理制度相互匹配的问题.
4新建电厂MIS系统建设中应注意的几个问题
建设一流的电厂,必须有一流的硬件,一流的软件,一流的管理与之相适应。在基建过程中同步建设MIS系统,是解决新建电厂生产管理滞后的重要措施。但在建设过程中需注意以下几个问题:
(1)新建电厂MIS系统建设关系到电厂今后的管理模式、运作模式,不同于一般的基建项目,需要电厂比较深地介入,某些部分如应用软件的审定等甚至需要以电厂为主。
(2)MIS系统建设时既要考虑先进管理技术、管理模式的引用,也要充分考虑中国国情。
(3)新建电厂MIS系统建设时不仅要考虑电厂今后调整扩展的余地,还要考虑省电力公司Intranet发展规划的要求。
论文关键词:扩频通信原理特点发展应用
论文摘要:扩频通信是现代通信系统中新的通信方式,它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能,频谱利用率高。本文介绍了扩频通信的工作原理、特点、及其发展应用。
一、扩频通信的工作原理
在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。
二、扩频通信技术的特点
扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。
1.抗干扰性强
扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。
2.低截获性
扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。
3.抗多路径干扰性能好
多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。
4.保密性好
在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。
5.易于实现码分多址
在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。
三、扩频技术的发展与应用
在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用.
扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。
【关键字】电力企业;统计理论;应用
在电力企业中衡量企业的经营管理制度的科学性、企业创造利润额度的大小以及是否可以在社会的经济发展中起到一定的作用等问题时,都需要通过电力统计来得到的有效答案。对于电力企业而言,电力统计是核心管理工作,必须要将这份工作落实到位,才可以保障电力企业的快速发展。但是,电力统计离不开统计理论的支撑,只有运用好统计理论的知识,将其中的精华吸收,来提高电力统计工作的准确性以及高效性。
一、目前在电力企业中电力统计的现状
现在的中国的发展非常迅猛,自然电力企业也在不断地提升。如今已不同往日,许多电力部门跟随时代的进步,实行市场化的运营,从而也使得整个电力企业越来越复杂,由于运营模式的改变,电力企业为了适应当代社会的现状,对企业的管理体制也及时做出了相应的调整。在这个信息化的数字时代,电力统计在电力企业中占据着格外重要的分量。由于企业情形更为复杂,使得电力统计的工作更加有难度,但是难度的提升,并没有阻止电力企业前进的步伐,相反,电力企业为了能够适应社会的需求,制定出了新的管理方案,加强对电力统计工作的重视程度,并且针对电力统计工作,进行全面地分析,做出调整计划,采取相应的改进措施,比如,为了提高统计数据的准确性和效率,引进计算机技术,通过科技手段,来进一步保障统计数据的精确性。另外,企业学习新兴的统计技术和方法,使得电力统计工作实施起来更为简单,数据的准确性更高,完成的质量更有保障。
在现在的电力企业中,已有自己的统计体系,使得电力统计的工作地开展,有条不紊。
统计理论的知识应用是企业所抓住的重点,高质量的电力统计工作离不开统计理论,企业注重统计知识的应用,将其融入到统计工作中去,进行更为科学合理的统计。
在这个数据时代,统计工作尤为重要,电力企业也非常重视统计工作,近几年来,电力企业对统计的工作方式方法进行了改变,采用计算机技术以及其他统计技术,很大程度上提高了电力统计工作的质量。
二、统计理论对电力统计的作用
电力统计是电力企业中十分重要的工作,它可以搜集各种用电数据,分文别类,为国家和电力企业的管理者们提供可靠的参考数据。通过这些数据的统计,领导者能够分析出问题所在,并且第一r间制定解决方案和策略,使得电力企业能够更好地发挥出它的价值。
1.有助于国家进行宏观调控
在电力统计中,有专门对不同类型的电表进行统计,国家可以通过查看不同类型的电表的数据,来进行对不同地区用电情况的掌握,并且可以加以分析,来对各个地区的经济发展的制定提供有力的数据依据。同时,这种对于不同类型电表的统计,可以很明显的展示出各个领域的消费情况,这使得一些部门可以很好的了解各行各业的用情况,能够在工作上提供有效帮助。
2.有助于电厂对电源的管理和控制
电力统计可以将各个区域的发电生产力的状态收集起来,国家可以通过统计出来的数据,了解到不同区域的电厂发电的情况,包括各自的水电、火电、风电还有核电,通过对这些发电厂的发电机的使用状态的分析总结,可以发现问题,解决问题,对电源实行很好的管理和监控,进一步提高各个发电厂的发电力度。
3.有助于调节各地用电
现在虽说社会发展得很快,很多地区都开始富裕起来,但是贫富差距大的问题,也还是未能很好解决。很多偏远的地区电资源十分缺乏,甚至根本没有电,相反有些地区繁华,电资源十分充裕,导致整个国家用电的失衡。但是通过电力统计,可以将各区域的用电的传输情况展示得一目了然,因此国家可以将那些电传输能力强的地方实施跨地区、跨省传输,帮助那些偏远地区,改善他们的用电情况。
4.有助于电力行业发展
电力企业的领导者可以通过下级汇报上来的各项电力统计数据,清晰了解不同部门的电力生产状态,以及国家的不同地区的用电情况,从中发现缺陷,总结规律和经验。通过对统计数据的分析,可以指定详细的计划和策略,继续发展已有的优点,而将有所欠缺的地方,及时进行调整和改善,促进电力企业的发展,提高生产力。
5.有助于节能减排
目前,我国以及整个世界都在为能源、环境的问题担忧,提倡节能减排。电力企业是能源的主要提供者和生产者,有责任也有义务为社会和世界的能源环境问题,贡献出自己的一份力量。电力统一工作可以将电能的使用以及电厂的排放情况收集整理成文档,然后相关的工作人员可以将数据与社会设定的“标准”进行对比,从各个方面来分析,找出问题根源,并且制定解决方案和策略,使得从根本上解决问题,最大限度地节约能源、最大程度地减少排放,为这个社会的能源和环境贡献出自己的一份力量,从而也促进电力企业的迅速发展。
三、结语
目前,我国的电力企业对于电力统计工作的认识程度还不够,电力统计是电力企业的核心工作内容,它可以帮助电力企业得到大量有价值的数据,并且可以加以分析,总结出企业的优点和缺点,从而可以及时做出相应的改进措施,制定出有效的管理计划。所以,电力企业需要加强对电力统计的重视,引入先进的科技和统计设备,来提高电力统计的工作效率,从而促进电力企业更好地发展。
参考文献:
[1]倪万珊.浅析统计理论对电力统计实践的指导作用[J].财经界(学术版). 2013(16) .
一、人力资源战略是根据企业远景制定的,是企业经营战略的一部分,并主要通过促进企业长期可持续发展来实现对经营战略的贡献。
远景是要回答:企业将成为、想成为一个什么样的企业?经营战略则是实现远景的策略,人力资源战略是其中的重要组成部分。企业为实现其远景需要倡导的核心价值观是什么?采取什么样的理念来开展人力资源工作?如何制定人力资源规划?
例如,一家管理咨询公司的远景是成为向中国企业提供咨询方案的最佳服务机构。由于远景目标的知识性特点,其人力资源规划可以是初期选拔经验丰富并具有咨询业素质的专业人士,随着公司的成长和专业技术的完善,再加入毕业生由公司自己培养,以便尽快壮大队伍。其核心价值观可以是"信任、团队、智慧、创新",以激发员工的价值认同感。一流企业之所以能吸引并凝聚优秀的员工,认同感是其中的关键因素。
二、大人力资源管理涵括组织建设、文化建设与系统建设,通过企业文化整合战略、组织和系统,落实到各个相互配套的操作系统。
组织建设包括"硬"的组织结构规划设计和"软"的人力资源队伍建设,经营战略和人力资源战略决定组织建构并透过组织得以实现。文化建设首先确立核心价值观,再将其有系统的向组织渗透,并有意识的融入管理系统、制度和程序。系统建设既要求操作系统的科学与规范,更强调各系统间的配套衔接,这体现在两个方面:
1.人力资源操作系统是对战略由宏观到微观操作层面的细化,其间必须经过一个更为基础的普适性的技术分析过程,我们称之为"人力资源平台"。人力资源平台即通过对工作、人、职位的分析、评估,整理、明确三者之间的关系,为各操作系统提供技术支撑。招聘、绩效管理、培训发展、薪资福利及人员管理等子系统就是建立在此平台上。
2.操作系统是连贯一体的,如人才保留不仅是薪资待遇和发展机会的问题,在员工招聘时就应该加以考虑。面试评估标准应关注应聘人的价值观念是否符合公司的核心价值观,应聘人的发展期望是否是公司可以提供的;如果不相匹配,即使招聘进来也很难长期保留。只有综合、系统地制定各操作方法,才能保证其有效性。
三、人力资源不只是企业人力资源部门的事,所有管理者,上至总经理下到每个主管以至员工都应承担人力资源管理责任。
大人力资源观强调职业管理者应成为人力资源管理专家。因为人力资源管理是一项全局性工作,其各项职责如招聘、绩效管理、员工保留、培训规划等都需要各主管的贯彻配合和直接参与。同时,各层管理者直接承担着下属辅导培养、企业文化建设等职责。员工也越来越多地负起自我管理的责任。
关键词:图像监控电力系统开发应用
1概述
图像监控系统在工业、邮电、银行等部门应用较多,在电力系统的应用尚处于初期和推广阶段。该系统将现场摄像机摄得的图像通过一定的通讯通道传到监视中心,即可以清晰地看到现场的实际情况。图像监控在电力系统中有以下功能和特点:
(1)适用于无人值班变电所,监视变电所的设备运行和操作状况、发热情况,解决防火、防盗问题,并逐渐与操作人员现场操作的远方监视相结合,必要时各监控中心的图像信息数据要上局计算机网络,供网络用户察看。
(2)由于变电所之间距离较远,通常几十公里,甚至上百公里,通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行连接,图像信号传到监控中心必须经过压缩和解压缩,因此图像质量较之现场的模拟信号稍有损失,必须选择好的压缩和解压缩的方式以尽量减少图像的损失。
(3)变电所设备的图像监视以静态物体为主,
动态物体为辅(如操作、防盗等);监视平时需登高或带电位置的设备情况,如渗油、发热、冒烟等状况;电力大楼的各管理、监视用户通过MIS网的终端进行监控。
(4)要有撤防和布防功能。当变电所有人工作时,要撤防,以免误报警。当变电所位于无人状态时,要布防。
(5)控制功能的主要对象是云台和镜头,包括云台的左右旋转、上下俯仰、镜头聚焦、光圈调整和变焦变倍功能。对于多个云台和镜头的控制,一般采用诸如89C51,8031等单片机加以选择和控制。
2电力系统图像监控的组成
无人值班变电所的图像监控主要由摄像机、云台、编码器、解码器、画面分割器、视频监视器等部分组成。另外,还需与照明系统和防火、防盗系统相结合,成为一个完整的监控系统。
2.1摄像机(包括云台)
摄像机可分为:黑白、彩色、广角、调焦、一体化等多种,适用于不同情况,技术参数也各不相同,黑白摄像机适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,可选的分辨率通常高于彩色摄像机。彩色摄像机可以观察设备的红绿灯等情况。一般在变电所采用彩色摄像机,经费紧张或摄像机数目较多时,在电容器室、电缆层等地可采用黑白摄像机;门厅可采用广角镜头的摄像机;控制室、开关室宜采用连带镜头、自动光圈的摄像机,对准目标后能迅速自动调整,不会因支架的抖动或人工因素造成调整困难;球型一体化摄像机是将摄像机、光学镜头、全方位云台、解码驱动器以及附属的底座和防护罩,集成在一个单元中,可以嵌入天花板、吸顶安装或支架安装,适用于室外和主控室墙壁距监控屏较远的地区。室外摄像机还可内置自动温感排风和自动防霜装置,可进行64点全方位预置,随时对2~3台主变油位、中性点闸刀、电容器以及围墙外场景进行监视,总体上降低成本。
此外由于压缩方式对图像的限制,如果图像传递后清晰度最高只能做到640×480,则摄像机的只要选择480线水平清晰度即可,不必选择太高清晰度,以免增加造价。
2.2视频监视器
监视器可分多种:工业监视器、电脑屏幕、电视机、数十台监视器组成的电视墙等,可以根据实际需求进行选择。一般采用计算机作为监视器的,易于操作和控制,由于要显示多画面图像,宜采用17英寸以上的屏幕。采用电视机作为监视器,价格便宜,但图像线数较低,对图像要求较低的场合比较适用;工业监视器清晰度较好,但控制和调节参数的灵活度不如计算机,条件允许的情况下可以采用计算机和工业监视器并用的方式。
2.3画面分割器
使用画面分割器能同时显现前端多个摄像机输出的画面。它分为固定式的四画面分割器和4个以上的多画面分割器。在监控室用计算机进行监视时,易采用4画面分割设备,既使每个画面比较清晰,容易观察,又可以观看多个图像;4个以上的画面比较小,且设备的价格比较高。
2.4编解码设备及相应的图像数据压缩技术
远程的图像传输涉及到图像的压缩和解压缩,一般编码器放置在变电所的控制室内,将现场的图像数据压缩为数字信号,传送到监控中心,解码器放置在监控中心,解开压缩的数据。编码器和解码器是互相对应的。有一对一的配置方式,也有一对多的配置方式。基于主机的视频图像压缩技术有面向硬件的和面向软件的(如Intel的In-deo)两大类。面向硬件的是基于DCT变换(离散余弦变换)等,有如下三种不同的算法:
(1)视频图像压缩算法DVI(数字视频交互),压缩后图像数据率为1.5Mbps。
(2)用于综合业务数字网(ISDN)通信中的H.261算法。
(3)用于动态图像压缩的MPEG标准,目前有MPEG1,MPEG2,MPEG4三种算法。其中MPEG1的图像质量与家用电视系统相近,压缩后的数据率为1Mbps~2Mbps,亮度信号的分辨率为360×240,色度信号的分辨率为180×120,每秒30帧。MPEG2算法的原始目标是对每秒30帧的720×572分辨率的视频信号进行压缩,压缩后的数据传输速率为5Mbps~10Mbps。
目前应用较多的为H.261,MPEG1和MPEG2三种方式,由于变电所的图像是静态和动态相结合,以静态为主,因此三种方式都适合,当然,高倍率的数据压缩是以损失原始数据信息量为代价的,会影响到传输图像的质量。
3图像监控系统方案的比较
3.1监控与通讯
(1)监控方式
1)由调度或监控中心(在局大楼内)统一监视、控制,适用于变电所数量不多,分布较集中的电力局。
2)由若干监控中心分别监控变电所,再将图像上传到局大楼的方式,三级结构,适用于变电所数量较多,分布较广的地区。
3)监控中心与MIS网终端应有一定的优先级,一般来说,监控中心优先控制和操作,MIS终端只能监视和切换画面,两者不能有冲突.(2)通讯与传输方式
图像视频信号的传输途径有多种:一点多址小微波、音频电缆扩频通讯传输、光纤2M数据口传输、电话电缆传输等方式。从实际应用效果来看,光纤传输效果最好。用电话线传输图像容易产生断续现象,不利于观察防火、防盗现象,但观察静态事物,尚可应用。
图像监控系统的分布与通讯通道的布置有关,有以下几种方式:变电所与监控中心有直接的通讯连接;变电所与局大楼有直接的光纤连接,监控中心再与局大楼有通讯连接,两种情况考虑的方案应有所不同。
信息传输通常采用TCP/IP和网络组波(Multicast)的技术,最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽,避免网络的拥塞.
3.2信息压缩形式
(1)硬件压缩、软件解压的方式
用一个软件就能解决所有的解压缩问题,且升级换代容易,降低了成本,MIS网上的计算机只要安装相应的软件并授权,就可以成为一台功能齐全的监控主机,但稳定性较硬件为差,同一监控中心的变电所之间兼容性差。
(2)硬件压缩、硬件解压的方式
稳定性好,若采用一对多解码器,成本较低,但兼容性差;若采用一对一编解码器,只要总体设计原理相同,不受产品限制,但主站的控制软件也不具备兼容性,且监控中心的解码设备数量繁多,若监控中心的通讯通过调度中心转发,则电力大楼的硬件设备也很多,且需要两套编解码设备,上网需要两次压缩解压缩。
3.3控制界面操作
主站软件在控制云台方面的操作有两种方式:
(1)界面提供专业控制面板,用鼠标点击相应的方向进行控制。
(2)直接在图形界面上引导云台的转动方向,鼠标指针向哪个方向滑动云台就朝相应方向转动。
后种方式对于监控人员来说,非常方便,易于操作。
可以在电子地图上直接用鼠标双击获得远程终端的图像和对应摄像机切换和控制权。地图可完全模拟相应变电所环境,方便操作人员寻找摄像机和快速切换。
3.4发热报警装置
变电所设备发热也是比较常见的问题,时间一长,容易造成事故。可以采用两种方法监视无人值班变电所的发热状况:
(1)用红外摄像机进行监视报警,成本较高。
(2)用金属片发热变色,摄像机自动巡回检测后自动报警,比常规的红外测温仪要方便很多。金属片一般装设在开关或变压器的端头位置。
3.5无线摄像机和无线对讲设备
采用无线摄像机和无线对讲设备,当变电所有人巡视或操作时,随身携带以便于远方监视,防止走错间隔或误操作。为今后变电所单人操作监视的运行方式做好技术准备。
无线摄像机体积小,且通常镜头和发射天线均包含在其中,发射功率小,传送距离较近,大多在100m之内能接收。因此无线接收接口必须配置在适当的位置(一般在主控室),以保证信号的畅通。
无线摄像机可以做成帽式或手提式。由实践得知,帽式在头上运行人员走动时经常发生抖动,难以迅速聚焦,而手提式结构可视角度大,轻巧便利,比较切合单人操作摄像。
3.6其他设备
(1)升降车。室外一体化摄像机由于架设位置比较高,天长日久玻璃面罩积灰,摄像质量严重下降,定期安排清扫又受到安全距离影响,因此可设计为升降机结构,只在第一次安装调试时需要停电,以后的维护极为方便。
(2)滑轨。开关室的结构一般成行排列,只设一个或少量的摄像头无法看清每个开关柜的状况,无法对运行提供依据。设多个摄像机既增加成本,也存在死角。因此设计和开发步进马达式的电动滑轨装置,操作人员在远方就能控制摄像机前后左右移动,灵活方便,又降低造价。
(3)组合电缆。电力系统对电缆有特殊要求:阻燃、防火、防小动物,目前市场上还无铠装的视频电缆,因此可以设计将控制电缆、视频电缆、电源电缆三合一,制成铠装阻燃电缆,既对高压电磁场起到良好的屏蔽作用,又方便安装和施工。
4其他辅助系统的接入
4.1防火、防盗装置
在没有考虑变电所图像监控时,防火、防盗装置也是作为无人值班变电所的必要条件提出的,它结合综合自动化输出两个综合信号,存在的缺陷是经常出现误报,由于综合信号无法得知什么区域发生火警和盗警,工作人员赶到现场,可能为时已晚。
如果能将防火、防盗结合图像监控系统,就可以解决上述问题。采用警情联动功能,当发生报警时,立即启动摄像机,可以得知是哪个区域发生报警,是否误报,重要情况还可启动自动录像装置,为事故分析提供条件。
目前绝大多数厂家生产的火灾、防盗报警控制器不具备报警规约的输出功能,或只有一个开关量接点输入,因此防火、防盗设备与图像监控的结合需要合作开发,且火灾报警控制器要经中国消防产品质量认证,控制器可采用RS232标准接口与上位机通讯。
与防火、防盗设备相连,探测报警信号源有以下几种:烟感探测器、热感红外线控测器、微波物体移动感知器、开关、玻璃破碎感知器等等。一般无人值班变电所大多采用前三种探测器。若经济条件较好,可采用多种探测器相结合的方式。为减少单一探测原理装置易产生的误报,可以将红外、微波、超身等探测方法组合成双鉴式,即基于两种原理的复合式报警器。
4.2变电所照明系统
图像监控装置启动变电所照明有两种方案:
(1)摄像机上安装射灯,可以随着摄像机的转动而转动,远方控制,灵活性高,但亮度范围有所限制。
(2)启动变电所的照明电源,当有警情或远方控制时,可以开启变电所相应位置的灯光,亮度范围广、效果好。
4.3长延时录像机
监控中心在采用计算机监控时,可用计算机硬盘录像,必要时采用双硬盘备份,但硬盘录像时往往计算机运行速度就很慢,不能同时调用图像或控制。但很多情况下可以在监控中心外接长延时录像机进行录像。24h的长延时录像机比较理想,每日只需更换一盘录像带。讯协议对于子站的技术、通讯接入以及MIS的联网都大有影响,因此一旦主站方案选定后,再采用另一家厂家的产品,很难兼容和接入,对系统的图像质量也很有影响。如果有多个监控中心,虽然不同主站各自可以采用不同的系统,但是如果要联入MIS网,又将会互相冲突。因此在考虑安装图像监控系统时,一定要有一个总体的方案。一般变电所内需要监视的位置有:
(1)主变:油位,中性点接地闸刀,端头的发热情况。
(2)开关室:监视开关室的人员出入及开关操作的正确性,及面板上的微机保护或自动化装置的面板。
(3)门厅:监视进出的人员。
(4)电容器室:防盗、防火监视。
(5)主控室:监视设备、直流系统、自动化装置等设备的读数,计算机等设备的防盗,运行人员的现场情况等。
(6)电缆层:防火。
集各有关单位的人员进行讨论,特别是运行人员对摄像头的布置,通讯人员对通讯的接入和设备调试,计算机人员对于MIS网的接入和设置,保卫人员结合防火、防盗等都要有一个综合的考虑,新建的变电所应在投产之前进行布线和设备安装等需要停电的工作,改造的变电所要结合检修一起施工。在施工中应注意:
(1)图像监控系统的施工安全问题相当重要,既要考虑安装时的安全间距,又要考虑维护的方便性。
【关键词】:图书管理系统;需求;功能
二十一世纪是信息高度交流与发展的时代,面计算机系统则在信息时代扮演着极为重要的脚色,随着计算机的不断发展,计算机以渗透到各个领域,图书馆也不例外,图书馆的计算机化以不容迟缓。
图书馆在正常运营中总是面对大量的读者信息、书籍信息以及两者相互作用产生的借书信息、还书信息。需要对读者资源、书籍资源、借书信息、还书信息进行管理,及时了解各个环节中信息的变更,有利于提高管理效率。作者针对图书馆手工管理的现状,经过详细系统的调查,阐明了图书管理系统的需求和功能,为图书馆管理信息系统的开发打下坚实基础。
一、图书管理系统的需求分析
当决定要开发一个信息系统时,首先要对信息系统的需求进行分析,需求分析要做的工作是深入描述软件的功能和性能,确定软件设计的限制和软件同其他系统元素的接口细节,定义软件的其他有效性需求。
获得当前系统的处理流程,在此首先假设当前系统是手工处理系统。手工处理流程大致是这样的。读者将要借的书和借阅证交给工作人员,工作人员将每本书附带的描述书信息的卡和读者借阅证一起放在一个小格栏,并在借阅证和每本书上贴的借阅信息。这样借书过程就完成了。还书时读者将要还的图书交给工作人员,工作人员图书信息找到相应的书卡和借阅证,并填写相应的还书信息。
抽象出当前系统的逻辑模型。在理解当前系统“怎么做”的基础上,抽取其“做什么”的本质,从而从当前系统的物理模型抽象出当前系统的逻辑模型。在物理模型中有许多物理因素,随着分析工作的深入,有些非本质的物理因素就成为不必要的负担,因而需要对物理模型进行分析,区分出本质的物理因素就成为不必要的负担,因而需要对物理模型进行分析,区分出本质的和非本质的困素,去掉那些非本质的困素即可获得反映系统本质的逻辑模型。
建立目标系统的逻辑模型。分析目标系统与当前系统逻辑上的差别,明确目标系统到底要“做什么”,从而从当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型。在对上述流程进行分析后,我们对新的图书处理流程进行整理,图书馆借还书过程如下:
借书过程:读者从架上选到所需图书后,将图书和借书卡交管理人员,管理人员用码阅读器将图书和借书卡上的读者条码2码读入处理系统。系统根据读者条码从读者文件和借阅文件中找到相应记录;根据图书上的条码从图书文件中找到相应记录,读者如果有如下列情况之一将不予办理借书手续。
①读者所借阅图书已超过该读者容许的最多借书数目。
②该读者记录中有止借标志。
③该读者还有已超过归还日期而仍未归还的图书。
④该图书暂停外借。
若读者符合所有借书条件时,予以借出。系统在借阅文件中增加一条记录,记入读者码、图书条码、借阅日期等内容。
还书过程:还书时读者只要将书交给管理人员,管理员将书上的图书条码读入系统,系统从借阅文件上找到相应记录,填上还书日期后写入借阅历史文件,并从借阅文件上删去相应记录,同时系统对借还书日期进行计算并判断是否超期,若不超期则结束过程,若超期则计算出超期天数、罚款数、并打印罚款通知书,记入罚款文件。同时在读者记录上作止借标记。当读者交来罚款收据后,系统根据读者条码查罚款文件,将相应记录写入罚款历史文件,并从罚款文件只删除该记录,同时去掉读者文件中的止借标记。
为了对图书管理系统做完整的描述,还需要对上面得到的逻辑模型做一些补充.首先采用图形的方式描述图书管理系统的用户界面,这样做的目的是保证整个系统的用户界面的一致性,同时也有国助于后续的开发人员更好地理解系统需要实现的功能.其次,说明图书管理系统的一些特珠性能要求。如借书、还书服务花费的时间一次不得大于5分钟等。
前面着重对借还书流程进行了说细的阐述,下面介绍图书管理系统的总体功能要求。简单的图书管理系统主要包括下面的功能:
>借书处理:完成读者借书这一业务流程。
>还书处理:完成读者还书这一业务流程。
>罚款处理:解决读者借书超期的罚款处理。
>新书上架:输入新书资料。
>旧书淘汰:删除图书资料。
>读者查询:根据读者号,查询读者借阅情况。
二、图书管理系统的功能分析
系统功能分析是在系统开发的总体任务的基础上完成。图书馆管理信息系统需要完成功能主要有:
有关读者种类标准的制定、种类住处的输入,包括种类编号、种类名称、借书数量、借书期限、有效期限、备注等。
读者种类信息的修改、查询等。
读者基本信息的输入,包括读者编号、读者姓名、读者种类、读者性别、工作单位、家庭住址、电话号码、电子邮件地址、办证日期、备注等。
读者基本信息的查询、修改,包括读者编号、读者姓名、读者种类、读者性别、工作单位、家庭住址、电话号码、电子邮件地址、办证日期、备注等等。
书籍类别标准的制定、类别信息的输入,包括类别编号、类别名称、关键词、备注信息等。
书籍信息的输入,包括书籍编号、书籍名称、书籍名称、书籍类别、作者姓名、出版社名称、出版日期、书籍页书、关键词、登记日期、备注信息等。
借书信息的输入,包括借书信息编号、读者编号、读者姓名、书籍编号、书籍名称、借书日期、备注信息等。
借书信息的查询、修改,包括借书信息编号、读者编号、读者姓名、书籍编号、书籍名称、借书日期、备注信息等。
还书信息的输入,包括还书信息编号、读者编号、读者姓名、书籍编号、书籍名称、借书日期、还书日期、备注信息等。
还书信息的查询和修改,包括还书信息编号、读者编号、读者姓名、书籍编号、书籍姓名、借书日期、还书日期、备注信息等。
参考文献
[1]EWinemiller,J.Roff,着.VisualBasic6.0数据库开发.清华大学出版社,1999.
[2]郭盈发,张红娟.《数据库原理》.西安电子科技大学出版社,2002.