多指标优化

多指标优化（精选九篇）

多指标优化 篇1

关键词：健儿膏,成型工艺,相对密度,正交试验

随着大健康理念的不断深入,越来越多的人选择膏方进补以达到未病先防的目的。膏方又称煎膏剂,是在中药汤剂的基础上,根据患者的证候、体质以及具体症状选择适宜的辅料浓缩而成的稠厚半流体状浸出制剂,是一种具有滋补调理和防治疾病作用的中药剂型[1]。目前有关膏方成型工艺的文献报道较少,其制作工艺及质量控制多以经验为依据,缺乏量化工艺评价指标。因此,各种市售膏方制剂的质量难免良莠不齐[2,3]。为了规范膏方的制作工艺流程,对膏方制作过程中各个主要影响因素进行量化分析,并以此为基础建立合理有效的膏方制剂质量标准,本实验以西安市中医医院(以下简称“我院”)常用的院内膏方制剂-“健儿膏”为研究对象,采用正交实验设计,合理选取量化指标,运用多指标综合评分法评价膏方成型性,以期达到优化膏方成型工艺,控制膏方质量参数的目的。

1 仪器与试药

1.1 药材与试剂

太子参(151101)、黄芪(151101)、茯苓(160101)、白术(151001)、龙骨(151001)、牡蛎(150601)、山楂(150901)、麦芽(151001)、鸡内金(151101)等药材均由陕西兴盛德药业提供。所有药材经我院药剂科李江英主任药师鉴定为符合2010年版《中国药典》标准的饮片。

正丁醇(分析纯级,天津市福晨化学试剂厂,批号:20150312);乙醚(分析纯级,天津市福晨化学试剂厂,批号:20150517);乙腈(色谱纯级,天津市科密欧化学仪器有限公司,批号:20150807);纯净水(娃哈哈集团有限公司,批号:20151003)。

1.2 实验仪器

YJ20-GL密闭两煎煎药机(北京东华原医疗设备有限责任公司);NDJ-5S黏稠度测试仪(深圳市力达信仪器有限公司);GZX-GFC.101-3-BS型真空干燥箱(上海博泰实验设备有限公司);AUW-120D型分析万分之一天平(SHIMADZU);JA2003型千分之一电子天平(上海良平仪器仪表有限公司)。

2 方法

2.1 收膏工艺流程

按处方比例称取药材饮片共计1220.48 g,置煎药机内按加压单煎方式,105℃,0.1 MPa煎煮30 min,滤过,得提取液。提取液置电磁炉上恒温加热浓缩至一定相对密度,即得“清膏”。清膏以较低功率继续加热浓缩并加入炼蜜,不断搅拌,待浓缩至一定的相对密度,停止加热,迅速灌装,冷却至室温后即收膏完成[4,5,6]。

2.2 相对密度测定

分别测定清膏相对密度以及膏滋相对密度。取少量的清膏或膏滋,精密称定后加入1.5~2.0倍量的蒸馏水稀释,作为供试液,按《中国药典》2010年版一部附录ⅥA相对密度测定法项下比重瓶法进行测定[7]。

2.3 得膏率测定

将冷至室温的成品膏滋称定质量,按下式计算相应出膏率:

得膏率=(成品膏滋质量-容器质量)/膏方饮片总质量×100%[8,9]。

2.4 膏滋含水量测定

按《中国药典》2010年版一部附录ⅨH水分测定法项下烘干法进行测定[7]。具体方法为:取成品膏滋5 g置干燥至恒重的称量瓶内,精密称定,打开瓶盖,置105℃恒温干燥箱内烘干5 h,盖上瓶盖,移至干燥器中,冷却至室温后精密称定重量。按下式计算其含水量:

膏滋含水量=(烘干前质量-烘干后质量)/烘干前质量×100%

2.5 膏滋动力黏度测定

在膏滋即将出锅时(≥85℃),用旋转式黏度计进行测定。具体方法为:选择2号转子浸入成品膏滋中,选择转速为30 r/min,直接读出膏滋的动力黏度值[10,11,12]。

2.6 健儿膏收膏成型工艺研究

根据单因素考察结果,以膏方的得膏率、膏滋含水量、膏滋动力黏度为综合评价指标,以清膏相对密度(A)、蜂蜜量(B)、膏滋相对密度(C)为考察因素,每个因素项下取3个水平,因素水平见表2。设计L9(34)正交试验,探讨健儿膏的最佳收膏成型工艺[13,14]。指标数据结果采用综合评分法进行加权评分,评分公式如下:

成型性(Y)=(出膏率/最大出膏率)×35+(最小膏滋含水量/膏滋含水量)×35+(动力黏度/最大动力黏度)×30[15]。

3 结果

3.1 影响因素与水平的确定

3.1.1 清膏相对密度对成型性的影响

按“2.1”项下方法,平行量取健儿膏复方水煎液5份(每份400 m L),置电磁炉上恒温加热浓缩至相对密度分别为1.19、1.21、1.23、1.25、1.27(80~85℃)的清膏,每份清膏在浓缩收膏过程中加入与清膏质量比为1∶1的蜂蜜,最终浓缩至相对密度为1.4的膏滋。膏滋成型性结果见图1。结果显示,在清膏相对密度为1.23时,健儿膏成型性最佳,若继续浓缩增大清膏相对密度,健儿膏成型性会逐渐降低。表明该成型工艺可能与黏稠粗分散体系的传质性有关。

3.1.2 蜂蜜量对成型性的影响

按“2.1”项下方法,平行量取健儿膏复方水煎液5份(每份400 m L),置电磁炉上恒温加热浓缩至相对密度为1.23(80~85℃)的清膏,每份清膏在浓缩收膏过程中分别加入与清膏质量比为1∶0.5、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5的蜂蜜,最终浓缩至相对密度为1.4的膏滋。膏滋成型性结果见图2。结果显示,所加入蜂蜜与清膏质量比1∶0.5~1∶1.5范围内时,健儿膏成型性基本保持稳定,继续增大蜂蜜量至与清膏质量比达到1∶2时,成型性显著提升。

3.1.3 膏滋相对密度对成型性的影响

按“2.1”项下方法,平行量取健儿膏复方水煎液5份(每份400 m L),置电磁炉上恒温加热浓缩至相对密度为1.23(80~85℃)的清膏,每份清膏在浓缩收膏过程中加入清膏量为1∶1的蜂蜜,最终浓缩至相对密度分别为1.36、1.38、1.40、1.42、1.45的膏滋。膏滋成型性结果见图3。结果显示,膏滋相对密度在1.36~1.4范围内,健儿膏成型性与膏滋相对密度呈正相关,对膏滋继续浓缩,健儿膏成型性基本保持稳定。

3.2 正交试验优化健儿膏的收膏成型工艺

根据单因素考察结果,以健儿膏得膏率、膏滋含水量、膏滋动力黏度为评价指标,采用L9(34)正交试验,考察清膏相对密度(A)、蜂蜜量(B)、膏滋相对密度(C)对健儿膏收膏成型工艺的影响,探索健儿膏的最佳成型工艺。因素与水平见表1,实验结果与极差分析见表2,方差分析见表3。极差分析结果显示,清膏相对密度(A)、蜂蜜量(B)、膏滋相对密度(C)三种因素对健儿膏收膏成型工艺的影响顺序为:清膏相对密度(A)﹥膏滋相对密度(C)﹥蜂蜜量(B),最优工艺条件为A3B2C2。即:将健儿膏复方水煎液加热浓缩至相对密度为1.25的清膏,在浓缩收膏过程中加入与清膏质量比为1∶2的蜂蜜,最终浓缩至相对密度为1.42的膏滋,此时健儿膏的成型性最佳。方差分析结果显示,清膏相对密度(A)、蜂蜜量(B)、膏滋相对密度(C)三种因素对健儿膏收膏成型工艺都具有显著影响,故在后续试验以及实际生产应用中应严格控制上述条件。

注:*P<0.05

为了检验上述工艺的稳定性与可靠性,须将该工艺进行验证试验。根据具体情况,按上述最佳工艺进行样品量20倍放大验证实验,重复5次[16,17,18]。5次实验得到的成型性平均值为94.26,RSD值为0.87%。此验证结果数据无论在单因素实验还是正交实验中均处于较高的水平,进一步提示在该工艺条件稳定可靠。

4 讨论

“健儿膏”处方由太子参、黄芪、茯苓、白术、龙骨、牡蛎、山楂、麦芽、鸡内金等药物组成,是西安市中医医院常用院内膏方制剂。中医理论认为,小儿脾胃虚弱,多因乳食不节、反复患病、脾失健运所致。小儿脾胃久虚,运化不利,气血生化不足,肢体失于濡养,以致面色萎黄、食少纳呆、形体消瘦、入夜易醒、烦躁多梦;或虚弱多病、囟门不合。《医方考》有云:“脾胃喜甘而恶秽,喜燥而恶湿,喜利而恶滞。”因此,针对小儿脾胃虚弱,运化乏力所致的厌食纳呆,大便不调,身体虚弱,发育迟缓当以益气健脾,促进运化为原则。“健儿膏”方中重用甘温益气之黄芪,辅以补气生津之太子参,二药同为君药,共奏益气健脾,生化气血之功。白术、茯苓健脾利湿以助运化。山楂、麦芽、鸡内金消食健胃,促进消化并排浊。上述五味药为臣药,共助水谷精微运化。龙骨、牡蛎为佐使,改善睡眠以助气血荣养。该膏方长于益气固表、健脾开胃,主要用于后天之本不固导致的小儿体弱,反复感冒,胃口不开,发育迟缓等症。目前关于膏方成型工艺方面的研究报道较少,其工艺流程及质量控制多以经验为依据,缺乏量化测控指标的支持。本实验通过多指标正交试验设计,将传统经验收膏工艺进行数据化表征,运用多指标综合评分法评价膏方成型性,达到了优化膏方成型工艺,控制质量参数的目的。本方法可进一步推广运用于各类膏方制剂的制作工艺及质量标准研究,进一步规范市售膏方制剂的制作工艺并建立行之有效的行业标准。

多指标优化 篇2

按户籍生占比 分配9000学位

根据初步估计，今年全市41所省市属示范性高中有9000多个学位面向全市近500所初中学校进行指标分配。指标到校录取安排在提前批进行，提前批分指标生和统招生两步，先进行指标生的录取，再进行统招生的录取。指标生志愿与其他批次志愿同步填报，共设3个指标到校志愿。

值 得关注的是，初中获得指标的依据不看质量，而是按该初中户籍学生的占比划拨。举个例子，假设某初中初三年级学籍为500人，全广州可参与指标分配的学生有 10万人，即该初中学籍人数占比为0 。5%。按全市可分配的指标9000个算，该校可获得指标应为9000×0 。005=45个。

按照 政策，省、市属示范性普通高中指标生计划面向全市分配，区属示范性普通高中指标生计划面向本区分配。具体来说，省、市属示范高中先将计划分配到各区 (县)，再由区(县)分配到各校，称之为“二级分配”;而区(县)属示范高中的计划则直接分配给本区的初中，即“一级分配”。二级分配的好处是：若省、市 属高中指标分到学校出现小数时，区里会将几所同样情况的学校指标“打包”凑整，以电脑派位的方式随机决定指标所属。

从省市属高中指标在各区 分配指标的情况来看，按照去年中考的学籍人数计算，获得指标生名额最多的前五名将依次是番禺、增城、白云、越秀和海珠区。其中番禺区分到省、市属示范性高 中指标生的名额将有299个，名校众多的越秀区能分到204个，人数最少的南沙区仅有43个省、市属示范性高中指标额。

指标生录取 按志愿优先

按照政策，报考示范高中指标计划的学生，须具备两个条件：一是广州市户籍(含政策性照顾借读考生)，二是具有本校三年完整学籍。由此看来，广州大部分学生都有资格。

不过，考生能不能获得报考学校的指标，还要闯两关。第一关是达到指标生的最低投档线———即各示范性高中近3年在提前批公办公费最低录取分数平均值下降20分。

第二关是校内排名。初中填报示范性高中指标志愿人数多于指标额时，需要通过中考成绩、结合志愿来确定排名次序。因此，即使上了心仪高中的指标计划最低投档线也未必能成为“指标生”，关键就看在校内的竞争成败。

值得一提的是，如果指标生达不到该校录取线，则自动进入下一批次参与中考录取，剩余的指标将并入招生提前批进行投档录取。而“指标生”录取投档规则与普通中考录取投档规则保持一致，如志愿优先原则、同分排位规则、宿位限制规则等。

问答

报考“指标生”要什么条件?

具有广州市户籍和本校完整三年学籍

报考示范性普通高中指标计划的学生，须同时具备以下条件：

1。 广州市户籍(含政策性照顾借读考生)。户籍从外市迁入的，截止时间为当年3月31日。政策性照顾借读生的资格以203月31日前审核通过的为 准;2。本校完整三年学籍并在本校就读到毕业的初中应届毕业生(含符合《广东省义务教育阶段学生学籍管理暂行办法》﹤粤教基〔〕66号﹥规定从市 外转学到本市并在转入学校就读到毕业的初中应届毕业生)。

“指标生”志愿如何填报?

可在提前批填3个指标到校志愿

1。 “指标到校”录取安排在提前批进行，提前批分“指标生”和“统招生”两步，先进行“指标生”的录取，再进行“统招生”的录取;2。“指标生”志愿与其他批 次志愿同步填报，共设3个指标到校志愿;3。户籍和学籍不在同一个区，且符合“指标生”报考资格的考生，若选择跨区升学(即按户籍区升学)，指标计划的报 考和录取不受跨区影响，仍按其学籍所在区进行，其在独立招生、提前批“统招生”和后续批次按跨区生录取。

“指标生”如何录取?

提前批最低录取分数平均值降20分

1。 “指标生”投档录取规则与广州普通高中学校录取投档规则保持一致，如志愿优先原则、同分排位规则、宿位限制规则等;2。示范性普通高中以近3年在提前批公 办公费最低录取分数的平均值下降20分为该校“指标生”的录取最低控制分数线。投档时，根据送生学校分得的每所示范性普通高中的指标计划数，按考生填报该 校志愿先后顺序，从高分到低分按1：1比例投档录取。“指标生”录取工作中，初中毕业生学业考试成绩只包括考生的考试成绩，不含高中阶段学校招生考试各项 加分和照顾录取;3。若示范性普通高中指标计划在“指标生”的录取最低控制分数线上未能完成，则将剩余的指标计划并入该校提前批“统招生”计划进行投档录 取。

会影响录取分数吗?

“指标到校”部分批次受影响

1。 独立批在指标生录取之前招生，因此基本不受影响;2。由于示范性普通高中以近3年在提前批公办公费最低录取分数的平均值下降20分为该校“指标生”的录取 最低控制分数线，部分考生可能会以相对较低的分数作为“指标生”被示范性普通高中录取，因此部分示范性普通高中“统招生”的录取最低分数可能会有所提 高;3。公办普通高中学校招收符合条件的随迁子女不超过学校所在批次招生计划的8%，其中示范性普通高中的提前批计划为“指标生”和“统招生”计划之和， 因此基本不受影响。

■分析

提前批统招分数或略有上升

极端薄弱学校或会出现六大名校“零”的突破

指标到校新政会对今年中考形势产生什么影响?对哪部分考生产生影响?昨天，广州市招办主任林洽生及卓越教育(微博)相关负责人对此作出了预测。林洽生称，指标到校不会出现大比例降低分数录取的情况，提前批统招分数或略有上升。

预计分数线不会大起伏

有 专家曾指出，该指标到校政策将会让办学水平一般的初中尖子生受益，让“小升初”没能考入名校的优等生有更大的“翻身”机会;“差”学校也将再次回到家长(微博)的 视野，扭转“强校愈强，弱校愈弱”的局面。而另一方面，指标的局限将会让强者居多的初中竞争惨烈，“同分不同命”的情况可能在不同学校间出现。

那 么指标到校对于今年广州高中招生将造成什么影响?林洽生表示，指标到校的批次设置在独立招生之后，往年提前批统一录取之前。指标生志愿可以有3个，省市属 和区属示范性高中均可填报，而且不分次序，即第一志愿也可报区属示范性高中。录取与中考统招录取规则相同，采取志愿优先，梯度志愿。

“从考 生报考的心理来看，通常情况下，考生报考独立招生之后就会报指标到校这个批次，应该讲，大多数的指标到校的招生计划，可以录取到的学生仍然是分数比较高的 学生。当然，少数学校也可能会录取到低于正常录取分数的考生，但我们预计这种情况不会太多，不会出现大面积、大比例降低分数录取的情况。”

林洽生透露，今年计划在4月份公布招生计划，5月份进行指标分配仪式，由市招考办统一分配指标。因此，考生将会在中考填报志愿前知道派到就读初中的高中指标数，包括该计划是哪些高中、有多少、是否带宿位等都会清晰公布。

高分生冲击名校机会增多

“顶尖初中的极个别考试失手或独立批落榜的学生增多冲击名校机会。”卓越教育考试研究院相关负责人分析认为，薄弱学校的顶尖学生也会受益，或会以较低分数博弈顶尖示范高中。“极端薄弱学校或会实现六大名校‘0的突破’。”

其指出，提前批统招生分数线或略有上升，对较好学校的中下生或有不利。此外，指标生计划分到初中学校，因填报志愿信息严重不透明，难免会趋同而“撞车”，又因顶尖初中学校学生对普通示范高中无感，从而造成普通示范高中的指标浪费，使实际受益面变得更窄。

焦点

指标生投档线怎么定?

教育局文件规定，以近三年提前批公办公费最低录取线的平均值下降20分为该校指标生的录取最低控制分数线。

多指标优化 篇3

一是综合成绩有所提升。文科总上线率98.36%，比去年提高1.04个百分点；本科率56.98%，比去年提高0.49个百分点；理科总上线率93.11%；本科率61.88%，比去年提高1.84个百分点。一本上线率有所提高。文科一本率8.82%，比去年提高0.85个百分点。理科一本率18.76%，比去年提高1.26个百分点。

二是高分段考生人数大幅增加。全市700分以上1人。600分以上考生498人，比去年增235人，占全省600分以上考生人数的6.11%，其中：玉溪一中415人，比去年增177人；师院附中38人，比去年增29人；市民中24人，比去年增20人。

三是县区高中发展水平不断提高。县区高中600分以上考生较去年相比实现零的突破，其中：华宁一中4人、江川一中3人、新平一中1人、易门一中1人。县区、校际之间不均衡问题逐步改善，部分学校质量提升较快，如：易门一中文科总上线率100%，总平均分473.29分，比全市总平均分高18.85分。

四是体育艺术类考生成绩进步较大。文科体育类、艺术类总上线率分别为95.77%、95.99%，理科体育类、艺术类总上线率分别为63%、65%。其中，理科艺术类1名考生总分突破600分。

五是德语班成绩较为突出。玉溪一中首届德语班30人中600分以上11人，全体学生均达到德国大学录取条件，可赴德国就读。德语单科平均分137.3分，成绩位居全国第一。

六是民办高中高分人数大幅增加。玉溪一中分校600分以上考生12人，最高分达676分，一本上线共计38人。

福贡县“十二五”时期 教育发展成效显著

本刊讯（通讯员 杨桂龙） 地处滇西北横断山脉怒江大峡谷中段，集边疆、民族、宗教、贫困和高山峡谷为一体的福贡县，“十二五”时期，始终坚持教育优先发展的工作思路，以提高教育教学质量为主线，通过不懈努力，福贡教育改革取得了显著成绩、教育事业实现了跨越发展。

各级各类教育实现新跨越。截至2016年3月，全县共办有各级各类学校 72所，在校学生14 949人。全县学前一年入园率达86.7%，学前三年入园率达42.3%，小学龄儿童入学率99.64%，初中毛入学率达95.62%。

学校办学条件取得新进展。先后实施了校舍安全工程、农村薄弱学校改造工程、农村义务教育薄弱学校改造计划工程、学前教育工程等一系列项目工程，完成总建筑面积108 474平方米的164个项目单体建设工作，完成投资14 134.2万元，学校办学条件明显改善。农村义务教育学生营养改善计划实现“全覆盖”，学生生活保障水平明显提高。

教育资源配置取得新成效。先后撤并教学点186个，并入食宿完小教师252人，学生3 814人，2016年全县小学食宿生比例达94.5%，中小学校数减至24所。

教育信息化建设实现新飞跃。为全县13所完小及2个乡镇的教学点配备了数字资源接收设备、电脑及大屏幕液晶电视，为19所寄宿制中小学开通网络，配备200套优课软件、106套交互式一体机，300台电脑，省定民小等5所学校基本实现网络班班通。

教师队伍建设取得新成绩。5年来，推荐州中评委评审高级职务50人，中级职务240人，认定初级职务101人。招聘引进高中教师59人，招聘特岗教师39人，考试录用教师98人。组织教师参加各种培训达7 897人次。交流教师50人次。

多指标优化 篇4

关键词：景可爽,生产工艺,正交试验,多指标评价

“景可爽”颗粒是神威药业集团有限公司和中国中医研究院西苑医院共同研制开发的中药新药[1],该品种已被2015版《中国药典》收载,由牛膝、天麻等九味中药组成,具有补肝益肾、活血舒筋之功效,主要用于治疗颈椎病之肝肾阴虚、气滞血瘀证,症见头晕、头痛、胀痛或刺痛,耳聋、耳鸣,颈项僵直,颈、肩、背疼痛,肢体麻木,倦怠乏力,腰膝酸软,口唇色暗,舌质暗红或有瘀斑[2,3]。临床用于治疗神经根型、椎动脉型和脊髓型颈椎病[4,5,6,7,8,9,10],随着市场销售量不断攀升,生产量也不断加大,由于该产品干膏用量较大,在生产过程中各项指标较难控制,为使“景可爽”颗粒的质量更加稳定均一。参照中药颗粒剂制备的方法,对生产过程中可能影响各指标的因素进行研究,运用正交试验查找原因[11],优化制备工艺。

1 试药与仪器

1.1 试药

“景可爽”干膏(批号:150821,神威药业集团有限公司);糊精(批号:201502002,潍坊盛泰药业有限公司);纯化水(神威药业集团有限公司)。

40B型旋风分离、脉冲除尘粉碎机组(江苏瑰宝集团);FL-300型沸腾干燥机(重庆精工制药机械厂)。

2 方法与结果

2.1 颗粒水分测定

取供试品2~5g,照水分测定法(《中国药典》2015年版四部通则0832第二法[2])测定,即得。

2.2 颗粒收率

颗粒的收率为制得颗粒的量与干膏量和辅料量之和的比值。

2.3 天麻素含量测定[2]

2.3.1色谱条件与系统适用性试验以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂:以乙腈-水(2∶98)为流动相;检测波长为220nm。理论塔板数按天麻素峰计算应不低于5 000。

2.3.2对照品溶液制备取天麻素对照品适量,精密称定,加30%甲醇制成每1mL含天麻素60μg的溶液,即得。

2.3.3供试品溶液制备取装量差异项下的本品适量,研细,取约2.5g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入30%甲醇50mL,称定重量,加热回流30min,放冷,再称定重量,用30%甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。

2.3.4测定分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10μL,注入液相色谱仪,测定,即得。见图1。

2.4 影响因素选择

实验参数选择:影响“景可爽”颗粒水分、含量、收率的主要因素有干膏与纯化水量比例、喷液速度、雾化压力、有效烘料时间、操作间湿度等。实验过程中,首先根据颗粒成粒情况调整喷液速度、雾化压力。由于喷液速度过快、雾化压力太小容易造成“塌床”,因此将喷液速度和雾化压力范围固定。干膏与纯化水比例越小,膏越稠,越容易堵喷枪,比例越大,膏越稀,喷雾时间越长,生产效率越低,本文选择0.5∶1、1∶1、2∶1三个水平进行测试;颗粒的有效烘料时间太短则颗粒水分不合格,烘料时间太长则颗粒易被吹散成粉末,结合车间实际生产选择烘料时间6~9h、9~12h、12~15h三个水平进行考察;由于“景可爽”颗粒具有较强吸湿性,操作间湿度越大,颗粒越容易结块,颗粒收率越低,因此选择45%~55%、50%~60%、55%~65%三个水平进行考察。

2.5 正交试验方案及结果

选择对“景可爽”颗粒各指标影响较大的干膏与纯化水量比例(A)、有效烘料时间(B,h)、操作间湿度(C,%)3个因素进行考察,每个因素设3个水平,具体设置见表1。以颗粒水分、天麻素含量、颗粒收率为考察指标,按照L9(34)正交表进行试验,并采用综合评分法中的TOPSIS法[12,13]对数据进行分析。试验结果见表2,方差分析结果见表3。

由正交试验直观分析结果可知:三个因素极差由大到小依次为:B>A>C,说明因素B为主要影响因素;且对于因素A,K2>K1>K3,即干膏与纯化水最优比例为1∶1;对于因素B,K2>K3>K1,即最佳烘料时间为9~12h;对于因素C,K1>K2>K3,即房间最佳相对湿度为45%~55%。由方差分析结果可知,因素B对试验结果有显著性影响。综上,“景可爽”颗粒最优工艺组合为A2B2C1,即干膏与纯化水比例1∶1;烘料时间9~12h;房间相对湿度45%~55%。

2.6“景可爽”颗粒制备工艺验证

按优化后的工艺参数进行3批中试试验,结果天麻素含量分别为:14.60、14.62、14.59mg/袋;水分分别为:2.2、2.1、2.2;颗粒的收率分别为:85.90%、86.60%、86.20%。

3 讨论

本实验采用多指标综合评分法中的TOPSIS法对正交试验结果进行综合评分分析,客观合理地评价了“景可爽”颗粒的制备过程,避免因主观因素对试验结果造成误差,最终确定了“景可爽”颗粒的最佳制备工艺,该研究已经成功应用于“景可爽”颗粒的产业化大生产,产品操作可控、质量稳定均一。

多用途萱草品种筛选评价指标分析 篇5

关键词：多用途,萱草,品种筛选,评价指标,观赏性,食用性

“观为花、食为菜、用为药”[1], 是人们对萱草属植物应用价值的精确概括。萱草属 (Hemerocallis L.) 植物为百合科宿根草本, 其花蕾富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、钾以及多种维生素, 其花瓣肥厚, 色泽金黄, 香味浓郁, 食之清香、爽滑、嫩糯, 常与木耳齐名, 自古以来是我国餐桌上的珍品, 并且作为绿色保健菜 (黄花菜) 种植, 在我国已有2 000多年的栽培史。作为中国传统特色蔬菜, 多年来远销欧美、日本、东南亚各国, 市场发展潜力较大。欧美国家把萱草属植物作为观赏花卉[2]进行培育, 20世纪七、八十年代, 我国开始从国外引进人工栽培品种用于园林绿化。因其具有种类和花色繁多、抗逆性强、栽培管理粗放以及一年种植多年观赏的特性, 近年来广泛应用于园林绿化。除此之外, 其根用为药, 具有养血平肝、利尿消肿的功效。

美国萱草协会AHS曾就萱草园艺品种绿地布置生长适应性和观赏价值制定了较为详细而全面的评价指标, 并成功地将其应用于园景及展览布置中[3]。国内对于萱草品种的筛选评价仅从观赏及绿化应用方面进行过研究[3], 对于萱草品种观赏价值、食用价值方面综合评价的研究还未见报道。该文对这两方面的评价指标进行了分析, 以期为多用途萱草品种的筛选提供参考。

1 多用途萱草评价方法与指标的确定

1.1 筛选目标及评价原则

多用途萱草品种筛选的目的是选出兼具观赏性好、食用性高的品种。评价指标具有主观性、复杂性、不确定性的特点。为建立具有可操作性、可量化的萱草属植物性状评价指标, 并形成对评价对象客观、公正和全面的评价, 在选取指标时应遵循系统性、科学性、匹配性、关联性、可操作性及可靠性的原则[6,7]。

1.2 评价指标的确定

1.2.1 观赏性指标

萱草的观赏部位主要是叶、花及植株形态, 尤以花的性状最为重要, 花的性状指标可分为:花序、花色与花型、花冠径及花期。植株形态体现在植株高度及植株整体平衡感两个指标上。

1.2.2 食用性指标

萱草的食用部分以花蕾为主, 作为食用品种, 营养成分是首要考虑的指标。据文献记载, 萱草花蕾含有丰富的蛋白质、脂肪、尼克酸、糖、微量元素和维生素等20多种营养成分;其次感官指标即口感和观感也是萱草食用性的评价指标。

2 评价指标分析

2.1 观赏指标

2.1.1 株高

萱草品种繁多, 植株高度从20~200cm不等, 在大花萱草分类标准中可作为一个分类指标[4]。现代育种朝矮花方向发展, 因此在分值设定上株高低者分值高。

2.1.2 花序

萱草的花序是园锥花序, 从形态来看可以分为:分支花序、迷你花序、短花轴花序、无花轴花序、短侧枝花序;从感官上来看, 分支花序的观赏价值要优于其它类型, 分枝花序里又可分为二叉分枝、三叉分枝和八分枝等[6], 每个分枝上又可着生数朵花, 其花越多, 价值越高。

2.1.3 花色与花型

萱草的花色有黄、红、粉、紫、蓝等多种色调, 不论花色是中等色调还是灰暗色调, 要求清晰、明亮、吸引人, 不能是浑浊或色彩亮度上趋于低饱和度的。

萱草的花型有内瓣翻卷变狭型、喇叭型、蜘蛛型、宽瓣型、花瓣或萼片下垂型[5]。不论哪种类型, 同一植株上花型几乎或完全相同。在筛选时, 对于花朵是否圆整型、有无褶饰边等形式并不重要。重要的是花朵形状是否一致, 无畸型、花瓣形状是否相异且充分良好地向外展示。

2.1.4 花冠径

萱草花的冠径从3~4cm的迷你型一直到25cm的巨大型都有[3], 中国人对大花品种情有独钟, 花冠径越大, 分值越高。

2.1.5 花期

萱草的花期是充分展示萱草魅力的时期, 因此也成为观赏价值的重要指标。一般情况下花期长、早花或晚花、二次开花品种分值要高一些。

2.1.6 叶

红花要有绿叶配, 指出了叶子的重要性。健康的叶片, 优美的叶形、奇特的叶色为萱草植株增添许多亮点。

2.1.7 整体平衡感

健康的植株、丰满的叶丛、挺拔的花茎和茂密的花朵及各部分之间的平衡体现着整个植株的整体观赏性。如果短叶的萱草品种具高分枝的高花茎, 就缺少平衡感;迷你型的花朵具高花茎、华丽宏伟的分枝和花芽, 比起花茎高仅为45cm, 而花朵达25cm的植株来说, 观赏效果更好。在矮花茎上开巨大的花, 平衡性相对较差[2]。

2.2 食用指标

2.2.1 营养成分

蛋白质是一切生命物质的基础, 是机体细胞的重要组成部分, 是人体组织更新和修补的主要原料。人们每天食用的蛋白质2/3来源于植物蛋白质。据分析, 每100g萱草花蕾的干制品中含蛋白质11.4~16.5g[8,9], 属于含植物蛋白较高的蔬菜。

碳水化合物是生命细胞结构的主要成分及主要供能物质, 并且有调节细胞活动的重要功能。碳水化合物的主要蔬菜来源有根茎蔬菜类, 如胡萝卜, 每100g中含碳水化合物8.9g, 每100g萱草花蕾干制品中含碳水化合物38.3~52.3g[8,9], 远远超过胡萝卜的含量。

钙与调整心脏机能以及收缩、松弛肌肉等功能有关, 并且担任神经的传导功能和抑制兴奋的角色, 有抑制焦躁的作用。每100g萱草花蕾干制品中含钙226.1~547.7mg[8,9]。

磷与钙结合, 是形成骨骼和牙齿的主要成分。每100 g萱草花蕾干制品中含磷207.8~409.0mg[8,9]。

铁是人体必需微量元素中含量最多的一种, 体内铁含量3~5g。铁缺乏容易引起缺铁性贫血, 铁的来源很大程度上依赖于食物, 每100g萱草花蕾干制品中含铁5.1~15.2mg[8,9]。

维生素C是显示抗坏血酸生物活性的化合物的通称, 是一种水溶性维生素, 在水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用, 缺乏可引起坏血病。每100g萱草花蕾干制品中维生素C含量为6.0~18.2mg[8,9], 每100g萱草鲜花蕾中含量为100mg[8]。

另外, 还含有胡萝卜素、维生素B1、B2、尼克酸以及多种氨基酸等人体必需的营养物质。

2.2.2 感官

感官指标又可分为口感和观感。

口感即食物在口腔中所引起的感觉的总和, 味觉、硬度、黏性、弹性、附着性、温度感。口感决定了人们对此产品是否接受。萱草鲜蕾的口感鲜香、爽滑、脆嫩、肉质厚;干蕾的口感鲜香、味浓、有嚼劲、肉质厚或薄、爽滑、有韧性等。

观感即观花蕾的形与色, 该文主要以花蕾色为主要研究指标。中国人对食物讲究色、香、味, 其中‘色’排在第一位, 好的颜色可引起人的食欲, 反之则不然。用于食用的萱草品种, 色泽浅的较深颜色品种更能引起人的食欲。

3 结论

花色清晰、花型丰富、花蕾多、花期长、中低高度、健康的叶片、奇特的叶色、整体平衡感强的品种充分满足了人们的观感, 成为筛选多用途萱草品种的观赏指标。

理想的多用途萱草品种还应具有丰富的营养成分、诱人的颜色、丰富的口感。

参考文献

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多指标自趋优的智能电网 篇6

进入21世纪以来,随着社会和经济的发展和技术的进步,以及人类对电力信赖程度的加大,智能电网的概念应运而生,并在近期成为全球电力行业研究和探讨的热点[1,2,3,4,5,6]。目前,北美和欧洲已经在智能电网概念、技术研究和工程实践中开展了大量工作,日本、澳大利亚、印度等国家也在积极跟进。

中国在数字化电网和智能电网方面进行了大量前瞻性研究。1999年清华大学提出“数字电力系统”[7]理念,揭开了数字电网研究工作序幕;2005年国家电网公司实施“SG186”工程,开始进行数字化电网和数字化变电站的框架研究和示范工程建设;同年,南方电网公司委托清华大学开展“数字南方电网”[8]研究;2006年,IBM在中国发布了智能电网白皮书[9];2007年,华东电网开始关注智能电网[10]。

智能电网已成为未来电网的发展方向。但究竟何为智能电网?智能电网和传统电网的本质区别何在?这些问题尚未得到明澈的回答。本文在对国外智能电网探索与实践进行分析、总结基础上,结合自身实践,给出了智能电网定义,并探讨其本质特征。

1 国外智能电网研究背景

以欧洲和北美为代表的国外电力公司在20世纪70~80年代完成了电网建设的高峰期,然后电力需求和电网建设都进入一个缓慢发展阶段。进入21世纪,欧美国家的电力公司面临越来越多的压力[1]:

1)开放的竞争性电力市场给电力企业带来巨大的竞争压力,要求电力企业提高客户满意度,争取更多用户;

2)电力监管机构和政府对电力企业提出了严格的监管和要求;

3)电力企业普遍存在着电力设施和人员老化越来越严重的问题;

4)燃料费用和人员费用的增加造成电力企业运营成本的持续增长;

5)环境保护的压力,接受风力、太阳能等可再生能源分布式电源的接入;

6)电力用户对电力供应和电能质量提出了更高的要求,并希望更多地参与电网的互动;

7)用户对电力价格降低的要求与电力公司股东对预期收益之间的矛盾所造成的压力;

8)技术和标准的不断进步:新的电网技术可增加电能传输量和减少能量损耗,提高供电效率,而电力电子技术则可改善供电质量;先进的仿真工具促进创新技术的应用;通信、测量和商业系统的发展在不同程度上为系统打开新通道。

正是在这样的大背景下,欧美电力行业提出智能电网的概念,试图通过电网基础设施改造、新技术应用(IT技术、通信、传感器等)和业务模式创新,来应对面临的诸多压力和挑战。欧美电力企业开展智能电网工作,其驱动因素可以归结为政策方面、市场方面、电网安全和电能质量方面、环境方面、技术方面等,其中欧洲智能电网概念的主要驱动因素是市场、安全和电能质量、环境等3个方面[6],美国智能电网建设的主要驱动因素是政策、市场和技术[1]。基于以上驱动因素,欧美国家电力公司一般从用户侧和配电网入手开展智能电网相关工作,首先建立先进计量管理(advanced metering management,AMM)系统,使电力系统和负荷建立联系,建立通信基础,获得详细的用户侧运行信息,为客户提供更多的电价和服务选择,提高需求侧管理水平,满足电力监管机构的要求。

欧美电力企业期望智能电网建设能为电网企业、客户和社会带来巨大收益,包括在资产管理、作业人员管理、信息管理、电网规划、电网运行、客户体验和电力营销等多个层面(参见附录A图A1)。

2 国外智能电网探索与实践

2003年,美国电力科学研究院(EPRI)将未来电网定义为IntelliGrid[2,3,4];同年,美国能源部发布“Grid2030”设想[1];2004年,美国Battelle研究所和IBM公司先后提出了“智能化电网”(IntelligentGrid和Intelligent Utility Network,IUN)[5];2005年,欧洲技术论坛(ETP)提出了“SmartGrid“概念[6]。

2.1 美国“Grid2030”规划[1]

美国能源部在其“Grid2030”远景规划中,描绘了美国未来电力系统的设想:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。按照“Grid2030”的设想,未来美国电网由3个主要部分组成:国家主干网、区域互联电网、配电网和微网。

国家主干网是一个连接东西海岸以及加拿大和墨西哥的大容量输电走廊,通过它可以解决输电系统阻塞问题,降低网损,在全国范围内调节电力供需平衡。对国家主干网建设起决定性作用的技术因素有:超导技术、高压直流输电技术、先进导体、先进半导体材料、支持电网实时运行和国家电力交易的通信和控制技术等。

配电网和微网直接向用户提供高质量的电能,它们不仅从区域电网吸收电能提供给用户,还将分布式能源发出的电能回送给区域电网,潮流可以双向流动;实时监控和信息交换使得电力交易可以在全国范围内实时地进行,用户可以根据个人要求,如成本、环境、可靠性和电能质量要求等,定制个性化的电力服务;分布式发电和燃料电池技术的发展使得清洁能源汽车将不仅是一种环保型交通工具,还可以变成一种发电装置,在需要时向电网或用户提供电能。

2.2 欧洲智能电网[6]

欧洲智能电网计划为2020年及以后欧洲电网发展进行设想和展望,并指出这个设想的核心和实现这个设想的道路。其主要目标是通过智能电网建设向所有用户提供高度可靠、经济有效的电能,充分开发利用大型集中发电机和小型分布式电源,从而提高电网公司运营效率,降低电力价格,加强与客户互动,应对来自市场、安全和电能质量、环境等3方面的压力。

欧洲智能电网具有4个典型特征:

1)柔性的(flexible),满足用户需要;

2)易接入的(accessible),保证所有用户的连接通畅,尤其对于风力、太阳能等可再生能源和高效、零或低CO2排放的本地发电;

3)可靠的(reliable),保障和提高供电的安全性和质量;

4)经济的(economic),通过改革及竞争调节实现最有效的能源管理。

欧洲智能电网的研究主要涉及智能配电结构、智能运行、电能和用户适应性、智能电网管理、智能电网的欧洲互用性、智能电网的断面潮流控制等几个方面。欧洲智能电网研究涉及的关键技术包括:

1)现有配电网技术;

2)新型电网技术,以提高电能传输能力和减少损耗为目标,如气体绝缘输电线路(GIL)、超导技术、高运行温度、柔性交流输电(FACT)技术等;

3)广域通信技术,以保障电网监控自动化、在线服务、有功运行、需求响应和需求侧管理(DSM);

4)电力电子技术,以改善电能质量;

5)静态储能装置。

2.3 智能电网成熟度模型

全球性地开展智能电网建设,需要一套能指导其发展和评估其发展阶段的模型和体系,这就是智能电网成熟度模型(smart grid maturity model)。它是美国生产力和质量中心(APQC)与全球智能电网联盟(GIUNC)在IBM支持下合作的成果。它为电力企业发展智能电网提供了一个行动、投资和最佳实践的路线图。智能电网成熟度模型可以帮助电力企业建立一个可分享的智能电网发展蓝图,用于与内部和外部各方交流智能电网的愿景和策略,评估目前的机会、选择和目标。它作为一种战略和决策的框架,能够帮助电力企业确定当前所处的阶段,找出与目标的差距和需要提高的方向,提供技术、管理和组织方面的指导。除此之外,智能电网成熟度模型的另一个主要作用是衡量电力企业在智能电网方面取得的进展,它提供了一组关键性能指标(KPI)来衡量智能电网的发展,为电力企业之间的相互学习提供了一个对比的基准。

智能电网成熟度模型从以下8个方面来衡量智能电网的发展:(1)策略、管理和监管;(2)组织结构;(3)技术;(4)社会与环境;(5)电网运行;(6)人员及资产管理;(7)产业链的整合;(8)用户的体验与管理。

智能电网成熟度模型将智能电网的发展分为5个阶段(参见附录A图A2)。在第1阶段,电力企业开始有建设智能电网的设想,这一阶段的主要工作是对智能电网各种技术的试验和评估,以及建立业务模型;在第2阶段,电力企业在1个或多个主要业务领域开始投资和实施智能电网,如实施AMM、DSM或分布式智能监控网络等,以提高电网的可靠性和加快故障处理;到了第3阶段,电力企业各个业务领域的智能电网系统开始打破条块分隔,逐步实现主要业务领域之间的整合;在第4阶段,电力企业能够实现整个企业范围的跨业务综合观测及综合控制,形成新的经济模式或商业模式;最后,到第5阶段,电力企业具备了创新的能力,能够充分利用新出现的业务、运行、环境等机会,以求自身不断发展。

3 建设中国智能电网的思考

3.1 国外智能电网研究启示

对以欧美国家为代表的智能电网研究和实践进行分析,能够为中国电力行业开展智能电网工作带来有益的启示和借鉴。

1)智能电网是为实现电力行业综合业务目标和战略,涵盖电力的规划/建设、运行、作业和资产维护、客户服务等整个价值链,而不仅仅局限于电网运行自动化。因此,应从中国电力发展战略目标和业务需求出发,通过自上而下的分析,导出智能电网的建设内容和建设路径。

2)智能电网不是多个应用系统的简单相加,更不等同于某一个或某几个自动化系统,而是综合一次电网改造、先进IT技术和业务创新的企业级整体方案,需要科学、完整的方法论指导以及项目群管理经验。

3)智能电网的建设内容不是固定或一成不变的,要密切结合企业的实际情况和基础条件。

4)智能电网不是对已经建设的信息资源(采集、通信、应用、集成)的推翻和重建,而是继承、补充和发展。

5)智能电网不是单纯的技术问题,更重要的是观念转变和业务的创新:从业务线条出发向企业整体视角转变,从满足目前业务需求向具有前瞻性、先进性的业务考虑转变。

特定的电网发展阶段,决定了中国电力行业面临着技术和管理2方面同时提升的要求:一方面,中国电力企业具有装备先进、新系统众多、局部自动化水平高的突出特点;另一方面,又有传统的管理模式和方法,系统整合和综合应用水平低,总体自动化水平低。因此,中国电力行业在探讨智能电网时,除了借鉴国外从满足企业业务需求和用户侧考虑的思路外,还要根据中国电力行业的实际情况,从电网运营的根本目标和本质来定义智能电网,并寻找适合中国电网发展特色的智能电网建设道路。

3.2 智能电网生态圈

智能电网是在现有电网基础上的全面升级,是一个整体的解决方案,其投资和收益均十分巨大。因此,对智能电网的概念定义和建设内容不能仅仅考虑到电网自身需求,而是需要从电网企业、发电企业、电力用户和智能电网相关企业等利益相关者的角度进行分析,同时也需考虑到国家和社会对电力基础设施的要求。因此,国家和社会、电网企业、发电企业、电力用户以及智能电网相关企业共同构成了智能电网的生态圈。

智能电网生态圈的成员对智能电网的需求主要体现在以下3个层面:

第1层:国家和社会对资源和环境保护的需求,包括:节能减排,提高能源利用效率;可再生能源的灵活、可靠接入;减少电能转化和应用过程对环境的不利影响。

第2层:发电企业、电网企业和用户对电能供应和服务的需求,包括:安全、可靠、经济、优质的电能供应;自由的电力交易;电网与用户之间双向互动。

第3层:提高电网自身运营质量的需求,包括:可靠、灵活、经济的电能流和信息流传送;全面的信息集成和数字化监控;自愈和快速响应。

由此可见,智能电网的建设和设计不仅需满足电网自身的需求,还需满足生态圈中其他成员的需求。在这些需求中,有些具有互补性,如“全面的信息集成和数字化监控”必然有助于“可靠、灵活的电能流和信息流传送”,也有利于用户与电网之间的双向互动,同时可使得用户获得“高质量的电能供应”;但也有一些需求之间并不完全具有互补性,例如由于风能、太阳能等可再生能源的不可控特性,“可再生能源的灵活接入”的需求必然会负面地影响到智能电网的“可靠、灵活、经济的电能流和信息流传送”的需求。在这种情况下,如何给出智能电网的定义,并以此为目标构建智能电网,从而使其能够考虑并满足彼此联系的各个方面的需求,就成为智能电网在研究和建设过程中所必须解决的一个关键问题。

4 智能电网定义

智能电网指以标准化接入为基础,以信息共享、智能决策和综合调控为主要手段,具有多指标自趋优运营能力的电网。

1)标准化接入,是指形式多样的分布式电源以及用电设施接入智能电网时,必须满足一定的标准。该标准不但包括电能流的双向传送,还包括信息流的双向传送;同时,用户也能够根据电价情况和控制命令,对用电情况进行相应的调整。

2)信息共享,是指电网运行信息、设备状态信息、用户用电信息和生产作业信息等均能为电网各参与方按需共享。

3)智能决策,是指电网在信息共享的基础上,基于对电力系统物理特性的了解和现代多指标自趋优控制理论,对电网运行情况做实时分析以生成控制策略。

4)综合调控,是指对电网中所用可控资源加以合理调配和综合利用,以达到多指标自趋优的目的。

综上所述,“多指标自趋优”是智能电网的关键特征,其最终目标是将整个电力大系统控制得如同一台智能广域机器人(smart wide area robot,Smart-WAR)。事实上,这也是电网所能具有的最高智能形式,因而,将具有“多指标自趋优运营能力”的电网称为智能电网是合理的。

为了实现“多指标自趋优”的智能电网,需要在一次电网基础上,建立持续监视和支持IP方式的信息网络,将电网企业的设备、装置、系统、客户、员工连接在一起,实现对数据和信息的“随需”访问、利用和分析,从而实现对整个电网企业运作更好地管理、更自动化、更优化。

以下对“多指标”和“自趋优”作进一步阐述。

4.1 多指标集合

电网的最基本也是最重要的功能是通过发、输、配、售电等环节将一次能源转化为电能并提供给最终的用户使用,但正如上文所提到的,由于各成员在生态圈中所处的地位和层次不同,生态圈成员对智能电网的需求也不尽相同。

1)对于生态圈中的国家和社会来讲,智能电网是国家最重要的基础设施之一,是社会发展和进步的基石。因此其最重要的需求是在保证电网安全运行的同时提高一次能源的使用效率,即达到节能减排的目标,同时可通过智能电网的建设和运行带动相关产业的发展,增加就业率,提高经济发展水平。

2)对于生态圈中的电网企业、发电企业和智能电网相关企业,作为产业链的上游环节,希望能够在智能电网的建设和运行环节获取可观的经济回报,以及提高电网的安全、可靠性。

3)电力用户作为产业链的终端环节,则希望在得到可靠、优质电能供应的同时能够尽量降低用电成本,同时获得更好的服务。

智能电网所要达到的多指标就来源于这些需求。综合以上需求,并考虑到电网作为基础设施的特点,智能电网应该保证系统能够坚强、高效、清洁和灵活地运行。其中:

1)坚强是指电网在经受大扰动后仍能保持正常运行(即安全、可靠、优质、经济运行)的属性;

2)高效是指能源使用的高效率(包括发、输、配、供等各个环节),其中一个重要方面是最大可能地降低网络损耗;

3)清洁是指在能量转化和传输过程中尽量减低对环境的不良影响,其主要手段是扩大风力、太阳能等可再生能源利用的比重;

4)灵活是指在根据用户需求为用户提供相应质量电能的前提下,进一步允许用户以多种方式参与到电网运行中(如可售电给电网)。

综上所述,坚强、高效、清洁和灵活组成了智能电网的多指标集合。当然,电能质量如电压、频率和谐波含量等,应达到国家和企业标准,是电能作为一种商品的基本要求。

在对智能电网开展研究和探讨的过程中,明确智能电网所需要达到的目标,明确规定电网运营的多指标集合,将是其中一项非常重要的内容。

4.2 自趋优

“自趋优”是指某个对象通过自身的自动调节、实现从不令人满意的状态到令人满意的状态的一个过程。对于智能电网而言,衡量其是否处于趋优状态(或令人满意状态)的标准就是前述的电网运营指标集合。智能电网的自趋优是指电网能够依托完善统一的基础设施(包括一次设施、采集、通信、信息平台等),在实现全面的自我监测和信息共享基础上,对自我状态(即电网运营指标评价体系)有准确的认知,并通过智能分析形成决策,借助完善统一的基础设施,自动对自身进行综合调控,使得电网自身状态趋向最优。

为加深对概念的理解,下文将自趋优与常见的“自愈”[11,12]概念加以对比。

自愈是实现电网安全可靠运行的主要功能,指无需或仅需少量人为干预,实现电力网络中存在问题的元器件的隔离或使其恢复正常运行,最小化或避免对用户供电的中断。通过进行连续的评估自测,智能电网可以检测、分析、响应甚至恢复电力元件或局部网络的异常运行[12]。

从所针对的对象来讲,自愈仅针对电网运行环节;而自趋优针对的是整个电网的运营,范围更为广阔。从要达到的目标来讲,自愈仅能保证系统在即将发生异常情况或出现异常情况时实现对有问题设备的自动检测和隔离,为单一目标;自趋优则是对所有不满意运行状态均采取必要的动作,为多目标。也就是说,自趋优已涵盖了自愈的概念。

5 结语

智能电网已经成为未来电网的发展方向。本文在对智能电网国内外发展动态进行分析的基础上,给出了智能电网的定义,认为是否具备“多指标自趋优运营能力”是智能电网与传统电网的最大区别。至于如何使得电网具备“多指标自趋优能力”,亦即如何建设智能电网,作者将在另文专门进行讨论。

附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

摘要：资源和环境的双重压力给电力系统带来了新的挑战。为应对这些挑战,国外研究者提出了智能电网的概念,并已有了初步实践。文中在对国外智能电网实践进行分析、总结的基础上,提出了智能电网的定义,认为是否具有“多指标自趋优运营能力”是智能电网与传统电网的最大区别,而如何使电网具备“多指标自趋优运营能力”则是智能电网研究和实现过程中所要解决的关键问题。

关键词：智能电网,多指标,自趋优,可再生能源

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[11]余贻鑫,栾文鹏.智能电网.电网与清洁能源,2009,25(1):7-11.YU Yixin,LUAN Wenpeng.Smart grid.Power System and Clean Energy,2009,25(1):7-11.

高速公路沥青路面多指标设计研究 篇7

应用弯沉值作为设计标准具有明显的优点, 因为在野外很容易测量, 加之我国以前公路等级低, 沥青面层薄, 且基层强度低, 使用弯沉值作为设计指标来控制路面的整体刚度是非常必要的。进入80年代后, 我国公路交通步入高等级公路兴盛发展时期。为适应交通量迅速增加, 车辆荷载逐渐增大的需要, 半刚性基层沥青路面在全国各地的高等级公路建设中被广泛地应用, 这种路面具有强度高、刚度大、水稳性好等优点, 但是近年来道路上重载、超载车辆大量出现, 导致轴荷载增大, 再加上高压轮胎的广泛使用, 使路面的破坏更集中于路面表层。因此, 应从路面的两大通病 (疲劳和车辙) 角度出发, 对沥青混合料进行深入研究, 用以指导路面设计。

1 国内外研究现状

国外对疲劳现象认识较早。早在1942年O·J.勃持就指出了路面在行驶作用下会产生疲劳破坏的现象。他发现有些柔性路面在0.5~0.75mm的情况下车轮重复几百万次也会遭到破坏。L·W尼格贝尔在1953年指出路面疲劳裂纹的产生是重复行驶的车轮引起的弯拉应力超过材料抗拉力的结果, 他把路面疲劳与应力应变状态联系起来了。20世纪60年代以来, 世界各国对路面疲劳特性进行了大量研究, 对路面疲劳破坏机理也有了更多科学的认识, 并不断地得到深化。

车辙的问题提出较晚, 在1960年以前很少有人关心车辙。在1962年第一届国际地沥青路面结构设计会议上, 壳牌石油公司第一次提出考虑疲劳和车辙的路面设计方法, 车辙由路基顶面压应变控制。同时, 为了解决疲劳问题, 路面加厚且沥青用量大, 疲劳变得不太重要。但由于允许轴荷载、轮胎压力的增加, 交通量加大, 25~30cm厚的沥青面层车辙明显, 产生了预测车辙的需要。

由于沥青路面通常作为路面的面层, 直接受车辆荷载作用和大气因素的影响, 需满足稳定性和耐久性的要求, 许多国家提出了路面指标设计和最优化设计的方法。这类方法特点是控制路面性能的几个关键设计指标 (如弯沉、拉应力、疲劳、车辙、低温开裂、平整度和抗滑性等) , 并考虑外界因素 (如交通条件和温度) 变化对材料特性 (线弹性、非线弹性、粘弹性或疲劳断裂等) 和路面强度及应力应变的影响, 使路面结构设计更加合理, 同时考虑经济因素, 用最小的工程造价达到最大的经济效益。常见的路面多指标设计包括疲劳和车辙两个副体系。设计时先假定路面结构的厚度, 算出沥青层底部拉应变值, 分别代入疲劳和车辙公式算出相应的累积交通量N, 以较小的N值控制设计。苦N值大于或小于设计年限内总累积交通量的2%以内时, 则设计通过。否则应变更结构或改变层厚, 重新计算至满足要求为止。

近年来, 在沥青和沥青混合料研究方面取得较大进展的项目当属SHRP计划。美国公路战略研究计划 (SHRP) 开始于1987年, 在5年的时间里对沥青、路面长期性能、公路营运和水泥混凝土与结构四个领域进行了深入研究。沥青研究项目是整个SHRP计划的第一大项, 研究经费占整个SHRP计划的1/3。它的主要任务是制定一个以路面性能为基础的沥青胶结料规范、沥青混合料规范以及相配套的沥青混合料设计方法。其基本思路是一方面将沥青的化学和物理性质分别与路面性能的研究联系起来。同时也研究沥青胶结料化学和物理性质之间的关系;另一方面将沥青混合料性质和路面性能的研究联系起来, 再附一个合同将上述研究结果和路面性能试验结果加以验证。SHBP项目A-003A性能有关的沥青一集料界面和混合料试验及测定, 对沥青混合料的疲劳响应进行了评价, 推荐出确定沥青混合料疲劳响应最适合的方法, 并最终纳入沥青混合料分析系统。SHRP提出了较新的思路, 即将沥青及沥青混合料与路用性能紧密结合起来, 但其缺陷是未能将路面结构设计与混合料设计统一考虑。

国内对沥青路面的疲劳规律、车辙及设计方法也进行了大量研究。“六五”期间重点科研项目“半刚性基层沥青路面的研究”对车辙的计算方法与参数的确定进行了系统的研究。根据半刚性基层沥青路面的力学特性, 采用弹性层状体系理论为基础, 结合室内外有关参数的研究成果, 提出了一种半刚性基层沥青路面车的计算和预估方法。“七五”期间, 沿用粘弹性理论计算车辙深度, 并进行了车辙试验及少量环道试验与快速加载试验;“八五”攻关专题三“沥青路面疲劳规律的研究”, 通过对三种国产沥青、两种沥青混凝土的五种不同温度条件下的断裂疲劳试验得到30个疲劳方程, 在此基础上考虑当量疲劳温度和各种修正, 提出沥青混合料抗拉强度结构系数应用于沥青路面设计。

2 沥青路面多指标设计的方法

2.1 设计思路

“八五”攻关专题“沥青路面疲劳规律的研究”中, 根据Miner法则, 各地月平均气温资料及其对应温度下的疲劳关系 (利用疲劳方程系数k、n随温度变化规律可得到任意温度下的沥青混合料疲劳方程) , 得出不同月份平均温度下路面结构的疲劳损伤。从而确定出疲劳损伤不利温度段;采用加权平均温度法, 得出疲劳当量温度。规范推荐一个共同的疲劳当量温度15摄氏度。但考虑到我国幅员辽阔, 气温悬殊, 一个规范不可能适用于整个国家的气温情况, 应针对当地的具体情况, 进行沥青混合料强度与温度稳定性研究, 得出其内在规律, 在此基础上提出基于疲劳和车辙的沥青路面设计方法。然后根据“八五”攻关沥青气候分区。选择适合典型地区的设计方法, 从而由各地的不同情况, 设计出更合理的路面, 延长其使用寿命。

2.2 多指标路面设计流程

作为完整的路面设计体系应全面考虑各种损坏, 主要是疲劳和车辙。这里采用当量轴载N作为桥梁。现将N代入疲劳设计, 初拟路面结构并计算出面层厚度;然后将路面结构及各种计算参数代入车辙设计方法中反复轴载N2。如通过, 即N2>N1, 说明此时由疲劳指标控制路面设计;如不通过, 则需重新计算, 此时应由车辙指标控制路面设计。

摘要：高速公路沥青路面使用期间在气温环境影响下经受车轮荷载的反复作用, 长期处于应力应变交迭变化状态, 致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复超过一定次数以后, 在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力, 使路面出现裂纹, 产生疲劳断裂破坏。而车辙则是沥青路面在行车荷载反复作用下产生坚直方向永久变形的积累。这种变形主要发生在高温季节, 在渠化交通的重交通道路上, 当沥青路面采用半刚性基层时, 车辙主要发生在沥青面层。因此有必要着重从疲劳和车辙两个方面考虑进行沥青路面的多指标设计。

关键词：高速公路,沥青路面,指标设计,研究

参考文献

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[2]汪双杰, 黄晓明, 侯曙光.多年冻土区路基路面变形及应力的数值分析[J].冰川冻土, 2006 (2) .

多指标优化 篇8

1 对象与方法

1.1 对象

采用整群随机抽样方法抽取广东省东莞市某镇2家工厂的外来务工人员为本次研究的对象。发放调查问卷2 500份, 回收有效问卷2 019份, 有效回收率为80.76%。

1.2 方法

1.2.1 一般情况

汇总参考文献的经验, 自行设计调查表, 其内容包括一般人口学资料 (性别、年龄、教育程度和婚姻状况) 、工作相关情况 (工作强度、工作时间、收入、工作环境满意度、工作单调) 和个体应对方式 (自我解压能力、对压力的态度) 。

1.2.2 工作倦怠的测量

采用修订的中文版工作倦怠问卷 (Maslach Burnout Inventory-General Survey, MBI-GS) [3]测量工作倦怠情况。MBI-GS包括情感耗竭、人格解体、个人成就感降低3个维度15个条目, 每个条目的选项从“非常不同意”到“非常同意”, 采用Likert 7点评分法赋值1~7分, 反向条目采用反向赋分, 每个维度的得分越高, 表示工作倦怠越严重。7点计分之平均值中间数为4分, <4分表示轻度工作倦怠, 4和5分表示中度工作倦怠, ≥6分表示重度工作倦怠[4]。本研究3个维度的克朗巴哈系数分别为0.65、0.77、0.81。

1.3 统计学分析

采用SPSS 15.0软件分析数据, 计算一般人口学资料的中位数或构成比, 不同人口学特征外来务工人员工作倦怠3个维度得分的比较采用t检验或单因素方差分析, 检验水准取。

1.4 多指标多因素模型的界定

多指标多因素 (multiple indicators multiple causes, MIMIC) 模型是一种特殊的结构方程模型, 在该模型中多个内生观测变量用于测量内生潜变量, 外生观测变量作为协变量预测内生潜变量, 借助MIMIC模型可以直接探讨多个协变量与多个内生潜变量之间的因果关系, MIMIC模型充分考虑了观测变量的误差, 其结果较传统的多元回归分析结果更可靠[5]。本研究将工作相关情况的5个变量和个体应对情况的2个变量作为协变量, 通过构建MIMIC模型探讨它们对工作倦怠3个维度的影响路径和影响强度。采用LISREL 8.70软件和Mplus 5.1软件对模型进行拟合, 参数的估计采用极大似然法, 模型的评价报告、近似误差均方根 (root mean square error of approximation, RMSEA) 、比较拟合指数 (comparative fit index, CFI) 、不规范拟合指数 (non-normed fit index, NNFI) 、增值拟合指数 (incremental fit index, IFI) 等指标。

2 结果

2.1 基本情况

在2 019名外来务工人员中, 男性1 130人、女性889人, 分别占56.0%和44.0%。年龄的中位数为 (29.00±10.17) 岁, 最小者16.08岁, 最大者61.83岁;其中≤20岁的69人, 21~30岁1 044人, 31~40岁654人, 41~50岁212人, >50岁40人, 分别占10.5%、32.4%、51.7%、3.4%和2.0%。文化程度初中及以下763人, 高中及中专921人, 大专及以上335人, 分别占45.6%、37.8%和16.6%。婚姻状态在婚1 228人, 非婚791人, 分别占60.8%和39.2%。

2.2 变量的赋值及分布

工作相关情况的5个变量包括收入、工作强度、工作时间、工作环境满意度和工作是否单调, 50.2%的人收入在2 001~3 000元之间, 53.0%的人认为工作强度一般, 53.8%的人工作时间在8~10 h之间, 大部分人对工作环境满意度;个体应对情况的2个变量包括自我解压能力和对压力的态度, 多数人的应对方式是正确的。见表1。

2.3 工作倦怠得分情况

将情感耗竭、人格解体和个人成就感降低各条目得分相加取平均, 3个维度平均得分的均数和标准差分别为 (3.92±0.83) 、 (3.46±0.83) 、 (3.40±0.94) 分。见表2。

2.4 工作倦怠情况的比较

男性个人成就感降低得分低于女性, 差异有统计学意义 (t=2.64, P<0.05) ;在婚者情感耗竭得分高于非婚者, 差异有统计学意义 (t=3.44, P<0.05) ;不同教育程度情感耗竭及人格解体得分差异均有统计学意义 (F=6.32、8, 41, P<0.05) , 不同年龄情感耗竭得分差异有统计学意义 (F=3.01, P<0.05) 。见表3。

2.5 工作倦怠影响因素的MIMIC模型

初始MIMIC模型为假定7个协变量对工作倦怠的3个维度均有影响, 拟合结果显示, 工作强度、工作时间、对工作环境满意度、工作单调、自我解压能力和对压力态度对情感耗竭的影响有统计学意义 (P<0.05) , 其中, 工作强度和工作时间对情感耗竭有正向作用, 对工作环境满意度、感觉工作不单调、自我解压能力和对压力态度对情感耗竭具有反向作用;工作强度、压力态度对人格解体的影响有统计学意义 (P<0.05) , 其中, 工作强度对人格解体有正向作用, 压力态度对人格解体有反向作用;收入、感觉工作不单调、自我解压能力和对压力态度对个人成就感降低的影响有统计学意义 (P<0.05) , 且均为反向作用, 见表4。删除无统计学意义的路径, 得到最终MIMIC模型, 见图1。模型拟合指数χ2/df=2.99 (满足小于3.0的判断标准) , RMSEA为0.059 (满足小于0.08的判断标准) , CFI为0.93、NNFI为0.91、IFI为0.92, 均大于判断标准0.90[6]。表明模型整体拟合较优。

注:MIMIC—多指标多因素;γ—非标准化路径系数。

注:图中的数值为MIMIC模型的完全标准化解。y1~15为测量潜变量的观测变量, 观测变量与潜变量间数值为因子载荷, 潜变量与协变量间的数值为路径系数

3 讨论

本研究结果显示, 外来务工人员工作倦怠3个维度得分均接近中间值4分, 提示外来务工人员工作倦怠程度处于中等水平, 这与李静等[7]以成渝地区的农民工为样本的调查结果较为一致。外来务工人员工作倦怠的3个维度以情感耗竭得分最高, 其次为人格解体和个人成就感降低, 从3个维度得分分布来看, 50.1%的外来务工人员处在中、重度情感耗竭状态, 而人格解体和个人成就感降低均以轻度为主, 说明外来务工人员工作倦怠主要表现为情感耗竭层面, 这与Maslach[8]的观点相吻合。Maslach等[8]认为:情感耗竭是工作倦怠的核心, 是工作倦怠的压力维度, 在工作倦怠的3个维度中, 情感耗竭往往是人们最常体验到的一种感受。

表2表明, 工作倦怠是个体特征、工作相关等多种因素综合作用的结果, 影响因素具有多样性。多数研究已经证实部分人口学特征与工作倦怠有相关性, 但研究结论不尽一致[9]。本研究发现, 不同性别外来务工人员在情感耗竭和人格解体2个维度得分没有差异, 而个人成就感降低维度得分女性高于男性, 可能与性别的人格特质差异有关, 女性一般比较敏感, 自尊心较强, 对自我的要求较高, 更容易从工作中体验到挫败感。非婚与在婚外来务工人员的人格解体和个人成就感降低2个维度得分没有差异, 而情感耗竭得分非婚高于已婚, 表明来自伴侣及家庭的支持对缓解工作倦怠具有一定的作用。文化程度越高的外来务工人员, 在情感耗竭和人格解体2个维度的得分即越高、工作倦怠越严重, 高学历人员往往对工作的期望和要求较高, 当现实与理想存在差距时, 便会带来消极怠慢的情绪。随着年龄增高, 情感耗竭得分降低, 表明年轻的外来务工人员工作倦怠水平较高, 年轻员工入职时间一般较短, 对工作热情有余, 但经验不足, 面对工作压力经常采取消极的应对方式, 容易出现倦怠。

工作相关因素及个体应对方式对工作倦怠的影响, 是在查阅大量文献的基础上并结合外来务工人员的特点, 借助MIMIC模型进行的探讨。通过对模型的拟合, 我们发现, 工作强度大、工作时间长及工作单调均为导致情感耗竭的重要影响因素。从标准化路径系数可见, 以工作单调的影响最大, 这与外来务工人员工作特点有很大关系, 由于文化程度普遍较低的外来务工人员大多从事技能要求较低的劳动密集型工作, 工作时间长, 强度大, 缺少创造性, 单调乏味, 这很容易使情绪陷入疲劳的状态, 降低工作热情, 而对工作环境满意、对压力持乐观的态度及较强的自我解压能力能够减轻情感耗竭的程度, 尤以对工作环境满意的作用最大, 提示用人单位应尽量创造良好的工作环境和工作氛围, 并注重加强对员工心理应对能力的培训以缓解情感耗竭的程度。人格解体主要受工作强度和对压力的态度两个因素的影响, 人格解体是工作倦怠的人际关系维度, 表现为对工作对象和同事的疏远、冷漠和愤世嫉俗, 对他人缺乏同情心, 工作强度大会使人的情绪烦躁、易怒, 这种情绪不能及时排解就会被带入到工作中, 对压力持有悲观态度的员工面对压力时倾向于采取消极的应对方式, 容易导致人际关系紧张。收入越高、感觉工作不单调、自我解压能力越强及对压力持乐观态度均可以减轻个人成就感降低的程度, 以对压力持乐观态度的影响最大, 根据Siegrist提出的努力-回报模型:当所做的努力超过所得的回报时就会产生工作倦怠, 回报包括工作益处、财政回报, 以及提升前景等, 收入是工作回报最直接的方式, 收入高是个人成就感的一个体现, 工作单调、缺少创造性使人感觉自己就像机器一样无休止地运转, 这种感觉越强烈, 成就感也就越低, 而采取积极应对方式是缓解个人成就感降低的有效手段[10]。

综上所述, 外来务工人员工作倦怠比较普遍, 不容忽视。对外来务工人员工作倦怠的预防和缓解需要用人单位和个人的共同努力, 用人单位应着力改善外来务工人员的工作环境, 加强外来务工人员职业技能的培训, 平衡企业发展和员工权益的关系, 提高外来务工人员的工资待遇水平, 关注外来务工人员职业心理健康, 提供必要的心理咨询服务。而外来务工人员应该改变个体的归因方式, 提高自身抗压能力和技巧。

作者声明本文无实际或潜在的利益冲突

参考文献

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[9]齐诚, 赵秀娟.员工个体差异对职业倦怠的影响[J].吉林工商学院学报, 2011, 27 (4) :32-36.

多指标面板数据聚类的SAS实现 篇9

面板数据作为时间序列数据和截面数据的结合, 能够提供更多信息, 因而受到学者的广泛关注。国内对面板数据的研究主要集中在计量模型, 在统计方法领域的研究较少, 而且在仅有的研究中, 大多是关于理论和思路的介绍, 并没有相关实践操作的说明, 阻碍了面板数据的推广和发展。国内已有面板数据聚类相关的理论研究, 但实际操作过程不明晰, 因此, 本文拟在多指标面板数据聚类理论的基础上, 给出具体的SAS程序。

一、多指标面板数据聚类介绍

(一) 样本间距离的定义

面板数据包含样本、时间和指标3个维度的信息, 为充分利用面板数据信息, 分别用全时绝对量、全时增长速度和全时变异系数定义样本间距离。

全时绝对量距离dij (AQED) :

全时增长速度距离dij (ISED) :

全时变异系数距离dij (VCED) :

其中。表示t时期第i个个体m个指标的均值, sit表示t时期第i个个体m个指标的标准差, 和sjt分别为第j个个体m个指标的均值和标准差。

综合距离dij (CED) :

其中α、β、γ分别表示3种距离的权重。综合距离dij (CED) 是全时绝对量距离、全时增长速度距离和全时变异系数距离的加权平均。

(二) 类间距离的定义

多指标面板数据, 类离差平方和与总离差平方和表示如下:

其中, Wlt为类内离差平方和, W为总离差平方和, α、β、γ相加等于1, 其仍分别表示3种距离的权重。

二、多指标面板数据聚类的SAS实现程序

以全国31省市的城市化水平为例, 说明以上聚类过程的SAS实现程序, 用SAS程序实现面板数据聚类前, 首先应将需要的数据导入SAS系统中。

(一) 数据导入

Data yssj;Input t pro$x1-x6;Label t=”时间”pro=”省份”x1=”城镇人口占总人口比重”…………x6=”人均社会消费品零售额”;Cards;

data语句用来指定要建立数据集的名称, 此处建立了名为“yssj”的数据集, 存储读入的原始数据;input选项用来指定需要导入数据的变量名, 数值型变量的变量属性可以省略, 字符型变量后需用“$”符号加以识别, 此处pro变量后边的$符号表明此变量为字符型变量;label选项用于设定变量的标签;cards选项用于读入数据, 此处读入的数据以时间、省份和x1-x6为列变量, 以时间变量为标准进行升序排列。

(二) 数据标准化

为消除指标间量纲的影响, 需对数据进行标准化处理, 数据标准化程序如下:

ods listing exclude all;ods html file="E:标准化数据.xls";proc standard data=yssj out=zyssj mean=0 std=1;var x1-x6;run;proc print data=zyssj;run;ods html close;ods listing exclude none;

ods语句控制程序输出结果的存放位置和文件名称;proc standard表示执行数据标准化过程, data语句指定需要进行标准化的数据集, mean和std语句分别表明标准化数据后的均值和方差, 此处表明对数据进行0-1标准化, out语句指定标准化数据的输出数据集, var语句指定需要进行标准化的变量;print过程表示打印输出数据集, 此处打印输出的结果存入E盘中的“标准化数据”表格中。

(三) 全时绝对量距离的计算

为便于计算地区间距离, 需变换数据排列方式, 将地区变为列变量。通过数据变换, 则任意两列相减, 可得到相应两个地区的距离。

Data tzyssj;Input t var$a1-a31;Label t=”时间”var=”变量”a1="北京""……a31="新疆";cards;

data数据步表示将经过变换后的标准化数据输入数据集tzyssj中, 程序与上文中原始数据的输入相似, 仅是读入数据的排列方式发生了变化;macro dif过程用于计算31地区中两两地区间的距离, 地区i和地区j间的距离用变量dij表示, %do用于控制计算31地区两两间距离的循环;d&i.&j.= (a&i.-a&j.) * (a&i.-a&j.) 为地区间欧式距离的计算公式, 此过程计算得到了地区间不同年份和不同指标的距离, 生成465个变量;means过程用于地区间距离的汇总, var表示用于求和的变量, 即上一步生成的465个变量, 并将输出结果导出为excel格式, ods语句控制输出结果的存放位置和形式。

(四) 全时增长速度距离的计算

在计算全时增长速度距离之前, 应构造指标增长速度, 分别构造两个矩阵a、b, a矩阵包括1995—2011年X1-X5和1995—2010年X6的数据, b矩阵包括1996—2011年X1和1995—2011年X2-X6的数据, a、b矩阵的对比如表1。两个矩阵相减, 再除以a矩阵中对应的数据, 即为指标增长速度矩阵。

proc iml;

use tzyssj;read point (1:101) var ("a1":"a31") into s0;read point (2:102) var ("a1":"a31") into s1;ds= (s1-s0) /s0;create ds from ds;append from ds;run;

data chafen;set ds;input id var$t;label col1="北京"……col31="新疆"id="序号"var="变量"t="时间";cards;1x11996…………102 x62011;run;data chafen;set chafen;where t<>1995;run;

%macro dif;data ised (drop=col1-col31) ;set chafen;%do i=1%to 30;%do j=%eval (&i.) %to 31;d&i.&j.= (col&i.-col&j.) * (col&i.-col&j.) ;%end;%end;run;%mend dif;%dif ods listing exclude all;ods html file="E:全时增长速度距离求和.xls";proc means data=ised sum;var d11-d19……d3031;output out=total;ods html close;ods listing exclude none;

iml过程表示矩阵运算, 此处通过矩阵运算将数据分为两个矩阵, 然后通过矩阵相减, 构造增长速度的原始数据;use语句表示所使用的数据集, 此处以标准化后的原始数据为基础, 将数据转变为矩阵, read语句实现了这种转换, 第一个read语句将tzyssj数据集中的1-101个观测的a1-a31的变量值读入s0矩阵, 第二个read语句将tzyssj数据集中的2-102个观测的a1-a31的变量值读入s1矩阵, 计算后的结果存入ds数据集中;两个矩阵相减再相除后, 形成后一期对前一期的增长速度, 对于同一变量来说, 后一期对前一期的增长速度即为指标增长速度, 但在相邻两个指标的节点处, 后一期对前一期的增长速度没有实际意义, 因此需要剔除此类数据, 为便于标识此类型数据, 对ds数据集中的数据加标识变量, 其后的data数据步既是对ds数据集添加标识变量的过程, 并为自动定义的变量名定义标签, where语句用于筛选符合条件的数据;得到增长速度的原始数据后, 其后的全时增长速度距离的运行过程与全时绝对距离运行过程相似。

(五) 全时变异系数距离的计算

全时变异系数距离是建立在地区指标变异系数的基础之上的, 因此应首先构造变异系数的原始数据, 为方便变异系数的计算, 需要以时间为变量, 变换数据排列方式, 程序如下:

ods listing exclude all;ods html file="E:变异原始数据.xls";proc means data=yssjt cv;

var t1-t17;class order;run;ods html close;ods listing exclude none;

data数据步分别以地区、指标、编号和t1-t17为变量导入变异系数分析的原始数据, 为了后续变异系数的计算, 导入的数据应以“编号”为标志变量, 进行升序排列, 或者导入数据后, 通过proc sort过程对编号进行排序;ods语句表示将计算得到的变异系数数据保存在E盘中的“变异原始数据”的表格中;means过程实现了地区指标变异系数的计算, 计算思路如下:通过以时间为变量的排列方式, 可以实现分年份计算变异系数, 执行变异系数计算时, 通过设定分类变量order, 实现分地区计算变异系数的目的, 最终计算得到全国31地区1995—2011年的指标变异系数。得到各地区指标的变异系数后, 全时变异系数距离的运行过程与全时绝对距离的运算程序相似, 具体程序如下:

data bianyi;input t a1-a31;label a1="北京"……a31="新疆";cards;

%macro dif;data vced (drop=a1-a31) ;set bianyi;%do i=1%to 30;%do j=%eval (&i.+1) %to 31;d&i.&j.= (a&i.-a&j.) * (a&i.-a&j.) ;%end;%end;run;%mend dif;%dif

ods listing exclude all;ods html file="E:全时变异系数距离求和.xls";proc means data=vced sum;var d11-d19……d3031;output out=total;ods html close;ods listing exclude none;

(六) 聚类实现

本文认为, 3种聚类的重要程度相同, 因此3种距离的简单平均值即为综合距离。将31个地区两两之间的综合距离整理成31×31的矩阵形式, 然后执行以下程序:

data jljz;input aera$a1-a31;cards;…… (31×31的综合距离矩阵) ;run;proc cluster data=jljz (type=distance) method=ward outtree=tree;var a1-a31;id aera;run;

proc tree data=tree hor;run;

首先通过data数据步将31×31的综合距离矩阵导入jljz数据集中, 然后执行cluster过程, 由于数据集为距离矩阵, 而非聚类的原始数据, 因此应在data语句的选项中注明data数据集的类型为距离 (distance) , 其余过程与正常聚类过程相同, method用于指定类间距离的定义方式, outtree指定聚类结果的输出数据集, var语句指定分析变量, id语句指定需要聚类的对象;tree过程用于绘制聚类结果图形。

(七) 聚类结果

通过以上面板数据的SAS程序, 全国31省市城市化水平的聚类结果如图1, 表现了良好的聚类性状。

三、总结

本文基于多指标面板数据聚类的理论, 以全国31省市城市化水平为例, 给出SAS的具体实现程序, 实际操作过程中需要注意以下四点问题:首先需要对数据进行标准化处理, 消除指标间量纲的影响, 便于数据统一运算和整理, 对于计算生成的增长数据和变异数据等二次数据, 需再次进行标准化处理, 处理程序与步骤1数据导入和步骤2数据标准化过程相似;为了计算需要, 应灵活变换数据的排列方式;巧妙的运用矩阵运算, 构造增长速度原始数据, 简化程序;循环计算较多时, 考虑使用sas宏程序进行计算。

参考文献

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