确定性方法

确定性方法（精选十篇）

确定性方法 篇1

随着航空电子系统的发展, 越来越多的航空设备开始采用更加先进的综合化模块化航空电子系统。应用于航空电子系统的嵌入式操作系统, 负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配。在高度综合化模块化航空电子系统的软件应用中, 资源的多样性以及使用的复杂性愈加凸显。如何对系统资源进行有效配置来满足综合化模块化要求, 是系统和应用正常运行的重要因素之一。

1资源配置方法介绍

一般系统常用的系统资源管理及方法为:边使用边申请, 即在程序运行过程中, 动态地申请、分配和释放系统资源。采用该方法存在缺陷, 会影响操作系统运行的确定性和稳定性, 当前综合化模块化航空电子发展的要求使得分区操作系统应运而生, 综合化模块化的要求就是系统运行是确定的。这就要求系统集成人员全面把握系统所需各种资源, 保证系统运行时的确定性和稳定性。

2资源静态配置方法的基本原理

综合化模块化要求下的系统软件, 要求保证对各种资源创建和使用的确定性, 以及系统运行的确定性, 只有这样, 整个系统的运行才是可预知、可控制的。

嵌入式实时多分区操作系统是专门为新一代航空电子系统开发的、支持综合化航空电子系统的嵌入式实时操作系统。该操作系统是基于分区的高安全、高可靠操作系统, 用软件隔离来实现由原来物理隔离实现的各个功能子系统之间的隔离, 提高了系统的综合处理能力, 在此, 给出一种分区操作系统静态配置方法, 来满足综合化系统对资源确定性的要求。

2.1综合化资源确定性研究

在满足ARINC653[1]要求的分区操作系统中, 采用分区的时间/空间隔离技术、分区间安全通信技术和基于三级故障管理的健康监控技术等, 满足了操作系统的安全性和确定性要求。下面通过研究这四点来给出资源静态配置方法。

(1) 分区时间隔离。分区时间隔离技术是为了满足综合化系统要求提供的分区时间调度机制, 用于解决综合化系统中多分区调度的时间确定性问题和时间分配问题。该技术实现了不同分区按固定的、基于周期的时间序列进行处理器资源分配的能力, 在主时间框架分配给每个分区的时间窗口 (一个或多个) 内激活分区运行 (如图1所示) [2]。

(2) 分区空间隔离。在综合化的航空电子系统中, 亟需解决各应用任务之间的计算资源竞争与共享问题, 传统的各应用任务间的物理隔离方式已经不再适用, 需要在操作系统层面实现应用任务间的隔离、应用任务与操作系统间的隔离。

操作系统通过硬件存储管理单元 (MMU) 建立逻辑地址和物理地址空间的映射关系, 实现分区的空间隔离。MSL、操作系统以及应用分区都运行在预先配置的逻辑空间, 通过操作系统的存储管理功能达到空间隔离和存储保护的目的。每个应用分区的物理空间都是相互隔离的, 分区运行过程中不会相互影响[3]。

(3) 健康监控。分区化技术的使用使得不同的应用分区综合在同一个操作系统平台, 相互独立的应用分区由同一个操作系统进行调度管理, 当分区应用发生故障时需要一种机制记录、隔离故障, 并防止故障发生蔓延。在分区操作系统中采用健康监控技术对系统运行时所发生故障进行监控, 可实现对系统运行时故障的分派、分级、报告、记录和处理。健康监控功能具备进程级、分区级和模块级三级处理能力, 并可依据故障级别和类型对故障进行处理 (如图2所示) [4]。

(4) 分区间通信。分区的时空隔离导致了分区之间不能直接通过存储空间访问的方式进行数据交换, 分区间通信技术正是解决分区与分区之间的数据通信问题的一种有效方法。分区间通信是指通过分区内的端口和通道实现不同分区间的数据通信[5]。

分区时间隔离决定了各分区应用何时运行、按照什么顺序运行, 反应了整个系统时间确定性;空间隔离性保证了各个分区访问空间以及分区与系统可访问空间的隔离性, 反应了整个系统空间资源的确定性;分区通过给定端口和通道进行通信, 反映了分区间信息传输的确定性;整个系统的三级健康监控功能, 反映了系统发生错误时采取何种操作的确定性。因此, 要对整个系统的资源进行确定性配置, 必须从上述四个方面着手, 下面给出这四个方面静态配置的方法。

2.2资源确定性配置方法

资源静态配置, 需在整个系统构建之初, 由系统集成人员结合整个应用运行的预期对分区运行时间、系统各模块空间、分区间通信、以及健康监控进行静态配置。

空间确定性配置就是对分区何时运行, 运行持续时间进行配置。需在系统构建之初给定一个分区和运行时间的关系表, 在其中给出分区的运行时序, 包括每个分区依次运行的开始时间、持续时间和结束时间。这就是时间确定性的配置要求。

空间确定性配置要求在系统构建之初, 配置好系统各类的空间起始地址、大小以及对齐方式, 以便在应用运行之前, 保证空间已分配并初始化完毕。符合ARINC653的操作系统的空间大致分为:MSL空间、核心OS空间、配置记录空间、内核页池空间、端口空间、rampayload空间、用户空间等。系统集成人员应根据每块空间需要的大小依次进行划分, 以保证配置的空间资源够用且不互相重叠。操作系统基于MMU建立物理空间和逻辑空间的映射关系, 采用静态空间配置技术实现操作系统管理空间的划分, 系统根据用户配置的空间, 完成存储空间管理的初始化。

发生错误后执行动作的确定性要求在系统构建之初, 评估出系统可能发生的错误种类, 并为每种错误配置相应的处理动作, 这些处理动作可以是系统给定的动作, 也可以由用户进行接管处理。健康监控的三级处理能力需要由系统集成人员根据错误发生的环境、类别以及错误严重程度进行分级派遣处理, 具体何种错误、分派到哪一级别、执行什么错误处理动作均需要进行静态配置。

分区间通信的确定性要求在系统构建之初, 确定好系统运行时各个分区和模块的互相通信情况, 系统集成人员需配置好每个分区拥有的端口情况, 包括端口方向 (即端口是发送端口还是接收端口) 和信息长度, 此外还需配置两个分区间进行通信的通道, 包括通道的发送端和接口端。通过上述静态配置, 可确定应用程序运行时哪两个分区会进行通信, 以及信息的传送方向和大小。

通过上述四个方面的静态配置, 可以确定满足综合化要求的软件资源使用方式。在系统初始化过程中, 操作系统将根据预先静态配置的系统资源信息分配各类运行空间、创建分区时间调度表、创建健康监控表、创建分区间通信的端口, 并将端口绑定到配置的通道。

在系统初始化完成后, 可以使用上述各种资源。各个系统运行空间已经按照配置信息定划分完毕并部署到相应的位置, 可按照权限进行访问, 不需要动态分配该类空间, 保证了空间资源的确定性。首个时间调度表运行或切换时间调度表时, 直接加载所需运行的时间调度表, 操作系统将按照时间调度表中的时间窗口调度分区运行, 保证了运行时间的确定性。当操作系统检测到一个故障时, 在系统健康监控表中通过系统状态和故障类型, 获取事先定义的故障处理级别。如果该错误分派到模块级或分区级, 将查找模块健康监控表或对应的分区健康监控表, 按照表中的动作执行恢复动作。当用户在分区中调用接口创建端口时, 从系统初始化过程中已创建好的端口中取出相应ID进行使用, 当用户进行分区间通信时, 按照用户静态配置的通道进行消息发送和接收。

根据系统集成人员的预先静态资源配置, 操作系统在应用开始运行前进行资源初始操作, 当用户程序开始运行时, 什么时候运行哪个分区的应用、能访问的空间、发生错误时的处理动作以及分区间通信的端口和通道都已确定, 保证了应用运行的确定性, 从而提高了系统的稳定性。

3资源静态配置方法应用实现

将上述方法应用于某分区操作系统上, 可以通过XML架构实现对操作系统资源的静态配置。即系统集成人员在系统设计之初, 通过XML文件对操作系统需静态配置的资源进行配置。资源涉及系统各类空间、分区调度表、健康监控表、分区端口和通道。这些资源的配置受到系统上限的限制, 系统集成人员需在合理使用的范围内进行配置。然后使用配置生成工具将XML文件转换为可运行的二进制数据, 如图3所示。

摘要：系统运行的确定性是综合化模块化航空电子系统发展的要求之一, 文章从嵌入式实时操作系统时间、空间、健康监控和分区间通信四个方面进行研究, 提出了一种资源静态配置方法, 即在系统集成阶段确定应用运行顺序、各类空间运行位置、系统错误发生后的处理动作、以及分区间通信的连接方式和方向, 在系统初始化阶段完成操作系统所需各种资源的配置和创建, 应用此方法能够高效地管理系统各类资源, 增加系统稳定性, 提高系统的可靠性, 从而满足系统综合化模块化的发展要求。

关键词：分区操作系统,资源确定性,静态配置

参考文献

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[4]杨晓宁, 曹原.嵌入式实时分区操作系统中健康监控机制的设计与实现[J].电子设计工程, 2013 (13) :101-103

定性方法与定量方法的优劣 篇2

一、概念

所谓定性，是指把考察重点放在事物“质”的方面，去研究事物的构成要素及要素间的相互联系，从而揭示事物的质的规律性；定量则泛指从数量的方面表征事物间的联系和相互作用，其特点是较可靠精确。用上述两个普适、本质的概念对研究方法进行类的划分，即定性方法和定量方法。

定性研究方法是主要凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。

定量研究方法是依据统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。

二、两者的区别

定性研究（qualitative research）和定量研究（quantitative research）的根本性区别有三点：

首先，两种方法所依赖的哲学体系有所不同。作为定量研究，其对象是客观的、独立于研究者之外的某种客观存在物；而作为定性研究，其研究对象与研究者之间的关系十分密切，研究对象被研究者赋予主观色彩，成为研究过程的有机组成部分。定量研究者认为，其研究对象可以像解剖麻雀一样被分成几个部分，通过这些组成部分的观察可以获得整体的认识。而定性研究者则认为，研究对象是不可分的有机整体，因而他们检视的是全部和整个过程。

第二，两种研究方法在对人本身的认识上有所差异。量化研究者认为，所有人基本上都是相似的；而定性研究者则强调人的个性和人与人之间的差异，进而认为很难将人类简单地划归为几个类别。

第三，定性研究者的目的在于发现人类行为的一般规律，并对各种环境中的事物作出带有普遍性的解释；而与此相反，定量研究则试图对特定的情况或事物作出特别的解释。换言之，定性研究致力于拓展广度，而定量研究则试图发掘深度。

三、两者的优缺点

应该说在科学研究中没有一种方法是完美无缺的，任何一种方法都会有其自身的优缺点。

对于定性研究方法来说，其操作虽然简便易行，但是其主观性较强，得到的结果也比较抽象，难以反映事物之间的局部差别，应用效果不好。而定量研究方法较定性评价结果更为直观、简洁、准确，应用效果好。但是操作起来往往有一定的困难，尤其是有些关联因子难以量化，也会带有主观色彩，影响量化的准确度。

相比而言，定量分析方法更加科学，但需要较高深的数学知识，而定性分析方法虽然较为粗糙，但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用。

四、小结 定性方法与定量方法应该是相互补充、相辅相成的；定性分析是定量分析的基本前提，没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量；定量分析使定性更加科学、准确，它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。

不确定性会计的处理原则及方法 篇3

摘要：近年来，由于市场竞争的加剧和企业经营风险的加大，信息使用者越来越需要更多的信息以评估企业未来的现金流量和经营成果的不确定性。这样，在会计中如何减少、处理不确定性日益成为国内外会计界关注的重要问题。本文对会计不确定性的原因进行了简要的分析，并提出了合理的会计处理原则及方法。

关键词：不确定性会计原因原则方法

0引言

不确定性会计事项，是指一种状况或处境的最终结果是利得或损失，只有在发生或不发生一个或若干个不确定的未来事项时才能确认。会计中的不确定性可分为内生性的不确定性和外生性的不确定性；广义不确定性会计涉及会计中的所有不确定性问题，而狭义不确定性会计主要研究的是不确定性经济业务的会计处理；不确定性经济业务可分为低、中、高三类，不同的类别所采用的会计处理方法也不相同。

1会计中的不确定性及其原因剖析

1.1外生性不确定性①会计对象的不确定性。会计对象是存在于会计信息系统之外的企业的交易、事项与情况(经济业务)。企业的经济业务的不确定性主要表现在以下几个方面；一是由于经济业务本身难于精确测量所带来的个确定性。二是经济业务复杂多变所引起的不确定性。三是由于经济业务在时间上延伸到未来时，从目前(资产负债表日)来看经济业务的结果往往是不确定的，如未来事项等。②环境变化所引起的不确定性。外部环境的变化也是导致会计系统输出(会计信息)具有不确定性的一个重要原因，税法与会计法规的变更、会计政策的变化等都会对会计系统造成影响，使会计信息具有不确定性。

1.2内生性不确定性①会计要素的不确定性。会计要素是会计对象的具体化。会计要素的不确定性主要表现在：第一，要用有限个静态的会计要素反映周而复始的动态资金运动，必然会因为以点代面、以偏概全而产生反映的不确定性(不能真实、完整地再现经济活动的全貌和实质)：第二，会计定义所带来的不确定性，如资产和负债，美国FASB在SFAC中均以未来的经济利益来定义(资产为未来的经济利益，负债为未来经济利益的牺牲)，而确认的第一个标准就是符合定义。由于未来的经济利益具有不确定性，所以，这个定义会给资产和负债的确认和计量带来不确定性。②会计基本原则所带来的不确定性。会计基本原则是会计工作的基本规范。会计原则所带来的不确定性主要表现在第一，原则本身的矛盾会使会计操作无所适从：第二，会计基本原则如权责发生制、稳健原则等的应用要进行人为的估计和判断，这必然会带来会计处理上的不确定性。③具体会计准则所带来的不确定性。具体会计准则是会计实务工作的操作指南。具体准则所带来的不确定性主要是对同一经济业务的会计处理(确认、计量和报告)时允许采用不同的方法所引起的不确定性。④会计人员行为所引起的不确定性。会计人员在会计核算工作中所带来的不确定性主要是指，不同的会计人员由于技术水平、职业道德等的不同，对同一经济业务的处理会得出不同的结果的问题。这里面既有技术方面的原因，也有管理当局的压力、会计人员的舞弊、合理差错等原因。

2不确定性会计对象的处理原则

为满足不同用户的需求，对不确定性会计对象有必要进行适当的处理。但是，切忌任意扩大不确定性会计对象的范围，人为地左右会计信息。在处理不确定性会计对象时，应根据实际情况遵循如下原则。

2.1谨慎性原则在处理不确定会计事项时，遵循谨慎性原则是会计界长期以来形成的惯例。在市场经济条件下，由于竞争和风险的日益加剧，对不确定经济事项，尤其是程度较高的不确定事项，保持充分的谨慎是非常必要的。对经济业务的处理要合理估计各种风险和损失，不低估可能发生的债务和费用。

2.2中性原则中性原则强调在处理不确定事项时坚持不偏不倚的立场。首先，在对不确定事项进行估计时应选用中性的估计方法，既防止企业盲目乐观，先期扩大利润，又杜绝企业借谨慎性原则而扩大费用，虚减利润，延迟纳税。如国际会计准则委员会在“准备和或有事项”征求意见稿中提出：“期望值的估计，应反映所有的概率分布，最好应用加权平均的办法。”“计量不确定性经济业务时，应选用公允价值作为计量属性。”这样，才能保证会计信息的客观性。

2.3重要性原则在实际经济生活中，完全对称的信息环境是不存在的。因此，也并不是所有的不确定经济事项都必须事无巨细地予以确认、记录和披露。根据成本效益原则和信息用户的要求，那些对报告企业的财务会计报告有重大影响或对信息用户具有重大影响的不确定性会计对象，应当详细地予以反映、披露。美国证券交易委员会是把占资产总额5％以上或占成本合计数10％以上的经济业务视为重要的事项，应予以充分反映。

2.4充分披露原则充分披露原则要求企业对外公布的财务会计报告，对那些不能纳入会计报表但又重要的不确定事项，以表外附注的形式予以充分披露，以达到真实、公允、客观地向信息用户传递企业经济信息的目的。在《企业会计准则——或有事项》中，就或有资产、或有负债的处理已经作了明确的说明，要求以附注的形式对其进行充分的披露。

2.5实质重于形式原则由于经济现象的复杂性，使得交易或事项的外在法律形式不能完全反映其经济实质。这就要求会计核算必须根据交易或事项的实质进行。最后，在信息的披露上，遵循充分披露原则，对不能在会计报表中披露的信息要在报告中以附注的形式予以披露。对影响较大的不确定事项，如有必要应进行专题分析，以满足相关用户的要求。

3不确定性会计事项的会计处理方法

3.1对商誉的处理一般而言，自创商誉存在于那些长期具有超额获利能力的少数企业中。它既可以通过未来现金流量的贴现值确定，又可以通过股票市价总额与其净资产重估价进行比较来确定。就现实来说，自创商誉可分两步确认：①表外披露：②表内确认。作为企业无形资产与所有者权益同时增加，并在若干年内进行分摊，计入损益中。

3.2对应收账款的处理企业通过计算其应收账款以相应概率为权数的加权平均数，可得到比较准确的应收账款额，列示在资产负债表中，这样做可以提高报表数额的可信度，向使用者提供真实的企业资产的信息。

3.3对或有事项的处理对贴现应收票据、应收账款让售、新金融工具资产可能引发的企业利得或损失，同样可采用概率估算结合多种方法揭示。但目前，对或有事项的控制、确认，要做好以下三个方面的基础工作：①完善法律法规。即要用法律法规规范企业的行为，要加大对有不合法规。即要用法律法规规范企业的行为，要加大对有不合法规、欺诈行为企业的制裁力度。②发展信用担保及社会公证行业。③进一步加强企业与社会、公众的信息交流。

3.4对新金融工具的处理对于确认与计量新金融工具，我们要把握好三点：①突破实现原则，允许在收益表中确认“交易中证券”的未实现收益。②突破传统计量原则，允许按公允价值计量在交易中和可供销售的两类证券价值。③充分揭示风险，防止错误诱导。

确定性方法 篇4

工业以太网控制系统是集散控制系统 (DCS) 和现场总线控制系统 (FCS) 之后的一种新型的工业控制系统。工业以太网在指技术上与商用以太网 (即IEEE802.3标准) 兼容, 在适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展, 为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础, 从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍, 为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能[1], 我国制定了自己的工业以太网标准——EPA标准。

EPA确定性调度技术是以时间同步为前提, 将EPA报文划分优先级, 采用基于时间片调度和报文优先级调度相结合的算法进行调度。确定性是指EPA网络必须为报文从发送方传递到接收方提供保障机制, EPA网络通过证实服务和确定性调度两种方式来实现网络的确定性[2]。确定性调度是EPA标准体系中的核心部分, 它关系到整个EPA网络的通信实时性、确定性问题, 因而对EPA网络确定性调度的研究是十分必要的。

1 EPA调度原理概述

EPA通信协议的主要组成如图1所示。EPA标准规定在通信链路层附加一个EPA通信调度管理实体 (EPA_CSME) , 由EPA_CSME保证EPA报文传输的确定性。EPA通信调度管理实体用于对EPA设备向网络上发送报文的调度管理, 它采用分时发送机制与优先级竞争发送机制, 按预先组态的调度方案 (调度表应该和被控对象的周期相适应) , 对EPA设备向网络上发送的周期报文与非周期报文发送时间进行控制, 保证在任意时刻网络上都只有一个报文在传输, 以避免碰撞, 同时保证了EPA周期报文和优先级高的非周期报文优先发送, 加强了实时性。EPA协议将所有报文分优先级, 采用基于时间片调度和基于优先级调度相结合的方法。

在一个EPA微网段内, 所有EPA设备的通信均按周期进行, 完成一个通信周期所需的时间T为一个通信宏周期 (Communication Macro Cycle) 。

一个通信宏周期T分为两个阶段, 其中第一个阶段为周期报文传输阶段Tp, 第二个阶段为非周期报文传输阶段Tn[3] (如图2所示) 。

在周期报文传输阶段Tp, 每个EPA设备向网络上发送的报文是包含周期数据的报文。周期数据是指与过程有关的数据, 如需要按控制回路的控制周期传输的测量值、控制值, 或功能块输入、输出之间需要按周期更新的数据。周期报文的发送优先级应为最高。在非周期报文传输阶段Tn, 每个EPA设备向网络上发送的报文是包含非周期数据的报文。非周期数据是指用于以非周期方式在两个通信伙伴间传输的数据, 如程序的上下载数据、变量读写数据、事件通知、趋势报告等数据, 以及诸如ARP、RARP、HTTP、FTP、TFTP、ICMP、IGMP等应用数据。非周期报文按其优先级高低、IP地址大小及时间有效方式发送。此外, 若后边有非周期数据发送, 在发送完周期报文后应当发送非周期数据声明报文, 在发送完非周期报文后应当发送非周期数据结束声明报文[3][5]。

2 确定性调度的实现方法

2.1 实现原理

EPA确定性调度以时钟同步为基础, 每个EPA设备以网络上的主时钟为基准, 维护本地时间, 使之与主时钟之间的同步误差保持在较小的范围之内。这样网络上的所有设备的本地时间也就基本一致, 从而确保了调度状态转换的一致性, EPA报文才能按照约定的规程发送, 避免了冲突、错序等。

根据EPA调度规程, 定义通信调度实体, 用于获取本地时间, 并负责在设备的未调度状态、调度状态 (包括周期报文发送状态和非周期报文发送状态) 之间进行转换, 以便确定何时将报文发送到网络上。另外EPA周期和非周期报文也不能直接发送, 而是要在链路层进行相应的缓存, 在特定状态的时间段内发送到网络上:周期报文在固定时间片内发送, 非周期报文在非周期时间段与其他设备的非周期声明的优先级比较, 确认本报文优先级最高后方可发送。对应这两点, 确定性调度实现方案主要涉及通信调度实体的状态转换机制和报文的缓存机制两个方面。根据EPA_CSME的功能和调度过程, EPA_CSME的系统框图如图3所示。

2.2 通信调度实体状态转换

2.2.1状态转换图

一个EPA设备的EPA通信调度管理协议状态机是用4个状态以及它们之间的转换来描述的。图4表示了这些状态之间的转换关系。

2.3 改进后的确定性调度实现方法

在EPA周期报文发送结束时如果有EPA非周期报文等待发送, 需要先发送EPA非周期声明报文, 在每个EPA非周期报文结束后还需要发送EPA非周期结束声明报文, 这样在网络中如果有大量非周期报文就相应的增加很多EPA非周期声明/结束声明报文。而EPA非周期声明/结束声明报文属于广播报文, 以太网中如果广播过多, 这些广播就可能具备破坏性, 它们会使子网上所有终端设备的缓冲区拥塞、延迟甚至阻碍对重要的单播或多播自动化应用消息以及DHCP等合法UDP广播请求的正常处理, 影响网络的确定性[4]。

本文提出将广播风暴抑制的方法应用于EPA网络中。网络上的广播帧 (由于被转发) 数量急剧增加而影响正常的网络通讯的反常现象, 广播风暴会占用相当客观的网络带宽, 造成整个网络无法正常工作。广播风暴控制是允许端口对网络上出现的广播风暴进行过滤。开启广播风暴控制后, 当端口收到的广播帧累计到预定门限值时, 端口将自动丢弃收到的广播帧。当未启用该功能或广播帧未累计到门限时, 广播帧将被正常广播到交换机的其它端口。

3 确定性调度的仿真

EPA通信调度主要有两方面的因素:一方面是调度时序问题, 是指数据包是否按顺序发送;另一方面是调度精度问题, 也就是设备实际发送数据包的时间与规定的该数据包的发送时间之间的偏差Offset Time是否符合要求。EPA非周期报文属于调度时序问题, 所以对其进行了调度时序的仿真, 而EPA周期报文不仅涉及到调度时序问题, 还涉及到调度精度问题, 所以除了对其进行调度时序的仿真外, 对其调度精度也做了仿真。

3.1 通信调度算法

假定时延为500µs以内, 并且初始条件为各个节点要发送的报文均为广播报文。首先产生n个表征各个节点信息量的随机数, 然后产生相应的随机数来表征网络时延, 用来模拟网络真实节点信息和网络时延。通过矩阵A[i, j, k]中的i判断节点的优先级是否为0, 矩阵A中i=0表示要发送的报文是周期报文, i>0表示要发送的报文是非周期报文, 并且i>0时, i的值表示节点地址;F[]=A[:, , j:], F矩阵存放的是周期报文的FIFO即进入周期报文消息队列的顺序;P[]=A[:, :, k], P矩阵存放的是非周期报文的优先级。在本次仿真中, 我们初始化了A、F、P三个矩阵中第一行 (列) , 如下所示:

在每完成一次节点调度仿真后再更新当前的A、F、P矩阵。

3.2 最终调度结果及分析

如图5, Node 1, Node 2, Node 3的Offset Time很小, 通信时间基本稳定, 没有大的波动。三个节点的周期信息的FIFO顺序分别为10、9、8, 根据调度机制, 结合三个节点的传送信息的优先级 (即FIFO顺序) 分析可知, 由于累计误差, 使他们的Offset Time之间的关系为:Node 1>Node 2>Node 3, 调度仿真精度为40µs左右。

网络延时是采用白噪声模拟的, 可以实现通信调度模拟效果。从以上A、F、P矩阵结合图6可以看到:在一个宏周期内, EPA报文分为周期报文与非周期报文, 模拟实现EPA的通信调度过程:当节点要发送的EPA广播报文超过阈值时, 系统自动放弃广播报文的发送。10个周期报文是按照FIFO顺序 (即F矩阵设置的先后顺序) 发送的;在设定了4个非周期节点的地址以及优先级 (由P矩阵设置) 后, 通过调度算法:在一个通信宏周期内, 优先级高的报文先发送, 如果两个设备的非周期报文优先级相同, 则IP地址小的EPA设备先发送非周期报文 (节点4、6的优先级相同, 均为3) ;并且实现了各个节点的无丢包、无重发、无错序访问。

4 结论

工业以太网中广播报文过多可能具备破坏性, 会造成网络拥塞、延迟甚至阻碍对重要的单播或多播请求的正常处理, 影响网络的确定性。本文结合工业现场总线特点, 对EPA确定性调度的方法进行分析、研究, 抑制广播风暴的方法, 并进行网络时延和EPA报文发送时序的仿真, 仿真结果表明该实现方法有效提高了EPA以太网的确定性。

摘要：以太网由于采用CSMA/CD (载波侦听多路访问/冲突检测) 介质访问控制机制, 因此具有通信“不确定性”的特点, 网络设备间通信时会出现乱序、丢包、数据冲突等不确定性问题, 对EPA以太网确定性调度实现方法进行研究, 提出抑制广播风暴的方法, 并采用白噪声法对网络系统确定性调度进行仿真, 仿真结果表明采用改进方法后系统的确定性得到了提高。

关键词：EPA,确定性调度,时延,广播报文

参考文献

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确定性方法 篇5

以灰色系统理论和模糊数学为基础,探讨了多属性决策问题中所包含的不确定性可以用灰色模糊数表示的情况,提出了基于灰色模糊信息的多属性决策的概念.利用分析方法和技巧,融合变权和熵权误差分析法,构建了灰色模糊多属性决策问题的算法,直接由灰色模糊决策矩阵确定变权的基础权重和上确界,使算法在理论上更加严谨可靠,为不确定型多属性决策方法研究提供了一条新思路.给出的.算例说明了算法的可行性.

作 者：罗党 王伟 吕健 LUO Dang Wang Wei Lü Jian  作者单位：罗党,LUO Dang(南京航空航天大学经济管理学院,南京,210016;华北水利水电学院信息工程系,郑州,450008)

王伟,Wang Wei(郑州大学商学院,郑州,450052)

公允价值确定方法研究 篇6

【关键词】 计量属性;估价技术法;蒙特卡罗分析

美国财务会计准则委员会(FASB)于2006 年9 月正式发布了美国财务会计准则第157 号(Statement of Financial Accounting Standards,以下简称SFAS NO.157)——公允价值计量。新准则对使用公允价值计量资产和负债提出了改进性指南,并且对投资者的信息披露要求做出了回应。本文将结合SFAS NO.157的相关内容,对公允价值的计量进行探讨。

一、公允价值的定义

在SFAS NO.157 中,公允价值被定义为:在计量日市场参与者之间,在有序的市场交易中,出售资产所获得的价格或清偿债务所出的价格。这一定义包括三个关键点:其一,市场参与者,必须符合三个条件:独立于报告主体;不是报告主体的关联方;有意愿、有能力进行交易。其二,有序交易,包含两层意思,一是假设资产或负债在计量日已经出现在市场上并参与日常的交易;二是假设该交易是市场参与者双方自愿进行的交易而非强迫进行的。其三,交易的价格是市场参与者出售资产收到的或转移负债支付的价格,而不是报告主体实际为取得资产支付的价格或承担负债收到的价格。

二、公允价值计量属性地位的确立

我国在2006年发布的新准则中列示了五种计量属性,公允价值取代先前的现行市价。由此正式确立了公允价值在我国会计核算体系中的计量属性地位。

计量属性的选择在整个会计核算体系中起着非常重要的作用。计量属性是指计量客体的价值量特征或价值量特征的外在表现形式。计量属性表现为两个维度,即一个是时间维度,包括过去、现在和未来三个时点,另一个则是交易性质维度,表现为买与卖两个假设。将两个维度结合起来就构成了多种计量属性。

按照公允价值的概念,公允价值既可以基于实际交易也可以是假设的,它是站在市场的角度采用公平成交价来计量,独立于个体企业而存在,并不要求站在企业角度来区分投入或产出,这个公平成交价是买也是卖,是投入也是产出。也就是说,对于交易性质维度,卖与买,投入与产出在公允价值中体现为辩证统一的关系,是同一个事物的两个方面。而对于时间维度,公允价值体现为其固有的动态性。随着时间的变化,在某一固定的时点上,都体现为有效市场上的市场价值,它是随着时间的变化而变化的,这与其他计量属性的静态性是不同的,因而公允价值是一种独立的计量属性。

公允价值是与市场价格、历史成本及重置成本有所区别的一种新的计量属性。它能够描述计量客体在不同的市场情况下所体现出来的特征。虽然市场价格是公允价值的基础,但是公允价值有许多不同于市场价格的特点。主要表现在:(1)公允价值不是建立在过去已发生的交易(或事项)基础上,甚至也不是建立在现行交易的基础上;(2)熟悉交易的双方意欲进行交易,而参照现行交易所达成的购买一项(或一批)资产,转移(清偿)一项负债的金额;(3)由于契约(双方愿意买卖)已经签订,交易尚未开始进行或正在进行中但尚未完成,在这种情况下不可能产生已发生交易的成本或价格。因此,公允价值只能是一种参照现行交易的估计价格,而历史成本和重置成本都是实际价格。因而公允价值是一种更加客观、全面、实用的计量属性。

三、公允价值确定的基本方法

SFAS NO.157按照市场活跃程度将公允价值运用划分为三个级次,分别适用三种计量方法:第一个层级是在活跃市场上有相同的资产或负债的报价信息时,使用该报价信息估计公允价值,称为市价法;第二个层级是在活跃市场上没有相同的资产或负债的报价信息,但有相似的资产或负债的报价,这种相似的报价可用来进行公允价值的估计,但应当调整相同与相似之间的差异,称为类似项目法;第三个层级是在第一个层级和第二个层级所需要的信息都无法获得时,应用估价技术法进行公允价值估计,主要是成本法和现值法。这三种方法的主观成分是依次增加的,应用难度也是依次增加的。具体方法如下:

(一)市价法

参照与被计量对象相同或者相似资产或负债的近期交易价格,来确定被计量对象公允价值的方法是市价法。由于这种方法是以经过实践检验的实际价格为依据,因此通常被认为是公允价值获取的最为直接和最具说服力的方法之一。如果需计量的资产或负债本身没有活跃市场的公开标价,或即使有但可靠程度不高,而与之类似的资产或负债却有公开市场标价,应优先采用市价法估计公允价值。

(二)类似项目法

在找不到所计量项目的市场价格的情况下,通过类似项目的市场价格来确定所计量项目的公允价值的方法称作类似项目法。

在运用类似项目法时,要特别注意其使用条件:首先,要求所挑选的相似资产或负债具有相关性和替代性;其次,要求有足够数量的比较对象,并且交易数据是真实可靠的;除此之外,要求所选择的调整因素、建立的模型是有理论依据的。

(三)估价技术法

当无法获得一项资产或负债的最有效市场价格信息时,应当考虑采用适当的估价技术来确定该资产或负债的公允价值。

常用的公允价值的估价方法分为两类:成本法与现值法。两类方法都是建立在一定的估计和假设基础上的,合理地、客观地选用合适的估价方法,是公允价值会计推行中最关键的问题。

1.成本法

成本法主要指重置成本法。重置成本又称为现行成本,是指在计量日获得一项具有类似效用的可替代资产所付出的成本。

成本法的应用是建立在一定的假设基础上的。假设一,企业资产的价格由其成本所决定,每一项支出都被假设能够增加企业资产的价值。假设二,在资产被初始确认之后,资产会发生退化和减值。假设三,所有的成本在估价日都已经发生,即成本法不考虑货币的时间价值和通货膨胀等因素。

确定重置成本的方法有五种:在用的公允的市场价值、新重置成本、折旧后的新重置成本、现值指数调整法和重新生产成本。

2.现值法

现值法,也被称为收益法。该方法基于这样的认识:现在的价值是未来收益和现金流量的源泉所在。重视重置成本的成本法和重视可比较数据的市场比较法都是以目前的情况为重点,现值法则更重视未来,其基本思路是:将项目所引起的未来的经济收益按照一定的比率折现,得到的现值作为所计量项目的公允价值。

现值法一般根据对风险处理方式的不同可以分为传统法和预计现金流量法。

传统法是通过使用单一的一组估计的现金流量和与风险成正比的单一利率,计算所计量项目现值的方法。这种方法将不确定性全部纳入对利率的选择上,假定单一利率能够反映对未来现金流量和合理的风险溢价的预期,风险越大,折现率就越高,反之,折现率就越低。这种方法应用较为简单,适用于具有合约性现金流量的资产和负债。

预计现金流量法,在计算未来的现金流量时,要求将每一种可能的现金流量的发生概率加权平均,以求得可能的现金流量的平均期望值。该方法将风险体现在现金流量中,应用时要求估计现金流量的同时就要考虑到风险的大小,折现率则采用的是无风险利率,不体现任何风险因素。这种方法着重于对所讨论项目的现金流量的直接分析,和对计量所用假设更加明确的表述。

现值法是一种理论性较强的方法,它是以现金流量预测为基础,充分考虑了资产未来创造现金流量能力对其价值的影响,在崇尚“现金至尊”的现代理财环境中,对公允价值的确定具有现实的理论和实践意义。在会计实务中,也最为会计人员所常用。

(四)对现值法的改进——“蒙特卡罗未来现金折现”计量法

传统的现金流量折现方法对未来现金净流量的估计一般是对它赋予一个定值,更进一步也只是估计某几种现金净流量可能,并对它们的发生概率进行确定。然而现实的情况是:未来现金净流量是随机且连续的,我们不可能穷尽列举。因而传统的现值法的估价结果过于主观片面性。

对于随机连续的未来现金流,虽然无法一一列举,但是我们可以对现金净流量的概率分布做一个科学的判断,确定其出现在某一区间的可能性,将计量模型与EXCEL表格相结合,运用专业风险分析工具进行蒙特卡罗分析,以确定现金流量的概率分布。从而了解未来现金净流量对公允价值的综合影响,以及公允价值最终结果的统计特征(公允价值计量流程如图1所示)。

蒙特卡罗分析法的前提是要确定目标变量的数学模型及模型中各变量的概率分布。然后按照给定的概率分布生成大量的随机数,并将它们代入模型,得到大量目标变量的可能结果,从而研究目标变量的统计学特征。

1.选取自由现金流的价值评估模型作为公允价值评估模型:

设计步骤如下:

(1) B6至G6单元格公式设立。选择B6单元格,输入“=(1+B2)*(1+B3)-1”,然后将公式覆盖C6-F6区域,则可得到各期对应的贴现率。

(2)B7至G7单元格公式设立。选择B7单元格,单击“插入”菜单,再单击fx(函数)→财务→PV→单击确定,在rate(贴现率)中输入B6,在Nper(期数)中输入B4,在Fv(预计未来现金净流量)中输入B5(注意这里在变量前输入负值)单击确定,B7单元格出现零值,该单元格会随着数据的变化而自动计算。然后将公式覆盖C7到F7,得到各期现金净流量现值。最后在单元格G7对B5至F5求和,得出的结果即为公允价值的评估价值。

3.应用专业风险分析软件对公允价值进行测算

未来现金净流量是随机且连续的,要对现金净流量的概率分布做一个科学的判断,因而必须结合EXCEL和专业的风险分析工具(如crystal ball)来进行蒙特卡罗模拟运算分析,以了解未来现金净流量对公允价值的综合影响和公允价值最终结果的统计特征。

4.估计计算中可变量的确定

在利用蒙特卡罗分析法估计公允价值时,可变的变量是未来预计净现金流量与贴现率。对这两个变量的确定将直接关系到公允价值的估计质量。在运用风险分析工具时,关键是确定变量的概率分布。

根据蒙特卡罗分析法的运算机理,它的结果是利用随机数反复无限次模拟运算的平均数,而对公允价值的确认,也是买方和卖方无限次的价格博弈的结果,从这一点来看,可以认为运用模型计算出的期望值较为贴近公允价值的真实水平。

四、结束语

公允价值并不是一种全新的会计概念,它其实就是一种计量属性。随着有关公允价值计量的理论研究更加深入透彻、相关具体实务操作指南的完善,会计计量技术将不断进步,计量结果也会更加精确,公允价值计量提供的信息质量将得到全面提高,在我国会计准则中的主导性必定会日渐显现。

【参考文献】

[1] FASB. SFASNO.157——Fair Value Measurements[S]. Septem-

ber 19, 2006.

[2] IASB. Exposure Draft of Proposed, The Fair Value Option on the Amendments to IAS 39 Financial Instruments: Recognition and Measurement[S]. April 2004.

[3] 财政部.企业会计准则[S]. 经济科学出版社,2006.

如何确定评标方法 篇7

经评审的最低投标价法。首选要对各投标人进行符合性评审, 检查各投标人是否满足招标文件实质性要求 (即否决项) , 然后对评审合格的投标人, 进行技术、商务一般性条款、与价格有关的因素的评审, 根据招标文件规定的调整项目和调整系数, 调整所有投标报价, 形成可以进行比较的评标价格, 并按照由低到高给出中标候选人排名。采用经评审的最低投标价法评标, 对于实质上响应招标文件要求的投标进行比较时, 可以考虑与投标报价直接相关的量化折价因素, 而不再考虑技术、商务等与投标报价不直接相关的其他因素。价格因素可能调整的内容包括:投标范围偏差、投标缺漏项 (或多项) 内容的加价 (或减价) 、付款条件偏差引起的资金时间价值偏差、交货期 (工期) 偏差给招标人带来的直接损益, 以及虽未计入报价但评标中应当考虑的税费、运输保险费及其他费用的增减等。经评审的最低投标价法常用于具有技术、性能标准简单、明确, 成本价易于界定的招标项目。

综合评估法。是在招标文件中设定商务、技术、价格评价内容的标准和权重, 根据综合总分值确定中标人排名顺序的一种评标方法。需量化的因素、分值权重和评分方法应当在招标文件中做出明确规定, 评标委员会对各个评标因素进行量化时, 不得超出或更改招标文件已有的要求。对技术部分和商务部分进行量化后, 评标委员会应当对这两部分的量化结果进行加权, 计算出每一投标的综合评估价或者综合评估分。一般情况下, 商务、技术因素比较复杂、重要, 对完成项目影响较大的招标项目, 都可以采用综合评估法。目前我公司多采用打分的方法, 按不同指标的评价标准对各评价指标进行评分, 然后采用加权相加, 求得总分。

下面就这两种评标方法做下比较说明。

一、适用范围

经评审的最低投标价法一般适用于技术含量不太高、潜在投标人较多、竞争比较充分的招标。这些招标多是采用通用的技术规格书, 性能标准要求明确、品种相对单一、采购金额一般也较少。《评标委员会和评标方法暂行规定》中“第三十条, 经评审的最低投标价法一般适用于具有通用技术、性能标准或者招标人对其技术、性能没有特殊要求的招标项目。”在实际招标中, 支撑块、警示带、标准规格的电缆、光缆等物资, 在严格把关准入标准和资格审查的基础上, 多采用经评审的最低投标价法。综合评估法适用于技术含量较高、方案复杂的大型或成套设备招标项目。工程招标、服务招标和多数物资招标, 如焊材、阀门、仪器仪表、变配电设备、工程机械等适宜采用综合评估法。

二、应注意的问题

1. 合理界定成本价。

对于所有招标项目的价格评审来说, 合理界定成本价是基础。虽然招投标法明确将低于成本价竞标列为否决条款, 但在实际操作中由于成本价难以界定, 导致很难进行操作。合理界定成本价, 一方面要求招标人及时、准确地收集、整理市场信息, 一方面要求专人对这些信息分析、整理, 形成权威有效的成本-价格模型, 最终使招标人的预算更符合实际, 为评委会提供市场平均成本、最低成本提供可靠的理论和事实依据。

2. 选择价格评分方法。

(1) 平均价优先法。

减分系数, 即投标价格每高于或低于评标基准价一个百分点应扣减的分值。一般为了体现对低价的优惠, 投标报价低于基准价时减分系数取0.5, 高于基准价时减分系数取1。

基准价可以采用平均值或平均值下浮一定比例的方式。该方法多用于鼓励合理投标价格中标的工程施工和服务招标项目。物资招标一般不采用此公式。

(2) 鼓励合理低价法。以有效投标人的评标价格的平均价作为基准价或以有效投标人的评标价格的平均价的X%为基准价, 基准价得分90分 (或85分) ;其他投标人评标总价比基准价每高出1%扣0.5分, 扣完为止;每低出1%加0.5分, 加至100分为止 (不足1%按1%计) 。

此公式对低于基准价的投标价格进行了加分, 体现了低价优先原则。同时由于满分100分的作用, 过低的投标价格也失去了竞争优势, 在一定程度上抑制了投标人的恶意低价竞争, 该方法适宜工程招标、物资招标和服务招标中使用。

(3) 低价优先法。以有效投标人的评标价格的最低价作为基准价 (或若最低价低于次低价40%以上, 则以次低价为基准价) , 基准价分值为100分;其他投标商投标总价比评标基准价每高出或者低于1%扣1分 (不足1%按1%计算) ;最多扣100分。

该方法以投标价格中的最低值得价格分满分。投标价格高于最低投标价格的都要在进行减分。该方法用于技术含量低的设备或材料, 鼓励低价中标的招标项目。

3. 经评审的最低投标价法注意事项。

经评审的最低投标价法虽然以价格为主要因素确定中标人, 但不是不讲任何条件地评最低报价。在实际招标时一般注明:经评审合格的最低价中标法。要求投标人对价格构成进行说明。在设定评定标准时要注意明确实质性要求, 设定详细的价格调整办法。同时, 经评审的最低投标价法中的最低价格又是指合理的最低价, 它一不是低于成本的最低价, 低于成本的最低价再低也是无效的;二不是次等材质下的最低价, 这样的最低价也是无意义的。

4. 科学设置评价各种因素及其权值。

很多因素都会影响采购项目的实施, 招标方必须根据各个项目的特点来确定评标因素。评标因素可以分为: (1) 商务评价内容。包括:资质、业绩、财务、交货期、付款条件及付款方式、质保期、其他商务合同条款等。 (2) 技术评价内容。包括:技术规格书响应、数据单响应情况、技术偏离项、性能指标满足度、项目管理能力、项目实施计划、质量保证体系及交货、安装、调试和验收方案等。 (3) 服务等其他评价内容。包括:服务团队、故障维修响应时间、零配件供应、技术支持、培训计划等。招标方可根据项目的特点, 从上述评标因素中有选择地确定具体评标因素及权值。

在积累以前案例的经验教训和借鉴其他招标代理公司做法的基础上, 我们要注意确定合理的评标方法, 更好地发挥招标的作用。

参考文献

[1]中华人民共和国招标投标法.中华人民共和国主席令 (第21号)

[2]中华人民共和国招标投标法实施条例.国务院令 (第613号)

[3]工程建设项目施工招标投标办法.国家发展计划委员会等七部委令 (第30号)

[4]工程建设项目物资招标投标办法.国家发展和改革委员会等七部委令 (第27号)

采矿方法的确定 篇8

地下采矿即采用一定的开采工艺, 按一定的回采顺序, 将矿石从围岩中剥离, 并将剥离的矿石运输至地表的过程 (当然, 其中还包括剥离废石的处理、采空区的控制等问题) ;在这个过程中采矿方法的确定是一个关键性的环节, 采矿方法即采准、切割、回采三大工艺的总和[1]。金属和非金属矿床的赋存条件千变万化, 矿石和围岩的物理力学性质各种各样, 因此所采用的采矿方法也多种多样。根据具体矿山的具体工程概况, 准确地进行采矿方法确定对矿山的正常生产经营有着非同寻常的作用。

因此, 从这样的角度出发, 本文结合具体矿山的工程背景, 通过分析矿床开采技术经济条件、采矿方法初选、详细的技术经济分析比较最终确立了该铁矿山的采矿方法。

1矿山矿体赋存条件及矿床开采技术条件

赋存条件:某铁矿山矿体为层状, 走向长800m, 倾角20°, 矿体沿倾斜方向0-300m。矿体垂直厚度2m。矿石普氏系数f=8, 顶板围岩普氏系数f=6, 底板围岩普氏系数f=6。矿石属于中价矿石, 品位为45%。围岩品位低于最低工业品味。矿山日产量500t;矿体埋藏于地面以下, 选厂位于矿体走向一侧。地表允许陷落。

开采技术条件: (1) 矿区地表地形条件:矿区地表允许塌陷。 (2) 矿床的类型:层状铁矿床。 (3) 地质储量:根据矿体赋存情况, 粗略计算, 储量Q=133.4×104t。 (4) 矿体埋藏条件与特征:矿体倾角20°, 厚度2m, 沿倾向长度0-300m, 走向内长度800m, 矿体埋藏于地平面以下。 (5) 矿石围岩的岩石力学特征:矿石f=8, 中等稳固;顶底板围岩f=6, 中等稳固。 (6) 矿石的经济条件分析:矿石品味45%, 中价矿石300-600元/t。

2采矿方法初选

2.1采矿方法的选择原则及要求

采矿方法的选择需坚持以下原则:生产安全可靠, 工艺尽量简单;开采强度适宜;生产成本低, 损失贫化小;方法灵活, 适应性强;采切工程量小, 通风效果较好;基建时间短, 投产快[2]。

矿体开采需遵循以下要求: (1) 基本要求:“四低两高”, 即低事故、低损失、低贫化、低成本;生产效率高、经济效益高。 (2) 对环保的要求:绿色采矿, 提高综合利用率, 回收低品位矿石;废料最小化, 推动废料资源化;矿山复垦, 生态恢复[3]。 (3) 开采技术要求:要向机械化、自动化、智能化、数字化矿山发展。

2.2采矿方法初选

根据矿体赋存条件, 品味为45%, 而就铁矿石来说55%为平炉富矿, 50%-55%为高炉富矿, 而30%-50%之间为低品位矿[4]。但是, 在目前的矿产资源形式下45%的品味已经是富矿了。参考各种采矿方法的使用条件如表1。

参照表1:那么对于该矿体的开采可以选用全面法、房柱法、充填法, 壁式崩落法等。

但是由于该矿为铁矿, 并且矿石中等价值, 品味为45%, 属于富矿, 同时矿区的地表允许塌陷, 那么对于该矿体, 充填一类的采矿方法可以不予考虑。因为充填法的工艺比较复杂, 成本较高, 多用于地表不允许塌陷等严格要求的矿区, 所以充填法淘汰。

房柱法矿柱所占的比重较大, 一般不进行回采, 那么损失较大, 一般在15%-20%之间, 若是留连续矿柱, 损失可达40%, 因此在开采该矿体时, 不宜采用该方法。因此, 就该矿体的开采可以考虑选用:全面法与长壁式崩落法。

3采场参数设计

3.1全面法的矿块布置和结构参数确定

矿块沿矿体走向布置, 矿块长度一般为50-60m[5], 矿块的长度取值:50m。矿块斜长取40m, 则阶段高度取13.7m。由此可知, 该矿体可以划分为7个阶段。在每个阶段内, 可划分矿块的数目大概为15个。那么整个矿体可以划分为105个矿块。

3.2长壁式崩落法的矿块布置和结构参数设计

矿块沿矿体走向布置, 矿块长度一般为50-100m, 取80m;阶段高度10-30m, 取20m;在初期生产时, 矿块的斜长适当的小些, 随着技术管理水平的提高, 再进一步增大, 那么矿块斜长, 采用30k W的电耙绞车, 斜长为40-60m, 取50m[6]。由以上矿块的尺寸参数可以将矿体划分为60个矿块。两种采矿方法的三视图如图1、2所示。

4经济技术对比分析

全面法的工程量计算如表2所示。

采切比计算:

用长度表示:

采准工作比:

式中:K1─采准系数, m/kt或m3/kt;Q1─采场工业储量, t;∑L总—采切巷道总长度, m;∑V矿—脉内采切巷道矿石总体积, m3;T′—矿块采准切割巷道采出的矿石量;T—矿块回采总量;γ矿—矿石体重, 2.8t/m3。

采切成本计算结果如表3所示。

一吨矿石的采切成本 (C) :

长壁式崩落法的经济指标计算结果如表4所示。

采切比计算:

采准工作比:

式中:K1─采准系数, m/kt或m3/kt;Q1─采场工业储量, t;∑L总—采切巷道总长度, m;∑V矿—脉内采切巷道矿石总体积, m3;T′—矿块采准切割巷道采出的矿石量;T—矿块回采总量;γ矿—矿石体重, 2.8t/m3。

采切成本计算结果如表5所示。

一吨矿石的采切成本 (C) :

综合以上经济分析:

采用全面法时:千吨采准比为15.2m/kt;采准工作比为14.6%;每吨矿石的采准切割成本11.7元;采用长壁式崩落法时:千吨采准比为17.8m/kt;采准工作比为14.4%;单位矿石的采准切割成本为12.4元。

综上比较, 全面采矿法的单位矿石采切成本较长臂式崩落法底;因此, 从经济角度讲, 对该矿山而言, 全面法比长壁式崩落法更为优越, 因此该矿体的开采选用:全面法。

5结语

本文通过对该矿山的工程地质条件分析, 结合矿体赋存条件和开采经济技术条件进行采矿方法的选择;经过初选得出全面采矿法和长壁式崩落采矿法两种都可使用与该矿体的开采;但是, 经过经济技术指标 (千吨采准比、采准工作比、单位矿石的采准切割成本) 的对比分析, 最终确定该矿体的开采采用全面采矿法。

参考文献

[1]刘方.金属矿山地下采矿方法选择系统[D].武汉理工大学, 2011.

[2]徐文彬, 宋卫东, 杜建华, 唐国友, 刘博华.缓倾斜极薄铁矿体采矿方法选择研究[J].金属矿山, 2011 (04) :5-8.

[3]李治学.浅谈采矿工程中绿色开采技术的相关应用[J].中国科技信息, 2013 (20) :32-33.

[4]陈晓刚.鞍钢技术创新的历史演进及其机制研究[D].东北大学, 2013.

[5]钟春晖.极薄矿脉采矿方法研究[D].昆明理工大学, 2004.

确定性方法 篇9

为解决上述问题, 本文在云模型[8]相关理论的基础上, 以认知网络中的业务传输为研究背景, 提出了一种面向认知网络的不确定性评价方法, 有效地解决了各项指标在评估过程中的随机性和模糊性问题。

1 评价模型

1.1 Cloud Model

1) 云的基本概念。

云模型首先是由李德毅提出的一种不确定智能转化模型, 最早应用在人工智能领域, 主要反映的是概念上的不确定性, 即模糊性和随机性。它用三个数字特征来描述, 即期望值Ex, 熵En和超熵He。其中期望值Ex为概念上的标准值, 反映了相应的定性概念的信息中心值;熵En是定性概念不确定程度的度量, 熵越大, 概念就越模糊;超熵He为熵的熵, 反映了云的离散程度, 即确定度的不确定性[8]。

2) 云发生器。

正向云发生器和逆向云发生器是云模型中两个最重要的算法[9]。正向云发生器实现定性概念到定量表示的转换, 即由云的数字特征产生云滴。逆向云发生器实现定量表示到定性概念的转换, 即由云滴群得到云的数字特征。

正向云发生器算法:

a.生成以En为均值, 方差为He2的正态随机数En';

b.生成以Ex为均值, 方差为的正态随机数x;

c.计算

d.使 (x, y) 成为论域中的一个云滴;

e.重复上述步骤直到产生规定的云滴。

逆向云发生器算法:

a.根据云滴xi计算样本均值以及样本方差s2;

1.2 基于Cloud Model的认知网络性能评估模型

在认知网络性能评估中, 只有多个指标达到均衡最优, 端到端网络性能才能达到最佳状态。因此, 性能评估过程中, 应先测量基本性能指标, 再通过综合分析这些基指标得出当前网络的整体运营情况。具体来讲, 首先由认知用户进行本地感知, 获取域内结点的Qo S参数信息, 并汇报给各自的域认知服务器, 然后各个域的认知服务器将信息汇报给至智能评价模块, 进行最终的网络性能评估。

考虑到认知网络中网络运行的实际情况以及网络评价过程的模糊性和随机性问题, 本文借助云模型理论, 通过对各个基指标进行综合评估获得网络整体运行情况。评估模型如图2所示。为了更好的评价网络综合性能, 在对各指标进行测量评估时, 可以根据具体情况预先指定各指标权重, 最后再进行网络的综合性能评判, 本文中采用的是利用模糊层次分析法 (Fuzzy Analytical Hierarchy Process) [10]来确定各个指标权重大小。其评价模型如图1所示。

2 评价算法

性能评估具体步骤如下:

Input:从认知网络各数据采集点所获Qo S信息, X={x1, x2, …, xn}。

Output:认知网络性能的综合评价云。

step1:采集Qo S信息并建立认知网络的性能评价指标论域X={{x11, x12, …, x1k}, {x21, x22, …, x2k}, …, {xn1, xn2, …, xnk}}。

step2:建立评语论域Y={y1, y2, …, ym}。

step3:采用模糊层次分析法计算各指标对应权重W={w1, w2, …, wn}。

step4:采用云模型理论计算论域X对应于评语域Y的隶属度, 并与标准云对比, 得到认知网络性能的综合评价云。

3 实验验证与分析

3.1 认知网络实验环境

本文采用网络仿真工具NS2搭建认知网络仿真平台。实验拓扑结构如图2所示。图中共分为3个认知域, 有15个结点, 其中包括12个叶结点表示主机, 3个非叶结点表示域内服务器, 以数据传输业务为例。各个域认知服务器获得的参数值如表1所示, 是一个参数三元组 (时延/ms, 抖动/ms, 丢包率) , 其中T9~T12为链路L1到L2重载情况。

3.2 FAHP权值计算

利用模糊层次分析法获取指标权重如图3所示。

3.3 性能评估

将测得的认知网络各性能参数的数据样本输入评价系统, 所得评价结果如图4所示。从图中可以看出, 总的来说, 网络性能还是比较好的。图5展示了不同时间段、不同负载情况下的网络性能对比图。可以看出, T1~T8和T13~T16阶段, 网络负载正常, 网络性能较理想, 而在T9~T12时间段里, 由于网络处于重载情况, 所以网络性能不是很理想。从评价结果可以看出, 本文所提出的认知网络性能评价方法较为准确地反映了网络的性能情况。与传统的网络性能评价方法相比, 更能体现出网络性能评估过程中的随机性与模糊性, 使评价结果的可信度大大提高。

4 总结与展望

本文针对认知网络性能评估中存在的各种随机性和模糊性问题, 结合云模型相关理论, 并将模糊层次分析法应用于评估指标之间的权值计算, 从不确定性角度对认知网络进行了端到端性能评价。该评价方法利用云滴产生过程中的不确定性和稳定的趋向性模拟不同专家对相同现象的不同评估结果, 实现了网络性能评估值向评语域的不确定性转换。仿真实验结果表明了该评价方法的可行性。文中的评价结果是在仿真情况下获得, 如何将认知网络的性能评估问题推广到实际应用中是下一步研究工作中的重点。

摘要：针对认知网络性能评估中存在的随机性和模糊性问题, 提出了一种面向认知网络的不确定性评价方法, 该方法引入了云模型理论, 研究并提出了基于云模型的认知网络性能评估方法, 实现了认知网络性能评价的定量与定性互换, 并通过实验验证了该评价方法的可行性。

关键词：认知网络,下一代网络,性能评价,云模型

参考文献

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金属价的确定方法 篇10

键价关系是指固体或分子中原子的价电子结构和原子与原子之间形成的键以及两者的关系。研究材料的键价关系有助于从电子结构层次和原子结构层次更深入地了解材料,设计出满足人们需要的新材料,也是当今材料设计最为活跃的前沿领域之一。

确定材料的键价关系一般采用键价法。该法是在Pauling电价规则[1]基础之上发展起来的,采用与量子力学迥然不同的归纳与分析方法,通过“键中求价”的思想来确定材料的键价关系。键价法广泛应用于晶体结构的解释和预测以及原子(或离子)微环境的研究,包括确定原子的种类和价态,以及判断配位原子的类型和配位饱和度等。其普遍适用于无机物、有机物和金属有机化合物,并已在化学、晶体学和材料科学以及生命科学等学科中得到应用。键价法在不同文献中有不同的叫法,如键价理论[2]、键价模型[3]等。这种“键中求价”的思想在金属与合金中很早就有,出现了各种各样的理论,只是没有归纳其共性。本文按照键长、键合能、键合结构、键合能与键长一起定价的思路来介绍金属与合金中各种键价的确定方法及其相关理论。Pauling金属价键理论和余瑞璜的固体与分子经验电子理论属于从键长来定价;Engel-Brewer金属价键理论属于从键合能来定价;HumeRothery电子浓度理论属于从键结构来定价;谢佑卿的单原子理论属于从键合能与键长一起来定价。

1 从键长确定金属中价

从键长确定金属价的理论有Pauling的金属价键理论和余瑞璜的固体与分子经验电子理论。

Pauling[4,5]从化学的观点系统地研究了金属的价与键的问题,认为金属价(即金属参与键合的未配对电子数)与金属的熔点、沸点、硬度等性能有关。应用金属本身的一些性质,至少可以近似地指出金属的价数。从钾开始的元素周期中,如果假定钾的金属价为1,钙的金属价为2,那么可以看到在价数与性质之间存在着一种预期的联系。金属钙比金属钾具有更高的硬度、强度及密度,它的熔点、沸点、熔化热焓及蒸发热焓也比钾高些,一般说来,这些性质恰好与如下的假定相符合,即钙原子间结合的键比钾原子间结合的键强2倍,相应于它们各自的2与1的价数。同样地,从钙元素至钪元素,硬度、密度、熔点以及其他一些性质都进一步提高。由此可以合理地得出结论:对应于钪在周期表中的位置,钪是3价的。再继续下去,从元素钪至铬,这些性质都是相应地变化着,因此同样可以认为,金属钛、钒、铬的价数分别为4、5、6。接下来的一些过渡元素的性质,并未反映出金属价的进一步提高。事实上,上述性质如硬度、密度、熔点等都表明从铬至镍金属价大致保持不变;从镍至铜金属价稍微下降;而从铜至锌则更为降低了。由此Pauling认为把元素锰、铁、钴、镍的正常金属价确定为6,把铜的金属价确定为5.5左右,锌为4.5,镓为3.5,锗(作为金属时)为2.5,砷为1.5等是合理的。根据元素的金属价和金属中原子间距的实验数据,以及经验式(1),推出了一套相当完整的金属半径,见表1。

式中:D(n)为键距;D(1)为单键键距,即n=1时D(n)值;n为键数,即共价键上的共价电子对数,等于金属的价除以配位数。

总之,式(1)是第一个确定金属价与晶体结构信息键长关系的经验公式,正如Pauling所述,这个经验公式不很准确,特别是对数项的因子0.60不够确定。事实上,从这个公式得出的有关电子构型、键数、金属和金属间化合物的价等结论,不会由于这个因子数值的某些改变而发生显著变化。

余瑞璜在能带理论和Pauling金属价键理论研究的基础上,通过对78种元素和由它们形成的上千种化合物和合金的研究,创建了“固体与分子经验电子理论”,即“EET(Empirical electron theory in solid and molecule)”理论或“余氏理论”[6,7]。该理论发表后,引起了我国物理学家、化学家和材料学家的关注。他们在不同领域及不同方向对此理论进行了广泛的基础研究和应用研究[8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20],使该理论更加丰富和完善。目前,余氏理论主要应用于材料价电子结构的理论计算与探讨、材料微观及宏观性质的计算和预测、相变的普遍规律及本质认识和合金的成分设计。

该理论将金属中价更加细化,根据价层电子在原子结合成分子与固体时的分布和作用分为哑对电子、磁电子、共价电子和晶格电子,并提出了确定分子与固体的价电子结构的方法——键距差(Bond length difference,BLD)法。键距差计算中所用的基本理论工具是EET给出的共价键距公式:

式中:脚标u和v表示成键的2个原子;nα表示原子u和v之间共价电子对的数目;Duv(nα)表示原子u和v之间的共价键距;Ru(1)、Rv(1)表示原子u和v的单键半径;α代表结构中所有不可忽略的键。

通过比较由实验测得的共价键距与由理论计算的各个相应的“理论键距”,选取理论键距和实际键距之差|ΔD|≤0.005 nm作为BLD分析的判据,在一级近似下从理论上确定了晶体中原子价电子结构。在比较复杂的晶体中,BLD往往会给出多个解,因而,实际上原子的价电子结构还需用磁矩、导电性、熔点、结合能等特征参量进一步确定,因而可选参数太多,不易被广泛接受。

2 从键合能确定金属中价

从键合能确定金属价的理论有Engel-Brewer金属价键理论。Engel和Brewer[21,22,23,24]修正和发展了Pauling的金属价键理论,不仅把金属原子的价电子结构与金属及其合金的键合能关联起来,而且把原子的价电子结构与金属的晶体结构关联起来。其理论可归纳为2条规则[25]:

(1)金属或合金的键合能取决于每个原子能够键合的未成对电子的平均数。如果由于增加电子对键所放出的键合能能够补偿所需的激发能,则具有较多未成对电子的低受激发电子组态比基态电子组态更为重要,如图1所示。其能量关系式是:

式中:Esub是升华能,Ebond是键合能,Eprom是激发能。

(2)金属的晶体结构取决于键合中每一个原子的s和p轨函的平均数,也就是取决于其“准备好键合”态中原子的未成对的s和p电子平均数。当键合中s、p电子数之和少于或等于1.5时,出现体心立方晶体结构(bcc)。当键合中s、p电子数之和在1.7～2.1之间时,出现六方密堆晶体结构(hcp)。当键合中s、p电子数之和在2.5～3.0之间时,出现立方密堆晶体结构(ccp)。当键合中s、p电子数之和接近于4时,出现的是非金属的金刚石结构。

根据金属升华能的实验值和不同价态能级相对基态能级激发能的实验值,结合式(3),Brewer确定了金属的价电子组态[26,27,28,29],见表2。从表2中看出,Engel-Brewer规则用来说明金属晶体结构的周期性基本是成功的,完全排除d轨道对晶体结构的影响不可取,有待改进。

3 从键结构确定金属中价

这里的键结构是指晶体结构,因为晶体结构是由键搭架而成的。从键结构确定金属价的理论有Hume-Rothery电子浓度理论[30,31,32,33,34]。Hume-Rothery在1926年首先指出:当1价金属金、银、铜和2价、3价、4价金属组成合金(如Cu-Zn,Cu-Al,Cu-Sn)时,相对应的相具有相同的价电子浓度(晶体结构中价电子总数对原子总数的比值)。例如Cu-Zn系的β相,相当于CuZn;Cu-Al系的β相,相当于Cu3Al;Cu-Sn系的β相,相当于Cu5Sn;它们的价电子浓度都是21/14。γ相(Cu-Sn系及Cu-Al系内的δ相)的价电子浓度都是21/13。ε相的价电子浓度都是21/12。这个规律称为Hume-Rothery的电子浓度规律。这些合金相,根据Bernal的建议称为电子化合物,又称为H ume-Rothery。

过渡族金属或其它第一族金属(所谓第一类金属)与周期表中第二至第五族金属(第二类金属)都能形成电子化合物,进一步发现,具有相同价电子浓度的相也具有一定的结构(见表3)。第一类金属包括Mn,Fe,Co,Ni,Rh,Pd,Ce,La,Pr,Cu,Ag,Au,Li,Na。第二类金属包括Be,Mg,Zn,Cd,Hg,Al,Ga,In,Si,Ge,Sn,Pb,As,Sb。

对于金属的价电子数一般均取等于门捷列耶夫周期表中族的号数。过渡族金属在不同的电子化合物中具有不同的价:0价、1价和2价,甚至负价等。主要是为了满足相同的结构具有相同的电子浓度规律计算出来的。一般过渡族金属电子化合物中常常取0价。金属的价电子数见表4。

4 从键合能和键长确定金属中价

从键合能和键长确定金属价的方法有单原子自洽法和能形法。

谢佑卿教授在分析了能带理论(特别是Eckardt[35]的工作)和余瑞璜[6]、吕振家[8]和万纾民[11,12]发展的Pauling价键理论的主要思想后,推导出了固体中多原子相互作用函数[36],并依此为基础,建立了一个“能”(指键合能)和“形”(指键长)统一的纯金属单原子(One atom,OA)理论[37],强调金属是一个系统,性质是其内部结构对外界的反应,多种性质才能全面、准确地显示出内部结构特征。因此,纯金属单原子理论采用的是多种性质定态法。其要点是:

(1)纯单质的原子状态由多种主要激发态原子杂化形成。每一种激发态原子采用自由原子状态的方法描述,即s、p、d、f轨道电子占据数描述。它们的分布遵守Pauling不相容原理。依据它们的不同作用分为共价电子、磁电子、近自由电子和非键电子。

(2)与原子状态相关联的“晶格常数方程”[38]、“固体中多原子相互作用的新势能函数”[36]和确定晶体原子状态单原子自洽法[39]是OA方法的主体。通过纯金属的晶格常数和结合能的实验值以及三态杂化来确定纯金属的价电子结构。

应用OA方法可获得各金属元素fcc、hcp和bcc等晶体结构稳定和亚稳晶体的原子状态。目前,OA方法已成功应用到Fe、Co、Ni等[40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50]金属元素的研究上。

单原子状态法有2个基本方程:

(1)晶格常数(a)方程:

式中:nc和R(1)是杂化原子的共价电子数和单键半径;rs、Is和ns是各类键的键长、键数和键上共价电子对数;Gs和Is是与晶格类型相关的常数;β按EET理论取值[6],下标s的取值1、2…代表最近邻、次近邻…等共价键。

(2)结合能方程:

在平衡状态,1mol晶体的结合能Ec为:

式中:ns、Is、rs由式(4)给出;A是多电子原子中外层电子对核电荷屏蔽效应常数;f′和f是近自由电子和共价电子的成键能力。

能形法[51]是李小波在单原子自洽法的基础之上发展的一种确定价电子结构的方法。该法将三态杂化扩充为多态杂化,相应地导致原子杂化状态的连续变化,其中能量最低的原子状态即为稳定结构的原子状态。它克服了两态杂化和三态杂化多解的问题和基本态选择的困难,定出了更加精细的原子状态,并计算了Na、Mg、Al、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Ta和W等金属的价键结构[52,53,54,55,56],结果显示该方法具有通用性。

能形法与单原子自洽法都是从“能”和“形”来定价,最本质的区别是能形法对结合能方程(5)求偏导(基于不同的价电子结构)来确定能量最低的状态即为稳定结构的价电子结构。

5 结语

按照“键中取价”的思想,理清了各种键价法及其理论的本质都是从金属的某1或2种及多种性能出发,建立起“价”与性能的关系,以说明原子在自由状态和晶体状态下的差别。Pauling金属价键理论从周期性和多种性质定价,并确定了价与键的关系式;Engel-Brewer金属价键理论从键合能来确定价态;Hume-Rothery电子浓度理论从化合物具有相同的结构来定价;余瑞璜的固体与分子经验电子理论从键距差来定价电子结构;谢佑卿的单原子理论从“能”和“形”来定价电子结构。上面所述的每一种理论都从不同的方面阐述了对金属中“价”的理解。

摘要：按照“键中取价”的思路,综述了金属中各种键价理论的本质和方法。Pauling金属价键理论从综合性能来定价,建立了共价电子与键长的关系式;Engel-Brewer金属价键理论从键合能来确定价态;Hume-Rothery电子浓度理论从化合物的结构来定价;余瑞璜的固体与分子经验电子理论从键距差来定价电子结构;谢佑卿的单原子理论从“能”和“形”来定价电子结构。每种理论从不同方面阐述对金属价的理解。