導語：如何才能寫好一篇數(shù)學建模及其應用論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】 應用型；創(chuàng)新型；數(shù)學建模；教學內容

【基金項目】 本文受校級科研孵化項目（2015L02）校級教學改革研究項目資助.

為了適應科學技術的發(fā)展和培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的需要，數(shù)學建模已在大學教育中逐步展開，與其他學科相比，數(shù)學建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活、對教師和學生要求高等特點，為此，該論文致力于研究以下內容：

一、改變傳統(tǒng)的教學模式，更新教學理念

目前中國的高等學校教育大部分還是以知識灌輸為主，這樣嚴重扼殺了學生的能動性和創(chuàng)造性，數(shù)學建模并不要求結果的唯一性和完美性，而是重點考查學生的創(chuàng)造性思維能力.現(xiàn)行的數(shù)學課堂都是教師給一個問題，但問題的背景是什么？結果怎樣用？這些都不是現(xiàn)行數(shù)學教學所能解決的.而數(shù)學建模是一個完整的過程，是把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數(shù)學結構的過程.通過了解問題的實際背景，明確其實際意義，掌握對象的各種信息，進而通過調查、收集數(shù)據(jù)資料，觀察和研究實際對象的內在規(guī)律，抓住問題的關鍵，建立起反映實際問題的數(shù)量關系，然后，利用數(shù)學的理論和方法去分析和解決問題.因此，數(shù)學建模課程教學可以改變過去以教師為中心、以課堂知識講授為主的傳統(tǒng)教學模式，它的指導思想應是：以機房為基礎、以學生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)能力為目標來組織教學工作.通過教學使學生了解利用數(shù)學理論和方法去分析和解決問題的全過程，提高他們分析問題和解決問題的能力，提高他們學習數(shù)學的興趣和應用數(shù)學的意識與能力，提高他們利用計算機軟件和當代高新科技成果的意識，及將數(shù)學、計算機有機地結合起來去解決實際問題的能力.

二、改革教學內容，注重知識滲透

隨著計算機技術的迅速發(fā)展，數(shù)學的應用不僅在工程技術、自然科學等領域發(fā)揮著越來越重要的作用，而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟、管理、金融、生物、醫(yī)學、環(huán)境、地質、人口、交通等新的領域滲透，而數(shù)學模型就是從實際課題中抽象、提出來的，它既需要人們對現(xiàn)實問題做深入細致的觀察和分析，又需要人們靈活巧妙地利用各種數(shù)學知識，從而用數(shù)學符號、數(shù)學表達式、數(shù)學軟件、數(shù)學圖形等對實際問題本質屬性做簡潔的刻畫，它或能解釋某些客觀現(xiàn)象，或能預測未來的發(fā)展規(guī)律，或能為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略.因此，數(shù)學建模有利于學生知識交叉、文理結合，有利于促進復合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng).

三、改革教學方法，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣

數(shù)學建模以學生為主，教師可利用一些事先設計好的問題啟發(fā)，引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識，鼓勵學生積極開展討論和辯論，培養(yǎng)學生主動探索、努力進取的學風，培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神，并形成一個生動活潑的環(huán)境和氛圍，從而激發(fā)學生的學習欲望，培養(yǎng)他們的自學能力，增強他們的數(shù)學素質和創(chuàng)新能力，提高他們的數(shù)學素質，增強他們獲取新知識、解決問題的能力.

四、改革教學模式，推進有效教學

數(shù)學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過程.將數(shù)學建模與課堂教學、第二課堂教學及實踐教學相結合，通過提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、猜想或者證明，最后給出論證，將這一思想引入數(shù)學教育，對提高學生學習數(shù)學的積極性、主動性，培養(yǎng)學生團隊精神、合作意識、創(chuàng)造精神、創(chuàng)新能力、自主思考、動手實踐能力、查閱文獻、總結能力、想象力、洞察力、分析問題、解決問題等方面將十分有意義.從而在提高大學生綜合素質，培養(yǎng)應用能力等方面揮重要作用.

五、組建數(shù)學建模師資隊伍，優(yōu)化教學資源

一般的數(shù)學模型都包括圖論模型、隨機過程、時間序列、運籌與優(yōu)化、微分方程、各種數(shù)學軟件等等，如果只有一位教師負責的話，由于精力和時間有限，不可能把所有內容都講得非常透徹，所以，針對數(shù)學建模包含內容的全面性，我們成立一個數(shù)量合理的數(shù)學建模指導小組，合理利用各種資源，這不論在教學還是數(shù)學建模競賽中都可以發(fā)揮積極作用.

六、結束語

通過數(shù)學建模課程的建構，使學生充分了解利用數(shù)學理論和方法去分析和解決問題的全過程，提高學生學習數(shù)學的興趣和應用數(shù)學的意識與能力，培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神，形成一個生動活潑的環(huán)境和氣氛，努力營造一個環(huán)境去誘導學生的學習欲望、培養(yǎng)他們的自學能力、增強他們的數(shù)學素質和創(chuàng)新能力，提高他們的數(shù)學素質及獲取新知識的能力.

【參考文獻】

[1]譚忠.高興趣、寬知識、闊視野、強能力的數(shù)學建模培訓模式[J].數(shù)學建模及其應用，2015（2）：46-52.

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[關鍵詞] 大眾化 數(shù)學建模 教學模式

一、數(shù)學建模大眾化教學的必要性

進入21世紀,我國高校大量擴招,辦學規(guī)模不斷擴大,學生數(shù)量增多,水平也參差不齊,高等教育已逐步從昔日的精英教育轉向大眾化教育,高校數(shù)學教育觀念也由“英才數(shù)學”轉向了“大眾數(shù)學”,其目的不在于培養(yǎng)數(shù)學家,而是以培養(yǎng)實用型、創(chuàng)新型人才為目標,側重于培養(yǎng)學生的數(shù)學思想、數(shù)學方法和數(shù)學素質,使學生逐步具備應用數(shù)學的意識和能力,數(shù)學建模大眾化教學正是實現(xiàn)這一目標的有效途徑。

數(shù)學模型是關于部分現(xiàn)實世界和為一種特殊目的而作的抽象、簡化的數(shù)學結構。數(shù)學建模就是構造數(shù)學模型的過程,即用為了認識客觀對象在數(shù)量方面的特征、定量地分析對象的內在規(guī)律,用數(shù)學的語言、符號、圖表等近似的刻畫和描述實際問題,然后經(jīng)過數(shù)學的處理,通過計算、編程等手段得到定量的結果,以供人們分析、預報、決策和控制等參考。數(shù)學建模已滲透到社會、經(jīng)濟、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)學、地質和工程等各種廣泛的領域,成為對研究對象的特性進行系統(tǒng)研究所不可缺少的基礎。數(shù)學建模是數(shù)學知識和應用能力共同提高的最佳結合點,是啟迪創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高層次人才的一條重要途徑;也是激發(fā)學生欲望,培養(yǎng)學生主動探索、努力進取的學風和團結協(xié)作精神的有力措施。

目前,全國大學生數(shù)學建模競賽已成為真正的“一次參與,終生受益”、面向全國高等院校每年一屆的規(guī)模最大的傳統(tǒng)競賽。參加競賽有利于培養(yǎng)學生的想象力和自學能力,有利于培養(yǎng)學生的團隊精神和協(xié)作意識,有利于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力和應用能力,有利于大學生順利地踏上工作崗位并很快適應工作。但競賽畢竟是競賽,參加競賽的同學較在校生而言仍是很少的一部分,實現(xiàn)數(shù)學建模大眾化教學是全面培養(yǎng)學生數(shù)學素質,提高學生自主創(chuàng)新能力和應用能力的重要方式,是實現(xiàn)大眾數(shù)學的有效途徑。

二、數(shù)學建模大眾化教學模式的研究和實踐

數(shù)學作為一門科學,一個基礎,一個工具,在人們的日常生活及生產(chǎn)建設中發(fā)揮著非常重要的作用。大學數(shù)學教育的任務是通過教學活動讓學生學習、掌握數(shù)學的思想、方法和技巧,并能學以致用。作為工科院校的一個分校區(qū),針對當前學生的層次和校區(qū)現(xiàn)有條件,我們對數(shù)學建模課的教學模式進行了調研、分析對比和探討,進行了以下探索工作。

1.數(shù)學建模思想在數(shù)學類主干課程中的滲透。面向一、二年級的學生,將數(shù)學建模思想在高等數(shù)學、線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計課等主干課程中滲透,嘗試改變傳統(tǒng)的數(shù)學課的教學方法和教學內容,利用現(xiàn)代多媒體技術和各種計算軟件,遴選典型案例庫,穿插到正常的授課過程中,宣傳數(shù)學建模,將數(shù)學學習與豐富多彩、生動活潑的現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,使他們了解數(shù)學有什么用,怎樣用,并讓他們體會到,真正的應用還需要繼續(xù)學習,數(shù)學不是學多了,而是還遠遠不夠,激發(fā)他們學習數(shù)學的興趣、積極性和主動性。

2.開設選修課。數(shù)學建模是一個非常復雜的過程,學生不但需要掌握建模的主要類型和方法等數(shù)學知識,更需要掌握常用軟件(如Matlab、Lingo等)的使用方法、計算機操作能力和組織寫作能力。我們在校區(qū)范圍內,利用課外活動時間,開設了《數(shù)學建模》、《數(shù)學實驗》和《數(shù)學模型優(yōu)秀案例》三門選修課,涉及到的主要建模方法有:線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、排隊論、圖論方法、微分方程和差分方程方法、層次分析法、綜合評價法、概率統(tǒng)計方法、回歸分析法、對策論方法和灰色系統(tǒng)分析方法等。采用多媒體上課和上機相結合的授課方式,授課內容以案例教學為主,這樣的教學過程,學生能親身體會到,身邊的實際問題是如何用數(shù)學方法解決的,感覺很有趣、有意義,學生學習的積極性大大提高。而且,學生在解決實際問題時,常常要借助數(shù)學軟件求解,也激發(fā)了他們學習相關軟件的自覺性。

3.數(shù)學建模興趣小組活動。通過數(shù)學建模思想的啟蒙和數(shù)學建模選修課的學習以及數(shù)學建模競賽的影響,很多同學對數(shù)學建模產(chǎn)生了濃厚的興趣。我們積極加以引導和鼓勵,在校區(qū)范圍內成立數(shù)學建模興趣小組。小組活動比較自由,以自學、互相交流為主,主要目的是在校區(qū)范圍內形成濃厚的數(shù)學建模氛圍,讓更多的學生參與進來。教師主要是針對實際問題的某一方面,提出小的問題,指導學生如何建立模型,并撰寫小論文,學生也可以針對自己感興趣的問題完成論文或報告。

4.競賽集訓。為了積極備戰(zhàn)全國大學生數(shù)學建模競賽,每年在校區(qū)范圍內選拔一批比較優(yōu)秀的學生(多數(shù)是選修課和數(shù)學建模興趣小組的學生)組成數(shù)學建模研討班,利用暑假為期兩周左右的時間進行強化集訓,內容一般是建模方法、軟件使用和模擬練習。通過訓練,大部分同學熟悉了競賽的流程,掌握了競賽論文的基本寫法。根據(jù)集中學習結果,再選拔參加競賽的隊伍,并配備指導教師。

三、數(shù)學建?；顒拥膯⑹?/p>

1.數(shù)學建模重在普及、重在過程、重在學生受益面。一年一度的全國大學生數(shù)學建模競賽如期舉行,很多學校都很重視,尤其重視競賽獲獎和名次,這也是提高和刺激數(shù)學建模上水平的強有力指揮棒。但數(shù)學建模是為了培養(yǎng)大學生的數(shù)學素質,培養(yǎng)學生用數(shù)學方法解決實際問題的創(chuàng)新能力,不僅僅是為競賽服務,參加競賽的同學畢竟是少數(shù),所以數(shù)學建?；顒拥拈_展,重在普及、大眾化,加大學生的受益面,不論水平如何,競賽結果如何,重在學習的過程。

2.數(shù)學建模促進教學改革。幾十年來,大學數(shù)學教學內容幾乎沒有明顯的改變,重經(jīng)典輕現(xiàn)代,重解析輕計算,重連續(xù)輕離散,重理論分析輕綜合應用,重閉卷考試輕綜合考查。數(shù)學建模的實踐教學,充分利用計算機手段,將數(shù)學理論和實際問題相聯(lián)系,讓學生自己建立數(shù)學模型,自己在計算機上實現(xiàn),學生真正成為教學的主體,提高了教學效果。數(shù)學建模思想在大學數(shù)學主干課程中的滲透,小模型、小案例的引入,將進一步推動數(shù)學教學改革的步伐。

3.數(shù)學建模促進科學研究。數(shù)學建模是“問題驅動的數(shù)學”。做好數(shù)學建模不僅要有扎實的數(shù)學知識,還要有經(jīng)濟、生物、環(huán)境、工程等專業(yè)知識,要熟悉常用的數(shù)學軟件和仿真等計算機手段,這些都需要進行深入的理論研究。

數(shù)學建模大眾化教學模式已從學生受益面、提高競賽水平、推動教學改革、促進科學研究等方面取得了初步成效,我們將更加深入具體地研究,以期形成更加成熟的教學模式。

參考文獻:

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關鍵詞:數(shù)學建模;高職院校;數(shù)學教學

中圖分類號:G718．5 文獻標識碼:B 文章編碼:1672－0601(2016)04－0048－03

引言

高等職業(yè)院校的培養(yǎng)目標是，生產(chǎn)、建設、服務和管理第一線需要的髙素質技能型應用人才。高等數(shù)學課程是高職院校工科和經(jīng)濟管理各專業(yè)人才培養(yǎng)方案中重要的基礎課和工具課。數(shù)學建模作為髙職數(shù)學教學的有機組成部分，是培養(yǎng)學生綜合素質、創(chuàng)新意識和科研能力的極好載體。

1目前髙職院校數(shù)學教學中存在的問題

近年來，高職院校的數(shù)學教學改革在教學內容、教學方法、教學手段、考核形式等方面取得了一定的成績。但至少還存在以下三個問題:第一，雖然高職數(shù)學教學內容是本科高等數(shù)學“壓縮餅干型”的狀態(tài)有所改觀，但仍是知識的簡單遷移，教學內容沒有從根本上體現(xiàn)面向應用性職業(yè)崗位的基本特點。強調學科內容的系統(tǒng)性、具有較高的抽象性、理論性強、偏重計算、忽視應用仍然是數(shù)學教學的弊端，學生在學習過程中感到枯燥無味。第二，經(jīng)過多年的中學數(shù)學教學改革，現(xiàn)在許多省(市)已將高等數(shù)學的部分內容下放到高中階段，微積分中極限、導數(shù)及其應用、積分等已經(jīng)是中學數(shù)學的必修內容。學生進入髙職院校，再講微積分，特別是重復講授簡單的極限計算、求導數(shù)、求積分，教學內容“炒冷飯”，令學生反感。第三，隨著以Mathematic、Matlab為代表的優(yōu)秀數(shù)學軟件的普及，其強大的數(shù)值計算、符號運算和圖形表示的功能，以及具有使用方便、輸出結果可視化、人機界面直觀的特點，越來越受到廣大師生的歡迎。原先教學的重點內容，如極限、導數(shù)、積分的計算問題，運用軟件可以方便快捷地解決，不必再花費大量的時間進行復雜計算的訓練教學。

2高職院校開展數(shù)學建模教學的意義

2．1數(shù)學模型(MathematicalModel)是用數(shù)學符號、數(shù)學式子、程序、圖形等對實際問題本質屬性的抽象和刻劃，它能夠解釋某些客觀現(xiàn)象，或預測未來的發(fā)展規(guī)律，或能為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略。當人們需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時，就要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規(guī)律等工作的基礎上，用數(shù)學的符號和語言作表述來建立數(shù)學模型。在信息化社會的今天，“數(shù)學無所不在”，“計算機無處不在”，計算技術的迅速發(fā)展為數(shù)學建模的廣泛使用提供了可能。

2．2創(chuàng)辦于1992年，每年一屆的全國大學生數(shù)學建模競賽，目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎性學科競賽和課外科技活動之一，也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學建模競賽，至今已經(jīng)舉辦24屆，參賽院校和人數(shù)逐年增加。2015年，來自全國33個省(市、自治區(qū)、香港和澳門特區(qū))及海外的1326所院校、28574個隊(其中專科組3016隊)、85000名大學生報名參加本項競賽。其“創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”的競賽宗旨，受到大學生的推崇。競賽也在推動教學改革、促進科學研究、擴大國際交流方面起到了積極的作用。

2．3髙職院校培養(yǎng)目標是技術應用型人才，教會學生用數(shù)學的思維、方法和技術，去發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)、服務和管理一線中的具體問題，才是學習數(shù)學的真正意義。數(shù)學建模的實踐性和應用性，是高職數(shù)學教學改革極好的平臺。通過數(shù)學建模教學，讓學生體會到數(shù)學思維的生機活力、數(shù)學方法的靈活多樣、數(shù)學應用的無處不在。數(shù)學建模比賽是一項微型科學研究活動，其課題源于生產(chǎn)、管理和生活中的實際問題，將實際問題抽象為數(shù)學模型并進行求解，再用所求的結果解釋實際現(xiàn)象，從中可以使科學研究能力得到訓練，思維能力、分析問題和解決問題的能力得到提升。數(shù)學建模競賽一般是沒有標準答案的開放性問題，可以采用不同的思路和方法建立模型，這就為培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維、創(chuàng)新能力提供了平臺。數(shù)學建模競賽的結果要求參賽學生提交一份論文，在此過程中，要求學生具有查閱文獻、收集資料、了解工程和管理實際背景的自學能力，熟練運用計算機以及數(shù)學軟件的能力，撰寫科技論文的語言表達能力。數(shù)學建模競賽需要三名學生協(xié)作完成，是一項團隊合作性的工作，需要學生懂得團隊合作的重要性，這有利于培養(yǎng)學生團隊意識、合作精神、競爭意識，以及攻堅克難的頑強品質，更好地適應今后的工作挑戰(zhàn)。

3髙職院校開展數(shù)學建模教學的途徑

3．1對于列入教學計劃的高等數(shù)學課程，可以通過數(shù)學引例、數(shù)學實驗講清數(shù)學概念。數(shù)學概念源于社會生產(chǎn)實踐，具有實際意義。例如用曲邊梯形面積的計算引進定積分的概念，利用FLASH動畫演示實驗幫助學生正確地理解抽象的數(shù)學概念。突出無限分割的思想，加強用“微元”分析方法建立積分模型，促使學生理解非均勻積累問題的數(shù)學建模的基本步驟，即“分割、近似、求和、取極限”。也可以選擇學生日常生活中常見的問題進行數(shù)學建模教學。新生小王購買了一部手機計劃在中國移動公司入網(wǎng)，現(xiàn)有兩款資費標準不同的套餐可供選擇:“動感地帶”套餐的月租費為20元，每月來電顯示費6元，本地電話費每分鐘0.2元;“神州行”套餐的本地電話費每分鐘0.4元，月租費和來電顯示費全免。兩種套餐的數(shù)據(jù)流量費相同。小王的家人和朋友大都在本地，他希望擁有來電顯示服務，請問他應該選擇何種套餐更省錢?這就是簡單的方程模型，設小王每月通話時間為分鐘，電話費元。則選擇“動感地帶”套餐的費用:(元);選擇“神州行”套餐的費用:(元)。比較與的大小，即。顯然，當小王的每月通話時間超過130分鐘時，選擇“動感地帶”套餐合算，當通話時間小于130分鐘時，選擇“神州行”套餐省錢。［5］

3．2重視數(shù)學教學與專業(yè)課程相結合。微積分中的幾個重要概念，極限、導數(shù)、定積分、微分方程等在各個專業(yè)上都有廣泛的應用，如復利(人口增長)、最值問題、變力作功等。數(shù)學應用是教學的重點也是難點，需要學生正確地理解相關的數(shù)學概念。教師要引導學生面對實際問題，透過現(xiàn)象看本質，抓住問題的核心。例如生產(chǎn)和流通企業(yè)中廣泛使用的經(jīng)濟最優(yōu)庫存量模型，企業(yè)管理人員確定計劃期內企業(yè)生產(chǎn)所需物資的合理訂貨批量、訂貨點和訂貨間隔時間的模型，其目的是在保證正常生產(chǎn)的條件下使庫存總費用最少。庫存模型分為兩大類型:確定型庫存模型、隨機型庫存模型。其中比較簡單、常用的經(jīng)濟訂貨批量模型是確定型庫存模型，它是建立在以下條件基礎上的:需求是連續(xù)且均勻的;不允許缺貨;當庫存量降至零時可立即得到補充;每批訂貨量及訂貨費用不變;單位物資平均庫存費用不變。根據(jù)上述五個條件，若要求采購和庫存費用最小(經(jīng)濟訂貨批量)，這就涉及到抽象、簡化、建模、求解等數(shù)學建模的基本方法和步驟。

3．3開設數(shù)學建模講座和選修課，可以普及數(shù)學建模的基本常識，激發(fā)學生的學習興趣，從而為挑選優(yōu)秀學生組建數(shù)學建模比賽集訓隊伍做準備。根據(jù)學生的知識水平，精選建模案例，如足球隊排名問題、交通信號問題、投資組合問題、人口模型問題，它們既是經(jīng)典的數(shù)學建模案例，又是學生感興趣的話題，選講這些問題有利于培養(yǎng)學生應用數(shù)學的思想方法觀察、分析、理解和解決實際問題的能力。

3．4舉辦小型數(shù)學建模比賽，鍛煉選手，積累經(jīng)驗，積極參加全國大學生數(shù)學建模大賽。指導老師需要將不同專業(yè)背景、知識能力互補的學生組織起來，進行培訓。采用實戰(zhàn)的形式，要求學生根據(jù)實際問題，去挖掘、采集有用的信息，提出模型的假設、再完成模型建立、計算、分析、編程、驗證、寫作等。

4結語

髙職院校開展數(shù)學建模教學是數(shù)學教學由知識本位向能力本位轉變的重要載體，對學生數(shù)學思維的熏陶、數(shù)學方法的運用、應用數(shù)學的意識，以及綜合運用學科知識分析問題、解決問題的能力培養(yǎng)，具有十分重要的意義。實踐表明，把數(shù)學建模教學引入高職數(shù)學課程教學是必要的，也是可行的。

參考文獻:

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關鍵詞: OpenGL，三維模型，系統(tǒng)仿真

Abstract: this paper introduces the concept of system simulation and OGL in establishing the function characteristic of the simulation model, and the simulation system, and the application of the simulation system based on subject development, very good that the established with OpenGL simulation model is convenient, easy to control the modeling, etc.

Keywords: OpenGL, 3 d model, the system simulation

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

1、引言

系統(tǒng)仿真是近30 年在系統(tǒng)科學、系統(tǒng)識別、控制理論、計算技術和控制工程等多種技術發(fā)展基礎上發(fā)展起來的一門綜合性很強的新興技術。計算機系統(tǒng)仿真就是，以計算機為工具，以相似原理、仿真技術、系統(tǒng)技術及其應用領域有關的專業(yè)技術為基礎，利用系統(tǒng)模型對實際的或設想的系統(tǒng)進行試驗研究的一門綜合性技術。從計算機系統(tǒng)仿真的定義可以看出，計算機系統(tǒng)仿真包含了三個方面的信息（三要素）：系統(tǒng)、模型、計算機，而聯(lián)系著它們三者之間的基本活動是：系統(tǒng)模型建立、仿真模型建立、仿真試驗。

“系統(tǒng)”是指被研究的對象，任何事物都不是孤立地存在著的。因此，仿真研究的對象也不可避免地與其周圍的環(huán)境之間存在著相互聯(lián)系。建立系統(tǒng)模型就是要把待研究的系統(tǒng)從周圍的環(huán)境中界定出來，并把它描述成數(shù)學模型。建立被研究系統(tǒng)的數(shù)學模型， 就是為了能用計算機語言實現(xiàn)。從數(shù)學模型到仿真模型的轉換過程，就是仿真模型建立。只有經(jīng)過轉換后的仿真模型才能為計算機識別并運行。綜上所述，建立仿真模型是系統(tǒng)仿真的關鍵一環(huán)，選擇什么工具來建模也顯的由為重要。在這里就我們的課題，工業(yè)機器人動態(tài)仿真選用的工具OpenGL來探討。

2、 OpenGL 的功能特點

OpenGL 是SGI 公司推出的三維圖形庫（GL），它表現(xiàn)突出，易于使用而且功能強大。利用GL開發(fā)出來的三維應用軟件頗受許多專業(yè)技術人員的喜愛，隨著計算機技術的繼續(xù)發(fā)展，GL 已經(jīng)進一步發(fā)展成為OpenGL，OpenGL 已被認為是高性能圖形和交互式視景處理的標準。OpenGL最大的特點首先是與硬件無關，可以在不同的平臺上得于實現(xiàn)，用OpenGL編制的程序，可以隨心所欲的控制三維模型，由于OpenGL同時提供了顏色緩存、模板緩存、深度緩存、累積緩存等基于雙緩存技術的動畫操作函數(shù)，因而可以實現(xiàn)實時的虛擬仿真。其次是建模方便，OpenGL不僅提供基本的三維幾何像素生成函數(shù)，而且提供了大量的點、線、面以及曲線曲面等基本圖元操作函數(shù)，可以構建相當復雜的幾何造型。第三個特點是高度的真實感顯示，由于OpenGL 提供了大量的著色、光照、景深、陰影、混合、消隱、反走樣、明暗處理、圖像處理、紋理映像、深度檢測等功能函數(shù)，保證了三維仿真圖形顯示具有高度的真實感。第四OpenGL 具有出色的編程特性，OpenGL 體系結構評審委員會獨立地負責OpenGL規(guī)范，使之具有通分的獨立性。程序的通用性和可移植性。由于OpenGL可以集成到各種標準視窗和操作系統(tǒng)中，因此基于OpenGL的三維仿真程序有良好的通用性和可移植性。最后是應用廣泛，Microsoft 、SGI、IBM、SUN、HP 等都采用OpenGL作為三維圖形標準，許多其它軟件商也紛紛以OpenGL作為基礎來開發(fā)自己的產(chǎn)品，目前已成為高質量三維圖形的工業(yè)標準 。

3、OpenGL 在仿真中的應用

以上的優(yōu)點決定了OpenGL在建立仿真模型時的優(yōu)越性，我們在建立多自由度工業(yè)機器人模型時選用了OpenGL。

3.1 工作過程

OpenGL的指令的解釋模型是客戶/服務器模式，既客戶(試圖用 OpenGL進行繪制工作的應用程序)向服務器(OpenGL的內核)命令，這些OpenGL命令由服務器來解釋。基于客戶/服務器模式，在網(wǎng)絡環(huán)境下很容易使用OpenGL，且在不同計算機上的多個客戶可以得到在其它計算機上服務器的服務。這樣OpenGL就具有網(wǎng)絡透明性。

OpenGL的庫函數(shù)被封裝在Openg132.dll動態(tài)鏈接庫中，從客戶應用程序的對OpenGL函數(shù)的調用首先被Opengl32處理，在傳給服務器后，被Winsrv.dll進一步進行處理，然后傳遞給DDI(Divice Driver Interface)，最后傳遞給視屏驅動程序。

3.2建立的仿真模型

由于機器人是一個復雜的物體，為了建模的方便，有必要把它分解為一個個圖形模塊。然后把模塊集成起來，組成整個機器人模型，同時我們知道工業(yè)機器人大體上是由機座，關節(jié)和桿件聯(lián)接組成，據(jù)于此我們設置了如下三個圖形

模塊函數(shù)：

（1）基座模塊函數(shù)

（2）桿件模塊函數(shù)

（3）關節(jié)模塊函數(shù)

各個模塊按不同的順序進行組合,經(jīng)過大量的平移和旋轉，然后渲染就能得到效果圖。

我們可以進行多自由度工業(yè)機器人的運動分析和動力分析，相對簡化了工業(yè)機器人的開發(fā)過程，降低開發(fā)費用，縮短開發(fā)周期。

參考文獻

[1]吳重光主編.仿真技術[M].北京: 化學工業(yè)出版社,2000,5.

[2]Richard S.Wright ,Jr.Michael.OpenGL超級寶典[M].北京: 人民郵電出版社, 2001,6.

篇5

        一、近年來高考試題中涉及工科高等數(shù)學知識的考題類型及難度分析

        1、涉及函數(shù)與極限部分的試題

        這部分試題大都以客觀題的形式出現(xiàn)，分值不大，難度中等或較低，只需結合初等數(shù)學知識作簡單整理和代入。但是學生必須熟練掌握簡單極限的求法以及函數(shù)連續(xù)的定義。如（2009年陜西12 題），（2009 年湖北6 題），（2011 年四川5 題）

        2、涉及導數(shù)及其應用部分的試題

        此類試題考試形式靈活，涉及導數(shù)的幾何意義、單調性、極值、最值、不等式的證明以及實際應用問題等，所占分值在12 分左右?？陀^題難度較低，主觀題第二小問通常有一定難度，而且有些問題需要借助于高等數(shù)學的定理來證明（例6 需要拉格朗日定理作依托）。完整解答問題需要學生具有良好的數(shù)學素養(yǎng)，能全面考察學生能力。如（2011 全國大綱卷8 題），（2010安徽17 題），（2010 遼寧21 題），（2011 福建18 題）

        3、涉及向量及其運算的試題

        直接涉及向量內積、向量夾角、向量間關系試題多以客觀題形式出現(xiàn)，立體幾何中證明線、面平行、垂直、求動點的軌跡、最值等“動態(tài)”型問題通常以主觀題形式考查且分值都在10 份以上。主要考察學生用向量知識識把抽象的空間圖象關系、空間中的點、線、面的位置關系轉化為具體的數(shù)量關系，降低思維難度，淡化推理論證，簡化思維過程的能力。如（2011 安徽13 題），（2011 全國大綱卷19 題），（2010 江蘇15 題）

        4、涉及定積分的試題

        由于新課程標準的實施，涉及定積分制試點的試題出現(xiàn)在近年來全國新課標卷中，基本是以客觀題的形式出現(xiàn)，分值不高，主要考查定積分的定義、幾何意義以及簡單的計算。如（2011全國新課標9 題）

        除了涉及高等數(shù)學的知識點外，高考命題越來越注重“能力立意”。增加了有關數(shù)學建模思想、數(shù)學算法思想以及數(shù)學探究等開放性試題，在考查學生一般數(shù)學能力（思維能力、計算能力、空間想象能力）的基礎上，全面地測量學生觀察、試驗、聯(lián)想、猜測、歸納、類比、推廣等思維活動的水平以及抽象、概括并建立數(shù)學模型的能力。 

為了做好高中數(shù)學到高等數(shù)學的過渡和銜接，我們就本課程的教學改革給出幾點建議:

二、關于工科高等數(shù)學課程教學改革的幾點建議

        1、明確教學目標，優(yōu)化課程體系，整合教學內容

        工科數(shù)學教學的基本任務是為培養(yǎng)跨世紀的工程技術人才而服務，使他們具有必要的數(shù)學能力，以適現(xiàn)代社會知識爆炸與科技高速發(fā)展的挑戰(zhàn)。因此，高校除了按照“工科院校高等數(shù)學課程教學基本要求”制訂教學目標外，還必須將培養(yǎng)學生思維能力、應用能力和自學能力放在教學目標的第一位。課程體系與教學內容是實現(xiàn)教學目標的保障。課那么我們就應該對現(xiàn)有高等數(shù)學的教學內容作適當?shù)男薷暮脱a充，對于高中已經(jīng)講過的極限、導數(shù)、向量以及定積分的知識作系統(tǒng)的復習和高等數(shù)學的解釋，對于高中沒有涉及的知識點作翔實的論證，補充與高等數(shù)學知識相關的實際應用模型案例及習

題，增加數(shù)學軟件應用的教學。

        2、加強數(shù)學建模教學，提高學生的數(shù)學能力

        高等數(shù)學的教學不能只講定理和公式的證明和解題方法，而應當和實際聯(lián)系起來提高學生分析問題和解決問題的能力。數(shù)學建模的思想和方法在這方面有很好的作用。模型準備是將實際背景轉化為數(shù)學問題；模型假設是抓住問題本質，忽略次要因素，做出必要、合理的簡化假設；模型構成是根據(jù)假設用數(shù)學語言和符號建立反映事物內在規(guī)律的數(shù)學模型；模型求解是利用各種數(shù)學方法以及數(shù)學軟件求出模型的解；模型分析是對所求解作誤差分析；模型檢驗是將問題的解與于分析結果拿到實際背景中去加以驗證，檢驗模型的合理性與實用性；模型應用就是將反復修改的模型應與于實際。因此，教師有意識的選取一些與教學內容密切結合的實例，將數(shù)學建模的思想方法有機的結合到課堂當中，不但可以加深對數(shù)學概念、方法的理解，而且也有利于學生的應用意識和數(shù)學素養(yǎng)的提高。

        3、增加數(shù)學軟件教學，開設數(shù)學實驗，提高學生的理解能力和應用能力

        高等數(shù)學的概念和定理比較抽象，要提高學生的興趣，加深對概念和定理的理解，就需要重現(xiàn)概念和定理產(chǎn)生的過程，將抽象的概念形象化，數(shù)學實驗的開設為我們提供了再現(xiàn)數(shù)學概念和定理的可能。另外隨著科技水平的不斷提高，數(shù)學和各學科的聯(lián)系越來越緊密，馬克思說“一門科學，只有當它成功地運用數(shù)學時，才能達到真正完善的地步”。數(shù)學模型的地位越來越明顯，而數(shù)學模型的求解、分析和驗證的過程大都是借助于數(shù)學軟件和計算機來完成的。因此，增加數(shù)學軟件教學就相當于給工科數(shù)學的教學添上了有力的翅膀，這雙翅膀使數(shù)學問題的求解更精確更快捷，為學生解決實際問題提供了強大的武器。

篇6

關鍵詞：高等數(shù)學；教學改革；探索；實踐

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

收錄日期：2013年8月12日

近年來，我國高等職業(yè)教育得到了迅速發(fā)展，為社會輸送了大量高級技能型人才，高職院校正從規(guī)模發(fā)展階段步入內涵發(fā)展階段，各高職院校特別是國家示范性高職院校相繼出臺了關于教育教學質量提升計劃的文件。在這種背景下，結合我院（陜西工業(yè)職業(yè)技術學院）的實際情況，對高等數(shù)學課程做了進一步的改革，如：數(shù)學教學內容模塊化，教學過程中引入數(shù)學建模等，取得了一定的成效。但在教學過程中發(fā)現(xiàn)許多人仍然對高職高等數(shù)學課程的認識不足，教師教學方法與觀念陳舊，學生缺乏學習興趣，學習方法不當?shù)葐栴}。數(shù)學作為高職教育的一門重要基礎課，對學生專業(yè)課的學習和后繼發(fā)展有非常重要的作用。因此，提出高職數(shù)學教學改革的新思路：重新認識高等數(shù)學課程，更新教學觀念，改變教學方法，激發(fā)學生的學習興趣，注重實踐和應用等。事實證明我們的改革思路和方法是正確的。

一、高職數(shù)學教學中存在的主要問題

（一）對高等數(shù)學課程認識不足，重視程度不夠。教育部在頒布的《關于全面提高高等職業(yè)教育教學質量的若干意見》中指出，高等職業(yè)教育改革的主要切入點是工學結合。職業(yè)教育重視學生的應用和實踐能力，重視培養(yǎng)專業(yè)技能型人才，為此，高職院校的教學重點往往放在專業(yè)課和實訓上，對高等數(shù)學等基礎課的重視程度不夠，使得該課程處于導致高等數(shù)學教學時數(shù)大大減少，高等數(shù)學的教學內容多與課時少的矛盾凸現(xiàn)，使得高職院校高等數(shù)學教學陷入兩難困境。為了完成教學任務，老師只能蜻蜓點水，與中學的精講精練有著明顯區(qū)別，導致學生很難適應，老師教的費勁，學生學的吃力。

（二）教師教學方法與觀念陳舊。高職數(shù)學老師雖然數(shù)學知識豐富，但往往是從數(shù)學專業(yè)的角度去講授數(shù)學，注重嚴密推導和運算技巧，缺少與專業(yè)知識結合進行講解，導致學生的數(shù)學知識與所學專業(yè)聯(lián)系不上，不知如何應用數(shù)學知識，學生感到高等數(shù)學沒有吸引力，枯燥乏味，對學習數(shù)學失去了興趣。教師還是采用傳統(tǒng)的粉筆與黑板教學手段，填鴨式的教學方式，課堂教學內容的安排方式是以概念、性質、定理、舉例為主，影響了教學效果。這種重理論輕實踐的教學方法，不符合高職教育教學理念。

（三）學生對高等數(shù)學的認識有誤，學習方法不當。高職教育的目標是培養(yǎng)社會需要的高技能型人才，強調理論知識在實踐過程中的應用。多數(shù)學生對高等數(shù)學的認識有誤，認為用初等數(shù)學知識就能解決象買東西一樣簡單的實際問題，而高等數(shù)學在實際生活中用處不大；應試教育的結果導致學生誤認為只要做出數(shù)學題，考試得高分，就學好了高等數(shù)學。

高等數(shù)學不同于初等數(shù)學，知識內容較多而且抽象，課時相對較少，教師授課不可能像中學那樣精講多練，使得許多學生不適應大學的學習生活，加之沒有好的學習方法，心理落差較大，有一種失落感。另外，學生在學習的過程中常常采用死記硬背，套公式的老辦法，注重推理和計算過程。這種學習方法只能應付傳統(tǒng)的理論考試，不能起到思維訓練的作用，導致學生對學習高等數(shù)學沒有興趣。

二、高職數(shù)學教學改革探索與實踐

（一）引導學生正確認識和對待高等數(shù)學課程。正確引導學生，幫助其正確認識高等數(shù)學對于各個專業(yè)領域的基礎地位和作用，進一步明確其學習數(shù)學的目的，要學好本門專業(yè)，就需要打好基礎，高等數(shù)學是其學習專業(yè)后繼課程的基本保證，學生認識到高等數(shù)學課程的重要性，就會認真對待。老師在課堂上布置任務，讓學生課后尋找與數(shù)學有關的問題，數(shù)學老師匯總提煉，有針對性地分析講解，讓學生明白，高等數(shù)學雖然抽象，但不是空中樓閣，進一步激發(fā)了學生學習的興趣。

例如：與極限有關的連續(xù)復利典型問題：設有本金為A0的一筆款要存入銀行，年利率是r，則一年的本利和為A1=A0+rA0=A0（1+r），如果一年分n次計息，每期按■的利率計算，則一年可取款An=A0（1+■）■，存t年可取款An（t）=A0（1+■）■。如果隨時將利息計入本金，則存t年可取款A（t）=A0■[（1+■）■]■=A0ert。連續(xù)復利問題的數(shù)學模型在研究物體的冷卻、放射元素的衰變、細菌的繁殖等方面都可用到，學生進一步明白在極限基礎上建立的連續(xù)復利問題的數(shù)學模型具有重要的實際意義。通過此種手段，學生對高等數(shù)學有了正確認識，明白了學習高等數(shù)學的重要性，必然認真對待高等數(shù)學。

（二）激發(fā)學生學習興趣，注重高等數(shù)學在實際中的應用。高職學生基礎較差是不爭的事實，加之高等數(shù)學比較抽象，學生缺乏學習興趣是自然的事情。為此，老師在教學當中要充分考慮學生的實際情況，想辦法激發(fā)學生的學習興趣、好奇心和求知欲。在教學過程中，可適當介紹微積分發(fā)展史，一些像谷超豪、丘成桐等數(shù)學家的成長經(jīng)歷和成功典范，讓學生得到學習的動力，使其充分感受學習高等數(shù)學的快樂和作用。介紹本校一些優(yōu)秀畢業(yè)生在校時的學習情況和感言等，以增強學生學習的信心，讓其感覺到只要努力，永不放棄，就一定能取得成功。

注重數(shù)學在實際中的應用，授課中時常設置與實際有關的一些數(shù)學問題。例如，在講授分段函數(shù)時，以乘坐咸陽市出租汽車為例，當行駛路程小于5公里時，乘車費用是6元（即起步價6元）；當行駛路程大于5公里時，超過部分每公里收費1.2元，令公里數(shù)為x，乘車費用為f（x），引導學生得到乘車費用f（x）=6 05。學生既理解了分段函數(shù)，也學會了其在實際中的應用，比起只講抽象的數(shù)學概念，效果要好得多，學生也非常感興趣。

（三）更新教學觀念，改進教學方法。教學過程中應削弱推導過程和運算技巧，更新教學觀念，由實際事例引入抽象概念，注重對問題的分析，提出解決問題的思路和方法，注重知識點的實際背景及其應用，遵循知識從實際中來到實際中去的原則。例如，要討論函數(shù)f（x）=|x|在x=0處的可導性，可借助導數(shù)的物理背景，假設函數(shù)f（x）是質點的位移函數(shù)，則f'（x）就是質點的瞬時速度，由于質點在x=0處跑不過去，所以f'（0）不存在，即f（x）=|x|在x=0處不可導。既避免了復雜的推導過程，又得到了正確的結果。

教學方法應靈活多樣，根據(jù)授課對象的不同，可采用啟發(fā)式、講練結合、角色互換等方法，充分調動學生學習的積極性和主動性。將傳統(tǒng)的粉筆加黑板教學手段和多媒體教學手段有機結合，相互補充。例如，第一個重要極限■■=1，在教學過程中不必進行抽象證明，可用matlab做出f（x）=■的圖像并利用多媒體進行演示，使學生進一步明確當x0時，■1。多媒體課件圖文并茂，融動靜于一體，容易吸引學生的注意力和激發(fā)學生的學習興趣。傳統(tǒng)教學手段和多媒體教學手段各有利弊，老師根據(jù)授課對象和授課內容靈活選擇，以提高教學效果。

（四）增設數(shù)學實驗與數(shù)學建模課程。數(shù)學實驗是以matlab、lingo等數(shù)學軟件為工具，對數(shù)學知識及問題進行分析、應用及明確的一種過程。它是培養(yǎng)學生學習興趣和提高動手能力的最有效手段之一，數(shù)學實驗不僅讓學生應用數(shù)學軟件掌握數(shù)學知識，而且可鍛煉學生的實踐操作能力，可有效提高學生的綜合實踐能力，是學生進行數(shù)學建模的基礎。

數(shù)學建模是利用數(shù)學方法解決實際問題的一種實踐，即通過抽象、簡化、假設、引進變量等處理過程后，將實際問題用數(shù)學方式表達，建立數(shù)學模型，運用數(shù)學知識和方法予以解答。

數(shù)學實驗和數(shù)學建模既能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，提高其學習的主動性，也可達到鍛煉和提高其綜合素質的目的。

我院考慮到學生的實際情況，在每學年的第二學期借助學院搭建的教學平臺面向全院學生開設數(shù)學實驗和數(shù)學建模選修課，每周兩次，每次2學時，共計8周32學時（2學分），課堂教學以講練結合為主，每周布置一次課后作業(yè)，作業(yè)以小組為單位以報告和論文的形式完成（一般按照學生的特點將其分成若干小組，每組3人）。學生既掌握了數(shù)學知識，提高了綜合素質和團隊協(xié)作能力，又獲得所需的學分，也為學生參加全國大學生數(shù)學建模競賽做了必要的準備工作。

三、結束語

科學技術是推動社會發(fā)展的動力，數(shù)學是科學技術發(fā)展的基礎，是學生學習專業(yè)課的重要基礎和后繼發(fā)展的主要動力，高職數(shù)學教學質量的優(yōu)劣直接影響學生的后繼學習和未來發(fā)展。針對高職數(shù)學教學過程中出現(xiàn)的問題，老師應更新教學觀念，改進教學方法；引導學生正確認識和對待高等數(shù)學課程；激發(fā)學生學習興趣，注重高等數(shù)學在實際中的應用；增設數(shù)學實驗與數(shù)學建模課程。事實勝于雄辯，我院參加全國大學生數(shù)學建模競賽的獲獎率2011年為38%，2012年達到70%。高職數(shù)學教學改革不可能一步到位，還有許多問題需要我們繼續(xù)探討和研究。

主要參考文獻：

[1]張緒緒，高汝林，鄭春華.高職數(shù)學教學在學分制模式下存在的問題與對策[J].教育教學論壇，2013.12.

[2]馮秀琴.高職院校高等數(shù)學課程現(xiàn)狀及教學對策[J].湖北廣播電視大學學報.2013.33.1.

篇7

關鍵詞 信息與計算科學 應用型人才 課程體系 就業(yè)趨向

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.10.028

Discussion on Cultivating Mode of Application-Oriented Young Talent Specialized in the Majority of Information and Computing Science

CHEN Huazhou， SONG Qiqing， TANG Guoqiang， FENG Quanxi

（College of Science， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract In the background of application-oriented specialized young talent training， for the majority of information and computation science， we discussed the reform of the training mode on several aspects of scientific professional training target， curriculum development system， professional skill strengthenization， practical skill teaching， and foresight of graduate employment. We exposed some problems for the specific situation of the local colleges and universities， and promoted some constructive measures of cultivating the application-oriented talents as certain references.

Keywords Information and Computing Science； application-oriented young talent； Curriculum Development System； employment trend

0 引言

在當今應用型人才的背景下，高等教育更注重培養(yǎng)學生的知識應用能力。一個集信息整合處理和計算科學與計算機軟件為一體的交叉型本科專業(yè)是信息與計算科學專業(yè)，主要培養(yǎng)具備信息科學和計算科學的基本理論、方法技能，有軟件項目研發(fā)、信息整合和處理能力的畢業(yè)生，①同時良好的數(shù)學素養(yǎng)和較強的數(shù)學建模能力也是必不可少的。然而，信息與計算科學專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)，需要隨著社會發(fā)展的需求和科技的進步而持續(xù)發(fā)展，并結合地方情況實行有針對性的教學。

1 明確培養(yǎng)目標

信息與計算科學專業(yè)學生需要學習扎實的數(shù)學理論基礎，同時接受計算機應用的強化訓練，可以在信息科學和計算科學領域中具備解決實際問題的能力，并能設計開發(fā)有關軟件，②從事科學研究。桂林理工大學信息與計算科學專業(yè)根據(jù)地方特色和已有基礎設施制定了特色的培養(yǎng)目標，畢業(yè)生應具備扎實的數(shù)學理論基礎、基本的算法分析能力與較強的編程能力，可以在某些科研或生產(chǎn)領域中能夠運用所學理論解決實際問題。并且安全網(wǎng)絡信息平臺的構建要求畢業(yè)生具備網(wǎng)絡設計、配置和網(wǎng)站管理等方面的能力。

2 課程體系的合理化設置

信息與計算科學專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)需要強調數(shù)學基礎，開設的課程是與專業(yè)方向設置一致，最能體現(xiàn)數(shù)學知識應用能力培養(yǎng)的課程。③④課程體系的核心是教學計劃，明確專業(yè)核心課程群，該專業(yè)學生畢業(yè)形成專業(yè)素養(yǎng)可以通過專業(yè)課程群來培養(yǎng)和訓練。所有的課程可以劃分為數(shù)學理論課程、計算機技術課程、綜合課程。

數(shù)學理論課程是信息與計算科學專業(yè)學生必修的基礎課程，學生通過初級課程的學習能夠掌握相關的數(shù)學理論和信息處理的算法基礎。初級課程可以部署為包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、解析幾何、離散數(shù)學、概率統(tǒng)計、數(shù)值分析、運籌與優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學建模等。

計算機技術課程在初級課程的基礎上展開，主要涉及計算機技術的科學基礎和技能訓練，可以部署為計算機組成原理、操作系統(tǒng)、程序設計基礎、面向對象程序設計、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)結構導論、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。

綜合課程根據(jù)不同的方向進行設置。數(shù)據(jù)處理方向部署課程為算法設計、高級語言程序設計、數(shù)據(jù)挖掘實驗、模擬仿真實驗。軟件開發(fā)方向部署課程為微型計算機及接口技術、單片機原理與應用、計算機網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫及其應用。網(wǎng)頁設計與安全方向部署課程為互聯(lián)網(wǎng)技術、信息安全導論、計算機網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫及其應用。其中有一部分綜合課程重復出現(xiàn)在不同的培養(yǎng)方向里面。

3 專業(yè)技術與強化核心技能

專業(yè)核心技能和基本技能的培訓對學生的就業(yè)具有重要意義，這些技能的確定與教學計劃、專業(yè)的方向定位和畢業(yè)生就業(yè)規(guī)劃等都相關，從目前及未來幾年的就業(yè)市場需求和社會發(fā)展需求來看，這些技能的培訓同時對該專業(yè)的前景和持續(xù)發(fā)展具有重要意義。⑤

市場對人才的需求在于對專業(yè)技術與核心技能的需求，畢業(yè)生所具備的核心技術需要超前于當前的就業(yè)市場，而不能盲目跟風，更不能滯后于就業(yè)市場，因為從技能訓練到畢業(yè)就業(yè)需要2～3年的時間。同時，技能培養(yǎng)方案的制定需要結合地方特色，切實可行的培養(yǎng)方案要符合自身發(fā)展且根據(jù)現(xiàn)有的和預期可達到的師資力量、實驗設備、生源質量和畢業(yè)生就業(yè)領域等來制定。

4 加強“應用型”實踐教學

應用型人才培養(yǎng)注重于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，結合本院系的地方特點，部署一些立足于某些課程理論的課程設計。例如，數(shù)據(jù)分析算法方面，數(shù)值分析、運籌與優(yōu)化、數(shù)學建模等課程安排實踐環(huán)節(jié)，部署實踐課程，教師可以利用不同領域的案例進行出題，訓練學生的實際操作能力。計算機技術方面，基于面向對象程序設計、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等課程，引入一些綜合性編程案例，使學生通過案例的訓練熟悉并掌握一些程序設計的方法和對應的操作平臺。

畢業(yè)實習是學生邁出院系與企業(yè)結合的第一步，合理安排畢業(yè)實習對于驗證所學專業(yè)知識、了解和接觸社會有著非常重要的作用，同時有利于學生畢業(yè)以后的就業(yè)。

高等教育要求畢業(yè)生獨立完成一份畢業(yè)設計（論文），這是實現(xiàn)培養(yǎng)應用型人才各方面素質的重要教學環(huán)節(jié)，學生可以運用所學知識和實踐經(jīng)驗來總結，對自己也是一種綜合訓練。畢業(yè)設計也是學生畢業(yè)和學位資格認證的重要依據(jù)。⑥

5 畢業(yè)生的就業(yè)預見性

內陸有些大學院校和沿海城市大學院校來比較，信息相對較為閉塞，學生就業(yè)會受部分影響。許多學生在即將畢業(yè)時對就業(yè)還缺少一些能力、觀念和相關支撐材料等方面的準備。為此，應對學生加強就業(yè)教育，盡早進行前景規(guī)劃，強化就業(yè)意識。讓學生時刻對自己將來就業(yè)存在一種危機感，促使大家努力學習，增強實踐經(jīng)驗。

本院系針對畢業(yè)生的就業(yè)趨向考慮三個培養(yǎng)模式：（1）信息產(chǎn)業(yè)人才，即培養(yǎng)應用數(shù)學和計算機等工具可以解決實際問題的能力。從社會發(fā)展的角度來看，將來的發(fā)展趨勢是數(shù)學建模能力，此類人才可以從事計算機信息處理。（2）計算機軟件研發(fā)人才，培養(yǎng)學生扎實的數(shù)學基礎和熟練的計算機運用能力，學生可以進一步攻讀運籌與控制、計算機科學、應用數(shù)學等方向的碩士博士學位，也可直接到科研單位從事科研工作，進而蛻變成軟件研發(fā)型的科研人員。（3）數(shù)據(jù)信息整合方面的人才，畢業(yè)生可以從事金融保險、生物化學、醫(yī)學信息等行業(yè)，結合行業(yè)背景進行數(shù)據(jù)處理和信息整合等方面的工作。

6 結束語

目前，高等教育的人才培養(yǎng)趨向于交叉學科的方向，也就是將理論與實踐相結合的“應用型”人才的培養(yǎng)。社會要求計算機人才具備豐富的算法分析知識，同時要求數(shù)學理論研究者具有應用和產(chǎn)業(yè)化的能力，因此，信息與計算科學專業(yè)的高素質人才是當前社會的迫切需求。從近幾年來看，大學院校的大規(guī)模擴招讓該專業(yè)的發(fā)展存在機遇，同時存在一定的壓力。這需要對該專業(yè)進行更加科學的定位、課程體系的完善、實踐教學的強化等，結合院校的實際情況，強化專業(yè)師資隊伍的建設，構建專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式。并且要不斷探索，通過實踐證實。

基金項目：廣西高等教育教學改革工程項目（2011JGA 055，2014JGB153，2015GJB252），桂林理工大學教學改革工程項目（2014B05）

注釋

① 馮建中，孫玉秋.信息與計算科學專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式改革.長江大學學報（自然科學版），2013.10（13）：147-148.

② 陳將宏.一般本科院校信息與計算科學專業(yè)人才培養(yǎng)模式初探.科技論壇，2007（10）：178-179.

③ 王光輝，趙艷芹.信息與計算科學專業(yè)社會適用型人才培養(yǎng)模式研究.中國電力教育，2014（15）：19-20.

④ 鄭繼明，胡學剛，陳六新，虞繼敏.信息與計算科學專業(yè)課程體系改革的探索與實踐.科技創(chuàng)新導報，2009（34）：191&193.

篇8

關鍵詞：安全評價；過程控制；模糊綜合法；評估

1 緒論

1.1 本論文研究目的和意義

1.1.1 本論文研究的目的

安全評價是安全生產(chǎn)管理的一個重要組成部分，是預測、預防事故發(fā)生的重要手段，要使安全評價工作真正發(fā)揮作用，必須要有質量保證。因此在安全評價機構中建立一套科學的安全評價過程控制體系，并對此體系進行科學合理的評估以發(fā)現(xiàn)不足環(huán)節(jié)，從而達到持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。

1.1.2 本論文研究的意義

對安全評價過程控制進行評估研究其意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面[3]：

（1）通過對過程控制進行評估能夠明確不足項，提高安全評價工作質量水平，明確機構的不足之處，這樣才能有針對性的進行改進。

（2）通過對過程控制進行評估有利于安全評價規(guī)范化、法制化及標準化的建設和安全評價事業(yè)的發(fā)展。

（3）通過對過程控制進行評估能夠使得安全評價工作有序進行，使安全評價人員在評價過程中各司其職，加強評價人員之間的交流，提高工作效率。

（4）通過對過程控制進行評估能夠建立良好的對外聲譽，在市場中取勝。

1.2 本論文研究內容

本文嘗試利用模糊數(shù)學理論的隸屬度原則建立對安全評價過程控制進行評估的模型，試圖通過建立指標體系和對指標權重進行計算來建立針對安全評價過程控制的評估方法。

（1）對現(xiàn)有的安全評價過程控制體系進行分析，并根據(jù)其自身的特點和發(fā)展規(guī)律建立能夠反映其評價效果的一級指標體系。對上述指標進行細化建立能更準確反映安全評價過程控制評估效果的二級指標。

（2）通過對安全評價過程控制體系的分析和對模糊數(shù)學綜合評估的研究，建立比較科學的數(shù)學評估模型。

（3）通過計算和利用專家知識，對各層指標的權重進行研究。

（4）嘗試把該評估方法應用到具體的安全評價項目中去。

1.3 本論文的技術路線

技術路線如圖1。

圖1本論文研究的技術路線

2 安全評價過程控制評估指標的建立

2.1 第一層次指標的建立[4]

安全評價過程控制是一個復雜的系統(tǒng)， 根據(jù)其特點將指標分為六大類如圖2。

2.2 第二層次指標的建立

在對安全評價過程控制分析的基礎上建立第二層次指標如圖3-圖8。

3 安全評價過程控制評估模型的確立

首先要確定指標體系，并用層次分析法確定權重，之后就要應用模糊綜合評價來對低層次的指標權值向上進行復合，從而為上層的計算提供數(shù)據(jù)。

建模過程如圖9。

4 實例應用

用以上數(shù)學模型對一次安全評價項目的過程控制進行評估。

4.1 第一層次指標權重計算

第一層次指標為：硬件配備（A1）；風險分析（A2）；檢查改進 （A3）；審核（A4）；內部管理A5）；評價實施（A6）；表1中aij表示第i行元素與第j列元素的重要度的比值。由本領域的專家對該矩陣賦值。

表1中aij表示第i行元素與第j列元素的重要度的比值。

由表得到權重矩陣 ：

求和法求權值，按列歸一：

按行相加得到： 歸一化得到權值：

由公式 （i=1，2，……..n）計算？姿max

得到；

由公式3.5得到：

從而得到：

由此可知專家給出的第一層次的指標權值如表3。

表3第一層次的指標權值

4.2 評判矩陣計算

專家對二級指標進行打分，如表4。

得出評判矩陣

4.3 模糊綜合評判

依據(jù)公式：

得出綜合評判集：

由最大隸屬度原則可以得出本安全評價過程控制的效果為較好。

5 結論及展望

5.1 主要結論

5.1.1 將模糊評估方法引入到安全評價過程控制評估領域中，運用模糊數(shù)學理論，將邊界不清，不容易定量的因素進行量化，并建立了過程控制評估的多級評估模型。利用隸屬函數(shù)充分考慮了各個影響因素及子因素的性質，將各因素的邊界模糊化，使其更加符合客觀實際。

5.1.2 由于安全評價過程控制中需要考慮很多因素，而這些因素分別屬于不同的層次，且許多因素具有較強的模糊性，故采用多級模糊綜合評判的方法進行評估。實際計算表明，運用模糊綜合評估方法，可以得到有效的結論。

5.1.3 模糊綜合評估方法在實踐中已得到廣泛的應用，對多層次指標系統(tǒng)評估是可行的。通過實例論證，效果較為理想，因此，使用模糊綜合評估方法對安全評價過程控制進行評估將會對實踐有較好的指導意義，可以具體明確安全評價過程控制中的不足和問題。

5.1.4 分析了影響過程控制的各種因素，從中做出總結，建立了能夠進行安全評價過程控制評估的二級指標體系。

5.1.5 采用專家評分的辦法，盡可能的減少主觀判斷對結果的影響。

表4 專家對二級指標評分表

5.2 展望

安全評價過程控制系統(tǒng)拓撲結構可能具有多態(tài)性，在系統(tǒng)控制量的變化下，系統(tǒng)的運動可能會從一種結構向另一種結構轉化，在這種條件下應用模糊綜合評估方法盡管在隸屬函數(shù)構造問題上是分段、不連續(xù)的，但是仍然比傳統(tǒng)的方法有了較大的改進。以后的工作主要在以下兩個方面進行：

（1）由于過程控制系統(tǒng)的復雜性、動態(tài)性等特點，使得指標體系的建立并不是非常完善的，因此，建立能夠全面反映安全評價過程控制的指標體系，是今后后續(xù)研究的一個重點。

（2）本評估方法在確定指標權值時，雖然極大的減少了人為的主觀因素影響，盡量把這種影響淡化，但是仍然是有所欠缺的，因此，指標權值量化方面的研究仍然是以后工作的難點。

參考文獻

[1]楊松林.工程模糊論方法及其應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996.

[2]翟曉敏，盛韶涵，何建敏[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，1998（7）.

[3]張景林.安全評價基礎[M].北京.兵器工業(yè)出版社，1991.

篇9

This paper studies on the subject of production line, as well as the optimization methods, and then uses the simulation software Flexsim to make a model and simulate on sofa production line of the Sheng'Ao company, at last, analyse the simulation result, then found the bottlenecks of this production line. On this basis, optimize upon this bottlenecks, not only the operating rate improved dramatically, but also the final output increased a lot. Through the application of the simulation technology, a lot of problems in the modern enterprise can be solved, it can also solve some problems that simple mathematical methods can't, and on this basis to optimize it so the problems can be adequately highlighted in order to be resolved.

KEYWORDS: simulation technology、production line、Flexsim、optimize

正文目錄

第一章 引言 1

第一節(jié) 研究背景與現(xiàn)狀 1

第二節(jié) 選題的意義 2

第二章 生產(chǎn)線概論 3

第一節(jié) 生產(chǎn)線的基本理念 3

一、生產(chǎn)線的概念 3

二、流水式生產(chǎn)線的概念 3

第二節(jié) 生產(chǎn)瓶頸 4

一、生產(chǎn)線上的約束 4

二、節(jié)拍和瓶頸 4

第三節(jié) 生產(chǎn)線評價指標 5

一、生產(chǎn)線最終產(chǎn)量 5

二、操作器的利用率 5

第四節(jié) 生產(chǎn)線物流系統(tǒng)仿真方法的優(yōu)勢 6

一、傳統(tǒng)生產(chǎn)線物流分析方法 6

二、仿真方法的優(yōu)勢 6

第三章 仿真技術的發(fā)展和應用 7

第一節(jié) 仿真技術的發(fā)展歷史及其特點 7

一、仿真技術的發(fā)展歷史 7

二.仿真技術的特點 7

第二節(jié) 仿真技術在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用與分類 8

一.仿真技術的應用 8

二.仿真技術的分類 9

第三節(jié) 物流相關仿真軟件介紹 10

一、AUTOMOD 10

二、ARENA 10

三、EXTEND 11

四、FLEXSIM 11

第四章 生產(chǎn)線仿真建模 13

第一節(jié) 生產(chǎn)線仿真的基本過程 13

一  明確仿真目的 13

二  收集數(shù)據(jù) 14

三  建立系統(tǒng)的物理模型 14

四  建立系統(tǒng)的邏輯模型 14

五  模型確認 14

六  仿真模型運行 14

七  模型運行結果分析 14

第二節(jié) 模型介紹 15

一、圣奧沙發(fā)流水線簡介 15

二、沙發(fā)制造部工藝流程圖 15

三、模型實體 16

第三節(jié) 模型運行及其結果 23

一、仿真模型 23

二、仿真結果 25

第四節(jié) 結果分析以及模型改造 31

一、結果分析 31

二、模型改造 32

三、模型改進后的分析 38

第五章 結論與展望 39

參考文獻 40

致 　謝 42

 

第一章 引言

第一節(jié) 研究背景與現(xiàn)狀

近年來，隨著國內外市場競爭的激烈，我國加入WTO，企業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)。物流的現(xiàn)代化越來越受到人們的關注。傳統(tǒng)物流是一個流通與制造過程的附屬品，其基本任務僅僅是完成商品流通或制造過程中物料的物理位置的轉移，以確保流通或生產(chǎn)過程的正常運行，因此，物流的各個功能環(huán)節(jié)長期以來是相互分散和孤立的?，F(xiàn)代流通與生產(chǎn)過程則是更加注重整體的效益。物流作為一個多因素、多目標的復雜系統(tǒng)，追求其整體的優(yōu)化是一個復雜的系統(tǒng)分析問題。現(xiàn)代物流越來越多的強調物流的系統(tǒng)化合綜合化，現(xiàn)代物流和傳統(tǒng)物流的本質區(qū)別逐漸顯現(xiàn)出來。正式由于現(xiàn)代物流的這一特點，尤其需要運用系統(tǒng)分析的方法對其進行分析研究。

生產(chǎn)線即產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線，即從原料進入生產(chǎn)現(xiàn)場開始，經(jīng)過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產(chǎn)活動所構成的路線。生產(chǎn)線需要接收和處理大量的產(chǎn)品設計、加工、制造資源等信息，合理調度加工零件。傳統(tǒng)的經(jīng)驗分析和人工調度不能適應復雜系統(tǒng)和現(xiàn)代管理的要求。過去，一個企業(yè)有十幾輛、幾十輛車負責產(chǎn)成品的運輸。車輛的調度完全依靠管理人員、調度人員的已有經(jīng)驗。今后，企業(yè)物流逐步走向社會化。企業(yè)要降低成本，縮短供貨期，對物流提出了更高的要求。不僅僅滿足于車輛的調配，更需要合理選擇運輸路線、合理配載和返程貨物搭載等。而且，由于生產(chǎn)的逐漸多樣化，服務的客戶化，不再有一成不變的計劃生產(chǎn)，市場不斷變化的生產(chǎn)和供貨，需要管理人員動態(tài)調整計劃。人工的、經(jīng)驗式的管理必須用科學的控制管理方式代替。系統(tǒng)仿真正是適應了物流系統(tǒng)的復雜化、物流目標的多樣化的發(fā)展需要。 人們在研究一個較為復雜的系統(tǒng)時，通常可以采用兩種辦法:一種是直接在實際系統(tǒng)上進行研究;另一種就是在系統(tǒng)的模型上進行研究。在實際系統(tǒng)上研究固然有其真實可信的有點，但是很多情況下是不合適甚至不可行的。這主要有以下幾方面的原因:

(1)、需要考慮安全性。在研究重要的，涉及人身安全或設備安全的系統(tǒng)時，不允許在實際系統(tǒng)上進行試驗，例如宇航系統(tǒng)，核能系統(tǒng)，航空系統(tǒng)等。

(2)、系統(tǒng)具有不可逆性。有很多系統(tǒng)是不可逆的，例如已經(jīng)發(fā)生的災害，生態(tài)系統(tǒng)等。

(3)、投資風險過大。一些重大的工程項目，重大設備系統(tǒng)很復雜，投資巨大，不允許在實際系統(tǒng)上進行破壞性的實驗。

(4)、研究時間過長。多數(shù)情況下，在實際系統(tǒng)上研究問題往往需要較長的時間。例如研究復雜的生態(tài)系統(tǒng)一般需要數(shù)十年;研究一個交通運輸系統(tǒng)也至少需要數(shù)天甚至數(shù)月。

(5)、真實的系統(tǒng)尚未建成。如果希望在系統(tǒng)規(guī)劃設計階段評價方案的優(yōu)劣，顯然無法在真實系統(tǒng)上進行。

出于以上主要原因，利用模型來研究系統(tǒng)不僅是必要的甚至在某些情況下是唯一可行的方法。

第二節(jié) 選題的意義

生產(chǎn)物流系統(tǒng)是企業(yè)物流系統(tǒng)的子系統(tǒng)，同時也是制造系統(tǒng)的重要組成部分。生產(chǎn)物流系統(tǒng)的優(yōu)化不但可以提高企業(yè)生產(chǎn)中物流的順暢程度、提高生產(chǎn)效率，還可以降低物料搬運成本；進而提高企業(yè)的成本、質量、交貨期等各項系統(tǒng)性能指標。由于生產(chǎn)系統(tǒng)的復雜性、動態(tài)性和隨機性，數(shù)學解析方法無法對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的諸多特征進行建模，也就無法準確地進行投產(chǎn)方案的計算和優(yōu)化。而系統(tǒng)仿真以相似論、計算機科學、概率論、數(shù)理統(tǒng)計和時間序列分析等為理論基礎，能夠真實地仿真隨即時間，實時模擬生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)特性[1]，再現(xiàn)或預測所需的生產(chǎn)系統(tǒng)特征。

而Flexsim是一套系統(tǒng)仿真模型設計、制作與分析工具軟件。它集計算機三維圖像處理技術、仿真技術、人工智能技術、數(shù)據(jù)處理技術為一體，專門面向制造、物流等領域。運用Flexsim系列仿真軟件，可在計算機內建立研究對象的系統(tǒng)三位模型，然后對模型進行各種系統(tǒng)分析和工程驗證，最終獲得優(yōu)化設計或改造方案。

本文以圣奧有限公司沙發(fā)生產(chǎn)線為例，通過仿 真軟件Flexsim建立生產(chǎn)線仿真模型，進行物流和調度仿真，瓶頸設備和故障分析與生產(chǎn)線能力評估，為生產(chǎn)線規(guī)劃與布局及生產(chǎn)調度計劃制定提供可靠的科學依據(jù)。而用仿真軟件做生產(chǎn)線優(yōu)化還可以可以減少成本，三維效果好，最重要的是仿真優(yōu)化結果明顯。第二章 生產(chǎn)線概論

第一節(jié) 生產(chǎn)線的基本理念

一、生產(chǎn)線的概念

產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線，即從原料進入生產(chǎn)現(xiàn)場開始，經(jīng)過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產(chǎn)活動所構成的路線。狹義的生產(chǎn)線是按對象原則組織起來的，完成產(chǎn)品工藝過程的一種生產(chǎn)組織形式，即按產(chǎn)品專業(yè)化原則，配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品（零、部件）所需要的各種設備和各工種的工人，負責完成某種產(chǎn)品（零、部件）的全部制造工作，對相同的勞動對象進行不同工藝的加工。

生產(chǎn)線的主要產(chǎn)品或多數(shù)產(chǎn)品的工藝路線和工序勞動量比例，決定了一條生產(chǎn)線上擁有為完成某幾種產(chǎn)品的加工任務所必需的機器設備，機器設備的排列和工作地的布置等。生產(chǎn)線具有較大的靈活性，能適應多品種生產(chǎn)的需要；在不能采用流水生產(chǎn)的條件下，組織生產(chǎn)線是一種比較先進的生產(chǎn)組織形式；在產(chǎn)品品種規(guī)格較為復雜，零部件數(shù)目較多，每種產(chǎn)品產(chǎn)量不多，機器設備不足的企業(yè)里，采用生產(chǎn)線能取得良好的經(jīng)濟效益。

二、流水式生產(chǎn)線的概念

流水線是指勞動對象按照一定的工藝路線，順序的通過各個工作地，并按照統(tǒng)一的生產(chǎn)速度(節(jié)拍)完成工藝作業(yè)連續(xù)的、重復的生產(chǎn)過程。

流水生產(chǎn)方式是把高度的對象專業(yè)化生產(chǎn)和勞動對象的平行移動方式有機結合起來的一種先進的生產(chǎn)組織方式。

單品種流水生產(chǎn)線又稱不變流水線，指流水線上只固定生產(chǎn)一種制品。要求制品的數(shù)量足夠大，以保證流水線上的設備有足夠的復合。

多對象流水生產(chǎn)有兩種基本形式。一種是可變流水線，其特點是在計劃期內，按照一定的間隔期，成批輪番生產(chǎn)多種產(chǎn)品;在間隔期內，只生產(chǎn)一種產(chǎn)品;在完成規(guī)定的批量后，轉生產(chǎn)另一種產(chǎn)品。另一種是混合流水線，其特點是:在同一時間內，流水線上混合生產(chǎn)多種產(chǎn)品。按固定的混合產(chǎn)品組組織生產(chǎn)，即將不同的產(chǎn)品按固定的比例和生產(chǎn)順序編程產(chǎn)品組。一個組一個組地在流水線上進行生產(chǎn)。

第二節(jié) 生產(chǎn)瓶頸

一、生產(chǎn)線上的約束

生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程是一個按照生產(chǎn)工藝安排的有序過程。因此，可完成生產(chǎn)作業(yè)要素受到一定程度上的限制。例如，在安裝儀器或者設備外殼前需要裝上電動機。進行生產(chǎn)線平衡時，除了考慮優(yōu)先約束之外還應考慮非生產(chǎn)工藝的約束：      

(1)區(qū)域約束。它時與生產(chǎn)工位布置有關的限制，分為正區(qū)域約束和負區(qū)域約束。正區(qū)域約束是指某些確定的作業(yè)要素應該彼此就近設置;負區(qū)域約束是指作業(yè)要素之間相互干涉，在位置上不應靠近的限制條件。

(2)位置約束。在大型的生產(chǎn)線上，如汽車的裝配線上，由于產(chǎn)品比作業(yè)人員可完成的裝配作業(yè)空間大，不能完成其周邊的裝配作業(yè)，產(chǎn)品裝配作業(yè)受到空間的限制。

二、節(jié)拍和瓶頸

流程的“節(jié)拍 ”（Cycle time）是指連續(xù)完成相同的兩個產(chǎn)品（或兩次服務，或兩批產(chǎn)品）之間的間隔時間。換句話說，即指完成一個產(chǎn)品所需的平均時間。節(jié)拍通常只是用于定義一個流程中某一具體工序或環(huán)節(jié)的單位產(chǎn)出時間。如果產(chǎn)品必須是成批制作的，則節(jié)拍指兩批產(chǎn)品之間的間隔時間。在流程設計中，如果預先給定了一個流程每天（或其它單位時間段）必須的產(chǎn)出，首先需要考慮的是流程的節(jié)拍。

而通常把一個流程中生產(chǎn)節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)叫做“瓶頸”（Bottleneck）。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的產(chǎn)出速度，而且影響了其它環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的發(fā)揮。更廣義地講，所謂瓶頸是指整個流程中制約產(chǎn)出的各種因素。例如，在有些情況下，可能利用的人力不足、原材料不能及時到位、某環(huán)節(jié)設備發(fā)生故障、信息流阻滯等，都有可能成為瓶頸。正如“瓶頸”的字面含義，一個瓶子瓶口大小決定著液體從中流出的速度，生產(chǎn)運作流程中的瓶頸則制約著整個流程的產(chǎn)出速度。瓶頸還有可能“漂移”，取決于在特定時間段內生產(chǎn)的產(chǎn)品或使用的人力和設備。因此在流程設計中和日后的日常生產(chǎn)運作中都需要引起足夠的重視， 注意生產(chǎn)線平衡的持續(xù)改善。

與節(jié)拍和瓶頸相關聯(lián)的另一個概念是流程中的“空閑時間”（idle time）。空閑時間是指工作時間內沒有執(zhí)行有效工作任務的那段時間，可以指設備或人的時間。當一個流程中各個工序的節(jié)拍不一致時，瓶頸工序以外的其它工序就會產(chǎn)生空閑時間。這就需要對生產(chǎn)工藝進行平衡。制造業(yè)的生產(chǎn)線多半是在進行了細分之后的多工序流水化連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)線，此時由于分工作業(yè)，簡化了作業(yè)難度，使作業(yè)熟練度容易提高，從而提高了作業(yè)效率。然而經(jīng)過了這樣的作業(yè)細分化之后，各工序的作業(yè)時間在理論上，現(xiàn)實上都不能完全相同，這就勢必存在工序間節(jié)拍不一致出現(xiàn)瓶頸的現(xiàn)象。除了造成的無謂的工時損失外，還造成大量的工序堆積即存滯品發(fā)生，嚴重的還會造成生產(chǎn)的中止。

為了解決以上問題就必須對各工序的作業(yè)時間平均化，同時對作業(yè)進行標準化，以使生產(chǎn)線能順暢活動。“生產(chǎn)線工藝平衡”即是對生產(chǎn)的全部工序進行平均化，調整各作業(yè)負荷，以使各作業(yè)時間盡可能相近。是生產(chǎn)流程設計與作業(yè)標準化必須考慮的最重要的問題。生產(chǎn)線工藝平衡的目的是通過平衡生產(chǎn)線使用現(xiàn)場更加容易理解“一個流”的必要性及“小單元生產(chǎn)”（Cell production）的編制方法，它是一切新理論新方法的基礎。

第三節(jié) 生產(chǎn)線評價指標

在生產(chǎn)線平衡中，通?？梢允褂蒙a(chǎn)線最終產(chǎn)量、工作時間、利用率、空閑率、阻塞率等幾個指標來比較和評價生產(chǎn)線平衡的結果，而本文中主要用到生產(chǎn)線最終產(chǎn)量和操作器利用率這兩個指標。

一、生產(chǎn)線最終產(chǎn)量

生產(chǎn)線的評價指標之一為該條生產(chǎn)線最終的產(chǎn)量。一般而言，最終產(chǎn)量越多越好，本文中模型改進前后對比的評價指標之一就是生產(chǎn)線的最終產(chǎn)量。不過，現(xiàn)實生活中，企業(yè)還是要考慮到生產(chǎn)成本問題。如果生產(chǎn)成本投入很大，相對而言，最終產(chǎn)量增加不多，那么就不一定值得投入更多的生產(chǎn)成本的。

二、操作器的利用率

生產(chǎn)線中機器的利用率也是一個很重要的生產(chǎn)線評價指標，一般利用率較高的生產(chǎn)線比較好。試想，如果一條生產(chǎn)線上的機器大多時間都處于空閑或等待之類的 非處理狀態(tài)，那就說明這條生產(chǎn)線的利用率不高，存在很大的浪費。本文中模型的第二個評價指標就是機器的利用率，通過模型改造，使得生產(chǎn)線上的各個機器的利用率有大大的提高，充分的使用了其生產(chǎn)能力，沒有造成浪費。

第四節(jié) 生產(chǎn)線物流系統(tǒng)仿真方法的優(yōu)勢

一、傳統(tǒng)生產(chǎn)線物流分析方法

傳統(tǒng)對企業(yè)的生產(chǎn)流程的優(yōu)化，主要集中在生產(chǎn)流程、生產(chǎn)節(jié)拍和工藝流程方面的優(yōu)化，且主要由工藝員根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的規(guī)模，建立實體模型，通過改變其中幾個瓶頸設備來達到優(yōu)化的目的。這種優(yōu)化在很大程度上來說，沒有相關理論為指導，多是從生產(chǎn)實際中總結出的一些經(jīng)驗中得出的，常常是局部的優(yōu)化，可以說只是些修修補補，并不能從根本上解決企業(yè)整體存在的問題。針對企業(yè)優(yōu)化問題，目前用的較多的傳統(tǒng)生產(chǎn)線物流分析方法是對所研究系統(tǒng)建立起相關數(shù)學模型，通過數(shù)學工具對系統(tǒng)進行優(yōu)化。

而對生產(chǎn)線進行分析的數(shù)學方法包括有運籌學、系統(tǒng)工程等學科。其內容包含有排隊論、目標規(guī)劃法、模糊綜合評判法、層次分析法、關系矩陣法等等。不過類似于這些方法，計算量過大，而且有些時候不一定能得出結果，所以存在一定的弊端。隨著生產(chǎn)系統(tǒng)越來越復雜，越來越多采用仿真方法。

二、仿真方法的優(yōu)勢

對于比較復雜的工藝流程，僅用數(shù)學方法往往不能發(fā)現(xiàn)工藝流程中的瓶頸，因而也無法為系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。因此，需要通過仿真技術的應用，對工藝流程建立仿真模型、設置參數(shù)，來實現(xiàn)工藝流程的仿真，從而找到瓶頸，再通過優(yōu)化方法消除流程中的瓶頸。因為對物流系統(tǒng)的仿真能將制造廠內生產(chǎn)的實際情況逼真的再現(xiàn)出來，并結合虛擬制造、虛擬物流的思想，通過對各種模型設備的工作時間、利用率、空閑率、阻塞率等的分析，找出制約整個系統(tǒng)物流的瓶頸因素，再通過改變相關制約因素來達到系統(tǒng)整體的最優(yōu)，這不僅有效的解決了傳統(tǒng)的數(shù)學模型優(yōu)化不能真實、具體、全面地反映系統(tǒng)運作情況的缺陷，又巧妙的回避了大量不必要的計算，操作起來十分經(jīng)濟方便。

仿真技術綜合集成了計算機、網(wǎng)絡技術、圖形圖像技術、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制的多個高新科技領域的知識，是以相似原理、信息技術、系統(tǒng)技術及其應用領域有關的專業(yè)為基礎，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的或設想的系統(tǒng)進行實驗研究的一門綜合性技術?？捎行У慕鉀Q這種多因素、多目標、多層次的系統(tǒng)優(yōu)化問題。

第三章 仿真技術的發(fā)展和應用

第一節(jié) 真技術的發(fā)展歷史及其特點

一、仿真技術的發(fā)展歷史

系統(tǒng)仿真是建立在系統(tǒng)理論、控制理論、相似理論、數(shù)理統(tǒng)計、信息技術和計算機技術等理論基礎之上，以計算機和其他專用物理效應設備為工具，利用系統(tǒng)模型對真實或假想的系統(tǒng)進行試驗，并借助于專家經(jīng)驗知識、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和系統(tǒng)資料對實驗結果進行分析研究，做出決策的一門綜合性和實驗性的學科。

早在幾千年前，我們的先人就懂得了系統(tǒng)仿真的基本原理。中國象棋就是用于仿真古代戰(zhàn)爭的游戲;軍事沙盤用來仿真兩軍對戰(zhàn)的戰(zhàn)略;建筑中用木模研究實際建筑物的結構與承載性能等。知道20世紀40年代，馮。諾依曼正式提出了系統(tǒng)仿真的概念，隨后1952年美國成立了仿真學會，1963年出版了仿真領域最具權威性的學術刊物《SIMULATION》后，系統(tǒng)仿真之間變成了一門獨立的學科。

二、仿真技術的特點

系統(tǒng)仿真技術是模型(物理的、數(shù)學的或非數(shù)學的)的建立、驗證和實驗運行技術?，F(xiàn)代仿真技術的特點可以歸納為以下幾點:

(1)、系統(tǒng)仿真技術是一門通用的支撐性的技術。在決策者們面對一些重大的，棘手的問題時， 能以其他方法無法代替的特殊功能， 為其提供關鍵性的見解和創(chuàng)新的觀點

(2)、系統(tǒng)仿真技術學科的發(fā)展具有相對的獨立性， 同時又與光、機、電、聲， 特別是信息等眾多專業(yè)技術領域的發(fā)展互為促進。因此系統(tǒng)仿真技術具有學科面廣、綜合性強、應用領域寬、無破壞性、可多次重復、安全、經(jīng)濟、可控、不受氣候條件和場地空間的限制等獨特優(yōu)點， 這是其他技術無法比擬的。

(3)、系統(tǒng)仿真技術的發(fā)展與應用緊密相關。應用需求倩影、系統(tǒng)帶技術、技術促系統(tǒng)、系統(tǒng)服務于應用，這是一個辯證的關系。應用需求是推動系統(tǒng)仿真技術發(fā)展的原動力， 系統(tǒng)仿真技術應用效益不但與其技術水平的高低有關， 還與應用領域的發(fā)展密切相關。大量實例證明， 系統(tǒng)仿真技術的有效應用必須依托于先進的仿真系統(tǒng)， 只有服務于應用的仿真系統(tǒng)向前發(fā)展了， 才能帶動系統(tǒng)仿真技術的發(fā)展。

(4)、系統(tǒng)仿真技術應用正向全系統(tǒng)、系統(tǒng)全生命周期、系統(tǒng)全方位管理發(fā)展， 這些都給予仿真技術的發(fā)展。

第二節(jié) 仿真技術在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應用與分類

一、仿真技術的應用

仿真在生產(chǎn)中的應用，主要依賴于生產(chǎn)力發(fā)展水平的提高。對簡單的生產(chǎn)過程和系統(tǒng)， 以人工操作為主的生產(chǎn)，仿真顯示不出其突出的優(yōu)點。然而，隨著生產(chǎn)自動化水平不斷提高， 生產(chǎn)系統(tǒng)越來越復雜。生產(chǎn)節(jié)奏越來越快，生產(chǎn)管理者對生產(chǎn)改進的每一決策，都需謹慎考慮。措施不當，往往需付出高昂的代價。而正是由于系統(tǒng)的復雜性、快節(jié)奏和柔性，要想預測每一種決策給系統(tǒng)帶來的后果。已是人的大腦無法勝任的了。仿真技術正是彌補了這一不足，成為現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的有用工具，成為生產(chǎn)管理人員的得力助手。仿真在制造業(yè)中的應用，主要有以下幾方面：

1．生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃設計

在一個新的生產(chǎn)系統(tǒng)建立時，往往要對該生產(chǎn)系統(tǒng)的方案設計進行評價。除了其它的系統(tǒng)設計與評價方法外，仿真是最常用的一種方法。對新系統(tǒng)建立模型，動態(tài)運行此模型，從而找到系統(tǒng)方案存在的問題。多次修改參數(shù)與運行，可以尋求一個較優(yōu)的設計方案。

2．物料的管理

復雜、快節(jié)奏的生產(chǎn)系統(tǒng)。物料的管理往往是十分復雜的。不同的物料管理策略，會產(chǎn)生不同的效果。策略得當，可以保證生產(chǎn)系統(tǒng)均衡的生產(chǎn)，保證物料適時、適量的供應。反之，會造成生產(chǎn)物流的失調，或出現(xiàn)積壓浪費，或出現(xiàn)供料不足。通過物料管理策略仿真， 可以確定出最恰當?shù)奈锪瞎芾矸桨浮?/p>

3．生產(chǎn)系統(tǒng)的協(xié)調

多工序、多設備的復雜生產(chǎn)線。各加工工序生產(chǎn)節(jié)奏一般是不協(xié)調的。這種不協(xié)調會嚴重影響生產(chǎn)系統(tǒng)整體效率。協(xié)調各工序的生產(chǎn)節(jié)拍，充分發(fā)揮所有生產(chǎn)設備和人力資源的潛力， 力求系統(tǒng)生產(chǎn)的總體高效率，是生產(chǎn)中最常見的難題。仿真可以幫助人們迅速 找到生產(chǎn)的瓶頸，通過采取相應措旖，消除瓶頸，協(xié)調生產(chǎn)。

4．生產(chǎn)計劃摸擬

企業(yè)、公司在制訂計劃時，為了預測計劃下達后的效果，一般都采用定量分析的方法，通過分析來評價計劃的合理性。仿真是定量分析方法中應用最廣泛的。

5．生產(chǎn)成本分析

仿真可以模擬生產(chǎn)的動態(tài)過程。如果將成本作為一個基本變量，生產(chǎn)過程的模擬可以得到生產(chǎn)成本的統(tǒng)計性能。改變參數(shù)，多次仿真可以尋求降低成本提高生產(chǎn)率的較優(yōu)方案。

生產(chǎn)線作為生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，仿真技術在其中的應用同樣十分廣闊，從原料管理，工具管理，生產(chǎn)設備規(guī)劃，控制生產(chǎn)吞吐等。

二、仿真技術的分類

系統(tǒng)仿真可以有很多種分類方法。

①．按模型的類型可以分為連續(xù)系統(tǒng)仿真、離散事件系統(tǒng)仿真、連續(xù)/離散混合系統(tǒng)仿真和定性系統(tǒng)仿真;

②．按仿真的實現(xiàn)方法和手段及模型的種類，可以分為物理仿真和數(shù)學仿真;

③．根據(jù)人和設備的真實程度，可以分為實況仿真、虛擬仿真和構造仿真等;

連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散時間系統(tǒng)仿真是根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)變化的不同而進行分類的。連續(xù)系統(tǒng)仿真是指系統(tǒng)狀態(tài)隨時間連續(xù)變化的系統(tǒng)的方針;離散事件系統(tǒng)仿真則是指系統(tǒng)狀態(tài)值在一些時間點上發(fā)生變化的系統(tǒng)的方針。在系統(tǒng)仿真技術的發(fā)展歷史中，連續(xù)系統(tǒng)仿真較早得到發(fā)展和成熟的應用。最為成熟的領域包括自動控制，電力系統(tǒng)，宇航，航空等。離散事件系統(tǒng)仿真是隨著管理科學的不斷發(fā)展和先進制造系統(tǒng)的發(fā)展而逐漸被重視和發(fā)展起來的。目前，在交通運輸管理，誠實規(guī)劃設計，庫存控制，制造物流等領域都開展了離散事件系統(tǒng)仿真的理論和應用研究。

物理仿真是建立系統(tǒng)的物理模型。最早的仿真起源于物理仿真，例如航空飛行用空洞實驗研究氣流對飛機飛行的影響。數(shù)字仿真則是通過建立系統(tǒng)的數(shù)學模型進行研究。數(shù)學仿真又分為模擬仿真和數(shù)字仿真。數(shù)字仿真就是建立系統(tǒng)的數(shù)字模型。由于數(shù)字仿真依賴于計算機，并需要處理大量數(shù)據(jù)，要求能快速計算，因此數(shù)字仿真是隨著計算機的發(fā)展而形成和不斷成熟起來的。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)字仿真的研究和應用在系統(tǒng)仿真中占有越來越大的比重。

國外工業(yè)發(fā)達國家系統(tǒng)仿真技術的應用非常普遍。20世紀90年代初，美國提出了22項國家關鍵技術，系統(tǒng)仿真技術被列為16項;美國國防部提出了21項國防關鍵技術，系統(tǒng)仿真技術被列為第6項。美國已經(jīng)嚴格規(guī)定所有重要的武器研究，必須進行仿真實驗后才可投入正式生產(chǎn)和使用。

根據(jù)20世紀80年代末的統(tǒng)計，比人企業(yè)運用系統(tǒng)工程解決管理和決策問題時，采用系統(tǒng)仿真方法的已經(jīng)超過80%。英國制造業(yè)也普遍采用系統(tǒng)仿真方法解決無聊控制、人力配置、調度評估、投資策略以及均衡生產(chǎn)等問題。根據(jù)國外應用統(tǒng)計，運用系統(tǒng)仿真油畫系統(tǒng)設計規(guī)劃可減少投資約30%，在庫存控制方面科減少庫存約15%。

第三節(jié) 物流相關仿真軟件介紹

一、AutoMod

AutoMod仿真軟件是由美國Brooks Automation公司出品，目前最新版本是11.2。 其研發(fā)基地位于猶他州的鹽湖城，于上世紀80年代開始研發(fā)，目前已成為國際上產(chǎn)品較成熟、應用較廣泛的仿真軟件之一。 AutoMod的應用覆及汽車、家電、造船、化工、煙草、圖書等制造業(yè)領域，軍事、核工業(yè)等國防領域，以及郵政通信、港口、航空、倉儲、配送、物料操作等物流及其他服務行業(yè)和領域。AutoMod是一款比較成熟的離散事件系統(tǒng)仿真軟件，可完成對制造系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)、物料處理、企業(yè)內部物流、港口、車站、空港、配送中心，以及控制系統(tǒng)等的仿真分析、評價和優(yōu)化設計等。

二、Arena

Arena是美國System Modeling公司于1993年開始就基于仿真語言SIMAN

及可視化環(huán)境CINEMA研制開發(fā)的可視化交互級城市商業(yè)化仿真軟件，為不同需求的用戶開發(fā)有多種產(chǎn)品類型。

作為通用的可視化仿真環(huán)境，Arena的應用范圍十分廣泛，集合覆蓋了可視化仿真的所有領域。在物流領域，Arena的應用涉及從供應商到客戶的整個供應鏈，包括供應商管理、庫存管理、制造過程、分銷物流、商務過程以及客戶服務等。在制造過程仿真應用中，Arena常用來進行四個方面的仿真分析:①生產(chǎn)過程中的工藝過程計劃、設備布置等;②生產(chǎn)管理中的生產(chǎn)計劃、庫存管理(如庫存規(guī)劃、庫存控制機制)等;③制造過程的經(jīng)濟性、風險性分析，降低成本或輔助企業(yè)投資決策等;④各種先進制造模式如虛擬組織與敏捷供應鏈管理的可視化仿真等。

三、Extend

Extend系統(tǒng)仿真軟件是由美國Imagine That公司開發(fā)的通用仿真平臺。Extend目前有連續(xù)、離散、工業(yè)和套裝四個版本的商業(yè)產(chǎn)品。Extend提供了自成一體的集成環(huán)境，為不同層次的用戶提供了多種工具，并且Extend的模塊可以很容易地搭建并組合在一起，大大方便了建模。Extend在眾多行業(yè)得到企業(yè)、學校和政府的廣泛認可。其應用領域包括通訊、制造、服務、衛(wèi)生、物流和軍事等行業(yè)。

Extend提供了輸入建模、運行仿真模型、數(shù)據(jù)分析等基本功能。Extend提供了模塊化的建模功能，用戶可以采用軟件提供的基本模塊，或者自己建立的模塊搭建模型。此外，Extend包含了以個基于消息傳遞的仿真引擎，提供迅速的模型運行機制和靈活建模機制。Extend采用2D的建模與仿真顯示功能，建立的模型和方針運行都顯示二維的畫面。Extend的方針運行支持及時的參數(shù)修改，能夠及時看到修改參數(shù)后的運行情況。Extend也停工了專門的StatFit數(shù)據(jù)你和功能，輔助用戶進行各種類型的輸入數(shù)據(jù)的處理和分析。

四、Flexsim

Flexsim是一款通用離散仿真軟件，被用來對若干不同行業(yè)不同系統(tǒng)進行建模和仿真。據(jù)粗略估計，大約500個Fortune企業(yè)中的一般為Flexsim的客戶，包括General Mills， Daimler Chrysler， FedEx等一些著名企業(yè)。

Flexsim是一套系統(tǒng)仿真模型設計、制作與分析工具軟件。它集計算機三維圖像處理技術、仿真技術、人工智能技術、數(shù)據(jù)處理技術為一體，專門面向制造、物流等領域。運用Flexsim系列仿真軟件，可在計算機內建立研究對象的系統(tǒng)三位模型，然后對模型進行各種系統(tǒng)分析和工程驗證，最終獲得優(yōu)化設計或改造方案。

Flexsim是新一代離散時間系統(tǒng)仿真的有效工具。面向對象的建模方式使得建模過程更為快捷，只需通過圖形的拖動和必要的附加程序就可以快速的建立起系統(tǒng)的模型。軟件提供了豐富的物理單元，如處理器、操作員、堆垛機、貨架等，大大方便了用戶的建模。所建立的物理仿真模 型可以用三維動畫方式表現(xiàn)出來。

目前，F(xiàn)lexsim軟件已經(jīng)在物流及生產(chǎn)制造領域里成功的進行了多種系統(tǒng)的建模與仿真分析，如配送中心的揀選仿真、倉儲出入庫仿真、產(chǎn)品庫分揀仿真、生產(chǎn)物流系統(tǒng)仿真、高速公路交通仿真、集裝箱碼頭仿真、機場仿真、城市應急系統(tǒng)仿真等。

以下是運用Flexsim成功解決的一些問題：

• 提高設備的利用率

• 減小等待時間和排隊長度

• 有效分配資源

• 消除缺貨問題

• 把故障的負面影響減至最低

• 把廢棄物的負面影響減至最低

• 研究可替換的投資概念

• 決定零件經(jīng)過的時間

• 研究降低成本計劃

• 建立最優(yōu)批量和工件排序

• 解決物料發(fā)送問題

• 研究設備預置時間和改換工具的影響

• 優(yōu)化貨物和服務的優(yōu)先次序與分派邏輯

• 在系統(tǒng)全部行為和相關作業(yè)中訓練操作人員

• 展示新的工具設計和性能

• 管理日常運作決策

Flexsim采用面向對象技術，并具有3D顯示功能。建模快捷方便和顯示能力強是Flexsim仿真軟件的重要特點。該軟件提供了原始數(shù)據(jù)擬合、輸入建模、圖形化的模型構建、虛擬現(xiàn)實顯示、運行模型進行仿真實驗、對結果進行優(yōu)化、生成3D動畫影像文件等的功能，也提供了與其他工具軟件的方便接口。第四章 生產(chǎn)線仿真建模

第一節(jié) 生產(chǎn)線仿真的基本過程

        生產(chǎn)線仿真的基本流程如圖4-1:

 

圖4-1 生產(chǎn)線仿真基本流程

一、明確仿真目的

建立生產(chǎn)線仿真首先要明確仿真的目的，這樣才能避免對仿真過程中不必要細節(jié)的糾纏，突出問題的重點。

二、收集數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)收集包括收集與系統(tǒng)輸入輸出有關的數(shù)據(jù)以及反應系統(tǒng)各部分之間關系的數(shù)據(jù):包括各個生產(chǎn)線的相互關系、生產(chǎn)時間、準備時間、加工零件路徑關系等。這是保證以后Flexsim生產(chǎn)線模型能真正反映真實生產(chǎn)線模型的必要條件。

三、建立系統(tǒng)的物理模型

由Flexsim 中提供的各類資源來模擬生產(chǎn)線設備及產(chǎn)品。

四、建立系統(tǒng)的邏輯模型

通過connect 屬性連接各實體， 以及對各實體參數(shù)的設置及編程， 實現(xiàn)一定產(chǎn)品加工順序及不同品種的生產(chǎn)順序。

五、模型確認

確認是確定模型是否正確代表實際系統(tǒng)，把模型及其特性與現(xiàn)實的系統(tǒng)及其特性比較的全過程。對模型的確認工作往往是通過對模型的矯正來完成，比較模型和實際系統(tǒng)的特性是一個迭代的過程。這個過程重復進行直到認為模型準確為止。

六、仿真模型運行

仿真運行就是將系統(tǒng)的仿真模型放在計算機上運行。在運行過程中了解模型對各種不同的輸入數(shù)據(jù)以及不同的仿真機制輸出響應的情況。

七、模型運行結果分析

對仿真結果分析是確定仿真實驗中所獲得的數(shù)據(jù)是否合理和充分，是否滿足系統(tǒng)的目標要求，同時將仿真結果整理成報告，確定比較系統(tǒng)不同方案的準則、實驗結果、數(shù)據(jù)的評價標準和問題可能的解，為系統(tǒng)方案的最終決策提供輔助支持。

第二節(jié) 模型介紹

一、圣奧沙發(fā)流水線簡介

本模型以圣奧集團有限公司旗下的沙發(fā)流水線為實體模型。圣奧現(xiàn)有各類沙發(fā)共33款，其中6款為外購產(chǎn)品，25款為自行研發(fā)生產(chǎn)，淘汰2款。主要產(chǎn)品類別有: 厚重、氣派沙發(fā)系列；高層主管(皮質) 穩(wěn)重、時尚、簡約沙發(fā)系列；各階層(皮質及仿皮)貴賓、休閑沙發(fā)系列:訪客、會客(布藝及皮質)。

二、沙發(fā)制造部工藝流程圖

  

圖4-2  沙發(fā)制造工藝流程圖

    該生產(chǎn)線的流程為圖4-2所示。主要步驟有來料檢驗、材料入庫、開料、釘架、打帶、裁綿、裁剪、車縫、噴膠貼綿、成型安裝、包裝。而開料、釘架和打帶是對板材進行處理的。裁綿和車縫是對皮料進行處理的。而各流程的先后順序以及組合方式就如圖4-2所示。

三、模型實體

表4-1 模型實體介紹

模型元素 系統(tǒng)元素 備注

Flowitem 原料 默認生成原料

Processor 

機器 進行不同的參數(shù)定義以表征不同機器組中的機器

Queue 暫存區(qū) 暫時存放貨物的區(qū)域

Conveyor 傳送帶 用來傳送被加工對象

Source 原材料庫 原材料的始發(fā)處

Sink 成品庫 原料加工后的最終去向

(一)加工工藝及設備:

開料------根據(jù)產(chǎn)品、設計、工藝技術要求畫板、用開料鋸、帶鋸將板材鋸成所需求規(guī)格形狀(數(shù)量、品質)，機械設備及工具:帶鋸機、推臺鋸、橫截鋸、壓刨機。

開綿------根據(jù)設計技術、樣板要求，用電剪將海綿簡稱所需求規(guī)格的產(chǎn)品部件，機械設備及工具:電剪

裁剪------根據(jù)技術設計要求，用裁剪工具將皮料和面料裁成所需規(guī)格的產(chǎn)品部件，機械設備及工具:電剪，剪刀

車縫------根據(jù)設計技術要求，對各型號的產(chǎn)品進行縫合，機械設備及工具:縫紉機、鎖邊機、雙針機

釘架------根據(jù)工藝技術要求，對已開好的料進行拼接，機械設備及工具:馬釘槍、直釘槍

貼綿------根據(jù)設計技術要求，對已釘好的沙發(fā)架加貼海綿、造型

成型------對已貼好綿的沙發(fā)進行們皮和組裝，對沙發(fā)進行初步的成型

安裝------根據(jù)工藝要求對需要組裝的產(chǎn)品進行安裝固定以達到工藝要求

包裝------根據(jù)工藝要求對檢驗合格的產(chǎn)品進行包裝以達到工藝需求。

(二)模型假定:

由于工序較多，所以我將生產(chǎn)線中對板材的操作步驟(開料-釘架-打帶)合并為一個過程，簡稱為板材操作，假定存在一板材處理器，能完成此三個程序。同理，將對皮料進行操作的步驟(剪裁-車縫)合并為一個過程，簡稱為皮料處理器。由于貼綿過程只有一道，所以就不需要合并。此外，圣奧沙發(fā)生產(chǎn)流水線上是一個流程一個人負責的。所以因為我把對板材的處理合并為一個流程，所以設定有1個操作員操作該流程。同理可得，裁綿區(qū)1人操作，皮料處理區(qū)1人操作。綜上，整條沙發(fā)生產(chǎn)線所需的操作員共有6人。

表4-2  車間生產(chǎn)線機器與操作人員明細表

機器名稱 數(shù)量 操作人員數(shù)

板材處理器 1 1

裁綿器 1 1

皮料處理器 1 1

噴膠器 1 1

成型安裝器 1 1

包裝器 1 1

沙發(fā)生產(chǎn)線首先從原料倉庫取材料。由于生產(chǎn)線流程中有來料檢驗這一步驟，我假設原材料的產(chǎn)品合格率為99%，即只有1%的產(chǎn)品，由發(fā)生器隨機發(fā)送。而與發(fā)生器連接的第一個暫存區(qū)是存放合格品的，第二個暫存區(qū)是存放不合格品的，進入生產(chǎn)線的原材料是由第一個暫存區(qū)發(fā)出的，因此就不存在有出現(xiàn)有次品進入生產(chǎn)線的問題。板材處理的總時間為各步驟的總和(即開料時間+釘架時間+打帶時間)為702s。裁綿時間為78s，皮料處理時間(即裁剪時間+車縫時間)為367s。當板材和綿料都處理完畢后，以1:1的比例進 行噴膠貼綿操作，該過程處理時間為345s。完成后，與處理完畢的皮料進行成型安裝，需要時間380s。最后進行成品包裝，需時256s。當上述步驟都完成后，將成品入庫。

模型的布局如圖4-3:

 

圖4-3 模型布局圖

 

圖4-4  模型透視圖

(三)運行時間:

假定沙發(fā)生產(chǎn)線是一周7天都工作，每天工作時間為24個小時，采用班組輪換制度進行運作。總計一次仿真時間為168小時(7*24=168)，即604800s(168*60*60=604800s)。

(四)參數(shù)設置:

1.發(fā)生器source的參數(shù)設置為服從正態(tài)分布，均值為50，方差為2。

2.操作器處理時間服從常數(shù)分布。

3.除了裝載廢品的暫存區(qū)最大容量為1000，其他暫存區(qū)最大容量均為100。

4.由于有來料檢驗環(huán)節(jié)，我假定來自原料倉庫的材料合格率為99%，所以在發(fā)生器的臨時實體流分頁中的送往端進行設定。如圖4-5:

 

圖4-5  發(fā)生器參數(shù)設置圖

5.設定第一臺合成器操作之后實體顏色改為黃色，自定義顏色為(R=255，G=255，B=0)。

6.第一臺合成器設置:

 

圖4-6  合成器一設置圖

 

圖4-7合成器一參數(shù)設置圖

7.第二臺合成器處理過后顏色設置為白色，即(R=255，G=255，B=255)。

 

圖4-8 合成器二參數(shù)設置圖

第三節(jié) 模型運行及其結果

一、仿真模型

由于本文的模型是以一周為一個模型周期的，因此我們用到Flexsim實驗控制器的這個功能，實驗控制器的參數(shù)設定如圖4-9:

 

圖4-9  實驗控制器設置圖

運行中的模型截圖4-10。

 

圖4-10  運行中的模型立體圖

仿真結束時間為604813.30s。

 

圖4-11  運行中的模型俯視圖

該模型場景運行五次之后，觀察的最終產(chǎn)量為860。如圖4-12:

 

圖4-12  最終產(chǎn)量圖

二、仿真結果

(一)板材處理器:

由于在該生產(chǎn)線仿真模型中，我們假設的原料供應是得到充分保證的。如圖4-13所示，板材處理器基本上處于滿負荷狀態(tài)，即一直在進行操作。

 

圖4-13 板材處理器狀態(tài)圖

(二)裁綿器:

從圖4-14可以看出裁綿器有大量空閑，空閑率超過50%。

 

圖4-14 裁綿器狀態(tài)圖

(三)皮料處理器:

皮料處理器利用率也不高，大部分時間還是處于空閑狀態(tài)。

 

圖4-15 皮料處理器狀態(tài)圖

(四)噴膠貼綿器:

噴膠貼綿器的工作效率也不高，處理率只有近50%，大部分時間都是在收集。有前面幾個操作器的狀態(tài)可知，由于板材操作器的工作時間過長，導致裁綿器已經(jīng)工作完成而它還沒有操作完成。此外，噴膠貼綿器又是要由板材操作器和裁綿器都工作完后才能將處理過后的材料進行合成，所以它大部分時間都在等待經(jīng)板材操作器處理過后的材料。

   

圖4-16 噴膠貼綿器狀態(tài)圖

 

(五)成型安裝器:

成型安裝器的狀態(tài)和上一個噴膠貼綿器狀態(tài)相差不多，原因也相似。由于皮料處理器工作時間相對不是特別長，且工序只有一道，而噴膠貼綿器以及之前的操作不僅操作時間久，而且工序也有兩道，所以成型安裝器這里大部分時間都在等待噴膠處理過后的材料。皮料處理過后的材料也得閑置著，等待著進行合并。

 

圖4-17 成型安裝器狀態(tài)圖

(六)包裝器:

由于成型安裝器那里大部分時間都在等待，所以會造成包裝器大部分時間都是空閑的，只有等待成型安裝器安裝完成之后才能進行操作，所以利用率不高，空閑率過高。

 

圖4-18包裝器狀態(tài)圖

第四節(jié) 結果分析以及模型改造

一、結果分析

由上述狀態(tài)圖可以看出，由于板材操作器的處理時間相對于裁綿器和皮料處理器的時間過長，所以導致同一層次的裁綿器和皮料處理器的空閑時間太大，操作率不高。而且，由于板材操作器的處理時間過長，導致噴膠貼綿器的大部分時間都在等待它操作完成。連鎖反應，最后的成型安裝器大部分時間久在等噴膠貼綿器操作結束。這樣以來，最后的包裝器大多時間都是空閑的。只有前一步驟的成型包裝器完成了之后它才運作。

    因此，這條生產(chǎn)線的生產(chǎn)瓶頸就在板材操作器那里。由于生產(chǎn)時間過長，導致整條生產(chǎn)線的利用率不高。其他操作器空閑率過大，利用率很低，而且合成器的大部分時間都是在等待。因此，本文的模型改造主要對板材操作器進行改造的。

下圖就可以看出裁綿器后的暫存區(qū)十分擁堵。 

圖4-19運行中的模型圖

二、模型改造

針對上述的結果分析，本文對模型進行以下改造:

(一)由于板材操作器是生產(chǎn)瓶頸，所以在模型中增加一臺同類型操作器。此外進行技術革新，使其操作時間簡短，改造后每臺機器的操作時間為300s。

(二)在皮料處理器之后使用一跳傳送帶，并設定速度為1m/s。這樣就使得皮料處理完成之后不會馬上擁堵到暫存區(qū)。

模型改造后的立體圖如下:

 

圖4-20改造后的模型立體圖

改造后的模型運行中的圖:

 

圖4-21改造后的模型運行圖

模型運行結果中各操作器的狀態(tài):

板材操作器1:

 

圖4-22改造后的板材操作器一的狀態(tài)圖

板材操作器2:

 

圖4-23改造后的板材操作器二的狀態(tài)圖

裁棉器:

 

圖4-24改造后的裁綿作器的狀態(tài)圖

皮料處理器:

 

圖4-25改造后的皮料器的狀態(tài)圖

噴膠貼綿器器:

 

圖4-26改造后的合成器一的狀態(tài)圖

成型安裝器:

 

圖4-27改造后的合成器二的狀態(tài)圖

包裝器:

 

圖4-28改造后的包裝器的狀態(tài)圖

最終產(chǎn)量:

 

圖4-29改造后的最終產(chǎn)量圖

三、 模型改進后的分析

    從上面的狀態(tài)圖中可以發(fā)現(xiàn)，各操作器的操作率有明顯提高，并且最終產(chǎn)量提高了將近一倍。原先一次仿真結果產(chǎn)量為860。增加一臺板材處理器之后仿真后的產(chǎn)量為1586，產(chǎn)量增加了84.4%。這個結果十分理想。因此，在設備和人員方面增加投入，換來產(chǎn)量的飛速增長是很值得的。

改造前后的產(chǎn)量比較:

 

圖4-30改造前的最終產(chǎn)量圖

 

圖4-31改造后的最終產(chǎn)量圖

第五章 結論與展望

通過對中國圣奧有限公司的沙發(fā)制造車間的生產(chǎn)線調查，運用Flexsim軟件進行該生產(chǎn)線的模擬仿真，并設置參數(shù)，從最終的仿真結果中發(fā)現(xiàn)該生產(chǎn)線的不足。如板材處理器的生產(chǎn)瓶頸，經(jīng)過仔細分析，最終在板材處理該環(huán)節(jié)上提高其生產(chǎn)能力，即增加一臺板材處理器，分擔部分原材料，并且進行技術革新，使得單板材處理環(huán)節(jié)的處理時間有所剪斷。改造后的模型運行結果十分理想，不僅各個操作器的忙閑率有所提高，處理率增加了，空閑率降低了，最明顯的改進結果就是其最終產(chǎn)量，由原先的860增加到1586，將近增加了一倍，表明使用仿真軟件能夠用方便的找出瓶頸，并且可以明顯的對比改造前后的結果。

實體制造企業(yè)的生產(chǎn)線是一個十分復雜的系統(tǒng)，其決 策變量十分多，并且一般不是單一目標的系統(tǒng)，而是個多目標的系統(tǒng)。此外，會有很多不定性因素，所以單純的數(shù)學方法很難對其進行準確分析并且找出不足。因而對生產(chǎn)線的建模和仿真是必不可少的。Flexsim的特點就是三位可視化效果好，操作也比較簡便，實體類型豐富，數(shù)據(jù)選擇也比較齊全，對于生產(chǎn)線仿真十分適合。

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．北京：清華大學出版社，2005．

致 　謝

本學位論文是在我的導師曹玉華老師的親切關懷和悉心指導下完成的。無論是從課題的選擇到論文的完成，都包含了曹老師的細心的指導和不懈的支持。完成論文所需的Flexsim軟件正是通過曹老師的幫助才得以使用，對于完成論文中實證部分起到了至關重要的作用。在論文的完成過程中，曹老師給予了我很多的指導，并指正了我在論文寫作過程的錯誤；在論文完成后，曹老師又幫助我查找了論文中出現(xiàn)的錯誤。在這里謹向曹老師致以最真誠的謝意和崇高的敬意。

篇10

論文摘要：金融數(shù)學是一門新興學科，是“金融高技術”的重要組成部分。金融數(shù)學的研究目標是利用數(shù)學在某些方面的優(yōu)勢，圍繞金融市場存在的問題，通過建立模型模擬為實際金融部門提供較深入的技術分析咨詢，從而解決金融行業(yè)實際運行中存在的問題。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，特別是金融在經(jīng)濟中的地位越來越重要，金融數(shù)學相關理論也得到突飛猛進的發(fā)展，為解決金融實踐中的問題發(fā)揮日益重要的作用，本文將就金融數(shù)學的相關理論及現(xiàn)實應用進行論述。

一、金融數(shù)學的定義

金融數(shù)學或數(shù)學金融學亦或數(shù)理金融學都是由mathematicalfinance翻譯而來，可以理解為是以數(shù)學為工具解決金融問題的學科。金融數(shù)學是通過建立適合金融行業(yè)具體實情的數(shù)學模型，編寫一定的計算機軟件，對理論研究結果進行仿真計算，對實際數(shù)據(jù)進行計量經(jīng)濟分析研究的一門應用學科。

金融數(shù)學的最大特點是大量應用現(xiàn)代數(shù)學工具，特別是伴隨著控制理論和隨機過程的研究成果在金融領域中的創(chuàng)造性應用，金融數(shù)學——一門新興的邊緣學科應運而生，國際上也稱數(shù)理金融(Mathe--matical Finance)。金融數(shù)學起源于金融問題的研究。隨著金融市場的發(fā)展，金融學越來越與數(shù)學緊密相連，取得了突飛猛進的發(fā)展。

廣義來說，金融數(shù)學是指應用數(shù)學理論和方法，研究金融經(jīng)濟運行規(guī)律的一門新興學科，狹義的來講，金融數(shù)學的主要研究內容是關于在不確定多期條件下的證券組合選擇和資產(chǎn)定價理論，而套利、最優(yōu)和均衡則是這一理論中最重要的三個概念。

金融數(shù)學從一些金融或者經(jīng)濟假設出發(fā)，用抽象的數(shù)學方法，建立金融機理的數(shù)學橫型。金融數(shù)學的范圍包括數(shù)學概念和方法(或者其他自然科學方法)在金融學、特別足在金融理論中的各種應用，應用的目的是用數(shù)學的語言來表達、推理和論證金融學原理。金融數(shù)學是金融學的一個分支，因此金融數(shù)學首先以金融理論為背景和基礎，這倒并不意味著從事金融數(shù)學一定要受過金融方面的正規(guī)的學術性訓練(這確實大有益處)。盡管金融學由于具有自己充足的特征而從經(jīng)濟學中獨立出來，但它畢竟是作為經(jīng)濟學的應用分支學科發(fā)展起來的，因此金融數(shù)學也以經(jīng)濟原理和技術為基礎和背景。由于金融還同會計學、財務學、稅務理論等有密切的聯(lián)系，金融數(shù)學還需要以會計原理、財務技術、稅收理論等方面的知識為基礎。

金融數(shù)學的理論基礎當然還包括現(xiàn)代數(shù)學理論和統(tǒng)計學理論，其首要環(huán)節(jié)是數(shù)學或統(tǒng)計建模，也就是從復雜的金融環(huán)境中篩選出關鍵因素以分辨出相關因素與無關因素，然后從一系列的假設條件出發(fā)，推導出各種關系，最后得到結論對作出對結論的解釋。這種建?；顒硬粌H非常有用而且極為重要，因為在金融中，假設中一個小的失誤、一個錯誤的推導、一個有誤的結論、或者一個對結論的錯誤解釋甚至都會導致一次金融的災難。此外，在金融數(shù)學的研究中計算機技術的應用也具有十分突出的位置。

綜上可見，金融數(shù)學是金融學、數(shù)學、統(tǒng)計學、經(jīng)濟學與計算機科學的交叉學科，屬于應用科學層次。金融數(shù)學也是金融學繼定性描述階段以后的一個更高層次的數(shù)量化的分析性學科。

二、現(xiàn)代金融數(shù)學理論的發(fā)展

1　隨機最優(yōu)控制理論

現(xiàn)代金融理論一個更值得重視的應用領域是解決帶有隨機性的問題，解決這個問題的重要手段是隨機最優(yōu)控制理論。隨機最優(yōu)控制是控制理論中在相當晚時期得到發(fā)展的。應用貝爾曼最優(yōu)化原理，并用測度理論和泛函分析方法，是數(shù)學家們在本世紀60年代末和70年代初對于這一新的數(shù)學研究領域作出的重要貢獻。金融學家們對于隨機最優(yōu)控制的理論方法的吸收是十分迅速的。70年代初開始出現(xiàn)了幾篇經(jīng)濟學論文，其中有默頓(Merton)使用連續(xù)時間方法論述消費和資產(chǎn)組合的問題，有布羅克(Brock)和米爾曼(Mirman)在不確定情況下使用離散時間方法進行的經(jīng)濟最優(yōu)增長問題。從此以后，隨機最優(yōu)控制方法應用到大多數(shù)的金融領域，在國內以彭實戈為代表的中青年學者對此也做出了卓越貢獻。

2　鞅理論

現(xiàn)代金融理論最新的研究成果是鞅理論的引入。在金融市場是有效的假定F，證券的價格可以等價于一個鞅隨機過程。由Karatzas和Shreve等人倡導的鞅方法直接把鞅理論引入到現(xiàn)代金融理論中，利用等價鞅測度的概念研究衍生證券的定價問題，得到的結果不僅能深刻揭示金融市場的運行規(guī)律，而且可以提供一套有效的算法，求解復雜的衍生金融產(chǎn)品的定價與風險管理問題。利用鞅理論研究金融理論的另一個好處是它能夠較好地解決金融市場不完備時的衍生證券定價問題，從而使現(xiàn)代金融理論取得了突破性的進展。目前基于鞅方法的衍生證券定價理論在現(xiàn)代金融理論中占主導地位，但在國內還是一個空白。

3　脈沖最優(yōu)控制理論

在證券投資決策問題中，大部分的研究假設交易速率是有界的和連續(xù)變化的，而實際上投資者的交易速率不是有界的，也不是頻繁改變的。因此，用連續(xù)時間隨機控制理論來研究，僅僅是一種近似，使得問題變得更容易處理，但是事實上往往與實際問題有較大的距離。因此，若用脈沖最優(yōu)控制方法研究證券投資決策問題看似更為合適。

4　微分對策理論

現(xiàn)代金融理論的另一個值得注意的研究動向是運用微分對策方法研究期權定價問題和投資決策問題，目前取得了一定的成果。當金融市場不滿足穩(wěn)態(tài)假定或出現(xiàn)異常波動時，證券價格往往不服從幾何布朗運動，這時用隨機動態(tài)模型研究證券投資決策問題的方法無論從理論上，還是從實際上都存在著較大偏差。用微分對策方法研究金融決策問題可以放松這一假設，把不確定擾動假想成敵對的一方。針對最差情況加以優(yōu)化，可以得到“魯棒性”很強的投資策略。另外，求解微分對策的貝爾曼方程是一階偏微分方程，比求解隨機控制問題的二階偏微分方程要簡單得多。因此，運用微分對策方法研究金融問題具有廣闊的應用前景，對重復對策、隨機對策、多人對策理論在證券投資決策問題中的應用研究更加值得重視的研究課題。

三、金融數(shù)學理論的應用

金融數(shù)學研究的一項重要任務就是檢驗什么類型的數(shù)學理論適合于運用在金融理論中以及預算新的數(shù)學理論應用于金融領域的可能性。金融系統(tǒng)的本質特性與經(jīng)濟系統(tǒng)是一致的，即經(jīng)濟利益它在很大程度上決定著金融實體的行為。能夠描述或者表征著本質特征的數(shù)學理論與方法就會得到充分的應用，而不能描述或表征著本質特征的數(shù)學理論與方法將逐漸被“揚棄”或者淘汰；如果數(shù)學武器庫中尚沒有這類武器的話，數(shù)學家們就會同金融學家一道去發(fā)展這類武器以滿足金融領域的需要。長期以來，人們用以描述金融經(jīng)濟的數(shù)學模型從本質上來說只有兩類：一類是牛頓(Newton)的決定論模型，即給定初始條件或者狀態(tài)，則金融經(jīng)濟系統(tǒng)的行為完全確定，第二類是愛因斯坦(Einstein)的隨機游動模型或者布朗(Bro~vn)g：動模型。 簡單地說，即確定性模型和隨機性模型。確定性狀態(tài)和隨機性狀態(tài)也被認為是兩種對稱的狀態(tài)。

同時，所用模型的數(shù)學形式也基本上是線性的，或者存在非線性也是假設金融系統(tǒng)運行在線性穩(wěn)定而加以一階線性化處理，這些似乎成了一種傳統(tǒng)和定式。尤其是近30多年來，金融界已分成兩派。一派是技術分析學者，相信市場遵從有規(guī)律的周期性循環(huán)；而另一派即定量分析學者則認為市場不存在周期性循環(huán)。最近的研究利用物理學中開發(fā)出的方法來分析非線性系統(tǒng)，認為真實情況介于兩者之間。這樣，金融數(shù)學至少面臨下列四個問題亟待解決：

首先，對金融經(jīng)濟現(xiàn)象的變與動的直覺三性(隨機性，模糊性，混沌性)進行綜合分析研究，已確定從此到彼得過渡條件、轉換機理、演變過程、本質特征、產(chǎn)生結果以及人們所采取的相應的金融對策，尤其是貨幣政策。

其次，對以信用貨幣為核心的三量：貨幣需求量、貨幣共給量、金融資金流向流量進行綜合分析研究，對貨幣均衡和非均衡的合理界定提供正確的金融理論以及數(shù)學模型，為改善社會總量平衡關系將對財政、金融、物質、外匯四大平衡提供依據(jù)。

再次，對支撐現(xiàn)代金融大廈的三大支柱即三率(利率、匯率、保率、擴至經(jīng)濟領域還包含稅率、物價綜合指數(shù))進行綜合分析研究。為制定合理的三(五)率體系提供符合實際的金融數(shù)學模型支撐。最后，對分別以生產(chǎn)力要素選擇、地區(qū)或部門資源配置、綜合金融經(jīng)濟指標為研究對象的三觀(微觀、中觀、宏觀)進行綜合分析研究，以便將其成果更充分地更廣泛地更方便地應用于金融經(jīng)濟領域。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，特別是現(xiàn)代金融的地位越來越重要，將會有更新的更復雜的金融問題需要我們去研究，去探討，去解決。

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