時(shí)間：2022-05-04 06:02:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇系統(tǒng)動力學(xué)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
蘇州市作為我國目前服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展最好的城市之一，在服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面有著許多的成功經(jīng)驗(yàn)：
（一）不被取得的成績所陶醉，積極向先進(jìn)城市學(xué)習(xí)蘇州市政府在蘇州服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)取得巨大成績的同時(shí)，不斷與更發(fā)達(dá)城市比較，找出問題和不足，向先進(jìn)城市學(xué)習(xí)，采取各種措施推動產(chǎn)業(yè)更快更好的發(fā)展。
（二）制定詳細(xì)的服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃政府在規(guī)劃方面出臺了一個(gè)較為詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，甚至聘請了專門的咨詢研究機(jī)構(gòu)——畢博管理咨詢(上海)有限公司對中國——新加坡蘇州工業(yè)園區(qū)的服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃。在政府規(guī)劃里，明確了發(fā)展目標(biāo)，確立了發(fā)展方向，并從多方面為發(fā)展服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)提供支持，包括政府各部門的工作，企業(yè)發(fā)展資金的扶持渠道，以及對人才培養(yǎng)或是引進(jìn)的具體措施等。
（三）政府大力度的扶持各個(gè)政府職能部門分工明確，積極落實(shí)為企業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。同時(shí)在財(cái)政上予以大力的支持，如對企業(yè)的補(bǔ)助，對于注冊資本10億元以上的補(bǔ)助最高不超過2000萬元；注冊資本不低于10億元高于5億元的補(bǔ)助最高不超過1000萬元；注冊資本5億元以下1億元以上補(bǔ)助最高不超過500萬元。這樣的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在全國20個(gè)服務(wù)外包示范城市中名列前茅，甚至高于北京市的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。在基礎(chǔ)設(shè)施和人才發(fā)展等方面給予了大量的資金扶持政策。
二、國內(nèi)外服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展成功經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及基模的構(gòu)建
結(jié)合以上兩個(gè)例子，筆者認(rèn)為推動服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，政府需要做大量的工作，而且要不斷的根據(jù)發(fā)展程度及時(shí)調(diào)整政策，使得服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。基于此，構(gòu)建基模如圖1。
三、南昌服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議
通過以上的基模，分析南昌市應(yīng)如何發(fā)展服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)，提出構(gòu)建南昌服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展基模及相應(yīng)建議：
（一）編制南昌市服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃目前南昌市只是對本市服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展給予了一些扶持發(fā)展的政策文件，還沒有一個(gè)整體的規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為混亂。已經(jīng)建立的高新技術(shù)區(qū)和慧谷•紅谷創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園存在著兩個(gè)問題：一是大量的服務(wù)外包企業(yè)多為中小型企業(yè)，規(guī)模小、品牌弱，產(chǎn)品層次較低，不利于南昌服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展；二是存在少數(shù)非服務(wù)外包企業(yè)騙取政策優(yōu)勢的現(xiàn)象。因此南昌市迫切需要一個(gè)整體的服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，明確發(fā)展方向，保持發(fā)展動力。基于此，建立基模如圖2。在發(fā)展方向上，通過研究筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采用三步走戰(zhàn)略：第一步站穩(wěn)腳跟。南昌市目前的大多數(shù)服務(wù)外包企業(yè)規(guī)模小、品牌弱，擁有的高級人才很少，所以目前的發(fā)展方向不是一味的追求離岸外包而是立足于國內(nèi)市場。離岸外包對人才和品牌的要求較高，大多數(shù)企業(yè)達(dá)不到要求，而國內(nèi)外包市場規(guī)模在不斷擴(kuò)大，相對較容易實(shí)現(xiàn)；第二步穩(wěn)定合作，開拓市場。引導(dǎo)有實(shí)力的企業(yè)與國內(nèi)的特大型和大型企業(yè)合作，隨著我們國家“引進(jìn)來，走出去”戰(zhàn)略的推進(jìn)，這些特大型和大型企業(yè)也在不斷的開拓市場尤其是海外市場，如果能保持與這些大型企業(yè)的合作，不斷了解其發(fā)展動態(tài)，就可以提前做好準(zhǔn)備，借助這些企業(yè)在海外的市場需求，來拓展市場；第三步大力發(fā)展離岸外包。在實(shí)現(xiàn)前兩步基礎(chǔ)上的企業(yè)一般都具有相當(dāng)?shù)膶?shí)力，政府則可以鼓勵(lì)和扶持企業(yè)不斷的爭取擴(kuò)大離岸外包的市場份額。
（二）加大對基礎(chǔ)設(shè)施的投入，并實(shí)施差異化人才戰(zhàn)略對于服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，主要表現(xiàn)在兩方面的需求，一方面是硬件設(shè)施的需求，主要包括了一般的公共設(shè)施如便利的交通，方便的生活和生產(chǎn)設(shè)施，還有企業(yè)所需的建設(shè)用地以及服務(wù)外包行業(yè)所需的技術(shù)設(shè)施的支持；另一方面則是軟件方面，包括政府方便快捷的服務(wù)，相應(yīng)的鼓勵(lì)政策和人才的滿足程度，只有把這些工作做好了才能減少服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)的發(fā)展制約度。建立基模如圖3。1.硬件方面對于硬件方面南昌市政府已經(jīng)做了大量的工作，隨著南昌市政府對基礎(chǔ)設(shè)施的改擴(kuò)建，交通問題將會很快得到緩解，但由于南昌市的服務(wù)外包企業(yè)所在地區(qū)都離市中心較遠(yuǎn)，導(dǎo)致生活設(shè)施不齊全，影響了企業(yè)對人才的吸引力。因此，南昌市政府要對高新技術(shù)區(qū)和慧谷•紅谷創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園兩個(gè)區(qū)的生活設(shè)施加大投入，運(yùn)用政策鼓勵(lì)一些大型的超市等商業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)入園區(qū)，給進(jìn)入園區(qū)的商業(yè)機(jī)構(gòu)以稅費(fèi)和公用設(shè)施使用的優(yōu)惠措施，對公共設(shè)施集團(tuán)在園區(qū)建立的服務(wù)設(shè)施給予補(bǔ)貼，使得園區(qū)的生活設(shè)施盡快完善起來。2.軟件方面在軟件方面政府也已經(jīng)給出了一些相應(yīng)的鼓勵(lì)和扶持措施，但這樣的措施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。首先政府應(yīng)該給服務(wù)外包的企業(yè)提供優(yōu)惠的稅費(fèi)政策，降低企業(yè)的成本才能保證企業(yè)的競爭力，其次政府應(yīng)該為企業(yè)提供一個(gè)良好的融資平臺，因?yàn)槟壳澳喜?wù)外包企業(yè)多為中小型企業(yè)，融資渠道少，難度大，這就更需要政府的扶持了。最后政府的政策扶持要不斷更新，以滿足企業(yè)的需求為中心。3.知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)由于服務(wù)外包涉及到許多技術(shù)問題，尤其是離岸外包還涉及與外國企業(yè)的合作，所以政府應(yīng)盡快組織專家對于知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的問題出臺一些措施，并積極向企業(yè)宣傳，保證本地企業(yè)的合法權(quán)益，也可盡量避免發(fā)生法律糾紛，保持一個(gè)健康穩(wěn)定的發(fā)展局面。同時(shí)政府可以設(shè)立知識產(chǎn)權(quán)交易點(diǎn)，建設(shè)知識產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)平臺，建立保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)舉報(bào)投訴點(diǎn)，集中受理對服務(wù)外包知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)的舉報(bào)投訴和咨詢服務(wù)。4.人才戰(zhàn)略采用差異化人才戰(zhàn)略助力南昌服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展：通過人才工程計(jì)劃，吸引國內(nèi)外優(yōu)秀的高級技術(shù)和管理人才來南昌工作；學(xué)習(xí)印度完善人才培養(yǎng)的體系，為南昌服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供各層次的專業(yè)技術(shù)人才；給予服務(wù)外包企業(yè)人才補(bǔ)助，采取措施，留住人才。
（三）建立信息技術(shù)服務(wù)平臺，弱化相對區(qū)位劣勢不少研究專家把南昌的區(qū)位當(dāng)成發(fā)展服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)的一種優(yōu)勢，但實(shí)際上這種優(yōu)勢并不顯著，相反與國內(nèi)沿海的大連、深圳等城市相比卻有著明顯的區(qū)位劣勢，即使是與同處于中部的省會城市武漢相比仍有一定區(qū)位劣勢，尤其是隨著南昌服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，南昌服務(wù)外包企業(yè)的影響力不斷擴(kuò)大，這種區(qū)位劣勢會更加凸顯，但是服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)不同于一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，政府只要建立起一個(gè)服務(wù)外包企業(yè)信息技術(shù)平臺，這些企業(yè)就可以通過網(wǎng)絡(luò)直接與外界交流合作，這樣就能有效地減少區(qū)位劣勢帶來的不利影響，建立基模如圖4。一旦建立起這種服務(wù)平臺，政府還應(yīng)大力宣傳，并對借助平臺發(fā)展的企業(yè)給予各種鼓勵(lì)，包括：前三年甚至五年的免費(fèi)使用，后三年或是五年的費(fèi)用減半使用；對于借助平臺做企業(yè)宣傳的企業(yè)給予廣告費(fèi)用的稅費(fèi)減免；通過一些媒體進(jìn)行宣傳。同時(shí)，還要不斷更新和完善平臺的服務(wù)能力，保證平臺能夠有效發(fā)揮出溝通交流合作的作用。政府還可以通過服務(wù)平臺大力宣傳南昌以及南昌服務(wù)外包企業(yè)的特色之處，打造一批在市場上有影響力有品牌的服務(wù)外包企業(yè)。同時(shí)，借助服務(wù)平臺進(jìn)行招商引資，吸引國內(nèi)外有實(shí)力、知名的大型服務(wù)外包企業(yè)入駐南昌，在南昌拓展新的業(yè)務(wù)。
四、總結(jié)
【關(guān)鍵詞】翼片；動力學(xué)；ADAMS；FLUENT
1.引言
空投滑翔體與飛機(jī)分離一段時(shí)間后滑翔翼展開。此時(shí)滑翔體具有較高的水平運(yùn)動速度和一定的豎直運(yùn)動速度，翼板在展開機(jī)構(gòu)和在空氣動力的共同作用下迅速展開，運(yùn)動到極限位置與限位固定鎖緊裝置發(fā)生碰撞并鎖緊。該過程是一個(gè)及其復(fù)雜的過程，在設(shè)計(jì)過程中，明確翼板的展開方式，掌握翼板的動力學(xué)參數(shù)，對翼板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義。
本文對包腹翼展開過程進(jìn)行了動力學(xué)分析，建立了動力學(xué)模型；通過對翼板流體動力學(xué)仿真計(jì)算，得到了翼板的流體動力方程。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用ADAMS建立了翼板展開過程的動力學(xué)仿真模型，通過仿真計(jì)算，得到了翼板在展開過程中的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)。
2.系統(tǒng)動力學(xué)分析
2.1 坐標(biāo)系
在分析過程中，由于開翼時(shí)間比較短，忽略系統(tǒng)縱向速度變化，并且假設(shè)滑翔體不動，受到系統(tǒng)運(yùn)動反方向的氣流，這樣該系統(tǒng)就簡化成一個(gè)二自由度系統(tǒng)，建立如圖1所示的直角坐標(biāo)系xoy。為了更方便進(jìn)行動力學(xué)分析，采用廣義坐標(biāo)系θ1、θ2來描述該系統(tǒng)，其中θ1是翼片1的弦與豎直方向的夾角，θ2為翼片2的弦與豎直方向的夾角。A、B分別為翼片1和翼片2的質(zhì)心。
3.動力學(xué)仿真
在ADAMS中建立模型，如圖3所示。
仿真結(jié)果可以看出，展開過程中翼片2首先開始動作，繞兩翼片的連接軸旋轉(zhuǎn)展開，只到兩翼片限位機(jī)構(gòu)發(fā)生碰撞并鎖定，在此過程中翼片1保持不動，當(dāng)兩翼片之間鎖定之后，一起繞翼片1與滑翔體之間的軸旋轉(zhuǎn)展開到位。整個(gè)過程用時(shí)0.18s，兩翼片所受最大流體力分別為730N和623N，翼片展開最大角速度為1336°/s。
4.結(jié)束語
本文對翼片展開全過程的系統(tǒng)動力學(xué)特性進(jìn)行了研究，得到了翼板的流體動力特性、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性，為翼片結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核提供了輸入，對翼片的設(shè)計(jì)和修改提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，也為同類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了快捷的研究方法。
參考文獻(xiàn)
[1]李莉，任茶仙，張鐸.折疊翼機(jī)構(gòu)展開動力學(xué)仿真及優(yōu)化[J].強(qiáng)度與環(huán)境，2007，34（1）：17-21.
[2]譚湘霞.折疊翼彈性動力學(xué)分析[D].西北工業(yè)大學(xué)801教研室碩士學(xué)位論文，1999.
論文關(guān)鍵詞:高速凸輪機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型動力學(xué)仿真
0引言
高速凸輪機(jī)構(gòu)中，由于構(gòu)件的慣性力較大，構(gòu)件的彈性變形及在激振力作用下系統(tǒng)的振動不能忽視，一方面它使得從動系統(tǒng)輸出端的運(yùn)動規(guī)律與輸入端的運(yùn)動規(guī)律存在差異，需要適當(dāng)修正輸入端運(yùn)動規(guī)律，使輸出端運(yùn)動規(guī)律符合設(shè)計(jì)要求;另一方面，約束反力一直處于變化狀態(tài)，了解約束反力的變化規(guī)律可為工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)軸承和構(gòu)件尺寸提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
1凸輪機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型的建立及其動力學(xué)方程式
為了簡化計(jì)算，通常將構(gòu)件的連續(xù)分布質(zhì)量看作是集中在一點(diǎn)或若干點(diǎn)的集中質(zhì)量，用無質(zhì)量的彈簧來表示構(gòu)件的彈性，用無質(zhì)量、無彈性的阻尼元件表示系統(tǒng)的阻尼，并忽略一些次要的影響因素，從而把凸輪機(jī)構(gòu)簡化為由若干無彈性的集中質(zhì)量和無質(zhì)量的彈簧以及阻尼元件組成的彈性系統(tǒng)。圖1為偏置尖底直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)及其動力學(xué)模型。滾子和凸輪軸因剛性大可不計(jì)其彈性變形。彈性系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程為:
中E為從動件材料彈性模量，A為從動件截面積，1,為從動件長度;
在不考慮工作載荷對凸輪機(jī)構(gòu)輸出件運(yùn)動規(guī)律的影響，并忽略阻尼和鎖合彈簧的彈簧剛度的情況下，該彈性系統(tǒng)的運(yùn)動方程式簡化為:
2凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)仿真
利用Matlab語言對凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)仿真。假設(shè)凸輪軸采用鑄鐵，滾子采用青銅材料，從動件采用45鋼(E-----206GPa,p=7850kg/m3，直徑為20mm,長度為1000mm，則m=2.46k,kf=6.5Xl0’N/m,忽略鎖合彈簧的彈簧剛度和系統(tǒng)阻尼系數(shù)，得到系統(tǒng)固有頻率為:
由于當(dāng)激振頻率與系統(tǒng)固有頻率之比大于等于0.1時(shí)，成為高速凸輪，取激振頻率為800rad/s.
擺線運(yùn)動規(guī)律的加速度曲線沒有突變，理論上不存在沖擊，故常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)，下面運(yùn)用擺線運(yùn)動規(guī)律來求解動態(tài)下從動件的實(shí)際運(yùn)動規(guī)律。擺線運(yùn)動規(guī)律的位移方程式為:
根據(jù)式(2)、式((4)、式(5)解微分方程，利用Matlab得出其理論和實(shí)際的運(yùn)動曲線，見圖2.中國-從圖2中可以看出，實(shí)際輸出曲線和理論輸出曲線存在一定的偏差。將式(2)中的從動件輸出端位移y，改為擺線運(yùn)動規(guī)律，解微分方程求出從動件輸人端位移y，從而對凸輪輪廓進(jìn)行適當(dāng)修正，使實(shí)際輸出曲線盡可能接近擺線運(yùn)動規(guī)律。修正后凸輪輪廓曲線為:
3凸輪機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真
由于凸輪機(jī)構(gòu)為負(fù)配置，壓力角a公式為:
分別對實(shí)際輸出曲線方程進(jìn)行一次和二次求導(dǎo)，由于凸輪機(jī)構(gòu)為負(fù)配置，推程時(shí)的壓力角大于回程時(shí)的壓力角，因此推程時(shí)凸輪所受的力大于回程。在不考慮靜態(tài)力的作用下，利用Matlab軟件進(jìn)行編程，得出凸輪軸推程時(shí)所受力的變化規(guī)律圖，就可滿足設(shè)計(jì)軸承和構(gòu)件尺寸的需要。
圖3為從動件作用于凸輪軸上的力隨時(shí)間的變化規(guī)律。從圖3中可以看到，凸輪軸在從動件運(yùn)動方向上所受的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在其垂直方向上所受的力，凸輪軸在徑向要承受很大的力，因此增加凸輪軸的剛性可以在很大程度上提高凸輪機(jī)構(gòu)的動態(tài)性能。
論文關(guān)鍵詞：擋泥板，模態(tài)分析，拓?fù)鋬?yōu)化，HyperWorks
0 引言
汽車覆蓋件在拉延成型時(shí)，由于其塑性變形的不均勻性，往往會使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受振動后會產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時(shí)就會發(fā)生振動，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。如圖1所示，為某國產(chǎn)轎車的擋泥板模型。擋泥板作為汽車覆蓋件的一種，在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)其剛度不夠而導(dǎo)致故障，必須予以提高。鑒于此，在Solidworks中建立實(shí)體模型，在HyperWorks環(huán)境中對該擋泥板進(jìn)行了有限元建模和模態(tài)分析，得到此覆蓋件的固有頻率以及相應(yīng)振型，并運(yùn)用HyperWorks的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)對該發(fā)動機(jī)罩進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化分析，得到最優(yōu)的加強(qiáng)筋布局，并重新建模，然后對新模型進(jìn)行模態(tài)分析機(jī)械論文，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化之后的結(jié)果提高了該覆蓋件的低階固有頻率。
圖1 擋泥板的三維實(shí)體模型
1 擋泥板模態(tài)分析
1.1 模態(tài)分析基本理論
模態(tài)分析是動力學(xué)分析的基礎(chǔ)，模態(tài)分析的最終目的是確定描述結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的固有頻率、阻尼比以及振型等參數(shù)，為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動特性分析、振動故障診斷和預(yù)報(bào)以及結(jié)構(gòu)動力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
N自由度無阻尼系統(tǒng)的自由振動可表示為：
（1）
由于彈性體的自由振動可以分解為一系列簡諧振動的疊加，因此可設(shè)式(1)的解為:
（2）
式中,實(shí)數(shù),為簡諧運(yùn)動的頻率;任意常數(shù)。
將式（2）代入式（1）得：
（3）
將它展開可得到關(guān)于的n 次代數(shù)式:
（4）
頻率方程的n個(gè)根均為正實(shí)根,它們對應(yīng)于系統(tǒng)的n個(gè)自然頻率,假定各根互不相等,即沒有重根,由小到大按次序排列為
（5）
將求得(r=1,2，n)分別代入方程(3)求得相應(yīng)的，這就是系統(tǒng)的模態(tài)向量或振型向量。
1.2 擋泥板有限元模型模態(tài)分析結(jié)果
圖2 擋泥板有限元模型
在Hypermesh中對結(jié)構(gòu)件中進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，根據(jù)擋泥板為板殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，采用了高精度的四邊形單元和三角單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到的單元總數(shù)為1258個(gè)，剛性體單元2個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為1976個(gè)，其中四邊形單元1200個(gè)，三角形單元58個(gè)論文開題報(bào)告。擋泥板有限元總成模型，如圖2所示。
對結(jié)構(gòu)件單獨(dú)進(jìn)行動力學(xué)模態(tài)計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)件的彈性模量為2.06GPa ,泊松比為0.3,材料密度為7900kg/m3，擋泥板的厚度為0.3mm，在結(jié)構(gòu)件的兩個(gè)螺孔處通過剛性單元建立約束條件，約束其6個(gè)自由度,然后在OptiStruct 中進(jìn)行動力學(xué)振動模態(tài)的計(jì)算, 提取前6階模態(tài)頻率。同時(shí)在HyperView中瀏覽相應(yīng)的模態(tài)振型,得到前6階模態(tài)頻率,其模態(tài)振型依次如圖3所示。
圖3 擋泥板初始模型的前六階模態(tài)振型
由模態(tài)分析結(jié)果可知，第1階頻率（整體彎曲）為43.61Hz。而實(shí)際工作環(huán)境中要求該擋泥板的第一階固有頻率不得低于50Hz，因此不符合條件，這是導(dǎo)致故障的直接原因。提高擋泥板的剛度，可考慮在發(fā)動機(jī)罩上設(shè)置加強(qiáng)筋，提高低階模態(tài)頻率，增加擋泥板的剛度。因此，在設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化過程中，根據(jù)實(shí)際制造工藝以及成本控制的要求，通過優(yōu)化擋泥板加強(qiáng)筋位置，提高低階固有頻率，增加擋泥板的剛度。
表1 擋泥板前6階固有頻率
階次
固有頻率(Hz)
1
43.6
2
68.7
3
98.27
4
110.9
5
154.7
關(guān)鍵詞：復(fù)雜系統(tǒng)；城鄉(xiāng)空間；城鄉(xiāng)關(guān)系；城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌規(guī)劃
中圖分類號：F294；N94 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 引言
近十幾年來，伴隨社會主義市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的高速增長，我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程逐步加快，城鎮(zhèn)化水平日益提高。從1978年到2011年，城鎮(zhèn)人口從1.72億增加到6.9億，城鎮(zhèn)化率從17.92%提升到51.27%。但同時(shí)，在我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)程中仍然存在諸多矛盾，如城鎮(zhèn)體系發(fā)展不協(xié)調(diào)、大城市人口過度集中，資源環(huán)境承載力受到嚴(yán)重考驗(yàn)，小城鎮(zhèn)建設(shè)遍地開花，相同職能類型的城鎮(zhèn)重復(fù)建設(shè)，同時(shí)廣大農(nóng)村地區(qū)建設(shè)滯后，城鎮(zhèn)化進(jìn)程對資源消耗過大，對環(huán)境生態(tài)的破壞嚴(yán)重等。在此背景下，黨的十報(bào)告明確提出，要堅(jiān)持走中國特色新型城鎮(zhèn)化道路。
新型城鎮(zhèn)化是以城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、產(chǎn)城互動、節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展為基本特征的城鎮(zhèn)化。推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展，首要任務(wù)是城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃。規(guī)劃是城鄉(xiāng)一體化的龍頭，是基石和前提。從本質(zhì)上看，新時(shí)期城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃應(yīng)是以優(yōu)化“城鄉(xiāng)關(guān)系”為重點(diǎn)的城鄉(xiāng)空間融合規(guī)劃，其基礎(chǔ)工作則是認(rèn)識城鄉(xiāng)空間的復(fù)雜性。城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究起源于城市空間復(fù)雜性的探索，作為以非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和非農(nóng)人口集聚為主要的居民點(diǎn)，其“復(fù)雜的非線性”空間特征早在上世紀(jì)50年代就被提及[1][2]，但直到80年代非線性科學(xué)和復(fù)雜科學(xué)理論和方法不斷應(yīng)用于城市系統(tǒng)領(lǐng)域，才真正開始形成復(fù)雜城市系統(tǒng)研究洪流。由于過分追求城市發(fā)展而導(dǎo)致城鄉(xiāng)用地矛盾及空間利用“破碎化”等問題，城鄉(xiāng)關(guān)系優(yōu)化及城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌被提上日程。因此，城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究角度也由城市擴(kuò)展到了城市—鄉(xiāng)村。
然而由于多種原因，我國城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展及城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃仍然面臨著城鄉(xiāng)關(guān)系的惡化和城鄉(xiāng)空間分離的挑戰(zhàn)。在此背景下，理論和方法論上的探索與創(chuàng)新成為推進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展、落實(shí)研究重點(diǎn)和突破研究難點(diǎn)的關(guān)鍵。基于此，文章對國內(nèi)外城鄉(xiāng)系統(tǒng)空間復(fù)雜性的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行詳盡梳理，以厘清城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究脈絡(luò)，為今后進(jìn)一步研究提供借鑒。
2 城市空間復(fù)雜性研究進(jìn)展
2.1 國外城市系統(tǒng)空間復(fù)雜性研究綜述
追朔其研究源流，有四個(gè)主要支流倍受關(guān)注：一是分形城市，興起于20世紀(jì)80年代，與異速城市保持研究邏輯同構(gòu)；二是元胞城市，崛起于20世紀(jì)80年代中期，最早追溯到70年代，與動力城市及網(wǎng)格-主體城市存在一定淵源；三是分形與元胞城市于90年代合流[3]，統(tǒng)一于自組織城市研究主流；四是非線性動力學(xué)的發(fā)展，和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的興起，為傳統(tǒng)城市網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜性研究提供新的視角和方法支撐，從而奠定了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)城市研究流派。
（1）異速城市。早在20世紀(jì)50年代，Clark就發(fā)現(xiàn)城市人口密度距離衰減的負(fù)指數(shù)律（Clark定律）[1]，此后許多學(xué)者如Noroll[2]、Smeed[4]、Nordbeck[5，6]、Gould[7]、Dutton[8]、Lo[9]等紛紛通過實(shí)驗(yàn)研究證明：城市人口和城市用地之間滿足冪指數(shù)關(guān)系，即城市擴(kuò)展存在異速生長現(xiàn)象，系統(tǒng)建立了系列城市異速生長函數(shù)，其中以Smeed的城市人口負(fù)冪律模型和Nordbeck-Dutton的城市人口-面積冪指數(shù)模型最具影響力，為此Clark模型的負(fù)指數(shù)律受到廣泛置疑和批判，尤其是與異速生長律同構(gòu)的分形學(xué)派。近年，我國一些學(xué)者（陳彥光、劉繼生）通過數(shù)理推導(dǎo)，統(tǒng)一了冪式異速生長關(guān)系與負(fù)指數(shù)人口分布之間的邏輯不兼容，從而將城市系統(tǒng)納入簡單性與復(fù)雜性的對立統(tǒng)一體系中[10]。
（2）動力城市。從20世紀(jì)60年代末開始，人們開始意識到基于牛頓力學(xué)的傳統(tǒng)靜態(tài)空間模型（如引力模型、潛力模型、空間擴(kuò)散模型、距離衰減模型等）不能有效解釋城市自組織的動態(tài)演化過程。因此，城市系統(tǒng)的動態(tài)演化過程和行為機(jī)制受到廣泛重視。1969年，美國麻省理工學(xué)院J.W.Forrester率先將系統(tǒng)動力學(xué)引入城市結(jié)構(gòu)變化研究，創(chuàng)立城市系統(tǒng)動力學(xué)模型（Urban Dynamics），即構(gòu)建一系列反饋城市系統(tǒng)要素關(guān)聯(lián)的微分方程；1971年，A.G.Wilson引入最大熵原理，改造Lowry模型，構(gòu)造了城市動態(tài)學(xué)模型，即構(gòu)建一組展示城市突變的非線性方程[11]。二者開創(chuàng)和引領(lǐng)動力城市研究潮流：一方面，大量學(xué)者從系統(tǒng)動力學(xué)視角，系統(tǒng)開展了城市人口、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源、生態(tài)等子系統(tǒng)的相互作用機(jī)制及可持續(xù)發(fā)展預(yù)測研究；另一方面，一些學(xué)者運(yùn)用突變論、協(xié)同學(xué)等全面揭示了城市空間變化的動力學(xué)過程，如Amsin的城市突變方程和Weidlich & Hagg的區(qū)域遷移動力學(xué)方程[12]。
顯然，動力城市模型研究多以系統(tǒng)構(gòu)成要素的關(guān)聯(lián)反饋為主，缺乏位置、距離等空間要素的考量，無法有效反映城市空間的動力演化過程；部分模型盡管開始考量時(shí)空變量，但多以宏觀尺度為主，缺乏對個(gè)體行為和微觀結(jié)構(gòu)引致的空間變化分析。這為后來的復(fù)雜城市系統(tǒng)研究提出新的課題：如何從宏觀到微觀、從系統(tǒng)要素關(guān)聯(lián)推演到城市空間演化？也相應(yīng)促使分形城市和元胞城市研究的孕育和萌發(fā)。
（3）分形城市。分形城市源于分形思想的城市形態(tài)、結(jié)構(gòu)的模擬與實(shí)證研究，其歷史可追溯到20世紀(jì)初的城市統(tǒng)計(jì)分析，但最終奠立分形城市研究的是Mandelbrot B.B.[13]，隨后Batty M.及Longley P.A.于20世紀(jì)80年代中期至90年代中期，長期全面地對城市及城市系統(tǒng)的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)展開分形理論和實(shí)證研究[14][15]，系統(tǒng)奠立全新的分形城市研究的理論體系和計(jì)算模型。近年，分形城市研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，從城市內(nèi)部形態(tài)向內(nèi)逐漸細(xì)化至城市建筑，向外逐漸擴(kuò)展到城市體系：微觀層次——城市建筑分形，主要運(yùn)用分形幾何學(xué)，從建筑審美和城市設(shè)計(jì)視角，解析城市公園、城市街區(qū)、家居環(huán)境、建筑外觀等建設(shè)和設(shè)計(jì)理念的“最優(yōu)形態(tài)”。中觀層次——城市內(nèi)部分形，研究最為廣泛，內(nèi)容涉及城市邊界、景觀、人口及城市化、土地利用、經(jīng)濟(jì)、交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面[16]。宏觀層次——城市體系分形，以城市等級規(guī)模、空間作用、中心地體系為主[17]。
（4）元胞城市。元胞思想應(yīng)用于城市系統(tǒng)研究歷史已久，早在上世紀(jì)50年代～60年代就有學(xué)者零星運(yùn)用CA計(jì)算模擬城市土地利用和交通發(fā)展過程[18]。70年代末，Tobler將CA模型引入地理學(xué)，創(chuàng)立“細(xì)胞地理學(xué)”[19]，并率先實(shí)證模擬了美國底特律城市擴(kuò)展過程。受其影響，80年代中期美國的 Couclelis和英國的Batty等人，率先在城市動態(tài)模擬領(lǐng)域開展CA理論和實(shí)證研究[20][21]，引領(lǐng)一些學(xué)者在城市規(guī)劃領(lǐng)域作了嘗試性及至深入性的應(yīng)用和擴(kuò)展。90年代以來，隨著GIS技術(shù)日益成熟，GIS-CA模型成功實(shí)現(xiàn)融合，學(xué)術(shù)界掀起一股CA城市系統(tǒng)研究熱潮[22]，研究內(nèi)容集中于城市系統(tǒng)形態(tài)生長、土地利用、城市景觀、位序-規(guī)模等領(lǐng)域[23]。
（5）自組織城市。從上世紀(jì)80年代開始，系統(tǒng)論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、混沌論、分形理論、人工智能-生命理論、自組織臨界論、自適應(yīng)系統(tǒng)論等復(fù)雜科學(xué)理論與方法不斷應(yīng)用于城市-區(qū)域系統(tǒng)復(fù)雜性研究，分形和元胞城市漸趨合流，形成自組織城市研究學(xué)派[24，25]，集中于耗散城市[26，27]、協(xié)同城市[28，29]、混沌城市[30，31]、自組織城市[32，33]、智能城市[34，35]、網(wǎng)格-主體城市[36]等領(lǐng)域。
（6）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)城市。上世紀(jì)90年代開始，全球化和地方化交織，世界城市系統(tǒng)研究轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化視角[37]，從空間實(shí)體流（全球航空流、貨運(yùn)流、城際交通流、城市-區(qū)域人口流等）[38]和虛擬流（互聯(lián)網(wǎng)、信息流、社會網(wǎng)絡(luò)、通訊網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)研發(fā)區(qū)位和擴(kuò)散、生產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)等）兩個(gè)方面[39]，揭示城市系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究成為熱潮。Taylor構(gòu)建“連鎖網(wǎng)絡(luò)模型”（Interlocking Model），通過跨國生產(chǎn)企業(yè)空間聯(lián)系實(shí)證分析，得出全球城市網(wǎng)絡(luò)的組織方式仍為等級或位序的“累積”[40]。近年來，隨著圖論和統(tǒng)計(jì)物理的融合，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論取得大發(fā)展，一些學(xué)者從城域（城市內(nèi)部）和城際（城市體系）兩大視角，從交通聯(lián)系（交通網(wǎng)絡(luò)、交通流）、社會聯(lián)系（人口遷移）、企業(yè)聯(lián)系（公司交流、企業(yè)合作）、信息交流和創(chuàng)新擴(kuò)散（因特網(wǎng)、電話呼叫、技術(shù)交流、創(chuàng)新擴(kuò)散等）等方面，將復(fù)雜城市系統(tǒng)抽象為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)分析了城市系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接的復(fù)雜性規(guī)律[41]，如無標(biāo)度性、小世界性等的驗(yàn)證，脆弱性或魯棒性評價(jià)及控制，以及動力學(xué)演化與傳播特征等。
2.2 國內(nèi)城市空間復(fù)雜性研究綜述
國內(nèi)城市空間復(fù)雜性研究集中于兩大視角：一是哲學(xué)思辨和定性描述，借鑒復(fù)雜科學(xué)理論和方法，架構(gòu)城市系統(tǒng)的復(fù)雜性理論體系，揭示城市系統(tǒng)的非線性、自組織性、突變性等復(fù)雜性規(guī)律[43，44]；普遍認(rèn)為城市是一個(gè)極為復(fù)雜且處于動態(tài)變化中的巨系統(tǒng)，表現(xiàn)出非平衡性、多尺度性、多層次性、不確定性、非線性、突變性、自組織性、自相似性、隨機(jī)性、無序與有序交互性等復(fù)雜性質(zhì)[45，46]。二是計(jì)量分析和模型模擬，或者通過實(shí)證分析揭示城市空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，或者創(chuàng)新性建立城市空間演化模型，成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)和前緣[47，48]。
與國外一樣，國內(nèi)城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性計(jì)量研究也以城市系統(tǒng)研究最受關(guān)注，成果最為豐富，形成兩大陣營：城市內(nèi)部和城市體系，但主要為城市地理學(xué)家所關(guān)注，與國外的多樣研究學(xué)科背景不同。同時(shí)，研究的內(nèi)容也相對較窄，主要集中于空間結(jié)構(gòu)[49]和空間演化[50]復(fù)雜性研究兩個(gè)方面。前者側(cè)重于借鑒分形理論、元胞自動機(jī)等復(fù)雜科學(xué)理論，從城市內(nèi)部景觀結(jié)構(gòu)、土地利用、人口分布、交通網(wǎng)絡(luò)以及城市體系空間形態(tài)、分形體系、等級結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系等方面，揭示城市系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以分形城市、分形城市體系和元胞城市為代表[51]～[54]。后者側(cè)重運(yùn)用突變論、系統(tǒng)動力學(xué)、灰關(guān)聯(lián)系統(tǒng)、自組織理論、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)論等復(fù)雜科學(xué)理論，開展城市空間演化過程（相變及突變）和動力機(jī)制（自組織和他組織）的定量研究和模擬預(yù)測，如動力城市[55]、自組織城市[56]和主體城市[57]。
研究方法上，以靜態(tài)數(shù)學(xué)模型[58]（等級體系標(biāo)度模型、城市統(tǒng)計(jì)模型、引力-熵模型等）、動態(tài)演化模型[59，60]（城市空間動力學(xué)模型、異速生長模型、網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)-細(xì)胞城市模型、分形城市模型、自組織城市模型）和智能模擬模型[61，62]（多主體模型、遺傳算法、虛擬城市模型等）為主，內(nèi)容涉及城市土地利用、交通網(wǎng)絡(luò)、城市規(guī)劃、人口分布和遷移、景觀結(jié)構(gòu)、城市環(huán)境、城市就業(yè)和居住、城市體系及等級規(guī)模分布等方面。張新生歸納城市空間增長的動力學(xué)機(jī)制，建立基于個(gè)體行為的城市空間動力學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)威爾遜模型的擴(kuò)展[63]。孫戰(zhàn)利將主體（Agent）引入控制因素層和動態(tài)交通層，構(gòu)建了城市動態(tài)演化模型，實(shí)現(xiàn)了宏觀與微觀、空間變化與屬性變化相結(jié)合，面向?qū)ο蟮能浖到y(tǒng)，并在GIS的支持下，對美國Ann Arbor城動態(tài)發(fā)展進(jìn)行了模擬[64]。陳彥光借鑒自組織理論，提出城市系統(tǒng)復(fù)雜性檢驗(yàn)的三大判據(jù)：分形結(jié)構(gòu)、Zipf定律和1/f噪聲[65]，并系統(tǒng)運(yùn)用分形理論，實(shí)現(xiàn)實(shí)空間-相空間-序空間的統(tǒng)一，構(gòu)建了系列蘊(yùn)含靜態(tài)和動態(tài)、功能和結(jié)構(gòu)、自上而下和自下而上、模擬和預(yù)測于一體的分形城市系統(tǒng)模型：引力模型及推廣模型、異速生長模型、空間動力學(xué)模型、等級規(guī)模模型、自組織演化模型等[66]。
3 城市—鄉(xiāng)村空間復(fù)雜性研究進(jìn)展
3.1 國外城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究綜述
長期以來，人們通常只是將城市和農(nóng)村孤立起來分析，城鄉(xiāng)關(guān)系研究薄弱。上世紀(jì)末，一些學(xué)者紛紛呼吁重視（城鄉(xiāng)）關(guān)系復(fù)雜性研究，認(rèn)為關(guān)系（經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的復(fù)雜性）及其空間結(jié)構(gòu)（景觀的復(fù)雜性）的復(fù)雜性規(guī)律研究應(yīng)成為經(jīng)濟(jì)地理學(xué)研究的重點(diǎn)范疇，經(jīng)濟(jì)實(shí)體及其相關(guān)作用關(guān)系所引起的經(jīng)濟(jì)地理發(fā)展和變化過程應(yīng)成為研究的中心[67]。
直到近年，以城市為依托的中心發(fā)展型面臨突出結(jié)構(gòu)性問題和缺陷，城鄉(xiāng)之間缺乏有效和有序的聯(lián)系，表現(xiàn)為“脫臼的經(jīng)濟(jì)”（Dislocation Economy）形式，人們才開始重視城鄉(xiāng)關(guān)系復(fù)雜性研究。研究內(nèi)容集中在“城鄉(xiāng)對立”（Urban-rural Independence）[68]、“城鄉(xiāng)互動”（Urban-rural Interaction）[69]和“城鄉(xiāng)互助”（Urban-rural Partnership）[70]等方面，研究視野和切入點(diǎn)多集中于發(fā)展中國家（地區(qū)），或許是發(fā)達(dá)國家的城鄉(xiāng)一體化已經(jīng)成為“過去完成時(shí)”。人們普遍認(rèn)為發(fā)展中國家的城市-區(qū)域問題呈日益復(fù)雜的態(tài)勢，解決這種復(fù)雜城鄉(xiāng)關(guān)系失調(diào)問題的根本路徑是實(shí)現(xiàn)“鄉(xiāng)村-城市關(guān)聯(lián)觀”（Rural-urban Linkage Approach）[71，72]。Cooke[73]、OECD[74]、Murdoch Jonathan[75]等人則從城鄉(xiāng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)視角，明確提出城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展的“網(wǎng)絡(luò)”化模式。
但這種城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)復(fù)雜性的研究范式多停留在定性描述上，對空間的關(guān)注相當(dāng)有限，更多的只是在城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會差異（社會問題、健康衛(wèi)生、政策體制、意識形態(tài)等）、經(jīng)濟(jì)社會要素流動（人口遷移、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系、資源和資本轉(zhuǎn)移）等方面部分提及城鄉(xiāng)關(guān)系作用的復(fù)雜性問題[76]，專門而系統(tǒng)的空間復(fù)雜性研究主要集中于城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶（邊緣區(qū)），普遍揭示出其空間結(jié)構(gòu)的動態(tài)過渡性、人口社會學(xué)特征多元化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展復(fù)合型、土地利用多樣化等復(fù)雜性特征[48]，以McGee的亞洲城鄉(xiāng)一體化“Desakota”空間研究為代表[77]。
3.2 國內(nèi)城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究綜述
城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)是一個(gè)泛合的概念，涉及社會學(xué)、規(guī)劃學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口學(xué)、生態(tài)學(xué)等眾多學(xué)科。研究視角集中于空間區(qū)位關(guān)系（地理學(xué)）、工業(yè)-農(nóng)業(yè)關(guān)系（經(jīng)濟(jì)學(xué)）、市民-農(nóng)民關(guān)系（社會學(xué)）、斑塊-基質(zhì)關(guān)系（生態(tài)學(xué)）四個(gè)層面[78]。地理視角上的城鄉(xiāng)研究倍受關(guān)注，成為熱點(diǎn)，已經(jīng)形成理論和實(shí)證、定性和定量、時(shí)間和空間的研究范式。研究理論涉及城鄉(xiāng)融合論、城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)論、城鄉(xiāng)一體化論、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展論、城鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展論等[79-81]；研究區(qū)域觸及中國和外國、東部和中部、西部、發(fā)達(dá)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)、城鎮(zhèn)密集區(qū)和非密集區(qū)、沿海熱點(diǎn)地區(qū)和少數(shù)民族地區(qū)等[82-84]；研究時(shí)間尺度以建國以來為主，并考慮信息時(shí)代和數(shù)字時(shí)代的影響[85-86]；研究方法以定性居多，定量研究不多，以關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)模型為主[87，88]；研究內(nèi)容主要從城鄉(xiāng)聯(lián)系和作用切入，涉及城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)的歷史演進(jìn)、空間差異、影響因素及動力機(jī)制、協(xié)調(diào)對策及發(fā)展模式等[89-91]，總體存在兩個(gè)研究傾向：一是不考慮城鄉(xiāng)地域空間差異性，研究二者相互關(guān)系的發(fā)展變化，忽視城鄉(xiāng)關(guān)系的空間復(fù)雜性；二是研究城鄉(xiāng)關(guān)系的靜態(tài)空間分異與組合，而忽視其地理變化過程的自組織性。
4 結(jié)論與研究展望
城市和鄉(xiāng)村的歷史淵源決定了城鄉(xiāng)關(guān)系的不可分割性，工業(yè)化和社會化發(fā)展使得二者在空間上越來越隔離，同時(shí)也在城市和農(nóng)村內(nèi)部產(chǎn)生了一系列的問題，為了解決各自的發(fā)展問題，最終需要回歸到二者的統(tǒng)一，新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌規(guī)劃就是對這種訴求的回應(yīng)。當(dāng)前，在國內(nèi)掀起新一輪城鄉(xiāng)統(tǒng)籌規(guī)劃熱潮的背景下，城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌研究具有十分廣闊的研究前景，我國幅員遼闊，各類城市與鄉(xiāng)村所處社會經(jīng)濟(jì)背景迥異，也為國內(nèi)城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究提供了廣泛的研究案例。本文通過對國內(nèi)外城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性文獻(xiàn)回顧與梳理，得出以下結(jié)論：
（1）從城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究角度來看，城市空間成為中心，鄉(xiāng)村空間“被邊緣”。無論是國外的自組織城市（耗散城市、協(xié)同城市、混沌城市、分形城市、細(xì)胞城市、沙堆城市和主體城市），還是國內(nèi)的分形城市、自組織城市、元胞城市、虛擬城市、城市系統(tǒng)動力學(xué)、城市地理空間系統(tǒng)，多是借鑒系統(tǒng)科學(xué)和非線性科學(xué)的理論和方法，“從區(qū)域論城市”，對城市體系（inter urban）和城市內(nèi)部（intra urban）空間復(fù)雜性展開理論和實(shí)證分析，作為區(qū)域的重要載體——鄉(xiāng)村往往處于從屬地位，甚至淪落到被忽略的邊緣。城市—鄉(xiāng)村空間復(fù)雜性研究仍處于呼吁和倡導(dǎo)的階段。
（2）從城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究方法來看，方法集成綜合研究不強(qiáng)。分形理論和CA模擬技術(shù)的融合以及在協(xié)同論、耗散論和混沌論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的自組織理論，雖體現(xiàn)了學(xué)術(shù)界集成各種方法和技術(shù)對復(fù)雜城鄉(xiāng)空間研究所做出的努力，但在具體的子系統(tǒng)或子集要素研究中多借助分形理論、空間句法或系統(tǒng)動力學(xué)的某個(gè)單一理論，綜合多學(xué)科、多理論對城市多要素和多系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)分析不足。而且，傳統(tǒng)的研究多是從某一個(gè)時(shí)間斷面進(jìn)行考察，而對于城鄉(xiāng)空間動態(tài)變化描述和模擬則需要新的方法和模型進(jìn)行補(bǔ)充。
（3）從城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究內(nèi)容來看，今后城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌研究需要從以下幾個(gè)方面展開和深化：①城鄉(xiāng)關(guān)系空間復(fù)雜性研究。新時(shí)期城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃以優(yōu)化“城鄉(xiāng)關(guān)系”為重點(diǎn)的城鄉(xiāng)空間融合規(guī)劃，當(dāng)前，盡管許多學(xué)者已經(jīng)意識到城鄉(xiāng)關(guān)系是由物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、人口遷移、社會、服務(wù)供應(yīng)、政治行政聯(lián)系相互關(guān)聯(lián)、共同作用的構(gòu)成的一個(gè)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有復(fù)雜性，但城鄉(xiāng)關(guān)系的空間復(fù)雜性研究幾乎空白，只有部分學(xué)者涉足城鄉(xiāng)耦合、關(guān)聯(lián)、協(xié)調(diào)的非線性規(guī)律和城鄉(xiāng)關(guān)系空間演化的動力機(jī)制；②城鄉(xiāng)空間自組織演化機(jī)制與模擬。已有不少西方學(xué)者建立了相關(guān)模型解釋城市空間自組織演化機(jī)制。而對于城鄉(xiāng)空間演化過程的分叉與選擇、混沌與有序、漸變與突變、競爭與協(xié)同、集中與分散等作用機(jī)制討論，利用開放性、非線性、不平衡、環(huán)境選擇等原理對自組織臨界性、相變性等過程的邏輯、實(shí)證和類比判據(jù)將會是以后研究的重點(diǎn)。加強(qiáng)對城鄉(xiāng)空間生長的模擬將會更理性把握城市空間拓展的方向、范圍、規(guī)模，解釋城市變遷的內(nèi)在動力，透視城市化的本質(zhì)，更好預(yù)測控制城市的發(fā)展；③城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)空間復(fù)雜性研究。以城鄉(xiāng)道路網(wǎng)為載體的城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)空間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)正逐漸被管理學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科認(rèn)識，打開地理學(xué)研究主頁，從網(wǎng)絡(luò)關(guān)系系統(tǒng)科學(xué)角度，探索城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的空間自組織運(yùn)行規(guī)律、交往協(xié)同演化機(jī)制的復(fù)雜性研究還相當(dāng)薄弱；④城鄉(xiāng)社會網(wǎng)絡(luò)空間復(fù)雜性研究。基于復(fù)雜科學(xué)理論，對城鄉(xiāng)人口空間分布，市場網(wǎng)絡(luò)分形，交通網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的研究需要深化，特別是信息要素空間傳播、職業(yè)流動和社會資源關(guān)系等虛擬城鄉(xiāng)社會網(wǎng)絡(luò)，更需填補(bǔ)研究的盲區(qū)。
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Research Progress of Domestic and Overseas
Urban-rural Spatial Complexity
DUAN De-zhong1， LIU Cheng-liang2
（1.College of Urban and Environmental Science， Central China Normal University， Wuhan 430079， China； 2.Institute of Innovation & Strategic Studies，East Cina Normal University， Shanghai 200062， China）
關(guān)鍵詞：航空航天專業(yè);人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號：G641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2015）30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿，是促進(jìn)國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)、增強(qiáng)國防安全和加快社會進(jìn)步的重要力量。加強(qiáng)航空航天類高校教育，培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務(wù)我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ)，培養(yǎng)適應(yīng)國際競爭的航空航天類本科人才，是我國航空航天科技發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前，以美、俄為代表的航空航天大國都建設(shè)了自己特色的航空航天專業(yè)院系，開展了多年的教學(xué)實(shí)踐，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。論文旨在通過材料的梳理，了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式，對國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)設(shè)置、課程安排、學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)等方面進(jìn)行研究，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學(xué)教改提供參考。
一、國外著名航空航天院系
（一）美國著名航空航天院系
美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達(dá)、人才培養(yǎng)最成功的國家，其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學(xué)。比較有代表性的有麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)。
麻省理工學(xué)院航空航天類教學(xué)與科研由航空航天系負(fù)責(zé)，下設(shè)三個(gè)部門，分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術(shù)部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關(guān)的信息獲取、處理、傳輸技術(shù)，如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等，負(fù)責(zé)教授導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復(fù)雜性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、操作方法，教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯(cuò)等課程，建有人機(jī)實(shí)驗(yàn)室、空間系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、國際空運(yùn)中心、操控臺研究中心、復(fù)雜系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室等。飛行器技術(shù)部門負(fù)責(zé)計(jì)算方法、流體力學(xué)、推進(jìn)技術(shù)、材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研究和教學(xué)，建有宇航計(jì)算設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、空氣渦輪實(shí)驗(yàn)室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會、空間推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等。
斯坦福大學(xué)航空航天系隸屬于工學(xué)院，承擔(dān)航空專業(yè)的教學(xué)科研任務(wù)。該系的研究領(lǐng)域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設(shè)計(jì)與控制、應(yīng)用航空動力學(xué)、空氣聲學(xué)計(jì)算、流體動力學(xué)計(jì)算、動態(tài)系統(tǒng)計(jì)算、機(jī)器人控制、復(fù)雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進(jìn)、高超聲速流體、導(dǎo)航、控制系統(tǒng)辨識與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。
（二）俄羅斯著名航空航天院系
俄羅斯也是航空航天強(qiáng)國，開設(shè)航空航天專業(yè)的主要學(xué)院有莫斯科國立航空學(xué)院、西伯利亞國立航空航天大學(xué)。莫斯科國立航空學(xué)院建于1930年，擁有12個(gè)學(xué)院，56個(gè)系，128個(gè)實(shí)驗(yàn)室，3個(gè)設(shè)計(jì)局，幾個(gè)計(jì)算機(jī)中心，一個(gè)實(shí)驗(yàn)工廠，一套運(yùn)動航空訓(xùn)練設(shè)施，一個(gè)莫斯科附近的飛機(jī)場，兩個(gè)科研機(jī)構(gòu)（應(yīng)用力學(xué)和電氣力學(xué)，低溫研究）。該學(xué)院通常以數(shù)字編號代替學(xué)院名稱，從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動機(jī)院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學(xué)院、經(jīng)濟(jì)與管理院、航空航天院、機(jī)器人與智能系統(tǒng)院、應(yīng)用數(shù)學(xué)和物理院、應(yīng)用力學(xué)院、人文科學(xué)院、預(yù)科院。西伯利亞國立航空航天大學(xué)擁有空間研究及高技術(shù)學(xué)院和航天技術(shù)學(xué)院，設(shè)置了飛機(jī)制造系、航空發(fā)動機(jī)與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導(dǎo)彈技術(shù)系、飛行器無線電技術(shù)系統(tǒng)系。
（三）歐洲著名航空航天院系
英國帝國理工學(xué)院在其工學(xué)院設(shè)置了航空系，主要負(fù)責(zé)飛機(jī)設(shè)計(jì)制造方面的研究與人才培養(yǎng)，包括航空動力學(xué)與航空結(jié)構(gòu)學(xué)兩個(gè)研究方向。航空動力學(xué)方向包含流體基礎(chǔ)、航空飛行器設(shè)計(jì)、控制、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境與工業(yè)關(guān)系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學(xué)方向包括計(jì)算力學(xué)、沖擊與損傷、復(fù)合材料等方面的研究。
法國國家高等航天航空學(xué)院已經(jīng)有90多年的歷史，它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶，致力于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)工程師，在研制協(xié)和式客機(jī)的工程師當(dāng)中，有許多就是從法國高等航天航空學(xué)院畢業(yè)的。學(xué)院下設(shè)5個(gè)系和一個(gè)研究中心，分別是空氣動力學(xué)、能源、推進(jìn)系、結(jié)構(gòu)與材料力學(xué)系、光電子與信號系、語言文化藝術(shù)系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業(yè)設(shè)置與課程體系
（一）學(xué)位與專業(yè)設(shè)置
國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年，研究生二年，英國有本科3年，研究生1年。俄羅斯不同，如莫斯科國立航空學(xué)院預(yù)科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學(xué)位設(shè)置上，各個(gè)院校有所不同，歸納起來，主要有工學(xué)學(xué)士、航空航天工程學(xué)士、航空工學(xué)學(xué)士、航空航天工學(xué)學(xué)士、航空工程理科碩士、航空航天工程學(xué)士、航空與宇航工程學(xué)士、航空學(xué)理科碩士、航空與航天學(xué)理科碩士、機(jī)械與航天工程理科碩士。
（二）國外著名航空航天院系課程體系
麻省理工學(xué)院（MIT）航空與航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè)，其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置世界聞名。MIT航空與航天系設(shè)有兩個(gè)本科專業(yè)方向：航空與航天科學(xué)工程專業(yè)和航空與航天信息科學(xué)工程專業(yè)，兩個(gè)方向的課程設(shè)置都建立在航空航天基礎(chǔ)（核心）課程上，下面分別以A和B代指這兩個(gè)專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎(chǔ)科學(xué)課程（6門）、人文、藝術(shù)、社會科學(xué)課程（8門）、科學(xué)與技術(shù)限選課程（2門）、實(shí)驗(yàn)課程（1門）;系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗(yàn)與進(jìn)展課程，其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV，計(jì)算機(jī)和工程問題求解引論，自動控制原理、動力學(xué)、隨機(jī)系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、推進(jìn)系統(tǒng)引論、航天工程中的計(jì)算方法，專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室介紹、實(shí)時(shí)系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗(yàn)與進(jìn)展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗(yàn)項(xiàng)目I、試驗(yàn)項(xiàng)目II、飛行器進(jìn)展、空間系統(tǒng)進(jìn)展I、空間系統(tǒng)進(jìn)展II。
（三）學(xué)時(shí)學(xué)分要求
1.學(xué)分組成。課程學(xué)分組成考慮教學(xué)環(huán)節(jié)，如MIT飛行動力學(xué)課程，總學(xué)分12分，構(gòu)成包括課堂3分、實(shí)驗(yàn)1分、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)8分。另外還有無學(xué)分課程，課程必修但無學(xué)分，如普林斯頓沒有學(xué)分制、強(qiáng)調(diào)上課門數(shù)，斯坦福大學(xué)基礎(chǔ)課程要求5門航空航天基礎(chǔ)課程，專業(yè)課程4選3。英國大學(xué)一般不設(shè)立學(xué)分制，所有學(xué)生都按部就班完成規(guī)定課程的學(xué)習(xí)。
2.學(xué)分要求。美國大部分學(xué)校有明確的畢業(yè)學(xué)分?jǐn)?shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃設(shè)課程學(xué)分，又分成4類，分別是核心課（core）108、專業(yè)領(lǐng)域課（professio-
nal area）48、實(shí)驗(yàn)和綜合應(yīng)用（experiment and Capstone）30、非限制性選修課（unrestrictived elective）48，總學(xué)分大于234學(xué)分。但是在學(xué)分?jǐn)?shù)量并不統(tǒng)一，差異很懸殊，如密歇根128學(xué)分、MIT大于234學(xué)分、賓州州立132學(xué)分。航空航天專業(yè)必修課比例很高，有的高達(dá)90%以上，如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學(xué)分的，如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。
3.學(xué)時(shí)要求。有些大學(xué)要求學(xué)時(shí)達(dá)到一定數(shù)量，如悉尼大學(xué)本科至少192學(xué)時(shí)，研究生核心課程和選修課程，至少144學(xué)時(shí)。斯坦福大學(xué)研究生基礎(chǔ)課程設(shè)置門數(shù)要求，其他按學(xué)時(shí)要求，數(shù)學(xué)（6個(gè)學(xué)時(shí)）、技術(shù)選修（12學(xué)時(shí)）、人文社科類選修（45學(xué)時(shí)）。
三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色
歸納起來，國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)設(shè)置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設(shè)置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主，基本不針對特定航空航天器劃分專業(yè)，學(xué)生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個(gè)別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細(xì)而精，如莫斯科國立航空學(xué)院幾乎整個(gè)大學(xué)的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個(gè)不同部分，專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學(xué)期課程數(shù)量相對較少，但課業(yè)工作量不少。學(xué)生畢業(yè)所需學(xué)時(shí)學(xué)分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少，完全學(xué)分制的作用并不明顯，反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學(xué)習(xí)課內(nèi)外并重，還有較多實(shí)踐環(huán)節(jié)、交流討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣（如劍橋）。教授授課。三是注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識教育上，在課程設(shè)置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達(dá)與交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導(dǎo)。在專業(yè)教育上，強(qiáng)化多樣化實(shí)踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。四是注重綜合素質(zhì)和個(gè)性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學(xué)設(shè)置有工程管理與相關(guān)法律的必修與選修課程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)在工程實(shí)踐中如何領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、進(jìn)行項(xiàng)目管理與風(fēng)險(xiǎn)評估、做出決策以及熟悉與之相關(guān)的法律知識。還會從工業(yè)部門請來客座教師來協(xié)助授課，并安排有相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。針對個(gè)性化培養(yǎng)需求，在課程設(shè)置上具有較大的選擇基數(shù)。
四、總結(jié)
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ)，是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)學(xué)位與專業(yè)設(shè)置、課程體系、學(xué)時(shí)學(xué)分要求點(diǎn)等方面進(jìn)行了梳理，總結(jié)了人才培養(yǎng)特色，為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設(shè)和教學(xué)教改提供參考。
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自80年代聯(lián)結(jié)主義范式興起以后，符號主義和聯(lián)結(jié)主義成為認(rèn)知科學(xué)的兩大基本范式，由于兩大范式建立在功能主義計(jì)算假設(shè)和聯(lián)結(jié)主義假設(shè)之上，受到一系列質(zhì)疑。隨著最近十年一些有關(guān)動力系統(tǒng)理論文獻(xiàn)的問世，一種新的關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)理論似乎在逐步形成，例如，格羅布斯（Globus 1992），羅伯特森（Robertson 1993），西倫（Thelen）和斯密斯（Smith 1994）的文章和著作希望發(fā)展一種對認(rèn)知更好的動態(tài)的理解進(jìn)路。特別是馮蓋爾德（van Gelder）和波特（R.Port）(1995)年出版了一本關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的動力理論的書：提出認(rèn)知科學(xué)的動力學(xué)研究進(jìn)路（It’s about time:An overview of the dynamical approach to cognition，Mind as motion:Explorations in the dynamics of cognition， Cambridge， MA， MIT），被作為認(rèn)知科學(xué)第三種競爭范式的宣言。此書引起了較大凡響，如華盛頓大學(xué)伊萊斯密斯（C.Eliasmith）1996年發(fā)表了《第三種競爭范式：對認(rèn)知的動力理論的批判性考察》，其后也有其他人的熱烈討論。
馮蓋爾德針對80年代以后符號主義、聯(lián)結(jié)主義范式所產(chǎn)生的困難，提出他的動力學(xué)假說（Dynamicist Hypothesis）。對于認(rèn)知科學(xué)中的時(shí)間、構(gòu)架、計(jì)算和表征等概念都提出了不同的解釋。馮蓋爾德把紐厄爾（Newell）西蒙（Simon）的計(jì)算主義假說或說物理符號系統(tǒng)假說：
“自然的認(rèn)知系統(tǒng)在物理符號系統(tǒng)的意義上是智能的。”
相關(guān)的，期望用動態(tài)眼光理解認(rèn)知的還有丘奇蘭德（Churchland）和謝諾沃斯基（Sejnowski），他們（1992）把所擁護(hù)的聯(lián)結(jié)主義假說表述為“突現(xiàn)性是以系統(tǒng)的某種方式依賴于低層現(xiàn)象的高層結(jié)果”。他們承諾“通過構(gòu)架的低層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用能達(dá)到復(fù)雜的認(rèn)知效果”
“直覺過程是一種亞概念的（subconceptual）聯(lián)結(jié)主義動力系統(tǒng)，它不接受完全的、形式化的、精確的概念層次的描述”。
“用亞概念網(wǎng)絡(luò)把自然認(rèn)知系統(tǒng)看作是動力神經(jīng)系統(tǒng)是最好的理解。”
有一種假設(shè)認(rèn)為，人意向性意識涌現(xiàn)于集群系統(tǒng)動力學(xué)，并由環(huán)境激發(fā)。
動力系統(tǒng)類包括任何隨時(shí)間變化的系統(tǒng)，廣泛用于對自然界的描述。動力論者期望勾畫一類特殊的能恰當(dāng)描述認(rèn)知的動力系統(tǒng)。于是1995年馮蓋爾德給出他的動力學(xué)假說（Dynamicist Hypothesis）：
“自然的認(rèn)知系統(tǒng)是某種動力系統(tǒng)，而且從動力學(xué)眼光理解認(rèn)知系統(tǒng)是最好的理解。”
動力學(xué)假說是以數(shù)學(xué)的動力系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)描述認(rèn)知的，用數(shù)學(xué)中的狀態(tài)空間（state space）、吸引子（attractor）、軌跡（trajectory）、確定性混沌（deterministic chaos）等概念來解釋與環(huán)境相互作用的認(rèn)知主體（智能體）的內(nèi)在認(rèn)知過程。用微分方程組來表達(dá)處在狀態(tài)空間的認(rèn)知主體（智能體）的認(rèn)知軌跡。換句話說，認(rèn)知是作為認(rèn)知主體所有可能的思想和行為構(gòu)成的多維空間被描述的，特別是通過在一定環(huán)境下和一定的內(nèi)部壓力下的認(rèn)知主體的思想軌跡來詳盡考察認(rèn)知的。認(rèn)知主體（智能體）的思想和行為都受微分方程的支配。系統(tǒng)中的變量是不斷進(jìn)化的，系統(tǒng)服從于非線性微分方程，一般來講是復(fù)雜的，是確定的。
二．認(rèn)知科學(xué)的幾個(gè)動力系統(tǒng)模型
這些模型雖然不僅僅是動力學(xué)假設(shè)的應(yīng)用實(shí)例，但被動力論的倡導(dǎo)者看作他們的范式的擔(dān)當(dāng)者。
1．循環(huán)原動力行為模型（Cyclical Motor Behavior Model）
羅伯特森（1990）曾用動力學(xué)進(jìn)路對CM（新生嬰兒的自發(fā)的原動力行為中的循環(huán)）做了大致勾畫。羅伯特森采集了大量的關(guān)于新生嬰兒呈現(xiàn)的自發(fā)的原動力行為的數(shù)據(jù)。由于這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性，這個(gè)動力系統(tǒng)模型CM是少有的幾個(gè)能夠充當(dāng)動力系統(tǒng)模型的。而且許多人認(rèn)為，這是一種可定量化的生理學(xué)行為的一種非隱喻的動力描述，恐怕較臨床心理學(xué)的研究結(jié)果更能讓人欣然接受。
羅伯特森后來過濾了觀察狀態(tài)空間，獲得了帶有少數(shù)自由度的一個(gè)理想的動力模型，似乎能夠模擬CM的隨機(jī)過程。但基于后來的研究，羅伯特森只能得出結(jié)論說是“我對CM的生物學(xué)基質(zhì)清楚地知道的很少”。結(jié)果，至今還沒有完美的動力系統(tǒng)模型。
因此羅伯特森說：“我們距離建立一種使?fàn)顟B(tài)變量和參數(shù)與生理學(xué)和環(huán)境因素有清楚對應(yīng)的關(guān)于CM的動力系統(tǒng)模型的目標(biāo)，還有相當(dāng)長的路要走”。
2．嗅覺球狀模型(Olfactory Bulb Model)
斯卡德（Skarde）和弗里曼（Freeman）1987年的論文“為了了解世界大腦是如何制造混沌的”大致勾勒了這個(gè)模型并進(jìn)行了一定程度的實(shí)驗(yàn)，這是一個(gè)基于嗅的神經(jīng)過程的考察，借助復(fù)雜動力系統(tǒng)理論描述感受器官的神經(jīng)系統(tǒng)的各種復(fù)雜狀態(tài)、包括描述混沌神經(jīng)元活動及其有規(guī)律的軌跡而提出的精致模型。蓋爾德和格羅布斯、巴頓（Bardon）紐曼（Newman）等都承認(rèn)它可以作為動力系統(tǒng)模型。
3．動力振動理論模型（Motivational Oscillatory Theory）
動力振動理論（MOT）是一個(gè)關(guān)于循環(huán)的動力系統(tǒng)的模型。是馮蓋爾德（1995）推薦作為動力論假說范例的一個(gè)簡化的動力系統(tǒng)模型，它是由……提出的。
但是這個(gè)系統(tǒng)最大的問題就是如何正確選擇系統(tǒng)的參數(shù)。因?yàn)閷τ趧恿ο到y(tǒng)而言，是對初值敏感的，“改變動力系統(tǒng)的一個(gè)參數(shù)就改變了它的整個(gè)動力學(xué)” （van Gelder，1995，p.357）。
4．語言認(rèn)知的動力學(xué)模型
5．關(guān)于意識的動力學(xué)模型
……
三．動力學(xué)認(rèn)知范式對表征的理解
表征是認(rèn)知科學(xué)最核心的概念之一。表征包括對象表征、問題表征和知識表征等，還有內(nèi)隱表征和外顯表征，人的表征和機(jī)器表征，總之，表征被認(rèn)為是人類對自身和對外部世界表達(dá)式的媒介，特別是，知識表征是推理的前提。在計(jì)算主義框架下，知識表征是有效計(jì)算的媒介，是使計(jì)算機(jī)世界的信息溝通以及與人的世界的信息溝通成為可能的媒介。在我們今天普遍流行的認(rèn)知科學(xué)范式中最重要的就是表征與計(jì)算問題，無論是作為“一種替代物”，“一組本體論承諾”，還是“一種媒介”（韋格曼（M.Wageman，1996）），抑或一種“被構(gòu)造出來的作為另一對象的替代物而存在的符號”(劉西瑞，2004)，大家都默認(rèn)著一個(gè)假定，“沒有表征就沒有人類認(rèn)知”。
動力論的認(rèn)知范式與其他范式的一個(gè)重要區(qū)別是對表征的不同理解。符號主義模型是以符號表征為基礎(chǔ)的。聯(lián)結(jié)主義的表征是以網(wǎng)絡(luò)中的并行式表征或局部符號表征（Globus 1992，Thelen and Smith 1994;van Gelder 1993，1995）為基礎(chǔ)的。但動力論的認(rèn)知范式則宣稱，一個(gè)動力模型應(yīng)當(dāng)是“無表征的”。
在對聯(lián)結(jié)主義范式的批判中，格洛布斯指出，“表征的過程實(shí)際上是在簡化網(wǎng)絡(luò)中的（符號的）計(jì)算過程。”在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)中是無表征的，它們是變化的；是借助化學(xué)變化的自組織過程，因此談?wù)摫碚魇菦]有意義的（Globus 1992，p.302），類似的，van Gelder認(rèn)為“表征概念對于理解認(rèn)知是不充分的一種詭辯式的東西（sophisticated）（van Gelder，1993，p.6）. Thelen and Smith 宣稱“我們根本不去建立什么表征” （Thelen and Smith 1994，p.338）！動力主義者認(rèn)為，對于恰當(dāng)解釋認(rèn)知，表征是完全不必要的。
實(shí)際上，布魯克斯（R.Brooks）就宣稱，將建造一種完全自動的、能動的行為者（創(chuàng)造物），它們與人類共存于世界上，并被人類認(rèn)可是有自己權(quán)利的智能存在。創(chuàng)造物在它的動力環(huán)境中必須以隨機(jī)應(yīng)變的方式恰當(dāng)處理問題。它們應(yīng)有多種目標(biāo)，能適應(yīng)環(huán)境，也能利用偶發(fā)環(huán)境。布魯克斯的方案是把復(fù)雜系統(tǒng)分解為部分來建造，再連接到復(fù)雜系統(tǒng)中。他所設(shè)計(jì)的機(jī)器人，是靠控制不同的層次直接與環(huán)境作用，因此他宣稱“根本不需要表征”（1991）。
因此，也有人攻擊動力論范式，拒斥表征無非是對行為主義規(guī)劃的不成功表達(dá)的一種強(qiáng)烈暗示。說它是“無表征的”，不如說它是“在某種類型的非計(jì)算的動力系統(tǒng)中存在狀態(tài)空間演化的”。
四．對認(rèn)知科學(xué)的動力學(xué)范式的批判性考察
動力系統(tǒng)理論對認(rèn)知行為的連續(xù)性提供了隨時(shí)間變化的自然主義的說明。這是其他范式不能說明的，其他范式一般來講是忽略時(shí)間概念的。但人類大腦與環(huán)境之間是隨時(shí)有信息交流的，而且是處在不斷變化的，暫態(tài)的連續(xù)的認(rèn)知是隨時(shí)間變化的。
動力系統(tǒng)理論的優(yōu)勢是對認(rèn)知的描述是多元的，是一種經(jīng)驗(yàn)可檢驗(yàn)的理論，可以對描述認(rèn)知系統(tǒng)的微分方程進(jìn)行分析修正，也可以用已知的技術(shù)去解這些方程，比起其他理論，它是一種定量的分析，是理解認(rèn)知的一種確定性的觀點(diǎn)。另一優(yōu)勢是動力系統(tǒng)的描述可以展示人類行為復(fù)雜的，混沌的特性。動力論者認(rèn)為，如此對認(rèn)知的分析描述，應(yīng)當(dāng)是已經(jīng)找到了替代認(rèn)知科學(xué)中的符號主義、聯(lián)結(jié)主義的新范式。果真如此嗎
但是前面討論的一些模型外，至今有多少是成功的模型？
對于表征的理解受到質(zhì)疑.
如何保證動力系統(tǒng)的各變量和參數(shù)的恰當(dāng)選擇？系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性問題。
認(rèn)知的動力系統(tǒng)雖然不是一種隱喻性的，而是一種定量的分析，但對于定量性描述的因素的選擇基于什么原則？
動力學(xué)理論是否構(gòu)成同符合主義、聯(lián)結(jié)主義具有同樣競爭力的第三種范式？
它是對于認(rèn)知的最有潛力和生命力的新范式？
…… 主要參考文獻(xiàn)
1.R.Brooks(1991)Intelligence without representation，Arificial Intelligence 47:139-159.
2.C.Eliasmith (1996) The third contender: A critical examination of the dynamicist thory of cognition，in P.Thagard (ed)(1998)Mind Readings: Introductory Selection in Cognitive Science.MIT Press.
3.S.S.Robertson，A.H.Cohen & R.G.Mayer-Kess(1993) Behavioural Chaos:Beyond the Metaphor，in LB.Smith & E.Theken(eds)，A dynamic systems approach to development: Applications，Combridge，MIT Press，pp.120-150.
關(guān)鍵詞：物，老年腫瘤，圍手術(shù)期，血流動力學(xué)
一般來說，腫瘤患者尤其是老年腫瘤患者的免疫能力較差，而腫瘤摘除手術(shù)中用到的物對患者身體的免疫能力有一定程度的損傷，進(jìn)而造成患者手術(shù)效果欠佳。本文對兩組患者分別應(yīng)用不同的物，通過比較患者一些血流動力學(xué)指標(biāo)的變化，來分析兩種不同的物對患者機(jī)體的影響，以便在以后的臨床治療中采用更適合患者手術(shù)后恢復(fù)的物。
1.資料與方法
1.1基礎(chǔ)資料
在我院2012年11月至2014年11月收治的老年腫瘤患者中選取80例作為研究對象，首先按照拋硬幣的隨機(jī)方法將患者分為對照組與觀察組，兩組患者應(yīng)用不同的物，對照組患者吸入異氟醚，觀察組患者注射異丙酚，兩組患者人數(shù)相等。兩組患者的性別、年齡、體重等情況為：觀察組男性22名，女性18名，年齡段為68.3～85.0歲，體重段為50.4～81.3kg；對照組患者男性21名，女性19名，年齡段為66.5～84.1歲，體重段為51.7～81.6kg。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對照組和觀察組患者在性別、年齡、體重等方面的差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），因此兩者患者在不同物下的血流動力學(xué)指標(biāo)具有可比性。
1.2實(shí)驗(yàn)前協(xié)議
本次實(shí)驗(yàn)研究均征得患者及其家屬的同意，為了避免不必要的糾紛，醫(yī)院與患者及其家屬簽訂了一定的協(xié)議。所有患者均自愿進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。對試驗(yàn)中的有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該明確告知患者，以便患者做出選擇，不能知情不報(bào)，欺瞞患者[1]。
1.3方法
兩組患者都要進(jìn)行精心的麻醉前準(zhǔn)備，以便麻醉工作的順利進(jìn)行，護(hù)理人員應(yīng)該運(yùn)用人性化護(hù)理中的有關(guān)方法規(guī)定，對患者進(jìn)行心理撫慰，讓患者消除恐懼心理，積極配合麻醉工作。在正式進(jìn)行麻醉前，還應(yīng)該對患者進(jìn)行麻醉誘導(dǎo)，兩組患者都要進(jìn)行此步驟，即首先為患者注射0.16mg的馬來酸咪達(dá)唑侖，等待患者進(jìn)入睡眠狀態(tài)，然后注射0.12mg的維庫溴銨，最后還要注射0.005mg的芬太尼。
觀察組和對照組患者分別給予異丙酚和異氟醚進(jìn)行麻醉。其中觀察組患者采用輸液泵將異丙酚持續(xù)性輸入患者體內(nèi)，速度應(yīng)該緩慢加快，等到達(dá)一定數(shù)值后維持恒定，即6.5mg/kg[2]；由于異氟醚是氣體，應(yīng)該讓患者吸入，其濃度應(yīng)該適中，為2.0%。等物發(fā)生效果時(shí)，才能進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)期間患者的心率和血壓應(yīng)該每隔一段時(shí)間進(jìn)行改變，應(yīng)該采用藥物進(jìn)行心率及血壓的改變，所用藥物為芬太尼和維庫溴銨。
1.4觀察指標(biāo)
對病人的血流動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行檢測，對病人麻醉誘導(dǎo)前、麻醉誘導(dǎo)后、注射后10分鐘、手術(shù)完畢后的平均動脈壓、心率分別進(jìn)行記錄。對兩組患者麻醉誘導(dǎo)前、手術(shù)結(jié)束、手術(shù)結(jié)束5天后的細(xì)胞因子水平進(jìn)行檢測，具體需要檢測的細(xì)胞因子有CD3+ 、CD4+ 、CD8+[3]。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
對實(shí)驗(yàn)過程中監(jiān)測到的血流動力學(xué)參數(shù)和細(xì)胞因子的有關(guān)水平參數(shù)以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，實(shí)驗(yàn)前病人的性別、年齡、體重等參數(shù)也進(jìn)行檢測。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作。實(shí)驗(yàn)前病人的身體參數(shù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，之后的血流動力學(xué)參數(shù)采用卡方檢驗(yàn)。如果最終P
2.結(jié)果
2.1平均動脈壓、心率
觀察組患者的平均動脈壓和心率相較于對照組患者在各個(gè)時(shí)期都出現(xiàn)了更明顯的下降趨勢，具體情況見下表。
3.討論
一些物不但對患者神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有很大的傷害，而且不能起到實(shí)質(zhì)性的麻醉效果，常常會導(dǎo)致病人手術(shù)中出現(xiàn)痛感，病人身體受到刺激，血壓水平升高，一些身體虛弱及身患其他疾病的病人甚至?xí)霈F(xiàn)心血管堵塞等突發(fā)癥狀。老年腫瘤患者機(jī)體能力下降，尤其是免疫系統(tǒng)趨向老化，不適宜的麻醉方法和物會進(jìn)一步損傷患者的免疫能力，使得腫瘤擴(kuò)散，給患者生命安全造成一定的威脅。
從本文的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果看，不同的物對患者免疫能力的影響差別很大，觀察組患者采用異丙酚進(jìn)行麻醉，對照組患者采用異氟醚進(jìn)行麻醉，而觀察組患者的免疫能力在麻醉及手術(shù)后要明顯高于對照組患者。
參考文獻(xiàn)：
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[2]尚志杰，薄鋒.老年患者平衡麻醉與全憑靜脈麻醉時(shí)血流動力學(xué)的分析[J].中國醫(yī)藥指南，2013，14：280-281.
關(guān)鍵詞：全閥 數(shù)值模擬 動力學(xué) 動網(wǎng)格 泄放機(jī)理
前言
全閥是工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)安全方面的重要元件，主要作用就是保證生產(chǎn)系統(tǒng)能夠在合理的壓力條件之下運(yùn)行，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性能。但是全閥在實(shí)際運(yùn)行過程中還是會出現(xiàn)不同故障。科研人員在對于全閥分析研究過程中，主要集中在三個(gè)方面，分別是實(shí)驗(yàn)測試、數(shù)值模擬與全閥。現(xiàn)階段對于全閥研究工作已經(jīng)取得了十分顯著的工作成果。
1、計(jì)算模型
本文在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模型研究過程中，利用的是ANSYSCFX軟件，該軟件與科研人員在研究過程中所應(yīng)用的軟件相比較，無法自動再生網(wǎng)格，但是能夠?qū)τ谝呀?jīng)形成的網(wǎng)格進(jìn)行轉(zhuǎn)移，進(jìn)而保證網(wǎng)格能夠按照用戶自身需求到達(dá)針對性位置，保證對于該區(qū)域內(nèi)計(jì)算工作完畢。在對于全閥開啟過程中的動力學(xué)分析研究過程中，主要通過動網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行研究分析，利用數(shù)值模擬的方法對于全閥在啟動過程中有關(guān)參數(shù)的改變進(jìn)行分析研究。為了能夠保證計(jì)算模型更加便捷，首先就需要對于計(jì)算模型內(nèi)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定，例如時(shí)間步長就為tstep，全閥啟動元件質(zhì)量就為mdisc。
通過利用動網(wǎng)格技術(shù)和全閥啟動軟件位置改變情況，就能夠有效對于全閥軟件在開啟過程中瞬時(shí)變化情況進(jìn)行分析研究，對于全閥啟動的時(shí)候流域瞬態(tài)變化問題進(jìn)行計(jì)算。
2、數(shù)值模擬過程
2.1網(wǎng)格劃分
在建模過程中需要利用到CFX內(nèi)的流體薄片技術(shù)，也就是按照一定厚度從某個(gè)方向進(jìn)行拉伸，進(jìn)而得到厚度為一個(gè)固定單元的薄片，將所得到的薄片放入到針對的平面之中，保證與該平面相垂直的部分?jǐn)?shù)值為零，構(gòu)建計(jì)算區(qū)域。其次就是將計(jì)算區(qū)域引入到ICEMCFD內(nèi)，應(yīng)用四面體對于所生成網(wǎng)格的尺寸進(jìn)行控制，同時(shí)對于全閥啟動周圍及入口位置上面的網(wǎng)格進(jìn)行重新加密處理。在對于網(wǎng)格計(jì)算完畢之后，需要對于網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行檢查，同時(shí)對于網(wǎng)格平滑度進(jìn)行整體分析。
2.2物理參數(shù)設(shè)置及邊界條件
本文在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬分析研究過程中所應(yīng)用到動力網(wǎng)技術(shù)內(nèi)，對于邊界設(shè)置上面已經(jīng)提供了針對性條件，其中還包含特殊情況下的邊界條件。全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬瞬態(tài)流場內(nèi)，并不涉及到無效邊界組合，同時(shí)也并不涉及到特殊性邊界，例如對于初始條件相對于敏感的邊界，在對于邊界條件設(shè)置過程中，需要受到精確性與收斂性的影響。在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬初步性分析研究過程中，將全閥運(yùn)行條件設(shè)置為常規(guī)性條件，也就是溫度為25℃，對于高速氣體動力學(xué)所造成的影響暫時(shí)忽視，高速氣體動力學(xué)所造成的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面上，分別是密度與比熱容，同時(shí)也忽視重力的影響。通過利用穩(wěn)健邊界條件，在對于入口邊界條件設(shè)置過程中，壓力為5%，出口應(yīng)用的是開放式的出口，也就是氣體能夠自動流入或者是流出，整個(gè)計(jì)算區(qū)域具有開放性特征，整個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)具有顯著零梯度渦流特點(diǎn)。
整個(gè)計(jì)算區(qū)域內(nèi)的壁面邊界主要有兩種模式構(gòu)成，這樣也就造成在計(jì)算區(qū)域內(nèi)的入口通道內(nèi)基本上都是保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，并不會產(chǎn)生任何滑移，因此壁面應(yīng)用無滑移絕熱壁面。但是全閥軟件在開啟過程中，會產(chǎn)生移動，通過移動速度與動網(wǎng)格內(nèi)所應(yīng)用到的編輯語言之間有著十分緊密的關(guān)聯(lián)，所以就需要應(yīng)用到滑移絕熱壁面。
在渦流模型內(nèi)，所應(yīng)用到的模型框架為SST ，這種模型框架具有近壁運(yùn)算與遠(yuǎn)場計(jì)算的優(yōu)勢，能夠?qū)τ诳缏曀賻Ъげǖ倪吔缌鲃忧闆r內(nèi)應(yīng)用。模型所得到的計(jì)算結(jié)果具有一定收斂性，在對其分析研究過程中主要應(yīng)用殘差曲線，最大誤差不會超過0.001.
3、模擬結(jié)果與分析
在全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬內(nèi)應(yīng)用動網(wǎng)格技術(shù)，能夠有效保證數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況之間更加貼近，這樣進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬次數(shù)就能夠有效減少，防止在多次計(jì)算過程中出現(xiàn)慣性失真的情況。同時(shí)由于全閥在剛開始啟動的時(shí)候參數(shù)變化十分激烈，為了能夠?qū)τ谠谠摱螘r(shí)間內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)了解，創(chuàng)建瞬態(tài)模擬就十分重要。
3.1壓力場云圖
如圖一所示，為全閥在瞬態(tài)啟動過程中在每一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的壓力云圖。由圖一能夠發(fā)現(xiàn)，其中第一個(gè)圖表示全閥在沒有啟動之前，全閥管道內(nèi)外之間所產(chǎn)生的壓力效果，但是由于全閥管道屬于密封性管道，圖內(nèi)的管道內(nèi)部是在進(jìn)行預(yù)泄之前所出現(xiàn)的情況，在這種情況下由于流體運(yùn)動，造成入口處內(nèi)的壓力顯著提升。
全閥啟動軟件與介質(zhì)壓力在感受到彈簧力處于失衡狀態(tài)下之后，全閥啟動軟件就是立即與密封面相脫離，進(jìn)而保證全閥能夠啟動，這樣全閥內(nèi)場就會出現(xiàn)氣流紊亂情況，流場內(nèi)的壓力發(fā)生顯著改變，具體情況如圖一內(nèi)的第二個(gè)圖。在經(jīng)過一段短暫的時(shí)間之后，全閥就能夠進(jìn)入到穩(wěn)定泄壓狀態(tài)下，全閥內(nèi)壁上面的局部壓力將能夠超過1mpa，但是全閥閥口的位置還會出現(xiàn)較為明顯的負(fù)壓力情況。
3.2速度場矢量圖
如圖二所示，圖二內(nèi)全閥在瞬態(tài)啟動過程中，每一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的速度矢量。
全閥在剛開始啟動的時(shí)候，速度基本為零，流入在逐漸進(jìn)入到閥道之后，全閥啟動軟件密封區(qū)域內(nèi)就會出現(xiàn)細(xì)小的泄露情況，進(jìn)行預(yù)泄露，在這個(gè)時(shí)候全閥瞬態(tài)速度就會發(fā)生一定改變。全閥在流體在進(jìn)入到瞬態(tài)狀態(tài)下的時(shí)候，全閥內(nèi)的某一個(gè)開高位置上面就會出現(xiàn)超壓泄放的情況，在這個(gè)階段內(nèi)全閥泄壓處于高度飽和狀態(tài)下。當(dāng)全閥泄壓在進(jìn)入到最高的時(shí)候，流體泄放逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)。從圖二內(nèi)能夠發(fā)現(xiàn)，全閥在Q點(diǎn)的之后，周圍速度變化具有不連貫特點(diǎn)，速度變化十分明顯，這樣就能夠充分表明全閥在進(jìn)入到穩(wěn)定排放過程中所具有的特點(diǎn)，也就是流體開發(fā)在趨于穩(wěn)定之后，流體參數(shù)基本上不會發(fā)生顯著改變。
結(jié)論：本文在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)力學(xué)數(shù)值模擬分析研究過程中，通過利用動力學(xué)方程式，利用動力學(xué)參數(shù)與動網(wǎng)格技術(shù)，對于數(shù)值模擬編程語言進(jìn)行確定，選擇適合本文研究所應(yīng)用的渦流模型，完成了對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬任務(wù)。在研究之后發(fā)現(xiàn)，在全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)內(nèi)，是以密封性管道作為外部接線，進(jìn)而構(gòu)成了內(nèi)流場與外流場，在內(nèi)流場內(nèi)流體主要以收縮流動為主要特點(diǎn)，在外流場內(nèi)主要以擴(kuò)張為主要特點(diǎn)，兩個(gè)流暢之間參數(shù)的流場正好與壓縮流體流動特點(diǎn)相吻合。本文在研究上面還存在一定不足，希望有關(guān)研究人員不斷進(jìn)行深入性研究與分析。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：皮艇；運(yùn)動學(xué)；動力學(xué)；競技能力
中圖分類號：G861.43文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-3612(2007)08-1122-04
1實(shí)船測試系統(tǒng)
實(shí)船測試系統(tǒng)的核心是多功能中央處理器，完成船體三軸加速度測量、多維槳力信號采集、多種信號的測量時(shí)序同步、信號本地存儲、USB數(shù)據(jù)通信等功能，采用密封防水處理，便于船載安裝。測試系統(tǒng)總重量小于0.6 kg，結(jié)構(gòu)緊湊，對運(yùn)動員的訓(xùn)練感覺影響很小。其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.1槳力傳感器常見的工業(yè)傳感器，要求應(yīng)變計(jì)緊密粘貼在彈性材料表面。專業(yè)的皮艇槳桿采用高強(qiáng)度碳纖維制成，在槳力作用下會產(chǎn)生應(yīng)變，因此槳桿可以看作工業(yè)傳感器中的彈性材料。遺憾的是，不論從技術(shù)角度，還是從實(shí)際操作可行性角度，都不可能在每個(gè)槳桿表面貼上應(yīng)變計(jì)。因此我們采用傳動機(jī)構(gòu)，將槳桿的應(yīng)變傳遞至另外一個(gè)彈性材料（應(yīng)變梁）。在應(yīng)變梁上貼電阻應(yīng)變計(jì)檢測梁的應(yīng)變，從而獲得對槳力的間接測量。槳力傳感器實(shí)物照片如圖2所示。
這種偏置型槳力傳感器不需要破壞槳體結(jié)構(gòu)，可快速安裝到槳桿上，實(shí)現(xiàn)了在多個(gè)槳桿之間的輪換使用。整個(gè)傳感器重量低于80 g，結(jié)構(gòu)緊湊，對運(yùn)動員正常訓(xùn)練的感覺影響很小。目前，國家皮艇隊(duì)的實(shí)船測試系統(tǒng)均裝備了偏置型傳感器，經(jīng)過長期實(shí)船測試，其測力原理的有效性和可靠性得到了驗(yàn)證。
1.2艇速測量在測試系統(tǒng)中，加速度傳感器除了反映船體加速度信息外，更為重要的是需要利用加速度的時(shí)域積分，獲得船體速度。
目前皮艇速度的測量主要可分為接觸式和非接觸式兩種，其中接觸式測速裝置檢測船體相對于水流的速度，由于傳感器只能置于船體的某一個(gè)部位，因此實(shí)際上測定的是流速場某點(diǎn)的流速，所以傳感器在水中的深度、離艇的距離和安裝在艇上的位置都影響速度的測量精度。非接觸式測速裝置多采用GPS（Global positioning system）或者高速攝影方法。高精度差分GPS定位誤差可控制在10 cm以內(nèi)，但是其數(shù)據(jù)刷新頻率較低，只能反映一段時(shí)間內(nèi)的宏觀速度，無法測量每一時(shí)刻的實(shí)時(shí)速度。高速攝影方法受攝像機(jī)視野的限制，只能測量出很短距離艇的運(yùn)動速度，而且需要大量的事后處理工作［8］。
利用加速度信號的時(shí)域積分計(jì)算速度是一個(gè)非常直觀的思路，可避免上述接觸式、非接觸式速度測量存在的問題。但傳統(tǒng)的加速度測量中，動態(tài)加速度信號和重力加速度信號交叉干擾，容易產(chǎn)生較大的測量誤差。針對這一問題，我們利用磁傾角輸出作為補(bǔ)償數(shù)據(jù)源，取得了理想的測量精度，并在實(shí)際測量應(yīng)用中得到成功驗(yàn)證。
1.3測試指標(biāo)測試系統(tǒng)可以提供任何時(shí)刻的船體加速度、槳力信息、船體姿態(tài)信息，在此基礎(chǔ)上，可以導(dǎo)出的參數(shù)主要包括：1) 動力學(xué)信息：每槳最大力量，每槳平均力量，每槳沖量，每槳做功，每槳功率，以及上述參數(shù)在任意時(shí)間或距離內(nèi)的統(tǒng)計(jì)信息。2) 運(yùn)動學(xué)信息：船速，船體加速度，位移，槳頻，拉槳時(shí)間，有效拉槳時(shí)間，回槳時(shí)間，單槳位移，單槳最大最小和平均船速，以及上述參數(shù)在任意時(shí)間或距離內(nèi)的統(tǒng)計(jì)信息。3) 船體姿態(tài)信息：船體上下顛簸、左右搖擺的速度和幅度，以及上述參數(shù)在任意時(shí)間或距離內(nèi)的統(tǒng)計(jì)信息。
有了這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以從運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)角度出發(fā)，對運(yùn)動員專項(xiàng)競技能力進(jìn)行分析和評估。
1.4分析方法反映運(yùn)動員競技能力的最直接指標(biāo)是測試成績，因此我們以船速為因變量，以測試所得的30余項(xiàng)動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)指標(biāo)為自變量，采用多因素逐步回歸分析法，初步篩選出能夠有效反映運(yùn)動員專項(xiàng)技能的主要因素。需要說明的是，限于篇幅本文沒有涉及船體姿態(tài)信息。
2專項(xiàng)競技能力評估方法
下面以我國某優(yōu)秀女子運(yùn)動員在GAⅢ強(qiáng)度下，單人皮艇500 m的測試數(shù)據(jù)為例，從運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)角度出發(fā)，進(jìn)行競技能力評估和分析。我們將該運(yùn)動員關(guān)鍵的動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)信息每50 m做一次平均，顯示在表1中，表2簡單介紹了各參數(shù)的基本含義。
圖3顯示的是在GAⅢ訓(xùn)練強(qiáng)度下，500 m測試過程中隨機(jī)抽取三次劃槳的槳力信號對比，結(jié)合表1和圖3可以得到以下結(jié)論：
1) 高水平運(yùn)動員技術(shù)動作定性，槳力信號具有很好的重復(fù)性。
2) 左側(cè)拉槳時(shí)間占左側(cè)動作周期的比例約為65%，右側(cè)拉槳時(shí)間占右側(cè)動作周期的比例約為68%，上述比例不隨槳頻的變化而產(chǎn)生明顯的差異，說明高槳頻并未犧牲拉槳時(shí)間。
3) 右側(cè)槳葉入水產(chǎn)生的瞬時(shí)力量峰值較左手小，說明右側(cè)入水更加柔和，槳葉包水效果更好。
4) 左右側(cè)槳力曲線前坡均很陡峭，說明槳葉推進(jìn)力作用迅速；左右側(cè)槳力曲線后坡均很陡峭，說明槳葉出水快速，無帶水現(xiàn)象［9］。
5) 左側(cè)槳力曲線達(dá)到頂峰后，衰減很快；相比較而言，右側(cè)槳力曲線則平坦、飽滿。
6) 總的來說，該運(yùn)動員右手技術(shù)動作好于左手，這一點(diǎn)與教練員的判斷是一致的。
2.2專項(xiàng)身體素質(zhì)分析
圖4顯示的是500 m全程中，船速、槳頻和左右側(cè)平均槳力的變化趨勢。結(jié)合表1和圖4，可以得到下面的結(jié)論。
1) 左側(cè)最大槳力平均為220 N，右側(cè)最大槳力平均為212 N，說明與左側(cè)拉槳動作有關(guān)的肌群最大力量、最大速度力量優(yōu)于右側(cè)。
2) 訓(xùn)練過程中，左側(cè)最大力量衰減32.5%，右側(cè)最大力量衰減19.6%；左側(cè)平均力量衰減37.4%，右側(cè)平均力量衰減19.1%。說明與右側(cè)拉槳動作有關(guān)的肌群速度耐力優(yōu)于左側(cè)。
3) 在國家女子皮艇隊(duì)中，該運(yùn)動員左側(cè)拉槳最大力量居第3位，右側(cè)拉槳最大力量居第4位，左側(cè)拉槳平均力量居第2位，右側(cè)拉槳平均力量居第6位。
4) 該運(yùn)動員左側(cè)拉槳動作相關(guān)肌群的速度耐力是相對薄弱環(huán)節(jié)，在日常訓(xùn)練中應(yīng)加以重視。
2.3競速結(jié)構(gòu)分析
圖5顯示的是500 m全程速度圖，其中藍(lán)色線條反映了船速的動態(tài)變化過程，結(jié)合圖4、圖5和表1可以得到以下結(jié)論：
1) 起航后，經(jīng)過5.9 s時(shí)間、17.3 m距離，一個(gè)動作周期的平均船速即達(dá)到全程平均船速；起航階段共計(jì)9槳，起航平均槳頻為99.3。說明該運(yùn)動員的起航是成功的。
2) 21 m處，槳頻達(dá)到最高峰120；此后槳頻呈馬鞍型分布，21～150 m區(qū)間內(nèi)槳頻逐步下降，150～380 m區(qū)間內(nèi)槳頻保持在112左右，380～500 m區(qū)間內(nèi)槳頻上升至114左右。根據(jù)張滬等人的研究，國際大賽中優(yōu)秀運(yùn)動員絕大多數(shù)采用這種槳頻結(jié)構(gòu)［10］。
3) 起航后，經(jīng)過10.5 s時(shí)間、38 m的距離，船速達(dá)到高峰；船速高峰穩(wěn)定維持至35.6 s、160 m；自此以后，船速穩(wěn)步下降。
4) 該運(yùn)動員在后120 m提高了槳頻進(jìn)行沖刺，但是由于槳力的穩(wěn)步衰減，尤其是左側(cè)槳力衰減嚴(yán)重，導(dǎo)致沖刺階段速度無法得到提升，反而呈現(xiàn)穩(wěn)步下降的趨勢。
2.4動力保護(hù)問題流暢一直是水上運(yùn)動所追求的目標(biāo)，所謂不流暢，指運(yùn)動員完成劃船動作時(shí)，表現(xiàn)為劃得緊、動作僵、不連貫，給人感覺好像總是斷斷續(xù)續(xù)，流暢性不夠，實(shí)效性差［2］。這是基于多年現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)的一種很通俗的描述形式，從另外一個(gè)角度看，不流暢也就是每一個(gè)劃槳周期中，船速的波動大，給人的視覺造成了一種斷斷續(xù)續(xù)的感覺。
單槳周期內(nèi)船速差（最高船速-最低船速）是衡量一個(gè)運(yùn)動員動力保護(hù)能力的重要指標(biāo)，用VDF表示。可以想象，船體的平均船速也會影響該指標(biāo)，平均船速越高，則VDF相應(yīng)越大。因此更為合理的指標(biāo)應(yīng)該是VDF/V_B，其中V_B表示平均船速。
在研究VDF和VDF/V_B的時(shí)候，需要排除起航階段，因?yàn)檫@時(shí)候船體自靜止開始加速，每一槳速度差不能反映真實(shí)的動力保護(hù)水平。
通過比較，該運(yùn)動員的VDF數(shù)值在國家女子皮艇隊(duì)中處于倒數(shù)第三位，VDF/V_B數(shù)值處于倒數(shù)第一位，這說明該運(yùn)動員動力保護(hù)做得好。
2.5槳力效率評估水流對槳葉的作用力（槳力）大部分成為推進(jìn)船體的動力，少部分則用于維持船體的平衡。因此，我們定義槳力效率為：運(yùn)動員槳力有多大程度轉(zhuǎn)化為對船體的有效推力。
基于上述分析，可以提出一種基于能量守恒定律的槳力效率評估方法，考察自至?xí)r間段內(nèi)，人船槳系統(tǒng)在阻力和槳力共同作用下的能量轉(zhuǎn)換情況：
劃船效果將動力學(xué)信息（槳力）和運(yùn)動學(xué)信息（船速）直接聯(lián)系起來，不僅表達(dá)了運(yùn)動員技術(shù)動作的完善程度，也表征了某個(gè)運(yùn)動員是否適合皮艇項(xiàng)目。換句話說，體重大、力量大的運(yùn)動員成績往往并不優(yōu)于體重輕、力量弱的運(yùn)動員。
3結(jié)論
皮艇項(xiàng)目對于力量和技術(shù)都有很高的要求，結(jié)合實(shí)船運(yùn)動學(xué)動力學(xué)信息，對運(yùn)動員競技能力進(jìn)行綜合分析評估，可發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員的薄弱環(huán)節(jié)，對于教練員制定科學(xué)訓(xùn)練計(jì)劃具有重要意義。本文從槳力信號特征分析、專項(xiàng)身體素質(zhì)分析、競速結(jié)構(gòu)分析、動力保護(hù)問題、槳力效率評估、劃船效果評估等幾個(gè)方面，介紹了皮艇競技能力評估的基本思路和方法。所論述的技術(shù)指標(biāo)和評估方法，對于劃艇項(xiàng)目和賽艇項(xiàng)目也具有參考價(jià)值。
在將來的工作中，擬綜合采用多種統(tǒng)計(jì)分析方法，對動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和船體姿態(tài)等指標(biāo)進(jìn)行分析，確定各代表性指標(biāo)及其權(quán)重，試圖建立皮艇專項(xiàng)競技能力的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，為日常訓(xùn)練和運(yùn)動員選材提供科學(xué)依據(jù)。
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[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革; 藥代動力學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn); 臨床藥學(xué)教育
[中圖分類號] R969.1[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號] 1005-0515(2010)-9-177-02
Pharmacokinetics experimental teaching reform and practice
Liu Qi,WangCangyuan,Liu kexin*
(School of Pharmacy, Dalian Medical University, Dalian 116044)
[Abstract]As the Clinical Pharmacy professional education get more and more attention, the status of pharmacokinetics courses have gradually been recognized. Therefore, This article discussed how to plan carrying out the designed experiment education through the reform and analysis of the traditional pharmacokinetic experimental teaching.And the designed experiment has been performed in terms ofteaching content, teaching method and other aspects of the in-depth study and practice.
[Keywords]Experimental teaching reform; Pharmacokinetic design of experiment; Clinical pharmacy education
藥物代謝動力學(xué)(pharmacokinetics ,PK,以下簡稱藥代動力學(xué)) 是定量研究藥物在生物體內(nèi)吸收、分布、代謝和排泄變化以及體內(nèi)藥物濃度隨時(shí)間變化規(guī)律的一門科學(xué)。根據(jù)這些變化和規(guī)律,在臨床上為個(gè)體病人制定出合理的給藥方案,達(dá)到安全、有效的藥物治療效果。藥代動力學(xué)的基本理論對新藥研制及臨床治療方案的設(shè)計(jì)具有重要的實(shí)用價(jià)值[1]。
鑒于上述藥代動力學(xué)的重要性,為了使學(xué)生在今后的工作中更好地將藥代動力學(xué)的研究方法應(yīng)用于臨床,指導(dǎo)臨床合理用藥,我院自1993年起對臨床藥學(xué)本科生開設(shè)了臨床藥物代謝動力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)課程,至今已有十七年歷史,培養(yǎng)了十余屆從事藥代動力學(xué)研究的臨床藥師。
通過十余年藥代動力學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們體會到,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果直接影響整體教學(xué)質(zhì)量水平的高低。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課不僅僅是理論課的簡單補(bǔ)充,更是綜合培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的有機(jī)組成部分。然而隨著時(shí)代的發(fā)展,漸漸發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過度強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的教學(xué)思想,而忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。因此,如何更好地培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的動手和獨(dú)立思考能力,以適應(yīng)新世紀(jì)對復(fù)合型人才的要求,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急[2]。
針對過去實(shí)驗(yàn)中存在的不足,作者在教學(xué)方法上進(jìn)行了由灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué)的教學(xué)改革,即注重能力的培養(yǎng),使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動帶著問題學(xué)習(xí),變簡單操作為結(jié)合實(shí)際靈活應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)也將教師的示教與演示轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。自己動手摸索,教師輔助指導(dǎo),為學(xué)生提供了積極思維的空間。此外,為了進(jìn)一步使學(xué)生將藥代動力學(xué)理論有機(jī)的結(jié)合于臨床應(yīng)用,我們對以往的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了大膽的改革,取消了過去的長春西汀在家兔體內(nèi)研究實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單,無法得到系統(tǒng)的藥代動力學(xué)參數(shù),更不能進(jìn)行臨床給藥方案的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。而且,檢測手段為外標(biāo)法,方法陳舊,實(shí)驗(yàn)誤差大,無法滿足現(xiàn)今學(xué)生動手操作儀器的能力要求。因此,我們在改善了學(xué)生實(shí)驗(yàn)室條件的情況下,增加了用高效液相色譜法(HPLC)測定頭孢拉定家兔血尿藥濃度及頭孢拉定臨床給藥方案的設(shè)計(jì)研究兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并編寫了實(shí)驗(yàn)講義。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是 1.檢測手段及檢測方法先進(jìn),采用了檢測水平更為精確的內(nèi)標(biāo)法。使學(xué)生有更多的機(jī)會提高學(xué)生動手能力。2.改革后的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)完整的藥代動力學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有助于學(xué)生了解藥物體內(nèi)動態(tài)研究的全部過程,更好的理解理論知識,為學(xué)生將來在工作崗位上能夠自主進(jìn)行個(gè)性化給藥方案的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
結(jié)合該教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn),我們提出幾點(diǎn)體會和建議。
1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革方法的實(shí)施和改進(jìn)
1.1 精選實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
藥代動力學(xué)實(shí)驗(yàn)是在臨床藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生中開展的。因?yàn)榕R床藥學(xué)專業(yè)教育是以培養(yǎng)臨床應(yīng)用型藥學(xué)人才為主要目標(biāo),而在新制定的教學(xué)大綱中已明確要求學(xué)生掌握新藥臨床前藥代動力學(xué)研究和藥動學(xué)數(shù)據(jù)的曲線擬合、藥代參數(shù)意義以及常用軟件的使用。因此我們教學(xué)改革的目的就是配合實(shí)驗(yàn)大綱要求,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)個(gè)性化給藥方案,了解藥代動力學(xué)參數(shù)的臨床應(yīng)用意義。
在實(shí)驗(yàn)前,先將學(xué)生分為四人一個(gè)課題小組,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和技術(shù)及實(shí)驗(yàn)課題設(shè)計(jì)的專題講解,使學(xué)生掌握高效液相色譜儀的基本操作,熟悉基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理與方法,培養(yǎng)學(xué)生觀察、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及收集、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。同時(shí)讓學(xué)生去查閱藥物相關(guān)文獻(xiàn)資料,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)過程中,指導(dǎo)學(xué)生正確采集實(shí)驗(yàn)測定所需的血漿樣品和尿樣;獨(dú)立操作HPLC進(jìn)行濃度測定;采用所學(xué)過的理論知識和公式對數(shù)據(jù)計(jì)算整理綜合;并且學(xué)會使用國內(nèi)通用的藥代動力學(xué)軟件(3P97),對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析。形成報(bào)告時(shí)不僅要求學(xué)生提供本組數(shù)據(jù)的分析及相關(guān)的臨床給藥方案設(shè)計(jì)計(jì)劃,還要求學(xué)生將本班全部小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整體擬合,并對擬合后的結(jié)果與自己小組的結(jié)果差異給出合理的解釋。該實(shí)驗(yàn)改革大大提高了學(xué)生的科研興趣及動手實(shí)踐能力,而且使其對藥物體內(nèi)過程的變化有了清楚的認(rèn)識。
1.2開展設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和探索能力
與過去的陳舊實(shí)驗(yàn)相比,本次實(shí)驗(yàn)改革是將過去的單一的抽血測濃度實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_展綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這次改革更著重于對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析、綜合與總結(jié)。使學(xué)生能根據(jù)所得血藥濃度及尿藥濃度的結(jié)果,利用相關(guān)理論、公式及軟件綜合計(jì)算出實(shí)驗(yàn)動物的體內(nèi)藥代動力學(xué)參數(shù)值,模擬新藥臨床前的藥代動力學(xué)研究,從而設(shè)計(jì)臨床個(gè)體化給藥方案,以小論文形式寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從而讓學(xué)生自主且系統(tǒng)地完成一次藥物體內(nèi)代謝規(guī)律的研究,以此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,并啟發(fā)學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與臨床用藥基本理論相結(jié)合。本實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師將實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績以十分制計(jì)入理論考試的總成績內(nèi),以此來檢驗(yàn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
1.3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
在過去的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,每次實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)都花很多時(shí)間講實(shí)驗(yàn)步驟、方法及相關(guān)理論知識。由于實(shí)驗(yàn)步驟太繁瑣、方法太抽象,老師越講學(xué)生越感模糊。因此,在教學(xué)方法上我們也做了適當(dāng)?shù)母淖儭τ谂c實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識及實(shí)驗(yàn)步驟,要求學(xué)生事前預(yù)習(xí),教師在課堂上只講重點(diǎn)和注意事項(xiàng)。對于在實(shí)驗(yàn)計(jì)算和方案設(shè)計(jì)中所遇到的實(shí)際問題,鼓勵(lì)學(xué)生去圖書館查資料或進(jìn)行學(xué)生小組討論,通過學(xué)生的集體討論、交流以及教師的從旁指導(dǎo)來共同解決問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、綜合,做出恰如其分的結(jié)論,并對實(shí)驗(yàn)所出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行討論分析,找出原因。
通過本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,學(xué)生也能做到根據(jù)理論課所學(xué)的原理及實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù),自行完成藥物體內(nèi)代謝過程的研究。教師在此過程中要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),幫助學(xué)生解決遇到的難題,并使學(xué)生充分了解藥物體內(nèi)動態(tài)變化的全過程。而學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,掌握藥代動力學(xué)參數(shù)的計(jì)算方法、相關(guān)理論及臨床應(yīng)用。從而學(xué)生能初步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要隨機(jī)、要有對照組、要有可重復(fù)性等原理,培養(yǎng)了一定的實(shí)驗(yàn)思維為其后來自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)打下良好基礎(chǔ)。
2 改革效果
我們在教學(xué)方法和內(nèi)容上都進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)后,該實(shí)驗(yàn)改革試行了一年,并進(jìn)行了問卷調(diào)查。學(xué)生普遍反映實(shí)驗(yàn)的總結(jié)對培養(yǎng)他們分析綜合能力幫助很大。共有68名學(xué)生參與了調(diào)查,其中97.1%的學(xué)生認(rèn)為,這種系統(tǒng)的自主實(shí)驗(yàn)過程讓他們提高了動手能力,也加深了對藥代動力學(xué)軟件應(yīng)用的理解。98.2%的學(xué)生贊成該實(shí)驗(yàn)改革,認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)改革能更好地加深學(xué)生對藥代動力學(xué)理論的認(rèn)識,初步了解藥代動力學(xué)試驗(yàn)的設(shè)計(jì),明確了藥代動力學(xué)參數(shù)在臨床治療方案的制訂和合理用藥方面的作用,收獲很大。
我們體會到,通過對本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,可加深學(xué)生對藥代動力學(xué)學(xué)習(xí)過程中重點(diǎn)及難點(diǎn)的理解和掌握,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與意識,提高了教學(xué)效果。
3 討論及今后設(shè)想
目前的社會大環(huán)境正處在科技迅猛發(fā)展的時(shí)代,原有的教學(xué)模式面臨著新的挑戰(zhàn),要順應(yīng)時(shí)代的潮流變化在摸索中不斷改革,才能不落后于時(shí)展。
本次教改雖然具有方法直觀、利于理解和掌握且緊密聯(lián)系實(shí)踐的優(yōu)點(diǎn),并取得了可喜的教學(xué)效果,但仍存在一些問題。如耗時(shí)過長,且對于實(shí)驗(yàn)條件的要求較高,對學(xué)生的操作能力也同樣有較高的要求。另外,目前的藥代動力學(xué)理論授課為48學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課課時(shí)明顯不足。因此建議能否適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)。此外,在今后實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下,在開展動物實(shí)驗(yàn)為主的前提下,和臨床教學(xué)醫(yī)院聯(lián)合,增加人體藥代動力學(xué)研究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,更好地增強(qiáng)學(xué)生理論與臨床實(shí)踐相結(jié)合的能力。
總之,提高教學(xué)質(zhì)量需要我們進(jìn)行不斷的改革與探索。在藥代動力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們將認(rèn)認(rèn)真真、持之以恒的做好每一項(xiàng)工作,樹立科學(xué)的教學(xué)觀、質(zhì)量觀和人才觀,充分調(diào)動教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)兩個(gè)積極性,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力,全面提高藥代動力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
摘要:當(dāng)今時(shí)代急劇變化的外部環(huán)境對企業(yè)的績效管理水平提出了新的要求,傳統(tǒng)的績效管理方法已經(jīng)不能滿足企業(yè)的需要。平衡計(jì)分卡作為一種重要的戰(zhàn)略績效管理方法,一經(jīng)提出就受到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用,但是平衡計(jì)分卡自身也存在動態(tài)復(fù)雜性不足等理論缺陷。在分析平衡計(jì)分卡和系統(tǒng)動力學(xué)兩者關(guān)系的基礎(chǔ)上,給出兩者相結(jié)合的實(shí)施步驟,為戰(zhàn)略績效管理提供決策支持。
關(guān)鍵詞:平衡計(jì)分卡;系統(tǒng)動力學(xué);績效管理;動態(tài)復(fù)雜性
平衡計(jì)分卡作為一種重要的戰(zhàn)略績效管理工具,它引進(jìn)了三個(gè)方面的非財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)績效評價(jià)偏重財(cái)務(wù)指標(biāo)的不足,并站在戰(zhàn)略的角度,抓住企業(yè)成功的關(guān)鍵要素,成為企業(yè)制定戰(zhàn)略、實(shí)施戰(zhàn)略、進(jìn)行績效評價(jià)的有力工具。但是,平衡計(jì)分卡四個(gè)層面之間是簡單的線性因果關(guān)系,而企業(yè)經(jīng)營活動是一個(gè)動態(tài)復(fù)雜的過程,各策略目標(biāo)之間具有非線性、因果反饋、時(shí)間延遲的特性,而這些特性正是平衡計(jì)分卡所缺少的。由于平衡計(jì)分卡沒有考慮到企業(yè)的動態(tài)復(fù)雜性,一些企業(yè)在引進(jìn)平衡計(jì)分卡后并沒有達(dá)到預(yù)期的實(shí)施效果。因此平衡計(jì)分卡的動態(tài)性不足問題亟需改進(jìn)以促進(jìn)其實(shí)施效果。
平衡計(jì)分卡若要有效地將戰(zhàn)略展開成各維度,甚至每個(gè)員工的目標(biāo)與指標(biāo),關(guān)鍵在于必須理清這些指標(biāo)間的因果關(guān)系。在實(shí)際操作中,平衡計(jì)分卡只提供了架構(gòu),卻無建立因果關(guān)系的方法。其次,平衡計(jì)分卡也未考慮因果關(guān)系中的時(shí)間延遲,而這些缺陷正是系統(tǒng)動力學(xué)的長處所在。事實(shí)上,平衡計(jì)分卡的創(chuàng)始人Kaplan和Norton也早已認(rèn)識到平衡計(jì)分卡這方面的不足,尤其在有因果反饋的動態(tài)復(fù)雜情況時(shí),他們也建議采用系統(tǒng)動力學(xué)的方法來彌補(bǔ)這些不足。
由于系統(tǒng)動力學(xué)有助于理清復(fù)雜系統(tǒng)的因果關(guān)系,將它與平衡計(jì)分卡結(jié)合,可輔助平衡計(jì)分卡指標(biāo)之間因果關(guān)系的建立,促進(jìn)平衡計(jì)分卡的有效實(shí)施。本文首先分析了平衡計(jì)分卡的動態(tài)不足性和系統(tǒng)動力學(xué)的有點(diǎn),在回顧系統(tǒng)動力學(xué)和平衡計(jì)分卡兩者相結(jié)合的相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,分析了兩者間的共性和互補(bǔ)性。在此基礎(chǔ)上,給出系統(tǒng)動力學(xué)和平衡計(jì)分卡相結(jié)合的結(jié)構(gòu)框架圖和具體實(shí)施步驟,為平衡計(jì)分卡的更加有效的實(shí)施提供借鑒。
一、平衡計(jì)分卡和系統(tǒng)動力學(xué)相結(jié)合的研究
根據(jù)Lewy和Dumee對荷蘭公司進(jìn)行的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)約70%實(shí)施平衡計(jì)分卡的組織都沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)[1]。有關(guān)學(xué)者針對平衡計(jì)分卡因果關(guān)系、時(shí)間延遲和非線性等動態(tài)復(fù)雜性不足問題開始探討其改進(jìn)方法,其中以基于系統(tǒng)思考的系統(tǒng)動力學(xué)和平衡計(jì)分卡相結(jié)合的研究居多。Ahn認(rèn)為平衡計(jì)分卡只提供一個(gè)架構(gòu)并沒有給出策略目標(biāo)間的因果關(guān)系的建立方法,而且策略目標(biāo)的選取和各指標(biāo)的目標(biāo)值的得出也沒有理論依據(jù)。就管理控制的角度而言,平衡計(jì)分卡只能算是診斷式控制系統(tǒng),而非交互式控制系統(tǒng)[2]。
Norrtklit認(rèn)為存在于平衡計(jì)分卡各層面間的因果關(guān)系已經(jīng)超越了單向因果關(guān)系,甚至是雙向非線性的復(fù)雜關(guān)系,然而這種復(fù)雜因果關(guān)系卻無法在平衡計(jì)分卡中表現(xiàn)出來[3]。Wolstenholme以反饋回路的角度來定位平衡計(jì)分卡,將平衡計(jì)分卡放入目標(biāo)與執(zhí)行過程當(dāng)中,形成完整的調(diào)節(jié)回路,形成一個(gè)不斷反饋修正的循環(huán)。針對平衡計(jì)分卡注重靜態(tài)績效衡量,忽略了對策略執(zhí)行結(jié)果的動態(tài)監(jiān)測問題,提出利用系統(tǒng)動力學(xué)的反饋控制的優(yōu)點(diǎn)來增強(qiáng)平衡計(jì)分卡的動態(tài)性[4]。Schoenebron認(rèn)為Kaplan和Norton所提出的平衡計(jì)分卡只是以部分因素之間的簡單因果關(guān)系為基礎(chǔ),其常常因?yàn)閯討B(tài)復(fù)雜性而導(dǎo)致企業(yè)推行平衡計(jì)分卡的失敗,應(yīng)當(dāng)運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)的因果反饋加以控制[5]。
Atkinson認(rèn)為,隨著市場的變化和外部環(huán)境競爭加劇,戰(zhàn)略和目標(biāo)本身也在隨著企業(yè)經(jīng)營環(huán)境變化而不斷變化,對于相對缺乏彈性的平衡計(jì)分卡需要改進(jìn)[6]。Malmi通過在芬蘭的實(shí)證研究發(fā)現(xiàn),多數(shù)使用平衡計(jì)分卡的企業(yè)對于四個(gè)層面以及單個(gè)層面的指標(biāo)之間的因果關(guān)系并不明確[7]。Akkermans和Oorschot回顧過去的相關(guān)文獻(xiàn),歸納出平衡計(jì)分卡在績效評價(jià)方面的優(yōu)點(diǎn),并重點(diǎn)評述了由于其在因果關(guān)系、時(shí)間延遲及反饋機(jī)制方面的不足。他們認(rèn)為這些不足常常造成決策者的錯(cuò)誤判斷和決策,并提出可以采用系統(tǒng)動力學(xué)來彌補(bǔ)其不足在此基礎(chǔ)上提出一種平衡計(jì)分卡與系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)合的兩階段建模步驟,即先進(jìn)行定性的因果關(guān)系圖形描述,然后進(jìn)行定量仿真。通過對荷蘭一家保險(xiǎn)公司的應(yīng)用研究,提出了直觀看起來是相互矛盾的目標(biāo)實(shí)際上是相互促進(jìn)的。系統(tǒng)動力學(xué)模型的分析也證明:與事先的管理直覺相反,績效可能必須先降低然后在將來才能產(chǎn)生更明顯的改善[8]。以上研究都論證了平衡計(jì)分卡與系統(tǒng)動力學(xué)相結(jié)合的必要性,認(rèn)為兩者的結(jié)合彌補(bǔ)了平衡計(jì)分卡本身的動態(tài)復(fù)雜性不足。Sterman等人針對仿真設(shè)備公司因?qū)嵤┢胶庥?jì)分卡式的績效制度與TQM的改善活動所引發(fā)的副作用,以系統(tǒng)動力學(xué)方法進(jìn)行診斷。結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于平衡計(jì)分卡制度中因果關(guān)系的動態(tài)復(fù)雜,導(dǎo)致當(dāng)個(gè)別績效指標(biāo)改善后,整體狀況卻變得糟糕。雖然該研究主要并非以系統(tǒng)動力學(xué)作為平衡計(jì)分卡設(shè)計(jì)后的評估,不過可由此顯示系統(tǒng)動力學(xué)確實(shí)可用于平衡計(jì)分卡設(shè)計(jì)的改進(jìn)[9]。以Linard為首的研究團(tuán)隊(duì)集合了學(xué)術(shù)界與顧問界的人力,針對澳洲公部門的績效管理發(fā)展了一套結(jié)合系統(tǒng)動力學(xué)與平衡計(jì)分卡的整體式方法。由于系統(tǒng)動力學(xué)模式中的變量與平衡計(jì)分卡中的指標(biāo)一致,因此可降低導(dǎo)入后使用與維護(hù)的成本。該方法的進(jìn)行過程乃是系統(tǒng)動力學(xué)與平衡計(jì)分卡同時(shí)并進(jìn)。先將系統(tǒng)思考與平衡計(jì)分卡的概念介紹給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),而后以共同參與的方式,由外部顧問提供方法與工具,協(xié)助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)發(fā)掘關(guān)鍵績效指針,并建構(gòu)系統(tǒng)動力學(xué)模式。此外,為了讓關(guān)鍵績效指針的選擇以及指針間的因果關(guān)系辨認(rèn)過程更為理性嚴(yán)謹(jǐn),他們以階層式聚類分析法作為輔助工具,最后通過系統(tǒng)動力學(xué)模式加以驗(yàn)證[10]。
Todd與Palmer發(fā)展了一套方法,應(yīng)用于紐西蘭的某地區(qū)政府。該方法將設(shè)計(jì)過程分為三階段,每一階段都由顧問引領(lǐng)組織中負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的人員共同參與完成。第一階段將組織現(xiàn)狀與所處的相關(guān)環(huán)境與脈絡(luò)以圖像的方式表達(dá)出來;第二階段則導(dǎo)入平衡計(jì)分卡與系統(tǒng)思考的概念,找出關(guān)鍵績效指標(biāo)以及關(guān)鍵成功回路;第三階段建立系統(tǒng)動力學(xué)模式,以進(jìn)一步設(shè)計(jì)并檢驗(yàn)平衡計(jì)分卡設(shè)計(jì)的藍(lán)圖[11]。
以上研究都以實(shí)證的方式論證了平衡計(jì)分卡與系統(tǒng)動力學(xué)相結(jié)合的可行性和必要性,兩者的結(jié)合彌補(bǔ)了平衡計(jì)分卡本身的不足,增加了平衡計(jì)分卡的動態(tài)性,并為相關(guān)行業(yè)實(shí)施平衡計(jì)分卡提供了更加富有意義的借鑒,但是均為深入分析兩者的關(guān)系,具體給出兩者相結(jié)合的理
論框架和具體步驟。
二、平衡計(jì)分卡的理論缺陷分析
平衡計(jì)分卡在實(shí)施的過程中出現(xiàn)了一些困難和問題。首先,由于平衡計(jì)分卡無法對戰(zhàn)略目標(biāo)和績效指標(biāo)間的關(guān)系進(jìn)行動態(tài)的模擬和分析;其次,平衡計(jì)分卡的單向因果關(guān)系無法衡量現(xiàn)實(shí)中存在因果反饋和非線性關(guān)系的復(fù)雜企業(yè)經(jīng)營活動;第三,平衡計(jì)分卡在將戰(zhàn)略目標(biāo)轉(zhuǎn)化為行動目標(biāo)時(shí),沒有考慮到組織的動態(tài)復(fù)雜因果關(guān)系,最終導(dǎo)致組織中部門利益沖突;第四,對于戰(zhàn)略的動態(tài)演化無法描述,忽略時(shí)間延遲的問題同樣會使戰(zhàn)略的制定失去焦點(diǎn)。這些問題的出現(xiàn)根源于平衡計(jì)分卡在理論上的缺陷。
1.忽略時(shí)間延遲性。時(shí)間延遲的存在使得行動的結(jié)果只能以漸進(jìn)的方式產(chǎn)生,如果未被察覺或充分了解,就容易造成企業(yè)改善結(jié)果的行動矯枉過正或者不及。事實(shí)上,決策者在實(shí)施策略時(shí)存在時(shí)間延遲的問題,當(dāng)管理者改善平衡計(jì)分卡中領(lǐng)先指標(biāo)時(shí),需要同時(shí)考慮落后指標(biāo)的時(shí)間延遲現(xiàn)象。然而平衡計(jì)分卡比較重視策略制定和績效評價(jià),對于因果關(guān)系中因與果之間的時(shí)間延遲問題,平衡計(jì)分卡沒有合適的解決辦法。
2.平衡計(jì)分卡的靜態(tài)性。平衡計(jì)分卡的核心偏重于靜態(tài)某一點(diǎn)的效果,缺乏實(shí)施動態(tài)變化情形的描述。平衡計(jì)分卡雖然引入了非財(cái)務(wù)的績效驅(qū)動因素,強(qiáng)調(diào)以戰(zhàn)略的眼光來評價(jià)組織的行為績效,但是它只是對當(dāng)今狀況的靜態(tài)性評價(jià),并沒有指出引入了這些非財(cái)務(wù)的績效驅(qū)動因素后組織績效將來的發(fā)展?fàn)顩r。因此,這種靜態(tài)的評價(jià)只能給決策者一個(gè)現(xiàn)在狀況的直觀反映,不能夠?qū)ξ磥淼陌l(fā)展做出趨勢性的預(yù)測。
3.單向因果關(guān)系。平衡計(jì)分卡不能有效地反映系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)系的完整性。平衡計(jì)分卡的單向因果關(guān)系無法衡量現(xiàn)實(shí)中存在因果反饋和非線性關(guān)系的復(fù)雜企業(yè)經(jīng)營活動。平衡計(jì)分卡中單向因果關(guān)系反映的只是動態(tài)性復(fù)雜現(xiàn)象的其中一面,某個(gè)結(jié)果可能是由很多原因造成的,可能只包含了部分原因而將其真正原因或主要原因遺漏,容易造成對現(xiàn)象片面、短視的理解。
4.因果關(guān)系的非線性。平衡計(jì)分卡將戰(zhàn)略目標(biāo)展開至行動目標(biāo)時(shí),缺乏考慮組織的動態(tài)復(fù)雜因果關(guān)系,以簡單的線性方式展開目標(biāo),最終會導(dǎo)致組織中各部門之間的利益沖突。非線性因果關(guān)系,指兩個(gè)變量之間的函數(shù)關(guān)系不是直線關(guān)系,而是一條曲線關(guān)系。多數(shù)情況下系統(tǒng)內(nèi)部因素之間多為非線性關(guān)系,對于處理此類問題平衡計(jì)分卡還缺乏合適的解決方法。
三、平衡計(jì)分卡和系統(tǒng)動力學(xué)之間的關(guān)系分析
平衡計(jì)分卡及策略地圖表達(dá)的是線性因果關(guān)系,然而企業(yè)經(jīng)營活動是一個(gè)動態(tài)復(fù)雜的過程,各策略目標(biāo)之間具有非線性、因果反饋和時(shí)間延遲的特征,而這些特征正是平衡計(jì)分卡和策略地圖所缺少的。平衡計(jì)分卡與系統(tǒng)動力學(xué)之間既有共性又有互補(bǔ)性,他們之間的結(jié)合才具有可能性和必要性。
(一)兩者間的共性分析
在企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過程中,平衡計(jì)分卡與系統(tǒng)動力學(xué)并不是完全獨(dú)立的兩個(gè)部分,兩者的共性為動態(tài)平衡計(jì)分卡思想提供了必要的前提基礎(chǔ)。
1.系統(tǒng)思考與系統(tǒng)分析。平衡計(jì)分卡強(qiáng)調(diào)四個(gè)維度,從財(cái)務(wù)與非財(cái)務(wù)指標(biāo)方面全面衡量企業(yè)績效,這正是系統(tǒng)思維的體現(xiàn),而要求對企業(yè)戰(zhàn)略與目標(biāo)的層分結(jié)構(gòu)正是系統(tǒng)分析的運(yùn)用。系統(tǒng)動力學(xué)以系統(tǒng)為研究對象,重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)的反饋動態(tài)性復(fù)雜分析,必然以系統(tǒng)思維統(tǒng)觀全局,以系統(tǒng)分析為其建模的基本手段。二者的指導(dǎo)思想與分析手段的一致,是相互融合的基礎(chǔ)。
2.策略地圖與系統(tǒng)流圖。策略地圖是組織戰(zhàn)略交流和戰(zhàn)略實(shí)施的描述,它提供了一個(gè)描述戰(zhàn)略的統(tǒng)一方法,可以更好地建立和管理戰(zhàn)略目標(biāo)和各項(xiàng)指標(biāo)。策略地圖是平衡計(jì)分卡構(gòu)建與實(shí)施的中間環(huán)節(jié),也是平衡計(jì)分卡維度與指標(biāo)因果關(guān)系的集中體現(xiàn)。因此,如何建構(gòu)策略地圖十分關(guān)鍵。系統(tǒng)動力學(xué)模型圖是系統(tǒng)動力學(xué)建模的基礎(chǔ),也是系統(tǒng)分析的基本成果。策略地圖與系統(tǒng)流圖都是因果關(guān)系的集中體現(xiàn),因此可利用系統(tǒng)動力學(xué)的系統(tǒng)流圖建模方法來實(shí)現(xiàn)策略地圖的建構(gòu),并轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)動力學(xué)模型圖,進(jìn)一步進(jìn)行仿真模擬。
(二)兩者間的互補(bǔ)性分析
平衡計(jì)分卡的簡單因果關(guān)系以及沒有考慮到時(shí)間延遲等缺陷導(dǎo)致其實(shí)施效果不如預(yù)期,而系統(tǒng)動力學(xué)長于處理復(fù)雜系統(tǒng)。兩者的結(jié)合可有效地彌補(bǔ)平衡計(jì)分卡所欠缺的動態(tài)復(fù)雜性不足,增強(qiáng)平衡計(jì)分卡實(shí)施的動態(tài)性。
1.簡單因果與復(fù)雜因果反饋。平衡計(jì)分卡指標(biāo)的因果關(guān)系鏈把各種因素結(jié)合起來描述了企業(yè)組織戰(zhàn)略,描繪出取得戰(zhàn)略成功的特定路徑,并描述如何從指標(biāo)的結(jié)合中衍生出價(jià)值創(chuàng)造。平衡計(jì)分卡將策略目標(biāo)展開至執(zhí)行目標(biāo)時(shí),缺乏考慮組織的動態(tài)復(fù)雜因果關(guān)系,以簡單的線性方式展開目標(biāo),最終導(dǎo)致部門利益沖突。平衡計(jì)分卡四個(gè)策略層面之間的互動關(guān)系并不是單向的因果關(guān)系,而是雙向的交互影響關(guān)系。系統(tǒng)動力學(xué)的因果反饋是指變量間的因果關(guān)系并非單向的而是雙向的,變量本身既是因又是果。系統(tǒng)動力學(xué)擅長處理復(fù)雜因果反饋關(guān)系的問題,它將因果反饋關(guān)系分成正反饋和負(fù)反饋,進(jìn)而能夠定量地解釋系統(tǒng)的行為。
2.靜態(tài)性與動態(tài)性。平衡計(jì)分卡四個(gè)層面的目標(biāo)和指標(biāo)之間的因果關(guān)系稱為靜態(tài)機(jī)制。平衡計(jì)分卡所強(qiáng)調(diào)的核心偏重于靜態(tài)某一點(diǎn)的效果而較缺乏對企業(yè)實(shí)施策略與績效評價(jià)的基于時(shí)間的動態(tài)變化情況的關(guān)注。系統(tǒng)動力學(xué)模型采用雙向、動態(tài)且具有正負(fù)相關(guān)的因果反饋環(huán),取代了平衡計(jì)分卡單向靜態(tài)的因果關(guān)系。系統(tǒng)動力學(xué)的系統(tǒng)思考的哲學(xué)理念與方法為平衡計(jì)分卡提供了解決動態(tài)復(fù)雜性的思路。平衡計(jì)分卡中戰(zhàn)略目標(biāo)、指標(biāo)與行動之間的因果關(guān)系所產(chǎn)生的動態(tài)性復(fù)雜常造成決策者關(guān)注短期而忽略長期,進(jìn)而造成管理者制定不合理的策略和資源分配方案。通過利用系統(tǒng)動力學(xué)來理清企業(yè)所處的復(fù)雜系統(tǒng),可以幫助企業(yè)找到驅(qū)動企業(yè)長期績效增長的關(guān)鍵因素和領(lǐng)先指標(biāo),有助于決策者在制定決策時(shí)能夠系統(tǒng)地考慮各因素做出科學(xué)合理的資源分配,促進(jìn)企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。
四、平衡計(jì)分卡和系統(tǒng)動力學(xué)相結(jié)合的步驟
基于平衡計(jì)分卡和系統(tǒng)動力學(xué)兩者之間的共性和互補(bǔ)性分析,在整理分析兩者相結(jié)合的研究基礎(chǔ)之上,給出兩者相結(jié)合的步驟,為平衡計(jì)分卡的更加有效地實(shí)施提供借鑒。利用系統(tǒng)動力學(xué)方法來解決平衡計(jì)分卡因果關(guān)系中的反饋性、時(shí)間延遲和非線性關(guān)系等問題,幫助企業(yè)以策略地圖及平衡計(jì)分卡搭配系統(tǒng)動力學(xué)方法建立一個(gè)簡單易操作的動態(tài)戰(zhàn)略績效管理程序和方法,其具體實(shí)施步驟可以分為五個(gè)步驟具體如下:
1.確定組織的戰(zhàn)略目標(biāo)。系統(tǒng)詳細(xì)地了解高新技術(shù)企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境,通過SWOT分析等戰(zhàn)略分析方法分析討論,確定組織存在的使命、價(jià)值觀、愿景以及戰(zhàn)略目標(biāo)。(1)使命說明。企業(yè)存在的目的是什么?(2)澄清價(jià)值觀。我們所重視的是什么?(3)定立愿景。我的想被怎么樣看待?(4)確定戰(zhàn)略目標(biāo)。
2.制定各層面的目標(biāo)并描繪策略地圖。依據(jù)策略方向規(guī)劃并描述策略目標(biāo),依其財(cái)務(wù)、顧客、內(nèi)部流程、學(xué)習(xí)與成長等四個(gè)層面的目標(biāo)項(xiàng)目,以及它們之間的因果關(guān)系,描述創(chuàng)造價(jià)值的策略架構(gòu)。財(cái)務(wù)績效是一個(gè)落后指標(biāo),是組織成敗的終極定義。針對目標(biāo)顧客能獲得成功,將是改善財(cái)務(wù)績效的首要因素。內(nèi)部流程的績效,主要在為顧客創(chuàng)造其價(jià)值主張。學(xué)習(xí)與成長的目標(biāo)中,無形資產(chǎn)是持續(xù)性價(jià)值創(chuàng)造的終極來源。
3.建立因果關(guān)系圖。通過問卷調(diào)查理清各個(gè)層面衡量指標(biāo)之間的因果關(guān)系,繪出指標(biāo)之間的因果關(guān)系圖。通過問卷調(diào)查收集專家以及企業(yè)管理人員對于各指標(biāo)之間關(guān)系的描述,運(yùn)用圖示的方式找出主要指標(biāo)和次要指標(biāo),在實(shí)際的應(yīng)用中可以理清組織各層面指標(biāo)間的相互關(guān)系。
4.建立系統(tǒng)動力學(xué)模型圖并檢驗(yàn)修正。依據(jù)因果關(guān)系圖各個(gè)指標(biāo)之間的因果關(guān)系,使用建模工具進(jìn)一步定義出各個(gè)變量之間定量化的數(shù)量關(guān)系,建立系統(tǒng)動力學(xué)模型圖。對系統(tǒng)動力學(xué)流圖進(jìn)行有效性檢驗(yàn),針對建立的模型向有關(guān)人員咨詢,以檢查其是否符合實(shí)際情況,不斷地修正模型設(shè)計(jì),以符合真實(shí)情況。
5.策略仿真與選擇。首先,仿真分析包括對企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境的變化以及擬采用的策略進(jìn)行動態(tài)仿真。一方面,可以將環(huán)境的變化對觀測指標(biāo)的影響趨勢清晰地在時(shí)間軸上描述出來;另一方面,也可以針對環(huán)境的變化給出相應(yīng)的策略,并仿真分析各個(gè)策略的實(shí)施效果進(jìn)行比較,從而可以判斷出策略執(zhí)行結(jié)果的優(yōu)劣可作為策略調(diào)整與政策規(guī)劃的參考,為企業(yè)的績效管理提供決策支持。其次,利用系統(tǒng)動力學(xué)的仿真模型,可以尋找系統(tǒng)中的領(lǐng)先指標(biāo)。可以找出變量變化的先后順序,進(jìn)而得出那一些是領(lǐng)先指標(biāo),那一些是落后指標(biāo)。系統(tǒng)動力學(xué)方法建模測試后,可進(jìn)行策略目標(biāo)行動規(guī)劃的策略調(diào)整與政策設(shè)計(jì),而在副作用因果關(guān)系分析時(shí),可找出相關(guān)的績效指標(biāo)進(jìn)行模擬與管理。
五、應(yīng)用研究
H企業(yè)通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)企業(yè)部門間各自為政,橫向相互沖突等現(xiàn)象比較嚴(yán)重,企業(yè)的戰(zhàn)略和績效管理相脫節(jié),績效評價(jià)和績效改進(jìn)不能有機(jī)地結(jié)合。同時(shí)企業(yè)也需要更好的管理工具來分析資料以提供更快、更準(zhǔn)確的信息來加強(qiáng)部門間的溝通與協(xié)調(diào)。如何快速理順內(nèi)部管理,把員工的績效都聚焦于公司的戰(zhàn)略上、實(shí)現(xiàn)績效評價(jià)和改進(jìn)相結(jié)合成為企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
