实验模型（共12篇）
实验模型 篇1
随着医学心理的研究的日趋深入和扩展, 探索心理障碍的产生机制, 寻求有效的药物治疗途径已经成为迫切需要解决的课题。然而, 鉴于伦理和道德问题, 不可能在人类身上进行过多的干预。动物模型具有资源相对易获得、操作性强、涉及伦理道德问题相对较少等优点。而且, 理想的动物模型能够很好的模拟人类心理行为问题, 能够进行整体、细胞、分子和基因各水平的干预。因此, 动物模型已经成为心理、精神和神经科学工作者科研中不可缺少的工具。本文拟对医学心理学研究中常用的实验动物模型作一简要概述。
一、焦虑动物模型
焦虑是由预先知道但又不可避免的即将发生的应激性事件引起的一种心理预期反应, 以恐惧、担心、紧张等精神症状为主要表现, 多伴有心悸、多汗、手脚发冷等植物神经功能紊乱。从进化的角度讲, 动物所表现的防御反应是人类恐惧和焦虑反应的原始成分。因此, 动物所表现的恐惧样反应与人类的焦虑反应具有同源性, 可作为焦虑动物模型的行为学基础。
(一) 高架十字迷宫模型
为非条件反射模型, 根据M ontgom ery的思想设计, 它利用动物对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧心理, 形成动物的矛盾行为, 以进入开臂的百分数 (O E) 和在开臂停留时间的百分数 (O T) 反映动物的焦虑状态, 焦虑动物的O E和O T明显降低。这种方法以自发行为为基础, 动物不需特殊训练, 实验方法快速简便。
(二) V ogel'S饮水冲突模型
为条件反射模型, 该模型利用禁水动物烦渴心理和对饮水时受到的电刺激而产生的恐惧形成动物的矛盾冲突行为。以动物舔水次数 (LN) 和被电击次数 (SN) 作为评价焦虑指标。有焦虑情绪动物的LN和SN明显减少。
(三) 氯苯哌嗪 (m C PP) 诱导焦虑的明显箱模型
1998年, B ilkei G orzo A等在前人工作的基础上, 建立了大鼠m C PP诱导焦虑的明显箱模型, 焦虑症状是通过对动物进入明箱的活动次数表现的, m C PP有明显的致焦虑作用, 使动物进入明箱的次数明显减少。用m C PP诱导焦虑的大鼠, 可造成动物脑内5一羟色胺递质系统发生变化, 是第一个部分模拟临床病理性焦虑的模型。
(四) 群居接触焦虑模型
G uy等进行大鼠群居接触实验, 制作群居模型敝箱。将大鼠先以每笼2只进行饲养, 2周后, 每笼大鼠同时放入敝箱适应8m in, 连续2天, 第3天将大鼠按体重相近原则重新配对 (配对大鼠体重相关一般不超过15g) , 每组6对。测试时将要新配对的相互不熟悉大鼠放入敝箱, 以其彼此间嗅, 爬上或下钻, 理毛, 性探究, 跟随或围绕转等正常的群居接触行为减少作为评价焦虑指标。
二、抑郁动物模型
抑郁是一种以情绪低落, 思维迟钝, 行为迟缓为主要表现的心理障碍可伴有睡眠减少, 体重降低等躯体症状。不可控制的应激是其产生的重要原因。因此, 所有抑郁动物模型共同的特点就是:抑郁行为是由不可控制的负性事件所产生的。
(一) 行为绝望模型
亦称“强迫性游泳实验”, 是将大鼠 (或小鼠) 置于盛水的环形玻璃缸内强迫游泳, 动物最初在水中拼命游动、挣扎、试图逃脱, 随之感到逃脱是不可能的, 便不再挣扎的游动, 仅将头部露出水面, 肢体漂浮, 维持一种不动状态, 将此状态称为“行为绝望”。
(二) 获得性无助动物模型
给予动物连续的非控制性的令其厌恶的刺激 (电击) , 经多次处理后, 即使将其放在可以逃避电击的环境中, 如穿梭逃避或压杆逃避, 也表现为完全不能或极缓慢的逃避行为或操作, 处于无动或无助的状态。获得性无助动物对电击引起的行为反应呈双相性, 最初表现为躁动、挣扎、嘶叫, 但无逃脱的企图, 随之出现淡漠、孤独, 不能和新的环境发生联系。究其原因可能归于学习失败, 这和内源性抑郁十分相似, 可作为其代表性的动物模型。
(三) 慢性温和应激的抑郁动物模型
将动物长时间的暴露在多种不可预知的应激源下, 应激源包括不定期的禁水、禁食、震动、电击、游泳等, 由此引起动物对奖励刺激的缺乏 (主要是对可口的甜味溶液的消耗量降低) 作为抑郁的表现。慢性温和应激更真实的模拟了人们在现实生活中遭遇的“困难”, 动物对甜溶液的饮用量降低反映了抑郁的核心症状, 即快感缺乏。该模型中, 动物的糖精水溶液的摄入量明显降低, 快波睡眠的时间增加, 慢波睡眠时间缩短。
三、心理应激动物模型
应激是指机体在受到各种内外环境因素刺激时所出现的非特异性全身反应, 可以由不同的生理、心理及综合因素引起。有研究表明, 适度的应激可以动员机体的非特异性适应系统, 提高机体应对外界挑战的能力, 对机体而言具有积极意义。而长期过度应激则易对机体造成伤害, 甚至引起一系列疾病的发生。
(一) 情绪社会心理性应激模型
利用动物存在与人类相似的恐惧、绝望、愤怒等情绪反应, 施加一些社会性心理应激因素。目前应用较为广泛的是愤怒心理应激模型。Sgoifo等利用单独饲养的大鼠易出现攻击性, 当放进入侵鼠时则出现攻击、愤怒的特点, 将大鼠连续10天孤独饲养并施以昼夜颠倒环境, 使之产生领地归属感, 在第11天当独养大鼠处于夜间兴奋状态时, 将1只陌生大鼠放入独养大鼠笼内, 独养大鼠即会因入侵鼠的侵入产生强烈的愤怒感和激越心理, 由此构建了独养大鼠的愤怒社会心理应激模型。
(二) 不可逃避性应激模型
这类模型主要模拟了人们生活中无法避免的拥挤、环境嘈杂、挫折等生活状态。其共同点是将动物置于无法逃脱的应激环境中, 给予一种或多种刺激诱发心理应激反应。常用的刺激因素有电击、噪音、束缚等。1999年, Keane等将小鼠束缚在特制的圆柱筒12小时, 观察到小鼠发生了明显的精神性变化, 后经证明这种方法可以较好地模拟纯粹的心理挫折应激, 目前已成为心理应激的经典模型。根据施加束缚因素的同时是否附加其他刺激, 可分为单纯束缚应激和复合束缚应激两种模型。
此类造模方法利用动物“前进后退”的心理冲突, 模拟人们在生活中面对重大抉择时的心理冲突情景, 其经典模型为惩罚性饮水实验。由电脑时控仪和饲养笼联结成电流环路, 设定程序使电脑时控仪随机地决定电路的通与否。当电路接通时, 若小鼠饮水, 则会遭受电击;电路未接通时饮水则不会受到电击, 由此造成小鼠饮水时的心理冲突, 产生焦虑愤怒情绪。
(四) PT SD动物模型
PTSD即“创伤后应激障碍”是指在强烈的精神创伤后发生的一系列心理、生理的应激反应所表现出的一系列临床综合征。
1. 惊厥阈下电刺激PTSD模型
通过边缘系电刺激的方法刺激大鼠海马建立模型。该模型用6~7周龄雄性W istar大鼠, 以海马C A I区为诱发部位, 通过重复电刺激, 诱发了实验动物明显的、较长时程的活动习性改变、警觉水平过高、惊恐行为、环境适应能力下降、躲藏逃避反应等多种与PTSD临床表现相似的精神、行为障碍表现。
2. 点击加幽闭PTSD模型
该模型中将W istar大鼠置于密闭不透光小盒子中, 盒子下部为可通过电流的不锈钢栅栏, 大鼠处于无法逃避的足部受到持续电流刺激的状态。电流刺激的间隔随机。上下午各一次, 间隔不少于4小时, 连续刺激达三天。实验结束后数天用穿梭箱实验对大鼠的认知功能进行检测。
四、睡眠剥夺动物模型
睡眠剥夺是指由于某些原因导致的睡眠数量被迫减少, 可以造成机体的疲劳、作业能力下降、免疫力下降、警觉水平降低等不良反应。利用睡眠剥夺动物模型主要是研究睡眠剥夺对精神行为、认知记忆和作业能力的影响。通常采用小平台水环境法建模, 模型选用W istar雄性大鼠, 将其置于4.5cm的小平台上, 周围是水环境, 自由取食和饮水, 大鼠在站台上屈曲而立用此方法连续剥夺其R EM睡眠, 可观察其精神行为变化。
五、吗啡成瘾及戒断模型
吗啡类药物可以激活脑内奖赏系统, 产生对药物的不断渴求。多次用药后导致脑内与强化反应有关的神经部位出现形态改变。吗啡类物质依赖表现为躯体依赖和精神依赖两方面。目前主要通过建立动物模型并引入分子生物学等研究手段对“心瘾”的生物学机制进行研究, 探索吗啡依赖戒断后的焦虑情绪和渴求行为及其神经生物学改变规律。
参考文献
[1]MatsudaS, Peng H, Yoshimura H, et al.Persistent c-fos expression in the brains of mice with chronic social stress.Neurosci Res, 1996.
[2] Keane MM, Ettenberg SA, Nau MM, et al. Chemotherapy Augments TRAIL-induced Apoptosis in Breast Cell Lines.Cancer Res, 1999.
[3]Guy AP, Gardner CR．Pharmacological Characterisation of a Modified Social Interaction Model of Anxiety in the Rat.Neuropsychobiology, 1985.
[4]Commissaris RL, Ardayfio PA, McQueen DA, et al. Conflict behavior and the effects of 8-OHDPAT treatment in rats selectively bred for differential 5-HT (1A) -induced hypothermia. Pharmacol Biochem Behav, 2000.
实验模型 篇2
时光飞逝，2011学年下学期很快就要过去了。回首过去，内心不禁感慨万千。现实验室总结如下：
一、实验室总体使用情况
本学期模型实验室的教学情况十分令人满意，整个学期从1到20周满负荷运作。共有以下专业来到实验室进行课题学习：教育学、展示、雕塑系、新媒介、工业设计、家具设计、建环设计、染织、影视、实验艺术等。平均每周有6个班，使用率为86％（按满员7个班算）。每周超过100名学生使用实验室，高峰期接近200人。设备的使用率高，总类广。
二、设备方面
能经常打抹、保养设备，并检查设备的性能是否正常，对设备出现一般了性故障，能与其他师傅尽快修复（如压刨、界铝机、织梳机、线锯机、角磨机等），既保证了教学的需要，又降低了维修费用。数控设备由于有精确、方便、快捷等优点，使用率很高（激光雕刻机90％，CNC雕刻机80％）,该设备目前还是无尝使用,有些学生方案未成熟就加工,不合用扔掉再重新加工,建议有可能的话实行有尝使用，减少资源的浪费，而且当中的快速成型机耗材费用高昂，消耗率高等原因。导致很多专业老师、学生暂时还不能使用。在此，希望设备处的领导能在下学期给出一个新设备使用及其相关规定的指引。
由于模型实验室开展已有六年之久，而且每学期设备的使用率接近满负荷操作，特别是毕业设计阶段尤为严重。导致设备已经出现老化现象。数控类设备尤其严重。所以在这学期有部分设备已经需要厂家或专业的维修人员来进行维修，调试。而常规的耗材也因为设备使用率高，使用时间长等原因，下学期需要从新购买。因此，希望设备处的领导能大力支持我们的工作。
在学生实训创作方面，安全的问题乃重中之重。我们都要求学生只要进来实验室都必须按照我们的规定，长发者（无论男女）必须束好头发，不能穿拖鞋，短裤、首饰等容易引发事故的物品进来。如需操作一些粉尘较大的机器，必须带好眼镜、口罩才能操作。高危高新的设备，如车床，CNC数控机、激光雕刻机等，必须由我们教辅人员进行操作。学生不允许使用。在学生实操创造中，能做到有
问必答，为学生们出谋献策。共同解决作品的难题。
三、未来发展方面
下学期，教学任务将更加严峻。按现有的课表计算，将会有600-700的学生在下学期来到模型实验室进行实训创作。而且下学期还有一个由美院主导“中外交流”的课程需要使用模型实验室。因此，我们模型室面临人员严重不足的局面，在此希望能增加人手，已满足教学需要。虽然这样，但我们一定会把工作做好！不辜负领导，不辜负广州美术学院！努力打造一个师生满意的第二课堂。
模型实验室
束缚应激实验动物模型研究进展 篇3
【关键词】心理应激；束缚应激；动物模型
近年来，随着社会的发展和生活节奏的不断加快，人们面临的压力（应激）也越来越大，其中主要有生活、工作和职业、心理3个方面的压力，对人类的身心健康造成了伤害。1936 年加拿大病理生理学家 Selye 第一次提出应激（Stress）一词，此后，这个词便在世界范围内被广泛采用。Selye将应激描述为机体对外界或内部各种非常刺激所产生的非特异性应答反应的总和。在典型情况下，应激的发展可分为3个阶段，即惊恐反应或动员阶段（stage of mobilization or alarm reaction）、抵御或适应阶段（stage of adaptation or resistance）、衰竭阶段（stage of exhaustion）。心理应激是有机体在某种环境刺激作用下由于客观要求和应付能力不平衡所产生的一种适应环境的紧张反应状态，包括面对刺激时的情绪以及知覺反应。心理应激的产生可提高人的警觉水平，应付各种环境变化的挑战，但长时间的应激则会损害人的身心健康。
随着对应激和应激性疾病机制研究的深入，应激动物模型也应运而生，在众多动物模型中，束缚应激作为一种非损伤性刺激，与人类身心性疾病的过程有相似性，因而日益引起人们的关注，逐渐成为应激研究领域中的热点之一。有研究证明，女性更容易受应激相关的心理疾病影响，其发生率是男性的 2 倍，束缚应激对雌性生殖功能的影响大部分都集中在妊娠期间，主要研究束缚应激对母体以及后代的影响。雌性动物慢性暴露在应激条件下，更能模拟日常生活中女性所受的应激方式，因此有必要进行详细的研究。目前，BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠被广泛地应用于行为和遗传学研究[7]。此次研究拟以8周龄BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠为研究对象，以急性（24h）以及慢性（8h/d，60d）束缚应激为心理应激模型，分别研究急性和慢性心理应激对两品系近交系小鼠的未经产雌鼠的生理指标、繁殖性能以及其后代焦虑行为的影响。
1 心理应激对雌性动物发情周期、排卵的影响
应激可以引起人类、灵长类以及大鼠生殖功能发生改变。心理性应激[8]、外部环境变化等条件[9]以及高强度运动[10]都会导致人的经期发生紊乱。对于大鼠，长期暴露在生理应激条件下（强迫游泳、限制进食、温度应激）会导致情期改变。束缚应激是公认的心理应激模型。CMS（chronic mild stress）引起雌性大鼠情期紊乱，主要表现为发情周期延长，前期以及情期对大鼠进行束缚应激，周期紊乱持续时间最长，但是在性活动较弱期间或者后期应激，大鼠可对应激表现出一定的抵抗能力，而且周期紊乱持续的时间也较短。束缚应激可破坏大鼠发情周期。Donadio研究了在发情前期当天的不同时间处理对卵母细胞以及性行为的影响，结果发现早上 10：00 处理（束缚 10min、1h 或者乙醚处理 1min），显著降低了大鼠排卵数，但是对脊柱前凸商数（lordosis quotient：判断雌性发情的指标，用于大鼠性行为指标的研究）没有影响，同时也降低了当天晚些时候（18：00）的 LH、孕酮以及催乳素水平。下午 16：00 处理对排卵数没有影响，但是应激 1h 显著降低了脊柱前凸商数。
2 心理应激对雄性动物激素水平以及繁殖性能的影响
许多形式的应激，包括心理应激，都会影响雄性的繁殖力和生殖。自主神经系统以及肾上腺激素参与经典的应激反应，可以影响生殖系统。试验证明，中度以及剧烈的情绪应激会抑制睾酮水平，甚至还可能干扰男性精子发生。在动物的社会应激中，外科手术以及制动应激会影响体重、睾酮水平以及交配行为，对睾丸形态也产生可变的影响。给予妊娠大鼠应激会影响雄性后代的发育和性行为。对大鼠给予急性（16h）和慢性（16h*7d）束缚应激，检测血液中 LH、FSH、睾酮、睾酮抑制素水平变化，结果发现，应激后 LH 水平显著下降，慢性应激后血液中睾酮含量下降的更显著，但是，血液中 FSH 以及睾酮抑制素水平则不受影响。
3 妊娠期间心理应激
大多数关于应激对生殖健康的研究都集中在妊娠期间，研究不同的应激方案对妊娠结局以及后代的影响。妇女在妊娠期间受到应激后，短期容易引起流产、产科并发症、较低的胎儿初生重、婴儿死亡率增加、生长发生异常以及性别比例失调，慢性则会导致后代情绪与认知能力受到损伤。
对胎儿初生重的影响在女性，流行病学研究证明，妊娠期间应激事件很可能引起流产或者难产、较低的胎儿初生重以及增加新生儿病理变化，妊娠期间应激可导致胎儿早产和较低的胎儿体重。Lee等分别在妊娠的1～4d、5～8d、9～12d、13～16d对妊娠小鼠进行束缚应激，每天12h，妊娠第18h进行剖腹产，对胎儿称重和检查形态缺陷。结果发现，4d束缚应激显著降低了妊娠母鼠的体重，虽然终止应激后体重能慢慢恢复，但是直到妊娠后期体重也没有完全恢复；束缚应激引起胎儿生长阻滞，体重显著降低，增加了胚胎和胎儿的死亡率。1～4d、5～8d束缚对胚胎着床没有影响，但是9～12d束缚则引起cleft palate（ 兔唇），5～8d引起胎儿脊椎异常。大多数在胎儿器官发生期间进行束缚应激的研究发现，该阶段应激对胎儿初生重没有影响。个别研究证明，束缚导致妊娠13d胎儿生长停滞；在妊娠18～20d束缚会降低子宫内以及初生后雄性后代的生长性能，在妊娠前后用塑料管进行13d束缚会降低每窝的平均初生重；在妊娠晚期进行束缚并结合强光刺激会降低胎儿的初生重，特别是在妊娠晚期进行束缚，如果限制采食将更可能影响胎儿的快速生长。
1978年，Barlow分别在大鼠妊娠9～11d、12～14d、15～17d、18～20d进行束缚，每天束缚9h，连續束缚3d。结果发现，不论束缚发生在何时，初生后第1周以及第6周雄性后代体重均低于对照组。在随后的试验中，在妊娠18～20d进行束缚，不论后代是否由对照母鼠饲养，体重均低于对照。Ward发现，初生前应激的雄性后代雄性特征消失且性行为呈现雌性化。她将妊娠最后1周的大鼠给予光热束缚应激，结果发现成年雄性后代交配行为下降，脊柱前凸能力增加。Beckhardt and Ward在大鼠妊娠14～21d时给予光热应激，结果发现雌性后代情期、性行为、妊娠、分娩以及幼仔成活、母性都没有影响，妊娠晚期进行束缚联合强光应激，雌性大鼠后代能正常繁殖。但是，也有报道称妊娠期束缚会影响雌性后代的繁殖力。在试验中，对妊娠14～22d的大鼠进行每天3次、每次45min的束缚联合强光，使得周围温度升高至34℃。结果发现，1F代雌鼠繁殖力下降，妊娠周期延长，胎儿初生重下降，初生后存活率下降；睾酮在束缚应激中对雌雄生殖力方面也有影响，妊娠后期束缚应激会导致大鼠睾丸下降时间推迟[32]。妊娠晚期对小鼠束缚应激研究较少。对于小鼠，妊娠期束缚联合强光应激可得到与大鼠一致的结果，增加雄性后代的脊柱前凸（雌性化），但是对交配行为没有影响，对雄性后代繁殖能力影响还未见报道。在大鼠间期直到下个情期交配前进行仰位制动应激，每天 2h，结果发现情期推迟，然而一旦情期到来发生交配则繁殖力没有影响。成年大鼠妊娠前以及妊娠过程中给予慢性束缚应激会导致妊娠期延长和较低的胎儿初生重。因此，有必要进行详细的研究，进而确定妊娠前应激对雌性生殖以及后代行为的影响。
4 1F代仔鼠焦虑行为水平
客车模型的主动降噪实验研究 篇4
1 实验组成
1.1 硬件组成
实验系统中所用的客车模型是由厚度为16mm的木工板组成, 因此边界条件可以近似看成是刚性的, 模型的内尺寸与仿真模型一致。初级声源信号和四个次级声源信号均通过直径为100mm的普通扬声器发出, 该扬声器功率为3 W, 阻抗为8, 处在汽车发动机位置的扬声器发出的信号作为初级声源, 用来模拟汽车发动机发出的噪声, 这也被认为是车内噪声的主要来源, 该信号由信号发生器 (B&K Sine Random Generator 1027) 发出, 通过B&K功率放大器 (Type 2718) 驱动扬声器输出。实验系统所用的四个传感器的位置分别在靠近乘客耳边处, 用来监测该处声压水平, 并将测得的模拟信号通过A/D转换为数字信号输入微机进行分析处理, 将调整后的数字信号由D/A转换为模拟信号, 通过功率放大器驱动次级声源达到好的降噪效果。A/D和D/A转换用数据采集板 (NI PCI-6014) 来实现。主动控制系统框图, 如图2所示。
实验中使用的主要仪器和传感器为:
1.1.1 传感器
传感器由MA201 ICP型前置放大器, MP201传声器组成, 测得的信号通过一个四通道声学振动分析仪调理后输出。MA201 ICP型前置放大器技术指标:频率响应:10～100k Hz:<±0.2dB (参考频率:25 Hz) 输出阻抗:>50 GO输出阻抗:<100最大输出电压:7.0VMP201传声器技术指标:断路灵敏度:-27.8dB re 1V/Pa或40.7mV/Pa。
1.1.2 NI PCI-6014数据采集板技术指标
A/D转换电路部分:16路单端输入或8路差分输入通道2路模拟输出输出电压范围:±10V D/A分辨率:16bit非线性误差:±1LIB。
1.2 软件组成
控制系统软件采用的是NI公司提供的行业标准图形化编程软件LabVIEW, 该软件既是功能完整的软件开发环境, 同时也是功能强大的编程语言。它编程简单, 针对数据采集、仪器控制、信号分析和数据处理等任务, 设计提供了完善的功能图标供用户直接调用。它可以方便地与各种软件连接, 与其它软件通过相应的接口实现软件间的接口通信, 完善Lab VIEW的编程功能;还可以方便地与各种硬件连接, 种类包括数据采集、信号调理、声音和振动测量、视觉、运动、仪器控制等, 并且提供强大的后续数据处理能力, 设置数据处理、转换、存储的方式, 并将结果显示给用户;它还包括许多其它的测量分析工具:
例如曲线拟合、信号生成、峰值探测及概率和统计。测量分析函数可以决定信号特征, 如DC/RMS水平, THD/SINAD (total harmonic distortion) , 脉冲响应, 频率响应, 互功率谱等;还可以通过LabVIEW解决微分方程、优化计算、求根及其它各种数学问题。
实验系统通过在LabVIEW中编程, 将数据采集卡采集到的信号通过相应的处理得到需要的参数, 然后作出调整, 并由数据采集卡模拟输出, 取得相应的结果。
2 实验研究
图3、4是频率为181.2Hz、356.5Hz的两个声模态的声压幅值的变化 (以次级声源S1、S2单独作用为例, 传感器位置在驾驶员左耳边) , 其中 (a) 为初级声源P作用下的声压幅值。 (b) 为在次级声源S1作用下的声压幅值。
3 结论
从图中我们可以发现在次级声源作用以后, 在这两个频率上的声模态取得了明显的降噪量。频率为181.2Hz的声模态在次级声源S1作用下, 大约各降低了13.3dB。频率为356.5Hz的声模态在次级声源S2作用下, 大约各降低了9.7dB。由于实验设备, 实验环境等因素的制约, 取得的降噪量可能并不是最理想的。但是总体而言, 通过理论分析, 仿真模拟和实验验证, 降噪的趋势基本是一致的。
参考文献
[1]邱亚宇.车内噪声主动控制研究[D].南京:南京林业大学, 2005, 7.
[2]陈克安.有源噪声控制[M].北京:国防工业出版社, 2003, 10.
实验模型 篇5
ERP沙盘模拟实验课上，我们进行了ERP沙盘实验，模拟了企业资源计划，对企业营运有了一个大致的了解,让我们在实验中发现问题，以便于日后的理论教学和实验。我们小组是第二小组，在我们小组的操作当中，我模拟的角色是财务主管，我的职责主要是负责企业的资金管理，记录、分析每天银行收款帐务工作和协助收集整理预算编制、预算控制等。
第一次接触ERP沙盘模拟，对沙盘模拟的很多细节问题都不是很清楚，更别说经营管理好一个企业了。所以在操作的过程中，我们显得有点不知从何下手，不知到底要具备怎样的生产力，购买多少原材料等。再经过老师一番详细的解说之后，我们有了一种跃跃欲试的冲动，建设厂房，购买原材料，购置生产线.....我们忙的不亦乐乎，感觉自己就真正在经营着一个企业。
在我们组运营企业的第一年，我们向银行借款50W，我们还买进小厂房，购置了两条P1生产线和一条P2生产线，购进原材料，此时的我们已经考虑到后期的市场竞争，在第一年的第四个季度，我们为P1、P2产品分别投下8W和2W的广告费用，并开拓区域市场等等。
到了第二年，由于我们先期的广告投入，我们在抢单时占到很大优势，总共抢到3张单子，都是在第二年第三第四季交货的。在计算订单所需生产能力后，我们发觉自己生产能力不够，所以在第一季，我们继续买进了1条P1生产线，这样，终于我们能够在订单到期之前按时交货了。此时的我们仍然继续推广我们的产品。到目前为止，在全班各组的经营模拟实验得分中，我们组的得分是最高的，远远高出分数排名第二的企业。
到了第三年，由于CEO张晶在抢单时原则性上的错误，导致我们又抢的三张订单都无法按时交货，无奈的我们只得权衡利弊，最后我们决定继续短期贷款30W，紧急采购成品，但由于我的操作失误，贷款没有成功。走投无路的我们只能变卖生产线，变卖厂房，这样，我们撑到了第三年第四季，但终究我们还是没有躲过企业破产的悲剧。
这一次的模拟实验，让我犹如亲身经历了企业的生产经营，虽然结果不理想，但我们更应该从中发现问题，我想这也是老师让我们进行实验的初衷吧，下面我总结几点自己从实验中得到的感触：
（1）要做好相关决策记录，在做每一次决策之前要计算好自己的最大生产能力，原材料是否充足等。
（2）要有长远的目标，不能仅仅停留在眼前利益，要通盘考虑企业的长远利益，做决策时要具有前瞻性。
同时，在这我向老师提出几点建议：
（1）更加开放市场，使模拟实验更加真实化，使企业之间可以实现现金拆借，原材料和产成品的转售，为其他企业代加工等。
（2）同步记录每周期的各企业的经营结果，每周期给各企业做出一次总结，既可以及时纠正企业所犯的和潜在的错误，还可以起到激励作用，使实验更具趣味性。
浅析动物实验学及动物模型研究 篇6
【关键词】动物科学 实验 模型
一、 动物实验学
（一）开放实验室的重要性
开放实验室，为学生提供实践学习条件是教育教学改革的重要内容，开放实验室是指在完成正常的实验教学和科研任务以外，实验室利用现有师资、仪器设备、环境等条件，利用一切可以开放的时间和资源面对学生开放使用实验室。开放实验室更多地强调对学生进行动手能力、科学思维和科学研究的基本方法的培养。因此，开放实验室为学生专业技能训练提供了实践活动的良好条件，对培养学生创新意识、创造精神和开拓能力，从而实现专业素质的全面提高起着重要作用。
（二）开放性实验中今后努力的方向
（1）开放实验旨在增强本科生科技创新能力，实验中心今后要积极完善实验仪器配备，并在使用实验室的时间上适当延长，向更多的本科生开放。
（2）增加开放项目，如增加科学研究型、创新型、以及与学生毕业论文与毕业设计等相结合的项目，最大限度地满足学生的需要。
（3）参与开放性实验项目的老师积极努力的学习新知识、新技术、新的实验手段，努力提高自己的能力，适应新形势下高校实现素质教育和创新人才培养目标的需求。
总之，通过开放性实验，让学生自己设计实验，并且独立完成，实验完成后撰写实验报告或实验论文，有助于培养学生的科研能力和自我管理能力，将学生的兴趣和精力引导到实验、学习和科研中来；更有利于学生身心的全面发展，对学生的身心健康、自我管理和自我约束能力的培养是大有益处的。培养了学生科学思维能力和创新精神，使学生在以后的学习和工作中终身受益。
（三）强化动物生物化学实验课的教学
拟对所开设的动物生物化学实验进行了重大改进,去掉了原来的几个陈旧或过于简单的实验,进一步增加先进性、系统性和综合性实验的比例,为学生在专业课的学习以及以后的工作和深造提供了良好的基础。
二、动物模型的制作与研究
（一） 造模用动物的选择
病证结合动物模型所用的造模动物既要满足对造模药物敏感、模型特征出现迅速、持续和稳定的要求，又要满足易于造成所要研究的疾病和相应证候特征的要求。
不同品系、不同性别的实验动物对造模因素的耐受程度和敏感度不同，所以同等强度的造模因素作用于不同种系、不同生长阶段的动物上所表现出来的造模效果也是不相同的。另外，人和实验动物宏观和微观的疾病变化规律也不完全一致。要找与人体组织器官相似的动物来复制模型，或者是某个系统，甚至是某个器官相似的动物用作造模动物。最好是找宏观、微观变化规律都相似的动物。例如弗氏完全佐剂和II型胶原诱导的类风湿性关节炎模型，根据动物易感程度的不同，前者造模常用Wistar大鼠，后者用DBA —/1、N FR/N、B 10.G近交系小鼠。又如许文玉等制作冠心病血瘀证动物模型，选用中华小型豬作为模型动物，因实验小型猪的心脏解剖结构及侧枝循环与人类相似；被毛稀少，皮肤组织结构和人最相似，便于观察皮肤变化；还可按中医辨证施治要求作舌诊观察，用相机记录病程中舌象的变化；多次反复大量采取血液和其他体液，便于动态观察血液流变学和其他生化指标。
（二） 建立规范的病证结合模型评价体系
缺乏中医特色的评价体系,一直是借用西医病模型于中医证候模型研究和中药药理研究时所遇到的棘手问题。中医证候动物模型要求模型符合中医理论,而建立在中医证模型基础之上的病证结合模型也毫无疑问的需要符合中医理论。一般定义一个成功的动物模型有两个要求：①病因应是所造证候的主要形成病因;②采用的病因所致的病理变化应当是所造的证候。这些条件都仿佛是默认了人和动物生理病理的一致性,但人和动物毕竟是有区别的,人体的证候规律在动物机体上只能进行一定程度的模拟,不可能完全对等,完全遵循临床标准对于实验动物可能缺乏可行性。目前较为理想的解决方法是严格遵循中医证候诊断的全国统一标准,将其定性的问诊内容代以定量的同等意义的指标测试,对动物模型进行中医证候的评价。
（三）展望——加强疾病的本质和中医证候物质基础的研究
要制作出比较理想的病证结合模型并形成比较合理的评价标准，我们应该关注于疾病和中医证候的物质基础研究。随着疾病发病机制研究以及中医证候研究的不断深入，我们掌握了越来越多的信息，这对我们进一步改进病证模型造模方法是很有帮助的。例如，研究表明血清Sa 抗体对类风湿性关节炎诊断的特异性为95.8 %，其有可能作为类风湿性关节炎动物模型的一个特异性指标用于模型评价。又如，通过对中医证候本质的深入研究，观察到肝阳上亢证与植物神经功能及前列腺素代谢间的联系；血瘀证与血小板结构、功能、代谢间的联系；肝气郁结证与神经内分泌紊乱的联系。沈自尹从脏腑辨证思路着手，对“证”的研究通过“形见于外”探求“藏居于内”的本质，设立统一辨证标准，选择符合“形见于外”肾阳虚证而无其它证夹杂的典型患者，结果发现肾阳虚患者普遍有尿羟皮质类固醇含量低下的现象。王立新等人发现，肾阳虚模型动物的代谢网络明显偏离正常，而用温阳中药干预后，模型动物的代谢谱回归至正常范围，呈现网络修复的结果。这都为病证结合模型评价标准的制定和完善提供了依据和研究方向。
参考文献：
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［2］ 屈会化，赵谈，曲荣波，等.自发性高血压大鼠早期中医证候的研究［J］.中医杂志，2008，49（5）：446448.
［3］ 谢毅强，牛乾.代谢组学与中医基础理论的研究进展［J］.医学综述，2008，14（4）：533535.
荨麻疹实验动物模型研究进展 篇7
关键词：荨麻疹,发病机制,实验动物模型,进展
荨麻疹是由于皮肤、黏膜小血管扩张及渗透性增加出现的一种局限性水肿反应,临床上特征性表现为大小不等的风团伴瘙痒,可伴有血管性水肿[1],发病机制至今尚不十分清楚。为探究其病因及发病机制并为后期治疗提供可靠依据,建立一个理想实验动物模型是关键。本文对近年来广泛应用的模型制备方法予以总结,希望能对荨麻疹的进一步研究有所帮助。
1发病机制
肥大细胞活化并脱颗粒,导致组胺、白三烯、前列腺素等释放是荨麻疹发病的中心环节[2]。诱导肥大细胞活化并脱颗粒的机制包括免疫性、非免疫性和特发性。免疫性机制包括针对免疫球蛋白E(Ig E)或高亲和力Ig E受体的自身免疫、Ig E依赖的以及抗原抗体复合物和补体系统介导等途径;非免疫性机制包括肥大细胞释放剂直接诱导,食物中小分子化合物诱导的假变应原反应,或非甾体抗炎药改变花生烯酸代谢等。近年来,国内外研究发现,慢性自发性荨麻疹与凝血抗凝血和纤溶系统也有密切关系[3]。总的来说,其发病机制仍不十分清楚。
2实验动物的选择
目前荨麻疹相关的实验研究中,常用的实验动物有小鼠、大鼠、豚鼠。
2.1小鼠小鼠体积小,易于控制,采样方便,有明确的质量控制标准;但对环境、温度敏感,不耐饥渴,饲养要求相对较高。因其具有代表性的免疫系统,广泛应用于研究速发型过敏反应机制和Ig E抗体应答调节。在荨麻疹实验动物研究中,多采用SPF级的BALB/c小鼠或KM小鼠,模拟Ig E、Ig E受体参与的自身免疫环节,并检测血清特异性Ig E作为实验指标[4]。
2.2大鼠大鼠适应力及抗病力强,易饲养、采血量大,现多选用SD大鼠和Wistar大鼠。大鼠脾脏在解剖学、生理学及代谢方面与人相似度较高,若以脾脏指数为实验观察数据时,推荐首选大鼠作为实验动物[5]。
2.3豚鼠豚鼠易被抗原物质所致敏,注入微量致敏原即可致敏,对组织胺特别敏感,且血管反应敏感,可很好地模拟荨麻疹血管通透性的改变。此外豚鼠皮肤对刺激物的反应接近于人[6],一般用于模拟接触性荨麻疹。但豚鼠对外界刺激极为敏感,易感染,体温调节能力差,病死率相对前两者较高。
为了减少个体差异造成的实验误差,在选择动物时,一般选用发育成熟的青壮年动物;且实验中同一种动物体重尽可能相同。因性别对荨麻疹实验无明显影响,故可雌雄搭配,混合应用。
3实验动物模型的制备方法
3.1非免疫性接触性荨麻疹动物模型1984年Lahti等[7]以桂皮酸或二甲亚砜涂抹豚鼠耳廓两面致其肿胀,构建了非免疫性接触性荨麻疹动物模型。该造模方法操作简便,复制率高,已普遍使用。但实验过程中需反复用游标卡尺测豚鼠耳朵肿胀度,相对操作繁琐。
3.2免疫性接触性荨麻疹动物模型李润祥等[8]选用敏感性较高的BALB/c小鼠,先尾静脉注射抗二硝基苯酚(抗DNP)Ig E单克隆抗体致敏,于24 h后在小鼠双耳涂2,4-二硝基氟苯(DNFB)进行激发,结果显示小鼠在激发部位以外的地方出现了风团,有耳廓肿胀、瘙痒症状,且病检符合荨麻疹病理特征;外周血Ig E、IFN-γ、白介素-4(IL-4)、组胺测定结果也呈现出Th O反应,与慢性荨麻疹患者的Thl、Th2变化类似。该方法可快速、可靠地建立免疫性接触性小鼠荨麻疹模型。
3.3被动皮肤过敏实验模型(PCA)向实验动物皮内注射其他动物的抗血清,经3 h~5 h,向抗原液内混入伊文氏蓝(Evans)等色素后再注射到静脉内,在抗血清注射部位出现局部过敏反应,皮肤出现蓝斑,以蓝斑直径的大小来判定皮肤过敏反应的程度[9]。经戴学栋等人研究,加入佐剂可提高PCA阳性反应率,增加蓝斑直径,从大到小依次为:氢氧化铝凝胶>百白破疫苗>弗氏完全佐剂[10]。
3.4Ⅰ型变态反应模型动物腹腔注射卵白蛋白或小牛血清蛋白进行初次免疫致动物被动过敏,数天后重复注射,从而建立Ⅰ型变态反应动物模型[11];或直接静脉注射已知致敏物质,如大鼠尾静脉注射0.0125%低分子右旋糖酐溶液[12];亦或直接皮内注射磷酸组织胺溶液模拟变态反应过程中组胺升高环节。
3.5复合型慢性荨麻疹模型制作郭靖等[13]采用利血平+乙酰苯肼,联合Ⅳ型变态反应制作复合型慢性荨麻疹模型。首先,实验模型组动物于给药当天开始,每天于腹侧皮下注射0.3 m L/kg利血平生理盐水溶液,1次/d,连续7 d,导致气虚;与此同时,自给药第1,4,7 d皮下注射2%乙酰苯肼6 mg/只,导致血虚,从而获得气血两虚的中医证型模型。同时,各组在给药前第1天和第5天,肌内注射致敏物质(10 mg卵白蛋白及100 mg氢氧化铝溶于1 m L生理盐水中),在小鼠两后腿各肌内注射0.1 m L;给药前1d往小鼠腹腔注射百日咳疫苗2×1010/只,从而建立变态反应模型。最后,于第22天处死动物获取实验所需标本。
4问题与展望
大空间温度场预测模型与实验分析 篇8
目前国内外针对大空间温度场的预测研究较少,主要是由于进行大空间实验的难度大、费用高、人力物力需求大、实验场所建立难等原因。针对大空间建筑的火灾研究主要用区域模型和场模型的数值模拟,同时结合实验进行分析研究。而当前比较完善的温度场预测模型有三个:李国强、杜咏大空间建筑火灾的空气升温模型,薛素铎、梁劲的大空间升温模型,张国维、朱国庆的大空间烟气预测模型。这三个模型并非十分完善,或多或少存在一定的缺陷。笔者主要通过大空间全尺寸火灾实验结果与模型预测结果进行对比,分析各模型预测的准确性和优缺点,研究模型的适用场景。
1 大空间温度场预测模型
大空间建筑发生火灾后,火灾和烟气蔓延迅速,不断卷吸空气的烟羽流在浮力的作用下持续上升直至顶棚,然后形成射流,热烟气向周围扩散并下沉直至充满整个室内。从该过程中可以发现,火灾烟气对结构有较大的破坏作用,并且顶棚温度预测的意义相对更大一些。
1.1 李国强、杜咏模型
同济大学李国强、杜咏在基于大量数值模拟的前提下,建立了大空间建筑火灾烟气升温非定场简化模型,提出预测任一时刻建筑内任一位置火灾烟气升温过程的模型,给出了近似表达式,见式(1)。
式中:T(x,z,t)为大空间任一时刻任一位置温度值,℃;T0为环境温度,℃;Tgmax为火源正上方高度z处最大温度值,℃;f(β)为火源增长系数β对升温模型的影响;κ为距离衰减系数。其中有决定性作用的Tgmax可以由公式(2)得出。
式中:Q为火源功率,MW;H为大空间建筑高度,m;A为建筑面积,m2。
另外,火源增长系数β对达到峰值温度的影响f(β)可由式(3)得出。
其中,火源增长系数β对应值分别为:超快速火0.004、快速火0.003、中速火0.002、慢速火0.001。
最后,温度衰减系数κ可由公式(4)得出。
式中:η为由建筑面积和高度决定的形状因子;r为火源有效半径,m;Af为火源面积,m2。
1.2 薛素铎、梁劲模型
北京工业大学薛素铎、梁劲同样基于大量的数值模拟,考虑烟气排放等因素对温度场的影响提出大空间升温模型,见式(5)。
式中:T(x,z,t)为大空间任一时刻任一位置温度值,℃;T0为环境温度,℃;Tgmax为平衡时温度,℃,可由杜咏公式(2)计算;r为升温速率系数,可由文献[9]查表得出。
1.3 张国维、朱国庆模型
中国矿业大学张国维、朱国庆基于大量实验得出的BFD模型,优化得出大空间温度场模型,实现了火灾全过程预测,见式(6)。
式中:T0为环境初始温度,℃;Tg为温度场烟气温度,℃;t为火灾发展时间,s;td为火灾开始进入衰减阶段时间,s;Tm为顶棚下某位置处火灾发展过程中烟气温度最大值,℃,可从杜咏最大温度值公式得出;ω1、ω2为火灾发展阶段(火灾增长阶段和稳定阶段)烟气曲线形状系数和衰退阶段烟气曲线形状系数。
火灾进入衰减阶段的时间td可由式(7)得出:
式中:ts为火灾发生全过程的时间,s。
2 大空间温度场试验
试验在徐州市黄山区一个高大钢结构厂房内进行,该单层厂房的长边为60m,宽边为30m,工程为坡屋顶,最高处为9m,屋檐最低处8m。厂房两长边底部各有两个5m×4m的出口,厂房两短边底部各有一个5m×4m的出口,且屋顶有两个6m×3m的天窗,开窗面积率为2%。厂房具体详情如图1所示。
2.1 试验设计
图2为K型镍铬-镍硅热电偶空间布置情况,火源正上方共布置18个热电偶,从火源正上方0.4m开始布置,0.2m间隔的共4个用来测量火焰温度,从5号开始间隔为0.5 m的热电偶共14个用来测量烟羽流温度。用盆口直径为35mm内装柴油的油盆作为试验火源,共进行两组功率不同的火灾试验:分别为8个油盆和5个油盆的火源。采用CELTRON STCS型拉压双向称重传感器、Agilent34970A数据采集器采集油盆火源的质量损失和热电偶温度变化。
2.2 试验结果
2.2.1 火源功率测定
图3为两组试验过程中火源稳定阶段油盆质量变化曲线,图4为试验过程中油池火源质量损失速率。
从图3可以看出,火灾燃烧稳定阶段火焰质量损失基本呈线性变化,曲线拟合公式见表1所示。其中,柴油热值为42 600kJ/kg,实验测得燃烧效率为93.9%,计算得出火源热释放速率Q。
2.2.2 火源正上方升温情况
笔者主要考虑烟气温度场预测,选取火源正上方烟羽流即2m以上温度变化情况,通过仪器采集不同位置处烟气温升,图5、6分别为试验1、试验2的升温过程。可以发现,随着高度增加温度逐渐减小,整个燃烧过程也符合典型的三阶段燃烧模型,而且试验1的温度要相对高于试验2的结果。
3 模型预测结果与试验数据分析
试验中距火源较近的热电偶测得的温度受火焰辐射影响较大,而且大空间建筑一般为高度大于4m或6m的高大建筑,选取试验1火源正上方4.0m和7.5m位置处,探讨温度场预测结果与试验结果的差异。试验环境温度为16℃,建筑面积为1 800m2,两组试验的火源功率分别为1 080、640kW。由于三种预测模型都需要得出4.0、7.5m处烟气最大温度值,故根据公式(2)计算可得到:
此外,预测模型在4.0m处其他参数取值分别为:杜咏公式中β取0.022,因x=0,所以κ值为1;薛素铎公式中r取0.035;张国维公式中ω1取12.0、ω2取0.08、td取800s。将各有效参数代入公式(1)、(5)、(6),得出4.0m处烟气温度预测结果,与实验结果对比如图7所示。7.5m处的参数取值为:β取0.006,r取0.02,ω1取9,ω2取0.09,td取800s。将各有效参数代入得出4.0m处烟气温度预测结果,与试验结果对比如图8所示。
从图7可以看出,三个大空间温度场预测模型能够较准确地预测出火源正上方4.0m处的温度变化,尤其是在火灾增长阶段和稳定阶段,稳定温度在120℃左右。三个预测模型只有张国维公式给出了火灾的全过程预测,其他两个模型都只能预测火灾前半段,无法表示火灾衰减情况。另外,薛素铎的公式能够完美地展现出火源的t2增长阶段到稳定阶段的过渡过程,这种趋势是杜咏公式和张国维公式无法得到的。然而,三个预测模型最大烟气温度值Tgmax均使用杜咏的计算公式,所以计算结果的准确性直接影响模型预测结果。
从图8火源正上方7.5m处的温度预测值与试验结果对比看出,二者具有较大的差距,实验稳定阶段的温度为65℃左右,而模型预测结果大约在110℃左右,但是预测模型的整体变化趋势还是比较符合火灾的发展过程。这主要有三方面的原因,Tgmax主要通过数值模拟大量火灾场景,计算拟合得出的经验公式,首先据经验知道火灾模拟软件计算出的温度结果普遍要高于火灾实验结果,这主要是因为软件模拟无法完全模拟现场环境,造成一定的误差;另一个原因主要是Tgmax公式来源的火灾场景是上部没有设置排烟装置,而在底部开有两个足够大的补风口,火灾后烟气会集聚在顶部,且与外界的热交换很少,而试验厂房上部有一定面积的通风口,烟气无法完全集聚在厂房顶部,且热烟气也与外界冷空气不断进行热交换,这就使得试验温低于计算值;最后一个原因是模拟软件设置的火源物质发烟量相对高于试验柴油的发烟量,较少的烟气量无法集聚较多的热量,试验中火源产生的热量会更多地释放到周围冷空气环境中。上述三个原因造成图8理论计算值高于试验结果40℃,因此当适当修正7.5m处最大温度值后,取70℃,预测与试验对比结果如图9所示。其中,β取0.017,r取0.02,ω1取9.04,ω2取0.15,td取800s。
从修正后的对比结果看出,三个模型的预测结果与试验结果有很高的吻合度,差距均在5℃以内。通过火源正上方不同高度温度预测情况与试验结果对比可以发现,三个模型对Tgmax依赖性较高,杜咏最大温度计算公式能够比较准确地预测出近火源高度处的温度,而对垂直火源距离较大位置处的最大温度预测有较大的偏差,所以适当修正或提出更完美的Tgmax预测模型很有必要。
4 结论
(1)对于高大空间油池小功率火灾,杜咏、薛素铎、张国维的预测模型都能较好地描述火源正上方温度变化,张国维的公式能预测火灾全过程,其他两模型不能。
(2)对于高大空间油池小功率火灾,薛素铎的模型能够完美地描述出t2火源的增长阶段和到稳定阶段的过渡段,其他两模型对此阶段的预测都偏大或偏小。
(3)三个模型都对空间位置最大温度值有很大程度的依赖,只有杜咏给出了该计算公式,该公式对于火源正上方近火源处温度预测准确性相对较高,而对远火源处的温度最大值预测有较大的偏差,故提出一种更合适的预测最大温度值模型有很大必要。
(4)除杜咏模型外,其他两个模型中的参数并没有全部给出详细取值,某些火灾场景并不能直接预测出来,对于高大空间油池小功率火灾,实际取值与模型给出取值有较大的差距,有待进一步完善。
摘要：介绍国内三个大空间温度场预测模型。通过在某高大钢结构厂房内进行大空间小功率油池火实验,得到火焰正上方4.0m和7.5m处的温度变化情况。将实验结果与三个预测模型的预测结果进行对比,结果表明:三个模型都能较好地预测出火源正上方4.0m处温度变化的趋势;只有张国维公式给出了火灾全过程预测;薛素铎公式能够很好地展现增长阶段到稳定阶段的过渡过程;对7.5m处的预测结果偏差较大;三个公式都对最大温度值有较强的依赖性。
关键词：高大空间,火源,温度场,预测模型
参考文献
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现代审计风险模型的实验方法研究 篇9
1 现代风险审计模型在现实应用中存在的问题
《国际审计准则第6号———风险评估和内部控制》中指出, 审计风险是指审计师对含有重要错误的财务报表表示不恰当审计意见的风险。关于审计风险的结构和来源, 美国注册会计师协
2.3支撑并推动医院战略发展
财务管理, 是医院组织财务活动、处理财务关系的一项基本的经济管理工作, 在医院的管理和经营中, 起着至关重要的作用。从医院的战略发展角度看, 医院的财务管理工作必须具备战略思想, 不能单纯地只从财务观点出发进行资金管理, 要理解和支持医院的发展战略, 从战略的全局角度来考虑和设计医院的财务行为, 发挥财务的核心作用。
医院的发展战略决定着医院的治理机制, 是医院在复杂多变的市场竞争环境中取得竞争优势的重要保证之一, 有利于促进医院的长期生存和可持续发展。而医院战略的选择和制定, 要受到医院决策者的决策影响。财务管理从属并取决于医院管理结构, 也可看作是医院管理的一个子系统, 它的根本性质是执行医院的财务决策权、财务执行权和财务监督权。显然, 在很大程度上, 医院的长远发展要求决定了医院战略的划分和制定方式。而在战略管理条件下, 医院财务作为医院战略的重要组成部分, 必须具有战略管理思想。对于大型医院而言, 必须统一规范医院的财务管理工作, 把医院的财务定位到一种全新的战略高度, 保会在其发布的第47号审计标准中进行了说明, 并提出了审计风险模型:AR=IR×CR×DR (AR:审计风险;IR:固有风险;CR:控制风险;DR:检查风险) 。2001年安然事件和世通事件的发生, 使得审计风险模型面临新的调整。2003年, 国际审计和鉴证准则委员会 (IAASB) 发布了一系列新的审计风险准则, 对审计风险模型重新描述为:审计风险=重大错报风险×检查风险。我们将前者称为传统审计风险模型, 而将后者称为现代审计风险模型。现代审计风险模型是对传统风险导向审计模型的继承和发展, 是审计风险评估观念与范围的扩大和延伸。它以企业的战略为导向, 基于战略管理论和系统论, 将因企业的整体经营风险而带来的重大错报风险作为审计风险的一个重要构成要素进行评估, 弥补了传统审计风险模型对企业高层勾结舞弊、虚构交易等战略和宏观层面风险评估的不足。现代审计风险模型最根本的用途在于根据确定的重大错报风险来计算确定检查风险水平。确定检查风险的价值在于:据此确定实质性测试的样本规模, 把审计计划与审计实施过程有机地联系起来。但是在现实的审计工作中, 由于重大错报风险测量缺乏相应的标准、模型与手段, 为了达到预期的审计风险, 往往人为地将重大错报风险设定为100%, 这种做法一方面会加大审计工作成本, 降低审计效率, 另一方面也使
证各层级财务管理组织或主体, 积极有效地贯彻执行医院的战略规划。实行战略财务管理, 彻底克服了以往个人管理的弊端, 可以全面提升医院的财务管理水平, 有利于推动医院的战略性可持续发展, 并体现了财务管理在医院发展中的核心作用。
3总结
在医院行业进行内部财务管理改革的大背景下, 各医院都必须正确认识财务管理中存在的问题, 必须广开言路, 通过各种途径发现财务管理中所存在的各种问题。同时研究如何才能更好地做好医院的财务管理工作。必须通过建立财务管理新模式, 提高医院的财务管理水平, 从而进一步体现财务管理在医院经营管理中的核心作用。
主要参考文献
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得审计风险模型理论与实际运用脱节。
马克思说过:“一种科学只有成功地运用数学, 才算真正达到了完美的境界”。笔者认为可以借鉴管理科学与工程及金融工程中一些成熟的风险分析工具, 运用实验分析的方法, 即用审计学的理论对现有模型进行初步修正, 通过模拟数据的运行进行二次修正, 并将其在现实的审计工作中运用、调整, 最终得到一些可用于审计工作中分析重大错报风险的数理模型。
2 实验方法在审计学中的应用的可行性
所谓实验研究方法, 是由研究者根据研究问题的本质内容设计实验, 控制某些环境因素的变化, 使得实验环境比现实相对简单, 通过对可重复的实验现象进行观察, 从中发现规律的研究方法。实验方法是任何学科发展到一定阶段所共有的研究方法。从1738年的“彼得堡悖论”算起, 实验方法被引入经济学研究中已有200多年的历史。2002年, 被称为“实验经济学之父”的美国经济学家弗农·史密斯 (Vernon L Smith) 凭借他对实验经济学所做出的杰出贡献荣获了诺贝尔经济学奖, 这标志着实验经济学已经跻身于主流经济学之列。经济理论实验与物理化学实验一样, 包含实验设计、选择实验设备、实验步骤、分析数据以及报告结果等环节, 其研究方法包括:模拟与仿真、比较与评估、行为分析与心理研究等, 其应用领域涉及基本经济理论研究、资本市场与投资研究以及产业组织研究等方面。实验方法在审计领域应用开始于Ashton (1974) 的工作, 应用“透镜模型”分析方法研究审计人员对内部审计的判断行为, 此后的学者又将审计人员的知识与经验引入模型中, 重点研究审计人员经验与判断之间的关系, 我国学者张继勋、刘成立和杨明增 (2006) 也进行了中国审计判断质量的实验研究。上述研究成果, 从实验的研究对象来看主要是对审计人员的研究, 而对固有风险与控制风险数理模型的实验研究却鲜有见之。
笔者认为“审计工程”将是审计学与审计实践未来的发展方向, 计算机审计与审计风险关系的研究、数理模型在审计工作中的应用以及实验经济学学科的发展, 为实验方法在审计学中的应用奠定了良好的基础, 此研究在审计学领域具有一定的前瞻性。2008年4月, 刘家义审计长在中国审计学会第五次理事会暨第二次理事论坛的报告中再次指出, 信息技术的发展是现代审计发展的直接推动力。石爱中副审计长也指出:“国家审计的很多因素之间始终没有建立起相应的数量关系, 现在仍然处在刀耕火种阶段, 一直没能科学化, 没有形成科学体系。随着信息技术和数学工具大量运用于审计领域, 实验方法对于审计工作而言是一种不可或缺的工作方法和研究方法。”
3 将风险评估模型引入审计研究领域
数理工具在经济学领域应用很广泛, 尤其是在风险投资、信息评价等方面都有典型应用。1952年, 哈里·马科韦茨 (Harry Markowitz) 发表《证券组合选择》, 第一次从数量经济学的角度揭示了如何通过投资组合的有效边界来选择最优组合和如何通过分散投资来降低风险。开创了现代投资分析理论和金融理论的先河。1963年, 威廉·夏普 (William F Sharpe) 提出资本资产定价模型, 认为风险资产的收益是系统风险的线性函数。JPMorgan银行于1994年12月在其技术文件中发表风险价值 (Value at Risk, Va R) 的代表模型之一“风险测量 (Risk Metrics) ”, 由于该模型在量化风险和动态监管方面的独特优势, 短短几年内已得到迅速发展和广泛接受。
在风险投资定性评估方法的运用方面, 较为常用的是美国兰德公司 (RAND) 提出的德尔菲法 (Delphi Method) 。这种方法利用专家的知识和经验, 对需要决策的问题做出判断。20世纪70年代中期, 匹兹堡大学教授T.L.Saaty发展了德尔菲法, 提出了层次分析法 (AHP) 。这种方法通过一定模式使决策思维过程规范化, 将人的思维判断在决策过程中的作用量化, 是一种定性与定量因素相结合的决策方法。后来, 又有学者将模糊数学理论引入层次分析法, 提出模糊综合评价法 (Fuzzy Comprehensive Evaluation) 。这种方法利用模糊数学的原理量化专家的专业判断结果, 使得量化过程更加科学、准确。
在风险投资的定量研究方面, Tyebjee和Bruno在上述定性研究的基础上, 利用问卷调查和因素分析法, 经过因子分析将其归为4个维度, 即:市场吸引力、产品差异度、管理能力、对环境威胁的抵制能力。并且利用回归分析法得出了16个重要因素, 其中期望收益 (Expected Return) 由市场吸引力和产品差异度决定, 可预见的风险 (Perceived Risk) 则由管理能力和对环境威胁的抵制能力决定, 从而提出了第一个风险投资决策模型。
虽然风险评估的数理模型在管理与金融领域得到了快速发展与广泛应用, 但是在审计领域, 无论国外还是国内都尚无此方面的应用记录。在国外, 一些管理学的数理模型被应用到以四大会计师事务所 (普华永道、安永、毕马威、德勤) 为代表的社会审计工作中;在国内, 代表国内审计实践的最高水平的国家审计署的审计人员在审计分析和判断中, 主要的应用模型包括:经验模型 (审计人员的实际经验) 、逻辑关系模型 (业务的逻辑关系) 、法律规定模型 (法律规定的状态) 、对应关系模型 (数据的对应关系) 等。
4 审计风险模型实验方法的技术路径
首先, 根据审计风险理论寻找管理科学与工程以及金融工程领域较为成熟的风险分析模型, 确立信息化环境下审计风险各要素的评估方法和模型选择方案。运用审计学原理、计算机技术、数理统计方法以及相关的管理控制模型来构建审计风险的分析模型, 利用该模型可以为改进审计过程提供支持。本项目还需要研究在评价中如何考虑变量的问题, 以及参数的估计, 这有利于提高模型的完整性和准确性, 并为建立信息化环境下审计风险控制模型奠定理论基础。
其次, 根据审计风险模型的需要, 制作与实验相匹配的模拟数据, 验证模型的有效性, 根据实验结果进行审计风险模型的初步修正;继而运用初步修正后的审计模型来运行真实审计数据, 将其结果与传统审计方法得出的结果进行比较, 结合审计判断再次修正审计风险模型。
最后, 利用模拟数据以及真实数据对构建的信息系统审计风险模型进行反复修正与验证之后, 形成较为成熟的风险控制模型。在理论研究的基础上, 开发出相应的审计风险模型原型系统, 并运用于企业审计实践当中, 实现研究成果的应用转换。
5 结论
笔者认为开展现代审计风险模型的实验方法研究, 无论在理论上还是实践工作中都具有重大的意义。首先, 通过研究信息系统内部控制的数理评价模型以及其对审计风险的影响, 能够丰富和发展信息系统环境下的审计理论;其次, 通过对审计实验方法的研究, 进一步丰富审计理论, 为今后的审计理论研究提供一种较为可行的方式;第三, 通过发现企业信息系统相关问题的产生规律, 就能够通过合理的制度设计和工具选择进行规避和防范;第四, 可以为审计实践提供定量化审计风险模型, 对审计
审计人员知识结构对审计判断绩效的影响
——基于Agent的审计判断系统
吴青1, 翟建设2, 司琴琴1
(1.南京审计学院信息科学学院, 南京211815;2.中国人民解放军理工大学, 南京211101)
[摘要]本文分析了审计判断在审计工作中的重要性, 回顾了国内外学者关于审计人员的知识结构对审计判断绩效影响的研究工作, 提出了审计判断系统是复杂适应系统的概念, 给出了基于Agent的审计判断系统的仿真框架, 以期用仿真的方法研究审计人员的知识结构对审计判断质量的影响。
[关键词]Agent;知识结构;审计判断;绩效;系统
[中图分类号]F239.1[文献标识码]A
[文章编号]1673-0194 (2011) 24-0027-03
1审计判断的重要性
审计工作是一项系统工程, 审计过程是由审计人员一系列的判断组成的判断链。审计判断是审计人员根据其专业知识和经验, 通过识别和比较对审计事项和自身的行为所做的估计、断定或选择。因此审计质量以审计判断的质量为基础, 审计判断的质量是审计质量的核心内容, 高质量的审计判断是降低审计风险, 提高审计质量的必要条件。也可以说审计质量以审计判断质量为基础, 审计判断质量是审计质量的核心内容。
审计判断贯穿于审计的全过程。比如审计计划与审计方案的制订, 审计证据的收集、评价和整理, 内部控制系统的评审, 抽样审计, 分析性复核, 形成审计结论, 发表审计意见。肖文八、程庆认为, 审计判断“体现了审计人员对判断客体的认识程度, 是联系审计对象、感性认识与审计结论、审计意见的一座桥梁”。
审计判断是导致审计风险和审计责任的主要根源。因为形成审计人员意见是审计人员依据证据进行判断的过程, 即审计意见是审计判断的结果, 所以具有一定的主观性, 可能出现判断的结果与事实不符的情况, 即判断失误, 从而导致审计风险的存在和需承担必要的审计责任。审计人员审计判断水平的高低不仅对审计效率和效果产生巨大的影响, 而且这也是审计人员专业水平高低的主要标志之一。
2审计人员知识结构对审计判断绩效影响研究的回顾
审计判断绩效是审计判断结果与一定的标准相符程度, 审计判断绩效是衡量审计判断质量和审计工作效率、确定审计人员责任的基础。以往研究审计判断绩效影响因素比较有代表性
[收稿日期]2011-08-
实务有指导意义;第五, 能够丰富审计风险模型在不同方面的表现形式, 指导数据式审计的应用方向, 为审计实践提供具有可操作性的审计理论指导;最后, 通过对各种审计模式理论的完善, 为将来的审计工程研究铺路。总而言之, 开展现代审计风险模型的实验研究, 可以促进审计工作从经验化向科学化迈进, 推进审计学科工程化建设, 实现审计理论与审计实务的融合性发展, 降低审计成本, 提高审计效率。目前, 本文仅在审计风险模型的构建与实验方法等关键问题方面, 提出了笔者的初步设想, 这项工作的开展与推进, 还有待更多学者的加入与关注。
的是Einhorn和Hogarth (1981a) 以及Libby (1983) 提出的模型:绩效=f (能力, 知识, 激励, 环境) 。从模型中我们可以看出, 审计判断绩效受审计人员的能力、知识、激励和环境因素的影响。由于知识由其他3个因素及经验决定, 因此在这4个因素中审计人员的知识是影响绩效的重要因子。Libby (1995) 指出, “审计人员的知识结构, 也就是知识的内容, 是影响审计判断绩效的重要因素”。由此, 审计研究人员开始关注知识结构对审计判断绩效影响的研究。
知识是人们在改造世界的实践中所获得的认识和经验总和。个体知识的构成状况形成了个体的知识结构, 它表现为各种门类、各种层次知识的比例及相互关系。知识结构不同的审计人员, 其做出的审计判断的绩效会存在差异。从总体上看, 知识结构对审计判断绩效影响的研究主要是从经验的角度探索知识结构与判断绩效之间的关系。这类研究分为两种:一是研究知识结构与判断绩效的关系, 二是探索经验对知识结构的影响。Choo和Trotmaan (1991) 以图示为基本框架, 让有经验的和缺乏经验的审计人员通过回忆典型和非典型信息对公司的持续经营情况做出预测性判断, 研究发现, 有经验的审计人员和缺乏经验的审计人员具有不同的知识结构, 有经验的审计人员的回忆与持续经营判断结果显著相关, 而对于缺乏经验的审计人员却并非如此。在探索经验对知识结构影响的研究人员中, Chi和Rees (1983) 研究发现, 当个体从领域相关的任务中获取经验后即有新的事实知识加入脑中, 他们现有的知识结构就会发生变化, 这些加进去的事实知识就会改变知识要素之间的关系并改变知识要素的分类方式。Frederick (1994) 通过卡片分类以及使用同表象相关处理回忆任务发现, 经验丰富的审计人员比缺乏经验的具有更广
摘要：现代审计不断发展, 审计已成为一门多学科交叉的综合学科, 计算机技术在审计中的应用为将数学理论引入审计领域提供了广阔的空间。本文从定量和工程的角度, 探索实验研究方法在现代审计风险研究领域的可行性, 提出了审计风险模型实验方法的技术路径。
关键词：审计风险,数理模型,实验方法
参考文献
[1]島田裕次, 中島健一, 能勢豊一.システム監査プロセスの工学的研究-監査工学へのアプローチ-[J].大阪工業大学紀要 (理工篇) , 2005 (2) :67-77.
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[3]马涛, 等.实验经济学研究 (专题讨论) [J].学术月刊, 2006 (2) :83-92.
实验模型 篇10
随着计算机网络在社会各个层面的应用不断加深,人类对它的依赖愈来愈严重。计算机网络在不断提高速度、功能的同时,开始向安全、可信的提供服务的方向发展。国际上由此展开了大量的标准制定与可信评估等基础性的研究[7]。
本文提出的网络可信评估,是通过测试网络结点行为特征对内(自身抵御病毒和抗物理干扰)是安全的、对外(提供的服务或对外访问)是可信的,来保证整个网络的可信性,并且通过综合对各网络结点行为特征的测试得出结点的可信度,给出整个网络的可信性等级。采用国际上的关于信息安全可信的标准,把网络可信定义为4个部分:政策法律公约可信、网络安全管理可信、网络评估测试构架可信、网络安全技术可信。当符合所有这些标准时,那就认为这个网络是可信的。
根据可信计算组织(TCG)提出的一系列可信平台的标准与规范,并针对(TCG/TNC)标准模型并加以扩充和改进,给出一个评估网络可信性的建模和评估测试框架;同时根据国际标准通信协议与国际安全技术管理标准来设置测试的数据库。建模采用“策划—实施—检查—改进”(PDCA)模式。该模式适用于本文的所有过程。
2 测试模型构架的建立
可信计算组织(TCG)提出的可信网络连接(TNC)标准在原来强调建构安全硬件平台的宗旨上,希望从操作环境的硬件组件和软件接口两方面制定可信计算相关标准与规范。
TNC的架构分为三类行为特征实体:请求访问者、策略执行者、策略定义者,这些都是逻辑实体,可以分布在任意位置。TNC将传统的接入方式“先连接,后安全评估”变为“先安全评估,后连接”,大大增强网络接入的安全性。这种演变是通过可信网络连接技术的三级结构实现的。如图1:
网络测试结点分类:
根据结点在网络拓扑结构上的功能划分,把结点分为几类如下:客户机,工作站,服务器,网络设备,防火墙,其它设备。
而根据(TCG/TNC)给出的模型,按结点在行为特征测试模型中的位置不同,把结点分成三种类型:AR(Access Requestor)(访问结点,PEP(Policy Enforcement Point)策略执行结点,PDP(Policy Decision Point)策略决策结点。
结点行为特征类型用来设置测试过程和方法流程,而结点功能类型表明结点实体在网络拓扑结构中的位置、功能和作用。所有功能结点都可以在测试时按它们的行为特征,把它们放在行为模型的不同位置,测试它们的相应属性功能,计算得出可信度。
2.1 分析获取三种真实数据源,并建立数据库
先获得网络测试评估的权限,通过边界路由、核心交换机、服务器获得结点的信息,建立网络拓扑结构,把结点和拓扑结构数据建成结点指纹库NFB(Node Fingerprint Base)。用于仿真环境中的各结点的数据参数设置。
undefined
(说明:NFB{Nmn|网络共有m+1个设备;每个设备有n+1种参数})
同理根据国际标准协议文档格式,建立包含标准协议的协议指纹库PFB(Protocol Fingerprint Base),用于表达协议的构造特征,存储、处理通信所需要的基本数据。在仿真实验中将根据该库建立表达结点特征行为的各种协议数据包进行测试。同时根据国际组织的TCG体系结构总体规范;ISO/IEC15408-2(技术标准); ISO/IEC 17799:2005(管理体系标准)中对可信与安全的属性有明确的规定,把要评估的项目和数据结构建成一个评估指纹库EPB(Evaluate Fingerprint Base) ;而其中的一些参数是在仿真实验前根据网络和网络所有者给出的静态文档得出的。如表1所示:
某行向量为:Nx114={ A114, A114-1, A114-2, A114-3, A114-4, A114-5, A114-6, A114-7,…}
2.2 建立仿真网络实验环境
根据被评估网络的设计图纸或网络管理工具绘制得到的网络拓扑结构,把相应功能结点和链路在仿真软件或虚拟机网络环境上体现出来。并根据结点特征指纹库NFB的参数信息给网络各结点的多种设置赋值,使仿真或虚拟环境下的结点和真实网络中的结点设置尽量接近一致。再由标准协议库PFB,设计批量产生各种通信离散随机测试数据测试。
对仿真环境自身可信性进行验证,把结点特征标准库NFB的结点行为特征子库做为基本测试库,把它转换成仿真软件可处理的库形式。库中的每个行为特征格式按照PFB库的标准协议数据包的格式进行封装。建好仿真环境后,让仿真软件把基本测试库的行为特征事件重新按测试数据的格式进行通信,检测目的结点收到数据的数量与内容经过执行后是否和真实结点所采集的数据和日志记录相吻合,这样可以评价并改进仿真环境,使之更接近真实网络。
3 评估方法
3.1 网络可信评估标准级别
根据可信计算机系统评估准则(TCSEC)和CC标准(ISO/IEC 15408)并给予改进,把可信分等级如表2所示:
所有的静态可信评估、动态可信评估和结点单个属性评估、单个结点整体性能评估、子网评估、整网的可信性评估和附值均采用多级评估和附值标准,当完成测试得出的结果和实际测试(国际标准认可实验室)结果评估级别不一致时,所有级别只做相应调整即可。 例如:测试的某结点的自身可信度是undefined,是0101(B2) 级,而把此结点(计算机实体)让国际标准认可实验室测试它的安全可信级别是undefined;则所有可信级别均降一级,以便所有的仿真测试可信评估结果和实际国际标准更好的符合。
3.2 网络可信度计算
可信评估(Trust Evaluation)分两大部分:静态特征设置评估(Trust Static Evaluation)和动态测试评估(Trust Dynamic Evaluation)。关系如下(总公式1):
T= (1-β)Ts+βTd
为了提高动态测试在仿真环境中的作用,并体现整体的和谐性、合理性,令加权因子β取到黄金分割点的位置:
β=(√5-1)/2≈0.618(黄金分割点)
3.2.1 静态文档可信评估
结点静态可信度的测试标准主要是根据实际网络中获得的NFB库的结点管理文档、物理环境、物理结点硬件软件属性、设置、可信安全防护措施等使用EFB库对结点的静态特征给一个初始的评估。结点TNx静态可信度计算方式采取平均求和的方式:
undefined
说明:Ts(Nx):Nx结点的静态可信度。n,K:此结点共有n个属性,有K个静态属性,n-K个动态属性。
注1:所做可信评估测试为突出法律法规(包括本网所有者的规章规定)的严肃性,实行法律法规一票否决制,一旦确定某结点为非法结点(此结点是违法的,或它的设置、通信行为严重违反规定,如下面注2中定义的结点属性评估测试中多项为负值),则直接定义其总可信度T=-1,不再需要对它进行其它的评估测试,但可以参加总的可信度计算,使总的网络可信度值减小。
3.2.2 动态可信测试评估
测试的过程主要采用破坏性崩溃测试。这在真实环境下是不能实现的或者代价太高,而在仿真环境下只要平台搭建合理则可以反复地进行破坏性测试。定义的破坏性崩溃测试是:当对某个结点的某个性能指标进行测试时,在不断减少结点的相应防护措施同时增大攻击强度(如方法和流量)直到此结点安全措施被攻破或者结点停止所有服务甚至崩溃。
我们通过收集结点从接受测试到被破坏甚至崩溃所经历的测试次数、强度、时间、受破坏程度等信息来确定此结点的可信评估级别,得出相应可信度。结点TNx 动态可信度Td(Nx)计算方式采取平均求和的方式:
undefined
根据总公式1,得到结点Nx可信度为:
TNx =(1-β) Ts(Nx)+βTd(Nx)
注2:每个结点在真实网络环境中总是处于不断提出访问、服务请求或者验证访问、接受访问、为别的结点提供服务,在不同时刻结点表现的行为特征是不同的,评估标准也不一样。从可信性方面考虑的安全定义就是:结点对外来的访问、攻击表现出了健壮性,它对自己的安全是有信心的,是可信的。对其它结点来讲,这个有自信的结点可能会非法访问、发动对外的攻击或者发送错误的服务信息,这时认为它的影响是负面的,对受到攻击的结点来说它是不安全、不可信的,此时它对外访问属性测试可信度取负值;当没有对外非法访问、攻击时,评估测试可求得结点此项属性的可信度T=0。
3.2.3 网络整体可信度测试评估
采用对整个网络分级,把在整网中的功能作用、地位相同或类似的结点分在同级;而整个网络的可信度的计算采取加权平均求和的方式,这主要是根据各级的各个结点在网络中的重要程度是不同的。权重的计算是当此结点受到破坏不能通信后在整个网络中的影响范围来决定的,如图2。
如图2所示,当结点N11受破坏后,整个局域网内部通信外部通信将全部受到影响,把它设成第一级。例如第一级有三台, N11的权重是N12的两倍,则N11的可信度在整个网络中所占的份额是:undefined。则网络可信度T为(总公式2):
undefined
(M:此网共分M级 ;Ti:为第i级所有结点的可信度;Ti1:为第i级的第一个结点可信度 ;ai1:第i级第1个结点对应权重;ki:为第i级有ki个结点实体)
4 实验结果处理
TCG/TNC给出的三级模型主要目的是验证在通信连接过程中的数据的完整性,而可信通信连接之后的其它属性如可用性、保密性、可控性、可靠性和结点行为的可预测性等属性的验证则没有涉及。在仿真环境中,改进TCG/TNC给出的三级模型,以便更适合仿真环境进行网络多种属性地评估测试,并用此改进模型对目标结点的通信特征行为属性可信度进行仿真设计、实验,得出各结点可信性评估结果。根据上面所给的总公式1,2得出网络的可信度值,最终由可信度值与表2的对应关系得出整个网络的可信评估等级。
4.1 网络通信完整性可信评估
访问端结点N′(x),设为AR;被测试结点的N(x); PDP相当于PEP中的完整性验证设置或设备如图3:
①:N′(x) 请求访问PEP, PEP将访问请求描述发往网络访问授权者N(x)。
②:提出完整性验证要求,同时把自己的测试数据Data1备份为Data1′并传给AR。
③:AR发送测试数据Data2,并备份为Data2′,同时把接收到的Data1处理后重新发回。
④:PDP对接收到的Data1与本身的Data1′进行完整性比较,完整则继续通信,发送返回验证信息Data2,否则发出拒绝信息。
⑤:AR对接收到的Data2与本身的Data2′进行完整性比较,完整则结束测试握手开始正常数据通信,否则发出拒绝信息。
在真实环境中,验证过程①②③④⑤只进行一次或有限的几次,使用的协议也基本一致,如果验证通过,就开始正常通信。而在仿真环境下,在完整性测试时,只反复进行这五个步骤操作。实验采用在测试目标AR允许的范围内的多种协议不断随机变化,强度、流量不断增加,直到目标结点停止请求或者崩溃。则第一种破坏实验得到的完整性可信度T1:
undefined
C15:①②③④⑤过程完全执行过的次数。
C1Z:停止服务前,AR提出的总的访问次数。
第二种实验采用在传输过程中,对AR传输的验证数据进行修改、破坏、插入、延迟、乱序、丢失处理,然后进行破坏性实验,记录总的破坏数据的条数R2Z,PDP检测到受破坏的记录条数R25,由此得出第二种破坏实验得到的完整性可信度T2:
undefined
如果这两类共进行了n次实验,则完整性评估可信度,取它们中的最小值(木桶原理:整个属性的可信安全程度由许多同类的测试得出,它不是取决于最强的地方,而是取决于最薄弱的地方的强度。):
TNx22=Min(T1,T2,……,Tn)
注3:上面测试的过程是对某结点自身面向外来访问进行的完整性测试验证;当验证此结点对外访问、提供服务可信性时则把它放到AR的位置,PEP和PDP的位置设为它访问或提供服务的对象结点,此时的测试数据为NEB库中的结点行为特征子库的此结点已发生的对外访问事件,以此来确定在它对外提供的访问或服务是否可信。所有结点对外访问、服务属性的评估均包括此项测试,评估方式将有所不同,在此,结点的对外访问、服务完整性可信度TNxw为:
TNxw=-1*(1-TNx)
TNx:为PDP结点用真实历史数据测得的此结点的发出完整数据包的可信度。结点的其它对外访问、服务测试类似。
4.2 网络通信可控性-抗DDOS攻击可信评估
访问端结点N′(x),设为AR;被测试结点的N(x);PDP相当于独立的或PEP中的处理访问的控制设置或设备如图4:
①:m′个N′(x) 同时向PEP的N (x)发出请求访问。
②:提出验证要求,PDP正常相应。
③:m′个数和请求频率不断加大到m ,形成DDOS攻击。
④:PDP失去响应服务能力。
本实验的PEP可以与PDP是一个功能结点(测试目标为IDS(入侵检测系统)或装有IDS的服务端);也可以是分开的(IDS+测试目标服务端),则实验采用在传输过程中,PEP对ARm传输数据不断加强保护抗攻击处理,然后进行破坏性实验,记录总的PEP阻止DDOS非法请求数据的条数,AR发出DDOS攻击到PDP崩溃总的数据条数,破坏实验得到的抗DDOS可信度T1:
undefined
C1m' :PDP正常稳定响应的最大次数。
C1m:停止服务时,AR提出的总的访问次数。
如果共进行了n次这类实验,则抗DDOS攻击可信度,取它们中PEP保护设置最完善时的最小值:
TNx22=Min(T1,T2,……,Tn)
4.3 网络通信可靠性-数据备份容灾可信评估
访问端结点N′(x),设为AR;被测试结点的N(x); PDP相当于PEP中的数据存储设置或设备如图5:
①:N′(x)向PEP的N(x)发出DDOS攻击或带病毒数据协议测试包,导致PDP停止服务或者崩溃。
②:PDP在接受访问同时,把有用数据同步传给PDP′和PDP″, 两份备份结点探测到PDP停止服务时就先由PDP′提供服务,同时用异地备份修复PDP或者直接用PDP″暂时通信,同时修复PDP或者PDP′。
③:AR等待一段时间接到非PDP发送正常协议数据后,也开始发送问候协议数据,直到PDP恢复正常功能。
④:PDP发送正常回复数据,开始正常通信。
本实验的time是最多AR可以等待的时间,time1是AR与PDP通信时间,time2是PDP与PDP′或PDP″通信时间,time3是PDP′或PDP″与AR通信时间,time4为PDP恢复到可与AR通信时间,最大PDP可允许的恢复时间是time5(超过这个时限恢复备份是没有意义的)。
当time1+time2+time3≦time≦time4
undefined
而当time≦time1+time2+time3≦time4
undefined
(注: time4>time5时说明系统的备份是不可信的)
如果这两类共进行了n次实验,则数据容灾备份的可信度,取它们中各自的最小值来分别表示这两类的可信度:
TNx22=Min(T1,T3,……, Tn-1)1
TNx22=Min(T2,T4,……, Tn)2
其它属性实验测试类似。
5 系统效果
实验环境:
操作系统:Microsoft Windows XP Professional 2007 Service Pack 3 ; CPU:Pentium(R)D CPU 2.80GHz Hard Disk: 160.0GB Memory:1.024GB;
语言环境:Microsoft Visual C++ 6.0
数据库:Microsoft SQL Server 2005
仿真环境:网络仿真软件环境OPNET Modeler 11.5 ;
虚拟机:Vmware Networkstation_ Red Hat linux 4 Memory:256MB Hard Disk: 8.0GB ;Vmware Networkstation_Windows Server 2008 x6 Memory:512MB Hard Disk:12.0GB
拓扑图2的网络可信评估:
TN1S=0.8 ;TN1d=0.5则:
TN1=(1-β)*0.8+β*0.5=0.382*0.8+0.618*0.5=0.6146
它在第2级的权重undefined(第2级共有四台同类结点设备)
共四级,则
undefined
则此网络的可信度值是:undefined级,中级,0101)
6 结论
通过对局域网仿真测试,给出了一种测量网络可信度的可实现的实验模型,而且根据国际标准对整个网络给出一个具体的评估等级。通过国际标准认可实验室的校对、测试,可以对真实网络进行更准确的评估。
参考文献
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实验模型 篇11
摘 要：油泥模型工作不仅在汽车造型设计过程中起着至关重要的作用，同样在汽车类交通工具风洞实验中油泥模型更改的工作为实验中的风阻数据的采集和统计有着不可或缺的重中之重的作用。文章对汽车风洞实验中的油泥模型工作步骤方法及经验做简单的介绍，供未来的研究者借鉴。
关键词：风洞实验；油泥模型工作
中图分类号：TG241 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）06-0075-02
1 背景概述
汽车的空气动力特性对整车的气动性能有着重要的影响，直接影响车辆的动力性、经济型和操控稳定性，目前，主要通过仿真数值模拟和汽车风洞实验来进行汽车空气动力学方面的研究。仿真数值模拟虽然计算速度快，节省人力、物力、财力，可以说是一台电脑就解决了问题，但是通过仿真数值模拟得到的数据真实性、有效性和准确性不高，和汽车风洞实验相比起来还远远不够。通过汽车风洞实验可以最好的降低动力损耗、节约能源、降低企业和用户使用成本。
在现代汽车设计开发工作中，模型制作起着至关重要的作用，尤其是油泥模型制作的工作，它不但是设计师设计灵魂的重现，更是设计与工程之间的纽带和桥梁，是汽车造型中的关键环节。油泥模型工作的特点和优势是灵活、真实和可更改性强，同样汽车风洞实验依靠油泥模型其特点和优势，在油泥模型车身表面进行不断的更改和风阻测试，采集到CFD工程师需要的数据对比，通过计算得到最佳风阻系数的造型，给造型设计提供最科学精准的参考依据。
2 汽车风洞概念
概述：用来产生人造气流（人造风）的管道。在这种管道中能造成一段气流均匀流动的区域，汽车风洞实验就在这段风洞中进行。风洞一般称之为风洞实验。就是依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取实验数据。
分类：汽车风洞有全尺寸风洞和模型风洞，为试验1：1模型（全尺寸模型）或真车的风洞叫做“全尺寸风洞”，为试验缩比模型或零部件的较小尺寸的风洞叫做“模型风洞”。：模型风洞较实车风洞小很多，其投资及使用成本也相对小些。日本和前苏联多采用1：5比例的模型；欧美国家多采用1：3或1：4比例模型。
3 世界上几大风洞实验中心简介
3.1 通用汽车风洞实验室
通用汽车风洞实验室是世界上最大的汽车风洞实验室，如图1所示。 该实验室1980年8月份投入使用。
3.2 沃尔沃（Volvo）汽车实验室
沃尔沃（Volvo）汽车公司的风洞世界上第一个拥有可以完全模拟车身周围和车底气流的风洞的汽车制造商，建于1986年。 2009年，沃尔沃又投资了两千万欧元对风洞进行全面升级改造，使其以精密的空气动力学测量能力再次成为汽车工业的样板。
3.3 宾尼法利纳风洞实验室
宾尼法利纳风洞实验室，如图2所示。宾尼法利纳是意大利著名的汽车设计公司，其设计过的车型包括劳斯莱斯、法拉利、玛莎拉蒂、沃尔沃、捷豹、阿尔玛·罗密欧等。
4 中国几大风洞实验中心简介
4.1 上海地面交通风洞中心
上海地面交通风洞中心，如图3所示，是国际一流水准、配套齐全的地面交通工具测试研究基地，是中国第一个汽车整车风洞实验中心，也是中国最大最权威的汽车整车风洞中心，2009年9月建成。
4.2 吉林大学汽车风洞实验室
吉林大学汽车风洞实验室，如图4所示，是国内首家汽车风洞实验室，隶属于吉林大学汽车工程学院汽车空气动力学研究所。汽车风洞实验室筹建于1999年，2002年开工建设，实验室大楼于2003年完工投入使用。该实验室是目前国内唯一一个定位于进行专业汽车空气动力学试验研究的风洞实验室。
5 油泥模型工作介绍
5.1 油泥模型工作的意义和重要性
油泥模型制作是一个非常专业的工作，在汽车造型设计过程中它是非常重要的一个环节，它的质量直接影响到设计的效果，油泥是一种便于手工制作的工业材料，利用刮刀、刮片等工具可对它进行形体塑造。
油泥模型师的工作就是通过在满足工程布置要求的基础上通过塑造油泥把设计师的想法和概念设计快速、准确地表现在真实三维空间中的油泥模型上。在制作过程中油泥模型师不断地和设计师交流，共同讨论，直至把一个设计方案以近乎真实的效果展现出来，以供对方案进行评价，同时它也是下一个阶段工作的基础。在一个高水平的油泥模型师手中油泥具有非常丰富的表现力，通过他卓越的工作，设计会更加完善。现在的汽车造型设计过程中计算机辅助设计应用已经非常广泛，但油泥模型因为它的高效和表现的真实性而仍被广泛的应用。当今，几乎所有世界知名的汽车公司中油泥模型一直是设计过程中非常重要的一个环节。
5.2 风洞实验中的油泥模型工作
汽车风洞实验中的油泥模型工作为根据CFD工程师的更改要求，在需要测试的区域经过多次的更改，来达到实验测试的目的。考虑到风洞实验场地使用的费用巨额昂贵，每次做吹风测试前后油泥模型更改的时间很短，所以工作时间较紧促，对油泥模型师的能力和技能考验很大。
虽然每次更改的时间很紧促，油泥模型仍要快速高效的完成更改任务。在满足CFD工程师更改要求的同时，油泥模型师还要考虑如何确保每次更改的区域造型最优美，这样才是一个优秀的油泥模型师应该具备的能力。
6 前期准备工作
6.1 制作卡板
根据CFD工程提供的截面图制作多个卡板，便于更改时用来测量，某车企试验车发盖部位风洞实验更改的截面线图，如图5所示，图中蓝色线代表原始线，绿色线代表更改线。
6.2 携带工具
工具有油泥模型师工作需要的工具，以及扳手、螺丝刀等必备工具。
6.3 检查模型，确保完好无损进行实验。
由于长途运输或者其他原因，模型车到达风洞中心安全到达之后需要检查模型车轮、油泥表面是否完好，如发现问题及时处理，待模型车修缮完好进行风洞实验。
将格栅、大灯等样件和油泥车体的缝隙用胶带封闭好，增加风洞实验测试得到数据的准确性。
6.4 模型定位
将模型车放置风洞实验室规定测试的区域，并进行模型车定位和实验前的测试工作。
7 工作步骤及方法
7.1 油泥模型车实验测试更改区域
油泥模型车实验测试更改区域大致是发盖、前后轮罩、侧窗玻璃、D柱、扰流板等容易影响风阻的区域，如图6所示，更改顺序有CFD工程师的计划而定，通常情况下以从前到后的顺序较多。
7.2 每个实验测试区域更改方法
每个实验测试区域每进行风阻测试一次之后，油泥模型进行局部更改一次，每个区域更改3～5次，更改深度为3 mm或5 mm依次递增或递减，更改次数和深度根据工程师的经验参照仿真数值模拟分析的结果和造型设计要求等多方面因素而定，某款汽车发盖的风洞实验的更改要求，如图7所示。
每个实验测试区域每次风阻测试时间大致5分钟左右，每次油泥模型局部更改大致30分钟，具体时间可根据项目更改区域数量和项目安排计划于进度而定。
8 结 语
8.1 板制作要点
卡板制作精确度越高越好。如果制作的卡板精确度很高，在模型车表面进行更改时，会提高更改的速度，提高工作效率，为企业节约成本。
8.2 油泥模型车更改面效果要求
油泥模型车更改面效果稍作光滑，但要很光顺。无论是造型设计时的模型制作更改还是风洞实验测试时，面都要光顺，造型设计阶段完成的油泥模型为了达到评审美观的效果，表面不断要很光顺，还要很光滑，甚至还各种材料进行装饰。风洞实验则不同，为了节约时间，风阻测试前的油泥模型车表面更改效果要很光顺，稍作光滑即可。
8.3 与CFD工程师良好的合作
油泥模型师不只是机械的按照CFD工程师的要求完成，还要懂得风洞实验油泥模型更改的依据和目的，要和CFD工程师不断的进行更改工作上的交流，油泥模型师才能更好的达到风洞实验的要求。
参考文献：
[1] 谷正气.汽车空气动力学[M].北京：人民交通出版社，2000.
[2] 林肖辉，谷正气，李伟平，等.车轮辐板形状对汽车气动阻力影响分析[J].科技导报，2011，（6）.
元认知游泳教学模型的实验研究 篇12
关键词：元认知,游泳,教学模型
新时期的体育教学改革从2 0 0 0年至今, 经历了探索和发展, 而作为一名体育工作者在思想上提高的同时, 也应该在专业能力上有所提高。这不仅仅是教育理念改变的问题, 也不是全盘地否定技术教学, 而是在时代发展的同时, 技术教学也应该满足学生的需求。否则, 我们的体育教学就会像古希腊哲学家柏拉图所说:“一个人可以通过强迫甚至违背另一个人的意愿, 通过强迫他锻炼使他的身体变得强壮, 但却无法强迫他的思想去学习。”
游泳是人类生存与发展的一个重要标志和技能, 作为一项运动他不仅可以强身健体, 而且还是人类文化宝库的重要内容之一, 因此, 各级各类学校也将此项目列为学校体育教学的重要内容之一。为此, 我们在遵从当前游泳教学要求的前提下, 根据元认知理论, 以及游泳教学的各项规律, 使得游泳教学模型得以建立, 评价标准的修订是根据大连海事大学航海游泳教学的要求来制定的, 进而能从根本上解决学生自我游泳学习能力的提高和兴趣的培养。
1 元认知游泳教学模型的建立
1.1 元认知
元认知来自于认知理论, 其不同于其它认知理论之处在于它是个体自我的一种认知, 换句话说, 在自我学习的过程中, 个体不仅明确自己的学习内容和知识, 而且还能够进行自我调节和控制, 实际上就是一种自我意识和自我调节的过程。在这一过程中, 元认知知识、元认知体验和元认知监控三个部分构成了元认知的基本内容。
1.2 元认知教学模型
根据认知理论, 任何一项学习过程都是一种信息加工的过程, 运动技能的学习也是人类认知活动的一个过程, 都有认知性的一面。游泳学习也是一样, 当各种知识以信息的形式反馈到大脑中之后, 个体就会依据活动过程不断地分析所获信息, 进行策略实施的有效性评价, 及时地进行自我调节和自我监控。由此, 我们结合元认知理论的这种自我认知过程, 以及游泳教学的规律和各项要求, 编制元认知游泳教学模型 (见图1) 。
游泳技能掌握阶段:采用分组教学的形式, 在了解技术重点和难点的基础上, 进行自评和他评, 并要求学生掌握游泳基本技能。
元认知知识训练阶段:在这一阶段中, 教师根据教学内容, 创造特定的教学情境, 并根据学生的不同水平进行分组练习, 个别指导, 通过师生间的情感交流, 运用多种教学方式具有针对性地引导学生进行元认知知识的训练, 提高学生的学习兴趣和学习能力。
元认知体验训练阶段:该阶段的教学目标和教学内容是由教师提出和制定, 通过教师的指导, 由学生自我进行分组讨论, 确定练习方法, 同时进行分组练习, 教师通过答疑的形式引导学生的练习过程。
元认知监控训练阶段:学生的自主监控训练就是这阶段的不同之处。教学目标及内容被教师制定之后, 学生要根据自己的训练水平和基本训练掌握情况, 来自主的进行分组练习, 教师在整个教学过程中根据学生的练习情况指导训练, 充分发挥学生的自主练习, 然后学生针对自我的练习进行分组讨论。
在不打断教学计划的基础上, 根据教学进度, 四个阶段的游泳教学课程虽然训练内容不同, 但在每个阶段中, 都有自己的教学目标和教学评价, 而这种教学评价正是元认知学习的关键因素。为了达到教学评价的科学性, 我们在查阅大量文献资料的基础上, 结合元认知训练, 运用特尔菲法确定大学生游泳学习能力评价指标 (见表1) 。
2 研究对象与方法
2.1 研究对象
大连海事大学航海专业2010级68名大一男生 (34名为对照班, 另34名为实验班) , 学生年龄 (18.21±0.21) 岁, 身高 (1.72±0.05) m, 体重 (57.66±6.16) kg是被随机抽取的。
2.2 研究方法
文献资料法、问卷调查法和实验法。进行前测和后测, 使用SPSS13.0统计软件进行数理统计。
2.3 实验设计
首先, 我们根据学校的教学安排, 确定共3 6学时的游泳课程;然后, 根据元认知游泳教学模型来设计不同训练阶段的教学程序, 制定教学计划, 并进行了5 0米蛙泳前测;随后, 进入试验阶段, 教学结束后, 进行50米蛙泳后测, 并运用元认知游泳学习能力评价的方法进行教学效果后测。
3 结果与分析
3.1 50米蛙泳前测成绩
从表2可以看出, 实验班和对照班50米蛙泳前测的差异性检验结果P>0.05, 这说明两个班的蛙泳成绩没有显著性差异, 基本情况一致, 可以成为可比样本。
3.2 实验班与对照班的对比分析
T检验的结果表明, 实验班与对照班学生的50米蛙泳后测和学习能力评价结果表现出显著性差异P<0.01见表3、4。另外, 在正态检验两个班学生的学习能力评价成绩的过程中发现, 实验班D值为0.2683, 对照班D值为0.2578, 很明显, 两个班的成绩都是一种正态分布。这充分说明元认知游泳教学模型相对于传统教学模式而言, 可以有效地提高学生的学习能力。
3.3 实验后两组学生锻炼意向的结果与分析
从表5、6中我们可以看到, 在对游泳锻炼的意向调查中, 我们发现, 课后经常练习的学生在实验班中占有67.65%, 同时在工作后愿意继续坚持游泳运动的学生占有76.47%, 而对照班的学生中, 只有20.59%的人愿意课后经常练习, 不愿意或不一定在毕业后继续坚持游泳的人占到64.70%。这说明, 元认知游泳教学模型能够满足学生的需求, 相对于传统教学而言, 它更能提高学生的学习兴趣。
4 结论和建议
元认知游泳教学模型符合时代发展的要求, 有利于提高学生的学习自主性, 同时, 这种自我认知能力的提高, 不仅训练学生掌握了一定的运动技能, 而且可以促进他们掌握学习技能, 提高学习能力。
四段式的元认知游泳教学模型, 目标明确, 重点突出, 同时, 分组教学的形式, 以及自主学习的过程, 不仅有利于教学过程中抓住重点, 区别对待, 而且对学生的自我评价也很有益, 并结合实际和发现自己存在的问题, 进行自我调节, 这也从根本上解决了因人而宜的问题, 从而提高教学效果。
元认知游泳教学模型对提高学生的游泳技能教学效果显著。这不仅说明元认知教学法对提高学生的学习能力行之有效, 而且也对我们的教学提出了更高的要求, 教师的教学能力需要更新的同时, 还需要提高与学生互动的能力, 变教为诱, 方为教育的根本。
元认知教学相对于传统教学而言, 在提高游泳成绩的同时, 也能够提高学生的游泳兴趣。元认知游泳教学模型的重点不是提高学习成绩, 而是提高学生的学习能力, 这种能力的提高可以迁移到生活的方方面面, 可见, 掌握学习方法才是形成终身学习能力的关键。
参考文献
[1]梁宁建.当代认知心理学[M].上海:上海教育出版社, 2003.
[2]郑厚成.体育与健康 (教师用书) [M].北京:高等教育出版社, 2002.
[3]毛振明.体育教学改革新视野[M].北京:北京体育大学出版社, 2004.
[4]郭英, 许砚田.普通高校体育课学习评价指标体系及方法的研究[J].北京体育大学学报, 2004, 27 (1) :110～112.