分类理论

分类理论（共12篇）

分类理论 篇1

摘要：近年来, 商业模式分类体系的多样性折射出商业模式内涵界定不统一的深刻问题。商业模式分类的基础理应是围绕着商业模式的根本属性展开。本研究从交易结构理论出发, 以价值链范围、价值环节范围、创造价值活动形式3个维建立度分类标准将商业模式分为平台型、集成型、聚焦型、全能型4类。在分类基础上, 分析对比4类商业模型的交易拓扑结构、特征和适用条件。本文的研究成果不仅对商业模式的理论研究具有学术价值, 对企业进行商业模式选择和改革的商业实践同样具有重要指导意义。

关键词：交易结构,商业模式分类

一、引言

在互联网时代, 随着科学技术的快速发展, 企业在商业化进程中涌现出各种独特的经营模式。应用现有的战略管理与企业理论已经难以有效地描述和剖析相关企业价值增长以及获取竞争优势的逻辑。在此背景下, 一个以系统性分析企业营利模式新的研究理论即“商业模式理论”在实践中却逐步成为企业管理者必备的分析和判断工具。

“商业模式”的概念最早出现在1957年学术论文中, 但其引起学术界和工业界广泛关注却是始自20世纪90年代。特别是2000年以来, 学术界对“商业模式理论”的探讨极为活跃, 围绕着商业模式的概念界定、商业模式的体系构成, 学者们从不同的角度、运用不同的阐述逻辑对其进行分析研究。据相关学术文献的统计, 目前出现在期刊论文中关于商业模式的主流概念超过20种。在这些概念中, 商业模式的分类问题一直是最受关注的研究的热点和难点之一, 由于每一个概念都有不同的研究视角、不同的阐述逻辑、包含了不同的构成要素, 目前尚未形成统一的商业模式分类标准体系, 主要表现为商业模式分类体系杂乱无章或者包罗万象, 却过于宽泛, 以至于不具有实用性;或者过于狭窄, 许多类型没有囊括在内, 以至于不具有全面性[1]。考虑到这种研究现状, 本文从交易者结构理论出发, 创新性地从3个价值维度建立商业模式的分类标准, 最终将商业模式分为平台型、集成型、聚焦型、全能型4类。该分类体系具有统一性、全面性, 并且深刻反映了商业模式的经济内涵。

二、基于交易结构的商业模式分类研究

商业模式的分类研究是根据市场上出现的各类企业商业模式特征进行分析、研究、发现内在规律, 并进行总结、归纳为若干类别的过程。科学的商业模式分类不仅仅能够对理论研究有所启迪, 而且也能够为从事实践活动的企业家提供经营思路, 而不同的视角和标准则导致分类的不同。如Timmer基于互联网的角度, 针对电子商务商业模式提出了电子商店、电子采购、电子拍卖、第三方市场、虚拟商业、价值链服务提供商、价值链整合者、协作平台、信息中间商和征信服务等11种商业模式[2]。Mahadevan基于电子商务B2B和B2C两种交易类型, 针对互联网类商业模式提出了门户、做市商、产品及服务提供商3种[3]。Applegate提出了聚焦分销商模式、基础设施提供模式、门户模式和制造商模式4类[4]。Sinha G提出了在线、网络效应、经销、直销、交易、订阅、带增值的免费服务这7种商业模式[5]。

在当前各类商业模式的分类中, 普遍存在以下几方面的问题:

(1) 商业模式分类涵盖的企业范围不全面, 多数分类只针对互联网企业, 缺乏对传统企业的包络。

(2) 缺乏统一的商业模式分类标准, 目前有关商业模式的文献中缺乏商业模式分类和研究框架的系统性研究。分类标准的不同造成很难准确识别和区分具体的商业模式, 也很难评价每个商业模式所体现的资源特点和基础条件。

(3) 未能深入解释商业模式的经济内涵。商业模式分类标准本应是基于商业模式的根本属性展开。商业模式作为一个企业管理领域的重要概念, 其根本属性恰恰在于其经济内涵。

在众多关于商业模式本质概括的认识中, 魏炜提出商业模式本质是一种利益相关者的交易结构[6,7]。该理论更加立足于企业生存和发展的价值内涵, 这种价值主张更能反映企业发展、演变的动态性特点。再进一步剖析交易结构理论, 可以发现这么一条逻辑脉络:交易结构→业务系统→构型→网络拓扑结构, 即交易结构的本质属性在于其利益相关者形成的网络拓扑结构, 拓扑结构决定了商业模式的主要特征, 也决定了商业模式的主要功能, 因此基于利益相关者的拓扑结构可以作为商业模式分类的核心标准。

分类标准主要包括3个维度:第一, 涉及到多个还是单个价值链?第二, 涉及到同一价值链上是多数价值活动环节, 还是少数?第三, 焦点企业在商业模式创造价值过程中是直接参与业务活动还是主要提供基础设施及服务?这3个问题基本决定了商业模式中焦点企业同其他利益相关者在价值创造、传递、分配中各自功能以及彼此之间的联结方式, 也就决定了对应的拓扑结构。根据以上3个维度, 对应得到8种情况 (单、多、基础;多、多、基础;单、少、基础;多、少、基础;多、少、业务;单、少、业务;单、多、业务;多、多、业务) , 可将商业模式归为4种类型的拓扑结构:平台型、聚焦型、全能型、集中型。

基于以上8种情况, 总结归为平台型、集成型、聚焦型和全能型4类拓扑结构, 其中平台型主要对应 (单、多、基础) 、 (多、多、基础) 、 (单、少、基础) 、 (多、少、基础) 4种情况。集成型主要对应 (多、少、业务) 情况, 聚焦型主要对应 (单、少、业务) 情况。全能型主要对应 (单、多、业务) 、 (多、多、业务) 两类情况。

三、商业模式交易结构分析

综合以上分析, 图1将4类商业模式对应的交易结构和典型案例企业进行了图示, 其中虚线表示交易内部。

四、商业模式特征分析

通过清晰划分出4种商业模式的交易结构, 可对4类商业模式特征做出以下简要的分析与总结 (见表1) 。

五、商业模式适用条件分析

4种商业模式的提出及适用条件 (全能型、聚焦型、集成性、平台型, 区别标准为, 主要按照与核心的产品及服务供应方之间进行确定;也就是商业模式是一种交易结构, 而交易结构的设计是围绕企业的核心资源进行设计的 (见表2) 。一个企业的商业模式可以是4种中的其中一种, 也可以是其中几种的组合;模式组合一般根据企业自身的资源能力来确定。

六、总结

商业模式理论作为一个新近发展起来的企业管理理论, 学者们从不同角度出发对其本质认识各不相同, 综合既有商业模式分类来看, 主要存在涵盖企业范围有限、分类标准不统一, 并未从商业模式的根本属性角度出发进行商业模式的分类。在本文作者看来, 从交易结构角度界定商业模式本质, 是进行科学商业模式分类的基础。本文基于交易结构理论, 从3个维度建立了统一的商业模式分类标准, 进而将商业模式分为平台型、集成型、聚焦型、全能型4种类型, 并对这4种类型的商业模式交易拓扑结构、特征和适用条件进行深入分析与总结。该研究对商业模式理论的深入发展具有启示性, 同时对企业进行商业模式创新选择具有重要的战略指导意义。

参考文献

[1]原磊.商业模式分类问题研究[J].中国软科学, 2008 (5) :35-44.

[2]Timmers.P.Business models for electronic markets[J].Electronic Markets, 1998, 8 (2) :172-194.

[3]Mahadevan B.Business models for internet based E-commerce:an anatomy[J].California Management Review, 2000, 42 (4) :55-69.

[4]Applegate, E-business models:Making sense of the internet business landscape, in Dickon, G.and De Sanctis, G. (eds) .Information Technology and the Future Enterprise:New Model for Manager, 2000:49-101.

[5]Sinha, G.Business model innovation for entrepreneurial success.Silicon India, 2007.

[6]魏炜, 朱武祥, 林桂平.基于利益相关者交易结构的商业模式理论[J].管理世界, 2012.

[7]魏炜, 朱武祥, 林桂平.商业模式的经济解释[M].北京:机械工业出版社, 2014.

分类理论 篇2

江西省广丰县永丰中学

江西省广丰县永丰中学创办于

1957年，现有学生4300余人，教学班69个，教职工260人。自2001年2月以来，广丰县永丰中学实施了《体育与健康分层分类教学研究》的省级课题研究。2003年，江西省教育厅授牌我校为“初中体育与健康分层分类教学研究实验基地”。通过实施，我校的体育教学有了根本的变化。学校的教学资源得到充分的开发与利用，教师有了展示才能的平台，学生参加体育锻炼的兴趣浓了，素质有了明显的提高。

一、“初中体育与健康分层分类教学”的基本情况

（一）问题的提出

中小学体育与健康作为基础教育的组成部分，根本目标是为提高全民族素质奠定基础。初中阶段的体育教学应使学生的身心素质得到全面的发展，并掌握一定的体育基础知识和基本技能，培养学生的体育锻炼习惯，发展学生的体育爱好，为其终身体育锻炼打下坚实的基础。

然而，在具体的教学实践中，我们发现，原来的中小学体育与健康教学，普遍存在教学内容过多，学生体育兴趣不高的现象，如初

一、初

二、初三年级的实践部分（包括田径、体操、篮球、排球、足球、基本体操等），分别有十多个项目，教学内容庞大，课时有限。同时，受既有班级授课制的束缚，教师在一节课的时间内，既要考虑男女生的差异，又要考虑学生身体素质与动作技巧学习能力等各个方面的差别，从客观层面产生教学难以深化、学生管理散乱等负面现象，进而弱化学生课堂纪律、集体观念。

为从根本上解决初中体育课学生兴趣不高、教学效果偏低、课堂纪律涣散等现状，走出一条符合学校实际的体育教改之路，同时更为了破解传统教育教学课堂管理这一难题，广丰县永丰中学在教师集体讨论、专家点拨指导的基础上，于2000年9月开始，分五个阶段（含后续的拓展深化阶段）实施《初中体育与健康分层分类教学研究》的省级课题研究。

（二）研究的过程及方法

“初中体育与健康分层分类教学实验研究”，是根据本校的师资、场地、器材、设备、学生数量等实际情况，结合学生兴趣、爱好、特长、认知能力等方面的差异，划分成不同类别、不同层次的教学班。学生根据自身特点，本着自愿的原则，自由选择喜爱的教学班。教师进行体育教学时，根据学生的生理、心理特点及个性差异，确定不同层次的教学目标，让每个学生都有机会获得成功的体验，从而使学生兴趣稳定，主动参与，自觉养成体育锻炼的习惯，形成终身体育观。这样，教师的教育教学活动就可以充分体现“因材施教”的原则，从而营造出一种平等、和谐的教育氛围，更有利于学生身心的健康发展。

1.初中体育与健康分层分类教学实验研究的主要目标：通过初中阶段三年的体育教学，学生在体育合格基础上掌握一至两项体育特长，培养参与体育运动的意识，养成科学锻炼身体的习惯，为学生终身体育奠定基础。

2.初中体育与健康分层分类教学实验研究的主要内容：（1）初中体育与健康分层分类教学实验研究课题的界定；（2）学生合理分类的标准和方法；（3）师资力量的有效发挥，场地器材的合理使用；（4）体育与健康分层分类教学课型的结构与模式；（5）体育与健康分层分类教学的评价与测试；（6）学生素质的培养和体育特长的发展；（7）初中体育与健康分层分类教学的校本教材的开发；（8）体育活动中学生心理健康研究；（9）体育活动中学生社会适应能力的发展；（10）现代教育技术在体育与健康分层分类教学中的应用。

3.初中体育与健康分层分类教学实践与探索的具体进程。初中体育与健康分层分类教学实践与探索分五个阶段（含后续的拓展深化阶段）进行：

（1）准备阶段（2000、9—2001、1）。该阶段主要任务是：理论学习、外出考察、调查研究、搜集资料等。

①学校拨出经费购买数十套与体育与健康分层分类教学相关的书籍、VCD光盘、电脑软件；

②组织体育教师赴浙江衢州三中学习考察； ③成立课题研究小组并进行分工，由周守勤校长挂帅的课题研究小组定期对体育与健康分层分类教学准备工作予以科学督导；

④进一步完善课题研究所需要的体育场地、设施、器材，根据学生的身高，自行设计制作不同高度的篮球架；

⑤邀请江西师大体育学院副院长、余万予教授，省市教研员杨涛、方建新老师等专家来学校举办理论讲座，指导课题研究并担任课题组顾问。

（2）实验研究阶段（2001、2—2003、11）。主要工作包括： ①制订具体实施方案及考核办法；

②按学生志愿将整个年级进行分班，并做好学生的引导工作；

③对参与实验的学生体能、兴趣爱好等进行各项数据测试，并建立档案；

④实施分类教学，在开设足球、篮球、排球、体操等项目的基础上增设民俗舞龙、踩高跷、跳竹杆项目；

⑤实施分层教学，聘请体育尖子生担任项目“小老师”，增强学生自主管理能力。

3、反思提高阶段（2003年3月—2003年2月）。本阶段对前面的工作进行总结，收集相关数据进行分析，构建分层分类教学的基本模式，主要工作有：（1）认真做好阶段性分析、总结，对实践中出现的问题进行反思，并探求解决办法；

（2）课题组成员加强学习，提高科研能力，抓体育教师的理论学习和培训，要求每学期摘录10000字以上的科研笔记，同时把握现代教育、体育教学的动态信息；

（3）确立体育教师的学术地位，鼓励体育教师拟定教学心得、教学论文，选派体育教师外出学习、培训；

（4）发展学生的特长爱好，为学生展示才华搭建平台；（5）构建各项目教学的基本教学模式及评价体系。

4、总结推广阶段（2003年9月——2005年7月）。主要工作有：

（1）形成高效的体育与健康分层分类教学管理模式；（2）深化课题研究，使体育与健康分层分类教学由经验型向理论化转变，总结成果，申报江西省“初中体育与健康分层分类教学实验基地” 通过并获得授牌；

（3）开展体育校本研究，大力挖掘各种体育资源，申报省级课题“民俗舞龙等教学资源开发与利用”立项；

（4）开设民俗体育项：如舞龙、踩高跷、跳竹杆、跳绳等，丰富体育课程内容。

2004年，我校“初中体育与健康分层分类教学”实践与探索的研究成果得到了江西省教研室的肯定，组织全省体育教育专家来学校进行了调研，并组织召开现场研讨会，随后，这一教学模式开始在全省范围内推广。

5、拓展深化阶段（2005年9月——现在）。在具体的实践过程中，我们发现，初中体育与健康分层分类教学对于激发学生的学习兴趣、提高体育与健康课堂教学效率、培养学生自主管理能力等方面均有极大的效果，受此启发，学校与引同时逐渐将该成果拓展推广到学校教育教学的多个层面，形成了后续的拓展深化阶段（2005年9月——现在）。拓展深化阶段，我们主要做了以下探索：

（1）打造校本课堂教学模式（“分层教学”、“乐享教学”的探索）。永丰中学在体育与健康分层分类教学的基础上，促进各学科课堂教学改革，打造独具特色的“分层教学”、“乐享教学”模式。分层教学，即根据学生个性差异，分成A、B类不同层次的班级，分层制定学习目标，分层施教，分层评价，适应了不同学生的学习需求，鼓励了各层次学生学习积极性，提高警惕了学习效率，让大多数喾体验到了成功的快乐。“乐享教学”模式，是将一节课大致分为“欣赏（感受）—探究（质疑）—生成”三个环节，通过欣赏激发学生的学习兴趣、创设良好的教学情境，引领学生自主探究，最终引导学生掌握知识，生成能力。“分层教学”和“乐享教学”的推行，充分激发出了学生的学习积极性，切实提高了课堂教学效率，更促进了广大青年教师的专业成长。（2）以体育与健康分层分类教学为基础，在全校范围内实施“师生2+1达标工程”。永丰中学师生“2+1达标工程”中的“2”为二项共性项目（教师为“乐享教学”达标、健康达标，学生为学习习惯达标、健康达标），“1”为个人特长达标。学校通过每学年组织一次全方位的考核，督促每位师生实现健康达标与个人特长达标，要求全体教师实现“乐享教学”达标，所有学生实现学习习惯达标。

（3）实施“做人工程”，为学生身心健康成长奠定基础。在进行体育与健康分层分类教学实践的过程中，学校充分认识到心理健康的重要性，永丰中学将师生健康具体化为两个层面：一为身体的健康，二为心理的健康。为培养健康阳光的学生，学校申报并扎实实施省级课题 “做人工程”，努力锻造学生完美人格。“做人工程”，以健全学生人格，确保学生身心健康成长为宗旨，通过深化法制、孝敬、感恩、诚信、环保与心理健康教育，以日常评比、班级管理、德育成绩评定、“一帮一”活动等德育实践活动来吸引学生、教育学生，引导师生形成正确的人生观、价值观。为此，学校开设了心理健康教育课、“孝敬课”，坚持每学期评选“孝敬星”，还专门编写了校本德育读本。同时，学校单独成立了健康教育办公室，并专门设立了心理咨询室，设臵了心理渲泄室，所有学生都建有详细的心理健康档案、成长记录册，便于班主任、任课教师掌握学生的心理发展轨迹。学生可以通过班主任、任课教师以及“悄悄话”信箱、校长信箱等各种途径来反映自己的各种心理问题，还可以到心理咨询室与经验丰富专职心理咨询教师进行面对面的交流，个别存在严重负面心理的学生还可以进入心理渲泄室及时为自己的心灵减压。

细致而又完善的“做人工程”，有效地解决了德育实效性与针对性的问题，切实提高了学生的道德修养与心理品质，为学生的身心健康成长创造了良好的条件：近年来，永丰中学学生犯罪率、重大事故率一直保持为零，学生自杀、仇视社会等极端行为为零，厌学逃学、与父母不和等现象逐年下降。

二、成果的主要内容

永丰中学实施初中体育与健康分层分类教学，坚持十余年，并在此基础上拓展成全校范围全方位的课堂教学改革，取得了符合从实际出发的教学原则，有利于调动全体学生的积极性，树立学生的自信心，有利于发展学生的特长和爱好，充分发挥学生的体育潜能。通过初中阶段三年的体育教学，学生在体育合格基础上掌握一至两项体育特长，培养参与体育运动的意识，养成科学锻炼身体的习惯，为学生终身体育奠定基础。

学校在研究的过程中，取得了众多成果，主要成果如下： 1.建立了初中体育与健康分层分类教学基本模式，不同课型的结构与模式； 2.制定了合理学生分层分类的标准和方法，以及学生体育与健康达标的评价标准与测试方法；

3.建立了在班级授课制基础上合理安排体育与健康分层分类教学的课程安排、师资力量的有效发挥、场地器材的合理使用的课程管理模式；

4.学生体育特长、心理健康、自主管理与综合素质提高之间的正相关理论；体育活动中学生；

5.初中体育与健康分层分类教学的校本教材的开发及现代教育技术的应用；

6.在体育与健康分层分类教学中，教师工作评价维度与量化指标；

7.在体育与健康分层分类教学基础上拓展形成的“乐享”主题课堂教学的基本理论、模式、评价等制度体系；

8.“师生2+1达标工程”的实施方案、实施细则与考核成绩等；

9.校本教育教学资源库的建立与充实。

三、效果与反思

（一）取得的成果

我校初中体育分层分类教学实验研究课题的成果主要体现学校、教师和学生三个方面。本课题的实施，促进了学校的整体发展，为学校赢的诸多荣誉。学校体育设施、装备等硬件建设不断完善，规模不断壮大。积累了课题研究的经验，总结了课题研究的方式和方法，推动了学校校本研究的进行，培养了一批科研型的体育教师队伍，探索、创新、构建了具有特色的体育教学模式，教师在实施课题中，基本素质，基本技能和科研能力得到了得高，在各级各类体育竞技中频频获奖，并逐步形成了各自独特的教学风格，全体学生在实施课题中，体育素养和体育精神得到科学的培养，对快乐体育，健康体育的理解和认识更加全面，更加深刻，养成了良好的健康习惯和意识，兴趣，特长都得到了充分的发展。

1.推动了学校的全面发展。

（1）我校体育教学工作获得省市县各级领导、专家的赞许和社会的首肯，如2001年4月，全省体育教育现场会在我校隆重举行，2003年11月，全省体育教学资源开发展示会再次在我校召开。国家及省市著名体育专家余万予、杨涛、方建新、高修定等均肯定了我校体育分层分类教学的成功经验和教学模式，社会各界人士和学生家长对我校体育分层分类教学了给予了充分的肯定。

（2）构建了初中体育与健康分层分类教学基本模式，大力开发了校本资源，民俗体育舞龙、踩高跷、跳竹杆等新项目的确立与教学，丰富了体育课程内容，为体育教师展示自身特长提供了崭新的舞台。

（3）推动了学校全面发展，实施初中体育与健康分层分类教学以及在此基础上形成的“分层教学”、“乐享教学”，引领每一个师生在教与学中找到自己的目标，推动着永丰中学实现了跨越式的发展，取得了令人瞩目的成效：教师教学观念与行为发生了根本的转变，课堂教学效率得到了显著的提高；学生的学习兴趣与积极性有了明显的提高，学习方式呈现出合作、探究与交流的良好势头；师生关系民主平等，师生评价呈现出多元化、过程性和发展性的良好导向；学校品牌效应初步显现。学校连续八年中考成绩、教育质量综合评估优异，多次成功举办省、市教育部门组织的教育教学研讨展示现场会，师生参加全国各级各类竞赛获国家级奖180余人次、省市级奖500余人次，先后被评为全国启发式教学实验先进单位、江西省 “初中体育与健康分层分类教学研究实验基地”、江西省中小学教育教学实验基地、江西省德育示范学校、江西省中小学和谐校园、江西省首批素质教育示范校、江西省现代教育技术示范校、江西省语言文字规范化示范校、江西省绿色学校、江西省校本教研示范学校……先后赢得了省内外众多教育专家的肯定，引起了国家、省、市众多媒体的关注，《中国教育报》三次报道了永丰中学教育改革的先进经验。其中《让师生都感受进步的快乐》在《中国教育报》头版头条进行报道。

2.引领一大批教师健康成长。初中体育分层分类教学的实施，提高了师生参与体育锻炼的积极性，从根本上提高了教师参与教学改革的积极性，课堂教学效率得到了显著的提高，促进了教师专业成长。培养了一大批科研型教师，为体育教师的健康成长构建了良好的环境，课题组教师努力涉取新课改的知识营养，积极参与校本教材的开发研究，不断更新教学方法，运用现代教育技术的积极性和创造性不断高涨，教师科研能力和水平不断提高。体育教师重视对学生学习策略的指导和运用，科学引导学生掌握体育基本技术和基本技能，培养学生良好的体育锻炼习惯和意识，掌握正确的体育锻炼方法，促进学生的可持续发展。同时，我校体育教师荣誉和竞赛捷报频传。我校体育教研组被评为首届优秀体育教研组，体育教师刘春木、叶身红先后被评为上饶市优秀体育教育工作者，刘志豪、王洪伟、朱继良、左淑琴、郑海琳、江建平、严建玉、毛丽萍等教师多人次荣获省、市、县优质课，基本功竞赛一、二等奖，有10多人次上省示范课，教研论文有20篇获省、市一、二等奖。此外，在拓展深化阶段有力地促进了多个学科教师的专业成长，祝建明、夏春雨、程丽红、周坤福、朱余静、周斌芳、刘雪娥、杨利水、刘涛、李玉珍、包建平、韩珍、叶茂盛、郑云清、徐晓辉、赵贞炎等各学科三十余位青年教师先后在省、市、县教学比赛中获得优异成绩。

3.促进了学生全面发展。

（1）初中体育与健康分层分类教学，激发了学生的成就动机，发展情意，增强了学生的主动性，全面促进了学生良好学习品质的培养。由于分层分类教学尊重学生的意愿和个性差异。因材施教，区别对待，重视学生的学习评价，全体学生都有自己喜爱的项目，通过自主学习活动不断获得成功，因成功的体验又激发他们进一步求知的欲望，因而在运动场、体育课上都呈现一片龙腾虎跃，青春飞扬的情景。

（2）初中体育分层分类教学优化了课堂教学结构，教学过程更符合学生的心理。分层分类教学是学生自主选择自己喜爱的运动项目，从而组成了一个学习团队，学生既能在教师的指导下获得新知识，又能在学习团队中运用知识，发展个性，发挥创造性才能。

（3）初中体育分层分类教学强化小组活动，促进了学生的主体性发展。分层分类教学实施过程中，小组合作学习活动为学生提供了积极平等的机会，每个学生都有自我表现的机遇和氛围，既有助于学生形成自我意识，养成自我调控能力，又使学生学会自我评价，成长为创新型学生。

（4）初中体育分层分类教学，使学生的综合素质发生了本质的变化。实验数据表显示，我校学生国家体育达标率由先前的80%上升到96%，平均身高超出1厘米，强健的体能更显示出非凡的优势，获得意想不到的成功，我校中考节节胜利，稳居全县第一。

（5）初中体育分层分类教学为我校学生体育竞技带来无尚的荣誉，一批批体能强健的希望之星脱颖而出，我校在广丰县第26届、27届中学生运动会上，以优异的成绩连续二次荣获团体冠军，并有15人次打破县中学生运动会单项纪录，56人次刷新校运动会纪录。今年，我校乒乓球队、足球队、田径队代表县队分别参加上饶市各个项目的比赛，荣获市中学生乒乓球男子团体第二名，足球第三名的好成绩。近年来，广丰中学，广丰实验学校，广丰五中招收的体育特长生，有80%是我校应届毕业生，在学校举办的三届学生才艺展示会上，体育特长才艺表演更是锦上添花。

（6）体育与健康密不可分。初中体育分层分类教学与心理健康教育和综合实践活动课的磨合，强健了学生体魄，解决了学生心理问题。开展多渠道，多形式的综合活动，使学校生活变得丰富多彩，红红火火，各具特色的兴趣小组活动方兴未艾，自主学习、合作学习，探究学习等多元化学习方式应运而生，健康的体能成为学校发展的助推器。

（二）反思与建议

在研究的过程中，我们遇到一些实际的问题：①由于一些主观或客观方面的原因，小学阶段更注重教学质量而忽视了学生体育课堂教学的管理，使得众多学生缺乏良好的体育习惯与基本的体育知识，给“初中体育与健康实施分层分类教学”的全面实施带来了一定的困难；②目前实施的学生评价体系过于看重学习成绩的衡量，导致学生综合素质无法得到应有的界定，影响了“初中体育与健康实施分层分类教学”这一管理模式的社会认同感；③在后续的拓展深化阶段，由于当前学校大多实施班级授课制，成班率一般高于50人，容易造成教师课堂纪律、教学时间失控的现象；④教师的研究成果缺乏交流的平台，限制了课题研究成果的探讨、完善、推广；⑤研究开展以来，不少学生课堂参与的兴趣有了显著提升，但却出现了部分学生话题延伸过于广泛的现象，课堂纪律维持存在一定的难度；⑥由于应试教育的实际存在，尤其是现行学生评价以学习成绩为主导的评价体系，给学校深化教育教学改革带来了一定的阻力。

针对以上情况，我们建议学校及教育主管部门、教育科研部门紧密配合，为教学研究的深入持续开展提供更强有力的支持：

①细化师生评价的维度，出台适合新形势的师生评价方案。建议将教师评价细分为身心素质、专业素养、教学业绩三个维度，通过探索确定一个合理的量化标准，促进教师成长；将学生评价细分为身心素养（包括身体素质、道德素质）、学习品质、学业成绩三个维度，通过探索确定一个实践性强、合乎教育科学的考核体系，为学生身心健康成长保驾护航；

②加大专家对教学研究及学校工作的指导。建议具有科研优势的教育机构与学校开展联合研究，开展实效性高、易操作的师资培训模式的探索，以促进教师综合素养尤其是教育理论素养的提升；

③现代教育技术的支持。随着丰富学校教育内涵的不断深化，教师的现有教育辅助手段已经难以满足教育实验的需要，我们希望上级有关部门能够在现代教育技术设备的配备上给予政策上、资金上的支持，比如尽快推进电子白板在学校的应用、出台措施支持教师配备笔记本电脑、为校本教育资源库的建立与完善提供资金支持等；

SOLO分类评价理论与高中历史 篇3

关键词： SOLO分类评价理论    高中历史    试题命制

一、SOLO分类评价理论的本质内涵

1.SOLO分类评价理论具备比较完善的知识体系，其重视理论应用及实践应用。为更好地进行SOLO分类评价理念的应用，我们要做好该分类评价理论的内涵分析工作，要从不同的方面进行该评价理论的分析。通过对该评价理论的分析，我们可以得知其表现出来的思维结构和人的认知结构是密切相关的，SOLO分类评价理论涉及的涵义是非常广泛的。

学生的总体认知结构是一个理论性的概念，通过对SOLO分类评价法的应用，可以做好相关问题的学习结果的分析，学生的问题回答可以分为不同的模式，比如前结构模式、单点结构模式、多点结构模式、关联结构模式、抽象拓展结构模式等。这些模式存在不同的应用含义，比如前结构层次，该层次的涵义是学生无法有效理解问题，难以解决问題，往往逻辑混乱、欠缺论据。所谓单点结构层次是学生进行问题解决思路的分析，但不会进行有效的分散，或者仅仅进行一点论据的应用，就把答案拼凑起来。

2.多点结构层次就是学生找到多个问题的解决思路，但是并没有很好地将这些思路有效结合。所谓关联结构层次就是学生找到了问题解决的多种思路，进行思路的结合思考，并发散思维。所谓抽象扩展层次就是学生进行问题的抽象概括，进行理论高度的问题分析，进行问题的深化，从而保证问题自身意义的开拓。

二、SOLO分类评价理论与高中历史试题的命制

1.为满足实际教学工作的需要，进行SOLO理论历史试题的命制是必要的，从而更好地考查学生的高级历史思维能力，通过对SOLO分类法的应用进行历史试题的设计。在这种方法的应用过程中，其题型及其题目表述，与传统的历史试题没有太大出入。最大的区别是评分模式不同。下面将给出一个历史材料题，进行高中历史试题命制与SOLO分类评价理论的应用分析：请结合英国资产阶级革命的历史，进行英国议会制度的分析。这是一种普遍的问答题，该问题的提出目的是考查学生的思维能力，涉及历史知识的概括、历史事物本质的分析、历史知识的再现，进行历史发展规律的分析等。通过对SOLO分类法的应用，可以进行学生的不同回答情况的分析。比如前结构的回答模式，这种回答是简单的判断，因为不知道这个史实的具体目的。类似回答如下：英国议会制度对于英国历史具有重要意义。

2.单点结构的回答模式，这种回答仅仅给出单方面的史实，但学生还不具备多层次了解历史发展的能力。比如如下回答：在英国资产阶级革命过程中，议会进行了议会军的组建，从而确立了英国的立宪制度。有关关联结构的回答模式，可以进行多个史实的提供，并且进行这些史实的内在联系的确立。比如以下问答：英国资产阶级革命的导火索是议会及其国王的利益斗争，正是因为利益双方的不协调性，才导致英国资产阶级革命的产生，其以暴力的形式捍卫各自的利益。1645年，议会军取得最终胜利，国王受到了处决，虽然以这种结果结束，但是历史并没有以此而结尾，1660年，议会内部矛盾不断，查理二世借此复辟，这就更激发了国王及其议会的矛盾，在这些历史条件的推动下，英国君主立宪制最终确立，就解决了国王及其议会的矛盾，实现了英国政治制度的良好延续及发展。

3.抽象拓展结构模式，这种回答模式能够提供相关史实，引导学生认识问题的抽象性，从而进行理论的该种历史现象的分析，进行该种现象的发展规律的分析。比如以下回答：英国的议会线索来源于中世纪，其改革的前提条件是国王及其议会的矛盾。在中世纪，王权及其贵族权利的争斗不断开展。随着时代的发展，资产阶级经济实力不断强大，新型的资产阶级不满君主专制政策，为了更好地追逐利益，其要求进行政治权利的分享。光荣革命后，英国君主立宪政体得到确立，该制度的特点是国王及其议会并存，但是客观上来说，国王只是一种摆设，议会的权力远远高于王权，这就能保证资产阶级进行议会的控制，从而进行国家政权的控制，满足自身利益的需要。从上文得知，这种回答题模式侧重于学生理论知识能力的考查，这种题目是一种比较开放的题目，学生需要进行大量史实的分析，进行自身问题思考的素材，有逻辑、科学地阐述自己的思路。以这种SOLO评价方法进行思维层次的划分，前三个层次更关注学生史实资料应用能力的考查，第四、五层次更注重学生的理论分析及其总结能力的考查。

4.SOLO答案设计方法具备其自身的特点，其需要针对思维层次进行打分，不是那种采分点模式的打分。在思维层次的划分过程中，要进行题目的思维含量的分析，不进行标准式答案的提供。在这个过程中，阅卷教师不能拘泥于标准答案，需要深入了解该题目的思维层次划分模式。当然，为提高阅卷教师的工作效率，更好地进行问题思维层次的分析，在不同层次后都有各自的答题案例。在进行大范围阅读之前，要做好试评的工作，进行抽样评卷模式的应用，进行不同层次例子的充实，从而达到日常教师的工作要求。

三、结语

高中历史试题的良好命制与SOLO分类评价理论的应用是分不开的，高中历史教学体系的改革不仅仅需要改革教学理念，更要进行学习效果的积极评价，从而满足当下高中历史的教学工作要求，提高教学效率。

参考文献：

[1]汤振纲.“SOLO”评价法与古诗词教学[J].语文建设，2014（16）.

[2]胡柳蔚.初中科学SOLO试题的编制与评价[J].中学物理教学参考，2013（09）.

分类理论 篇4

【高考题回放】

【例1】 (2014·上海化学) “玉兔”号月球车用 23894Pu作为热源材料。下列关于23894Pu的说法正确的是 ()

A.23894Pu与23892U互为同位素

B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体

C.23894Pu与23892U具有完全相同的化学性质

D23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数

解析:A项:同位素是指同种元素形成的不同核素, 而23894Pu与23892U是不同元素形成的核素, 显然二者不是同位素;B项:同素异形体是指同种元素形成的不同单质, 23894Pu与23994Pu是Pu元素形成的不同核素, 二者互为同位素;C项:23894Pu与23892U是不同元素形成的核素, 其质子数不同, 二者的化 学性质不 同;D项:23894Pu与23994Pu互为同位素, 二者的核外电子数相同, 核外电子排布也相同, 因此23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数。

答案:D

【例2】 (2013·海南化学) 重水 (D2O) 是重要的核工业原料, 下列说法错误的是 ()

A.氘 (D) 原子核外有1个电子

B.1H与D互称同位素

C.H2O与D2O互称同素异形体

D.1H218O与D216O的相对分子质量相同

解析:A项:氘 (D) 是氢元素形成的一种核素, 含有1个质子和1个中子, 其原子核外有1个电子;B项:1H与D是氢元素形成的两种不同核素, 二者具有相同的质子数和不同的中子数, 互为同位素;C项:H2O与D2O是氢元素和氧元素形成的化合物, 而同素异形体的研究对象是同种元素形成的 不同单质;D项:1H218O与D216O都是H、O元素形成的化合 物, 其相对分子质量均为20。

答案:C

【例3】 (2013·广西理综) 下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2 的判断正确的是 ()

A.体积相等时密度相等

B.原子数相等时具有的中子数相等

C.体积相等时具有的电子数相等

D.质量相等时具有的质子数相等

解析:A项:根据阿伏加德罗定律可知, 同温同压下, 体积相同的两种气体必定含有相同数目的分子, 即两种气体的物质的量相同, 由于二者的摩尔质量不同, 因此其质量不相同, 密度也不相同;B项:12C18O和14N2 都属于双原子分子, 当原子数相同时, 其分子数必然相同, 但是每个分子中所含的中子数不相同, 所以中子数不相同;C项:两种气体的体积相同时, 气体的分子数相同, 且每个分子都含有14个电子, 因此两种气体的电子总数相同;D项:12C18O和14N2的摩尔质量不同, 二者的质量相等时, 其物质的量不相同, 所具有的质子数也不相同。

答案:C

考情分析:近几年, 高考对元素、核素和同位素的考查主要集中在:1元素、核素和同位素的含义;2原子的构成;3同位素与同素异形体的区分;4原子序数、核 电荷数、质子 数、中子数、核外电子数以及它们之间的相 互关系等。试题侧重考查学生对教材基础知识的迁移和应用能力。解答此类问题时, 要注意:

(1) 同位素与同素异形体的研究对象不同, 同位素研究的是同种元素的不同原子, 同素异形体研究的是同种元素的不同单质。同位素必须同时具备两个条件:1质子数相同, 2中子数不同, 二者缺一不可。

(2) 元素、核素、同位素与同素异形体的关系如下图所示:

【新题速递】

1.在陆地生 态系统研 究中, 2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列说法正确的是 ()

A.34S原子核内中子数为16

B.16O2 比18O2 沸点更低

C.2H+的酸性比1H+的酸性更强

D.13C和15N原子核内的质子数相差2

2.由碳原子构成的纳米碳管可以作为储存氢气的优良容器, 其单层部分结构示意图如下图, 下列说法正确的是 ()

A.纳米碳管是一种无机化合物

B.纳米碳管与石墨互为同位素

C.纳米碳管与石墨互为同素异形体

D.纳米碳管不会与氧气反应

3.230Th和232Th是钍的两种同位素, 232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是 ()

A.Th元素的相对原子质量是232

B.232Th和233U互为同位素

C.232Th转换成233U是化学变化

D.230Th和232Th的化学性质相同

二、元素周期表和元素周期律

【高考题回放】

【例1】 (2014·新课标全国理综Ⅰ) X、Y、Z均为短周期元素, X、Y处于同一周期, X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-, Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ()

A.原子最外层电子数:X>Y>Z

B.单质沸点:X>Y>Z

C.离子半径:X2->Y+>Z-

D.原子序数:X>Y>Z

解析:短周期元素X、Z可形成的最低价离子分别为X2-和Z-, 则X可能为O、S元素, Z可能为F、Cl元素。Y元素可形成阳离子Y+, 且Y+和Z-具有相同的电子层结构, 则Y只能为Na元素, 又知X、Y处于同一周期, 从而推知X为S元素, Z为F元素。

A项:三种原子的最外层电子数为F>S>Na。B项:F、S元素形成的 单质为分 子晶体, 金属Na则为金属晶体, 显然单质的沸点关系为Na>S>F2。C项:S2-离子核外有3个电子层, Na+和F-离子核外都有两个电子层, 显然S2-离子的半径大于Na+、F-;Na+、F-离子具有相同的电子层结构, 原子序数越小, 离子半径越大, 因此F-离子半径大于Na+。D项:元素的原子序数等于该元素形成核素的质子数, 则三种元素的原子序数关系为S>Na>F。

答案:D

【例2】 (2014·江苏化学) 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍, Y是地壳中含量最高的元素, Z2+与Y2-具有相同的电子层结构, W与X同主族。下 列说法正 确的是 ()

A.原子半径的大小顺序:r (W) >r (Z) >r (Y) >r (X)

B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同

C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱

D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强

解析:X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍, 则X为C元素。Y是地壳中含量最高的元素, 则Y为O元素。Z2+与Y2 (O2-) 具有相同的电子层结构, 则Z为Mg元素。W与X同主族, 且W的原子序数大于X, 则W为Si元素。

A项:同周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小, 则四种元素的原子半径大小为r (Mg) >r (Si) >r (C) >r (O) 。B项:O元素与Mg元素形成 化合物MgO, 只含有离 子键;O元素与Si元素形成化合物SiO2, 含有共价键。C项:C元素的非 金属性强 于Si元素, 则H2CO3 的酸性强于H2SiO3。D项:O元素的非金属性强于Si元素, 则H2O的热稳定性强于SiH4。

答案:D

【例3】 (2014·浙江理综) 如下表所示的五种元素中, W、X、Y、Z为短周期元素, 这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是 ()

A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高

B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键

C.物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性

D.T元素的单质具有半导体的特性, T与Z元素可形成化合物TZ4

解析:设W元素原子 的最外层 电子数为x, 则X、Y、Z三种元素的原子最外层电子数分别为x+1、x+2、x+3, 这四种元素的原子最外层电子数之和为22, 那么x+ (x+1) + (x+2) + (x+3) =22, 解得x=4, 从而推知W、X、Y、Z分别处于第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。结合四种元素在周期表中的相对位置推出W、X、Y、Z分别Si、N、O、Cl元素。W与T同主族, 则T为Ge元素。

A项:X、Y、Z三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl, 其中H2O中存在氢键, 其沸点最高;HCl中只存在分子间 作用力, 其沸点最低。

B项:N、O、H元素可形成HNO2、HNO3等只含共价键的共价化合物, 也可形成含有离子键和共价键的离子化合物NH4NO3。

C项:SiO2、Si3N4 属于原子晶体, 具有熔点高、硬度大等特点, 而SiCl4属于分子晶体, 具有熔点低、硬度小等特性。

D项:Ge元素位于元素周期表中金属与非金属之间的分界线, 因此具有半导体 的特性。Ge元素与C元素属于同一主族, 其原子最外层有4个电子, 两种元素的性质相似, 据此推测Ge元素可形成GeCl4。

答案:D

考情分析:短周期元素推断题的常见突破口如下。

(1) 位置与结构的关系

1周期序数等于族 序数两倍 的元素是 锂 (Li) ;2最高正价数等于最低负价绝对值三倍的元素是硫 (S) ;3次外层电子数等于最外层电子数四倍的元素是镁 (Mg) ;4次外层电子数等于最外层电子数八倍的元素是钠 (Na) ;5族序数与周期数相同的元素是H、Be、Al, 族序数是周期数两倍的元素是C、S, 族序数是周期数三倍的元素是O;6只由质子和电子构成的原子是H (11H) 。

(2) 含量与物理性质

1地壳中含量最多的元素是氧 (O) , 其次是硅 (Si) ;2地壳中含量最多的金属元素是铝 (Al) ;3其单质是自然界中硬度最大的元素是碳 (C) ;4其气态氢化物最易溶于水, 且水溶液显碱性的元素是N;5所形成的化合物种类最多的元素是碳 (C) ;6其单质是最轻的金属的元素是锂 (Li) ;7其单质是密度最小的气体的元素是氢 (H) ;8其最高价氧化物的水化物酸性最强的元素是氯 (Cl) 。

(3) 化学性质与用途

1单质与水反应最剧烈的非金属元素是氟 (F) ;2其气态氢化物与最高价氧化物对应水化物能起化合反应的元素是氮 (N) , 化学方程式为NH3+HNO3═NH4NO3;3其气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素的单质的元素是硫 (S) , 化学方程 式为2H2S+SO2═3S↓+2H2O;4其气态氢化物水溶液可雕刻玻璃的元素是氟 (F) ;5能与强碱溶液反应且产生氢气的单质有Al和Si, 化学方程式为2Al + 2NaOH + 2H2O═2NaAlO2 +3H2↑, Si+ 2NaOH + H2O═Na2SiO3+2H2↑;6既能在CO2中燃烧, 又能在N2中燃烧的金属单质是镁 (Mg) , 化学方程式为

【新题速递】

1.下图是部分短周期元素原子 (用字母表示) 最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是 ()

A.该图体现出原子核外电子层呈现周期性变化

B.原子半径:W>R>X

C.W的氢化物与R的氢化物水溶液的酸性比较, 前者强于 后者, 可证明非 金属性:R>W

D.X、Z形成的化合物中可能含有共价键

2.短周期元素甲、乙、丙、丁在元素周期表的相对位置如下表所示, 其中甲的气态氢化物的水溶液呈碱性, 则下列判断正确的是 ()

A.甲位于元 素周期表 中第2周期、第ⅥA族

B.原子半径:甲>乙

C.单质的氧化性:丙>乙

D.简单气态氢化物的稳定性:丁>丙>乙

3.W、X、Y、Z 是短周期元素, 其部分性质如下表:

下列说法正确的是 ()

A.气态氢化物的热稳定性:X>W

B.最高价氧化 物对应水 化物的酸 性:Y>X

C.离子半径:Z>W

D.Z的氧化物中含有非极性共价键

三、化学能与热能

【高考题回放】

【例1】 (2014·海南化学) 标准状态下, 气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和OO键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1、495kJ·mol-1。下列热化 学方程式 正确的是 ()

解析:对应指定的化学反应, 其反应热ΔH=各反应物的键能总和 - 各生成物的键能总和。据此可知, 反应的

答案:D

【例2】 (2014·新课标 全国理综 Ⅱ) 室温下, 将1mol的CuSO4·5H2O (s) 溶于水会使溶液温度降低, 热效应为 ΔH1。将1 mol的CuSO4 (s) 溶于水会使溶液温度升高, 热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方 程式为) , 热效应为ΔH3。则下列判断正确的是 ()

A.ΔH2>ΔH3

B.ΔH1<ΔH3

C.ΔH1+ΔH3=ΔH2

D.ΔH1+ΔH2>ΔH3

解析:1molCuSO4·5H2O (s) 溶于水会使溶液温度降低, 热效应为ΔH1, 据此可得热化学方程式:1CuSO4·5H2O (s) ═CuSO4 (aq) +5H2O (l) ΔH1。1molCuSO4 (s) 溶于水会使溶液温度升高, 热效应为ΔH2, 据此可得热化学方程式:2CuSO4 (s) ═CuSO4 (aq) ΔH2。CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为, 热效应为ΔH3, 据此可得热化学方程式:

A项:CuSO4·5H2O (s) 溶于水会 使溶液温度降低, 说明该过程吸收热量, 则有ΔH1>0;CuSO4 (s) 溶于水会使溶液温度升高, 说明该过程放出热量, 则有ΔH2<0。依据盖斯定律, 由1- 2得到3, 则有ΔH3=ΔH1-ΔH2, 则ΔH3>0, ΔH2<ΔH3。

B项:由A项分析可 知, ΔH2=ΔH1 ΔH3, 且ΔH2<0, 从而推知ΔH1<ΔH3。

C项:由上述分 析可知, ΔH2= ΔH1-ΔH3。

D项:由于ΔH1>0, ΔH2<0, ΔH1<ΔH3, 所以ΔH1+ΔH2<ΔH3。

答案:B

【例3】 (2014·重庆理综) 已知:1C (s) +H2O (g) ═CO (g) + H2 (g) ΔH =akJ·mol-1;22C (s) +O2 (g) ═2CO (g) ΔH = -220kJ·mol-1。H—H、O—O和O—H键的键能 分别为436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1, 则a为 ()

A.-332B.-118

C.+350 D.+130

解析:根据盖斯定律, 由2 - 1×2可得:2H2 (g) +O2 (g) ═2H2O (g) , 则有ΔH =- (220+2a) kJ·mol-1。根据键能 与反应热的关 系可得, 该反应的 反应热ΔH = (2×436kJ·mol-1+ 496 kJ·mol-1) - (4×462kJ·mol-1) = - 480 kJ·mol-1, 则有- (220+2a) kJ·mol-1= -480kJ·mol-1, 解得a=+130。

答案:D

考情分析:近几年, 化学反应与能量变化一直是高考测试的热点, 考查方式主要有两种:一是以选择题形式考查热化学方程式、反应热的计算 (根据盖斯定律或键能与反应热的关系) 等问题, 尤其是盖斯定律的应用考查更为频繁;二是以填空题形式考查能源、化学反应中能量转化的原因、吸热反应和放热反应等问题。解答此类问题, 要注意:

(1) 热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的量, 并不表示物质的分子数或原子数。热化学方程式的反应方向改变, 反应热ΔH的符号改变。

(2) 物质在发生化学变化的过程中, 能量变化以物质变化为基础, 且能量变化 (反应热) 只与始态、终态物质的总能量有 关, 与中间过 程无关。

(3) 化学反应 中反应热 与键能的 关系为ΔH=反应物中化学键的键能总和-生成物中化学键的键能总和。

【新题速递】

1.1, 3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下:

A.1, 3-丁二烯和2-丁炔稳定 性的相对大小

B.1, 3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低

C.1, 3-丁二烯和2-丁炔相互 转化的热效应

D.一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键的键能之和的大小

2.工业上可用煤制天然气, 生产过程中有多种途径生成CH4。已知:

下列关于上 述反应焓 变的判断 正确的是 ()

A.ΔH1>0, ΔH3<0

B.ΔH2>0, ΔH4>0

C.ΔH1=ΔH2+ΔH3

D.ΔH3=ΔH4+ΔH5

四、化学能与电能

【高考题回放】

【例1】 (2014·新课标全国理综Ⅱ) 2013年3月我国科学家报道了如下图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是 ()

A.a为电池的正极

B.电池充电 反应为

C.放电时, a极锂的化合价发生变化

D.放电时, 溶液中Li+从b向a迁移

解析:A项:Li为活泼金属, 在原电池中发生氧化反应, 作原电池的负极, 则a为正极, b为负极。B项:电池充电时, a电极与外加电源的正极相连, 作电解池的阳极, 发生氧化反应;b电极与电源的负极相连, 作电解池的阴极, 发生还原反应。C项:放电时, a电极发生还原反应, Mn元素的化合价发生化, Li元素的化合价不变。D项:放电时, 电解质溶液中阳离子移向正极, 阴离子移向负极, 则溶液中Li+从b向a迁移。

答案:C

【例2】 (2012·山东理综) 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 ()

A.图a中, 插入海水中的铁棒, 越靠近底端腐蚀越严重

B.图b中开关由M改置于N时, Cu-Zn合金的腐蚀速率减小

C.图c中, 接通开关时Zn腐蚀速率增大, Zn上放出气体的速率也增大

D.图d中, Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

解析:A项:插入海水中的铁棒, 越靠近液面, 其中溶解的O2的浓度越大, 腐蚀越严重;B项:开关由M改置于N时, 形成原电池, Zn为负极, Cu-Zn合金作正极, 被保护;C项:接通开关时, 形成原电池, Zn作负极, 被腐蚀, Pt作正极, 表面产生大量气泡;D项:Zn-MnO2干电池中, Zn作负极, 干电池自放电腐蚀主要是由Zn被氧化引起的。

答案:B

【例3】 (2014·上海化学) 如右图所示, 将铁棒和石墨棒插入 盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列 分析正确 的是 ()

A.K1 闭合, 铁棒上发生的 反应为2H++2e- ═H2↑

B.K1 闭合, 石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C.K2 闭合, 铁棒不会被腐蚀, 属于牺牲阳极的阴极保护法

D.K2 闭合, 电路中通过0.002NA个电子时, 两极共产生0.001mol气体

解析:K1闭合, 该装置形成原电池, 活泼金属Fe作负极, 电极反应 式为Fe-2e- ═Fe2+, 铁棒被腐蚀;石墨棒作正极, 电极反应式为O2+2H2O+4e- ═4OH-, 电极周围溶液的pH逐渐升高。

K2 闭合, 该装置形成电解池, 石墨棒为阳极, 电极反应式为2Cl--2e- ═Cl2↑;铁棒为阴极, 电极反应式为2H++2e- ═H2↑。当电路中通过0.002NA个电子时, 阳极上得到0.001molCl2, 阴极上得到0.001molH2, 两极共产生0.002mol气体。

答案:B

方法技巧:解化学能与电能相互转化的问题时, 要特别注意:

(1) 原电池和电解池的工作原理

(2) 电解时阳极产物的判断

1活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液, 阴离子不容易在电极上放电。

2用惰性电极 (Pt、Au、石墨、钛等) 时:溶液中的阴离子在阳极失去电子, 发生氧化反应。溶液中阴 离子的放 电顺序是, 电解含上 述离子的溶液时, 离子的还原性越强越易在阳极失电子。

(3) 电解时阴极产物的判断

在阴极上, 无论是惰性电极还是活性电极, 都不参与电极反应, 均为溶液中的阳离子得电子发生还原反应。阳离子在阴极上的放电顺序是

【新题速递】

1.目前发明的电动势法检测溶液中OH-浓度的原理 如下图, 总反应方 程式为:Cu+Ag2O═CuO+2Ag。下列有关说法正确的是 ()

A.电池工作时, Cu电极附近的c (OH-) 增大

B.该电池反应说明氧化性Ag2O强于CuO

C.负极的电 极反应为:Ag2O+2e- ═2Ag+O2

D.该电池也可以测量盐酸溶液中c (OH-)

2.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼 (N2H4) 为燃料的电池装置如下图所示, 该电池用空气中的氧气作为氧化 剂, KOH溶液作为 电解质溶 液。下列关于该电池的叙述正确的是 ()

A.b极发生氧化反应

B.a极的电极反应式为N2H4+4OH--4e- ═N2↑+4H2O

C.放电时, 电流从a极经过负载流向b极

D.其中的离 子交换膜 需选用阳 离子交换膜

3.下图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图, 电解质是H2SO4 溶液。已知放电时电池反应为:Pb+PbO2+4H++2SO2-4═2PbSO4+2H2O, 下列有关说法正确的是 ()

A.K与N相接时, 能量由电能转化为化学能

B.K与N相接时, H+向负极区迁移

C.K与M连接时, 所用电源的a极为正极

D.K与M相接时, 阳极附近 的pH逐渐减小

五、化学反应速率和化学平衡

【高考题回放】

【例1】 (2014·北京理 综 ) 一定温度 下, 10mL0.40mol·L-1H2O2 溶液发生 催化分解。不同时刻测得生成O2的体积 (已折算为标准状况) 如下表:

下列叙述不正确的是 () (溶液体积变化忽略不计)

A.0~6min的平均反应速率:v (H2O2) ≈3.3×10-2mol/ (L·min)

B.6~10min的平均反应速率:v (H2O2) <3.3×10-2mol/ (L·min)

C. 反应至6 min时, c (H2O2 ) =0.30mol·L-1

D.反应至6min时, H2O2 分解了50%

解析:A项:H2O2 溶液发生分解反应的原理为2H2O2═2H2O+O2↑, 由表中数据可知, 0~6min时间内生成O2的体积为22.4mL (即10-3mol) , 则有v (H2O2 ) = (2×10-3mol) / (0.01 L×6 min) ≈3.3×10-2mol/ (L·min) 。B项:随着反应 的进行, H2O2 溶液的浓 度减小, H2O2 的反应速 率减小, 因此6~10min的平均反应速率v (H2O2) <3.3×10-2mol/ (L·min) 。C项:反应至6min时, 消耗2×10-3molH2O2, 则剩余H2O2 的物质的 量为2×10-3mol, 溶液中c (H2O2) = 0.20mol·L-1。D项:反应至6min时, H2O2 由4×10-3mol变为2×10-3mol, 其转化率为50%。

答案:C

【例2】 (2014·安徽理综) 臭氧是理想的烟气脱硝试剂, 其脱硝反应为:2NO2 (g) +O3 (g) N2O5 (g) +O2 (g) , 若反应在恒容密闭容器中进行, 下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ()

解析:A项:由图可知, 该反应中反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量, 正反应为放热反应, 温度升高, 平衡逆向移动, 平衡常数减小。B项:由图像可知, 0~3s内, 二氧化氮的浓度变 化量Δc (NO2) =1 mol·L-10.4mol·L-1=0.6mol·L-1, 则反应速率为v (NO2) = ( 0.6 mol·L-1) /3 s =0.2mol/ (L·s) 。C项:t1时仅加入 催化剂, 正、逆反应速率均加快, 但平衡不发生移动。D项:达到平衡时, 仅增大c (O2) , 平衡逆向移动, NO2 的转化率降低, 而由图像可知, NO2的转化率随x的增大而增大, 则x可以代表c (O3) 、压强等。

答案:A

【例3】 (2014·福建理综) 在一定条件下, N2O分解的部分实验数据如下:

下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是 () (注:图中半衰 期指任一 浓度N2O消耗一半时所需的相 应时间, c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<c2)

解析:A项:由表中数据可知, 每隔10min, c (N2O) 的变化量 是定值, 结合v (N2O) =Δc (N2O) /Δt分析得出v (N2O) 始终保持不变。B项:由表中数据可知, 单位时间内c (N2O) 的变化与N2O的起始浓度无关, 最终N2O完全分解, 其浓度为0。C项:0~50min内c (N2O) 由0.1 mol·L-1变为0.05 mol·L-1, 则0.1mol·L-1N2O的半衰期 为50 min;20~60min内, c (N2O) 由0.08 mol·L-1变为0.04mol·L-1, 则0.08mol·L-1N2O的半衰期为40min, 显然, 随着N2O浓度的减小, 其半衰期也在减小。

答案:A

方法技巧:化学反应速率与化学平衡是近几年高考化学考查的热点, 命题主要集中在:1化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法;2外界条件 (浓度、温度、压强、催化剂等) 对反应速率和化学平衡的影响;3化学平衡移动图像及其分析;4化学平衡常数的含义, 利用化学平衡常数进行简单的计算等。解答此类问题时, 要特别注意:

(1) 外界条件对化学反应速率的影响

(2) 外界条件对化学平衡的影响

【新题速递】

1.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A (g) +B (g) 2C (g) ΔH <0。t1 时刻达到平衡后, 在t2时刻改变某一条件, 其反应过程 如下图所 示。下列说 法正确的是 ()

A.0~t2 时, υ (正) >υ (逆)

B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时, A的体积分数Ⅰ>Ⅱ

C.t2 时刻改变的条件是向密闭容器中加C

D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时, 平衡常数Ⅰ<Ⅱ

2.在恒容密闭容器进行的可逆反应:MgSO4 (s) +CO (g) MgO (s) + CO2 (g) + SO2 (g) ΔH>0。下列分析不合理的是 ()

A.若平衡常 数K值变大, 平衡移动 时v (逆) 增大

B.容器中固体物质的质量不再改变, 则反应到达平衡状态

C.若x表示温度, y可表示平衡时混合气体的密度

D.若x表示CO物质的量, y可表示平衡时CO2与CO物质的量之比

3.工业上采用NH3作还原剂脱氮原理为:NO (g) +NO2 (g) +2NH3 (g) 2N2 (g) +3H2O (g) , 烟气以一定的流速通过, 测量不同温度下逸出气体中氮氧化物含量, 从而确定烟气效率, 下图是两种不同催化剂的脱氮效率曲线, 判断以下分析正确的是 ()

A.上述反应的正反应为吸热反应

B.催化剂1、2分别适合 于250℃和450℃左右脱氮

C.曲线1、2最高点表示此时平衡转化率最高

D.相同条件下, 改变压强 对脱氮率 没有影响

六、电离平衡和溶液的酸碱性

【高考题回放】

【例1】 (2014·山东理 综) 已知某温 度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常 数相等, 现向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水, 在滴加过程中 ()

A.水的电离程度始终增大

B.c (NH4+) /c (NH3·H2O) 先增大再减小

C.c (CH3COOH) 与c (CH3COO-) 之和始终保持不变

D.当加入氨 水的体积 为10 mL时, c (NH4+) =c (CH3COO-)

解析:A项:CH3COOH的存在抑 制水的电离, 向CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水, 因生成CH3COONH4, 溶液中c (CH3COOH) 逐渐减小, 水的电离程度不断增大, 当二者恰好完全反应后, 再滴加氨水, 由于过量的氨水抑制水的电离, 水的电离程度逐渐减小。

B项:NH3·H2O的电离常 数为Kb=[c (OH-) ·c (NH4+) ]/c (NH3·H2O) , 则有c (NH4+) /c (NH3·H2O) = Kb/c (OH-) =[Kb·c (H+) ]/Kw, Kb、Kw只与温度有关, 在滴加氨水过程中不发生变化, 而向CH3COOH溶液中滴加氨水的过程中, c (H+) 始终减小, 因此c (NH4+) /c (NH3·H2O) 始终减小。

C项:据元素守恒可知, n (CH3COOH) 与n (CH3COO-) 之和始终保持不变, 但随着滴加氨水体积的增加, 混合溶液的总体积增大, 因此c (CH3COOH) 与c (CH3COO-) 之和逐渐减小。

D项:CH3COOH溶液中加入氨水的体积为10 mL时, 二者恰好 完全反应 生成CH3COONH4, 由于CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等, 因此CH3COO-和NH4+的水解程度相等, 此时溶液呈中性, 据电荷守恒有c (H+) + c (NH4+) = c (CH3COO-) +c (OH-) , 则有c (NH4+) =c (CH3COO-) 。

答案:D

【例2】 (2014·新课标全国理综Ⅱ) 一定温度下, 下列溶液 的离子浓 度关系式 正确的是 ()

A.pH =5的H2S溶液中, c (H+) =c (HS-) =1×10-5mol·L-1

B.pH=a的氨水溶 液, 稀释10倍后, 其pH=b, 则a=b+1

C.pH=2的H2C2O4 溶液与pH=12的NaOH溶液任意 比例混合:c (Na+) + c (H+) =c (OH-) +c (HC2O4-)

D.pH相同的1CH3COONa 2NaHCO33NaClO三种溶液的c (Na+) :1>2>3

解析:A项:H2S为二元弱酸, H2S溶液中存在:H2SHS-+ H+、HS- S2-+H+、H2OH++OH-。根据上述反应知, pH = 5的H2S溶液中, c (H+) = 1×10-5mol·L-1>c (HS-) 。B项:氨水稀释过 程中, 电离平衡NH3·H2ONH4++OH-正向移动, 因此pH=a的氨水溶液稀释10倍后, 所得溶液的pH大于a-1, 即a<b+1。C项:H2C2O4 溶液与NaOH溶液混合, 据电荷守恒有c (Na+) + c (H+) = c (OH-) +c (HC2O4-) +2c (C2O2-4) 。D项:CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性依 次减弱, 从而可知CH3COO-、HCO3-、ClO-的水解程 度依次增强, 若三种盐溶液的pH相同, 则其浓度大小为c (CH3COONa) >c (NaHCO3) >c (NaClO) 。

答案:D

【例3】 (2013·广西理综) 下图表示溶液中c (H+) 和c (OH-) 的关系, 下列判断 错误的是 ()

A.两条曲线 间任意点 均有c (H+) ×c (OH-) =Kw

B.M区域内任意点均有c (H+) <c (OH-)

C.图中T1<T2

D.XZ线上任意点均有pH=7

解析:A项:水的离子 积Kw= c (H+) ·c (OH-) , 只与温度 有关, 与溶液的 酸碱性无关。B项:由图像可 知, XZ线上c (H+) =c (OH-) , M区域内则有c (H+) <c (OH-) , 溶液呈碱性。C项:水的电离程度随着温度的升高而增大, T1→T2 的过程, c (H+) 、c (OH-) 均增大, 说明该过程中温 度升高, 则有T1<T2。D项:XZ线代表c (H+) =c (OH-) , 即溶液呈中性, 但温度升高时, 水的电离程度增大, 溶液的pH减小 (即pH<7) 。

答案:D

【例4】 (2013·上海高考) H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS-和HS ^{H++S2-。若向H2S溶液中 ()}

A.加水, 平衡向右移动, 溶液中氢离子浓度增大

B.通入过量SO2气体, 平衡向左移动, 溶液pH增大

C.滴加新制氯水, 平衡向左移动, 溶液pH减小

D.加入少量硫酸铜固体 (忽略体积变化) , 溶液中所有离子浓度都减小

解析:A项:向H2S溶液中加水, 电离平衡向右移动, 但溶液体积增大, 溶液中H+浓度减小。B项:通入SO2气体, 可发生反应:2H2S+SO2═3S↓ +2H2O, SO2过量时, SO2与水反应生成的H2SO3, 其酸性比氢硫酸强, 因此溶液的pH减小。C项:滴加新制氯水, 发生反应:H2S+Cl2═2HCl+S↓, 溶液中c (H2S) 减小, 平衡向左移动, 反应生成的盐酸为强酸, 溶液的酸性增强, 溶液的pH减小。D项:加入少量CuSO4, 发生反应:CuSO4+ H2S═CuS↓+H2SO4, 溶液中c (S2-) 减小, 而c (H+) 增大。

答案:C

考情分析:近几年, 高考对电解质的电离和溶液的酸碱性的考查, 主要涉及:1外界条件对弱电解质的电离平衡产生的影响;2水的电离及水的离子积常数;3溶液的酸碱性及pH的简单计算等。解题时, 要特别注意:

(1) 水的离子积常数、电离平衡常数都只与温度有关, 与浓度、溶液的酸碱性等无关。

(2) 利用化学平衡移动原理分析电离平衡问题时, 要注意平衡向“削弱”这种改变的方向移动, 移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。例如, 加水稀释CH3COOH时, 尽管溶液 中n (H+) 增大, 由于溶液体 积增大的 程度更大, 故c (H+) 仍会减小。

(3) 计算溶液的pH时, 要注意:1若溶液为酸性, 先求c (H+) , 再求pH;2若溶液为碱性, 先求c (OH-) , 再由求c (H+) , 最后求pH。

【新题速递】

1.25℃, 向一定体积0.1mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液, 溶液中c (H+) 与c (OH-) 的变化关系如上图所示, 则 ()

A.M点所示溶液的导电能力强于Q点

B.N点所示溶 液中c (CH3COO-) >c (Na+)

C.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积

D.M点和N点所示溶液中H2O的电离程度相同

2.25℃时, 下列关于饱和氯水的叙述中错误的是 ()

A.在饱和氯水中加入CaCO3, 溶液的pH变大

B.在饱和氯水中通入SO2气体, 溶液的pH变小

C.在饱和氯水中通入H2S气体, 溶液的pH变小

D.在饱和氯水中加入NaOH使pH=7, 所得溶液中离 子浓度的 关系如下:c (Na+) >c (ClO-) >c (Cl-) >c (HClO)

3.已知醋酸、醋酸根离子在溶液中存在下列平衡:1CH3COOH+ H2OCH3COO-+ H3O+K1 =1.75×10-5;2 CH3COO-+H2OCH3COOH +OH-K2 =5.71×10-10。常温下, 将50mL0.2mol/L醋酸与50mL0.2mol/L醋酸钠混合制得溶液甲, 下列叙述正确的是 ()

A.甲溶液的pH>7

B.对甲进行微热, K1增大、K2减小

C.甲溶液中 有c (CH3COO-) >c (Na+) >c (CH3COOH)

D.若在甲中加入5mL0.1mol/L的盐酸, 则溶液中醋酸的K1会变大

七、盐类水解

【高考题回放】

【例1】 (2014·海南化学) 室温下, 用0.100mol·L-1NaOH溶液分别 滴定20.00mL0.100mol·L-1的盐酸和醋酸, 滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是 ()

A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线

B.pH=7时, 滴定醋酸消耗的V (NaOH) 小于20mL

C.V (NaOH) =20.00mL时, 两份溶液中c (Cl-) =c (CH3COO-)

D.V (NaOH) =10.00mL时, 醋酸溶液中c (Na+) >c (CH3COO-) >c (H+) >c (OH-)

解析:A项:HCl是强电解质, CH3COOH是弱电解质, 因此浓度 均为0.100mol·L-1时, 盐酸的pH=1, 醋酸的pH大于1, Ⅰ表示滴定醋酸的曲线, Ⅱ表示滴定盐酸的曲线。B项:醋酸与NaOH溶液完全反应时, 恰好生成CH3COONa, 由于CH3COO-发生水解而使溶液显碱性, 若使溶液的pH=7, 滴定醋酸消耗的V (NaOH) 小于20mL。C项:当V (NaOH) =20.00mL时, NaOH溶液恰好分别与盐酸、醋酸完全 反应生成CH3COONa、NaCl, CH3COO-发生水解而Cl-不发生水 解, 因此两溶液中有c (Cl-) >c (CH3COO-) 。D项:当V (NaOH) =10.00 mL时, 得到等浓 度的CH3COOH和CH3COONa混合溶液, 该溶液显酸性, 则有c (H+) >c (OH-) , 据电荷守恒可得c (CH3COO-) >c (Na+) 。

答案:B

【例2】 (2014·安徽理综) 室温下, 下列溶液中粒子浓度关系正确的是 ()

A.Na2S溶液:c (Na+) > c (HS-) >c (OH-) >c (H2S)

B.Na2C2O4 溶液:c (OH-) =c (H+) +c (HC2O4-) +2c (H2C2O4)

C.Na2CO3 溶液:c (Na+) +c (H+) =2c (CO2-3) +c (OH-)

D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c (Na+) + c (Ca2+) = c (CH3COO-) +c (CH3COOH) +2c (Cl-)

解析:A项:Na2S溶液中S2-分步发生水解:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-, 且S2-的第一步水解程度 大于第二步, 则有c (OH-) >c (HS-) >c (H2S) ;B项:据电荷守 恒有c (Na+) +c (H+) =c (HC2O4-) +c (OH-) +2c (C2O24-) , 据元素守恒有c (Na+) =2[c (HC2O4-) +c (C2O2-4) +c (H2C2O4) ], 综合上述两个式子可得c (OH-) =c (H+) +c (HC2O4-) +2c (H2C2O4) ;C项:Na2CO3 溶液中, 据电荷守 恒有c (Na+) +c (H+) =2c (CO2-3) +c (OH-) +c (HCO3-) ;D项:CH3COONa和CaCl2混合溶液中, 据元素守恒有c (Na+) = c (CH3COO-) +c (CH3COOH) , c (Cl-) =2c (Ca2+) , 综合可得c (Na+) + 2c (Ca2+) = c (CH3COO-) +c (CH3COOH) +c (Cl-) 。

答案:B

【例3】 (2014·四川理综) 下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是 ()

A.0.1 mol·L-1NaHCO3 溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合, 所得溶液中:c (Na+) > c (CO32-) > c (HCO3-) >c (OH-)

B.20mL0.1mol·L-1CH3COONa溶液与10mL0.1mol·L-1HCl溶液混合后溶液呈酸性, 所得溶液 中:c (CH3COO-) >c (Cl-) >c (CH3COOH) >c (H+)

C.室温下, pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合, 所得溶液中:c (Cl-) + c (H+) >c (NH4+) +c (OH-)

D.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合, 所得溶液中:c (OH-) >c (H+) +c (CH3COOH)

解析:A项:等浓度NaHCO3溶液与NaOH溶液等体 积混合, 恰好发生 反应NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O, 所得溶液为Na2CO3 溶液, CO2-3发生分步水解反应:CO2-3+ H2OHCO3-+ OH-、HCO3-+H2OH2CO3 + OH-, 显然该溶 液中c (OH-) >c (HCO3-) 。

B项:20mL0.1mol·L-1CH3COONa溶液与10mL0.1mol·L-1HCl溶液混合, 所得溶液中c (CH3COOH) 、c (CH3COONa) 、c (NaCl) 相等, 该溶液呈酸性, 说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度, 则有c (CH3COO-) >c (Cl-) >c (CH3COOH) 。

C项:pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合, 氨水有剩余, 所得混合溶液显碱性, 则有c (H+) <c (OH-) , 据电荷守 恒有c (Cl-) +c (OH-) =c (NH4+) +c (H+) , 从而推知c (Cl-) +c (H+) <c (NH4+) +c (OH-) 。

D项:等浓度CH3COOH溶液与NaOH溶液等体 积混合, 恰好完全 反应生成CH3COONa, 据元素守 恒有c (Na+) =c (CH3COO-) + c (CH3COOH) , 据电荷守 恒有c (Na+) + c (H+) = c (CH3COO-) +c (OH-) , 综合可得c (OH-) = c (H+) +c (CH3COOH) 。

答案:B

方法技巧:分析电解质溶液中离子、分子等微粒浓度的关系时, 要考虑“三条基本原则”, 并抓住“三个守恒关系”。

(1) “三条基本原则”

1电离程度较小原则:弱电解质的电离程度较小, 产生的离子浓度也较小, 电离的粒子浓度大于电离生成的离子的浓 度。在比较弱 酸 (尤其是多元弱酸) 、弱碱等溶液中各离子浓度的大小时, 往往要考虑弱酸的电离程度。

2水解程度较小原则:含一种弱酸根离子或弱碱阳离子的盐溶液水解程度一般较小, 水解产生的离子浓度也较小, 水解的离子浓度大于水解生成的粒子的浓度, 此原则适用于含一种弱酸根离 子的盐溶 液中离子 浓度的大 小比较。

3以电离为主的原则:等浓度的一元弱酸 (HA) 与该弱酸的强碱盐 (如NaA) 溶液等体积混合时, 因HA的电离程度及A-的水解程度均较小, 溶液呈酸性, 以电离为主, 但若题目有其他限制条件, 则要结合具体情况进行分析。

(2) “三个守恒关系”

1电荷守恒, 即溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等;

2元素守恒, 即电解质溶液中由于电离或水解因素, 离子会发生变化变成其他离子或分子等, 但离子或分子中某种特定元素的原子的总数不会改变;

3质子守恒, 即酸碱反应完全反应 时, 酸 (含广义酸) 失去质子 (H+) 的总数等于碱 (含广义碱) 得到的质子 (H+) 总数。

【新题速递】

1.下列各溶液中, 微粒的物质的量浓度关系正确的是 ()

A.常温下, 将pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体 积混合后:c (NH4+) >c (OH-) >c (Cl-) >c (H+)

B.0.1mol·L-1Na2CO3 溶液:c (Na+) =2c (HCO3-) +2c (CO2-3) +2c (H2CO3)

C.0.1mol·L-1NH4Cl溶液:c (NH4+) =c (Cl-)

D.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸, 得到的酸性混合 溶液:c (Na+) >c (CH3COO-) >c (H+) >c (OH-)

2.50℃ 时, 下列各溶液中, 离子的物质的量浓度关系正确的是 ()

A.饱和纯碱 (Na2CO3) 溶液中:c (Na+) =2c (CO2-3)

B.pH =4的醋酸中:c (CH3COO-) =c (H+) =1.0×10-4mol·L-1

C.0.10mol·L-1醋酸钠溶液中:c (Na+) +c (H+) =c (CH3COO-) +c (OH-)

D.pH = 12的纯碱溶 液中:c (OH-) =1.0×10-2mol·L-1

3.25℃时, 取浓度均 为0.1mol·L-1的CH3COOH溶液和NH3·H2O各20mL, 分别用0.1mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1盐酸进行中和滴定, 滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如下图所示。下列说法正确的是 ()

A.曲线Ⅰ:滴加溶液 到10 mL时c (CH3COO-) >c (Na+) >c (H+) >c (OH-)

B.曲线Ⅰ:滴加溶液到20mL时c (Cl-) >c (NH4+) >c (OH-) >c (H+)

C.曲线Ⅱ:滴加溶液在10mL~20mL之间存在:c (NH4+) = c (Cl-) > c (OH-) =c (H+)

D.曲线Ⅱ:滴加溶液 到10 mL时:c (CH3COO-) -c (CH3COOH) =2[c (H+) c (OH-) ]

八、难溶电解质的沉淀溶解平衡

【高考题回放】

【例1】 (2013·北京理 综 ) 实验:10.1mol·L-1AgNO3 溶液和0.1 mol·L-1NaCl溶液等体积混合得到浊液a, 过滤得到滤液b和白色沉 淀c;2向滤液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液, 出现浑浊;3向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液, 沉淀变为黄色。

下列分析不正确的是 ()

A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCl (s) Ag+ (aq) +Cl- (aq)

B.滤液b中不含有Ag+

C.3中颜色变化说明AgCl转化为AgI

D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶

解析:A项:AgNO3溶液与NaCl溶液发生反应, 生成AgCl沉淀和NaCl, 生成的沉淀AgCl存在溶解平衡:AgCl (s) Ag+ (aq) +Cl- (aq) 。B项:由于存在AgCl (s) 的沉淀溶解平衡, 故滤液中一定含有Ag+。C项:3中发生反应:AgCl (s) +I- AgI+Cl-, 由于Ksp (AgI) <Ksp (AgCl) , 因此在滤液中加入KI会出现黄色沉淀。D项:AgCl沉淀能转 化为AgI沉淀, 说明AgCl的溶解度大于AgI的溶解度。

答案:B

【例2】 (2013·江苏化学) 一定温度下, 三种碳酸 盐MCO3 (M: Mg2+、Ca2+、Mn2+) 的沉淀溶解平衡曲线如右图所示。已知:pM = -lgc (M) , p (CO32-) =-lgc (CO2-3) 。下列说法正确的是 ()

A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大

B.a点可表示MnCO3的饱和溶 液, 且c (Mn2+) =c (CO2-3)

C.b点可表示CaCO3的饱和溶 液, 且c (Ca2+) <c (CO2-3)

D.c点可表示MgCO3的不饱和 溶液, 且c (Mg2+) <c (CO2-3)

解析:A项:碳酸盐MCO3的溶解平衡为MCO3 (s) M2+ (aq) + CO32- (aq) , 溶度积常数可表示 为Ksp (MCO3) = c (M2+) ·c (CO2-3) ;当c (CO32-) 相同即p (CO2-3) 相同时, MgCO3、CaCO3、MnCO3对应的pM依次增大, 即c (M2+) 依次减小, 故Ksp=c (M2+) ·c (CO2-3依次减小。

B项:由图可知, a点位于MnCO3沉淀溶解平衡曲线上, 可表示MnCO3的饱和溶液, 由于pM=p (CO2-3) , 所以c (Mn2+) =c (CO2-3) 。

C项:由图可知, b点位于CaCO3沉淀溶解平衡曲线上, 可表示CaCO3的饱溶液, pM<p (CO32-) , 所以c (Ca2+) >c (CO2-3) 。

D项:由图可知, c点c (CO2-3) ·c (Mg2+) <Ksp (MgCO3) , 则c点可表示MgCO3的不饱和溶液, pM > p (CO2-3) , 所以c (Mg2+) <c (CO2-3) 。

答案:BD

考情分析:2013年高考对沉淀溶解平衡的考查较多, 但2014年没有出现单纯考查沉淀溶解平衡的试题, 而是将其穿插于第Ⅱ卷化学综合试题中进行考查, 这一命题变化, 值得注意。解答此类问题时, 要注意:

(1) 从变化的过程来看, 溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态, 而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。

(2) 溶度积常数Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力, Ksp只与温度有关, 与物质的浓度无关。

(3) 对于同类型物质, Ksp的数值越大, 难溶电解质在水中的溶解能力越强。不同类型的物质, Ksp的表达形式不同时, 不能直接将Ksp作为判断沉淀产生难易的依据, 应根据物质的溶解度大小进行判断。

【新题速递】

1.一定温度下, 将0.1molAgCl加入1L0.1mol·L-1Na2CO3 溶液中, 充分搅拌 (不考虑液的体积 变化 ) , 已知:Ksp (AgCl) =2×10-10;Ksp (Ag2CO3) =1×10-11, 下列有关说法正确的是 ()

A.沉淀转化反 应2AgCl (s) +CO32- (aq) Ag2CO3 (s) +2Cl- (aq) 的平衡常数为20

B.约为2×10-5molAgCl溶解

C.反应后溶液 中的:c (Na+) >c (Cl-) >c (CO2-3) >c (OH-) >c (H+)

D.反应后溶液 中的:c (Na+) + c (H+) +c (Ag+) = 2c (CO2-3) + c (OH-) + c (Cl-) +c (HCO3-)

2.除了酸以外, 某些盐也能溶解沉淀。利用下表三种试剂进行试验, 相关分析不正确的是 ()

A.向1中加入酚酞显红色说明物质的“不溶性”是相对的

B.分别向少量Mg (OH) 2沉淀中加入适量等体积23, 均能快速彻底溶解

C.1、3混合后发生反 应:Mg (OH) 2 (s) +2NH4+Mg2++2NH3·H2O

D.向1中加入2, c (OH-) 减小, Mg (OH) 2的溶解平衡正向移动

3.向10mL含等浓度的I-和Cl-的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的AgNO3溶液, 沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如下图所示。下列说法不正确的是 ()

A.该实验可以证明AgI比AgCl更难溶

B.加入V2mLAgNO3 溶液后, 溶液中不含I-

C.V1=V2-V1

D.向最终的沉淀中加入Na2S溶液, 沉淀变成黑色

【参考答案】

一、元素、核素和同位素

1.B解析:A项:34S原子核外有16个电子, 则其中子数为18;B项:16O2、18O2 均为分子晶体, 其沸点与分子间作用力有关, 18O2的相对分子质量大, 其分子间作用力也大, 因此18O2的沸点高于16O2;C项:2H+、1H+都是H元素形成的离子, 其酸性相同;D项:13C的质子数比15N少1。

2.C解析:纳米碳管是由碳原子构成的一种单质, 与石墨、金刚石等互为同素异形体。纳米碳管在氧气中可以燃烧, 生成CO2或CO。

3.D解析:A项:232Th的质量数为232, 但不能据此确定Th元素的相 对原子质 量;B项:232Th和233U是不同元素形成的两种核素, 二者不是同位素;C项:232Th转换成233U的过程中, 原子核发 生了变化, 不是化学 变化;D项:230Th和232Th是Th元素形成的两种核素, 二者互为同位素, 具有相同的化学性质。

二、元素周期表和元素周期律

1.D解析:由图可知, X、Y、Z、W、R分别代表O、F、Na、Cl、S元素。A项:原子核外电子呈周期性排布, 并非核外电子层呈周期性变化;B项:原子半径为S>Cl>O;C项:HCl的酸性比H2S的酸性强, 但不能据此比较Cl、S元素的非金属 性强弱, 应根据最 高价含氧 酸 (HClO4、H2SO4) 的酸性比 较;D项:O、Na元素可形成Na2O2, 含有离子键和共价键。

2.B解析:甲的气态氢化物的水溶 液呈碱性, 则甲为N元素, 结合四种元素在周期表中的相对位置关系可知, 乙、丙、丁分别为O、S、Cl元素。A项:N元素位于周期表中第二周期第ⅤA族;B项:同周期元素的原子序数越小, 原子半径越大, 则N元素的原子半径大于O;C项:Cl2能与H2S发生反应Cl2+H2S═S+2HCl, 据此可知Cl2的氧化性强于S;D项:O、Cl、S元素的非金属性依次减弱, 则氢化物的稳定性为H2O>HCl>H2S。

3.B解析:W单质是淡 黄色固体, 则W为S元素;X元素在地壳中的含量居第二位, 则X为Si元素;Y原子最外层电子数是电子总数的2/3, 则Y为C元素;Z是第三周期原子半径最小的金属, 则Z为Al元素。

A项:Si元素的非金属性比S元素弱, 则SiH4 的热稳定性比H2S弱;B项:C元素的非金属性比Si元素强, 则H2CO3 的酸性强 于H2SiO3;C项:S2-离子核外 有3个电子层, Al3+离子核外有2个电子层, S2-离子半径大于Al3+;D项:Al元素的氧化物为Al2O3, 只含有离子键。

三、化学能与热能

1.D解析:根据盖斯定律, 由1-2可得CH2═CH —CH═ CH2→CH3—C≡C—CH3 (g) , 则有ΔH= (-236.6kJ·mol-1) - (-272.7kJ·mol-1) =+36.1kJ·mol-1, 由此可知, 1, 3-丁二烯转化为2-丁炔要吸收热量, 2-丁炔具有的能量高, 其稳定性弱。由于题目未提供C—H、H—H、C—C键的键能, 因此无法比较C≡C、C═C键的键能大小。

2.B解析:根据盖斯定律, 由2+3-1×2可得CO2 (g) +4H2 (g) CH4 (g) +2H2O (g) , 则有ΔH = (-73kJ·mol-1) + (-171kJ·mol-1) - (-41kJ·mol-1) ×2=-162kJ·mol-1。

3.C解析:1C (s) 的燃烧为放热反应, 则有ΔH1<0;2CO2 (g) 与C (s) 的反应为吸热反应, 则有ΔH2>0;3CO (g) 的燃烧为 放热反应, 则有ΔH3<0;4Fe (s) 与O2 (g) 反应放出热量, 则有ΔH4<0。根据盖斯定律, 由2+3可得C (s) +O2 (g) ═CO2 (g) , 则有ΔH1=ΔH2+ΔH3。根据盖斯定律, 由 (1/3) (4+5×2) 可得2CO (g) +O2 (g) ═2CO2 (g) , 则有ΔH3= (1/3) (ΔH4+2ΔH5) 。

四、化学能与电能

1.B解析:A项:分析电池总反应可知, Cu作负极, 发生氧化反应, 电极反应式为Cu+2OH--2e- ═CuO+H2O, Cu电极附近 的c (OH-) 减小;B项:该反应中, Ag2O作氧化剂, CuO为氧化产 物, Ag2O的氧化性 强于CuO;C项:Ag2O/Ag作正极, 电极反应 式为Ag2O+ H2O+2e-═2Ag+2OH-;D项:Ag2O为碱性氧化物, 可与盐酸反应, 因此该电池不能测量盐酸溶液中c (OH-) 。

2.B解析:A 项:该燃料电池中, 通 入 氧化剂空气的电极b为正极, 正极上O2得电子发生还原反应;B项:通入燃料的电极为负极, 负极上燃料失电子发生氧化反应, 电极反应式为N2H4 +4OH--4e-═N2 ↑ +4H2O;C项:放电时, 电流从正极b经过负载流向a极;D项:该原电池中, 正极上生成OH-离子, 所以离子交换膜要选取阴离子交换膜。

3.D解析:K与N相接时, 形成原电池, Pb作负极, PbO2作正极, H+向正极区 迁移。放电过程中Pb电极生成PbSO4, 而K与M连接时, 形成电解池, PbSO4发生还原 反应生成Pb, 因此a极为电源的负极。

五、化学反应速率和化学平衡

1.C解析:A项:在0~t1时刻, v (逆) 逐渐增大, 说明生成物C的浓度逐渐增大, 此时平衡正向移动, 则有v (正) >v (逆) ;在t1~t2时刻, 反应达到平衡状态, 则有v (正) =v (逆) ;B项:在t2时刻, 改变条件 达到平衡 状态后, v (逆) 与原平衡相等, 则有A的体积分数Ⅰ=Ⅱ;C项:向密闭容器中加C, 逆反应速率瞬间增大, 再次建立的平衡与原平衡等效, 说明和原平衡相同, 符合图像;D项:平衡常数只与温度有关, 由于温度恒定, 因此过程Ⅰ、Ⅱ的平衡常数相等。

2.D解析:A项:平衡常数 只与温度 有关, 该反应为吸热反应, 温度升高, 平衡正向移动, 平衡常数增大, v (逆) 增大;B项:平衡正向移动, 固体质量减小, 平衡逆向移动, 固体质量增加, 若固体质量不变, 说明该反应达到平衡状态;C项:若x表示温度, 温度升高, 平衡正向移动, 混合气体的质量增大, 而容器的容积不变, 根据ρ=m/V可知, 混合气体的密度增大, 与图示y逐渐增大相符;D项:若x表示CO的物质的量, 增大CO的物质的量, 平衡正向移动, 但CO2 与CO的物质的量之比减小, 与图示中的逐渐增大不相符。

3.B解析:A项:脱氮率达到最高点之后继续升高温度, 脱氮率降低, 说明平衡向逆反应方向移动, 则正反应为放热反应;B项:两种催化剂分别在250℃和450℃左右催 化效率最高, 说明此时催化剂的活性最大;C项:图像研究的是不同催化剂在不同温度下的活性比较, 最高点为催化剂活性最大的状态, 与平衡转化率无关;D项:该反应的正反应为气体总分子数增大的反应, 增大压强平衡向逆反应方向移动。

六、电离平衡和溶液的酸碱性

1.D解析:A项:M点为醋酸和醋酸钠溶液, 醋酸是弱酸, 电离程度很小, 离子浓度也很小, 随着NaOH溶液的逐滴加入, 离子浓度增大, 导电性增强;B项:N点显碱性, NaOH过量, 则N点c (H+) <c (OH-) , 由电荷守恒可知所示溶液中c (CH3COO-) <c (Na+) ;C项:Q点溶液呈中性, c (H+) =c (OH-) , 若等体积混合, 恰好生成醋酸钠, 溶液显碱性, 则碱的体积应小于醋酸的体积;D项:M点和N点c (H+) =c (OH-) =10-5mol·L-1, 均抑制水 的电离, 则M、N点溶液中H2O的电离程度相同。

2.D解析:A项:在饱和氯 水中加入CaCO3, 与H+反应, 则溶液的酸性减弱, pH变大;B项:在饱和氯水中通入SO2气体, 与Cl2反应生成H2SO4 和HCl, 溶液的酸性增强, pH变小;C项:在饱和氯 水中通入H2S气体, 与Cl2 反应生成S和HCl, 酸性增强, pH变小;D项:在饱和氯水中加入NaOH使pH=7, 则有c (H+) =c (OH-) , 由电荷守恒可知, c (Na+) =c (ClO-) + c (Cl-) , 反应后溶 质为NaCl、NaClO、HClO, 由Cl2+H2OHClO+HCl可知, c (Cl-) = c (ClO-) + c (HClO) , 则离子浓度大 小为c (Na+) >c (Cl-) >c (ClO-) >c (HClO) 。

3.C解析:A项:比较K1和K2可知, CH3COOH的电离程 度大于CH3COO-的水解程度, 则甲溶液显酸性, 其pH<7;B项:升高温度, CH3COOH的电离程度和CH3COO-的水解程度均增大, 则K1和K2都增大;D项:醋酸的电离常数K1只与温度有关, 温度不变, K1不变。

七、盐类水解

1.B解析:A项:将pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合, 氨水有剩余, 混合溶液显碱性, 则有c (OH-) >c (H+) , 但该溶液中c (Cl-) >c (OH-) ;B项:Na2CO3 溶液中, 据元素守恒有c (Na+) =2c (HCO3-) +2c (CO2-3) +2c (H2CO3) ;C项:NH4Cl溶液中, NH4+发生水解反应, 则有c (NH4+) <c (Cl-) ;D项:混合溶液显酸性, 则有c (H+) >c (OH-) , 结合电荷守恒可得c (Na+) <c (CH3COO-) 。

2.C解析:A项:饱和纯碱溶液中, CO2-3发生水解反 应, 则有c (Na+) >2c (CO2-3) 。B项:酸性溶液中, c (H+) =10-pHmol·L-1, 因此pH = 4的醋酸中, c (H+) = 1.0×10-4mol·L-1;由于水电 离产生H+, 则有c (CH3COO-) ≠c (H+) =1.0×10-4mol·L-1。C项:醋酸钠溶 液中含有Na+、H+、CH3COO-、OH-离子, 据电荷守恒有c (Na+) + c (H+) = c (CH3COO-) +c (OH-) 。D项:50℃时, 水的离子积常数Kw大于1.0×10-14, 则pH=12的纯碱溶 液中c (OH-) >1.0×10-2mol·L-1。

3.D解析:曲线Ⅰ代表 用盐酸滴 定NH3·H2O溶液, 滴加10 mL盐酸时, 得到NH4Cl和NH3·H2O混合溶液, 此时溶液显碱性, 溶液中离 子浓度关 系为c (NH4+) >c (Cl-) >c (OH-) >c (H+) ;滴加20mL盐酸时, 二者恰好完全反应生成NH4Cl, 由于NH4+发生水解, 此时溶液显酸性, 溶液中离子浓度关系为c (Cl-) >c (NH4+) >c (H+) >c (OH-) 。

曲线Ⅱ代 表用NaOH溶液滴定CH3COOH溶液, 滴加10mLNaOH溶液时, 所得混合溶液呈酸性, 滴加20mLNaOH溶液时, 所得混合溶液呈碱 性, 因此当滴 加NaOH溶液在10mL~20mL时, 存在溶液呈中性这一情况, 但并非所得溶液都呈中性。滴加10mLNaOH溶液时, 所得混合 溶液为等 浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液, 据电荷守恒有c (CH3COO-) + c (OH-) = c (Na+) +c (H+) , 据元素守 恒有c (CH3COO-) +c (CH3COOH) = 2c (Na+) , 综合可得c (CH3COO-) -c (CH3COOH) =2[c (H+) c (OH-) ]。

八、难溶电解质的沉淀溶解平衡

1.D 解 析:A 项:反 应 2AgCl (s) +CO2-3 (aq) Ag2CO3 (s) +2Cl- (aq) 的平 衡常数为K = c2 (Cl-) /c (CO2-3) =Ksp (AgCl) /c (CO2-3) =2×10-9;B项:由题意可知Ksp (AgCl) =c2 (Cl-) , 则有c (Cl-) 约等于1×10-5mol·L-1, 因此大约 有1×10-5molAgCl溶解;C项:反应后溶 液中c (CO2-3) >c (Cl-) ;D项:据电荷守恒可知, 反应后溶液中c (Na+) +c (H+) +c (Ag+) =2c (CO2-3) +c (HCO3-) +c (Cl-) +c (OH-) 。

2.B解析:NH4Cl溶液的酸性比HCl溶液的酸性弱, 向Mg (OH) 2沉淀中加入NH4Cl溶液, 其溶解速率相对较慢。

3.B解析:由图可知, 向含等浓度的I-和Cl-的溶液逐滴加入AgNO3溶液, 先生成AgI沉淀 (黄色) , 后生成AgCl沉淀 (白色) , 从而证明AgI比AgCl更难溶。AgI在水中存在溶解平衡:AgI (s) Ag+ (aq) +I- (aq) , 因此加入V2 mLAgNO3 溶液后, 溶液中仍含有I-。

分类理论 篇5

 需要结合软件产品的整体研发流程来使学员熟悉软件测试流程，明确一个软件项目的不同阶段需要做的工作、输出哪些文档，特别是不同的阶段需要做哪些测试工作，重点要使学员掌握软件项目工作流程图。 关于软件测试的分类，内容比较多而且知识点比较细，这部分内容重在概念的理解，讲解时需要自己组织一些简单的案例，目的是让学员明白各种测试方法的概念和应用的场合，具体的实现不是本章的重点。

 PPT第1~3页：

 回顾上一章内容，可以采用提问的方式；并简要介绍本章的学习目标。

 PPT第4页：

 内容进度页，向学员介绍本次课程的进度安排。

 PPT第5页：

 介绍软件项目在需求阶段的工作流程。

 首先介绍什么是需求分析，然后阐述需求调研和需求分析对一个软件项目的重要性，强调需求分析并不是与测试无关的工作，如果有条件，测试人员也应该参与需求调研和分析，这样有助于发现系统中很多隐含的缺陷。 接下来介绍软件需求阶段的工作流程，测试组在需求阶段需要完成的任务和提交的文档。让学员明白一个观点，需求分析过程不只是在项目开始完成以后就不再进行了，需求分析会贯穿整个项目周期，可能还包括系统维护阶段，这时需要引导学员回顾软件生命周期的螺旋模型。

 PPT第6~12页：

 让学员了解在需求阶段测试组都应该做哪些工作。

 首先通过幻灯片6概要介绍需求阶段测试组制定测试计划和系统测试方案时重点考虑的问题，然后通过后面的幻灯片详细介绍。 在讲解各个条目的时候，最好和前面课程中的测试计划案例或模板对应，提示学员哪些项目需要以文字的形式体现在测试计划和系统测试方案中，哪些条目可以帮助我们理解产品和产品的实现过程，间接帮助实现测试文档。

 PPT第13页：

 介绍软件设计编码阶段需要完成哪些工作。流程图中涉及到“详细设计”和“概要设计”的概念，需要在此进行知识扩展，侧重于介绍详细设计和概要设计所涵盖的内容。需要提醒大家的是，而现在国内很多公司没有做详细设计，有些公司迫于项目进度的压力将详细设计和编码同步进行，或者在编码之后补充文档。这样就要求概要设计文档细致一些。 概要设计

 在需求明确，有详细的《需求规格说明书》之后、就进入设计和编码阶段，这一阶段首先要做概要设计，目的是使整个软件开发工作可以协调有序地进行。

 概要设计是编码阶段将软件系统需求转换为未来系统的设计的第一份文档，是项目小组今后共同作战的基础，概要设计的重点是考虑开发规范、系统构架、实施环境、系统性能和模块的分解和接口规范等。概要设计的成果是指导软件设计编码的《概要说明书》。

 详细设计

 详细设计是在概要设计的基础上实现的，详细设计着重描述每一模块是怎样实现的，包括实现算法、逻辑流程等。详细设计结束后会完成《详细设计说明书》，又可称为《程序设计说明书》。编制详细设计说明书的目的是向编码人员说明一个软件系统各个层次中的每一个程序（每个模块或子程序）的设计考虑，如果一个软件系统比较简单，层次很少，本文件可以不单独编写，有关内容合并入概要设计说明书。

 接下来根据流程图介绍软件设计编码阶段的一般流程。这一阶段测试组的主要工作是完成产品的单元测试。

 PPT第14页：

 介绍在设计编码阶段测试组需要完成的测试工作。在概要设计完成以后，测试组就应该参照软件需求规格说明书和概要设计文件着手编写系统集成测试方案了，这里需要简要介绍集成测试的概念。在详细设计阶段完成以后，测试组需要以此为依据编写单元测试方案和单元测试用例。这里简要介绍单元测试的基本概念和作用。

 PPT第15页：

 介绍在系统集成和验收阶段测试组需要完成的测试工作。这一阶段80％的工作是测试活动，根据幻灯片中的流程图进行讲解。强调软件测试过程贯穿了整个软件的生命周期。

 PPT第16页：

 回顾整个软件生命周期中的测试活动。这里将测试活动从软件生命周期中摘出来，形成软件测试各阶段示意图，需要讲解每个测试阶段的具体工作和作用，以及每个阶段前后之间的顺序关系。

 PPT第17~21页：

 主要以概念为主，介绍不同测试阶段的特点和作用。依据幻灯片的顺序，参照教材阐述每个测试阶段的特点、需要进行的工作和所起的作用，注意区分集成测试、系统测试和验收测试的不同之处，让学员明白什么时候需要进行什么阶段的测试。这里涉及到确认测试、有效性测试和验收测试等学员首次接触的概念，需要重点讲解。

 PPT第22页：

 对软件测试流程的知识进行小结，提出接下来要讲解的内容。回顾前面所讲的软件项目总体过程和软件测试流程的知识，在回顾软件产品生产流程时可以讲解案例8-1，需要达到如下目标：

 让学员了解一个大型项目的工作进度是如何组织与制定的。

 让学员对将来工作的任务分配有一个感性的认识，明确工作任务流程的概念，作为项目组的一员，在实际的工作中是如何接受任务并执行的。 明确测试工作在整个项目过程中占据重要地位，测试是连接开发和用户之间的桥梁纽带。

 接下来承上启下地提出，为了很好地完成前面各个阶段的测试工作，软件测试工程师和专家们总结了很多有用的经验、方法和技巧，接下来我们就介绍软件测试的分类和策略。

 PPT第23页：

 介绍软件测试分类的概述，说明对软件测试的分类从不同的角度有不同的分类方法，这里介绍其中的三种分类：按测试策略分类、按测试阶段分类、按测试方法分类，具体的内容在后面进行详细的介绍。

 PPT第24页：

 介绍静态测试和动态测试的概念。静态测试和动态测试具有明显的区别，就是是否运行程序。静态测试一般在编码结束后由程序员完成，可以发现程序中多数的缺陷。前面讲过的白盒测试和黑盒测试都属于动态测试的内容。介绍时侧重于两者的区别。

 PPT第25页：

 介绍黑盒测试和白盒测试概念，采用举例的方式说明，例如：

 要测试汽车的车灯是否正常，如果用黑盒测试的方法，则打开开关看看对应的车灯是否打开，亮度是否正常；如果用白盒测试的方法，则检查线路是否连通，布线是否合理等。

 要测试一个按考试分数划分学员等级的程序，假定考试分数为0~60、61~80、81~100时，分别代表不及格、及格和优秀三个级别，如果采用黑盒测试法，则选择有代表意义的分数（如0、60、50、61、72、80、81、93、100、101等）输入到程序中，看程序的输出结果是否正确就可以了；如果采用白盒测试法，则需要首先查看程序的代码或设计文档，了解程序的结构，然后选择具有代表意义的输入数据（如-3、43、74、94、150），运行程序，争取让程序的每个判断和分支语句都被覆盖一遍，以便发现程序的缺陷。

 总结黑盒测试和白盒测试的概念，及其各自的优缺点，强调虽然黑盒和白盒两种测试策略可以相互补充，但是即使两种方法都采用了也不可能测试出程序中全部的缺陷。

 PPT第26页：

 介绍手工测试和自动测试的概念。手工测试不是一种测试方法，而是相对于自动测试而产生的一个概念，所谓手工测试就是不借助自动测试工具完成的测试，手动执行测试用例判断结果的过程。如果在测试过程中借助了被测程序之外的其他的系统来帮助检查或运行程序，就称之为自动测试。需要注意的是，自动测试工具可以是自行开发的，也可以是使用第三方的。在介绍自动测试的时候，侧重于以下几个方面：

 为什么要使用工具。

 例如我们需要在测试数据库的过程中逐条向数据库中输入一万条记录，如果没有自动测试工具，这种工作对于软件测试人员来讲简直就是一场噩梦。因此自动测试工具可以为我们省去许多繁杂的工作

 自动测试相对手工测试具有一定的优势，人会因为疲劳出错，机器不会出现类似问题

 自动测试还不具有普遍性  测试工具本身还不能满足所有的测试要求。 测试工具的复杂性制约了人们的使用。 有些测试工具是非常昂贵的。 不能唯工具论

 PPT第27页：

 介绍冒烟测试和回归测试的概念。

 关于冒烟测试的概念，在第三章实践课时曾简单介绍过，在这里做正事的介绍。侧重于什么是冒烟测试和为什么要进行冒烟测试。冒烟测试的概念源于硬件测试，电路板插装完成后第一道测试工序是插电，插电后如果电路板出现冒烟现象，测试人员就拒绝进行下一步的测试。软件的冒烟测试是指，测试组拿到开发组提交的测试版本后，会首先对这一版本进行部分功能的测试，这种测试不用需要全部的测试人员参与，测试一般从两个方面入手：  验证此版本关键功能可以正常工作。 此版本修改的严重问题已经基本正常，同时在返测中没有发现修改缺陷可能引发的新缺陷。

然后根据测试的结果决定是否让其他的测试人员转到新版本进行测试。冒烟测试的目的是为了节省有限的测试时间和测试资源。如果新的版本不经过冒烟测试而直接发放到所有测试人员手中，那么一旦测试版本根本无法正常运行，那么会耽误所有测试人员的宝贵工作时间。例如：安装新系统可能需要卸掉旧系统，也可能需要重新搭建测试环境。冒烟测试可以通过自动测试工具辅助进行。 讲解回归测试的概念，然后分别举例阐述下面两个观点：

 回归测试可以借助工具完成。列举Mercury公司的Winrunner或IBM公司Rational Robot等自动测试工具实现测试的过程，说明借助工具完成回归测试已经非常普遍。

 回归测试是非常必要的，可以参考案例8-2，列举阿里亚娜5型火箭发射失败的例子来说明。

 PPT第28页：

 对按策略分类的测试类型进行小结，回顾前面的软件分类的知识点，每个测试类型用一两句话进行概括。

 PPT第29页：

 介绍按阶段进行的软件测试分类。单元测试、集成测试、系统测试的概念及每个阶段所作的工作在介绍软件测试流程的时候已经进行了讲解，这里侧重介绍每个阶段测试的对象、目的、测试依据和测试方法。

 PPT第30页：

 根据实际授课情况，有侧重地分别介绍每个测试方法。注意介绍测试方法之间的区别，如压力测试和负载测试的区别，界面测试和功能测试的区别等。由于学员没有进行过相应的操作，介绍时需要采用实际生活中的案例来做类比，尽可能通俗易懂。比如：讲解压力测试和负载测试时可以用载重汽车的案例来解释；讲恢复测试时，可以用SQL Server通过日志进行回滚的功能作为例子。

 PPT第31页：

 对本次课程进行回顾总结，并利用剩下的时间回答学员的问题。

 课堂练习答案

 一.填空题：

1.模块测试

最小

集成测试

单元测试

单元模块 2.集成测试

确认测试

有效性测试

软件配置审查

3.模拟的黑盒测试

需求规格说明书

测试计划

测试种类

测试用例

测试步骤

4.软件配置审查

人工审查

用户手册 5.确认测试

功能覆盖

6.用户

质量保证

设计测试用例

用户界面

实际数据

功能 兼容性

可维护性

 二.填空题：

1.ABD 2.ABC

分类理论 篇6

关键词：SOLO分类评价理论 历史教学设计

SOLO分类评价理论是香港大学教育心理学教授比格斯（Biggs）提出的一种学习质量评价理论。目前，该理论已被广泛应用在中学各科教学上，尤其是近几年历史高考多省市成功应用。下面以义务教育阶段历史《美国南北战争》为例介绍SOLO分类评价理论及在历史教学设计中的应用。

一、认识SOLO分类评价理论的基本观点

根据SOLO分类评价法，比格斯把学生对某个问题的学习结果由低到高划分为五个层次：前结构、单点结构、多点结构、关联结构和抽象拓展结构，具体含义如下：

1.黄牧航的翻译：

“前结构层次”指的是学生未能形成对问题的理解，回答时逻辑混乱或同义反复，没有理论支撑；“单点结构层次”指的是学生回答问题时，仅找到一个解决问题的思路，仅凭一个论据就得出结论；“多点结构层次”指的是学生能够提供多个解决问题的思路，但各个思路之间彼此孤立，未能把这些思路有机整合起来；“关联结构层次”指的是学生回答问题时，能够将多个解题思路联系起来，形成多点论据支撑下的结论；“拓展抽象结构层次”指的是学生回答问题时，能够对问题进行抽象概括，从理论的高度来分析问题，而且能够深化问题，使问题本身的意义得到拓展。

2.2010年上海高考历史第37题的评分标准：

答案1：能对材料进行抽象提炼，并结合史实进行论述。（13～15分）

答案2：能在多个线索或材料之间建立起联系，并对此作出解释。（8～12分）

答案3：使用多个线索或材料，进行单一维度的解释。（3～7分）

答案4：找到一个线索或材料即得出结论。（1～2分）

答案5：没有形成对问题的理解，回答与问题无关或同义反复。（0分）。

由此可见，SOLO分类评价理论不是以分析思维的种类为目标，而是以分析思维的层次为目标，由于所有的思维问题都存在着层次的高低，因此具有较强的操作性，为我们判断学生认知发展水平，测量学生对问题的反应所表现出来的思维差异提供了一种新的思路和视角。

二、SOLO分类评价理论在历史教学设计中的应用

应用一：制定教学目标

赵亚夫说：“教学目标的作用，对教师而言，如同打靶时枪上的准星，要把得住、瞄得准、三点成一线，不能马虎。从教学过程看，它是一课之魂，目标模糊如同混沌无窍，虽有动态然终不是有意义的生命；从教学效果看，它是一课之准绳，目标繁复如同赘尺，虽有形制然实不能有价值的规矩。”可见教学目标的重要。笔者基于对教材的理解、对课程标准的解读，依据SOLO分类评价理论，制定了如下教学目标（学习目标）：

1.通过自主阅读教材能讲述林肯在南北战争中的主要活动、说出《解放黑人奴隶宣言》的主要内容。该目标是“SOLO”的“单点结构层次”，学生需掌握最为基本的史实内容。

2.能结合所学知识，按顺序列出对美国历史发展有重要影响的事件。该目标是“SOLO”的“多点结构层次”，学生列举“事件”，并能依据时间顺序进行排列。

3.能根据“《解放黑人奴隶宣言》颁布、实施”等史实和相关史料认识南北战争在美国历史发展中的作用。该目标是“SOLO”的“关联结构层次”，学生能分析历史发生、发展的相关因素，能对多个史实建立相关联系。

4.能通过美国崛起的历程感悟国家统一的重要性，进而理解我国坚决维护国家统一、民族团结的政策及决心。该目标是“SOLO”的“拓展抽象结构层次”，依据美国历史发展进程，形成正确的历史认识，得出合理的历史结论。

基于SOLO分类评价理论制定的历史教学目标（学习目标）其思维层次由低到高进行排列，符合学生的认知发展规律和历史学习规律，教师依此组织教学可以增强学生对历史认识的深度和广度，逐步提高学生的思维水平。

应用二：设计教学流程

《义务教育历史课程标准（2011年版）》（以下简称《标准（2011年版）》在“课程目标”的“过程与方法”目标中指出“通过多种途径感知历史，学会从当时的历史条件理解历史上的人和事，并经过分析、综合、概括、比较等思维过程，形成历史概念，进而认识历史发展的时代特征和历史发展的基本趋势。”“在了解历史事实的基础上，逐步学会发现问题、提出问题，初步理解历史问题的价值和意义，并尝试体验探究历史问题的过程，通过搜集资料、掌握证据和独立思考，初步学会对历史事物进行分析和评价，并在探究历史的过程中尝试反思历史，汲取历史的经验教训。”《标准（2011年版）》的要求阐述了学习历史是一个由浅入深的过程，比较清晰地勾画了历史学习过程的三个步骤：即学习历史是一个从感知历史到不断积累历史知识，进而不断加深对历史和现实的理解过程。学生要学好历史，必须经过这一过程中的每个环节。依据SOLO分类评价理论，“SOLO”的“单点结构层次”和“多点结构层次”，对应历史学习的“感知历史”和“积累历史”阶段，“SOLO”的“关联结构层次”和“抽象拓展结构层次”，对应历史学习的“理解历史”阶段。笔者根据这种历史学习特有的认知特点、逻辑层次按“积累历史→体验历史→感悟历史”的思路进行设计教学过程，举例说明如下：

第一，在“自主预习”与“预习自测”环节用填空、问答形式让学生积累“1861年美国南北双方之间爆发了战争，史称美国南北战争，又称美国内战。虽然北方经济、军事实力大大超过南方，却在战争初期失利。在战争期间，1862年林肯政府颁布了《解放黑人奴隶宣言》，该宣言规定‘自1863年1月1日起，所有叛乱诸洲的黑人奴隶，永远获得自由，可以参加联邦军。1865年美国内战以北方胜利而结束等”基本史实，目的是为了实现学生“感知历史、积累历史”的目标，为后续“理解历史”学习作好铺垫。此环节对应“单点结构水平”。endprint

第二，在“合作探究”与“展示提升”环节设计“是什么让兄弟反目？”“是什么扭转了战局？”“是什么造就了大国？”三个话题，每个话题提供史料和设计若干问题供学生合作探究，逐步引导学生不断向更高思维层次挑战。此环节主要对应“多点结构层次”“关联结构层次”和“拓展抽象结构层次”。如话题三：“是什么造就了大国？ ”笔者设计的史料及问题是：

材料一：在美国首都华盛顿，林肯纪念堂和华盛顿纪念碑遥遥相望。有人说是华盛顿创立了美国，是林肯拯救了美国。

材料二：南北战争后的30年对美国来说，是勇于创新的时代，也是开始腾飞的时代。……美国率先进入了第二次工业革命。……到1894年，美国工业产值已跃居世界首位。

以上材料摘自中国民主法制出版社《大国崛起·美国》

问题：（1）据材料一，说说华盛顿和林肯分别领导了美国历史上哪次著名的战争？（2）阅读材料二，说说美国南北战争的历史作用。（3）美国虽然只有200多年的历史，但却演绎了大国兴起的罕见奇迹，将世界第一经济强国的位置占据了一个多世纪。根据材料并结合所学知识，谈谈从美国崛起的历程中给我们带来的启示。

第（1）问考查美国历史上的两次战争，属于多点结构水平。第（2）问意图是让学生根据史料能得到美国南北战争的历史影响，这一问实质上也弄清了美国崛起与南北战争的关联，属于关联结构水平。第（3）问关注了美国崛起的话题，让学生从“美国独立战争”“美国南北战争”等史实与“美国崛起”建立关联，并从中获取“我国应坚决维护国家统一”等历史认识，属于拓展抽象结构水平。

应用三：制定评价标准

SOLO分类评价理论可以应用在教学设计的各个环节，从而使教学的各个环节、流程均可以更科学合理地对学生的学习水平进行评价。

如各学习小组长可以根据学习目标（教学目标）的“动作词（讲述、说出等）、限制词（主要等）”及完成的目标，去评价小组成员完成的质量。学生学习完本课后，对照学习目标的要求，也可以自我检查是否达成目标、自己的历史学习处在哪个学习水平。

再比如在“我的收获”环节笔者设计的问题是“根据你所学的美国历史知识，谈谈收获”这是非常普遍的教学环节，也是非常普通的历史问题。但是，如果依照SOLO分类评价理论来操作，学生回答此问题的思维层次可以这样划分：

1.前结构的回答：没有收获，或者“答非所问”。

2.单一结构水平：能答出一个美国历史史实或仅仅答出结论，如“通过这节课学习我知道1861年美国爆发了内战”。

3.多点结构水平：可以回答出二个以上美国历史的史实，但是未能建立起这些史实之间的联系。如“我积累了1861年美国南北战争爆发，1862年林肯政府颁布了《解放黑人奴隶宣言》这些史实”

4.关联结构水平：这种回答不但能够提供多个史实，而且能够在这些史实之间建立起某种联系。如：“美国独立战争和美国南北战争分别扫除了美国资本主义发展的外部障碍和内部障碍，都促进了美国资本主义的发展。”

5.拓展结构水平：这种回答不但能够提供多个史实，而且能够把对问题的认识上升到抽象的理论认识层次。如：“美国独立战争和美国南北战争分别扫除了美国资本主义发展的外部障碍和内部障碍，都促进了美国资本主义的发展，从中我明白了国家独立是国家富强的前提，国家统一是民族复兴的重要标志，我国必须维护国家统一，反对分裂。”

这样的评价标准是根据学生的实际回答区分质的差异，不作量的比较，关注学习结果的“好”而不是“多”，用于评价学生的思维水平。将SOLO分类评价理论应用于学业能力测试中在一定程度上也能提高测试的信度和效度。

SOLO分类评价理论在初中历史教学中的应用，一定程度上也能改变人们对历史课程的传统认识：“历史课程向来被认为是一门单纯描述性的课程，是一门叙述以往不可改变的事实的课程，是一门与人的思维能力发展无关，仅仅依靠记忆即可获得的、比数学容易许多的课程。”同时，这也必定能在初中历史教学的课改中发挥重要的作用。

参考文献：

[1]黄牧航.SOLO分类评价理论与高中历史试题的命制[J].历史教学，2004（12）.

[2]谢芳青.运用SOLO分类评价理论引领高中历史教学——以2011全国卷（课标）第41题为例[J].历史教学，2012（3）.

[3]戴羽明.运用SOLO分类评价理论指导历史复习教学[J].历史教学，2011（5）.

[4]刘冬梅.简析美国对历史思维能力的分解[J].历史教学，2009（12）.

（作者单位：江西省会昌县实验学校）

粗糙集理论在客户分类中的应用 篇7

客户分类是客户关系管理 (CRM) 的重要内容之一, 传统的决策树算法用于客户分类, 简单易懂, 很容易导出确定性的规则, 但是其只是孤立的考虑单个因素, 现实中, 常需要两个或者三个因素综合考虑, 为克服以上缺点, 本文将粗糙集理论应用于客户分类, 为决策者提供更全面的规则。

二、粗糙集理论的概述

粗糙集理论的分类基本思想是把知识看作分类, 它的许多概念的详细定义也可以参考其他文献, 最基本的概念是等价关系, 核心是等价关系确定属性R的等价类是否全部包含或部分包含在决策属性的等价类中。

定义1:给定知识表达系统S= (U, R, V, f) , 对于每个子集X U和等价关系R, X的上近似集和下近似集分别可以由R的基本集定义如下:

有, U|IND (R) ={X| (X U∧x y b (b (x) =b (y) ) ) }是等价关系R对U的划分, POSR (X) =R- (X) 称为X的R正域。

定义2:若Q P是独立的﹐并且IND (Q) =IND (P) ﹐则称Q是关系族集P的一个约简 (reduct) 。在族集P中所有不可省的关系的集合称为P的核 (core) ﹐以CORE (P) 来表示。

三、实例应用

下表为某公司顾客购买其主打产品的记录:

可知, age是根据D划分不可缺少的属性。

同理, sex性别也是D-中不可缺少的, 而student和income为可以缺省的, 故有核属性集, 记为P={age, sex}, 故有:

P对于D在U上导出的划分为:

根据属性的取值, 把上表中的记录分成不同的子集, 如下图是用上面的粗糙集方法产生的决策树:

由上图可以提取类似下面的规则:

规则1:年龄<30的学生, 基本购买此产品;

规则2:年龄为30、40或者大于40的女性购买。

四、结论

由如上分析可知, 运用粗糙集理论进行客户分类, 可以综合考虑多个因素的情况, 比考虑单个因素的决策树算法, 导出的规则更全面。

参考文献

[1]Quinlan J R.Induction of Decision Tree[J].Machine Learning, 1986, 1 (1) ;81-106

分类理论 篇8

复杂网络自20世纪末逐渐兴起以来,正迅速地在深度和广度上与其它学科进行交叉。一方面,从现实世界存在的网络中不断地发现新结构与新现象,大量重要的应用涌现出来;另一方面,以研究复杂网络一般规律为目标的理论研究工作也迅速发展,不断提出新的理论模型和新的分析方法[1,2,3,4]。社团结构是复杂网络研究的一个重要分支。社团探测也就是寻找网络的社团结构。它是复杂网络研究的一个分支,认为整个网络是由若干个“群”或“社团”构成的。每个社团内部节点之间的连接相对非常紧密,而各个社团之间的连接相对来说比较稀疏。社团模块度是Newman等人引进的一个衡量网络划分质量的标准。本文借用模块度来做适应度函数评价分类质量。

遗传算法(GA算法)是由美国密执安大学的Holland教授于1969年提出的。遗传算法是由达尔文进化论理论引发的一种计算模型,是模拟生物体的适应性和进化能力的一种算法,属于进化计算的范畴。在遗传算法中,问题最优解的搜索是通过对位串结构的染色体个体进行遗传操作而得到的。每个染色体是被解决问题候选解。通过重新产生和重组操作如交叉和变异,来不断产个体,从而使个体评价函数的总体质量得以提高。遗传算法的基本过程包括:初始化、个体评价、种群进化(选择母体、交叉、变异、选择子代)、终止检验。

本文结合复杂网络社团结构特征和遗传算法的思想提出了一种新的分类方法。该算法将数据集按给定的相似度公式构造出具有社团结构的网络,然后用遗传算法的思想进行分类,找到最优的类别划分。实验结果表明了该算法的有效性。

1 相关理论

1.1 社团模块度

社团模块度[2]是Newman等人引进的一个衡量网络划分质量的标准—模块性(Modularity)。即假设某种划分形式,将网络划分为k个社团。定义一个k×k维的对称矩阵E=(eij),其中eij表示网络中连接两个不同社团的节点的边在所有边中所占的比例,这两个节点分别位于第i个社团和第j个社团。在这里所说的所有的边是指原始网络中的,因此模块度的衡量标准是利用完整的网络来计算的。模块度(Q)表示为:

其中,为矩阵E对角线上各元素之和,它表示网络中连接某一个社团内部各节点的边在所有边的数目中所占比例。每行中各元素之和,它表示与第i个社团中的节点相连的边在所有边中所占的比例。Q值越大说明社团结构越明显。

1.2 节点归类错误率

为了增加分类的准确性,必须要对那些有明显划分错误的节点进行纠错。如果错误节点过多,将导致结果收敛到局部极值上,从而得出一个错误的结果。基于此目的,引入节点归类错误率NCM(Node Class Mistake)来衡量节点当前的分类错误率。其定义如下:

定义1节点归类错误率NCM根据复杂网络社区结构划分的理论,一个社区内部的连接各节点的边数应该远远大于社区外部连接各社区之间的边数(即类内部联系要比类间联系紧密)。因此节点的邻居节点与它在一个类中的可能性应尽量大。通过分析每个节点及其邻居节点的类别ID值来增强划分结果的准确性。我们定义NCM(i)来表示节点i的当前归类错误率,假如NCM(i)大于某个门限值,则该节点的归类呈现明显的错误状态。

deg(i)为节点i的度;E为网络中边的集合;class ID(i)为节点i的类别。

2 算法

2.1 构造复杂网络

根据原始数据计算相似度,得到相似度矩阵。把相似度矩阵中大于阈值的地方用1表示,小于阈值的地方用0表示(即去掉弱连接的边)。这样生成的0 1矩阵作为网络的邻接矩阵。这样做在保证网络性能的前提下大大简化了计算量。

2.2 种群初始化

我们用一个整数数组a[n]来表示解空间,其中n为节点数(数据的记录数)。数组中存放着每一条数据的类别号(class ID)。既ai表示第i个节点的类别号。数组a被叫作遗传算法的一个染色体,即一个解。n为染色体的长度。每一个染色体代表了不同的分类信息。图1是本文遗传分类算法染色体的编码形式。

在初始化的过程中,每个节点被随机分配一个class ID,但是必须有一定的机制去确保在初始化随机分配社区ID的同时,节点应该尽可能按照连接关系进行合理分配。比如邻居节点在很大概率上是存在于同一类的。基于这个思想,必须对初始化分配的节点进行调整:随机选择一些节点,把该节点的类别号,扩散到与该节点存在边的所有节点上。该调整准则,在很大程度上确保了初始化节点ID的过程与实际类别划分的相关性,同时增强了本算法的收敛性,且减少了不必要的迭代。

2.3 选择

选择的目的是为了从当前群体中选出优良的个体,使它们有机会作为父代为下一代繁衍子孙。根据各个个体的适应度,按照一定的规则或方法从上一代群体中选择出一些优良的个体遗传到下一代群体中,从而使优良特性得以遗传。

在每一代种群中,根据染色体的适应度(模块度Q)排序。保存父代适应度较高的部分染色体(实验中比例为8%)作为优秀基因参与下一代的遗传操作。在之后的每次遗传操作结束后,我们依然根据该准则,保留父代的优秀染色体,与子代的优秀染色体(实验中比例为92%),作为下一次遗传操作的父代染色体,再根据适应度排序,进行遗传操作。

2.4 交叉

交叉操作是遗传算法的最重要的遗传操作步骤。通过交叉可以得到新一代个体,新个体组合了父辈个体的特性。将父辈群体内的个体搭配成对,交换它们之间的部分染色体。我们算法中的交叉操作不是简单把原染色体节点的class ID号和对应的目的染色体的class ID号互换。因为不同染色体中的class ID号可能代表相同的类别。如果采用传统的遗传算法的标准交叉方式,可能丢父代的部分优秀个体的性状,并导致收敛速度的下降。因此用一种“单向传递交叉”的交叉方式。“单向传递交叉”的具体作描述如下:我们把发生交叉操作的两个父辈染色体称作源染色体和目的染色体。从源染色体中随机的抽取一个class ID。把源染色体中属于此class ID类的那些节点对应的目的染色体中的class ID用此class ID号代替,从而得到新的子代染色体。这样保证了类别交换向着一个方向进行。图2是本文算法一次交叉操作具体步骤的示意图。

2.5 变异

在经过一系列的交叉操作后,我们在随机选取的一些染色体上进行变异操作。变异过程保证了局部最优和种群的多样性。变异操作首先在群体中随机选择一部分个体,对于选中的个体以一定的概率随机改变串结构中某个串的值,即对群体中的这个选中的个体,以某一概率改变某一个或某一些基因座上的基因值为其他的等位基因。同生物界一样,遗传算法中变异发生的概率很低(实验时所用变异概率为1%)。变异为新个体的产生提供了机会。本文中采用碱基对互补的方式进行染色体的变异。

2.6 节点归类纠错

为了增加分类准确性,必须要对那些可能明显划分错误的节点进行纠错。如果错误节点过多,将导致结果收敛到局部极值上,从而得出一个错误的结果。因此我们用节点归类错误率NCM来进行纠错。

按照节点号的顺序用式(2)分析所有节点的NCM(i)值,假如NCM(i)大于给定的阈值,则该节点的归类呈现明显的错误状态,那么查找该节点的邻居节点的class ID号,用出现次数最多的class ID替代该节点原有的class ID。经过对算法分析所得结果发现,该纠错步骤相当行之有效,极大地解决了节点错误分配的情况,弥补了算法的一些缺陷所带来的错误。

当算法迭代结束后,找到了最优的类划分,即模块度最高的解。此解中每个节点被正确地标记了class ID。

3 实验结果与分析

3.1 本文算法所用参数范围

3.2 具体实验

实验使用的数据来源于文献[5],本语料库分为两个层次,收集文本14150篇。第一层为12个类别;第二层为60个类别。我们从“Tan Corp-12:单层语料,12个类别”中抽取了人才类500篇,体育类400篇,卫生类600篇,电脑类700篇,体育类800篇,共3000篇文档组成实验数据集,来组成6个文本测试集D1,D2,D3,D4,D5,D6,其中|D1|=200,|D2|=400,|D3|=600,|D4|=1000,|D5|=2000,|D6|=3000。

实验采用向量空间法将每个文本表示成关键词向量,即每个文档d=(t1i,t2i,t3i,…,tmi),其中tji表示关键词j在文档i中的权重,这里采用语料库提供的词频矩阵中关键词的词频值作为权重,这里采用TFIDF值作为权重[6]。

实验相似度函数采用夹角余弦式:

为了测试本文算法的有效性,我们分别用基于加权复杂网络特征的k-means聚类算法(WCNFC)[7]和本文算法对文本进行了分类,图3表明本文算法在分类精度上优于WCNFC算法,通过图4可以看出当数据集越大,本文算法在分类时间上越优于WCNFC(本文是用MATLAB编程实现的,基于MATLAB的解析过程和机器性能,本文的方法还是可以接受的)。

4 结论

本文基于遗传算法和复杂网络社团划分的思想,提出一种新的分类算法。首先依据相似度矩阵构造复杂网络;其次使用遗传算法进行分类。相比其它算法而言本文算法无需知道数据集中的类别信息,只需构造出相似网络。在现有的串行计算机上,还无法体现遗传算法的并行性所带来的高速计算能力。在遗传算法中,染色体的操作都是瞬时完成的,因此在未来的并行计算的计算机上,本文算法将具有无与伦比的优越性。

摘要：结合复杂网络研究的部分新理论成果和遗传算法的思想,提出一种新的分类方法。该方法将数据集按给定的相似度公式构造出具有社团结构的网络,在此网络的基础上用遗传算法的思想进行分类。算法引进社团模块度作为适应度函数,并且提出了节点归类错误率(NCM)对每次迭代产生的解进行纠错,提高了分类质量和速度。实验表明算法在分类精度和时间上都优于基于加权复杂网络特征的K-means聚类算法(WCNFC)。

关键词：复杂网络,遗传算法,社团模块度,节点归类错误率

参考文献

[1]Girvan M,Newman M E J.Community structure in social and bio-logi-cal networks[C]//proceedings of National Academy of Science,2002,99:78217826.

[2]Newman M E J,Girvan M.Finding and evaluating community structure in networks[J].Physical Review E,2004,69:026113.

[3]Newman M E J.Fast algorithm for detecting community structure in net-works[J].Physical Review E,2004,69.

[4]Yao Xin.Studies on Complex networks and its Clustreing Degree[D].Beijing,Tinghua University,2005.

[5]谭松波,王月粉.中文文本分类语料库—TanCorpV1.0[OL].ht-tp://www.searchforum.org.cn/tansongbo/corpus.htm.

[6]Lee DL,Chuang H,Scamons K.Document ranking and the vector-space model[J].IEEE Software,1977,14(2):6775.

分类理论 篇9

Vapnik提出的支持向量机理论[1]因其坚实的理论基础和诸多良好特性在近年获得了广泛的关注。在此之前, 实际上假定了所给数据是精确的。但在现实中, 得到的数据总会带有测量或者统计误差, 因此为了建立更稳健的分类器, 文[2]、文[3]对这类问题已有些研究。文[2]对输入带球形扰动的两分类问题提出了稳健的支持向量分类机模型, 并将模型归结为一个二阶锥规划。与关于标准支持向量机的原始问题解集的研究[9]相比较, 稳健的支持向量分类机还缺乏完整的理论分析。因此对稳健的支持向量分类机的原始问题的解集、对偶问题及其与原始问题的关系进行系统的分析是很有必要的。

本文主要对稳健的支持向量分类机的原始问题解的存在唯一性问题、对偶问题及其与原始问题的关系进行了系统深入的分析, 从而完善了稳健的支持向量分类机的优化理论基础。 值得注意的是, 这里涉及到无穷维空间中的二阶锥规划问题。

2 稳健的支持向量分类机

2.1 原始问题的导出

输入为球体扰动的两类分类问题:给定的训练集

${\rm T}=\{(\mathcal{X}{}_1,y{}_1),\cdots ,(\mathcal{X}{}_l,y{}_l)\}(1)$

其中, 输入集合

$\mathcal{X}{}_i=\{x{}_i+r{}_{i}u{}_i:\parallel u{}_i\parallel \le 1\}(2)$

即它是一个以xi为球心、以ri为半径的球体, yi∈Y={1, -1}, i=1, …, l.任务是寻找Rn上的一个实值函数g (x) , 以便用决策函数

$f(x)=\mathrm{sgn}(g(x))(3)$

推断任一模式x相对应的y值。

引进变换

$\text{x}=\Phi (x)(4)$

其中x∈H, H表示Hilbert空间。训练集 (1) 变为

$\text{Τ}=\{(\text{X}{}_1,y{}_1),\cdots ,(\text{X}{}_l,y{}_l)\}(5)$

其中, $\text{X}{}_i=\{\Phi (\tilde{x}{}_i)|\tilde{x}{}_i$位于以xi为球心, 以ri为半径的球内}。

若变换 (4) 对应于高斯核 K (x, x′) =exp (-‖x-x′‖2/2σ2) , 则当$\parallel \tilde{x}{}_i-x{}_i\parallel \le r{}_i$时, 有

$\parallel \Phi (\tilde{x}{}_i)-\Phi (x{}_i)\parallel {}^2=2-2\exp (-r{}_i{}^2/2\sigma {}^2)(6)$

因此这时Xi在以Φ (xi) 为球心、以ri为半径的球内, 其中ri= (2-2exp (-r2i/2σ2) ) 1/2, 这样可得训练集 (5) 的原始优化问题为

$\begin{array}{l}\underset{\text{w},b,\xi ,u,v,t}{{\displaystyle \min }}\frac{1}{2}(u-v)+C{\displaystyle \sum _{i=1}^l\xi }{}_i(7)\\ \text{s}.\text{t}.y{}_i((\text{w}\cdot \Phi (x{}_i))+b)-\text{r}{}_{i}t\ge 1-\xi {}_i,i=1,\cdots ,l(8)\\ \xi {}_i\ge 0,i=1,\cdots ,l(9)\\ u+v=1(10)\\ \sqrt{t{}^2+v{}^2}\le u(11)\\ \parallel \text{w}\parallel \le t(12)\end{array}$

其中, ri= (2-2exp (-r2i) /2σ2) 1/2, w∈H, b, u, v, t∈R, ξ∈Rl.

值得注意的是, 引入变换后的训练集 (5) 是属于Hilbert空间, 相应的原始优化问题 (7) ～ (12) 也是属于Hilbert空间中的一个二阶锥规划。本文主要对问题 (7) ～ (12) 关于 (w, b) 的解的存在唯一性问题、对偶问题及其与原始问题的关系做了系统深入的研究。

2.2 原始问题的解的存在唯一性问题

注意到决策函数是由原始问题 (7) ～ (12) 的解 (w*T, b*, ξ*T, u*, v*, t*) T中的 (w*T, b*) T决定的, 所以先给出以下定义:

定义1 称 (w*T, b*) T为原始问题 (7) ～ (12) 关于 (wT, b) 的解, 如果存在ξ*, u*, v*, t*, 使得 (w*T, b*, ξ*T, u*, v*, t*) T是该问题的解。类似地, 称w*和b*分别为问题 (w*T, b*, ξ*T, u*, v*, t*) T关于w和b的解, 如果分别存在着b*, ξ*, u*, v*, t*和w*, ξ*, u*, v*, t*, 使得 (w*T, b*, ξ*T, u*, v*, t*) T是该问题的解。

要得到原始问题 (7) ～ (12) 关于w的解的唯一性定理, 先给出下面的结论, 此结论是[9]中Theorem 1的一个推广。

引理1 考虑优化问题

$\begin{array}{l}\text{m}\text{i}\underset{z}{{\displaystyle \text{n}}}F(z)(13)\\ \text{s}.\text{t}.z\in \mathcal{D}=\{z|c{}_i(z)\ge 0,i=1,\cdots ,m\}(14)\end{array}$

其中, F (z) =f (x) +g (y) , z= (xT, yT) T∈H×Rk, f (x) 是定义在H上的一个实值严格凸函数, g (y) 是定义在Rk上的一个实值凸函数。又设问题 (13) ～ (14) 的可行域D是一个凸集。那么对问题 (13) ～ (14) 关于x的解是唯一的。

由引理1可知, 原始问题 (7) ～ (12) 关于w 的解有如下定理:

定理1 原始问题 (7) ～ (12) 关于w的解是存在唯一的。

原始问题 (7) ～ (12) 关于阈值b的解可能不唯一, 与标准支持向量分类机有类似的结论[6,9], 下面我们不加证明地给出相应的结论。

定理2 原始问题 (7) ～ (12) 关于b的解是一个闭区间$[\underset{¯}{b},\overline{b}]$, 这里$\underset{¯}{b}\le \overline{b}.$即存在着$\underset{¯}{b}\le \overline{b},$使得当且仅当$b{}^{*}\in [\underset{¯}{b},\overline{b}]$时, 存在着w*, ξ*, u*, v*, t*, 使得 (w*T, b*, ξ*T, u*, v*, t*) T是原始问题的解。

定理3 对于原始问题 (7) ～ (12) , 存在w*∈H和$\underset{¯}{b},\overline{b}\in R$, 使得该问题关于 (wT, b) T的解的集合可表示为

$\{(\text{w}{}^{\text{Τ}},b)|\text{w}=\text{w}{}^{*},b\in [\underset{¯}{b},\overline{b}]\}(15)$

下列定理给出了集合 (15) 中$\underset{¯}{b}<\overline{b}$的充要条件, 即原始问题 (7) ～ (12) 关于b的解不唯一的充要条件。

定理4 设 (w, b) 为原始问题 (7) ～ (12) 的解, 由此定义如下的指标集:

$\begin{array}{l}{\rm N}{}_1=\{i|y{}_i=1,(\text{w}\cdot \Phi (x{}_i))+b-\text{r}{}_{i}t<1\}\\ {\rm N}{}_2=\{i|y{}_i=-1,(\text{w}\cdot \Phi (x{}_i))+b-\text{r}{}_{i}t>-1\}(16)\\ {\rm N}{}_3=\{i|y{}_i=1,(\text{w}\cdot \Phi (x{}_i))+b-\text{r}{}_{i}t=1\}\\ {\rm N}{}_4=\{i|y{}_i=-1,(\text{w}\cdot \Phi (x{}_i))+b-\text{r}{}_{i}t=-1\}(17)\end{array}$

并记|Ni|为集合Ni (i=1, 2, 3, 4) 所含元素的个数, 则集合 (15) 中的$\underset{¯}{b}<\overline{b}$的充要条件是当且仅当下面两个情况至少有一个成立:

(1) |N1|=|N2|+|N4|;

(2) |N2|=|N1|+|N3|。

2.3 对偶问题及其与原始问题的关系

为通过求解对偶问题得到原始问题的解, 我们首先导出对偶问题。

定理5[2] 二阶锥规划 (7) ～ (12) 的对偶问题为

$\begin{array}{l}\underset{\beta ,z{}_u,z{}_v,\gamma ,\alpha }{{\displaystyle \max }}\beta +{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i(18)\\ \text{s}.\text{t}.\gamma \le {\displaystyle \sum _{i=1}^l\text{r}}{}_i\alpha {}_i-\sqrt{{\displaystyle \sum _{i=1}^l{\displaystyle \sum _{j=1}^l\alpha }}{}_i\alpha {}_{j}y{}_{i}y{}_j{\rm K}(x{}_i,x{}_j)}(19)\\ \beta +z{}_u=\frac{1}{2},\beta +z{}_v=-\frac{1}{2}(20)\\ {\displaystyle \sum _{i=1}^{l}y}{}_i\alpha {}_i=0(21)\\ 0\le \alpha {}_i\le C,i=1,\cdots ,l(22)\\ \sqrt{\gamma {}^2+z{}_v{}^2}\le z{}_u(23)\end{array}$

其中, ri= (2-2exp (-r2i) /2σ2) 1/2.

在研究Hilbert空间中稳健的支持向量分类机的原始问题和对偶问题的解的关系时, 需要下面的引理。

由文[8]中的在Hilbert空间中的二阶锥$\mathcal{Q}=\{z=(z{}_0,\overline{z})\in R\times \mathcal{H}$:$\parallel \overline{z}\parallel \le z{}_0\}$的定义以及二阶锥Q 是自对偶的, 可将文[5]中的Lemma15推广到Hilbert空间, 具体的描述如下:

引理2 (互补条件) 假设z= (zT1, …, zTm) T∈Q, y= (yT1, …, yTm) T∈Q, Q=Q1×Q2×…×Qm (即zi⪰Qi0, yi⪰Qi0, i=1, 2, …, m) , 那么zTy=0, 即zTiyi=0, i=1, …, m等价于:

(i) $z{}_i^{{\rm T}}y{}_i=z{}_{i0}y{}_{i0}+\overline{z}{}_i^{{\rm T}}\overline{y}{}_i=0,i=1,2,\cdots ,m(24)$

(ii) $z{}_{i0}\overline{y}{}_i+y{}_{i0}\overline{z}{}_i=0,i=1,2,\cdots ,m(25)$

定理6 设 (α*T, β*, z*u, z*v, γ*) T是对偶问题 (18) ～ (23) 的任一解, 其中α*= (α*1, …, α*l) T.若存在着α*的分量0<α*j<C, 原始问题 (7) ～ (12) 关于 (w, b) 的解是存在唯一的。进一步, 此时问题对 (w, b) 的解 (w*, b*) 可表为

$\text{w}{}^{*}=\frac{\gamma {}^{*}}{\gamma {}^{*}-{\displaystyle \sum _{i=1}^l\text{r}}{}_i\alpha {}_i^{*}}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)(26)$

和

$b{}^{*}=y{}_j-\frac{\gamma {}^{*}}{\gamma {}^{*}-{\displaystyle \sum _{i=1}^l\text{r}}{}_i\alpha {}_i^{*}}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i{\rm K}(x{}_i,x{}_j)-r{}_j\gamma {}^{*}(27)$

其中, ri= (2-2exp (-r2i) /2σ2) 1/2.

证明 首先证明对偶问题 (18) ～ (23) 和原始问题 (7) ～ (12) 都是严格可行的。由于问题 (18) ～ (23) 是一个有限维空间中的凸规划问题, 可以找到该问题的一个严格可行解。因此问题是严格可行的。要证明问题 (7) ～ (12) 是严格可行的, 找到问题的一个严格可行解即可。令$\parallel w{}^{*}\parallel =\frac{1}{11},w{}^{*}\in \mathcal{H},u{}^{*}=\frac{9}{10},v{}^{*}=\frac{1}{10},t{}^{*}=\frac{1}{10},b{}^{*}=0$, 容易验证w*, u*, v*, t*, b*满足约束 (10) ～ (12) 且是不等式严格成立。进一步, 对任意的C>0, 存在ξ*使得w*, u*, v*, t*, b*满足不等式约束 (8) ～ (9) 且使不等式严格成立, 由此可见问题 (7) ～ (12) 是严格可行的。

若 (α*T, β*, z*u, z*v, γ*) T是对偶问题 (18) ～ (23) 的解, 根据无穷维空间中的一般锥规划的KKT条件[7], 可知对偶问题存在Lagrange乘子t* , w*, u*, v*, z*1, z*2, z*γ, b*, ξ*, η*满足:

-1-t*ri-yi (w*·Φ (xi) ) -η*i+ξ*i=0,

η*i≥0, ξ*i≥0, i=1, …, l (28)

0≤α*i≤C, η*iα*i=0, ξ*i (C-α*i) =0, i=1, …, l (29)

$\begin{array}{l}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i=0,u{}^{*}+v{}^{*}=1(30)\\ \left(\begin{array}{c}t{}^{*}\\ \text{w}{}^{*}\end{array}\right){}^{{\rm T}}\left(\begin{array}{c}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}\text{r}{}_i-\gamma {}^{*}\\ {\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)\end{array}\right)=0,\\ \left(\begin{array}{c}t{}^{*}\\ \text{w}{}^{*}\end{array}\right)\in \mathcal{Q},t{}^{*}\in R,\text{w}{}^{*}\in \mathcal{H}(31)\\ \left(\begin{array}{c}u{}^{*}\\ v{}^{*}\\ t{}^{*}\end{array}\right){}^{{\rm T}}\left(\begin{array}{c}z{}_u^{*}\\ z{}_v^{*}\\ \gamma {}^{*}\end{array}\right)=0,\left(\begin{array}{c}u{}^{*}\\ v{}^{*}\\ t{}^{*}\end{array}\right)\in \mathcal{Q}{}^3(32)\end{array}$

式 (28) 蕴含着

$\begin{array}{l}-1-t{}^{*}\text{r}{}_i-y{}_i(\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))+\xi {}_i^{*}\ge 0,\\ \xi {}^{*}\ge 0,i=1,2,\cdots ,l(33)\end{array}$

再结合

$u{}^{*}+v{}^{*}=1,\left(\begin{array}{c}t{}^{*}\\ \text{w}{}^{*}\end{array}\right)\in \mathcal{Q}$

, 可知 (t*, w*T, b*, u*, v*, ξ*) T满足原始问题 (7) ～ (12) 的约束条件, 是可行解。

由于

$\left(\begin{array}{c}t{}^{*}\\ \text{w}{}^{*}\end{array}\right)\in \mathcal{Q},t{}^{*}\in R,\text{w}{}^{*}\in \mathcal{H},\left(\begin{array}{c}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}\text{r}{}_i-\gamma {}^{*}\\ {\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)\end{array}\right)\in \mathcal{Q},{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}\text{r}{}_i-\gamma {}^{*}\in R,{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)\in \mathcal{H}$

, 由引理2, 式 (31) 与下列两式等价:

$\begin{array}{l}t{}^{*}\left({\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}\text{r}{}_i-\gamma {}^{*}\right)+{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i(\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))=0(34)\\ t{}^{*}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)+\left({\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}\text{r}{}_i-\gamma {}^{*}\right)\text{w}{}^{*}=0(35)\end{array}$

由文[5]中Lemma15知, 式 (32) 与下列两式等价:

$\begin{array}{l}u{}^{*}z{}_u^{*}+v{}^{*}z{}_v^{*}+t{}^{*}\gamma {}^{*}=0(36)\\ u{}^{*}\left(\begin{array}{c}v{}^{*}\\ t{}^{*}\end{array}\right)+z{}_u^{*}\left(\begin{array}{c}z{}_v^{*}\\ \gamma {}^{*}\end{array}\right)=0(37)\end{array}$

由式 (34) ～ (35) , (36) ～ (37) 以及z*u-z*v=1可得:

$\begin{array}{l}u{}^{*}=z{}_u^{*},v{}^{*}=-z{}_v^{*},t{}^{*}=-\gamma {}^{*}(38)\\ \text{w}{}^{*}=\frac{\gamma {}^{*}}{\gamma {}^{*}-{\displaystyle \sum _{i=1}^l\text{r}}{}_i\alpha {}_i^{*}}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)(39)\end{array}$

进一步, 由式 (28) ～ (32) 以及式 (38) ～ (39) , 有

$-\frac{1}{2}(u{}^{*}-v{}^{*})-C{\displaystyle \sum _{i=1}^l\xi }{}_i^{*}=-\beta {}^{*}-{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}(40)$

表明对偶问题 (18) ～ (23) 在 (α*T, β*, zu*, zv*, γ*) T处和原始问题 (7) ～ (12) 在 (t*, w*T, b*, u*, v*, ξ*T) 处的目标函数值相等。由文[8]中的Theorem 4可知, (t*, w*T, b*, u*, v*, ξ*T) 是原始问题的解。

另一方面, 由定理1可知, 原始问题 (7) ～ (12) 关于w的解是唯一的, 因此式 (26) 成立。要计算阈值b*, 考虑KKT条件

$\begin{array}{l}\alpha {}_i^{*}(y{}_i((\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))+b{}^{*})-1-tr{}_i+\xi {}_i^{*})=0(41)\\ \xi {}_i^{*}(C-\alpha {}^{*})=0(42)\end{array}$

若存在α*i∈ (0, C) , 由于对对偶问题 (18) ～ (23) 的任意一个解都有上面两式成立, 所以若存在α*i∈ (0, C) , 则原始问题 (7) ～ (12) 关于b的解是唯一的, 且根据式 (41) ～ (42) 可推出 (27) 。

上面的定理给出了原始问题 (7) ～ (12) 关于 (w, b) 的解唯一时, w和b的计算方法。下面的定理给出当原始问题 (7) ～ (12) 关于w的解仍然唯一, 但关于b的解不一定唯一时, 如何计算w和b.

定理6 设 (α*T, β*, zu*, zv*, γ*) T是对偶问题 (18) ～ (23) 的任一解, 其中α*= (α*1, …, α*l) T.若不存在着α*的分量0<αj*<C, 原始问题 (7) ～ (12) 关于w的解仍然是存在唯一的, 但对b的解存在并不一定唯一。此时原始问题关于 (wT, b) 的解的集合可表示为:

$\{(\text{w}{}^{\text{Τ}},b)|\text{w}=\text{w}{}^{*},b\in [\underset{¯}{b},\overline{b}]\}(43)$

其中

$\begin{array}{l}\text{w}{}^{*}=\frac{\gamma {}^{*}}{\gamma {}^{*}-{\displaystyle \sum _{i=1}^l\text{r}}{}_i\alpha {}_i^{*}}{\displaystyle \sum _{i=1}^l\alpha }{}_i^{*}y{}_i\Phi (x{}_i)(44)\\ \underset{¯}{b}=\max \{\underset{i\in S{}_{-}}{{\displaystyle \max }}(-1-(\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))-\text{r}{}_i\gamma {}^{*}),\\ \underset{i\in V{}_{+}}{{\displaystyle \max }}(1-(\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))-\text{r}{}_i\gamma {}^{*})\}(45)\\ \overline{b}=\min \{\underset{i\in S{}_{+}}{{\displaystyle \min }}(1-(\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))-\text{r}{}_i\gamma {}^{*}),\\ \underset{i\in V{}_{-}}{{\displaystyle \min }}(-1-(\text{w}{}^{*}\cdot \Phi (x{}_i))-\text{r}{}_i\gamma {}^{*})\}(46)\end{array}$

这里, S+={i|α*i=C, yi=1}, V+={i|αi*=0, yi=1}, S-={i|α*i=C, yi=-1}, V-={i|α*i=0, yi=-1}, ri= (2-2exp (-r2i) /2σ2) 1/2.

证明 由定理1可知, 原始问题 (7) ～ (12) 关于w的解是唯一的。另外, 由定理6的证明过程知, 存在ξ*, u*, v*, t*, 使得 (w*T, b*, ξ*T, u*, v*, t*) T时原始问题解的充分必要条件是KKT条件 (28) ～ (32) 成立。若不存在α*的分量0<αj*<C, 即αi*=0或C, i=1, …, l. 此时由KKT条件即可得$b{}^{*}\in [\underset{¯}{b},\overline{b}]$, 其中$\underset{¯}{b}$和$\overline{b}$分别由式 (45) 和式 (46) 定义。

3 结论

最优化理论是支持向量机的重要理论之一, 针对目前稳健的支持向量分类机对此尚缺少严密论述的现状, 本文研究了稳健的支持向量分类机的原始问题的解的存在唯一性问题, 对对偶问题及其与原始问题的关系也做了系统的研究, 从而为建立算法提供了理论依据。 应当指出, 当问题 (7) ～ (12) 中的映射Φ (x) 为线性映射, ri=ri时, 问题就退化为稳健的线性支持向量分类机的原始问题。因此, 本文第2节中所得的结论对稳健的线性支持向量分类机也是成立的。

参考文献

[1]Vapnik V.The nature of statiscal learning theory[M].New York:Springer, 1995.

[2]Goldfarb D, Iyengar G.Robust convex quadraticallyconstrained programs[J].Math.Program., 2003, Ser.B 97:495~515.

[3]Zhong P, Fukushima M.Second order cone pro-gramming formulations for robust multi-class clas-sification[J].Neural Computation, 2007, 19 (1) :258~282.

[4]Boyd S, Vandenberghe L.Convex optimization[M].Cambridge University Press, 2004.

[5]Alizadeh F, Goldfarb D.Second-order cone pro-gramming[J].Math.Program., 2003, Ser.B 95:3~51.

[6]邓乃扬, 田英杰.数据挖掘中的新方法——支持向量机[M].北京:科学出版社, 2004.

[7]Borwein J M.Optimization with respect to partialorderings[D].Jesus College, Oxford University, 1974

[8]Faybusovich L, Tsuchiya T.Primal-dual algo-rithms and infinite-dimensional Jordan algebras offinite rank[J].Math.Program., 2003, Ser.B 97:471~493.

分类理论 篇10

分类问题一直是数据分析领域的基本问题, 如何从已有的数据中学习高效, 可靠的分类器是人们研究的重点。常用的分类器有神经网络[1,2], 朴素贝叶斯分类器, 决策树, 支持向量机等[3]。这些模型都有自己的优点, 但在面对不同的分类问题时也有一定程度上的不足, 所以结合不同模型的优点构造新型的分类器来解决分类问题也是人们研究的一个重点。现结合Beyes思想和RBF网络结构, 构造出一种不确定性分类器, 并用实验证明这种分类器是稳定, 高效的。

1 RBF简介

径向基神经网络简称为RBF, 是神经网络家族中主要针对分类问题的网络[4], 其网络结构图如图1。

RBF是一个三层的网络, 包括输入层, 隐含层和输出层。首先样本通过K-means聚类, 聚成K个类。隐层节点个数的设置一般是聚类个数K, 隐层节点的激发函数是径向基函数 (如高斯函数) , 它是一种响应函数, 当输入距离此函数中心越近则响应越大, 反之响应则急速减小, K均值聚类后, 通过每个类中样本得到每个隐层节点径向基函数的参数。隐含层到输出层的权值通过最小化误差函数来得到, 由于是个线性最优问题, 所以权值的唯一解存在, 当样本大时, 基于大矩阵求逆所耗时间多的考虑, 一般情况下还是通过梯度下降法迭代得到。

2 朴素贝叶斯分类器简介

朴素贝叶斯分类器 (Naive Beyesian Classifier) , 是贝叶斯分类器中一种最简单的、但也比较有效的分类器。它体现了Beyes的基本思想, 其结构图如图2。

X1, X2, ..., Xn是属性变量, C是取K个值的类变量。朴素贝叶斯分类器模型是基于这样一个假设的:假设所有的属性都条件独立于类变量C, 表现在网络结构上就是每一个属性变量都以类变量作为唯一的父节点。虽然这样的假设限制了NBC的应用范围, 但在实际中却很大程度地降低了网络的复杂性。

NBC的分类过程如下:

1) 给定一个没有类标号的数据样本x, 用n维特征向量X={X1, X2, ..., Xn}表示。假定有K个类{C1, C2, ..., Ck}, 那么, 将样本X分配给类Ci的条件就是

即假定样本为Ci的概率大于假定为其它任何类的概率, 根据贝叶斯公式得:

式 (2) 中, P (X) 指任意一个数据对象符合样本X的概率, 对于所有的类来说, 它是常数。由公式可知, 只需要P (X/Ci) P (Ci) 最大即可。P (Ci) 为任意一个数据对象是类Ci的概率, 可以用P (Ci) =si/s (其中, si是类Ci的训练样本数, s是训练样本总数) 计算出来。

2) 对于训练集中给定样本的类标号, 假定各属性值相互条件独立, 这样P (X/Ci) 的计算可用下列公式得出

式 (3) 中概率P (Xk/Ci) 可由训练样本估算出来。

3) 为未知样本X分类时, 对每个类Ci计算P (X/Ci) P (Ci) 。样本X被指派到类Ci当且仅当P (Ci/X) >P (Cj/X) (1≤j≤m, j≠i) 。

NBC是基于各属性值相互条件独立假设的条件下实现的, 这样的一个假设条件限制了NBC的应用, NBC的改进算法也有不少人在研究, 如文献[5]和文献[6]所做之工作。

3 基于Beyes思想与RBFN结构的分类器

基于Beyes思想与RBFN结构的分类器简称为B-RBF, 其结构图如图3。

由图3知, 这样的一个分类器也是一个三层的网络结构, 但是在输出层根据类变量, 若有k个类则有k个输出节点, 输出节点得到的输出是样本属于每个的“可能性”大小, 根据k个输出大小可以判断样本属于哪一类。

B-RBFN的工作过程如下。

1) 样本的归一化

设样本为X={X1, X2, ....Xn}, 在输入网络前需要对样本进行归一化处理, 归一化是为了消除各属性变量的量纲, 为K均值聚类做准备。

2) K均值聚类

根据样本的特点确定聚类数目K, K≥m (m为类变量的取值个数) , 当然最后K也要根据分类正确率来调整。

3) 隐层节点激发函数参数的计算

K均值聚类后, 在大样本情况下是基于这样一个假设, 属于每个聚类的样本是服从高斯分布的: (这样的一个假设就类似Beyes的先验分布)

而高斯分布的两个参数是通过属于这一类的训练样本得到的, 其期望μci (i=1, 2, ..., K) 就是样本均值, 也就是类中心, 而方差σci (i=1, 2, ..., K) 就是样本方差。这样隐层节点的输出就是每个输入样本属于K类中每一类的概率。

4) 权值的确定

权值的调整在一定程度上决定着分类器的性能。B-RBFN的不确定分类器的权值是直接通过样本来学习的, 并不需要通过误差函数最小化来得到。对于隐层节点j, 由于每个隐层节点对应一个K均值聚类的类, 设样本X′={Xt1, Xt2, ..., Xtn}是属于这个类的, 总共有tn个, 因为类变量 (目标类变量) 有m个取值, 则有P1+P2+...+Pm=tn, Pi (1≤i≤m) 为属于隐层节点j的样本的类属性为i的个数。则隐层节点j到每个输出节点Oi (i=1, 2, ..., m) 的权值wji定义为Pi/tn。这样的权值即相当于NBC的P (Ci) , 其实也是相当于一种概率的度量, Pi/tn从概率的角度来理解就是属于某个隐层节点的样本属于i类的概率。

样本X在输出层的i个输出为

k为隐层节点数, 也就是K均值聚类的聚类数。通过比较训练样本在网络的输出和期望输出来改变K的值, 寻找使分类正确率最高的K, 这样网络也就训练好了。当网络训练好了之后, 再根据每一个样本在每个输出节点的值的比值关系, 使${\displaystyle \sum _{i=1}^m}$yi=1, 也就是使每个样本属于每个类的“可能性”总和为1。

由于相似的样本在K均值聚类时都会聚在一个类中, 这样每个隐层节点中的样本大部分都会有同一个输出, 所以连接输出的权值会出现“两极分化”, 也就是连接某个输出节点的权值会特别大, 其他的都会比较小, 同样当某个样本与某个聚类中心接近时, 它在这个隐层节点的输出自然就大, 而显然与其它聚类中心会比较远, 输出也就小, 这样网络的冗余性就很小了。

4 仿真实验。

本文选取UCI机器学习库中的Breast Cancer Wisconsin数据来做实验, 这个数据有31个属性, 其中包括一个类属性, 总共有数据569个, 随机选取其中的456个用做训练, 113个做测试。实验结果如表1。

其中NBC是在clementine 12下实现的, RBF和B-RBF是在matlab 7.0下编程实现的。

所采用的是一个有两个不同类属性的数据, 为了表示B-RBFN的对样本分离性, 表2给出了训练和预测属于每类的“可能性”大小的平均值。

由表2可以看出, B-RBFN对不同类的样本的区分性是很好的, 对于大部分的样本来说, B-RBFN不管是在训练还是预测都能通过计算属于不同类的“可能性”大小值来确定其分类, 而且这种属于每类的可能性大小差别比较大, 很容易判断数据所属的类。

在训练和预测时错分类样本的“可能性”, 如表3所示。由表3可以看出, 错误分类的样本属于每类的“可能性”大小相差都不大, 一般来说, 导致这种情况出现的原因是样本本身的区分性不够。而另一方面, 通过这种“可能性”可以大致了解哪些样本是有错误分类的危险的, 在很多情况下, 可以衡量错误分类的代价, 从而选择损失最小的一种分类方法来判断分类, 这也是RBF所不具备的。

6 结论

由仿真实验可以看出基于Beyes思想与RBF结构的结合的B-RBFN分类器通过概率化隐层输出和新的权值训练算法, 在经过一定数量的样本学习后能达到较好的分类性能, 而且可以给出各样本属于每类的“可能性”大小, 给分类提供依据和参考, 这样的一种不确定分类在面对一些难以区分的样本时可以根据错分类的损失大小来判断其分类, 使分类损失达到最小.

摘要：基于RBF的网络结构和贝叶斯思想, 通过改变RBF的隐层输出和权值训练算法, 使得网络输出为K个描述样本属于K个类中每个类的概率的值, 构造出一种不确定分类器, 通过比较K个值的大小从而确定样本的分类。试验结果表明这种分类器比RBF和NBC (朴素贝叶斯分类器) 的准确率要高。

关键词：分类,径向基网络,贝叶斯,朴素贝叶斯分类器,B-RBF.

参考文献

[1]何迎生, 段明秀.基于模糊聚类的RBF分类器的设计与实现.重庆科技学院学报, 2009; (2) :101—103

[2]李彬.径向基函数神经网络的学习算法研究.济南:山东大学学位论文, 2005

[3] Tan Pangning, Steinbach M, Kumar V.Introduction to Data Mining.Post&Telecom Press, 2006

[4]魏海坤.神经网络结构设计的理论与方法.北京:国防工业出版社, 2005

[5]陈景年.选择性贝叶斯分类算法研究.北京:交通大学计算机应用技术学位论文, 2008

分类理论 篇11

［关键词］阅读模式 语篇类型 阅读教学 权变策略

［作者简介］牛贵霞（1966- ），女，河北曲周人，河北工程大学公共外语教研室主任，教授，硕士，主要从事英语教学研究。（河北邯郸056038）

［课题项目］本文系河北省教育科学研究“十一五”规划资助经费重点课题“培养大学生高效英语阅读的教学策略研究”的研究成果之一。（项目编号：O8020231）

［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2009）06-0148-02

阅读是一个复杂的学习过程，是从书面语言中获取信息、知识的过程以及语言与思维之间的认知交际过程，也是读者与作者之间的相互交流过程。在这个信息高度发达的社会，80%的信息来自于我们的视觉，其中，主要是阅读。同时，阅读的重要性在大学英语教学中得到了充分的体现。在传统英语教学中，阅读教学占总学时的80%以上；在学业考试、四/六级英语考试以及研究生入学英语考试中，阅读分值所占的比重均在30%以上。此外，英语阅读能力还是听、说、写、译等各种技能的基础，英语阅读能力的提高将会极大地提高其他各项英语语言应用能力。《大学英语课程教学要求》提出大学英语教学应以培养学生的英语综合应用能力为目标，要求学生在阅读中应会使用有效的阅读方法。因此，以有效的教学方法提高学生的阅读能力是英语阅读教学研究孜孜以求的目标。近年来，阅读教学理论模式的发展和篇章语言学研究领域中的语篇体裁或语篇类型为阅读教学与研究开辟了一条新的途径。

一、阅读教学理论模式的发展

在20世纪80年代初，国外学者提出了一系列的阅读教学模式理论，其中影响较大的有4个：高夫提出的信息加工模式、古德曼和史密斯的心理语言模式、鲁梅尔哈特的交互模式和亚当斯等人的图式理论。

信息加工模式是高夫提出的，也被称做自下而上模式。该模式描述了阅读的整个过程，即从看到文字的时刻起一直到了解文字的意义为止的信息加工过程。这个模式提出阅读者先对单个的语言单位（如音位、字位、词）进行解码，并从最小的单位到最大的单位构建篇章意义，然后对篇章信息做出预测并修正已有的知识。这种模式也被称做数据驱动模式或基于篇章的模式。

心理语言模式是史密斯提出的，也叫自上而下模式。该模式是一种依靠读者事先所具有的句法和语义学知识对文章进行推测或假设的心理模式，史密斯本人则称之为“心理语言学的猜谜游戏”①。古德曼在对阅读错误分析和阅读中的心理语言学共性进行研究的基础上，逐步完善了史密斯的心理模式，提出了概念驱动模式。这种模式从高端的信息出发，根据已有的知识，对文章进行推测或假设，然后依据篇章信息对预测或假设进行验证。所以，有人又称该模式为“基于知识的模式”。

交互模式是鲁梅尔哈特首先提出的，该模式从平行加工的角度对心理语言模式做出了新解释。斯坦纳维奇的交互补偿模式就是在交互模式基础上发展起来的，其中心观点是“任何层次的步骤都可以对其他任何层次的缺陷加以补偿”。之所以说它是交互式的，是因为在任何阶段，不管在系统中处于哪个位置，都可以和其他任何阶段沟通；之所以说它是补偿式的，是因为该模式认为任何读者在某种常用的知识源暂时较弱的情况下，可以依赖比较发达的知识源进行补偿。

图式理论指“过去的反应，或过去经验的积极组织”。图式理论的基本原则之一是任何篇章，无论是口头的还是书面的，其本身并不承载任何意义，而是向受言人或读者提供指示该如何从他们先前获得的知识中检索和构建意义。读者先前获得的知识叫做读者的背景知识，先前获得的知识结构叫做图式。图式理论通常区分出两种图式：一种是修辞图式，指的是关于不同种类的篇章的修辞组织结构的背景知识；另一种是内容图式，指的是关于篇章所描述的内容领域的背景知识。

以上阅读理论模式的构建者各自从不同的视角和不同的着眼点对阅读过程进行了描述。由于他们选用了不同的研究材料，因而提出了不同的阅读模式理论。实际上，每个模式描述了阅读的一个独特方面。这些模式可被广泛地用在无论是把英语作为母语还是外语的阅读教学中。

二、阅读教学研究中的语篇分类理论

篇章语言学研究领域中的语篇体裁或语篇类型理论为阅读模式理论研究开辟了一条新的途径。篇章语言学研究的目的之一是将语篇进行归类划分，划分的标准是多维的。该领域的学者将语篇划分为有限的几类。比如沃里希将语篇归为五类，即描写文、叙述文、说明文、议论文和指令文（说明书）②。语篇类型与具体的语篇体裁既有联系又有区别。语篇类型是指“成套的社会情景语篇范例，这些范例具有某些相同的特征”，它的范畴划分被认为较抽象和理论化；而语篇体裁是指“适用于特定的社会活动范畴和活动参与者的目的的语篇范式”，它的划分则更具经验化。语篇体裁反映了在特定情景下对语言手段进行有效的、有意识的、正确的选择。从苏特尔和斯沃滋分别对语篇类型和语篇体裁所下的定义中，我们可以看到它们被看做是同等的概念。苏特尔认为：语篇类型被看成是在语言上标准化的语篇范例，该范例具有惯例性，并且在某一时间和特定时期内被某一语言社团所接受，它可以为具体的交际目的被不断地重复使用③。而斯沃滋在界定体裁时说：体裁是交际事件的一种分类，具有被其社团确认的一整套交际目的；这些交际目的得到该社团人员的认可和确定，并形成了该体裁的理据；这些理据形成了语篇的纲要式结构，影响和制约语篇的内容和形式④。

实际上，许多中外语言学者经常把语篇类型与语篇体裁当做同义词使用。基于布勒的语言三种功能理论即描述性、表述性和施为性，雷贝塔得出三种相应语言维度即逻辑性、审美性、会话性和三种相应的语篇类型即信息类、表达类、施为类。信息类的语篇如报告、教科书、说明书等，其内容具有稳定性，其语言主要以数字、统计资料和日期为特征；表达类的语篇如小说、诗歌、喜剧等，其形式具有艺术性，在语言上常常使用大量的修辞手段；施为类的语篇如广告、布道和宣传册等，具有感召作用，其目的是寻求回应，其语言往往带有作者的评判、好恶和情感，并常常引用名人名言。

影响语篇结构形成的惯例性和语篇体裁的文化性为阅读研究提供了一条新的途径，特别是语篇体裁的惯例性使阅读教学有法可依。在某种程度上当某一语言的社团成员把某一文本当做某一体裁的范例时，学习者就会将该文本当做该体裁的范例，学习者进而就会有识别目的语各种体裁和语篇的能力，并学会使用不同阅读模式理论指导阅读各类体裁的文章。

三、语篇分类对英语高效阅读教学的启示

在英语阅读教学中，教师的任务是培养学生的阅读技能，提高学生的阅读效率，而不只是讲解语言知识点。笔者认为行之有效的方法是依据语篇体裁进行指导性阅读，也就是说，要提高学生的阅读理解能力，必须针对不同的阅读材料采用权变或综合的阅读模式理论，才能快速高效地提高学生的阅读能力。

鉴于信息类的语篇特征即其内容具有稳定性，语言以数字、统计资料和日期为特征，笔者认为可以采用信息加工模式和心理语言模式指导学生阅读信息类材料。信息加工模式要求学生了解阅读材料的意义，而信息类的语篇有其独特的惯例即以数字、统计资料和日期为特征，在语言上也不会有太多的生词，这有利于学生从视觉文字中快速获得信息。依据心理语言模式，学生还可以从高端信息出发，根据已有的知识，对文章进行推测或假设，然后依据篇章信息再对预测或假设进行验证。即学生可以依据视觉文字，取最少量的信息进行预测，如根据大标题、小标题等，对阅读题目进行预测，通过上下文及图表、插图、地图等对语篇语境等内容予以预测，在阅读过程中对预测内容进行验证。这样便可以快速高效地获取准确信息。高效阅读信息类语篇的能力在很大程度上取决于预测能力。预测能力强，可以大大降低对视觉信息的依赖，提高阅读速度，增强阅读能力。

鉴于表达类的语篇如小说、诗歌、喜剧等，其形式具有艺术性，其语言常常使用大量的修辞手段，笔者认为采用图式理论指导学生阅读表达类的语篇较为理想。表达类语篇的惯例性指在某一时间和特定时期内的语言被某一社团所接受，它可以为具体的交际目的被不断地重复使用，从而形成了表达类语篇的理据。这些理据形成了语篇的纲要式结构，影响和制约语篇的内容和形式。而修辞图式有利于学生正确把握篇章的修辞组织结构，理解作者语言信息和言外之意；内容图式的运用能帮助学生快速激活篇章所描述的内容领域的背景知识，并保证学生已有的背景知识能在阅读过程中被正确、恰当地运用。因此，图式理论适用于阅读和欣赏文学作品。

施为类的语篇，如广告、布道和宣传册等，具有感召作用，其目的是寻求回应，往往带有作者的评判、好恶和情感，并常常引用名人名言等增加说服力。因此，采用信息加工模式和交互模式指导学生阅读施为类的语篇较为合理。利用信息加工模式是为了让学生首先对单个的语言单位进行解码，并从最小的单位到最大的单位构建施为类语篇的意义，然后修正自身已有的知识，并基于篇章信息对作者的感召、评判及情感等做出预测及快速、准确的回应。利用交互模式是为了在篇章的任何阶段、任何位置都能推断作者的意图和所用语言的能指，并做出相应的回应。

四、结论

阅读教学理论模式及篇章语言学的研究为大学英语阅读教学与研究开辟了一条新的途径。要提高学生的阅读理解能力，必须针对不同的阅读材料采用权变的阅读教学模式理论或综合的教学模式理论；可以采用信息加工模式和心理语言模式指导学生阅读信息类材料；采用图式理论指导学生阅读表达类的语篇；采用信息加工模式和交互模式指导学生阅读施为类的语篇。

［注释］

①Smith,Frank.Psycholinguistics and Reading［M］.New York:Holt,Rinehart and Winston,Inc.,1973:78.

②Werlich,E.A Text Grammar of English［M］.Heidelberg:Quelle & Meyer,1976:36.

③Suter,H.J.A Prototypical Approach to the Study of Translation Text Types［M］.Amsterdam Philadephia:Benjamins,1993:48.

④Swales,J.Genre Analysis English in Academic and Research Settings［M］.Cambridge:Cambridge University Press,1990:58.

［参考文献］

［1］王雪.语篇体裁、语篇类型与翻译［J］.外语与外语教学，2004（10）.

［2］姚喜明，潘攀.英语阅读理论研究的发展［J］.外语教学，2004（1）.

［3］Adams,M.J.,and A.Collins.A schema theoretic view of reading［A］.R.O.Freedle(ed).New Directions on Discourse Processing［C］.Norwod,N.J:Ablex,1979.

［4］Anderson,Richard C.& P.David Pearson.A schema' theoretic view of basic processes［A］.Carrell.P.L.et al (ed).Interactive Approaches to Second Language Reading［C］.Cambridge:Cambridge University Press,1998.

［5］Biber,D.Variation Across Speech and Writing［M］.Cambridge:Cambridge University Press,1988.

［6］Carrell.P.L.Introduction:Interactive approaches to Second Language reading［A］.P.L. Carrell et al(ed).Interactive Approaches to Second Language Reading［C］.Cambridge:Cambridge University Press,1998.

［7］Rumelhart,D.E.Schemata:The building blocks of cognition［A］.R.J.Spiro et al(ed).Theoretical Issues in Reading Comprehension［C］.Hillsdale,N.J:Erlbaum,1980.

分类理论 篇12

关键词：公共产品理论,医疗机构,分类管理,改革

2009年,《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》正式提出“把基本医疗卫生制度作为公共产品向全民提供”,从改革方案设计、卫生制度建立到服务体系建设都要遵循公益性的原则[1],指明了我国医药卫生体制改革的根本方向。根据经济学理论,公共产品是与私人产品相对应的一个概念,是指在消费活动中具有效用的不可分割性、非排他性和非竞争性的产品。在现实社会中,同时具备非排他性和非竞争性的纯公共产品比较稀少,政府或公共部门提供的大部分产品是具有排他性、非竞争性以及较强外部性的准公共产品[2]。由于准公共产品的混合属性使这类医疗服务既具有鲜明的正外部性,又因其赢利前景和竞争能力较好,私人部门能够通过经营这部分准公共产品获得成本补偿并实现部分利润[3]。从现代社会伦理角度分析,所有基本医疗卫生服务都属于公共产品或准公共产品,政府有责任通过直接提供或间接购买来满足全体人民的需要。

由于医疗卫生服务产品的属性,决定了它应该具有不同的提供模式。按照社会主义市场经济的规律要求,作为具有公共产品属性的公共卫生和基本医疗卫生服务应该由政府负责提供,具有私人产品属性的医疗卫生服务主要由市场来提供。也就是说,医疗卫生服务的提供应该具有不同的功能特点,政府、市场和社会非营利性组织在医疗卫生服务提供领域都具有相应不可替代的作用[4]。因此,持续深化医药卫生体制改革,必须明确不同医疗卫生服务的属性和提供责任,正确处理好医疗卫生服务中基本和非基本的关系,实行医疗机构的分类管理,以充分发挥好政府和市场两方面的积极性。[5]

对医疗机构实行分类管理能够有效地促进医疗资源合理配置、医疗服务体系结构优化和系统效率提升[6]。在社会主义市场经济体制下,医疗机构分类管理是深化医药卫生体制改革的重要内容,是转变政府职能、加强医疗机构管理的需要,也是国际上市场经济国家的通行做法。我国在2000年开始实行医疗机构分类管理制度,依据医疗机构的性质、社会功能和承担的任务,分为营利性和非营利性医疗机构。但由于对医疗领域内的公共产品和私人产品的属性、产品形式及提供责任等认识不清,营利性和非营利性机构的分类方法过于简单,相应的发展、管理和经济政策过于粗放,也没有按照政府、市场、社会所提供产品的功能性去做分类标准等原因,造成医疗机构分类管理效果未能达到预期目标,群众“看病贵、看病难”问题依然突出[7]。为适应社会主义市场经济体制的逐步完善,实现“人人享有基本医疗卫生服务”,对不同产权性质、不同功能定位、提供不同产品属性的医疗机构制定新分类管理制度并且推行有针对性的分类改革是深化医药卫生体制改革需要深入研究的问题。

1 分类管理改革设计思路

根据国家深化公立医院改革、加快社会办医发展、促进健康产业发展的相关政策要求,以建立适合中国国情的医疗机构分类标准为前提,以明确各类医疗机构的发展功能定位为基础,以建立相匹配的财政投入、社会融资、价格税收、人事薪酬分配等经济政策为重点,完善医疗机构分类管理改革的相关配套措施,建立健全相应的运行管理制度体系,促进各级各类医疗机构协调有序发展。

推进医疗机构分类管理制度改革的核心是如何建立健全基于经济性质和产品提供责任基础上的医疗机构分类管理标准,并建立与之相匹配的财政投入、税收、收益处置等经济政策,促进不同类型的医疗机构分类改革发展。在结合国家深化公立医院改革、鼓励社会资本办医、构建多元化办医格局、健全医疗卫生治理机制等医改主要政策方向下,针对不同类型医疗机构的功能定位和发展目标,在国家现行的营利性、非营利性医疗机构分类方式的基础上,以各级各类医疗机构的公益性程度、出资主体、财务运行管理方式、收益处置方式,是否承担医学教学、人才培养、科研、公共卫生服务等任务为划分因素,将医疗机构具体细分为五类,即公益型公立医疗机构、准公益型公立医疗机构、经营型公立医疗机构、社会办非营利性医疗机构和社会办营利性医疗机构。

1.1 公益型公立医疗机构

指各级政府明确必须要办好的非营利性公立医疗机构,主要承担向全社会提供公平的基本医疗卫生服务、惠民济困医疗服务等公共产品或准公共产品的公立医疗机构,是体现政府公益责任、解决群众“看病贵、看病难”的主要载体。其运行发展经费由政府全额预算保障,实行严格的收支两条线管理方式;必须执行政府制定的医疗卫生服务收费项目和价格标准,不允许向社会融资。根据各地区的经济发展情况、医疗资源配置情况、群众医疗服务需求情况等多方面因素,原则上每个区县至少要办好2所公益型公立医院(至少要包括1所区县级综合医院),每个乡镇至少要办1所公益型乡镇卫生院,每个社区或街道至少要办1所公益型社区卫生服务中心,坚持公立医疗机构面向城乡居民提供基本医疗服务的主导地位。在经济发展水平较高、居民居住密度较大的区县可适当增加公益型公立医疗机构的数量。

1.2 准公益型公立医疗机构

主要是指规模较大,承担危急疑难重症救治服务,科研、临床教学等的发展相对成熟的大中型公立医院,以及承担妇幼保健、老年医疗、传染病精神病防治、职业病防治等专业化公共卫生服务的公立医疗机构。政府对其承担的科研、教学、人才培养、专业公共卫生服务予以全额保障,确保其科研技术不断进步,科研成果能得到快速转化,适宜技术能得到不断推广;确保其本科、硕士、博士生教学顺利开展,使医学继续教育、住院医师规范化培训、全科医师培养、基层医疗骨干进修等人才培养能扎实开展,其余运行发展经费则主要依靠医疗卫生服务筹集。医疗服务价格必须执行政府制定的医疗卫生服务收费项目和价格标准。财务运行管理方式采取卫计委管理下的收支预算管理,强化成本控制和成本核算管理。进一步健全收支结余分配方式,对药品、大型设备检查检验、临床检验的收支结余用于医疗机构的建设发展,不得用于职工绩效工资发放;对医疗卫生服务收支结余可主要用于职工绩效工资发放。

1.3 经营型公立医疗机构

指在公立医疗资源富集地区,在规划了足够数量的公益型公立医疗机构、准公益型公立医疗机构基础上,采取托管、国有民营、公私合营组建混合所有制医疗机构等形式组建的非营利性医疗机构。其运行发展经费主要依靠医疗卫生服务筹集,主要采取自主收支预算管理,政府主要以购买服务的方式,对具有公益性质的服务项目予以补助,如基本公共卫生服务、紧急事故救援等。由于有社会融资,经营型公立医疗机构的价格可以实行部分放开。

根据经营型公立医疗机构的经济类型,实行不同的收益处置方式等经济政策。采取托管方式的经营型公立医疗机构,社会资本收取管理费,剩余收益归院方,该部分资金可用于医院建设发展,但不能用于医院职工绩效工资发放。混合所有制的经营型公立医疗机构的性质为非营利性,但允许医疗机构产生收支结余,当产生收支结余后,需要对收支结余进行划分,如有社会资本入股的公立医疗机构,社会资本在年底按股权收取应得的股份盈利,而国有资产则应该进入公立医疗机构股份制收益基金,这个基金是由卫计委在公立医疗机构资产实行融资改造之后设立的,主要来源于公立医疗机构的医疗收入并用于卫生事业的再发展。

这类医疗机构既可以弥补政府投入不足,解决部分公立医疗机构筹资难、发展难问题,又为大量的社会资本参与公立医院改制重组提供了良好的进入渠道,有利于壮大社会力量举办医疗机构,逐步建立起竞争有序的医疗服务市场。

1.4 社会办非营利性医疗机构

指由社会出资兴办,为社会公共利益服务而设立和运营的医疗机构,主要承担具有公益性的医疗项目,并不以营利为目的,主要依靠自主收支预算管理,价格实行全面放开,收支结余只能用于自身的发展,对具有公益性质的项目实行优惠的税收和医保报销等配套经济政策,由会计事务所、审计事务所等第三方监管机构对其财务管理状况进行监管。

1.5 社会办营利性医疗机构

指由个人资金或者合伙、合资兴办,主要提供私人医疗卫生服务,以营利为目的、医疗服务所得收益可用于投资者经济回报的医疗机构。其主要依靠自主经营发展,在医疗服务价格上可自主确定医疗服务项目和收费标准,参照执行企业财务、会计制度和有关政策;可根据其预设的医疗机构规模大小、重点科目或专科进行自主定位,甚至可以创办专门针对某一部分人群的特殊医疗机构或高档医疗机构。

2 功能定位和发展目标

公益型公立医疗机构是政府履行卫生事业公益性质的重要载体,主要体现政府举办医疗机构的公益性职能,由财政全额保障其建设发展和运行需要。根本任务是保障城乡居民公平享有安全、有效、方便、价廉的基本医疗卫生服务,以解决群众“看病难、看病贵”问题为发展目标。

准公益型公立医疗机构主要以承担危急疑难重症疾病的诊断治疗服务为重点,以医学科研、教学、人才培养为支撑,确保医教研协同持续发展;承担基本公共卫生服务和基本医疗服务的专业化公共卫生医疗服务;并通过分级诊疗制度建设,指导和带动各类医疗机构的建设发展。

经营型公立医疗机构主要是针对公立医疗资源富集地区或经营不善的公立医疗机构,采取托管、混合所有制、PPP等公私合作方式促进医疗资源的合理利用。以确保国有资产保值增值,提高国有资产使用效率,探索建立公私合作的有效方式为主要发展目标。

社会办非营利性医疗机构以满足群众医疗卫生服务需求为导向,以为群众提供多元化的医疗服务为发展目标,不以营利为目的,是构成公立医疗机构医疗服务资源的有益补充。

社会办营利性医疗机构以市场需求为导向,以营利为目的,以特色专科、特需医疗保健服务为主要发展方向。以向群众提供优质高效的个性化服务,不断满足群众多层次的医疗服务需求为发展目标。

3 医疗机构分类改革的配套政策建议

3.1 建立适应市场需求的人事薪酬机制

逐步取消公立医疗机构事业单位编制,建立真正的全员聘用制,坚持按需设岗、竞聘上岗、按岗聘用、合同管理[8],实现医疗人才在各类医疗机构的合理流动。根据年度综合绩效考核结果,确定是否解聘、续聘,变固定用人为合同用人,变身份管理为岗位管理,从而建立起能上能下、能进能出的用人激励机制。合理确定公立医疗机构医务人员的薪酬水平,以强化公益性、调动积极性、保障可持续性为导向,按照分类推进事业单位改革的总体要求,坚持以事定费、以质定效的原则,进一步健全以绩效为基础、以考核为依据的分配激励约束机制[9],做到多劳多得、优绩优酬;重点向临床和公共卫生一线、关键岗位、业务骨干和有突出贡献的人员倾斜,突出医务人员的技术劳动价值。社会办医疗机构根据市场需求自主确定医务人员的薪酬水平。

3.2 切实落实政府投入补偿责任

加大政府在卫生领域的财政投入,竭力为社会提供足够的公共产品和准公共产品,建立起公共服务型的财政体制,完善卫生筹资结构和卫生资源配置。对公益型公立医疗机构按照“全面保障”的原则,各级政府全面落实其基本建设、设备购置、重点学科发展、人才培养、在职人员基本工资和绩效工资、符合国家规定的离退休人员费用和政策性亏损补贴等运行发展经费,确保公益型公立医疗机构的公益性。准公益型公立医疗机构按照“建设靠政府、运行靠自身”的原则,各级政府重点是全面保障重点学科发展、医学科研、人才培养、医学教学和承担的公共卫生服务相关费用,对符合区域卫生规划的准公益性医疗机构基本建设和设备购置、符合国家规定的离退休人员费用和政策性亏损予以适当补助。经营型公立医疗机构按照“购买服务”的原则,购买其承担的基本医疗卫生服务。社会资本举办的医疗机构按照“引导发展”的原则,对重大基础设施建设予以引导性资金支持,购买其承担的基本医疗卫生服务。

3.3 建立体现公益性为主的税收征收管理机制

根据医疗机构提供的医疗服务属性来确定相应的税收优惠政策,即只要是针对公民健康提供的基本医疗服务、具有公益性质的教学、科研、人才培养等,无论其提供者是公立医疗机构还是社会办医疗机构,相关收入因其具备公益性都符合税收豁免的要求。具体而言,无论营利性医疗机构还是非营利性医疗机构,只要是承担基本医疗卫生服务,其收入一律免征营业税和企业所得税,只要是提供非基本医疗卫生服务的收入,一律缴纳相关税种。

3.4建立分类指导的财务运行监管政策

公益型公立医疗机构实行财务收支两条线管理,强化成本控制和预算管理,既保证医疗机构运行发展所需,又能防止政府投入低效浪费。准公益型公立医疗机构实行财务收支预算管理,强化成本控制和成本核算管理,重点是加强医院可支出项目、经费的监管。经营型公立医疗机构,主要是建立由会计事务所、审计事务所等第三方监管的财务管理制度。社会办非营利性医疗机构,要按照相应的财务和会计制度定期发布财务报告及工作报告,保证运作的透明度和公开化,以便于接受政府、捐赠者、社会大众的监督[10]。社会办营利性医疗机构,主要是加强财务运行规范性和依法纳税情况的监管。

3.5 建立分类指导的资产收益分配机制

对于公益型公立医疗机构,主要是建立适合行业特点、能调动医务人员积极性的绩效工资制度和绩效考核分配标准,强化医疗服务质和量的考核,避免“吃大锅饭”问题。准公益型公立医疗机构,要健全收支结余分配方式,建立符合行业特点的薪酬制度,如年薪制、绩效工资总额控制等制度,稳步提高医务人员的阳光收入。经营型公立医疗机构,要按照不同的公私合作方式,建立相应的收益分配办法。采取托管的公立医院,收益归公立医院所有,主要用于医院的建设发展,托管方按照合同收取管理费和奖励经费。采取混合所有制的医院,在保证医院运行发展需要的基础上,可将国有资产收益上缴卫生计生部门,用于卫生事业发展。社会办非营利性医疗机构,要进一步细化和完善收支监控办法,收支结余只能用于医疗机构再发展,严禁分红或变相分红。社会办营利性医疗机构,重点是落实税收上缴情况,收支结余实行自主分配。

3.6 落实政府对医疗机构分类监管责任

完善政府对医疗机构的监督体系,在明确各类医疗机构功能定位、发展目标的基础上,制定在医疗卫生服务监管程序、监管规则、监管执行、监管内容等方面的法律监督框架和问责机制,认真落实监管责任。在政府内部设立独立于各类医疗机构的卫生服务监管委员会,负责对各种不同性质的医疗卫生服务提供者进行分类监管,同时重点对公立医疗机构在使用预算资金、占用公共资源、享受财政补贴等方面进行审查[11],严格规范各类医疗机构的医疗行为,营造公平、有序、透明的医疗服务竞争环境。

4 结语

医疗机构分类是医药卫生体制改革的重要内容之一。以公共产品理论为指导建立的分类管理制度具有很强的实际应用价值。一是可应用于分类指导公立医院改革。将公立医疗机构从现行单一的非营利性医疗机构,细化分成公益型、准公益型和经营型3种类型,这将有利于明确各种层次公立医疗机构的功能定位、发展目标、筹资机制、收益处置方式、运行管理机制等的分类改革政策,解决目前城市、县级公立医院改革中相关政策分类过粗,难以落地的实际问题。二是可应用于统筹推进医药卫生体制综合改革。本研究站在构建“十三五”期间适合市场经济发展和中国国情的国民健康保障制度体系的高度,以医疗机构分类标准为基础,进一步统筹基层医疗机构综合改革、公立医院改革、承担医疗服务的专业公共卫生机构(如妇幼保健院、精神病院、传染病医院、职业病防治院)的改革举措,增强了改革的整体性、系统性、协调性。三是可应用于规范社会资本办医管理。在立足于构建多元化办医格局的基础上,提出了建立经营型公立医疗机构分类,以完善社会办医和规范非公立医疗机构运行发展的政策措施。

参考文献

[1]程慧.基于公共产品的基本医疗卫生制度多元供给机制研究[J].云南财经大学学报(社会科学版),2010,25(5):115-116.

[2]娄坤,赵成文,朱昌蕙,等.公共产品理论对我国医疗卫生体制改革的启示[J].现代预防医学,2009,36(14):2652-2653+2655.

[3]张清慧.基本医疗卫生制度的公共产品属性及供应方式分析[J].地方财政研究,2009,(6):11-13.

[4]马进.对深化医药卫生体制改革的再认识——学习《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》体会[J].中国医院管理,2014,34(1):1-3.

[5]李斌.深化医药卫生体制改革[J].求是,2013,(23):13-17.

[6]曹艳林,田勇泉,郑雪倩.完善中国医疗机构分类管理制度探讨[J].基础医学与临床,2014,34(8):1117-1120.

[7]石光,邹珺,田晓晓,等.我国医疗机构分类管理政策实施进展评估[J].卫生经济研究,2007,(4):5-7.

[8]施燕吉,徐爱军,朱诺.我国公立医院人事制度改革进展及思考[J].中国医院管理,2013,33(5):7-9.

[9]张璐,贾泽明,张阳德.浅论深化公立医院人事制度改革[J].中国现代医学,2010,(18):2870-2872.

[10]柏高原,王琳,陈蕾伊,等.美国非营利性医院税收法律制度研究[J].中国卫生事业管理,2011,28(11):841-842+871.