优化改进方法

优化改进方法（精选12篇）

优化改进方法 篇1

Brodie最先在浓HNO3中混入石墨,再加入KCl O3,经反应制备出氧化石墨[1]。随后,Staudenmaier在Brodie方法的基础上对其进行了改进,其使用浓H2SO4和浓HNO3作为混酸,再加入KCl O3来制备氧化石墨,混合酸的氧化效果相对明显,使得氧化石墨的产率得到提高[2]。Hummers通过在浓H2SO4中加入Na NO3和KMn O4,对氧化石墨进行充分氧化。氧化石墨烯通常是在强氧化剂存在的条件下,对石墨进行氧化剥离得到[3,4]。虽然,氧化石墨烯精确的结构很难测试出,但可以确定的是其表面具有各种含氧官能团,这些官能团包括分布于二维平面内的羟基(-OH)、环氧基(-C-O-C-),以及分布于片层边缘的羧基(-COOH)和羰基(C=O)[5,6]。表面的极性官能团使其具有优异的亲水性和在极性溶剂中的良好分散性[7]。这些优异性能使其在复合材料、光电子工业和药物载体等领域具有广泛的应用研究[8]。

但是,上述几种方法在实验的过程中容易产生大量的有毒气体NO2、N2O4和Cl O2[9]。因此,对实验过程的改进成为一种必然。本研究在Hummers法的基础上进行了改进,使用浓H2SO4与浓H3PO4的混合酸进行氧化,且取代了Na NO3的使用。同时全程使用油浴控温,避免了Hummers法后期利用水直接加入混酸体系的放热来进行升温氧化,实验更安全更易控。分别利用红外吸收光谱分析(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱测试(UV-vis)、X射线衍射分析(XRD)、拉曼光谱测试(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和热失重分析(TGA)对氧化石墨烯的表面官能团、微观结构的规整度、表面微观形貌和受热稳定性情况进行表征分析。

1 实验

1.1 仪器与试剂

Nicolet 8700型红外光谱分析仪,美国Nicolet公司;Lambda950型紫外可见分光光度计,美国Perkin Elmer公司;DMAX-2000型X射线衍射仪,美国Rigaku;LabRam-1B型拉曼光谱仪,法国Dilor公司;SU8010型扫描电子显微镜,日本日立;JEM2100型透射电子显微镜,日本JEOL;TGA7型热失重分析仪,美国Perkin Elmer公司。

天然鳞片石墨(325目),国药集团化学试剂有限公司;浓H2SO4(98%)、浓HCl(35%),昆山晶科微电子材料有限公司;H2O2(30%),KMn O4,Na NO3,Ba Cl2,Ag NO3,均为分析纯级,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 氧化石墨烯的制备

1.2.1 Hummers法

将1 g石墨和100 m L H2SO4先后加入体积为250 m L的圆底烧瓶中,再加入0.5 g Na NO3,搅拌充分至混合均匀。在冰水浴条件下,控制反应温度小于20℃,随后,将6 g KMn O4缓慢加入上述溶液中,搅拌30 min。随后,保持体系温度为40℃,继续搅拌2 h。再将100 m L去离子水缓慢加入到持续搅拌的圆底烧瓶中,调控体系温度约小于90℃,充分搅拌1.5 h。将120 m L去离子水和16 m L H2O2的混合液缓慢滴加入上述体系中。随后,按照体积比1∶10配制稀HCl溶液,对上述氧化石墨混合液进行离心分离,离心至上清液用稀的Ba Cl2溶液检测无白色沉淀。再用去离子水进行离心清洗,离心至上清液用稀的Ag NO3溶液检测无白色沉淀。真空冷冻干燥,即可得到Hummers法制备的氧化石墨(称为HGO),待用。

1.2.2 改进氧化法

将1 g石墨、85 m L H2SO4和15 m L H3PO4先后加入体积为250 m L的圆底烧瓶中,搅拌充分。再将6 g KMn O4缓慢加入上述溶液中,搅拌30 min。在油浴条件下,保持体系温度为40℃,充分搅拌2 h。将油浴锅温度升高至90℃充分搅拌1.5 h。随后,100 m L去离子水和16 m L H2O2的混合液缓慢滴加入上述体系中。利用同上述的离心清洗方法进行离心清洗,随后真空冷冻干燥得到改进氧化法制备的氧化石墨(称为IGO),待用。

2 结果与讨论

2.1 氧化石墨烯结构官能团的表征

图1为石墨(GP)和通过两种不同方法制备出的氧化石墨烯(HGO和IGO)的FT-IR图。

石墨的FT-IR谱图较为平滑,在1633 cm-1处是石墨骨架(C=C)的振动吸收峰,同时在3420 cm-1处有少许羟基(-OH)的振动吸收峰。石墨经氧化后,IGO与HGO在3420 cm-1处的羟基(-OH)振动吸收峰更加明显;1735 cm-1附近是羧基(-COOH)中羰基(C=O)的伸缩振动吸收峰;1410 cm-1处的吸收峰是(-OH)中O-H化学键的面内弯曲振动;1230 cm-1处为环氧基(O-C-O)中碳氧键(C-O)的伸缩振动吸收峰[10]。可见所制备的HGO和IGO中都含有丰富的含氧官能团,原始石墨都得到了较好的氧化。

图2为石墨(GP)和通过两种不同方法制备出的氧化石墨烯(HGO和IGO)的UV-vis图。

在图2中能够很明显的看到石墨几乎不溶于水,而且在水中测试紫外光谱时有较强的光散射,致使吸收峰不明显。但是,氧化石墨烯在水中溶解性较好。HGO与IGO的紫外光谱图在230 nm处都有尖锐的吸收峰,同时在300 nm附近也都有肩峰存在。在230 nm处吸收峰代表的是C=C骨架中π-π*电子跃迁,而氧化石墨烯中极性官能团上n-π*电子跃迁会在300 nm处产生新的吸收峰。在相同的溶剂和测试浓度条件下,HGO与IGO吸收峰强度的大小说明了吸光系数的不同[10]。石墨被氧化剥离的越充分,所得氧化石墨烯的吸光系数越大,可以看出,IGO有更好的吸光强度,说明了IGO得到更好的氧化剥离。

2.2 氧化石墨烯的微观结构规整度的表征

图3为石墨(GP)和通过两种不同方法制备出的氧化石墨烯(HGO和IGO)的Raman光谱图。

如图3所示,石墨的激光拉曼光谱的G峰位于1592 cm-1处,是由于碳环或长链中sp2原子对拉伸运动产生。石墨激光拉曼光谱的D峰位于1352 cm-1处,是由于结构缺陷或无序诱导双共振拉曼散射产生。高度有序的完整石墨不出现D峰,样品中的石墨D峰也很微弱,可能是由于实际生产加工所致。石墨经氧化剥离后,原有的晶体结构遭到破坏,在氧化出大量极性官能团的同时也产生了大量的结构缺陷,因此氧化石墨烯在1352 cm-1处出现明显的D峰。

虽然HGO与IGO都有明显的D峰和G峰,但是,通过表1可以看出,IGO具有更大的ID/IG值,相比于HGO,IGO的ID/IG值提高了28.7%,也说明了该方法对石墨的氧化程度更高。

图4为石墨(GP)和通过两种不同方法制备出的氧化石墨烯(HGO和IGO)的XRD图。

如图4所示,石墨在26.4°有个尖锐的衍射峰,说明石墨片层之间距离相等,具有规整的结构。其对应于石墨片层(002)平面的特色衍射峰。石墨经氧化剥离后,得到的氧化石墨粉末在10°附近会出现反应GO(001)平面的特征峰。HGO与IGO(001)平面的特征峰分别在11.2°与10.6°处。相比之下,HGO在25°附近仍有弥散的包峰存在,说明HGO氧化不够充分,IGO有很好的氧化剥离效果。根据布拉格公式2dsinθ=nλ,计算层间距d值。经计算可得,dGP=0.346,dHGO=0.793,dIGO=0.837,相比于HGO,IGO的d值提高了5.5%。由于石墨层被氧化剥离,片层上接入的官能团是片层间距离加大,石墨原有的晶体结构受到破坏,片层的规整性降低,层间距变大。可见IGO具有更好的氧化剥离效果[11]。

2.3 氧化石墨烯表面微观形貌的表征

图5是两种不同方法制备出氧化石墨烯的SEM图,其中,(a)、(b)为HGO的SEM图,(c)、(d)为IGO的SEM图。

石墨经过氧化剥离后,石墨片层间会插入含氧官能团,通过超声处理后会使得层间距被拉大。从图5(a)可以看出,HGO呈现出一定的疏松剥离状态,但层的厚度较厚且表面很粗糙,剥离效果不够充分。这是由于Hummers法在实验后期是通过在混酸中加入水的放热来进行升温氧化,这样局部的剧烈放热会使体系温度不易控制,氧化不够充分。由图5(b)也可明显看出其层结构较厚,微观形貌粗糙。图5(c)中,可见被剥离出的薄层片状氧化石墨烯呈现出薄薄的褶皱形状,这一点在进一步放大的图5(d)中能够更为明显的看出。相比于HGO,可见,IGO得到了更好的氧化剥离。

图6为IGO在低倍和高倍下的透射电镜照片。

由图6可见,IGO被氧化剥离后得到很薄的层状氧化石墨烯,如薄纱般透明,表面起伏弯曲呈褶皱状。对于薄层的氧化石墨烯,这种褶皱状能够很好的降低表面能提高稳定性[12]。氧化石墨烯的表面由于受到氧化作用,新形成的含氧官能团是以sp3杂化形式形成的化学键,破坏了原有C=C的sp2平面结构,使得薄层氧化石墨烯呈现出一定的褶皱形状。

2.4 氧化石墨烯热稳定性的表征

图7为石墨(GP)和通过两种不同方法制备出的氧化石墨烯(HGO和IGO)的热失重分析(TGA)。

由图7可以看出,石墨几乎不发生热分解,在氮气气氛中很稳定。但石墨经强氧化剂氧化剥离后,引入的极性官能团会使得氧化石墨在升温的过程中产生不同程度的热分解。氧化石墨的热分解分为三个阶段,第Ⅰ阶段是30~100℃,氧化石墨中的极性官能团致使其易潮解,该阶段主要是样品受潮其中自由水的失重情况,该阶段HGO与IGO失重量相当。第Ⅱ阶段是100~230℃,主要是氧化石墨中不稳定官能团受热分解成CO、CO2和H2O以及样品中微量结合水的失重[13,14]。从表2可以看出,第Ⅱ阶段HGO的失重为26%,IGO的失重为30%。失重的第Ⅲ阶段是230~600℃,为氧化石墨中稳定官能团的受热分解失重,该阶段HGO的失重为7.5%,IGO的失重为10.5%。最终HGO的残余质量为55.5%,IGO的残余质量为48%。失重的第Ⅱ、第Ⅲ阶段可见IGO被氧化剥离的更好。

3 结论

(1)实验中利用混合酸液对石墨进行强氧化,同时取代了Na NO3的使用,成功的制备出氧化剥离效果更好的氧化石墨烯,同时,有效的避免了实验过程中有毒气体的排放。

(2)优化实验中,在石墨的升温氧化阶段,采用全程油浴控温的方法比通过在混酸中加入水利用混酸放热来进行升温氧化要安全很多,而且,易于控制避免了受热不均匀氧化不充分的缺点。

(3)相比于HGO,同浓度下IGO有更强的紫外吸收,拉曼中ID/IG值提高了28.7%,同时,热失重显示IGO在氧化官能团受热分解的第Ⅱ、第Ⅲ阶段共比HGO多失重7%。IGO比HGO得到更好的氧化效果。

(4)由XRD可得IGO的间距d值比HGO提高了5.5%,说明IGO比HGO的层间距更大,剥离的更加充分。SEM显示IGO结构更加疏松轻薄,TEM进一步显示IGO呈现薄层透明褶皱状。

摘要：利用H_2SO_4与H_3PO_4的混合酸溶液对石墨进行氧化,取消了NaNO_3的使用,且通过油浴阶段控温,用于制备氧化石墨烯。所制备的氧化石墨烯分别利用FT-IR、UV-vis、XRD、Raman、SEM、TEM和TGA对其结构官能团、微观结构规整度、表面微观形貌和热稳定性进行表征和测试。结果表明,改进实验避免了有毒气体的排放,升温过程精确易控;改进后方法所制备的氧化石墨烯有更强的紫外吸收,拉曼中ID/IG值提高了28.7%,官能团受热分解阶段多失重7%;XRD显示间距d值提高了5.5%,SEM图所示结构更加疏松轻薄,TEM图呈现出薄层透明褶皱状。

关键词：Hummers法,氧化石墨烯,优化改进方法

优化改进方法 篇2

承诺活动工作汇报

自“改进作风、提高效能、优化环境”活动开展以来，我局高度重视，把搞好这次活动作为当前一项重点来抓，严格按照县上的总体部署，精心组织，周密安排，下大力气，抓好落实，现汇报如下：

一、加强领导，周密部署

为使此项活动扎实顺利开展，我局首先召开了动员会议，认真贯彻活动精神，周密安排部署。成立了以纪检组长任组长，体育局副局长任副组长，其他班子成员为成员的工作领导小组，制定了《体育局“改进作风、提高效能、优化环境”主题活动实施方案》，该实施方案明确了这次活动的指导思想、主要任务、实施步骤和检查验收的有关事项，具有很强的针对性、可操作性和指导性，使整个活动有章可循，循序渐进。

二、组织学习，统一思想

实行集中学习与自学相结合。党委坚持中心组集中学习制度，学习分析研究机关纪律作风整顿和优化发展环境问题，同时自学有关知识，不断提高自身素质。广大干部职工也通过集中和自学进行学习，围绕“改进作风、提高效能、优化环境”这个主题开展讨论。通过学习教育，增强广大党 1

员干部依法行政、文明服务的意识，提高遵纪守法的自觉性，牢记宗旨，树立正确的人生观、世界观、价值观。

三、联系实际，查摆问题

为确保这次活动不走过场，我们严格按照《实施方案》的要求，着力解决“五方面”突出问题，认真查找本单位及工作人员在思想、工作、纪律、作风等方面存在的问题进行查找“窗口”部门是否存在吃、拿、卡、要，刁难群众，是否存在“门难进、脸难看、话难听、事难办”的现象或违规行为。通过查找差距和不足，开展批评和自我批评，查找根源，认识危害，增强自纠的信心和决心。

四、开展“四走进”活动。机关领导干部要坚持走进农村农户、走进社区居民、走进企业学校、走进重点项目建设一线，坚持常年开放体育场馆，为群众健康生活和娱乐活动提供保障。

五、签订公开承诺书。体育局主要负责人，对机关服务、环境卫生、场馆开放、组织训练、改善民生方面的重点工作、“改进作风、提高效能、优化环境”的目标措施和工作责任等事项做出公开承诺，接受社会和机关干部群众的监督。

六、加强督促检查。要建立健全日常检查、定期督查、监督考核和工作通报制度，全面加强对机关开展“改进作风、提高效能、优化环境”活动情况的监督、检查和考核，定期召开汇报会，督促各项措施和任务落实，及时通报活动进展

情况，褒奖先进，鞭策后进，认真总结经验，及时解决活动中出现的各类问题，确保活动取得实效。

华池县体育局

改进教学方法,优化英语教学 篇3

教学方法是教学得以开展的基本条件，是教师教育理念反映的基本形式，是实现教育目标的基本途径。教学方法也是联结教师“教”与学生“学”的重要纽带，是实现教学任务的必要条件，同时也是提高教学质量和教学效率的重要保证。教学方法的选择和优化是决定教师教学质量最重要的因素之一。因此，改进教学方法，优化英语教学是我们每一位英语教师的责任。

教学方法是形成最佳教学气氛的有力保证。教学有法，但教无定法。教学方法的恰当选择与发挥，是教师创造性与教育艺术性表现的主要形式。语言教学，尤其是英语教学应当在宽松、互动的环境中进行，这样的教学才能卓有成效。因此，作为英语教师，要不断尝试不同的教学方法，创设轻松民主的课堂气氛，优化英语课堂教学，提高英语教学效率。

1 培养学生学英语的兴趣，激发学生学习的主动性

想要学好英语，首先要培养学生学英语的兴趣，因为“兴趣是最好的老师”，一旦有了兴趣，学生的学习热情就会被点燃，起到事半功倍的效果。学生学英语的兴趣与任课老师也有很大的关系，如果他们喜欢英语老师，就会对英语感兴趣，因此，与学生建立起良好的师生关系，学生就会由爱上老师而爱上英语这门课。兴趣是学好英语的前提。让学生在学习中不断体验成功也是教师进行兴趣培养的重要策略这一。如果我们从课堂的导入到新课的讲解，都能充分考虑学生的接受心理和兴趣爱好，这必然使教学带来高效率。例如，我经常在课堂上使用简笔画，虽然不是那么专业，但是只要形象直观，就能调动学生的积极性和学习兴趣，效果很好。当然了，有时我也会利用实物或幽默的语调、表情、动作等，使学生兴趣盎然。所以，要尽可能地使我们的课上得生动有趣，有了兴趣，学生学得就会非常主动，教师教得也会相当轻松。

2 创设宽松和谐的课堂氛围，建立平等民主的师生关系

和谐民主的课堂环境有利于激发学生的独特见解，有利于学生大胆质疑的创新行为，使课堂成为一个真正宽松自如，学生自由发表意见的天地。赞可夫曾说过：“我们要努力使学习充满无拘无束的气氛，使儿童和教师在课堂上能够自由地呼吸。如果不能造就这样的气氛，那任何一种教学方法都不能发挥作用。”可见，愉悦的课堂，欢快的教学氛围，对提高教学效率是多么重要。我认为可从以下几点尝试：

（1）可以将枯燥的知识点，编成顺口溜、口诀、游戏等来调节课堂气氛，防止学生听课疲劳。例如，学习序数词时，可利用“一、二、三特殊记，八去‘t’,九减‘e’,‘ve’要用‘f’替......”这样的口诀来帮助学生记忆，这既能活跃课堂，而且学生学起来也轻松多了，

（2）让英语课堂“动”起来。好动，爱模仿是学生的天性。因此，能让学生表演活动的尽可能要让学生去做，这不但能活跃课堂，也能激发学习的热情，效果显著。比如，在教学有关身体部位的单词时，我设计了让学生做游戏的环节“Touch the parts of your body”，当听到我的指令时，学生迅速摸相应的身体部位，有时，会有同学弄错，大家都会笑起来。在这种情况下，学生觉得很好玩，都乐于参与，课堂气氛相当活跃，而且学生对这些单词掌握的特别好。

（3）充分利用英语歌曲、讲故事、做游戏等形式，能够激起学生的好奇心，营造轻松的氛围，达到理想的教学效果。当然，英语歌曲要使用恰当，英语故事也要生动有趣，而且要贴近学生的生活实际。例如，学习有关Christmas的短文时，可播放“Jingle Bells”这首有名的圣诞歌曲，讲述Santa Claus送礼物的故事，甚至可以拿着玩具圣诞树来到课堂上，学生都很熟悉，这就能营造出一种圣诞氛围，学生也特别期待了解更多的圣诞信息，激起了学生的求知欲。

创设了宽松和谐的教学氛围，平等民主的师生关系也将得以体现。师生之间一旦建立了良好的关系，那么学生会把对教师的喜好迁移到教师所教的学科上来，学生想学，当然学得更好。因此，教学中，教师应关爱每一个学生，师爱是打开学生心灵大门的金钥匙，教师要以热爱学生的情感来影响学生。我们经常会看到英语成绩不太好的学生，因为老师的关心、鼓励和帮助，增强了学好英语的信心，主动参与课堂活动，成绩也有了明显提高。因而，当这些学生回答了问题时，我们可以及时表扬：你今天表现得很积极；你回答问题的声音真响亮等等，这样的鼓励可以使他们消除畏惧心理，更加积极主动地去学习。由此可见，情感是教学的催化剂，爱是教育的原动力。

3 采用灵活多样的教学方法，寓教于乐

恰当的教学方法，要能使课堂气氛既热烈又严肃，教师教得轻松，学生学得容易。我们可以利用直观的教具来辅助教学，调动学生的多种感官同时运用，以加深理解，强化记忆，取得理想的教学效果。我们要变换多种教学方法，包括做游戏、简笔画、组织表演等，绘声绘色，创造情景，吸引学生的注意力。这样，学生才能在愉悦、轻松的气氛里掌握知识，使他们感到英语不再枯燥，学生的学习兴趣会更浓。例如，在进行词汇教学时，绝不能只是枯燥地教读单词，我们可以利用图示方法教学，因为活动的、色彩鲜艳的材料更能引起学生的注意力；我们也可以利用“头脑风暴法”、“接龙法”、“指令法”，甚至可利用顺口溜来记忆单词，如“in在里面on在上……”,这样灵活多样的方法能够刺激学生,使教学充满了乐趣，学生学得也会更加投入。

4 要创设活泼生动的教学情景，使教学内容更贴近生活

创设丰富活泼、兴趣盎然的英语情景，有利于调动学生的学习兴趣，增强学习效果。我们要充分利用英语图文并茂、生动形象与生活实际密切联系的特点，借助于实物，激发兴趣，通过游戏、表演等，将教学内容在轻松的气氛中呈现出来。比如，在教学有关生病的内容时，我表演病人，让学生当医生，并让他们猜我怎么了，然后给我提出建议，这样的气氛更贴近学生的生活，学生很感兴趣，都乐于参与，因此，学习起来轻松多了，他们很快掌握了should的用法。教学内容贴近学生的生活，能够拉近与学生的距离，让他们在“做中学”，乐中学，趣中学，加深学生的记忆。用学生最熟悉的内容呈现于课堂，能够化解教学中难懂的知识，使学生有一种亲切感，能唤起学生强大的求知欲，而且能够使英语学习真正达到用于交际的目的。

5 要做到有效提问，并指导学生学习的学法

精心设计课堂提问，有助于培养学生的学习兴趣，启迪学生的思维，提高效果。因此，教师要从实际出发，对具体的人提出

具体的要求，使学习好的学生感到英语课大有学头，学习差的学生觉得有信心学好。教师提问时，对程度较差的学生，要提些简单的问题，并及时给予表扬和鼓励，以增强其自信心。对成绩较好的学生，可以提些稍难的问题，在表扬的同时要指出其不足，以防止骄傲情绪的滋生。即使学生回答错了，也要态度和蔼地适当加以提示，多肯定，少否定，如“It doesn’t matter.／ Think it over.／ Try it again.”等等，这样能保护其自尊心，增强其自信心。恰当的提问是提高教学质量的重要保证。

我们都知道“授人以鱼，不如授人以渔”的道理，因此指导学生学习的学法，使学生成为学习的主人，对于提高课堂教学效率是十分重要的。比如，要指导学生预习的方法，要求他们带着问题去看书。在听课时，要动脑加以分析、归纳，动手将重点内容做笔记以备复习。同时，要指导复习方法，告诉他们要及时复习，到后来可间隔一定时间再复习，间隔时间随复习次数的变化越来越长。学习方法一旦被学生掌握，课堂教学效率必将大大提高，学生也将会终生受益。

6 提高教师自身素质，是改进教学方法，优化英语教学的保证

现在的英语课堂，对教师提出了更高的要求，教师只有与时俱进，努力提高自身的专业水平和教学能力，才能更好地驾驭课堂，提高课堂教学的效率，同时赢得学生的喜爱和尊重。因此，我们要不断学习新的教育理念和教学方法来充实自己，还要具有良好的教学反思意识和能力，以更加积极进取的心态去面对今后的教学。作为一名教师，要努力提高语言表达能力，说话要幽默风趣，这能减轻学生的心理负担，这也是我从听课中得出的结论，凡是学生喜欢的老师大多都有此特征。特别是英语教师，要能使用标准流利的口语，给学生营造一种语言环境，同时仪态也要活泼大方，而且要有丰富的知识，多才多艺的专业技能等等，这样才能更好地来调控课堂，指导教学。教师充满智慧的形象会使学生对英语学习充满期待，也為优化英语课堂结构奠定了基础，是提高英语教学效率最有力的保证。

总之，改进教学方法，优化英语课堂教学不是一朝一夕之功，这需要我们教师不断探索课堂教学的新思路、新方法，引导学生不断发现，并努力探究，以解决问题，不断培养学生的开拓精神和创新精神，促进学生持续健康发展。教学方法的改进能够促使教学过程得以优化，教师也会在教学中不断获得成长。因此，我们必须牢固树立“有效教学”这一先进的理念，掌握有效的行动策略和方法，并努力在课堂教学实践中身体力行之。只有这样，教师教的效益和学生学的效益才会明显提高，我们才会取得更为理想的教学效果。

改进的双向渐进结构拓扑优化方法 篇4

对各向同性材料渐进结构优化方法通常采用Von Mises等效应力强度作为优化删除准则,从结构中逐步删除等效应力强度低的材料来优化结构。许多实例[2,3,4,6]证明了该方法的有效性。

1 双向渐进结构拓扑优化步骤

1)定义结构初始设计区域,给定初始删除率RR0和迭代因子递增常数ER。2)采用有限元网格离散结构划分设计区域。3)施加荷载和约束条件,指定单元特性、确定特性常数。4)进行结构有限元分析。5)计算每个单元的敏感度。敏感度反映单元目标函数的贡献度。6)据结构中所有单元的敏感度及当前迭代因子计算删除标准,检查各单元的敏感度,按照优化删除准则进行删除。7)以相同的删除率RRi重复执行步骤4)～步骤6),直到达到稳定状态,也就是在当前步已经不能进一步删除材料,然后按下式增加删除率:RRi+1=RRi+ER。其中,RRi+1为增加后的删除率,即下一次迭代步中的删除率;ER为进化率。8)经过几次删除迭代后,需在高应力单元附近适当增加单元。9)重复执行步骤4)～步骤8),直至达到预定的目标(性能指标最大或指定的应力限或准则限),程序终止。

2 双向渐进结构优化方法改进

1)对“棋盘格”问题和网格依赖性的处理。本文从简单实用的角度出发,根据均匀化理论,提出一种对单元应力均匀化处理的方法,尽量避免“棋盘格”现象。对于考虑应力约束问题而言,该方法的具体实施如下:a.进行有限元分析,得到每个单元各个节点的应力;b.对每一个单元,取所有节点应力的算术平均,以此作为单元的应力;c.按照相应的公式,计算单元的应力强度,以此作为单元删除或增加的判断依据。

2)对“振荡”问题的处理。对此问题的处理方法很简单,只要改变当前的RR值和IR值即可,考虑到优化过程的方向,本文的处理方法是对RR值进行增加,即按照公式RRi+1=RRi+ER不断地增加删除率。

3 性能评价指标

拓扑优化常用“指示器”衡量优化方法的性能评定优化效果。文献[7]提出了评估拓扑结构性能的性能指标参数(Performance Index,PI),并用该参数作为判定最优解的终止条件。

第i次迭代的性能指标为:

4 算例分析

桁架拓扑优化设计:如图1所示为初始结构,边长为1 m的正方形板,其四角固定,在面内中心作用竖直向下的单位集中力,板厚1 mm。假定弹性模量为E=100 Pa,泊松比υ=0.3,应力约束上限值σ*=0.02 MPa。

将如图1所示的设计区域划分成40×40四节点平面应力单元,采用基于Von Mises应力准则改进的BESO方法进行拓扑优化。初始参数的取值:初始删除率RR0=1%和进化率ER=0.5%。采用本文方法和文献[8]给出的传统方法的拓扑优化结果一致。显然,最佳拓扑结构完全符合“力的传递路线最短”原则,所以认为是合理的。

图2给出了最大、平均和最小应力强度在优化过程中的变化曲线。从图2中可以比较直观地看出三者之间的变化趋势,三条曲线逐渐接近,即在整个优化域内的应力分布趋于比较均匀,达到了拓扑优化的目的。图3给出了性能评价指标的进化过程。应力强度与性能评价指标在优化过程中均处于上升趋势。当删除率达到30.5%以后,图2和图3中的曲线均趋于稳定,即取得最终的拓扑结构。

5 结语

渐进结构优化方法虽然简单、易于掌握,但是传统方法中普遍存在“棋盘格”现象和解的“振荡”性等问题,影响优化的计算效率,甚至会使优化进入死循环。针对这些问题,本文提出了相应的改进措施,并通过算例验证改进后的方法的有效性,得到满意的拓扑结果。

摘要：对渐进结构优化方法进行了介绍,阐述了双向渐进结构拓扑优化步骤,针对拓扑优化中的常见问题提出了相应的改进措施,给出了拓扑优化的性能评价指标,并结合工程实例验证了改进后方法的有效性,以得到满意的拓扑结果。

关键词：优化设计,双向渐进优化算法,棋盘格现象,振荡,奇异性

参考文献

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[7]程耿东,张东旭.受应力约束的平面弹性体的拓扑优化[J].大连理工大学学报,1995,35(1):317-322.

优化改进方法 篇5

“三项举措”改进作风优化服务环境 为了进一步转变工作作风、增加工作透明度、推进效能建设，我处相继采取了“三项举措”加大整改力度，目前看来达到了预期效果，服务环境得到明显改善。

一是建立改进作风长效机制。成立岗位效能监察办公室，针对庸、懒、散、奢等问题，组织开展“严肃工作纪律、整顿工作作风”主题活动；针对工作作风问题，出台《包头市公路养护处关于转变工作作风、密切联系群众“五项规定”》；针对上班纪律问题，出台《包头市公路养护处机关工作人员外出告知制度》，组织明查暗访3场次，形成抓作风建设的长效机制。

二是查处作风方面突出问题。加大查处上班纪律、工作作风、服务效能等方面的案件，对5个单位纪律作风情况进行了暗访，对个别单位因迟到、早退和履行请销假手续不规范被通报批评。

优化改进方法 篇6

关键词：高中数学；创设情境；优化结构

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）15-231-01

课堂教学是学生在校期间学习科学文化知识的主阵地，也是对学生进行思想品德教育的主渠道。课堂学习是学生获得知识与技能的主要途径，因此，教学质量的好坏，主要取决于课堂教学质量的好坏。怎样才能较好地提高中学数学课堂教学质量？我根据多年的高中数学教学经验以及新课改的一些实践体会认为：必须激起学生的学习兴趣，优化课堂结构，改进教学方法，重视培养和提高数学思维。

一、创设多彩的教学情境，激发学生的学习兴趣

新课程标准更多地强调学生用数学的眼光从生活中捕捉数学问题，主动地运用数学知识分析生活现象，自主地解决生活中的实际问题。如何达到这个目标？心理学家认为，兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向，兴趣的功效之一就是能对正在进行的活动起推动作用，学生的学习兴趣和自觉性是构成学习动机的重要成分。所以在教学中我们要以学生已有的知识和生活经验作为数学教学的资源，设计学生感兴趣的丰富多彩的教学情境，使学生感受到数学并不是枯燥无味且没多大用处的，而是与生活的联系紧密。为此，可以与学生多交流，了解他们喜欢什么，对什么感兴趣。通过学生所了解、熟悉的社会实际问题（如环境问题、治理垃圾问题、旅游问题等），为学生创设生动活泼的探究知识的情境，从而充分调动学生学习数学知识的积极性，激发学生的学习热情。例如在讲循环结构时引进电脑病毒事件“熊猫病毒”，一开始就“引人入胜”，产生好奇心，并由此产生求知欲望与热情，对理解内容起到了良好的作用。

及时地进行表扬与鼓励，是提高学习兴趣的重要方法。课堂教学中，要对同学们的热情态度和取得的成绩给予正确的评价和适当的鼓励。如在讲完一个概念后，让学生复述，并回答概念的内涵和外延；讲完一个例题后，让学生归纳其解法，运用了哪些数学思想和方法。对于基础差的学生，可以对他们多提一些基础问题，让他们有较多的锻炼机会。同时，教师要鼓励学生大胆提问，耐心细致地回答学生提出的问题，并给予及时的肯定和表扬，增强学生提问的勇气和信心。

当学生的作业做得很好时，当学生的解题方法新颖时，当学生的成绩有进步时，当学生表现出刻苦钻研精神时，都要给予适度的表扬，以增强学习信心，达到表扬一个人，激励一大片的目的。

二、优化课堂结构，提高课堂时间的利用率

数学课堂教学一般有复习、引入、传授、反馈、深化、小结、作业布置等过程，如何恰当地把各部分进行搭配与排列，设计合理的课堂教学层次，充分利用课堂时间，是上好一节数学课的最重要的因素。

设计课堂层次时，必须重视认知过程的完整性，要回归认识的最初，也就是要遵循人们认识事物的规律。由于人们认识事物的过程是一个渐进的过程，因此，要努力做到使教学层次的展开符合学生的认知规律，使教师的教与学生的学两方面的活动协调和谐。在组织课堂教学时，当同学初步获取教师所传授的知识后，应安排动脑动手独立思考与练习，教师及时捕捉反馈信息，并有意识地让它们产生“撞击”与“交流”，这样，同学们对某一概念的理解，对某一例题的推演，就会有一个由感性认识到理性认识，并由认识到实践的过程，从而对知识的领会加深，能力也得到发展。

设计课堂教学层次还必须注意紧扣教学目的与要求，充分熟悉教材，理解教材的重点、难点、基本要求与能力要求，从多方面围绕教学目的来组织课堂教学。严格控制教学内容，不增加难度，不降低要求，力求把教学目标落实到课堂教学的每一个环节上。当课堂容量较大时，要保证讲清重点，解决难点，其他的可以指明思路，找出关键，有的甚至可以点而不讲，但要指导学生自学完成；当课堂容量不大时，可以安排学生分析评论，并进一些深化练习，进行比较、提高。这样，课堂结构紧凑，时间得到充分利用，有利于课堂教学目标的实现。

三、运用恰当的教学方法，提高学生对知识的吸收率

教学方法是教师借以引导学生掌握知识，形成技巧的一种手段，要提高课堂教学效果，必须有良好的教学方法，深入浅出，使学生易于吸收。具体一堂课，到底选用哪种教学方法，必须根据教学目的、教学内容和学生年龄特点考虑。一般而言，每节数学课都要求在掌握知识的同时形成能力，因此，通常所采用的都是讲授与练习相配合的方法。例如，讲函数概念时，第一节课主要是讲清概念，运算较简单可用问答式，采取归纳讲授法为主；讲利用不等式求函数最值时，这节课主要是提高学生运用技能，运算上技巧性强，采用练习法为主较为合适，练习可层层深入。又如求函数y=x+1/x的值域，对于这种常规题型，可采用发散讲授法，即变换角度，用不同的知识和方法去分析、考虑，学生通过对几种方法的讲授比较，对这一问题以及牵涉到的几个方面的知识了解透彻，课堂吸收好。

有些课题要数形结合求解，此时可联系图形，用谈话式“依形探数”或“用数定形”，以使问题直观易懂，学生吸收自然好。对于一些综合题，可结合分析，采用点拨讲授法，要挖尽条件，点其窍门，减缓坡度，以提高学生的分析解题能力，也便于学生吸收。

硬盘播出控制机制的优化改进方法 篇7

在全国各省市电视台的播出系统中, 90%以上的在播节目是通过播控工作站控制视频服务器进行播出。因此, 由播控工作站和视频服务器构成的播出控制环节在整个硬盘播出系统中的重要性毋庸置疑。为了提高播出系统的安全性, 最常见的方法是在系统的关键点增加冗余设备, 但如何发挥冗余设备的最大性能、提升冗余架构的最大优势, 是系统设计和维护人员面临的主要问题。

1播出系统的播出控制方式

目前, 播控工作站与视频服务器在主备控制方式上已经经历了三种模式, 即分立主备方式、完全主备方式和混合主备方式。根据广东广播电视台的实际使用情况, 下面详细分析探讨完全主备控制方式在我台的灵活应用。

1.1完全主备的播出控制方式

从播控工作站的角度思考控制链路的设计, 主/备播控工作站都是通过422控制倒换器与A/B视频服务器、切换台、切换矩阵等受控设备相连 (图1) 。正常情况下, 422控制倒换器选通主播控工作站, 由主播控工作站控制A/B视频服务器、切换台、切换矩阵等设备进行播出。备播控工作站通过心跳线与主播控工作站进行实时监测, 当主播控工作站出现故障时, 触发心跳检测断开, 备播控工作站立即通过GPI信号触发422倒换器倒换到备播控通道上进行播出控制。

在这种控制方式中, 主播控工作站解析本机收到的节目单, 控制A/B两个视频服务器同时进行播出, 再根据系统内部设定的主输出控制切换台切换到相应的硬盘信号。通常在编辑节目单时硬盘节目只能选择“HDD”信号源, 即A/B两个视频服务器的输出信号被映射成为一个虚拟的HDD信号, 系统内部设定A视频服务器的输出默认为主输出, B视频服务器的输出作为A视频服务器的备份。播控工作站在播出硬盘节目时自动检测A/B两个视频服务器的状态, 当A视频服务器故障的情况下自动切换到B视频服务器播出, B视频服务器也同时发生故障的情况下自动切换垫片信号应急播出。

1.2控制方式的优化改进方法

由于播出系统是全天候、不间断播出, 视频服务器又作为播出系统的核心设备, 需要定期进行检修和重启等重要日常维护工作。当A视频服务器需要离线进行维护时, 播控工作站只有对A视频服务器进行“停用”操作, 才能将B视频服务器的输出作为主输出。一旦A视频服务器需要上线进行并播测试, B视频服务器的输出则不能再作为主输出。因此, 提出视频服务器A/B路的方案, 即播控软件上设定HDD1和HDD2两路独立的硬盘信号源 (两路硬盘信号的设备ID不同) , 工作人员在编单时可以自主选择使用HDD1或者HDD2信号源作为主输出 (图2) 。通过这种优化改进既保证了播出系统的安全性, 又不失必要的维护灵活性, 达到两者平衡兼顾的目的。

播控工作站收到节目单开始准备硬盘节目, 当检测到待播硬盘节目的信号源是HDD1时, 控制A/B视频服务器同时进行播出, 使用A视频服务器的输出作为主输出。播出过程中检测到A视频服务器故障时自动切换到B视频服务器播出, B视频服务器也同时发生故障的情况下自动切换垫片信号应急。

当播控工作站检测到待播硬盘节目的信号源是HDD2时, 控制A/B视频服务器同时进行播出, 使用B视频服务器的输出作为主输出。播出过程中检测到B视频服务器故障时自动切换到A视频服务器播出, A视频服务器也同时发生故障的情况下自动切换垫片信号应急。

在维护中有时也会发生A路视频服务器临时需要进行维修或者测试的情况, 在播控工作站可以使用“备HDD优先”功能 (图3) , 将当前在播节目单内所有硬盘节目一键切换到使用B路视频服务器播出 (此功能目前需要播控工作站发送节目单确认才能更新数据库正播单) 。

2硬盘播出控制的实现方式

2.1播控工作站与视频服务器的物理连接方式

播控工作站控制视频服务器进行播出是播出系统中最重要的一条控制链路。目前广东广播电视台采用的是播控工作站控制分布式视频服务器的架构, 其中视频服务器的视音频编解码处理及端口控制从硬件层与存储阵列管理传输进行分离, 解码客户端 (MCL) 与存储体 (BML) 之间使用CPU网和FSI网连接。解码客户端 (MCL) 内的目录信息 (Inventory) 记录着存储体 (BML) 的素材列表, 通过CPU网与存储体 (BML) 进行定时刷新。播控工作站通过VDCP协议控制解码客户端 (MCL) 准备和播放硬盘节目。每次节目准备完成后, 解码客户端 (MCL) 的缓存中保留待播放素材前6秒的视音频内容, 播放节目时存储体 (BML) 内素材通过FSI网传输到解码客户端 (MCL) 再经过解码通道输出。播控工作站、解码客户端 (MCL) 与存储体 (BML) 的物理连接如图4所示。

2.2硬盘播出控制机制的详细分析

基于我台现有的播出控制方式和物理连接方式, 播控工作站根据节目单控制视频服务器准备硬盘节目播出, 并自动分配相应的解码通道。在节目播出时间准确控制视频服务器进行播出, 并准备下一条节目, 以此流程周而复始。下面以一条硬盘节目的播出为例, 对播控工作站控制视频服务器播出的控制流程进行详细分析, 控制流程如图5所示。

2.2.1播控工作站正常控制A/B视频服务器播出的模式

1.准备 (CUE) 第1条节目

播控工作站加载节目单后立即准备第1条硬盘节目。通过素材ID向视频服务器发出CUE指令, 视频服务器准备完成后则返回该素材长度信息。

与此同时视频服务器内部完成节目准备的过程如下:

视频服务器接收到播控工作站发来的CUE指令后, 从存储体 (BML) 中按素材ID提取素材第一帧输出到解码板的一个通道, 并且在解码客户端 (MCL) 的缓存中预存储约6秒的视音频内容, CUE操作完成并赋予Session值。因为播控工作站要求返回素材长度信息, 视频服务器CUE操作完成后会从MCL的目录信息Inventory中根据素材ID号查询到长度信息duration返回给播控工作站。

2.播放 (PLAY) 第1条节目

播控工作站根据节目单上的第1条硬盘节目的播出时间发送指令给受控各个设备。

3.第1条节目开始播放后, 播控工作站会根据播出节目单立即准备 (CUE) 第2条硬盘节目。

视频服务器接收CUE指令, 同样根据素材ID号从存储体 (BML) 查找节目素材并分配新的session值 (一般是顺序+1) 和另一个解码通道。

视频服务器的状态变化也会反映在播控工作站的用户界面上 (图6) , 其中HDD1对应A视频服务器, 在详细信息中“播放<HD151830A-01>准备<L-18005-1258>”则表明该视频服务器的解码板状态为PLAYING_LOADE, 其中主通道PLAYING播放素材<HD151830A-01>, 辅通道已加载LOADED准备素材<L-18005-1258>。

2.2.2播控工作站控制A视频服务器失败, 自动切换备份源 (B视频服务器) 的控制模式

当播控工作站接收到A视频服务器返回值为-1, B视频服务器返回值为素材长度正常时, 向A视频服务器多次发出CUE指令进行尝试, 直到播前5秒停止尝试并在PLAY操作时控制播出切换台切换备份源, 使用B视频服务器作为播出通道主输出。播控工作站切换备份源的判断流程如图7所示。

3日常维护中发现的控制机制异常案例与优化改进方法

3.1播控工作站不能确保发出CUE指令的时效性

视频服务器接收到CUE指令时状态正常, 此后视频服务器的存储体 (BML) 与解码客户端 (MCL) 断开了一段时间, 但在素材播放 (PLAY) 指令前恢复。由于播控工作站判断能否使用原设定的A视频服务器做主播的依据是上一次CUE这条素材时的返回值。在这种情况下, 因为CUE素材时返回值正常, 最终仍使用A视频服务器作为主播出。实际播出情况为A视频服务器只播出了解码客户端 (MCL) 中缓存的6秒视频后静帧, B视频服务器正常播放, 但播控工作站未切换到备份源 (B视频服务器) 播出。

1.分析

视频服务器层面:视频服务器执行PLAY操作是根据素材ID查找最近一次CUE的会话 (session) 信息, 并且根据这一次的session信息来对素材文件做PLAY操作。当存储体 (BML) 在CUE与PLAY操作之间失效就引起了session没有了时效性, 从而导致解码板无法从存储BML中继续提取 (Load) 素材视频。

播控层面:播控工作站判断是否切换备份源的条件之一是当时素材的CUE返回值, 而目前播控工作站进行CUE操作的时间点是上一条素材播放时CUE下一条素材, 如果此时得到了正常的返回值, 则在PLAY这条素材之前都不会再有对这条素材进行CUE操作。因此播控工作站切换备份源的条件建立在非实时的视频服务器返回状态值上, 所以会有判断失效的隐患存在。

2.优化改进方法

不管上一次CUE素材的返回值是否正常, 都在素材播放前5秒重新发送一次CUE该条素材的指令, 从而获得视频服务器的当前状态, 使得播控工作站进行应急切换备份源的条件判断更具有时效性。

3.2视频播放过程中没有以解码板实时状态作为判断切换备份源的条件

硬盘节目播放过程中A视频服务器因各种原因 (如素材完成性, 存储体断开等) 导致没有播放完成就停下处于静帧状态。此时播控工作站不会认为这种状态属于异常, 更不会切换到备份源 (B视频服务器) 播出。

1.分析

播控工作站在硬盘节目播放过程中是根据与视频服务器解码客户端MCL的控制链路VDCP的连接状态来判断视频服务器是否正常的, 也就是说只有当MCL的响应返回超时时才作为切换备份源的条件, 而视频播放的状态并不在判断条件之列。

2.改进策略

目前播控工作站用户界面上能够实时监测到视频服务器解码板的状态。当正常硬盘播出时解码板的状态显示如图8所示, 设备HDD1指的是A视频服务器解码板, 设备HDD2指的是B视频服务器解码板, 状态信息”播放”和”准备”分别代表解码板的两个解码通道的状态。当A视频服务器发生异常情况下, HDD1的状态会随即发生变化如图9所示。如果将解码板的状态作为视频播放过程中的切换备份源 (B视频服务器) 的判断条件则会更为准确, 也更符合实际播出应急需求。

4结束语

随着管理部门对安全播出的要求不断提高, 更好地确保播出系统的高安全性和灵活性已是未来系统发展的方向。但如何更好地确保现有硬盘播出系统的安全稳定运行, 如何最大程度上保障安全播出是技术人员需要经常思考和总结的。对于播控工作站和视频服务器等播出系统的核心设备, 不仅要依靠现有的冗余机制或备份手段, 还需要对硬盘控制机制进行深入理解、分析。只有深入分析设备之间的控制与被控机制, 才能确保播出控制得更加精准、安全, 从而降低设备故障引发播出事故的风险;只有通过不断的学习、精心维护和认真总结, 才能通过熟悉设备状况预防事故的发生。同时也希望通过此文把广东台在播出控制系统方面的维护经验和心得体会与行业内专家、能手分享, 抛砖引玉。

参考文献

[1]宋蔚.高可靠性在播出系统设计中的体现[J].现代电视技术.2013 (01) .

优化改进方法 篇8

自从20世纪60年代末由John H.Holland教授及其学生提出遗传算法 (Genetic Algorithms) 开始, 智能优化方法逐渐成为一个非常活跃的研究领域.经典的智能优化算法主要有遗传算法、蚁群算法、粒子群优化算法、禁忌搜索法和模拟退火法等.台湾的大学教师潘文超博士最近提出一种新的智能优化算法——果蝇优化算法[1,2] (Fruit Fly Optimization Algorithm, FOA) .

一、果蝇优化算法

1. 算法原理

果蝇优化算法是一种模仿果蝇觅食行为的寻优新方法.果蝇寻找食物先依靠灵敏的嗅觉判断与食物的大致距离, 再利用视觉向食物方向靠近.多个果蝇一起觅食就构成一种群体智能寻优算法.

2. 算法过程

模仿果蝇搜寻食物的特性, 我们可以总结为以下几个主要步骤.

(1) 设果蝇群体规模为popsize, 随机初始果蝇群体位置 (x0, y0) .如果给定初始寻优范围, 可将此范围中点最为群体初始位置.

(2) 令果蝇群体在随机方向和距离 (xi, yi) (i=1, 2, …, popsize) 处利用嗅觉搜索.

其中rand表示一般的随机数.

(3) 计算味道浓度判定值, 即果蝇到原点距离的倒数.

(4) 将各个味道浓度判定值代入味道浓度判定函数fitness (或适应值函数) , 并找出群体最优果蝇位置和最优值 (以最小化最优问题为例) .

(5) 判断最优结果是否达到要求.若是, 则停止;若否, 果蝇群体利用视觉向最优果蝇位置飞去, 并将此位置作为群体位置, 即重置.

(6) 进入果蝇迭代寻优, 执行步骤 (2) ~ (4) , 并判断最优值是否优于前一迭代的最优值, 若是则执行步骤 (5) , 否则继续执行步骤 (2) ~ (4) .

3. 参数设置

影响果蝇优化算法的收敛速度的主要因素有初始点、种群大小和迭代步长.

一般而言, 初始点给的越精确, 种群规模越大, 迭代过程越平稳, 越早到达最优位置.增加迭代次数会使结果更精确, 但耗时更长, 并不能提高收敛速度;增加步长会使收敛速度加快, 但同时会影响搜索精度.

二、模型改进

1. 参数改进分析

种群初始点是初始条件, 无法通过算法来改进.增加种群规模虽可以提高收敛速度, 但同时会增加计算量并且提高程度有限 (见例1) .如何选取适当步长成为提高收敛程度的关键.

2. 步长改进原理

果蝇群体在初始位置 (x0, y0) 随机搜索方式为

其中h为搜索步长, rand为0~1之间的 (伪) 随机数.由于味道浓度判定值

考虑到yi也是待确定坐标, 因此xi的搜索数量级应在±1/Si.加上yi的影响, 可以用±k/Si作为步长 (k一般取0.1~10) .随机搜索方向2h*rand-h变化范围在 (-h, h) 上, 所以步长取

其中, Si是已知的群体最优味道浓度判定值.

三、实例分析

1. 一元函数优化问题

例1 min f (x) =-5+x^2 x属于 (-10, 10) .

应用常规FOA算法得到迭代结果如图2, 种群规模分别为20和30.

种群规模为20时, 迭代到75次函数值达到1e-4精度.种群规模为30时, 迭代到68次达到1e-4精度.可见增加种群规模对其收敛速度改进不大.

变步长FOA算法经过两步迭代即可达到1e-4精度, 收敛非常快, 步长加速效果很明显.

2. 多元函数优化问题

潘文超的相关著作中只提到关于一元函数的极值优化, 这里类似引入多元函数应用FOA求解最优值.

若种群规模为popsize, 初始群组位置 (n维) 为x0=[x1, x2, …, xn], 步长h=[h1, h2, …, hn], 群组随机搜索位置 (Matlab代码) 的坐标分别为

其中i=1, 2, …, popsize.

改进的变步长FOA多元函数优化问题只需令

其中bestindex为种群最优值的索引.

例2 Rosenbrock函数 其中, xi∈[-2.048, 2.048], 这里取D=3.

该函数全局最优点位于一个平滑、狭长的抛物线形山谷内, 由于函数为优化算法提供的信息比较有限, 使算法很难辨别搜索方向, 查找最优解也变得十分困难.函数在 (x1, x2, …, xn) = (1, 1, …, 1) 处可以找到极小值0.

常规FOA方法迭代时间较长, 效果不佳, 其原因主要在于步长固定, 不能产生有效的种群随机搜索位置 (不能产生比过去最优位置更好的位置) .

常规FOA方法在最优值进行到1附近后很难继续提高精度, 而变步长FOA方法 (这里取k=0.25) 的最优值与理论最优值的误差则以指数速度缩减, 运行时间约0.35秒.

使用遗传算法工具箱 (种群规模:20, 精度:1e-2) , 经过500次迭代后的结果如下表所示.

由上可见, 经过变步长的FOA算法收敛速度大大提高.相同条件下, 在处理多元函数求最值中此方法也比遗传算法表现要好.

四、小结

相比遗传算法和粒子群算法, FOA算法原理简便, 计算快速, 易于实现.改进的变步长FOA算法在一元函数和多元函数 (Rosenbrock函数) 的最优化实例中收敛速度和计算时间都大大提高且优于遗传算法, 可作为求解各类优化问题的一种实用高效的智能方法.

参考文献

[1]潘文超.果蝇最佳化演算法——最新演化式计算技术[M].沧海书局, 2011.

[2]潘文超.应用果蝇优化算法优化广义回归神经网络进行企业经营绩效评估[J].太原理工大学学报, 2011 (29) , 4:1-5.

[3]汪定伟, 王俊伟, 王洪峰等.智能优化方法[M].高等教育出版社, 2007:20-55.

[4]张琳, 郑忠, 高小强.多峰函数优化的混合遗传算法[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2005 (28) , 7:51-54.

[5]Pan, W.T., 2011.A new fruit fly optimizationalgorithm:Taking the financial distress model as an example, Knowledge-Based Systems, In Press.

[6]Eberhart, R.C.and Kennedy, J., new optimizerusing particle swarm theory, Proc, Sixth InternationalSymposium on Nagoya, Japan:39-43.

[7]Pan, W.T.A new evolutionary computation approach:Fruit Fly Optimization Algorithm[C].2011 Conference ofDigital Technology and innovation Management Taipei, 2011.

优化改进方法 篇9

近年来, 越来越多的专家将目光投向电力系统的无功功率上来, 希望通过调节无功功率的潮流分布, 从而减小系统有功网损, 使电力系统更加经济、高效。

电力系统的无功优化是指电力系统在满足安全稳定运行的所有约束条件下使有功网损、电压质量和无功补偿等预期目的总体最佳的多约束非线性组合优化问题。为了解决此问题, 产生了多种无功优化方法[1], 其中包括:非线性规划法[2]、线性规划法[3]、混合整数规划法[4]、动态规划法[5]、人工智能法等, 其中人工智能法又包括人工神经网络、专家系统、模糊算法、Tabu搜索法、模拟退火法、遗传算法等一系列算法。本文的改进遗传算法是在传统的简单遗传算法的基础上对交叉和变异环节进行了改进, 使运算过程更加迅速、运算结果更加准确。

2 无功优化的数学模型

电力系统无功优化是指在满足系统各种运行约束的条件下, 通过优化计算确定发电机的机端电压、有载调压变压器的分接头档位和无功补偿设备投入量等, 以达到系统有功网损最小的目的[6]。

(1) 本文以系统有功网损最小为优化目标:

PS表示系统的有功网损。

(2) 功率平衡的约束在潮流计算中是绝对满足的, 如下:

式中, n代表电网节点总数;Ui、Uj代表节点i、j的电压;PGi、PLi代表节点i发电机有功功率和有功负荷;QGi、QCi、QLi、QRi代表节点i发电机无功功率、容性无功补偿容量、无功负荷和感性无功补偿容量;代表电网中节点i和j之间的电导、电纳和节点电压相角差。

(3) 网络中, 不等式的约束条件为:

3 改进遗传算法

基本遗传算法 (简单遗传算法, Simple Genetic Algorithm, 简称SGA) 是一种仿造生物遗传和进化机制得到的适合于复杂系统优化的自适应概率优化技术。

简单遗传算法中, 交叉率 (pc) 为一恒定值, 这种运算虽然简单, 但存在很严重的缺陷, 如果PC为一适中大小的固定值, 那么对于迭代初期来说交叉率相对较低, 会引起迭代迟钝, 影响遗传算法的整体过程;对于迭代后期而言交叉率相对较高, 会导致新的搜索区域被开辟, 造成迭代趋向随机化的严重后果。

针对上述缺陷, 本文献采用了一种变化交叉率的改进方法, 为了满足迭代前期对较大交叉率的要求, 我们设初始交叉率pc为一个较大值, 同时为了满足迭代后期对较小交叉率的需要, 我们让pc在每次迭代过程中逐渐减小, 直到减小到某一固定值为止恒定。

同理, 变异率 (pm) 也为一恒定值, 同样存在缺陷, 如果pm为一适中大小的固定值, 那么对于迭代初期来说变异率相对较高, 在迭代初期会导致原本就极少的具有高适应度的个体基因被变异破坏, 大大阻碍了遗传基因的进一步优化;对于迭代后期而言变异率相对较低, 会导致迭代后期没有新的具有活力的基因注入, 从而使整个遗传算法陷入局部最优解。

针对上述缺陷, 本文献同样采用了变化变异率的改进方法, 为了满足迭代前期对较小遗传率的要求, 我们设初始遗传率pm为一个较小值, 同时为了满足迭代后期对较大遗传率的需要, 我们让pm在每次迭代过程中逐渐增大, 直到增大到某一固定值为止恒定。

我们把上面对交叉率和遗传率的改进植入简单遗传算法中, 从而得到改进遗传算法 (Improved genetic algorithm, 简称IGA) 。

4 算例分析比较

下面以IEEE33节点系统为例, 此系统中有支路32条、联络开关支路5条。本算例中, 33节点系统为一配网系统且无变压器, 不可通过调节变压器分接头档位来进行优化。0号节点为平衡节点, 其余3个节点为PQ节点, 可以通过向17号节点添加无功补偿装置的方法对系统节点电压进行调节, 以达到减小有功损耗的目的。

两种遗传算法的种群规模均为popsiza=40、最大迭代次数为T=30、二进制编码方式、赌轮盘选择。简单遗传算法 (SGA) 的交叉率为固定值pc=0.8, 变异率为固定值pm=0.1;而改进遗传算法 (IGA) 的交叉率为初始值pcmax=0.8, 以0.02为步长递减到pcmin=0.2的变化值, 最后pc恒定在0.2, 交叉率为初始值pmmin=0.1, 以0.005为步长递增到pmmax=0.2的变化值, 最后pm恒定在0.2。

图2和图3分别为两种遗传算法运算的结果曲线图。

通过图2、3的结果对比可以看出, 改进遗传算法进行无功优化得到的最优适应度更好。

对17号节点的无功补偿后, 网络的节点电压得到优化, 数据如表1。

从上述表1对比结果可知, 与简单遗传算法相比, 改进遗传算法进一步降低了无功优化的网损, 提高了降损率, 并且有着更短的运行时间, 更好的运行效率。

5 结论

本文对简单遗传算法进行无功优化所存在的高适应度基因易造成破坏和运算易陷入迟钝状态的现象进行了分析, 从而增加了递减交叉率和递增变异率的运算环节, 分别用两种遗传算法进行了无功优化的仿真运算。算例结果表明, 改进遗传算法具有求解更准确、收敛速度更迅速的优点。

摘要：电力系统的无功优化是降低网损、保障电压质量的有效手段, 遗传算法是解决这种多约束非线性组合优化问题的很好方法。简单遗传算法 (SGA) 中的交叉率和变异率分别是一个过大或者过小的固定值, 造成了高适应度基因遭到破坏和算法陷入迟钝, 本文中改进遗传算法 (IGA) 使用变化的交叉率和变异率避免了此类现象。文献中以IEEE33节点系统为例, 分别用两种算法进行了无功优化的计算, 通过比较得到结论, IGA具有最优解更加准确、收敛速度更加迅速的优点。

关键词：无功优化,改进遗传算法,交叉率,变异率

参考文献

[1]陈燕萍.基于改进遗传算法的电力系统无功优化[J].南京师范大学, 2008, 5.

[2]李林川, 王建勇, 陈礼义.电力系统无功优化规划[J].中国电机工程学报, 1999, 19 (2) :66-69.

[3]赵尤新, 徐国禹.灵敏度法分析计算电力系统无功和电压最优控制问题[J].重庆大学学报, 1985, 8 (2) :1-11.

[4]Rama Iyer S, Ramachandran K, Hariharan S.Optimal Reactive Power Allocation for Improved System Perfor-mance[J].IEEETransactions Power and System, 1984, PAS-103 (6) .

[5]李文沉.电力系统安全经济运行———模型与方法[M].重庆大学出版社, 1989.

优化改进方法 篇10

一、巧妙创设悬念情景, 激发学生的求知欲望

著名心理学家布鲁纳指出, 对所学材料的兴趣是学习的最好刺激.然而, 数学是一门抽象又枯燥的学科, 学生普遍呈现出怕学、厌学的态度, 其原因归根结底无非是学生们体验不到成功的喜悦.作为初中数学教师, 应充分挖掘教材, 要善于从教材中提炼出学生感兴趣的内容, 以此来调动学生学习的积极性和主动性, 让不同层次的学生都能体验到学习数学所带来的成就感.

在新一轮课程改革的进程中, 教师需要及时更新教学理念, 不断改进自己的教法, 并指导学法, 促进教与学的高度统一.在教学过程中, 要善于诱发学生的兴趣, 对其进行科学的引导, 实现由“苦学”到“乐学”的转变.与此同时, 还要采取各种有效手段来激发学生的求知欲, 使其产生正确的学习动机, 并对学习数学保持浓厚兴趣与高昂的学习热情.

例如, 巧妙的设置悬念, 就是一种诱发学生求知欲望的一种很好的方法, 让学生带着问题去学习, 从而实现增强记忆, 开发智力, 提高能力的目的.比如, 在教学“相似三角形的判定定理”一课时, 我先给学生们讲了一个故事:古希腊有个叫泰勒斯的哲学家, 他旅行来到埃及, 埃及伊西达神殿的司祭长陪同他去参观了著名的胡夫金字塔, 泰勒斯问司祭长:“知道这金字塔有多高吗?”司祭长回答说:“不知道, 因为古代书本中没有记载.”泰勒斯说:“这是马上就可以测出来的, 我可以根据我的身高测出塔的高度.”众人感到十分惊讶.说完, 泰勒斯随即从长袍下取出一条绳子, 在他的助手的帮助下, 很快测得金字塔高度为131米.在讲故事的同时利用多媒体向学生展示出相关的情景图片, 学生们感到十分新奇与疑惑.这时教师接着提问:“有谁知道泰勒斯是怎样做到的呢?”同学们面面相觑, 答不上来, 但是从他们的表情上已经能够看出他们的好奇心已经被充分激发, 探求知识的热情完全被点燃.接下来的教学非常的顺利, 学生的参与度也非常高, 教学效果十分显著.

二、开展有益的教学活动, 培养学生的创新能力

创新是一个民族进步的灵魂, 是一个国家兴旺发达的不竭动力, 也是新课程改革的一个具体要求.创新能力总是在问题解决中发展起来的, 问题解决是创新的土壤, 创新能力主要集中体现在解决问题的能力上.要想学生的创新能力得到培养和发展, 教师就得抓住“问题”这个大心脏, 在实际教学中开展一些有益的数学活动, 让学生在解决问题中潜力得到挖掘, 创新能力得到发展, 同时体会到数学的应用价值.

课堂是学生活动的“主战场”, 教师要抓好课堂的有效活动.在数学课堂教学中, 教师可以为学生提供直接参与活动和动手实践的机会, 这是培养学生创新意识的一种行之有效的方法.学生在活动中观察、思考、记忆, 往往能使学到的知识为己所用, 并促使学生提出新的、更高层次的见解, 从而在潜移默化中培养学生的创新能力.例如, 在学习“有理数加法”过程中, 教师可以带领学生走出教室参与“活动”, 在操场上画一条“数轴”, 假定以向南方向为正方向, 教师可以让一名学生从数轴的原点开始, 先向南走5个单位长度 (记作+5) , 再向北走3个单位长度 (记作-3) , 走两次结果是站在原点的南边还是北边? (确定为正数还是负数) 离原点有几个单位长度? (确定出绝对值) 这个过程用算式怎样表示?然后再请其他学生, 调换着不同的方向, 改变着不同的数量, 重复类似的“活动”, 回答相应的问题.在活动中同学们兴趣盎然, 对有理数加法算式的来源有了深刻的认识, 也为有理数加法法则的引出和掌握打下了基础.同时, 在整个教学过程, 学生积极参与, 体味着新探索的乐趣, 不仅培养了学生的动手操作能力, 而且充分体现了学生的主体地位, 增强了主动性.

三、聚焦知识生成, 强化数学思想方法的渗透

数学思想和数学方法是数学的活的灵魂, 同时也是学生形成良好数学认知结构的纽带, 在数学教学中有目的地渗透各种数学思想方法, 不仅能使学生认识数学问题的根源, 培养其分析问题、解决问题的能力, 还有利于提高学生的学习主动性与积极性, 推动其形成科学的思维方式和思维习惯.因此, 在初中数学教学中教师要注重数学思想方法的运用, 创设有利于学生学习和思考的数学问题, 让学生主动探究, 在感悟数学学习的思维方式的同时帮助学生构建数学思维模式.

华罗庚曾经说过:“数形结合百般好, 隔离分家万事休, 几何代数统一体, 永远联系莫分家.”在学习数学基础知识和培养学生解决实际问题的能力时, 我们最常用的一种思想方法就是“数形结合法”.利用此方法可以把抽象的数量关系用图形反映出来, 利用比较直观的图形解决抽象的数量关系问题.例如, 求的值时, 若结合图形来讲解, 学生理解起来就会十分简单.我们可以利用面积来解决, 设正方形的边长为1, 则面积也为1, 则表示正方形面积的一半, 则表示正方形面积的一半的一半, 则依次类推可以得到结果.

与此同时, 教师还可以开启学生的灵性, 更好的发散学生的思维, 让学生在此方法的基础上思考类似的解决办法.这样抛砖引玉的激励学生思考, 从而发现不仅可以利用正方形, 还可以利用圆形、正三角形、菱形等来将问题简化.而这个问题如此呈现之后学生会对数形结合思想有更深刻的理解, 尝到甜头的学生则会慢慢养成一种“数形结合”的好习惯.

综上所述, 在初中数学教学中实施创新教育十分重要, 教师应从课内到课外都积极的向学生灌输创新意识, 培养学生的创新素质, 创设适当的教学情景, 激发学生的兴趣, 在夯实双基的基础上, 不断渗透数学思想, 进而从根本上提升学生的数学素养.

参考文献

[1]葛丽屏.浅析新课程背景下的初中数学教学[J].新课程研究 (基础教育) , 2010, 13 (7) :106-107.

优化考试格局 落实学科改进 篇11

当此背景，北京市朝阳区七年级语文期末考试命题大胆、突破旧有模式，优化语文考试格局。本套试题包括“主题阅读”“文言文阅读”“现代文阅读”“写作”共四大部分。通览全卷，其变化主要有三个方面：一是创建新型的“主题阅读”。全卷第一部分全部围绕“水”为主题展开，主题鲜明，素材丰富。二是加强人文精神浸染，力求立德树人的育人功效。三是强化情境，关联读写，激活学生写作的心灵。

经典文化促进语文素养的积淀

《意见》把传承中华传统文化经典作为一项重要的改革内容，指出要“使学生了解中华文化的悠久历史，增强民族文化自信和价值观自信，使语文教学成为涵养社会主义核心价值观的重要源泉之一。”试题对这一意见的落实不仅体现在试题分值增大上，更体现在试题形式灵活和历史文化知识积累和运用上。试卷对有关传统文化知识的考查分值为16分，这些试题中既有对中国书法知识的考查，又有对传统道家思想“上善若水”内容的理解；既有对中国传统节日七夕节、古代民间故事的追问，又有对传统对联形式和内容的双向考查等等。试题形式多样，包括书写题、选择题、填空题、简答题。学生在完成试卷后，真正地地使语文教学成为社会主义核心价值观的重要源泉之一。

学科理念重视对语文知识的运用

试题重视汉字书写、书法等中华优秀传统文化内容的学习，重视学生的阅读积淀，通过直观、活泼的评价形式培养学生学习语文的浓厚兴趣。如：第1题要求学生按照现代书写规范写出书法作品《上善若水》中的内容，既考查古代书法知识，又关注汉字的正确书写等等。

试题聚焦语言运用，引导学生掌握随文学习的基本词汇、常用的修辞方法，体会实际运用效果，加强了语文学习与生活实际应用的联系。如：试卷第5（1）题在随文学习中考查了学生“伫”的字音和“粼粼”的字形等等，这些试题都是在具体的语言环境中，让学生体会词汇实际运用的效果，拉近了语文与生活实际应用的距离。

阅读能促进思维能力的提升

首先，加大整体阅读量。根据《意见》，全卷阅读量达到了5000字，特别是《周末狂欢》一文是此前从未出现的长篇幅文章。根据此文所命试题要求学生在阅读中整体把握、前后关照，阅读思维不能出现断裂，这是对学生阅读能力甚至阅读品质的考查。

其次，丰富阅读考查形式。除单文、长文整体阅读外，试题还以主题阅读、比较阅读的形式，全方位展示学生一个学期以来语文阅读和写作的学习收获。第1-7题以“水”为主题贯穿整个板块，通过共同主题的阅读素材组合创设主题阅读。试题考点涉及字音、字形、词语理解等多方面。文言文阅读选取课内《陈太丘与友期》和另一则出于《世说新语》的短文，一则属于课内，一则属于课外，相依相应、异文求同，形成比较阅读。

语文资源促进对生活语文的关注

《意见》明确指出要“重视听说读写的结合，加强语文学习与生活实际应用的联系，要扎实地推进教与学方式转变，倡导开放学习”。本套试题积极拓展、整合丰富语文资源，充分地关注语文和其他学科的衔接，注重语文与现实生活的血肉联系，努力实现语文学习的生活化、综合性、开放性。试题中“南水北调”素材就是一个典型。南水北调一期工程是北京城市生活中的一件大事。工程于2014年年末通水。本套试卷将生活中刚刚发生的重大事件引入试卷，体现了语文评价和社会生活的联系，从而引导学生立足课内，关注生活，走进社会实践。

教育评价对教学具有极强的导向作用。随着评价内容与方式的变革，教学过程也势必随之产生转向与变化。《语文学科教学改进意见》的理性表达在阶段性考试试题中得以形象化呈现，这必将为一线教师打开教学变革的思路，《意见》所展现的学科教学状态将不再只是一种期待，而会逐渐地成为美好的现实。

（作者单位：北京朝阳区樱花园实验学校）

优化改进方法 篇12

(一) 计量基础的影响及对计量基础的调整

1. 非流动资产使用公允价值进行分析

我国现行会计准则规定对存货、固定资产等非流动资产项目在会计期末进行减值测试, 从一定程度上使其账面价值更接近于可变现净值和公允价值。但同时规定, 对于可变现净值和公允价值上升的资产其账面价值不能超过未计提减值准备的价值, 这就使得价值上升的资产不能体现在会计数据中, 在一定程度上脱离了企业实际状况。对此, 企业在进行财务分析时可以根据自身状况, 有选择性地将涉及到资产数据的指标 (例如固定资产周转率、总资产周转率等) 以资产的公允价值计算。值得注意的是:

(1) 由于其他企业资产的公允价值不容易可靠地获取, 所以该方法更容易在企业自身的趋势分析法中得以应用。

(2) 在当前的经济环境中, 房屋、建筑物的公允价值存在虚高和不合理的现象, 这一点也可从我国会计准则中对于投资性房地产可以采用成本法计量中看出, 所以, 建议对该资产采用账面成本。

2. 重视可供出售债权性金融资产的期末评价

可供出售债权性金融资产是以摊余成本进行后续计量、在持有期间有意图进行出售且期末按公允价值调整账面价值的债权性金融工具。由于其计量属性特殊的缘故, 如果公司持有该种类型金融资产数额较大时, 有必要在财务分析时对其单独进行分析。

在对可供出售债权性金融资产进行计量时, 其采用的实际利率是初始确认时确定、在持有期间固定不变的, 故可以将实际利率作为财务分析的标杆。会计期末或准备出售该金融资产时, 可通过当前账面价值、剩余持有期间、剩余持有期间利息以及期末价值 (面值) 确定当前内含报酬率。如果当前内含报酬率大于实际利率, 说明该金融资产存在减值;反之, 则金融资产价值上升, 公司可以此判断应出售或继续持有该金融资产。

3. 利用所有者权益的市场价值进行分析

随着证券市场的发展, 以交易价格为基础的传统历史成本计量属性不及根据市场价值计算出来的净资产收益率更能真实地衡量出股东资本现时的使用效益。诸多公司股市总价值远远高于净资产账面价值, 也一定程度上说明公司良好运营带来了巨额的自创商誉。因此, 对涉及所有者权益的指标 (例如杜邦分析体系的核心指标——权益净利率) 可以将股本以市场价值代替账面价值, 更能体现股东对投资的意义。

4. 区别对待公允价值变动损益对财务预测及绩效评价的影响

在进行财务预测及绩效评价时, 财务人员应对是否考虑公允价值变动损益对营业利润的影响予以区分, 即这些可预测性小的项目是否应影响预测与预算、是否代表了管理层的经营业绩, 以此保证企业正常财务管理循环。

(二) 增强数据的精确性

1. 剔除非真实资产数额

根据资产的定义, 资产是企业当期持有的、且预计能够在未来带来经济流入的资源。然而待摊费用、递延资产等项目虽在资产负债表中列示, 但这些项目已不是真正意义上的资产, 需要在财务分析时从资产总额中扣除。

2. 精确计算平均余额

当财务指标同时涉及时期数 (利润表科目) 和时点数 (资产负债表科目) 时 (例如, 总资产净利率=净利润/总资产平均余额) , 由于外部报表分析人得不到详细的数据等原因, 资产负债表科目常使用年初数和年末数的平均数, 这样会导致数据不准确情况的发生, 特别是全年数据变化较大或有季节性因素在内时, 获取数据的意义大打折扣。

3. 区分经营性资产与金融性资产周转率

总资产周转率=营业收入/总资产平均余额。然而, 总资产中诸如金融资产、长期股权投资、投资性房地产等对外投资资产形成的是投资收益而非营业收入, 所以“总资产周转率”这一指标可以进一步分解为经营性与金融性资产周转率。

4. 重视经营性收入与经营性成本的关系

在衡量企业的盈利状况时, 除了常用的销售毛利率与销售净利率外, 企业还应重点关注另外的一个指标——销售利润率。因为销售毛利率只考虑了与直接成本相关的费用, 而未考虑相关必定发生的营业税;对销售净利率而言, 净利润中扣除了一些非企业业务相关的费用项目, 造成了口径不一致。因此, 销售利润率更能反应企业销售获利水平。

二、对非财务信息的披露与分析

(一) 非财务信息的意义

1. 全面、系统地认识企业财务状况

每个企业编制的财务报表格式是相对统一的, 而企业内部因素却千差万别。就内部环境而言, 企业是否注重产品开发、技术更新、经营水平是否提高、本年是否有意调整资本结构等等, 这些都是分析、评价企业运营状况的因素。然而, 这些因素不方便予以量化, 需要文字说明, 才能得出更为准确的财务分析评价结论。

另一个很好的例子就是高负债但低风险的例子:企业可能流动负债较高, 从财务指标来看短期偿债能力面临威胁;但是, 如果该公司名誉好声望高, 很可能获得银行贷款来偿还当期债务, 或者作为子公司得到母公司借款等等。

2. 便于发现问题的原因

就财务指标的数字论数字, 很可能不能发现运营中的问题所在, 此时就需要辅以非财务信息, 找出真正问题所在。例如从趋势分析法来看, 某企业本年与上年的营业收入与营业成本的增长幅度相同, 仅从数字来看很可能得出“企业营收稳步增长”的结论, 然而实际情况是当年的原材料的价格比上年有较大的增长, 在本年加强了成本控制, 且销售能力显著提高。

3. 有助于树立企业形象

从国外知名企业的年度报告中不难看出, 其很大篇幅都是介绍企业的非财务信息, 包括企业使命、公司现有产品及服务介绍、市场占有率、技术创新、职工福利及培训情况和环境保护及公益事业等等。其实, 这样的做法也是为了树立良好的企业形象、吸引更多的顾客。

(二) 非财务信息披露与分析面临的问题

1. 财务工作过于繁重

财务工作是一项精准、繁杂的工作, 平日中各项单据审核、月末各项预提、待摊、结账以及众多管理用报表编制等工作, 都占据了财务人员的大量时间。此外, 如果发现某个数字对不上, 很可能需要花费大量额外时间去找出出错的地方, 量化的财务分析工作都很难高质量完成, 何况充分披露非财务信息。

2. 非财务信息的披露与沟通受阻

相对而言, 非财务信息不像财务指标那样需要经过复杂的计算、分析才能得出结论, 非财务信息比较直观, 很容易就能解释财务指标反应出来的问题, 这就导致了财务人员拥有非财务信息, 但只有在管理高层提出问题时给予解释, 一般不有意披露这一信息, 使得外部报表使用者很难获取与企业最相关的非财务信息。

(三) 完善披露机制, 调动企业主观能动性

作为财务分析的重要信息, 实际工作中披露企业非财务信息也面临着许多实施可行性问题, 非财务信息的披露并非财务部门就能完成, 通常需要其他部门的配合, 倡导各个部门相互配合来共同解决这一问题, 激励员工积极配合, 把财务分析作为自我提升的方法, 充分调动企业的主观能动性。

三、改进后的财务分析方法实施中应注意的问题

(一) 利用内部刊物

内部刊物是解释改进后财务分析方法如何工作的途径, 更是财务分析中获取非财务信息的重要来源。很多大型企业都拥有内部刊物, 定期公布企业各部门的最新进展与动态, 是财务分析人员取得非财务信息的一手资料。同时, 财务分析人员更应借助内部刊物宣传非财务信息在改进后财务分析方法中的重要作用, 从而保证新方法的开展与实施。

(二) 提高员工计算机能力

如果说分析非财务信息是财务分析的较高层次, 那么财务指标分析则是普通员工的日常工作内容。很多企业将大笔资金投入软件购买、计算机软件功能已经很强大, 但软件模块的使用效率很有限, 通过软件很容易解决的问题最终是依靠财务人员复杂的计算才得出的, 其中的根本原因就是后续培训不到位, 这一点需要给以足够重视。

(三) 聘请专业咨询公司