工程管理曲线

工程管理曲线（共12篇）

工程管理曲线 篇1

0 引言

施工项目进度控制与投资控制及质量控制一样,是项目施工中的重点控制之一。它是保证施工项目按期完成,合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。

我们在公路工程建设中,工程管理曲线是施工项目进度控制最常使用的手段之一,下面以郑州至洛阳高速公路改建工程第10合同段为例,谈谈工程管理曲线的应用。

郑洛高速公路改建工程,是在原郑洛高速公路四车道的一侧再增建四车道,达到八车道的规模。第10合同段,全长7.1公里,属偃师市境,为重丘区。主要工程内容包括填方、挖方、地基处理、路基防护、排水、边沟、路面工程(基层、底基层)、桥梁、涵洞、路线交叉、改路改沟改渠等。具有施工场地狭长、施工干扰大及工程内容繁杂等特点。

1 S形曲线的绘制

工程管理曲线是为了进行工程项目计划进度和实际进度的对比,对工程项目进行全面的、有效的管理,而采用的一种曲线管理控制手段。它是以施工进度横道图做为依据,以工期做为横轴,以累计完成的工程量做为纵轴,绘制出计划状态下的工程管理曲线。在工程开始的初期,主要是施工便道、水电路、驻地建设,拌和站、试验室建设等临时工程和做各种准备工作,到工程的后期主要是修整、加工、清理现场及整理竣工文件等工程结尾工作,这两个时期完成的工程量都比工程施工过程的中期低。因此,每月完成的工程量从工程初期到工程中期是增加的趋势,从中期到末期是减少的趋势,所形成的进度曲线大体上呈S形,故称之为S型曲线。

1.1 绘制工程项目计划的横道图

工程中标后,首先进行大量的施工调查,对当地的材料、人员、设备、交通运输、水电及风土人情等各种资源进行详细的了解,并认真核对设计文件,根据合同文件的总工期,利用倒排法确定工程的总工期及节点工期,绘出工程施工总体进度计划横道图。

根据预算资料在横道图中列出各分项工程的价值,并计算出各分项工程的月平均价值。

1.2 计算每月完成的工程量

根据横道图中各分项工程的月平均值,计算出各月计划完成的工程量,并计算出占总工程量的百分比、累计百分比,制成“计划进度数据表”。

1.3 对在横道图中所填写的各分项工程,以工期为横轴,以工程完成的百分比为纵轴。

横轴以每月为一段(也可以5%-10%划分为一段,但按月划分使用较方便),按每月完成工程的百分比,就可绘制出整个工程的计划进度管理曲线。

将每月完成的实际工程量数据进行计算后,形成“实际进度数据表”,格式如“计划进度数据表”。

将实际进度曲线与计划进度曲线加以对照比较,就可以对工程项目进行适当的管理。

实际进度曲线随工程条件和管理条件的变化而改变,一般情况下实际进度曲线与计划进度曲线总是存在着一定的偏差。如果实际曲线位于计划曲线的上方,说明实际工程进度比计划进度快,按此进度可以满足计划进度的要求,能保证工程按期或提前完成。反之,如果实际曲线位于计划曲线的下方,说明实际进度慢于计划,工期已拖延,必须采取加班、增加机械设备、人员等增加资源的措施,补救前期拖延的工期,保证总工期目标的实现。但是,如果两者之间存在的偏差太大时,会使工程陷入难以恢复的状态,可能无法按合同工期完成工程。

我们也看出实际曲线滞后于计划曲线,但是是否超出了允许的偏差,我们无法看出来。

因此要对工程进行很好的管理,必须使实际工程曲线经常处于一个安全区内,这样才可以使工程项目安全如期的竣工。为此在施工中可以用工程管理曲线来求出此安全区,即香蕉形曲线。

2 香蕉形曲线的应用

香蕉形曲线就是两条S形曲线所形成的闭合曲线,一条曲线是以工程项目中各项工作均按最早开始时间安排作业所绘制出的S形曲线,即ES曲线;另一条曲线是以工程项目中各项工作均按最迟开始时间安排作业所绘制出的S形曲线,即LS曲线,这两条曲线都有一个起点和一个终点。由于图形类似香蕉而被称为“香蕉曲线”。理想状态下,实际曲线应位于香蕉曲线的范围内。

香蕉曲线的绘制方法如前面S形曲线的方法,分别计算最早开始时间安排作业时的各数据和最迟开始时间安排作业的各数据,绘制出ES曲线和LS曲线。如图。

从图中可以看出,在2009年度,实际曲线在LS曲线以外,超出了工程管理曲线的允许界限,这说明存在施工管理进度滞后问题。项目部经过认真分析,找出主要原因是前期路基施工投入人力及设备不足,造成工期滞后。根据这些原因,及时采取增加了部分人员和设备的措施,并充分利用2009年冬季天气较暧的有利条件,弥补了部分工程量,确保了工程的总工期。

通过这一项目管理曲线的应用,我们可以总结出如下几点:

(1)安排工程进度计划时,要充分考虑不同项目的特点,针对这些特点编制进度横道图,只有进度横道图准确了,才能绘制出合理可行的,真正能指导工程施工的工程管理曲线。

(2)利用香蕉线进行工程管理,比单一的一条S曲线,更方便、直观和实用。

(3)当实际曲线偏出允许范围时,应认真查找原因,如工程项目计划是否合理;在项目实施过程中投入的人力、物力、财力等资源是否满足。原因找出后应及时采取措施,如调整横道图中的主体工程,及时补充人员或设备等。防止偏差过大而无法弥补。

(4)实际应用时,应合理安排资源,不是越多越好,要注重节约成本。

工程管理曲线,能够把工程进度的偏差控制在适当范围之内来进行计划和管理,可将它们作为判断全局的有用资料,但它们是建立在横道图的基础之上的,因而仍不能弥补横道图所具有的缺点。施工中结合网络计划技术,对项目进行优化调整,制作出工程管理曲线,会更加接近实际。

工程管理曲线 篇2

在Photoshop中打开如下的照片，

PS曲线调整轻松详解：初识曲线

。可以将它转为灰度看看亮度的分布情况(看完后可撤销转换操作)。

调整后如下图。可以看到近处的山体属于暗调区域，天空属于高光区域，远处的山体属于中间调。

现在我们使用曲线命令【图像>调整>曲线】〖CTRL_M〗，将会看到如下图的设置框，其中有一条呈45°的线段，这就是所谓的曲线了。注意最上方有一个通道的选项，现在我们先选择默认的RGB。

我们经常在音乐播放软件中，或是组合音响调板上见到过音色调整按钮。如下图。向上移动至增强，向下是减弱。声音有高音、中音、低音之分。一般左端控制低音部，右端控制高音部。

我们可以用同样的思维来看待曲线，Photoshop将图像的暗调中间调和高光通过这条线段来表达。如下图，线段左下角的端点代表暗调，右上角的端点代表高光，中间的过渡代表中间调。

注意左方和下方有两条从黑到白的渐变条。位于下方的渐变条代表着绝对亮度的范围，所有的像素都分布在这0至255之间。渐变条中间的双向箭头作用是颠倒曲线的高光和暗调。为保持一致性我们使用图中默认的左边右白的渐变条。

位于左方的渐变条代表了变化的方向，对于线段上的某一个点来说，往上移动就是加亮，往下移动就是减暗。加亮的极限是255，减暗的极限是0。因此它的范围也属于绝对亮度。

注意曲线设置框右下角的“预览”选项需勾选。然后在线段中间点击，会产生一个控制点，然后往上拖动如下左图的位置。就会看到图像变亮，如下右图。通过勾选或取消“预览”可以比较调整前后的效果。“预览”右边有一个带下划线的字母P，这就是快捷键。相应的还有载入快捷键L和存储快捷键S等。凡是出现此类带下划线的字母，都可以按下键盘上相应的按键来开启或关闭某项功能。不过它们只在曲线设置框出现时有效。并不是针对全局的快捷键。针对全局的快捷键一般都是F4、F5这样或用CTRL/ALT/SHIFT组合的字母键。

那么为什么这样改变会变亮呢?

让我们来分析一下。如下图，假设线段上有abc三点，结合前面的知识可以知道a是图像中较暗的部分，c是较亮的，b位于两者中间。经过调整后都往Y轴上方移动了一段距离。由于往上移动等同于加亮，所以综合起来就是：较暗部分加亮，中间部分加亮，较亮部分加亮。图像看起来当然变亮了。

别满足于此，再仔细看一下。abc三点在Y轴方向上的移动距离不同，b较远而a和c较近。这意味着什么?意味着三点加亮的程度不同。

将思路扩展一下来看，位于中间调的b增加幅度最大，而靠近暗调的a和靠近高光的c增加的幅度相对小些。这意味着：原图中越暗或越亮的部分，加亮的幅度越小。

位于曲线两端的点并没有移动，这意味着：如果原图中有些地方是纯黑或纯白的，那么它们并没有被加亮。不过我可以很肯定地告诉大家，范例图像中没有纯黑和纯白的像素。至于我为什么会知道，稍后解释。

为了验证上面的理论，我们将改变前后的两幅图像放在一起，并且定下高光区域、暗调区域和中间调区域，如下图。12是高光，34为中间调，56为暗调。将信息调板〖F8〗切换为HSB方式，用鼠标比较一下12、34、56的亮度值，即B的数值。看看有什么变化。

为了更直观地比较，我们可以使用颜色取样器工具〖I或SHIFT_I〗，在图中顺序点击1234处，就会在信息调板中看到4个取样点(也称为采样点)的颜色值。将它们都转为HSB方式，大致如下图。注意颜色取样器工具的热点在吸管的尾部，也就是光标的左下角，如果不适应，可按下大小写转换键〖Caps Lock〗切换到十字光标方式。

颜色取样器工具和吸管工具两者的图标很接近，注意区别不要混淆。吸管工具是，颜色取样器工具是。

现在比较一下12的亮度，分别是87%和95%，增加了8%，

比较一下34的亮度，分别是57%和78%，增幅为21%。

由于一次最多只能有4个取样点，如果需要其它地方的数据，可使用颜色取样器工具移动现有的取样点位置。大家可以将34点上的采样光标移动到56的位置上，将会看到大概也是8%左右的增幅。

通过上面的实际比较，验证了前面我们根据曲线变化所做的推理。即暗调和高光部分变化的幅度小，中间调变化的幅度大。

再深化一下。来看下图，其实从中我们就可以得到abc三点变化前后大概的B数值，而不必依赖取样器。

我们知道X轴数值代表原图绝对亮度，Y轴代表调整后绝对亮度，那么观察b点在X轴和Y轴的起始位置，均为50%。这代表“原50%后50%”，就是没有变化。在加亮后b点的Y轴位置大约是71%至73%左右。这代表“原50%后71%”，换句话说，原图中50%亮度的像素，在调整后应为71%至73%左右。大家可以分别比较两图中的143,144坐标处。

用同样的方法观察c点，应该是“原75%后87%”。调整后大约位于86%至89%。可以分别比较两图的253,125坐标处。

仔细看a点在Y轴上升的距离，其实和c点并不相等，比c略大一些。应该是“原25%后40%”，大约是39至41%左右。可分别比较两图的366,260坐标处。

让鼠标在没有调整过的原图像上四处游走，注意信息调板中的B数值，会发觉最高的亮度在90%左右。在调整后的图像上游走，会发现最高的亮度在96%左右。这说明在调整之前和之后，图像中都没有最亮(即B值为100%，也就是纯白)的像素存在。可以通过增加调整的幅度让它出现。

我们可以将信息调板放在一个不会被其他东西遮挡的地方，然后使用曲线调整，在调整时将鼠标移到图像中，信息调板就会出现两组数值，中间用“/”分隔，左边的是调整前数值，右边的是调整后的数值。如下图。在坐标487,29处，亮度从89%提升到了100%。此时如果确认曲线调整，这个地方就是纯白了。

信息调板的这种参数比较功能，也适用其他种类的色彩调整方式，是非常方便的。因此一般将信息调板放置于界面的边角方便察看。

当然，大部分时候都是凭眼力去判断整体效果是否合适，需要这样精准追求局部效果的机会并不多。但是了解这种方式对深化认识色彩原理还是有好处的。

虽然使用B的百分比数值来表示和对比亮度较为直观和方便，但是大家心里要记住，这个百分比基于一个亮度的基础数值，这个数值就是256。这个原理在本课第一节就已经提到过了。也就是说，我们在上面得到的那些B的百分比值，如果要对应为实际的亮度级别，就应该乘上256。如下图。

还要记住一个问题，色阶的总数是256级，但最高的数值是255。这个原理我们早在课程#01中就提到过了。

前面我们推理abc三点改变幅度的时候，用的单位都是百分比，那是为了和HSB中的B数值对应起来。其实曲线设置框中本身就有一个色阶数值，当鼠标在曲线框格中移动的时候，左下角就会出现一组动态数值。如下图。

当在曲线上确立一个点后，输入和输出就指示着目前所选中的点。如下图。其中的输入表示变化前色阶值，输出则表示变化后的色阶值。可以直接输入数字进行精确的调整定位。此时两个数值不再随着鼠标移动而变化，如果要恢复动态数值，可用鼠标在远离曲线的位置(如下右图鼠标处)点击一下即可。如果距离曲线太近光标会变为十字箭头，点击会增加曲线控制点。

前面我们推理过b点的变化幅度为“原50%后71%”，两者换算为色阶分别是256×50%=128，256×71%=182(近似)。可以看出和上图中的数值是差不多的。其中的误差主要是因为71%是依靠目测得出的大概位置。

大家也许不明白我为何要这样绕一个弯，而不在开始部分就引入色阶?刚才已经解释过了，是为了和HSB色彩模式中的B值对应起来。那为什么要和B值对应呢?因为在实际使用中，用信息调板来查看亮度是较为方便的。而信息调板中没有色阶方式，最好的亮度测量方式就是HSB中的B值。

联想IT管理服务曲线“圈地” 篇3

而在PC行业利润率大幅下滑的背景下,突入IT服务领域,对联想来说是一个战略性的选择。

市场走向成熟

早在1989年,著名管理学家彼得•德鲁克就在其著作中这样描写:“任何企业中仅做后台支持而不创造营业额的工作都应该外包出去,任何不提供高级发展机会的活动与业务也应该采取外包形式。”这种更高效、更经济的业务模式创新包括ITO(Information Technology Outsourcing 信息技术外包)和BPO(Business Process Outsourcing 业务流程外包),ITO关注企业IT基础建设如服务器、网络、操作系统和支持等,而BPO关注的是企业内部运作或客户的后端活动。

经过了若干年的IT基础架构建设,中国企业已经全面走向以卓越的运营和精益管理创造效益的阶段,这其中IT外包的价值日益凸显,许多企业已经开始采取行动。“2000年的时候,你跟很多人说ITO,很多人还在问ITO是什么,到今天,很多企业的人可能比我们都懂。”联想IT专业服务总监冀晓东指出:“时至今日,IT服务业的产业形势已经发生了明显变化,市场氛围正走向成熟。”

联想集团新兴市场集团服务业务部总经理林林在接受《计算机世界》采访时也表示,IT管理服务作为一种专业化的分工,对提高制造、连锁、金融等诸多行业的资源利用能力、核心竞争力等,有着非常重要的推动作用。

“随着市场的增大,在尝到越来越多甜头的同时,我们也发现各行业客户需求的巨大差异。比如制造业的客户业务比较复杂,产品线长,部门之间各自独立,信息传递延迟,因此需要统一服务支持模式的IT运维解决方案。同时,远程以及上门、多站点驻场服务业是他们希望得到的。”林林还以金融行业为例向记者进一步说明了IT管理外包的作用:金融行业的客户网点比较分散,对运维响应速度和数据安全要求特别高,需要深入全国四六级的网点支持,以及IT服务台、第三方备件代购等服务;连锁行业的企业面临运营成本较高的问题,因此他们更需要通过专业的IT管理服务帮助他们有效节约成本。

而除了看到市场潜在的需求之外,联想发力IT 管理外包也受到一些大事件的启发。早在2006 年,联想赞助都灵奥运会IT 设备时,就希望能够参与维护,而从北京奥运会,再到今年的世博会,联想都已经成为IT 设备的维护方,联想还负责了“两会”期间IT设备的保障,这些大事件的参与让联想对于服务有了全新体会,也意识到IT 设备维护管理背后所蕴含的巨大商机,尤其随着政府信息化、企业信息化的进一步推进,IT 外包管理服务将获得大发展。

联想服务升级

在IT管理服务领域,联想是个后来者,同时作为一家产品型公司,从卖产品到提供服务,联想能否成功转身并非所有人都看好,关键就是强化优势。

联想服务找到的第一个优势是“联想”作为PC第一品牌在中国市场的口碑,而更实在的是“品牌”背后庞大的渠道和客户资源。“虽然管理服务刚刚起步,但联想早就已经把售后服务做到了行业第一。”据林林介绍,目前联想拥有中国最大的IT服务网络,已经先后建立了3000多个服务站,全面实现对我国2287个县级城市100%的覆盖。

这一服务体系有效解决了联想服务团队中工程师的来源问题。从2009年开始,联想服务在原来的售后服务渠道中进行IT管理服务工程师的认证,据冀晓东介绍,这一认证要经过严格的培训和考试,要通过认证。这些工程师不但要具有一般的硬件维修技能,同时还要补充大量的软件知识和远程监控等管理外包服务技能。据了解,截止今年年初,已经有300人通过认证,未来他们将争取翻倍,完成600名渠道工程师的改造。

3000多个服务站,这是市场上其他管理外包服务厂商很难匹敌的,同时联想集团还有亚洲最大的呼叫中心,这一资源更是可以直接为IT专业服务所用。而联想之所以能够拿下家乐福、百盛这样的零售行业大单,正是以上因素起了关键作用。

在IT业界,联想一直以执行力强著称。“既要求精准求实,又要求说到做到,今天能做成这样子,明天再做成那样子就不行,必须有改进和创新。”3年前的时候,冀晓东带队做一个项目,涉及到IT系统的布署和业务流程的梳理,仅人员配备就需要近100人。通常这么大的项目,IBM、惠普至少得花费3个月到半年,而联想一个月就完成了。“逢山开路,遇水搭桥。你不能最后说由于某种原因,讲个故事,说没做到,这在联想是不允许出现的。”

从桌面切入

众所周知,在IBM的业务板块中,IT服务已经占到绝对的大头;在惠普,这一份额同样可观。而据记者了解,联想服务在整个公司的业务中占比还仅是个位数。不仅如此,目前联想服务的项目80%还是桌面端的管理和支持服务,网络与企业应用外包、数据中心管理大部分还停留在实验室阶段,虽然已经有了局部项目实施,但不到大面积推广的程度。

对此,冀晓东似乎并不着急,因为在他看来,这源自联想稳扎稳打的企业风格。

2010年8月31日,联想服务与无锡尚德太阳能电力有限公司正式签署IT管理服务协议。根据协议,联想服务将为尚德电力提供为期两年的IT管理服务,内容包括尚德电力无锡总部和区域工厂的驻场服务、IT服务管理系统等,以及尚德电力在全国各地分支机构和工厂的IT运维系统。这不仅是联想服务正式对外宣布全面发力IT服务外包市场后的首个大单,更是其IT管理业务在新能源行业的重大突破。

在签约现场,林林指出,尚德之所以会选择联想并不是因为联想的数据中心能力或云计算的能力,很大程度上因为联想是桌面领域最大的设备商,占据中国1/3的PC市场。

虽然当下很多企业也在关注、追随云计算等新技术潮流,但在实际应用过程中,他们还是更强调务实。

“毕竟桌面系统出了一个终端用户的问题和数据中心出了问题,影响度是不一样的。”冀晓东指出,目前国内的大中型企业有超过一半已经开始采用IT管理外包服务的形式,而他们与跨国公司在实施过程中最大的区别就是通常会选择先从桌面管理开始。

林林指出,联想的IT管理服务特色是从桌面服务切入,利用自己在桌面端和整个设备方面的优势,当未来客户还希望使用网络、数据中心以及应用等服务时,联想能够迅速跟进,在满足用户需求的同时占领市场。

而冀晓东也认为这一策略是绝对可行的,因为做服务就像“跑马圈地”一样,只要先把客户“圈上”,建立信任感,拓展业务的难度并不大。

“联想IT服务绝不会只停留在桌面管理上。”几年前从惠普来到联想的项目经理黄峰平告诉记者,从桌面切入的策略,蕴含着一种中国兵法的战略成术,那就是先占领阵地,再扩大战场。他指出,惠普和IBM的IT服务战略更多的是从技术层面上切入,提出新概念,引入新技术后,进而提出做IT总管。“联想却是直接就把自己定位成一个管家,无论你将来让我管一个别墅还是管一个庄园,只要我的能力可以应付,客户根本没必要换掉我。”黄峰平说

从产品到服务

在无锡采访时,记者了解到,在联想之前,无锡尚德的IT外包项目本来是由一家当地的服务商提供的。当记者向联想IT服务项目管理处的项目经理陈靖问及项目进展时,他一脸兴奋。

“正式运营一个多月,我们的整体交付质量还是很不错的,一方面是工作效率的提高,故障一次解决率比以前他们采用的本地服务商高10%;同时每周接到的电话咨询量,从原来的高于1800个电话下降到1600,这表示IT故障的发生率大大降低。”陈靖指出的数据特别能说明问题,联想支持无锡尚德的工程师人数和此前当地的那家供应商是一样的,但陈靖承担的工作数量和范围却大大增加,内容上增加了资产管理、资产盘点、包括现场支持等任务。

陈靖表示,等到项目平稳运营3〜4个月,将之前总结下来的运营手册、运营规则、考核办法逐渐细化以后,逐渐移交给下一级项目管理人员——即客户服务经理。“我作为项目经理将逐步退出,把主要精力投入到其他项目中去。”

据记者了解,目前联想服务20多人的项目经理团队中,每个人手中都有2~3个项目要同时跟进。在这些人当中,除了一部分从其他公司跳槽而来,大部分人出自联想过去的服务团队,团队最大的挑战就是如何从产品服务向服务业务转型。

陈靖在加入联想之前,是原IBM售后支持部门蓝色快车的售后服务工程师,而他的体会是,售后服务与服务外包,有着本质区别。“以前在蓝快,我们属于支撑部门,只要保证销售质量和品牌口碑。在服务外包业务中,却是从后端被提到了前端,要为客户直接创造价值。”

“这种观念、站位的变化带来很大挑战。业务怎么做?成本如何控制?这些单纯售后服务不用考虑的问题成了当务之急。”据冀晓东介绍,为了帮助项目经理们尽快完成这种转型,联想设立了专门的PMO(项目经理)管理办公室,集中管理,定期沟通。除了定期把所有的项目经理召集起来,进行头脑风暴,做一些经验的总结和回顾外,联想也在极力完善IT外包服务系统和平台的搭建。

“把我们已经成形的、属于联想自己的东西沉淀下来。一方面,使项目经理们更快上手,同时,通过搭建展示中心,也能够让更多的客户直观了解联想服务的专业素养。”冀晓东表示,“要让客户知道,联想不仅是提供专业的人,还有专业的平台去支撑业务,让客户放心地把业务交给我们。”

服务以人为本

对于服务行业而言,人才无疑是企业最核心的生产力。而联想服务对人的重视,除了创造条件使每个人的价值得到最大发挥,也在细节中体现着中国传统的人性关怀。

在采访中,黄峰平告诉记者,他之所以选择从惠普来到联想,很大程度上是想发挥更大的作用,而不仅仅是一颗螺丝钉。

在与一些从IBM、惠普跳槽到联想的项目经理交流时,记者发现对于外包服务的项目管理,这些公司更多的是按部就班,项目经理推动力并不明显。“说白了,就是你要学会怎么用现有的东西‘搭积木’。”而联想并不会提供大量的“积木”,项目经理还承担着将业务向纵深引导的重任,“从销售知识到怎么维护客户关系,都要用心学习,这对我们是一种挑战,同时也意味着能力的提升。”一位入行10年的项目经理对记者说。

“在一些外企,如果你有一个想法,先得看看公司有没有相关流程,一旦没有就得先放这儿等着,等着老外决定你是否能做。在联想就不同了,没有流程,我就自己设计一个,如果后来的事实证明当初的策略是对的,我们就把这些流程标准化下来。如果不对,公司也会给我们改进的机会。”

黄峰平指出,在联想做项目经理,最大的优势是工作的覆盖面比较广,所获得的行业经验也会比其他竞争 对手多,“虽然说遇到失败的几率和风险会比较大,但是事实上风险和收益是一样的,风险越大,收益越大。”

而除了宽松的工作氛围,联想企业文化中的人性关怀也给黄峰平留下了深刻印象,在做深圳比亚迪项目时,由于比亚迪工业园地处偏远,工作环境相当艰苦。比如比亚迪只提供30元钱一把的硬板椅,可联想的工程师常常要伏案十几个钟头,为了让大家坐得舒服,黄峰平特别申请为130多名工程师每人订做了一把椅子。

人性关怀的效果相当明显,即便是在如此艰苦的环境中,黄峰平所带的团队去年只有不到1/10的人离开,而IT服务业界的平均离职率则高达20.53%。“联想不仅仅是关注项目管理者,实际上在团队建设和凝聚力方面是下了一些功夫的,包涵中国特色管理的艺术。”黄峰平说。

全球服务外包中国发展迅速

但仅为印度十分之一

工业和信息化部软件服务公司在北京发布的《2010中国信息技术服务业发展报告》称,中国凭借低廉的成本和IT技术和基础设施优势,正在逐渐成为全球服务外包最具竞争力的国家。

根据这份报告,最近3年,中国信息技术服务业年均增速高达30.1%,是同期全国GDP增速的3倍多。预计未来3年,年均增长率将超过25%,到2012年,产业规模将达8200亿元。

报告分析说,信息服务业加速向新兴国家转移。俄罗斯正成为新兴的全球服务外包研发中心,菲律宾正努力成为亚太地区最大的呼叫中心市场,越南则希望成为全球最大的IT生产商和IT创新企业外包其业务的目的地。

报告认为,从国际比较看,中国具有成为软件外包大国的比较优势:低成本的技术人员、软件开发人员数量规模巨大、比其他国家更好的日语和较好的英语、政府支持等。此外,欧美市场正在改变过去过于依赖印度供应商的局面。

道路工程测量中的曲线问题 篇4

道路设计的主要内容包括纵向坡度和平面线型, 它们是根据道路边线和道路中线进行划分的, 因此道路设计又分为道路边坡设计、道路横断面设计和特殊线段工程设计。根据道路设计的纵横断面设计和平面线型设计进行实地定位测量的工作就称之为道路工程测量, 而纵横断面设计和平面线型设计是指根据实地测量的地质、地形等资料设计的有关数据文件或图纸, 因此道路设计的成果又统称为设计数据。由于道路设计需进行实地定位, 因而它对局部和整体的精度都有一定的要求, 通过控制测量可保证断面和道路线型的整体精度, 而局部精度则需建立在控制测量的基础上, 并对设计数据进行细化、量化以及实地测量的可操作化。

1 缓和曲线

当交通车辆行使在圆曲线道路上时, 受到运行速度、车载重量和地心引力等影响。车辆会产生一定的离心力, 而离心力与圆曲线曲率成正比关系, 当离心力过大时车辆会发生侧翻, 为消除离心力在进行道路设置时, 通常会将道路外侧加高。随着道路从直线段转向曲线段道路外侧的高度也会逐步增高, 而这种从直线过过渡到曲线段的线我们就定义为缓和曲线, 缓和曲线属于数学平面曲线, 我国规定缓和曲线必须采用辐射螺旋线, 道路中线则采用圆曲线。为了保证圆曲线和缓和曲线之间过渡线满足平缓过渡要求, 缓和曲线的放线应满足以下3个条件:

1) 在缓和曲线上任选一点, 其曲率半径与曲线弧长应成反比, 比例系数为常数;

2) 缓和曲线曲率半径在ZH点应为∞;

3) 缓和曲线曲率半径与圆曲线半径R在HY点的数学表达式为:

在上述公式中ls代表缓和曲线长度, 由公式 (1) 和公式 (2) , 我们得知C的取值为正;从公式 (1) 和公式 (3) , C=Rls, 从而得出

如图1所示为缓和曲线的放线方法。

2 圆曲线β

圆曲线是指道路平面改变走向或者改变坡度时, 为满足平缓过渡要求而设置的圆弧形曲线, 圆弧形曲线的两端连接着两条相邻的直线段。当过渡线为一条圆曲线时, 我们称之为单曲线;当圆曲线的个数在两个或两个以上时, 则称曲线为复曲线。圆曲线本身就具有一定半径, 同时它也是路线转弯中最常用的一种曲线。圆曲线的测设元素包括曲线长、切线长、外距和切曲差, 如下所示为个测设元素的计算公式:

曲线长L=Raπ/180°

切线长T=Rtg (a/2)

外距E=R[sec (a/2) -1]

切曲差D=2T-1

上述公式中的a代表交点的转角, R代表圆曲线的半径。

3 采用Visual LISP方法施测

Visual LISP是Auto CAD自带的一个集成的可视化开发环境, 作为Auto CAD的一个表处理语言它可以完成不同学科的科学计算、图形绘制以及数据处理, 根据不同的专业需要编制不同的LISP语言程序。为此在Auto CAD 2000内部特别编制Visual LISP程序, 将该程序作为自定义函数来使用, 以完成圆曲线和缓和曲线的绘图和测设计算任务, 并使用Visual LISP语言编制E curve.l sp程序, 该程序应具备绘制图形计算测设数据等功能。道路中线设计需建立在带状地形图的基础上, 根据原始数据将交点和转点作为桩号和大地坐标, R代表圆曲线半径, ls代表缓和曲线长度。在采用电子全站仪和坐标放样法之前应对曲线主点和曲线桩的大地坐标进行计算, 在编制程序中输入该路段的实地测量设计数据, 即圆曲线半径、前后转点坐标、桩号和缓和曲线长度, 程序则会自动计算出该路段的全部测设数据。

4 采用GPS RTK方法进行施测

GPS是全球定位系统的简称, 作为导航定位系统它具有全球性、连续性和实时性, 能快速准确的为用户提供三维坐标, 随着GPS定位技术的不断完善在各个领域豆油广泛的应用, 尤其是在道路工程测量的坡度和弧度放样中, GPS技术展现了其独特的优越性。用户只需在外业电子手簿中输入施测圆曲线的起止点坐标、起止点里程、圆心坐标以及曲线半径等参数即可计算出该曲线的准确坐标。GPS RTK方法与常规方法相比在曲线长短和通视环境等方面不受限制, 除了有较快的施测速度外, 在放样精度、丢桩补桩、修复损毁路面等方面更具优势, 能将各种危险概率降至最低。但它也存在一定缺点, 如仪器造价高、信号易受阻、山林地区定位速度较慢, 因此它需与常规仪器配合使用。

参考文献

[1]祁芳.道路工程测量中的曲线问题探究[J].黑龙江交通科技, 2011, 34 (5) :12-13.

工程管理曲线 篇5

课程教案

第5次课 曲线：几何图素的绘制与编辑二

一、曲线功能简介

UG软件主要是三维实体建模的，但曲线功能在其CAD模块中应用的非常广泛。有些实体需要通过曲线的拉伸、旋转等去操作构造特；也可以用曲线创建曲面进行复杂实体造型；在特征建模过程中，曲线也常用作建模的辅助线（如定位线等）；另外，建立的曲线还可添加到草图中进行参数化设计。

一般曲线的功能分两大部分，基本曲线的生成和曲线的编辑。

二、绘制基本曲线

单击【插入】/【曲线】/【基本曲线】或在“曲线”工具栏中，单击图标，打开“基本曲线”对话框和“跟踪条”如图1所示。

图1 【基本曲线】对话框

这个对话框中包含了绘制直线、圆弧、圆形、倒圆角、修剪曲线和编辑曲线参数的功能。本节将介绍三种曲线创建，其它功能将在曲线编辑中介绍。

（1）无界：选中该复选框，则创建的直线将沿着起点与终点的方向直至绘图区的边界。

（2）增量：选中该复选框，指定的值是相对于上一指定点的增量值，而不是相对于工作坐标系的值。（3）点方法：该选项用于选择点的捕捉方式以确定创建直线的端点（如端点、中点、交点、存在的点、圆弧的圆心点、圆的象限点以及通过点构造器创建点等）。

（4）线串模式：选中该复选框，则以首尾相接的方式连续画曲线。若想终止连续线串，则可单击【打断线串】按钮。

（5）锁定模式：激活该模式，新创建的直线平行或垂直于选定的直线，或者与选定的直线有一定的夹角。

（6）平行于：用于创建平行于XC、YC、ZC的直线。首先在平面上选择一点，然后选择XC（或YC/ZC），则可以生成平行于XC（或YC/ZC）的直线。《CAD/CAM技术》精品资源共享课

课程教案

（7）按给定距离平行：用来绘制多条平等线。

①原先的：表示生成的平行线始终相对于用户选定的曲线，通常只能生成一条平等线。

②新建：表示生成的平行线始终相对于在它前一步生成的曲 线，通常用来生成多条等距离的平行线。（8）角度增量：文本框用于设置角度增量值，从而以角度增量值的方式来创建直线。

1、创建直线

单击【插入】/【曲线】/【基本曲线】或在“曲线”工具栏中，单击图标，打开“基本曲线”对话框和“跟踪条”，如图2所示。在该对话框中包括了直线、圆弧、圆和圆角以及修剪、编辑曲线参数等六个工具按钮。以下对“直线”功能中各选项进行简要说明。

图2 跟踪条

2、创建圆和圆弧 创建圆 在对话框中单击按钮，对话框则变为为下图所示的【圆弧功能界面】。

按钮，对话框变为为如图3所示的【圆形功能界面】。同时图4的对话框和在基本曲线对话框中点击创建圆弧的相同。

图3 【圆形功能界面】

图4 跟踪条

【圆形功能】对话框中与其他对话框相比简单了不少，其中Multiple Positions 选项时用来复制与前一个圆相同的多个圆，打开该选项以后，只要给定个圆的圆心位置，则可复制与前一圆相同的多个圆。生成圆方法有许多种，现在讲解一下几种常用方法。

（1）圆心、圆上的点：该方式是通过捕捉一点作为圆心，另一点作为圆上一点以确定半径，从而创建圆。系统一般默认 生成的圆在XC—YC平面内或平行于该平面。《CAD/CAM技术》精品资源共享课

课程教案

（2）圆心、半径或直径：该方式是以坐标的形式确定圆心，并通过设置半径或直径值来创建圆。创建圆弧

圆弧是圆的一部分。和圆不同的是，在创建过程中需要指定 圆弧的起点和终点。

在“基本曲线”对话框中，单击图标，切换至“圆弧”选项卡如图5所示。在该对话框中创建圆弧的方式有以下两种。

图5 基本曲线对话框

S型曲线:第二条曲线 篇6

这是所有事物发展的必然规律，这个曲线也常被称为钟形的曲线。在商业领域，对这个曲线最深入的解读当是杰弗里·摩尔的“技术产品接纳周期”，他接着把它细分成很多部分，逐个分析其中每个阶段发展的特点、动力和障碍，发现其中的断裂。但汉迪的真正贡献在于，他指出了在这个近乎宿命论的S型曲线中存在着面向未来的生机：在S型曲线中如何成长出第二条发展的曲线，而不必绝对的走向衰退。

汉迪所指出的第二条曲线是：在第一条S型曲线还没有到达顶点时，在某一点开始主动地向下走，然后再次走出一条从底部向上的S型曲线。其中要点有二：第一，这一点位于第一条曲线到达顶点之前；第二，第二条曲线开始的方向是向下走的。如果以企业为例也就是说，转型发生在企业辉煌的顶点之前，转型所选的方向和过程不是更好，而是似乎选择了倒退的方向。

转型之点在顶峰之前是因为，这是事物在向好的方向发展，在这一点上，“时间、资源、动力都足以使得新的曲线度过它起初的探索和挣扎的过程。”而如果过了顶峰、甚至在走下坡路的时候才转型，这时大问题就来了，“在那点，很难动员资源或者恢复一个人在鼎盛时的可信度。”在鼎盛时期之前的转型，有效地利用事物发展的自然动力；而在鼎盛之后的转型，则需要多费一份心力去和趋势做斗争。

工程管理曲线 篇7

一、油田测井曲线数据管理系统的需求性分析

1. 功能需求

油田测井曲线中, 测井曲线文件的产生主要来自于测井仪器的输出, 在实际的应用中, 油田测井工作中应用到的仪器是多种多样的, 在型号及种类上具有一定的差别, 不同种类、不同型号的测井仪器所产生的测井曲线文件格式具有较大差别, 目前常用的两种格式有:TXT格式与LAS格式, 每种格式都会应用一定的ASC II码方式来进行相关文本文件的保存, 这就导致其具有各不相同的内部结构, 在其管理工作中, 如果想要实现其统一集中管理, 就需要对测井文件格式进行转换, 并要与相关的测井专家进行有关问题的讨论, 这就使得在曲线文件转换领域具有较大的需求, 本次研究中的油田测井曲线数据管理系统中, 主要是应用LAS 2.0格式作为测井曲线的相关文件通用格式。

测井曲线文件加载方面的需求, 这主要包括相对路径、结束深度、起始深度、文件体等方面的数据加载;其加载方式具有多井与单井两种, 在单井加载过程中, 其加载流程主要表现为:选定井号、选择所要加载的测井曲线文件、加载入库;在多井曲线文件加载过程中, 其加载流程主要表现为:选择所需要加载的测井曲线文件、依据文件头的信息对测井曲线文件所归属的井进行自动判断、加载入库。

测井曲线文件的查询需求, 其所应用的检索方式主要是按井号检索, 其主要是在指定井号之后, 对该井所包含的测井曲线文件信息予以罗列。在其测井曲线检索工作中, 可以根据输入的曲线名称、加载日期、深度范围、井号等条件进行检索。

测井曲线的文件下载需求, 其下载方式主要表现为:根据实际的需求提出下载请求、等待数据管理人员的审批、审批通过后可以直接实施下载。其下载内容主要是曲线文件体以及测井曲线文件中的单条曲线数据。

测井曲线的文件回放需求, 其主要应该实现这样的基本功能: (1) 图形的显示, 能够以矢量图的方式实现图形的无级缩放; (2) 可以实现图形格式的自定义; (3) 能够实现多井对比显示、单井测井曲线显示、多条测井曲线文件显示、单条测井曲线文件显示等多种显示功能; (4) 应该能够实现各种不同比例尺的显示。

2. 用户界面

在测井曲线的加载中, 要求具有单独的程序, 并要具有菜单, 每个模块应该能够对应一个菜单项, 并且在曲线加载的过程中, 要具有取消按钮。测井曲线的文件查询, 井号列表应用的是树形方式, 其中一级节点表示的是盆地, 二级节点表示的是一级构造, 三级节点表示的是二级构造, 四级节点表示的是井号。查询结果要能够以表格的形式来显示。

在测井曲线的文件下载界面中, 测井曲线文件信息要能够以表格的方式来进行显示, 每一个记录之前都必须要求具有复选款, 并可以根据实际需求对其进行勾选, 既可以进行单选, 又可以进行多选。

测井曲线的回放, 在其回放界面中, 应用TAB方式对相关窗口进行分隔, 并要求每个回放的图像都能通过点击TAB来进行切换, 在图像上, 可以通过鼠标实现曲线的选取及放大、缩小。

3. 系统特性

系统要能够保证测井曲线能够转换成为统一的LAS2.0格式, 并且在转换过程中, 其要能够具有异常处理功能, 对于由于缺乏关键信息, 导致不能成功转换的相关的测井曲线文件, 要对其所缺乏的关键信息予以指出, 在曲线的查询、下载过程中, 对其工作效率具有一定的要求, 并要求在五秒钟之内将查询结果予以返回, 要求一百条测井曲线的下载时间不能超过两分钟, 系统在实际运行过程中, 要能够实现LAS2.0格式文件的回放功能, 在对曲线特性处理时, 要保证其能够满足测井曲线的实际展示要求。

二、Delphi VCL技术原理

Dephi是一个融合了可视化组件库功能、集成开发环境功能、现代编程语言的编程软件, 其基本类库是可视化组件库Visual Component Library, 其具有操作方便、可扩展性强、封装纯粹的优点, 即使是一个非常复杂的Win32API, 在对其进行VCL封装之后, 其使用起来也是比较方便的, 其能够支持类、过程及函数的嵌套, 可以在一个过程中生命一个类或者是一个过程, 其对于事件具有完整的支持与封装, 通过对事件对象进行有效的声明, 能够将任意的外部事件源绑定于VCL控件中, 并且在Delphi的VCL中, 还具有较多的伪API, 其能够为软件开发工作提供大力的支持。由于VCL具有非常好的可扩展性, 这会极大的方便控件编写工作, 并且可以实现任意Active X控件的导入导出, 并且其具有平台无关性, 可以在其他操作系统中直接应用。所有的VCL组件可以划分为可视组件与非可视组件两种类型, 通常情况下, 可视组件主要是继承TWin Control, 非可视组件主要是继承自TComponent。

三、油田测井曲线数据管理系统的总体设计

系统的主要功能模块表现为:用户管理模块、测井曲线展示模块、测井曲线解析模块、测井曲线查询下载、测井曲线加载。系统工作过程中的总体流程主要表现为:测井曲线文件加载、测井曲线文件查询、测井曲线文件下载、测井曲线文件回放。

结束语

系统的需求性分析是油田测井项目中的关键内容, 本文就主要对油田测井曲线数据管理系统的需求性进行了简单分析, 并对其管理系统的总体设计进行了简单探讨, 对于其应用性能的提升具有积极的作用。

参考文献

[1]付保红, 李玉春.油田测井曲线数据管理系统需求性分析[J].大庆师范学院学报, 2011 (5) .

工程管理曲线 篇8

关键词：无线传感器网络,圆锥曲线密码,密钥管理,证书服务

0引言

无线传感 器网络 (Wireless Sensor Networks ,WSNs) 是由多种 学科高度 交叉的热 点研究领 域 ,被广泛应 用在军事 监察 、医疗护理 、交通监管 和环境监 测等各类 领域[1]。 然而 , 无线传感 器网络也 面临着诸 如窃听 、 注入 、 陷阱 、 欺骗 、重放 、拒绝服务 和HELLO扩散攻击 等多种安 全风险 ,因此如何 解决安全 问题成为 无线传感 器网络研 究的热点和难 点问题[2]。 由于无线传感器网络 的节点在能量 、 计算能力 、 存储能力 和通信带 宽等方面 有限制 , 传统的密 钥管理方 案无法直 接应用在 无线传感 器网络中 ,使得无线 传感器网 络的密钥 管理面临 着诸多困 难和挑战 。 适用于无 线传感器 网络的一 种比较简 单的密钥 管理方案 是在所有 节点中都 预先存储 一个对称 密钥进行 通信 ,但是如果 其中某一 个节点被 攻击成功 ,则全网络 就不再安 全 ,而且对称 密钥管理 方案限制 了新节点 的加入和 密钥更新 等动态性 操作 ,因此对称 密钥管理 方案不能 满足无线 传感器网 络的动态 性和安全 性需求 。 而非对称 密钥管理 方案既可 以保证网 络的安全 性需求也 可以很好 地满足动 态性需求 , 然而需要 更多的能 量和资源 开销[3]。 但随着大 规模集成 技术的飞 速发展 , 传感器节 点在能量 、 计算能力 、 存储能力 和通信带 宽等方面 都有很大 提高 , 可以通过 有效的控 制把非对 称密码体 制中的部 分方法应 用于无线 传感器网 络中来实 现安全密 钥管理 。

圆锥曲线 密码是一 种比椭圆 曲线密码 更加高效 的非对称 密码体制 ,具有密钥 短 、参数选择 灵活 、实现速度 快和安全 性高等优 点 ,通过将其 应用在无 线传感器 网络的密 钥管理方 案中 ,给出一种 基于圆锥 曲线密码 的无线传 感器网络 密钥管理 方案 (Key Management scheme based on Conic Curve cryptography for wireless sensor network , KMCC ) 。 所给方案 可以有效 实现通信 密钥分配 以及动态 添加新节 点 、密钥更新 和回收 ,并且在密 钥存储空 间 、可扩展性 和抗网络 攻击等方 面都要比 基于椭圆 曲线密码 的无线传 感器网络 密钥管理 方案等经 典的密钥 管理方案 具有更好 的性能 ,因此所给 方案可以 较好地适 用于无线 传感器网 络中 。

1KMCC方案设计

1.1网路模型

假设部署 的无线传 感器网络 中有且仅 有一个基 站 , 且该基站 不会失效 或者被攻 击 。 网络中每 个节点都 能够感知 其邻近的 节点 ,同时假设 在网络初 始化阶段 不存在外 部入侵的 问题 ,即所有节 点都具有 一定抵御 外部攻击 的能力 , 且为每个 节点赋予 唯一的身 份标识ID以抵御Sybil攻击和Newcomer攻击 。 其中 , 基站作为 证书管理 机构 , 用来为每 个节点分 配证书 , 证书内容 应包含与 节点私钥 匹配的公 钥 、节点身份 标识以及 时间戳 。 证书形式 为CAi= ESKCA( PKi, IDi, T ) , i表示某个 节点 , Ci表示节点i的证书 ,SKCA表示基站 的私钥 ,PKi表示节点i的公钥 , IDi表示节点i身份标识 号 ,T表示证书 的有效期 , 且节点i自身私钥 为SKi, 同时被注 入基站的 公钥PKCA。

1.2网络初始化

部署无线 传感器网 络之前 , 需要对整 个网络中 的基站和 所有节点 进行初始 化设置 。 首先需要 构造安全 圆锥曲线C , 然后分别 在其上选 取阶为k的基点P, 并定义圆 锥曲线C上的点加 运算和标 量乘法运 算[4]。 节点i的配置参 数则为 (k ,C/Fq, E , F , G , H ) , k表示有限 域Fq上的素数 ,C表示有限 域Fq上的圆锥 曲线 ,E表示有限 域Fq上的加法 群 ,F表示圆锥 曲线上的Frobenius映射 ,G表示加法 群E上随机选 取的生成 元 ,H表示单向 散列函数 ,且有SKi= KMH ( IDi) , KM表示系统 的主密钥 。

1.3通信密钥建立

部署无线 传感器网 络完成后 , 需要在基 站和节点 间建立通 信密钥 ,具体执行 过程如下 所示 :

( 1 ) 首先 , 每个节点 都通过广 播 “ Hello ” 消息来发 现邻居节 点 , 邻居节点 在收到 “Hello” 消息后回 复确认消 息 ;

(2) 当一对节点i和节点j互相确认 为邻居节 点之后 , 节点i通过利用 公钥证书CAi将自己的 公钥PKi发送给邻 居节点j ,节点i发送给节 点j的消息为 (CAi, t ) = 骔ESKCA( PKi, IDi, T ) , t 」 , 节点j发送给节 点i的消息为 ( CAj, t ) = 骔ESKCA( PKj, IDj, T ) , t 」 , 发送的消 息都包括 时间戳t , 主要作用是为 了保证节点j收到证书的有效性,避免节点i重发已过期证书或防止恶意节点冒充节点i重发过期证书;

( 3 ) 节点i和节点j只有利用 预注入基 站公钥PKCA才能对证 书解密 , 以验证证 书是由基 站发放的 , 并获得邻 近节点的 身份标识 和公钥 。 节点j利用基站 公钥PKCA来验证节点i发送的消 息DPKCA( CAi, t ) = DPKCA骔ESKCA( PKi, IDi, T ) , t 」 = ( PKi, IDi, T , t ) , 节点j获得节点i的身份标 识IDi和公钥PKi; 同样 , 节点i也需要利 用利用基 站公钥PKCA对节点j发送的消息进行验证DPKCA(CAj,t) =DPKCA骔ESKCA(PKj, IDj, T ) , t 」 = ( PKj, IDj, T , t ) , 获得节点i获得节点j的身份标 识IDj和公钥PKj;

( 4 ) 邻居节点i和节点j互相获得 对方的公 钥后 , 利用初始 化预先加 载的私钥SKi= KMH ( IDi) 和SKj= KMH ( IDj) 建立对密 钥Ki , j。 节点i生成对密 钥Ki , j= F ( SKi, H ( IDj) ) , 节点j生成对密 钥Kj , i= F ( SKj, H ( IDi) ) , 由映射F性质可知Ki , j= Kj , i, 则建立起 邻居节点i和j之间对密 钥 。

1.4节点的加入和删除

新节点加 入网络时 , 需要首先 对其配置 身份标识 , 产生新节 点的证书 和私钥 ,再与邻近 节点建立 通信对密 钥 ,具体执行 过程如下 :

( 1 ) 新节点t请求加入 网络时 , 基站首先 为该节点 分配一个 身份标识 号IDt, 用以生成 证书CAt= ESKCA( PKt, IDt, T ) 以及私钥SKt= KMH ( IDt) , 并同时为 该节点预 先注入基 站公钥PKCA;

( 2 ) 新节点t部署后 , 向周围节 点广播 “ Hello ” 消息寻找 邻居节点 , 邻居节点 回复确认 消息后 , 然后新节 点t与邻居节 点之间建 立对立对 密钥Ki , t。

由于整个 网络中每 对邻居节 点的密钥 与其他节 点之间的 对密钥是 相互独立 的 , 所以删除 被捕获或 失效的节 点不会给 其他节点 造成危害 , 节点删除 的执行过 程如下 :

( 1 ) 当一个节 点s能量耗尽 或被捕获 后 , 在网络中 广播该失 效或被捕 获节点s的身份标 识IDs及该节点 已退出的 消息 ,从而其证 书CAs失效 ;

( 2 ) 其余节点 收到节点s的身份标 识IDs退出的消 息后 ,若再有节 点s发送到消 息则直接 丢弃 。

1.5密钥的更新和回收

网络中邻 居节点利 用公私密 钥对更新 对密钥 , 假定是由节点i发起密钥更新请求,具体执行过程如下所示:

( 1 ) 节点i采用节点j的公钥PKj来加密节 点i的身份标 识IDi和一个一 次性随机 数R1, 然后发送 给节点j , 即节点i发送消息EPKj( IDi, R1) 到节点j , 其中R1唯一地标 识节点i更新 ;

( 2 ) 节点j采用节点i的公钥PKi来加密节 点i的一次性 随机数R1和节点j新产生的 一次性随 机数R2, 然后发送 给节点i, 即节点j发送消息EPKi( R1, R2) 到节点i , 其中R2唯一地标 识节点j更新回复 ;

( 3 ) 节点i收到消息EPKi( R1, R2) 进行解密 后 , 得到随机 数R1, 所以节点i确认回复 消息是节 点j发送的后 采用节点j的公钥PKj来加密随 机数R2, 并发送给 节点j , 即节点i发送消息EPKj( R2) 到节点j ;

(4) 节点j收到消息EPKj(R2) 进行解密 得到随机 数R2, 所以节点j可以确认 此次消息 是节点i发送的 ;

( 5 ) 节点i选择通信 会话密钥KD, 并采用自 己的私钥SKi和节点j的公钥PKj加密会话 密钥KD达到密钥 更新报文 消息M,即有M=EPKj( ESKi(KD)) , 然后发送 给基点j 。

( 6 ) 节点j收到密钥 更新报文 消息M = EPKj( ESKi(KD)) , 然后采用 自己的私 钥SKj和节点i的公钥PKi来解密会 话密钥KD, 即有DSKj( DPKi(KD)) , 从而邻居 节点间建 立新的会话密 钥 。

在无线传 感器网络 中 ,如果有节 点发现某 个节点不 合法时 , 需要向基 站对该节 点投不信 任票 , 当基站收 到对这个 节点的不 信任投票 超过一定 的阈值 ,则基站就 会通过广 播节点私 钥的方式 对该节点 的密钥进 行回收 ,具体执行 过程如下 :

(1) 当基站收到对节点e的不信任投票超过阈值d时 , 则向网络 广播发送 密钥回收 消息(SKe, PKe) ;

( 2 ) 网络中节 点在收到 回收消息 ( SKe, PKe) 后 , 查找自己 是否与不 信任节点e是邻居节 点 ,如果不是 邻居节点 则直接丢 弃该消息 ,如果是邻 近节点则 今后不再 接收节点e的消息 , 等到证书 过期后 , 则邻居节 点之间的 对密钥自 动撤销 。

2实验仿真与性能分析

实验仿真 工具采用 伯克利大 学研制的MICA2mote, 使用的是8位ATmega128L处理器 ,4 KB的SRAM以及128 KB的ROM , MAC层协议采 用802 . 11标准协议 , 路由协议 采用DSR协议 , 传感器节 点数目为500, 有且仅有1个基站 。 主要从安 全性 、存储开销 、能耗和可 扩展性四 个方面分 别与E&G方案 、IBC方案和基 于ECC方案三种 经典密钥 管理方案 进行分析 比较 , 以验证所 给KMCC方案的优 越性 。

2.1安全性分析

KMCC方案的安 全是建立 在圆锥曲 线上离散 对数问题 难解性的 基础之上 的 。 在网络通 信密钥建 立过程中 , 攻击者无 法获得圆 锥曲线密 码标量乘 算法的初 始密钥k , 而如果通 过截获网 络通信密 钥协商消 息来推导 出初始密 钥是困难 的 。 当有新节 点加入网 络时 ,由于该节 点没有初 始密钥 ,其现在的 密钥分配 的密钥无 法解密之 前的报文 消息 , 因而能够 保证网络 的后向安 全性 ; 假如攻击 者捕获了 网络中的 一个节点 ,由于邻居 节点之间 的对密钥 只涉及邻 居节点本 身 , 与其余节 点无关 , 为避免攻 击者通过 恢复被捕 获节点初 始密钥获 取通信报 文消息 , 可以通过 密钥更新 方法来更 新密钥 ,从而使得 老的对密 钥不能解 密以后的 报文或生 成冒充的 加密报文 ,从而有效 防止外部 恶意节点 或被捕获 节点的攻 击 ,保证网络 的前向安 全性 。 攻击者即 使捕获控 制了网络 一个节点 ,也不可能 获取其余 节点的密 钥信息和 其他相关 信息 ,并且可以 通过其余 节点的不 信任投票 来删除该 节点 ,所以可以 减少安全 威胁影响 整个网络 ,所以KMCC方案具有 较高的抗 毁性 。

由于攻击 者总是试 图在无线 传感器网 络中通过 捕获控制 传感器节 点来获得 其余节点 密钥信息 ,所以节点 捕获对于 无线传感 器网络是 一种需要 非常重视 的安全威 胁 。 E&G方案由于 节点需要 存储密钥 个数较多 ,如果其中 一个节点 被捕获 ,则极有可 能造成多 个节点的 密钥信息 泄露 , 网络的抗 毁性较差 , 其节点的 密钥被捕 获概率为1-(1-a/P)n [5]。 IBC方案 、 基于ECC方案以及 所给KMCC方案由于 只存储邻 近节点密 钥信息 , 所以单个 节点被捕 获不会扩 散整个网 络 ,IBC方案的节 点密钥被 捕获的概率 为中 ,a表示密钥 环大小 ,P表示密钥 池大小 ,n表示被捕 获的节点 个数 ,m表示网络 节点数目 ,e1表示基于ECC方案的密 钥回收成 功概率 ,e2表示KMCC方案的密 钥回收成 功概率 。 其中 , 节点数m=500 。 假定令a=300 ,P= 1 000 , n = 200 , e1= 0 . 27 , e2= 0 . 35 , 则KMCC方案与E&G方案 、IBC方案和基 于ECC方案的密 钥抵抗被 捕获能力 的比较分 析如图1所示 。

2.2能耗分析

由于无线 传感器网 络节点的 能量有限 , 所以密钥 管理方案 应尽可能 节约能量 消耗 ,密钥管理 方案的能 耗主要包 括运算能 耗和通信 能耗 。 在无线传 感器网络 中 ,节点传输 信息所需 的通信能 耗比执行 计算时的 运算能耗 大得多 ,一般认为 传输1 bit信息100 m所需能量 大约可以 执行3 000条指令 。 对于E&G方案 ,密钥分配 建立阶段 需需执行 单向散列 函数运算 和XOR运算 , 同时需要 进行节点 间的通信 , 当密钥环 超过阈值 时 , 通信能耗 将会大幅 增加 , 当有新节 点加入或 更新密钥 时 , 需要重新 执行密钥 分配过程 ,能耗几乎 相同 。 对于IBC方案 ,需要执行 单向散列 函数运算 、XOR运算和公 钥运算 , 当需要更 新密钥时 ,只需在邻 居节点之 间进行计 算能量和 通信能量 消耗 。 对于基于ECC方案 ,需要执行 单向散列 函数运算 、 椭圆曲线 密码标量 乘运算和 椭圆曲线 点加运算 , 对密钥只 存在于邻 居节点之 间 ,所以只需 考虑邻居 节点之间 的计算和 通信能量 消耗 。 对于KMCC方案 ,需要执行 单向散列 函数运算 、圆锥曲线 密码标量 乘运算和 圆锥曲线 点加运算 , 对密钥只 存在于邻 居节点之 间 , 所以只需 考虑邻居 节点之间 的计算和 通信能量 消耗 ,但是圆锥 曲线密码 标量乘运 算和圆锥 曲线点加 运算优于 椭圆曲线 密码标量 乘运算和 椭圆曲线 点加运算 ,所以KMCC方案比ECC方案所需 能耗更少 。 其中 ,假定网络 中每个节 点的初始 能量为0.5 J。 图2给出了随 网络规模 变化KMCC方案与经 典密钥管 理方案的 能耗分析 比较 。

2.3存储开销分析

假定节点 之间通信 密钥的长 度是相等 的 , 令存储参 数的开销 为Sc, 存储单个 密钥的开 销为Sk, h表示平均 邻居节点 的个数 ,有h= 姨m 。 对于E&G方案 ,只需要存 储节点的 通信密钥 ,所以其存 储开销只 与网络规 模的大小 有关 ,则其单个 节点的存 储开销为m(lnm+9.21)Sk/ h[8]。 对于IBC方案 , 需要存储 邻居节点 的通信密 钥 , 还需存储 系统参数 、系统公钥 、节点公私 钥对以及 身份标识 ,所以其存 储开销与 对网络规 模大小和 参数个数 有关 ,则其单个 节点的存 储开销为Sc+ ( h + 4 ) Sk[9]。 对于基于ECC方案 , 需要存储 邻居节点 之间的通 信密钥 , 还需要存 储公共参数、节点公私钥对以及 节点认证密钥,所以其存储开 销与对网 络规模大 小和参数 个数有关 ,则其单个 节点的存 储开销为Sc+ ( h + 3 ) Sk[10]。 对于所给KMCC方案 , 需要存储 邻居节点 之间的通 信密钥 ,还需要存 储节点公 私钥对和 节点认证 密钥 ,所以其存 储开销与 对网络规 模大小和 参数个数有关,则其单个节点的存储开销为Sc+ ( h + 2 ) Sk。 而且由于IBC方案和基 于ECC方案以及 所给KMCC方案都是 存储邻居 节点之间 的密钥信 息 , 所以网络 规模的增 加节点的存储开销变 化不大 。 则KMCC方案与E&G方案 、IBC方案和基 于ECC方案的存 储开销比 较如图3所示 。

3结束语

工程管理曲线 篇9

我国页岩气资源储量丰富、开发潜力巨大。2011 年4 月,EIA评估中国页岩气技术可采储量达36. 1 万亿立方米,占全球总量的19% ,居世界第一位。2012 年国土资源部初步评估我国页岩气资源的技术可采储量为25. 08 万亿立方米( 不含青藏地区) ,其中勘探开发地区可采资源量达15. 95 万亿立方米。储量丰富的页岩气资源为我国应对日益突出的天然气供需矛盾以及逐渐攀升的天然气对外依存度提供了崭新的思路。然而,页岩气开发在我国还是一个全新领域,具有投入大、技术难、风险高的特点。在国内两轮 “热火朝天”的招标过后,由于技术、资金等问题,页岩气行业频频遇冷,致使原本应该在2013 年底启动的第三轮招标一再搁浅。美国页岩气开发经验表明技术攻关和成本控制是制约页岩气资源快速实现规模化商业开发的关键因素。本研究在对涪陵页岩气田实地调研的基础上,借助学习曲线理论剖析了技术学习与页岩气开发成本变动之间演进规律。这对推动我国页岩气产业化发展,加快页岩气气等非常规油气资源开发利用具有重要的现实和理论意义。

1 我国页岩气开发技术工程化实现的内涵

页岩气赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式,具有自生自储、无气水界面、大面积连续成藏、低孔、低渗等特征[2]。页岩气在成藏机理、赋存状态、分布规律、开采方法等方面极大的区别于常规油气( 见表1) ,这决定了页岩气在勘探开发方式上有着特殊的技术要求,不确定性问题发生的概率远大于常规油气田,开发成本也远高于常规油气。

从勘探启动阶段到早期开采阶段,再到商业化开采阶段,美国大概用了30 年的时间。技术突破与成本控制是实现美国页岩气资源规模化商业开发的关键。依据美国经验,页岩气开发的经济可行性很大程度上依赖于钻完井费用的支出,专家访谈信息也表明页岩气钻完井成本支出占据开发总成本的60% ~ 80% 左右,因此,本文以页岩气钻井成本作为开发成本的参考指标并依此来进行分析。页岩气钻完井技术体系常由储层评价( 甜点) 技术、水平钻井技术、完井技术、水平井分段压裂技术、体积改造技术以及微地震裂缝监侧技术等构成,这些技术不同于常规油气开发技术,处于初始试验应用阶段,技术学习特征明显。基于Ferioli等对成本与技术关系的研究[3],本文把我国页岩气开发工程化实现的内涵定义为: 随着开发进程的推进,技术经验不断累积、技术学习效应不断提升技术能力,促进钻井成本不断降低,并最终实现系列开发技术的商业化应用与推广( 见图1) 。其中,是勘探评价阶段的单位钻井成本区间,对应的开发规模区间为; 是早期开采阶段的单位钻井成本区间,对应的开发规模区间为; 为商业化开发成本,此时的开发规模为,常被学者称为累计平衡规模( break - even) ,为技术工程化实现临界点。如图1 所示,页岩气开发工程化实现不仅包括开发规模维度( 用钻井数量来衡量) ,还包括开发成本维度。只有突破工程化开发临界点,我国页岩气开发技术才能复制推广,实现规模化商业开发。

2 页岩气开发技术工程化实现的机理分析

页岩气开发是个复杂的系统工程,技术要求高,不确定风险大,资金投入多。技术体系不成熟、技术成本高昂是开发成本大幅度高于常规油气开发的主要原因。页岩气作为一种新兴的非常规能源,其开发技术具有显著的学习效应。开展技术学习活动是降低开发成本的重要途径,正是不断开展技术学习,使开发涪陵焦石坝地区埋藏在页岩层中储量可观的页岩气资源在经济上变得可行( 见表2) 。

中国石油化工股份有限公司高级副总裁王志刚[4]指出,全过程、技术与经济一体化 “学习”可以提高钻井速度、提升施工效率以及促进了工艺技术进步和工程成本下降,对加快该非常规油气资源开发进程起到了积极的推动作用。此外,实地调研发现由于技术体系不成熟,导致不确定性问题发生的可能性不能有效控制在经济开发效益范围内,这是制约我国页岩气规模化、商业化开发的核心问题。页岩气开发过程中的不确定性问题是指在未来开发进程中会遇到的一些挑战或者无法预知的障碍,增大了开发成本投入的可能性。不确定性问题发生可能性的大小取决于现有的技术能力水平的高低,技术能力主要包括技术创新能力和技术改进能力。技术创新和技术改进可以有效降低各种不确定性问题发生的可能,减小了钻井工程停止、放弃以及出现“干井”的概率。其中,“弃井 “和 “干井”是产生巨大沉没钻井成本根源。

以上分析可知,技术学习不仅可以直接降低开发成本,还能通过提升技术能力降低不确定性问题发生的可能性,减小沉没钻井成本,间接降低开发成本( 见图2) 。

通过技术学习降低开发成本是实现页岩气工程化开发重要途径。如图1 所示,技术学习对开发成本的作用途径有两条: 一条是基于Wright[5]学习曲线理论,随着技术规模的不断扩大,技术成本不断降低; 另一条技术学习提升技术能力,主要包括技术创新能力和技术改进能力,降低了页岩气开发过程中各种不确定性问题发生的可能性,起到间接降低开发成本的作用。

2. 1 技术学习对开发成本的直接影响

根据以往学者的研究结果,技术学习对成本的影响可以用技术学习曲线来描述。技术学习曲线来表示技术成本的规模效应或学习效应,即随着技术规模的不断扩大,技术成本不断降低的过程[6]。在过去的几十年,技术学习曲线的应用显著提高了人们捕捉技术采用、研发活动和技术成本降低之间复杂关系的能力。涪陵页岩气田实地调研还发现一个重要现象,即新兴技术相比成熟技术,技术学习效应对成本的影响更加明显。这是因为新兴技术往往比成熟技术具有更高的技术学习速率所导致的。根据页岩气钻完井技术学习速率随着开发进程的演进特征,可把页岩气开发技术学习曲线划分为3 种技术学习形态,以便更准确的描述技术学习对开发成本的影响( 见图3) 。

在风险探井阶段,由于多项技术处于研发试验时期,技术学习速率高,技术学习效果非常明显,开发成本下降迅速。此阶段表现出以技术创新为主导的技术学习,本文把其定义为创新型技术学习形态( 如上图a) 。进入勘探评价阶段,由于风险探井阶段先验技术经验累积,开发成本被控制在一定水平,技术研发投入减少,主要通过开展多项技术调整或改进活动来提高钻完井效率来,降低钻完井成本,技术学习速率变小,开发成本下降趋缓。此阶段表现出以技术改进为主导的技术学习,本文把其定义为改进型技术学习形态( 如上图b) 。当进入开发井阶段时,系列开发技术经过不断创新和改进已趋于成熟,技术学习对成本变动的影响较小,学习速率较低,单位钻井成本也已经下降到可复制推广的水平。此阶段表现出以成熟技术为主导的技术学习,本文把其定义为成熟型技术学习形态( 如上图c) 。

2. 2 技术学习对开发成本的间接影响

对已实现规模化商业开发的涪陵页岩气田的实地调研结果显示,钻井过程中发生不确定性问题引发大量的沉没钻井成本。技术学习如何不断减小不确定性问题发生的可能性,降低沉没钻井成本,是分析技术学习间接影响开发成本投入的关键。实地调研发现,页岩气开发过程中对成本影响较大的不确定性问题主要有三类,即地质问题、技术问题以及环境问题。在不同的开发阶段,各种不确定性问题发生的可能性大小具有很大差异。本文依据实地访谈信息,对页岩气开发过程中对应井别的各种不确定性问题发生的可能性等级进行了评价( 见表2) 。

注: 1) 评价标准依据为专家访谈; 2) ****到* 分别代表非常高到低的4个等级

地质问题是由于地层构造、储层结构以及地质规律认识水平的制约而导致页岩气井不具经济开发价值而弃用,甚至出现 “干井”的可能性,从而引起钻井沉没成本的增加。技术问题主要包括技术研发问题、技术替代问题以及技术应用问题,其中:技术研发问题是指在技术研发过程中,由于钻完井工程本身的复杂性、技术攻关者的能力有限,导致技术研发项目的失败或终止,产生巨大的沉没成本;技术替代问题是指随着时间的演进,不断涌现的新技术必然取代现有技术,增加了技术成本的投入;技术应用问题是指由于地质条件差异所需要的技术系列也不同的 “水土不服”现象,或在采用新技术的适应过程中出现操作失误的可能,额外增了开发成本; 环境问题是指在钻完井的施工过程中可能引发的生态破坏、地下水及地表水污染、空气污染等问题,处理这些环境问题往往成本高昂,甚至导致“封井”的可能,极大地增加了钻完井的成本支出。表2 中的各种不确定风险评价等级也表明,随着开发进程的推进,各种不确定风险等级是不断下降的,这与上述成本变动机理分析相吻合。

降低各种不确定性问题发生的概可能性需要技术能力不断提升予以保障,然而技术能力的提升又得益于各种技术的不断学习,因此,技术学习对开发成本的间接影响的作用机理如图4 所示。

从图4 可以看出,如果把在风险探井阶段之前的技术水平定义为初始技术水平,那么在风险探井阶段,不确定性问题发生的可能性极高,需要进行的技术攻关项目最多,技术学习强度最大,技术能力提升最快,一旦风险探井取得成功,技术能力将大幅度提升。当进入勘探评价井阶段,由于技术能力的提升能够掌握部分不确定性问题的发生规律,各种不确定性问题发生的概率显著降低。进入开发评价井阶段,技术能力进一步提升,各种不确定性问题发生的可能性又进一步减小。进入开发井阶段,由于之前各个阶段的不断探索,各种技术难关不断被攻克,技术能力达到一定水平,各种不确定性问题发生的可能性已基本控制在可接受范围内。实地调研发现页岩气的开发进程中,通过技术学习,技术能力从初始技术水平到开发井水平,经历了4 次显著的提升,不确定性问题发生的可能性也发生了显著的递减变动,相应的钻井成本也发生了4 次显著的递减变动。

3 页岩气钻井成本学习曲线———以涪陵页岩气为例

页岩气作为一种新兴的非常规能源,开发技术新,不确定性问题多,开发成本高[7],技术学习曲线特征明显。基于以往学者对技术学习曲线理论的研究,技术学习曲线刻画的是技术成本的规模效应或学习效应。页岩气开发过程中有可能发生地质、技术以及环境方面的问题,以至于增大了开发成本投入。通过开展技术学习来提升技术能力,降低不确定性问题发生的可能性这一间接作用在以往学者定义的技术学习曲线上并没有体现出来。基于此,本研究以涪陵页岩气气田为案例,不仅考虑了技术学习的规模效应,还考虑了不确定性问题发生的可能性大小对开发成本的影响,并把发生不确定性问题导致钻井工程失败所引发的成本定义为页岩气开发的沉没钻井成本。

通过实地调研并结合专家建议,本文给出了不同开发阶段成功取得具有经济利用价值钻井的概率区间,根据钻井成功概率和不考虑不确定性问题下的单位成功钻井成本,推算出不确问题引发的钻井沉没成本。为了更加准确地描述不确定性问题下的页岩气开发成本变动规律,将不确定性问题引发的沉没钻井成本分成所有井型都按最小钻井成功概率测算的悲观钻井沉没成本、按最大钻井成功概率测算的乐观钻井沉没成本以及按成功概率区间中值测算的中性钻井沉没成本( 见表4) 。

在不考虑不确定风险对页岩气开发成本的影响,依据专家访谈信息,以不同开发阶段对应井别的单位钻井成本为研究对象,可以刻画涪陵地区页岩气开发成本的学习曲线( 见图5) 。

从图5 可以看出,在不考虑各种不确定性问题对钻井成本的影响,只考虑技术学习的规模效应对钻井成本的影响,涪陵页岩气开发成本从风险探井阶段的钻井成本1 亿元下降到开发井阶段的5 000 万元,钻井周期已也从风险探井阶段的150 天缩减至开发井65 天。依据上述的成功钻井成本数据并结合专家访谈获得的不同开发阶段对应井别的成功概率区间,根据成功概率区间的最大值、中值和最小值,测算出了不确定性问题下涪陵页岩气开发总成本随着技术学习的变动趋势( 见图6) ,其中包括以最小成功率考量的悲观钻井总成本、以成功率概率区间中值考量的中性钻井总成本以及以最大钻井成功概率考量的乐观钻井总成本。

如图6 所示,若以中性态度看待涪陵页岩气田沉没钻井成本,单位钻井总成本由早期的风险探井阶段的80 000 万元下降到勘探评价井阶段的22 222万元左右,下降幅度达到72. 22% ,到开发评价井阶段的单位钻井总成本为12 727 万元,下降幅度为42. 73% ; 进入开发井阶段,单位钻井总成本下降到6 667 万元,降幅为47. 62% 。由此可知,早期的风险探井阶段到勘探评价井阶段钻井成本变动趋势更为剧烈,而从勘探评价井阶段到开发井阶段钻井成本变动相对平缓。这主要是因为早期的技术学习速率较高,之后技术学习速率递减所造成的。只考虑技术学习的规模效应( 由图6 中的现实成本表示) ,风险探井阶段到勘探评价井阶段的钻井成本变动幅度为50% 左右,勘探阶段阶段到开发评价阶段,钻井成本变动幅度为30% 左右; 开发评价井阶段到开发阶段,钻井成本变动幅度为28. 57% 。比较而言,只考虑技术学习的规模效应的钻井成本变动更为平缓,技术学习对钻井成本的间接影响显著增大了技术的学习效应。

4 小结

页岩气规模化商业开发对保障我国能源供应,缓解天然气供应压力,优化能源结构[8]以及促进经济增长具有重要的战略意义。页岩气开发技术工程化是规模化商业开发的前提,技术攻关与成本控制一直是掣肘我国实现页岩气开发技术工程化的关键。针对以往对技术学习曲线理论主要侧重考察技术规模与成本变动之间的影响关系,本文以已经宣布实现规模化商业开发的涪陵页岩气田为案例,以学习曲线理论为基础,研究了页岩气开发从风险探井阶段到开发井阶段的钻井成本变动规律。研究发现:页岩气开发具有显著的技术学习曲线特征,通过开展技术学习活动,不仅可以直接发挥技术学习的规模效应,还可以提升技术能力,降低钻井过程中地质、技术及环境问题发生的可能性,提升钻井工程的成功率,从而降低开发成本; 风险探井阶段到勘探评价井阶段钻井成本变动趋势更为剧烈,而从勘探评价井阶段到开发井阶段钻井成本变动相对平缓;当只考虑技术学习的规模效应,钻井成本变动更为平缓; 与前者相比,技术学习对钻井成本的间接作用显著地增大了技术的学习效应。

参考文献

[1]EIA.Review of emerging resources:U.S.shale gas and shale oil plays[R].Washington,DC:U.S.Department of Energy,2011

[2]国家发展和改革委员会,国土资源部,财政部,国家能源局.页岩气发展规划(2011—2015)发改能源[2012]612号[EB/OL].(2012-3-13)[2014-12-10].http://www.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/201203/t20120316_1074474.htm

[3]FERIOLI F,SCHOOTS K,VAN DER ZWAAN B C C.Use and limitations of learning curves for energy technology policy:A componentlearning hypothesis[J].Energy policy,2009,37(7):2525-2535

[4]王志刚.应用学习曲线实现非常规油气规模有效开发[J].天然气工业,2014(6):1-8

[5]WRIGHT T P.Factors affecting the cost of airplanes[J].Journal of Aeronautical Sciences,1936(3):122-128

[6]黄建.中国风电和碳捕集技术发展路径与减排成本研究——基于技术学习曲线的分析.资源科学,2012(1):20-28

[7]葛洪魁,王小琼,张义.大幅度降低页岩气开发成本的技术途径[J].石油钻探技术,2013,41(6):1-5

工程管理曲线 篇10

1 引言

常用的沉降预测方法[3],如双曲线法、指数曲线法、Asaoka法和灰色理论等,仅适用于荷载稳定情况下的沉降预测,因此拟合起点只能选取在桥梁工程主体完工之后。而全过程沉降量预测的泊松曲线法由于能够利用前期观测资料,能很好地反应结构物施工全过程的沉降与时间的关系。

泊松曲线被称为饱和曲线,它反映了事物从发生发展到成熟,最终趋于极限或者饱和的过程[6]。在沉降预测中,泊松曲线的表达式为

式中:S为t时刻的累积沉降量/mm;K为预测的最终沉降量/mm;a为瞬时沉降速率;c为待求参数。

2 泊松生长曲线的特点

由式(1)可知,泊松生长曲线模型具有以下特点:S-t曲线不通过原点。

2.1 不通过原点的机理分析

对于饱和土来说,在荷载作用下会迅速产生瞬时沉降,即为初始沉降,是由负剪区域的剪应变在土体体积不变的情况下引起的变形。在荷载中心线下,渗透性很低的黏土几乎不发生排水,土体同时发生侧向膨胀和垂直压缩。对于非饱和土,在荷载施加后孔隙中的气体可被压缩,由于空隙被压缩使得土骨架也产生变形,因而初始荷载由气体、土骨架和水三者共同承担。随着气体和水的排出,骨架继续被压缩,应力将逐渐转移到土骨架上,由此在沉降曲线初始点会出现瞬时的沉降。综上所述,由于初始沉降的存在,S-t曲线不通过原点。

2.2“S”形机理分析

沉降曲线不通过原点是由于瞬时沉降的存在,地基的总沉降包含瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。随着时间和荷载的变化,固结沉降和次固结沉降的变化可以分为如下几个阶段:

1)沉降量近似线性增加阶段

土体在刚加载时仍然处于弹性状态,随着时间和荷载的增加,沉降量的发展呈近似线性;

2)沉降速率增加阶段

土体在继续加载时逐渐进入到弹塑性状态,土体的沉降量和沉降速率不断加大;

3)沉降速率递减阶段

土体不再加载时,由于土体尚未固结结束以及流变,沉降量将继续增大,但沉降速率逐渐递减;

4)沉降趋于稳定阶段

随着时间进展,沉降将达到极限稳定状态。通过工程实例也发现,当时间足够大时,沉降会逐渐平稳并趋于收敛。

泊松曲线所描述的“S”特征与上述地基沉降非常相似,因此,可以用泊松曲线来预测地基沉降随时间的变化规律。

3 非线性求解过程

泊松曲线模型为非线性模型,直接求解非常困难。本文采用最小二乘法对模型中的参数K、a和c进行反演优化,以沉降计算值和实测值的绝对误差建立如下目标函数:

计算过程如下:

(2)以J为最小值作为控制条件,运用MATLAB程序内置的lsqcurvefit函数迭代求得K、a和c值,进而得到泊松曲线的表达式;

(3)求出任意时刻t的预测沉降量St。

4 工程实例分析

本文选取的沉降观测区段为某客运专线铁路特大桥180#墩至205#墩为试验区段,桥址范围地势平坦,桥桩基均为嵌岩桩,最小嵌岩深度均超过5.0m。

客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南指出,拟合精确度良好的相关系数不小于0.92,表明拟合曲线与实测沉降曲线的趋势吻合较好。采用泊松曲线法,对该区段的52个观测点的原始观测数据进行全过程的沉降预测,相关系数R≥0.92的沉降观测点数及百分比见表1。图1给出了典型观测点DK0080838D2的荷载-沉降-时间关系曲线。

由表1和图1可知:

(1)对比于Asaoka法、灰色理论、双曲线法和指数曲线法沉降预测方法,泊松曲线法52个测点的相关系数均大于0.92,沉降预测精度得到了显著提高。

(2)所有观测点的预测最终沉降与实测沉降均比较接近,典型观测点的实测沉降曲线和预测曲线吻合度较高,沉降预测效果良好。

由此可知,全过程沉降量预测的泊松曲线法对于高速铁路桥梁工程具有很好的适用性。

5 拟合参数初始值的取值范围

在泊松曲线非线性求解过程中,首先需要给定参数K、a和c的初始值,而合适的初始值将会减少MATLAB程序迭代次数,大大提高运算速度和沉降预测结果的准确性。表2给出了试验区段52个测点通过非线性求解最后得出的拟合参数结果范围。

由式(1)可知,K为模型预测的最终沉降量,a为瞬时沉降速率,c为待求参数。因此,客运专线铁路桥梁工程沉降观测点拟合参数K、a和c初始值的取值,应依据观测点累计沉降和沉降速率来确定,如果确定某个参数的取值比较困难,可以参考表2并结合观测点自身沉降特点综合确定。

值得说明的是,表2中的拟合参数计算结果范围仅仅是桥梁工程试验区段观测点的统计结果,对于其他结构物,如路基、隧道和过渡段等,并不一定具有参考意义。

6 结语

综上所述,泊松曲线法由于能够利用前期观测资料,沉降观测区段52个测点的相关系数均大于0.92,拟合曲线与实测曲线吻合度较高,表明全过程沉降量预测的泊松曲线法对于高速铁路桥梁工程具有很好的适用性。

参考文献

[1]曾俊铖,张继文,彭志鹏,等.京沪高速铁路CFG桩复合地基沉降预测分析[J].铁道建筑,2009(07):69-71.

[2]客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南[S].北京:中国铁道出版社,2006.

[3]刘俊飞,赵国堂.铁路路基沉降评估中预测模型的选择[J].铁道建筑,2010(11):64-68.

[4]徐洪钟,施斌,李雪红.全过程沉降量预测的Logistic生长模型及其适用性研究[J].岩土力学,2005(03):387-391.

[5]朱志铎,周礼红.软土路基全过程沉降预测的Logistic模型应用研究[J].岩土工程学报,2009(06):965-969.

《曲线运动》概要 篇11

■ 一、 基础知识及概念辨析

■ 1. 速度概念的拓展

（1） 物体的速度方向（运动方向），就是该物体（质点）运动轨迹的切线方向.

（2） 曲线运动是变速运动，有加速度.

■ 2. 物体做曲线运动的条件

（1） 物体保持直线运动的条件：合外力（加速度）方向与瞬时速度方向在同一条直线上. 例如，竖直上抛运动、弹簧下挂重物的上下振动.

（2） 物体做曲线运动的条件：物体所受合力方向与其瞬时速度方向不在同一直线上.

■ 3. 运动的合成和分解

（1） 分运动与合运动 一个二维平面内的实际运动可以看成是两个互相垂直的分运动的合成. 运动的分解就是从合运动求分运动. 位移、速度、加速度都是矢量，均可以列出相应的关于时间的参数方程.

（2） 合运动与分运动具有等时性、独立性和等效性. 运动的合成与分解遵循平行四边形定则.

（3） 两个直线运动的合运动，有可能是静止、直线运动或曲线运动.

（4） 抛体运动是水平方向直线运动（或速度为零）与竖直方向加速度为重力加速度的直线运动的合运动.

■ 4. 平抛运动

（1） 定义：以一定水平速度将物体抛出，忽略空气阻力，物体只在重力作用下的运动. 平抛运动是具有水平方向初速度的抛体运动，其加速度为重力加速度.

（2） 物体做平抛运动的条件是：① 有水平方向的初速度；② 加速度加重力加速度.

（3） 性质：平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成. 平抛运动是加速度不变的运动，单位时间内速度变化量相同，是匀变速曲线运动.

（4） 运动规律：

① 速度：vx=v0，vy=gt，v=■，

方向：tan θ=■=■.

② 位移：x=v0t，y=■gt2，

合位移大小：s=■，

方向：tan α=■=■.

③ 时间：由y=■gt2得t=■（由下落的高度y决定）.

④ 竖直方向为v0y=0的匀变速运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立.

（5） 直线运动中规律的应用：竖直方向上相邻的相等时间间隔内位移差是一个定值. Δy=gT 2.

■ 5. 匀速圆周运动

（1） 匀速圆周运动是轨迹为圆的运动. 匀速圆周运动是变速运动，是变加速曲线运动. 匀速圆周运动线速度大小、加速度大小不变. 匀速圆周运动角速度、周期、频率、转速不变.

（2） 描述匀速圆周运动的物理量：弧长、角度、线速度、角速度、加速度、周期和频率、转速.

① 线速度：大小v=■；方向在圆周该点的切线上；单位：m/s.

② 角速度：大小ω=■；单位：rad/s.

③ 周期T：运动一周的时间，单位：s.

④ 频率 f =■：每秒钟转过的圈数，单位：Ｈz.

v、ω、T、 f 之间的关系：

v=■=■=2πr f ，ω=■=■=2π f ，v=rω.

（3） 物体做匀速圆周运动的条件是：合外力方向始终与物体的运动方向垂直. 物体做匀速圆周运动的向心力即物体受到的合外力.

■ 6. 向心力和向心加速度

（1） 向心力在圆周运动中，是指向圆心的分力，在匀速圆周运动中，是使物体做圆周运动的合外力.

（2） 向心加速度只描述圆周运动物体的运动速度方向改变的快慢，与速度大小改变无关.

（3） 向心力：大小F=mrω2=m■=mr■2=mr（2π f ）2.

方向：总是指向圆心（时刻在变）.

（4） 向心加速度：大小a=rω2=■=r■2=r（2π f ）2.

方向：总是指向圆心（也总是在变）.

■ 7. 离心运动

做圆周运动的物体，合外力提供的向心力不足时，运动半径增大，物体“被甩出”的运动.

■ 三、 曲线运动与直线运动的区别与联系

（1） 直线运动一般选择运动轨迹所在直线为一维坐标系，曲线运动选择二维平面坐标系.

（2） 直线运动一般只考虑位移、速度、加速度的大小变化，不涉及它们的方向变化，而曲线运动必须考虑这些矢量的方向及其变化，使问题显得更复杂，综合性更强. 例如，平抛运动加速度不变，但速度、位移大小方向均变化；匀速圆周运动，速度、加速度大小不变，但它们的方向时刻变化.

（3） 在圆周运动中引入了全新的物理量体系来研究圆周运动，包括线速度、角速度、周期、频率和转速. 向心力、向心加速度也是与直线运动中截然不同的.

（4） 不管是直线运动，还是曲线运动均遵循牛顿运动定律. 从运动学到动力学，牛顿为我们确立了完美的力学体系. 知道初状态和受力情况，原则上，我们可以知道以后任何时间物体的运动状态.

工程管理曲线 篇12

“大科学工程”又称“大科学装置建设工程”, 它是指经过较大规模的投入和工程建设, 目的在建成一种能够长期稳定运行并能持续进行科学技术活动的设施, 从而实现重要科学技术目标的大型基础设施建设工程[1,2]。大科学工程通常是系列装置建设工程, 比如我国在建的“神光系列高功率激光装置”[3]以及“神舟系列和天宫系列的载人航天工程”。我们在这种系列装置建设过程中发现:系列装置的管理模型继承性和工程数据共享性存在巨大潜力可挖, 这类工程管理问题不断完善将有助于工程质量管理体系的持续改进以及工程效率的有效提升。

大科学工程具有鲜明的科研和工程双重属性。其科研性体现在工程所承担的大量尖端科学试验, 任务对装置的可靠性要求越来越高, 可靠性水平不但直接影响到试验任务的成败也成为衡量大科学工程建设成效的重要指标之一。其工程性体现在投资巨、规模大, 建设和运行周期长等特点[4], 而且对管理模型的成熟性要求也越来越高。因此, 我们认为应当重视大科学工程的可靠性工程管理问题研究, 特别是可靠性数据管理模型的研究, 将有助于解决目前工程中存在的跨装置管理模型继承性和工程数据共享性不足等问题。

目前, 侧重于对某一特定系统的多阶段、多层次、全生命周期的信息管理进行的研究较多, 如王长峰, 王化兰[5]针对重大研发项目过程管理构建的时空体系结构, 高长元、祁凯[6]对面向制造业ERP的企业建模研究, 朱启超、陈英武[7]建立的复杂项目界面风险管理模型, 陈光宇、但莹荧[8]信息系统流程分析等。但在系列装置中跨装置的数据管理方面研究较少。本文从数据管理建模角度分析跨装置的可靠性数据管理的共性和差异, 借鉴系统工程建模思想, 将霍尔三维结构、企业建模方法和TRIZ中的技术进化理论相结合, 建立大科学工程可靠性数据管理模型。针对单个装置的可靠性数据从阶段、视图、对象三个维度构建通用管理模型, 同时引入S进化曲线对不同装置的管理模型成熟度的差异进行研究。该模型在神光系列激光装置建设中得以应用。

2 理论和方法基础

2.1 霍尔三维结构理论

霍尔三维结构是美国系统工程专家A.D hall在1969年提出的以时间维、逻辑维、知识维组成的立体空间结构, 为解决大型复杂系统的规划、组织、管理问题提供了一种统一的思想方法[9], 在企业建模中和风险分析[10,11]中得到广泛应用。国内外学者通过重新设计三个维度提出了多种具有多层次、多视图和多阶段的建模方法, 如CIMOSA、ARIS、GRAI、GERA及集成化企业建模等方法。霍尔三维结构是一个通用性的三维体系结构, 具有清晰地表达系统工程的各阶段、各步骤以及所涉及的知识范围的功能, 时间维表示系统工程的工作阶段或进程, 逻辑维是指系统工程每阶段工作所应遵从的逻辑顺序和工作步骤, 知识维表征从事系统工程工作所需的知识。我们将针对单一装置从三个维度进行统一地划分, 即从时间、逻辑和知识角度分析整个装置, 目的是剖析系列装置建设管理中存在的共性。

2.2 TRIZ理论S曲线进化法则

TRIZ技术进化理论由前苏联学者Genrich S.Altshuller及研究人员经过分析世界大量的发明专利基础上于20世纪七八十年代提出, 九十年代中国大陆开始接触和了解TRIZ, 该理论认为不同领域中技术进化过程的规律相同, 都存在产生、成长、成熟、衰老、灭亡的过程[12,13,14,15]。在TRIZ技术进化理论中将技术的进化分为婴儿期、成长期、成熟期和衰退期四个阶段, 各阶段对应的技术成熟度呈现S形趋势[16]。S进化曲线在各阶段具有不同的特征详见表1[17,18,19]。

所有实现某个功能的事物可称为技术系统, 技术系统的进化可通过S曲线进行描述[20]。S曲线包含技术系统进化的四个阶段, 每个阶段的性能特征各不相同, S曲线不仅能对各阶段特征的差异性进行分别描述, 还能预测技术的发展趋势及可能达到的状态。实际上, 大科学工程也是一个由众多子装置构成的复杂技术系统, 多个子装置共同构成大科学工程完整的进化路径。不同装置在不同阶段的可靠性数据管理也存在差异, 本文结合S曲线将很好地对大科学工程在各阶段的可靠性数据管理的差异性进行描述。

3 可靠性数据管理通用模型的构建

本文通过将系统工程中的霍尔三维结构和企业建模方法进行整合建立了可靠性数据管理通用模型详见图1, 该模型是一个包括对象维、视图维和阶段维的三维体系结构。该三维体系结构, 可以将大科学工程中可靠性工程建设所涉及的所有功能、资源、组织等数据信息构架在一起, 形成一个完整的管理体系。

3.1 对象维设计

对象维对应霍尔三维结构中的逻辑维, 主要包括原型i、原型j和成熟装置三个基本要素, 描述了大科学工程研发过程遵循的基本规律即由原型装置到成熟装置的技术进化规律。大科学工程的研发一般要经过从最初模型的不断演变, 某一功能的不断完善到成熟装置的论证设计, 即多个原型装置的不断演进最后形成成熟装置。在霍尔三维结构中逻辑维主要是面对问题求解的逻辑过程, 本文的对象维描述大科学工程在演进过程中包含的多个原型装置, 每一个原型装置都独立解决一个或多个技术问题, 所以本文运用对象维代替逻辑维既描述了大科学工程中解决技术难题的逻辑过程也展示了其逐步演进的进化过程。本文建立对象维就是为了解决大科学工程中跨装置可靠性数据管理问题。

3.2 阶段维设计

阶段维对应霍尔三维结构中的时间维, 以装置的完整生命周期为阶段坐标轴, 包括论证、设计、研制、调试和运行五个阶段。这五个阶段划分由大科学工程的特点和装置的实际需求所决定, 反映装置建设过程中经历的主要阶段。每个阶段都有其具体的可靠性建设要求, 在进行可靠性建设过程中提供了大量的可靠性数据。所以建立数据管理模型必须覆盖工程的全生命周期, 才能收集到真实、完整的可靠性数据。阶段维设置主要是为了收集和处理单个装置全生命周期中各阶段产生的可靠性数据信息。

3.3 视图维设计

视图维包括资源视图、组织视图、信息视图、功能视图和过程视图, 分别从不同侧面描述数据管理模型的特征[5,6,7]。

(1) 资源视图

资源视图描述了以装置全生命周期为核心的大科学工程资源的分类信息、资源的使用情况及项目干系人的资源利用关系, 为可靠性工程管理提供了资源信息、资源共享等, 用以支持可靠性工程建设的资源配置, 同时也是项目干系人协同工作的基础。大科学工程中的资源包括组织性资源、材料性资源和管理性资源等, 而本文中可靠性数据管理模型涉及的资源主要有可靠性资源、维修性资源和保障性资源。

(2) 组织视图

组织视图描述大科学工程的组织结构、角色信息及各组织之间的关系, 为可靠性数据管理提供组织依据。组织视图由组织关联图和组织层次图构成, 共同表征大科学工程中组织结构以及各组织单元之间的相互关系, 详见图2。组织视图主要围绕可靠性数据管理的任务进行设计, 如资源调度、报告故障、分析原因、纠正措施、验证及故障归零等。这些任务大多是跨组织进行的, 为了促进任务顺利开展构建了故障审查组和工作小组, 设计和集成单位、外协单位 (承担建设的单位) 来组织和协调这些跨单位的任务。图3展示了大科学工程可靠性数据管理组织金字塔结构。

(3) 信息视图

信息视图描述了可靠性数据管理的信息对象, 以及完成任务需要提供的信息及属性。信息视图不仅包括装置在研制过程中重点关注的“六性”信息, 还包括由其它视图提供的资源、组织和功能信息共同构成信息视图。信息视图主要为了实现对“六性”信息中可靠性信息的收集、处理和保存工作, 建立起从发现故障到故障归零的信息集中化管理模式, 实现数据信息闭环管理。

(4) 功能视图

功能视图描述了可靠性数据管理的目标分解层次以及各个模块间存在的相互关系, 处于最底层的单元是具体的活动目标单元, 即可靠性数据管理主要承担的任务。可靠性数据管理的业务活动主要围绕故障报告、故障分析与纠正措施、验证与归零三大目标进行, 这些目标又一层层的向下展开, 逐步分解出底层的活动单元。

(5) 过程视图

过程视图描述了组成过程的多个活动和这些活动之间逻辑关系, 是连接其它视图的纽带, 是整个视图维的核心。过程的本质是一系列前后逻辑关联的业务活动或操作集合, 是功能视图在集合了资源、组织、信息后的对业务过程完整的描述, 能够清晰地说明可靠性工程数据管理要达到的业务目标或性能指标、任务及实现途径、组织参与的单元、资源以及最终的结果等。

大科学工程通常是为进行某项科学技术活动或解决系列重大技术难题而成立的, 因此大科学工程从建立之初就明确其应具备的功能和最终目标。本文首先建立资源视图, 通过资源视图对数据管理模型涉及的资源信息进行分类和管理;其次在资源视图基础上构建组织视图来定义数据管理中涉及的组织结构信息, 利用组织视图对资源进行合理地调度和分配;再根据资源视图和组织视图建立信息视图, 通过信息视图来记录和反馈装置中的“六性”信息, 同时信息视图也记录资源视图提供的资源信息和组织视图提供组织信息;然后结合资源视图、组织视图、信息视图建立功能视图来明确数据管理模型主要从事业务活动和功能目标;最后将功能、资源、组织、信息视图进行整合共同构成数据管理模型的过程视图, 过程视图描述了可靠性数据管理中多个活动之间的逻辑关系。

4 可靠性数据管理模型成熟度的差异分析

通过S进化曲线描述技术系统在不同阶段的特征及发展趋势的直观性, 并基于上述建立的可靠性数据管理模型, 构建系列装置的跨装置管理模型的成熟度曲线, 详见图5。图5是对图1中数据管理模型成熟度的完整描述, 横轴表示从原型装置到成熟装置的进化路径, 纵轴表示可靠性数据管理模型在对每个装置的可靠性数据进行管理时达到的管理成熟度。S曲线簇展示了装置经历技术进化的n个完整进化周期, 这n个周期共同构成装置的完整进化路径。在图5中每条S进化曲线不但对应一个装置还描述了装置经历的四个进化时期即婴儿期、成长期、成熟期和衰退期。

可靠性数据管理模型在对各装置各时期的可靠性数据进行管理时达到的成熟度也各不相同。如图5所示两条S进化曲线之间存在交集即图中的阴影区域, 这是因为后一轮的S进化曲线 (Sj) 开始于前一轮S进化曲线 (Si) 的成熟期, 两条S进化曲线之间的成熟度存在差异导致的。在阴影区域内, Si进化至成熟期, 资源投入增加, 资源充足度提高, 组织经过一段时间的运作也能适应数据管理的需要, 提供的信息完整性也较高, 功能完备性和过程的满意度方面都大大提升。相对于Sj则处于婴儿期, 新一轮的进化刚刚诞生, 资源投入相对较高, 但组织适应性、信息完整性、功能完备性和过程满意度方面都比较低, 所以在图5阴影区域中Si的成熟度高于Sj。在TRIZ进化理论的四个阶段中婴儿期的性能最低, 成熟期的性能达到最佳, 这两个阶段最能反应出数据管理模型的成熟度差异性。所以本文选择S进化曲线中的婴儿期和成熟期两个阶段为代表, 分别从资源的充足度、组织的适应性、信息的完整性、功能的完备性和过程的满意度等五大方面进行对比分析可靠性数据管理模型的跨阶段成熟度的差异, 详见表2。

在工程建设中, 由于新装置建设需要投入更高的研发费用、更多的技术人员, 以保证Sj的诞生, 所以Sj对应的资源充足度较高。但是, 由于技术的更高要求和管理脱节、组织间磨合等原因, 所以整体成熟度还较低 (详见表2) 。图5和表2共同描述了在对大科学工程跨装置、多阶段的可靠性数据进行管理时数据管理模型的成熟度特征。综合前文分析S进化曲线在本文中主要具有下两方面功能:一方面用来描述可靠性数据管理模型在进行大科学工程跨装置、多阶段的可靠性数据进行管理时达到的管理成熟度;另一方面用来描述整个装置的进化规律, 即从原型装置的论证到最终形成成熟装置的完整进化过程。在图6中S曲线簇描述了图1中通用模型对象维剖面中装置的进化规律, 每条S曲线都对应于阶段维中的五个阶段。

神光系列激光装置都是由众多的光、机、电结合的综合系统构成, 包含了大量的类型不同的单元模块和设备的大型复杂系统。在神光-III原型装置建设过程中暴露出可靠性数据管理模型研究明显不足, 数据规范不够、管理分散, 重用性不好等问题;为解决这些问题, 在神光-III主机装置建设中, 建立了完整的可靠性管理体系, 搭建了上述的可靠性数据管理模型并开始了模型的共性和差异的研究, 较全面的解决了系列装置间的管理模型继承性和数据共享性等工程管理问题。上述构建的大科学工程的可靠性数据管理模型应用于神光系列装置建设中并已取得显著的成效。包括运用阶段维对系列装置的各阶段产生的可靠性数据进行规范的收集和处理, 通过视图维分别从资源、组织、信息、功能和控制五个方面分别对装置建设过程的可靠性数据进行系统化管理和控制, 并通过对象维实现跨装置间的数据共享性以及模型继承性。

5 结束语

面向工程和科研需求的可靠性数据管理模型和成熟度的研究是大科学工程建设中可靠性工作的重要基础。通过建立多层次、多视图、多阶段数据管理的通用模型把系列装置建设中涉及的可靠性数据管理的共性内容加以提炼, 从而实现可靠性工程管理体系的完善, 提高了工程管理整体水平。通过引入S进化曲线分析系列装置之间的的可靠性数据管理模型的成熟度差异, 直观曲线簇综合描述可靠性工程管理的进化趋势, 从资源充足度、组织适应性、信息完整性、功能完备性和过程满意度等五大方面对比揭示管理进化的规律。

上述研究在神光系列装置建设中的有效验证表明:大科学工程建设必须重视可靠性工程的管理规范化建设, 这是一条有效提升管理效率的可行路径。本文提出的管理模型和方法不仅有助于解决大科学工程当前建设中面临的管理矛盾, 也为大科学工程后续工程实施奠定了宝贵的经验和坚实的基础。

摘要：借鉴系统工程建模和技术进化思想, 从系统理论和组织理论角度建立大科学工程可靠性数据管理模型, 运用对象维、视图维和阶段维分别阐述可靠性数据管理的主要内容及相关共性。以此提出管理模型的成熟度曲线分析方法, 运用S进化曲线分析大科学工程可靠性数据管理存在的跨装置差异性。并在神光系列装置建设中加以验证, 实现可靠性工程管理的规范化和效率的有效改善。