分支结构

分支结构（共9篇）

分支结构 篇1

XML数据查询尤其是结构复杂的XML数据查询是一项重要的研究课题。XML数据查询主要分为单路径查询和分支路径查询。单路径查询语句形如a//b/c,目前针对单路径的查询方法有A(K)[1],D(k)[2],APEX[3],1-index[4],XISS[5],DataGuide[6]等,其基本思路是对XML文档树建立路径索引,有效地减少查询单路径的时间。XML分支路径查询研究较少,国内尚无相关文献报道。目前解决分支路径查询的一般方法为算法pathsjoin,其基本思想是:首先对查询树进行编码,将其拆分成由根结点到叶子结点的单路径,并用pathstack算法[7]得到单路径查询结果,然后将单路径查询结果利用结构连接算法进行匹配得到多分支查询结果。

为了避免XML多分支树查询过程中多条单路径的连接操作而带来的查询效率低的问题,本文提出一种基于递归思想的多分支树查询算法算法TBQ,很好的解决了这类的查询。该算法是将多分支树的每个结点进行查询,然后根据查询结果进行匹配。实验表明,与现有的XML多分支树查询算法pathsjoin相比,算法TBQ的查询效率更高。

1 XML文档的编码

为了快速的识别一篇XML文档结点之间的祖先后代关系,本文对XML文档采用流编码。思路如下:将XML文档看作是流文件,XML文档树中的每一个结点在解析文档时根据每个标签在文档中出现的先后次序赋予两个序号begin和end。其中begin代表文档标签的开始位置,end代表文档标签的结束位置。祖先结点u的编码区间[begin(u),end(u)]包含后裔结点v的编码区间[begin(v),end(v)]。XML文档树及其编码如图1所示。

2 XML文档树的索引创建方法

一般多分支树的查询算法都是对XML文档树进行遍历,由于遍历XML文档树要在内存中完成,这样的算法效率比较低。本文提出一种为XML文档树建立索引,主要的思想是将XML文档的各个结点按结点的名称聚类存放,同时记录下每个结点的流编码。图1所对应的XML文档树及其编码,其部分结点索引如表1所示。

3 多分支树查询算法TBQ

下面以查询语句PLAY[/ACT[//SCENE[/SPEECH][/STAGEDIR]][//SPEECH[/SPEAKER][/LINE]]][//PGROUP[/PERSONA][/GRPDE-SCR]]为例,介绍多分支查询树算法TBQ的基本思想:

Step1:把文档树每个结点按流编码编码;

Step2:创建XML文档树的索引,遍历编码后的文档树,对每个文档树的结点按其名称存放;

Step3:对多分支树结构的查询条件采用递归算法。

例如,在图1所示的XML文档树中要查询如图3所示的多分支树结构。首先,定位到查询树的第一个叶子结点SPEECH。在索引结构中,找出SPEECH的结点信息:(24,37),(45,52),(85,92),(73,80),(53,66);同理可得出STAGEDIR的结点信息:(21,23),(38,40),(41,43),(81,83);在得出的这些结点中,要判断哪两个结点信息是符合多分支树中结点的关系首先是要判断这两个结点是否有共同的祖先或父结点SCENE;通过索引结构可以得知SCENE的结点信息为SCENE(17,44),(72,84)。

判断过程如下:首先在多分支树查询条件中,SPEECH为左结点,STAGEDIR为右结点,那么必须满足SPEECH.begin

算法TBQ描述如下:

4 实验及结果分析

为了验证算法TBQ的效率,我们利用VC++实现了算法TBQ。实验环境为:CORE2,2.93G CPU,2G内存,Windows XP。实验数据为莎士比亚XML数据集[8]。

在实验中,我们测试了莎士比亚XML数据集的5个分支查询语句,查询语句如表2所示。对于多分支树查询,分别使用算法TBQ和算法pathjoins进行查询。它们的查询效率如图4所示,结果表明算法TBQ的性能明显优于算法pathjoins。

由图4可以看出,算法TBQ的执行效率要优于算法pathjoins。

5 结束语

对XML文档实现多分支树查询,一般方法是将多分支树拆分成若干个单路径,对单路径分别进行查询,然后再对单路径查询结果进行连接操作,这样的算法效率低。而本文提出的算法TBQ为实现XML多分支树快速查询,提出了先查询每个查询树的树结点然后将查询结果进行匹配的有效方法,从而大大提高了查询效率。

摘要：目前XML单路径查询和简单的分支路径查询已经得到了较好地解决,但如何高效地实现XML多分支树查询还没有很好的方法。该文提出了算法TBQ,该算法将多分支树的每个结点进行查询,然后根据查询结果进行匹配。实验表明,与现有的XML多分支树查询算法pathsjoin相比,算法TBQ的查询效率更高。

关键词：XML查询,XML多分支路径查询,XML编码,XML索引

参考文献

[1]Kaushik R,Shenoy P,Bohannon P.Exploiting Local Similarity for Efficient Indexing of Paths in Graph Structured Data[C].10th Interna-tional Conference on Database Theory,San Jose,California,USA,2002:129-140.

[2]Chen Q,Lim A,Ong K W.D(k)-index:An adaptive structural summary for graph-structured data[C].Proc.of the 2003 ACM SIGMOD Intl.Conf.on Management of Data,San Diego,California,USA,2003:134-144.

[3]Chung C,Min J,Shim K.APEX:An adaptive path index for XML data[C].Proc.of the 2002 ACM SIGMOD Intl.Conf.on Management ofData,Madison,Wisconsin,2002:121-132.

[4]Milo T,Suciu D.Index structures for path expressions[C].7th International Conference on Database Theory,Jerusalem,Israel,1999:277-255.

[5]Quanzhong Li,Bongki Moon.Indexing and Querying XML Data for Regular Path Expressions[C].Proceedings of the 27th VLDB Confer-ence,Roma,Italy,2001:361-370.

[6]Roy Goldman,Jennifer Widom.DataGuide:enabling query formulation and optimization in semistructured databases[C].23th InternationalConference on Very Large Data Bases,pages,Athens,Greece,1997:436-445.

[7]Bruno N,Koudas N,Srivastava D.Holistic Twig Joins:Optimal XML Pattern Matching[C].Franklin M J.Proceedings of the 21th ACMSIGMOD International Conference on Management of Data.Madison,Wisconsin,USA,2002:310-321.

[8]莎士比亚戏剧集XML数据集.Shakespeare XML data sets.Available at:ftp://sunsite.unc.edu/pub/sun-info/standards/XML/egs/.

分支结构 篇2

湖北省黄石市第二中学 李 志

摘要：在全国、省市信息技术优质课中对培养学生信息素养存在两种争议：一种观点认为课堂教学中应注重学生技术、技能培养，将教学中指导学生如何操作和使用作为核心；一种是在教学中着重培养学生处理信息的方法和过程，用探究学习的方式去发现和学习技术，形成技能。本文在多分支教学中设计的“爱心礼物”AB案实际上就是基于这两种观点的典型例子，通过具体教学与反思，我更赞同第二种观点，即引领学生思维，培养分析问题和解决问题的能力，通过思维促进技能。

关键词：信息素养 多分支结构

一、引言

在信息技术课程教学当中，我们培养学生信息素养，或者说信息能力，到底这是一种什么样的能力？这个问题在全国、省市信息技术优质课中存在两种争议：一种观点认为课堂教学中应注重学生技术、技能培养，将教学中指导学生如何操作和使用作为核心；一种是在教学中着重培养学生处理信息的方法和过程，用探究学习的方式去发现和学习技术，形成技能。

对于这个问题，我一直在思考，是否能把狭义的信息技术能力（技术上的操作）拓展到广义视角，也就是信息处理能力和技术能力并举这个目标上来？

我在多分支教学设计中，设计了“爱心礼物”AB案，AB案反映了两种不同的教学设计理念，通过实际教学和反思，让我更加坚定了引领学生思维，培养分析问题和解决问题的能力，通过思维促进技能的教学理念。

二、教学分析

1．教材分析

本节课是教育科学出版社普通高中课程标准实验教科书《算法与程序设计（选修）》第二章第2．3．2节的部分内容。本节内容是在学生初步了解了VB的编程环境、VB中的数据类型、变量的使用以及If单分支与双分支结构，进一步向学生展示VB多分支选择结构的使用。

2．学情分析

本课教学对象为高一年级学生，我所带的3个班是年级基础较好的理科班，学生思维活跃，接受能力较强，当然，也有一些计算机基础较为薄弱的学生。学生本学期第一次接触到程序设计，但是一周开设了2节课，课程开设以来，学生已经基本掌握了使用计算机解决问题的步骤，能够完成简单输入、计算、输出的顺序结构程序，上节课已经学习了单分支和双分支选择结构，学生对If的这两种结构有了一定的理解，能够编写简单的选择结构程序。

三、教学设计

【教学设计A】

1．设计说明

本教学设计通过教师提出的一个个小任务，引导学生逐个解决本节课涉及到的知识点，最后要求学生用多分支结构完成完整的“爱心礼物”的实例。

2．教学目标

（1）能理解选择结构中单分支和双分支选择结构执行过程，并用其解决实际问题。

（2）能理解多分支选择结构，并能用If多分支语句和Select Case多分支语句解决实际问题。

（3）能理解Image控件的picture属性和List控件的text属性。

3．教学过程

（1）创设情景 导入新课

教师通过演示选择商品，程序能够显示相应商品的图片导入新课。目的在于引导学生思考为什么选择一个商品，程序能显示相应的图片，也就是引导学生复习上节课学到的单分支语句或者双分支语句的执行过程。

（2）师生探究 构建新知

在这个过程中设计四个任务：

任务一：在图片框中显示商品图片。设计该任务的目的是解决如何显示图片的技术问题。

任务二：通过下拉列表框选择商品名称，在图片框中显示对应的商品图片。在这个任务中，设置下拉列表框中只有两个商品。这样设计的目的在于引导学生用已有单分支或者双分支选择的知识解决这个问题。

任务三：在任务二的基础上，将下拉列表框中的商品增加到3个以上，此时用原来的双分支语句无法解决问题，从而引出本节课的新知识：if语句的多分支结构。

任务四：在任务三的基础，用select case 语句来实现多分支选择功能。

通过这四个任务的设置，帮助学生逐步解决技术难点，同时引出本节课的新知识，在此基础上完成学生新知识的构建与学习。

（3）交流总结，拓展延伸

在这个环节中，教师总结本节课所学到的知识，同时要求学生运用已有知识和新知识解决“爱心礼物”任务。

“爱心礼物”任务描述如下：小明爸爸的生日快到了，小明想用平时节省下来的800元钱给爸爸买一身行头，同学们，你们能不能设计一个“爱心礼物”的小程序让爸爸挑选喜欢的上衣、裤子和鞋子共三件礼物且不超出800块钱预算呢？

【教学设计B】

1．设计说明

教学设计B与教学设计A的不同之处在于：首先向学生提出“爱心礼物”问题，要求学生自己操作，口述程序流程，用程序流程图画出程序模块结构。然后分析程序流程，引导学生讨论思考：我们完成该程序，需要解决哪些问题？在此基础上，教师进一步引导学生联系旧知识，解析任务。在接下来的过程中，教师将学生分组，让每个小组的学生进行合作探究，并要求进行汇报交流，通过学生之间的交流让学生找出本节课的新知识，然后在师生的共同探究中达到新知识的构建，最终实现课程导入时的任务。

2．教学目标

（1）通过学生自己分析，找到需要解决的问题。

（2）通过分组，学生在小组内完成任务的探究、交流，教师适当加以引导完成新知识的构建与运用。

（3）培养学生自主学习、自主探究的能力。

3．教学过程

（1）创设情景 整体感知

在这个环节中，通过实例演示、操作让学生了解程序流程，要求学生口述程序流程，并用程序流程图画出程序模块结构。

（2）分析流程，明确任务

在这个环节中引导学生思考本程序需要解决的问题，老师仅帮忙梳理，得到我们要解决的任务：图片载入、双分支、多分支选择以及价格核算。接下来教师引导解析任务：阅读图片加载相关材料，上衣的选择应该用双分支结构，裤子和鞋子用多分支。老师集中解决基础问题──图片载入，为后面多分支探究扫除障碍。

（3）小组合作，自主探究

在这个环节中三人一组，学生选择“双分支”“多分支”“价格核算”问题进行合作探究，要求学生根据流程图写程序，自己上机调试程序并做好问题的记录以备交流汇报使用。

上衣小组：要求上衣小组完成双分支的交流。

裤子和鞋子小组：设计了两个预设。预设一：学生展示不成熟（未完成的程序）。学生说出自己的问题与困惑；老师帮助分析，找出原因，修改完善，并调试运用。预设二：学生展示已经完成的程序，老师将双分支和用单分支语句解决多分支程序进行列举比较（相同点和不同点）。

价格核算小组：引导学生思考如何让程序知道你选择了多少钱的上衣、裤子和鞋子？用变量保存价格的时候应该放在程序的什么地方？整个礼物选择结果的判断应在什么地方完成？

小结：利用单分支以及多个单分支解决问题。

（4）师生探究 构建新知

在上面的环节中，教师引导学生用旧的知识解决了多分支问题，在这个环节中，教师引导学生进行多分支的深入研究。老师引用学生新发现，或者直接引出“多分支结构”，让学生进一步思考“多分支结构”与刚才“单分支解决多分支”有什么不同？

教师用单步调试的方法，让学生分析两者之间在执行过程中的不同，找到If多分支语句的优势所在，通过学生的自主探究，发现这节课的新知识，同时要求学生用自己熟悉的方法，完成整个程序的设计，并调试运行。

（5）交流总结，拓展延伸

在这个环节中指出VB中还有一种多分支语句---Select Case语句，让学生阅读教材36页的例子和教材旁边的注释，要求学生用Select Case语句实现选择鞋子的程序。学生自主探究，调试程序并运行，最后进行小结，包括：多分支选择语句的格式；多分支选择语句的执行过程；在处理多选一问题时，使用多分支选择结构语句能够使程序更加直观，并能够提高程序的运行效率。

（6）学生完成自我评价表

设计了自我评价表，通过学生自我评价的反馈信息，有助于教师了解教学的实际情况，便于在以后的教学中调整教学方法和教学策略。

（7）课后练习

由于Select Case语句结构较If多分支语句更加灵活，鉴于要在一节课内完成两个多分支语句的理解比较困难，所以在处理时进行了侧重，通过课后练习的方式，让学生在课后去思考、消化。

四、爱心礼物AB教学设计的分析及思考

该案例所使用的“爱心礼物”程序源于南京师大附中王静老师2010年暑假给湖北老师做新课程培训时所举例子，王老师没有给出这节课的教学设计。

在最初设计这节课时，我采用的是A案，考虑到整个例子的难度，我将该例子进行任务分解，在完成四个任务以后，让学生运用新知来最终解决“爱心礼物”问题，在这个过程中，学生跟着老师安排的任务进行着，但我当初的设计忽视了学生自己的分析能力，忽视了学生知识的建构，学生知其“源”，不知其所以“源”。通过A案的实施，学生在课堂上学得很不错，但在其它运用中，我发现很多学生不知道如何用已有的知识去解决问题，及缺乏整体问题的分析能力。

高中生，他们的基础知识已经从小学、初中的通实性、基础性，提升到更高的角度；他们的思维已经由感知、抽象，提升到演绎、归纳等逻辑思维阶段；他们的学习能力已经由老师的帮、扶、教，逐渐过渡到了自学、探究、创新、个性的层次。

由此想到，只专心教会学生基础知识肯定会忽略学生创造性的发现，个性化的学习方法，以及实际运用能力。我们能否让学生站在程序员的角度，熟悉信息处理的全过程，能够主动地去分析需要解决什么问题，然后是如何去解决问题，通过这个发现与解决问题的过程让学生知识与能力并举，B案的教学设计正是立足于此而展开。

教学设计B案，通过“爱心礼物”程序创设情景，通过叙述操作过程，以及绘制程序流程图引导学生对程序进行整体上的把握，培养学生整体分析能力。通过分析流程、明确任务环节，帮助学生从事物表象抓住本源，培养学生分析程序、解析问题的能力。在知识获取过程中，把所需知识演变成学生迫切想解决的问题，并建立新旧知识的联系，让学生自主探究、合作学习而完成。通过整体把握分层（程序模块）思考，结合已有知识对问题进行梳理，培养学生程序设计的策划能力。

五、展望

在实际完成B案的过程中也遇到了很多问题，通过学生教学反馈信息来看，还是有一部分学生对于VB程序设计的学习感到困难，这也反映出学生在思维上存在一定的依赖性，自主探究的动力和习惯还有待提高。当然，老师在进行教学设计的过程中应该有更多的预设，通过充分的换位思考，提高教学效果。

分支结构 篇3

关键词：Authorware,判断分支结构,函数,记事本,动态随机

0 引 言

Authorware是美国的Macromedia公司于1991年10月推出的一款用于交互式多媒体制作的软件[1]。它使用基于图标和流程线组成的流程图, 能够清晰地将结构复杂的多媒体程序设计思想和程序结构直观地表达出来, 加之丰富的系统函数和系统变量, 使多媒体创作更加灵活和多样[2]。使用Authorware在制作多媒体作品时经常需要实现随机、动态地加载文本信息, 并达到滚动显示的效果。通常人们只是单纯地使用判断图标中随机分支类型, 来解决这一问题, 存在局限与不足。本文将结合抽奖游戏实例, 提出基于Authorware顺序判断分支结构以及外部文件引入技术[3]实现动态显示、随机获取信息的简化方法。

1 使用关键技术介绍

1.1 判断分支结构

判断分支结构由一个判断图标及其右侧的多条分支流程构成, 如图1所示。

判断图标自身内部不包含任何内容, 只包含一些控制。使用它时, 必须有图标挂接在它的右侧, 其功能是为应用程序设置分支路径, 由程序的判断分支结构来自动决定执行哪一个分支。也就是让程序做一个判断或决定, 在当前这个程序结点之后, 怎样运行后面的程序[4]。使用判断图标可以解决类似于C语言编程方面的IF结构、For结构或Switch结构。

在Authorware中, 判断分支结构分为顺序分支结构、随机分支结构、随机执行未用分支结构、计算分支结构4种。通过对判断图标的属性进行设置来选择不同的分支结构。它们的作用和意义如表1所示[2]。

1.2 函数

Authorware中变量和函数是实现一些复杂功能所不能缺少的, 如动态控制显示的内容、操作数据库等[5]。本文通过使用计算图标及相关函数实现引入外部文本内容。随机读取文本信息, 循环执行判断结构分支等功能。

2 设计思路与制作过程

下面通过应用举例, 介绍抽奖游戏制作过程, 来诠释基于Authorware顺序判断分支结构, 动态显示, 并随机获取文本信息的简化方法。图2为抽奖游戏工作流程图。

2.1 构建用于动态显示的“数据库”

为了提高Authorware设计作品的功能, 经常要用到数据库。通常做法是先在Authorware中注册数据库, 也就是定义数据源[6], 然后由应用程序用结构化查询语言SQL访问数据库管理系统[7]。

上述的方法虽然不错, 但操作起来比较麻烦, 可以考虑运用多种手段拓展Authorware系统功能以解决数据库问题, 即实现了增强软件的表现力, 操作起来又方便可行。

本文采用记事本模拟数据库, 来支持数据库操作。新建一个记事本文档database, 在其中输入若干个获奖号码, 每一行为一个号码, 如图3所示。

2.2 读取“数据库”中的所有文本信息

在命名为“初始化”的计算图标中, 使用Authorware提供给用户的系统函数string:=ReadExtFile ("filename") [8], 读取“数据库”中的所有文本信息。函数中ReadExtFile用来读取指定的文件中的内容, 并以字符串的形式返回文件的内容。ReadExtFile只能读ASCⅡ (纯文本) 文件, filename指定的URL地址必须完整。代码为string:=ReadExtFile ("database.txt") , string中包含记事本中的所有信息, 为动态获取作准备, 图4为计算图标中用于读取外部文本文档信息的代码。

2.3 构建随机加载文本信息的顺序分支结构

传统使用判断结构时, 要想随机运行某一个分支, 通常将分支结构设计为“随机分支结构”类型, 该方法需要制作若干个分支流程, 并在每一个分支流程中分别放入不同的显示信息, 通过随机执行多个分支, 来实现信息的滚动显示与随机读取。而在具体操作中一个分支结构中不便于加载过多的分支流程, 这主要考虑到既增加程序负担, 使得程序变得冗余, 同时制作起来也相当麻烦, 如果滚动显示信息内容较多, 该方法很难实现, 而且其数据的处理过程其实是静态的、有限的, 存在一定的缺陷与不足。

因此本文采用较为简便的顺序分支结构[9], 并结合使用Authorware中的系统函数, 动态的加载信息。具体设计为:

在程序中添加一个判断图标, 设置分支属性为“顺序分支路径”, 设置重复属性为“直到单击鼠标或按任意键”, 并以2个群组图标作为分支结构的2个分支路径, 用于随机加载文本信息的顺序分支结构流程图及各分支代码, 如图5所示。

2.3.1 分支1

第一个分支用来随机获取一个号码, 并将其显示出来, 通过调用系统函数number:=Random (min, max, units) 和resultString:=GetLine ("string", n[, m, delim]) 来实现[10]。

number:=Random (min, max, units) 函数获得一个min和max之间的随机值, units为间隔单位。本文中min, max, units分别代表“数据库”记事本database中最小行数的标号、最大行数的标号、以及随机获取最小到最大行数的标号时一次间隔的单位行数, 代码为pointer:=Random (1, 20, 1) , 得到的pointer为记事本database中的某一行的行标, 如图5所示。

resultString:=GetLine ("string", n[, m, delim])

函数的作用为从字符串string中取回第n行。如果既指定n, 又指定m, 即取回第n行的第m项。在缺省情况下, 每一行用回车符分开, 如果使用了不同的分隔符 (如Tab符) , 则使用delim参数。通过使用该函数, 并结合前面读取的“数据库”中的所有文本信息string以及随机生成的行标pointer, 将得到一个获奖号码number, 其代码为number:=GetLine (string, pointer) , 如图5所示。

2.3.2 分支2

第2个分支功能主要是保证循环执行第1个判断分支, 以使得号码能够随机滚动显示。调用系统函数GoTo (IconID@"IconTitle") [10], 当Authorware遇见GoTo语句时, 它将跳转到命名为“IconTitle”的图标继续执行。在第二个分支中加载命名为“goto”的计算图标, 添加的代码如图5所示。

2.4 显示最终中奖号码

在程序的最后加载命名为“最终显示中奖号码”的显示图标, 并在其中输入代码{number}, 如图5所示。当单击鼠标或按任意键时, 程序将退出执行整个判断结构, 执行主流程线上该显示图标, 以显示中奖号码。

以上是引入实例的设计思路及制作关键环节, 其功能模型如图6所示。

3 结 语

综上所述, 文中提到的动态有两方面的意义, 一方面是内容上的动态, 也就是在Authorware中实现文字、符号的读/写, 实例采用记事本模拟数据库, 将所有要显示的信息存入文本文档中, 通过使用系统函数ReadExtFile支持对外部文件的嵌入, 实现文本文档的读/写。另一方面信息的显示方式是动态的, 通过循环执行判断分支, 使文本呈现滚动的、变化的效果, 就形成了形式上的动态。

经过实际运行检验, 证明上述方法有效地简化了传统的制作方法。根据该方法开发出的程序可以作为独立的模块移植应用到需要类似功能的程序中, 可大大简化、缩短Authorware程序的开发时间。本文重在原理介绍及逻辑实现, 程序内容和画面的背景、按钮等, 可以视具体情况加以应用。

参考文献

[1]张青.Authorware多媒体课件的制作[J].青海大学学报:自然科学版, 2001, 19 (4) :102-103.

[2]陈冠雄, 李光群.Authorware多媒体制作教程[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[3]吴海莲, 熊俊.多媒体应用程序中快速引用外部文件[J].南昌大学学报:理科版, 2004, 28 (4) :353-355.

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[5]杨迎新, 郝凤肖.基于Authorware环境的多媒体课件的设计与实现[J].计算机工程与设计, 2004, 25 (9) :1627-1629.

[6]梅申信, 梅林, 王郁葱, 等.Authorware中的ODBC技术[J].安徽农业大学学报, 2003, 30 (2) :213-216.

[7]梁培文, 叶小平, 周奇.基于Authorware实现的多媒体数据库管理系统的研究[J].中山大学学报:自然科学版, 2008 (Z) :11-13.

[8]梅申信, 梅林.Authorware中的函数使用[J].安徽农业大学学报, 2004, 31 (2) :242-245.

[9]钟玉, 沈洪, 刘晓颖.多媒体应用设计师教程[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[10]毕广吉.Authorware变量、函数、控件手册与使用[M].北京:电子工业出版社, 2003.

分支结构 篇4

四川省宣汉中学

杨桂林

一、教材分析

所选教材为四川省高中信息技术教材,该书由四川人民出版社出版的。

1、教材的地位及作用

BASIC语言是国内外广泛使用的，易于学习和掌握的计算机高级语言，本课程是计算机专业的专业基础课，也是入门课。

该教材采用第三代BASIC——QBASIC，它是完全模块化、结构化的计算机语言，是学习程序设计较理想的入门语言，其中的分支结构程序作为高中会考的重要考试内容。

2、课程的主要特点（1）

突出算法的概念

（2）

全部采用模块化、结构化程序设计方法，流程图则主要采用N-S结构化流程图

（3）

例题丰富，叙述通俗，便于自学

（4）

书中没有引入过多的有关高等数学的内容，具有中学以上文化程序的读者均可掌握本书的主要内容

3、教学目标

（1）

认知目标：通过本课程的教学，使学生 a.建立起程序的概念； b.初步建立结构化程序设计的思路； c.掌握QBASIC的基本语句，等。

（2）

能力目标：通过程序设计的讲解、练习及上机运行，使学生掌握一定的QBASIC语言编程技巧和能力，并具有较强的实验上机操作能力，为以后学习专业课奠定必要的基础。

（3）

发展目标：通过学生提问和讨论，使学生养成科学思维的习惯，培养学生发现问题、提出问题的勇气和能力，初步具备创新意识。

（4）

情感目标：通过课堂的师生交流、生生交流创造良好的学习氛围，增强师生感情，增强班级凝聚力，使学生对QBASIC语言这门学科更加热爱。

4、教学重点与难点（1）重点：

a.结构化程序设计方法中的基本结构之一分支结构程序； b.QBASIC的基本语句等等；（2）难点： 多重分支结构

二、教学方法及教学手段

1、教学方法

QBASIC语言是一门理论与实践性都很强的学科，它要求教学不能仅仅满足于使学生掌握一些理论知识，而应着力于发展学生的能力（特别是自学和创新能力），培养学生全面思考问题，养成科学思维的习惯。为达到上述目的，我在教学过程中主要采用以下的几中方法：（1）

讲授法（口述法）；（2）

演示法；

（3）

实验法；（4）

谈话法（问答法）和讨论法；（5）

练习法；（6）

自学法；（7）

比喻法；（8）

成果激励法。

在教学过程中，为了取得更好的学习效果，上述几种方法往往不能一种方法用到底，而是需要几种方法灵活地组合使用。

2、教学手段

教室、计算机房、多媒体教室结合使用，有效地利用各种教学手段，充分调动学生的积极性，以期达到良好的教学效果。

三、学生现状分析及学法指导

我深深地体会到，必须在传授知识的同时，重视对学生进行学习方法的指导，让他们“学会学习”。学生刚从初中步入高中，对QBASIC语言非常陌生，而且有相当一部分同学数学功底不好，但QBASIC语言这门课与数学又有一定的联系，所以学生的接受能力肯定是非常有有限的，这就要求我们在教学过程中对学生加以学法指导。

结合本课程的内容特点和学生的现状，除了教育学生养成“课前仔细预习，上课认真听讲，课后及时复习”的习惯之外，在教学过程中还应该充分体现学生的主体地位；充分调动学生的学习积极性，做到教材让学生看，思路让学生想，疑难让学生析，错误让学生议，实验让学习做，问题让学生自己主动解决。这样才能更好地培养学生的逻辑思维能力、自学能力和动手实践能力。

四、教学程序

1、课时安排：教学总课时约为4学时，在这4学时中，用1—2学时上理论课（结合多媒体），用1—2学时在机房上机实验。

2、教学进度：

第一节：上理论课（结合多媒体）第二节：程序的初步练习（边讲边实践）； 第三节：让学生独立在机房上机实验 第四节：综合练习并评价，结束全部内容。

3、每课时的教学过程：（1）

激情导入，引发兴趣；（2）

艺术精讲，启发诱导；（3）

激活练习，培养能力；（4）

归纳总结，加强记忆；（5）

布置作业，巩固提高。

4、板书设计。

五、教学效果预评估及学生素质培养情况预想

通过本课程的学习，学生应牢固建立起程序的概念，进一步建立起结构设计程序的思路，掌握QBASIC的基本语句，掌握一定的QBASIC语言编程技巧和能力，并具有较强的实验上机操作能力，为以后学习专业课奠定必要的基础。

分支结构 篇5

关键词：肝蒂,肝门,形态学观测

1 试验材料

随即选取20例常规福尔马林浸泡1年以上的成人尸体肝脏标本。入选标准为肝脏大体外观及肝门部没有损毁, 没有肝, 胆, 胰, 脾, 胃疾病。其中男性14例, 女性6例。选取的实验设备包括:开腹常规手术器械、脚灯、游标卡尺 (精确到0.02mm) 、直尺、角规、三角尺、量角器、SPSS 12.0 for WINDOWS分析软件。

2 实验方法

首先将20例肝脏标本以肝十二指肠韧带为起始端仔细游离鞘膜, 剥离肝门部位脂肪, 淋巴组织。分离肝门部位的肝脏实质, 显示肝门部位的肝门静脉、肝管、肝固有动脉及其分支, 并将其骨骼化。仔细观察肝门部位肝门静脉, 肝管, 肝动脉的层次结构, 大体形态及分支。并测量其长度、根部的直径等数据。所有数据均测量3次并取3次测量的中间值。若需测量两重要结构的间距, 则选取最短间距。结果以均值±标准差表示。

3 结果

3.1 门静脉在肝门部的行程及形态

在20例本组标本中有17例占85%的标本门静脉在肝门横沟处分叉, 进入左、右半肝。门静脉左支在肝蒂部位的主要属支包括:左外叶支, 左内叶支及尾叶支右支的主要属支主要包括:右前叶支、右后叶支及数支尾叶支。标本中肝门部肝蒂内的门静脉解剖变异主要包括:2例标本在肝门部横沟处门静脉并未分叉而进入肝内后分叉;另有1例门静脉在肝门横沟内分为左支、右前叶支及右后叶支, 无门静脉右支。

3.2 肝固有动脉在肝门部的行程及形态

20例标本中肝动脉变异较少 (表1) 。

3.3 肝门部肝管的汇合方式

在本组20例标本中的肝门部的肝管的汇合方式的研究中发现:左、右肝管正常汇合型, 本组12例 (12/20) , 占60%;二型:二级肝管直接汇合型, 本组3例 (3/20) , 占15%。三型:右侧肝管变异支异常汇合型, 本组7例 (7/20) , 占35%。

3.4 长度, 外径, 分叉点距离肝门的测量

门静脉, 肝动脉, 肝管长度, 外径, 分叉点距离肝门的测量 (表2) 。

4 讨论

肝脏手术危险性极高, 肝切除的死亡率在5%左右。造成肝脏肝门部手术困难的原因包括肝脏的血供极为丰富血管交通支分布广泛, 肝脏肝门部位解剖复杂, 手术中辨认不清容易误伤等等。在肝脏良恶性肿瘤需要行标准半肝切除以及肝门部胆管癌的手术中往往需要充分解剖肝门部肝蒂。如果对此处解剖认识不足。就有可能出现血管或者胆道损伤, 导致手术中或术后大出血、术后肝组织坏死、胆道梗阻或胆汁性腹膜炎等恶果[2]。对于门静脉有栓子的原发性肝癌的病人, 在行肿瘤切除术前, 常需结扎, 断离有癌栓的门静脉。这就需要在分离肝门肝蒂内的肝管, 肝动脉, 门静脉层次时对其有良好的解剖学认识。同时近年来对于晚期肝细胞性肝癌或手术切除有困难的患者, 介入治疗成为治疗新手段。它的方法就是在影像学方法直视下栓塞掉供应肝肿瘤的血管。这需要术者对肝门部肝动脉的解剖走行结构清楚的了解。然而肝动脉变异常见, 在本组20例标本中只有一支肝动脉者有16例, 而有一支副肝动脉者3例, 另有二支副肝动脉者1例, 副肝动脉分别为来自胃左动脉、和肠系膜上动脉。肝动脉的解剖变异在介入治疗方法的选择上尤为重要。本研究通过对20例人体肝脏标本的肝门附近肝蒂内结构主要分支进行形态学观测, 期望为临床上肝脏疾病的诊治和手术操作, 特别是半肝切除和肝门部胆管癌手术提供了一些基本的、常用参考数据。

参考文献

[1]王成友, 张宗耀, 耿小平.无血切肝术52例报告[J].中国实用外科杂志, 1996, 16∶612～613.

浅谈预分支电缆 篇6

1、作为新一代中低压供电线路系统中主干线的预分支电缆从20世纪70年代开发到现在,技术已相当成熟,并已在国内外得到广泛应用,日本占用率达95%,法国、香港占70%,预分支电缆除应用在都市的高层建筑中,已推广到一般民用建筑、工厂企业、机场、码头等领域中。

预分支电缆较早出现于英国和日本,在技术标准方面,1980年,日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准J CS 3 7 6(1980),随着技术的发展与进步,在1992年对该标准进行了修订,放宽了对产品结构材料方面的要求,提高了成品技术指标,目前,国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。

2、结构分支电缆在结构上,分为单芯型和多芯绞合型两种,多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体,而不是传统概念多芯电缆的结构,等截面的单芯和多芯相比,单芯的载流量大,重量轻、外径小、结构简单、价格较低,便于生产和施工,已获得大量应用。

3、预分支电缆的绝缘材质常用四大分类:聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套(VV)用于一般场所或一般负荷,但VV型电缆是日渐淘汰产品,设计中尽量少用或不用;交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套(YJV),用于工作环境平均温度大于35℃,或负荷较大场所,此类产品载流量大,抗过载性能好,燃烧时烟雾少,使用寿命长,设计可选;阻燃型(Z R)、耐火型(N H)用于消防用电设备、应急照明线路,此类产品是在电缆绝缘及护套材料上增加阻燃剂耐火剂,价位略高

二、预分支电缆与母线的比较

现在困扰设计人的一个问题是:预分支电缆和插接式母线究竟选哪个更合算?从经济上比较,经相关资料定性分析:计算总费用预分支电缆大约是母线的50%～70%;一次性投资预分支电缆大约是母线的70%～80%;安装工时预分支电缆大约是母线的1/5～1/10‘在电气竖井内安装工作量预分支电缆比母线缩短80%,但是单纯从材料价格上可以看出,电流等级630A及以下分支电缆与密集型母线价格较为明显,如果考虑施工方便、劳力节省、总投资费用,前者占有优势,800A及以上预分支电缆价格优势不再明显,1000A～1600A电流等级预分支电缆反而比母线贵。

多层及高层民用建筑中,配电方式多采用分区树干式,电缆或母线在电气竖井内安装,分区向各级层总配电箱供电,在垂直干线与分支线的连接方法上,预分支电缆较母线简单,占用空间小,而母线的插接箱可能使配电级数增加一级;封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所,预分支电缆防水防腐性能要优于母线,具有更好的环境适应性;GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定:“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于3cm,明敷时必须穿金属管,并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时,可不采取穿金属管保护,但应敷设在电缆井沟内,这使得电缆配电比母线在消防安全上更有优势,但对于空间狭小,用电点很多的工业建筑,如焊接车间,总装车间,母线体积小,容量大,安装方便,取电方便等特点则更具实际意义,

三、分支电缆配电设计的注意点

我们已分析:分支电缆配电系统的技术先进性,可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做,量体裁衣的专业产品,具有最佳的适用性和技术经济性,但在工程设计中,需注意一点——那就是分支线的保护问题。对由于支线截面一般都有比干线小,因此,当分配电箱上端的支线发生过载或短路时,如要干线保护系统对其发生作用,必须计算此处单相接地短路电流值,并在相应低压配电屏内出线回路断路器设置合适的瞬动电流值,支线配电箱中设置保护器,保护器与分支接头问题不超过3m,如超过,需在接头出加熔断器保护。

分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆,已经在国内众多工程中得到推广应用,并且已为广大设计人员认同并使用。本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性,并能更好地体现规范的指导思想。是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式。因水平所限,文中如有谬误,敬请读者指正。

摘要：预分支电缆是一种新型的预制型建筑配电电缆,广泛用于各类建筑的电力配送中,在工程经济性、技术先进性和安装便利性方面,比传统电缆和母线具有突出的优点。

关键词：分支电缆,结构,性能,设计要求

参考文献

[1]崔学林.浅谈分支电缆的设计选型与应用.建筑电气资讯

[2]中华人民共和国国家标准.低压设计配电规范(GB50054-95)

[3]中国航空工业规划设计院组编.工业与民用配电设计手册

DC规划的分支算法 篇7

DC规划是优化问题中最重要的一类, 为了更好地估计DC规划的最优值点, 很多文章[1—5]对其进行了各方面的研究。在结合已有的局部收敛算法及DCA算法的基础上讨论了DC规划的线性上下界, 并提出了分支算法, 这使得DC规划能做到全局收敛, 在许多工程问题中常会碰到类似求全局解问题。因此, 对DC规划全局解的研究具有十分重要的意义。

考虑带一般约束的DC规划的最优解问题

其中yl和yu分别是定义域的上下界, fj (y) 为目标函数, 也是DC函数, 称

为fj (y) 的DC分解, 其中Υj (y) 和Χj (y) 均为定义在Rn上的凸函数。

1 DC规划的线性上、下界

结合凸函数的性质, 提出用线性函数近似代替DC函数的思想。

定理1对任意y, y Y, y= (y1, …, yn) T∈Y, 则线性函数

满足:y∈Y, Χjl (y) ≤Χj (y) ≤Χju (y) , 其中Χju (y) 是Χj (y) 在Y上的闭包, Χjl (y) 是Χj (y) 的切平面, 且与Χju (y) 平行, 而y0满足:

证明因为函数Χjy在Y上是凸函数, 因此Χj (y) 在y, y上的凹包为

即为连接两点 (y, Χj (y) ) , (y, Χj (y) ) 的线段, 而与这条线段相平行的Χj (y) 的切线, 其切点 (y0, Χj (y0) ) 满足

则相应的切线为:

再根据Χjy的几何性质, 令

所以有

因为Υj (y) 是凸函数, 则

所以fj (y) =Υj (y) -Χj (y) ≥Υj (yk) +[Υj (yk) , y-yk]-Χju (y) 。

(y) 。

则得到了问题 (DCP) 的松弛线性规划 (DCP 1) :

2 分支算法

为了找出DC规划的全局最优解, 可以考虑在线性化的基础上再缩短约束区间, 随着区间的变小, 最终总可以收敛到全局最优解。

2.1 双分规则

考虑任一结点子问题, Y′=y′, y′Ψ, 令p=argmax y′i-yi′:i=1, …, n, 但是p不一定唯一, 从而将小区间yp′, y′p分为yp′, yp′+2 y′p和yp′+y′p

, y′p两部分, 对于其它i p的小区间

2

yi′, y′i, 保持原样, 并不分为两部分。由上面的规则得到两个新的区间。

令β (Yk) 表示问题 (DCP 1) 在区间Yk上的最优值, yk=yYk表示相应的最小值点。

2.2 分支算法

令β (Yk) 表示问题 (DCP) 在区间Yk上的最优解, yk=y (Yk) 表示相应的最小值点。

S0:初始化

令k=0, 所以活动结点的集合为Q0=Y0, 上界α=∞, 可行点的集合F=。

给定参数ε>0, 求解 (DCP 1) , 得到其在y0=y (Y0) 处的最优目标值为β0=β (Y0) , 更新F和α, F=F∪{y0}, α=f0 (y0) , 若α≤β0+ε, 则算法停止, y0是问题的最优解, 否则, 执行S1.

S1:选择Yk的中点ymid, 令F=F∪ymid, 定义上界α=ym∈iFnf0 (y) , 若F≠, 则最好的可行点为

S2:由分支规则, 对区间Yk分块, 可以得到两个新的子超矩形, 称包含这新的子超矩形的集合为Sk.对每一个Y∈Sk, 计算ym∈iYngj (y) , 若ym∈iYngj (y) >α, 则从Sk中删去相应的Y, 令Sk=Sk Y, 考虑Sk中另一元素。若Sk≠, 求解相应的 (DCP1) , 得到β (Y) 以及相应的y (Y) , 对任意Y∈Sk。若β (Y) >α, 令Sk=Sk Y, 否则S1中更新α, F和b的值。

S3:剩余的分块集为Qk= (Qk Yk) ∪Sk, 给定一个新的下界βk=Ym∈iQnkβ (Y) .

S4:令Qk+1=Qk Y:α-β (Y) ≤ε, Y∈Qk, 若Qk+1=, 则算法停止, α为问题 (DCP) 的最优值, b为其最优解, 否则令k=k+1, 转入S5。

S5:选择一活动结点满足

3 算法的收敛性

引理1考虑问题 (DCP) 和 (DCP1) , 在算法执行的第k步迭代中, 对任意Y∈Ok, 设Y={y:li≤yi≤ui, i=1, …, n}, λ= (λ1, …, λn) , 其中λi=uili, i=1, …, n, 又对任意y∈Y, 记Dj (y) =fj (y) -gj (y) , j=0, 1, …, m, 则Dj (y) 在Y上的最大值Dj.max (y) 满足λ※li m0+Dj.max (λ) =0, j=0, 1, …, m。

证明由线性化技术, 得到

Χju (y;Y) ,

其中

所以

Χju (y;Y) -Χj (y) ,

则

Χj (ui) -Χj (li)

Χj (li) -Χj (y0) -λi (li-y0) 。由中值定理

其中ξ∈Y, 则有

其中y0∈Y, 且y0满足

所以

令Ya表示聚点的集合, D (≠) 为问题 (DCP) 的可行域, Y*=aryg∈mDinf0 (y) 。

定理2节2.2的算法满足下面的性质:

(1) 算法S2步中分块集的细分在Y0上是穷举的;

(2) 在S2步中被选择用来进行分块的集合的边界在逐步得到改进;

(3) 问题 (DCP 1) 中使用的线性子函数gj (j=0, 1, …, m) 在Y0上是严格一致的, 并且算法或者在有限步终止, 得到问题 (DCP) 的最优解, 或者产生一分枝定界树的无穷序列, 满足β:=kli※m∞βk=ym∈iDnf0 (y) , Ya Y*。

证明对于算法的每一次迭代, k=0, 1, …, 假设下面为真:

很显然{βk}是一非下降序列, 且有界, 因此{βk}存在极限

又yk是在紧集上的序列, 因此它存在收敛子序列, 对任意y∧∈Ya, 存在序列yr yk, 且r※lim∞yr=y∧, 由给定的算法以及参考文献[5], 性质1和性质2成立, 根据引理1, 性质3也是满足的, 因而, 由性质1和性质2, 存在一下降序列Yq Yr, 其中Yr∈Qr, 且yq∈Yq, βq=β (Yq) =g0 (yq;Yq, σ) , qli※m∞yq=y∧, 由性质3, 得到qli※m∞βq=β=f0 (y∧) 。

因为Y0是闭集, 因此y∧∈Y0, 假设y∧D, 则肯定存在某个j (=1, 2, …, m) , 使得

gj (y∧) =δ+tj>tj。对某个j=1, …, m, 因为gj是连续的, 则序列gj (yq) ※gj (y∧) , 由收敛性的定义, 存在qδ, 使得当q>qδ时, gj (yq) -gj (y∧) <δ, 因此当q>qδ时, gj (yq) >tj, 这表示问题 (DCP 1) 是不可行的, 则违背了假设yq=y (Yq) , 矛盾, 因此y∧∈D。所以β=f0 (y∧) =ym∈iDnf0 (y) , y∧∈Y*。

4 数值例子

考虑问题

通过C++编程, 得到问题的最优解为x1=0.997 122 35,

参考文献

[1]Tao P D, An L T H.Convex analysis approach to DC programming:Theroy, algorithms and applications.Acta Mathematica Vietnamica, 1998;22 (1) :289—355

[2]An L TH, Tao P D.A combined D.C.optimization-ellipsoidal branch and bound algorithm for solving nonconvex quadratic programming problems, Journal of Combinatorial Optimization, 1998;2:9—28

[3]An L TH, Tao P D.A branch and bound method via DC optimization algorithms and ellipsoidal technique for box constrained nonconvex quadratic problems.Journal of Global Optimization, 1998;13:171—206

[4]An LTH, Tao P D, Hao D N.Solving an Inverse problem for an ellip-tic equation by DC programming.Journal of Global Optimization, 2003;25:407—423

多分支井技术发展综述 篇8

关键词：多分支井,钻井工程,完井

1 引言

多分支井是指在1口主井眼的底部钻出2口或多口进入油气藏的分支井眼。主井眼可以是直井、定向斜井, 也可以是水平井, 分支井眼可以是定向斜井、水平井或波浪式分支井眼, 可以在1个主井筒内开采多个油气层, 实现1井多靶和立体开采。多分支井既可从老井也可从新井再钻几个分支井筒或者再钻水平井, 所以原井再钻已不再是老井的侧钻技术, 在利用已有井眼增加目标靶位、扩大开发范围的同时, 还可充分利用油田已有管网、道路、井场、设施等, 具有很高的经济效益[1] 。

多分支井技术对于油藏开发而言, 有助于制定合理的开发方案, 以较低的成本有效开发多产层的油藏;从钻井角度看, 各分支享有共同的井口及上部井段, 因而可以大大降低钻井成本, 减少土地占用及有利于环境保护。多分支井技术除了降低总成本外, 还能提高生产速度和最终采收率, 改善油气藏泄油方式和增加储量, 发展前景十分广阔。

2 国内外多分支井技术现状

多分支井的概念起源于20世纪30年代, 而世界上首先开展多分支井技术研究的是20世纪50年代初期的苏联。第一批多分支井开始于前苏联的俄罗斯和乌克兰地区, 第二批多分支井于1968年开钻于苏联的东西伯利亚地区。20世纪多分支井技术在俄罗斯、北海油田及北美得到广泛应用, 并逐步推广到中东、南美、欧洲与亚洲[2] 。

世界上第1口TAML5级多分支井是Shell公司1998年在巴西近海Voador油田从半潜钻井平台上钻的1口反向双分支井, 是1口注水井;1998年Shell公司在加利弗尼亚1口陆上井成功地安装了1个6级完井的主分井筒连接部件, 该井是Shell公司计划在2001年开发高温高压油气田使用TAML6级完井多分支井的技术准备[3,4] 。至1998年全球约有1 000多口分支井, 其中约一半是Shell公司钻的, 在中东、北美和欧洲北海应用较多。虽然在国外现场应用多分支井技术已经较为普遍, 但是多分支井技术仍不十分完善, 国外各大公司仍然把多分支井技术作为前沿课题进行攻关。

目前, 我国的新疆、辽河、胜利、南海、四川等油田都先后钻成了多分支井。南海西部公司1998年9月用修井机和老井侧钻技术钻成了国内海洋第1口多底井[5] , 2个井筒用电潜泵合采, 产量是斜井单井产量的3倍。新疆油田在1999年钻了1口双分支井。辽河油田2000年4月钻成海14-20三分支井, 是国内第1口自行设计、自行施工、具有自主知识产权的侧钻三分支井, 完井技术等级为4级。2000年9月胜利油田在其先进的水平井技术的基础上, 自行设计和施工完成了该油田第1口双分支水平井, 完井技术等级为4级。2000年以来, 鱼骨状分支井在国内的应用增长较快[6] , 2005年4月, 大港油田成功地钻成我国陆上油田第一口鱼骨型水平多分支井JH2, 填补了我国陆上油田鱼骨型水平多分支井的空白。

3 多分支井的类型及适宜条件

目前所钻的多分支井主要有两种:①以某种类型分支井为完井目的的新钻井;②从现有井中侧钻多分支井[7] 。目前世界各国所钻的多分支井主要有:反向双分支井、叠加式双或三水平分支井等10种类型。反向双分支井, 一个分支井眼下倾, 另一个井眼上倾, 并且井眼方向相反;叠加双分支井, 用于开采两个不同产层或在一个低渗透阻挡层之上和之下采油;同层多分支井, 在一个产层中从一个主井眼钻数个分支井眼;多侧向分支井, 从处于一个水平面的一个水平井眼钻数个分支井眼;帚状多分支井, 从一个水平井眼数个处于同一垂直面的多分支井。多分支井可以更多地暴露储层和增加产量, 在单一的储层采用分支井能提高储层的泄油效率。

多分支井主要应用于老井侧钻, 以及开发因水锥等原因造成的死油区。这类分支井井眼较短, 大部分是尾管和裸眼完井, 一般为砂岩油藏。多分支井技术对于开发多个小块状或透镜体油气层、薄油气层以及低压低渗和高黏度稠油藏具有特别重要的意义, 使许多在经济开采限以下的储量得以开发。

目前多分支井主要应用在下列油藏中:

◇ 小区块或隔离区块油层;

◇ 阁楼油的聚集区, 石油储存在油层中现有最高射孔位置之上, 这时可直接在阁楼油的存储位置流出点钻分支井;

◇ 透镜状油藏, 油层为条带排列的透镜体袋状油藏, 这种情况钻多分支井能穿过多个透镜体;

◇ 高定向渗透油藏;

◇ 垂直重叠的单个油层, 油层在垂向上分隔;

◇ 需要优化压力控制和波及效率高的油藏;

◇ 渗透率不同需要水驱的油藏;

◇ 有多组天然裂缝的油藏, 假如油层有两套天然裂缝, 原水平井仅交叉其中一组, 这时新的分支井横穿另一组可更有效地开采油层;

◇ 未来开采的附加带油藏;

◇ 在平衡的、产能不均匀的不同产层。

随着多分支井技术的不断完善及井下工具的不断开发, 多分支井几乎可以用于开发所有的油气藏。

4 多分支井的优越性

从国内外应用情况看, 多分支井技术可以应用于石油天然气资源, 地热、煤层气资源和地下水等地下资源的开采。现在较为普遍地应用于石油天然气领域, 它可以应用于多种油气藏的经济开采, 能够有效地开采稠油油藏、边际油藏或中后期油藏、天然裂缝和致密油藏、断块油藏等。

实践证明, 多分支井可以提高单井产量、实现少井高产, 有利于提高最终采收率, 提高油气井的效率。其优越性主要体现在:

◇ 增大井眼与油藏的接触面积, 提高泄油效率;

◇ 改善油藏动态流动剖面, 降低锥进效应, 提高重力泄油效果;

◇ 提高油气层纵向动用程度;

◇ 提高裂缝油气藏裂缝钻遇率;

◇ 减少了设备搬迁、下套管和钻井液费用;

◇ 大大减少无效井段, 可增加油藏内所钻的有效进尺与总钻井进尺的比率, 从而降低了钻井总进尺数, 降低了钻井成本;

◇ 由于地面井口或海上井槽的减少, 降低了相应的地面工程、油井管理费用和平台的建造费用;

◇ 降低油井管理、环境保护等费用, 提高经济效益。

总之, 多分支井技术可以较大幅度地降低油气开发成本, 充分挖掘油田生产能力, 提高油气开发的综合经济效益, 是国内外大力开发和应用的一项低成本、高收益的钻井新技术。因此, 可认为多分支井开采技术将是油田开发的主要工艺技术之一, 具有非常广阔的应用前景。

5 多分支井的钻井、完井技术

多分支井钻井技术是在单一井眼里钻出若干个支井, 并且回到单个主井筒的钻井新技术。随着钻井技术的发展, 多分支井钻井技术也在不断地改进和创新。膨胀管定位多分支井钻井技术、智能多分支井钻井技术、鱼骨型水平多分支井钻井技术是近几年涌现出的新技术。井下电视技术在多分支井完井中得到应用。在钻井完井方法上, 主要包括以下几个部分。

5.1 钻井技术

5.1.1 磨铣套管或开窗侧钻

这种方法对老油田的后期开发特别有效。一般采用两种方法实现侧钻:磨铣一段套管打水泥塞, 然后通过磨铣段定向造斜;下入造斜器, 磨铣套管开窗, 侧钻水平井。

5.1.2 径向分支井方法

径向分支井系统是一种集侧钻、完井于一体的多用途系统。利用它在主井眼和分支井眼钻出后安装回接完井管柱。

5.1.3 裸眼侧钻分支井

此方法一般是在新钻的分支井上实施, 在主井眼中下入技术套管并固井后, 利用造斜和稳斜钻具组合沿设计方向钻第一翼分支井, 然后在该水平段的某点井眼低边侧钻第二翼分支井[8] 。

5.1.4 膨胀管定位侧钻

膨胀管定位是我国的创新技术, 它解决了用卡瓦定位所带来的技术难题。膨胀管在井下形成了支井的永久定位, 实现了对斜向器的可靠定位[9] 。

5.1.5 智能分支井

由数家公司开发的集成钻井系统 (IDS) 和集成操作系统 (IDO) 获得成功, 是钻井及操作智能化的体现。智能井技术主要体现在:钻井时, 在油藏平面上安置传感器和控制阀, 达到一井多用, 同采同注;可以通过地面遥控实现单井多层、多分支选择性生产和注入, 实时优化各层的流动, 随意封隔水气层, 防止串流;进行实时连续监测、采集和处理, 并实时反馈井下数据、实时优化生产, 最终达到优化油藏经营和生产管理、提高采收率的目的。

5.2 完井技术

1997年, 世界主要石油公司和专业服务公司的分支井技术专家共同交流经验, 指定一个多分支井的分类体系, 即TAML (TechnologyAdvancementMultiLaterals) 分级。TAML是按多分支井的3个特性即连通性 (Connectivity) 、隔离性 (Isolation) 、可达性 (Accessibility) 来评价其技术和分级的。将多分支井完井方法分为1~6S级[10] , 即:

(1) 一级完井:

主井眼和分支井眼都是裸眼, 完井作业不对不同产层进行分隔, 也不对层间压差进行任何处理;

(2) 二级完井:

主井眼下套管并注水泥完井, 分支井裸眼完井或只放筛管而不注水泥;

(3) 三级完井:

主井眼和分支井眼都下套管, 主井眼注水泥而分支井眼不注水泥;

(4) 四级完井:

主井眼和分支井眼都在连结处下套管并注水泥;

(5) 五级完井:

具有三级和四级分支井连接技术的特点, 还增加了可在分支井衬管和主套管连接处提供压力密封的完井装置, 主井眼全部下套管且连接处是水力隔离;

(6) 六级完井:

连接处压力整体性连接部压力与井筒压力一致, 是一个整体性压力, 可通过下套管取得, 而不依靠井下完井工具。

(7) 6S级 (即六级完井的次级) 完井:

使用井下分流器或者地下井口装置, 基本上是1个地下双套管头井口, 把一个大直径主井眼分成2个等径小尺寸的分支井筒。

6 多分支井的技术关键

多分支井的技术关键主要集中在分支井眼与主井眼的分支接口处, 其技术水平主要体现在接口支撑、接口密封及支井重入三个方面。接口支撑是指各分支井眼的完井管柱都要和主井眼的套管相连接, 其连接处要具有机械上的整体性, 以解决井壁稳定和储层出砂等问题。接口密封是指将各分支井眼不同压力系统的油气流分隔开, 解决分采问题。支井重入是指各分支井都要与主井眼贯通, 实现从主井眼向任一分支井眼重入, 满足采油和修井作业的要求。具体内容有:

(1) 根据地质、油藏条件和拟用的采油方式, 选择TAML分级标准的某级并确定井身结构类型, 设计主、分井筒井眼的结构及相应的完井方法, 分支井的选择取决于产层特征、开发目的、开采条件、产层厚度及岩性, 以及产层上部是否存在需要的密闭层。分支井的井身剖面、分支长度和分支数目等取决于产层的非均质性、地层厚度、岩性、岩石硬度的分布、地层剖面稳定的程度等。选择与设计分支井时应考虑工艺技术水平及多分支井采油、增产措施和修井等技术水平。

(2) 多分支井完井工具及工艺技术研究。

(3) 使用先进的多分支井开窗技术及轨迹控制技术。

(4) 研制密封的、可封隔的、耐高温的连接部件, 研究窗口密封技术, 研制井下专用工具和管件, 研究完井测控安装技术。

(5) 研究多分支井能够维护井壁稳定、保护油气层及低摩擦阻力、强抑制、高携屑能力、净化井眼效果好的钻完井技术。

(6) 研究多分支井的固井、完井、采油、增产、修井等配套技术及专用软、硬件的开发工作。

多分支井是用钻井手段提高产量和采收率的新兴技术, 其技术难度较大, 尤其是完井技术。因此, 必须在跟踪国外技术的同时, 加大研究力度, 要有所创新, 尽快开发和完善该项技术。

7 结论与认识

(1) 采用多分支井技术能够提高单井产量、实现少井高产, 有利于提高油田的最终采收率及油田开发的综合经济效益。

(2) 多分支井是一项包括钻井、完井、采油等多项工序的新技术体系, 实施中必须统一规划, 配套进行。多分支井的技术难度很大, 尤其是多分支井完井, 可靠的井下系统工具是完井成功的关键。

(3) 多分支井的未来发展方向是智能化、简单化, 6级分支井系统与智能完井技术相结合, 将是油田综合效益最大化的有力技术手段。

(4) 综合分析国内外多分支井技术发展状况, 可以看出国内多分支井应用规模及配套技术等与世界先进水平相比存在较大差距。因此, 应尽快开展多分支井钻井完井综合配套工具的试验研究, 以促使我国尽早赶上国外多分支井技术水平。

参考文献

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[9]徐长安, 陈健, 任荣权, 等.膨胀管定位多分支井技术.北京:石油工业出版社, 2005.264-269.

童话的另类分支——黑童话 篇9

在越来越接近成熟的路上,我不能否认童话依然能如小时候一样在某些时候救赎我,治愈我,我也依然对童话中描写的美好结局持有幻想和向往,但是这种渴望抵挡不住我愈发清晰地明白童话永远脱离于现实而存在。于是对童话的感觉慢慢淡了,终于学会在现实中残忍的自我治愈,调侃着童话中的完美结局,内心里深处却因为不能拥有而越加苍凉。才总算明白那句网络流行语:理想是丰满的,现实是骨感的。说这句话的人真是明白透彻的一个人,把这世界看得那么明了。

2传统童话的黑暗元素

我始终认为,任何文学形式都是顺应时代发展的产物,黑童话的崛起也非偶然。严格意义上讲,童话从诞生之日起就充满着阴森黑暗的情节:白雪公主中的毒王后,红舞鞋中的跳舞而死的小女孩, 锡兵与跳舞小人中两位主人公在最后同时掉在火炉中,这些都可以看作是黑暗童话。只是不像现在的黑暗童话那样重口味罢了。

《西方另类史》里讲,在早先的时代, 儿童不像今天受到社会的呵护,更早让孩子们通晓世事的黑暗,才能让他们更早学会自我保护。

小红帽

我们熟知的这则故事的结局是一名樵夫杀死了凶恶的大灰狼,救出了小红帽。其实,最初的法语版本里,夏尔 • 佩罗笔下的结局并不美满。其中,那个富家姑娘询问大灰狼去她外婆家的路,狼给她指了条错误的道路,最后她不幸被吃。故事结束了,没有樵夫,没有外婆,只有大灰狼和小红帽。故事的寓意便是不要和陌生人讲话。

海的女儿

迪士尼版本的“海的女儿”是个不折不扣的弥天大谎:爱丽尔人鱼变成了人, 和艾利克王子结婚,奇妙的婚礼还在人和鱼族里进行。但是,在安徒生的最初版本里,人鱼目睹王子和公主结合,绝望地离开。魔咒中,只有用剪刀刺死王子,她才能获救。她没有照做,而是跃进大海,变成了泡沫。后来,安徒生对童话稍稍做了温和地修改,新的结尾中,她没有变成泡沫,而是成为了上帝的女儿,在天堂安息。可无论如何,她依然是死去了的。

3现代社会的黑色童话

且现实和童话本来就是两个世界,若传统童话表示的是理想,黑童话则表示现实,根本不必混为一谈。黑童话更像社会题材的短篇小说,恰与像糖果一样甜腻, 与充满美好、希望、色彩斑斓的传统童话相对。传统童话本来就是这个社会的一片清静之地,尽管不与现实相符,也不必赶尽杀绝。何况,儿童的教育根本少不了传统童话,儿童们需从中接受启蒙教育,这也是传统童话永远不能被取代的的重要作用之一。

此外,黑暗童话的主旨个人认为还是要弘扬美。这是种美是毁灭的,悲剧的。但是就像莎士比亚说的 :“悲剧使人情感丰富。”黑暗童话也是通过离奇,诡异的故事,让人感受到美。这也就是说它是对现实的肯定。是在我们成长之后同样对美还有追求。

4童话的另一种结局,不会只是黑童话

黑童话中作者献给大家的不一样的结局,让大家从另一种方向感受童话,颠覆传统童话固定的美好模式,给童话文学开辟一条新的道路,引起一股新浪潮。然而我们须知道,童话的结局除了“幸福生活在一起”之外,并不仅仅只有黑童话。在这一点上《安徒生密码》给了我很好的解答。

《安徒生密码》给我的感觉概括说是: 初次听说不以为然,了解之后感动满满。 第一次听说这部剧时还以为跟其他的儿童剧一样,无非是一群成人儿童演员装扮成白雪公主小矮人灰姑娘后妈王子这类经典形象,唱唱跳跳地讲述着那些熟悉到麻木的童话故事,舞台上就像山寨版的迪士尼乐园。但偶然之下陪着弟弟观看之后,便觉得这已经不仅仅是一部儿童剧这般简单。

每个人都是自己的编剧,都是自己的安徒生,当下里每一个或大或小郑重或随便的一个决定和选择,都会让故事有一个不一样的情节和结局。

和我一起在场馆里坐着的这群可爱的小孩子,他们有一天也会长大,那些对这个世界纯真的幻想早晚有一天会遇到现实世界的“黑童话”。王子公主不一定最终会走到一起,灰姑娘也不见得会有水晶鞋……但是我希望他们会明白,这个世界即使有再多的黑暗和阻碍,结局也是可以走向美好的,不是所有的童话都会变成黑童话,只要心怀勇气、智慧、善良和爱,黑童话的结局是可以打破的。

“心怀勇气、智慧、善良和爱。”送给小孩子们,也送给日渐成熟不再可爱幼稚的自己。

摘要：黑童话即黑色童话,是一种以童话的叙述手法为载体,表现黑暗、恐怖等内容的文学形式,与像糖果一样甜腻,与充满美好、希望、色彩斑斓的传统童话相对。黑童话绝不是乖孩子枕边书,更像是成年人的读物。透过美好的表象,光华下是一些腐烂变质了东西,如黑色一般,晦暗绝望。对现实世界有无声的控诉,也是对所谓的美好事物质疑。