多研究方向

多研究方向（精选12篇）

多研究方向 篇1

多输入多输出 ( MIMO) 系统中, 信道两端天线可利用空间分集同时发送数据流, 从而达到高的和速率[1]。脏纸编码 ( DPC) 可实现min ( M, K) 次方的容量增长[2], 但复杂度极高, 其中M为基站天线数, K为移动用户数。而基于ZFBF或块对角化 ( BD) 的预编码技术往往受限于两端天线的参数。

在有限反馈信道状态信息 ( CSI) 研究中, 文献[3]提出, 只有同时反馈CDI和CQI, 系统才能同时获得复用增益和多用户分集。文献[4]利用和容量最大化, 得到信道增益门限, 但机会调度情况下无法把握用户等待时间。文献[5]利用累计分布函数选取最佳阈值, 表现出高的和速率。

为了降低计算复杂度, 提高系统运行效率。本文在保证较高系统和速率基础上, 提出了一种新的基于门限优化的用户选择与预编码方案。称之为次优门限预编码方案。

1 系统模型

考虑一个多用户MIMO系统, 基站配有Mt根天线, 共有K个单根天线用户, K ≥ Mt。K个用户经历瑞利块衰落信道。则用户i的发射信号:

式 ( 1) 中: ni表示用户i的加性高斯白噪声;是信道增益矢量; x为基站发射信号, 且信道输入满足E{ ‖x‖2} < P。

应用信道分解是信道幅度的平方, 是信道方向信息 (CDI) 。用户i根据 (2) 量化, 码本大小为N=2B。

式 (2) 中, B是量化位数, 是单位规范向量, ci={ci, 1, …, ci, N}为预先设定码本, ci, j是用户i的第j个Mt维单位范数矢量。在有限速率反馈系统, 每个用户反馈序号给基站, 而不是的全部信息。

2 次优门限的有限反馈预编码

2. 1 阈值的选取

为了进一步降低文献[5]中计算最优阈值的复杂度, 下面基于预先设定候选用户数思想进行次优求值。

基于每个用户的反馈位数, 基站与那些信道增益大于阈值 α 的用户通信。pi是用户i进行1 位反馈的概率

进行1 位反馈用户数的平均数量

因此, 通过满足E{ L} = L珔, 即可找到次优阈值α, L珔代表预先设定的用户数, Mr代表每用户配备的天线数, 则 ( 3) 可表示为

由于量化不完全 β 函数, 则有

由式 ( 4) 、式 ( 6) 有

已有大量文献表明 α 受L珔值的影响不大。文献[4]仿真表明, 基于最优化阈值方法的候选用户数量几乎是不变的。因此可根据[4]确定平均候选用户数。为了简便性, 可直接设定L珔= 2N ~ 3N。

2. 2 基于次优阈值的用户选择及预编码策略

本文基于次优阈值的反馈算法如下:

( 1) 首先根据系统要求, 确定总的反馈速率, 并根据文献[6]确定最优反馈用户数N, 再根据最优用户数由式 ( 7) 得到阈值 α。

(2) 当‖hi‖2>α, 进行1位反馈。设定Ii=1时反馈, Ii=0时不反馈, 且card{I|Ii=1}=L, 其中card{I|Ii=1}代表进行反馈的集合元素个数。从反馈候选用户中选出N个用户。

( 3) 基于用户相关性的用户选择算法, 用户子集选择过程如下:

①候选用户数为L, 则相关矩阵G为L × L, 其元素为gm, n, 代表用户m与用户n的相关程度, m, n ∈ { 1, …, L} 。令激活用户数为N, 则用户m与用户n的相关程度gm, n=| 〈Vm, Vn〉|2, Vi表示用户i对应的右奇异向量。

②对G的每行元素升序排列, 且对排序后的矩阵各行前N个元素相加最终得到Q= [q1, …, qL]T。 则第一个用户序号S1表示为:

③当激活用户总数不超过Mt时, 利用式 ( 9) 寻找第i个用户 ( i ≤ 2) 的序号

当激活用户数大于Mt时算法结束。

以上算法中, 式 ( 9) 用来得到和其他用户相关系数最小的用户。S ( u) 代表已被选出的用户序号。

( 4) 应用ZFBF进行波束成形[6]。

3 仿真

在图1 中, 给出了在用户数不同的情况下, 次优阈值与最优反馈用户数之间的关系。图1 显示, 次优阈值随着系统用户数的增大而增大, 随着最优反馈用户数的增大而减小。

为了更好地对比不同时, 阈值与用户关系的变化。图2 取。 由图可得与图1 类似的结论。

由图3 可以看出, 最优阈值方案下获得的候选用户数几乎是不变的, 而次优阈值获得的候选用户数由于是一个关于最优反馈用户数的比例函数, 所以其得到的候选用户数也是不变的。这里我们设定候选用户数L珔= 3N。 可以看出, 当N=4 的情况下, 次优阈值方案获得的候选用户数略低于最优反馈方案, 当N=8、12、16 时, 次优阈值方案得到的候选用户数开始大于最优反馈方案。

图4 给出了理想反馈条件下, 不同方案的和速率性能。这里我们设定N = 4。由图可知, 基于最优阈值反馈的方案性能是最好的。基于次优阈值反馈方案的性能仅次之。且在用户数达到350 时, 二者差距进一步减小。这两种反馈方案均远远优于无阈值方案。

在图5 中, 当系统总上行反馈Z = 50 bits时, 对几种方案的性能进行仿真。可以得到, 次优反馈方案和速率略低于文献[4]的最优阈值方案, 但明显优于无阈值方案。当用户数K =300 时, 次优阈值方案与最优阈值的方案差距开始缩小。

当系统总的上行反馈量为Z = 100 bits时, 图6给出了几种方案的性能。可以得到与图5 类似的结论。

综合上述仿真实验可以得出, 基于阈值优化的系统性能明显优于无阈值的系统。基于次优阈值的系统性能略低于基于最优阈值的系统, 但计算更为简便。基于次优阈值的系统, 在降低函数的复杂度的前提下, 确保了达到较高的和速率性能。次优阈值方案, 基于最优用户数N, 确定预先设定用户数, 得到次优阈值。随着用户数的增加, 相应地提高阈值, 较为充分地利用了多用户分集, 大幅度降低了函数计算复杂度。

4 结论

在多用户MIMO反馈速率有限的系统中, 针对多用户分集与反馈速率相互制约问题, 提出次优阈值方案。根据阈值思想, 获得较简单的阈值求解方法。分析了多用户分集的次优阈值, 给出了基于次优阈值的反馈速率方案。在保证一定和速率的基础上, 降低了运算的复杂度, 仿真结果验证了方案的优良性能。

参考文献

[1] Emre Telatar.Capacity of multi-antenna Gaussian channels.European Transactions on Telecommunications, 1999;10 (6) :585—595

[2] Jindal N, Goldsmith A.Dirty-paper coding versus TDMA for MIMO broadcast channels.Inform Theory, 2005;51 (5) :1783—1794

[3] Yoo T, Jindal N, Goldsmith A.Multi-antenna downlink channels with limited feedback and user selection.Sel.Areas Commun, 2007;25 (7) :1478—1491

[4] Sanayei S, Nosratinia A.Opportunistic downlink transmission with limited feedback.Inform.Theory, 2007;53 (11) :4363—4373

[5] 于波, 贾静, 孔凡芝.一种基于优化阈值的有限反馈预编码算法.科学技术与工程, 2012;12 (20) :4912—4915

[6] Ravindran N, Jindal N.Multi-user diversity vs.accurate channel feedback for MIMO broadcast channels.ICC2008;Beijing:IEEE Xplore, 2008:3684—3688

多研究方向 篇2

一、引言

随着社会的发展、科技的进步以及新事物的不断出现，新词语如雨后春笋般地涌现出来。语言是社会的一面镜子，可以反映社会的方方面面。当代的新词语更能折射出生活的变化和社会的发展。近年来，“结婚”问题引起了人们的关注，荧屏上出现了各类与“结婚”有关的电视剧、相亲节目，这无疑会引发人们的思考，同时也产生了大量与“结婚”有关的新词语。

“X婚族”就是这样一类词，近几年逐渐流行。本文通过检索《中国语言生活状况报告》中公布的年度新词语以及百度词条搜索的方式找出以下26个“X婚族”形式的新词语。如“毕婚族、不婚族、懒婚族、摆婚族、裸婚族、蜗婚族、悄婚族、隐婚族、伪婚族、恐婚族、避婚族、逃婚族、急婚族、婚活族、滞婚族、淘婚族、拼婚族、准婚族、闪婚族、尾婚族、延婚族、猎婚族、痒婚族、短婚族、候婚族、热婚族”。本文从“X婚族”这类词的结构特点、构词理据来分析它们所折射的社会现象和文化心理，并总结这类词的优缺点。

二、新词“X婚族”的结构特点

(一)“X婚族”的构词方法

在汉语的构词体系中，复合式构词法居主导地位，同时也出现了“词根+后缀”这种“族群化”的构词方式，属于派生构词法，也叫词缀法。“X婚族”就是其典型，这里的“族”已虚化为一个词缀了，黏附在词根上没有实际意义，整个词只表示“一类人”。

(二)新词“X婚(族)”的结构类型

1.偏正结构

大多数词属于这一类，具体包括定中和状中结构。

(1)定中结构：摆婚(族)、裸婚(族)、短婚(族)。

(2)状中结构：不婚(族)、懒婚(族)、蜗婚(族)、悄婚(族)、伪婚(族)、急婚(族)、拼婚(族)、准婚(族)、闪婚(族)、尾婚(族)。

2.动宾结构

这类词语所表示的人群往往对婚姻抱有一定的态度，或采取相应的措施。包括：隐婚(族)、恐婚(族)、避婚(族)、逃婚(族)、滞婚(族)、延婚(族)、猎婚(族)、候婚(族)。

3.缩略法

杨小平认为，“缩略俗称简称，是汉语新词的重要构词手段。缩略法是为了使语言经济而把相对复杂的词或短语中的主要成分直接或间接地抽取出来从而形成简短的词语，用来表达与复杂的词或短语相同的意义。”例如：“婚活(族)”，“婚活”即“结婚活动”的缩略语，是所有与结婚有关的活动的总称;二是“毕婚(族)”，“毕婚”即“刚毕业就结婚”的缩略语，指大学毕业后马上结婚的人。

4.其他

有的词无法严格地按照传统的构词方式进行归类，如“淘婚族”指通过淘宝网购婚庆用品的年轻人;“热婚族”是指在天气较热的六、七月份结婚的一群人;“痒婚族”是对现在的婚姻不满足而希望有所改变的人群。

三、新词“X婚族”的构词理据

张志毅曾指出：“词的理据是指用某个词称呼某事物的理由和依据。”构词理据，即事物现象得名之由，是一个词用这样的音节或语素而不是那样的音节或语素来构词的道理或依据。

(一)电视剧名、书名中产生的新词

随着电视剧《裸婚时代》的热播，“80后”婚姻问题逐渐成为社会聚焦的热点话题，加之受到网络文化的冲击，“裸婚族”这个词应运而生，指称像剧中男女主人公那样不买房、不买车、不办婚礼、不买婚戒直接登记结婚的一类人。与此类似的还有“蜗婚族”。一些畅销书也不断催生“X婚族”这类词。如“婚活族”源自日本著名畅销书《“婚活”时代》，“猎婚族”出自《猎婚时代》。

(二)以修辞方式构造新词

沈孟璎指出：“修辞方式也是创造新词一个值得注意的依据。”王希杰也曾言：“修辞格对语言的发展也是很重要的。许多修辞格正是语言发展的方式，是创造新词语、新句式的方法。”的.确，运用修辞手法创造新词，可以增加新词的感染力和表现力。

1.隐喻构词

为了便于对抽象事物的认识，人们通常把较为熟悉而具体的源域映射到不甚熟悉而抽象的靶域上，这是认知隐喻学对隐喻的表述。如“闪婚族”，顾名思义就是认识不久便闪电般结婚。人们将大家熟悉的闪电的速度之快与爱情时代的男女结婚的速度之快相联系进行隐喻造词，“裸婚族、蜗婚族”也属此类。

2.仿拟构词

仿拟也称类比，是根据表达的需要，更换现成词语中的某个语素临时仿造出新的词语。黄克顺曾指出：“仿拟作为一种造词方法具有很高的能产性，从而使批量生产新词成为可能。”如“拼婚族”是仿造“拼车”而产生的，指的是面对高昂的结婚费用，几对新人为了节省成本，相约一起拍婚纱照、买家具家电。“准婚族”是仿造“准爸爸”“准妈妈”而构词。

3.谐音构词

谐音双关就是利用语言音同或音近的联系，使一个词同时指称两种事物，使语言灵活生动。“尾婚族”是“未婚族”的谐音，指的是非正式团体如朋友圈中超过半数以上已婚成员对剩余成员的称呼。

(三)新现象带来新词语

社会进步和经济发展，必然会催生大量的新事物和新现象，进而需要创造新词语来表达相应的概念。比如“淘婚族”描述的是网购这种新现象催生的词语。“不婚族、隐婚族、恐婚族、滞婚族”也属于此类。

四、新词“X婚族”背后的社会文化心理

(一)反映年轻人面临的生活压力

“X婚族”这类新词语以特有的语言方式，敏锐地折射当今社会的热点问题，比如“80后”普遍面临的就业难、压力大等问题。“蜗婚族、裸婚族、候婚族”表明迫于生活经济压力只能勉强维持婚姻的人。

(二)体现新时期女性社会地位的提高

众所周知，“男尊女卑”的思想在封建时代一直占主导，但是随着社会不断发展，女性在婚姻中获得了自主性和社会地位。如“延婚族、不婚族”的出现，说明社会观念日益开放，人们的选择更加自由和多元化了。

(三)反映年轻人求新求异的心理

对于处在网络时代的年轻人而言，他们大多数受过一定的文化教育，思维较活跃，因而也会“创造”新颖别致的语言表达新事物与新现象。“X婚族”取代了传统的语言表达形式。

(四)体现人们生活方式的多元化

“悄婚族”是指只领证不摆婚宴的人，在传统观念这堵墙面前，这些人没有像上一辈人那样按部就班，而是选择“悄然结婚”的方式。再如“淘婚族、拼婚族、猎婚族”无不体现出新时期年轻人追求结婚方式的多元化。

五、新词“X婚族”的理性认识

“X婚族”这类词也正在以其新颖性、简洁性等特点快速传播。但它们还存在一些不规范的问题，因为这些新词语处于发展阶段，带有主观性和随意性。如“淘婚族”“热婚族”“痒婚族”这几个词不符合传统的现代汉语语法规范。“逃婚族”本来是指到了婚龄迟迟不愿结婚的群体，但也会让人理解成“在婚礼上仓皇而逃的新郎或新娘”，可见，这些新词会让人产生误解，只有结合相应的语境或经过约定俗成才会稳定下来。

六、结语

多路径路由研究 篇3

[关键词] 单路径路由 多路径路由 分裂多路径路由 Ad Hoc按需多路径距离矢量协议

移动自组网(Mobile Ad Hoc Network,MANET)是多个具有路由功能的移动终端(节点)组成的无线多跳网络,数据的传输需要多个节点的协作才能完成,所以路由协议是MANET中至关重要的一部分。

一、传统单路径路由协议

(一)单路径路由协议概述

根据路由建立的方式不同,MANET路由协议可以分为主动式路由协议、按需路由协议和混合路由协议。

主动式路由协议又称为表驱动路由协议,网络中的每个节点都周期性地进行路由分组广播,以维护一张包含到达其他所有节点的路由信息的路由表,并根据网络拓扑的变化随时更新路由表,以实时准确地反映网络的拓扑结构。主动式路由的优势在于目的节点的路由信息存在时,数据分组传输过程就可以立即开始,延时很小;劣势在于需要大量的路由控制报文,协议开销较大。常用的表驱动路由协议如下:DSDV、FSR、OLSR、TBRPF、LANMAR等。

按需路由协议中,节点不需要维护及时准确的路由信息,当有数据分组传输需求时才查找路由信息。按需路由协议主要分为“路由查找”和“路由维护”两个过程。与表驱动路由协议相比,按需路由协议的开销小,更适合Ad Hoc无线网络。但是数据报文传送时延较大,不适合于实时性的应用。常用的按需路由协议如下:AODV、DSR、TORA、ABR、MSR等。

混合型路由协议是对主动式路由协议和按需路由协议的综合。这种路由协议在小范围局部区域内采用主动式路由协议,而在区域外节点的路由查找则采用按需路由协议。这样就避免了主动式路由协议中控制开销过大问题和按需路由协议中的长时延问题,常见的层次路由协议包括:ZRP、CEDAR、SRL等。

(二)单路径路由协议的不足

首先,因为有线网络具有相对较高的带宽和拓扑变化不频繁的特性;而无线网络结点移动性高,带宽资源有限,而且连接中断率高,导致网络分裂机会高。所以,传统的有线网络路由算法开销太大,收敛速度慢,不适合MANET。因此由传统的有线网络路由协议改进而来的MANET路由协议,比如由经典的Bellman-Ford路由协议改进得到的DSDV路由协议,就存在这种问题。

其次,现在最流行的按需路由协议中,需要通过洪泛技术来进行路由的查找,而当节点移动导致原来路由失效后,路由的维护也需要洪泛。洪泛需要占用一定数量的网络带宽,而网络带宽在MANET中是非常宝贵的资源,尤其是有中等数量甚至大量的路由需要维护时,频繁的全网洪泛使得按需路由协议的路由控制开销仍然是非常可观的,以至接近最短路径的开销。

再次,单路径路由协议算法简单,易于管理和配置。但是,这些MANET路由协议没有考虑公平性,它们倾向于把重的负载分布到源-目的对的最短路径的主机上;同时,它们在路由发现阶段只获取一条路径,无法很好地获取整个网络的拓扑信息,从而无法有效地利用网络的有效信息,进而导致路由开销增加;而且,数据发送一般只利用一条路径,无法并行或并发地发送数据,导致网络传输率较低,延迟增加,网络负载不平衡,甚至造成网络拥塞,无法很好地支持QoS。

二、多路径路由

(一)多路径路由的基本概念

多路径路由思想并不是一种新的路由思想。多路径路由由于提供了一种简单的机制来分配通信量、平衡网络负载,以及提供容错能力,所以一直在电路交换网络和分组交换网络中受到人们的青睐。

多路径路由特点:(1)可以为不同的服务质量要求提供不同的路径。(2)多路可以为同一种类型的服务提供多条路径,经聚集可实现更高的服务质量。(3)由于主机对路径有自主的使用权,它可以通过探测各路径的状况(比如丢包率)猜测网络的拥塞程度,据此调整对各路径的使用,从而在得到优质服务的同时也提高了网络的利用率。因此,多路的正确使用还可以提高网络的利用率。

(二)多路径路由的分类

根据不相交性,多路径路由可以分为3种:节点不相交(Node-Disjoint)多路径、链路不相交(Link-Disjoint)多路径和相交多路径。节点不相交多路径,也称为完全不相关多路径,就是各条路径中除源节点和目的节点之外没有其他任何共用节点。链路不相交多路径是指各条路径间没有任何共用的链路,但有可能有共用的节点。相交多路径是指各条路径间既有共用的节点,又有共用的链路。表1是3种路径间的比较。

相交路由同不相交路由相比,它所占用的资源要少,因为它既有共享的链路又有共享的节点,因此资源是共享的。并且同等的网络分布密度下,相交路由的搜索要容易的多,因为不相交路由的搜索其约束性要强的多。但是正是因为相交路由有共享的节点或者链路,其容错能力就差很多。在上述3种路由类型中,节点不相交路由的容错能力最强,链路不相交路由的容错能力次之,相交路由的容错能力最差。在链路不相交多路径路由中,如果共享的节点由于移动等原因发生中断的话,那么该节点所连接的所有路径便都失败了,而节点不相交路由由于链路的独立性,则不会产生连锁反应。

Ad Hoc网络的无线多播特性(wireless multicast advantage,WMA),是指当一个节点发送报文时,在它的功率覆盖范围内的节点都能收到此报文,而在覆盖范围外的节点感知不到此通信的存在。WMA特性虽然能够以较低的能量获得新的路径,但是由于其覆盖范围内的节点都能收到此报文,带来的冲突问题比有线网络严重的多。

一般在网络分布密度相对较大的情况下,采用节点不相交多路径路由;但在在节点密度相对稀疏的网络环境中,会采用链路不相交多路径路由。一般的话,相交多路径路由是不宜采用的。

(三)多路径路由的优势

由于MANET中各个节点都具有路由功能,因而从任何一个源节点到目的节点的路径通常会有多条。同时MANET中节点具有随机移动性,整个网络的拓扑结构经常变化。如果能为各个节点对都建立一条或多条替换路径,就可以路由的可靠性和容错性。如果能够同时使用多条相互独立的路径,那么源节点一目的节点对之间的实际带宽在网络轻载时就等于各条路径的带宽和。

多路径路由可以将原本集中在一条路径上的负载分配到了几条不同的路径上,平衡网络负载,这样就能够充分利用网络资源,从而改善了通讯性能,避免了网络震荡。同时也减少了路径上中间节点的能量消耗,从而降低了由于能量消耗殆尽导致的网络分割或拓扑变化发生的概率。

三、多路径路由研究现状与协议分析

多路径路由是指为任意一对节点同时提供多条可用的路径,并允许节点主机或应用程序选择如何使用这些路径。多路径路由算法为节点间提供多条路径,并确保发往其中一条路径的数据经由该路径到达目的地。多路径路由网络是其中的路由器执行多路径路由算法的网络。按需多路径拥有较长的路径存活时间和更可靠路由信息,而且拥有良好的性能,并能减少部分拥塞。因此近年来多路径研究得到广泛关注。

(一)SMR

分裂多路径路由(Split Multipath Routing,SMR)协议建立和使用最大不相交路径的多条路由。多条路由是按需查找的,不必等长度,其中有一条是最短时延路径。数据的传输被分散到各条路由上进行,以高效利用有效的网络资源,避免节点拥塞。使用多条路由有助于使路由恢复进程的调用频次达到最小并使控制开销最少。适用于中速的动态网络;在DSR协议中,中间节点只接受一次从同一个源节点发来的具有相同RREQ ID的RREQ包,这就极大地降低了寻找多路由的可能性。SMR协议主要对DSR的寻路过程中RREQ包的传播接受进行了改进。在SMR协议中,中间节点不是简单的将重复的RREQ(即从同一个源节点发来的具有相同RREQ ID的RREQ包)丢弃,而是通过检查,如果该RREQ包是从不同的前一节点发送过来,而且该RREQ中路径的跳数小于等于先前收到的RREQ包中的路径跳数,则接受这个RREQ,并进行处理,然后转发,反之,则将这个RREQ丢弃。在SMR最后路由选定部分,目的节点首先选择最早收到的RREQ中的路径,然后在接着设定得一段时间内,从收到的多个RREQ中选定一条与最初选择的路径不相关性最大的一条路径。

(二)AOMDV

Ad Hoc按需多路径距离矢量(Ad Hoc On-Demand Multipath Distance Vector,AOMDV)协议计算"多条开环、节点或链路不相交路径",提供有效的容错能力,快速、有效地恢复动态网络中的中断路由。AOMDV协议适合于高速动态Ad Hoc网络,特别是在链路频繁断开和路由失效的情况下有良好的性能。

AOMDV协议的一个显著特点就是尽可能地使用基本的AODV协议中的已有有效路由信息。因此,计算多路径所需要的额外开销非常少。AOMDV协议有下列两个主要组成部分:

(1)路由更新规则,用于建立和维护到达每个节点的多条开环路径。AOMDV协议采用"广告跳数(Advertised Hop Count)"来建立目的节点序列号单调递增特性。节点i对于目的节点d的广告跳数表示从节点i到目的节点d的多条有效路径的"最大"跳数。最大跳数确定以后,同一个目的节点序列号的广告跳数可以保持不变。AOMDV协议只允许认可那些跳数小于最大跳数的候选路由。这个不变性对于保证路由开环是必要的。

(2)分布式协议,用于寻找多条不相交路径。为了找到节点不相交的路径,每个节点不马上拒绝重复的RREQ分组。每个来自源节点方向的不同邻居节点的RREQ分组都代表了一个节点不相交的路径。这是因为节点不能广播重复的RREQ分组,因此任何两个来自源节点方向的不同邻居节点到达某个节点的RREQ分组不可能通过相同的节点。为了得到多个链路不相交的路径,目的节点回复RREQ分组的时候不考虑它们的第一跳。为了保证RREP分组第一跳的链路不相交,目的节点仅仅回复那些通过唯一邻居的RREQ分组。第一跳之后,RREP分组沿着反向路径传输,这些路径是节点不相交和链路不相交的。每个RREP分组的轨迹可能会在某个中间节点交叉,但是每个都有不同的反向路径来到达源节点,这就保证了链路的不相交。

(三)CHAMP

CHAMP(Caching and Multipath Routing)协议的特点是采用协作报文高速缓存(Cooperative Packet Caching)和最短路多径(Shortest Multipath Routing)来实现减少报文丢失率和频繁的路由中断。

路由寻找过程中,源节点采用洪泛的方式发送RREQ包。中间节点除了处理自己收到的RREQ包之外,还记录它侦听到的其它节点所处理的RREQ包,从而形成协作报文高速缓存。目的节点只处理拥有最短路(等于或小于以前收到的路径长度)的RREQ包,发送对应的路由应答RREP包给源节点。源节点也只处理拥有最短路(等于或小于以前收到的路径长度)的路由应答包中的路径,如果路径长度小于原有路径,就将原有路径更新成新路径;如果等于,则直接存储新路径。当源节点发送包时,采用包级轮询的方法来使用路由缓存的路径,这套机制叫做最短路多路径。由于最短路多路径机制所产生的多条路径都是相同跳数的,所以,使用CHAMP协议的多条路径轮询发包时,目的节点接收到的包的乱序问题会得到改善。

四、结束语

节点的随机移动性引起的网络拓扑结构的动态变化,以及MANET的分布式控制机制使得路由的计算与维护成为MANET中的一个较为困难的问题。相对于单路径路由而言,多路径路由在容错、路由可靠性、QoS路由等方面有很多优势,逐渐成为了近年来的一个研究热点。本文分析了多路径路由的基本概念及其分类,并对有关多径路由协议进行了评述。但是,多路径路由技术尚未成熟,在实际应用时还存在很多问题,有待于更加深入的研究:例如,多路径导致的报文乱序和分组重装的问题、大规模MANET网络的多路径路由协议的设计与实现问题等。

参考文献:

[1] S.Lee and M.Gerla,Split Multipath Routing with Maximally Disjoint Paths in Ad Hoc Networks.Proceeding of IEEE International Conference on Comminication,Vol.10,pp.3201-3205,2001.

多研究方向 篇4

关键词：风险投资,多项目,多阶段,决策模型

0 引言

创业的高风险性，决定了风险资本必须采取与之相适应的投资方式，通过合理的投资组合，分散和化解风险，才能降低失败率，保证整体投资的高收益。而对于单个投资项目来说，风险投资公司一般并不将全额资本一次性投向风险企业，而是在企业发展的若干个阶段分批投入资本，并保留在任何一个阶段放弃投资和进行清算的权利。对于风险投资公司来说，当它成功募集到一只基金后，风险投资家需要确定该基金在各个阶段的投资比例，以期获得风险和收益的合理搭配。

综合分析对风险投资决策方面的相关文献和实践结果，都是对单个项目分阶段投资的优化[1]、分阶段投资收益[2]、多阶段风险投资决策分析[3]，对风险投资多项目投资组合决策评价[4]和对风险分阶段链条优化模型[5]的研究，没有把这两种情况结合。但在具体的风险投资活动中，风险投资绝不是单个项目分阶段的投资，也不是多项目投资组合，而是将两者结合起来。

1 总体概念模型

总体概念模型如图1所示。

图1中：n≥3,X1、X2、X3投资公司选择的三个项目（假设三个，可以选择三个以上），N1、N3可以是四个投资阶段的任意一个阶段；而N2=N1+1个阶段；N4=N3+1;N5=N4+1。

在初始阶段先进行项目筛选，筛选过后再分析各个项目各阶段的状况，选择在哪个阶段进行投资。

下面两节将分别解决项目筛选和阶段选择的问题。

2 风险投资多项目组合优化模型

风险投资公司的目标是获得大的投资回报和承担小的投资风险。风险投资组合优化模型就是确定一组风险投资项目的最优投资比例（或者各项目的最优投资额），在该风险投资组合的总回报率或者投资风险一定的条件下，使得投资回报最大，或者在投资组合的总回报率的期望值不低于某个所要求的约束下，使得投资风险最小。由于总回报率的方差通常总是投资比例的非线性函数，所以该规划是一个非线性规划。

假设目标函数为风险总投资回报率R最大的投资组合模型，由式（1）可得到投资风险最小的投资总回报R的期望值，又由式（2）可以得到风险投资总回报率R的方差估计量。即得到风险投资风险值不大于P时的总投资回报率R最大的投资组合模型：

式中：R为投资组合的总回报率；r1,r2，…，rm为第1至第m个项目的投资比例；σ12，σ22，…，σm2为第1至第m个项目的单项回报率的方差；σ1，σ2，…，σm为第1至第m个项目的单项回报率的标准方差；ρij为第i个投资项目与第j个投资项目的相关系数；μ1，μ2，…，μm为第1至第m个项目的单项期望回收率；P为投资者期望的风险投资风险水平。

3 风险投资多阶段投资模型———基于决策树和三级模糊决策

3.1 各阶段风险资本特点

种子期：投资目的是使项目创意商品化，通常投资规模不大，但风险高；其投资来源主要有私募个人资金和申请创投基金。这个阶段的风险投资多为“天使”投资人提供。

创业期：所承担的风险因项目创业期时间长短的不确定而加大，多为技术风险、市场风险和管理风险。提供创业资金的一般是风险投资公司、投资公司和风险投资人。

成长期：这一资金需要量增加，市场风险和管理风险加大。投资这个阶段的风险资本又分为营运资金和扩张资金，其来源为原有投资商增资和新的风险投资者的进入。

成熟期：在这个阶段，企业已形成一定的现金流，技术成熟、市场稳定，具有足够的资信信贷能力。故虽然资金的需求量很大，但风险投资已很少再增加投资了，并开始寻求退出。

3.2 决策树模型

根据风险资金投资于风险企业的四个阶段，可以把资金分为四个阶段进行投资。下页图2的决策树模型，形象地描述了风险投资公司的决策过程。由于部分过程与1和2路径相似，予以省略。下面以1和7路径为例进行分析。

如路径1，在进行第一轮投资后，对风险投资企业的后续发展前景进行评估，若满足企业进行下一步投资的条件则进入第二阶段的投资，直到最后一个阶段成功或失败的推出；路径7中第一轮投资未知的情况下进行第二轮直至第四轮投资。

P11s为路径1第一阶段投资后成功的概率，P12v为路径1第一阶段可能成功时进行第二轮投资的概率，直到P14v表示路径1第三阶段可能成功时进行第四阶段投资时的概率。P1为路径1成功的概率。

此模型也可以用于第一轮投资不是种子期的投资，即把导入期、成长期和成熟期作为第一轮投资。例如，当风险投资公司从成长期开始投资时其决策树，如下页图3所示。

3.3 决策树模型求解

步骤一：各阶段风险投资决策因子的确定。

种子期：创业者和团队的素质，管理的开放性，技术的含金量，技术的公司化程度，知识产权的拥有度，技术链的延伸性，技术创造需求能力，风险资本增长倍数与回报率，政策环境，人文环境，技术风险，环境风险等。

导入期：创业者解决问题满意度，团队知识和经验完备率，团队与企业利益的关联度，企业管理水平，技术成熟性，技术和产品的模仿难度，目标市场增长潜力，市场进入壁垒，竞争优劣程度，企业无形资产的价值，创业投资变现途径，企业财务状况，行业环境，协作环境，技术风险，市场风险，财务风险等。

成长期：团队管理的有效性，技术和产品的持续发展能力，企业研发体系，产品的竞争力，市场竞争优势，市场成长潜力，企业市场业绩，企业财务状况，上市可能性，全方位风险因素分析等。

成熟期：评估此时投资对象的经营规模与财务状况，均接近上市公司审查的要求条件并计划在公开市场筹集资金，进行多角化的经营。风险投资机构对这一阶段投资的主要考虑是，能否成功上市，证券市场投资者的接受程度，以财务操作的效果。如果风险投资机构觉得投资对象在上市能获得合理的报酬则会以15%～25%的资金比例投于成熟阶段的事业。

步骤二：概率的确定。

通过对不同企业在不同时期关键要素权重的设定，再对每项要素打分，得到其加权平均值，即这项决策成功的概率（投资风险）。可以利用这种方法对风险投资公司或者投资者比较熟悉的产业进行粗略的估计。但是对于风险投资公司不熟悉的产业和项目，且风险难以估计较复杂的可以建立多级综合决策模型，使风险投资的风险尽量降低。如下所示即为两级的决策模型，可求出每一阶段的或者多个阶段的成功概率。

其中：A1、A2、A3、A4之和及B1、B2、B3、B4之和各为1;

A为将要投资项目的不同阶段，A1、A2、A3、A4分别为项目的四个阶段并赋予权重。B为每一阶段的不同评价因素，因为风险投资每一阶段的评价因素还有因素的权重不同，应根据实际情况分别确定；B1、B2、B3、B4为四个阶段对应概率，可以根据四个阶段中每一阶段相应指标的概率和权重求出每一阶段的概率。

步骤三：投资收益的确定。

假设组合投资总投资额为I，且风险投资公司从第m个项目的种子期进行投资，四个阶段中每一阶段的成功率分别为pm1、pm2、pm3、pm4;

而各阶段退出价值=净利润×P/E（同行业可比公司市盈率）；为路径1的平均年投资收益额；

N为持有年限；

Irm由模型式（1）中得到第m个项目的投资额。

此决策问题是一个序列决策问题，一般用最大收益期望值和最大效用期望值或最大效用，采用依决策顺序方法求解：

计算各事件点的收入期望值：

E4=max（净利润×P/E-P1-I14=E14，净利润

此模型说明了在第四阶段投资成功可能和成功不可能下投资的投资收益：

说明了在第三阶段投资后投资成果不明朗的情况下，对第四阶段是否进行投资和投资成功的可能性。

依次类推，便可以得出多阶段投资阶段的投资组合情况。

由于不同项目在各个阶段的投资收益和投资回收期基本上是固定的,因此可以通过行业的投资回收期和收益对项目各阶段的投资额进行确定,即:

其中：ROIm1、ROIm2、ROIm3、ROIm4分别为项目m在第一、二、三、四阶段的投资回报率；Im1、Im2、Im3,Im4分别为项目m在第一、二、三、四阶段的投资额。

可以用单纯形法解得其中任意两个的关系，即可以确定四个阶段的投资比例。

但是，在风险投资的过程中，风险资金也有可能不是从种子期流入风险企业，风险投资公司可以从导入期、成长期和成熟期的任意一个阶段进行投资，其决策过程均适用于此模型，只是少了其中的一个或者几个阶段，而使模型更加简化。

从此模型的角度，是先从宏观上是先确定投资于哪些企业。但是，在实际的决策过程中恰恰相反，即先确定是否投资于该项目，投资于该项目的那个阶段，其投资比例和收益如何，再从这些项目中选择收益最大的一种或者几种进行组合投资，分担风险。

最后，根据求出的投资回报率与预期收益的对比来确定是否投资与单个项目、多个项目、单个项目的某一阶段或者某几个阶段、多个项目的某一阶段或者多个项目的多个阶段。

4 结束语

风险投资具有高风险和不确定性的特点。为了降低风险投资的风险提高投资效益，本文建立了多项目多阶段风险投资概念模型，利用投资组合、决策树和多级综合决策的方法，对复杂情况下的风险投资项目进行决策，使风险投资企业在决策的过程中能够平衡其风险和收益，更加符合实际情况，为风险投资决策过程提供依据，有利于风险投资的发展。

参考文献

[1]尹洪英、徐丽群、权小锋:《风险资本分阶段投资最优投资时机选择研究》[J];《工业工程与管理》2008(5):72-77。

[2]王雪霞:《风险投资中多阶段最优收益模型的研究》[J];《首都经贸大学学报》2004(3):57-60。

[3]顾婧、周宗放:《多阶段风险投资决策分析》[J];《应用基础与工程科学学报》2006(12):17-21。

[4]王梦东、童仕宽:《风险投资组合的决策评价》[J];《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》2007(1):153-155。

[5]权小锋、尹洪英:《风险资本分阶段投资链条优化模型》[J];《决策参考》2007(19):60-63。

灰色多指标风险型决策方法研究 篇5

灰色多指标风险型决策方法研究

针对方案指标评估值为区间灰数的风险决策问题,提出了灰色多指标风险型决策的概念.将灰色系统理论的思想和方法与经典风险决策方法相融合,对风险型决策问题指标权重完全未知的且指标值为区间灰数的情况进行了探讨.利用分析技巧,建立了灰色模糊关系法及双基点法两种决策方法.在灰色模糊关系算法中,利用信息熵确定的指标权重使决策方法更符合客观要求.双基点算法在一定程度上解决了单方面基于理想点或负理想点进行决策时,未能充分利用已知信息所产生的偏差,决策更贴近于实际,应用说明了所提出的`两种决策方法的合理性和算法的有效性.

作 者：罗党 刘思峰  作者单位：南京航空航天大学经济管理学院,江苏,南京,210016 刊 名：系统工程与电子技术  ISTIC EI PKU英文刊名：SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS 年，卷(期)：2004 26(8) 分类号：C934 N945 关键词：灰色系统理论   风险型决策   灰色模糊关系   双基点方法   区间灰数   熵  

多机场流量管理方法的研究 篇6

【关键词】多机场 流量管理 方法

引言

随着全球经济一体化进程不断加快，我国与外界的联系越来越紧密，有效的推动了我国经济的发展，在我国与外界的交流中，航空飞机在这个过程中所起的所用是巨大的。近年来，航班量日益增加，以往民航的运行方式为机长要等旅客登完机后，再向空管部门申请起飞时刻，以免造成空管部门已经通知起飞时刻而旅客没有登机完毕而无法按时起飞的情况发生，但有时也造成了旅客在飞机上长时间等待的烦恼情况，面日益剧增张的航班流量，多机场的流量管理显得尤为重要，加强多机场流量管理有利于提高空域和放行时隙的使用效率，提高机场的运行质量。

一、多机场流量管理的重要性

多机场指的是某一城市或某一地区拥有多个用于商业运营的机场。近年来，随着我国经济的快速发展，我国与世界各国之间的联系也越来越紧密，我国经济的发展对民航的需求也越来越大，飞机在天上飞的时候，是按照规定的航班线路进行飞行的，当空中飞机数量饱和的时候，空管中心就会限制地面飞机起飞，让飞机在地面等待，等到空中流量平稳后再允许地面飞机起飞，在这一过程中，不仅会耽误广大群众的时间，同时当机场的飞机数量增多时，飞行流量就会超过机场的限额，使得飞机飞行存在一定的安全隐患。同时处于国防建设的需求，我国国防军用机的数量也在增加，而民航部门对空中航路结构、数量以及覆盖面积的调节力度很小，如果碰到军用机在占用航道的时候，民航就会滞留，或者在某一地区盘旋等待，使得飞机更加拥挤，飞行矛盾越来越突出。还有就是飞机很容易受到天气的影响，如果碰到大风大雨的天气，空管中心就要根据天气情况对飞机起飞进行统一管制，没有起飞的飞机要原地待飞，对于起飞的飞机则要进行速度等各方面的飞行，从而也会造成飞机流量过剩，给航空事业以及人民的利益带来危害。在这个经济快速发展的社会当中，加强多机场流量管理既是人民日益增长的物质生活的需求，也是现代化航空事业发展的重要方向，对我国经济建设有着巨大作用。

二、多机场流量管理措施

（一）加大信息化技术的应用，合理放行

随着航空事业的发展，在这个经济快速发展的社会当中，保障航空飞机的正常运行时现代化社会发展的重要内容，对飞机流量进行管理的目的就是削平流量高峰从而使飞行流量平缓畅通[1]。在这个科技不断发展的社会，信息化技能可以有效的提高工作效率，保证工作质量，在机场里利用信息化技术进行管理，对飞机流量进行合理的放行，从而保障飞机飞行质量。流量管理及多机场放行协同系统的启用将有效提高该区域航班流量管理的整体水平，能够大幅度减少航班总体延误。同时对航空公司节能减排和旅客方便出行起到积极作用例如在上海的浦东机场和虹桥机场。在流量管理中采用多机场放行协同系统，政府部门为了促进两机场的协同发展和运作，避免恶意竞争和资源的浪费，规划虹桥机场作为辅助机场，浦东机场作为主要机场。虹桥机场的所有国际航班全部分配到浦东机场，而虹桥机场主要负责国内航班，实现了多机场流量的平衡。流量管理及多机场放行协同系统的启用将有效提高该区域航班流量管理的整体水平，能够大幅度减少航班总体延误。同时对航空公司节能减排和旅客方便出行起到积极作用。

（二）加强空管人员的培训，优化人员配置

航空事业是我国经济发展的中一项重要内容，在航空事业当中，空中交通管制是保障航班安全、飞机有序飞行的重要环节，在空管中心，管制人员肩负着飞机安全飞行，飞机流量的合理配置的等重大责任[2]。近年来，随着民航事业的发展和飞行流量不断增加，空管中心的工作越来越繁忙，有些机场的飞机流量已经接近饱和，面对日益剧增的流量，航空公司应该加强空管人员的培养，不断提高管制人员自身的素质，加强模拟机训练，培养管制人员的专业技术，从而更加规范的从事流量的分配，提高飞机运行的效率。同时还要落实责任制度，约束管制人员的工作行为，从而提高工作效率，为飞机的正常飞行提供保障。

（三）加强机场流量的管理

机场流量的不均衡很大一部分原因就是机场流量管理不到位，流量的控制带有很大的随意性和盲目性。这种管理不到位往往就会使得空域不能得到充分的利用，造成飞行员飞行难以架控[3]。因此未来避免航线挤占、乱占的现象，航空公司更应该加强机场流量的管理，根基飞机运行的实际情况，合理的流量控制。例如在上海的浦东机场和虹桥机场中，管制部门根据航班的流量、飞机放行的间隔、以及天气情况，采用科学的计算方法，针对飞机流量合理排序，避免出现为了减少自身风险而发布绝对化的流量控制。同时管制员利用先进的科学技术与飞行员进行沟通，将飞机飞行过程中将要遇到的状况给予通报，从而为飞行员架飞提供了依据，保障了飞机合理的运行。

三、结语

近年来，我国与外界的联系越来越频繁，有效的推动了我国航空事业的发展。经济的快速增长使得航空流量不断增加，面对日益增长的流量，多机场流量管理显得越来越重要了。随着科学技术的不断发展，空管流量管理系统也在不断的完善，在这个经济快速发展的社会，加强多机场流量管理可以有效的实现资源的优化配置，保障飞机航班的飞行。随着航班量的快速增长，空域可调整的余度越来越小，针对这一长期存在的问题，空管部门必须采取更多积极措施来完善流量管理体系，使空域利用率最大化，在安全的基础上提高效率，为我国民航快速发展提供安全保障。

参考文献：

[1]高海军，王健，陈龙，王飞跃.空中交通流量管理研究综述[J].控制工程，2003（06）.

[2]马正平，崔德光，谢玉兰.机场终端区流量分配及优化调度[J].清华大学学报（自然科学版），2003（07）.

一种多属性的多物品拍卖方法研究 篇7

关键词：多物品拍卖,多属性,PROMETHEE-Ⅱ法,优先函数

一、引言

近年来,各国政府越来越多地通过拍卖市场实施国有企业的私有化、重塑竞争性基础设施产业(电信、电力、天然气、交通等)、配置公共稀缺资源以及增加财政收入。企业实体也越来越多地通过拍卖转让资产所有权或者采购原材料。这些应用领域往往涉及到多个同质或者类似的拍卖标的。因而,多物品拍卖日益受到关注,并正成为拍卖理论中最为活跃的研究领域。作为最古老的价格发现机制之一,拍卖进入经济学文献的时间却相当晚,拍卖最早的两篇开创性论文分别发表于1956年和1961年[1,2]。拍卖有多种类型[3],传统拍卖理论一般假设被拍卖物品数量是固定的。但在现实世界中,卖方可能并乐意把供应量作为竞标函数而调整。文献[4,5,6,7]中,笔者提出并研究了多物品拍卖定价机制。

通常意义的多物品拍卖中,卖方只对买方的竞标价格和数量感兴趣,而不考虑竞标的其他属性,或说认为所有买方的竞标除了价格和数量外没有区别。而在实际交易时,往往需要考虑买方竞标更多的属性,例如企业信誉、付款方式、合作关系等,卖方对不同属性的买方竞标评价值不同。多属性拍卖首先得到了经济学家的注意,它被作为一种解决一对多投标的有效方法,经济学家将多属性效用理论应用于多属性拍卖[8,9,10],利用多属性效用评价函数来准确表达用户的属性偏好。根据多属性效用理论,拍卖的理想情况是选择可以达到最高期望效用的投标。笔者提出了一种多属性的多物品拍卖模型,并用基于效用理论的多属性决策方法PROMETHEE-Ⅱ且属性的优先值与属性值成非线性关系正弦准则的优先函数进行了实证分析。

二、多物品的多属性拍卖模型

笔者考虑的密闭式多属性的多物品拍卖模型可用一个六元组(S,Q,B,A,WB,WQ) 来表示。其中:

1.S为系统中唯一的卖方,可以提供数量为Q个可分同质物品。

2.B={B1,…,Bn}为拍卖中的买方,每个Bi可以提交唯一一个竞标ai=(aundefined,…,aundefined)∈A(A=A1×…×Am为竞标的属性空间,aundefined∈Aj)竞买Q中多个物品。因可用资源相对需求而言经常是有限的,即若买方Bi的需求量为qi(其中qi为ai的一个分量),则有undefined,该式保证了市场是竞争的。不失一般性,设a∈A为连续型随机向量,且所有分量都为效益型。

3.WB为拍卖结束时获胜的竞标方集合。若Bi的竞标方案ai在卖方存在满足完全序的偏好关系[11],即对卖方有下式成立ai≻aj≻…≻ak,i,j,k=1,2,…,n且i≠j≠…≠k。因各理性的买方均期望在拍卖结束时最大可能地满足其需求,而理性的卖方期望最大化拍卖收益,即期望物品能在多个买方中完成分配并效用最大,则根据以上描述,WB可定义为(如图1所示):

undefined

4.WQ为拍卖结束时B={B1,…,Bn}所获得物品数量undefined。由(1)式竞标方Bi所获得物品数量为undefined可定义为:

undefined

三、 PROMETHEE-Ⅱ法

根据上述模型的描述,对于卖方多属性拍卖的竞胜标确定是一个多属性决策问题。多属性决策分析是人们在个人或组织面临多种决策因子的时候如何决策。虽然多属性决策分析建模方式与过程复杂,决定属性权重以及建立价值衡量的方法相当多,但学者针对常见的多属性决策问题已发展出多种不同的方法和模式。笔者采用由Brans(1984)提出的PROMETHEE-Ⅱ法即建立在级别高于关系上的排序方法[10,11,12,13,14,15,16]来解决竞胜标确定问题。即在多属性的多物品拍卖问题中,Bi竞标的属性向量为ai=(a1,…,am)∈A;用Yi(yi1,…,yim)表示竞标ai的m个属性值,其中是yij第Bi个买方竞标的第j个属性的值;当属性函数为fj时,yij=fj(ai),i=1,…,n;j=1,…,m。矩阵{yij}可称为决策矩阵或属性矩阵、属性值表。

给定集A ai、ak∈A、卖方的偏好次序和属性矩阵{yij},当人们有理由相信ai≻ak,则称ai的级别高于ak,记作aiOak。需要注意的是,级别高于关系是建立在卖方愿意承认ai≻ak所产生的风险的基础上的。在PROMETHEE法中用优先函数来描述在属性j上ai关于ak的优先程度,即根据各竞标属性值之间差距的大小来判断竞标对之间的优劣程度。即对每一个属性定义一个函数,函数的值从0到1,函数值越小,ai、ak之间的差异越小;当函数值为0时,ai和ak为无差异,其值越接近1,ai优于ak的程度越高;而当函数值为1时,ai为严格优于ak。

不失一般性,设ai皆为效益型准则。用P(ai,ak)表示优先函数,则:

undefined

一般来说可以设P(yij,ykj)=P(yij-ykj)或P(yij,ykj)=P(d),其中d=yij-ykj(d即竞标ai与ak的属性j的差别)。 为了使(4)图形符合人们的视觉习惯,可构造另一个函数:

undefined

优先函数的本质是描述属性值与属性达到程度的关系。即使同为效益型属性,不同属性的属性值与竞标优劣之间的关系仍相当复杂,因此有必要根据属性和属性值的特点,选择适当的评价标准,确定相应的优先函数。笔者采用属性的优先值与属性值成非线性关系的正弦准则,即:

undefined

undefined

对于每一对竞标ai,ak∈A,当竞标各个属性的权重分别为wj,j=1,…,m时,定义优先指数为:

undefined

对实际的多属性决策问题,一旦衡量各属性或属性优劣的准则被确定,就可以求得Pj(ai,ak)的值,并求得Π(ai,ak)。

以方案集中的所有竞标为节点,优先指数Π(ai,ak)作为连续竞标ai,ak 的由ai指向ak的弧线上的值,可得赋值的级别高于关系图(见图2)。如果ai级别高于ak,则Π(ak,ai)=0 ,但Π(ai,ak)不一定为1。

对每一个竞标(即有向图中的节点)定义流出(outgoing flow)和流入(incoming flow)。即备选竞标ai的流出为undefined,流入为undefined。显然,流出ϕ+(ai) 越大,ai相对于其他竞标级别越高,流入ϕ-(ai)越小,其他竞标比ai级别高的可能性越小。因此可以定义一个在A上的完全序{O,Ir} 。定义ai一个净流(net-flow) ϕ(ai)=ϕ+(ai)-ϕ-(ai)。计算A上各竞标的净流,根据个对竞标的净流大小即可确定级别高于关系,即aiOak若ϕ(ai)>ϕ(ak),aiI,ak若ϕ(ai)=ϕ(ak)。

四、实证分析

假设卖方S考虑各竞标的属性分别为a1→竞标数量、a2→竞标单价、a3→买方信用等级、a4→付款方式和a5→合作关系。其中,a3、a4、a5 属性是非定量指标,这些指标可以用比较好、很好等模糊概念来描述;Q=100 。首先构造各属性的判断矩阵(见表1),用单层AHP法的确定各属性的权重向量为(w1,w2,w3,w4,w5)=(0.0902,0.1695,0.4799,0.0382,0.2222)。

由于a3、a4、a5属性是非定量指标,一般采用相对二元比对法、模糊等方法确定其隶属度。为了简化分析,采用表2直接给a3、a4、a5的隶属度赋值,表3为买方的竞标属性矩阵。

考虑到各竞标中属性的不可共度性和矛盾性,因此要对原始指标的各属性值初始化,进行无量纲处理。由于各属性皆为效益型,即指标值越大越好,笔者采用下式对属性矩阵进行规范化:

undefined

设拍卖中有10个买方,经无量纲处理后各竞标的属性矩阵如表4。

对表4先两两进行优先指数的计算,然后汇总每一个买方竞标的流出、流入和净流(见表5),得到PROMETHEE-Ⅱ的排序为a1≻a9≻a7≻a2≻a6≻a8≻a10≻a5≻a3≻4。

获胜的买方集合为WB={B1,B9,B7,B2},且undefined。

五、结束语

多研究方向 篇8

在近几十年中, 无线网络致力于为人们提供自由畅快的沟通。经过一代又一代人的努力, 现在的无线通信网络已经服务于人们生活的各个方面, 使人们的生活得到了前所未有的改变。与此同时, 人们也开始关注自己的信息在网上传播的安全性。因此, 无线通信的安全问题成为非常重要的课题。

无线通信与有线通信不同, 其传播媒介暴露在开放的无线环境中, 使第三方容易获取媒介中传输的信息。为了增强无线通信的安全, 近几年科学家对用于维护安全的技术手段展开了广泛而深入的研究。其中基于信息论的物理层安全就是其中的一种, 也是充满潜力用于进一步增强无线通信安全的物理层传输技术。

围绕无线通信发展前沿技术之一———物理层安全技术相关研究展开综述:先简要回顾通信系统安全及物理层安全的基本定义、基本模型及度量, 随后针对当今无线通信发展的主流热点技术———多天线、多载波传输技术中的物理层安全研究进展分别展开综述。尤其重点介绍了正交频分复系统中采用时域人造噪声提高安全速率的新方法, 最后给出未来无线通信物理层安全技术研究的若干方向。

1 通信系统物理层安全

安全是通信系统中非常重要的一个问题[1]。通信系统的安全包括传输信息的保密性、完整性、可认证性, 以及不可否认性。信息传输的保密性是指, 发送端发送的信息只能被合法用户接收到 (正确译码以及解密) , 而其他非合法用户不能从接收的信号中获得保密信息;信息传输的完整性是指, 信息传输过程中不被其他人进行篡改;信息传输的可认证性是指, 接收端能够知道其接收的信息来自哪个发送者;信息的不可否认性是指, 发送者不能否认其发送过的信息, 接收者也不能否认其接收过的信息。对通信系统安全的攻击可以分为主动型和被动型两类。主动型的攻击是指破坏者采取主动的行为, 譬如发送干扰信号等, 对空中传输的信号进行篡改;被动型攻击是指破坏者并不采取主动行为, 不对空中传输的信号有任何干扰和篡改, 譬如, 只是被动地监听。很多情况下的主动攻击建立在被动攻击基础之上, 例如窃听者被动地窃听信息之后, 它会利用窃听到的信息进行有目的的主动攻击 (如伪装等) 。物理层安全的研究主要针对被动攻击展开, 即防止信息被窃听, 这也是安全中基础而重要的问题。

物理层安全传输通过合理地设计信道编码、调制等物理层技术, 并利用无线信道的随机特性使得信息在物理层传输过程中被秘密地传输。具体过程如图1所示。

图1中, 发送端Alice对信息M进行编码调制后, 将信号Xn送入无线信道, h是Alice-Bob信道的信道参数, g是Alice-Eve信道的信道参数, σb为Bob接收端的高斯白噪声能量, σe为Eve接收端的高斯白噪声能量。Bob接收到信号Yn, 随后通过解调译码获得信息M;而与此同时, Eve从空中截获信号Zn, 但是, Alice在传输数据时采用的编码调制等技术, 使得Eve并不能从Z中恢复信息M, 而且其不能获得关于M的任何信息量, 即下式成立:

图1中所示的信道中, 发送信号Xn分别经过Alice-Bob信道和Alice-Eve信道后, Bob和Eve接收端信号分别为Yn和Zn, 此信道模型称为“窃听信道”。式 (1) 为物理层安全的安全定义, 在此条件满足的情况下, Eve无论采取任何措施 (即使其有无限的时间无限的能量) 都不能从Zn中获得任何信息。能够达到式 (1) 要求的物理层安全被严格称之为“基于信息论的物理层安全” (Information Theoretic Security) , 有时用“物理层安全”指代“基于信息论的物理层安全”。

安全传输速率是描述一个窃听信道可以秘密传输信息的速率, 即在保证Eve不能获得信息M的条件下, Alice传递M给Bob的可达速率。也被称作“秘密速率”或者“安全速率”。在本文中, “安全传输速率”、“安全传输效率”以及“安全速率”均指代此意。

安全传输速率包括2个方面, 一个是Bob可靠地接收信息M, 即可靠性;另外一个是Eve不能获得信息M, 即安全性。依图1所示, Alice与Bob之间传输的可靠性是指:

Eve的传输安全性是指:

即式 (1) 成立。安全速率即是指在满足可靠性式 (2) 和安全性式 (3) 的条件下, Alice传递信息到Bob的速率最大的安全传输速率即为“安全容量”, 一般用Cs来表示。

例如:当Alice-Bob的信道以及Alice-Eve的信道均为高斯SISO信道时, 系统的安全传输速率为[2]:

安全容量为:

式中, Ps是发送信号的能量, 若Bob与Eve接收端的噪声为0, 即σb=σe=0, 则系统的安全容量为0。可见物理层安全之所以能够达到一定的秘密传输, 无线信道的噪声环境 (或者说是“随机特性”) 是获得安全传输速率的一个必要条件。本文的主要工作是充分发掘无线信道的这种随机特性, 通过合理设计发送信号, 使系统获得尽可能大的安全传输速率, 提高系统的频谱利用率。

物理层安全因为其可以独立于上层而单独实现秘密通信。因此在无线通信系统中, 可以在保证现有上层安全措施不变的情况下, 补充物理层传输的安全。这使得通信系统的安全性能得到额外一层的保护。另一方面, 将物理层安全用来传输现代密码学中的密钥, 也是增强系统安全性的一种方法。由于物理层安全提供的安全传输速率相对较低, 如式 (4) 所示, 为2个互信息之差, 因此用来低速率地传递密钥是一个非常可行实际的方案。在现在的通信系统中, 很多层都采用了安全措施[4], 如图2所示, 应用层采用了PGP加密机制, 之后的数据又通过传输层的TLS机制, 网络层的IPsec机制和链路层的WPA安全环节, 进行层层的加密。而物理层安全的应用又为这些数据增加了一层安全保护, 使得系统的安全性能进一步增强。

现今的无线通信在各个层都尝试着增加安全环节, 使得系统的通信整体更加安全。而物理层安全的使用则提供了在物理层进行信息秘密传输的方法, 是进一步增强系统安全传输的一种可行方法。

2 多天线系统物理层安全研究进展

多天线技术因其具有分集和复用的效果而得到广泛应用, 为物理层安全技术带来了显著的进展[9]。而要分析多天线物理层安全技术, 则首先需要从最初单天线物理层安全性能分析入手。

事实上, 物理层安全的理论分析模型首先是由Wyner在1975年提出, 主要是研究退化的离散无记忆窃听信道模型 (Alice-Eve信道是Alice-Bob信道的退化信道) , 给出了安全传输的数学定义, 并对此窃听信道进行了理论分析[5], 得出退化的离散无记忆窃听信道的安全传输速率为Alice-Bob信道的互信息与Alice-Eve信道的互信息之差。随后各种离散的或者连续的SISO窃听信道开始被广泛研究[2,3]。1978年, Cheong等人对退化的高斯窃听信道进行了研究, 并且证明此高斯窃听信道的安全容量为Alice-Bob信道容量与Alice-Eve信道容量之差[2]。这个结论说明, 在SISO窃听信道中, 只有当Alice-Bob复信道增益h与Alice-Eve复信道增益g满足|h|≥|g|时, 才能拿到正的安全容量。随后, Csizar等人考虑了更加一般的无线信道[3], 系统同时有广播信息与秘密信息的传输, 信道不再局限于退化信道, 给出了广播信息与秘密信息传输速率的容量域。除了上述对窃听信道的基本安全速率研究外, 在单天线SISO信道下, 也有部分信号处理手段可以用来增强安全速率, 例如添加人造噪声。所谓人造噪声是指Alice在发送信号中加入人为的噪声, 目的是通过合理的设计, 此噪声对Bob不产生影响, 而能够干扰Eve。但由于SISO信道没有多余的空间自由度来提供人造噪声施加影响的维度[6], 因此依赖人造噪声的方案在SISO下总的安全速率增益并不是很明显。

至此, 当Alice-Bob与Alice-Eve的信道均为确切的SISO信道时, 安全传输的信道容量已被全面地研究, 并且表明, 只有当Alice-Bob信道比Alice-Eve信道强的情况, 才能获得正的安全传输速率。而进一步对衰落信道进行研究得知, 采用合理的功率分配, 结合机会通信和人造噪声的设计, 能够使无论Alice-Bob信道的信道增益比Alice-Eve信道的平均信道增益差多少, 都能够在统计层面上得到正的安全传输速率[7,8]。

而在多天线系统中, 安全传输速率依然是Alice-Bob与Alice-Eve信道的互信息之差。与SISO信道不同的是, 多天线系统可以通过设计发送波束成形或者预编码使发送信号更好地匹配Bob的客观物理信道, 就有希望获得更大的安全传输速率。除此之外, Alice可以通过发送人造噪声的方法来有目的地干扰Eve的信道, 从而降低Eve的信道质量以提高安全传输速率;而在SISO信道中, 只要Bob信道增益比Eve的信道增益差, 发送者便无计可施, 安全传输速率只能为零。

于是, 多天线系统中, 如何设计发送信号的自相关矩阵以增大系统获得安全传输速率是备受关注的问题。当Alice有多根天线, Bob和Eve只有一根天线时, 将之称为MISO窃听信道。Shafiee以及Li等人的研究给出, 信道输入为高斯信号时, MISO系统的最优波束成形[10]。当Alice、Bob以及Eve均配有多根天线时, 将之称之为MIMOME窃听信道。当Alice与Eve配有多根天线, 而Bob只有一根天线时, 将之称为MISOME窃听信道。Khisti等人对MI-MOME信道以及MISOME信道进行了深入的研究[11], 并指出:当系统的信噪比非常高时, 多天线系统逼近最优预编码矩阵是基于对Alice-Bob信道与Alice-Eve信道的广义奇异值分解 (GSVD) 。同时, Oggier等人也对MIMO窃听信道的安全传输容量展开了研究[12]。

除了MIMO信道下的安全容量研究, 也有很多学者从信号处理的层面来优化多天线系统的发送波形[13,14,15]。其中Goel等人提出的人造噪声方案能够有效地提高MIMO系统安全传输速率[13], 类似的研究在文献[14-15]中也有涉及。

上述关于MIMO窃听信道的安全速率研究及波形设计, 基本上都假设输入信号为高斯 (即最优发送波形) , 从而实现最优安全速率的目标。但当系统输入为实际的调制信号, 即离散信号 (如QAM、PSK等) 时, 这种输入信号分布的改变将导致实际窃听信道的安全可达速率发生很大的变化, 从而使得相应实际系统的发送波形设计也完全不同, 无论是可达安全速率分析, 还是实际安全传输方案设计都要复杂于文献[16-18]。这也是多天线窃听信道下众多物理层安全传输技术迈向使用户必须克服的难题之一。

3 多载波系统物理层安全研究进展

与多天线技术一样备受关注的OFDM技术, 因其可以有效地克服频率选择性衰落而在当今的无线通信中得到了广泛应用。因此, 基于OFDM技术的物理层安全传输也已吸引不少学者进行研究[20,21,22]。

在OFDM信道输入为高斯信号时, Li等人对最优子载波的功率分配进行了研究, 以最大化OFDM系统的安全传输速率[21,22]。如以上所述, 在多天线系统中添加人造噪声已被广泛研究, 并且人造噪声所带来的安全传输效率的增加是非常明显的。那么如何为单天线的OFDM系统添加人造噪声, 添加人造噪声后系统安全传输效率能否提高, 都成为值得研究的问题。下面将首先通过分析证明简单的频域添加人造噪声无法有效提高系统安全速率。

类似SISO下的人造噪声添加方法, 利用OFDM系统频域子载波的自然属性, 首先考虑独立地在各个子载波上直接添加人造噪声, 如图3所示。其中P=Diag (p1, p2, …, pN) 是各个子载波上发送功率所组成的对角阵, S=[s1, s2, …, sN]T表示各个子载波的发送信号, 每个子载波发送信号能量归一化为1。表示加在第i个子载波上的人造噪声, 服从分布。

此系统的安全传输速率可由文献[21]知, 如式 (6) 表示:

因此, 频域人造噪声模型下联合优化子载波功率{pi}和{σ2a, i}以最大化RsAN的问题建模为:

根据文献[6], 求解上述最优化问题式 (7) 可得最优的人造噪声功率{σ2a, i}应该为1, 对任意的i。因此在OFDM系统各子载波独立增加人造噪声是不能提高系统安全速率的。其根本原因在于, 其子载波直接添加人造噪声等价于在并行SISO子信道上独立添加人造噪声, 不会取得任何效果, 而只有在存在多余自由度前提下, 系统才可能在传送信息的同时, 利用多余的维度发送人造噪声干扰Eva, 而不降低自身安全传输速率。因此, 需要尝试别的维度寻找这样的自由度, 例如下面所述的OFDM时域添加设计人造噪声序列。

图4给出了OFDM系统时域添加人造噪声的方法。

采用矩阵形式对上述过程进行表示, F为傅里叶变换矩阵, T为循环前缀添加矩阵, R为去循环前缀矩阵。{h (L) , h (L-1) , …, h (0) }和{g (L) , g (L-1) , …, g (0) }分别表示Bob和Eve的时域信道, 其中L<Ncp为时域最大时延扩展, 则Bob和Eve频域接收信号可分别表示为:

式中, a为复高斯分布人造噪声;H0和G0分别为Alice-Bob、Alice-Eve时域信道矩阵, 具有循环矩阵特性[6]。观察式 (8) , 为了尽可能减少人造噪声对Bob接收的干扰, 其设计方法应满足如下表达式:

式中, d~CN (0, ∑d) , ∑d为人造噪声自相关矩阵, U为RH0右零空间基向量矩阵, 即:

且矩阵RH0大小为N* (N+Ncp) , 因此必存在右零空间矩阵U, 此时接收信号式 (8) 、式 (9) 变为:

根据安全速率定义, 此时的系统可达安全速率为:

由式 (12) 可见, 人造噪声只对Eve产生了干扰 (干扰项为fiHRG0Ud∑dG0HRHfi) , 而对Bob没有产生干扰, 因此, 通过合理地优化子载波功率{pi}和人造噪声自相关矩阵∑d就能够使得系统的安全传输速率最大化。

在上述巧妙的时域人造噪声设计前提下, 文献[6]给出了联合优化子载波功率分配和人造噪声设计的算法, 所提的资源优化配置不仅仅局限于高斯信号输入假设, 也适用于实际系统中常用的离散星座输入 (如QAM、PSK调制) 。同时, 文献[6]还证明了有限调制下的安全速率为非 (准) 凸函数, 进而基于拉格朗日对偶算法, 给出了任何信道输入分布下最大化OFDM系统安全传输速率的渐近最优子载波功率分配算法。进而, 通过拉格朗日对偶法、坐标轮换法、Shur补定理等优化方法, 给出了时域添加人造噪声的OFDM系统有效的子载波功率分配及人造噪声的联合优化算法, 以实现OFDM传输系统安全速率最大化。

由于OFDM作为多载波传输技术对定时偏差敏感, 在添加时域人造噪声后系统性能受定时误差影响更明显, 因此文献[23]中提出了对定时偏差鲁棒的人造噪声设计方案, 既能够有效地对抗定时偏差, 同时保证了Bob维持较高的安全传输速率。而在OFDM用于多用户传输领域时, 文献[28]则进一步对多个Bob如何进行最优的子载波和功率分配进行了研究, 对时域人造噪声的设计在多用户环境下进行适应性修改, 同时采用一系列优化算法来实现和安全速率最大化的目标。

4 无线物理层安全研究展望

多天线和多载波传输技术为物理层安全技术的发展提供了新的自由度。但除了上述信号处理角度来设计、优化物理层安全传输方案外, 还有很多学者对窃听信道的信道编码进行研究[24,25], 这是物理层安全应用在实际系统中非常重要的一环。同时, 如何利用无线信道的随机特性产生密钥也得到了广泛的关注[26,27], 因为Alice-Bob的信道为Alice与Bob的共同观察到的随机信号, 而且Eve不完全已知此随机信号, 因此Alice与Bob双方通过双向通信可对无线信道中共性提取产生一致的密钥, 而Eve无法获得此密钥, 从而在信道特征上获得直接的密钥加密特性。

综上, 物理层传输安全对无线信道的依赖性大, 这从前述讨论的具体传输方案设计中也可以看出, 大部分假设都是Alice-Eve和Alice-Bob信道都完全已知的情况。若要广泛应用于实际的通信系统, 必然要考虑实际信道信息的不完全性, 例如当AliceEve信道未知, 或Alice-Bob信道信息有误差的情况下。同时也可以展开“安全区域”的研究, 即设计发送方案, 使得在某个“安全区域”内的Bob是可以秘密地获得数据, 而在这个“安全区域”以外的用户不能窃听到信息;另外, 目前在多波束卫星通信领域, 也有学者开始研究通过巧妙利用多波束卫星信道的随机特性进行物理层安全机密的解决方案[29,30], 这些考虑实际传输系统信道特征的设计, 都将物理层安全技术研究进一步推向实用化。

总之, 无线网络安全的课题研究是无穷无尽的, 所谓魔高一尺, 道高一丈, 安全更是正负双方的博弈。要得到一整套用在实际通信环境中的安全措施, 除了考虑所讨论的Eve被动窃听模式外, 还需要进一步考虑Eve是主动攻击时, 物理层的安全传输会受到什么样的影响, 是否有行之有效的策略。因此, 未来物理层安全技术的研究还有更广阔的天空等待我们去探索。

摘要：无线通信传播媒介的开放性, 使得无线通信的安全问题无处不在, 并且成为了无线通信网络的重要研究课题。而物理层安全技术是指在物理层利用无线信道的随机特性, 通过调制编码等技术实现信息的保密传输目标, 是未来实现无线网络安全的重要技术分支。随着物理层先进传输技术——多天线、多载波技术的广泛采用, 为物理层安全技术提供了更多的可行方案。针对多天线多载波技术推动的无线物理层安全研究最新进展, 重点介绍了正交频分复用系统采用时域人造噪声提高安全速率的新方法, 最后对未来无线物理层安全的若干潜在研究方向进行了展望。

校企合作多模式研究 篇9

1 校企合作、工学结合的实践探索

1.1 “三明治”和“2+1”人才培养模式

在新形势下, 高职人才培养面临着许多新情况和新问题, 需要用新的思路、新的理念去探索新的人才培养模式, 使人才培养更加符合社会需求。为此, 我系积极探索产学研相结合的人才培养模式, 采用了“三明治”和“2+1”等模式。基于项目工作过程, 依托酒店和工商企业, 坚持校内校外教师共同执教的形式, 发挥学生主动性, 采用工学交替的教学模式, 使学生在课堂、实训基地交替轮学, 酒店管理专业学生在二年级下学期到酒店实习一学期, 返校学习一学期, 再到酒店实习一学期;物流、市场营销等专业学生在校学习二年后, 最后一年到企业顶岗实习, 循序渐进地掌握专业基础知识与实际操作应用能力。实践表明, 通过这两种模式培养, 学生的理论知识和实践能力都得到了很大的提高。

1.2 结合职业抓学习, 结合就业抓综合实训

学院要求学生在校内学习、实践教学训练期间必须取得至少一种以上职业资格证书, 具备顶岗资格。酒店专业学生需获得中级服务员证书、物流专业学生获得物流员以上资格证书、会计专业学生获得会计员证等, 达到“干中学、学中干”, 切实掌握知识, 获得操作能力。为了能让学生提前了解企业, 每学期系部都会组织各专业的学生到对口企业参观、观摩, 了解企业生产的流程和实际工作情境, 使学生提早了解企业、融入社会、领会企业文化, 提高责任意识、创新能力和团结协作精神。综合实训弥补了从校内实训直接过渡到顶岗实习的缺陷, 直接为企业顶岗实习打下基础, 保证了实践教学的连续性, 同时缩短了适应就业岗位时间, 促进了学生职业能力的形成, 实现了校内生产实训与校外顶岗实习的有机衔接和融通。我系对会计、物流、酒店等专业都安排了毕业综合实践训练, 对学生毕业及时适应工作岗位的要求起到了良好的效果。

1.3 企业高管上讲台, 学院教师进企业

根据工学结合人才培养模式开放性和职业性的内在要求, 我系根据学院建设结构型“双师”教师团队的要求, 形成了校企合作、专兼结合的教师队伍, 建立企业专家进校园、学院教师下企业的机制, 请企业高管和专业技术人员进学校、上讲台、讲实例、作指导。今年上半年我系聘请了发改委、泰州会计事务所、华东五金城等行业专家、企业高层进行了多次专题讲座, 同时鼓励支持教师深入企业一线, 形成以满足企业需求、解决工程问题为核心的教师队伍培养体系。我系现在每年聘请行业、企业和社会中有丰富实践经验的专家或专业技术人员作为兼职教师, 每年派出多名骨干教师到企业、学校挂职, 参与技术管理, 以把握行业和市场的最新动态, 更新专业知识;以服务项目为纽带, 实现教学和产业结合、学校和企业结合、顶岗劳动和学习结合。此外, 通过“双师型”教师队伍建设的“老带新”, 对青年教师的培养定方向、定目标、定措施, 使教师逐步做到工作与学习同步、教学与生产同步、教学管理与企业管理同步。我系对新引进老师实现导师制, 使他们尽快适应新的工作岗位要求;所有老师都根据系部的发展规划结合自身的发展方向, 确定了自己的专业领域和研究方向, 实现系部和老师的共同发展。

2 校企合作、工学结合的多元成效

2.1 产教结合, 彰显特色

近年来, 我系依托行业办学, 对接产业定位, 培养的毕业生受到用人单位的普遍欢迎。毕业生平均初次就业率达到95%, 酒店管理等专业毕业生出现了供不应求的情况。对用人单位进行毕业生跟踪调查显示, 毕业生在理论基础、职业素质、工作能力与态度等方面的“称职率”达到了98%, 取得了“学生满意、家长放心、社会认可”的显著成绩, 毕业生受到了用人单位的高度评价 (如酒店专业学生受到溱湖风景区、美丽华大酒店等的一致好评) 。另外, 我系通过跟踪学生的工作单位意见, 不断调整教学内容, 更好地适应了用人单位的要求 (物流管理专业学生的实习就业较往年有了大幅度的提高) 。

2.2 多元辐射, 催化效应

一是我系通过推进与民政局退役士兵学习教育、依托学院对卫生局医师职业资格等大型培训项目, 推进校企合作, 扩大社会、企业、学院共同参与培育高职应用型人才的影响;二是引入企业理念、文化进校园, 聘请企业专家进行新生教育和企业文化教育, 引导学生加深对专业和行业的认知和热爱, 培养他们的爱岗敬业精神;三是发挥校企合作、“双师型”教师互补优势, 引入企业专业人才和实际企业管理案例模拟教学, 提升学生职业能力;四是对照行业规范标准和企业发展需求, 革新教学内容和课程教材。近年来, 我系通过产学研合作平台, 在工学结合、教学研究、社会服务等方面取得了显著成效。我系已与天水雅居、亚细亚、佳吉物流、华宇物流等多家在我市具有重要影响的企业共同建立了校外实习基地, 与明星集团、溱湖生态园等多家大型企业建立长期合作关系。通过有效整合和优化教育资源配置, 突出整体优势和专业特色, 形成以职教院校为主体、以行业为依托的多层次、立体化办学体系, 提高了职业院校适应市场的整体竞争能力。

2.3 工学结合, 有机融通

(1) 实现课程开发与岗位需求融通。

以企业生产活动和岗位职业能力为基础, 实行校企共建课程体系。以行业制定的职业能力标准和国家统一职业资格等级证书制度为依据, 把岗位职业能力标准作为教学核心内容, 与行业、企业合作开发与生产实际紧密结合的核心课程和实训教材, 并根据产业需求、就业市场信息和岗位技能要求组建课程群。在课程内容方面, 从偏重文化技术和理论知识转变为重视就业技能和发展能力, 从重视学科性与专业性的教学内容转变为注重实践与生产应用相结合。在课程体系方面, 打破学科体系界限, 按岗位职业能力的需要, 构建了以能力为本位、以企业工作内容为载体、以就业为导向的课程体系。我系市场营销专业进行了大胆探索, 打破了传统的教学模式, 对原有的课程体系进行了全面的改造, 实现以培养学生能力为目标, 形成了基于工作内容的重大教学改革, 并对核心课程实现了项目化课程教学, 一年后, 所有专业课程都将进行整合, 以培养学生能力为标准的改革目标。另外, 我系在自主开发的校本教材方面投入了大量精力, 我系的《会计基础》《市场营销实务》 的最大特色就是“精简管用”, 做到所学即所用。

(2) 实现企业资源与学校资源融通。

积极整合学校和企业这两种不同的资源, 促使双方资源、技术、管理与文化的互动和渗透, 做到学院与行业、企业在共建专业、共同开发课程、共建共享实训基地、共享人才资源、共同开展应用研究与技术服务等方面密切合作, 使企业实现经济效益, 使学校分享企业资源, 实现其人才培养、科学研究、社会服务的三大职能。我院与航宇电器公司共建生产性实训基地的成功合作 (学院投入厂房, 宇航投入资金和设备, 共同组建新的加工中心, 成功解决机电学院机电专业学生实习困难) 为我系探索合作发展模式提供了新的思路, 力争实现我系与校外企业资源的融通。

(3) 实现校园文化与企业文化融通。

文化的融合和情感的交流是保证校企合作持续、稳定发展的润滑剂。积极引入企业文化进校园, 帮助学生通过对企业文化的了解, 培养学生的内在素质和敬业精神, 引导他们树立正确的世界观、人生观、价值观, 尽早适应现代企业的管理理念和方法, 完成从“学生”到“企业员工”的平稳快速过渡。因此, 我系每年对各专业都安排了企业专家进行讲座, 带领学生去企业观摩、实习, 争取实现校园文化与企业文化融通。

总之, 校企合作、工学结合是我院培养高素质技能型人才的重要途径, 具有“双体”、“双师”、“双证”、“双赢”四个方面的特色, 即学院与企业作为两个育人主体共同承担高素质技能型人才的培育重任; 教师同时具有从事理论知识教学和实践技能指导的能力; 学生同时取得反映学历水平、职业资格或执业能力的证书;校企双方在合作过程中共享成果、共同发展。实践证明, 校企合作、工学结合是培养建设类专业高素质、高技能应用型人才的重要途径, 是专业、课程、实习基地建设的催化器和重要保证, 是贯彻科教兴国和人才强国战略、促进和谐社会建设的有益实践和重要举措。

摘要：文章从校企合作、工学结合的实践, 校企合作、工学结合的多元化两个方面, 论述了校企合作模式框架的建立, 并对校企合作模式各种情况的效果进行了理性分析。

关键词：校企合作,工学结合,培养模式

参考文献

[1]徐国庆.实践导向职业教育课程研究[M].上海:上海教育出版社, 2005:6.

[2]赵志群.职业教育与培训[M].北京:中国物资出版社, 2003.

[3][德]鲁道夫.普法伊费尔, 傅小芳.项目教学的理论与实践[M].南京:江苏教育出版社, 2007.

[4]石伟平, 徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海:上海教育出版社, 2006.

代工企业多客户研究 篇10

关键词：代工企业,多客户服务,依赖性

由于企业间分工在国际范围内扩张, 技术、资金相对匮乏的发展中国家企业也可以通过代工嵌入全球价值链制造环节获得利益。代工企业相对独立产销企业, 的确有其优势所在。首先, 独立产销企业需要直接面对最终消费者, 即面对市场风险;而代工企业则不同, 它们与品牌委托商之间一般具有稳定的契约, 市场风险通过委托商间接传递, 因此所受的影响具有一定滞后性, 收益相对稳定。其次, 代工企业可以获得来自品牌委托商的技术支持, 减少了研发风险及费用, 一定程度上降低了进入壁垒。

但是, 代工企业也存在许多其特有的劣势。其中之一就是代工企业对品牌委托商的依赖性风险。代工企业要与委托商合作, 必须投入一定的固定资产, 而这些固定资产投资数额通常较大, 很难在合同当期收回, 这就面临着代工企业对第二期合作的渴求。如果这些资产的专用性又较强, 便会产生对品牌委托商的依赖, 即便委托商在以后各期合作中压低价格, 代工企业也会迫于专有性资产的沉没成本与其继续合作。这使得本就处在价值链低端环节的代工企业面临更大的利润威胁。因此, 研究如何帮助代工企业有效规避委托厂商的机会主义风险, 在合作中获得更大的自主权, 进而提高自身利润, 降低“绑定效应”, 对我国东南沿海大量中小代工企业有着重要的理论意义。

1 代工企业多客户服务的目的

1.1 降低依赖风险, 提高议价能力

通常情况下, 企业总是更加重视与大客户的合作, 因为客户大, 利润总额也大。这里的客户大小, 不是按品牌委托商自身实力强弱、规模大小区分的, 而是由该委托商订单带来的利润占代工企业全部利润的比例, 即客户集中度所决定。客户集中度越高, 代工企业的议价能力就越弱, 最极端的情况是只为一家委托商生产。此时, 代工厂商将高度依赖于品牌委托商, 当委托商要求降低价格, 代工厂商也只能承受, 不然将失去全部订单, 造成资金链断裂、资产闲置、沉没成本无法收回等严重后果。相反, 代工企业客户集中度低, 如果品牌委托商提出的合同过于苛刻, 给代工企业造成的利润减少超过其寻找其他合作者的机会成本, 代工企业就会选择暂时损失此部分产能, 放弃与之合作, 寻找其他机会。由于代工企业损失的只是部分的订单, 不会对生产带来很大影响, 从而提高了代工厂商的议价能力。因此, 代工企业降低风险、提高议价能力的重要举措之一便是实施多客户服务、降低客户集中度。

1.2 资源有效利用, 实现规模经济

企业实施多客户服务, 产量扩大时, 可以充分利用原有的管理知识、管理人员、厂房、甚至设备, 不必增加新的投入, 节约了部分固定成本, 资源得到有效利用, 产生规模经济效应。同时规模越大的代工企业, 分工越精细, 专业化程度提高, 也会带来平均成本的下降。

1.3 增强知识外溢, 提高竞争力

知识外溢是指包括信息、技术、管理经验在内的各种知识通过交易或非交易的方式流出原先拥有知识的主体。从全球价值链体系来看, 委托一般占据产业价值链的高端, 各自均拥有独特的竞争优势。它们或是技术先进、或是管理有效、或是营销得力。委托厂商与代工企业合作时, 往往会给代工企业一定的技术支持, 并提供人员培训等, 这就为品牌委托商的非自愿性知识外溢创造了条件。代工企业通过为多家品牌委托商生产, 可以接触到更广泛全面的专业知识, 取长补短, 对其提高竞争力有重要作用。当企业长期只面对一两家重要客户时, 容易产生惰性, 逐渐与市场脱离, 不再愿意积极争取其他合作机会, 运营能力也随之下降。当企业是为多客户服务时, 接触新鲜知识与市场的能力也随之增强, 企业竞争力由此得到提升。

1.4 未来发展更灵活

代工企业多客户服务可以避免订单过度集中, 从而有效避免由于和某一品牌委托商合作破裂导致的全盘崩溃现象。更重要的是, “脚踏几条船”使得代工企业可以大胆放弃与个别收益低的委托商合作, 而不影响企业的持续经营, 也就为寻找更好的合作伙伴创造了机会。甚至可以将释放出的部分产能进行调整, 实施多元化战略, 逐渐跳跃到更具前景的行业。客户集中度低的代工企业则不同, 一旦失去重要客户, 将面临很高的企业经营风险, 发展也就受到制约。

然而, 任何事物都有两面性, 代工企业实施多客户服务也不是有利无弊的。客户增加可能带来一系列新问题。如增加了客户之间的协调成本、分散了企业有限的资源与精力等等。当多客户服务带来的依赖性降低、议价能力提高及潜在的各种收益可以弥补为此新增的成本时, 理性的代工企业必然选择多客户服务。反之, 多客户服务仅是代工企业权衡风险与收益的手段。然而, 怎样寻找到代工企业多客户服务的均衡点呢?这就需要考虑多客户代工的影响因素。

2 多客户代工影响因素

2.1 可替代程度

跨国品牌委托商选择制造环节外包, 看中的就是代工企业在制造方面的比较优势。而一家代工企业能最终战胜其他同类代工企业, 获得订单, 依靠的主要就是其制造能力的竞争优势。代工企业的低成本、高质量、研发水平、快速制造以及弹性的交货等能力越强就越可能赢得单。代工企业拥有的核心竞争力越高, 品牌委托商寻找相似的其他代工企业的搜寻成本就越大, 背叛合作的可能性就越小。因此, 代工企业可替代程度就越低, 议价能力提高, 在留住原有订单的同时也更可能获得其他委托商的青睐, 实现多客户服务。

2.2 转换成本

专用性资产是交易中的一方为满足另一方特定要求进行的包托生产设备、人力资源投资, 且该项投资难以转作其他用途或是转作他用创造的价值将远低于初始投资。由于资产专用性具有排他性, 只能用于代工商为特定品牌委托商的生产中, 因而相应产生了转换成本。转换成本越大, 代工企业就越专注于和该委托企业的合作以期尽快收回成本。同时, 由于企业资源有限, 在某项交易上绑定的资源越多, 意味着可以在其它交易上利用的资源就越有限, 从而对多客户服务产生障碍。相反, 如若资产专用性不强, 转换成本低, 代工企业的投资不仅可以服务与一家品牌委托商, 而是可以为多家委托企业服务。代工企业的多客户动机也就与可能实现。

2.3 规模经济及范围经济

规模经济 (economies of scale) 是指在一个给定的技术水平上, 随着规模扩大, 产出增加平均成本逐步下降。如果企业存在产能过剩, 即处在规模经济阶段, 则扩大产量带来的成本下降效果明显, 企业倾向于寻找更多客户以增加订单。但是企业的产能不可能无限扩张, 当产量到达平均成本最低点, 如果继续增加产量就会引起成本上升, 此时就不宜实施增加总订单的多客户服务。当存在范围经济时, 代工企业为多家品牌委托商提供相似的生产制造服务会降低平均成本, 企业多客户服务收益大。如果不同订单之间相互制约, 即范围不经济, 就会抑制代工企业增加客户数量。因此, 范围经济也是企业决定是否多客户服务的影响因素。

2.4 品牌委托商对多客户代工的容忍度

根据企业网络理论, 组织都有控制合作者的愿望, 而代工企业多客户行为将降低其对单一品牌委托商的依赖。根据资源依赖理论, 代工企业拥有的资源有限, 多客户服务容易分散资源与精力, 降低原有服务水平。因此, 如果委托商对多客户服务的容忍度低, 代工企业实施多客户服务就容易破坏原有合作。品牌委托商对代工企业多客户服务的容忍度受多方面因素影响。例如, 代工企业从事的生产具有较高的知识溢出可能, 品牌委托商对代工企业与其他客户合作的容忍度就会相应降低。委托商与代工企业合作时间的长短以及代工企业提供服务的能力等因素也会影响到品牌委托商对多客户服务的容忍度。

3 多客户服务实现方式

3.1 提高专业代工能力

3.1.1 提高研发水平

传统代工企业仅为客户提供生产制造服务, 附加值低且容易被复制, 竞争相当激烈。代工企业想要摆脱这一困境, 使其提供的产品具有难以替代性, 就需要加大研发投入、提高研发水平、推出自主创新的产品。从OEM到ODM的转型不仅给代工企业带来更高的附加值, 更保证了产品的独特性, 提高了与品牌委托商合作时的话语权。

3.1.2 提高响应能力

随着市场竞争的日趋激烈, 品牌厂商面临的市场也越来越复杂多变。为避免投资失误造成的巨大损失, 品牌厂商更愿意将库存压力、临时订单压力转嫁给代工企业。因此, 代工企业必须提高自身生产、供货的响应度, 既是降低自身库存、降低经营风险, 也是迎合了委托商的需求。

3.1.3 全面质量管理

全面质量管理TQC (Total Quality Control) 要求企业产品质量达到最适合于一定顾客的要求。这些要求包括产品的实际用途、产品的售价等, 即物美价廉。对于品牌委托商, 他们选择代工合作伙伴看重的不仅只有价格, 更看重能够保证其品牌信誉的质量。代工企业应该更多关注质量管理、生产流程控制, 实施全面质量管理, 在生产制造全部环节做到让品牌委托商放心。

3.2 巩固合作关系

3.2.1 加强沟通

由于采取代工模式, 跨国品牌委托商很难直接了解到产品的生产状况。代工企业可以采用信息化管理, 加强与客户之间的沟通, 赢得客户的信任。跨国公司也愿意与信息透明的代工企业合作。加强信息交流与沟通也有效避免了生产中的差错, 提高效率。同时, 两厂商之间的人员往来密切有助于巩固合作关系。

3.2.2 完善保密措施

组织在合作时, 信息与知识互相防避的原因之一在于担心共同使用信息与技能之后会泄漏给第三者, 影响自身的竞争力 (Das and Teng, 1998) 。因此, 代工企业需要采取措施预防知识外溢, 使客户放心与之合作。具体措施有员工签订保密协议、设置独立厂房等。

3.2.3 建立完善合同

通过设定完善的合同及索赔方式, 争取针对专用性资产的保护条款, 有助于代工企业规避品牌委托商的投机行为, 在合同期内的权益受到保护。完善的合同限定了各方的权责和义务, 使得代工企业在达到生产要求的技术上通过提高效率达到提升利润成为可能。完善的合同可以减少合作企业之间的利益冲突, 为再次合作奠定了基础。代工企业在合同允许的范围内寻找其他合作伙伴的行为也可以得到保护。

3.3 多元化策略

品牌委托商由于担心知识溢出通常不希望甚至会阻挠代工企业多客户服务。有条件的代工企业选择进入其他生产领域, 既可以增加应对市场变化风险的能力, 又可以避免不同品牌委托商之间的排斥, 降低多客户服务的阻碍。

3.4 善用品牌效应

代工企业的自我推销对其赢得更多客户甚至是高质量客户至关重要。赢得为业内标杆品牌委托商代工的机会是有效的树立品牌效应的手段。通常情况下, 知名品牌委托商不会随意选择代工企业, 而是有一套完善的供应商评估体系, 能够为其代工是企业自身实力强大的最好证明, 也是代工企业最好的广告。而标杆品牌委托商的举动通常受到业内其他厂商的高度关注及模仿, 这就为代工企业争取到其他客户带来了便利条件。

参考文献

[1]吴解生.代工企业的多客户服务与依附性弱化——部分基于台湾宝成工业的相关经验[J].企业经济, 2010 (1) .

[2]苏卉, 孟宪忠.代工关系稳定性的影响因素研究[J].理论探索, 2007 (1) .

[3]杨桂菊, 阎海峰.国际代工关系中本土代工企业的风险及防范策略[J].国际经贸探索, 2007 (3) .

高校多校区安全管理研究 篇11

随着高校扩招，学校的教室、宿舍、办公用房等硬件设施都面临短缺的困境。为了缓解上述矛盾，各大院校纷纷扩建校区，建立分校区。另外，许多合并后的综合性大学都由多个分校区构成。扩招和合并带来的多校区格局，为高校的安全管理提出了严峻的挑战。

一、队伍力量薄弱

多个校区的安全管理需要配备相应的管理力量。而许多高校在扩招合并后，没有增加安保单位的干部编制，原来管理单个校区，现在却被分配在不同的校区，力量分散，管理薄弱。另外，安保处的工作人员中有许多是工勤编制，这些工作人员文化程度较低，还有好多是由于学校的统筹安排从校办厂等单位分流下来的人员，业务能力和管理能力都较低。

二、管理力度不匀

各高校由于校区布局的不同，往往会分成主校区和分校区，大多保卫部门会将主体力量安排在主校区，相比而言，分校区的安保力量要薄弱，也很容易形成管理的漏洞。分校区虽然在校园面积、学生人数上要少，但是消防、治安、综治一个都不能少，而且许多老校区的建筑年代已久，技术监控落后，消防设施老化，如果管理不到位，在一定程度上存在更多的安全隐患。

三、经费投入不足

学校的扩建，自然需要更多的安保力量，但是，受经费的局限，许多高校的保安人数都是屈指可数。另外，在技防方面往往也难以达到理想的要求，新校区建筑面积一般都较大，但是许多公共场所，如教室、食堂、操场、车库等，由于没有安装监控，成为学生丢失财物的主要场所。

四、地理位置特殊

许多高校新校区由于建筑用地较大，因此大多建在城乡结合地。城乡结合地人员复杂，外来务工人员较多，许多地方还是管理的真空地带，是各种案件的多发之地。外界复杂的社会环境为学校的安全管理带来了很大的困难。

上述各种因素使高校多校区管理变得复杂化，保卫部门必须与时俱进，因地制宜，在管理上提出创新性举措，多方配合，多管齐下，提高多校区的安全管理水平。

一、创新工作机制

多校区管理不是单个校区的机械组合，原来管理一个校区的方式方法不能照搬来用，需要重新建立相关制度才能让管理更加规范化、科学化。一是建立校园治安管理工作制度。二是建立消防安全管理规定。三是建立校园交通安全管理规定。

二、完善信息化建设

信息化建设主要包括两个方面的内容：首先，技术防范。技术防范是社会公共安全范畴的技术安全防范，简称技防。通过电子监控，电子防盗报警等技术手段进行安全防范，是人力防范防和机械防范的补充和加强。安全防范技术主要包括闭路电视监控系统、周界防范系统、防盗报警系统、门禁管理系统、电子巡更系统等。多校区安防视频监控系统可以实时监测到各校区的安全情况，为及时处理相关事务提供了重要依据。

其次，信息化办公系统。许多合并后的综合性大学往往不止两个校区，如浙江大学就有五个校区，要快速、准确、即时了解各校区的安全工作情况，单靠传统的口头传达远远不够，经常召集开会报告情况也不现实。对此，建立网上信息化办公系统成为各校区沟通交流的有效途径。各校区工作人员要把当天的工作情况按照要求录入办公系统，部门领导每天查看，对办公系统中反映的问题及时作出指示，真正实现远程管理。信息系统的建立不但可以为日常工作的开展提供方便，同时也能为安保部门梳理事务、总结工作、完善管理提供重要的参考数据，使得各项工作更加透明化、数字化、科学化。

三、加强宣传教育

高校学生文化素质较高，但是安全意识并不尽如人意。根据统计数字显示，仅有50%的学生到食堂吃饭时，会把贵重物品随身携带，48%学生有时会把贵重物品放在座位上，还有2%的学生对丢失物品毫无防范心理；另外，百分之十以上的学生对一些“中奖”信息仍然心存侥幸。因此，对学生进行安全教育是提高多校区安全管理的重要举措。第一，学校安保部门领导干部要为新生作安全主题报告，让新生能够建立基本的安全意识。第二，充分利用形势政策课，不断更新教学素材，给学生提供系统的安全知识。第三，合理利用网络，学校安全保卫部门要把一些安全提醒、典型案例发在校内网上，让学生能够及时看到相关信息，防患于未然。第四，开展消防演习和应急疏散演习。

四、增加协同合作

多个校区往往分属于不同的地区，根据属地管理的原则，每个校区的安全保卫工作必须接受所在地区公安机关的指导和监督。而不同地区的公安机关在工作要求上各有不同，客观上使得工作复杂化。因此，高校安保部门要加强与公安机关的联系合作，在户籍管理方面取得相同的政策，在治安管理方面建立高效的联动机制，还可在主校区成立驻校派出所，在其他分校区成立警务室。驻校派出所的成立对学校的治安工作能够起到良好的促进作用：一是可以缩短出警时间，提高办案效率；二是弥补了学校安保部门人员短缺的不足；三是能够起到良好的警示威慑作用。

五、强化队伍建设

安全保卫部门承担着学校安全稳定的主要责任，安保处工作人员为建设平安校园不辞劳苦地工作着，但是，多校区工作的复杂化对安保人员提出了新的要求。安保部门要通过采取多种措施提高安保干部的整体素养，主要有：部门内部定期开展专业讲座，互相交流工作方法和技巧；选送人员到相关机构接受专业培训；组织管理干部到兄弟院校参观考察；建立完善的激励机制吸引优秀人才加入到安保部门。对于保安人员，可与公安机关合作对他们进行规范的专业培训，并通过严格的考核机制对他们的言行做出相应要求，以此提高安保工作队伍的对外形象，为相关工作的顺利开展打下坚实的基础。

【参考文献】

多研究方向 篇12

关键词：多传感器,分批估计融合,分组自适应加权融合,权值最优分配

0 引言

多传感器数据融合利用多元信息的互补性来提高信息的品质, 因此常使用多个传感器在不同位置对同一目标参数进行测量。由于单一的数据融合算法具有一定的局限性, 由2种或2种以上的数据融合算法进行优势集成可以有效降低系统的不确定性、环境干扰及失效数据对状态估计带来的影响。同时, 多传感器数据融合还能在一定程度上抑制传感器的漂移和噪声带来的影响[2]。因此, 由2种或2种以上的数据融合算法进行优势集合已经成为数据融合领域的研究热点[3]。

文献[4]提出两次利用偏度分析建立动态检测门限判别并剔除粗差, 然后将单传感器分批估计与多传感器分批估计相结合, 虽然融合精度较算术平均值法提高, 但是当检测系统中的传感器数量较大时, 该方法计算量较大、使用繁琐。而采用的分批估计融合方法忽略了传感器间的精度差异性。文献[5]提出了一种将算术平均值算法与分批估计相结合的融合算法, 虽然实验结果证明该方法具有较高的准确性, 但是该方法只适用于等精度检测, 没有考虑到检测系统中各个传感器检测精度的差异性。文献[6]提出了单传感器分批估计与自适应加权平均法相结合的数据融合方法, 实验结果表明, 该方法比直接利用分组估计理论和最优融合原则下加权自适应融合方法更准确。但是, 根据权的最优分配原则[1]可知, 该组传感器数据融合后的标准差与传感器数量成反比, 传感器数量越大, 融合后的传感器组的标准差越小, 融合后的数据精度越高。因此, 该算法仅适用于传感器数量较大的检测场合。文献[7]提出了算术平均值算法与传感器分组加权融合相结合的算法, 虽然该算法通过仿真证明具有运算简单、实时性好的优点, 但是算术平均值法需要建立在可靠测量的基础上, 并要求每组传感器所测得的数据要足够多, 且具有同分布, 否则往往得不到满意的结果[8,9]。

针对这些存在的问题, 本文在目前已有的数据融合算法的基础上, 通过多次数值试验, 提出了一种将单传感器分批估计融合与传感器分组自适应加权融合相结合的方法。首先使用单传感器分批估计融合求出单个传感器的估计值和方差, 然后对传感器进行分组, 依据权值最优分配原则[2]求出传感器在各自组内的权值, 然后在各组内使用自适应加权融合算法得到该组传感器的估计值和方差。此时, 得到一组由各组传感器的融合值和方差所组成的数据。最后, 依据权值最优分配原则对该组数据进行自适应加权融合, 得到最终的估计值和方差, 并通过对实验数值的计算, 验证了本方法的有效性和优越性。

1 单传感器分批估计融合

在相同环境、相同检测条件下, 单个传感器所测得的数据可认为是等精度的, 将它们分为两组 (按照先后或者奇偶分组) , 根据分批估计理论可以得到一组测量数据的融合值[6]。将单个传感器所测得的数据分为两组:

两组数据融合之后的可得单个传感器采集数据的最优方差可由以下公式求得:

2 传感器分组自适应加权融合

在分布式检测系统中, 检测节点通过由n个传感器组成的传感器阵列来检测信号, 按照各传感器融合方差的大小把传感器分为m组。依据权值最优分配原则对每组数据进行组内自适应加权融合处理, 可以得到各组传感器的融合值Yi和方差σi2 (i=1, 2, …m) 。此时, 得到一个由各组传感器融合值和方差所组成的数组。根据权值最优分配原则求得各融合值在该数组内的最优权数W'i, 然后对各传感器组的融合值Yi作自适应加权融合处理, 最终得到最接近真值的估计值Y。多传感器分组自适应加权融合算法的原理如图1所示。

假设通过单传感器分批估计融合后所得的n个传感器的方差分别为, 各传感器采集数据现对真值的最优估计值为X1, X2.......Xn。将n个传感器分成m组, 依据权值最优分配原则分别对各组进行组内自适应加权融合处理。W1, W2…Wn/m为第一组内各传感器的权值, σ12为第一组传感器融合处理后的总方差, σ12越小, 表明该组数据融合之后的精度越高。各传感器的权值可以用以下公式[5]求得:

此时, 第一组数据的总方差可由以下公式[14]求得:

融合后的第一组传感器的估计值Y1可由以下公式求得:

加权因子应该满足以下条件:

同理, 可得剩余各组传感器数据的估计值、方差以及加权因子。

通过将传感器分组, 使n个传感器的数据融合问题转化成为一个对含有m组数据的数组进行融合的问题 (m

由此可知, 该组数据的自适应加权融合估计值可由下式求得:

依据权值最优分配原则进行传感器组内融合与传感器组间融合时, 能够降低精度较差的传感器带来的影响, 提高估计精度[1]。

3 数据分析实例

使用本文提出的算法对文献[4]中的数据进行分析。文献[4]中使用8个热电偶对1 200℃的恒温槽进行测量, 每个传感器测量8组数据, 测量数据记录如表1所示。

首先, 使用单传感器分批估计融合的方法对8个传感器各自所测得的数据进行处理, 可以得到各个传感器的融合值和方差, 如表2所示。

经分析, 按照方差的大小将8个传感器分为两组, 方差较大的1号、2号、3号和6号传感器分为第一组, 4号、5号、7号和8号传感器分为第二组, 然后对两组传感器进行传感器分组自适应加权融合, 最终得到的融合结果为Y=1 199.78℃, 绝对误差为0.22℃, 相对误差为0.018%。采用传统的算术平均值法处理各传感器的实测数据, 得到的融合结果为1 203.74℃, 绝对误差为3.74℃, 相对误差为0.312%。若不考虑传感器间精度的差异, 将单传感器分批估计与多传感器分批估计相结合, 对各个传感器的测量数据进行处理, 融合结果为1 201.447℃, 绝对误差为1.447℃, 相对误差为0.12%。文献[6]提出了单传感器分批估计与自适应加权平均法相结合的数据融合方法对各个热电偶的分批估计融合值进行融合处理, 融合结果为1 201.5℃, 绝对误差为1.5℃, 相对误差为0.125%。文献[4]中将8个热电偶作为等精度传感器, 不考虑传感器之间的精度差异, 将单传感器分批估计与多传感器分批估计相结合, 对热电偶实测数据进行处理, 融合后的温度值为1 200.5℃, 绝对误差为0.5℃, 相对误差为0.041 6%。虽然文献[4]提出的算法最终融合结果具有较高的精度, 但与本文中提出的算法相比, 该算法需要2次利用偏度分析建立动态检测门限判别并剔除粗差, 计算量大, 使用繁琐。

因此, 本文提出的融合算法与传统的算术平均值法和将单传感器分批估计与自适应加权融合相结合的算法相比, 绝对误差分别降低3.52℃和1.28℃, 相对误差分别降低0.294%和0.107%。同时, 由于考虑到了传感器的精度差异, 与单传感器分批估计和多传感器分批估计相结合的算法相比, 本文提出的算法精度更高, 绝对误差降低1.227℃, 相对误差降低0.102%, 估计值更接近真值。

4 结论

在目前已有的多传感器数据融合算法的基础上, 提出了一种将单传感器分批估计融合与传感器分组自适应加权融合相结合的传感器阵列数据融合算法, 并将该方法与传统的算术平均值法、单传感器分批估计与自适应加权相结合的算法, 以及单传感器分批估计与多传感器分批估计相结合的算法做对比。通过对8个热电偶实测数据进行分析可知, 该算法能够有效降低环境干扰、失效数据及传感器精度差异所带来的影响, 融合结果最接近真值, 绝对误差最低。此外, 使用该算法无需对测量数据进行粗差预判断, 计算量小, 使用简便。该方法不仅可用于对温度信号进行分析处理, 也可用于气体检测、压力检测等应用下的数据处理。

参考文献

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