最优方法

最优方法（精选12篇）

最优方法 篇1

在对某一事物进行评价时常会遇到这样一类问题, 由于待评价事物是由多方面的因素所决定的, 因而要对每一因素进行评价;对每个因素做出单独评语后, 如何考虑所有因素得出综合评语是模糊综合评价问题。如对食堂的评价就要考虑价格、味道、卫生状况、环境、服务态度、方便与否、分量、品种等因素。学生选择就餐时存在一个决策问题, 最符合学生喜好的那种方案即为最优决策, 而商家可据此改进食堂。

本文通过对400名就餐学生进行问卷调查, 取得了一份可靠的数据。模糊综合评价要解决的问题是:在对每一因素做出评语后, 综合各因素的评语及各个因素在整个评价中所起的作用, 对其做出确定的评语。

模糊综合评价法

模糊综合评价可分为如下几步:

(1) 确定评价对象的因素集

(2) 确定评语集

(3) 做出单因素评价

建立一个因素集U到V的模糊映射f, 再由f诱导出一个模糊关系Rf, 其矩阵表示记作, 即

这里rij表示因素xi对评语yi的隶属程度, 称R为单因素评价矩阵。

(4) 综合评价

由于各个因素在综合评价中的作用不同, 为此给出一个U的模糊集合A= (a1, a2, ...an) , 满足条件

其中元素xi关于A的隶属度μA (xi) =ai表示第i个因素xi在综合评价中的作用, 将A称为综合评价的权重向量, 对于给定的权重A, 综合评价就是因素集U到评语集V的一个模糊变换Tf:A→B=Tf (A) =AｏR.

综合评语是评语集V的一个模糊集合。

实际使用综合评价模型时常会遇到这样两类问题, 一类是因素较多使得权重不易分配, 并且每一权重分量都很小使得评价结果也不易分辨;另一类是在用合成运算得出评语集B=Tf (A) =AｏR

利用的是扎德算子∧和∨, 这种运算仅考虑了主要因素, 会丢失一些重要的信息, 使得评价结果失真或不准确。

为了减少以上两类问题的影响, 可以采用多层次评价模型对其进行改进。

改进的模型——多层次评价模型

先将因素集U按某种属性划分成s个子集合, 分别记作U1, U2, ...Us其中

最后, 将Uj视为一个单独元素, 用Bj作为Uj的单因素评价, 由此得出因素集{U1, U2, ...US}的单因素评价矩阵为

根据每一Uj在U中所起作用的重要程度给出权重

于是得出综合评语B=AｏR

类似还可建立三、四和多级综合评价模型, 统称为多层次评价模型。

模糊综合评价过程

(3) 做出单因素评价对400名就餐学生抽样调查计算得出单因素评价矩阵分别为:

又如果认为综合评价的权重分配为A= (0.35, 0.1, 0.2, 0.1, 0.25) , 可通过B=A∘R计算出综合评语集。

根据最大隶属原则可以得出学生认为餐厅1处于一般和较好之间, 餐厅2处于不太好和一般之间, 餐厅3一般。

多层次评价过程

先将因素集U按某种属性划分为成3个子集合, 分别记为

以餐厅1为例, 对U1, U2, U3进行单因素评价得出评价矩阵R1′, R2′, R3′为

如果规定U1, U2, U3中各因素的权重分别为

得到综合评语后, 标准化为

以上为第一级综合评价, 再进行第二级综合评价, 这时因素集为

根据一级评价的结果得出单因素评价矩阵为

若规定权重为A′= (0.5, 0.2, 0.3)

则可得到综合评语, 标准化后得

即综合评价中“很好”、“较好”、“一般”、“不太好”、“很差”所占比重依次为

这是按照主因素决定型模型计算出的结果, 对餐厅2、3的评价方法同上。

小结

对于该实例, 本文给出了两种解决方法——模糊综合评价法及多层次评价模型。后者克服了前者中常遇到的两类问题, 评判结果更全面地反映了评判信息。模糊综合评价法适用于决策者精确论断, 而多层次评价模型使决策者的评价更准确、更全面。在实际问题中, 我们可根据实际需要选择自己所需要的方法。

参考文献

[1]吴秉坚.模糊数学及其经济分析.中国标准出版社, 1994.

[2]罗承忠.模糊集引论.北京师范大学出版社, 1989.

最优方法 篇2

5、独立作业

独立作业是学生经过自己头脑的独立思考，自觉灵活地分析问题和解决问题，进一步加深和巩固对新知识的理解和对新技能的掌握的过程。如果按要求抓好以上几个环节，独立完成作业是不困难的。

基本要点：

第一，解答每一个问题和做每一个实验，都应该是学生自己运用所学的知识认真地进行独立思考和独立操作的结果。

第二，克服做作业的盲目性。做练习的目的是为了加深对新知识的理解和掌握运用新知识解决实际问题的方法，提高分析问题和解决问题的能力。

第三，在时间允许的情况下，学生可根据自己的实际知识水平，适当地选做一些难度较大的有代表性的综合性练习题，发展思维能力，培养灵活运用知识解决较复杂问题的技能。

第四，对于难题，要反复阅读教材(包括与解题有联系的旧教材)和听讲笔记，认真钻研参考资料，加深难题的理解，促成问题的解决。经过独立思考后，问题仍然不能解决，可请教老师和同学。与老师和同学开展问题讨论，是打开思路、解决问题的一种好方法。

6、解决疑难

在独立作业的过程中，有时自以为做对了，但经老师的批改后，发现实际上是做错了。为什么会做错呢?有的是疏忽大意造成的;有的是由于对新知识和与新知识有联系的旧知识的错误理解。分析产生错误的原因，纠正在运用知识于实际的过程中所暴露出来的对知识的错误理解的过程，就是解决疑难问题的过程。这种对知识的错误理解如果得不到及时纠正，所获得的一知半解的知识，就会严重地影响学生对新知识的学习，结果必须导致学习无法有效地继续进行下去。

基本要点：

第一，认真分析作业做错的原因。

第二，将做错了的作业重新做一遍。

第三，经过反复独立思考，如果还弄不清做错作业的原因可请教老师和同学，直至弄懂为止。

对学生进行系统小结，是学生通过积极的独立思考，达到全面、系统、深刻、牢固地掌握知识和发展认识能力的重要环节。做好系统小结的基本要点，除前面所述做好课后及时复习的要点适用于本环节外，还必须注意以下几点：

基本要点：

第一，系统小结是在系统复习基础上进行的。

第二，以教材为依据，参照课堂笔记、作业和有关学习资料，对要进行小结的知识进行系统复习。

第三，抓住一个和几个重要问题运用科学和思维方法(分析、综合、对比分类、抽象概括、判断推理、具体化等)，对所学的知识进行积极的思维，揭露知识之间的内在联系，使知识系统化，概括化(将大量的知识归纳为几条基本理论)用一个简明的表格或提纲，或几句精炼的语言准确地表达出来。科学思维方法的运用，应贯穿于学生的整个学习过程。

第四，在小结过程中，要注意培养丰富的想象力和创造性的思维能力。

第五，在小结基础上，检查学习计划执行的情况，进一步修订或制订下一阶段的学习计划。

7、课外学习

课外学习活动，(包括阅读课外书籍和报刊、参观访问、社会调查、科技活动和科学竞赛等)是学生通过课内学习掌握了一定的基础知识和基本技能，有了学习兴趣，很希望将自己学到的知识和技能用于课外学习活动，进一步认识客观事物的一种需要。课外学习活动是学生课内学习的补充和继续，它不仅能丰富学生的文化科学知识，加深和巩固课内学习的知识，而且能满足和发展他们的兴趣爱好，培养他们独立学习和工作的能力，激发他们的求知欲望和学习的积极性。

基本要点：

第一，要尽可能与课堂学习内容相结合。

第二，课外学习活动的内容和时间要适当，不要影响正常的课堂学习，身体锻炼和社会活动。要注意劳逸结合。

第三，在课外学习活动中，要尽力做到学练结合，手脑并用，把学习和实践结合起来。

第四，要争取老师的指导提高课外学习活动的效果。

在运用上述学习方法的时候，应注意下面几点：

第一，要扎扎实实地按每个学习环节的要求去进行学习实践。

论语文教学方法的最优化 篇3

一、講授法

讲授法又称评点法、串讲法、讲述法、讲解法。是教师通过语言（主要是口语），向学生系统地传授知识、发展学生潜能、陶冶学生情操的活动方式。这是我国传统的语文教学方法。它以教师为中心，能在短时间内传授较多的系统的语文知识。仍不失为一种最有效、最经济的教法。它要求注意讲授的启发性克服学生被动学习的弊端。由于这一教学方法教师活动多，学生活动少。因此，教师得到的反馈就少，教师难以恰如其分地调节教学过程；又因为教师讲的多，学生及时消化困难，需要一个较长时间的反刍和巩固的过程；再者，由于主要是教师讲授，如果教师忽视启发学生的思维，就容易使学生处于被动，形成“满堂灌”，成为“注入式”。因此教师要注重调动学生的主动性和积极性，启发学生思考。在运用讲授法时，如能使讲课语言生动形象、准确简练、内容条理清楚、层次分明、重点突出，同样可使讲授法成为启发式教学。如讲《一件小事》时，对“伊从马路边突然向车前横截过来”一句，可重点讲“横截”两字，说明用“走过来”、“跑过来”都不能说明她跑在车的前头有多近，“横截过来”能说明人力车夫来不及躲闪，用“横截过来”才能准确地表现人力车夫出于意外的情景。这样对比讲解重点词句，学生理解比较深刻。

二、提问法

提问法又称谈话法、问答法、释疑法等。指“在教学过程中教师依据学生已有的知识经验，向学生提出问题，激发学生积极思考，引导他们得出结论，从而获取知识的一种教学方法。”其特点是以师生的相互问答为主要形式来组织课堂教学活动。这种语文教学方法的优点是：在课的始阶段，提问能把学生引入问题情境，激发学生探索的欲望，提问会使学生的注意力处于高度紧张状况，同时引发学生进一步探索的欲望。教师提问的过程就是教师教会学生提出问题的方法的过程，学生对于问题的思考解答就是对其思维能力的训练。教师对问题的评析又是思维方法的传授，一些发散性问题、求异性问题的提出和解答又能够培养学生的创造性思维能力。语文课堂提问还为学生提供一个发表自己意见的机会，学生在回答问题的过程中既阐述了自己的观点，又锻炼了说话能力和表达能力。由于采用师生问答方式进行教学，教师还可以在学生的回答中及时准确地得到有益的反馈信息，作为进一步调整教学活动的重要参考。

三、讨论法

讨论法又称议论法、研究法、研讨法、座谈法等。讨论法是在教师的指导下，学生以集体组织形式，围绕某一论题，各抒己见，相互启发借以获得和巩固知识的方法。讨论法由学生之间的交流与学生之间的交流共同组成。通过对问题的讨论，可以调动学生学习的主动性和积极性，深化学生对问题的认识，锻炼和培养学生的辩证思维能力和语言表达能力，激烈的讨论有利于活跃课堂气氛，让学生在和谐的学习环境中增长知识。

运用讨论法时，教师应注意一点，即讨论法对教师和学生的要求都较高，学生需要有一定的关于讨论问题的知识积淀和良好的口头表达能力。而教师方面，除应灵活应对学生的各种新观点外，还要有较强的教学管理能力和综合归纳能力，以便引导学生在井然有序的课堂讨论中对各种问题的认识更加深刻。

四、练习法

练习法又称总结法、复习法、智力竞赛法等。其特点是：教师引导学生在完成口头作业或书面作业的过程中阅读和理解课文，从中获取知识，并把知识迁移转化为纯熟技能和熟练技巧。练习法的主要方式有朗读、背诵、默写、填空等。一般地，篇章教学的检测阶段、巩固阶段或运用阶段、单元复习或学期复习，都经常采用练习法。练习法使学生在耳、口、手、脑的有规律运动中强化训练结果。练习法是以学生的独立活动为主，但并不排除学生之间必要的研究讨论，也不能脱离教师的指导。但练习要注意数量和质量，以使练习在语文教学中发挥最大作用。

论小学教育方式方法最优化 篇4

1 教学过程最优化的概述

《教学过程最优化》作者前苏联教育家巴班斯基提出为了克服学生普遍存在的留级、学习成绩不佳的现象, 要对学校教学进行整体优化。教学过程的最优化是指在一定的教学条件下寻求合理的教学方案, 使教师和学生花最少的时间和精力获得最好的教学效果, 使学生获得最好的发展。何谓教学最优化呢, 即是“总体最优化”和“局部最优化”。学校实践中, 领导和教师往往注意到的是个别的、局部的问题, 更多地是集中精力解决薄弱环节, 而有时甚至以损害其他方面为代价。教学过程最优化原理抓住了教学论中的关键问题, 即如何通过合理地组织教学过程, 既得到教学的最大可能效果, 又不致造成师生负担过重。为了达到我们的小学教育的最优化, 我们应该怎样改进我们的教学方式方法呢?现今我国的教育开始进入改革阶段, 老师自然而然的就需要改进我们以前的方式, 迎接新生的方式以求取得更加优异的教学成果。

2 如何实现教学过程的最优化

2.1 营造良好的课堂氛围

孔子云:“知之者不如好之者, 好之者不如乐之者。”兴趣是最好的老师, 是人力求认识某种事物或活动的心理倾向, 是引起和维持人的注意力的一个重要内部因素。一旦学生的兴趣激发出来, 教学就会取得事半功倍之效。宽松和谐的课堂气氛有利于构建良好的师生关系, 并将在师生沟通时起到重要作用。只有在民主平等宽松和谐的氛围中, 创造力才能得到开发, 学生才能积极主动的参与教学。答案是丰富多彩的, 教育的魅力在于此, 课堂的活力也在于此。同一问题, 由于学生的生活经历、知识素养、心理状况等等的不同, 得出的答案可能是千差万别、异彩纷呈的, 这便就是创造力的表现, 也正是我们要悉心呵护和着意培养的。教师要放下唯师是从的尊严, 尊重学生的人格和个性, 建立新型的民主交流、教学相长的师生关系, 多给学生展开想象的时间和空间, 多给学生发表意见的机会和自由。让学生敢说, 敢于表达自我心中的想法, 更相信自我的认知, 那样学生的学习信心就会高涨, 带领学生进入一个学习的海洋。

2.2 教师的教学组织形式和方法的最优化

老师要走怎样去组织教学, 又要用怎样的方式去教学。首先, 老师的备课时一大关键, 影响着老师第二天的讲课思维, 所以教师应该全方面的备课, 综合考虑情况。教学组织形式也包括课堂上老师的组织教学, 每个学生都有其不同特点, 老师既要全班教学又要个别教学, 可以分组教学, 把情况相似的同学分为一组, 便于管理。对于不同的学生要注意方式的选择。教师的讲授方法主要包括讲授、提问、论证等方法;相互作用的方法, 包括全班讨论、小组讨论、同伴教学、小组设计等方法;个体化的方法, 如程序教学、单元教学、独立设计、计算机教学等;实践的方法, 包括现场学习、实验室学习、角色扮演、模拟和游戏、练习等方法。那么老师在备课时就应该注意各种方法的转换以及那种方法才能使得学生能够更好地接受, 更好地吸收。在课堂上, 老师便是学生学习的引导者。老师也应该要有开阔的思维, 带领学生去开阔更大的思维空间。也要适当的应用各个教学方法, 比如讲授法 (运用语言方式, 系统地向学生传授科学知识, 传播思想观念, 发展学生的思维能力, 发展学生的智力) 讨论法, 让学生能有效地表达自己思维, 也能知道别人的想法。或者是实践法, 让学生亲自动手了解学习原理, 知道结果, 增强自己的理解性。

2.3 教师对学生学习方法的引导作用

学生用怎样的方法学习, 将直接影响着学生学习的成效。首先就要激发学生的自我学习的兴趣, 让他们爱学, 想学, 最后才能学, 才会学。那怎样才能让学生想学, 这就需要老师的为学生推荐良好的学习方法。现在我们的教育改革, 学生的各项能力要求提高, 特别是创新能力与实践能力, 学生现在不能再是死记硬背。要教导学生良好的思考及学习方法, 让学生课前预习, 课上认真听讲, 课后好好复习能掌握老师的教学。这就要求老师能“活”, 及对学生的指导的“活”。我们要对各个同学制定适合自己的学习方法, 如果同学喜欢实践, 就让他多动手, 如果同学喜欢讨论, 老师就应该引导同学积极讨论。要注意对学生进行审美教育, 培养他们积极向上的审美意识和情趣, 使他们全面、和蔼、健康地发展。这正如阎增武所说:“教学艺术是通过诱发和增强学生的审美感以提高教学效果的手段, 这种手段的运用能使学生在有益身心健康、积极愉快的求知气氛中, 获得知识的营养和美的享受。

2.4 教师在教学中“新”和“实”

老师的教育要注重两点:一是“新”, 即是教学方式方法的新。现在多媒体发展迅速, 我们应当充分利用快速发展的科技。在学习别人的良好教学方式的同时, 注重培养具有自我特色的教育方式。要对常规的传统的教学方式有所突破而代之各种新的教育方式方法。可以是教育课堂上的方式的你独特, 或是对学生心理特质的教育的新颖, 或者是自己能对教学内容的革新;二便是“实”, 要遵循教学的基本规律, 结合自己的特点、学生的实际来进行教学。“没有教学的规律性和个性, 就没有教学艺术的创造性、表演性和审美性。只有教学的规律性和个性的统一, 教学才能成为引人注目、令人为之倾倒的艺术品, 教师才能成为受人钦佩的教学艺术家。”所以我们一定要注意教学新颖与规律的统一。

3 结语

衡量教学最优化有两个标准, 一是教学效果, 一是时间消耗, 即在规定时间内, 取得一般教师所不能取得的教学效益。可见教学最优化的最后落脚点是效果与效益。我们的教学活动如果能使自己和学生以较少的时间和精力, 找到通往教学目标的最便捷的路径, 取得最佳的教学效果, 我们便在其现有的条件下实现了教学过程最优化。

参考文献

[1]巴班斯基.教育过程最优化[M].教育科学出版社, 2001, 1.

[2]邱学华.尝试教学丛书[M].北方工业大学出版社, 2000, 4.

[3]清山吴.教育概论[M].五山图书出版社, 2006, 6.

月球软着陆的二次型最优制导方法 篇5

月球软着陆的二次型最优制导方法

为实现在月球表面指定区域的精确软着陆,研究了月球软着陆的线性二次型最优制导方法.利用简化的轨道动力学模型,给出了一种基于状态和能耗最优的软着陆二次型制导方法.由于制导律要求同时提供3个方向的时变推力,所以需要通过变推力发动机和姿态机动来实现.该制导方法虽能满足精确软着陆的需要,但对姿态变化的要求超出了着陆器姿态机动能力.因此,本文修正了二次型最优制导方法,取消了对轨道参数的过程约束,仅对其终端进行约束,通过求解着陆指定目标点的能耗最优两点边值问题,得到了发动机推力大小和方向的`显式表达式.研究结果表明,利用一定的姿态机动能力,修正的制导方法能够满足精确软着陆的需要.

作 者：黄翔宇 王大轶 关轶峰 Huang Xiangyu Wang Dayi Guan Yifeng  作者单位：空间智能控制技术国家级重点实验室,北京控制工程研究所,北京,100080 刊 名：航天控制  ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)：2006 24(6) 分类号：V4 关键词：月球软着陆   制导   线性二次型最优  

浅谈工程质量管理的最优方法 篇6

摘 要：作为基础产业之一的建筑业，其健康持续发展情况对国民经济有着关键性影响。这些年来，随着市场经济的深化改革和快速发展，建筑行业也随之迅速发展起来。建筑业在快速发展的同时也暴露出许多问题，建筑工程质量，特别是住宅工程质量已成为人们关注的焦点之一。笔者根据多年从事工程质量管理的经验，总结出工程质量管理的最优方法——“四项基本制度”，即工程质量汇报制度、现场程序化验收制度、操作工人自检制度、项目经理普查制度，以保障“有规可依”，且“有规必依”的执行力。以保证建筑施工企业在现代建筑业及房地产市场中，生产出合格的满足客户需求的产品，才能在市场竞争中立于不败之地，才能走企业可持续发展道路。

关键词：工程质量管理优化；监理职能作用

一、工程质量汇报制度

工程质量汇报制度主要体现在施工现场，而工程施工现场主要操作主体有施工单位和监理单位。

（一）施工单位工程质量汇报制度

现场施工单位的工程质量汇报制度就是每工种由盯岗人员对每一工序的工程质量进行全面检查验收，指出现场具体存在的质量问题、提出整改方法及具体整改时问。同时进行责任追究，并将详情汇报给工程值班人员，由值班人员将详细情况上黑板进行亮相，并在班前会上对责任班组长及责任人进行通报批评，以告诫他人，起警示作用。盯岗人员汇报工程质量“好”，如果被工种组长或项目领导查出问题，盯岗人员将受到联责罚款。盯岗人员处理当班发现的问题要严格遵行“检查”、“追究”、“处理”、“复查验收”等管理制度。

（二）监理单位工程质量汇报制度

1.施工现场发生重大工程质量事故或安全事故后，（特别是发生伤亡事故后）项目监理主管必须在第一时间向公司总经理和项目管理部报告，由公司项目管理部及总工程师、总经理研究解决处理措施，必要时公司派出人员下现场协助解决问题。事故的处理方案、结果也应及时报呈公司。同时，总监理工程师应及时签发《工程暂停令》，并根据质量事故的影响情况，确定暂停施工的范围。同时督促施工单位保护现场，避免事态扩大，减少各种损失。

2.监理机构在监理过程中，遇到超规范的重大技术问题、质量问题、安全问题、将要影响到监理工作的正常开展和监理合同正常履行时，项目监理主管应及时向公司总工程师、总经理书面请示汇报。

3.监理机构发现施工单位在施工过程中不履行施工合同，不接受监理机构的监督管理，野蛮施工，出现工程质量隐患使建设目标不能实现时，监理机构应及时以书面形式向建设单位、本监理单位及工程质量监督管理部门报告。

4.监理机构发现施工单位在施工过程中，拒绝监理机构的安全监督和管理，监理机构应及时以书面形式向建设单位、本监理单位及安全监督管理部门报告。

5.将政府有关部门或其委托机构对工程的重要检查事件提前报告公司。

二、现场程序化验收制度

（一）施工单位程序化验收制度

通常，工作面工程质量验收是要等到各工序全部完成后，进行统一验收，验收时只注重结果，不注重过程，验收时间长并且不细致，往往造成一些遗留问题。“施工单位程序化验收”是把现场整个生产过程按照质量标准逐道工序进行验收，在每道工序开工前由验收员（班组长、盯岗人员）对该工序进行技术指导，提出注意事项并规定好完成时间，完工后按质量标准或根据现场开工前预定的标准进行验收。未按现场指导要求干或不符合质量标准，将给予处罚，并责令其现场整改。复查合格后方可进行下一道工序的工作。为了更好地完成这项制度，对各个工序又进行了细化，把整个工作面划分成若干块段，分别承包给各班组长，所划分块段要相对固定，如果遇有休班，相邻班组长各分担休班者应分块段的一半，若本责任区域内出现工程质量问题，包段班组长将受到联责罚款。因此，彻底改变了过去班组长只抓生产、劳动组织这种状况，实现了安全生产与工程质量的协调统一。

（二）监理单位程序化验收制度

在施工单位完成对自身实施工程的程序化验收后，提交申请监理单位对工程正式程序化验收。监理单位的程序化验收制度为：监理工作应当始终以国家法律、法规、国家及地方标准规范、监理委托合同及承包合同、设计施工图为依据，认真执行国家法律、法规、标准规范，严格按图施工，按施工图设计实施监理。在实施工程建设监理过程中，在建设单位、施工单位大力支持下，认真执行“规范化、程序化、制度化”管理。

“变革”和“创新”是本世纪企业经营的主题。质量管理走过了百年历程，质量的概念也由狭义的符合规范发展到以顾客满意为中心的多元化。随着知识经济的到来，质量管理的理论和方法将更加丰富，我们应根据形式的发展，把握我国建筑业的新动态，积极探索行之有效的质量管理方法，不断提高我国建筑工程质量的管理水平。为了获取企业利益的最大化，多角度做好工程质量管理工作，是最有效的方法。和以往的管理方法研究相比，本文更为全面系统，更多的研究者，谈到的是“四位一体”的质量管理制度，即工程质量汇报制、现场程序验收制、员工自检制、领导普查制的相互结合。笔者认为管理是一个非常宽泛的概念，可以从具体细节方面进行总结归纳，也可以从宏观角度进行系统性把握。笔者正是从宏观角度进行阐述的，文中所涉及的工程预控问题、工程质量控制问题以及发挥建立职能作用，都是围绕优化管理而派生出来的问题，笔者希望能从这种不同的探讨视角，为优化工程质量管理奉献绵薄之力。

参考文献：

浅谈最优化方法教学的点滴体会 篇7

关键词：最优化方法,最优性条件,运筹学

在以往的数学课程教学过程中, 常常碰到这样的情形, 数学普遍被数学专业或非数学专业的学生认为是一门比较抽象、困难的学科, 有相当部分的学生对数学的实际用途比较茫然. 当然, 最优化方法也不例外. 事实上, 最优化方法是近几十年发展起来的实用性比较强的一个数学分支, 在我们每天的生活、学习和工作中无时无处都可以看到最优化现象或最优化问题.

最优化方法是在众多方案 ( 决策) 中寻求最优方案 ( 决策) 的现代数学方法和新兴技术, 属于运筹学的核心部分, 在工程科技、经济金融、管理决策、交通运输和国防军事等众多领域具有广泛的应用, 随着计算机和高新技术的飞速发展, 最优化方法的作用日益强大, 已成为国内外大多数专业的必修课程, 众多领域的研究人员都需要学习和应用最优化方法. 通俗地讲, 最优化方法就是研究多元函数的极值问题, 而最优性条件是研究最优化问题取得最优解的必要条件和充分条件, 它是导出和分析最优化算法的理论基础, 也是最优化方法中的重要内容之一, 同时也是这门课程的核心内容之一.

目前, 有关最优化方法的教材很多, 这些教材有的理论性较强, 内容上严密完整, 实用性相对较弱; 有的则注重方法的思想及计算, 实用性、理论上稍弱. 由于最优化方法是继数学分析、高等代数、解析几何等基础课程之后, 同时掌握了某种计算机语言之后开设的一门专业课, 因此在开展该课程的教学中, 既要使学生体会到该课程与前边已学基础课程的关系与联系, 又要尽可能地给出学生对最优化方法这一课程中重要且较难理解内容的几何直观解释, 然后在了解和理解相关内容的基础上给出其严密的数学形式, 使学生在理解相关内容实质的基础上激发学生学习的主动性与积极性. 通过这门课程的学习, 不仅可以培养学生的科研和创新意识, 还可以培养学生用科学思维方法研究问题、解决问题的意识. 同时, 它还提供了一种理性的思维模式和思想方法, 对优化人的思维品质和行为准则、培养人的能力和智慧也有独特功效

在最优化方法的教学过程中, 学生普遍认为最优化方法是一门很严谨、相关理论很难理解与掌握的一门数学专业课, 学生通常会有这样的问题, 课堂听懂了, 但下来做相关章节的作业还存在一定的困难等实际问题. 针对学生在学习过程中出现的一些问题或现象, 同时结合我们在教学活动中的体会, 我们对该课程的教学活动做了一些调整和尝试工作, 且收到了较好的效果.

在这门课程的学习过程中, 为使学生在学习这门课程时不需要花太多的时间与精力去复习相关的知识, 在教学活动中, 我们进行了以下安排与调整: ( 1) 课前复习与预习, 课堂重点讲解与引申. 在教学计划实施之初, 我们以基础知识或预备知识的形式将本门课程中所用到的相关知识做以复习或加以引申, 以备课堂教学的需要, 这样既加强了本课程与已学课程知识的联系, 又加深了已有知识的理解, 同时让学生理解到了数学知识或概念的用途. 比如在基础知识部分, 先让学生在课前复习梯度、海色矩阵、方向导数、正定矩阵等相关的概念、性质, 然后在课堂上集体回顾和个别强调. ( 2) 先思想后理论, 适时引入多媒体教学, 多种教学方式相结合. 在新知识引入和介绍时, 尽可能地从直观、几何图像等角度出发, 采取循序渐进的方式进行讲授, 且在教学过程中注意启发和引导学生进行积极思考, 尽力激发和调动学生的学习兴趣. 接着, 在学生对新知识有了一定的了解和理解后, 再给出新知识的严格数学表述、证明, 不但可以使抽象的概念、理论形象化、具体化, 而且可以加深学生对该知识的理解, 使得记忆更深刻. 同时, 板书与多媒体教学相结合, 不仅可以代替一些繁琐复杂的推导过程, 节约时间, 而且还可以发挥多媒体在课堂教学上的辅助演示功能, 丰富课堂信息量, 充分调动学生的学习兴趣. ( 3) 课后及时复习与巩固. 最优化方法作为一门数学专业的专业课程, 课后还要适当的做一些练习, 一方面是对课堂内容的巩固与复习, 另一方面能够加深对课堂知识的理解, 记忆更深刻, 尤其在每章结束后还要求学生做小结, 这样不仅可以做到对知识的提升理解, 而且可以起到查漏补缺的作用. 最后, 在课堂学习结束之后, 鼓励学生将课堂所学知识与实际问题相结合, 让学生学有所用, 并学会学以致用.

此外, 在教学过程中还要注意: ( 1) 充分运用网络资源, 为学生留下自主学习的空间和时间, 以便于学生对所学问题进行思考与深化; ( 2) 课堂上留有一定的时间, 以供学生答疑与思考; 通过答疑可以及时帮助学生解决学习过程中的疑惑, 而思考是对所学内容的进一步深化与升华; ( 3) 鼓励和引导学生理论联系实际, 以增强学生的学习兴趣和实际动手能力与编程能力; ( 4) 适时设置一些疑问, 引导学生分析、解决问题, 调动学生的学习积极性, 从而发挥学习的主动性; ( 5) 增加学习的趣味性与积极性, 改变传统教学满堂灌的教学模式, 根据教学内容及实际情况, 适时组织课堂或课后的讨论和学习; ( 6) 每章结束后, 引导与鼓励学生进行小结, 让学生建立章节之间的知识框架与联系.

通过上述几方面的准备与调整, 学生不仅处理好了新知识与已有知识的联系, 而且对所学知识经历了从已有知识到新内容、从简单到复杂、从直观到抽象的过程, 这一过程既克服了学生心理上对该课程难学的看法, 同时也符合人们的认知规律与学习规律, 从而在一定程度上有助于提高学生的学习兴趣与主动性.

参考文献

[1]杨志霞.《最优化方法》教学方法探讨.教法研究[J], 2012, 95-96.

[2]吴飞.创新性思维在最优化方法教学中的研究与尝试[J].科教导刊, 201212 (上) , 63-64.

[3]刘相国.浅谈《最优化方法》教学方法的改革[J].巢湖学院学报, 2011, 13 (6) , 151-152.

轿车侧门漏液孔尺寸最优设计方法 篇8

目前关于轿车侧门漏液孔尺寸的设计没有相关文献或论文可参考, 各主机厂在开发新车型时主要根据Benchmark车型来决定漏液孔尺寸的大小, 虽然车门尺寸相当, 但是内外板间Y向的距离及内板上扬声器安装孔、门护板安装孔、门框条安装孔、缓冲块安装孔及其他孔的数量、高度、大小均不同, 且各主机厂涂装车间的生产节拍不同, 所以无法在设计阶段判断参考Bench⁃mark车型漏液孔尺寸能否满足涂装车间沥液时间要求。

经过调查, 目前自主品牌的侧门漏液孔尺寸相对合资品牌大40%以上, 尺寸大的漏液孔会引起整车气密性差, 对NVH性能提升不利。例如奇瑞某款轿车不实施任何改进方案的整车漏气量超过1.27×104L/min, 其中四门铰链及限位器处漏气量为3.65×103L/min、四门周边漏气量为2.07×103L/min、转向护套处漏气量为765 L/min、后背门漏液孔处漏气量为48 L/min、侧门漏液孔处漏气量为736 L/min等, 通过将最严重的9个点改进后整车漏气量降为9.06×103L/min。可以看出, 虽然侧门漏液孔处的漏气量不算太大, 但整车的NVH若要上一个台阶, 各个环节都必须要达到最优的设计。

1 薄壁孔口自由出流流速计算公式

按结构形式分为图1所示三种, 轿车侧门内板上的护板安装孔、门框条安装孔、缓冲块安装孔、漏液孔等均属于图1中所示的薄壁孔口。

如图2所示, 容器中液体从四面八方流向孔口, 由于质点惯性, 当绕过孔口边缘时, 流线不能成直角突然的改变方向, 而只能以曲线继续弯曲且向中心收缩, 到达某一距离 (大约d/2处) , 断面C-C收缩达到最小。

以o-o为基准线, 列A-A与C-C两断面的伯努利方程, 可得流速与流量计算公式:

令ε=AC/A (ε为收缩系数;A为孔口面积)

其中φ为流速系数, 一般φ=0.97~0.98;

其中μ为流量系数, 一般μ=0.6~0.62。

2 轿车侧门沥液时间理论计算

涂装车间前处理-电泳工艺过程示意图如图3所示。

可以看出, 电泳前处理各道工序间都有一平台用于沥液, 如果沥液不干净, 就会将上一槽液中的液体带入下一槽液中, 引起槽液工艺参数不合格及前处理效果变差, 从而影响涂层的附着力。

工序间的沥液时间应达到不仅没有水流, 而且几乎要无滴水程度, 一般为30 s左右, 最长不超过1 min, 如果超过1 min还沥不干净, 则应从产品设计上开工艺孔解决。

在设计阶段产品数据冻结后, 门内板上的门护板安装孔、扬声器安装孔、缓冲块安装孔等位置及尺寸都已确定, 门内外板空腔内的最大容液量如图4所示。

该液体体积可在CATIA中作出。

2.1 计算思路一

①已知每个孔中心离初始液面的距离, 根据式 (1) 中流速计算公式可求得每个孔的初始流速, 按液面下降5 mm计算得到另一流速, 用这两者平均值作为液面下降5 mm的平均流速;

②用与初始液面相切的XY平面沿-Z平移5 mm, 用此平面切割实体, 测量上面部分液体体积, 计算漏完此液体体积需要的时间t1;

③重复步骤1与2, 计算剩下的t2、t3、t4……, 最后累积即得总的沥液时间。

下面以某款车型的前门为例, 该前门容液量及各孔的位置如图5所示, 计算如下 (流速计算未考虑φ, 流量计算考虑μ) 。

①孔1与孔2为门护板安装孔, 孔心与初始液面距离相同, 为36.8 mm, 单个孔面积为49 mm2, 初始速度v护板安装孔 (12) 1= (2gh) 1/2= (2*9.8*36.8/1000) 1/2=0.85 m/s, 液面下降5 mm后速度v护板安装孔 (12) 2= (2gh) 1/2= (2*9.8*31.8/1000) 1/2=0.79 m/s, 两者平均速度为0.82 m/s。

②孔3为门框条安装孔, 孔心与初始液面距离为50.8 mm, 单个孔面积为19.635 mm2, 初始速度v门框条安装孔 (3) 1= (2 gh) 1/2= (2×9.8×50.8/1000) 1/2=1 m/s, 液面下降5 mm后速度v门框条安装孔 (3) 2= (2 gh) 1/2= (2×9.8×45.8/1000) 1/2=0.95 m/s, 两者平均速度为0.975 m/s。

③孔4、5、6、7、8、9为门框条安装孔, 孔心与初始液面距离相同为85 mm, 单个孔面积为19.635 mm2, 初始速度v门框条安装孔 (456789) 1= (2 gh) 1/2= (2*9.8*85/1000) 1/2=1.29 m/s, 液面下降5 mm后速度v门框条安装孔 (456789) 2= (2 gh) 1/2= (2×9.8×80/1000) 1/2=1.25 m/s, 两者平均速度为1.27 m/s。

④孔10为门框条安装孔, 孔心与初始液面距离为56.2 mm, 单个孔面积为19.635 mm2, 初始速度v门框条安装孔 (10) 1= (2gh) 1/2= (2×9.8×56.2/1000) 1/2=1.05m/s, 液面下降5 mm后速度v门框条安装孔 (10) 2= (2gh) 1/2= (2×9.8×51.2/1000) 1/2=1 m/s, 两者平均速度为1.025 m/s。

图5某款车型前门液体实体模型示意图

图6安装孔等效面积计算示意图

⑤孔11为缓冲块安装孔, 孔心与初始液面距离为69.6 mm, 单个孔面积为44.18 mm2, 初始速度v缓冲块安装孔 (11) 1= (2gh) 1/2= (2×9.8×69.6/1000) 1/2=1.17m/s, 液面下降5 mm后速度v缓冲块安装孔 (11) 2= (2gh) 1/2= (2×9.8×64.6/1000) 1/2=1.13 m/s, 两者平均速度为1.15 m/s。

⑥漏液孔孔心与初始液面距离为128 mm, 单个漏液孔面积为180 mm2, 初始速度v漏液孔1= (2gh) 1/2= (2×9.8×128/1000) 1/2=1.58 m/s, 液面下降5 mm后速度v漏液孔2= (2gh) 1/2= (2×9.8×123/1000) 1/2=1.55 m/s, 两者平均速度为1.565 m/s。

用与液面相切的XY平面沿-Z方向偏移5mm, 用此平面切割图5所示液体实体模型, 保留上部, 测得液体体积为493 006.2 mm3, 则流完此部分液体需要的时间t1为 (μ取0.6) :

同理可求得t2, t3, t4…, 最后累积求得总沥液时间。

此算法虽然可以在设计阶段计算出理论的沥液时间, 但是当某些孔的位置或尺寸改变后需要重新计算, 比较繁琐, 也无法得出漏液孔的最优设计尺寸。

2.2 计算思路二

①安装孔等效面积的计算

假设漏液孔中心至液面的距离为H, 某一安装孔至液面的距离为h, 安装孔面积为a, 假设此安装孔等效到漏液孔处的面积为a'。

液面下降一微小体积Q通过此安装孔沥完的时间t1为:

液面下降同一微小体积Q通过漏液孔处等效面积沥完的时间t2为:

等效条件为t1=t2, 即

求得a'=a· (h/H) 1/2

从上式可以看出:在液面下降过程中, h和H都是在减小的, 等效面积a'也随之变化。

②各等分液体沥液时间计算

在初始液面高度下, 将各个安装孔按照上述等效原理分别等效到漏液孔处, 漏液孔自身的总面积加上各个等效面积即得总的等效漏液面积。

还以上述车型t1计算为例。

将门护板安装孔、门框条安装孔、缓冲块安装孔等等效到漏液孔处, 总的等效漏液面积为746.602 9 mm2, 流速

v漏液孔= (2g H) 1/2= (2×9.8×128/1000) 1/2=1.58 m/s (用此作为流完5 mm液面高度的流速是为了方便程序设计) , 5 mm液面高度的液体体积为493 006.2mm3, 则沥完此5 mm高度需要的时间t1为:

同理可求得t2, t3, t4…, 最后求得总的沥液时间。两种算法中t1相差0.705-0.697=0.008 s, 误差很小。

该算法虽然也较复杂, 但是可以较方便的在程序里实现, 当某一孔位置或面积改变时, 程序会自动计算, 可方便的得到漏液孔的最优设计尺寸。

3 轿车侧门沥液时间程序设计

通过上述的计算思路二, 利用可视化程序设计语言Visual Basic 6.0开发了侧门沥液时间计算程序, 该程序的界面如图7所示。

以上述车型前门为例, 该车型在设计初期前门漏液孔的尺寸为20×9 (mm2) , 数量3个, 漏液孔中心至液面的距离为128 mm;门护板安装孔的尺寸为7×7 (mm2) , 数量2个, 门护板安装孔中心至液面的距离为36.8 mm;门框条安装孔的尺寸为ϕ5 mm, 数量8个, 其中6个安装孔中心至液面的距离相同为85 mm, 一个安装孔中心至液面的距离为50.8 mm, 另一个安装孔中心至液面的距离为56.2 mm, 缓冲块安装孔的尺寸为ϕ7.5 mm, 数量1个, 孔心至液面的距离为69.6 mm;将以上数据及用5 mm间隔平面分割的液体实体体积输入程序, 计算结果如图8所示。

从图8可以看出:当单个漏液孔尺寸20×9 (mm2) , 漏液孔总面积为540 mm2时, 理论沥液时间19.97 s。

将单个漏液孔尺寸改成15×8 (mm2) , 漏液孔总面积为360 mm2时, 计算结果如图9所示, 从图9可以看出:对应漏液孔总面积为360 mm2时, 理论沥液时间为28.11 s。

生产该车型对应的涂装车间前处理工序中最短的沥液时间为20 s, 考虑到出槽到平台有5 s左右, 所以沥液时间控制在25 s是较合理的。利用该算法计算时液体实体体积是最大的情况, 实际轿车在出槽时都有一定角度, 侧门空腔内实际的容液量会比计算的体积少, 实际的沥液时间比计算沥液时间短。对比上述计算结果可以认为, 对应单个漏液孔面积120 mm2, 漏液孔总面积360mm2时, 理论沥液时间与涂装车间沥液时间基本相符, 可以认为该漏液孔尺寸为最优尺寸。

4 理论沥液时间与实际验证时间对比

将侧门在实车上开启到最大位置, 用电泳前处理液从扬声器安装孔快速注入到最高液面开始计时到沥液干净结束, 试验结果与理论计算结果对比如表1所示。

5 结论

从上面的对比可以看出:利用该算法计算结果与实际验证结果吻合较好, 对新车型沥液时间预估及漏液孔尺寸最优设计具有较强的指导意义。

参考文献

[1]张红亚, 王造奇.流体力学[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2005.

[2]刘鹤年.流体力学[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004.

最优方法 篇9

一、多目标电网规划建设活动的主要内容

针对多目标电网规划的建设活动问题, 要结合传统电网建设体系进行详细的科学研究, 建立起现代最流行的综合稳固结构, 不断的进行扩展, 实现最终的电网建设目标。要根据电网建设中的长期规划, 进行相关的数据收集和整理、审查, 确保电网建设结构体系的完整性。虽然在电网的规划建设活动中, 进行了一些相关扩展活动, 确立了先进的经营理念, 引进了先进的技术, 但是仅仅依靠这些, 也是无法满足电网规划建设的经济标准和实际原则要求的。

在多目标电网规划建设活动当中, 必须借助网络信息技术对相关的数据信息进行分析, 对相关结构部件进行检查核实。关于电网规划建设系统的能力变化标准, 应当在长期的活动中对负荷进行检验, 在可靠性指标的优化引导之下实现电网建设规划目标;对于那些可靠和具有实际意义的建设部门, 要加大资金的投入, 对相关设备进行改善;在电网的规划建设活动中, 对网架设计的指导分析也是十分重要的。要根据电网规划建设的实际情况, 进行指标预测, 运用函数手段和科学技术对活动内容进行整理, 降低电网规划建设的成本, 实现电网规划建设的可靠性目标。

二、多目标电网规划建设的方法

(一) 传统意义上的逐步倒推法

传统意义上的逐步倒推法具有扩展和实践意义, 要在传统倒推法的基础上进行不断创新。这种方法的最终目标是满足电网规划建设中的经济性要求。安全可靠性的分析指导只是之后的校正检验计算方法, 虽然它是电网规划建设中相关部门常用的方法, 但却无法保证电网建设的经济性和可靠性综合优化。

(二) 以安全可靠性为目标的建设规划方法

以安全可靠性为目标的建设规划方法主要是以负荷的减少和能量的增加为依据, 利用启发式的方法对电网规划的拓展方案进行满足, 这种方法是一种灵敏度较高的分析方法, 以优化电网规划建设的安全可靠性为最终目标, 对输电设备的资金投入方案进行有效规划, 这种方法能够协调资金投入量和安全可靠性指标完善度的有效统一。但是相对来说, 其实际运用的性能却是不高的, 可以用在电网构架的拓展设计当中, 却不能适用于大规模电网的拓展设计中。

(三) 综合成本最低的网架方案

综合成本最低的网架方案主要是以经济可靠性为依据, 在目标函数当中融入可靠性指标转化而成的经济结构方式。在电网规划建设活动中, 可靠性指标的相关内容主要有损失费、缺电损失费、网线线路投资费用、环境因素等, 以这些费用为电网规划的优化主题, 得出最优化方案。这种方案虽然取得了阶段性效益, 但仍旧存在着适用性能低、规模小等不足之处。

在多目标电网规划建设中, 相关部门仍旧无法真正实现经济性和安全可靠性的统一, 造成这种现象发生的主要原因是缺点成本的计算方法没有最优化, 如何实现经济性和可靠性统一化, 如何把可靠性指标转变为经济性指标, 最好的方法就是多目标电网规划的分层最优化方法。

三、多目标电网规划的分层最优化模型

(一) 理论基础

目标函数的最小化是多目标电网规划分层最优化方法的核心目标, 目标函数的最小化需要经过一些分层优化, 在多目标电网的分层模型上, 在第一优先层上进行目标函数最小化, 然后以第一优先层的最小化数据对第二优先层进行目标函数最小化, 以此类推, 直到最后一层, 优化结束, 如果最优解在中间某层出现, 那么此后的最优层就没有意义了, 要想实现每一个层的最优化, 必须适当放宽每一层的解集范围。

(二) 分层最优化方法的优势

分层最优化法将电网规划建设中的可靠性指标转化为缺点成本, 缺点成本和建设成本是不同的, 在电网的规划建设中, 建设成本相对来说比较重要, 约束程度也比较大。分层最优化方法里就含有这一点, 也证明了这一点, 所以分层最优化方法是符合电网规划建设的要求的, 具有实用性。在最优方案的寻找过程中, 将第一优先层的目标函数选作为相关费用的负荷损失, 这可以在很大程度上减少计算量。

(三) 决策变量

在多目标电网的规划中, 网络和拓展方法组成决策方案, 在目标函数公式当中, 如果x (k) 是指网络在第k阶段的状态, 对该方案的拓展方案进行表示, 如果第k阶段到下一个阶段的拓展方案是u (k) , 那么下一个阶段的状态就是x (k+1) =u (k) +x (k) 。

四、对多目标电网规划的分层最优化方法的改进

想要生成目标电网规划分层最优化模型的体系, 要在保证解出第一优先层最优解集的基础上, 对下层优先函数进行最小化的范围减小。在电网的规划建设活动中, 要制定出比较准确的方案, 对每个部件进行合理编排, 保证整体机构的完整性, 根据可靠性指标在缺点成分中的划分, 保证相同量值的综合效果展现;在保证相关结构的安全性验证基础上, 实现后期的优化函数选择, 尽量减少逐层分析的数据运算, 注重后期施工的活动细节。

多目标电网规划为内部的审核和拓展方案提高依据, 对各项决策活动中的实践经验进行规划和总结, 结合应有的网络结构状态对拓展数据进行计算和验证, 还要根据第一优先层的数据实现目标函数具体量的最小化处理, 在保证每个过渡环节约束效果的基础上, 对具体的支路回数进行约束, 还保证了电网规划结构的正常运行。对于多目标电网规划的分层最优化, 按照逐层求解的方式进行拓展, 以具体的宽容量为依据, 促进电网分层目标建设规划活动的顺利进行。

结语

在多目标电网的规划建设工作当中, 要想获得最优的电网规划方案, 必须将安全性和经济进行综合考虑和统一规划, 要根据多目标电网规划分层中出现的各种问题, 筛选出最科学合理的函数算法, 建立起最合理的数学模型, 不断总结经验, 不断改进, 就一定会找到多目标电网规划的分层最优化方法。

参考文献

新课改呼唤语文教学方法的最优化 篇10

一、明确“最优化”的含义

“最优化”这一概念意味着从一定的要求看, 是最好的、最佳的意思。第一, 所谓最优化不是某种教法或教学手段的最优, 而是要运用恰当。某些人曾幻想“教学方法的灵丹妙药”、“教学法上的炼金术”, 这些都是不切实际的。语文教学千变万化, 丰富多彩, 试想怎么能用某一“最优”去统帅一切呢?第二, 所谓“最优化”, 是指教学中必须有明确的教学目标, 依据这种目标去对教法进行科学地选择、科学地创造。第三, “最优”必须有一定的条件, 在这种条件下这种教法可能是最优, 在另外条件下这种教法可能就不是最优。也就是说, 针对不同的学校、不同教师、不同教学内容、不同学生等, 应该有各自不同的最优化教学方法。明白这一点, 语文教学方法的最优化的研究, 才有必要, 否则, 生搬硬套, 千篇一律, 语文教学势必走进狭窄的死胡同。

二、对语文教学方法进行科学分类

多年来, 语文教学法走着一条曲折的道路:先是讲授法, 接着是导读法、三主法、谈话法, 乃至现在流行的设疑法、问答法、知识体系法、点拨法、情景教学法、诵读法等等, 其实每种教学方法在一定的范围内都有一定的长处, 但是跨出自身的范围也必然有其弱点。因此应该对诸多教学方法在鉴别其主要职能的基础上进行科学的分类。

教学活动是师生的双边活动, 从整体来看, 它可以分为组织作用、激发作用和检查评定作用三个最重要成分, 相应地把教学方法分为三个类别, 即 (1) 组织和实施学习认识活动方法包括用语言传递和听觉感知教学信息的方法, 如叙述法、讲授法, 谈话法, 练习法等。这类方法突出教师的“主导”作用。 (2) 激发学习认识和形成学习动机的方法, 如设疑法, 点拨法、情景教学法等。它的最重要职能是调动学生学习的积极性。 (3) 检查和自我检查学习认识活动的效果的方法, 如提问法、考试法、书面作业法等。这类方法体现教师对学生学习效果反馈的“控制”的职能。这种分类法, 原则上适用于语文教学方法的分类, 如果能以组织和实施教学活动、激发学习动机、检查学习效果三个方面考查教学法的职能, 发挥教师主导、调整和控制作用, 那么对语文教学方法的灵活使用就不会是盲目随意的了。

三、认真选择教学方法, 力求最优

语文教学方法, 是语文教学内容的表现形式。它通过一定流程, 使受教育者得到教育、培养和发展的目的, 从而完成语文教学任务。因此, 语文教学方法的最优化, 必须符合下列七个要求。

1. 符合教学规律和教学原则。

教学规律是不以我们的意志为转移的客观存在, 是经过广大教师长期的教学实践证明的真理。如语文教学不能搞满堂灌, 而必须采用启发式, 这是客观规律。优选教学方法就必须遵循这一规律。教学原则是教学规律的科学反映, 它是语文教学各种因素普遍联系的理论概括。我们语文教师优选教法也只能遵循它, 而不能违背它。如语文教学中文道统一的原则, 语言训练和思维训练相结合的原则, 听说读写相辅相成的全面训练的原则、课内课外互相结合的原则等, 我们优选教法时都必须遵循, 只有这样才能高屋建瓴地选择教学方法, 也为教学方法的具体实施灌注了灵魂。

2. 符合教学内容的特点。

中学语文课本的几百篇课文, 篇篇内容不同, 教学方法也应该不同, 应根据教学内容和教材特点来采用不同的教学方法。“程式化教学”之所以不得人心, 其症结就在于没有从教学内容的特点出发。“胸中有书”, 手中才有“法”、“法”由书而来, “法”为书服务。

3. 要符合学生接受的可能性。

学生是受教育者, 不论什么教学方法最终目的是使学生愿学、会学、乐学, 因此教法选择必须“目中有人”。学生的智力、基础、年龄特征、兴趣爱好等, 教师都必须十分清楚, 据此选择教法。如初中学生好动好讲, 有强烈的表现欲。因此适宜用讨论法、谈话法等, 如果用讲授法一讲到底, 学生可能就坐不住了。反之, 高中学生一味用谈话法, 学生就反感, 宜用比较法、辩论法等, 教师小结点评。如此而已, 各得其所, 否则, 教师费了九牛二虎之力, 仍是收效甚微。

4. 要符合规定的教学时间的要求。

一堂课只有45分钟, 时间是有限的。要在有限的时间内完成规定的教学任务, 就必须科学地选择教法。即使是课堂教学的进行中, 对时间也应有科学的安排, 讲究时间的最佳分配, 发挥单位时间的最佳效率, 该讲什么, 不该讲什么, 哪里是重点要突出, 哪里是难点要攻破, 教师心中必须有极明确的计算。根据课堂时间优选教法, 不仅是要如期完成教学任务, 更主要是提高课堂效率。那种“脚踩西瓜皮, 滑到哪里是哪里”, 把语文课上成了“随意漫谈课”、“垃圾课”, 就是没有根据时间来选择教法的后果, 是对教学极不负责任的做法。

5. 符合培养学生创造性思维能力的要求。

21世纪是知识经济时代, 它要求人们具有创新意识, 要求学校教育把培养学生创新精神和创造能力摆在突出位置。因此, 我们在选择语文教学方法时既要考虑培养学生常规语文能力, 更要注意培养学生的创造性思维能力。这是深化语文教改, 实施语文新课标, 实现语文教育现代化的必然要求。

6. 要符合教师自身特点。

教学方法的选择必须适合教师自身的特点。教师的年龄、性别、学识、阅历、能力、风格、兴趣等, 无不与教学方法的选择有关。“十个师傅十个法”, 它的真正含义也就在此。

最优方法 篇11

关键词： 最优化方法 合作博弈 分配模型

在社会发展过程中，水资源已成为影响区域发展的重要资源，流域范围内水资源利用的冲突，归根就是各利益主体的水资源开发利用和水环境保护合作问题。解决流域环境问题冲突时，排污权分配是一个重要问题，一般以多目标优化模型为技术手段，以达到流域全局最优策略；但各个主体的既得利益也不能忽视，如何通过谈判达到多赢效果也是一个重要问题。因此，博弈论也被广泛应用于流域内的排放、分配问题的研究。污水处理厂作为我国常见的排污个体，由于种种原因仍处粗放式管理，同一流域的污水处理厂，可能存在地域性的不公平，未能达到整体的最优化。本研究从这个角度切入，通过建立最优化-合作博弈模型，研究了同一流域内不同污水处理厂的排污量分配及利益分配方案，实现区域整体最优化，并通过利润再分配减少了各参与主体的成本。

1 文献综述

目前我国在控制改善环境质量方面，污染物总量控制制度发挥着重要作用。基于总量控制下的河流排污权分配，我国学者利用优化模型进行研究，如陈阳[1]等研究了一种基于相互补偿的协商分配模型。刘首文[2]等、黄国如[3]等以基本遗传算法求解多个排放口的最优化处理问题。王艳[4]运用最优控制原理与博弈论，研究了流域水环境管理的区域间自愿合作协商促进机制。刘红刚[5]等采用合作博弈论方法，建立了在给定污染物总削减比例条件下各区域环境合作的博弈模型。在国外方面，Deininger[6]使用线性规划方法研究了在保证预设水质要求的条件下污染负荷的最优分布。Liebman和Lynn[7]、Shih[8]使用动态规划识别了污染负荷沿着一条河流的最优分布。Loucks等[9]建议对于同一类问题推广线性规划方法。Ecker[10]提出了一个几何规划模型，并用于在维持现状溶解氧水平的基础上优化河流污染负荷分配，以达到处理费用最小化。CardweIJ和Ellis[11]提出了一种最优化模型，用于在考虑参数不确定性和模型不确定性的清况下，进行多个点源的污染负荷分配。总体来说，国外对环境冲突问题的研究日渐深入，博弈论在国外环境科学领域的研究成果非常丰富，提出过包括流域污染微分博弈的旁支付方法、流域污染多阶段超级博弈模型等方法，几乎博弈论的每一个最新成果，在环境问题中都能找到应用实例。

2 区域污染物排放量最优化分配模型

2.1 问题提出

假设某一流域存在n个排污口，如n个污水处理厂。将每个排污口作为整个博弈系统的一个参与者，则所有的参与者形成一个集合I 。在给定集合I排放总量情况下，如何分配集合内部各参与者（排污口）之间污染物排放量，并尽可能使其节约成本。其中，不同的参与者用i（i =1， 2， ...， n）表示，其排放量用s表示，各排污口的处理率为η。

由于η为各排污口的处理率，因此可将ηi称为各个参与者（排污口）i的处理策略，将I=（n1，n2，...，nn）称为参与者的策略集。

通常，各污水处理厂的污水处理费用，也就是参与者i的成本可以用下式来表达：

区域内总排污成本为：

其中，M表示处理成本，η表示污水厂的处理率，q表示流量，a、b、c分别为参数，具体由于各地区不同工艺设备、成本控制、排污流量等因素而产生差异，需通过具体调查确定。对于同一污水处理厂，若当地管理者要求污染物削减量越大时，则要更大幅度地提高污染物的处理率，以达到更高的治理要求，则处理成本Mi越高。

一般来说，在形成合作联盟之前，各个参与者间无好的信息交流或合作协议，较为公正的排污分配方案是统一采用平均分摊法，例如，每个排污口都采取相同处理率。此时则有：

其中，上标N代表为非合作状态。式2-4即为采用平均分摊方案情况下的总成本。

平均分摊对于每个参加者来说或许是公平的，但这其实是因各参与者间缺乏信息共享、没有形成统一联盟，而形成一个整体高成本的Nash均衡的博弈结果，即所谓的“囚徒困境”。根据合作博弈理论，其结果必定符合Pareto最优，通过形成协议联盟进行合作，降低总体成本，获得额外利益，并进一步将收益公平合理分配，从而使各个参与者合作后的成本都低于合作前的成本，这种做法是完全可以实现的。

当采取合作时，则总体成本存在最优化模型：

其中，约束条件（2-6）表示进行区域合作后的排污量必须到达规定排污量削减指标。约束条件（2-7）表示处理率的范围在0-1之间。

此外，根据合作博弈的定义，该联盟合作后的成本必须小于合作前各成员单干的成本，否则该联盟的形成就没有意义。因此还有下式成立：

2.2 优化模型解析解

3 合作博弈分配模型

3.1 优化模型存在问题

经过优化模型分配后的排放量，虽然在整体经济效益上最优的，但对于参与的各个成员来说，则未必最优。最优化的结果通常为大部分参与成员成本下降，某些参与成员反而成本上涨。因此对这些成员来说，他们没有真正参与合作的动机，联盟也就不能成立。因此，要保证联盟成立，统一优化过程可行，还需进一步对联盟得到的利润进行科学合理的分配，使每个参与成员的成本在参与联盟后都比参与前有所降低，确保联盟合作的可行性。

在这个联盟中，Z（I）是所有参与者都参与的大联盟，同时，任意参与者都可能会形成一个子联盟，该子联盟是大联盟集合I的真子集。因此，若存在n个参与者，则共可以形成2n个子联盟。设某个参与者的子集合K形成的博弈联盟为Z（K）。

定义V为联盟所获得的收益，则V（I）为大联盟所获得的收益，V（K）为子联盟所获得的收益。用pi表示参与成员i从联盟最大收益值中V（I）应获得的利润，集合P=（p1，p2，…pi）称为该合作博弈的分配策略。根据合作博弈的定义，pi应同时满足以下两个条件：

（1）整体合理性：

即每个参与者所分配到的额外收益，等于整个合作联盟比合作前增加的额外收益的总和。

（2）个体合理性：

即每个参与者参与联盟后得到的收益，应当高于他未参加合作时（即单干时）所获得的收益，否则该成员没有参与联盟的动机。

3.2 博弈模型的求解

因此，要对合作联盟得到的利润进行合理分配，就是要求解满足上述条件的pi的过程。合作博弈模型的求解方法比较多，本文主要选择Shapley值法与核心法，分别进行求解。

对于一个联盟来说满足式（3-1）及式（3-2）的分配方案有很多种，在一般情况下，或在强有力的约束协议下，只要满足上述两式条件的分配方案都可以被参与成员接受。但是如果联盟协议的约束力并不强，并假设所有参与者都追逐最大利益的情况下，则还要考虑子联盟的情况。若有数个参与者发现当他们组成一个小联盟后，获得的收益比参与大联盟时要更高，这样他们就不会参与大联盟，而形成收益更高的小联盟了，而大联盟也就随之不能成立。因此，在这种情况下，大联盟的分配必须保证每个成员的的收益都高于他任何可能参与的小联盟的收益，才能保证大联盟的稳定性。

由于核心是满足以上所有条件的解集，因此理论上来说核心内的解才是最符合联盟收益最大化的。从满足整体合理性及个人合理性的角度来说，以核心作为分配策略才最为合理。但遗憾的是，由于要求过高，核心的解集往往是空集，从而大大限制了核心法的运用，因此只能寻求其他的妥协方法进行求解，从而求得到相对公平的分配策略。

Shapley值法是一个重要的求解方法之一，其可确保得到合作博弈的唯一解。其结果可能在核心集合内，也可能在核心集合外，但能保证存在唯一解。事实上，Shapley值法是对于该博弈联盟的每个参与者，考察其对所有可能存在的子联盟的贡献率及其概率大小，按照该贡献率给出参与者在联盟博弈中的一个分配方式。Shapley值由特征函数V确定，特征函数V即该联盟合作后获得的额外利润。由于当联盟中仅存在一人时，即相当于该参与者单干，因此他采取的策略仍为平均分摊法时的策略，即η。由此可知，当联盟K为单参与者i时，V（i）= 0。

综上所述，根据最优化结果得到的分配方案建立的博弈模型，是以求解分配方案P=（p1，p2，…pi）为目标。首先必须求得联盟的特征函数V，包括大联盟I的特征函数，以及所有子联盟K的特征函数。随后根据式（3-3）（3-4）（3-5），寻找该博弈模型的核心，看是否为空集。

一般情况下都采用Shapley值法进行求解博弈模型，因其是根据成员贡献来进行收益分配，且一定有解，解可能在核心集合内。Shapley值法可根据以下公式进行求解：

上式中，Pi即为Shapley值。|K|为博弈联盟K所含的元素个数，V（K）表示包含参与者i的联盟K的博弈特征函数，V（K＼i）表示在联盟K中，若将参与者i除去后，剩余参与者组成的博弈联盟的特征函数。

4 研究案例

4.1 案例现状及参数选取

本研究选用粤西阳春市漠阳江流域。参考《粤西水质保护规划》，根据不同规划年限城镇生活污水处理率的要求，综合考虑水污染源预测结果、污水处理厂建设规划现状、削减量，提出的漠阳江流域城镇污水处理工程建设方案中的重点规划项目，漠阳江上游的春湾污水处理厂于2010年新建，处理规模1.0万t/d，2020年将扩建至2.5万t/d；合水污水处理厂于2010年新建，处理规模1.0万t/d，2020年将扩建至1.5万t/d；春城污水处理厂与2010年扩建至规模4万t/d，2020年将扩建至8.0万t/d。本研究将采用以上污水处理厂2020年数据。

根据上级单位分配给阳春市的“十一五”COD排放总量，规划提出近年内COD目标总量控制方案，见下表。

表4-1 漠阳江阳春市流域COD总量控制目标

本研究采用2020年COD允许排放量数据进行计算。

此外，由2.1节可知，污水处理厂的处理率参数a、b、c，具体由于各地区不同工艺设备、成本控制、排污流量等因素而产生差异。根据文献调查，式（2-5）中的污水处理参数a=200，b=1000，c=0.8，污水处理厂进水COD浓度为650mg/L。

4.2 最优化方法求解排污量分配

根据上节，至2020年时三个污水处理厂运行规模，可以算出每个污水处理厂的平均排污流量（春湾污水处理厂为1，合水污水处理厂为2，春城污水处理厂为3，下同）及COD产生量。又根据表3-2，由于2020年该流域内COD允许排放量为6686t，因此总的COD处理率应至少达到0.77。在形成合作之前，为公平起见，每个污水处理厂都采取相同的处理效率，即都采取77%的削减率，这能达到管理者的要求。在这种情况下，根据式（2-1），各厂的成本分别为：

即，1号参与者采用0.56的处理率，2号参与者采用0.52的处理率，3号参与者采用0.88的处理率时，可以使总成本达到最小。相比起采用平均分摊法的策略，总体成本共节省了45.45万元。

但是如果直接采用这种方法的话，会使1号、2号参与者的成本有较大的降低，而使3号参与者的成本有较大的提升，这样3号参与者必定不会同意这种联盟的实现。因此，为了使得合作顺利实现，必须对合作带来的收益（即经集体规划后节省下来的资金）用合作博弈模型重新进行分配，使各个参与者在参加联盟后都有所收益，才能保证联盟的顺利进行，保证最优化分配的可行性。

4.3 合作博弈模型求解分配方案

5 结语

本论文对在同一流域的不同排污口之间的排污量最优化分配模型及成本分配的合作博弈模型上进行了研究。以同一流域内的不同排污口为基础，为改变平均分摊法导致成本较高的弊端，在达到管理者要求的处理率的前提下，以总体成本最小为目标，建立了排污口处理率分配优化模型，并通过数学方法，求得了该二次规划问题的解析解。由于最优化的结果通常为大部分参与成员成本下降，而某些参与成员反而出现成本上涨，因此这些成员没有真正参与合作的动机，联盟也就不能成立。为保证联盟成立使得统一优化过程可行，通过建立合作博弈的模型，并使用核心解法及Shapley值法，进一步对联盟得到的额外收益进行科学合理的分配，使得每个参与联盟成员的成本都比参与前降低。根据粤西漠阳江流域阳春市范围内的春湾、合水、春城三家污水处理厂，以当地管理者提出的COD排放总量控制要求，用合作实例用模型进行了验证分析。在满足COD最大允许排放量的情况下，通过组成统一联盟，进行处理率最优化，以及采用合作博弈进行收益分配后，春湾、合水、春城三家污水处理厂分别采用56%、52%及88%的处理率，取代之前的平均分摊法，使得处理成本分别比合作前降低了11.79、10.69及22.97万，分别占总成本比例的4.01%、5.56%和3.86%。可见，通过合作降低成本的做法是有效的。

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最优方法 篇12

电力系统的安全经济运行对于电力行业本身亦或国民经济发展来说, 都具有十分重要的意义。基于此方面的考虑, 为减少故障发生的次数和减轻故障发生的后果, 电力系统的许多设备都采用了相应的保护装置。继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害, 而针对保护装置的维修工作在技术上是可行的, 其实际效果显著, 所以有必要展开此方面的研究, 分析保护装置的可靠性, 确定设计的薄弱环节, 探寻最优检修间隔时间, 以减少保护装置误动和拒动的风险。

为指导保护装置的检修, 我国电力系统已出台了相关的检修规程, 如:规定各种保护设备的年检周期和方法, 检修对象需包括保护装置及其二次回路等。在保证系统的安全、稳定运行方面起到了一定的积极作用。其不足在于:一方面, 微机保护较传统保护具有自检、自诊断功能, 能通过自检发现潜在的故障并且报警, 大大降低了误动和拒动的可能性, 检修间隔时间和策略应与传统的保护装置有较大差别。另一方面, 这些检修策略的制定依赖现场经验和主观判断, 缺乏可靠性理论依据, 不可避免地出现检修过剩或检修不足。

在数字保护装置检修策略方面, 文献[1,2]从实践经验的角度探讨保护系统的检修措施和检修周期问题, 仍处于定性分析阶段。文献[3,4,5]建立了保护动作的状态空间模型, 以保护的可用度最大为目标, 求解最优检修周期。文献提出了对二次设备进行状态检修的思路。

在电力市场环境下, 电力企业在决策中更为关注经济性问题, 而对保护的状态检修也没有具体的实施办法。为此, 本文针对继电保护装置自身的特点, 定义保护年均经济损失, 基于蒙特卡罗模拟法以保护年均经济损失最少为目标函数来确定保护最优预防性检修间隔时间, 同时利用算例验证其有效性。

(二) 保护可靠性经济模型

电力系统中可靠性与经济性是相联系的, 可靠性经济主要研究可靠性成本与可靠性效应的关系, 寻求可靠性经济最优。数字保护装置功能状态的划分如图1示。图2反映了数字保护装置功能状的时间序列过程。

从图2可见, 保护济损失只与图中阴影部分时间有关, 主要可分为三个部分: (1) 保护系统误动造成的经济损失; (2) 保护系统拒动造成的经济损失; (3) 保护系统的检修费用。保护年均经济损失可表示为:

式中Ej为保护拒动年均经济损失;Ew为保护误动年均经济损失;Em为保护年均检修费用。

保护误动年均经济损失应按以下两种因素考虑: (1) 与误动次数成正比例增加的损失; (2) 与误动恢复时间成正比例增加的损失。所以保护误动年均经济损失可定量表示为:

式中Lwf为保护误动一次损失费用;fw为保护误动频率;Lwt为保护误动单位时间经济损失;Twi为第i次保护误动恢复时间。

保护拒动年均经济损失的计算也应按两种因素考虑: (1) 与拒动次数成正比例增加的损失; (2) 与拒动恢复时间成正比增加的损失。所以保护拒动年均经济损失可定量表示为:

式中Ljf为保护拒动一次的损失费用;fj为保护拒动频率;Ljt为保护拒动单位时间经济损失;Tji为第i次保护拒动恢复时间。

保护年均检修费用包含两个部分: (1) 检修的综合费用, 和检修次数成正比; (2) 检修时计划停电造成的用户损失, 和停电检修时间成正比。所以年检修费用可定量表示为:

式中Lmf为一次检修的综合费用;Lmt为计划停电单位时间费用;fm1为不需要停电的保护检修频率;fm2为需要计划停电的保护检修频率;Tmi为第i次需要计划停电的保护检修时间。

保护检修的最终目的是减少保护拒动和误动造成的经济损失, 所以最优预防性检修间隔时间问题可等效为求解保护年均经济损失Ep的最小值问题, 表示为:

式中Tmp为预防性检修间隔时间。

需要说明的是, 这里的预防性检修间隔时间和检修周期不同, 预防性检修间隔时间是由具体保护当前的可靠性状态和失效经济损失确定, 并随保护可靠性状态和经济损失的变化而变化的。

(三) 保护可靠性模拟法

可靠性分析的方法很多, 基本上可以分为两类:解析法和模拟法。

解析法中状态空间模型假设了预防性检修间隔时间和检修所需时间满足指数分布, 这与现实保护预防性检修时间是固定的情况相矛盾。如果假设预防性检修间隔时间和元件修复时间不再满足指数分布, 状态空间模型不再符合马尔柯夫模型, 也就不能采用它进行求解。这也就是状态空间法的局限所在。模拟法又称蒙特卡罗方法, 它是一种以概率统计理论为基础的数值计算方法, 可以避免解析法的不足, 因其较适于通过计算机编程来实现而日益受到人们的重视。

因此本文采用序贯蒙特卡罗模拟法。它按照下一次事件时间推移模拟系统运行状态, 并以预防性检修间隔时间为自变量, 在模拟过程中计算并且统计系统各个状态的频率和时间等可靠性指标, 进而计算保护年均经济损失, 以此确定保护最优检修间隔时间。

在数字保护系统仿真之前, 先做如下合理假设和说明:

1) 检修均能修复保护系统的所有故障, 使之恢复到完好的状态, 不引入新故障;

2) 单一保护在预防性检修和自检出故障后维修时被保护对象都必须停电;

3) 保护故障时间满足指数分布, 修复时间和检修时间满足正态分布;

4) 不考虑保护正确动作隔离被保护对象故障后保护再发生故障, 直到被保护对象修复为止。

在以上假设和说明的基础上, 建立序贯蒙特卡罗仿真流程图, 如图3所示:

(四) 算例分析

以一实际线路单一保护系统为例, 应用提出的模型分析最优预防性检修间隔时间。根据文献的算例数据, 单一保护的可靠性基础数据如表1所示, 参考该线路运行人员评估数据, 得线路保护可靠性经济损失参数如表2所示。

单一保护预防性检修间隔时间与保护年均经济损失分析结果如图所示, 其中图4 (a) 为保护年均经济损失与预防性检修间隔时间关系;图4 (b) 为保护MTBFP灵敏度分析;图4 (c) 为保护自检概率sc灵敏度分析;图4 (d) 为被保护线路MTBFl灵敏度分析。分析图4中结果可得:

1) 该单一保护系统的最优检修间隔时间为2年, 此时保护年均经济损失最小, 为20.43万元。

2) 单一保护年均经济损失随预防性检修间隔时间的增大先减小后增加;预防性检修间隔时间增大, 导致保护年均检修费用减少, 不正确动作特别是拒动的年均经济损失增加。

3) 单一保护最优预防性检修间隔时间随保护平均故障间隔时间MTBFp增加而增加。

4) 单一保护最优预防性检修间隔时间随保护自检概率的增加而增加。这也显示了自检可以提高保护可靠性, 延长保护检修间隔时间, 降低年均经济损失。

5) 单一保护最优预防性检修间隔时间随线路平均故障间隔时间MTBFl增加而增加。

(五) 结论

本文定义了保护年均经济损失的概念, 提出了基于蒙特卡罗模拟法以保护年均损失最小为目标确定继电保护最优检修间隔时间的方法。通过算例, 对保护平均故障间隔时间、保护自检概率和被保护线路平均故障间隔时间灵敏度进行了分析。该方法对继电保护可靠性状态检修具有指导意义。

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