组合最优化

组合最优化（精选12篇）

组合最优化 篇1

摘要：综合论述了组合最优化理论与计算复杂性理论,尤其是NP-完备理论之间的密切关系,揭示出NP-完备理论研究的重大理论和现实意义。

关键词：组合最优化,计算复杂性,NP-完备,近似算法

1 组合最优化

最优化理论是运筹学、组合数学、离散数学等的经典内容,也是研究理论计算机科学尤其是计算复杂性理论(或算法的设计与分析)的基础知识之一。简言之,最优化问题就是一个条件最值问题:mxi∈nΩ(m⊆Ranx)f(x);而组合最优化作为最优化理论的一个重要分支,它研究的是如何从有限个可行解(|Ω|<+∞)中找出一个最优解。在讲述计算机算法设计与分析的文献中,我们总能发现大量的组合最优化问题的例子,如背包(knapsack)问题、点染色(vertex coloring)问题、顶点覆盖(vertex cover)问题、旅行售货员问题(TSP)、中国邮递员问题(CPP)、反馈点集(feedback vertex set)问题,最大团(clique)问题、最短路问题、最大流问题、最小支撑树(MST)问题、Steiner树问题、设施选址(facility location)问题等[1].这些组合最优化问题大多与图和网络有关,故也称为网络最优化。

经典数学主要研究问题的存在性,唯一性和稳定性等,很少涉及组合最优化问题,一个主要原因就是人们不具备有效的数值计算能力。科学技术的发展使得组合最优化的重要性日益显现出来,而计算机的产生与发展则使得人们的计算能力大大增强,从而为解决组合最优化问题提供了可能;同时,在计算机的发展过程中,人们又提出了不少亟待解决的组合最优化问题。由此可见,组合最优化与计算机科学是相辅相成,紧密联系的。

2 计算复杂性

如上所述,组合最优化就是要找到适用于计算机的计算方法。这一方法应普遍适用于问题包含的所有实例(instance),求出实例的解。这样的计算方法就是算法。算法是计算机科学的核心概念,被誉为计算机科学的“灵魂”。算法的优劣直接关系到软件乃至整个计算机系统的性能.。著名的方正排版软件系统就是基于新的更有效的算法设计的。

那么,评价一个算法是否有效的标准是什么呢?一般而言,理论计算机科学界普遍以算法的计算复杂性,即算法在最坏情形(worst case)下的运行时间作为评价其有效与否的标准。然而,算法的运行时间与很多因素有关,如计算机的速度,问题的规模等。首先,我们假定算法是在“理想计算机”上运行的。理想计算机只能执行最基本的加、减、乘、除、大小比较等基本运算,且耗费的时间都是一个时间单位。因此,算法的运行时间常用算法所执行的基本运算的次数来表示。其次,一个待解决的问题的实例总是以一定的规模(size)输入计算机中的,如图和网络的顶点数和边数。因此,可设法估计出算法对规模为n的实例需执行的基本运算的次数的一个上界f(n),将函数f(n)作为该算法的计算复杂性[1,2,3]。

显然,即使对于同一个问题的实例,不同的算法的计算复杂性也是不同的。以下面的旅行售货员问题[1]为例:有n个城市,任两城市之间都有路相通。一售货员拟从他所在的城市到其它n-1个城市去售货。问:这个售货员应如何选择路线,才能经过每个城市恰好一次,再回到原地,且总路程最短?

这一问题可归结为一个网络最优化模型:以n个顶点表示n个城市,两个顶点之间有边相连当且仅当相应的两个城市之间有路相通,并以路的长度作为边的权,于是得到一个赋权的网络G。显然,旅行售货员问题就是要从G中找一个经过所有城市恰好一次,且边权之和最小的圈。在网络最优化理论中,这样的圈被称为Hamilton圈。

从理论上讲,旅行售货员问题可以利用枚举法(enumeration)来解:只要找出网络G中所有可能的Hamilton圈,再从中选择一个权最小的即可;然而,有数据表明[3]:当n=20时,G中的可行方案共有19!≈1.21×1017个。即使利用每秒运算100万次的计算机来做,也需要3000年!显然,枚举法的计算复杂性是令人难以忍受的。

由数值计算理论知,当变量的个数增加时,多项式函数比指数函数增加的速度慢很多。基于这一事实,人们通常认为只有计算复杂性是多项式函数的(精确的)算法才是有效的算法。在上例中,由Stirling公式知,枚举法的计算复杂性是n!≈2nπ×(en)n,显然不是一个有效算法。

3 NP-完备理论

在理论计算机科学中,人们把具有有效算法的问题称为P类的(polynomial)问题。那么,是否所有问题都是P类的呢?对此,人们无法做出确定的“是”或“否”的回答。这是因为的确有相当多的问题,人们至今无法知晓它们是否存在有效算法。相对于P类问题,这些还不确定是否存在有效算法的问题被称为NP类的(nondeterministic polynomial)问题。上面提及的几个组合最优化问题多是NP类的。显然,P⊆NP;然而,人们迫切想知道的是:P=NP吗?“P=NP”的判定问题已成为当今计算机科学领域悬而未决的困难问题之一。曾几何时,不少人认为线性规划问题是NP类的,因为人们研究了近半个世纪也没找到它的一个有效算法。直到1979年,年轻的苏联数学家Khachiyan[7]提出了线性规划问题的第一个有效算法-椭球算法,人们才把线性规划问题归入P类问题。由此,证明“P=NP”之困难可见一斑。

在NP类问题中有这样一些问题,如果其中有一个存在(不存在)有效算法,那么所有其它问题也都存在(不存在)有效算法,这些问题被称为NP-完备问题或NPC问题。绝大多数组合最优化问题都是NP-完备的。

NP问题的研究始于20世纪70年代。1971年,图灵奖得主Cook[4]证明了第一个NP-完备问题-适应性(satisfiability)问题。1972年,另一个图灵奖得主Karp[5]证明了24个NP-完备问题。到目前为止,大约有两千多个问题被证明是NP-完备的;然而,遗憾的是,人们尚未找到任何一个NP-完备问题的有效算法。但是鉴于NP-完备问题在理论和应用上的重要性,人们又不能回避它们。幸运的是,在很多实际应用中,人们只需找到NP-完备问题的“不错的”解,而不必是最优解。因而,近似算法成为求解NP-完备问题的方法之一。

近似算法指的是一类运行时间是关于问题的规模的多项式函数,但最终得到的仅是问题的近似解(非最优解的可行解)的算法。为评价算法的近似程度,人们把近似解的目标函数值与问题的最优值之比ρ定义为算法的近似比(approximation ratio)。显然,组合最优化问题在目标为最大化,最小化时的近似比分别满足ρ<1,ρ>1。近似算法的近似比的分析往往是相当困难的,有时比设计一个新的算法还要困难得多。例如,目前关于旅行售货员问题的最好的近似算法是Christofides[6]给出的,其近似比为1.5。

某一组合最优化问题的所有近似比为1+ε(∀ε>0)的近似算法构成问题的一个多项式时间近似方案(polynomial time approximation scheme,PTAS);特别地,若多项式时间近似方案的计算复杂性是关于问题的规模和1ε的函数,则称之为完全多项式时间近似方案(fully polynomial time approximation scheme,FPTAS)。这是最理想的一种近似算法。因此,如何在保证计算复杂性是多项式函数的前提下尽可能地去改进近似比已成为人们改进近似算法的主要着眼点。

4 结束语

生命科学和生物工程被称为当今科学技术的又一次革命。在这一伟大工程的研究过程中,许许多多包括NP-完备的组合最优化问题在内的困难问题被提出来,计算生物学(computational biology)或生物信息学(bioinformatics)也随之应运而生。近似算法技术在这一新兴学科的诸多研究领域都得到了成功地应用,如基因组的排序(genome sorting),进化树(phylogenetic tree)的构建,蛋白质结构的测定等。我们相信:伴随NP理论的深入研究和NP完备问题的最终解决,组合最优化的理论和方法必将为人类文明作出更大的贡献。

参考文献

[1]刘家壮,徐源.网络最优化[M].北京:高等教育出版社,1991.

[2]顾小丰,孙世新,卢光辉.计算复杂性[M].北京:机械工业出版社,2005.

[3]苏德富,钟诚.计算机算法与分析[M].2版.北京:电子工业出版社,2005

[4]S.A.Cook.The complexity of theorem proving procedures[J].Proc.3rd ACM Symp.On the Theory of Computing,ACM,1971,1514-158.

[5]R.M.Karp.On the complexity of combinatorial problems[J].Networks,1975,45-68.

[6]N.Christofides.Worst-case analysis of a new heuristic for the traveling salesman problem[R].Technical Report,Graduate School ofIndustrial Administration,Carnegie-Melon University,Pittsburgh,PA 1976.

[7]L.G.Khachiyan.A polynomial algorithm in linear programming[J].Soviet Math.Dokl.,1979,191-194.

组合最优化 篇2

结构：5章 图论基本概念、通过最短路问题引出动态规划

6章 统筹问题为最优路问题的另一个分支

7章 支撑树，匹配，流和图的最优化问题

软件：Mathematica和LINDO 第5章

最短路问题与动态规划 §5.1 图及其基本概念 §5.1.1 图及其图形

定义5.1 图G是一个有序的三元组(V,E,G)，V=V(G)，E=E(G)是两不交的非空集合，G是关联函数，即它使得E中的每个元素e对应V中的无序对uv(u,vV)，记作G(e)uv.图论：是研究各种特定关系的一门学问。

E的元素叫边，V的元素叫顶点，关系：边e连接顶点uv，这样的图简记为GG(V,E)，甚至G 对于一个图，画出来叫G的一个图形。

画图原则：简洁、匀称、尽量用直线或简单的弧段表示边。§5.1.2 软件

§5.1.3 基本概念

关联、相邻顶点、环、重边 V,E的基数：V,E 简单图：无环无重边 真子图：HG,HG

支撑子图：(或生成子图)V(H)V(G)底图：简单的支撑子图（删去重边）

导出子图：G关于V的导出子图

顶点v的度（次）:G中与v关联的边的数目记作d(v)，一条边给两定点各贡献1度，环对它的顶点贡献2度。

定理5.1（图G的顶点度数与边的基数的关系）设图G有n=V个顶点和E条边，则有

d(v):1iVd(v)d(v)d(v)2E.i12n定理5.2 在任何图中，奇（度）顶点有偶数个（因为总度数是2E）路：边、顶点、边的有序组合 路的表示：边法或顶点法

即：vi1,vi2,vij1,vij.或ei1,ei2,eij1,eij.路是简单的：路中无相同的边和定点，即不重复边也不重复顶点。否则叫迹 回路：首项和末项重合的迹 圈：简单的回路。

连通图：任何两点间都有路相连。

无向图、有向边、有向图、混合图、赋权图（边含权）

§5.2 最短路问题

§5.2.1 组合最优化与最短路问题的定义

赋权有向图中路的长度：权的总和

最短路问题：在赋权有向图中，从指定的始点到终点中的诸路中，求最短路和它的值。

组合最优化：在给定有限集的所以具备某些特征的子集中，按某种目标找出一个最优的子集的一类数学规则。

实例：最短路问题 §5.2.2 最短路的基本性质

路P与路Q：相离的(除起、终点不再有重合顶点)、相重的（顶点边重合）

定理5.3 设路的长度等于路上诸边的权之和，最短路的任何一个子路是最短的。

路上任何两个顶点之间的子路统称为节。

“拼家”养老须优化组合 篇3

不知从什么时候开始，在我们的生活中悄然出现了“拼客”一族，如拼车、拼房、拼卡、拼购、拼团旅游……这样既节约资源，又其乐融融。其实，“拼”不完全是出于精打细算的考虑，通过“拼”的形式，人们还拓宽了交友圈，丰富了生活。有滋有味地“拼”生活已经成为了一种时尚，一种都市生活的优化组合。

提起“拼家”养老，我忽然想起孙女玩的“七巧板”，七块各种形状的板子可以拼出不同的图案。“拼家”养老的老人“拼”生活也是一样，只要找到了可以拼在一起的因素，便可以一拍即合。几个老人聚在一起,重组家庭,虽然无儿孙绕膝的乐趣,却也平添了老友陪伴的温馨。在代沟存在的前提下,老年人与子女的思想往往会有差异,生活在一起也许未必就是最幸福的方式。而经历过同样时代、性情相投的老年人以各自的努力拼出了一个温馨港湾，亦能成为人生的幸福终点站。

再仔细想想，“拼家”养老操作起来却并非易事，首要的是须优化组合。欲推广“拼家”养老的做法,一定要尊重“空巢”老人的意愿,万不可强迫命令，一哄而上;可考虑将脾气、秉性、爱好和兴趣相投的“空巢”老人拼到一起,建立“新家”;即使老人“拼家”之后，由于拼在一起的老人年事已高，他们的日常生活仍让人担忧，因而子女和社区仍需要给予必要的关心和照顾。而且，子女也不应该以老人有“新家”为由，忽视了对老人的关心。

辽宁区域旅游优化组合 篇4

关键词：辽宁,区域旅游,优化组合

引言

2009年辽宁省统计公报显示, 辽宁省旅游业在2009年发展迅速。全年接待国内外旅游者24488万人次, 比上年增长22.0%。其中, 接待国内旅游者24194.8万人次, 增长22.0%;接待入境旅游者293.2万人次, 增长21.2%。旅游总收入2225.1亿元, 比上年增长27.8%。其中, 国内旅游收入2098.8亿元, 增长28.3%;旅游外汇收入18.6亿美元, 增长21.6%。旅游业在全省经济中的重要性也日益增加, 对于全省经济的贡献率由2003年的7.41%逐年递增达到2009年14.77%, 近乎翻了一番。

然而, 在辽宁省旅游业取得辉煌成绩的同时也隐藏着一些问题。其中一个比较突出的问题是辽宁省内14地市行政界线在一定程度上割裂了本该相互联系为一个整体的旅游区域, 致使原本具有较强影响力的整体旅游资源被分成小块, 大大降低了其对游客的吸引力和竞争力。

辽宁省旅游资源概况

辽宁旅游资源十分丰富, 既有海、山、湖、泉、河、平原、森林、草地等多姿多彩的自然风光, 还有众多人文胜景和历史古迹。另外, 辽宁也是一个多民族省份, 境内居住着汉、满、回、锡伯、蒙古、朝鲜等民族。淳朴、勤劳的关东各民族形成了独特的民俗风情, 成为当前重要的旅游资源之一。总体来看, 辽宁省旅游资源的特点可以概括为以下五点。

(一) 辽宁旅游资源类型齐全

在“六山一水三分田”的辽宁大地上, 遍布众多的自然旅游资源和人文旅游资源。辽宁旅游资源类型可以概括为“五多”特征:山岳风光多、疗养避暑胜地多、特异景观多、名胜古迹多、古城现代城市多。辽宁旅游资源类型齐全, 有千姿百态的山岳、大小河流、奇特的岩洞、温泉和美丽的北方海滨等自然风光, 又有众多的文化古迹, 独特的满族风光文化、古城及现代城市风貌等人文旅游资源。辽宁旅游资源内容既有物质的, 又有精神的, 还有古代的, 也有现代的, 有动态的, 又有静态的。辽宁类型多样的旅游资源适合开展观光娱乐、疗养度假、避暑滑雪、文化体育、科学考察、宗教历史、会展博览以及综合性等多种旅游活动。

(二) 辽宁海滨旅游资源独具特色

辽宁省是我国14个沿海省之一, 然而, 辽宁省的滨海旅游资源却有很多独具特色魅力。如有历史悠久的秦汉碣石宫遗址, 有神奇的笔架山天桥, 有蝮蛇遍布的蛇岛, 有规模巨大的红海滩, 有鬼斧神工的海上石林, 有珍禽栖息的石城岛, 还有养殖海参闻名全国的獐子岛。

(三) 辽宁历史悠久, 古迹众多

辽宁历史悠久, 战国属燕, 秦属辽东、辽西等郡, 汉代属幽州, 辽金为东京, 清为奉天省。这里是满族发祥地, 为我国的历史文化名城, 其人文旅游资源中以清代遗存居首要地位, 沈阳故宫是仅次于北京故宫的保存完好的封建帝王宫殿, 清朝入关前的三座皇陵俱在辽宁, 而北陵、福陵则都在沈阳。在辽宁大地发现了众多古人类活动遗址, 如牛河梁、查海、新乐遗址等。还有大量宗教建筑, 如奉国寺、万佛堂石窟、朝阳北塔、辽阳白塔等。还有近代、现代历史的重要事件发生地点和文物。

(四) 辽宁自然旅游资源丰富多彩

辽宁省自然风光奇特秀丽, 名胜众多, 自然旅游资源丰富多样。既有千山、医巫闾山、凤凰山都是享誉中华的旅游名山。还有“北方桂林”冰峪沟、“华夏之宝”本溪水洞。既有森林茂密的辽东旅游区, 又有气候相对干旱的辽西草地, 既有景观奇特的基岩海岸, 也有壮阔的红海滩。辽宁大地有数量众多的河流奔腾不息, 还有数目众多的大小水库和湖泊分布。辽宁还有许多保护动植物的保护区, 还有数量众多的古生物化石分布地。辽宁自然旅游资源多姿多彩, 风景美不胜收。

(五) 辽宁特色节庆活动影响巨大

辽宁各地特色旅游节庆活动众多。如沈阳国际冰雪旅游节、大连国际服装节、赏槐会、中华烟花爆竹迎春会, 鞍山千山国际旅游节、抚顺满族风情节、本溪枫叶节、丹东鸭绿江国际旅游节、盘锦红海滩观赏会和葫芦岛兴城海会等。辽宁各地特色的节庆不仅体现出辽宁传统和现代文化的魅力, 也将辽宁亮丽的旅游形象推向了世界各地。

辽宁省旅游资源分布特点

(一) 辽宁南部海滨旅游资源分布带

辽宁省是中国最北部的沿海省份, 海滨旅游资源是其重要的旅游资源。从葫芦岛的碣石海滨到丹东鸭绿江口, 海岸线绵延2920公里, 另外, 还拥有266个大小岛屿。辽宁省海岸线从西部的葫芦岛经过锦州、盘锦、营口、大连到最东部的丹东, 不仅分布着一系列美丽的海滨城市, 而且还有许多著名的滨海旅游景点远近闻名, 如绥中秦汉宫殿遗迹、兴城海滨、菊花岛、笔架山、红海滩、鲅鱼圈、金石滩、白沙湾、长海群岛等。

(二) 辽宁东部森林旅游资源分布带

辽宁省森林分布特点是东部多、西部少, 以长大线为界, 有69.1%的森林面积和82.6%的森林蓄积集中分布在辽宁东部, 东部森林覆盖率达47.1%。天然林面积的87.2%、蓄积97.2%分布在东部。以森林为主要旅游资源的辽宁东部旅游景区主要有凤凰山、黄椅山、天华山、天生桥、青山沟、五女山、猴石以及白石砬子、老秃顶子等以森林保护为主的自然保护区。

(三) 辽宁中部都市旅游资源分布带

辽宁中部城市群 (沈阳经济区) 是以沈阳为中心, 通过中心城市沈阳的经济辐射和吸引, 与周围经济社会活动联系紧密的地区, 形成了“区域经济共同体”发展趋势。其地处东北亚的中心地带, 是东北经济区和环渤海都市圈的重要组成部分。以沈阳为中心的辽宁中部地区旅游资源丰富, 特色鲜明, 市场前景广阔。其代表景点主要是一宫两陵, 即沈阳故宫和东陵、北陵, 沈阳植物园、张氏帅府、抚顺雷锋纪念馆、辽阳广佑寺、鞍山玉佛苑。

(四) 辽宁西部历史古迹旅游资源分布带

辽西历史悠久, 文化源远流长, 目前在辽西已发现多处古、近代遗迹, 其中国家重点文物保护单位21处。辽宁西部历史古迹中有古人类文化遗址、秦汉文化、辽金文化、满清文化比较具有代表性。

(五) 辽宁北部“本山”文化旅游资源分布带

自1990年第一走上中央电视台的《春节联欢晚会》之后, 赵本山在距今的21年间20次将饱含关东民风的小品节目带上舞台, 让全国甚至全球华人都逐渐认识了辽北文化。以赵本山为代表的一批演员如潘长江、高秀敏、巩汉林、范伟等将诙谐、幽默的辽北民风介绍给了各地观众。另外, 还有《刘老根》、《马大帅》、《乡村爱情》等一系列家喻户晓的影视作品使得“辽北”品牌妇孺皆知。龙泉山庄、象牙山等成为辽宁北部“本山”文化旅游资源的物质载体, 也成为当地旅游特色的典型代表。

辽宁省区域旅游优化组合

辽宁丰富的旅游资源是其旅游业蓬勃发展的坚实基础, 当前繁华的辽宁旅游经济不是极限, 辽宁旅游随着时间的推移将会产生更加巨大的经济价值。然而, 当前行政界限的分割, 阻碍了辽宁省范围内区域旅游的整体优势, 因此, 要优化区域旅游组合, 使其形成更具竞争力和吸引力的整体, 促进辽宁各地旅游业的持续、均衡发展。

辽宁14个地市根据其地理位置的邻近和资源特色的相似性, 可以组合为五大区域旅游综合体。第一个为辽西多元旅游区;第二个为辽东森林旅游区;第三个为辽北关东文化旅游区;第四个为辽南海滨旅游区;第五个为辽中都市旅游区。

辽宁五大区域旅游综合体中, 除了辽北关东文化区的范围仅是铁岭全市范围之外, 其他四个区域旅游综合体都是包含两个和两个以上的地市, 因此, 要有效落实区域旅游优化组合模式, 必须建立跨行政区的区域旅游协调机构, 负责区域旅游整体协调和优化发展, 保证区域内不同行政范围内的旅游资源有效利用、协调发展、形成整体、增强实力, 实现区域旅游吸引力最大化。

参考文献

[1].辽宁省旅游局.导游基础知识[M]北京:旅游教育出版社, 2008:200-201.

[2].姚显志.辽河平原的民俗与旅游[M]北京:旅游教育出版社, 1996:1.

[3].朱斌.辽西旅游资源探查[J].江苏商论, 2009 (4) :90-91.

雪山中学关于优化组合、竟聘上岗 篇5

实施方案(试)

为加快我校人事制度改革，建立有效的学校人事管理制度和调控 机构，全面提高我校全体教职员工的工作责任感和积极性，全面提高 教学质量和育人水平，办人民满意的教育。根据《中华人民共和国教 师法》、《中国教育改革和发展纲要》、《中共中央国务院关于深化 教育改革全面推进素质教育的决定》和县教育局、人事局、编办的相 关文件精神，结合我校实际，从2010年秋季学期开始，我校实行教 职工全员聘任制。

一、指导思想

以上级文件精神为指针，参照外地成功经验，引入竞争激励 机制，真正做到能者上，平者让，庸者下，使优秀人才脱颖而出，建 设一个业务精良、作风正派、纪律严明、廉洁奉公、求真务实、服务 师生的领导干部团队;培养一批爱岗敬业、工作扎实、对学生富有爱 心，发现问题细心，处理问题精心，思想工作耐心，对学生公正平等 的优秀班主任队伍;造就一文师德高尚、业务精良、富有责任心和使 命感、教育教学教研教改水平较高，而且紧跟时代步伐，孜孜以求，勇于开拓，与时俱进的专家型教师队伍。全面提高教学质量和育人水平，全面推进学校发展。

二、组织领导

建立“校长全面负责党支部保障监督，教职工民主管理” 的校长 负责制。成立校长任组长，党支部书记任副组长，其他学校领导和各 教研组长为成员的优化组合、竞聘上岗、双向选择工作领导小组。

组长：王鹏

副组长：禄国辉

成员余德沛、余映、张成柱、禄华、杨永斌、禄国雄、管绍松

三、聘任原则

遵循双方地位平等，任人唯贤，竞争上岗，择优录用，动态管理，合理流动的原则;按实际工作需要设岗，实行定编、定岗、岗酬结合的原则;教职工全员参与，优化组合的原则;实行自主组合，学校调

配相结合的原则;实行专业对口，定向培养的原则； 实行末位落聘待

岗的原则。

四、聘任程序

校长、书记、副校长，按县教育局相关文件规定实行招考聘用;

中层领导采取本人自愿申请，校长提名，群众测评，经公示无异 议，报上级认可进行聘任。

教研组长由学校分管教学的副校长或教导主任提名，行政会议审 核，本组教师测评合格后聘用。

班主任由学校班子成员提名，行政会议审核研究，能胜任者万能 聘用。

班主任聘用科任教师。(重点班采取学校行政调配和班主任聘用 相结合)

五、聘用要求

1、聘任采取“竞争上岗，双向选择，服从学校”的方法，实行层

层聘任。每一学年度聘任时，管理岗位和班主任岗位由本人提出申请，学校考察同意后聘用;没有教师申请的班主任岗位，由学校根据情况

行政聘用。

2、各班科任教师由自己向班主任申请，班主任同意后聘用。经

本人向各班申请末获聘者，由学校直接聘任到指定性岗位，拒绝聘用

者视为落聘待岗;班主任聘不到科任教师的班级，由学校调配教师，班主任不能有任何意见。

3、聘课工作量不足平均工作量的50%的教师，学校将视为落聘

人员安排。

4、教学人员落聘后，第一年由学校安排到教育教学服务岗位和 后勤服务岗位，待岗学习，服务教学，按学校规定上行政班，待岗期

间停发所有奖励性绩效工资(绩效工资的30%)和奖励性津贴，不能 参与评优评模，第二年再参加聘用;连续二年落聘的教师顶岗服务待 岗学习，扣发全部绩效工资和奖励性津贴，不能参与评优评模，晋级 晋职。

5、全员聘任制聘期原则上实行一年一聘。但班主任和教学岗位 要满足大循环即“轮流转跟班上”的前提下来操作，也就是说原则在原 年级所有班主任中选聘班主任，在原年级所有任课教师中选聘任课教 师。特殊情况中途解聘的必须将情况报告学校，经学校考查同意后方 能进行，可以跨年级聘任，如果中途整编缩班，学校将根据班级量化 考核中成绩优秀的班级优先的办法聘用。

6、不适应岗位和特殊情况学校将实行行政解聘，一期一聘，解

聘教师待岗学习。

7、凡被聘任的教职员工须与学校签订安全目标责任书和教学工

作目标责任书。

8、待岗学习的教师不服从安排者视为落岗，按相关政策和规定

上报有关部门作下岗分流。

9、音、体、美岗位只能聘用专任教师。

10、聘用过程中不考虑学校的发展，不考虑班级的进步，不考虑 学生的成长，不考虑教学质量的提高而徊私舞弊、敷衍了事、态度不 恭、思想消极的教师，学校将一律实行行政解聘。

六、管理岗位工作量设定

1、校长、书记校长认真履行岗位职责，引领学校发展，加强内 部管理，可以不兼课。

2、副校长、校长助理、教导主任、总务主任、思政主任、宿管 处主任、信息科研主任、综治办主任、办公室主任、工会主席、团支 部书记4节。

3、教研组长减2节。

4、宿管处负责人8节，其他人员减2节

5、食堂负责人4节。

6、各室管理员减6节。

7、信息管理员减6节，教务员减2节。

8、总务处业务员减2节。

七、病假人员

病假条件及工资发放标准。因病不能坚持正常工作，经县级以上 人民医院证明，可以请病假，但必须按相关请假程序办理请假手续，年累计请病假在六个月以内，停发绩效工资中30%部分的奖励性绩效 工资。病假超过半年的，从第七个月起停发所有绩效工资。

八、聘任的依据和条件

1、工作岗位的需要，人员的最佳组合

2、被聘任人员的自身的素质和条件。考察被聘者现实表现和素 质能力，《绩效考核实施细则》考核的成绩和竞聘上岗，双向选择工 作领导小组研究的意见为主要依据。

3、学历证书和教师资格证书，专业对口。

九、注意事项和有关规定

1、第1年调入或分配到我校工作的教职工由领导小组优先安排

其工作岗位，工作量不足时，可优先照顾，按工作量达标考核。

2、男50周岁以上，女45周岁以上的教职工工作量经学校岗位 聘用领导小组同意后可按一定标准降低工作量;男55周岁以上，女 50周岁以上的教职工竞聘后工作量不满者，领导小组优先安排其它 管理工作。

3、音、体、美教师在学校开设的音、体、“美课程全部聘完后，课时量仍然不达标者，可聘自己能胜任的其它课程。

4、聘期为1学年。

5、连续三年末受聘者，劝其调离学校;学校允许其办理调动手续。

6、工作量不满者，按其比例扣除相应的岗位津贴。男56周岁，女51周岁的教职工工作量达歹3者，即为满量。

7、上年年度考核不合格者，有重大违法责任者，不能胜任该岗 位又不愿改聘其他岗位者不予聘任。

注:此方案由学校行政会议讨论修正后，全校教职工大会通过，自2010 年9月1日起执行，试行期一年，若有模糊之处，解释权属于学校。

雪山中学

2011年9月2日

威宁县雪山中学教师教学常规检查实施方案

为了加强我校教学常规管理，督促每位教师认真履行职责，按时 完成教育教学任务，办好人民满意的教育。根据威教字（2007）88 号文件精神，结合我校实际情况，特制订本万案。

一、作业20分。

1、检查方式:学校教务处每月进行一次定时检查，对批改情况 全面通报，每学期进行一次全面检查，结合月检查情况，综合评判等 级，按等级计分。

2、标准:根据威教字(2007)88号文件精神，结合我校实际情 况，学校规定《语文》作业每周1.5次，作文间周1次;《数学》每 周2次;《英语》每周2次;《物理》、《化学》每周1次;《历史》、《政 治》间周1次;”《地理》、《生物》间周1次;美术间周1次。

3、单测批改后经学校教研组核实登记，完成学校规定的单测次 数外的单测一次抵作业2次。

年评分等级:优、良、中、差。

5、评分标准:

优:20分。作业设计科学合理、有针对性;作业布置与教学进 度一致，份量足，按时批改讲评;批改认真，作业日期安排合理，评 语得体，有示范作用;月检查中作业批改达标，末出现次数不够现象，学生满意率很高。

良:18分。作业设计较为科学合理、有针对性;作业布置与教 学进度基本一致，份量适中，一般按时批改讲评;批改较为认真，作 业日期安排较合理，评语较为得体，有示范作用;月检查中作业批改

出现次数不够现象较少(只出现1次)，学生满意率较高。

中:16分。作业设计不够科学合理、有针对性;作业布置与教

学进度基本不一致，份量不够适中，没有按时批改讲评;批改不够认 真，作业日期安排不够合理，评语不够得体甚至没有评语，无示范

作用;月检查中作业批改出现次数不够现象较多（出现2次），学生

满意率较低。

差:l0分以下。份量不足，批改不负责人，批改日期安排不合 理，有明显的弄虚作假和舞弊现象;月检查中作业批改出现次数不够 现象多(出现3次)，学生满意率低。

6、评分办法:

(1)执行部门:学校教务处。

(2)检查万式:按月检查和学期统一检查。

①月检查:检查时由学校主管和分管领导，教务主任、教务副主 任组成抽查小组，对教师作业布置和批改情况进行调查、测评、了解 问卷、抽查等形式掌握情况，把情况通报。

②统查:学期结束时，在学校统一规定的时间内由主管或分管领 导，教务主任、教务副主任、各教研组长组成检查小组，到各班教室 随即抽查3一5 名学生作业检查。

(3)成绩评定时，根据各组学科性质和作业批改的质量按每组 教师人数的20%定为优秀等次，其次依次为良等、中等、差等。若月 检查中出现作业批改不达标者，每出现一次，降低一个等次评定。差 等由检查小组商议后在0

10分内定分。

(4)抽查时由听课的学校领导定性情况。

二、教案

12分。

(1)检查方式:学校不定时抽查、定时月检查不

相结合。抽查由学校领导推门听课，听后检查，无教案上课者，本月主 管领导、教务处主任、教务处副主任、各教研组长组成检查小组进行 检查，检查时根据各组学科性质，按本组教师人数的20%定为优秀等 次。

(2)评分等级:优、良、中、差。

(3)评分标准:

优:12分。①坚持按课时标准要求备课、编写教案，课时安 排达到课时标准要求;②坚持提前备课，提前编写教案，有习题课、复习课、作文课等类型的教案;③每节课都有明确的目的、要求及课 时安排，重点突出，程序清楚;④三维目标明确、层次清楚，充分体 现知识与能力，过程与方法，情感态度与价值观;⑤主要教法明显，教案设计充分体现新课改埋念，并有适当的板书设计;⑥教案编写字 迹工整，美观大方，设计精美，既科学，又实用。

良:11分。①坚持按课时标准要求备课、编写教案，课时安 排达到课时标准要求;②有时没有坚持提前备课，提前编写教案，有习题课、复习课、作文课等类型的教案;③每节课都有明确的目的、要求及课时安排，重点突出，程序清楚;④三维目标明确、层次清楚，充分体现知识与能力，过程与方法，情感态度与价值观;⑤主要教法 不够明显，教案设计不能充分体现新课改理念，没有有适当的板书设 计;⑥教案编写字迹不够工整，教案编写不讲求美观。

中:l0分。①不坚持按课时标准要求备课、编写教案，课时 安排不能达到课时标准要求;②有时没有坚持提前备课，提前编写教 案，没有体现习题课、复习课、作文课等类型的教案;③教学目的不 够明确，重点、难点不够突出;④教学不能体现三维目标、层次不够 清楚;⑤主要教法不够明显，教案设计不能充分体现新课改埋念，没 有有适当的板书设计;⑥教案编写敷衍了事，字迹不够工整，教案编 写不讲求美观;⑦偶尔会出现间断。

差:6分以下。①不按时先期备课，教案编写态度不端正，敷 衍了事，应付检查;②课时不足，间断较多;③教学要求、目标不明 确，重点不突出，教学过程简单;④教案编写字迹潦草，乱写乱画，态度恶劣。

(4)评分办法:

①评分时先定等次，按等次定分;

②上有几个科目的教师可由任课教师定一科为主查科目;

③月检查时每出现一次差等或无教案，期末评定时依次降低一个 等次。

⑤ 各组优等教案和差等教案必须经过检查小组集体评议。

三、总结

2分。

教师每学期要认真细致地对学生的基本情况，一学期以来的工作 情况和教学成绩作好认真细致的分析、对比，总结经验;找出不足，明确努力的方向，形成书面总结，上交存档，总结能按学校规定的时 间交齐的得2分。

四、计划

2分。

教师每学期要根据学校工作计划和教学工作计划，认真分析学生 的情况，把握教材的重点、难点，明确教学目的，根据课程标准有 机安排、设计、制定工作计划，按时上交存档，计划能按学校规定的 时间交齐的得2分。

五、质量分析 2分。

教师要认真对每次考试的命题万向、取得的成绩、存在的问题、改进措施进行全面的书面分析，按时上交存档。每学期至少按时上交 1次2分。

六、教研论文2分。

每位教师每期必须写出一篇教学论文或教学心得，按时上交学校 存档2分。

七、教学反思2分。

为了帮助年轻教师成长，每位教师必须按学校规定的标准完成相 应的教学、生活或工作反思，按时完成2分。

计划、总结、质量分析、教学论文、教学反思能按学校规定的时 间完成上交的得满分，不按时交的得0分，并勒令补齐。

八、学校中层以上领导应重点写出自己分管工作的计划、总结，认 真分析总结学校管理的得失，为学校的发展作好规划。

九、单元检测5分。

期末检查时达标的得5分，不达标的得0分，阶段性检查不达标 的每出现一次扣1分标准：语文，数学，英语每期5次;物理每期4次

化学每期3次;政治、历史、地理、生物、美术每期2次。

威宁县雪山中学

2011年9月20日

威宁县雪山中学学生管理办法

为了加强学生纪律管理，优化校纪校风，为全校师生营造一个安

静、和谐、"积极进取的教学环境，全面推进素质教育，全面提高教

育教学质量，办好人民满意的教育。根据上级有关规定，结合我校实

际，特制定本办法。

一、学籍管理。

1、凡是在我乡内接受完小学六年级的教育，且身心健康的本乡

及外乡学生，均有权升入我校就读，取得学籍，并建立学籍档案。

2、外乡学生或我乡在外校就读的学生转入我校就读，必须先办 理转入手续，然后注册就读。成绩特别突出经学校考查属实的可择优 注册，本校教师的亲子女、亲弟妹、亲侄子侄女可特殊注册。

3、学生掇学，学籍自动取消，若特殊情况需重新复读的，经学 校批准，重新办理入学手续。

4、取消留级制度，凡无故留级者，扣除学生原在班级考核分2 分，接收班级考核分5分，隐瞒实情者加倍处罚。

5、凡违反校纪校规被学校劝其自动退学的，一律不允许返校就读。

6、凡违反校纪校规被处分的学生，在毕业前处分末撤消的，一 律不办理毕业证。

7、凡不坚持接受完初中三年教育，中途退学的学生和不参加毕 业升学统考的学生，一律不办理毕业证(学校组织的分流学生除外)。

8、因生病，医生建议休息一个月以上的学生，凭县以上医院证 明和200元以上的住院发票可办理休学手续，休学期满后可随下一年

级就读，普通班休学的休学的随普通班就读，重点班休学的随重点班

就读。

二、纪律管理。

1、考勤。

(1)连续或断续旷课I0节以内的(包括晚自习)，班主任联系

家长进行批评教育;旷课11一20节的上报学校，通知家长，并作书

面检查，作好档案记录;旷课21一30节的，学校给予警告处分，并

通知家长;旷课31一40节的，学校劝其自动退学。

(2)无故迟到3次或早退2次以内的，班主任进行批评教育，无故迟到3次或早退2次以外的，班主任通知家长，并上报学校，学 生作出书面检查，存档各案;经班主任和学校多次教育，屡教不改的，视其态度给予适当处分或劝其自动退学。

(3)无故不参加升旗、集合、眼保健操、课间操的，第一次批 评教育，第二次书面检查，第三次给予适当处分并通知家长，第四次 劝其自动退学。

2、行为。

(1)在校园内外抽烟、酗酒、赌博的，第一次作出书面检查，并处以50元罚款，通知家长进行批评教育;第二次视其情节和态度 给予适当处分，并处以100元罚款;第三次劝其自动退学。

(2)在校园内外打架斗殴的，第一次视其情节和态度，分别给 以批评教育、书面检查、公开检讨、适当处分，并通知家长，装档各 案，第二次劝其自动退学。

(3)校园内外欺负、侮辱、殴打外地学生或男生到女生寝室和

住所经劝说不走的，侮辱和调戏女生的，视其情节和态度，分别给予

批评教育、书面检查、当面认错、适当处分、自动退学的处理。

(4)在校园内或校园周边大声喧哗、故意起哄、有意制造混乱，严重影响教育教学秩序的分别给予批评教育、书面检查、公开检讨、适当处分、劝其自动退学的处理。

(5)故意刁难、顶撞、戏弄老师的，第一次给予批评教育、当

面道歉，第二次给予适当处分或劝其自动退学;公开辱骂、殴打老师的，第一次给予适当处分，并通知家长，作好档案记录，第二次作劝

其自动退学处理。

(6)故意穿拖鞋、短打走入课堂，穿皮鞋上体育课经老师劝说 不听的，第一次书面检查，第二次给予适当处分，第三次劝其自动退 学。

3、财产。

(I)在桌凳上乱刻的罚款20元;

(2)损坏一张桌子赔偿200元，损坏一条凳子赔偿80元;

(3)损坏一块玻璃赔偿50元，损坏一跟灯管赔偿50元;

(4)损坏一把门锁赔偿50元，损坏一道门赔偿300元;

(5)损坏一个室嫩内喇叭赔偿100元，损坏一个室外音柱赔偿 600几。

(6)损坏一个垃圾桶赔偿300元，损坏一个讲着赔偿300元;(7)损坏花草树木，加倍赔偿，并罚款200元。

4、卫生。

(1)乱扔乱倒垃圾的，在学校墙壁上乱图乱画的，第一次视其

情节和态度，给予批评教育和全校通报，第二次给予书面检查，第三

次给予适当处分。

(2)男生留长发、怪发、脏发，女生染发、烫发经劝说不改的，第一次书面检查，全校通报，第二次给予适当处分。

(3)故意破坏清洁区或别人劳动成果的，第一次书面检查，全

校通报，第二次给予适当处分。

三、奖惩管理。

1、若有资助，条件为家庭贫困、成绩优秀、遵守纪律、品德优

良的学生，享受资助的学生如果违规违纪，资助自行终止。

2、在县级以上刊物上发表文章的，每篇奖励100元。

3、参加各级教育主管部门组织的竞赛活动获奖的:国家级一等 奖800元，二等奖500元，三等奖300元;省级一等奖500元，二等 奖300元，三等奖200元;地级一等奖300元，二等奖200元，三等 奖100元;县级一等奖200元，二等奖100元，三等奖50元;乡级 或学校一等奖50元，二等奖30元，三等奖20元。

4、半期、期末统考中，成绩突出，荣获特殊奖的，一等奖2名，奖金50元;二等奖3名，奖金30元，三等奖5名，奖金20元。

5、在月考，半期、期末统考中成绩优秀，荣获七年级、八年级 九年级重点班前30名，七年级普通班前55名，八年级普通班前30 名，九年级普通班前20名，学校将给予适当的物质奖励，本办法自 颁布之日起实施，望各班遵照执行，若有模糊之处，解释权在学校。

威宁县雪山中学

教育优化组合及其实施策略 篇6

培养出一个优秀的孩子无疑需要学校、家庭和社会三发面的共同努力。传统教育观更重视学校教育，但现代意义上的教育理念发生了革命性改变，对孩子的教育除了学校施教以外，也需要家庭、社会积极参与到教育过程中来。孩子出生后父母就成了无人可替代的第一任老师，具有不可推卸的教育责任。因此家庭教育是国民教育的重要组成部分，是学校教育和社会教育的基础。此外，社会的大环境，对家庭、对父母和孩子潜移默化的影响也不容忽视。因此努力开展好学校教育的同时也要开展好家庭教育和社会教育，并且要最大限度地实现三者的优化组合，以期实现成功的国民教育。

充分发挥学校教育的主导作用

学校教育是人类传承文明成果的一种重要方式和途径。首先，学校的重要任务就是让学生掌握他们应当掌握的知识。因此，应进一步扎实做好教育教学改革，优化教学过程，从提高素质的角度来教育和引导学生，开发一系列适合学校实际情况、满足学生实际需要的特色校本课程，开展形式多样、符合学生爱好的研究性学习，使其养成良好的学习习惯。同时还应建立健全评价体系，全方位、多层面、多角度科学合理地评价学生的成长。对知识掌握的效果如何，要通过考试机制来检验和评价。尽管今天的考试方式还不甚完备，还需进一步完善，但就目前选拔机制而言，考试检测是不可或缺的。因此学校必须做好知识的传授工作，帮助学生做好参加必要的考试和选拔的准备。然而，学校教育的作用并非仅此而已，还应帮助学生树立正确的人生观、世界观，为社会、为国家输送全面发展的合格人才。学校教育要使学生适应竞争压力，调整心态，建立健全人格；使学生获得终身学习和终身身发展的动力与能力；使学生在纷杂的事物中学会选择，具有正确的判断能力；使学生学会清醒而客观地认识自身的价值并在社会上准确找寻适合自己的位置；使学生拥有善良的品性、美好的心灵和优雅的举止；使学生学会更好地融入群体与社会当中，并懂得自己所承担的，包括对自己、对家庭、对社会、对后代和对全人类在内的责任。学校教育要有助于使今天的孩子在未来学习、工作中更具水平，在生活中更具能力，从而使他们的未来的生命更有质量。

重视家庭在教育中的重要作用

美国萨福克大学历史系薛涌教授在接受《中国青年报》记者采访时，曾提出“家教比学校教育更重要”的观点。就此，薛涌有一个做孩子第一个“钟子期”的提法。中国人普遍有一种习惯想法：承担教育责任的应该是学校。而薛教授则认为：父母为什么总盯着学校，作为家长你们又做了什么?薛教授讲了一个实实在在的例子：他的孩子练钢琴，一天一个小时，孩子的妈妈三年如一日地陪着。女儿不满九岁时开始作曲，家长都在身边陪伴。孩子把你当知音，才会有动力。他们夫妻经常告诉女儿，如何在上班路上或早晨醒来时，脑子里想起她写的曲子。女儿被父母的话感动着，她面对世界不是被动的，而是主动的，也因此意识到自己改造世界的潜力。“钟子期死，伯牙不复弹琴”，家长一定要做好孩子的第一个知己。薛教授的观点和事例应该引起我们的思考。中国学校教育的现实是，一个教师最少要管理一个班级中五六十个学生，而家庭则是夫妻两个人，甚至更多的人照顾一个孩子。这样悬殊的比例提醒我们，家长绝对有必要担负起教育中的重任。此外，在教育中，家长还扮演着一个不容忽视的重要角色——孩子的启蒙教师。而且孩子入学后，父母也每天与其生活在一起，对孩子有潜移默化的影响。父母的观念、认识、能力、水平会或多或少地影响到孩子。因此，父母一定要关注家庭教育，最起码不能忽视家庭教育。

1中国家庭教育普遍存在的问题

(1)只关注分数忽视能力培养和德育

“望子成龙，望女成凤”，这是典型的中国特色的家庭教育的目标追求，其往往表现为特别重视分数。孩子不好好学习，是家长最棘手的问题；孩子的功课分数，是家长最关心、最敏感的话题。“学习至上，成绩至上”是孩子的唯一目标。于是，家长包办代替了孩子应从事的家务劳动，一是心疼孩子，不肯过早地把责任加在孩子身上；二是不屑于让孩子干“杂活”，怕影响孩子的学习。久而久之孩子除了有所谓的学习能力外，连起码的生存能力都没有，饭来张口，衣来伸手。这样的孩子很自私，还缺乏社会责任感。

(2)家长过分关注、过分施压

现在处在受教育阶段的孩子绝大多数是独生子女，孩子就是家庭中两代甚至三代人的“重心”“轴心”。吃什么、穿什么、用什么时时刻刻牵动着长辈们的心。长辈们那种特别的关注，使得孩子普遍缺乏生活经验，自理能力差；热衷于自我设计，缺乏责任感。孩子许多的不良行为和习惯，就在长辈无微不至的关爱中滋生。父辈、祖辈的溺爱很不利于孩子健全人格的形成。再者，一家一个孩子，家长就对这样的独苗寄予厚望，因此也就给他们施加重压。除了正常的学校授课外，给孩子报了大量的课外班、才艺班，搞得孩子筋疲力尽，最后弄得事与愿违。

2家长在家庭教育方面应采取的举措

(1)家长需要提高自身的文化素养。

家长既是孩子的启蒙老师，又是陪伴孩子一生的导师。为了教育好子女，家长有必要学习一些心理学、生理学、教育学、营养学和社会学的一般知识，这无疑能帮助家长提高教育能力。家长还要广泛学习各种文化科学知识，用知识不断充实自己的头脑，以此指导孩子的成长，满足他们的求知欲。更重要的是，要有浓厚的学习兴趣和积极的学习态度。孩子还是家长的影子，家长要在为人处事上给孩子提供良好的示范。家长应学会合理地表达自己的感情，掌握爱与严的分寸，树立强烈的对家庭、对社会的责任感，具有积极的进取精神和荣誉感，善意待人，善于调节自己的情绪，控制自己的行为，以自身积极的情感来激发孩子良好的情感。

(2)尽量给孩子提供良好的家庭氛围

父母应该营造一个令孩子愉快成长的家庭人文环境。父母应该以自己的言传身教以及在生活中创造出来的每一个生活细节，让孩子沐浴在一派和谐、文明、健康、宽松的家庭气氛中。在孩子成长过程中，要帮助孩子平稳度过青春期、叛逆期，培养孩子的性格，培养孩子的角色意识和责任感，建立健全他们的人格。

(3)给孩子必要的信任和赏识

孩子是新生力量，相信孩子，就是相信自己。每一个家长，都应该对孩子有充分的信心。孩子在家庭生活中，一直处在选择之中，孩子的兴趣就是探索世界，越是不会干的，他就越想干，会了就不干了。孩子是培养教育的对象，不能将孩子当附属品，不要剥夺孩子的权利。相信孩子所做的一切努力，赏识孩子所取得的点滴进步，甚至要学会赏识孩子的失败，让孩子感到家长永远是他的后盾。在提高认识的基础上，采取统一的内容，统一的标准来对孩子进行教育与评价。学校重在“如何做”，家庭重在“怎么做”。学校和家庭密切配合，以实践为重点，及时反馈，树立榜样，找出差距，再教育，再实践，从根本上克服“教育靠学校包打天下”的被动局面。

社会教育功能不容忽视

当今时代，正、负两面的信息交替作用于学生，网络、电影、电视、书籍中不文明的现象都给学生的健康成长带来了负面的影响。这无疑是对学校教育的致命一击。面对这些影响教育发展的不好因素，应采取一些应对举措。

1切实加强营业性娱乐场所的管理和网吧专项整治工作，加强校园周边网吧检查监督。公安部门要加强校园周边地区治安管理，做好安全防范教育，严防各类案件和事故发生。

2组织社会实践活动。利用活动机会适时对学生进行教育，帮助他们树立正确的人生观世界观。如定期组织学生到烈士陵园扫墓；组织学生去历史博物馆参观；此外，敬老院、名胜古迹等也是我们教育学生的好场所、活教材。活动结束后要组织学生书写调查报告和活动心得，好的文章还可推荐给相关刊物发表，这样使教育的力度更大，影响更深远。

优化教师组合提升教育效能 篇7

1.智能互补。智能即运用知识的能力。人的智能包括自学能力、研究能力、 思维能力、表达能力和组织能力。各教师智力有异、类型不同,例如,有直线型(考虑问题直来直去)教师、系统型(考虑问题全面周到)教师、发现型教师、创造型教师等。一个教师团队,要有直言快语的教师,要有善于分析、综合与推理的教师,要有开拓创新的教师,也需要有思绪开阔、善于想象的教师,更需勤奋好学、多才多艺的教师……

2.气质互补。各种气质类型的人有着不同的心理特征。每个教师的气质不同,个性特征也有很大差异。在搭配师资力量的过程中,尽量将气质相近、志同道合的教师组织在一起,不能将志趣不投,情操相悖的教师安排在一起,这样可能因水火不容而造成“内耗”、影响工作。

3.年龄互补。老教师教育教学工作经验丰富,阅历广,处事稳重,但思维相对迟钝,精力不够充沛,在接受新事物时显得保守。中年教师思想比较成熟, 经验比较丰富,工作上往往很有作为。 年轻教师精力充沛,思维敏捷,敢于创新,但经验欠缺,考虑和处理问题的方式方法比较简单。一个教师工作群体的合理年龄结构应是“老、中、青”相结合。

4.性别互补。目前,多数学校的教师队伍中,女性相对较多,如果一个教师群体是“清一色”的娘子军,则不利于培养学生的独立精神和创新精神,对完善学生心理素质、促进学生全面发展来说有欠缺之处。反之,一个教师群体全部由“男子汉”组成,同样不利于学生细致、耐心等良好习惯的养成。男女教师由于性别特征各有所长,而这些由性别带来的心理特征又直接或间接影响学生。所以在一般情况下,教师团队中男女教师都不可缺,这样才能优化教育过程、增强工作效果。

多阶段投资组合优化研究 篇8

关键词：多阶段投资,模型分析,组合优化研究

一、文献综述

投资是一个多阶段不断持续的过程, 其组合优化要比单阶段的投资复杂的多, 主要考虑其交易成本、交易次数和税收等因素, 多阶段投资组合是化解风险的有效途径。

目前学者对多阶段投资组合研究进入实质阶段, 开始用模型分析来研究投资组合的优化。周关可 (1999) 建立了财富最大化的多阶段模型, 将模型转化为函数来研究投资规划问题。朱广军 (2004) 在相关研究的基础上建立了破产风险控制的基于均方差的组合投资模型。魏然 (2010) 在均方差模型的基础上建立了交易多阶段均方差模型。Celikyurt (1989) 在均方差模型的基础上建立了资产收益率多均差二次函数模型, 将问题转化为目标函数可分离动态规划问题, 利用动态规划来求解目标函数, 将单阶段的投资组合优化模型运用到了多阶段组合投资。Brand (1997) 运用空间模型回归的方法求解多阶段投资模型, 通过遗传算法来解决投资规划问题。Fend (2003) 将目标函数转化为离散数据, 使用赋权离散方向图解决投资组合优化问题。Bobs (2008) 在传统研究的基础上运用神经网络模型解决了投资组合优化问题。Flans (2009) 在组合投资研究的基础上运用决策树模型和用嵌入的思想方法对投资组合问题进行了深入研究, 得出了基于决策树模型的投资组合优化方程, 用于解析最优有效策略, 该方程对于投资组合规划问题的求解提供了方法, 得出了有效解析表达式。

国内外学者都对多阶段投资组合优化问题进行了研究, 都只是基于一种方法来研究, 缺乏多方法多阶段组合投资优化方法。本文将在学者研究的基础上, 对多阶段组合投资模型进行归纳梳理, 建立基于组合预测理论的多阶段投资组合模型。

二、多阶段组合投资必要性分析

马克维茨的投资组合理论很早就得出“不要把鸡蛋放在一个篮子里”, 但是中国的投资者掌握不了其核心战略, 老是怀有投机心理, 将鸡蛋放在一个篮子里。多阶段组合投资是在中国资本市场发展不完善、制度不健全的情况下采取的必然投资策略。

1. 我国的资本市场波动性及不稳定性需要多阶段组合投资。

经济全球化带动了金融市场的全球化, 但我国资本市场还处于起步阶段, 易受国际市场的影响, 指数波动明显, 影响因素较多, 而又存在自身的问题。既有新型市场的特点, 又有基础不牢泡沫不小的资产泡沫现象。证券市场波动较大, 日均波动幅度高居不下, 期货市场机制不完善, 没有形成完善的交易机制。股指期货刚刚起步, 还有待完善。

2. 我国的资本市场制度的不完善需要投资者多阶段组合投资。

以2012年上市公司年报披露的业绩为依据, A股市盈率高居不下, 即使是后金融危机时代, 市盈率仍然较高, 股民不是奉行价值投资, 而是炒热点。不可否认, 在投机的同时, 政府对市场的干预较为明显。我国资本市场是一种政策市场, 政资分开是目前改革的方向。据尤金·法玛教授的有效市场假说, 只有市场上股票价格能够及时且充分反映资本市场上的所有信息时, 市场就是有效的, 即市场是一个完全竞争市场, 市场信息的交易成本几乎为零。在我国, 股票市场有效性较低, 内幕交易较为频繁, 股价变动随机性较大, 资本市场制度的不完善需要投资者多阶段组合投资。

3. 我国资本市场信息披露不及时需要投资者多阶段组合投资。

有效的资本市场以信息的及时准确为前提, 我国资本市场信息披露制度还存在许多不完善的地方, 信息平披露不充分, 披露时间不及时, 信息质量严重失真, 财务信息和社会责任履行情况披露不真实, 临时事项不公开, 或事后补发。一些上市公司为了增发或套现, 联合一些机构利用虚假信息套取股民利益。通过包装或炒作, 误导投资者购买, 投资者无法正确做出投资决策。

4. 我国上市公司的股权结构决定了投资者要多阶段组合投资。

上市公司股权结构不合理, 据统计, 截至2013年6月, 我国共有上市公司2245家, 国有股和法人股占总股数的62.75%。导致部分法人股无法流通, 市场无法公开交易, 股权结构的不合理直接导致投资无效。

三、多阶段组合投资模型分析

1. 均值-Va R模型。

证券投资组合理论是均值-Va R模型的理论基础, Va R也称为风险价值, Va R在计算过程中的置信水平是投资者的风险偏好的反映, 能够体现出投资者对于风险承受能力的大小。因此, 好多学者开始采用Va R来代替方差, 构建了均值-Va R模型。

作为投资组合预测标准的Va R, 其风险组合控制函数为Prob (rx<-Va Rβ (rx) ) =1-β (rx为收益率, 0.5<β<1) , 组合收益率rx服从正态分布, 可化简Va Rβ (rx) =Zβσ[rx]-E[rx], Φ为累计分布函数, Zβ为β分位数, Zβ=Φ-1, 因β>0.5, 故Zβ=Φ-1 (β) >0。度量标准以终端财富的风险价值计量, Prob (x0-xT>Va R) =1-β (x0初始财富, xT终端财富, 0.5<β<1, x0-xT为损失, 损失为负表示收益为正) 。即Prob (xT<-Va Rβ (xT) ) =1-β (Va Rβ (xT) =Va R-x0, 0.5<β<1) , Va Rβ (xT) ≤0。当Va Rβ (xT) =0时, Va R=x0, 当-x00.5, 所以Zβ=Φ-1 (β) >0。

均值-Va R模型依据风险的大小来确定投资组合, 能够有效化解风险, 但是风险降低的同时, 投资收益也会相应降低。

2. 模糊组合投资模型。

证券市场因其自身的复杂性和收益的不确定性, 在投资组合中导致了风险的产生。根据市场反馈和投资者对风险的识别, 投资者对于风险的识别总是希望回避风险, 获得相对安全的边际收益, 运用模糊评价方法来衡量投资收益更符合要求。采用模糊组合投资模型可以更好地反映投资者的投资意愿, 可信性水平表示对灾难事件的容忍水平。多阶段组合投资可假设为投资者用初始资金进行合理投资, 采用可信性安全准则来测量风险大小和风险偏好, 最终实现投资者财富的最大化。模糊组合投资模型如下:

模糊组合投资模型较为简单, 容易使用, 但是其假设条件较多, 在实际使用中缺乏实用性。

3. 基于神经网络的投资模型。

神经网络的基础思想是信息的传导由一个个神经元的相互传递构成, 基于神经网络的多阶段投资模型是一个在模糊准则下的多步骤决策问题, 一般根据动态规划思想, 将问题转化为步骤单项决策问题, 得出最大准则值, 根据最大准则值计算出最优投资策略。能够识别一个特定的状态, 并能够进行多变量的决策, 在一个单一的步骤中, 事件发生时, 通过神经网络函数, 得出方程的期望值, 通过期望值来解决组合投资问题, 通过计算函数值, 得出近似值。决策的过程中, 要求每一个阶段都要进行组合分析, 通过找到最优策略, 把一个基于遗传算法的模拟技术运用到模型中, 将其定义成映射之间的一个多元输入和输出的问题, 每个子问题解决策略即最优策略和最佳目标值, 通过问题反馈的形式, 得出神经网络映射, 最终接近标准函数的最大值, 以获得最佳的投资策略。神经网络以神经元可以作为激活功能的前馈神经网络模型, 其函数可视为横向函数神经网络, 可视为一种神经元函数, 并以此为基础建立功能链接网络。与传统神经网络相比, 按分析顺序理论确定网络参数, 用神经网络的结构测定神经信号, 通过神经网络解决网络学习算法的权重相关值。

神经网络投资模型解决了多阶段组合投资时间点的确定问题, 神经网络需要计算机软件辅助操作, 程序设计较为复杂, 非计算机专业人士很难设计操作。

4. 基于熵的投资模型。

熵的概念最初源自热力学熵的概念, 后来随着统计力学和信息学等多学科的进一步发展, 在热力学、物理学和其他学科领域的信息论中, 熵的概念占据了中心位置。近年来, 一些专家、学者开始引入熵作为衡量风险投资的计量单位, 在随机不确定的情况下, 通过模糊交叉熵组合模型来研究度量单阶段投资组合的问题, 建立模糊熵的目标, 最大限度地减少风险模型的合并收益, 使熵的模拟设计嵌入到遗传算法的混合算法。基于熵的组合模型提出在熵环境下的定量描述, 给出了基于熵的多阶段投资组合模型, 建立了以各种证券投资组合的风险指标体系, 以投资组合回报率和风险模糊熵作为控制目标。

基于熵的投资模型简单实用, 计算方便, 但是其准确性不是很强, 对于多阶段组合投资情况的分析只是停留在表面, 不能深入预测其投资收益。

四、研究结论

通过对我国资本市场和投资模型的深入分析, 得出了我国投资者必须采取多阶段组合投资的方式才能获取投资收益, 要把握投资时机, 采用多波段操作。对于目前的投资模型, 各有优缺点, 对于投资者来说, 要学会综合运用各模型, 计算出投资收益、投资时点、组合方式等, 通过模型之间的组合有效降低风险, 提高投资收益。

参考文献

[1]Zhang, WG;Xiao, WL;Wang, YL.A fuzzy portfolio selection method based on positivistic mean and variance[J].Soft computing, 2009, 13 (6) :627-633

[2]Chang-Li Wu;Yan-Qing Wang;Cai-Ying Huang.Portfolio selection with credibility criterion.International Conference on Machine Learning and Cybernetics;ICMLC 2009;20090712-15;20090712-15;Baoding (CN) ;Baoding (CN)

[3]Liu B.Uncertainty Theory:An Introduction to its Axiomatic Foundations[M].Berlin Springer-Verlag, 2004

[4]姚绍文.模糊环境下基于信息熵风险度量的投资组合模型[J].北京理工大学学报 (社会科学版) , 2008, 12 (6) :59-61

[5]张金利.模糊动态投资组合模型研究[D].天津大学硕士学位论文, 2007

让教师、学生、教材实现优化组合 篇9

原因之一:面对新课改, 教师的知识、能力出现了欠缺。

历史新课改对教师的知识、能力提出了更高的要求。如教学人民版“民主政治的摇篮———古代希腊”, 课标要求如下:了解希腊自然地理环境对希腊文明的影响;了解希腊城邦对希腊文明的影响;认识希腊文明是西方文明的源头, 理解希腊民主政治与西方民主政治的传承关系;体会古代希腊的灿烂辉煌。针对这些陌生的内容, 无论是青年教师还是骨干教师, 都会感觉到知识缺乏、方法陌生, 能力不足, 从而影响学生的自主探究能力的发挥。其结果是师生长时间精心准备, 投入了大量的精力, “合作”表演, 勉强体现新课改的精神;平时教学只好走传统的满堂灌、填鸭式的老路了。

【对策】优化教师。

1.增加知识储备。“给学生一碗水, 自已必须有一桶水”, 教师应认真研究新增加的内容, 增加知识储备。对新增加的内容, 应多读些原著, 增加知识储备。否则“以己昏昏”, 岂可“使人昭昭”。

2.提高理论修养和教学能力。教师应多学习理论书籍, 以提高自己的理论修养和教学能力, 如《江苏省高中历史课程标准教学要求》、《历史课程标准教师读本》、《历史新课程教学设计》、《高中历史新课程创新教学设计》、《新课程的教学策略与方法》、《历史教育展望》、《高中课程资源开发和利用的实践智慧》、《普通高中课程方案的理解与实施》、《新课程的深化与反思》等。

3.加强集体备课。集集体的智慧弥补自己的不足, 可达到事半功倍的效果。集体备课也是教师之间的合作探究。试想, 如果教师之间就难以合作探究, 又如何去指导学生合作探究?

4.培养教师骨干和典型。在研究教材和研究课堂教学的进程中, 教研员要善于发现、培养骨干和典型, 通过骨干教师的辐射、带动作用和典型教师的示范、影响作用, 使课改得以顺利展开。

原因之二:受传统教育方式影响, 学生自主和创造性学习习惯差。

在我国一些地区, 虽然从小学初中早已开始新课程改革, 但是形式主义、走走过场的现象大量存在。在实际教学中, 思想理念并没有发生根本的变化, “填鸭”教学和题海战术仍有市场, 学生自主和创造性学习习惯差。进入高中阶段后, 许多学生对于真正实施的新课改不习惯、有恐惧, 甚至有抵制, 这样也迫使一些教师回到了传统的满堂灌、填鸭式教学的老路。

【对策】优化学生。

1.新课改应从“娃娃”抓起。高中历史新课改离开了小学、初中课改便成了无源之水、无本之木。当务之急, 在小学、初中阶段要真正贯彻素质教育, 真正贯彻新课改, 培养学生的自主学习习惯。

2.营造轻松、和谐、民主的教学氛围。教师首先要转变观念, 不能太在意自已的教师地位, 不过分强调师道尊严, 不过分强调课堂的纪律性、严肃性, 应把自己定位在与学生平等的位置上, 充分信任学生、尊重学生的主体地位和主体人格, 使学生意识到师生之间是平等关系, 构建起师生互爱、平等和谐、民主交流的良好教学氛围。教学时, 教师要多走下讲台与学生交流, 少用命令的语言, 以引导者或助手的身份与学生共同学习, 并处处让学生做主人。

在民主、和谐的教学氛围下, 学生思维活跃、行动自由, 能充分行使自主权、创造权, 学生完全能以主人翁的心态主动投入学习中。由此可知, 轻松、和谐、民主的教学氛围是培养学生主体意识、发挥学生主体作用的前提和支柱。

如在教学人民版“政治建设的曲折历程及其历史性转折”一课时, 学生有许多不同的观点, 这些观点有些是“幼稚”甚至是“反动”的。笔者在教学时肯定其合理部分, 对不合理部分则与他们民主交流, 甚至相互“争论”, 学生的积极性得到极大提高。

必须充分地调动起学生的学习热情, 让他们积极地思考, 踊跃地发言, 全身心地投入到教学活动中去。

原因之三:教学内容与教学时数之间的矛盾, 学生自主探究学习与课时容量大之间的矛盾。

目前参与课改的各地、各校教师普遍感到课时不足, 主要原因在于依据课标制定的教学内容量大, 而课时数相对减少。如高一第一学期所学的人民版《历史必修》 (第一册) 共160页, 每周2课时, 新课改前高一第一学期所学的历史共152页, 每周3课时。

新课改后课时容量大。如人民版《历史必修》 (第一册) 中的《新民主主义革命》包含了课改前的近十节的内容。学生自主探究学习需要相对充分的时间, 如果采用学生自主探究学习在规定的时间内难以完成教学任务。

此外, 初中阶段各地各学校不能很好地进行历史教学, 甚至于有些地区和学校干脆不开历史课, 历史科的基础知识和基本技能之差令人咋舌。笔者曾对高一新生做过一次调查, 不知道中国古代朝代顺序的学生多达80%。当学生升入高中阶段, 尤其是学习新课程, 历史教学跨度大既涉及到中国史, 又有世界史, 而且课时容量大。这样要推行“新课改”, 培养学生的自主学习、探究性学习和创造性学习, 真可谓难上加难啊!

在这种情况下满堂灌、填鸭式教学似乎是最好的武器。

【对策】优化教材。

1.修改课程标准内容和历史教科书。呼吁有关部门依据高中学生的实际情况, 对现在的高中历史课程标准内容和历史教科书逐一进行研究。应大幅度降低难度, 压缩内容, 切实改变课标和教材“偏、难、繁、旧”这一痼疾。把选择历史教材的权力扩大到每一个学校, 甚至是历史教师, 使一些低劣的教材退出市场。现在个别教材质量平平, 甚至错误百出, 已严重阻碍了新课改的进行。

2.在教学过程中, 教师应活用教材。应依据课程标准要求和各地教学要求、学业水平测试要求、高考要求来确定教学重难点, 对教材要大胆取舍, 教学中要详略得当。要“活”用教材教学生, 而不能“死”用教材教学生。如在教学人民版“政治建设的曲折历程及其历史性转折”一课时, 围绕课标要求设计教学, 对课标非要求的中共八大由学生根据自己的兴趣课外自读;略讲十一届三中全会的背景。

施工机械组合优化计算程序算法 篇10

1 对土方路堤填筑施工过程分析

对于大多数情况,尤其是流水作业时,施工机械都是循环利用。所以,只需选取一个施工周期作为分析对象。考虑到作业方式均为流水作业,即假定当机械完成某施工段作业后马上进入下一施工段的作业。其间发生的等待时间计入下一施工段(相当于在本施工段开始)。这样,只需要考虑计算机械在作业前和作业中的等待时间以及作业时间,有利于计算机械的工作时间,使得程序开发得到简化。

2 程序的主要功能

机械施工仿真程序的主要功能包括:施工过程的仿真计算分析,单位工作量直接成本(元/m3),各种施工机械的利用率分析,单位工作量施工时间(h/m3)。并采用流水作业的方法来分析路堤填筑的施工过程。根据程序分析结果来确定施工机械组合的优化,还可以根据分析结果来确定流水作业的最佳单位作业单元大小。

3 程序数据结构及算法

3.1 程序的输入输出

输入数据包括机械数据和作业数据两种。机械数据是已有的机械数据库中选取各工艺使用的机械及数量;作业数据指和工程仿真计算有关的工程数据。数据输入可采用人机交互的方式按照提示输入,也可以建立Excel文件直接导入程序。

程序输出数据采用两种方式:一种是通过程序的交互界面直接显示在屏幕上;另外一种是把数据导出到Excel。输出数据包括各机械的利用率、总的工作时间、直接成本。

3.2 数据结构

对每一类机械如自卸汽车建立一个数组,数组属性为MachClass。数组的第一个元素记录本组的整体信息,包括机械数量总功率、总的工作能力、总的工作时间、平均工作效率等。由于在某一个作业点,作业进行是按工艺的顺序来完成的,对机械类数组建立一个链。为了避免程序逆序访问数组,链只能单向读取。

3.3 程序的仿真计算算法

3.3.1 程序流程

机械化施工仿真计算程序流程按照工艺顺序分成若干个作业步骤,每个作业步骤都有与之对应的施工机械。在这里不考虑相邻步骤的施工机械在同一工作面同时工作的影响(实际上,合理划分作业单元时,可以减小甚至消除由此带来的误差)。也就是对任何非起始作业的工作,只有它的紧前工作完全结束时,才能开始工作。在程序中,按照不同的施工步骤建立独立的工作模块。具体的流程图见图1。

3.3.2 程序的数学模型

程序采用机械组合的总利用率、机械利用率及单位工作量费的直接成本来评价机械组合的有效性。在机械发生作业等时,费用发生只计算不变费用部分。计算式为:

3.3.3 程序实现过程中遇到的问题的处理

由于在施工的过程中,象压路机、平地机等机械有一部分叠的工作量,这部分工作量处理方法有两种:1)根据机械的重宽度将作业量乘当量系数,得到当量工作量。2)对机械的工作度进行折减,得到有效工作宽度。本程序采用第二种方法。

各作业间的数据传递采用自定义机械类MachClass的属性的修改来完成。同时用机械类的属性值来记录机械所处工作状态、工作/等待的时间及机械的性能参数。

程序通过修改机械类属性MachClass.Machstate=工作/等来确定机械所处的状态。通过上一施工过程生产的工作量与一个施工过程机械的剩余生产能力(处于等待状态机械的生产力)的差值来确定作业的进行程度和机械所处的状态。并根据机械运行的时间来修改属性MachClass.Worktime和MachClass.Attime来记录机械的运行和等待的时间。由此可以计算出各机械利用率MachClass.Effeciency和各机械耗费的直接成本MachClass.Cost。

程序采用使用时间因子的方法来模拟施工过程中消耗的间。在施工开始时,随机产生一时间因子,所有机械的起始时都采用这一因子。机械所消耗的时间在起始时间因子的基础延迟。在延迟时间段内,表示机械处于使用中,否则处于闲置中并采用一计数器记录任何时刻与起始时刻的时间差。为了使录时间单位与机械台班价格相对应,每一个时间因数表示实际工时间为1 h。

4 实践运用

重庆市政道路设计等级为城市快速路,总长5.2 km。文中取了其中的一层作为仿真计算对象,长度为500 m。仿真分析的任务是得到直接成本达到最小的机械组合。取土场离施工现场的平均运距为2 km,路基宽度为15 m(分析层实际施工宽度),松铺厚度40 cm。选配的施工机械及配套方案:2台Cat950B装载机,10 t的自卸汽车若干,1台140推土机,1台PY160平地机,1台12 t的光轮压路机稳压1遍,CA-25 t振动压路机两台各振压2遍,1台179SE压路机作封层碾压。

分析时选用自卸汽车作为分析对象,即在不同的机械组合里选用不同数量的自卸汽车。组合一:选用5台自卸汽车;组合二:选用6台自卸汽车;组合三:选用7台自卸汽车;组合四:选用8台自卸汽车。分析的结果如表1所示。

由分析可知,机械组合经优化后,组合三直接成本节约率高达21%(相对组合一)。机械组合三的直接成本最低,为优化后组合。把组合三运用到工程实践,实际耗费的工程直接成本单价为2.899元/m3。

5 结语

实践证明,通过对工艺的分析和施工过程模拟的简化,采用仿真计算的方法可以对机械组合进行优化。把这种方法在浙江某公司进行推广,现场施工技术人员能较快的掌握并应用这种方法来指导施工,甚至把它推广至隧道的开挖,产生了较好的经济效益。由于机械原始工作参数(如自卸汽车的速度,每车的装运量)是随机的,但是从统计角度来看,它们的平均值是稳定的。这就要求现场施工技术人员对现场机械的作业性能比较熟悉,这是有效使用仿真计算分析方法的关键所在。

摘要：通过对机械施工过程的分析,建立了一个比较简单的数学模型和模拟算法,降低了仿真分析程序的难度,分析解决了程序模拟工程中遇到的一些难题,并把这个优化计算方法运用到具体工程中,指出仿真计算程序可以对机械组合进行优化,并且指导现场施工管理。

关键词：机械化施工,机械组合优化,仿真计算

参考文献

[1]巫世晶,贺小明,何小新,等.大坝碾压混凝土浇筑及施工机械配套的仿真研究[J].红水河,1999(2):35-38.

[2]钟登华,李景茹,刘奎建,等.全过程动态仿真技术及其在大型工程施工管理中的应用[J].天津大学学报,2003,36(3):347-352.

航道疏浚施工工艺优化组合路径 篇11

【摘 要】 为提高航道疏浚施工效率，在分析当前国内疏浚业施工工艺现状和疏浚市场环境的基础上，结合“互联网+”技术，提出施工工艺优化组合路径：筹建体系，软硬结合；创新管理，多措并举；大数据计算，确定施工参数；多管齐下，多维推进。通过大数据分析，优化航道疏浚施工工艺，可提高港口和航道工程建设中的施工效率，为企业发展创造效益。

【关键词】 大数据；互联网+；疏浚施工工艺

1 背 景

近年来，随着“互联网+”国家政策的实行，在航道疏浚业务内，计算机、传感器、全球定位系统（GPS）、网络电子技术在挖泥船上得到广泛应用，大大提高了挖泥船的安全性和自动化水平。但是，国内始终没有一整套成熟的关于确定耙吸式挖泥船最佳施工参数的理论或方法。疏浚业是一个多学科交互的专业，要对其施工效率进行较为精确的计算和指导，需要对土力学、流体力学的相关应用知识及泥泵等关键疏浚设备的原理有较为深入的了解，同时还要对泥浆流速、密度等多种关键参数之间的关系进行建模计算。目前，在耙吸挖泥和艏吹施工中还无法将经验型的人工操作转化为精确的计算结果用以指导施工，这就对航道疏浚的施工效率造成了一定的影响。

从2008年开始，国内兴起了一股耙吸式挖泥船建造热潮，各种舱容的耙吸船应运而生，国内疏浚市场竞争也愈演愈烈，三大航道局在国内疏浚市场中占有的份额从几乎100%迅速跌至80%左右，而在国际疏浚市场中占有的份额却不到5%。随着大数据、云计算等新兴科学技术的发展，航道施工工艺改进也势在必行。面对严酷的市场环境，提高技术水平，创新管理，形成新的施工工艺管理体系，已迫在眉睫。

2 优化组合路径

2.1 筹建体系，软硬结合

工艺管理组织是管理目标能否实现的决定性因素。公司应在内部常设一个施工工艺管理机构。施工工艺管理小组成员由总经理牵头，总工程师负责日常工作，成员专业涵盖工程技术、航海技术、轮机技术、电气控制等方面。组织成员均有着明确的工作职责，日常管理要求分工到人、责任明确，并建立相关的管理制度。

总工程师对施工工艺管理小组工作负总责，总师室负责施工工艺测试的策划、组织协调及成果的推广应用；分管施工工艺的副总工程师主要负责施工工艺及机具改进，分管科技信息的副总工程师主要负责信息技术，分管电气控制的副总工程师负责仪表仪器；海务监督长负责对施工工艺中涉及船舶适航性及安全可靠性的指导；机务监督长负责对施工工艺中设备适用性及安全性的指导；总师室施工工艺主管负责工艺方式、工艺参数、施工设备更新改造方案的确定及施工效率测试；工程部项目主管负责工程边界条件确定；项目部总工负责现场组织协调及后勤保障；工程船舶船长和轮机长负责船舶端工艺的组织协调；施工员负责施工工艺的具体实施和施工数据的具体分析；电机员负责船舶端仪器仪表设备状态检查；公司总师室负责施工工艺管理小组的日常工作。

2.2 创新管理，多措并举

在新建项目开工前，工程部项目主管须向公司施工工艺管理小组提交必要的施工边界条件、工况等技术资料。当在建项目的施工边界条件发生变化时，应及时报知施工工艺管理小组；当在建项目遇到施工难题时，应报施工工艺管理小组，小组将收集资料，予以判断处理。施工工艺管理小组对收集的资料进行大数据分析、综合计算，以确定最优施工方案。

在工程开工前，施工工艺管理小组负责开展典型段试验，通过大数据计算，确定最佳施工工艺参数；在开工之后，管理小组负责跟踪船舶施工工艺的落实情况，并结合工况提出工艺改进措施。施工工艺管理小组对施工工艺进行分析、提炼，形成固化、可推广应用的施工工艺标准。

2.3 大数据计算，确定施工参数

耙吸式挖泥船现场最佳施工工艺的测定需要建立具体的测试流程，预先制订详细的计划，对数据作严谨、可信的分析，并将得到的真实有用的结果用以指导船舶施工，以切实提高船舶的施工效率。在测试前，施工工艺管理小组均会预先制订具体的施工工艺测试大纲，确定本次施工工艺测试的重点和方法。在测试中，小组计算出船舶的最佳对地航速、耙头高压冲水压力、波浪补偿器压力、泥泵转速等参数。对于吹填施工来说，影响吹填施工效率的边界条件有土质、吹填长度、排管直径、管线布置、标高、耙吸船性能、耙吸船吹填模式等。基于以上数据，最终确定最优化的施工工艺参数及方案，并交予施工人员严格执行。

2.4 多管齐下，多维推进

施工工艺管理小组采取多因素敏感性分析法、大数据分析法、艏吹关键流速云计算法、最佳施工工艺软件体系等对施工数据进行测试分析。在目前的大数据计算中，小组通过正交方阵排列组合和敏感性比较，分析施工参数的变化趋势，确定最佳施工工艺参数，其中关键流速的准确计算直接关系到艏吹施工的效率和经济性。为此，公司还开发了耙吸船施工效率分析、耙吸船管道输送效率分析、耙吸式挖泥船艏吹计算分析等计算软件。具体过程：通过输入工程参数和变量，输出包括图像信息、最佳施工参数组合、特征粒径、特征浓度、沉降速度曲线、原状土、关键流速、泵性能、蒸汽压力、呼吸阀、排水口和局部水头损失系数等分析数据，使软件功能覆盖从工况条件到船舶设备、从耙吸挖泥到艏吹艏喷施工、从公式推导到曲线绘制的耙吸式挖泥船施工的全过程，以此最终甄选出最优的施工工艺流程，形成最优化的施工工艺。

3 优化后的效果

目前，国内尚无全面的耙吸式挖泥船疏浚及艏吹系统的施工工艺管理体系。若该项管理体系成功创建，则代表上海航道局疏浚业在大数据云计算时代科技化、精细化、数值化领域的跨越式发展。长江南京以下12.5 m深水航道工程施工工艺经优化后，施工船舶泵吸效率提高了5.27%。在香港某人工岛吹填工程中，通过优化施工参数、改进施工工艺等一系列措施后，施工船舶泵吸效率提高约17.1%，缩短了取砂时间，有效降低了运砂船机成本的支出，工艺优化后工程总体减少支出约710万元。

4 结 语

组合优化问题的人工鱼群算法应用 篇12

1 人工鱼群算法

1.1 人工鱼群算法的定义

人工鱼群算法是2003年邵之江、李晓磊等人首次提出来的。它表示在一片水中,鱼一般能自行或者跟随其他鱼群找到营养物质较多的地方,所以,鱼存在数量最多的地方一般就是本片水域中物质营养最多的地方,人工鱼群算法就是利用这一特征,通过组建构造人工鱼来模拟鱼群的寻找吃食、聚集鱼群及相互追尾行为,从而实现寻优目标化。

1.2 人工鱼群算法的几大特点

简单性:在算法中仅能使用目标问题的函数值;

并行性:许多AF并行进行搜索;

快速性:算法中虽然也存在一定的随机因素,但整体是在逐步向最优搜索的;

全局性:算法具有跳出部分极值的功能,使不受局部极值的限制和影响;

跟踪性:随着工作状况或其他因素的改变而造成极值的变化,人工鱼群算法具有迅速跟踪变化的能力。

2 人工鱼的几种典型行为

1)觅食行为:一般正常情况下鱼往往在水中自由自在游动,当发现食物后,就会向食物逐步增多的方向飞速游去。

2)聚群行为:鱼在水中游动的过程,为了保证自身的生存条件,躲避外界危害,会自然而然地聚集成群,鱼聚群所遵守的原则有3条:分隔原则:尽可能避免过度与临近鱼群伙伴造成拥挤;对准原则:尽可能与附近伙伴的游动方向保持一致;内聚原则:尽可能朝附近鱼群伙伴的中心游动。

3)追尾行为:当鱼群中有鱼发现食物的地点并且快速朝食物移动时,其临近的鱼群会尾随此鱼快速来到食物点。

4)随机行为:单独的一条鱼在水中通常都是无规则游动的,这就是为了更大范围面积地寻找食物点以及身边的鱼群伙伴。

5)行为选择:根据所需要解决问题的性质,对人工鱼所生活的环境进行评价,从而选择一种行为方式。较常用的评价方法就是选择能使组合最优化的行为,亦是各个行为中使得人工鱼接下来是一个最优状态的行为,如果没能使接下来的状态最优,则采取随机行为。

3 具体人工鱼算法

综合以上的人工鱼的行为,各个人工鱼探究它目前所处的环境状况和鱼群状况,从而来选择一种适合的行为来实际执行,最终人工鱼聚集在几个极值的周围。一般情况下,在讨论求极大值时,拥有较大的适应值的人工鱼一般处于值较大的极值周围,这利于获取整体极值区域,而且较大的极值区周围一般也能集结许多的人工鱼,这有助于判断并且获取整体极值。具体的人工鱼算法步骤如下:

步骤1:确定种群规模数量结构为N,在变量可行域内生成N个个体,设定人工鱼的可视区域,步长为Step,拥挤度因子为&,尝试次数为try_number。

步骤2:计算初始鱼群各个体适应值,取最优人工鱼状态以及它的值赋在公告板。

步骤3:个体通过寻找食物,鱼群聚集,追尾行为更新自己,生成新鲜的鱼群。

步骤4:评价所有个体。如果某个个体有鱼公告板,则将公告板更新为该个体。

步骤5:当公告板上最优解达到满意的误差范围内,算法到此结束,不然,回到步骤3。

4 人工鱼群算法的实例应用

4.1 求解旅行商问题

对人工鱼群算法在组合优化问题中的应用研究,现将它应用的具体事例,通过对TSP的研究对这整个研究具有重大的实践性和理论基础。TSP问题是一个具有背景和重要理论价值的组合优化难题,许多关于TSP的工作并不是直接推动的,而是因TPS为其他算法提供平台,使得这些算法应用于离散优化的问题,再者,TSP的大量直接应用给研究分析领域带来了勃勃生机,并指引未来工作。

旅行商问题也被称作“旅行推销员问题”,就是指1名推销员要访问许多个地点时,怎样寻找在拜访每个地点一次后再回到最初起点的最短路线。原则虽然简单易懂,可是在地点数目剧增后求解就非常复杂难办。以五十二个地点为例子,要列举所有路线以后再确定最佳行径,那么总路线数目惊人,几乎不可计算。多年来全世界许多有名数学家挖空心思试图找到一个高效简单的算法。TSP问题在物流中的阐述是对应一个物流配送公司来说的,想要将N个客户的订货沿最短路线全部及时送到。

4.2 求解车间作业调度问题

车间作业调度是一个典型的NP—hard问题,亦是组合优化问题领域中研究的重要选题。对JPS的研究具有举足轻重的现实意义和理论基础。车间作业调度问题是最最普遍,最复杂和最具难度的生产调整问题。目前对车间作业调度问题的研究多采取群智能算法和启发式算法,比如例粒子群算法、蚊群算法、遗传算法等等。但采用新型的人工鱼群算发直接解决JPS。

车间作业调度问题描述:

已知:有n个工件{J1,J2,…,Jn}在m台机器{M1,M2,…,Mm}上加工,每个工件以一定的次序在所有的机器上轮流加工,每个工件分成m个工序,而每个工序对应相应的加工机器。其中,工序的加工时间是给定。工件上的约束条件为:每个工件上的工序只能在上一个工序执行结束后,才能开始执行下一个工序。

5 结语

人工鱼群算法的提出者李晓磊等人对参数算法的影响进行了探讨,总体来说,整个算法对各参数的取值范围的容纳度还是非常大的。算法采用自上而下的设计方式,每个个体的行为都具有相对的独立和互补,使得整个算法的收敛性比较稳定,注重研究组合优化问题的人工鱼群算法应用的意义非凡。

摘要：优化组合问题在现实生活中应用普遍,而且工程代表性强,可是想要实现最优化求解不容易,当今组合优化求解的主要方式采用启发式算法。人工鱼群算法是新型的群智能优化的算法,它的原理简单易懂,收敛速度快捷,求解精度颇高。最近几年得到了重视和广泛应用。

关键词：组合优化问题,人工鱼群算法,旅行商问题,车间作业调度

参考文献

[1]李晓磊,路飞,田国会,钱积新.组合优化问题的人工鱼群算法应用[J].山东大学学报(工学版),2014,05:64-67.

[2]雷娟.人工鱼群算法在组合优化问题上的应用研究[D].西安理工大学,2012.

[3]郑晓鸣.人工鱼群算法的改进及应用[D].上海海事大学,2015.

[4]张汉强.人工鱼群混合智能优化算法及其应用研究[D].浙江大学,2013.