柔性数据处理（精选11篇）
柔性数据处理 篇1
0 引 言
在线应用程序需要较高的响应速度,但是一些大数据量的统计操作会降低系统的速度。通过对网络、服务器等环节[1]的优化升级可以在一定程度上提升系统的速度,但是这种做法通常会带来较高的成本。与之相比,并行处理的思想充分利用了现有的计算机资源,能够在不显著增加成本的情况下提升系统的速度,在高性能计算领域得到了广泛的应用[2,3]。
另外,存在这样一类应用程序: 它们的部分功能需要处理大量的数据,但是问题的规模又远未达到大型科学计算所涉及的海量数据; 而且日常工作中对这些功能的调用也不频繁。这使得升级/扩展硬件设备变得不划算,而并行计算技术则成为较好的选择。
与其他并行技术( 如MapReduce、Open MP等)[4,5]相比,消息传递编程接口MPI技术简单高效,扩展性好,对编程工具基本上没有额外的要求,可用于提升Web程序的性能[6]。因此本文提出了基于MPI的并行数据处理模型、通过网络向外界提供服务,并以甘肃酒泉风电基地风电监测系统为例,说明并行服务程序在监测系统中提升数据处理速度方面的方法和作用。
1 应用系统概述
1. 1 包含并行处理的系统结构
风电监测系统是基于JSP( Java Server Pages) 技术的Web应用程序,具有浏览器/服务器B/S( Browser/Server) 结构。JSP技术使其易于具有“模型—视图—控制”MVC( Model-View-Control) 层次结构的特点[7],使得代码更为整洁,也更方便B/S应用程序与并行服务程序的交互。
客户应用程 序与并行服务系统的互联结构如图1所示,其中箭头表示数据的流向。统计环节可能涉及大规模运算,所以在这个环节上应用并行服务程序。并行处理模块的核心基于MPI编程技术,MPI程序既可以在单个节点上运行也可以在网格中运行[8],因此有较好的平台适应性。由于MPI主要对C/C + + 语言和Fortran语言提供支持,所以Java程序需要通过一个接口才能与MPI并行服务程序进行通信。
Java提供了多线程编程支持,可以实现并行处理,但是本文采用基于MPI的并行处理模块,主要基于如下原因: 1Java多线程程序的性能并不能保证比MPI多进程处理的性能更好( 这点将在后面的实验中得到验证) ; 2采用Java多线程会降低整个系统的灵活性,而采用MPI并行服务模块不但可以为JSP程序服务,还可以为其他Web应用程序乃至非Web程序服务,因此适用性更强。
1. 2 系统工作模式
在JSP技术中,在接收到请求后,Web和应用服务器首先创建的是Java程序线程。另一方面,并行处理模块是由Java程序调用的,需要经历进程间通信、并行环境的建立、进程的调度、后期的结果合并等操作,这些操作都需要占用一定时间,这种开销基本上不会随处理的数据量而变化。因此,当工作量不大时启用并行机制反而会导致性能的降低,因此在Java程序中采用 “两步”的工作模式,如图2所示。
图2所示的工作模式实际上是Java程序的工作流程: 在接收到请求后,首先判断问题的规模,如果工作量足够大则调用MPI并行模块,反之则由Java程序自己完成。
图2中的判定条件由软/硬件环境、问题的特点等因素决定,需要在实际部署过程中通过反复实验确定。以风电监测系统为例: 监测对象的数据采集频率一致( 假设单位时间段内采集的数据量为NU) ,在已知参与运算的对象数量NO和时间范围D的情况下即可得到总的运算数据量N = NU× D × NO,可以将N作为判定条件,通过多次实验确定其在实际工作环境中的阈值。
由此可见: 将工作模式分为“先判断,后执行”两步,使程序在各种情况下都能找到比较快的执行路径。
2 并行服务程序的结构和工作方式
2. 1 并行服务模块的结构
Java程序可以通过多种途径同本地程序( 如C / C + + 程序) 交换数据,如Java本地化方法JNI( Java Native Interface)[9]、文件、管道[10]等。当本地程序能够读写Java程序的内存时JNI方法方便且快速,但是MPI进程对Java程序内存的操作非常困难; 文件的输入/输出操作比内存读写慢很多,而且需要额外的通信机制以保证文件的完整性; 管道在读写时很方便,为了保证结果正确需要采用阻塞式读写,在发生错误时甚至可能导致调用者死锁。
综上,将并行处理程序作为服务,通过网络向客户程序提供数据服务,如图3所示。这样做的优点有: 1将客户程序和服务程序隔离开来,减少了耦合性; 2客户程序和服务程序可以部署在不同的服务节点甚至是不同的系统平台上; 3只需通信符合约定即可提供服务,比较灵活。
并行服务系统主要由监测程序和一组MPI服务程序组成, 每个MPI程序负责解决一个独立的问题; 配置文件给出了这些MPI程序的描述; 监听进程内部维护了一张注册表,该表格与配置文件一致; 监听进程主要由2个线程组成,其中同步线程用于同步注册表和配置文件,主线程负责对外监听和对内调用对应的MPI程序。
2. 2 并行服务整体的工作方式
整个并行服务系统的工作方式如图4所示。
接口服务的工作方式为: 1监听进程接收到请求后创建一个临时进程并将请求传递给子进程,之后继续进入主循环; 2临时进程的生命周期很短,它根据请求在注册表中寻找并启动对应的并行处理程序,将请求传递给MPI程序后临时进程退出; 3MPI进程负责具体的工作,进程0将最终结果返回给客户端 ( Java程序) 。
图4中“临时进程”是一个重要环节,它的作用是分析请求、寻找正确的MPI程序、完成必要的准备工作。“临时进程” 环节提供了3个优势: 1降低了监听程序的复杂度和出错的可能性; 2减少了并行程序启动失败对监听进程的影响; 3减少了监听进程的耗时,使监听进程能够及时为Java程序提供服务。
2. 3 MPI 程序的工作方式
在风电监测系统中,一些统计操作可能需要大量记录作为其源始数据,而运算结果包含的数据量不会很大。另外,得益于分页技术[11],即使收到单纯的数据查询请求也不会一次返回用户过多的数据。因此并行程序的作用主要体现在统计操作过程中的数据查询和计算。
与Java的多线程技术不同,传统意义上的MPI并行程序基于多进程技术,在运行时会创建N( N≥1) 个子进程,为了便于区别,将这些进程按0 ~ N - 1的顺序编号。可以为MPI进程增加多线程支持以便进一步提升性能[12],但是多线程技术需要考虑很多安全措施[13],增加了实现的复杂度。因此本文仍采用传统的多进程工作方式,虽然性能方面会有所降低,但是简单可靠。
MPI进程的工作流程如图5所示。 每个MPI进程首先 要做的是 虚拟分区[14],即确定自己要处理的数据的范围,每一个范围可以称为一个分区。这是一个重要过程,目的是减少从数据库读取的数据量。虚拟分区是以一个或一组属性为依据,划分待处理数据的范围,基本原则是使各个分区的数据量尽可能一致。例如风电设施的数据采集频率是固定的( 即数据在时间轴上的分布是均匀的) ,而统计操作是对一个或多个同类对象在一个时间范围内进行的,因此对时间范围进行平分不仅简单而且有效。
在类似的系统中( 即需要同时对多个同样类型对象的数据进行统计) ,按时间分区的另一个优点是将所有参与处理的对象分配到全部MPI进程,进一步简化了算法设计。举例说明如下: 假设N = 4,对100台风电机组( 为方便说明,按0 ~ 99编号) 进行统计,利用数组存储结果,则每个进程中的数组Ai( i = 0 ~ N - 1) 的维数均为100,如果从数据库读取数据时按机组编号排序,那么不同进程中相同下标的数组元素属于同一台机组且具有唯一性( 如A0[1]、A1[1]、A2[1]、A3[1]中的数据均属于编号为1的机组,其他下标的数组元素均不属于1号机组) ,这样的设计大大简化了后面的汇总操作。
因为0号进程必然存在,所以它要比其他子进程做更多的事情( 如数据的汇总、向调用者传递结果等工作) 。图中的“进程同步”的目的是在0号进程汇总之前使所有进程完成计算, 这样可能在一定程度上降低性能,却是保证结果正确必需的步骤。
在统计过程中经常涉及到聚集函数的计算,如求取最大、最小、平均、总和等结果。MPI提供了归约机制( 如MPI_SUM、MPI _MAX等) 来实现这些目标。在并行程序中利用数据库管理系统DBMS ( Database Management System) 提供的聚 集函数功 能[15],将MPI和DBMS结合起来( 即先利用DBMS求得不同分区上的子结果,再通过MPI将这些“子结果”汇总) ,实现起来不仅简单而且能在一定程度上减轻DBMS的负载。MPI聚集函数计算流程如图6所示。
求取平均值的运算涉及到除法,为保证结果正确,应该先求得总和与数据量再计算平均值,如图6所示。
2. 4 通信协议范例
可以定义各种协议实现客户( Java) 程序与服务( MPI) 程序的信息交互,可扩展标记语言XML易于理解和扩展,可以用于描述通信协议[16],因此使用XML描述通信协议的关键部分。
1. 客户端申请
< task >
< type > FJFDLTBHB < / type >
< id > 20130101131124_192. 168. 0. 1 < / id >
< fjids > 1 ~ 100 < / fjids >
< date > 2013 - 1 - 1 ~ 2013 - 1 - 31 < / date >
< / task >
在上面的XML范例中: 1type字段表明将要执行的任务类型,在本例中是计算风机发电量的同比和环比数据; 2id字段由发起申请的时间和客户端的IP地址两部分组成,用于区别同一个类型的不同任务; 3fjids是参与统计的风机标识; 4date字段是时间范围。
2. 服务端返回结果
在上面的范例中: 1id字段与客户请求中的id字段在内容与作用上均一致; 2data标签包含所有的结果数据; 3结果以 “< fj > < /fj > ”的形式逐条给出。
3 实验和分析
数据的统计包括从数据库中获取数据、计算、生成结果3个环节,这里以求取风电机组发电量的同比、环比统计信息为例设计实验。算例在一台具有4核心CPU的服务器上运行,测试串行( 非并行) 、并行2进程( P2) 、并行4进程( P4) 、Java 2线程 ( J2) 及Java 4线程( J4) 共5种程序在不同数据量下的耗时,计算后4种程序的耗时与串行程序( 分别采用Java和C + + 实现)的耗时的比值,结果分别如图7( a) 和图7( b) 所示。
由实验结果的定义可知: 当数值低于100% 时表明当前程序比串行程序快,且数值越小性能的优势越大。由图7可知,并行程序的性能优势随着数据量的增加而变得明显,造成这种现象原因是数据量增加后额外开销所占的比重已经很小,基本可以忽略。
通过图7( a) 和图7( b) 的对比可知: 以Java串行版本为参考时,两类并行程序在性能上的提升更明显,即C/C + + 程序的性能要优于Java程序。造成这种现象的主要原因是Java引入了垃圾回收、异常处理等比较耗时的机制; 而C/C + + 程序则可以直接读写内存、采用更轻量级的错误处理机制 ( 借助返回值) ; 另外,数据库驱动程序的选择也在一定程度上影响了程序的速度。因此采用C/C ++ 实现的服务程序占有一定的优势。
由图7( b) 可知只有当数据量分别达到12. 5万条和15万条时J4和J2才比串行程序( C ++ 实现) 快,但是仍然比P2和P4要慢,这说明处理此类问题时采用C/C ++ 语言更容易得到好的性能,而且MPI并行程序比Java多线程程序具有明显的优势。
P4的耗时一直低于P2的耗时,P2的耗时又一直低于串行程序的耗时,这说明在CPU核心数的范围内程序的处理速度随并行进/线程数的增加而增加。另外百分比曲线趋于平缓,即性能提升的幅度变缓,但是串行程序的耗时会随着数据量的增大而增加,所以并行程序在性能方面的提升仍然是相当可观的。
需要注意的是在图7( b) 中串行、P2和P4三者的耗时在2. 5处几乎相等,这是因为网络通信、进程调度、进程间通信等操作都需要占用时间与数据处理操作的时间大致相等。由此可以推测当数据量进一步减少时启用并行机制反而会导致性能降低,同时也说明“两步”的工作模式是可行的。
表1对MPI并行和Java多线程两种方式进行了对比,从表1可以看出,在综合多方面因素的考虑下MPI服务程序要优于Java多线程程序。
4 结 语
本文以超大规模风电基地监测系统为例,设计了基于MPI技术的并行数据处理的模型,并将其作为服务程序通过网络向外提供服务,用于提升大数据量统计操作的速度。文中以基于JSP的B / S程序为例,说明客户程序与并行服务系统的互联结构和工作过程,在应用中提出了“两步”的并行处理模式,根据问题的规模灵活选择是否调用并行服务,使并行服务程序和客户程序构成了柔性的数据处理系统,避免了贸然引入并行服务造成的性能损失。实验对比了串行程序、MPI并行程序和Java多线程程序的耗时,结果表明当处理的数据量足够大时基于MPI的并行处理程序对系统性能的提升起到了明显的作用。将MPI并行程序作为服务的思路不仅适用于B / S程序,也可以用于非B/S结构的程序。该模型具有良好的扩展性,可以同时为多个系统提供服务。
柔性数据处理 篇2
本田把员工的智慧视为公司最宝贵的财富，想方设法地发挥人才资源的创造才能，不遗余力地开发员工的潜能。本田实施“柔性”管理方式，给员工充分的自由，构建了相对宽松的人际环境。“柔性”管理的主要内容是：
对职位职责不做明确规定。
公司对员工从未提供明确的职位说明书，从未硬性规定员工应该“做什么”，应该“怎么做”。他们认为职位说明书会对员工造成过多限制，尤其限制员工创造性的发挥。在没有职位说明书的环境里，员工将拥有无限的发展空间。部门经理的任务只是提供一种组织结构及必要的管理方向，鼓励员工把事情做好，鼓励员工大胆创新，旨在最大限度地发挥员工的才智，最大限度地发掘员工的潜能。部门经理及主管从不干涉员工的行动，而是在一旁协助员工工作，鼓励员工想出最有效率的工作方式，并设法完成任务。
实行“既往不咎”的政策。
不论是从学校毕业后直接进入公司的，还是从其它企业退职进入公司的，凡成为本田正式员工之日起，关于学历、经历等档案材料一律被勾销。这样做的目的是为了让员工消除顾虑，不必为过去的事情“背包袱”，可以在公司内更好地发挥自己的聪明才智和业务专长。
重用个性鲜明的人才。
本田在强调团队精神的同时，也重用个性鲜明的人才，
他们认为：“没有个性鲜明的人才，就不会产生独具特色的商品。”因此，本田不乏性格怪异的人才，他们或奇思异想，或爱提不同意见，或热衷于发明创造。经验证明，个性鲜明的人才往往最具有创造力。在美国获汽车设计大奖赛中获奖的本田新车型，大多是由被称作“怪才”的人创造设计的。
平等待人，志在创新。
本田主张员工平等，致力于营造一个人人平等的环境。进入公司后，无论是高层管理人员还是一般员工均称作“先生”，而不是以职务相称。在本田所有的经理主管、员工都一视同仁，不仅穿着同样的制服，在相同的地方用餐，拥有相同的车位，甚至有相同的权利提出自己的看法与建议。工程师和管理人员不仅和生产工人同桌吃饭，而且整天和工人们在生产线一起工作。在本田所有人都在一个没有间隔的大办公室里办公，办公桌彼此相邻，丝毫没有等级差异。公司董事也不设个人单独的办公室，同样采取 “董事同室办公”的方法，既稀释了等级观念，又加强了相互联系。本田研究所形式上虽分为设计室、试制室等部门，但是室长级人员都是具体工作人员而非专职管理干部。
“混血主义”的人事制度。
本田明确规定凡在公司担任领导职务的人员亲属一律不得进入公司工作，从根本上铲除了封建的“裙带关系”的滋生，保持了公司旺盛的创造力。公司还规定，高层管理人员到50岁就要为后来的年轻人让位，既保持了公司决策层的年富力强，又为年轻职员最大限度地创造了发展的机会。
呼唤柔性竞争策略 篇3
根据波特的价值链理论，我们修正了以前的企业单体参与竞争的一贯思维，企业所处的价值链代替了企业单体成为竞争的单位。这种修正的最大改变是，企业不再是一个独立的市场单位，它必须要对其营销的链条进行整合，使其上下游成员的行为都能同企业的行为协调一致，产生协同效率，进而提升整个价值链的效率。
但整合是有难度的，因为价值链条上的各个成员都有整合他人的愿望：制造商想向下游整合，中间商想上下通吃，终端想向上游整合。每个个体在想整合他人的同时，会对别人的整合产生排斥，使本来可以协同的事情无法协同，或因整合的成本过高而使整合失去了原有的意义。
而整合又是趋势。在各个行业利润持续走低的情况下，以整合来实现规模化利润是必须的选择。因此，从行业内的横向整合到产业链的纵向整合，无时不在发生。而整合的主体顺着价值链不断下移，从制造业的整合到超级经销商的出现，再到现在商超卖场的整合，越来越靠近顾客端。
作为整合的主要手段，价格一直都被无数的整合者所采用，现在商超卖场的竞争也是如此。并且，同制造商和经销商的整合不同，零售领域的整合对上游和价值链条的影响更甚。以前，除了家电大卖场，其他大型商超由于销售半径小、门店密度低，彼此之间的竞争度弱，因此竞争的主要元素还是在于拼店址。当店址之间出现交叉，价格和服务成为主要的竞争手段时，价格战的打响使终端卖场要向供应商转移一部分压力。如果相邻的相互竞争的终端卖场都向同一供应商寻求支持时，供应商不可避免地要卷入终端之间的竞争。
这时，竞争的态势已经发生了本质的变化，由以前一条价值链同另一条价值链之间的线型竞争和企业所处层级之间的平行竞争，转变为主体式的网状竞争。企业不但在同层级之间竞争，还被不同程度地拉入下游渠道成员之间的竞争；企业不但要同上下游协同，还要在下游激烈竞争的情况下协同。如何平衡并利用卖场之间的竞争对于供应商来说就显得非常重要，这种多重博弈所形成的网状竞争格局使蝴蝶效应更加明显。
竞争环境的变化对企业的营销策略提出新的要求，需要企业转变原有的营销策略，变刚性营销策略为柔性营销策略。刚性营销策略是现阶段大多数中国企业的选择，所谓刚性就是变化少，针对不同对象的策略趋同性高，企业的路径依赖性太强。这种策略在竞争环境较为简单、竞争关系较为明确、竞争主体角色单一的情况下具有决策快、效率高的优势。
柔性版印刷及印前预补偿处理技术 篇4
关键词：柔性版印刷,印版变形,网点扩大,预补偿处理,分色特性曲线
柔版印刷还具有承印材料广泛, 绿色环保等优势, 近年来在包装领域发展迅速。但柔性印版富有弹性, 使得图文变形及网点扩大成为影响其印刷质量的主要因素。因此, 采取有效的措施对印版变形进行补偿, 可有效减小网点扩大、提高柔印质量。
1 柔性版印刷的特点
相对于其他印刷方式来讲, 柔版印刷承印材料广泛, 使用水性油墨印刷符合绿色环保的要求, 柔印大多采用机组式设备, 机组一般有6~10个或更多, 既可以实现多色彩印, 也能够将同一颜色的图文及实地分开印刷。柔印还可与其他设备组成联动生产线, 提高生产效率。柔性版印刷所用的印版由柔软而富有弹性的橡胶制成, 在压力作用下容易变形。这使得柔版印刷对承印物表面质量的要求不高、适应的承印物广泛、印刷压力轻、印版耐印率高等, 如印刷表面粗糙的瓦楞纸板。但同时变形后的印版使得网点扩大严重, 阶调还原范围有限, 不能用于高精度的网目调图文印刷。印版安装后, 由于沿滚筒周向图文产生变形, 也会使印刷得到的图文与原稿之间产生偏差。印版的变形同时使得印刷过程的彩色套印变得更加困难。另外, 柔性版采用网纹辊传递油墨, 如果网纹辊线数与印版的线数匹配不当, 极易使高光区网点丢失及产生龟纹。
2 柔性版印刷的网点扩大
2.1 网点扩大概述
网点是印刷品复制还原的最基本单位, 对图文转移质量具有重要影响。因印刷压力、印版、油墨、承印材料等因素的影响, 转移到印刷品上的网点比印版上的实际网点面积加大。网点增大又分为机械网点增大及光学网点扩大两种。光学网点扩大是因为油墨的吸光特性及光的散射作用在视觉上的假象。网点扩大会使图文模糊, 细微层次丢失, 影响复制效果。柔性版印刷因版材的问题, 网点扩大更为严重, 需要在印前处理过程中采取相应的补偿措施。网点扩大是在其边缘处产生的, 不同百分比的网点边缘扩大是一致的, 但扩大后的面积各不相同, 其中50% 网点的扩大面积最大, 也通常把此时的网点扩大值称为网点扩大量。网点扩大呈曲线变化, 不同形状的网点扩大情况不同。
2.2 网点扩大的影响因素
网点扩大的首要影响因素是网点形状和印刷压力大小。一般, 面积相同的网点在同等压力下, 网点扩大与周长成正比。对常用的网形及方形网点而言, 如加网线数与网点百分比相同, 则圆形网点扩大严重。压力越大, 网点扩大也越厉害。其次, 网纹辊线数越高, 传墨量越少, 墨层越薄, 网点扩大越轻。一般, 印刷精度越高的产品需要的网纹辊线数也应相应加大。不同厚度的版材在受压时产生的变形也不同, 网点扩大也不一样。制版时, 印版的网线数越高, 图文越精细, 网点扩大也越严重。对图文区域来讲, 压力对亮调部分的影响较大, 网点扩大明显, 暗调部分则相对差一些。另外, 油墨及承印材料也会影响网点扩大, 如油墨在承印物表面扩散的越厉害, 网点扩大也相应加剧。
3 印前预补偿处理方法
基于以上原因, 柔性版印刷要获得较好的效果, 减少图文变形, 保证印品的阶调及层次, 必须采取相应的补偿措施, 减少印刷过程中的网点扩大。在各种影响因素中, 印版弯曲变形及网点增大是造成印品质量问题的最主要因素。由于柔性版材的弹性是不可改变的, 也即其装版及印刷过程中必然会产生印版的弯曲及拉伸, 所以必须在印前制版环节进行相就的补偿。通常, 通过以下方法进行。测出印版使用时的伸长率, 在原稿设计时, 考虑在变形方向减小数值;使用电脑制版时, 可对分色稿进行变形方向的缩放;采用滚筒式晒版方法;拍摄晒版软片时, 通过镜头变化, 对变形量进行缩放补偿;胶片输出前, 通过调整分色特性曲线对网点扩大进行补偿。
3.1 柔性版变形尺寸补偿
印版的补偿跟印版滚筒半径、版材及双面胶厚度等因素都有关系。如果在制版时通过设计原稿和分色时对柔性版进行补偿, 首先必须要求出印版的补偿尺寸。其方法有如下几种:第一种是杜邦经验公式法, 一般用于平面版的制作。补偿系数 (缩版率) =K/R×100% , 原稿设计或负片制作的尺寸补偿就等于“1—补偿系数”。其中K为系数, 版材厚度为1.7mm 、2.29mm时, K分别取9.89、13.56。R为最终印品长度, R =2π× (滚筒半径+ 粘衬厚度+ 印版厚度) 。对于感觉树脂版材, K值也可以通过以下简单公式计算, K=2π× (印版总厚-聚酯支撑膜厚度) 。当然, 这一补偿计算是在印版滚筒正常的情况进行的, 没有考虑其他影响。事实上, 最终印刷的图文尺寸还与承印材料的变形, 装版及印刷时机械拉、压力的影响有关系。因此, 补偿之后, 也可能得不到理想的精确印刷效果。第二种方法是实验法。在制作实验版材, 标注印版的长宽数据。印版使用前、后要分别测量其尺寸变化, 测量字体的大小粗细等参数了解文字线条的复制, 测量方形等图标判断印版是否歪斜。印刷后, 再测量印刷图文的伸长变形等数据。综合上述因素, 得出补偿数值。在印刷过程中, 也可抽样检查印刷后的数据, 配合印版的测量数据进行补偿数据的计算。实际生产中, 可以结合上述两种方法同时使用, 以获得更好的印刷精度。
3.2 分色特性曲线的应用
印刷中因机械压力的原因造成网点变形增大是不可避免的, 在印前制作过程中通过调整分色特性曲线, 减小网点面积, 也可以起到在印刷中补偿网点扩大的目的。首先在调整前, 要选定理想的网点形状。由于柔性版制版时网点是突出印版的, 印刷时其顶部变形要比底部严重, 因此, 圆形网点更适合柔性版印刷使用。由于网点还原范围有限, 对阶调范围在10% ~85% 的部分采用调幅网点, 其余部分采用调频网点, 以最大程度的减少网点扩大。分色特性曲线的制作, 还需要通过制作测试印版进行实际印刷以获得印刷过程中的网点增大曲线, 再使用软件对网点增大进行补偿之后再进行后序制版工作。在获得一系列测试数据后, 对其进行绘制分析, 得到柔性版分色特性曲线。然后就利用软件对网点增大进行预处理。因为柔性版变形大, 所以为了保证数据的准确性, 要求定期做出一系列测试工作。在进行阶调压缩时, 要根据分色特性曲线进行相应的调节。一般不能作线性等比例平均压缩, 高、中调层次应少压缩, 暗调层次应多压缩一些, 以使亮调端层次密度级差拉开, 中间调应偏深, 暗调层次偏平。为达到较好的灰平衡效果, 青版的加网曲线要与品及黄版有一定的差值, 一般高光处为3% ~4% , 中间调和暗调部分为10% ~15% 。
4 结语
对柔性执法的心得 篇5
俗话说：“书读万卷，遇事不乱”，读书不仅可以净化人的心灵，陶冶情操，更可以在实际生活中对我们进行疏导，为我们排忧解难。为了让自己不断地从书本中汲取更多的营养，最近对柔性执法进行了细读，读罢，合上书本，静坐书桌前，感悟颇多。
通过近年来烟草行业的不断宣传，公民对于烟草专卖法法律意识不断增强，烟草行业执法人员依法行政、依法管理的自觉性不断提高，基本上做到了“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究”，有效地促进了烟草行业发展，维护了烟草行业稳定，保障了国家利益和消费者利益。但是，这并不意味着我烟草行业目前的法治建设就已经达到了一个成熟和完善的阶段，就中国目前整体的法治形势来看，我们还不能说是非常乐观，烟草违法犯罪的现象仍然大量存在，在某些领域甚至有增无减，这些都让我们烟草行业面临着严峻的考验。为了预防犯罪加强管理，我们烟草行业实行了柔性执法刚柔并进。我们也更清醒地看到，专卖稽查人员的刚性执法已不适应当前烟草行业的发展，学法用法的意识和能力与学习实践科学发展观活动的要求相比还存在较大差距。因此，对于我们来说，学习柔性执法法用是非常有必要的。
柔性执法是我们工作的一部分、与我们的工作都是息息相关的，熟练的掌握柔性执法律并加以精确地运用对于更好地维护国家利益和消费者利益是必不可少的。作为一名烟草专卖人员，我不仅有义务去加强自己对烟草专卖法律法规法律修养，提高自己的法律觉悟，更有义务去运用柔性执法维护我们广大消费者的合法权利，去维护国家利益。我联系《烟草专卖法》及柔性执法，结合自己的本职工作，谈谈学法用法的体会：
一、提升学法用法的思想认识
思想是行动的先导，只有认识上到位，才有行动上的自觉。我国是社会主义法制国家，提高全民法律意识，推进依法治国、依法行政、建设社会主义法治国家是一项重大而长期的工作。自觉学习和贯彻运用法律知识，关键在于提高思想认识。我们的水务部门工作与一些法律是息息相关的，比如：《烟草专卖法》、《烟草专卖法实施条例》和各种行政法等法律法规。由于平时不善于积累，导致我们对烟草专卖法律知识的掌握相对匮乏，致使我们在遇到一些棘手的法律问题时难于应用法律的手段去处理，直接影响了工作成效。这就要求我们必须充分掌握相关法律知识，才能保证各项工作规范有序开展，服务好工作对象。
二、积极主动加强学法
我深知柔性执法的重要性，常常通过网络、书籍，查阅大量的法律、法规及条例,学习和了解新的法律、法规及政策。据此整理出一些与本职工作相关的条文、条款以备工作需要时随时参看。工作之余，我还与同事讨论一些有重大社会影响的法律案件、积极地向他们请教一些法律问题。工作中我主动学习与工作相关的法律法规并自觉践行，努力提高法律意识，不断增强依法决策、依法行政、依法管理、依法办事的水平。多样化的法律知识学习方式不断地充实着我的头脑，从学法用法的实践中感受到自身法律素质有所提高，使我能更主动的去学习，工作中涉及到法律方面的问题能及时依法处理，若遇难题就找专家边问边学，不断地增强学法用法的积极性和自觉性，依法办事的意识和水平也有所提高。
三、学用结合，进一步提高自身的法律水平和依法办事能力
学法是用法的前提，学法的最终目的在于自觉遵守并严格依照法律规定办事。坚持理论与实践相结合，遇到法律方面的问题能善于把书本上学到的法律知识灵活变通地应用到实践中去。只有将学法与用法有机结合，才能有效地推进烟草行业的健康发展；只有把学习法律知识和依法办事紧密结合起来，与工作紧密结合起来，与烟草执法环境的实际状况紧密结合起来，通过法律手段来解决稳定中、发展中出现的新情况、新问题，不断提高法治理念的思想和管理水平；只有不断地学法、懂法、用法才能合理合法妥善的解决不断发生的问题，才能真正维护合法权益，才能为烟草行业的发展保驾护航。
“汇百溪方能成大海”，我一个人的力量终究是非常渺小、非常有限的，要想更好地维护我们广大消费者的合法权益，还需大家共同学习、共同努力。可以通过以下几个方式进行。一是坚持理论学习中心组学法制度。根据具体情况，可以每组织职工集中学习柔性执法若干次，学习时，要做好专门的记录，以备事后进行查阅与温习。二是坚持培训制度。可以定期或不定期地聘请一些具有法律专业知识的专家，针对单位的具体情况对广大职工进行培训。也可以以谈话的形式，让广大职工与聘请人员进行面对面的谈话，解除大家的迷惑之处。三是坚持自学与辅导相结合。俗话说：“师傅领进门，修行在个人”，因此最关键的还是我们每一个人要结合自身的工作性质与特点，联系自己在的工作实际，确定自己需要学习的内容，加强自身的法律涵养。如果愿意的话，还可以结合自己的工作实践，撰写一些自己在学法用法方面的调研文章或心得体会。四是坚持理论联系实践。读死书不如不读书，这是一个众所周知的道理，我们学习的最终目的是为了加以运用。在日常工作中，将自己的行为纳入到柔性执法的轨道当中，运用法律的手段管理单位的各项事务，努力提高自己依法决策、依法行政、依法管理、依法办事的水平。
通过学习柔性执法，我深深地感受到了没有法律是万万不行的，但是法律又不是万能的，存在着不小的弊端，因此柔性执法的出台是非常必要的。我国是法制社会，做任何事情都应该以法律为基础，以道德为基准线。法律只能对我们的外部及最基本的行为进行规范。在某些问题上，法律也是束手无策，甚至显得那么苍白。这就需要我们在柔性执法的的领域内开场一片们新天地。
沙滩的柔性户外 篇6
记得小时候，当我们的业余生活还是按照标准的前苏联模式，在少年宫度过的年代，模型飞机、汽车、轮船让我们痴迷，也曾是我们长大以后的奋斗目标。不知道现在还有多少人记得这些。
现在和小时候不同了。以前，你连一个小螺旋桨都要亲自用木头削出形状再打磨，而现在由于社会分工不同，或者说中国产业越来越发达，只要花200元到1000元，就可以一下子拥有游艇、军舰、气垫船坦克、跑车、越野车，直升飞机或者固定翼飞机，淘宝网上一刻钟就可梦想成真!如果你想DIY，或者想更多地体会其中的乐趣，那么就必须花更多的钱了，大概多10倍的样子。技术含量越高，所需要花费就越没边。无论简繁，遥控模型的电子设备都由这么几部分组成：1、发射机／遥控器(the transmitter)；2、接收机(receiver)；3、舵机(servo)；4、通道(channel)；5、外观部分；6、动力部分。
在海边玩遥控直升飞机，耗费了我大量的精力。但对于从联合国到中国政府最近大力倡导的减少能耗注重环保的大气候下，在户外操控遥控玩具更文明一些。
看我这次途中的行李遥控飞机和遥控器占据了至少20％的体积，所以我就没有准备烧烤齣鸡翅、肉串、木炭什么的，取消了海边烧烤项目，减少了热量和可吸入颗粒物的排放。
任何鞭炮的燃放都会对飞行器的安全造成威胁，包括载人的和不载人的飞行器，所以，我主动放弃了在海边放鞭炮的行为，当其他不相识的旅行者在海滩上长达半小时燃放爆竹。其噪音之大堪比春节年三十最热闹的午夜，也超过了汽车气囊爆炸的噪音分贝，看着这些城市人野蛮无知的满足感和当地商家数钱的笑容，还有飘在海面上几乎能占半个足球场面积的挥之不去的硝烟，我觉得操控遥控直升飞机的活动至少是绿色的、环保的、而不是造孽。
我喜欢遥控飞机试飞的时候更多地享受海边的阳光海风和氧气，双手不断地活动进行精准的控制，双腿不断地快速跑来跑去跟踪着遥控飞机，我敢说这运动量超过腐败级，接近自虐级。此外，无论我选择海边多么远离人群的地点进行试飞，总有当地小孩围观，无形间增进了城乡的文化交流和友谊。这些围观的小孩中说不定就有谁在此时此刻重新树立了人生理想呢。
海滩露营夜未央
天空渐渐暗下，我们展开孔明灯，写下自己的心愿。你撑开灯面，我把燃料固定在铁丝上，我们垂直托起灯点燃燃料，看着它慢慢膨胀，我们有点忐忑地慢慢松手慢慢松手……它晃晃悠悠飞起了!真的飞起了!一声声惊喜的欢呼声，我们像孩子一样地雀跃在海滩上。目光仍有几分不相信地盯着飘飘荡荡的它，看着它越飞越高成为夜空中的一颗星辰，直到最后消失在我们的视线里。
我相信露营的时候，尤其是在海边，带上几千孔明灯，大家酌情绪都会因它掀起一个小高潮，无论是喜欢腐败的还是喜欢自虐的驴友，都会毫无疑问地喜欢孔明灯，要是拿出自己亲手制作的孔明灯，一点都不唐突MM们就会簇拥在你身边。
其实孔明灯的制作方法很简单它的结构分为主体与支架两部份，支架以竹篦编成，主体用棉纸糊成灯罩，燃放前在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布即可，没错，小学劳动课中我们就学过，如果是碣石与曹操有关。那么孔明灯就与诸葛亮有关，一种说法是它的外形像诸葛孔明戴的帽子因而得名，一种说法是当年诸葛孔明被司马懿围困在平阳，制成会飘浮的纸灯笼，写上求救的讯息，而后脱险，
户外探险提示
地理位置：绥中县位于辽宁省葫芦岛市西南部，地处辽西走廊西端，素有“关外第一县”之称。是连接关外辽西走廊的咽喉压迫地。东距省会沈阳市374公里，距葫芦岛市74公里，西距首都北京375公里，从北京出发走京沈高速公路过山海关后万家出口出京沈高速，即到达绥中万家止锚湾，继续前行三公里到达碣石滩，车租约六个小时，住返过路费300无。
基本装备：50升左右的背包、帐篷、防潮垫、睡袋、头灯，地席，有炉具的尽量都带上，没装备的可以住农家旅馆。
服装及其他个人物品：建议速干衣裤或舒适的运动衣裤、沙滩鞋，一套备用衣服、泳衣裤、泳镜、洗漱用品、太阳镜、防晒霜、帽子、驱避露。如果怕晒的MM可以自备太阳伞，以及个人常备药品和用具等。注意衣物、帽子的透气防晒性，鞋的舒适性。沙滩捧球，橡皮船等等，只要能玩的就部带上吧。
食品建议：每人须携带二升以上的饮用水(路上喝)，至于食品嘛(二早二正餐)就尽量发挥你的想像力吧，想带什么就带什么。
柔性数据处理 篇7
1 制造资源数据管理的需求分析
为了更好地说明柔性MES制造资源数据管理的重要性，首先结合前人研究成果，分析了MES在多品种、小批量[1]、系列化产品生产过程的功能需求，把MES在车间现场生产过程中的作用分成三个层次：
指导生产。依据生产过程中在线加工的产品种类，告知工作单元要完成什么操作(what)，在哪里做(where)，谁来做(who)，如何做(how)。
监控生产。实时监控现场，发生异常则立即通知相关人员。
信息追溯。根据产品条码追溯到产品的生产加工过程信息，如批次号、零部件的供应商信息、质量信息等[2]。
MES要在企业生产过程中发挥上述作用，如何设计合理的基础数据模型是系统实现成败的关键。如针对产品多品种、系列化的特点，如何有效地设计产品基础数据模型，最大限度地降低数据存储量、简化产品配置的操作工作量、提高系统的运行效率，是首要考虑的关键问题。
在指导生产时，告知工序当前产品需要装配什么零部件，需要产品配置数据的支撑;描述由什么人、什么设备按照什么步骤来装配零部件，则需要工艺、人员及设备配置数据的支撑。
在监控生产时，监测工艺规格波动状况，需要工艺质量特性数据的支撑。
保证产品与制定供应商提供的零部件正确匹配，则需要零部件供应商数据的支撑。
鉴于此，将这些基础数据依据车间制造资源进行分类，包括：产品(零部件)基础数据、工艺基础数据、人员基础数据、设备基础数据，进而构建面向MES的车间制造资源数据模型，为MES上层功能的实现提供完整、高效的底层数据支持。
2 基于系列的产品结构BOM数据模型
2.1 基于系列的结构BOM构造方法的提出
在现代制造企业中，BOM(Bill of Materials)是核心的基础数据[3]。在MES中，产品结构BOM是指导与监控生产的源头数据。考虑到多品种、小批量系列化产品结构BOM“大同小异”的特点，如何合理地设计BOM数据结构，最大限度地减少数据的存储量，便利柔性MES柔性配置变得尤为重要。
鉴于此，本文提出“系列件”的概念，以最简化的方式完成同一系列下产品结构BOM中一级父子关系的配置，进而通过递归引用关系，实现整个BOM的配置。如图1中所示，通过定义产品与零部件父子系列件，把同一系列下产品结构BOM中的相同部分以产品系列为对象，进行“大同”配置;由客户个性化定制的不同部分则以各产品本身为对象进行“小异”配置。因为同一系列下众多产品的结构BOM信息大部分相同，故称之为“大同”，由客户个性化定制导致的差异只占较少一部分，故称之为“小异”。
2.2 基于系列的产品结构BOM构造过程
当有多种产品或部件的结构BOM大致相同，只在使用一个或少数几个零部件时存在选型差异，称这些产品的集合为系列件。在组成产品结构BOM树时，系列件与其他零部件一样，可以作为树中的节点，供父产品或部件调用、调用子部件或零件，另外，系列件同样可以调用子系列件。如图2(a)与图2(b)所示，产品A1与产品A2是两种类似的产品，在它们的BOM中，配置的零部件大部分相同，仅在部件g1与g2上有所不同，g1与g2的区别在于二者配置的零件j1与j2不同，我们把A1和A2归于系列件A,g1和g2归于系列件g,j1和j2归于系列件j，这样，就可以把A1与A2的BOM合并在一张视图2(c)中，相对应的，我们在数据库中就省去了A1-a…A1-f与A2-a…A2-f、g1-h、g1-i与g2-h、g2-i的分别存储，代之以A-a…A-f、gh、g-i的方式只需存储一次即可。这样，当与产品A1或A2的结构类似的产品比较多的时候，这种构造方式所省去的关系数据存储量与配置操作工作量就相当可观了。
另外，如图2(d)中所示，当向一个已经配置完成的产品系列中新加入一个产品时，如将产品A3加入A系列件，A3将继承A系列件中的所有“大同”配置信息，同时继承所有“小异”配置信息的合集，然后根据实际需求，对于"小异"合集进行手动修改。在此过程中，数据库将检索A系列件所具有的“大同小异”信息，为A3自动添加配置BOM记录，完全避免了A3的重复配置操作过程，最大限度地降低了工作量，实现了产品结构BOM的快速创建。
3 工艺配置导向的制造资源数据模型
3.1 产品工艺配置的构建
MES要指导车间组织生产，并在生产过程中监控实时信息数据与设定工艺标准是否一致，必须提供产品生产的工艺过程信息，而产品的工艺路线则是描述产品工艺过程信息的纲领性文件。本文用产品工艺配置数据来表达产品工艺路线，工艺配置是指对产品零部件制造工艺过程和装配工艺过程的描述，和各工序节点间的隶属关系，其展现在用户面前的表现形式是产品工艺配置树[4]。
产品结构BOM确定以后，产品配置树也就相应确立起来了，针对产品配置树的任一节点均要对其工艺过程设计。如图3中所示，自上而下其具体步骤如下：
(1)确定根节点产品A的总装工艺路线，由工序A1和工序A2组成，并将这两道工序作为根节点A的子节点。
(2)结合产品配置树与工序内容，获得在工序A1执行过程中，需要安装部件a，在工序A2执行过程中，需要安装部件b，进而获取部件a的分装工艺路线，包括工序a1与工序a2，部件b的分装工艺路线，包括工序b1与工序b2，此时，我们把工序a1与工序a2作为工序A1的子节点，把工序b1与工序b2作为工序A2的子节点。
通过上述操作，以产品配置树为基础，把任意子节点的工艺路线以工序的形式分解，替代其在树中位置，再把各工序与该子节点的各子零部件节点对应起来，把各子零部件节点工艺路线中的各工序作为上一级工序的子节点，以此类推，直至分解到零件节点不再有子节点，这样就得到了产品工艺配置树。
3.2 产品工艺资源配置的构建
产品工艺配置的建立，确定了产品的工艺路线，即明确了产品的生产需要经过哪些道工序，但是MES对生产的指导作用，需要让车间明确该工序是由谁来操作、由哪台设备执行、工时定额多少、需要使用哪些供应商的多少数量的零部件、需要检测的质量特性数据有哪些等等[5]。为此，本文以产品工艺配置为基础，通过构建产品工艺资源配置，以工序为核心，来实现各种制造资源数据的有机集成。
产品工艺资源配置树是以产品结构BOM为基础，以产品工艺配置树为导向，以树中各工序节点为核心，通过工序与各种制造资源的调用关系，对工艺配置树进行资源信息扩展，形成的工艺资源配置树结构。它建立了产品数据与人员、设备、零部件、质量特性等其他制造资源的联系，对产品的广义工艺信息进行了全面描述。
为了实现产品工艺资源配置树以工序为核心对各制造资源的有机集成，在构建数据模型的时候，我们运用面向对象[6]的技术，创建工序类，并以这个对象类为主体，创建物料类、设备类、人员类、质量特性类等，并标注它们之间的关系，来全面描述产品的工艺过程信息，进而为MES实现指导与监控生产提供数据支持。
如图4中所示，产品类与零部件类继承自超类物料类，工序类依赖于产品类，质量特性类则依赖于工序类;由工序执行过程中对人员、设备、零部件的调用，得到工序类与人员类、设备类、零部件类的关联关系;由人员对象按照部门来引导，得到人员类与部门类之间的组合关系，人员岗位类、绩效类、排班信息类则依赖于人员类;由设备按照工作单元来引导，得到设备类与工作单元类之间的组合关系，设备负荷信息类、维护信息类、通讯信息类则依赖于设备类。
4 应用实现
本文所描述的面向MES的制造资源数据模型已经在制造执行系统HFUTIE-MES中得到了应用。HFUTIE-MES是我们所研制的面向柔性生产环境的车间级生产管理与调度解决方案，包含诸如产品BOM管理、产品工艺配置管理、作业计划管理、物料配送、质量管理、设备管理、人员管理、可视化监控、产品生产过程信息报表站管理等功能模块。目前该系统已经在安徽安凯汽车股份有限公司、合肥车桥有限责任公司、六安江淮汽车齿轮制造有限公司等多家企业成功实施并获得了显著效益。
围绕MES指导生产、监控生产与信息追溯这三个层次上的作用，以车间各制造资源为对象，描述在生产过程中各对象如何在MES的指导下执行生产和对生产关键环节的监控，并形成产品档案，实现信息追溯。图5是MES系统制造资源管理的UML活动图。图5中创建一组对象：工序、产品、质量特性、零部件、人员、设备、档案表单与监控模块。粗竖线表示泳道，代表各对象对活动的责任，明确各活动是由哪些对象进行的。在MES系统现场运行过程中，我们以一道工序为出发点，当工序到达工作单元后，MES首先确定当前正在生产的产品编号，并得到其产品配置树，进而得到产品配置资源，系统实现界面如图6(a)所示，依据产品配置资源，MES为该工序制定待检质量特性、待装零部件、操作工与设备，从而实现了MES指导生产的作用。准备工作完成之后，工序进入执行状态，在工序执行过程中，MES将实时获取质量特性的实际检测值、零部件的实际供应商、实际操作工与设备信息相关信息，存入产品档案表，从而实现了MES的信息追溯作用。同时，对于实时采集的质量特性检测值与零部件供应商，MES的监控模块自动与质量特性标准值和预先设定零部件供应商进行比较，一旦发生异常，将通过报警仪器进行异常报警，请求处理，从而实现了MES监控生产的作用。图6(b)中显示的是HFUTIE-MES的部分监控界面。
5 结论
MES综合考虑了制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、人员设备等各种信息，实现了制造自动化战略。本文所构建的基于系列件的产品基础数据模型，解决了多品种、小批量生产模式下制造企业系列化产品的结构BOM数据构建与管理问题，实现了低数据存储量、低配置操作量、高配置柔性、高运行效率的优化目标;工艺配置导向的制造资源数据模型，则在产品配置数据的基础上，完成了以工序为核心、人员、设备、零部件等制造资源的有机集成，进而为MES在企业柔性生产过程中实现精确指导、实时监控以及后续过程中产品生产信息的完备追溯提供了高内聚、低耦合的数据支撑。
摘要：通过分析MES在现场生产过程中的作用,提出了MES系统为应对柔性生产的需要而对车间制造资源基础数据的需求,构建了基于系列件的产品结构BOM数据模型,并利用工序的纽带作用,映射出了产品工艺配置,实现了以制造工艺为核心可配置柔性MES。并以HFUTIE-MES为应用实例,验证了上述理论的可行性和有效性。
关键词：MES,制造资源,BOM,工艺配置,系列件
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柔性数据处理 篇8
⑴具有体积小, 重量轻优点:对弹体的重量和重心分布的影响小。
⑵高抗冲击性, 高可靠性:通过严格的生产过程筛选, 高温、低温和空气对试验的影响, 以确保在恶劣环境下仍能可靠的工作。
⑶低功耗:适应弹体测试环境。
⑷有线柔性传输数据到存储器中, 可靠地获得数据[1]。
1 主控制芯片选择
单片机控制模块比起DSP, 嵌入式, FRGA等芯片来说, 单片机价格便宜, 设计简单易用。因此, 在系统设计中, 如果控制芯片仅需完成一般的控制功能, 那么单片机就是中心控制系统最好的选择。
由于系统由多个芯片组成, 所以很难保证电路板体积小;此外, 系统越是复杂, 在电路板布线越多, 使系统的可靠性降低。该测试系统完成测试过程中应尽量使用的元件要少, 由于本测试系统中的单片机集成度很高 (STC12LE4052AD) 用它作为发送存储数据及控制主要元件[2]。
STC12C2052AD单片机集成电路主要包括中央处理器 (CPU) 、程序存储器 (Flash) 、数据存储器 (SRAM) 、定时/计数器、串口UART、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗和片上R/C振荡器和一个外部晶体振荡器电路模块。STC12C2052AD系列单片机包含了几乎所有数据存储和控制系统的要求模块, 可称得上一个片上系统[3]。
2 主控数据的传输设计
由于该装置是由电池供电, 而电池的容量是有限的, 所以电路模块需要实现节能省电的目的, 因此在整个电路模块的设计, 使用电源管理减少不必要的系统不工作时的电流消耗, 另一方面, 在整个测试过程, 用了很多外围单片机模块, 此消耗功率很大, 因此想实现系统低功耗可以用来降低单片机本身来实现整个系统[4]。低功耗硬件设计原则
⑴应尽量选用高速/低功耗/抗干扰强的芯片;
⑵分区/分时供电在不工作时, 可以关闭以节省电力消耗;
⑶需要一个上拉电阻的使用, 以防止功率消耗在上拉电阻上, 一般可以达到几十或几百k W, 驱动后续电路原理上应该选择较大电阻。但如果低电平信号在多数情况下, 这时应该选择一个下拉电阻[5]。
STC12C2052AD系列单片机的串行通信接口有4种工作模式, 可通过串行控制对SCON中的SM0、SM1的设置进行软件编程选择。模式1、模式2和模式3为异步通信, 每个发送和接收都有1个启动位和1个停止位的字符。在模式0中, 串行端口作为1个简单的移位寄存器。本设计采用串口工作模式1为串口通信。
当软件设置SCON的SM0、SM1是“01”时, 串口模式1开始工作。此模式为8位异步格式, 一帧信息为10位:1个起始位, 8位数据位 (低位优先) 和1位停止位。波特率可根据变量需要进行设置。Tx D是发送信息端口, Rx D是接收信息端口。图3.3为串行口模式1的接收/发送时序图:
发送过程模式1:发送串行通信的方式, 从TXD输出的串行发送数据。当主机执行写“SBUF”命令来时开始发送串行通信, 写上“1”成也发送移位寄存器的第九位串行数据缓冲器的“信号”, 并通知发射控制单元发送[6]。
接收过程模式1:当软件置位接收允许标志位REN, 即REN=1时, 便以与选定的波特率16频率采样串口接收端口接收数据的接收器, 当RXD端口进行负跳变的时候接收器可以开始接收数据, 并立即复位16分频计数器[7]。
3、主控数据存储的设计
程序存储器用于存储用户信息的程序数据和表格等。STC12C2052AD系列单片机集成1K~30K字节的Flash程序存储器。程序存储器闪存单片机STC12C2052AD系列各类地址如下表所示。
单片机复位, 程序计数器 (PC) 内容为0000H, 从0000H单元程序开始执行。此外, 中断服务程序的入口地址 (也被称为中断向量) 也位于在程序存储器单元。在程序存储器中, 每个中断都有一个固定的入口地址, 当中断发生响应时, 控制器将自动跳转到相应的中断程序执行地址的入口[8]。外部中断的中断服务程序的入口地址是00003H, 定时器/计数器0中断服务程序的入口地址是000BH, 外部中断的中断服务程序的入口地址是0013H, 定时器/计数器1中断服务程序的入口地址是001Bh[9]。因为相邻的中断入口地址区间间隔 (8个字节) 有限, 中断服务程序, 一般无法保存完整性, 通常在该地区的一个无条件跳转到指令中断响应的地址, 指向真正的存储空间来执行中断服务程序[10]。程序存储器可以反复擦除Flash在线编程的100000次以上, 提高了灵活性和易于集成。
4 主控数据接口的设计
该MAX3232/3232收发器是一个低压差变送器输出级采用专有的, 使用双电荷泵在3.0V至5.5V电源可以实现RS-232的真实性能, max3232供电电压5v或3.3V, 耗电0.3m A, 外接4个0.1u F电容。max3232确保在120kbps数据速率, 同时保持RS-232输出电平[11]。电路图如下:
5 结论
根据系统设计的原则, 对数据采集和渗透过程存储测试系统的模块化设计。本文详细论述了各功能模块的硬件电路设计;为了验证系统的可行性, 对试验数据的处理和分析, 结果表明, 由存储系统的收集, 存储测试系统可以承受高过载测试土壤沙袋的渗透, 以及系统的实测数据正确的。主要内容包括以下几个方面:
⑴综合收集分析, 基于渗透和渗透到相关文档的存储读系统, 国内外研究现状进行了综述, 并对其发展趋势和应用进行了讨论。
⑵项目的背景和技术指标研究性学习, 通过对系统的工作原理的分析, 提出了系统的设计, 并介绍了各功能模块的设计方案与实现。
⑶在硬件电路设计中, 通过实验和理论分析, 可以在高过载设计给电力系统的正常供电;在采集与存储系统具体分析与应用;分析并优选了W25X16作Flash存储器。
⑷对存储测试系统的实测信号长距离传输过程中波形的失真进行了分析和改进, 设计系统基本满足要求, 完成了设计给定的任务。
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柔性数据处理 篇9
伴随时代飞速发展, 信息技术以及农业企业周遭经营环境的迅速变化, 采用传统粗放发展模式的中小农企纷纷转型升级, 它们不断重视企业科技投入以及科技创新。在转型升级过程中如何整合企业多年积累的知识成果和信息资源, 并快速组织这些离散知识和信息创新形成新的竞争力, 逐渐成为这些企业转型升级的关键所在。因此, 对这些农业企业开展研究, 形成在各技术创新节点都能适应的元数据, 构建基于元数据驱动下的信息管理系统工作流模型逐渐成为该领域的研究热点。
元数据 (Metadata) 是对一类数据资源的描述, 包括对数据集的内容、来源、质量、表示方式、处理信息、转换方式以及数据集的其他特征进行说明和描述[1]。将元数据应用于农企信息管理系统的工作流中, 可以在程序不同的节点对元数据的进行改变, 实现工作流转向不同的流程, 从而极大提高工作流的柔性。
工作流 (Workflow) 是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程, 它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行[2]。当前在企业科技信息管理系统中发起的工作流一般多为固定式, 随着企业的发展, 每年在科研活动中产生的产品数据、零部件外协、相关文档、模型数据以及各式工程图记录等科技创新信息管理数据不断增加, 涉及节点也越来越多, 传统的依赖手工或者借助常用办公软件所进行的科技创新信息管理变得日益艰难, 从而对工作的可拓展性和可修改性提出更高要求。
2柔性工作流建模关键技术
当前农业企业面临的市场环境迅速变换, 而自身科技信息管理技术水平又较低。为适应不断变换的市场需求, 企业需要不断优化和调整自身业务流程, 常常在某一个工作流中需要反复修正当前的工作任务、执行流程以及资源配置。因此, 研究一种柔性的工作流建模方法显得尤为重要。
2.1建模方法
工作流建模的关键是研究如何将隐性业务过程通过适当的描述和定义使其显性抽象地表达出来。柔性工作流模型应适应用户在建模过程中不断变更的工作要求, 是一种相对理想的工作流模型。国内许多外学者结合自身研究领域对柔性工作流进行了十分积极的探索, 比如有:扩展原有工作流模型结合UML面向对象的过程建模法[3];将Agent技术融合到工作流建模过程使其具有一定自主性和智能性的Agent建模法[4];用业务规则, 即事件-条件-动作 (EventCondition-Action, ECA) , 控制工作流动作的实例建模法以及通过可以实现冲突检测、知识匹配、模糊处理的知识库实现柔性工作流建模的知识工程建模法[5]。
利用元数据保存产品数据, 实现工作流各节点的数据共享[6], 从而满足工作流任务各角色的不同需求。根据农企在产品开发整个过程所涉及的产品客户需求、几何数据、模型控制参数、设计标准、技术文档等, 将业务流程主要划分为零件模型元数据、零部件属性元数据、产品特征元数据、2D&3D工程图元数据、技术文档元数据, 图1为元数据驱动工作流模型建模结构。
2.2信息系统架构
元数据驱动下农企信息管理系统利用农企技术创新流程与信息管理, 系统通过零件模型元数据、零部件属性元数据、产品特征元数据、2D&3D工程图元数据、技术文档元数据构建对应模型库, 为某项发起的工作流整个流程提供实例检索和引用, 如图2所示。
2.3功能模块设计
农企信息管理系统总体模块, 如图3所示, 系统分配角色有一级管理员、二级管理员和普通用户, 并分别赋予相应管理权限, 用户登录系统后可发起、查看、处理、审核相关工作流任务。在本级处理员完成当前任务并保存后, 系统会根据工作流设定将任务单指向下一个处理员。
3系统运行
元数据驱动下中小农企信息管理系统采用Visual Basic作为开发语言, 同时系统数据库采用Microsoft Access作为后台支持数据库, 因为它们都采用Microsoft Jet数据库引擎, 兼容性较好。系统采用SSTab控件实现窗体设计, 实现中小农企科技创新信息程序化管理。图4为系统登录界面, 根据登录模块的功能, 管理员和普通用户界面统一在一起。系统自动判断用户的权限, 管理员有所有的权限, 普通用户只有检索、变更自身发起工作流以及修改密码权限。如果三次登录都出错, 系统将自动退出。
数据库的连接采用的是ADO对象。连接代码如下:
引擎采用Microsoft.Jet.OLEDB.4.0来连接Access数据库。
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4结语
通过对柔性工作流建模技术的研究, 设计元数据驱动下的中小农企科技创新信息管理系统, 实现农企技术创新过程中业务工作流的柔性化, 实现优化产品设计环境和资源配置, 使得产品开发和企业数据管理成本最小而效益最大化, 实现企业产品信息管理程序化, 从而使工作人员从繁杂的事务处理中解放出来, 提高管理水平和服务质量。
参考文献
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柔性数据处理 篇10
如何弥补蓄电池充放电功率相对不足的缺陷, 成为近年来研究的一个热点。其中一个方向是将蓄电池与超级电容相结合[1,2,3], 包括新概念Eestor电容[4], 其特点是将能量型储能介质与功率型储能介质相结合而互相弥补[5], 但这类结合导致了电路结构复杂度的提升, 而且, 对目前常用的铅酸蓄电池而言, 最大充电功率约为最大放电功率的1/10, 这种充、放电功率的不平衡性使上述结合的优势大打折扣。因而, 有学者提出了光伏发电的主动功率缩减技术, 作为弥补充放电功率的另一方向, 此方式无需多余的硬件投资, 在资金回收期上有较大优势[6,7], 但功率缩减技术的特点是缩减的单向性, 即仅在光伏功率突增时 (对应光照突强) 能主动限制其输出 (带来一定的能量损失) , 而在突降时无法发挥作用。
蓄电池的实际使用寿命为2~4 a[8], 在光伏系统中是性能瓶颈。在光伏柔性并网的实现中减少蓄电池配置量是减少发电成本、提高系统经济性的主要手段[9]。笔者在文献[9]中, 利用低通滤波算法讨论了1 MW光伏电站实现以1 d为计算周期的柔性并网所需的储能系统定额 (储能能量、最大充电功率、最大放电功率) , 并就蓄电池满足此储能定额要求指出:满足储能能量需求的蓄电池数量比满足最大充电功率需求的蓄电池数量少得多, 分析原因为蓄电池是能量型储能介质, 其最大充电功率相对不足[9]。功率缩减的单向性可弥补蓄电池最大充电功率的不足, 但已有的研究尚无将二者结合的案例, 本文实现柔性并网的多路径则是基于功率缩减技术与蓄电池储能的结合, 各路径的经济性评价和分析是本文研究的重点。光伏柔性并网定义为满足电网对有功功率变化率的要求, 分为1 min变化率和10 min变化率[9], 本文仅以前者为约束条件并定义其限值为LT=1 min:光伏电站的并网功率必须满足LT=1 min的限制条件, 否则, 对超标电量反向征收惩罚电价, 其中的超标惩罚率是本文研究的一个方面。本文通过仿真研究得到基于全年辐照数据的光伏发电功率变化曲线及在此基础上的储能系统定额, 同时定性讨论满足柔性光伏并网的多路径配置方案;建立了多路径配置方案的经济性评价方法;分析和讨论了多路径柔性并网方案的数据。
1 基于全年辐照数据的光伏柔性并网储能定额及技术路径
1.1 基于全年辐照数据的光伏功率曲线
采用NREL SRRL实验室2011年全年的采样间隔为1 min的实际气象数据 (包括辐照度、环境温度、地面反射率、风速风向等影响光伏发电输出功率的主要因素项) [10], 以云南石林20 MW光伏电站中一个1 MW发电单元的安装功率 (1 043 280 W) 为计算原型[9], 经Rabl模型[11]得到光伏面板上每分钟总辐照度, 再经Lorenzo模型[12]得到光伏面板上的每分钟输出功率曲线[13], 主要计算公式参见文献[9]。本文以光伏发电的最大功率为其输出功率, 经MATLAB仿真运算后, 得到图1所示的1 MW光伏发电单元在2011年全年的输出功率 (Xk) 变化曲线。
对全年光伏发电输出功率数据进行了如下处理:考虑到光伏系统中逆变器工作的最小功率限制, 设置光伏发电的启动功率Pstartup, 其值取为光伏电站安装功率的1/10 (100 kW) , 小于此值时即认为输出功率为0, 其设置有利于排除低辐照和夜晚时的数据干扰。
1.2 实现全年光伏柔性并网的储能定额
附加储能的光伏系统可有效降低光伏波动对电网的冲击[14], 这种缓冲作用可以用低通滤波器来描述[15]。根据低通滤波算法和LT=1 min=100 k W的约束条件可得实现2011年全年光伏柔性并网的储能定额为[15]:
其中, Q为储能容量;Em为最大储能能量;Pdc, m为最大放电功率;Pch, m为最大充电功率。
根据风帆股份有限公司提供的单只12 V 200 A·h铅酸蓄电池数据, 可得到其能力为:储能容量Qb=2.4 kW·h (12 V×200 A×1 h/1 000=2.4 kW·h) , 最大放电功率Pdc, b=7.2 kW (常数C=200 A·h/1 h=200 A, 最大放电电流=3C=600 A, 得12 V×600 A=7200 W) , 最大充电功率Pch, b=-0.72 k W (最大充电电流=0.3C=60 A, 得12 V×60 A=720 W) 。由此, 可得满足储能定额要求的3种蓄电池配置数量:
其中, Ab、Adc, b、Ach, b分别为满足储能能量、放电功率、充电功率定额的蓄电池数量;Ab计算式中的系数2表示50%的放电深度。Ab、Adc, b、Ach, b在数值上的不同对应蓄电池的中额度、低额度、高额度配置, 同时可由此反算3种配置的最大充电功率分别为-116.64kW、-95.76 kW、-685.44 kW (倍率为0.72 kW/只) , 最大放电功率为1 166.4 kW、957.6 kW、6 854.4 kW (倍率为7.2 kW/只) , 储能能量分别为194.4 k W·h、159.6 kW·h、1 142.4 kW·h (倍率为2.4 kW·h/只) 。
时间常数τ与储能能量Q成线性正比关系[9], 其中初始Q/τ值 (194.15 kW·h/574 s) 来自于前述低通滤波算法的全年推算, 可得3种配置的时间常数分别为574.7 s、471.9 s、3377.5 s。
因此, 由蓄电池组成的储能系统实现全年的光伏柔性并网, 1 MW光伏发电单元需配置的蓄电池数量有3种:其中高额度配置 (Ach, b) 满足了最大充电功率需求, 也覆盖了储能容量和最大放电功率需求;中额度配置 (Ab) 是按储能容量配置, 也满足最大放电功率需求;低额度配置 (Adc, b) 仅能满足最大放电功率需求。除高额度配置外, 其余2种均不能满足最大充电功率的需求, 需采取其他措施弥补。
1.3 柔性并网的多路径
蓄电池在能量密度和功率密度上的差异导致前述高、中、低3种额度的蓄电池数量, 均是柔性并网的可能技术路径, 虽然中、低2种路径面临超标电量的处罚, 但由于储能的缓冲特性仍能部分降低并网功率的超标率。功率缩减技术的单独应用可耗损功率突增时的超标功率, 也是光伏柔性并网的可选技术路径。将功率缩减技术与中、低额度配置相结合产生另外2种技术路径。此外, 考虑对比研究的需要, 将现有的光伏发电单元不接任何柔性措施直接并网的方案也作为一种技术路径。以上所提多技术路径柔性并网概念如图2所示。
分析光伏输出功率的波动曲线 (见图1) , 可区分为功率突增和突降2种情形, 柔性并网的内涵即是对这2种情形的抑制能力, 故相应地将这种抑制能力的方向区分为正向抑制和负向抑制, 抑制能力的大小按满足LT=1min的程度区分为无、部分、接近完全 (少量超标) 和完全4个层次。据此, 实现柔性并网的6种技术路径加直接输出方案是柔性并网的多技术路径, 其编号和定性分析指标如表1所示。
2 柔性并网的经济性评价方法
这7条技术路径对于光伏发电而言, 均有其适宜应用之处, 若无柔性并网的经济利益, 业主将无主动实现柔性并网的动力, 方法之一是对减少波动后并网的业主提供额外奖励[7], 但其实施涉及平抑前后波动率的比较, 有较大的难度。本文提出的惩罚电价法是对超出并网功率变化率限值的电量反向征收惩罚电价并从发电所得中扣除, 而实现柔性并网的业主将从减少罚金中受益, 长期来看必定超过其额外投入。
2.1 惩罚电价法
惩罚电价法首先假定, 达到柔性并网标准LT=1min的光伏发电量 (简称达标电量) 才能得到以光伏上网电价 (Sdb) 计算的收入, 而超标电量除不能得到此收入外, 对其产生的超标电量反向征收上网电价的一定比例的惩罚电价 (Scb) , 并从总收入中扣除。故定义超标惩罚率Rcd为:
等号右边的负号表明Scb (对业主为支出) 与Sdb (对业主为收入) 的方向相反。
2.2 全年电量总收入
由此, 可按式 (4) 计算7种技术路径的全年电量总收入:
其中, Wyear为1 MW光伏发电单元全年的总收入;Sdb、Scb分别为达标电价 (也称上网电价, 按发改委定价为1元/ (k W·h) ) 、超标电价 (负值) ;Edb、Ecb分别为全年总计之达标电量、超标电量, 其值是离散化1 MW光伏发电单元并网功率Yk对时间的积分, 本文采用下述离散化积分方法。
其中, Edb, k、Ecb, k分别为k时刻达标电量、超标电量累积值 (单位为W·s) , Edb, 0、Ecb, 0分别为其初始值;Δt为离散化时间间隔 (本文气象数据采样间隔为60 s) ;Yk、Yk-1分别为k、k-1时刻的并网功率 (单位为W) , 其值由2.3节中的算法决定。
在此基础上, 定义超标率为:
2.3 并网功率的算法
由光伏发电单元输出功率Xk到并网功率Yk的计算与前述7条不同的技术路径有关。
2.3.1 直接输出
对直接输出技术路径 (编号1) 而言, 由于中间无任何缓冲措施, 输出功率直接并网, 即:
2.3.2 功率缩减
据表1分析, 功率缩减 (编号2) 对光伏功率突强时具有完全的正向抑制能力, 即具有一定的柔性并网功能, 故其关系式可表述为:
即当光照突强 (Xk-Yk-1>LT=1min) 时, 大于并网标准的功率被功率缩减技术耗损而不输出, 并网功率为最大达标功率Yk-1+LT=1min, 其余情况下并网功率与输出功率相等。
2.3.3 高、中、低额度配置
高、中、低额度配置 (分别对应952、162、133只蓄电池, 编号7、5、3) 相当于在直接输出的基础上附加了时间常数τ分别为3 377.5、574.7、471.9 s的低通滤波器, 其主要公式为[9,15]:
其中, Xk为k时刻光伏发电单元输出功率 (滤波器输入) , Y′k为k时刻滤波器输出, Yk-1为k-1时刻的并网功率 (滤波器实际输出功率) , Pst, k为k时刻蓄电池组的充放电功率 (小于0为充电, 大于0为放电) , 以上单位均为W;α为取决于时间常数τ的滤波常数;Δt为离散化时间间隔, 此处为60 s;Ek为k时刻蓄电池组内存储的能量, 是充放电功率的积分值, 单位为W·s。
滤波器输出功率Y′k需经蓄电池组3项额度参数 (Em、Pch, m、Pdc, m) 的校验后才能输出为并网功率, 其算法流程如图3 (a) 所示:Y′k需经蓄电池组2个定额条件0≤Ek≤Em、Pch, m≤Pst, k≤Pdc, m的组合限制才能输出, 实际并网功率Yk是下面4个数值中的一个:Y′k、Xk、Xk+Pch, m、Xk+Pdc, m。
2.3.4 结合方案
结合方案中包括了低、中额度蓄电池配置分别与功率缩减技术的组合 (编号4、6) , 低通滤波算法与式 (9) 相同, 其并网功率Yk的算法流程如图3 (b) 所示, 与图3 (a) 相比增加的是:功率缩减校验, 即在蓄电池组定额检验后增加功率缩减校验 (同式 (8) ) , 之后输出并网功率。
2.4 长期运行效益的估算
长期运行效益参照Richard Whisnant提出的净现值计算方法[12], 运行周期n定义为20 a, 假定系统安装时间可以忽略, 净现值均折算到第1年年初, 即系统发电前。柔性并网增加的收入来自电量收入的增值 (以1号路径为基准) , 而增加的成本来自6条技术路径实现过程中相对于1号路径增加的成本。
2.4.1 收入增值
每条柔性并网技术路径增加的收入来自于与直接输出路径的差值, 即:
其中, WΔ, X为X号路径收入的增值;WX、W1分别为X号、1号路径的20 a总收入并折算到第1年年初的净现值。每年电量收入为连续型变量, 净现值按下式计算而得[12]:
其中, i为每年的货币折扣率;n为运行周期 (已定义为20 a) ;Wyear, X为X号路径计入惩罚电价后的年电量收入 (式 (4) ) 。
式 (10) 、 (11) 联合运算可得到各柔性并网技术路径的收入增值WΔ, X。
2.4.2 成本增量
成本增量主要为各柔性并网技术路径相对1号路径增加的支出部分。
其中, CΔ, X为各技术路径成本增量, Cpow_cur为采用功率缩减技术的成本增加量, Clow_rating、Cmid_rating、Chigh_rating分别为低、中、高额度蓄电池配置的成本增加量, 单位均为元。
功率缩减技术主要通过软件和算法实现, 硬件成本少量增加, 折算为安装时的10万元, 忽略其后期维护成本, 即:
蓄电池的使用寿命最长为4 a, 本文以4 a全部更换为计算依据, 分别为第1年初和第4、8、12、16年末共更换5次, 单次蓄电池安装成本Cbat为蓄电池数量与单价的乘积, 即:
其中, Cone_bat为单只蓄电池的成本, 可以目前的安装价3 000元/只计算 (市场价1 200~1 800元/只, 考虑了安装维护及物流成本) ;Nbat为蓄电池配置数量, 分别为133、162、952只。按照现值计算法, 未来花费折算到现值的计算公式为[12]:
其中, Cf为未来第n年的花费, 即单次蓄电池安装成本Cbat;Cp为折算第1年初的现值。则5次新装蓄电池的总现值为:
其中, Crating为各路径的蓄电池总成本现值, 差别在于各路径的蓄电池配置数量Nbat。上述计算忽略了蓄电池的安装及维护成本。
式 (12) 计算的成本增量CΔ, X主要取决于功率缩减成本Cpow_cur和单只蓄电池成本Cone_bat2项主要参数, 二者可作为影响成本的变量讨论。
2.4.3 平衡点惩罚率
超标惩罚率Rcd很大程度上决定了各路径收入增量的大小, 也直接决定了各路径的经济性决策点。定义WΔ, X=CΔ, X为收支平衡点, 也即柔性并网各技术路径经济可行性的转换点, 由此可得到平衡点惩罚率Rcd, X, 此值越小代表该技术路径的经济性越好。联合式 (13) — (16) 并固定上网电价为Sdb=1元/ (kW·h) , 可求得:
其中, Edb, X、Edb, 1分别为X号、1号路径的年达标电量 (单位为k W·h) ;Ecb, X、Ecb, 1分别为X号、1号路径的年超标电量 (单位为k W·h) ;Wcon为与货币折扣率i和运行周期n相关的常数, 表达式如式 (18) 所示。
式 (17) 表明Rcd, X与CΔ, X直接相关, 则Rcd, X与Cpow_cur、Cone_bat2项影响成本的主要变量直接相关。
3 数据分析
3.1 各技术路径并网功率波动抑制效果对比
联合式 (5) — (9) 及图3可得到各技术路径在2011年全年仿真光伏功率曲线基础上的达标电量、超标电量和超标率如表2所示。
超标率反映了技术路径的柔性并网程度, 其值越小, 表明系统对波动的缓冲平抑能力越强。由表2可知波动平抑效果最佳到最差的顺序是7、6、4、5、3、2、1。
由2.3节得到的各技术路径的并网功率Yk曲线如图4所示 (截取为全年曲线中的一天) , 可以看出, 波动幅度和频率从1号到7号路径逐渐减少 (与超标率降低顺序基本一致) , 波动抑制效果逐步提升。
3.2 各路径收入增量与超标惩罚率的关系
表2的达标电量、超标电量是基于2011年气象数据仿真得到的, 根据式 (4) 可得各技术路径的全年收入Wyear, 为不失一般性, 可等量扩展至20 a周期, 即每年的达标电量、超标电量及年收入均与2011年一致, 再按式 (11) 得到各路径20 a总收入的净现值WX, 最后根据式 (10) 得到各技术路径的收入增量WΔ, X。在每年的达标电量、超标电量及相应的年收入固定后, 影响WΔ, X的最大因素为超标惩罚率Rcd, 其关系如图5所示。
由图5可知, 随着超标惩罚率Rcd的增加 (0~2) , 各技术路径的收入增量线性增加 (固定货币折扣率i=8%) , 斜率相差不大且无交叉, 从数值来看, 对于同样的Rcd值, 收入增量按从小到大的排列顺序为WΔ, 2、WΔ, 3、WΔ, 5、WΔ, 4、WΔ, 6、WΔ, 7, 这首先表明蓄电池数量越多则收入增量越大 (WΔ, 3<WΔ, 5<WΔ, 7) , 其次表明附加功率缩减比单纯增加蓄电池数量更有效 (WΔ, 5<WΔ, 4) 。
3.3 平衡点惩罚率
式 (17) 得到的平衡点惩罚率Rcd, X主要受Cpow_cur、Cone_bat2项参数影响, 确定二者的变化范围后计算出相应的Rcd, X并作图6。图6 (a) 为功率缩减相关路径 (2、4、6号) 的平衡点惩罚率变化;图6 (b) 为纯蓄电池配置路径 (3、5、7号) 的平衡点惩罚率变化;图6 (c) 为3、4、5、6号路径的平衡点惩罚率变化, 目的是为了比较4号与3号、6号与5号路径的经济性。
各技术路径的收入增量主要与超标惩罚率相关, 而成本增量取决于功率缩减的成本和单只蓄电池成本 (蓄电池数量已确定) , 以收支平衡定义的平衡点惩罚率直接反映了路径的经济性。Rcd, X越小表示该方案的经济性越好, 其中的负值 (如-0.73) 表明即使惩罚电价Scb为正值 (可以理解为对超标电量按照0.73元/ (kW·h) 电价付费) 仍可收支平衡。
如图6 (a) 所示, 整体变化趋势上为Rcd, 6>Rcd, 4>Rcd, 2, Rcd, 4和Rcd, 6值相近并与Rcd, 2拉开差距, 表明2号纯功率缩减路径经济性优势更明显。Rcd, 2随Cpow_cur上升而增大, 而Rcd, 6和Rcd, 4除此而外, 随Cone_bat增加而增大的趋势更为明显。
如图6 (b) 所示, 整体变化趋势上为Rcd, 7>Rcd, 3>Rcd, 5, 而其中Rcd, 7显著高于另外2项, 其值在0.8~4.6之间并随单只蓄电池成本升高而提升明显, 说明高额度蓄电池配置经济性极差, 应首先放弃。而中、低额度配置则具有一定的经济性, 其中Rcd, 5变化范围为-0.34~0.54, Rcd, 3的变化范围为-0.22~0.64, 经济性上前者更优于后者, 分析原因为5号路径相对于3号路径蓄电池数量增加不多 (22%) 而收入增加显著 (42%, 见图5) 。
如图6 (c) 所示, Rcd, 4<Rcd, 3, Rcd, 6<Rcd, 5, 表明在3号、5号路径基础上增加功率缩减的4号、6号路径的经济性更优, 会在更短时间内收回成本。
综上, 平衡点惩罚点Rcd, X的2项成本决定因素中, Cone_bat比Cpow_cur影响更大, 根本原因在于功率缩减成本是一次性投入而蓄电池每4 a需更换一次。因此, 平衡点惩罚率排序为:Rcd, 2<Rcd, 4<Rcd, 6<Rcd, 5<Rcd, 3<Rcd, 7, 在Cpow_cur=10万元、Cone_bat=1 800元/只的条件下的值分别为-0.58、-0.16、-0.14、0.01、0.12、2.38, 即在上述路径条件下电网公司对超标电量付出的电价分别为0.58、0.16、0.14、-0.01、-0.12、-2.38元/ (k W·h) 时 (负值表示反向征收) , 各路径收支平衡;若对超标电量支付的电价大于上述值时, 则各路径有收益, 差值越大收益越大。因此, 从经济性考虑, 从最佳到最差的路径排序是2、4、6、5、3、7。总体而言, 7号路径应抛弃, 2号路径应首选, 4、6号路径也具有次佳的经济性, 5、3号路径虽具有一定经济性, 但应根据实际情况选择。
4 结论
本文所得结论如下。
a.以1 MW光伏发电单元为原型和NREL实验室得到的2011年全年气象数据仿真得到的全年光伏功率曲线, 在LT=1min=100 kW的约束条件下到以年为周期的光伏柔性并网储能系统定额是:时间常数τ≥574 s, 储能容量≥194.15 kW·h, 最大放电功率≥956.42 kW, 最大充电功率≥685.40 kW。以上数值具有一定的普适性。
b.利用功率缩减技术与高、中、低额度蓄电池相结合的光伏柔性并网方式, 得到7种柔性并网技术路径。从波动平抑效果 (超标率) 看, 最佳到最差的顺序是7、6、4、5、3、2、1;而从反映经济性的平衡点惩罚率看, 最佳到最差的路径排序是2、4、6、5、3、7;二者综合来看, 功率缩减技术分别与低、中额度蓄电池配置结合的4、6号路径应为首选, 而纯功率缩减技术的2号路径的成本优势同样不应被忽视。
浅析柔性管理 篇11
柔性管理是一个相对概念，是相对刚性管理提出来的。1911年泰勒发表《科学管理原理》，在这本书中科学管理理论将人看作“经济的人”、“机器的附件”，强调组织权威和专业分工，而忽略了人的主观能动性的作用，因此“刚性管理”大行其道。1927年梅奥开始进行“霍桑实验”，从而提出行为科学理论，把人定位为“社会人”而不是“机器的人”。该理论认为提高生产效率的关键是满足员工的社会欲望，提高工人的士气，而不是纪律的强制和物质的激励，从而为柔性管理提供了理论的依据。
柔性管理和刚性管理这两种不同的管理方法，在现实和实践中同样存在。如美国的管理总体上较重视战略、结构、体制等硬性因素，却往往忽视组织的共同价值观、作风、人员、技巧等软性因素。但一些亚洲国家(如日本、新加坡、韩国、中国)的企业管理，就比较重视企业的思想、文化及精神等“软件”。
通过对比，我们就会发现：刚性管理的核心是以“规章制度”为核心，而柔性管理是以“人”为核心，是在研究企业的员工及客户的需求、心理和行为的基础上，采取个性化、人性化的非强制性方式，从而在员工及顾客心中产生一种说服力和诱惑力，把企业意愿转变为个人自觉行动的管理方式。
企业柔性管理对内就是以员工为中心，塑造强势的企业文化，运用感情管理、推行民主管理、重视人才培训、人才资源开发等手段进行管理。当企业的规模越来越大，经营的地域越来越广时，就需要进行组织的柔性化(也就是适度的分权)、网络化和扁平化的组织管理，做好决策的柔性化管理，根据市场的变化快速反应，对预算、战略、措施及时地调整。
企业柔性管理对外就是以客户为中心，塑造强势品牌，提升和稳定服务质量、简化服务流程、统一服务形象和企业形象、情感服务以感动客户。
柔性管理适用的情况
刚性管理与柔性管理各有优缺点，在实际工作中两者相互影响、相互渗透，在一个企业中通常会同时并存。刚性管理是管理工作的前提和基础，是“钢筋和框架”，没有规章制度的约束，没有科学的分析，企业必然导致无序和混乱，柔性管理也必然丧失其立足点。柔性管理是管理工作的“混凝土”，是刚性管理的“升华”，缺乏一定的柔性管理，刚性管理亦难以深入，二者的有机结合才是高效益管理的源泉。一个企业是以刚性管理为主、还是以柔性管理为主，则取决于企业的发展阶段、行业性质、企业员工的素质、及企业的文化传统。
(一)柔性管理与企业发展阶段
如果把企业的发展历程分为初创期、快速发展期、平稳发展期和衰退期四个阶段，那么柔性管理和刚性管理之间的比重就像一条抛物线。
在企业初创期，企业领导者更多地需要调动大家的积极性、主动性、创新性，激发大家的创业激情。在这一阶段，由于人员少、规模小，所以领导者与员工的沟通机会多，员工更容易理解并接受管理者的理念、思想和管理方法。这一阶段是企业文化形成的基础时期，是以后文化管理的基础阶段，在这阶段企业往往以柔性管理为主。
随着企业规模的扩大，人员的增多，跨地区、跨文化经营开始出现，这时企业需要更多地关注制度、计划等刚性管理。管理者也需要把自己的经营管理思想、理念固定下来，形成企业的企业文化体系，通过系统、制度、文化载体向员工宣贯、影响。因为这一阶段刚性管理增多，柔性管理相对减弱。
到了稳定发展时期，公司的制度已经完善，员工对规范化的经营已经有足够的理解，对制度已经能够严格执行，这时又需要加强柔性管理，以提升制度的适应性、员工的积极和主观能动性。
到了衰退期，企业领导人需要重新加强柔性管理，以激发大家的二次创业激情和创新精神，提升主观能动性，来找到企业的生存空间。
(二)柔性管理与行业性质
企业行业性质不同，柔性管理占的地位也不一样。
一般来说生产制造型的企业刚性管理比重较大，销售服务型企业和知识创新性企业对柔性管理的需求较强。生产制造型企业对员工的控制相对来说比较高，工作的量化、可考核性也比较容易。销售服务型企业，公司对员工的过程控制更难，更多地需要员工的积极主动性、创新性，需要他们用真心服务，要有感情付出，因此柔性管理就显得格外重要。
但是我们也注意到一个现象，就是生产制造型企业也开始注重柔性生产。就是从人们的消费观念、消费习惯和审美情趣等各个方面满足“个性消费者”的需求，在产品包装、设计等方面进行改善，为客户提供个性化的生产和系统解决方案。这是目前市场出现的趋势，是满足市场和客户审美需求的变化。
(三)柔性管理与层级
员工在公司层级越高，企业就越看重他们的责任心、职业感和主观能动性，需要他们在工作中更多地承担起领导、组织、协调以及沟通的职能，就越需要进行柔性管理。
对于中层干部，一方面需要进行有效的激励、考核、约束、引导，另一方面需要发挥他们的创新精神，需要他们承担起承上启下的脊梁作用，因此对他们的管理应该是“刚柔并济”。
对于基层员工，一般来说他们的主要任务是保质保量地完成交给的任务，按照公司的规章、制度、流程来办事，所以应该是刚性管理为主，柔性为辅。
(四)柔性管理与员工素质
当员工素质处在较低水平时，他们一般进行创造性要求较低、衡量标准容易量化的工作，他们一般不愿参与问题的决策并承担责任，这时对他们的管理主要以刚性为主。
当员工素质较高时(比如我们说的“文人”)，他们有着自己的精神追求，有一定的自我约束力，好面子，受到尊重是他们对工作的基本要求，所以对他们的管理应该以柔性管理为主。
柔性管理实施
企业管理者在实施柔性管理时要注意三个问题，以使柔性管理发挥出最大的效用。
(一)练就文化
企业文化是柔性管理的重要内容，是实施柔性管理的基础。进行柔性管理首先需要建立自己的文化体系，明确文化管理的方向。
1、建立文化体系。柔性管理的最大特点主要在于不是依靠权力影响力(如上级的发号施令)，而是依赖于员工的心理过程，依赖于每个员工内心深处激发的主动性、内在潜力和创造精神，因此具有明显的内在驱动性。为此企业首先需要建立适合自己的企业文化，用文化激励人，用伟大的理想来凝聚人，用行为规范来约束和培养人。
2、领导率先垂范。但是我们也要注意只有当企业规范转化为员工
的自觉意识，企业目标转变为员工的自发行动，从而形成内在的驱动力时，自我约束力才会产生。所以为了发挥出柔性管理的效果，作为领导者必须不断地宣传自己的文化，不断强化，身体力行，始终如一，在员工“观其言、察其行”的过程中逐步“信其言、服其为”。
(二)坚持原则
我们说柔性管理不是不要“刚”，不是不要原则，而是“刚柔并济”。柔性管理时需要坚持的原则是企业的核心价值观，是企业的使命和愿景。
1、“核心价值观”是我们柔性管理的纲。柔性管理的核心是人，是思考怎样把员工的思想与企业使命统一，以发挥人的最大效用实现企业的使命。为此，我们需要有自己的标准。
2、“核心价值观”是我们制定制度的准则，是标准的标准。很多企业的制度用“汗牛充栋”来形容毫不为过，然而很多都流于形式，为什么?因为这些制度制定者不知道制定制度的依据是什么。我认为，制定制度(标准)的标准就是以人为本，以客户为本，以员工为本，也就是我们柔性管理的核心准则，是我们的核心价值观。判断制度是否有效的方法就是他是否能让员工创造更大的效益，让客户享受到更多的价值。
(三)拓展思路
很多企业认为柔性管理只是针对员工，跟组织没有关系，跟市场没有关系，这是一种误解。好的柔性管理不仅关注员工个体，同时也关注整体组织系统，关注外部市场的变化。IBM以实施柔性管理为特色的企业流程再造是一个成功案例。
上世纪90年代初，IBM的经营业绩不好。经过分析，公司认为主要原因在于当时的垂直式层级管理体制不能适应以满足客户为中心的企业战略的需要。因为在老的垂直式管理体制中，有固定位置的人只能在该位置上执行固定的职能，无论这种职能是否对满足客户需求有利。
于是IBM实施了柔性管理改革，改革的目标是：当一个市场机会出现时，IBM有固定位置的人便会以其专长进入项目工作小组，并在其中扮演团队成员的新角色，与其他小组成员形成虚拟团队协同工作，直至小组任务完成为止。
这种以柔性管理为特色的虚拟团队，在IBM里头又被称为“市场机会管理流程”。为此IBM把公司有限的资源集中到最能有效创造客户价值的市场机会中。首先，公司会对进入系统的市场机会通过市场管理流程进行精选，一旦一个机会被选中，就将其纳入流程，相应人员便开始进入流程角色。这些角色包括：机会发现人、机会评判人、机会顾问、机会负责人、机会业务经理、项目建议书设计小组负责人、项目建议书及解决方案框架设计团队、质量控制人、项目实施团队、项目小组负责人、客户反馈收集人和资源协调人。这种通过对组织的柔性管理，从而使公司适应市场和客户需要的变化，最终为IBM扭亏为盈起到了很大的促进作用。