时间：2023-04-19 16:57:16
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1.引言
计算微分大致经历了从商微分，符号微分，手写代码到自动微分几个阶段。与其它几种微分方法相比，自动微分具有代码简练、计算精度高及投入人力少等优点。自动微分实现的基本出发点是：一个数据相对独立的程序对象（模式、过程、程序段、数值语句乃至数值表达式），无论多么复杂，总可以分解为一系列有限数目的基本函数（如sin、exp、log）和基本运算操作（加、减、乘、除、乘方）的有序复合；对所有这些基本函数及基本运算操作，重复使用链式求导法则，将得到的中间结果自上而下地做正向积分就可以建立起对应的切线性模式，而自下而上地做反向积分就可以建立起对应的伴随模式[1]。基于自动微分方法得到的切线性模式和伴随模式，在变分资料同化[2]、系统建模与参数辨识[3]、参数的敏感性分析[4]、非线性最优化以及数值模式的可预测性分析[5]等问题中有着十分广泛的应用。
迄今为止，已有数十所大学和研究所各自开发了能够用于求解切线性模式的自动微分系统，比较典型的有TAMC系统[6]、ADJIFOR系统[7]和ODYSSEE系统[8]。在一些特定的运用中，它们都是比较成功的，但在通用性和复杂问题的处理效率上还存在许多不足。通常，自动生成切线性模式的关键难题在于对象自身的强相关性，这给系统全局分析（如数据IO相关分析和数据依赖相关分析）和微分代码的整体优化都带来了很多困难。同时，对于程序对象不可导处的准确识别和微分处理，至今仍还没有一个统一而有效的算法。另外，最优或有效求解稀疏雅可比矩阵一直是衡量一个自动微分系统有效性的重要尺度。
统计准确率被我们视为评价一类自动微分工具及其微分模式代码可靠性与有效性的重要尺度。其基本假设是：如果对于定义域空间内随机抽样获得的至多有限个n维初始场（或网格点），微分模式输出的差分和微分逼近是成功的；那么对于定义域空间内所有可能初始场（或网格点），微分模式输出的差分和微分逼近都是成功的。微分模式统计准确率评价的具体方法是：在所有随机抽样得到的初始场（或网格点）附近，当输入扰动逐渐趋向于机器有效精度所能表示的最小正值时，模式输出的差分和微分之间应该有足够精度有效位数上的逼近。
DFT系统具有许多优点，它能够完全接受用FORTRAN77语言编写的源代码，微分代码结构清晰，其微分处理能力与问题和对象的规模及复杂性无关。它基于YACC实现，具有很强的可扩展性。DFT系统具有四个重要特色。它通过对象全局依赖相关分析，准确求解雅可比矩阵的稀疏结构，自动计算有效初始输入矩阵，从而可以用较小的代价求得整个雅可比矩阵。同时，它可以自动生成客观评价微分模式效率与可靠性的测试程序，对奇异函数做等价微分处理，并采用二元归约的方法，在语句级层次上实现微分代码优化。
2.系统概况
DFT系统主要由两部分组成：微分代码转换和微分代码评价，图2.1。微分代码转换部分接受用户输入指令并自动分析对象模式，生成切线性模式代码及其相关测试代码，后者直接构成微分代码评价系统的主体。微分代码评价是DFT系统的一个重要特色。DFT系统的开发小组认为，一个微分模式如果在可靠性、时间和存储效率上没有得到充分的验证，至少对实际应用而言，它将是毫无意义的。
原模式切线性模式
统计评价结果
图2.1DFT系统结构简图
2.1微分代码转换
DFT系统是基于YACC在UNIX环境下开发的，其结构图2.2所示。通过DFT系统产生的切线性模式代码成对出现，并在语句级程度上做了简化，可读性很强，如图2.4。
切线性模式
评价函数集
图2.2微分代码转换
微分代码转换部分从功能上分为四个部分：词法分析，语义分析，对象复杂性及数据相关分析和微分代码转换。对于一组具有复杂数据相关的程序模式对象，通常需要系统运行两遍才能得到有效而可靠的微分代码。这主要有两方面的考虑：其一，根据对象的复杂性（如最大语句长度、最大变量维数、子过程或函数数目、子过程或函数内最大变量数目等对象特征）选择合适的系统参数以求最优的运行代价；其二，模式内各子过程或函数之间以及一个子过程或函数内往往具有很强的数据相关性，需要事先保存对象的相关信息并且在考虑当前对象的属性之前必须做上下文相关分析。
图2.3PERIGEE源程序代码图2.4DFT系统生成的切线性代码
2.2微分代码评价
通常，评价一个编译系统的性能有很多方面，如处理速度、结果代码可靠性及质量、出错诊断、可扩展和可维护性等。对于一类自动微分系统来说，由于软件开发人力的局限以及对象模式的复杂多样性,通过自动转换得到的微分模式并非常常是有效而可靠的（即无论是在数学意义上还是在程序逻辑上应与期待的理想结果一致），因而在微分模式被投入实际应用前，往往需要投入一定的人力来对其做严格的分析测试。
对切线性模式做统计评价测试的主要内容可以简单叙述为：在网格化的模式定义域空间内，选择所有可能的网格点形成微分模式计算的初始场；在不同的网格点附近，随机选取至少个线性无关的初始扰动，对每个扰动输入分别进行网格点逼近，统计考察模式输出差分和微分在有效位数上的逼近程度。图2.5描述了整个测试过程，它包含网格点数据随机采样（1）和网格点数据逼近（2）两级循环。
图2.5切线性模式代码的测试过程
3.系统主要特色
DFT系统并不是一个完整的FORTRAN编译器，但它几乎可以接受和处理所有FORTRAN77编写的源模式代码，并且可以很方便地扩展并接受FORTRAN90编写的源模式代码。本节将着重介绍DFT系统（版本3.0）的以下几个重要特色。
3.1结构化的微分实现
DFT系统采用标准化的代码实现，切线性模式的扰动变量和基态值变量、微分计算语句和基态值计算语句总是成对出现，并具有清晰的程序结构。微分代码保持了原模式本身的结构和风格（如并行和向量特性、数据精度等），即语句到语句、结构到结构的微分实现。在奇异点或不可导处，DFT系统对微分扰动采取简单的清零处理，实践证明这对抑制扰动计算溢出具有重要意义，但并不影响评价测试结果。
3.2全局数据相关分析
DFT系统具有较强的数据相关分析能力，它包括全局数据IO相关分析、全局数据依赖相关分析、全局过程相关分析以及数据迭代相关分析几个不同方面。数据依赖相关与数据IO相关关系密切，但又存在根本不同。前者强调每个变量在数学关系上的依赖性；而后者描述了一个对象的输入输出特性，且具有相对性，即任何一个变量参数，无论它是独立变量还是依赖变量，在数学意义上都可等价为一个既是输入又是输出的参数来处理。
DFT系统记录所有过程参数的IO属性表，通过深度递归相关计算，准确计算每个过程参数的最终IO属性。DFT系统通过对数据相关矩阵做模二和及自乘迭代计算（An+1=AnAn2）来完成数据的依赖相关分析，这种算法具有很好的对数收敛特性。DFT系统通过全局过程相关分析的结果，自动生成模式的局部或整体相关引用树结构（如图3.1），这对用户分析复杂数值模式和微分评价测试都具有很好的指导作用。DFT系统还具有分析局部数据迭代相关和函数迭代相关的能力，这两种形式的数据迭代相关是自动微分实现颇具挑战的难题之一。
图3.1GPSRayshooting模式的相关树结构片段
3.3自动生成测试程序
基于IO相关分析的结果，DFT系统自动生成微分测试代码，分别对切线性模式的可靠性和运行代价做统计评价测试。特别地，DFT系统还可将任何模式参数都视为输入输出参数，生成在数学意义上等价的测试代码，这样处理的不利之处在于往往需要极高的存储开销。
3.4基于语句级的代码优化
目前，DFT系统仅仅具备局地优化能力。在语句级微分实现上采用二元归约的方法对微分代码进行优化是DFT系统的一个重要特色。根据右端表达式的乘法复杂性及含变元数目的不同，DFT系统采取不同的分解策略。二元归约的方法避免了微分计算中的许多冗余计算，在一些复杂的非线性表达式的微分计算中具有最小的计算代价，同时也非常适合于微分系统的软件实现。同时，对于某些特殊的运算操作（除法、乘方）和特殊函数（如sqrt、exp），DFT系统较好地利用了基态值计算得到的中间结果，避免了微分实现中的冗余计算。
4.系统应用
运用自动微分工具得到的切线性模式，可以在无截断误差意义下求解函数的数值微分和导数、稀疏雅可比矩阵。同时这些结果在数值参数敏感性分析、非线性最优化以及其它数值理论分析中有着非常重要的应用。这里简单介绍切线性模式的几个基本应用。
4.1符号导数和微分
如果输入为数学关系式，DFT系统可以自动生成对应的微分表达式和梯度，而与数学关系式的复杂程度无关。例如我们输入关系式：
，（1）
DFT系统将自动生成其符号微分形式及其梯度形式分别为
，（2）
4.2数值导数和微分
切线性模式最基本的应用就是在一定扰动输入下求解输出变量的扰动（响应）。表4.1给出了DFT系统在对IAP9L模式、GPSRayshooting模式和GPSRaytrace模式三个数值模式做切线性化的具体应用中，一些不同计算粒度、不同引用深度和不同程序风格的核心子过程，以及它们的切线性模式在SGI2000上运行的统计评价测试结果，其中切线性模式的可靠性指标都准确到六个有效数字以上，在运行时间、存储开销和代码复杂性方面分别是原模式的两倍左右，比较接近于理想的微分代价结果（1.5倍）。除了IAP9L模式由于过于复杂仅做粗略统计外，其余模式都用非注释语句行数来表示各自的代码复杂性。
表4.1DFT系统在三个数值模式中的统计评价测试结果
性能指标
对象模式运行时间（10-3秒）存储开销（字节数）代码复杂性
原模式切线性
模式
原模式切线性
模式
原模式切线性
模式
Xyz2g2.5306.1605524110485589
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×1035.385
×10330005000*1399*
(含注释行)2826*
(含注释行)
适当设置输入扰动的初值，运用切线性模式可以简单求解输出变量对输入的偏导数。例如，对于一个含有个输入参数的实型函数
（3）
这里设，。运用DFT系统，可以得到对应的切线性模式
（4）
其中，为切线性模式的扰动输入参数。可以通过以下办法来求得偏导数：
（5）
其中。如果对于某个既是输入参数又是输出参数，可以类似以下过程引用的办法来处理。对于过程引用的情形，例如一个含有个输入参数的子过程
（6）
其中，为输入参数；，为输出参数；，既为输入参数又为输出参数。运用DFT系统，可以得到对应的切线性模式为
（7）
其中，，，分别为切线性模式的微分扰动输入、输出和输入输出参数。可以通过以下输入扰动设置并引用切线性模式（7）来求得偏导数：
a)设置；（，）；（）可以同时求得（）和（），其中。
b)设置（）；；（，）可以同时求得（）和（），其中。
4.3稀疏雅可比矩阵
运用上节讨论的方法来求解稀疏雅可比矩阵,具有极高的计算代价。例如，一个含个独立和个依赖参数的子过程，为求解整个雅可比矩阵就需要反复调用次切线性模式，当相当大时，这对许多实际的数值计算问题是不能接受的。事实上，如果雅可比矩阵的任意两列（行）相互正交，那么可以通过适当设置扰动输入值，这两列（行）的元素就可以通过一次引用切线性模式（伴随模式）完全得到。设和分别为雅可比矩阵的行宽度和列宽度，即各行和各列非零元素数目的最大值，显然有，。这里介绍几种常用的求解方法。
正向积分当时，通常采用切线性模式来计算雅可比矩阵。根据雅可比矩阵的稀疏结构，适当选择右乘初始输入矩阵，可以获得接近的计算时间代价。DFT系统采用一种逐列（行）求解的方法，来有效求解右（左）乘初始输入矩阵。其基本思路是：按照某种列次序考察雅可比矩阵的各列；考察当前列中所有非零元素，并对这些非零元素所在行的行向量做类似模二和累加运算（即将非零元素视为逻辑“1”，零元素视为逻辑“0”），从而得到一个描述当前列与各行存在“某种”相关的标志向量（其元素都是“1”或“0”）；依据此标志向量，就很容易得到一个与之正交的列初始向量，其中与当前列序号对应的元素设置为“1”，而与标志向量中非零元素序号对应的元素设置为“0”，与标志向量中非零元素序号对应的元素设置为“-1”，显然，该列初始向量是唯一的，并且对应着当前右乘初始输入矩阵的最后一列；逐一考察已求解得到的列初始向量，如果某列初始向量与当前求解得到的列初始向量按下面定义的乘法（见过程4）正交，那么这两列就可以合并，即将当前列初始向量中非“-1”的元素按照对应关系分别赋值给该初始向量，并从记录中删除当前列初始向量；重复以上过程，继续按照给定列次序考察雅可比矩阵的“下一列”。不难说明，按照不同列次序求解得到的右乘初始输入矩阵可能不同。其中逐列求解右乘初始输入矩阵的过程可以简单叙述为：
1）将右乘初始输入矩阵所有元素的初值均设置为，，。。
2）如果，转6）。否则，如果雅可比矩阵的第列中的所有元素均为，，重复2）的判断。否则转3）。
3）计算标志向量。令，做如下计算：
，;
4）设为的列向量。在上定义乘法，对任意的，我们有：a）；b)如果，必有和。然后，做如下计算：
,;
，6);
2);
5）令，并做如下计算：
，;
令,。如果，转6）；否则，重复2）的判断。
6）对，，如果，则。取的前列，这样，我们就得到了一个维右乘初始输入矩阵。
这里需要说明的是，运用上面的方法求得的右乘初始输入矩阵不仅与求解雅可比矩阵的列序有关，而且与过程4）中的合并顺序也有关系。至于如何最优求解右乘初始输入矩阵，目前还很难讨论清楚。但是，大量模拟试验结果表明，运用上面自然次序求得的右乘初始输入矩阵宽度已经非常接近于其下界值。
反向积分当和时，通常采用伴随模式来计算雅可比矩阵。根据雅可比矩阵的稀疏结构，适当选择左乘初始输入矩阵，可以获得接近的计算时间代价。其中左乘初始输入矩阵的求解过程完全可以按照上面的方法进行，但是在处理前必须先将雅可比矩阵转置，最后还需将得到的初始输入矩阵转置才能最终得到左乘初始输入矩阵。同时，其行宽度也已经非常接近于其下界值。
混合积分如果将切线性模式和伴随模式相结合，往往可以避免梯度向量运算中的诸多冗余计算。例如，ADJIFOR系统在求解雅可比矩阵时，在语句级微分实现中首先用伴随方法求得所有偏导数，然后做梯度向量积分；其计算时间代价与和模式的语句数目有关，而其存储代价为。具体讨论可参考文献[7]。
5．结论
切线性模式在无截断误差意义上计算函数的方向导数、梯度或雅可比矩阵，以及在模式的可预测性及参数敏感性分析、伴随模式构造等相关问题中有着广泛应用。DFT系统主要用于求解FORTRAN77语言编写的切线性模式，具有很强的全局数据相关分析能力。此外，DFT系统还具有其它几个重要特色，如结构化的微分实现、自动生成微分测试程序以及基于语句级的微分代码优化。本文简单给出了DFT系统在求解数值和符号导数和微分、稀疏雅可比矩阵中的应用。为评价一类自动微分系统，本文初步提出了统计准确率的概念。
参考文献
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酒店的网络应用情况非常复杂，使用的人员流动性大，对酒店网络建设提出了比较高的需求，需要解决因病毒攻击而引发的客户投诉的问题。这其中经常碰到的会引起所有用户不能正常上网的是ARP欺骗。近段时间，国内网吧、企业、酒店等行业大都出现过由于ARP欺骗引起的断线(全断或部分断线)的现象，由于该欺骗变种太多，传播速度太快，国内外的反病毒厂商都没有很好的办法来解决ARP欺骗问题。
一、什么是ARP欺骗
从影响网络连接通畅的方式来看，ARP欺骗分为二种：一种是对路由器ARP表的欺骗；另一种是对内网PC的网关欺骗：
第一种ARP欺骗的原理是——截获网关数据。它通知路由器一系列错误的内网MAC地址，并按照一定的频率不断进行，使真实的地址信息无法通过更新保存在路由器中，结果路由器的所有数据只能发送给错误的MAC地址，造成正常PC无法收到信息。
第二种ARP欺骗的原理是——伪造网关。它的原理是建立假网关，让被它欺骗的PC向假网关发数据，而不是通过正常的路由器途径上网。在PC看来，就是上不了网了，“网络掉线了”。
二、ARP欺骗的危害
ARP欺骗可以造成内部网络的混乱，让某些被欺骗的计算机无法正常访问内外网，让网关无法和客户端正常通信。实际上他的危害还不仅仅如此，一般来说IP地址的冲突我们可以通过多种方法和手段来避免，而ARP协议工作在更低层，隐蔽性更高。系统并不会判断ARP缓存的正确与否，无法像IP地址冲突那样给出提示。而且很多黑客工具例如网络剪刀手等，可以随时发送ARP欺骗数据包和ARP恢复数据包，这样就可以实现在一台普通计算机上通过发送ARP数据包的方法来控制网络中任何一台计算机的上网与否，甚至还可以直接对网关进行攻击，让所有连接网络的计算机都无法正常上网。这点在以前是不可能的，因为普通计算机没有管理权限来控制网关，而现在却成为可能，所以说ARP欺骗的危害是巨大的，而且非常难对付，非法用户和恶意用户可以随时发送ARP欺骗和恢复数据包，这样就增加了网络管理员查找真凶的难度。三、解决ARP攻击的方法
绝大多数路由器厂商建议用户在内网主机和路由器之间建立双向的ARP绑定来解决这个问题，这也是目前看来最行之有效的解决方案
但是在酒店却很难使用这个方案，随着住店客人的不断更换，酒店客房里的主机是不断变化的，这就意味着遭遇ARP欺骗时，不可能在路由器上通过绑定内网主机ARP信息的传统方法解决此问题。同时，也很难让住店的客人操作对路由器的ARP绑定。
针对使用HiPER路由器的酒店用户特提出以下解决方案：
1.解决路由器被ARP欺骗的问题
绝大多数酒店采用DHCP技术给上网用户动态分配IP地址，HiPER新一代ReOS版本VSTAR根据这个特点，对路由器DHCP动态分配IP地址的用户自动进行ARP绑定，待该IP地址租约到期未续租时将其自动解除绑定的功能。这样当路由器收到内网虚假的ARP信息的时候就会主动拒绝。
2.解决内网主机被ARP欺骗的问题
方法1：通过路由器按照一定频率发送申明自己的广播包，告知内网每台主机正确的网关ARP信息。
方法2：一旦ARP欺骗发包的频率高于网关的发送频率，方法1的防御方法就会失效。这时候我们就可以配合内网安全交换机端口隔离功能来解决这个问题，在内网的交换安全交换机上配置每个端口为独立的VLAN（可以采用802.1QVLAN或者PortVLAN技术）。这样，内网即使有主机发起ARP欺骗，也不会影响到内网的其他主机的正常上网。
3.过渡方法
①把控制系统移入DCS系统，神华某电厂#1机组主机DCS系统是艾默生公司的OVATION控制系统，从备品备件到技术支持始终提供很好的服务，把旁路系统兼容到DCS中会节省很大一笔开支。由于旁路系统实际不存在自动控制和保护功能，可以再保留基本功能的前提下简化控制回路，OVATION控制系统的编辑功能强大，以后如需要恢复其他功能仍然可以很方便的增加。
②将旁路上的人机操作界面完全做到DCS中，操作人员已经很熟悉这套系统，不再进行培训学习，节省了大部分时间。同时也不会再出现类似改造前系统的通讯故障的缺陷，便于机组的稳定运行。
③就地旁路控制系统取消PLC卡件，可以补充到其他系统应用中，以后的检修和维护方便。同时旁路控制系统和其他系统的联系取消，只作为单纯的阀门控制，不容易误发误动旁路控制，便于机组的安全稳定。
2旁路系统控制
回路改造方案的实施利用1号机组停机检修的机会，专业技术人员对上述方案进行了相应的实施，首先为了降低改造成本和改造工作量，将原有的阀门定位器保留，原阀门到旁路控制柜电缆保留。拆除设备与DCS之间的信号线接口在旁路控制柜内。同时为了降低造价，节省时间，在就地核实元件安装位置后用DCS中测点代替旁路系统的监视点。旁路改造后，主控制立盘旁路触摸屏不再使用，旁路系统所有阀门在DCS中做画面及操作端，高旁、低旁蒸汽阀，高低旁喷水阀由运行人员根据需要手动控制开度。压力、温度在画面上显示供运行人员参考。油站油压低报警信号送至画面显示，并在DCS中组态逻辑。
二改造效果分析
1技术效果分析
通过此次#1机组旁路控制系统技术改造，解决了如下问题：
①用户自主设计并优化的旁路控制系统逻辑，较之原有逻辑，结构简单，功能强大，历史数据分析方便，为国内引进的同类型旁路改造提供成功的方案，具有重要的推广价值。
②旁路控制系统的操作画面设计界面友好，显示信息量较原有系统大大提高，方便运行操作，降低了运行员误操作的可能性。
③将旁路控制系统的功能全部由新增的冗余OVATION控制实现，与DCS系统在同一网络框架下，具备了历史数据收集、SOE功能、操作员时间记录功能等分析功能，解决了原控制系统集成度不高，技术相对落后、设计复杂、控制器无法实现冗余控制、无历史数据收集及SOE功能、安全系数不高、控制逻辑不透明等问题，增强了控制系统的安全稳定性、增加了系统的透明度和易用性、降低了维护成本。OVATION控制系统采用标准化的模块和轨道方式搭建系统，系统集成程度高，解决了原旁路控制柜内接线过于密集、柜内大量使用继电器、隔离开关等设备、继电器控制回路大量使用导致系统故障点曾都等问题。
2安全效果分析
OVATION系统与旁路优化整合后，系统故障率明显降低，机组安全性大大提高，改造前，控制系统每年发生故障次数十几次，从改造完后运行至今，尚未发生旁路系统问题导致的机组安全事故。
3经济效果分析
现念:质量即符合要求,而不是好。
传统理念剖析:如果把这个问题向公司高层和中层的各位领导和基层的员工询问,估计会有几十种不同的答案。这说明什么?说明我们对每天挂在嘴边的质量每个人理解都不一致。
一种普遍的看法是:质量意味着好,而质量越好就要多花钱。这使质量的定义很容易走入一个误区:认为质量越好,如果顾客对产品要求的等级是A,我们重视质量就是要给顾客A++的产品,只有多花钱才能把质量做好,才能赢得顾客。在这种质量观念的指导下,往往组织会提供给顾客本身并不需要的质量,结果导致产生了质量的过剩。
另一种普遍的看法是:质量差不多就可以了,重要的是产量和成本。这种质量观念往往会使产品质量达不到设计要求,使组织提供给顾客的产品存在这样或那样的问题,结果导致了质量的不足。
思索:联系组织的现状,我们是否应对以下问题进行深层次的思考?
质量是符合要求,而不是好。首先,提出的问题是:谁的要求?当然是顾客的要求。但是我们对顾客的要求明确吗?我们真正了解顾客的要求吗?如果一个组织的客户是有限的几个或几十个,那么该组织对客户的需求通过业务员或平时的沟通或订货合同可以基本掌握。但如果一个组织的顾客是千家万户,有数亿的顾客,那么面对如此庞大的顾客群要掌握顾客的需求是非常困难的。而且顾客群也客观存在着层次的差别:农村顾客群、中小城市顾客群、大城市顾客群、海外顾客群。每个层次之间对组织产品的需要会有较大的差异,试想将组织生产的一种规格的饮料同时既放在西部边远农村简陋的零售店销售又摆在上海白领夜生活的酒吧柜台上出售,希望既能满足农村孩子的需要又能满足上海白领的需要,是不是一件非常困难的事?由此联想:我们在设计、研发、工艺、设备选型、原材料、质量控制侧重点、包装设计、生产控制是否需要更多地考虑不同顾客群的不同需要?
组织存在有过剩的质量和不足的质量吗?很显然,不足的质量是存在的,这也是大家都能感受到的。但是对过剩的质量,我们也应予以关注。因为过剩的质量是顾客所不需要的,过剩的质量存在即意味着浪费。试想:我们是否需要每个生产线都配置昂贵的生产设备?我们投向农村的产品是否都需要用昂贵的生产线进行生产?规定的产品工艺参数是否存在质量过剩的现象?对于直接影响顾客感观刺激的包装质量是否存在质量的不足?对十分刺激消费者的感官问题,如沉淀、悬浮物等是否存在质量的不足?对不同消费顾客群的产品是否需要有不同的生产和质量控制方案?组织投入了大量的资源配置了:一流的生产设备,一流的分析检测设备,为什么生产出的产品质量却总不如所愿?现实是:一个组织如果对质量的定义没有一致的理解,可能会出现这样一种现象:在需要高质量之处往往存在着质量的不足,而在不需要高质量之处往往存在着质量的过剩。
2质量系统的核心应该是预防
质量系统的核心是预防。产生质量的系统是预防,不是检验。检验是在过程结束后,把坏的从好的里面挑出来,而不是促进改进;预防发生在过程的设计阶段。包括沟通、计划、验证以及逐步消除出现不符合的时机;通过预防产生质量,要求资源的配置能够保证工作正确的完成,而不是把资源浪费在问题的查找和补救上面凡不符合项都有原因,凡产生之事皆可预防。其实我国古人早就有了预防的思想,如唐朝韩愈所说的那样,“止之于始萌,绝之于未形。”
传统理念剖析:很多管理者都能够理解预防的重要性,甚至有部分管理者对预防非常重视。问题在于很多管理者把以下的工作方法或理念当成了预防:
多一些检查总能发现一些问题。多一些检查有两个方面的现象:一种是管理层总希望多购置昂贵的检测分析设备来提高检验分析的能力,认为有了很高的检验分析能力就能够多发现问题,起到预防的作用;另一种是:管理层总喜欢多派一些检查人员到车间现场去进行定时或不定时的检查,认为只要多去检查,多发现问题,就能够提高产品质量,起到预防的作用。
预防的重点是生产环节和基层的员工。管理层认为预防的重点应是:对生产过程与基层员工进行严格的监督,因为是他们造成了质量问题。
联系很多组织的现状,我们是否应对以下问题进行深层次的思考?
A检验和分析不产生质量,检验和分析是不增值的活动。但在许多的组织中质量系统的人员构成比例是检验人员数量:质量管理人员数量=1～2。如果一个组织的质量系统人员构成比是这样的话,说明该组织的质量系统还是处在检验控制和事后把关的阶段,其质量系统的核心是检验而不是预防。
B预防的重点应该是生产过程还是设计、试验、过程策划阶段?如下图所示:影响成本的因素
正如《兵经百篇•速》中所讲:“视而不见,人将先发。发而不敏,人将行发。难得者时,易失者机。迅尔行之,速哉”。知识经济时代,先机即商机,兵贵神速,速度超过成本或品质,成为企业间竞争的主流,成为企业经营首要目标和核心竞争力主要内容。在这种形势下,企业应调整自身结构,采取适宜对策,构建提速机制,建立速度营销系统。从企业经营系统出发,构建企业速度营销系统应包括灵敏的营销信息系统、高效产品开发系统,柔性生产制造系统以及快速产品分销系统等诸多子系统。只有将这诸多子系统统筹起来考虑才能明显、有效地提高系统响应市场需求的速度,最大限度地缩短从观念到现实的时间。虽然与企业经营有关的部分因素的改进,也能局部地提高企业的竞争力,但均不可能达到未来速度营销的要求,无法确保当前的改进在不断变化的市场中依然获得有利的回报。
高速营销信息系统
市场瞬息万变,有速度还要有正确的决策,而正确的决策的基础是及时、准确、全面的信息。快速反应的营销信息系统作为联结企业与环境的纽带,对企业的内外部信息沟通和决策等经济活动起着重要的支持作用。大多数企业原有营销信息系统是完全按照以前营销策略和运作流程设计的,基本上是一个日常业务处理系统,缺乏决策支持功能,缺乏外部数据采集功能,系统封闭性较强,营销信息与企业整体信息系统无法对接,与ERP制造信息脱节,导致现有营销信息系统无法大幅度地提高营销管理水平,成为实现速度营销的瓶颈。因此,必须引进先进的管理技术,采用先进的、集成的营销信息管理系统。
应大力投资建立企业新型的数字式基础设施,建立公司的营销数字神经系统。营销数字神经系统会使事实和思想更容易从公司的基层涌现出来,从掌握这些信息的雇员处涌现出来——而且,可能还会使许多新答案被提出,并且它使公司能快速地完成这一切。
营销数字神经系统能帮助企业快速地获取销售、合作伙伴、顾客等重要信息,快速地为公司内部需要它的人提供有价值信息,提供完美集成的信息流,在正确的时间到达系统的正确地方,使能够对问题和机遇做出更快速的反应,从而使公司在高速商业世界中具备与对手竞争需要的反应速度;通过营销数字神经系统将营销实体过程转变为虚拟过程,从而构建企业虚拟价值链,通过镜相的世界,增强企业有效地“看”物质运作的能力并使企业能在市场空间控制协调这些市场场所的活动,进一步用虚拟活动代替实质活动,并在市场空间上利用信息建立“新的顾客关系”,为顾客创造新的价值;建立营销数字神经系统合理结构,通讯部分、数据库部分和应用程序部分都应有合适的体系结构,并且相互之间要协调运作,密切配合;大力开展网络营销。网络营销是目前进行商贸活动的一种最先进手段,它是用户将自己的各类供求意愿按照一定的格式输入网络,网络便会根据用户的要求提供给用户各种选择。一旦用户确认,网络便会自动完成买卖合同签订、分类、传递和款项收付等全套业务,实现营销活动的快速开展;进行面向过程的企业再造。基于传统的功能层次组织结构下开发的营销信息系统,其内部结构也是一种功能层次结构,每一个功能单元几乎是一个个近乎封闭的任务团块,它们之间很难进行有效的交互和协调工作,这严重制约了营销信息系统的快速反应能力。
快速反应的营销信息系统必须要考虑所有功能及其相互之间的协作,为适应这一要求,就需要采用面向对象技术开发营销信息系统,使系统中的异构部件在企业组织结构再造的基础上有机的集成起来,形成面向业务流程过程的营销信息体系结构,这是快速反应营销信息系统建设的基础。
总之,在新营销环境下,大多数业务都将变成自我服务的数字化业务,客户服务将成为每一家企业增加价值的主要职能,变革的速度以及针对客户个人情况的关注的需要将迫使公司在内部采纳数字化程序。理解这种变化及变化的性质,构建基于全新理念的速度营销信息系统,对于构建企业未来的竞争优势,具有十分重要的战略意义。
高效产品开发系统
随着市场经济的发展和科学技术的进步,企业产品生命周期越发短暂,加快产品创新,缩短产品开发时间已成为企业获得和保持竞争优势的关键。领先开发新产品往往能获得技术专有性,给后进入者设置较高的进入壁垒,同时,还可以为产品技术或其它活动确定标准,迫使后来者采纳这些标准,而这些标准又反过来使企业的领先地位更持久。创新领先企业可以优先获得稀缺资源,优先选择劳动力、原材料供应商、设备及有经验的管理人员,选择开发具有较大需求潜力的产品,开拓有吸引力的市场,迫使竞争对手处于不太理想的竞争地位。
要使产品创新处在领先地位必须建立高效产品开发系统,这须首先从转变产品开发指导思想入手。树立正确产品开发思想必须对环境和产品本身有正确认识。产品开发环境正在从产品和服务的标准化、寿命期长、信息含量少、一次易的环境向产品和服务个性化,寿命期短,信息含量大,并且顾客基础不断变化的环境转变。市场现实状况重新驱动了对产品的定义,产品被定义成顾客问题解决方案,这种解决问题的方案是由顾客和生产者联合确定的,并且是开放式的,它的最终用户可以对方案进行改进、升级或重新配置,在此基础上形成连续的方案产品替代,并且方案的替展与顾客所遇问题的发展步调一致。这就需要同顾客建立一种战略性的关系:稳定的、长期的、能经受不断的市场变化考验的关系。当生产者与顾客能相互理解,共同创造解决方案时,这种不可避免的互相依赖互相影响便成了这种长久关系的基础,另外,以个别顾客的信息为依据的日益富有弹性的生产能力也使企业真正能够提供方案。
在新的速度竞争环境中,传统的分步式产品开发技术已经不适宜于速度竞争环境下的产品开发,在产品开发过程中应引入并行工程和虚拟技术。并行工程即“集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。”并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭,充分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、信息技术的优秀成果,使其成为先进制造技术中的基础。在并行工程中为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门人员的协同工作;为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术并引入了工作流管理概念,以满足同步、异构、分布式团队等复杂管理的要求。并行工程的运用不仅可以缩短开发时间而且可以减少误差,如由于在产品开发中有顾客参与,减少了顾客信息误差,由于有生产人员参与减少了产品从设计转换到生产过程的误差,而且由于标准化、信息化满足了可重组、可重用及范围的可变性等要求。并行工程的进一步发展就是虚拟制造。所谓虚拟制造又叫拟实制造,它利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。虚拟制造的重大作用主要表现为:运用软件对制造系统中的五大要素(人、组织管理、物流、信息流、能量流)进行全面仿真,使之达到了前所未有的高度集成,为先进制造技术的进一步发展提供了更广大的空间,同时也推动了相关技术的不断发展和进步;可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产,即对生产过程、制造系统整体进行优化配置,推动生产力的巨大跃升。
柔性生产系统
随着社会主义市场经济的不断发展,企业生产转向围绕市场需求的生产,多品种、少批量生产方式成为企业主要生产方式,适应这一特点,企业生产系统逐步柔性化。
柔性生产系统是以生产为中心,将各个与之相关的部门有机结合起来,形成一个完整、灵活、效率高的生产系统。柔性生产系统的基础是处理与生产相关的各种管理数据的能力。只有采用计算机管理,才能充分保证企业生产过程中对各种信息的准确、实时处理。因此,建立一套完善的生产计算机辅助管理系统,是实现柔性生产的前提。柔性生产系统应对生产过程实现单元化重组。它类似标准件的组合,将生产过程尽量划分为一系列标准的或半标准的、独立的或协作的智能模块,各单元之间具有暂时的递阶层次关系,当某一特定的项目产品完成后,这一关系自动解散,并随时准备生成适应新项目的产品递阶关系,这样生产规模有伸缩性,能够迅速自行组织以适应市场对产品、产量和交货期限的要求。柔性生产系统也要求管理上的变化,在传统的工业企业中,是以生产线流水作业为主要生产方式来组织生产的,有着明确的分工。而计算机集成技术却将生产产品的设计、制造、工艺流程等环节全部集成起来由计算机来共同完成,实现生产一体化作业,生产作业的一体化也要求实行一体化的管理体系,传统的部门之间职责分明的管理体系被打破,同时由于许多工作由计算机完成,从而导致管理层次减少和管理幅度增加。对生产作业工人和管理人员要求具有复合能力和灵活应变能力、能够迅速适应新的工作要求。
柔性生产管理中还引入准时化生产和精益生产的概念。准时生产方式的基本思想是在恰当的时间生产出恰当的零部件、产成品,把生产中出现的存储、装备和等待时间、残次品等视为一种浪费。准时生产所依据的基本原则是“准时”,即在零件刚好被需要时,才将它生产出来并送到需要地点,其追求的理想目标是“零库存”。为了达到“零库存”,生产过程必须严格控制,生产按定单进行,前道工序由后道工序触发,当后道工序在控制库存以下时,前道工序才为补充后道工序的控制库存而生产。也就是说,对整个定单而出现产品库存减少到控制库存以下时,才会再装配产品补充库存并进而触发前面工序的生产。由于生产过程并非按计划而是从后向前由定单触发,因而相应的生产管理系统被称作为拉动式系统。准时生产的柔性主要表现在它具有动态的自我完善机制,从根本上消除隐患,以防再度发生,具有良好的生产过程控制能力。精益生产要求企业的各项活动都必须运用“精益思维”。精益思维的核心就是以最小的资源投入,包括人力、资金、材料、时间和空间,创造出尽可能多的价值,为顾客提供新产品和及时的服务。精益生产的特点在于:强调人的作用和以人为中心,各部门间人员密切合作,并与协作户、销售商友好合作,减掉一切不产生价值的工作,它是需求驱动的简化生产,简化了产品的开发过程,简化了信息的传递,简化了组织机构和非生产的费用,消除了生产过程中一切错误、积压、多余、过度加工、等候等浪费现象。精益是实现生产柔性的前提条件,整个生产组织系统的精益制造是生产系统柔性的重要保证。
现代企业柔性生产还突破了组织内柔软性发展到组织间柔性。面对市场环境的瞬息万变,要求企业有灵敏的反映,而产品越来越复杂、个性要求越来越高,任何一个企业已不可能快速、经济地制造产品的全部,这就需要建立动态联盟式虚拟企业,非常快速地合成新的生产能力。这些能力可由企业内部和企业间分散于不同部门及众多岗位的人力和物力资源,经常、快速地通过电子网络这种理想方式进行合成。它是对市场机会的动态响应,市场机会消失,虚拟企业就解体。它使资源运筹的外延从企业内部延伸到企业外部,极大地拓展了资源优化配置的范畴,使各种优势资源互相集成,催生出更加强大的综合优势,以整体的优势应付多变的市场,快速提高企业竞争能力。虚拟企业形成了一个具有时间上的“快速性”和空间上的“全球性”的动态合作经济实体,超出了单个企业的边界,涵盖了“外组织”,它也成了组织结构的一部分。虚拟企业之间的合作可以通过业务外包、合资经营、战略联盟等形式实现。业务外包首先是由一个核心成员企业发现客户对某一个产品或服务的需求时,在确定自己的核心竞争优势后,集中自己的资源放在具有核心竞争优势的活动上,将其余的活动外包给其他专业公司。如果企业没有某方面的核心能力,又出于对技术或成本的保密而不愿外包时,可以由几家企业共同出资建立一个专门化合作中心、利益共享、风险共担,因此有人将这种合资经营形式叫企业共生。当几个企业的拥有的资源和技术相互补充而各自的市场不互相矛盾时可采取战略联盟来进行的长期合作,共同开拓一项长期的事业。虚拟企业是基于新经营机遇而组建,可以实现对市场或顾客的跟踪,使产品的产量、品种、个性真正适应市场的需求,满足顾客定制的要求。
柔性生产还包括其支撑的基础结构即敏捷供应链系统,这需要对供应链进行简化、整合。制造企业就不再是孤立的个体,而是社会化大系统中的一个成员,并作为动态的制造环境中一个可使用的制造个体资源,以企业集成的形式,通过合作与竞争,加入敏捷供应链。因此,企业集成的范围应扩大,向供应商和客户扩展,或者说向企业的上游和下游扩展,组建面向柔性生产的敏捷供应链系统,对企业从客户到供应商的全程供应链各个环节业务模式进行全面重组,以期能显著缩短企业对客户订单的响应周期,并同时有效控制产品在全程供应链上的全程成本。
快速产品分销系统
在市场经济条件下,任何一个产品制造企业要想提高竞争能力和经济效益,求得生存和发展,其中的一个关键就是要解决产品上市快的问题,即以尽可能少的费用和尽可能短的时间,将产品推向市场,在满足消费者需要的同时,实现企业自身的经营战略目标。本质上讲,产品分销决策是企业营销活动(4P)的一个重要组成部分,产品分销决策过程研究的是产品从生产者向消费者转移过程的系列决策,包括依次进行地区市场需求潜力预测、地区分销点决策、分销渠道选择与评估、中间商选择与评价、仓储点及运输决策以及分销资源分配决策等。分销渠道决策是公司营销管理中最为重要的决策之一,一个分销系统也是公司一项关键性的外部资源,它的建立通常需要若干年细致的选择与组织,并且不是轻易可以改变的。快速的分销系统首先要求有合理的分销体系结构,包括分销渠道长度、广度及经销商的选择。缩短渠道长度正成为越来越多企业的选择,愈来愈多的企业越过中间环节采用直复营销的方式。一体化的渠道结构,相比于传统的分销渠道更有助于提高渠道系统响应市场需求的速度。在零售环节上实施涡轮营销对于食品、饮料等行业的公司尤为重要,因为能否更快地或在其他竞争对手无能为力的情况下将产品送到顾客手中,成为衡量他们竞争力、能否赢得长期顾客的极其重要的因素。美国多米诺比萨饼店在零售环节上实施涡轮营销,它向顾客保证半小时内送货到家,否则将免费赠送或低价出售比萨饼。为此,公司在货车上安装了烤箱和电话,在通往顾客家的路上就可以将比萨饼烤好,成功地实施涡轮营销使其在美国比萨饼市场上占有相当份额。
快速的产品分销系统需要有敏捷的物流作支撑。长期以来,人们都习惯把关注的焦点放在生产领域,但随着现代化大生产的发展,这个焦点已经逐步转移到流通领域。据统计,在美国,全部生产过程中只有5%的时间用于加工制造,95%的时间则用于搬运、储存等物流过程;在日本,物流费用约占产品总成本的10%~12%;在我国,物流费用大约占商品进销差价的70%,仅在账面上反映的物流费用就占商品总成本的40%。由此可见,物流在企业速度营销信息系统中占有重要地位。物流系统快速,实际上包含着多种含义。首先对于需方来说,快速是指在正确的时间将货品送达目的地,也就是及时性;对于物流系统而言,快速是指高效完成系统中的物流,这可以减少资产负担并提高相关的周转速度,在某种程度上也意味着高效利用库存;另外应该注意到的是,快速还指物流系统对于业务变迁的适应能力。敏捷物流系统的实现得益于信息技术发展,主要是自动识别技术和无线网络技术。自动识别技术最实际的例子就是超市中一维条码的广泛应用。条码技术的意义在于物流与信息流的结合。在没有应用条码的时代,操作中出现差错的几率非常大,这实际上就是由于物流与信息流脱节,条码则紧密地将物流与信息结合在一起,大大减少了出错的可能性。无线网络技术从有线到无线并非只是简单的媒体变化,这种媒体变化带来了新的可能性。GPS与GSM/CDPD/GPRS的组合,可以提供实时或接近实时的车辆位置信息,这些信息对于运力调配有着重要意义。
总之,在生活快节奏的21世纪,面临当前市场竞争的白热化,企业就需要开发速度营销系统,而高速度需要将各个环节高度集成进行全面提速和加速。
1.2现场实测法现场调查法一般是指设立典型的样地，通过收获植被生物量、枯落物和土壤等碳库的碳储量，在连续测定的基础上可以分析生态系统各部分碳库之间的流通量，输入系统的NPP和离开系统的枯落物与土壤的碳排放速率。然而对于大面积的森林植被采用收获法测定碳汇量比较困难，一般伐倒少许树木，确定生物量与胸径或树高的回归关系，然后利用回归关系和所有树木的实测胸径或树高推算样地的生物量，而区域性的森林资源清查数据主要是木材材积量，还需要借助生物量换算因子(BEF)等方法才能将其转换为森林植被生物量，再根据生物量与碳量的转换系数求林地的固碳量。对于园林植被，一般根据不同植物个体的叶面与胸径、冠高或冠幅的相关关系，通过实测建立不同植株个体绿量的回归模型，应用回归模型计算绿地或地区绿量的总和，从而在实测单株植物固定CO2碳量基础上，根据绿量即可计算出植被的固碳量。
1.3遥感估算法遥感估算法是指通过遥感手段从遥感数据中获取归一化植被指数(NDVI)，在GIS技术的支持下，建立NDVI与叶面积指数及植被覆盖度等的关系，结合地面调查，推断出植被指数与生物量之间的关系进而求得生物量，然后计算碳汇储量。随着遥感技术的发展，遥感估测植被碳汇成为较为便捷的方法，适用于大尺度范围内的植被碳库的变化研究。近年来的研究逐渐将遥感与模型相结合，通过遥感反演获取地面物理参数，如地面反照率、叶面积指数、土壤湿度等，可直接作为陆地生态系统碳循环模型的驱动变量或参量，以充分发挥模型的过程机理定量化和遥感信息的宏观、动态的长处。
1.4通量观测法通量观测法是指建立在气象学基础上，通过测量近地面层的湍流状况和被测气体的浓度变化来计算被测气体的通量的方法，是最为直接的可连续测定CO2和水热通量的方法，也是目前测算碳汇最为准确的方法。目前，基于涡度相关技术的通量观测已经成为研究陆地生态系统碳循环与全球变化科学的重要手段，其特点在于采用较为精密的仪器包括三维声速风速仪、闭路红外线CO2/H2O分析仪等，直接对植被与大气之间的通量进行计算，直接长期对陆地生态系统进行CO2通量测定，同时又能为其他模型的建立和校准提供基础数据。这一方法在区域和国家通量观测研究网络(AmeriFLUX，CarboEurope，OzFlux，Fluxnet－Canada，AsiaFlux，KoFlux等)中得到广泛使用。
2植被碳汇计算方法应用可行性分析
2.1路域生态系统的特征分析公路具有其独特的大尺度线性特征，绝大部分的公路都横跨多个生态系统，所以一条公路的路域生态系统通常包括多个生态系统的综合特性，是多种生态系统的复合体。公路工程的建设造成公路周边的土壤条件、光照状况、水分等环境因子发生改变，形成路域小环境。同时持续的人为干扰，引发路域植物群落内部对养分水分空间的竞争以及和外来人工绿化种的竞争，导致路域植被群落稳定性差，易退化。与稳定的自然生态系统相比，路域生态系统内部分化出许多由一种或若干种植物所构成的小群落，物种组成和群落结构具有自身特点。正是由于公路线性以及路域生态系统的复杂性，植被碳汇的估算较为复杂，现有的计算方法在交通行业的应用也受到很多的限制。因此，在方法的选择上，也应当根据不同的目的、不同的研究范围进行适当的选择与调整。
2.2模型模拟法众多的模型一般应用于区域或全球尺度的自然生态系统植被碳汇估算。模型参数获取需要长期的定位观测等方式获得，而对于具有小环境特点且呈带状分布的路域生态系统而言，模型参数的获取受到了很多限制，如若参考自然生态系统的参数值，可能会带来更大误差。此外，模型的构建是基于对现实过程的简化，在此过程中众多的假设和主观判断给模型带来了很多隐藏的误差。而且，模型参数和输入数据的不确定性同样影响着模型模拟结果的精度。因此，就目前交通行业的现状来看，模型模拟法不宜作为路域植被碳汇估算方法。但是，在交通行业逐步建立起完善的交通环境监测网络基础上，可获取路域生态系统小气候的参数时，再对部分模型参数进行校正，对模型进行改良，将模型模拟法用于验证与校核其他计算方法，提高碳汇计算精度。
2.3现场实测法目前，通过现场实测法对陆地生态系统植被固碳量的计算相对成熟，很多学者认为，以实测的方法来计算植被碳汇是误差最小的测算方法。但是该方法耗时耗力，如若采用该方法对现有路网路域生态系统中的植被进行碳汇估算，由于公路里程的原因工作量将异常巨大，在短时间内很难完成。对此，在路域生态系统植被碳汇的估算中，可选择典型的路段或区域采用该方法进行计算，并与遥感估算等方法相对比和结合，进行数据的校正，提高计算精度。
2.4遥感估算法利用遥感估算植被NPP就是基于地面上不同植被类型对不同波长太阳光的反射率来区分地表的植被覆盖。公路是线性工程，长数十至数百公里，同时植被类型多样，因而遥感技术的应用大大节约了路域植被现场调查的人力和时间成本。但同时路域范围宽约为几十米，在利用遥感技术时，对遥感图像的分辨率要求较高，而高分辨率遥感影像价格也非常可观，这样就增加了遥感影像的购买成本。因而在实际应用过程中，也需要考虑与现场实测法的结合，在满足计算要求的前提下，节约成本。
2.5通量观测法通量观测法是基于微气象学原理实现对监测样地的连续、长期观测，可应用于不同的生态系统碳通量的监测中，形成监测体系。但该法仪器设备价格较高，配套设施建设要求高，同时测量难度大，需要专业技术人员操作和定期维护。这些都限制了该方法在路域生态系统中的应用。因此，在现有条件下即使在路域小范围内开展监测也具有一定的难度。然而，为保证路域生态系统植被碳汇估测的准确性，在今后的科学研究中可以借鉴现有通量观测研究网络的建设经验，逐步选择典型的路域环境建立观测站点进行长期观测实验，积累相关基础数据，实现路域生态系统长期碳通量观测。
1.1系统设计原则根据IT资产RFID标签操作管理流程，RFID系统设计遵循以下原则：（1）通过RFID手持终端设备更新设备现场信息，实现数据信息在ITSM系统、SCCM工具平台及RFID系统等不同系统间的共享与交互，完善设备资产信息，建立高可信度的IT设备台账，提高IT资产数据的准确性和真实性。（2）IT资产变更流转历史数据可追溯。完成设备入库-设备申领-设备调拨出库-设备退库报废一系列IT设备资产全生命周期运转在系统流程内有效实现，建立行而有效的IT设备资产全生命周期管理体系。（3）通过RFID电子化标签进行IT设备日常运维、巡检及资产盘点等常态化工作。（4）实现IT设备资产运行状态监控，预防设备发生严重故障，提高对IT设备资产管理时效性。
1.2系统整体架构RFIDIT资产管理系统从ITSM系统中自动获取设备台帐和设备使用人信息等，利用RFID手持终端到现场进行任务办理，任务完成后，相关功能模块数据结果同步到RFIDIT资产管理平台，经过资产管理人员审核批准后，同步到ITSM系统中。
1.3总体技术路线RFIDIT资产管理系统的功能是通过整合其他两个系统中的数据和服务，共同提供服务。为了更好的实现数据的及时性，避免数据冗余带来的数据不准确，该系统设计使用数据库集群、应用分离的架构设计，如图（2）、图（3）：
1.4系统安全设计
1.4.1系统运行平台采用Tomcate平台作为应用系统的平台，Tomcat是一个轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP程序的首选。
1.4.2访问权限管理系统分开为三大子系统，即网络服务器、中间件、手持设备，采用统一的用户权限管理，用户需要通过用户名、密码才可以访问系统。为了确保各个组件之间的数据交互的安全，我们在WebService上也进行了用户名和密码的设置，确保数据安全稳定。
1.4.3审计日志在WEB服务器、中间件上，配合每个环节的历史日志，记录了用户的登录、同步、任务获取提交分配等全部行为。
2系统功能包含功能模块
2.1IT资产新增管理模块IT资产新增是从IT资产采购入库到IT设备调配工作环节中采用RFID技术进行实现的功能模块，此功能包含以下模块：（1）IT资产入库初始化：RFIDIT资产管理系统获取ITSM系统中入库设备，作为入库任务，通过RFID手持终端收集设备信息（it设备网卡MAC地址、SN码和RIFD），经系统批准后同步到ITSM系统中。（2）IT设备新增：RFIDIT资产管理系统从ITSM系统数据库获取设备申请单，作为任务到RFID手持终端，由RFID手持终端收集设备信息（it设备网卡MAC地址、SN码和RIFD），设备信息收集完善后可同步到ITSM数据库。
2.2IT资产RFID初始化、盘点、巡检管理模块（1）IT设备RFID初始化：系统同步ITSM系统中的IT资产列表，作为IT设备RFID初始化任务分发到RFID手持终端，通过RFID手持终端绑定设备四项（it资产设备编号、网卡MAC地址、SN码和RIFD）关键信息，经系统绑定后同步到ITSM系统中数据库。（2）IT设备盘点：系统自动获取ITSM系统的IT资产列表，作为盘点任务分发到RFID手持终端，通过RFID手持终端按部门方式对所有IT设备进行逐个盘点，回馈盘点结果到系统中，并同步ITSM系统中。（3）IT设备巡检：系统自动同步ITSM系统的中IT资产列表，作为巡检任务分发到RFID手持终端，通过RFID手持终端按部门方式快速读取设备RFID标签（有效距离内每分钟完成200个IT设备的巡检），并把巡检结果同步到系统中，同时经IT资产管理人员批准后，同步到ITSM系统中。（4）IT设备退库：系统自动同步ITSM系统中的退库申请单，作为退库任务分发到RFID手持终端，按任务要求查询退库设备，退库任务完成后，同步退库结果到ITSM系统中。
2.3IT资产配置监控及报告管理模块IT资产运行状态监控，是通过RFIDIT资产管理系统自动分析和判断IT设备运行状态，包括设备配置变更自动提醒和告警，方便IT资产管理及时定位处理，具体功能如下：（1）IT设备监控：结合RFIDIT资产管理系统完成的数据库信息，通过系统状态监控列表，实时对珠海供电局所有IT设备进行实时的状态监控，监控内容涵盖设备的运行配置信息、配置变更信息、配置变更历史查询和变更处理，同时经过IT资产管理人员确认批准后，可把IT设备配置变更数据同步到ITSM系统中。（2）IT资产报表：系统可按要求自动生成个性化的IT资产报表，管理人员通过IT资产报表窗口，对报表条件进行筛选，系统自动生成相应的IT资产报表，并加以图形界面展示，同时可对自动生成的报表进行导出。
2.4区域内重点资产安全监控管理平台系统对重点数据保护区域和重大IT资产的实时监控，通过图形化的监控画面，资产管理人员可随时获取IT设备所处位置状态，防止设备“非法”移出监控区域，并及时以短信通知相关资产管理人员进行处理。
2商业生态系统的研究方向
综上所述，所谓的商业生态系统，其实就是一个基于自然生态系统思想精心创建起来的企业网络组织。和自然生态系统一样的是，商业生态系统也是复杂巨系统，在条件满足的时候，同样能实现自组织的进化。与自然生态系统不同的是，参与系统的成员是被精心选择发展的；与普通企业网络组织不同的是，它具备生态系统的特点，通过企业生态位的分离，创造协同进化的条件。同时，它又符合复杂巨系统的特征。根据对国内外学者研究的成果看，目前针对商业生态系统的研究可以分为两个方向，即自然生态系统的方向和复杂系统研究的方向。
2.1引用自然生态系统知识方向从这个方向开展研究的学者认为商业世界中的企业组织就像自然生态系统中的生物一样，企业与企业之间既存在着竞争，也有合作的关系，它们之间在竞合过程中形成了类似于自然界中食物网的价值网络。每个企业是这个价值网络中的一个成员(结点)，承担了这个价值网络中的一个功能，比如苹果移动生态系统中的富士康科技公司，其主要功能就是为苹果公司生产iphone手机，一旦富士康科技公司的生产出现大面积的问题，将严重影响苹果公司iphone手机品牌的声誉。因此，商业生态系统关键企业(结点)的缺失将对商业生态系统的稳定和发展造成重大的破坏。从自然生态系统方向开展研究的学者，特别重视对生物学和生态学中关键知识的延伸理解和使用。比如在商业生态系统的创建形成方面，JamesF.Moore认为，如同自然生态系统的形成主要是“集合定律”的作用一样，商业生态系统的形成同样适用这个规律；EricSchmid相信“企业组织与自然界的生物体一样具有DNA”，这种组织DNA(即企业文化、企业行为和企业精神等方面)主要来自于组织最初的创立者或组织强有力的领导者；DanielZ.Sui研究发现，自然界中，生物间的竞争导致其生态位的分离，并最终形成自然界中生物的多样性现象，也才有了今天我们见到的如此缤纷绚丽的世界。商业世界也有相似的情况，同一条食街的酒家选择了“回避性定位”的策略，减少了彼此间的竞争，而且群集效应为他们带来了更多的消费者，实现了“协同进化”。
2.2复杂系统研究方向从复杂系统方向开展研究的学者认为，基于线性思维的理论并不适用于现实的商业世界，现实的商业世界运行错综复杂，不可预测。李志坚等认为商业生态系统是一个典型的复杂适应系统,具有适应性、协同进化、自组织、涌现、反馈和有意识选择的复杂适应性特征；刘健辉认为商业生态系统通过自我组织、突发性和协同进化而得到发展，并以此获得适应性。吴建材运用基于耗散结构理论、协同学理论和超循环理论分析了商业生态系统的演化发展及其动力问题，指出商业生态系统的演化发展的方式是协同进化，具体来说，是通过内部各子系统的竞争实现协同，形成系统发展的序参量，并支配着商业生态系统的进化发展。Biggiero和Lucio强调自组织过程在创建商业生态系统的重要性。
2.3存在的问题商业生态系统是一种崭新的研究领域，在体系上还没有完善，需要更多的学者和专家来补充和发展，任何一个有益的方向都是值得探索的。总的来说，自然生态系统方向的研究更注重商业生态系统在实践上的运用，尤其是达尔文的自然选择学说等生态学理论早已深入人心，故这个方向的研究更容易让人理解。不过，该方向的研究未能很深入到商业生态系统的基础问题。复杂系统研究方向则不同，它从系统演化发展的角度，引入包括序参量、熵等概念，深入理解商业生态系统的自组织进化的条件、动力和方式，有助于整体把握商业生态系统的本质和内在机制。随着信息通信技术(尤其是互联网技术)的发展，企业组织将摆脱空间和时间的限制，迎来企业组织结构的大变革时代，管理和任务可以通过网络通信技术进行集成，自组织管理模式将会是未来组织管理的一个研究方向。
3商业生态系统的主要研究领域
对国内外学者的研究进行归纳总结，我们发现，目前商业生态系统的研究领域主要集中在以下几方面。
3.1基于商业生态系统视角研究企业的竞争战略像美国苹果公司一样，组建以自己为中心的商业生态系统是所有渴望成功的企业梦寐以求的追求。因此，研究商业生态的开拓、领导和创新就成了学术界和企业界研究的热点。JamesF.Moore在《竞争的衰亡》一书中写道，商业生态系统的演化发展经历四个阶段，依次是生态系统的开拓、生态系统的扩展、对生态系统的领导和自我更新或死亡。关键企业必须做到能开发比现有系统更有效的、新的首尾相接的价值创造系统、吸引更多的参与者并保持系统成员的多样性、处理各种内外部冲突、持续地为系统注入新的思想和创造新的机会等。
3.2商业生态系统的演化机制和评价体系吴建材提出商业生态系统的本质是协同进化，其演化机制是系统内成员通过功能耦合实现自组织进化，竞争和协同在进化过程中扮演着动力的关键作用。杜国柱、王娜、李爱玉等构建了自然生态系统的健康模型，并提出了商业生态系统的健壮性评价体系，认为所谓商业生态系统健康是指能高效将原材料转变为有生命的有机体，面对环境的干扰与冲击，能持久地生存下去，并随着时间的推移能创造出新的有价值的功能。
3.3基于商业生态系统理论视角研究地区经济和产业集群黄昕和潘军从商业生态系统物种多样性和关键物种等角度，提出我国汽车工业缺少成熟和有力的关键企业的观点，而且汽车工作处于长期封闭和孤立的状态，导致了汽车企业竞争力不强、配套不完善、产业链断裂等一系列问题；吴建材基于商业生态系统理论视角研究广州服装专业批发市场，提出专业批发市场已进入协同进化的时代，应从商业生态系统角度构建专业市场的核心竞争力。HaraldMahrer和RomanBrandtweiner运用商业生态系统理论分析奥地利国家电子商务产业现状，认为奥地利电子商务发展正处于商业生态系统的第二阶段。
3.4商业生态系统理论在多领域中的应用胡岗岚等从商业生态系统理论的视角研究我国电子商务产业的集群化现象，并给出了电子商务生态系统的定义，同时认为我国电子商务生态系统的演化发展过程包括开拓、扩展、协调、进化等四个阶段。张蓓运用商业生态系统理论研究我国零售业，提出建立健康零售业商业生态系统的思路，建议走协同进化的道路，建立共赢的商业社会。郭哲从商业生态系统理论的角度，提出构建无线城市的商业生态系统模型，并给出了三种发展战略，即网络核心型战略、支配主宰性战略和缝隙型战略。
二、急性肾损伤（AKI）
AKI是一个新的名词，代替急性肾衰竭，主要强调肾损伤是一个连续的过程，在没有表现出可测得的肾功能指标下降之前，肾损伤已经发生。AKI常分为3个病理生理范畴，肾前性、肾性和肾后性。KD导致的AKI有肾前性和肾性。而小管间质性肾炎（TIN）、HUS、免疫复合物介导的肾病、川崎病休克综合征（KDSS）是肾性AKI的原因。肾前性AKI：发展为肾前性AKI的KD患儿几乎都伴有急性心力衰竭（AHF）或因胃肠功能紊乱导致低血容量，肾活检没发现肾小球和肾小管病变，随着AHF和低血容量的纠正，AKI恢复。部分KD患儿发展为AKI可能系AHF引起肾低灌注所致。肾性AKI：TIN是AKI的常见原因，特征是肾间质有炎性细胞浸润。在肾组织中发现有Th和Ts细胞，这提示这些细胞对TIN有致病作用。Veija等报道1例2岁男孩确诊为KD，同时发现伴有TIN，最后出现AKI，肾活检表现为弥漫性间质单核细胞和多形核细胞浸润，通过按KD治疗病情恢复。大多数肾性AKI不需要特殊治疗，少数需要血液透析。Bonag等报道1例8岁男孩，除了有典型KD表现外，还有大量蛋白尿，低蛋白血症及急性肾功能减退等肾活检表现为TIN伴轻度系膜区扩大，无血管受累，诊断为KD伴肾病综合征和AKI，通过支持疗法病情痊愈，没有使用激素。说明KD合并的肾病综合征随着KD的治愈，肾病综合征可以自然缓解，而无需针对肾病综合征进行特殊治疗。有研究尸检1例因KD死亡病例发现TIN伴轻度系膜基质增多。这些均说明KD所致肾性AKI是由于肾小管间质炎症所致。因为T细胞活化在TIN和KD发生于发展中有重要的作用，T细胞的活化可以使KD患儿发生TIN。免疫复合物介导的肾病：Nagamatsu等报道1例3岁KD男孩，发展为肾性AKI，病理学特点是：光学显微镜肾小球正常，电镜可见电子致密物上皮下沉积，提示由于免疫复合物导致的肾小球病变。与KDSS相关的AKI：KDSS是KD的一种严重形式，表现为低血压和灌注不足。炎症指标显著增高，冠状动脉病变危险性增高，二尖瓣反流，长时间心肌功能障碍。Gatterre等报道11例KDSS，其中10例发展为AKI，8例有多器官功能不全综合征，所有10例AKI恢复没留肾的后遗症，MacArdle等报道1例2岁男孩KDSS发展为AKI，进行腹膜透析，肾活检肾小球正常，有少量浆细胞和嗜酸粒细胞浸润，肾小管坏死，这些表现提示AKI的发生是急性肾小管坏死（ATN）和多器官功能不全所致。
三、HUSKD并HUS
有2例报道，Ferriero等报道1例2岁KD女孩，有轻度HUS表现，通过支持治疗痊愈。Heldrich等报道1例3岁KD女孩，出现HUS和过敏性紫癜。虽然其发病机制不清楚，也没有进行肾活检，推测可能与肾小球毛细血管内皮损伤有关。
四、急性肾炎综合征（ANS）
ANS的临床特征是血尿、水肿、高血压。部分有中等蛋白尿、肾功能不全。大多数为感染后肾小球肾炎，有些血管炎也可以出现ANS，如过敏性紫癜、Wegener肉芽肿、微血管炎等。Salcedo等总结7例KD并ANS，6例是儿童，平均年龄5个月，ANS的发生时间为2～30d，平均20d，血尿、蛋白尿、水肿、高血压的发生率分别为7/7、6/7、5/7、4/7，C3和C4下降者为4/7，2例发生轻度肾功能不全，肾脏改变随着KD的缓解完全消失，而6例存在冠状动脉损伤，1例进行肾活检，表现为系膜增殖性肾炎伴间质淋巴细胞和浆细胞浸润，系膜区有IgM和C3沉积，电镜发现系膜区和内皮下有电子致密物沉积。KD并发ANG的发病机制仍不清楚，基于发现有电子致密物沉积于肾小球，4例有C3和C4下降，推测部分可能是由免疫复合物介导。
五、肾病综合征
虽然蛋白尿在KD很常见，但发展为肾病综合征者少见，Krug等报道3例KD，年龄分布为4、4.5、8岁，有肾病综合征表现，所有3例均给予阿司匹林和静注丙种球蛋白，均未使用皮质激素，2周内蛋白尿完全消失，Gatterre等报道11例KDSS，其中3例出现肾病综合征，尽管症状的严重程度不一，但所有肾病综合征患儿痊愈无任何后遗症。张琴等报道1例8岁男孩KD合并肾病综合征，肾病综合征发生在KD的恢复期，肾活检发现肾小球呈分叶状，系膜细胞及基质弥漫高度增生，广泛插入，形成双轨征，毛细血管管腔高度狭窄，基膜内系膜区可见嗜复红蛋白沉积，肾小管灶状萎缩及多数蛋白管型；肾间质淋巴细胞浸润及纤维化；小动脉管壁增厚。病理诊断：膜增生性肾小球肾炎。加用激素、环磷酰胺冲击、对症治疗，2个月后病情明显改善。
六、肾小管功能异常
肾小管功能异常时有报道。大多数研究是通过测定尿中尿溶酶体、尿IL-6、β2微球蛋白水平和尿NAG酶，发现这些指标在KD急性期增高，说明存在肾实质损伤。最有价值的研究是Watanabe等对23例KD患儿尿β2微球蛋白进行检测，根据尿分析结果分为3组，无脓尿、膀胱性脓尿、尿道脓尿。发现大多数KD有尿β2微球蛋白增高，但膀胱性脓尿患儿尿β2微球蛋白较尿道脓尿和无脓尿组更高。KD的肾小管功能异常的机制至今仍不清楚。
二、国内财政学专业研究生培养模式的发展趋势
自我国招收财政学研究生以来，其培养规模不断扩大，特别是在提出中国由政府主导的计划经济体制向社会主义市场经济体制转换后，对财政学专业人才的需求，也使得其招生和培养规模在稳定增加，总体而言，可概括为以下四点变化。
1.财政学专业研究生培养目标的转变。
改革开放以来，财政学专业研究生一直强调“学术型”的培养目标，这一目标已逐渐与财政学研究生的实际就业方向和世界研究生的发展状况不符，经过总结反思，财政学专业研究生的培养目标已发生了重大转折“，应用型人才为主”将是我国未来财政学研究生的主要培养目标。
2.财政学专业研究生培养机制的创新。
在研究生入学培养机制上，除了像网上报名、电子注册这样技术性的改革外，在考试弱化初试的权重，强化复试地位，全面改革收费制度，取消“公费”、“自费”区别上也有了创新；在研究生培养上，我国财政学研究生培养机制一般都是以修学分和写论文为主要内容。
3.财政学专业研究生学科属性的交叉。
纵观财政学研究生培养的发展史，我们不难发现一个明显特点，就是其他学科向财政学领域的渗透，其他学科的科学原理和方法用于研究和解释财政现象愈来愈普遍，这也为财政学研究生培养模式的发展奠定了坚实而宽广的学科理论基础，使财政学演变成了一门融经济学、政治学、管理学、法学及社会学于一体的交叉学科。
4.财政学专业研究生培养方式的多元化。
与培养目标相适应，财政学研究生的培养方式也在逐渐向多元化发展，纯粹的“学院式”的导师教育逐渐减少，实行导师学生的“双向选择”甚至是“多导师”指导，强调社会实践。
三、基于系统论视角的财政学专业研究生培养模式探索
1.确立财政学专业研究生培养的三大目标———学习力、研究力、创新力的目标。
学习力即以培养终身学习能力为目标，培养具有独立获取知识、信息能力，掌握终身学习的方法的财政学研究生。研究力即以培养理论研究能力、实践操作能力、专业素养能力为目标，培养研究生系统掌握财政学基本理论和知识的同时运用财税知识研究财政经济现象的能力。创新力即以促进研究生创新能力的培养和提高为目标，充分发挥他们在科研创新中的生力军作用，为科教兴国，建设创新型国家和创新型社会发挥最大的聪明才智。
2.构建财政学专业研究生培养模式的四大系统———目标系统、管理系统、培养系统和支撑系统。
目标系统是财政学专业研究生培养系统中最核心的系统，应包括两个层面：①预期。对财政硕士而言，培养预期即“高层次、应用型的财政专门人才”；②标准。科学设计财政硕士在相关素质方面需达到的具体标准，是财政硕士专业学位培养模式首当其冲的要点。管理系统是指在财政研究生的培养过程中对所涉及的资源进行整合与调配的过程，即在一定的目标下对人财物及信息的调配，包括四个相互联系的部分：管理主体———研究生院或相关学院；管理客体———包括人（主管人员、辅导人员、生源）、财（教育经费）、物（教学场地、教学用具）、信息（培养过程中动态情报，相关信息等）、论文工作管理、授位管理等；管理行为———财政学硕士学位创建计划（包括招生计划、培养计划、管理计划等）、财政学硕士学位创建组织（包括组织机构和组织行为）、财政学硕士学位建设领导（领导艺术和领导行为）、财政学硕士学位建设控制（包括过程控制和结果控制）；管理制度———政治层面制度、操作层面制度。财政学研究生的培养系统涉及师资、课程与教学三个部分。师资方面———财政学硕士培养要对教师的质量、数量、结构和发展都提出针对性的要求；课程方面———因课程体系是财政学硕士汲取知识和锻炼能力的载体，科学合理的课程设置是财政学硕士培养质量的重要因素之一，因此其课程设置要充分反映财政学各领域对专门人才的知识与素质的要求，注重分析能力和创造性解决实际问题能力的培养；教学方面———教学是财政学硕士学位建设和发展过程的介质，灵活机动、科学合理的教学模式是高质量教学水平的保证，各授权单位要加强实践环节的力度，高校可以依托财政学教学资源与相关社会机构的天然学科联系，为财政学硕士搭建宽广的实训平台。支撑系统是总体系统健康良性运行的重要保证。财政学研究生的培养模式的支撑系统首先来自于以经费形式出现的经济资源，其次包括教学所需的场地、设备、图书等硬件资源，最后是政策支持、价值观念、社会文化等软件资源。
3.搭建财政学专业研究生有效学习的三大平台———课堂教学平台、实践教学平台、科学研究平台。
课堂教学平台是主体。建立课堂教学平台，要做到所教的课程都是通过精心比对后确定下来的，加强文理渗透，增设跨学科课程。对于一些现实性很强的教学内容，聘请实际部门工作人员主讲，并实现现场教学。实践教学平台是辅助。如可能，可与地方的财政局、税务局及企业签订校财、校税或校企合作协定，建立实践教学平台。科学研究平台是补充。改变目前高校、科研院所各自单独培养研究生的现状，将各自的资源优势进行有效组合，构建一种由大学、科研院所紧密结合的研究生培养平台。
二ATO与ATP子系统
ATP子系统是保证列车运行安全的系统，它根据线路数据、列车临时限速信息、联锁设备提供的列车进路信息，提供列车运行间隔控制、超速防护、车门和站台屏蔽门监督等安全防护功能，且符合故障-安全原则。ATO子系统在非人工状态下通过控制牵引和制动力来控制列车运行，列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动完成列车启动、加速、巡航、惰行、减速和停车的合理控制。ATO子系统为热备份，即当主ATO单元故障时，能够自动从主ATO单元切换到备用ATO单元。“热备份”在这里是指主备两套ATO单元运行完全相同的软件，获得相同的传感器输入，独立进行运算；但是同时只有一套ATO单元作为主机和其他子系统如ATP、车辆、TOD、ATS等交互，备用ATO不提供任何输出。仅当检测到当前主ATO单元发生任何故障时，并且列车完全停车后，能够自动进行切换，这样，就避免了影响运行，或司机进行一些不必要的操作。ATO和ATP分别运行于独立的CPU处理器中，彼此通过高速PCI总线连接。系统采用连续速度-距离曲线控制模式进行闭塞设计。当列车运行速度接近ATP最大允许速度时，车载设备产生声光报警，并采用常用制动降低列车速度。采用常用制动时，系统连续地检查列车的制动率，如常用制动率达不到规定值，或车速未按要求进行减速而列车速度达到ATP紧急制动触发曲线速度时，实施紧急制动。
