运动学的描述十篇

发布时间:2024-04-25 20:34:41

运动学的描述篇1

一、语言的视角下学习物理的重要意义

有的教师不理解为什么要在语言视角下学习物理,他们认为应该在语文课中学习语言,在物理课中就应该学习严谨的科学知识.实质上,语言学习与物理学习是相辅相成的.

例如,高中教师在引导学生学习物理时,有时会发现学生做题时经常存在审题不清的问题,明明很简单的一段物理描述,有的学生还是看不懂题目的重点意思,学生连题目都看不懂,如何能通过做对题目呢?有时教师引导学生说明一段物理现象,学生不能用简洁、客观的语言表达物理知识,那么学生又如何把自己研究的物理成果告诉别人?在物理学习中,教师常常会让学生分组学习、交流讨论,如果学生不能用准确的物理语言与他人交流,也听不懂他人描述的物理现象,又如何能通过交流提高自身的物理水平呢?从物理实践中可以看到,在语言视角下学习物理是非常有必要的.让学生听懂人们的物理描述、自己能陈述物理现象是学生在学习物理时必须要掌握的能力.

二、语言视角下物理教学的引导

教师要让学生在语言视角下自主学习物理,需要让学生在提高语言表达能力的情况下对物理知识有更深入的理解.现以“运动的描述”来说明语言视角下物理教学方法.

1.抽象语言的描述

虽然高中学生的思维能力已经逐渐由具象思考转为抽象的思考,然而学生受到生活习惯的影响,在物理学习中,有时还是不习惯用抽象的语言表述物理现象.

例如,在描述“位移的过程”时,有些学生容易想当然地说:“有一个人,他从某地点出发,先向南奔行了1000m,又向北奔行了3000m,实际上他奔行了多少米?学生觉得自己的描述没有错.自己把出发的地点、方向、长度都说完了,别人应该可以了解这是个什么物理事件.然而,学生却没有发现自己并没有抓住物理描述的重点:自己正在描述一个什么物理现象.以上的描述,学生实际上要描述的是一个位移的现象,那么学生就要用物理知识说明位移的发生,学生如果用想象力过于丰富的词绘描述,则会表现出学生是在讲故事,而不是在研究标准的科学知识.以上一段位移来说,学生可以将该过程用抽象的语言表达:某人向南位移了1000m,又向北位移了3000m,那么他的总位移是多少?

可能有些学生会认为,这有什么关系?即使多加几句生动的语言,这段描述也没错误啊.教师必须引导学生理解物理是非常严谨的科学,如果加入太多无关的词语,有可能会造成研究的岐义,学生必须从语言角度上训练自己的抽象表达能力,同时训练学生抽象思考的能力.用抽象的语言描述物理现象,是学生树立严谨的科学态度的基础.

2.客观语言的描述

在描述一个物理现象的时候,有些学生有时会不自觉地改变描述的视角.学生有时会用第一人称叙述,有时会用第三人称叙述,这样不停地变换描述视角,往往会造成自己都不知道在描述什么,其他人更是听不明白.多视角的描述,使描述的物理现象根本无研究的价值.在引导学生学习时,教师要引导学生尽量以单一的、第三人物的客观视角描述物理现象,在描述时不得中途变换视角.

例如,在学习“运动的描述”时,有的学生说:我看见两个学生乘上两辆公交,公交的运行路线为平直的公路.坐在a公交上的学生看B公交,觉得B公交没有移动;坐在B公交的学生眼睛正看着窗外,一排排树木正向西移动,如果以地面作为标准,他们正在做什么运动?学生这段不停变换视角的描述,会使他人感觉非常混乱.教师必须引导学生理解,描述一段物理现象,是为了让人知道有这样一个客观的物理现象.学生只需要客观地陈述事实,不需要变换视角讲物理现象以外的事物.这个事件,学生可以描述为:两名学生乘上公交,且两辆公交在公路上作平直的运动,公交a上的学生看公交B,他没有发现公交B在移动,B公交的学生正在观察窗外的树木,树木正向西移动.以地面作为参考,试问以上两个学生的观察说明他们正在做怎样的移动?统一视角的描述方法就能使事件的描述更清晰、明白.

3.精准语言的描述

运动学的描述篇2

一、准确把握一个“匀”字

匀速是高中物理中新出现的一个概念,一看见“匀”字就要让学生能联想起它是一种理想状态,是物理学的一个标准化理想模型,将一个事物抽象成我们便于理解便于解决,又不失其合理性的一种状态。宇宙中最理想的运动就是匀速直线运动。一个物体做匀速直线运动,我们就可以利用匀速直线运动公式,知道它的过去,现在和未来。如教材中利用匀速运动公式和哈勃定律就能估算出宇宙的年龄。匀速直线运动的深层次含义是这个运动是自始至终、无时不刻在做一种速度的大小恒定、方向不变的直线运动。

匀变速直线运动是运动学的核心,是一种理想运动,是历年高考的重点、难点,也贯穿于整个高中物理学习的全过程。“匀变速”运动,匀中有变,变中有匀。匀的是加速度大小变化在任意相等时间内的等值性和方向的恒向性,变的是速度的大小在任意相等时间内的均恒增量性。加速度是描述物体速度变化快慢的一个物理量,方向与速度变化的方向相同。匀速直线运动的加速度为零,是一种特殊的匀加速直线运动。速度的变化有增有减,在数值上就有正,有负,也就有匀加速直线运动和匀减速直线运动两种。

二、明确掌握三个“速度”

描述物体运动快慢的物理量是速度。速度概念的引入在物理学发展史上有着深刻的变革意义。速度的大小是位移与通过这段位移所用时间的比值,方向与运动方向相同。路程是小学、初中时建立的一个数学概念,但高中物理强调的是位移,即矢量为物理教学的出发点,有方向和没有方向是两种不同的物理量。

平均速度是用时间量化了某一段位移的一个物理量,是矢量。它是一个粗略的描述物体运动的物理量,是一段时间内平均量。在这段时间内物体可能运动,也可能静止。龟兔赛跑中(假设为直线运动)为什么乌龟能赢得比赛,就是乌龟的平均速度大于兔子的平均速度。平均速度是一个物理量,而速度的平均只是数字上的求平均值,是一个数学问题,二者是不同概念。只有在直线运动中,我们才说平均速度大的物体运动的快,非直线运动不能这样认为。

瞬时速度指的是描述物体在某一时刻或某一位置时的速度,是矢量。它是物体运动时经过某一位置或在某一时刻这个特定瞬间、瞬时的速度。这个瞬时很短,是一个理想量,瞬时越小这个结果越精确。百米赛跑冲线是一瞬间,子弹飞出枪口是一瞬间,那一瞬间的速度才是瞬时速度。有教材中探究了用光电门测量瞬时速度,它用的物理学原理却是平均速度的概念,这个时刻在这个探究中就是一个伪时刻,是一个时间概念。

三、熟练描画两个“图像”

想直观的描述运动的情况,还可以用图像来解决问题。教材中有位移和速度两个图像内容。两种图像纵坐标不同,其图像代表的意义也不同。水平线,倾斜线,过圆点的直线,与纵坐标的交点,与横坐标的交点,图像围成的面积,向上曲线,向下曲线其代表意义大有不同。在这个阶段,学生还没有学习斜率,我们就用倾斜程度来表明其与纵坐标的关系,与纵坐标夹角越大,倾斜程度就越大,反映在位移时间图像中就说明速度越大,反映在速度时间图像中就说明加速度越大。根据题意,画出运动图像对运动学的学习很重要。图像给我们提供了解决物理问题的另一种思路,不能等闲视之,要给学生讲深讲透。

运动学的描述篇3

[关键词]管理素质岗位描述

管理是指通过计划、组织、激励、领导、控制等手段,结合人力、物力、财力、信息等资源,以期高效的达到组织目标的过程。任何企业要形成强大的生产力,仅靠科学技术和知识是不够的,还要看如何运用先进的管理理念和管理手段,把人、财、物和技术等要素有机结合,合理调配。成功的企业有一个共同的特点,就是基础管理到位、管理水平很高。高质量的管理是企业经济系统运作的主要推动力,是企业保障生产力系统有序运行的决定性因素,是企业取得经济效益的直接得分手,而强化管理是企业各生产要素发挥整体效应的内在基础。因此,强化科学管理是企业必练的基本功,而人员这个管理要素又是管理系统中唯一起能动作用,并可以决定系统其他要素作用发挥程度的关键要素。

引入先进管理方式,强化科学管理的第一步,就是考察观摩学习同行业企业的先进管理方式。只有通过考察观摩学习,才能了解掌握他人的先进管理经验,为先进管理方式的引入奠定基础。2010年下半年始,韩城矿业公司为提升企业员工素质,提高企业管理水平,专程到黄陵矿业公司观摩考察学习了该公司推广“岗位描述”工作、促进企业科学管理的先进经验,提出了“学黄陵、转观念、强管理、促发展”的思想理念,在全公司大力推广“岗位描述”管理模式,旨在通过“岗位描述”使全体员工能进一步认真履行岗位职责,明确工作任务,优化工作程序,规范内部管理,强化责任落实,进而增强企业的学习力、执行力、凝聚力和市场竞争力,推动各项工作科学、有序、高效地运行。下峪口矿对此项工作非常重视,矿领导及党群、生产等经营管理部室先后到黄陵矿业公司学习取经,现场了解掌握兄弟单位推广“岗位描述”工作的经验做法,亲身感受到了“岗位描述”工作对企业的经营管理、员工的精神面貌和行为规范的影响,使矿领导班子和中层管理干部触动很大。

考察观摩学习其他企业的先进管理经验后,要做的就是如何将兄弟单位的先进管理方式在企业中推广实施,促进企业科学管理水平的提高。任何企业如果不考虑自身实际状况,盲目照搬其他企业的先进管理方式,即使取得一定效果,也很难长久维持下去。在如何引入“岗位描述”管理模式、强化矿区科学管理上,下峪口矿根据全矿工作实际,采取得力措施,从思想、行动、目标三方面强势推进“岗位描述”工作。

一是在思想上高度重视,标准上严格要求,考核上加大力度,宣传上强势推进,做到全员参与。思想决定行动,态度决定高度。下峪口矿经过参观学习和研究讨论,统一了思想,提高了认识,把“岗位描述”工作与安全生产工作放在同等重要位置,以提高员工队伍整体素质为重点,以强管理、促发展为核心,从管理岗位入手,发挥管理干部的示范带头作用,以点带面,全面推进,在全体员工中推行“岗位描述”工作。矿“岗位描述”工作领导小组,出台了5份文件措施,落实了“岗位描述”工作的具体实施办法和达标细则,使“岗位描述”工作,在描述内容上与岗位实际和制度规程相结合,提高了可操作性;在奖罚措施上与保障工资调整、绩效工资考核及年终各类先进评选挂钩,做到了奖罚分明。同时,利用多种形式向员工宣传了“岗位描述”工作的目的和意义,让员工认清了形势,端正了态度,提高了积极主动性,营造了全面推行“岗位描述”工作的浓厚氛围。

二是在行动上试点先行,干部带头,逐步深入,做到扎实推进。下峪口矿遵循“先易后难、由浅入深、由粗到细、由描述到完善创新”的原则,首先,逐步完成了全矿所有管理岗位和124个工种的岗位描述手册的编制工作;并组织员工深入细致地学习掌握了描述内容。其次,从管理岗位入手,以中层领导岗位和选煤厂为试点,举行了全矿各部室“一把手”和选煤厂7个岗位的“岗位描述”示范演练活动。随后,在采掘辅助区队重点岗位和120名管理干部中开展了“岗位描述”演练活动,全面铺开了“岗位描述”工作。接着,举行了全矿“岗位描述”演练观摩会,并邀请了公司领导进行了观摩点评,进入了全员演练观摩阶段。全矿各单位采用集中示范演练描述,岗位现场描述,递进式描述点评、定期描述测评、岗位描述竞赛等方式方法,对每位员工进行了岗位描述演练。矿“岗位描述”工作领导小组对全矿所有41个单位的193名员工的岗位描述进行了抽查验收,均达到了验收标准。通过全矿员工的努力,下峪口矿顺利通过了公司的考核验收,实现了岗位描述工作的阶段性目标。

运动学的描述篇4

1.1宏观仿真(macro-simulation)

描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有transCaD、tRipS、CUBe、ViSUm及emme等。

1.2中观仿真(med-simulation)

能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有ContRam、tiSi和inteGRation等。

1.3微观仿真(micro-simulation)

描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、paramics、trans-modeler、aimSUn、Simtraffic、ViSSim、mitSim及Synchro等。

1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation)

描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。

2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究

2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立

采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为核心,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。

2.2不同运输环节的无缝连接

采用基于XmL的eDi技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。

2.3公铁联运的信息集成服务的研究

通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。

2.4公铁联运物流安全控制与研究

建立基于GiS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。

3结束语

运动学的描述篇5

关键词:皮带运输系统;规则化语言;控制逻辑规则表达式;联控运行模式;状态转换

中图分类号:tp301文献标识码:a文章编号:1009-3044(2012)36-8818-03

皮带运输系统中,为长距离运送物料而采用的多台皮带运输机设备的相互连接组成的皮带运输线,其多台设备的协同统一控制逻辑复杂。为此,采用自定义的逻辑规则描述语言[1]可以使皮带运输系统中的各离散的逻辑控制事件清晰化、高效化,实现系统控制逻辑规则化和简单化。

1控制逻辑规则表达式

控制逻辑规则表达式,又称逻辑规则式,是在参考了巴科斯-诺尔(BnF范式)和人工智能中信息状态规则式的表示方法,用于对过程控制中逻辑关系的规则化描述[2]。

1.1控制逻辑规则表达式的定义

1.2控制逻辑规则表达式的特点

皮带运输系统的规则化描述方法采用控制逻辑规则表达式来表示,其定义了严格的逻辑规则描述语言的语法和语义。特点如下:

1)便于系统维护、修改和升级。

当系统的硬件需要改变或升级时,只要更新规则库,而不必要修改整个系统的程序代码。

2)系统控制逻辑关系描述明晰、易于理解

采用逻辑规则式描述使系统中复杂的逻辑控制关系简单化,程序设计的重心放在了系统控制策略动态描述上。近似自然语言的逻辑规则,提高了层次逻辑关系可读性。有助于编写系统软件工程师和相关技术人员的理解和交流。

3)可通过配套软件生成逻辑规则程序

经精心设计和编写的逻辑规则式,编写简单,接近自然语言。可通过编译器、仿真软件和调试软件对逻辑规则式进行仿真、纠错和编译,最终生成逻辑规则库[4]。这些经过检验后的逻辑规则库可嵌入式系统程序的控制策略或pLC控制程序[5],由配套的解释程序解释执行。

2皮带运输系统的控制逻辑规则语言

2.1系统的状态转换

系统的工作状态反映了整条皮带运输线上的运输情况,包含了系统就绪、系统运行和系统停机三种状态。当系统处于停止状态下,系统首先进行皮带运输线上各设备的模式查询和状态查询,当线上所有设备均被设置为联控运行模式,并为正常状态时,系统进入就绪状态;如有设备存在预警、故障时,系统处于系统停机状态。当系统具备了启动条件处于系统就绪状态时,操作人员可操作系统启动按钮,向尾设备发出逆向开机指令,皮带运输线上各设备按照逆流方向依次进入准运行状态,当逆向开机指令传递到首设备时,首设备开机并向下游设备发送顺向开机指令,在延时一走带时间后,下游相邻皮带机开机,依次传递。

3总结和展望

随着时代的进步,生产环境负责的限制与生产效率的要求,皮带运输系统的级联化已经非常的普遍。该文以集群式皮带运输机为切入点,将首尾串接的皮带运输机进行规则化语言描述,以便进行有效的逻辑规则控制。但是对多机协同工作的机群式皮带运输系统是一个融合了多种学科、多领域的复杂系统工程。该文只对联控模式下对系统进行了逻辑控制描述,还存在很多值得讨论何进一步深究的地方,而且单机运行模式下的系统控制还有待更深入的研究。虽然我们团队的其他成员已经在逻辑控制规则语言转换为机器可执行语言方面取得了一定的成绩,但还有不足的地方,仍然有待代码的优化和效率方面的提高。

参考文献:

[1]韩江洪,郑淑丽,陆阳,等.离散事件系统规则化描述方法的研究[J].合肥工业大学学报:自然科学版,2005,28(9):1081-1084.

[2]陈海滨.逻辑规则描述语言在汽车车身控制系统中的应用与研究[D].合肥:合肥工业大学,2005.

[3]李丹丹.港口皮带机传输系统节能技术的研究[D].武汉:武汉理工大学,2010.

运动学的描述篇6

关键词:匀速转动;匀速圆周运动;概念;描述

在高一下学期的教学中,我们会学习到匀速圆周运动,而在以前的学习或者生活中总会听到匀速转动这个概念。这时候,经常有学生将这两个概念混淆,而形成一些错误的认识,结合这种情况,笔者认为有必要对这两个概念进行区分与联系。

一、二者的区别

1.概念上的不同

质点沿圆周运动,如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等,这种运动就叫做“匀速圆周运动”。匀速圆周运动是圆周运动中最常见并且最简单的运动。因为速度是矢量,所以匀速圆周运动实际上是指匀速率圆周运动。“匀速圆周运动”这个词主要用于描述质点的运动,描述物体质心的运动。

绕定轴的匀速转动是针对刚体引入的概念。刚体上有很多个点,它的任何两点之间的距离不变,同质点一样也是个理想化的概念。当刚体做匀速转动时,刚体上的每一个点都做匀速率圆周运动。当然,转轴上的点的速率为零。匀速转动中的刚体,(所谓“匀速”是指角速度是个不变的量),与转轴相垂直的平面上的每个点,速度矢量是不同的,但相对于转轴的角速度是个定值。“匀速转动”这个词用于描述刚体的运动,同时刚体上每个点绕转轴做匀速圆周运动。

2.描述两种运动的物理量不同

描述匀速圆周运动可以用轨道半径、线速度、加速度等物理量描述,匀速转动不采用这些物理量,因为进行刚体匀速转动时离转轴远近不等的点做匀速圆周运动的轨道半径、线速度、加速度各不相等。

二、二者的联系

1.部分描述物理量是通用的

刚体做匀速转动时,单独刚体上任意一点做匀速圆周运动的角速度、周期、频率,也可以称为刚体做匀速转动的角速度、周期、频率。

2.合外力都指向圆心

质点做匀速圆周运动时合外力由质点指向圆心,刚体绕着跟质心不重合的转轴做匀速转动时,合外力或外力的矢量和由质心指向转轴,当质心与转轴重合时合外力为零。

3.力矩代数和都为零

刚体如果匀速转动,那么,它所受的合外力为零,同时它所受的合外力矩也为零,这就是刚体的平衡状态。根据转动定律,这时刚体的角动量是个不变量,由于转轴的位置固定不变,在转动惯量一定的情况下,它的角速度是个不变量。

质点做匀速圆周运动时合外力,即向心力的作用线过圆心,对圆心的力矩为零。由此可得出合外力对圆心的力矩的代数和也为零。

通过以上分析,可以看到匀速圆周运动与匀速转动是两种不同的运动,但是二者又存在一些相似之处,所以学生容易混淆,而积极地分析比较可以帮助我们更好地区分它们。

运动学的描述篇7

关键词:文学语用学《安娜贝尔・李》前景化特征言语行为

引言

语用学的概念被提出大概有八十年的历史了,沉寂四十年后被众多学者深度解剖,得到突飞猛进的发展。用学在众多学科的学术研究中都有涉及,不过在语言界并没有对语用学做统一的概述,但是无论哪一个领域的科学研究都离不开语言,语言就像是组成文学这个生命体的细胞。如果说文学是物体,语言便是灵魂。言和人类的生活息息相关,在不同的人物、事件与情境中,同一句话便会产生不同的意义,如果使用者没有考虑到特定的情境中运用语言,便会不适用于所处的环境,使得交际失败,或是文学作品偏离主线。

研究语用学我们可以找一个合适的文学案例来进行研究,本文选取的便是美国著名作家、诗人、编者与文学评论家埃德加・爱伦・坡的代表作品《安娜贝尔・李》,这是美国抒情诗中的上上佳作,也是唯美主义风格的巅峰之作。每一部顶尖的文学作品都会有众多追捧者对其研究膜拜,有学者从作品描述的事物进行研究,有学者通过诗歌表达的思想进行分析,还有人从诗歌的结构进行分析。以往的这些学者往往都是从表象上对文章进行研究,却不曾发现《安娜贝尔・李》所使用的独特的语用学视角。本文将会从前辈们没有研究到的文学语用角度进行分析,希望能得到更新的认识。

一、解读文学语用学

文学作品中对语言的理解和使用便是文学语用学。在合适的场景里运用适合场景的语言进行学术研究的论述,使得学术语言能用更简单易懂的方式阐述出来,解说成更适合读者理解的语言方式,利用独特的视角欣赏原本可能艰涩的学术语句。从不同的角度对《安娜贝尔・李》进行欣赏必定能得到不一样的思想盛宴。

生活本不缺少美,而是缺少发现美的眼睛,文学本不是只有一种美,而是缺少不同视角的解析。文学语用学是从文学作品中使用的语言带来的环境进行不一样的论述,人类生活中所使用的语言和文学作品中使用的语言大有不同,学者们用前景化特征来形容这种差异。在文本中所使用的任何描述方法,对文章进行的各个角度的阐述都离不开语言。

无论是在生活中还是在文学作品中,语言都是一种沟通的工具。它可以表达思想、执行任务、对结果造成影响。言本身是用声音来进行思想的表达和事情的阐述的,它是语言的基本构成,是语言的肉体;有了肉体便需要灵魂,不然语言便是行尸走肉般的存在。因此语言所带来的语境和内在含义便是语言的灵魂,这也是语言的重要之处,语言的运用便是对思想的表达、对意境的营造;每一个灵魂都会给面对者进行一定的影响,这就是语言带给面对者或者环境造成的外在的变化,通过语言带来的内在含义,使得接受语言的人进行思想上的波动,对语言带来的信息进行接收分析,从而产生结果的不同变化。

语言作为传达思想的载体,代表着很多不同的意义。文学家瑟尔在奥斯汀的基础上对语言进行了更细致的分类,这种分类被沿用至今。大致我们可以分为四种方式:语言的发出者对现实中的事物进行描述,使接收者身临其境,这就是阐述类方式;语言发声者通过语言进行命令的下达,让接收者在思想上或者身体上行动,这就是指令类语言;发声者对事件进行某种应答,做出兑现,这就是承诺类方式;另外一种就是比较普遍的语言表达方式,发声者对事物进行的表象描述和内心感受的描述,这类是最基本的表达类方式。

二、《安娜贝尔・李》的前景化关系分析

《安娜贝尔・李》主要描述的是作者对自己的亡妻的悼念与哀思之情。文中通过运用大量的喻体创造出一个新的环境,这个环境给读者带来更强的心理感官体验。主体是亡妻,即文章的“前景”,背景则是作者通过大量喻体创造出的环境。文中讲述的是作者和妻子原本拥有的快乐幸福的爱情,然而这种爱情并未长久,自己的爱人被“冰冷的海水”淹没,就像是被上天嫉妒了一般从身旁夺走。全文运用喻体突出主体,进行作者内心感情的痛述。但是文中没有对主体的直接描述,全文都是用环境进行主体的烘托,这便是前景化关系的运用。

《安娜贝尔・李》在继承诗歌原本特点的基础上,并没有局限在运用传统手法上,文中从固定的诗歌模式中脱离出来,在运用传统诗歌的格式中,更多偏向于自由形式的发展,从感官上对诗歌进行创作,运用更多的视觉、内心感受使得情感得到更好的表达。传统诗歌往往被局限在格式里,中规中矩,该诗与浪漫散文的形式结合起来使得文章具有音律,更加灵活。言运用大量喻体描述出的场景烘托出作者内心的郁闷与悲伤,该诗歌有一些脱离“诗”而重视“歌”的感觉,运用歌的自由形式表达内心的呐喊。该诗便是利用大量的环境描写体现了语言的前景化特征。

纵观该诗,使用了大量的承载性介词,以此带来前文中的信息,使得诗作连贯。诗人运用了大量的喻体,创造出一个内心中对自己爱情的环境描绘。大海所代表的环境宽阔而美丽,这便是作者对自己爱情的整体描绘,美好的爱情便呈现在读者眼前。“王国”是作者和爱人生活的环境,体现了自由自在、无拘无束的生活,又用“王国”的威严表达出自己心中爱情的地位至高无上;用“女士”来代表“女孩”,体现出诗人对爱人的尊重和爱慕之情;用“墓”代表“坟”,更是体现出庄严肃穆的环境,其他人不可靠近。这些例子都表达出诗人运用的大量映射性语言,即前景化特征,在全诗中诗人运用了大量的语调的变换,由低音到高音的变换体现作者对自己爱情的肯定与对爱情的忠贞不渝之情。诗中运用大量的修辞手法,把自己和爱人相处的生活比喻为在城堡中的生活,理想化的爱情便是如此。然而,大海把爱人带进了冰冷之处,坟墓代表爱人的别离,这也是文章的高潮点,从温暖的王国画面转化到冰冷的坟墓中,没有暖冷的字眼出现,仅仅是依靠环境的变换,作者的心情一落千丈,而带走爱人的是自己所没法抵御的厄运,在这种痛不欲生的厄运面前,作者创造的环境使作者的感情表达得淋漓尽致。文中不仅运用大量的喻体进行事件的描述,还运用语调来进行心情的表述,嗟叹的尾调表达着作者对现状的不满,表达出对爱人离去的痛苦无法排解的内心呐喊。没有具体的感情词汇出现,只有环境的表述。

作者在全文描述中,在依据诗歌题材格局的基础上进行了新的改革,在不同的词调和语句上进行大量的排比运用。诗人通过自己独有的风格,叙述事件本身的同时渲染内心的感情,提升诗歌的美感的同时进而表达对爱人的尊重与哀思。

三、《安娜贝尔・李》的阐述语言

前面我们提到,现在所被大家认同延续的语言分类有四种,其中有一种叫做阐述类语言。《安娜贝尔・李》便是运用了大量的叙述进行故事的言说,作为故事的主导者演绎故事的主体,使得文章更加生动形象并让人沉浸其中。

从全诗中我们并没有直观地看到有叙事形态的词语出现,但诗人所描绘的环境却让读者看到故事的每一个发展步奏,寥寥数字便把整个画面呈献给读者,使读者身临其境般感同身受。诗人的独到之处我们随处可以领略,没有传统爱情描述的幸福画面,没有热情的交往过程描述,诗人仅仅通过自己描绘的场景便使读者沉浸其中,感受诗人的幸福爱情。而后的爱情故事出现转折,作者没有提及,只是说海水的冰冷带走了心爱的爱人,意境忽然转为凄凉的场景,读者也一下被拉入其中,沉浸在诗人无比的痛苦之中,寒冷而痛苦。两个场景的转换便把作者的处境和爱情发展情节表现出来。全文仅仅是通过自己创造的意境进行了内心感受的独白。可见诗人对阐述性语言的运用独到而深厚。

分析全诗我们不难发现,处处都存在阐述式的写作方式。诗歌第一节中没有爱情细节的描述,作者表达自己对爱情的别无他求,只有不离不弃的意念在心中,这里描述了两人的爱情难舍难分;第二节中,作者用王国代表自己和爱人的生活环境,没有过多的修辞,通过王国便可以看出这份爱情在诗人心中的独有地位;在第三节中,作者叙述着爱人被带走的过程与画面,诗的前两节描述的美好爱情画面瞬间破碎;第四节中进一步描述了爱情的离去,被嫉妒的爱情不能长久保留,爱人被夺去生命,自己孤独地生活在这座空城里;最后一节表述作者对爱人的祭奠,曾经生活的环境如今变成了爱人死后的栖身之所,美好的爱情最终变成了一人孤独的终老。

诗中的人物描绘也运用了大量的阐述性语言,用来对人物进行定位,给故事设定好中心主线,作者对自己心中的女主人的描述,是对自己爱情的更好诠释。设定的每一个画面都展现出作者对爱人的爱慕之情,没有特定的对爱人的具体描绘,通过环境衬托出爱人的各种美好,并带领读者一起感受。这里便是语言创造的环境带来的魔力,运用语言创造自己心中的环境,给读者更深度地解析自己的情感,把爱人在自己心中的形象一起呈现给读者。爱人愿意与自己不离不弃,可现实嫉妒他们的幸福,硬要把她带走,作者也没有办法阻挡,这冰冷的海水如此的无情,改变了两人的命运。全诗中运用语言行为的力量带着读者解读作者的内心。

结语

根据本文的分析,可以看出在文学作品中,利用语言的前景化特征和语言行为的力量来带着读者一起感受作者的内心,语言所带来的意境与文字相结合锤炼出对作者感情最深处的表达。通过全文解读《安娜贝尔・李》发现语言的独到之处,运用好了语言便能使作者的意图更清晰地呈现在读者的眼前,并走进作者的内心,带领读者在不同的空间形态里体会诗歌不一样的魅力。

参考文献

[1]刘守兰.英美名诗解读[m].上海:上海外语教育出版社,2003.

运动学的描述篇8

【关键词】全加器;VerilogHDL;多位设计

引言

随着信息时代的来临,“数字”二字正越来越多的出现在各个领域,数字电视、数字通信、数字电影、数字控制……数字化已成为当今信息社会的技术基础,电子技术发展的潮流。

数字电路已从早期的分立元件发展到集成电路,以及具有特定功能的专用集成电路,其设计的复杂度、集成度越来越大,而传统的设计方式已无能为力。为解决这一问题,基于硬件描述语言(HDL,HardwareDescriptionLan-guage)的全新设计方法应运而生。硬件描述语言是一种用形式化方法描述数字电路和系统的语言,形式上和普通计算机编程语言很相似。利用这种语言,数字电路系统的设计可以从上层到下层(从抽象到具体)逐层描述自己的设计思想,用一系列分层次的模块来表示极其复杂的数字系统。

传统的数字电路设计方法其设计步骤分为:设计原始状态表、状态化简、状态编码、根据状态转换表建立输入和输出方程,画出逻辑电路并连接。这种方法需要一定的逻辑推导与化简,学习起来枯燥乏味,极易挫伤学习兴趣。但是如果在学习过程中将硬件描述语言加入其中,自行编写程序,从仿真波形中观察信号的逻辑变化,将被动学习变为主动学习,将会更加容易理解和掌握数字逻辑电路。当今最为流行的硬件描述语言以VHDL和VerilogHDL应用最为广泛。VerilogHDL以其易学自由的特点被美国80%以上的电子工程师使用,而国内大多数公司和研究单位也在使用VerilogHDL语言。

VerilogHDL语言简单易学,比较适合底层逻辑电路的描述,只要有C语言编程基础,即可在短时间掌握。而C语言是大多数理工类学生必修的编程语言之一。这里以VerilogHDL语言为基础,介绍如何在数字电路中引入硬件描述语言学习全加器。

一、传统方法设计全加器

全加器是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合电路,称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。它与半加器的区别在于需要考虑来自低位的进位,因此其输入端除了加数和被加数以外,还应有一个进位输入端。根据二进制加法运算规则,用a和B代表加数,Ci代表来自低位的进位输入,S代表相加的和,Co代表向高位的进位,可列出一位全加器的真值表,如表1所示。

表1全加器的真值表

输入输出

CiaBSCo

00000

00110

01010

01101

10010

10101

11001

11111

根据真值表写出输出端S和Co的逻辑表达式:

对逻辑表达式进行化简,可得如下表达式:

根据化简后的表达式画出全加器的结构图,如图1所示。

图1全加器的逻辑电路图

虽然依照传统的设计模式绘出了全加器的逻辑电路图,但是无法展现它是否符合真值表,无法检测设计的正确与否。引入硬件描述语言VerilogHDL,利用仿真验证,可以有效地直观感受设计效果。

二、基于VerilogHDL的全加器设计

VerilogHDL语言以模块集合的形式来描述数字电路系统,其基本设计单元是模块(module),整个程序包括在关键字module、endmodule之内,其模块类似C语言中的函数,提供输入、输出端口,通过实例化来调用其他模块,以及模块间相互连接来实现设计功能。在硬件描述语言的建模中,主要有结构化描述方式、数据流描述方式和行为描述方式,其中数据流描述方式与逻辑表达式很相识。这里以化简后的逻辑表达式对电路进行描述。

modulefull_adder1(a,b,ci,s,co);

//模块定义行:module模块名(端口名表项)

inputa,b;//端口类型说明:说明端口的输入或输出特性

inputci;//来自低位的进位输入端

outputs;//加数之和的输出

outputco;//向高位的进位输出端

assigns=a^b^ci;//功能描述:对模块的功能或结构进行具体描述

assignco=(a&B)|(ci&(a^b));//向高位的进位端描述

endmodule//结束行:标志模块结束

图2一位全加器模块的仿真结果

在模块描述完成之后,需要通过测试文件对模块进行仿真验证,以检查设计是否达到要求。想要对模块进行仿真测试首先要规定时间单位,而且最好在测试文件中统一规定时间单位,比如,‘timescale1ns/1ps表示仿真的单位时间为1ns,精度为1ps。测试模块可以看做一个模块或者设备,和你已经编写的模块进行通信。通过测试模块向待测模块输出信号作为激励,同时接收从待测模块输出的信号来查看结果。一般在测试模块中将测试模块的输入信号(input)定义为reg型,输出信号(output)定义为wire型。处理完接口和声明之后,需要自己设置一些激励信号,激励信号的内容就是能输入到待测模块中的波形。对上述模块编写测试程序,查看仿真结果,如图2所示。从图中可知,其仿真结果与真值表完全一致,说明全加器的设计正确,达到设计要求。

通过真值表推导出逻辑表达式,再用数据流描述方式建模的方法是否可以再进一步改进,以符合我们传统的数学表达方式呢?答案是肯定的。采用行为描述方式建模,将加数、被加数和低位的进位以加法的形式表示,而和与高位的进位用拼接运算符({})来表示。将上述程序的功能描述语句修改如下:

assign{s,co}=a+b+ci;//功能描述,带进位的加法运算

再进行一次验证仿真,结果一模一样。说明这种描述方式是正确的,而且更接近于数学表达,更容易掌握。

图4四位全加器数学表示图

三、全加器的改进与多位设计

一位的全加器解决了,那么多位的全加器怎么办呢?也很简单。只需要增加加数与被加数的位宽即可。这里以四位全加器为例,将源程序进行修改。

modulefull_adder2(a,b,ci,s,co);

input[3:0]a,b;//四位的加数与被加数,[3:0]代表位宽为4

inputci;

output[3:0]s;//和也是4位

outputco;

assign{s,co}=a+b+ci;

//行为描述方式,即电路功能描述

endmodule

编写测试模块程序,查看仿真结果,如图3、图4所示。从图中很明显的看到,无论从波形图还是数学结构上都可论证全加器的设计正确,符合数学学习的规律,可将其作为一个模块电路运用具体电路中,作为其他设计的一个功能电路。

四、结束语

从上述的全加器的学习分析中,可以发现在数字电路学习中引入硬件描述语言可以让数字电路的学习更加直观,更能了解电路的功能作用,更易掌握所学知识。此外,以VerilogHDL语言为学习eDa技术的切入点,有利于学习电子电路自动化设计的思想,有助于掌握eDa技术这门代表电子设计技术最新发展的方向,为将来学习FpGa可编程器件打下良好的基础。

参考文献

[1]阎石.数字电子技术基础(第四版)[m].高等教育出版社,1998(11).

运动学的描述篇9

现行人教版小学语文教材的每组课文是以人文主题编写的,而对“学习语言文字运用”,不论是单元导语,还是精读课文、略读课文,往往表述得“模糊、宽泛、空白”,“语用学习”目标的模糊、宽泛甚至是空白,往往导致单篇课文教学时学习语言活动的缺失。

“学习活动”是指在阅读教学过程中促进学生阅读能力发展的语文实践活动,包括课文特定情境下的听说读写活动,还包括阅读理解、语言的积累、表达运用等。教师应组织有序递进的学生“学习活动”,通过引导学生运用阅读的策略、方法学习阅读,在学生进行学习活动的过程中,基于学习语言文字运用的学习活动的推进,引导学生在积极参与中亲历学习过程,从而有效达成学习语言的目标。

一、细化目标,螺旋上升

课标提出的有关学习语言运用这一目标是立足语言这一原点的,“语言文字”和“文本形式”组成了“语用学习”的两个层面。如低年级的识字教学,运用字理、结合字义归类识字。如特别的谋篇布局,总分结构式、首尾呼应式、按一定顺序写、内容的过渡等;如典型的段式结构,段落不是词的随意堆积、句子的简单连接而成的,是精心的搭配、有序巧妙的组合形成的。如精巧的句子样式,文中一些句子既富有表现力,也蕴含着表达的规律与艺术;如新颖的描述方式,侧面描写与正面描写相结合,概括描写与细节描写相结合等。

以学习活动的推进来有效达成学习语言的目标,首先需要细化课时学习活动的语言学习目标,从较低层次目标逐步达到较高层次目标,循序渐进落实学习语言运用的目标,下一个目标建立在上一个目标学习的基础上,体现学习的有序、扎实。

1.识字教学层层推进。如人教版一年级下册《四个太阳》的教学中,其中一个学习语言的目标预设为“运用字理,结合生活实际,识记形声字‘挂、伙伴、暖,等”。这一主目标的落实分别分解在复习导课——看图猜象形字,运用字理认识“阳”;初读交流——以“伙伴”为例引出“形声字”的定义,运用这一方法猜猜“甜”的意思;研读析文——想象说话谈感受,抓住“温暖”一词,在研读中再次渗透形声字的识记方法;复习巩固——归类复习形声字组成的新词。如此实施,层层推进,将本节课识字的主目标逐一落实到了每个环节中。

2.段落样式点滴渗透。如人教版三年级上册《富饶的西沙群岛》,这课学习语言的一个重难点就是初步体会总分结构段落的构成方式,学会用总分的方法介绍一个地方。如何化解这一重难点?先重锤敲击第4自然段:读后谈感受,感知总分结构的构段方式。接着迁移发现:文中哪一段的结构与之相似?以此进一步巩固对总分段落的认识。最后模仿运用:结合课文第2自然段,创编总分结构的段落。

诸如此类,在第二学段教学中,我们在着力于段落教学时,应立足文本,分解主目标,让学生通过相应的语言实践,有机地渗透“构段”方法的迁移,学习把段落写得更清楚,更有条理。

3.描述方式化为无痕。如教学人教版五年级下册《与象共舞》,我们将学习语言目标预设为“学习用场面描写中‘点面结合,的方法来进行描写”,将学习活动的目标分解为感知场面描写,整体把握概括写,先从“面”上叙述,再从“点”上描写,点面结合;理解描写方法,在读中发现运用一连串的动作描写来表现大象的聪明灵气、善解人意,揣摩”用动词传情”这一特别的描述方式来描写“点”;转述具体事例,融入语境,以第一人称“我”来讲述“为人做按摩”“和人开玩笑”,借助动词来讲述;迁移场面描写,利用文本空白处,尝试运用“动词传情”来迁移描写“写一写当时大象跳完舞,向人行礼谢幕的场景”。以上四个环节,围绕”学习场面描写点面结合”这一核心语言学习目标,教学中依次呈现“感知、理解、转述、迁移”子目标,把本课时核心语言学习目标巧妙细化,无形中为学习活动的安排导航。

二、遵循规律,有序推进

“语文是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程。”基于语言学习目标的课堂学习活动的设计,要根据知识的结构特征和学生的认知规律进行设计,做到由浅入深,环环相扣,有序推进。课堂学生学习活动既有综合性的特点,更有实践性的特质,只有如此,才能凸显以学习活动推进来达成“学习语言文字运用”这一目标。

1.感知性学习活动。就是指学生在教师的指导下,调动原有的知识经验,把握文章、段落概貌,力求内容上知大意,结构上识大体,对文章和段落形成总的印象。如人教版一年级下册《松鼠和松果》的学习中,先请学生逐段读课文,再出示四幅插图,同桌合作按故事内容摆一摆顺序,最后将四幅插图的内容串起来说一说。图文对照,读一摆一说,既符合低年级学生的认知特点,又将语言实践活动落到了实处。

2.理解性学习活动。阅读即是对文本的加工和理解过程。包括以领会理解为主的理解性阅读,如理解字词句标点的意思,既有表面的意思,也有透过表面深层的含义,包括以“赏读”为主的评价性阅读,如比较阅读、个性化阅读、拓展阅读等,也包括以发观问题、解决问题为主的创造性阅读,如提出问题、融入想象等。

3.积累性学习活动。阅读其实是一个不断积累的过程,积累理解后的好词佳句好段,积累典型句式段式描述方式。如人教版五年级上册第5课《古诗词三首》重要的一项就是在品读想象的基础上对诗文进行背诵积累。最好的评价,就是运用。在评价这项积累性学习活动时,就应该把评价的重点放在学生是否会在一定的话境下去恰当地运用这些诗句。

4.运用性学习活动。阅读最终的目的是为了运用,阅读方法的迁移运用,描写记叙方法的迁移运用,在运用中得到内化和提升,运用是阅读的极致。如在教学《穷人》一课时,根据“学习人物心理活动描写来刻画小说中人物形象”这语言学习目标,将课堂学习活动的过程分成感知、理解、积累、运用等几个步骤,设计几个有层次的、具象化的学习活动:圈出特别的标点,补充省略号中的心理活动;想象补写桑娜抱走两个孩子之前的心理活动。

三、让学于生,从教向学

海格德尔说,教学的本质就是,“他得学会让他们学”。“让学”的重要一点就是“让实践”,就是善于给学生指点实践的门径和方法,即”授之以渔”。

课堂学习是动态的,是生成的,理想的课堂学习活动过程应是一个“从教到学”的转化过程,将教师的教不断转化为学生的自主学习的过程。课堂中,学生学习活动的充分展开,需要确立“教学”到“让学”。

1.导学。“让学”需要先学,学习活动的推进需要从引导入手,引导学生”学什么”“怎么学”。在教学《花钟》一文中,在研读第一段时,根据第一段总分结构的特点,围绕问题“这段话是围绕哪句话写的?”展开学习活动,不仅引导学生感知总分构段这一方式,更感受分述部分句式的表达特点:巧用关键词,用不同的说法来表达鲜花开放的写法。理解、体会词语在表达中的作用,让学生在读读、说说、想想的学习活动中一次次感受用关键词来描写的好处,把分述句写具体、形象这一学习目标水到渠成。

2.放学。“让学”需要放手学,学习活动的推进需要延伸学习,引导学生“自己学”“分享学”。在教学选学课文《黄果树听瀑》一文中,为体现选学课文的教学价值,放手引导学生学习这类游记散文的特点,即语言表达极富渲染和形象化,而且富有变化,如对瀑声的描写,将形象化描写与联想性描写相结合。设计聚焦的是游记的语言表达,引导学生运用诵读、想象、比较等学习方法自主感受、体会“用联想表达感受”,积累游记中常见的表达手法。从而使语言表达、品味语言、体悟情感等教学目标扎实、有效地落实。

3.用学。“让学”需要运用学,学习活动的推进需要归结实践,引导学生“习得学”“享受学”。如教学《蜜蜂》一文中,在学生充分感知、理解怎样写蜜蜂后,落实迁移写:先自主默读第二自然段,圈画表示法布尔做实验的动词,体会用词的准确;再读体会法布尔在写实验过程时,不但写怎么做的,还写看到的和想到的,这样把他的整个实验过程写得非常生动;迁移写法,尝试在自己的习作中运用观察加联想。

运动学的描述篇10

对供应链网络设计问题中涉及的物流需求进行合理的梳理、分析和描述,是供应链网络设计模型的基础,可以帮助供应链网络设计模型的建立和优化。对物流空间需求和时间需求进行分析,针对现有空间需求的误差和局限性,提出基于地理信息处理工具描述的区域面随机需求和节点集聚需求,利用期望值函数描述不确定性物流需求,并构建表述时间需求的需求点不被覆盖函数,结论部分指出各种需求描述在供应链网络设计问题中的应用方向。

关键词:物流需求;描述;供应链网络设计;设施选址;空间;时间

中图分类号:F252.24文献标识码:a文章编号:1671-623X(2012)01-0018-07

一、问题介绍

供应链网络里的物流需求是整个供应链由静止的网络系统到进行物流活动的拉动源头。对物流需求进行分析是进行物流规划和合理配置物流资源十分重要的基础性工作。近年来,国内外对物流需求做出的主要研究可以总结为:国外专家和学者着重于从企业角度出发,分析企业物流需求规模和结构,用数量经济模型对货物、服务及相关信息进行需求预测,着重对预测新方法的探索和对原有方法的改进;[1]国内专家和学者则着重于对社会物流需求和物流需求量进行研究[2]。

广义的说,物流需求是指一定时期内社会经济活动中对各种物品运动状态在空间、时间、效率、质量等方面的要求,涉及运输、库存、包装、装卸搬运、流通加工以及与之相关的信息需求等方面,物流需求产生于社会物质产品生产及再生产过程中,是一种引致性(或派生性)需求。[3]而本文中所研究的供应链网络设计问题中的物流需求主要针对的是供应链中核心制造商或零售商所针对的市场物流需求,由于供应链网络设计模型的目标是满足对应市场的各种物流需求,因此对其进行合理的描述和分析有极其重要的作用。如图1所示,传统的供应链上物流需求发生在供应链上各级成员之间,本文中所考虑的供应链物流需求主要是集中在图示中实线部分所示的物流需求。

供应链网络设计问题是将获得供应链上最优的配送计划和设施选址规划作为目标,将供应链结构用网络图表述来进行优化,所以可以说现有的供应链网络设计问题从属于产品配送和设施选址联合优化问题。[4]此类问题要么是将物流需求被服务设施覆盖量最大化作为优化目标;要么是在物流需求量得到满足的条件下,最小化供应链网络总成本。可见,物流需求描述是供应链网络设计的基础,其现有的描述方式一般都是将某个区域的物流量集聚在代表节点上,再作为一个特定值放入模型中,这样的描述方式虽然有其潜在错误,[5]但是在一定程度上可以反应实际问题在一定空间环境内的物流需求。事实上,物流需求的处理不应该只考虑空间需求,而忽视其时间范围上的需求,以电子产品为例,考虑其革新和发展服从摩尔定律,其生产时期望的价格只能在一定的时间范围内有效,超过一定的时间范围就会依一定的规律降低,在恰当的时间范围内实现电子产品的空间转移才能保证其应有的价值,否则就会丧失其应有的机会成本。随着电子商务及经济全球化的发展,供应链网络越来越复杂,[6]为使其优化模型更为符合现实、更为全面,从而为现实问题提供更为合理的决策支持,需要有相应的物流需求描述方式的研究来作为理论补充。

二、供应链网络设计问题中物流需求分析

本文认为供应链网络设计问题中主要考虑的应该是终端客户空间和时间两部分的需求,即客户对上级供应商的需求货物量能在适当的时间范围内实现其在空间上的转移。空间需求主要表现在恰当的货物量能到达恰当的客户所在地;而时间需求则主要表现在客户的空间需求必须在一定的时间范围内得到满足。通过对近年来供应链网络设计研究的总结可知,现有的模型一般都是以满足客户空间需求为前提作出的优化和改进。[7]

1.空间需求分析

从供应链上物流空间需求的分布情况来看,由于物流需求是人类经济活动过程中产生的一种派生性需求,因此一般来说供应链上物流需求与其所涉及地区人类经济活动的空间分布相一致,而经济活动在本质上具有空间集聚特征,因此供应链上的物流空间需求的分布也是形成以某集聚节点为中心的物流需求集聚区。由于社会经济活动又依赖于各种经济活动要素,在不同的区位条件、生产力指向及历史因素作用下,这些经济活动要素会产生不同的集聚力,因此导致其派生的物流需求在空间分布上也具备非均质的特征。

一般来说,现有的物流空间需求描述方法是将物流需求区域转化成一个离散的物流需求点,常见的转换机制是根据相似需求将总物流需求区域分为多个物流需求次区域(Sub-region),再选取这些需求次区域的质心来代表离散需求点。通过这样的转换,需求区域被转化为一个需求点集,当目标是需求都被设施点服务范围覆盖时,研究者一般利用最大覆盖模型来确定设施点的选址位置。[8]

尽管这样的近似可以很好地简化最大化物流需求被覆盖问题,但是其求解时的误差也变得非常的明显,其误差情况示意在图2中。

如上图所示,用圆形表示设施点的服务区域,用方格表示需求区域,假设物流需求均匀分布在需求空间上,每一个小方格代表了100个单位的需求,而设施点的选址位置在圆形的中心,用正三角形标示。根据物流需求的最大被覆盖目标,更多的物流需求被覆盖,则问题的解更优。通过观察可知,图中选址机制a所覆盖的物流需求明显大于选址机制b所覆盖的物流需求,选址机制a比b更优;但是如果我们用常见转换机制将均匀分布在物流区域的需求用离散的物流需求点代替,两个五角星各代表四个方格的物流需求,故每个五角星有400个单位的物流需求,则在优化过程中,选址机制a与b被视作没有区别,都是覆盖800个单位的物流需求。

由上述分析可见,现有的物流空间描述机制与现实情况存在一定的误差,这样的描述机制是由于数据处理工具有限而衍生的,近年来随着arcGis等地理数据处理工具的发展,在研究中,考虑更为复杂的数据采集和处理既更为现实又可以实现。[9]本文认为物流空间需求应该利用arcGis工具来更为现实地描述物流空间需求。

2.时间需求分析

从供应链物流时间需求来看,时间需求主要包括两部分,一是长期物流需求的时间动态性,一是短期物流需求的时效性。对于前者,可以理解为空间的物流需求分布不是一成不变的,是具备动态发展性的,针对物流需求的规模,经济发展速度较快的地区,其物流需求规模增长也较快,而经济发展速度较慢或处于经济衰退阶段的地区其物流需求规模则表现为增长的停滞或负增长;相应的,对于物流需求的比重,经济发达地区的往往占有较大比例,并且随着区域经济和规划的调整和发展,物流需求也会动态发展。对于后者,主要体现在客户对物流的需求一般都具备一定的时期性,例如季节性消费产品需求量在一定季节内高于其他季节,并且甚至产品需求只发生在一定的季节内,故对于这类产品,客户的物流时间需求是产品能在一定季节内送达;而对于某些消费型产品,其销售价格也具备时效性,当货物超过某个时间段才能送达时,由于客户需求得不到及时满足,就会导致零售商丧失这部分货物的机会销售成本,产生缺货惩罚费用。

现有的供应链网络设计及相关问题模型中,有部分已经考虑了时间因素,如任鸣鸣将时间约束加入到供应链节点设施选址问题中[10];马云峰等给出了时间满意度函数,提出了基于时间的最大覆盖问题。[11]但是都没有明确地给出物流时间需求描述函数,一般也只是针对设施选址模型,没有应用到供应链网络设计问题模型中来。

本文认为供应链上的物流需求应该是在满足客户时间需求的基础上实现空间需求,与供应链网络中的物流量有不可分割的关系,为了进一步描述时间需求,不应该单一地在原模型中增加时间约束,而是应该建立相应的基于空间需求的时间需求函数,以适用于各种供应链网络设计模型。

三、供应链物流需求描述

鉴于供应链物流需求的上述分析,下文对各种情境下供应链网络模型适用物流需求进行描述,利用arcGis9.3.1对物流需求进行聚类分区,描述空间需求;而利用改进的不覆盖度函数来描述物流时间需求。

1.空间需求描述

简单来说,本文中要应用的物流需求有两种描述方式,以帮助更为现实地描述真实世界,又能更为方便地求解模型。第一种描述方式可以简单地用图3来描述,与已存的研究不同,本节中将实际物流区域根据不同的物流密度分布先聚类成多个次区域,再利用arcGis9.3.1软件处理成输入模型中进行求解的基本数据。

对于图3而言,总的物流需求区域被分为5个次区域,每个区域的需求密度为ρi,若设施点选址在图中“*”所示处,令图示中的圆形代表设施服务区域,则此设施只服务一个次区域2,覆盖面积为a+,将该设施覆盖的需求量计算为:ρi×a+。对于现实物流次区域中各区域物流需求服从某一分布的情形,则利用双重积分来计算其覆盖物流需求。这样的描述方式可以避免现有描述方式所存在的潜在误差,为了便于描述,将这种物流描述方式记为区域面随机需求。

另一种物流描述则是借鉴将空间物流需求集聚成物流需求点的方式,以便于网络模型构建中的一般描述:即用网络节点代替需求区域。如图4所示,本章中利用arcgis软件对物流需求提供更为现实的集聚,与传统的城市中心或区域中心简单的作为物流需求集聚点不同,这种物流量描述方式是基于区域物流需求密度来选择的最优集聚方式,同样的,为了便于描述,将这种描述方式记为节点集聚需求。

2.时间需求描述

本文考虑供应链系统中顾客对物流需求服务时效性的描述,即考虑物流空间需求量随着供应链反应时间的增大而产生的相应衰退。由于设施选址中的覆盖问题也是考虑随一定运输距离而衰退的服务设施对需求点的覆盖度,下文借用这部分对需求的描述技巧,改进其经典形式,对物流时间需求进行描述。

设施选址问题中的覆盖问题,设施点都会被给定一个特定的覆盖半径,当需求点在这个覆盖半径内时,考虑为被完全覆盖,而在覆盖半径外时,考虑为完全不被覆盖。[12]Church和Roberts在1984年首次对这种确定距离完全覆盖提出了质疑,并研究了公共设施选址的衰退覆盖模型。[13]Berman和Krass等(尤其是前者)在2002年再次提出这类模型,并针对各种选址情形做出了改进。[14]至今为止与这类模型最相关的研究有:逐步衰退覆盖模型、阶梯型覆盖模型、随机距离衰退覆盖模型和对于需求量不确定时的极小极大遗憾衰退模型。[15]这类模型针对最大覆盖问题的处理是为设施服务距离提供了一个上界和下界,当需求点与设施点之间距离属于下界距离内时,考虑为该需求点被完全覆盖,而超过上界距离时,考虑为该需求点完全不被覆盖,对上界与下界距离内的需求点们,则构建了一个衰退函数来进行描述,与本章内容最相关的衰退覆盖函数可表述为:

fj(dj(s))=1若dj(s)≤rk

Rk-di(s)Rk-rk若rk

0若dj(s)>Rk

(1)

其中di(s)=mini∈sdj(j),即两点间距离的最小值;Rk和rk分别表示需求点允许服务距离的衰退上限和下限。

上述经典衰退覆盖函数的关键变量是需求点和设施点之间的最短距离,本质上来看是需求点和设施点之间的距离覆盖函数,即设施点与需求点之间随着距离的加大,服务能力逐渐衰退。基于更为现实的物流需求描述及与供应链网络设计一体化模型的结合,本文中对供应链设施点对服务点物流时间需求做如下处理和分析。

(1)流量:已有的研究都是针对没有容量限制的交通网络或供应链网络,现实供应链网络规划涉及设施点和径路的容量规划。这样的规划问题中的服务点需求覆盖函数的描述应该是基于流量的。

(2)时间衡量:已有研究中一般是用距离作为核心因素来评价覆盖水平,在现实生活中,区域之间物流有多种方式,如铁路运输、公路运输、航空运输,在水路可到达的地方甚至可以考虑水路航运,其货运速度各有不同,所以考虑距离来作为覆盖度的研究时,数据处理麻烦,而且不便于统一。因此为了数据处理的简单性和统一性,本文中在距离衡量的基础上,利用与不同运输方式的速度相除,得到两点间货运时间,用时间而非距离来衡量设施对需求点的覆盖度。

(3)惩罚费用:作为不覆盖函数引入目标函数的媒介,惩罚费用是对服务点需求得不到相应设施服务时的一种经济惩罚。对这部分费用可以这样理解:考虑电器零售商的需求,新一季的电器都应该在特定的时间内入目标市场销售,如果在该季产品的销售季节缺货,即供应链反应时间超过需求时间,则会带来机会成本的丧失,这部分成本可看做是缺货惩罚,为了与目标函数统一,用不被覆盖度与由此产生的缺货惩罚费用来描述需求市场在遭遇供应链反应时间超过一定界限而导致缺货发生时的情形。

根据上述分析,令tj和tj分别表示需求点要求的供应链反应时间的上界和下界,上界反应的是需求点对物流时间需求的最大值;下界反应的是在下界范围内,认为需求点被很快速地服务,而当服务时间处于上下界范围内时,需求点能被服务,但是其被服务度有相应的衰退。yij为供应点到需求点的服务量,tij为从设施点到相应需求点的最短物流时间。由于本文中的优化模型都是以最小化供应链网络总成本为目标,故本节中将描述供应链上物流需求被覆盖程度的函数改为描述其不被覆盖程度的函数,以便于与惩罚费用相结合,放入优化模型中。

需求点不被覆盖函数可描述为:

fj(tij)=0若tij≤tj或yij≤0

yij(tij-tj)tj-tjtj0

yij若tij>tj并且yit>0

(2)

可见该函数本质是基于设施与需求地之间货物送达时间的增大而增大的不被覆盖函数,当设施点服务相应的需求点时,才考虑两者间相应的时间需求,否则将之考虑为零,更符合现实意义。

若目标函数只关注各个物流需求点的被覆盖度最大化(即不被覆盖度最小化),即不考虑供应链网络其他费用,只关注需求点都能在尽量短的时间内得到服务,并令流量为1个单位时,可绘制其与时间及物流量相关的敏感度关系,如图5所示。

由图5可知,从服务时间看,在服务时间tij≤tj时,此时可认为需求点处于非常高的覆盖度,供应链能够对需求点的物流需求快速反应,不被覆盖度值取零;在服务时间tjtj时,认为需求点几乎不被相应设施点覆盖,供应链几乎不能对物流需求做出反应,此时不被覆盖度取需求点从设施点得到的所有服务量。从需求量来看,当需求点需求量增多时,时间范围tij≤tj内,不被覆盖度没有变化;tjtj时,不被覆盖度数值随设施点对需求点的服务量的增多而线性增加。

从上述分析可得,本节中所描述的需求不被覆盖度函数能很好地反应现实情况。

3.不确定性物流需求描述

对于节点集聚性物流需求的描述方式,考虑确定性与不确定性两种,将确定性物流需求直接根据历史数据预测得到的确定性需求量表示;而不确定性物流需求,主要指的是客户需求的不确定波动性,供应链运营过程中,客户需求经常可以表现出季节性的不确定、周期性的不确定、趋向性的不确定和随机性的不确定。在本文中,参考Dantzig等[16]的客户需求分布取样表示方法,利用期望值来在模型中表示客户的不确定性需求。

令∏={1,2,…,s}表示情境集;

d指代由历史数据统计得到联合分布函数的客户的需求随机矢量;

ps=p(d=ds),s∈∏表示客户的需求分布;

其中ds根据历史数据预测得到的某情境下的需求量。

则不确定性物流需求的描述形式为:

e[(d)]=∑s∈∏psds(3)

考虑到供应链运营规划阶段的不确定性,在运营阶段的超网络设计模型中利用节点集聚型不确定需求和时间需求两者相结合来描述供应链在运营过程中物流需求的不确定性。

四、结论

本文对供应链网络设计问题中适应各类模型的物流需求进行了必要的描述和表述,为供应链网络设计问题提供了基础。

1.区域面随机需求

基于arcgis工具的面随机需求描述方式,可以避免供应链网络设计的基础―设施选址问题的潜在错误,帮助确定更为现实的供应链网络设施选址点。

2.节点集聚需求

此种描述方式可以直接加入供应链网络设计模型的目标函数和约束条件中,非常适用于将相应的整数规划问题改建为网络流模型来对供应链网络设计进行建模和求解,即直观又能降低算法求解复杂度。

3.需求点不被覆盖函数

式(1)中需求点不被覆盖函数,与惩罚费用相结合后可以作为供应链网络设计问题中的一项成本放入目标函数之中,这样的处理方式使物流需求的空间特征和时间特征都得到了体现,帮助做出供应链网络中时间与运输费用之间的博弈。

4.不确定性物流需求

由于供应链运营过程中,客户需求所具备的不确定性和波动性,利用式(2)所提供的物流需求描述方式来表述现实中的物流需求更为合理,可以帮助供应链网络中供应商制定准确的生产计划或供货计划,帮助整个供应链运作的良性循环。

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aResearchonLogisticsDemandinSupplyChainnetworkDesign

Ganmi1,2

(1.CollegeoftransportationandLogistics,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,Sichuan610031,p.R.China;

2.DepartmentofSystemsandindustrialengineering,Universityofarizona,tucson85721,theU.S.a.)

abstract:Classification,analysisandrepresentationoflogisticsdemand,involvedinsupplychainnetworkdesign,isthebasisofsupplychainnetworkdesignformulation.itcouldbeconducivetotheestablishmentandoptimizationofsupplychainnetworkdesignmodel.thispaperanalyzesthelogisticsspacedemandandtimedemand.withreferencetotheexistingerrorsandlimitationsofspacedemand,thispaperproposesthearearandomdemandandnodeclusterdemandbasedongeographicinformationprocessingtools,describingtheuncertaintylogisticsdemandbytheexpecteddemandfunction,andformulatesthedemanduncoveringfunctiontorepresentthetimedemand.theapplicationdirectionofdemandrepresentationinsupplychainnetworkdesignisgivenintheconclusion.

Keywords:logisticsdemand;representation;supplychainnetworkdesign;facilitysiteselection;space;time

收稿日期:2011-07-23

基金项目:国家留学基金委专项基金项目“供应链超网络设计”(2009[3012])。