系统动力学综述

系统动力学综述（推荐8篇）

系统动力学综述 篇1

摘要

本文首先对系统动力学进行简要概述，并回顾其在国外和国内的发展历程。其次通过对文献综述的方式，对系统动力学的研究领域进行梳理和罗列，并且介绍了系统动力学的研究成果和应用情况。本文的目的在于对系统动力学的发展和应用进行清洗明确的概括的，增进系统动力学的了解，并表述其目前的发展趋势。

关键词：系统动力学、综述、应用现状、研究成果

一、引言

系统动力学自创立以来，其理论、方法和工具不断完善，应用范围不断拓展，在解决经济、社会、环境、生态、能源、农业、工业、军事等诸多领域的复杂问题中发挥了重要作用。随着现代社会复杂性、动态性、多变性等问题的逐步加剧，更加需要类似系统动力学这样的方法，综合系统论、控制论、信息论等，并于经济学、管理学交叉，使人们清晰认识和深入处理产生于现代社会的非线性和时变现象，做出长期的、动态的、战略的分析和研究。这位系统动力学方法的进一步发展提供了广阔的平台，也为深入研究系统动力学的应用提供了机遇和挑战。

为此，本文从系统动力学的研究与应用现状着手，通过总结和分析当前系统动力学的应用情况，探寻系统动力学未来的应用前景和方向，希望能促进系统动力学方法在现代社会中的广泛应用。

二、系统动力学概述

系统动力学（System Dynamics，简称SD）起源于控制论。自Wienes在40年代建立控制论以来，随着现代工业与科学技术的日益发展，控制论的概念、领域和工具也得以拓展。五十年代初，中国把自动控制理论翻译为“自动调节原理”。苏联的B.B.COJIOJIOBHNKOB教授，在研究有关随即控制问题时，引入“系统动力学”的概念。钱学森先生结合龚恒问题，编著了《工程控制论》，也阐述了系统动力学的有关问题。苏联与后总共对系统动学的研究，是针对工程技术问题，限于自然科学领域。美国在50年代后期，在系统动力学方面取得了很大的突破。JW Forrester等发表了一系列关于SD方面的论文，使它的应用不限于工程技术，而是拓展到工业、经济、管理、生态、医药等各个领域，并出现了五花八门的各种动力学。

系统动力学适用于处理长期性和周期性的问题，适用于研究数据不足的问题，适用于处理精度要求不高的复杂的社会经济问题，强调有条件预测，对预测未来提供新的手段。系统动力学为解决复杂问题提供了新的方法，随着其理论越来越成熟，系统动力学的应用从最初研究全球性的发展战略的世界动力学模型，到研究国家政治、经济、军事以及对外关系的国家动力学模型，再到研究城市发展战略的城市动力学模型，研究特定区域的发展战略的区域动力学模型，研究工业企业发展战略的工业动力学模型，研究疾病发生，发展及防治策略的医疗动力学模型等，到目前为止，系统动力学的系统论、控制论、信号论的基础上，借助信息处理和计算机仿真技术在国内外研究复杂系统随时间推移而产生的行为模式上得到了广泛的应用。

三、系统动力学在国内外的发展

3.1系统动力学在国外的发展

1956年，美国麻省理工 Forrester教授创立了系统动力学（简称SD）方法，并于1958年在《哈弗商业评论》上发表了奠基之作。系统动力学在二十世纪七八十年代获得迅猛发展，并且臻至成熟，九十年代至今是广泛应用与传播阶段，系统动力学在一系列社会经济系统问题的研究中取得了令人瞩目的成果。

系统动力学在创立之初称为“工业动力学”，主要应用于企业管理领域，解决如原材料供应、生产、库存、销售、市场等问题。1961年出版的《工业动力学》，是这一时期的经典代表作。20世纪60年代，系统动力学应用范围逐步扩大，其中最著名的是Forrester教授应用系统动力学从宏观层面研究城市的兴衰问题，并于1969年出版了《城市动力学》。此后，城市动力学模型被Mass，Schroeder等，Alfeld等不断扩展和完善。此外，系统动力学还应用与研究人、自然资源、生态资源、经济、社会相互关系的模型中，如“捕食者和被捕者”关系模型、“吸毒和范围”关系模型等。显然，系统动力学的应用范围已超越“工业动力学”的范畴，几乎遍及各类系统，深入各个领域，因此更名为“系统动力学”。

1970年，以Mdadows教授为首的美国国家研究小组 使用系统动力学研究世 界模型，并于1972年发布了世界模型的研究结果《增长的极限》。它从人口、工业、污染、粮食生产和资源消耗等全球因素出发，建立了全球分析模型，其结论在世界范围内引起了巨大震动，被西方一些媒体称为“70年代的爆炸性杰作”。此后，系统动力学作为研究复杂系统的有效方法，被越来越多的研究人员所采用。

到了20世纪90年代，系统动力学开始在世界范围内广泛地传播和应用，获得了许多新的发展。系统动力学加强了与控制理论、系统科学、结构稳定性分析、灵敏度分析、参数估计、最优化技术应用等方面的联系。

许多学者也纷纷采用系统动力学方法来研究社会问题，设计到项目管理、能源、交通、物流、生态、环境、医疗、财务、城市、人口等广泛的领域。相应的研究至今依然层出不穷。3.2系统动力学在中国的发展 20世纪70年代末系统动力学引入我国。1986年我国成立系统动力学学会筹委会，1990年正式成立国际系统动力学学会中国分会，1993年正式成立中国系统工程学会系统动力学专业委员会。在30多年的时间里，系统动力学经过诸多学者的积极倡导和潜心研究，取得了飞跃发展。至今，国内系统动力学应用领域几乎涉及人类社会与自然科学的所有领域。其中，水土资源/环境/农业/生态环境，宏观/区域经济/可持续发展/城市规划领域，能源/矿藏及其安全领域，物流/供应链/库存领域，企业/战略/创新管理领域，金融/财务/保险/信用领域，交通/运输/调度领域，公共安全/行政管理领域，教育/教学领域等，是系统动力学应用研究最热门的领域。

四、国内外系统动力学研究现状

4.1系统动力学理论研究现状 基础理论：反馈理论、控制理论、控制论、信息论、非线性系统理论、大系统理论和正在发展中的系统学。技术理论：（1）系统的结构与功能、行为的关系（包括系统的震荡、非平衡、推按现象的内在机制、主回路判别等）；（2）SD的建模问题（包括模型的简化、模型阶数降阶、模型参数估计、通用的模型基本单元、噪声对模型的影响、不确定性分析、风险与可靠性分析、混合建模等）；（3）模型的检验与模型的新信度；（4）SD模型与行为优化问题（包括政策参数优化、系统结构优化。系统边界优 化等）；（5）复杂网络与SD的关系；（6）SD与系统的复杂性、复杂性科学的理论研究等。

4.2系统动力学方法研究现状 SD的方法论是系统方法论，是将所研究对象置于系统的形式中加以考察。目前对于SD方法方面的研究基本集中在见面方法上，如因果与相互关系回路图法、流图法、图解分析法流率基本入树建模法、反馈环计算法等系统、分析、综合与推理的方法。

4.3系统动力学应用研究现状 社会、经济、产业问题方面的应用：Chin-Huang Lin等（2006）考虑四个重要的工业竞争因素（人力资源、技术、资金、市场流动）建立了系统动力模型，分析了产业集群效应；徐久平等（2011）集成系统动力学与模糊多变规划建立模型（SD-FMOP），采用遗传算法求解，分析煤炭产业系统复杂相互作用，用以辅助政府部门决策；贺彩霞等（2009）利用系统动力学方法的因果反馈你，对区域社会经济发展模式的特点与原来进行了系统分析，并解并结合现代社会及经济发展的特点，建立了符合中国发展情况的区域社会经济系统的系统动力学模型。区域与城市发展方面的应用：Moonseo Park等（2011）考虑服务设施、教育福利、企业结构、住宅、城市吸引力等五个因素，建立系统动力学模型，分析自给自足型城市发展政策的影响；Cheng Qi（2011）考虑气候变化，经济发展，人口的增长和迁移和消费者行为模式的相关因素等建立了城市市政用水预测系统动力学模型，以反映水的需求和宏观经济环境之间的内在关系，用样本估计长期在一个快速发展的城市地区的市政供水需求预测。可持续发展方面的应用：Wei Jin等（2009）建立了生态足迹（EF）系统动力学，发展动态的EF预测框架，并提供一个平台，以支持改善城市可持续发展决策；Qiping Shen等（2009）建立了可持续的土地利用和香港城市发展的系统动力学模型，包括人口、经济、住房、交通和城市开发的土地五个子系统，提供了一个模拟足够长的时间来观察和研究“限制增长”的模型，观察对香港的发展潜力影响，模拟结果直接比较各项政策和决定所带来的不同的动态结果，从而实现土地可持续利用的目标；宋学峰、刘耀斌（2006）根据城市化和生态环境耦合内涵，在ISM和SD方法的支持下，建立了江苏省城市化与生态环境系统动力学模 型，并选取五种典型的耦合发展模式进行情境模拟，得出分阶段和分地域的推进人口城市化发展模式和社会城市化发展模型，可以实现该省人口、经济、城市化和生态环境协调发展的目的；侯剑（2010）分析了港口经济可持续发展的动态机制，并建立了港口经济可持续发展的系统动力学模型，分析模拟了结果；刘静华、贾仁安等（2011）通过对德邦牧业实地发展进行深入分析，创建系统动力学三步定点赋权反馈图的管理对策生成法。企业管理、项目管理方面的应用。P.E.D.love等（2002）介绍了如何更改（动态的昨天或效果）可能会影响项目管理系统，采用个案研究和系统动力学的方法，来观察影响项目主要性能的因素。Sang Hyun Lee等（2006）介绍了系统的动态规划和控制方法（DPM），提出一个新的建模框架，将系统动力学与基于网络的工具结合，把系统动力学作为一个战略项目管理和基于网络的工具；胡斌、章德宾（2006）等从系统动力学角度研究企业生命周期变化中不同因素的影响，分析企业成长过程和主要影响之后，建立SD模型，有效模拟了企业生命周期的演化过程，为管理者进行企业组织管理提供决策支持；齐丽云（2008）引入系统动力学的相关概念和理论，对企业内部的知识传播进行量化模型构建，提出三个量化模型，模拟得出企业可以通过适当调整一些因素得以所期望的知识接受者的知识势能曲线；蒋春燕（2011）以系统动力学为基础，提出突破这两种陷阱的路径：一是通过知识存量、企业特定的不确定性和绩效差距动态结合探索式与利用式学习；二是系统的考察中国新兴企业两种重要的资源（社会资本和企业家精神）对探索式与利用式学习的动态关系产生的影响。

五、系统动力学研究成果

通过文献回顾与总结发现，系统动力学的研究主要是加强同数学、系统学和控制学的联系，包含应用其中的随即理论、大摄动理论、状态空间理论、系统辨识等内容。本文主要介绍几点代表性的结果。

系统动力学学与马尔科夫过程。近些年来，许多系统动力学模型都可以转化为马尔科夫过程模拟，由此，可以充分利用数学中对马氏过程较为成熟的研究成果，应用到系统动力学模型上来。

使用计算机辅助设计来建立SD模型。SD方法的应用，愈来愈广泛与复杂，特别是应用于经济社会系统时，没有一种系统化与规则化的建模方法，因此造成 许多困难。许多人研究在采用数学建模时，并采用计算机辅助设计，这样便增加了建模的准确性，这方面工作著名的是JR Burns。他采用数学中的图论的方法，结合计算机辅助设计，得以确定SD模型，并进行仿真。

稳定性和灵敏度分析。建立模型总希望它有良好的结构和满意的参数。灵敏度分析是研究系统的行为模式如何以来于模型结构、初态选择、参数变化等，对灵敏度研究多采用计算机仿真，基准轨迹线性化，Monte Carlo、图论等方法。稳定性分析使用了分叉理论或大摄动理论，A Brasdhaw和D Daintith用状态空间法讨论稳定性，并且应用了线性多变量系统的理论进行分析。

参数辨识和控制。为了避免模型的不准确性或错误，建模过程常常要对系统中的参数进行估计，J A Sharp和C J Stewart提出用Kalman滤波和轨迹辨识两种方法。

有关系统动力学的研究，还有对整个SD模型的评价问题，仿真的误差分析，模型可靠性和价值等方面，这些研究有待进一步深入。

六、结语

为了促进系统动力学方法的深入研究和广泛应用，本文综述了系统动力学的主要研究成果，讨论了系统动力学方法的应用方向。系统动力学作为一种系统的科学分析方法，实践证明其在各种领域的应用研究效果显著，在很多领域都具有很高的应用价值。所以要不停的探索和推动系统动力学在更广泛领域的应用，使其在科学研究和人类社会的发展中发挥更大的作用。

系统动力学综述 篇2

1 系统动力学的发展

系统动力学是最早由麻省理工学院(MIT)的福瑞斯特(Jay W.Forrester)教授为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出的系统仿真方法,在学者扩大其应用范围的同时不断创新与完善,逐渐形成比较成熟的体系。

1.1 系统动力学国外发展过程

系统动力学是由Forrester教授在1956年最先提出并建立城市动力学模型之后逐步发展起来的。在其发展过程中,国外学者在进一步探究改进城市动力学模型的基础上,建立了当时在学界引起巨反响的美国国家模型以及世界模型。其中,《增长的极限》(1972)一书,从全球性的人口、工业、污染、资源消耗等重要因素出发,建立了全球分析模型,并且根据全球模型的分析结果,首次提出了“可持续发展”的理念[1]。

此后,系统动力学的应用领域遍布各行各业,大到世界模型,小到分析具体行业具体企业的具体问题,并且在20世纪90年代之后,得到了更广泛的传播与应用。其中在宏观领域,部分学者改进了系统动力学模型,分析世界环境与能源的可持续发展。在项目管理领域,在宏观上对一个具体的项目进行估计和把握。在学习型组织领域,广泛应用系统思想从整体的角度对组织进行系统分析。在物流与供应链研究领域,对供应链的物质流、信息流进行动态模拟。此外,系统动力学在公司战略领域也有广泛和深入的应用。图1为系统动力学在国外的发展过程以及广泛的应用领域。

1.2 系统动力学国内发展过程

系统动力学理论在20世纪70年代被引进中国。作为国内系统动力学的先驱与积极倡导者之一,复旦大学王其藩教授在1985年指出我国系统动力学的理论与应用研究水平已跻身于国际先进行列,但从总体上看我国现有的系统动力学研究队伍的素质还有待提高[2]。此外,王其藩还提出了今后我国系统动力学发展的具体任务与对策,为此后学者对系统动力学的研究指明了方向。

图1 系统动力学国外发展过程

1986年系统动力学学术交流会在上海召开,同时成立了国内系统动力学学会筹委会,创办了系统动力学学术刊物,在国内系统动力学的发展史上具有里程碑的意义。此后的国内学者又召开了多次系统动力学的学术交流会,旨在研究系统动力学在不同学科领域内的应用,并取得了丰硕的学术成果。并且在2013年1月30日,环保部信息中心技术室研究员在政策研究中心做了题为“从莱斯特布朗的B模式到中国可持续发展的系统动力学模型研究”学术讲座。可见SD模型的应用在政策研究与能源可持续发展领域有着深切的影响。国内部分学者对系统动力学理论进行深入研究,得到了广泛的应用。国内系统动力学研究成果与应用领域如表1所示。

表1 系统动力学国内主要理论研究成果

由表1可以看出我国学者在系统动力学理论研究的突出贡献及其广泛的应用。根据国内外系统动力学的发展,以及系统动力学理论在科学研究方面的应用,各国学者逐步将系统动力学理论模型化,掌握了构建SD模型的基本过程,并且将其应用于实证研究,同时以实证研究的结果实时反馈SD理论,实证与理论相辅相成,提高了系统动力学理论以及SD模型的实用性。

2 能源系统动力学国内外研究现状

能源系统动力学,其实质是系统动力学理论与SD模型在分析各类能源问题的实证研究与应用,同时也包括学者们在研究能源问题时所建立的各类SD模型与改进模型,这些能源问题包括能源消耗、能源需求、能源政策、能源结构等。能源问题是关系到全球可持续发展的世界性问题,世界各国都在关注能源消耗与环境保护。在研究能源问题的过程中,国内外学者利用系统动力学理论与模型提出了众多针对实际能源问题的SD模型,并且这些模型具有良好的仿真效果,为进一步分析各种类型的能源问题指明了方向。

2.1 能源系统动力学国外研究现状

最早使用SD模型分析能源问题的学者是Roger F.Naill,他建立了美国能源供需系统动力学模型FOSSIL2分析美国国家能源政策计划,此后继续加以完善,并运用于政府能源规划和政策分析,从而进一步分析了美国能源政策的成本效益,为减缓全球变暖提供了一定的理论支持与模型方法[3,4]。

此后,Martin J.M.在分析了美国国家技术变革的基础上,提出对能源行业投资需要考虑系统性技术改革问题。从技术动态特点的角度,提出了面向可持续发展能源制定公共科技政策的技术方式[5]。Abul M.M.Masih从动态系统的角度分析了亚洲两个发展中国家的能源消耗和收入与价格之间潜在的因果关系,分析了能源消耗对收入和价格的重要影响[6]。Podobnik B.等通过系统动力学模型发现在长期全球的发展主要依赖煤炭和转向过度依赖石油,并通过分析当代的国家模式和新能源技术的私人投资以及环境法规日益增长的影响,认为类似的动力学将在21世纪促使各国制定更加可持续的能源制度[7]。Bruckner T.等在大多数能源行业政策支持模型的基础上,从生态经济学的角度提出了一种高分辨率的SD建模方案,在动态能源排放和成本优化环境下建立了能源系统动力学模型,为德国国家能源政策的建模策略提出了一个指导性的路线图[8]。其他学者的研究成果与SD模型在不同领域的实证应用如表2所示。

表2 能源系统动力学模型应用

从表2可以看出,能源系统动力学在世界各国的应用都有广泛的现实意义。除此之外,Santiago Movilla为了探讨在光伏能源领域的各种可能场景中理解光伏能源的行为,提出了分析西班牙光伏能源市场的一种SD模型,在西班牙政府部门的最新政策的基础上,帮助设计未来的公共政策[16]。AlirezaAslani为了讨论能源供应安全的角色多样化依赖问题,构建了以芬兰的能源依赖中可再生能源为核心的涵盖了能源安全问题SD模型,描述了激励机制、能源依赖以及能源需求等动态因素之间的关系,并通过计算机模型仿真评价了三种芬兰到2020年左右要实行的可再生能源政策,具有广泛的实践意义[17]。Yi-Hsuan Shih利用系统动力学理论与方法建立相关模型,预测和分析了可再生能源政策以及改进能源利用效率,评估进行了能源可持续发展的成本效益,制定出了相关的可持续发展的能源政策[18]。

由能源系统动力学在世界上各个学科领域的广泛应用可知,能源系统动力学已经成为分析世界各国能源与环境问题的一个有效手段,这对我们进行有效的能源分析与制定可持续能源政策具有深远的现实意义。

2.2 能源系统动力学国内研究现状

国内学者对能源系统动力学的研究,基本是在SD模型以及能源系统工程理论的基础上,以数据挖掘技术、线性规划、目标规划以及对策论等方面的研究为辅助,更加符合我国的资源、能源环境现状,有针对性地对各个特殊地区特殊行业提供有效的能源系统仿真模型,为理论研究和实证研究提供科学有效的方法。

中国科学院齐文虎教授以土地资源的承载力为初步研究对象,建立了土地利用的动态模型,开创了SD模型应用在我国资源利用领域的先河,为我国能源系统动力学的发展指明了方向[19]。何建坤建立了一个分析能源供需形势以及国民经济发展相互影响的SD模型,探索了能源与宏观经济协调发展机制,分析了当时我国的能源政策,提出了建立能源、环境、社会良性循环的社会系统的建议[20]。吴叶君等从可持续发展的角度建立了中国能源可持续发展的SD仿真模型,该模型包括能源需求、矿物燃料投资、可再生能源等方面,详细分析了我国的能源发展趋势,并对我国能源前景做出了预测[21]。这些学者在SD模型的应用方面做出巨大的贡献,同时保证了SD模型在我国能源、环境问题领域的研究获得更多的社会关注。

表3 能源系统动力学国内研究成果

由表3可以看出国内学者对SD模型的研究与改进成果以及其广泛的应用。除此之外,我国学者在研究能源系统动力学的过程中,逐步深入分析能源与经济、环境、人口等的密切关系,并得出了更多应用性极强的系统动力学模型与改进模型,为我国经济社会发展做出了巨大的贡献。

其中,杨梅忠根据榆林市环境问题的主要指标,建立系统动力学模型,分析预测了近期发展趋势以及资源承载力,提出了支持可持续发展的政策建议[30]。黄苇结合国内外海洋资源、生态和环境承载力研究方法,将人口、社会经济、海洋资源、生态和环境系统服务功能纳人一个综合系统,构建海洋资源-生态-环境承载力复合系统并选取渤海湾进行实证研究[31]。宋宇辰在2001-2010年内蒙古能源消费数据基础上,对制造业能源消费的碳足迹进行研究,并提出了针对内蒙古的可持续发展建议[32],在此基础上利用系统动力学模型对新疆制造业能源消费进行预测[33]。杨茂以中国吉林省某风电场的实测风电数据为基础,利用数据挖掘和模糊聚类技术将不同的机组进行分类结合国家能源局对风电功率实时预测预报管理要求中的指标,分别进行实时预测分析,为我国清洁能源之一———风能预测提供了有效的方法[34]。王行风建立了能够分析时间累积、空间累积效应的SD-CA-GIS模型,预测和模拟了山西潞安矿区土地利用变化的累积状况,为环境累积效应的分析和评价提供有效的帮助[35]。吴志斌预测并优化乐山市世界遗产领域能源消耗问题,说明了SD-FMOP集成模型在一个地区的能源消耗和二氧化碳排放的预测方面是一个有用的工具,并从优化模型中提出相应政策[36]。王明刚以一个经济时期内能源需求、能源供应和政府调控之间相互依存、相互制约的演化关系为背景建立了一个新的能源供需模型并对模型所反映的现实意义进行了解释,给出了数值模拟结果,验证了理论分析的正确性[37]。唐丽敏通过分析物流与经济、能源、环境之间的关系,建立了物流节能减排系统的系统动力学模型[38]。方国昌从非线性动力学入手,将新能源纳入节能减排演化系统,分析了新能源对能源强度和经济增长的影响,并利用数值仿真展示了新能源发展对能源强度和经济增长的影响[39]。

根据国内外学者对系统动力学理论以及SD应用模型的研究,我们可以更加方便地分析当今社会所存在的能源与环境问题,并为能源、环境、经济、社会等的和谐可持续发展提供更加有效的政策措施建议,具有先进的指导意义。

3 文献总结及大数据时代展望

通过对系统动力学理论、模型以及能源领域系统动力学应用文献的梳理总结,认识到系统动力学理论与方法在解决复杂性综合系统问题方面的有效性与实用性,而国内外学者对其的应用也日趋成熟。但在各行各业数据量无比丰富的“大数据时代”,数据成为一种新的经济资产和价值创造形式,正在推动一场新的“工业革命”,创造新的经济奇迹。而系统动力学与“大数据”相结合的进一步研究,将会是系统动力学发展过程中的再一次飞跃。

在大数据时代,对能源型企业来说,如何清晰地对大数据进行细分与挖掘,从而找到并形成在垂直领域的应用,提升能源企业的核心竞争力,是企业是有待认真思考的问题。目前全球出现能源短缺问题的关键在于缺乏使这些资源被可持续地开采与利用的有效方式。能源型企业可以使用高速通信系统、分布式传感器和数据挖掘技术等去监控并调整远程作业,使用实时数据进行分析决策,提高决策的准确性和全面性,不断提高能源的开采与利用效率。在能源勘探的过程中,应注意尽量保持勘探项目所需的不同专项历史数据与实时数据的完整性,这样不仅能提高数据的实用价值,而且更加有利于运用系统动力学理论和方法分析预测不同地区能源开采利用的可持续性。在能源研究领域,通过系统动力学模型与“大数据”相结合的研究,更有助于处理能源、环境、经济等复杂的系统问题,在各行各业将有更加广泛的应用前景。

此外,系统动力学理论、模型与其他理论方法的结合研究更有利于能源系统的研发与管理。例如,由于系统动力学不能处理大量的空间数据,更不能模拟系统的空间要素及其状态,而GIS(地理信息系统)在空间数据处理和存储、空间信息分析与表达等方面可以很好地描述和模拟系统的空间要素及其状态;因此在以空间分析为特色的GIS技术环境下融入非空间动态模拟的系统动力学模型,能够同时在时间和空间上模拟系统的动态发展趋势,扩展和延伸GIS和系统动力学的现有功能。在此基础上开发的能源系统,不仅可以促进能源开采利用的空间分析,而且能够进一步预测能源的可持续利用效率。

摘要：对系统动力学理论在国内外的发展过程以及其在不同领域的广泛应用进行研究,概括了能源系统动力学的实质是系统动力学理论与SD模型在分析各类能源问题的实证研究与应用,报告了能源系统动力学国内外研究现状,总结了系统动力学在能源领域的应用以及其对环境保护、经济发展、社会进步等方面的贡献,并在此基础上展望了能源系统动力学在大数据时代与数据挖掘及GIS等理论结合研究的方向。

足球脚背内侧踢球生物力学综述 篇3

【关键词】足球 脚背内侧踢球 综述

一、问题的提出

现代足球运动发展突飞猛进，足球竞技水平也得到不断提高，这无形中凸显出足球技术在足球运动中的重要性。有资料表明，第十五届世界杯上，巴西队平均每场传球592次，意大利队为461次，瑞典队为443次， 保加利亚队为424次，德国队为492次，哥伦比亚队高达699次。另外，统计12—14 届世界杯的240 个传切配合进球得出：最后一传运用的脚法，采用脚背内侧踢球最多，共124 个，占54.1%；其次脚内侧踢球占28.4%。通过以上资料可以看出， 传球技术是配合进攻完成战术，实现射门得分的重要手段。

笔者选择对脚背内侧踢球的技术进行文献研究，其初衷是为了了解脚背内侧踢球技术的相关概念、模型及存在的问题。进而找到其中的内在联系，为合理使用足球技术提供一些参考意见。

2 结果与分析

（一）脚背内侧踢球技术的概念

关于脚背内侧踢球技术的定义没有统一的标准，但大部分学者认为脚背内侧踢球是指运动员采用脚的第一跖骨体与跖趾关节组成的部分， 通过一系列身体的运动， 将球击向预定目标的踢球方法。

（二）脚背内侧踢球技术模型

通过阅读文献得出脚背内侧踢球技术是由助跑、支撑脚站位、踢球腿的摆动、脚触球以及踢球后的随前动作五个环节所构成。

1、助跑

助跑是运动员踢球前的跑动。助跑作用：（1）调整人与球的位置，选择最佳的踢球位置。（2）保证身体有一定的初速度。（3）确保有一个稳固的支撑。

2、支撑脚的站位

在整个踢球的过程中都贯穿着支撑动作，支撑能维持身体在踢球过程中的平衡，还可以确保踢球发力的顺利完成。它包含脚的指向、关节支撑、支撑脚的位置和落位方法等因素。

3、踢球腿的摆动

腿的摆动是踢球的主要来源，摆腿分为后摆和前摆两个阶段：后摆是为增大前摆幅度和速度创造条件；前摆则是将助跑与后摆所储备的能量以及自身的能量集中作用于球体，使得球获得足够的力量。摆动腿形式上分为两种：一种摆幅大、力量强、摆时较长，是增加击球力量的主要途径，因而能够充分的发挥肌肉力量，踢球的力量大、速度快，适用于远距离的传球和大力射门。但是摆动时间较长，不适应快速出球的需要。另外一种“小摆幅式”，在跨步支撑的同时开始积极跟送，加快摆速为目的，动作快速突然，具有一定的隐蔽性，适用于在紧迫的环境和时间条件下快速的出球的需要。

4、脚触球

踢球技术的重要环节之一是击球，它决定出球质量的高低。击球包括击球动作、击球的部位和时间等要素。击球部位的选择取决于很多方面，核心是以出球的目标为依据，以保证在比赛中踢球的准确性。击球的时间越短速度就越快。

5、踢球后的随前动作

随前动作是指踢球退击球后的随球摆动过程。它对未达到高速运转的球起到加速的作用，还可以控制出球的方向。

3 研究现状

目前我国对踢球技术进行专门性研究的不多，相关的文章也比较少。国内有关足球脚背内侧踢球方面的研究可以追溯到七、八十年代。张廷安的《足背正面定位球踢球腿摆动速度的研究》等等都是运用二维摄影技术对脚背正面踢球技术进行了详尽的分析；而脚背内侧踢球是在三维空间进行的技术过程，脚背内侧踢球的技术结构与脚背正面踢球相同，都是由助跑、支撑脚站位、踢球腿的摆动、脚触球和踢球后的随前动作组成，但是在技术细节上则有所区别，如斜线助跑等等。从前人的研究成果中得出研究者在同一个领域采用的研究方法是不尽相同的，但是涉及的问题主要都集中在脚背内侧踢球时踢球腿的运动轨迹，摆动速度的变化特点及重要关节的运动速度等与脚背正匿踢球相比产生的差异。但是目前对脚背内侧踢球技术的深入研究还比较欠缺。

4 存在的问题

通过阅读文献发现足球脚背内侧踢球存在以下问题：一是足球脚背内侧踢球技术研究数量和深度上十分缺乏。二百多篇文章大多数是在期刊上发表的，研究的深度有限。近十年只有少数几篇文章是博硕士论文。可见，在这方面学术化和理论化研究很欠缺。

二是足球脚背内侧踢球技术与其他学科分离。足球体能训练的主要研究仍然停留在训练学自身学科方面的研究，与其他学科如生理学、心理学、生物学、社会学等方面的研究结合的不是很紧密。

三是实证性研究逊位于经验性概括。实证研究通过观察、测量、统计等实际操作活动，直接作用于自然对象，获取科学事实。经验性的主要标志是逻辑线索不明确，方法体系不完整，分析判断的结论经验化、主观化等等。

5 结论

通过阅读文献我们得出以下结论：

1、脚背内侧踢球技术是一个在三维空间进行复杂的技术。其助跑、支撑、摆动、触球和随前摆动的各个技术环节对踢出的球的力量、性质都有很大的影响。

2、在我们日常教学和训练中一定要注意脚触球时摆动腿髋、膝、踝三关节相对位置问题，这三个关节在触球时的角度、相对位置对更好的完成技术动作和使踢出的球的获得更大的力量有很大的影响。

3、在踢球腿前摆过程中，小腿的爆发式用力是踢球腿摆动过程中的一个重要的技术环节，我们在教学和训练过程中要加以重视。

4、踢球腿在水平面上的运动轨迹是我们难以观察到的，在训练和教学时要多加重视。

【参考文献】

[1]王东，刘斌 .脚背内侧踢球技术特点与分析[J].周口高等专科学校，2001.

[2]邱海枝.提高脚背内侧踢球准确性的训练方法[J].体育教学，2002.

[3]闫强.脚背内侧踢半高球技术的教学研究[J].榆林学报学院，2010.

[4]任大全.脚背内侧踢球的教与学[J].中国学校体育，2000（3）

系统动力学综述 篇4

摘要：当前我国正处于全面建成小康社会的决胜阶段。2013年11月，总书记在湖南湘西考察时提出了精准扶贫的概念，精准扶贫上升到了国家政策的高度。为提高国家对贫困地区扶贫的精度和效度，探索行之有效的扶贫对策，切实实现贫困地区人民摆脱贫困，本文在对中国知网上有关精准扶贫的文献、会议以及期刊等形式的资料进行了汇总和提炼，并根据自己研究的着力点“精准扶贫的内生动力和推出机制”的基础上，对精准扶贫的相关研究成果以及实施的地域差异进行了总结，并对精准扶贫的前景与对策进行了展望。

关键词：精准扶贫 内生动力 退出机制 引言

2013年11月3日，总书记在湖南湘西考察时提到“扶贫要实事求是，因地制宜”，精准扶贫上升到了国家政策的高度。此后，我国的扶贫实践工作也由普惠式的扶贫到更加集约式的精准扶贫的模式发展。而在学术研究上，早在上世纪六七十年代有关扶贫的问题研究已经开始，到了八十年代，学术上有关扶贫的问题研究转向了扶贫瞄准，即：对扶贫的主体、对象、方法以及绩效进行了瞄准，这标志着对于提高扶贫的效率等的认识有了进一步的提高。当前对于精准扶贫工作方面的研究理论主要有：多维贫困理论、空间贫困理论以及贫困治理理论。而国内对于精准扶贫问题的研究也是最近两三年才大量出现的。在精准扶贫方面，当前我国的权威专家主要有：中国人民大学的汪三贵，华中农业大学的叶初升以及中国农业大学的李小云等，研究的重点主要是当前我国精准扶贫中所存在的问题、产生这些问题的原因、我国精准扶贫所采用的方法与对策以及针对地方特色所提出的退出机制。

所谓精准扶贫，是指重点运用专项扶贫政策措施，运行社会、市场、政府三位一体的大扶贫格局，动员全社会资源，做到“真扶贫、扶真贫，实现对贫困人口的精确识别”针对扶持“动态管理”精确考评，切实有效地提高贫困人口的收入，减少贫困人口的数量。扶贫工作的精准化标志着我国扶贫工作已经到达了另一个高度，不仅对于切实有效地提高我国扶贫工作的成效、提高扶贫资源利用效率方面有着标志性的实践意义，而且具有很重要的理论研究意义。

当前我国精准扶贫问题的研究现状

当前学界对于精准扶贫问题的研究是从2013年起步的，尽管起步较晚，但是当前有关精准扶贫问题的研究内容也已经不少。从内容上说，研究的内容已经比较丰富，主要包括精准扶贫存在的问题研究、对产生这些问题的原因的分析以及路径与对策研究。精准扶贫的问题主要体现在一下几个方面：李小云（2005）指出，当前我国将近70%的扶贫专项资金从重点扶贫县流出，贫困难以被瞄准；吴本健（2014）认为，我国精准扶贫的瞄准目标发生偏移；丁昭（2014）认为，我国精准扶贫的问题在于贫困户对借贷的积极性不高，贫困户之所以贫困，最主要的原因在于自身能力的缺乏；邓维杰（2014）提出了精准扶贫过程中出现的包括需求、入门、资金用途、市场、专业、团队、模式以及投入等的八种排斥。对于原因的研究主要体现在一下的几个方面：杨龙（2015）认为，精准扶贫的实践与政策不一致的原因在于：农户的参与方法与福利测量的方法存在收入与支出的差异；刑成举（2013）认为主要原因是参与式发展存在的问题、农村社会的分化以及农村精英角色的转换；陈淮（2011）从信息不对称的视角指出精准扶贫精确度不高的原因；汪三贵（2015）提出，精准扶贫效率不高的原因在于低保户和贫困人口的划定标准不同；许源源（2007）指出，资金和资源偏离的重要原因是扶贫瞄准过程中不贯穿和谐理念。而对于路径与对策的研究，主要有：汪三贵（2004）指出，扶贫工作应更加关注区域和人口的实际需要以及扶贫资金的投向和效果；郭培霞（2007）认为，应从制度上出发，重新选择扶贫的对象，解决少数民族贫困地区的“瞄而不准”的问题；翟振芳（2008）指出，应建立分类瞄准的识别体系，完善农村瞄准扶贫机制；叶初升（2012）从精准扶贫的绩效出发，认为提高扶贫转化率的根本之策是建立一个参与式扶贫机制，促进交流，实现自上而下的发现和解决问题；全承相（2015）提出提高精准扶贫有效性的基本思路是：开展贫困农民的产业技能培训、利用积极有效的财政金融政策以及建立科学有效的绩效考核奖惩机制。

而从地域上而言，学界当前对西南的云贵地区、广东、湖南、湖北等地区已有不少的研究与探讨，如：沈茂英（2015）指出川藏地区扶贫工作受到约束的原因主要是生态维度、自然维度、社会经济以及人口和制度这几个维度方面的问题，并指出相应的对策：提供与全国社会经济发展相适应的区域公共服务、加大对于特殊类型贫困地区的投入以及探索市场化的生态补偿制度等；贾文龙（2015）以毕节为例，对精准扶贫的模式和经验进行了总结，提出了“到村到户”的扶贫模式，如注重危房改造、加大扶贫力度，推动创业行业发展，拓宽教育培训路径以及加快扶贫生态移民的步伐；李鹍（2015）通过对广东省的 “双到模式”和湖北恩施的七项“到户到人”制度的比较研究，提出了精准扶贫首先应该瞄准对象，精确识别，其次是对症下药，联动帮扶；韩斌（2015）对滇黔桂石漠化地区的考察分析，认为应走出一条精准识别，因地制宜，科学规划的扶贫道路，通过农业产业化来实现地区的扶贫；龙永华（2015）在其硕士毕业论文中以湘西州为例探讨了农业产业的扶贫模式方面的创新；贺东航、牛宗岭（2015）通过对福建宁德和湖北恩施两个地区精准扶贫的对比，找到了中西部地区与东部地区的贫困特点和原因，并针对各自的特点特除了相应的改进措施与对策。尽管当对于不同地域已有一定的研究，但是对于居于西北的青海民族地区的精准扶贫问题的研究还处于尚未触及的阶段。

2.研究展望 随着我国扶贫工作的不断进展，精准扶贫在一些地区也已经取得了不小的成绩。我国当前处于全面建设小康社会的关键阶段，这些扶贫工作的取得也为国家建设小康社会做出了一定的贡献。尽管我国的扶贫工作已经取得了一些成就，但是从全国全面建设小康社会的目标来看，扶贫工作还有很大的上升空间。对于未来我国精准扶贫事业的展望，主要体现在一下几个方面： 2.1明确精准扶贫的概念是实现精准扶贫的前提和基础

无论是做什么事情，首先必须要做到的便是对概念的识别。对于精准扶贫而言更是如此。为了能够做到国家的扶贫资金真正的落实在对贫困人民的帮扶上，真正的使得扶贫资金被用在基础设施的改善上、用在为当地增收上、用在提高贫困人民的收入水平上，首先要做的便是在精准扶贫概念的准确识别。2.2要真正做到精准识别、精准帮扶、精准管理以及精准监控

精准识别、精准帮扶、精准管理以及精准监控是要实现精准扶贫必须做到的四个方面内容。当前我国大部分地区尚未脱贫，仍处于贫困落后的阶段。在未来的精准扶贫事业中，要想真正做到精准扶贫工作有一定的成果，就必须要真正做到对真正贫困地区、贫困县、贫困村、贫困户的精准识别、扶贫资金真正落到实处，实现对真正需要帮助的人的精准帮扶、对于精准扶贫这一工作以及全过程的精准管理以及在实施过程中的精准控制。2.3内生动力是扶贫工作取得成效的根本动力

对于贫困地区的脱贫与扶贫工作而言，政府的扶贫政策是实现贫困人口成功脱贫的有力推手，扶贫工作的内容、管理机制以及对过程的控制等环节是成功脱贫的必要保证。尽管这些方面的内容对于实现成功脱具有不可忽视的作用，但是从脱贫工作的成效性和可持续性上来说，最根本的动力贫困地区自己的“造血”功能，内生动力才会驱使扶贫工作取得最有效的进展。2.4完善精准扶贫的退出机制

退出机制主要是针对整个项目活动而言的。对于一个贫困地区的精准扶贫工作来说，精准瞄准，精准帮扶，精准管理以及精准监督是最重要的环节，这四个环节是实现精准扶贫的主要内容，也是能否成功实现精准脱贫项目的关键。但是在整个的精准扶贫项目成功实现后，最突出需要解决的问题就是如何实现已脱贫地区的持续发展的问题。尽管在精准扶贫项目实施期间，政府的资金、人员以及管理手段等资源投入很足的情况下贫困地区能够实现成功脱贫，但是在精准扶贫项目撤出后，为了能使得前期实现的脱贫成效保持下去或得到更好的发展，应当完善精准扶贫的退出机制，从而能巩固前期的脱贫成效，实现已脱贫地区经济社会的可持续发展。

参考文献

车辆系统动力学复习重点 篇5

长期以来，人们一直在很大程度上习惯按纵向、垂向和横向分别独立研究车辆动力学问题；而实际中的车辆同时会受到三个方向的输入，各方向所表现的运动响应特性必然是相互作用、相互耦合的.纵向动力学：纵向动力学研究车辆直线运动及其控制的问题，主要是车辆沿前进方向的受力与其运动的关系。按车辆工况的不同，可分为驱动动力学和制动动力学两大部分。行驶动力学：主要是研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车辆的运动。

操纵动力学：主要研究车辆的操纵特性，主要与轮胎侧向力有关，并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。

操纵动力学的研究范围分为三个区域：线性域：侧向加速度越小于0.4kg时，通常意味着车辆在高附着路面做小转向运动；

非线性域：在超过线性域且小于极限侧向加速度（约为0.8kg）范围内； 非线性联合工况：通常指车辆在转弯制动或转弯加速时的情况。

发展趋势：

（1）车辆主动控制：ABS,TCS等逐步向车身侧倾控制，可切换阻尼的半主动悬架和四轮底盘控制系统的集成，转向等当面扩展。通过控制算法、传感器技术和执行机构的开发实现的自动调节。

（2）车辆多体运动动力学：车辆的多刚体模型逐步向多柔体模型发型。可以准确分析虚拟样机的性能，检查虚拟样机的缺陷从而缩短产品的设计周期，节约试制费用，同时提高物理样机与最终产品之间的相似性。

（3）“人—车—路”闭环系统：充分考虑驾驶员模型以及车辆本身的一些动力学问题来提高汽车稳定性。

2.轮胎滚动阻力概念及其分类：

概念：当充气的轮胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直线滚动时，其外缘中心对称面与车轮滚动方向一致，所受到的滚动方向相反的阻力。分类：弹性迟滞阻力、摩擦阻力和风扇效应阻力。3.什么是滚动阻力系数？影响因素有哪些？

其值等于相应载荷作用下滚动阻力FR与车轮垂直载荷FX的比值。

影响因素：车轮载荷（反比）、胎压（反比）、车速（正比，先缓慢增加，再明显增加）、轮胎的结构设计、嵌入材料和橡胶混合物的选用。

4.滑动率S：表示车辆相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度。驱动工况时称为滑转率，被驱动（包括制动，常以下标b以示区别）时称为滑移率，二者统称为车轮的滑动率。若车轮的转动半径为rd,轮心前进速度（等于车辆行驶速度）为uw,车轮角速度为ω，则 S在0~1之间变化。当车轮做纯滚动时，及uw=rdω,此时s=0；当被驱动轮处于纯滑动状态是，s=1.5.轮胎纵向力与滑动率的关系（1）与滑转率之间的关系

一般情况下，由于轮胎初始的滑转主要由胎面的弹性变形引起的，因而一开始车轮力矩与驱动力随着滑转率呈线性关系增加，即OA段。当车轮力矩和驱动力进一步增加而导致部分轮胎胎面在地面上滑转时，驱动力和滑转率呈非线性关系，汽车行驶时驱动力迅速增加，即AB段，并在滑转率为15%~20%时达到最大值，当滑转率进一步增加时，会导致轮胎的不稳定工况，驱动力系数从峰值很快下降到纯滑转时的饱和滑动值。（2）与滑移率关系

车辆制动时，纵向制动力随着滑移率迅速增加，并达到最大值，然后随着滑移率增加，轮胎制动力开始逐渐下降或者显示平稳趋势，直到纯滑移达到饱和状态。

v6.轮胎侧偏角：车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正。arctan(w)uw7.什么是轮胎侧偏刚度？影响因素有哪些？

轮胎侧偏角是影响轮胎侧向力的一个重要因素，定义为车轮平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正，用α表示。

在小侧偏角情况下，轮胎侧向力与侧偏角近似成比例，其比值称为轮胎侧偏刚度。影响因素：侧向载荷的影响；车轮定位的影响（车轮前束角和车轮外倾角）。

补充：（1）轮胎尺寸（成正比），（2）子午线轮胎笔斜角轮胎侧偏刚度高，钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎高，（3）直径相同，轮胎宽度越宽越高，（4）载重越小，侧偏刚度越小，（5）车速快，载荷越小，侧偏刚度越小（6）轮胎气压，越低刚度越大。（侧偏刚度越小，越容易甩尾）8.影响轮胎侧向力的因素

侧偏角：轮胎运行条件决定，取决于车辆前进速度、侧向速度、横摆角速度和转向角。垂向载荷：由车辆质量分布所决定，但随着载荷在纵向和侧向的重新分配。垂向载荷会发生变化。

车轮外倾角：转向角和通过悬架杆系作用的车身侧倾所决定，但对非独立悬架车辆来说，外倾角只取决于车轴的侧倾角。9.SAE标准轮胎运动坐标系：

10.SAE空气动力学坐标系

11.什么是空气阻力？包括哪些方面？

空气阻力：指汽车直线行驶时受到空气作用力在行驶方向的分力。

主要包括：压差阻力分量（形状阻力、内循环阻力、诱导阻力）和摩擦阻力两大部分组成，可能还受到侧向气流的影响。12.减少油耗的途径

燃油经济性指标包括：百公里燃油消耗量，瞬时燃油消耗量

（1）交通管理因素：包括交通管理系统、信号灯控制系统、驾驶员等因素，实际上均影响了车辆的行驶速度。

（2）车辆行驶阻力因素：在保证汽车安全性、人机工程、经济学和舒适性的同时，尽可能降低车辆行驶阻力，如减小整车质量、轮胎滚动阻力系数、空气阻力系数和迎风面积等。（3）尽可能降低附属设备（如空调，动力转向、动力制动等）的能耗；（4）提高传动系效率，使发动机功率尽可能多地传递到驱动轮上。

13.车辆加速上坡受力分析

14.制动性评价

（1）制动效能 即制动距离与制动减速度（2）制动效能的稳定性 即抗热衰退性，指车辆高速行驶或长下坡连续制动时保持一定制动效能的程度。

（3）制动时的方向稳定性 即制动时车辆不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。通常用制动时车辆按给定路径行驶的能力来评价。

15.制动跑偏原因

（1）汽车左右轮制动力不相等

（2）制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调。

16.为什么后轮抱死比前轮抱死更危险？（需答出制动跑偏的原因）

前轮抱死丧失转向能力，后轮抱死侧滑甩尾。如图a所示，后轮抱死拖滑，而前轮仍然处在滚动状态，可能由于路面倾斜坡度、侧风或者左右轮制动力不平衡等因素引起的侧向干扰力Fy作用于车辆质心，由于后轮抱死拖滑，后轮已无法提供侧向力来平衡Fy，而此时前轮产生的侧向力Fyf产生一个绕车辆质心的不稳定力矩Fyrfa,该力矩是车辆侧偏角β继续增加，导致车辆横摆加剧。图b中，前轮先于后轮抱死，后轮能够产生侧向力来形成一个使车辆会整的稳定力矩Fyrb，从而减小车辆的初始侧偏角β，因而是稳定工况。但前轮抱死之后，由前轮不能产生侧向力，会使车辆失去转向能力。因此时即使发生碰撞事故，从乘员保护系统的设计角度来看，正面碰撞导致的伤害一般比侧面碰撞要小得多。

17.为什么空载比满载更容易甩尾？

Β线和I线的交点为同步附着系数，从图中克制空载时同步附着系数小于满载时同步附着系数，因此空载时β曲线总是位于I曲线上方，φ>φ0, 制动时总是后轮先抱死，容易出现甩尾。

载重越小，侧偏刚度越小，更易发飘。

18.为什么操纵稳定性良好的汽车应具有适度的不足转向特性？

答：过多转向，转弯半径减小，易发生急转而侧滑或翻车，使汽车有失去稳定性的危险。而中性转向汽车在使用条件变动时，有可能转变为过多转向特性。

19.过多转向特性如何改善？ 横向稳定杆

20.为什么加入横向稳定杆后，由过多转向变为不足转向？

汽车转弯时，有一横向倾斜，会导致汽车出现过多转向，而加入横向稳定杆之后，当汽车转向时，会产生一个平衡力，阻止汽车的倾斜，使汽车在转弯时保持平衡，从而能消除汽车的过多转向。

汽车在稳态行驶时，车厢侧倾角取决于侧倾力矩和悬架总的角刚度，悬架总的角刚度为前后悬架及横向稳定杆的侧倾角刚度之和。当增加横向稳定杆之后，前悬架的侧倾角刚度增大，后悬架侧倾角刚度不变，所以前悬架作用于车厢的恢复力矩增加（总侧倾力矩不变），由此汽车前轴左右轮载荷变化就较大。在这种情况下，如果左右车轮轮胎的侧偏刚度在非线性区，则汽车区域增加不足转向量。21.VSC基本组成和工作原理 组成：车辆稳定性控制系统（VSC）主要由ABS（防抱死控制系统）,TCS（驱动力控制系统）,YSC（横摆力矩控制）三个子系统组成。前二在制动和加速时工作，直接来控制车轮的纵向滑动率，提高车辆的制动或驱动性能，同时间接控制车辆的侧向稳定性，YSC在车辆行驶的任何时刻都起作用，直接控制车辆的侧向稳定性（由车轮侧偏角和车辆横摆角速度表示）

作用：用来控制车辆的横摆力矩，限制车轮侧偏角在一定范围内，并在紧急情况下对车辆的行驶状态进行主动干预，防止车辆在高速行驶转弯或者制动过程中失控。

系统动力学综述 篇6

主要介绍了Hamilton系统动力学所研究的问题,介绍了在Hamilton系统稳定性研究方向近年来的进展.例如:KAM理论、Mather理论、Arnold扩散等.

作 者：程崇庆 程健  作者单位：南京大学数学系,南京,210093 刊 名：自然科学进展  ISTIC PKU英文刊名：PROGRESS IN NATURAL SCIENCE 年，卷(期)： 10(5) 分类号：N0 关键词：KAM理论   Mather集   Arnold扩散   非碰撞奇异性  

机房动力环境监控系统研究综述 篇7

机房的环境设备(动力电源、网络设备、消防综合监测设备、视频监视设备、安防设备、预警设备、报警设备等)时刻运行正常才能保证网络环境中用户的正常工作。一旦机房环境设备出现故障,可能会造成数据传送中断、数据丢失、网络长时间瘫痪、服务器闲置等网络问题。因此,确保网络环境设备及系统主机的自动监视和有效管理是保障网络环境中设备工作正常运行的重要措施。

机房动力环境监控系统实现了设备供电、UPS、空调、温湿度、漏水、门禁、消防等方面的监控管理,主要通过视频监控、数据采集、智能控制技术,对机房环境、设备进行实时监测。通过异常告警、短信提示告警、数据查询、远程管理等手段实现信息集中存放、统一管理的目的。现代机房动力环境监控系统能快速发现机房环境和设备出现的异常情况,通过数据分析、视频回放、历史数据查询等功能追踪事故发生的原因和地点,有效改进了传统的人工被动监控和排除故障的方式,为实现机房环境设备的正常运行提供了有力保障。

1动力环境监控系统概述

1.1系统概述

现代的机房动力环境监控系统是基于TCP/IP网络、RS232/RS485总线、MICROSOFTSQLSEVER技术等实现的对网络机房内的动力环境设备的有效智能监控。系统采用分布式计算技术,支持多个机房联网集中监控。根据构成网络机房的设备组成,系统可以分为:动力系统(发电机组、组合电源、UPS、电池、开关等)、环境系统(精密空调、泄漏、温度、湿度、新风机等)、消防系统(消防控制器、烟感探测器、温感探测 器、其它消防 设备)、安防系统(门禁、闭路监控、报警探头、其它保安设备)、网络设备监控系统(路由器、交换机、主机、服务器、其它通讯设备)。根据系统的整体构成,系统可以分为:系统服务端、系统客户端、系统组态设计平台、硬件监控系统。具体如图1所示。

动力机房所有硬件设备运行状况的监控,由机房环境监控系统的各个相应子系统完成,如UPS电源、配电机柜等设备的监控工作由配电监控子系统实现,机房环境的温湿度是否适合机房设备的正常运行,由温湿度监控子系统和漏水监控子系统等完成。因此,动力环境监控系统从软件方面可以分为配电监控、空调监控、漏水监控、消防监控、入侵报警监控和温湿度监控子系统。

1.2动力环境监控系统发展历程

核心机房技术从20世纪80年代开始建立雏形,在21世纪得到了快速发展。1992年,由邮电部设计院与广 州市电信局合作研究并且试验成功的“广州市长途枢纽楼通信集中监控系统”是我国第一个成功的应用实例[1]。1996年1月,邮电部发布的第[1996]105号文件及通信局电源系统总技术要求(暂行规定)明确指出,通信机房环境和内部设备应当实现集中监控,逐步实现少人、无人值守,并且把集中监控列为必不可少的部分[2,3]。

早期的监控系统主要以“集中监控、统一告警”为主要工作目的,强调数据采集的实时性和传输的时效性,要求“能够发现告警、通知告警”即可,侧重于维护层面,对于数据分析和挖掘要求不高;在系统架构上,表现为全网独立组网、单服务器和数据库,未部署其余外部网络接口及其应用;在数据组织的逻辑层次上,也只有数据采集层和数据处理层[4]。在机房环境监控发 展的10年间,大致有3个主要发展阶段:

(1)动力环境监控技术发展初期。该阶段主要采用干接点方式,即通过通信设备的网管系统监控数据的处理与传输。由于当时机房规模较小,技术落后,监控参数较少,有些设备厂家只能提供设备运行状态的监控,另一些集成商则根据用户某一方面的需求,实现几个设备监控的简单集成。

(2)动力环境监控技术发展中期。为满足对机房整体监控的需求,该阶段已经可以实现遥感、遥控、遥测等功能。该阶段的监控软件开发和应用逐渐成熟,能够实现通过数据分析掌握监控对象的运行状态。

(3)动力环境监控技术发展成熟阶段。由于网络技术的快速发展,采用轮询方式的数据处理技术已不能满足较大机房和多点机房的集中监控要求。此时,基于IP技术的智能化嵌入式监控系统很好地解决了这一难题。该技术在系统优化设计的基础上,采用告警事件主动上报机制代替被动轮询机制。数据采集利用智能化设备,以减轻数据处理工作量,提高系统稳定性。另外在数据库设计、告警机制、报表处理等方面也有很大改进,为后期进一步走向智能化提供了有力保证。

2动力环境监控系统对信息化发展的重要性

网络建设的飞速发展,使各个部门之间形成大量数据传输,因此各个行业均开始建设大规模的数据中心机房,对数据的处理和存储进行集中管理,以提高稳定性并有效降低运行及维护成本。中心机房采用高速网络与各个办公点相连通,使整个数据群体形成一个强大的机房群,进一步提高了设备的使用效能,并使建设统一的容灾备份成为可能。

传统的机房维护工作主要靠工作人员值班看护,发现问题后迅速报告处理,这种方式有很大的局限性。首先,能否及时发现机房设备工作过程中的问题与值班人员的知识水平及能力有很大关系;其次,能否在设备出现故障的第一时间发现问题,这又和值 班人员与 用户的配 合有关;第三,机房设备工作时间是365(天)×24(小时),如果采用人工值班的方式监控设备,在人员配置方面势必是一种消耗。为避免以上 局限性,保证信息 化的正常 迅速发展,核心机房中采用动力环境监控系统代替人工方式监控网络设备,实时地对机 房环境设 备运行参 数进行采 集输出,同时实现对多个机房设备的统一监控与管理,以减轻机房维护人员的工作负担,全面提高整个机房环境监控系统运行的可靠性、稳定性、兼容性和可扩展性,由此实现机房的科学管理,真正做到无人值守机房[5]。

3动力环境监控系统功能

3.1传感器监控

传感器监控即利用动力环境监控系统中的传感器设备,对机房环境中的温湿度、漏水、烟雾、明火、电压等进行监控,以保证机房设备工作环境中的相关参数值保持在设备正常工作范围内。

3.2智能设备监控

现代的动力环境监控系统中,某些设备本身也采用了智能化的管理监控。如UPS机组的输入输出电压、旁路电流电压等参数监 测具体根 据UPS本身的通 信协议而定[6]。机房动力环境监控系统中的精密空调监控、智能配电机柜监控、发电机组、直流屏、STS切换柜等也是利用这些设备本身的通信协议开发出相应的监控功能对这些设备进行监控。

3.3软件功能

机房动力环境监控系统根据与硬件环境的关系以及工作原理,可以将系统分为以下软件模块:通讯管理、设备管理、数据管理、控制管 理、安全管理、配 置管理、报警 管理、报表管理、远程管理、运维管理、专家诊断库、双机备份管理。

通讯管理模块由多功能控制器组成,完成网络与监控主机进行通信,它是监控模块与监控主机的通信桥梁。一个多功能数据控制器提供多路RS232或RS485/RS422接口,其中一个RS485接口可以连接多个监控模块[7];数据管理模块包括实时数据管理、历史数据管理、数据备份、历史数据库维护等;配置管理主要包括系统参数配置、监控对象参数配置、远程管理 和系统数 据库配置 以及备份 恢复;报表管理是系统将产生的历史数据、操作记录、事件日志生成各种报表进行管理。根据生成的报表,可以查看报警发生的时间、等级、名称、编号,以及发生报警时的变量值及原因分析和处理方法等信息。

4动力环境监控系统应用现状与国内外研究动态

4.1国内外研究动态

随着信息化的发展越来越受到重视,机房环境监控系统已成为近几年国内外研究的热门课题。1997年1月,首届基于Internet的机房环境监控诊断工作会议由斯坦福大学和麻省理工学院联合主办,来自30个公司和研究机构的50多位代表到会。会议主要讨论了有关机房环境监控系统开放式体系、诊断信息规程、传输协议及对用户的合法限制等议题,并对未来的技术发展作出了展望。由斯坦福大学和麻省理工学院合作开发基于Internet的下一代机房环境监控诊 断示范系 统,这项工作 同时得到 了Sun、HP、Boeing、Inter、Ford等12家大公司的通力配合,之后这些公司共 同推出了 一个实验 性的系统Testbed。Testbed采用嵌入 式Web组网、实时Java和BayesianNet,初步形成在Internet范围内的信息监控和诊断推理。另外,许多国际 组织MIMOSA(MachineInformationManagementOpenSystemAlliance)、SMFPT(SocietyforMachineryFailurePreventionTechnology)、COMADEM(ConditionMonitionanEngineeringManagement)等,也纷纷通过网 络进行设备监控、故障诊断咨询及技术推广工作,并制定了一些信息交换格式与标准[8]。

4.2我国机房动力环境监控系统研究及应用现状

国内对机房环境监控技术也开展了积极研究。如西安交通大学研制的计算机状态监测及故障诊断系统RMMD、华中科技大学 开发的机 房温湿度 监测和诊 断系统KBGMD、哈尔滨工业大学的微机化机组状态监视与故障诊断专家系统MMMDES等[5]。同时国内外许多通信行业的厂商相 继推出了 各种监控 系统,如中兴公 司的ZXM10动力设备及环境集中监控系统、中达公司的PECS动力环境监控系统,监控接入技术逐步从初期的干接点方式[9]发展到目前的模拟量监控与视频监控,实现了数据采集、协议解析、告警触发处理、监控界面显示等多项功能。

经过近10年的发展,动力环境集中监控系统的建设已具有一定规模,以中国移 动为例,中心机房 监控率为93.44%,VIP基站监控率为95.84%,普通基站监控率为76.95%[10]。在其它领域和行业,动力环境监控系统的基本应用已全部实施,很多单位的动力环境监控系统处于中级应用水平,高级应用正在逐步探索与完善当中。

4.3文献调查情况

在过去10年内,不同领域的学者也在积极开展动力环境监控研究。以发表论文为例,近10年,我国有关动力环境监控的论文数量逐年上升,涉及领域也在不断扩大,说明动力环境监控已成为学者研究的一个重要内容,并且在越来越多的行业得到应用。2006年至今,以“动力环境监控”为主题的论文在百万论文中所占比例情况如图2所示。

在文献检索过程中,论文中的关键词、被引用的频率也有所变化,图3是2006年至今,以“动力环境监控”为关键词的论文中的热词统计情况。

由这些热词的内容和被引用次数可以看出,目前我国有关“动力环境监控”的研究已涉及监控系统构成、监控对象、应用领域、通信协议、数据管理等内容,说明我国目前对“动力环境监控”的研究正趋于完善和成熟。

2010年至今,被万方数据库收录的有关“动力环境监控”的论文有237篇,其中期刊 论文170篇,占总数的72%;学位论文54篇,占总数的23%;会议文件13篇,占总数的5%。具体情况如图4所示。

由图4可以看出,近5年有关“动力环境监控”的论文数量基本持平,说明国内对“动力环境监控”的研究仍然是通信领域的热门话题,但是学位论文数量逐渐减少,其原因主要是2010年之后,国内高校的动力环境监控系统逐渐建成并处于应用阶段。随着计算机和通信技术的飞速发展,越来越多的智能化设备会进入机房,这要求我们在现有基础上不断完善和拓展,及早实现动力环境监控系统的高级应用。

5结语

我国动力环境监控系统已日趋成熟,并在很多行业得到应用,其能很好地实现网络设备的集中管理,对提高所处应用行业的工作效率有显著成效。现阶段我国主要采用分布式监控结构设计,该设计具有可靠性高、灵活性好、扩展性强等特点。

系统动力学综述 篇8

一、市民化的内涵

国外研究中，早期的研究集中于对城乡迁移现象的研究。美国经济学家托达罗（1969）在对农业劳动者从农村向城市迁移的现象进行研究的过程中发现，农业劳动者在做出是否迁入城市的决策时，重要的影响因素有迁入城市后的就业状况以及收入的提高情况等，在此基础上，托达罗构建了人口乡城迁移模型。哥伦比亚大学经济学博士明塞尔（1986）认为，家庭在劳动力从农村迁入城市中起决定性作用，做出迁移决策的不是单个人，而是一个家庭。Schwarz Weller H.K.（1964）认为，社会融入是指不同个体或群体与某个群体之间的内聚性，表征的是个体在某群体中参与程度、认同程度及群体成员之间相互依赖程度。当农村劳动力进入城市之后，其去留问题也受到较多关注。Zakharenko（2008）通过对已婚者的研究发现，已婚者的迁移意愿较小，尤其是女性已婚者，更趋向于稳定的生活。Vadean等（2009）在研究中发现，文化程度对农村劳动力在城市的去留影响较高，文化程度高的农村劳动力留在城市的意愿更强烈，其在城市获得一定劳动成果后回乡创业的热情更高。Portes（2001）认为，社会网络是农村劳动力在迁入地获得工作以及适应社会的重要途径。

国内研究中，江苏技术师范学院农村职业教育研究所所长马建富（2014）认为，农村转移劳动力的市民化是农村劳动力逐渐转变为城市市民的一个过程，这个过程属于社会再生产的范畴。具体来看，吉林大学马克思主义学院副教授张静（2014）从三个方面归纳了市民化的内涵：一是身份和职业市民化，农村转移劳动力进入城市之后获得城市户籍，在职业上有农村劳作的农业劳动者转变成城市的打工者；二是生活方式和行为方式市民化，农村转移劳动力在生活中摈弃先前农村生活的习惯，为适应城市生活而自觉融入当地的生活从而养成城市生活习惯； 三是自身素质和文化心理的市民化，农村转移劳动力转变思想意识并逐渐形成现代城市的价值观，并努力提高自身的素质。武汉大学经济与管理学院经济研究所所长刘传江（2010）认为，农村转移劳动力市民化首先是指获得居民身份，并享受相应的市民权利，其次是进入城市之后会伴随着生产生活方式、价值观和自我认可上与城市人的趋同。

二、市民化的制约因素

改革开放以来，我国城镇化建设取得了显著成就，但就目前情况看，农村转移劳动力市民化存在一些问题，主要表现在：一方面，农村转移劳动力面临着权利缺失，在城市谋求发展缺乏有效保障等问题。另一方面，Roberts K.D.（2001）认为，农村转移劳动力因为自身文化素质不高，大多数人从事的是脏、险、累工作。中国劳动关系学院叶鹏飞（2012）提出在城市工作的农村转移劳动力具有自卑心理，形成自我封闭自觉选择与社会隔离。尽管政府采取了各种措施缩小农村转移劳动力与城市市民的差距，但短期内不可能从根本上改变这种状况，因此，推进市民化的机制创新是关系到共同富裕与和谐社会目标实现的重要问题。

（一）户籍制度上的制约

中南财经政法大学公共管理学院副教授李云新等（2016）认为，由于中国长期存在的城乡二元结构体制，农业转移人口即使进入城市也无法享有均等化公共服务，同时存在缺乏社会支持，因此农业转移人口的城市融入并不是真正意义上的城市融入。这种城乡二元结构导致的直接结果就是农村转移人口在适应大城市生活的过程中尽管努力提升自身的素质并努力适应城市生活，甚至具备了一定的经济基础，但最终却被户籍制度“拒于门外”。

（二）社会成本的制约

Richardson模式创始人、著名经济学家Richardson（1987）认为，城镇化成本历来是发展中国家推进社会转型面临的难题。中国社会科学院城市发展与环境研究所魏后凯（2010）根据未来的中国城镇化率，综合考虑城镇化的人口，测算出了到2030年农民工市民化的成本高达40亿至50亿左右。北京农村经济研究中心陈雪原（2015）从农村转移劳动力自由资产的角度剖析了市民化成本，认为农村转移劳动力在进入城市之前有资产，但是鉴于是“集体所有”，因此这些农民是无法自由处置的，即如果不集体处置那么转移到城市的这些劳动力便无法将农村的个人资产携带进城，进入城市之后又面临着高昂的城市生活成本，这对于农村转移劳动力来说无疑是一种两难的局面。

（三）其他方面的制约

西南交通大学公共管理学院副教授朱冬梅（2013）通过近年来对农村转移劳动力消费习惯的研究发现，农村转移劳动力在城市工作的收入虽然得到了大幅的提高，但是他们的消费率却大幅的下降，究其根本原因在于迁入的城市没有为其提供配套的公共服务，城乡居民在基本公共服务方面的享有权差距很大，导致农村转移劳动力即使有了一定的经济积累也不敢消费，偏向于预防性储蓄，从而降低了农民工的消费欲望。此外，教育也是制约农村转移劳动力在城市发展的一个重要因素。目前中国的社区教育流于形式，在配套、机制、成本等诸多方面都存在着相应的短缺，无法满足农村转移劳动力的职业能力提升的需要。还有，农村劳动力迁入城市后，土地财产的问题没有得到解决，始终是阻碍其在城市发展的关键因素。陈雪原（2013）认为，土地的一个基本特征是与农村劳动力向城市转移并行的，随着城市资本开始向农村地区转移，部分农民工开始回流农村；同时，农村土地资源供给开始由全弹性转变为缺乏弹性，农村土地市场与城乡劳动力市场价格同时上涨，将同时体现到土地市场，进而会带动农村集体资产规模的迅速增长。

三、市民化的路径研究

早期国内研究主要有两条研究路径。在农村转移劳动力面临的问题方面，信阳师范学院教授杨云善（2014）认为现有土地制度由于缺乏合理的退出机制，即城乡二元结构的长期存在使得农民工在进入城市工作以后无法独立的处置其遗留在农村的土地财产，在迁入地，又面临着收入不公平、社会地位低等问题，因此，应从着力解决农村转移劳动力面临的问题的角度研究推进其市民化的路径。浙江纺织服装学院副教授韩世强（2012）则从农村转移劳动力的子女接受教育、医疗服务等角度入手，通过研究发现现有的保障机制存在严重的缺位现象，农民工子女在城市的生存及未来发展无法得到基本的保障，应加强保障机制的建设。

在农村转移劳动力市民化机制的对策研究方面，华中师范大学公共管理学院教授徐增阳（2010）认为，构建城乡统筹的基本公共服务机制，使城市公共服务均等服务农业转移人口，将对其市民化起到决定性的推动作用。河南工业大学副教授余传杰（2014）认为，应充分发挥市民化进程中政府的主导和推进作用；石伟平和陆俊杰（2014）认为，应加快构建农村剩余劳动力转移培训与职业教育机制。

现阶段，中国的城镇化建设已进入中后期，对农村转移劳动力市民化的路径研究主要集中于农村转移劳动力进入城市后的可持续发展的问题。在此阶段，应重点关注的是转移劳动力的职业技能的提升、创业等问题，从而帮助其更好地融入城市，实现高质量的市民化。在职业教育培训方面，现有研究数据表明，职业教育对中国市民化进程的推动作用是巨大的，因为市民化归根到底是“人”的市民化，因此将城镇化过程中的“人”，即由农村迁入城市的农民作为研究对象，加强对其教育培训是非常有必要的，北京大学国家发展研究院副教授李力行研究得出结论：人均受教育年限增加1年，城镇化水平会提高超过2个百分点。

如今的农民工接受职业教育面对的问题不再是简单意义上的继续教育和终身培养人的问题，将“社区教育”引入职业教育培训体制，是着力解决农村转移劳动力顺利进行市民化社会身份转变的重要途径。为了解决这个问题，张静（2014）提出，加强农村转移劳动力自身素质的建设，致力于农民工职业能力的提高是推进农民工市民化的有效途径，以便使得农民工获得更多的求职技能，拓宽其就业途径，能够解决其在迁入城市的基本生存需要；此外，培养其良好的就业心态和城市价值观也是非常重要的，通过社区活动等途径吸引农民工融入社区，从而更好地开导其融入社会，成为城市的新市民。因此，在教育培训方面，不仅需要社会的支持，同样也需要农民工的自我完善。

在做好对农村转移劳动力职业培训工作的同时，适当、适时的加强对其创业意识的引导也是实现农村转移劳动力市民化的重要途径。南京大学社会学院房冠辛（2016）在对国外文献进行梳理的过程中发现，国外学者对印度的农村进行了实地调研后，提出将互联网作为推进乡村发展的一种重要手段的观点。在发展中国家的农村，电子商务的发展还处于初级阶段，与城市电子商务无法比拟，鉴于这种情况，国际的学者提出在农村发展电子商务的构思，但目前还没有学者完整的从社会发展的角度对此项研究提出进一步的探究。同时，房冠辛（2016）深入开展了对目前新兴发展的“淘宝村”的实地调研，认为“淘宝村”已经成为了一种具有代表性的乡村现代化转型路径，但其背后的逻辑以及对乡村城镇化的启发却值得进一步思考。为此，必须首先对既有相关理论成果进行梳理，在此基础上对“淘宝村”现象进行总结，探索这一模式所蕴含的理论意义和价值。

【本文系2015年江苏省教育厅高校哲学社会科学研究一般项目“新常态下江苏省农村转移劳动力市民化路径创新研究”（2015SJB365）的阶段性成果】