数学建模及其应用论文范文

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【关键词】 应用型；创新型；数学建模；教学内容

【基金项目】 本文受校级科研孵化项目（2015L02）校级教学改革研究项目资助.

为了适应科学技术的发展和培养应用型、创新型人才的需要，数学建模已在大学教育中逐步展开，与其他学科相比，数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活、对教师和学生要求高等特点，为此，该论文致力于研究以下内容：

一、改变传统的教学模式，更新教学理念

目前中国的高等学校教育大部分还是以知识灌输为主，这样严重扼杀了学生的能动性和创造性，数学建模并不要求结果的唯一性和完美性，而是重点考查学生的创造性思维能力.现行的数学课堂都是教师给一个问题，但问题的背景是什么？结果怎样用？这些都不是现行数学教学所能解决的.而数学建模是一个完整的过程，是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程.通过了解问题的实际背景，明确其实际意义，掌握对象的各种信息，进而通过调查、收集数据资料，观察和研究实际对象的内在规律，抓住问题的关键，建立起反映实际问题的数量关系，然后，利用数学的理论和方法去分析和解决问题.因此，数学建模课程教学可以改变过去以教师为中心、以课堂知识讲授为主的传统教学模式，它的指导思想应是：以机房为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作.通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程，提高他们分析问题和解决问题的能力，提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力，提高他们利用计算机软件和当代高新科技成果的意识，及将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题的能力.

二、改革教学内容，注重知识渗透

随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用，而且以空前的广度和深度向经济、管理、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，而数学模型就是从实际课题中抽象、提出来的，它既需要人们对现实问题做深入细致的观察和分析，又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识，从而用数学符号、数学表达式、数学软件、数学图形等对实际问题本质属性做简洁的刻画，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略.因此，数学建模有利于学生知识交叉、文理结合，有利于促进复合型、创新型人才的培养.

三、改革教学方法，激发学生学习数学的兴趣

数学建模以学生为主，教师可利用一些事先设计好的问题启发，引导学生主动查阅文献资料和学习新知识，鼓励学生积极开展讨论和辩论，培养学生主动探索、努力进取的学风，培养学生团结协作的精神，并形成一个生动活泼的环境和氛围，从而激发学生的学习欲望，培养他们的自学能力，增强他们的数学素质和创新能力，提高他们的数学素质，增强他们获取新知识、解决问题的能力.

四、改革教学模式，推进有效教学

数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程.将数学建模与课堂教学、第二课堂教学及实践教学相结合，通过提出问题、发现问题、猜想或者证明，最后给出论证，将这一思想引入数学教育，对提高学生学习数学的积极性、主动性，培养学生团队精神、合作意识、创造精神、创新能力、自主思考、动手实践能力、查阅文献、总结能力、想象力、洞察力、分析问题、解决问题等方面将十分有意义.从而在提高大学生综合素质，培养应用能力等方面挥重要作用.

五、组建数学建模师资队伍，优化教学资源

一般的数学模型都包括图论模型、随机过程、时间序列、运筹与优化、微分方程、各种数学软件等等，如果只有一位教师负责的话，由于精力和时间有限，不可能把所有内容都讲得非常透彻，所以，针对数学建模包含内容的全面性，我们成立一个数量合理的数学建模指导小组，合理利用各种资源，这不论在教学还是数学建模竞赛中都可以发挥积极作用.

六、结束语

通过数学建模课程的建构，使学生充分了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程，提高学生学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力，培养学生团结协作的精神，形成一个生动活泼的环境和气氛，努力营造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力、增强他们的数学素质和创新能力，提高他们的数学素质及获取新知识的能力.

【参考文献】

[1]谭忠.高兴趣、宽知识、阔视野、强能力的数学建模培训模式[J].数学建模及其应用，2015（2）：46-52.

[2]李生彪.论数学建模竞赛与高职学生数学能力的培养[J].科教论丛，2008（20）：258-260；

[3]李晓鹏.应用数学建模――一本面向应用型人才培养的数学建模新教材[J].数学建模及其应用，2014（4）：76-77.

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[关键词] 大众化 数学建模 教学模式

一、数学建模大众化教学的必要性

进入21世纪,我国高校大量扩招,办学规模不断扩大,学生数量增多,水平也参差不齐,高等教育已逐步从昔日的精英教育转向大众化教育,高校数学教育观念也由“英才数学”转向了“大众数学”,其目的不在于培养数学家,而是以培养实用型、创新型人才为目标,侧重于培养学生的数学思想、数学方法和数学素质,使学生逐步具备应用数学的意识和能力,数学建模大众化教学正是实现这一目标的有效途径。

数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的抽象、简化的数学结构。数学建模就是构造数学模型的过程,即用为了认识客观对象在数量方面的特征、定量地分析对象的内在规律,用数学的语言、符号、图表等近似的刻画和描述实际问题,然后经过数学的处理,通过计算、编程等手段得到定量的结果,以供人们分析、预报、决策和控制等参考。数学建模已渗透到社会、经济、环境、生态、医学、地质和工程等各种广泛的领域,成为对研究对象的特性进行系统研究所不可缺少的基础。数学建模是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养高层次人才的一条重要途径;也是激发学生欲望,培养学生主动探索、努力进取的学风和团结协作精神的有力措施。

目前,全国大学生数学建模竞赛已成为真正的“一次参与,终生受益”、面向全国高等院校每年一届的规模最大的传统竞赛。参加竞赛有利于培养学生的想象力和自学能力,有利于培养学生的团队精神和协作意识,有利于培养学生的自主创新能力和应用能力,有利于大学生顺利地踏上工作岗位并很快适应工作。但竞赛毕竟是竞赛,参加竞赛的同学较在校生而言仍是很少的一部分,实现数学建模大众化教学是全面培养学生数学素质,提高学生自主创新能力和应用能力的重要方式,是实现大众数学的有效途径。

二、数学建模大众化教学模式的研究和实践

数学作为一门科学,一个基础,一个工具,在人们的日常生活及生产建设中发挥着非常重要的作用。大学数学教育的任务是通过教学活动让学生学习、掌握数学的思想、方法和技巧,并能学以致用。作为工科院校的一个分校区,针对当前学生的层次和校区现有条件,我们对数学建模课的教学模式进行了调研、分析对比和探讨,进行了以下探索工作。

1.数学建模思想在数学类主干课程中的渗透。面向一、二年级的学生,将数学建模思想在高等数学、线性代数和概率论与数理统计课等主干课程中渗透,尝试改变传统的数学课的教学方法和教学内容,利用现代多媒体技术和各种计算软件,遴选典型案例库,穿插到正常的授课过程中,宣传数学建模,将数学学习与丰富多彩、生动活泼的现实生活联系起来,使他们了解数学有什么用,怎样用,并让他们体会到,真正的应用还需要继续学习,数学不是学多了,而是还远远不够,激发他们学习数学的兴趣、积极性和主动性。

2.开设选修课。数学建模是一个非常复杂的过程,学生不但需要掌握建模的主要类型和方法等数学知识,更需要掌握常用软件(如Matlab、Lingo等)的使用方法、计算机操作能力和组织写作能力。我们在校区范围内,利用课外活动时间,开设了《数学建模》、《数学实验》和《数学模型优秀案例》三门选修课,涉及到的主要建模方法有:线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、排队论、图论方法、微分方程和差分方程方法、层次分析法、综合评价法、概率统计方法、回归分析法、对策论方法和灰色系统分析方法等。采用多媒体上课和上机相结合的授课方式,授课内容以案例教学为主,这样的教学过程,学生能亲身体会到,身边的实际问题是如何用数学方法解决的,感觉很有趣、有意义,学生学习的积极性大大提高。而且,学生在解决实际问题时,常常要借助数学软件求解,也激发了他们学习相关软件的自觉性。

3.数学建模兴趣小组活动。通过数学建模思想的启蒙和数学建模选修课的学习以及数学建模竞赛的影响,很多同学对数学建模产生了浓厚的兴趣。我们积极加以引导和鼓励,在校区范围内成立数学建模兴趣小组。小组活动比较自由,以自学、互相交流为主,主要目的是在校区范围内形成浓厚的数学建模氛围,让更多的学生参与进来。教师主要是针对实际问题的某一方面,提出小的问题,指导学生如何建立模型,并撰写小论文,学生也可以针对自己感兴趣的问题完成论文或报告。

4.竞赛集训。为了积极备战全国大学生数学建模竞赛,每年在校区范围内选拔一批比较优秀的学生(多数是选修课和数学建模兴趣小组的学生)组成数学建模研讨班,利用暑假为期两周左右的时间进行强化集训,内容一般是建模方法、软件使用和模拟练习。通过训练,大部分同学熟悉了竞赛的流程,掌握了竞赛论文的基本写法。根据集中学习结果,再选拔参加竞赛的队伍,并配备指导教师。

三、数学建模活动的启示

1.数学建模重在普及、重在过程、重在学生受益面。一年一度的全国大学生数学建模竞赛如期举行,很多学校都很重视,尤其重视竞赛获奖和名次,这也是提高和刺激数学建模上水平的强有力指挥棒。但数学建模是为了培养大学生的数学素质,培养学生用数学方法解决实际问题的创新能力,不仅仅是为竞赛服务,参加竞赛的同学毕竟是少数,所以数学建模活动的开展,重在普及、大众化,加大学生的受益面,不论水平如何,竞赛结果如何,重在学习的过程。

2.数学建模促进教学改革。几十年来,大学数学教学内容几乎没有明显的改变,重经典轻现代,重解析轻计算,重连续轻离散,重理论分析轻综合应用,重闭卷考试轻综合考查。数学建模的实践教学,充分利用计算机手段,将数学理论和实际问题相联系,让学生自己建立数学模型,自己在计算机上实现,学生真正成为教学的主体,提高了教学效果。数学建模思想在大学数学主干课程中的渗透,小模型、小案例的引入,将进一步推动数学教学改革的步伐。

3.数学建模促进科学研究。数学建模是“问题驱动的数学”。做好数学建模不仅要有扎实的数学知识,还要有经济、生物、环境、工程等专业知识,要熟悉常用的数学软件和仿真等计算机手段,这些都需要进行深入的理论研究。

数学建模大众化教学模式已从学生受益面、提高竞赛水平、推动教学改革、促进科学研究等方面取得了初步成效,我们将更加深入具体地研究,以期形成更加成熟的教学模式。

参考文献:

[1]赵静等.数学建模和数学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3]乐励华等.数学建模教学模式的研究与实践[J].工科数学,2002.

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关键词:数学建模;高职院校;数学教学

中图分类号:G718．5 文献标识码:B 文章编码:1672－0601(2016)04－0048－03

引言

高等职业院校的培养目标是，生产、建设、服务和管理第一线需要的髙素质技能型应用人才。高等数学课程是高职院校工科和经济管理各专业人才培养方案中重要的基础课和工具课。数学建模作为髙职数学教学的有机组成部分，是培养学生综合素质、创新意识和科研能力的极好载体。

1目前髙职院校数学教学中存在的问题

近年来，高职院校的数学教学改革在教学内容、教学方法、教学手段、考核形式等方面取得了一定的成绩。但至少还存在以下三个问题:第一，虽然高职数学教学内容是本科高等数学“压缩饼干型”的状态有所改观，但仍是知识的简单迁移，教学内容没有从根本上体现面向应用性职业岗位的基本特点。强调学科内容的系统性、具有较高的抽象性、理论性强、偏重计算、忽视应用仍然是数学教学的弊端，学生在学习过程中感到枯燥无味。第二，经过多年的中学数学教学改革，现在许多省(市)已将高等数学的部分内容下放到高中阶段，微积分中极限、导数及其应用、积分等已经是中学数学的必修内容。学生进入髙职院校，再讲微积分，特别是重复讲授简单的极限计算、求导数、求积分，教学内容“炒冷饭”，令学生反感。第三，随着以Mathematic、Matlab为代表的优秀数学软件的普及，其强大的数值计算、符号运算和图形表示的功能，以及具有使用方便、输出结果可视化、人机界面直观的特点，越来越受到广大师生的欢迎。原先教学的重点内容，如极限、导数、积分的计算问题，运用软件可以方便快捷地解决，不必再花费大量的时间进行复杂计算的训练教学。

2高职院校开展数学建模教学的意义

2．1数学模型(MathematicalModel)是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际问题本质属性的抽象和刻划，它能够解释某些客观现象，或预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略。当人们需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。在信息化社会的今天，“数学无所不在”，“计算机无处不在”，计算技术的迅速发展为数学建模的广泛使用提供了可能。

2．2创办于1992年，每年一届的全国大学生数学建模竞赛，目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛和课外科技活动之一，也是世界上规模最大的数学建模竞赛，至今已经举办24届，参赛院校和人数逐年增加。2015年，来自全国33个省(市、自治区、香港和澳门特区)及海外的1326所院校、28574个队(其中专科组3016队)、85000名大学生报名参加本项竞赛。其“创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争”的竞赛宗旨，受到大学生的推崇。竞赛也在推动教学改革、促进科学研究、扩大国际交流方面起到了积极的作用。

2．3髙职院校培养目标是技术应用型人才，教会学生用数学的思维、方法和技术，去发现和解决生产、服务和管理一线中的具体问题，才是学习数学的真正意义。数学建模的实践性和应用性，是高职数学教学改革极好的平台。通过数学建模教学，让学生体会到数学思维的生机活力、数学方法的灵活多样、数学应用的无处不在。数学建模比赛是一项微型科学研究活动，其课题源于生产、管理和生活中的实际问题，将实际问题抽象为数学模型并进行求解，再用所求的结果解释实际现象，从中可以使科学研究能力得到训练，思维能力、分析问题和解决问题的能力得到提升。数学建模竞赛一般是没有标准答案的开放性问题，可以采用不同的思路和方法建立模型，这就为培养学生的发散性思维、创新能力提供了平台。数学建模竞赛的结果要求参赛学生提交一份论文，在此过程中，要求学生具有查阅文献、收集资料、了解工程和管理实际背景的自学能力，熟练运用计算机以及数学软件的能力，撰写科技论文的语言表达能力。数学建模竞赛需要三名学生协作完成，是一项团队合作性的工作，需要学生懂得团队合作的重要性，这有利于培养学生团队意识、合作精神、竞争意识，以及攻坚克难的顽强品质，更好地适应今后的工作挑战。

3髙职院校开展数学建模教学的途径

3．1对于列入教学计划的高等数学课程，可以通过数学引例、数学实验讲清数学概念。数学概念源于社会生产实践，具有实际意义。例如用曲边梯形面积的计算引进定积分的概念，利用FLASH动画演示实验帮助学生正确地理解抽象的数学概念。突出无限分割的思想，加强用“微元”分析方法建立积分模型，促使学生理解非均匀积累问题的数学建模的基本步骤，即“分割、近似、求和、取极限”。也可以选择学生日常生活中常见的问题进行数学建模教学。新生小王购买了一部手机计划在中国移动公司入网，现有两款资费标准不同的套餐可供选择:“动感地带”套餐的月租费为20元，每月来电显示费6元，本地电话费每分钟0.2元;“神州行”套餐的本地电话费每分钟0.4元，月租费和来电显示费全免。两种套餐的数据流量费相同。小王的家人和朋友大都在本地，他希望拥有来电显示服务，请问他应该选择何种套餐更省钱?这就是简单的方程模型，设小王每月通话时间为分钟，电话费元。则选择“动感地带”套餐的费用:(元);选择“神州行”套餐的费用:(元)。比较与的大小，即。显然，当小王的每月通话时间超过130分钟时，选择“动感地带”套餐合算，当通话时间小于130分钟时，选择“神州行”套餐省钱。［5］

3．2重视数学教学与专业课程相结合。微积分中的几个重要概念，极限、导数、定积分、微分方程等在各个专业上都有广泛的应用，如复利(人口增长)、最值问题、变力作功等。数学应用是教学的重点也是难点，需要学生正确地理解相关的数学概念。教师要引导学生面对实际问题，透过现象看本质，抓住问题的核心。例如生产和流通企业中广泛使用的经济最优库存量模型，企业管理人员确定计划期内企业生产所需物资的合理订货批量、订货点和订货间隔时间的模型，其目的是在保证正常生产的条件下使库存总费用最少。库存模型分为两大类型:确定型库存模型、随机型库存模型。其中比较简单、常用的经济订货批量模型是确定型库存模型，它是建立在以下条件基础上的:需求是连续且均匀的;不允许缺货;当库存量降至零时可立即得到补充;每批订货量及订货费用不变;单位物资平均库存费用不变。根据上述五个条件，若要求采购和库存费用最小(经济订货批量)，这就涉及到抽象、简化、建模、求解等数学建模的基本方法和步骤。

3．3开设数学建模讲座和选修课，可以普及数学建模的基本常识，激发学生的学习兴趣，从而为挑选优秀学生组建数学建模比赛集训队伍做准备。根据学生的知识水平，精选建模案例，如足球队排名问题、交通信号问题、投资组合问题、人口模型问题，它们既是经典的数学建模案例，又是学生感兴趣的话题，选讲这些问题有利于培养学生应用数学的思想方法观察、分析、理解和解决实际问题的能力。

3．4举办小型数学建模比赛，锻炼选手，积累经验，积极参加全国大学生数学建模大赛。指导老师需要将不同专业背景、知识能力互补的学生组织起来，进行培训。采用实战的形式，要求学生根据实际问题，去挖掘、采集有用的信息，提出模型的假设、再完成模型建立、计算、分析、编程、验证、写作等。

4结语

髙职院校开展数学建模教学是数学教学由知识本位向能力本位转变的重要载体，对学生数学思维的熏陶、数学方法的运用、应用数学的意识，以及综合运用学科知识分析问题、解决问题的能力培养，具有十分重要的意义。实践表明，把数学建模教学引入高职数学课程教学是必要的，也是可行的。

参考文献:

［1］焦树锋．在髙职院校中开展数学建模教学的重要性和必要性［J］．滨州职业学院学报，2005(8):21－22．

［2］张秋生．关于高职院校数学建模教学的思考［J］．职业教育研究，2012(4):39－40．

［3］祝安，陈元安．高职院校开设数学建模课程的意义及方法探讨［J］．商丘职业技术学院学报，2010(2):21．

［4］王为洪，岳西泉．对高职院校数学建模教学的思考［J］．济南职业技术学院学报，2007(2):66．

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关键词: OpenGL，三维模型，系统仿真

Abstract: this paper introduces the concept of system simulation and OGL in establishing the function characteristic of the simulation model, and the simulation system, and the application of the simulation system based on subject development, very good that the established with OpenGL simulation model is convenient, easy to control the modeling, etc.

Keywords: OpenGL, 3 d model, the system simulation

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1、引言

系统仿真是近30 年在系统科学、系统识别、控制理论、计算技术和控制工程等多种技术发展基础上发展起来的一门综合性很强的新兴技术。计算机系统仿真就是，以计算机为工具，以相似原理、仿真技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。从计算机系统仿真的定义可以看出，计算机系统仿真包含了三个方面的信息（三要素）：系统、模型、计算机，而联系着它们三者之间的基本活动是：系统模型建立、仿真模型建立、仿真试验。

“系统”是指被研究的对象，任何事物都不是孤立地存在着的。因此，仿真研究的对象也不可避免地与其周围的环境之间存在着相互联系。建立系统模型就是要把待研究的系统从周围的环境中界定出来，并把它描述成数学模型。建立被研究系统的数学模型， 就是为了能用计算机语言实现。从数学模型到仿真模型的转换过程，就是仿真模型建立。只有经过转换后的仿真模型才能为计算机识别并运行。综上所述，建立仿真模型是系统仿真的关键一环，选择什么工具来建模也显的由为重要。在这里就我们的课题，工业机器人动态仿真选用的工具OpenGL来探讨。

2、 OpenGL 的功能特点

OpenGL 是SGI 公司推出的三维图形库（GL），它表现突出，易于使用而且功能强大。利用GL开发出来的三维应用软件颇受许多专业技术人员的喜爱，随着计算机技术的继续发展，GL 已经进一步发展成为OpenGL，OpenGL 已被认为是高性能图形和交互式视景处理的标准。OpenGL最大的特点首先是与硬件无关，可以在不同的平台上得于实现，用OpenGL编制的程序，可以随心所欲的控制三维模型，由于OpenGL同时提供了颜色缓存、模板缓存、深度缓存、累积缓存等基于双缓存技术的动画操作函数，因而可以实现实时的虚拟仿真。其次是建模方便，OpenGL不仅提供基本的三维几何像素生成函数，而且提供了大量的点、线、面以及曲线曲面等基本图元操作函数，可以构建相当复杂的几何造型。第三个特点是高度的真实感显示，由于OpenGL 提供了大量的着色、光照、景深、阴影、混合、消隐、反走样、明暗处理、图像处理、纹理映像、深度检测等功能函数，保证了三维仿真图形显示具有高度的真实感。第四OpenGL 具有出色的编程特性，OpenGL 体系结构评审委员会独立地负责OpenGL规范，使之具有通分的独立性。程序的通用性和可移植性。由于OpenGL可以集成到各种标准视窗和操作系统中，因此基于OpenGL的三维仿真程序有良好的通用性和可移植性。最后是应用广泛，Microsoft 、SGI、IBM、SUN、HP 等都采用OpenGL作为三维图形标准，许多其它软件商也纷纷以OpenGL作为基础来开发自己的产品，目前已成为高质量三维图形的工业标准 。

3、OpenGL 在仿真中的应用

以上的优点决定了OpenGL在建立仿真模型时的优越性，我们在建立多自由度工业机器人模型时选用了OpenGL。

3.1 工作过程

OpenGL的指令的解释模型是客户/服务器模式，既客户(试图用 OpenGL进行绘制工作的应用程序)向服务器(OpenGL的内核)命令，这些OpenGL命令由服务器来解释。基于客户/服务器模式，在网络环境下很容易使用OpenGL，且在不同计算机上的多个客户可以得到在其它计算机上服务器的服务。这样OpenGL就具有网络透明性。

OpenGL的库函数被封装在Openg132.dll动态链接库中，从客户应用程序的对OpenGL函数的调用首先被Opengl32处理，在传给服务器后，被Winsrv.dll进一步进行处理，然后传递给DDI(Divice Driver Interface)，最后传递给视屏驱动程序。

3.2建立的仿真模型

由于机器人是一个复杂的物体，为了建模的方便，有必要把它分解为一个个图形模块。然后把模块集成起来，组成整个机器人模型，同时我们知道工业机器人大体上是由机座，关节和杆件联接组成，据于此我们设置了如下三个图形

模块函数：

（1）基座模块函数

（2）杆件模块函数

（3）关节模块函数

各个模块按不同的顺序进行组合,经过大量的平移和旋转，然后渲染就能得到效果图。

我们可以进行多自由度工业机器人的运动分析和动力分析，相对简化了工业机器人的开发过程，降低开发费用，缩短开发周期。

参考文献

[1]吴重光主编.仿真技术[M].北京: 化学工业出版社,2000,5.

[2]Richard S.Wright ,Jr.Michael.OpenGL超级宝典[M].北京: 人民邮电出版社, 2001,6.

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        一、近年来高考试题中涉及工科高等数学知识的考题类型及难度分析

        1、涉及函数与极限部分的试题

        这部分试题大都以客观题的形式出现，分值不大，难度中等或较低，只需结合初等数学知识作简单整理和代入。但是学生必须熟练掌握简单极限的求法以及函数连续的定义。如（2009年陕西12 题），（2009 年湖北6 题），（2011 年四川5 题）

        2、涉及导数及其应用部分的试题

        此类试题考试形式灵活，涉及导数的几何意义、单调性、极值、最值、不等式的证明以及实际应用问题等，所占分值在12 分左右。客观题难度较低，主观题第二小问通常有一定难度，而且有些问题需要借助于高等数学的定理来证明（例6 需要拉格朗日定理作依托）。完整解答问题需要学生具有良好的数学素养，能全面考察学生能力。如（2011 全国大纲卷8 题），（2010安徽17 题），（2010 辽宁21 题），（2011 福建18 题）

        3、涉及向量及其运算的试题

        直接涉及向量内积、向量夹角、向量间关系试题多以客观题形式出现，立体几何中证明线、面平行、垂直、求动点的轨迹、最值等“动态”型问题通常以主观题形式考查且分值都在10 份以上。主要考察学生用向量知识识把抽象的空间图象关系、空间中的点、线、面的位置关系转化为具体的数量关系，降低思维难度，淡化推理论证，简化思维过程的能力。如（2011 安徽13 题），（2011 全国大纲卷19 题），（2010 江苏15 题）

        4、涉及定积分的试题

        由于新课程标准的实施，涉及定积分制试点的试题出现在近年来全国新课标卷中，基本是以客观题的形式出现，分值不高，主要考查定积分的定义、几何意义以及简单的计算。如（2011全国新课标9 题）

        除了涉及高等数学的知识点外，高考命题越来越注重“能力立意”。增加了有关数学建模思想、数学算法思想以及数学探究等开放性试题，在考查学生一般数学能力（思维能力、计算能力、空间想象能力）的基础上，全面地测量学生观察、试验、联想、猜测、归纳、类比、推广等思维活动的水平以及抽象、概括并建立数学模型的能力。 

为了做好高中数学到高等数学的过渡和衔接，我们就本课程的教学改革给出几点建议:

二、关于工科高等数学课程教学改革的几点建议

        1、明确教学目标，优化课程体系，整合教学内容

        工科数学教学的基本任务是为培养跨世纪的工程技术人才而服务，使他们具有必要的数学能力，以适现代社会知识爆炸与科技高速发展的挑战。因此，高校除了按照“工科院校高等数学课程教学基本要求”制订教学目标外，还必须将培养学生思维能力、应用能力和自学能力放在教学目标的第一位。课程体系与教学内容是实现教学目标的保障。课那么我们就应该对现有高等数学的教学内容作适当的修改和补充，对于高中已经讲过的极限、导数、向量以及定积分的知识作系统的复习和高等数学的解释，对于高中没有涉及的知识点作翔实的论证，补充与高等数学知识相关的实际应用模型案例及习

题，增加数学软件应用的教学。

        2、加强数学建模教学，提高学生的数学能力

        高等数学的教学不能只讲定理和公式的证明和解题方法，而应当和实际联系起来提高学生分析问题和解决问题的能力。数学建模的思想和方法在这方面有很好的作用。模型准备是将实际背景转化为数学问题；模型假设是抓住问题本质，忽略次要因素，做出必要、合理的简化假设；模型构成是根据假设用数学语言和符号建立反映事物内在规律的数学模型；模型求解是利用各种数学方法以及数学软件求出模型的解；模型分析是对所求解作误差分析；模型检验是将问题的解与于分析结果拿到实际背景中去加以验证，检验模型的合理性与实用性；模型应用就是将反复修改的模型应与于实际。因此，教师有意识的选取一些与教学内容密切结合的实例，将数学建模的思想方法有机的结合到课堂当中，不但可以加深对数学概念、方法的理解，而且也有利于学生的应用意识和数学素养的提高。

        3、增加数学软件教学，开设数学实验，提高学生的理解能力和应用能力

        高等数学的概念和定理比较抽象，要提高学生的兴趣，加深对概念和定理的理解，就需要重现概念和定理产生的过程，将抽象的概念形象化，数学实验的开设为我们提供了再现数学概念和定理的可能。另外随着科技水平的不断提高，数学和各学科的联系越来越紧密，马克思说“一门科学，只有当它成功地运用数学时，才能达到真正完善的地步”。数学模型的地位越来越明显，而数学模型的求解、分析和验证的过程大都是借助于数学软件和计算机来完成的。因此，增加数学软件教学就相当于给工科数学的教学添上了有力的翅膀，这双翅膀使数学问题的求解更精确更快捷，为学生解决实际问题提供了强大的武器。

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关键词：高等数学；教学改革；探索；实践

中图分类号：G712 文献标识码：A

收录日期：2013年8月12日

近年来，我国高等职业教育得到了迅速发展，为社会输送了大量高级技能型人才，高职院校正从规模发展阶段步入内涵发展阶段，各高职院校特别是国家示范性高职院校相继出台了关于教育教学质量提升计划的文件。在这种背景下，结合我院（陕西工业职业技术学院）的实际情况，对高等数学课程做了进一步的改革，如：数学教学内容模块化，教学过程中引入数学建模等，取得了一定的成效。但在教学过程中发现许多人仍然对高职高等数学课程的认识不足，教师教学方法与观念陈旧，学生缺乏学习兴趣，学习方法不当等问题。数学作为高职教育的一门重要基础课，对学生专业课的学习和后继发展有非常重要的作用。因此，提出高职数学教学改革的新思路：重新认识高等数学课程，更新教学观念，改变教学方法，激发学生的学习兴趣，注重实践和应用等。事实证明我们的改革思路和方法是正确的。

一、高职数学教学中存在的主要问题

（一）对高等数学课程认识不足，重视程度不够。教育部在颁布的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出，高等职业教育改革的主要切入点是工学结合。职业教育重视学生的应用和实践能力，重视培养专业技能型人才，为此，高职院校的教学重点往往放在专业课和实训上，对高等数学等基础课的重视程度不够，使得该课程处于导致高等数学教学时数大大减少，高等数学的教学内容多与课时少的矛盾凸现，使得高职院校高等数学教学陷入两难困境。为了完成教学任务，老师只能蜻蜓点水，与中学的精讲精练有着明显区别，导致学生很难适应，老师教的费劲，学生学的吃力。

（二）教师教学方法与观念陈旧。高职数学老师虽然数学知识丰富，但往往是从数学专业的角度去讲授数学，注重严密推导和运算技巧，缺少与专业知识结合进行讲解，导致学生的数学知识与所学专业联系不上，不知如何应用数学知识，学生感到高等数学没有吸引力，枯燥乏味，对学习数学失去了兴趣。教师还是采用传统的粉笔与黑板教学手段，填鸭式的教学方式，课堂教学内容的安排方式是以概念、性质、定理、举例为主，影响了教学效果。这种重理论轻实践的教学方法，不符合高职教育教学理念。

（三）学生对高等数学的认识有误，学习方法不当。高职教育的目标是培养社会需要的高技能型人才，强调理论知识在实践过程中的应用。多数学生对高等数学的认识有误，认为用初等数学知识就能解决象买东西一样简单的实际问题，而高等数学在实际生活中用处不大；应试教育的结果导致学生误认为只要做出数学题，考试得高分，就学好了高等数学。

高等数学不同于初等数学，知识内容较多而且抽象，课时相对较少，教师授课不可能像中学那样精讲多练，使得许多学生不适应大学的学习生活，加之没有好的学习方法，心理落差较大，有一种失落感。另外，学生在学习的过程中常常采用死记硬背，套公式的老办法，注重推理和计算过程。这种学习方法只能应付传统的理论考试，不能起到思维训练的作用，导致学生对学习高等数学没有兴趣。

二、高职数学教学改革探索与实践

（一）引导学生正确认识和对待高等数学课程。正确引导学生，帮助其正确认识高等数学对于各个专业领域的基础地位和作用，进一步明确其学习数学的目的，要学好本门专业，就需要打好基础，高等数学是其学习专业后继课程的基本保证，学生认识到高等数学课程的重要性，就会认真对待。老师在课堂上布置任务，让学生课后寻找与数学有关的问题，数学老师汇总提炼，有针对性地分析讲解，让学生明白，高等数学虽然抽象，但不是空中楼阁，进一步激发了学生学习的兴趣。

例如：与极限有关的连续复利典型问题：设有本金为A0的一笔款要存入银行，年利率是r，则一年的本利和为A1=A0+rA0=A0（1+r），如果一年分n次计息，每期按■的利率计算，则一年可取款An=A0（1+■）■，存t年可取款An（t）=A0（1+■）■。如果随时将利息计入本金，则存t年可取款A（t）=A0■[（1+■）■]■=A0ert。连续复利问题的数学模型在研究物体的冷却、放射元素的衰变、细菌的繁殖等方面都可用到，学生进一步明白在极限基础上建立的连续复利问题的数学模型具有重要的实际意义。通过此种手段，学生对高等数学有了正确认识，明白了学习高等数学的重要性，必然认真对待高等数学。

（二）激发学生学习兴趣，注重高等数学在实际中的应用。高职学生基础较差是不争的事实，加之高等数学比较抽象，学生缺乏学习兴趣是自然的事情。为此，老师在教学当中要充分考虑学生的实际情况，想办法激发学生的学习兴趣、好奇心和求知欲。在教学过程中，可适当介绍微积分发展史，一些像谷超豪、丘成桐等数学家的成长经历和成功典范，让学生得到学习的动力，使其充分感受学习高等数学的快乐和作用。介绍本校一些优秀毕业生在校时的学习情况和感言等，以增强学生学习的信心，让其感觉到只要努力，永不放弃，就一定能取得成功。

注重数学在实际中的应用，授课中时常设置与实际有关的一些数学问题。例如，在讲授分段函数时，以乘坐咸阳市出租汽车为例，当行驶路程小于5公里时，乘车费用是6元（即起步价6元）；当行驶路程大于5公里时，超过部分每公里收费1.2元，令公里数为x，乘车费用为f（x），引导学生得到乘车费用f（x）=6 05。学生既理解了分段函数，也学会了其在实际中的应用，比起只讲抽象的数学概念，效果要好得多，学生也非常感兴趣。

（三）更新教学观念，改进教学方法。教学过程中应削弱推导过程和运算技巧，更新教学观念，由实际事例引入抽象概念，注重对问题的分析，提出解决问题的思路和方法，注重知识点的实际背景及其应用，遵循知识从实际中来到实际中去的原则。例如，要讨论函数f（x）=|x|在x=0处的可导性，可借助导数的物理背景，假设函数f（x）是质点的位移函数，则f'（x）就是质点的瞬时速度，由于质点在x=0处跑不过去，所以f'（0）不存在，即f（x）=|x|在x=0处不可导。既避免了复杂的推导过程，又得到了正确的结果。

教学方法应灵活多样，根据授课对象的不同，可采用启发式、讲练结合、角色互换等方法，充分调动学生学习的积极性和主动性。将传统的粉笔加黑板教学手段和多媒体教学手段有机结合，相互补充。例如，第一个重要极限■■=1，在教学过程中不必进行抽象证明，可用matlab做出f（x）=■的图像并利用多媒体进行演示，使学生进一步明确当x0时，■1。多媒体课件图文并茂，融动静于一体，容易吸引学生的注意力和激发学生的学习兴趣。传统教学手段和多媒体教学手段各有利弊，老师根据授课对象和授课内容灵活选择，以提高教学效果。

（四）增设数学实验与数学建模课程。数学实验是以matlab、lingo等数学软件为工具，对数学知识及问题进行分析、应用及明确的一种过程。它是培养学生学习兴趣和提高动手能力的最有效手段之一，数学实验不仅让学生应用数学软件掌握数学知识，而且可锻炼学生的实践操作能力，可有效提高学生的综合实践能力，是学生进行数学建模的基础。

数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践，即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后，将实际问题用数学方式表达，建立数学模型，运用数学知识和方法予以解答。

数学实验和数学建模既能培养学生发现、分析、解决问题的能力，提高其学习的主动性，也可达到锻炼和提高其综合素质的目的。

我院考虑到学生的实际情况，在每学年的第二学期借助学院搭建的教学平台面向全院学生开设数学实验和数学建模选修课，每周两次，每次2学时，共计8周32学时（2学分），课堂教学以讲练结合为主，每周布置一次课后作业，作业以小组为单位以报告和论文的形式完成（一般按照学生的特点将其分成若干小组，每组3人）。学生既掌握了数学知识，提高了综合素质和团队协作能力，又获得所需的学分，也为学生参加全国大学生数学建模竞赛做了必要的准备工作。

三、结束语

科学技术是推动社会发展的动力，数学是科学技术发展的基础，是学生学习专业课的重要基础和后继发展的主要动力，高职数学教学质量的优劣直接影响学生的后继学习和未来发展。针对高职数学教学过程中出现的问题，老师应更新教学观念，改进教学方法；引导学生正确认识和对待高等数学课程；激发学生学习兴趣，注重高等数学在实际中的应用；增设数学实验与数学建模课程。事实胜于雄辩，我院参加全国大学生数学建模竞赛的获奖率2011年为38%，2012年达到70%。高职数学教学改革不可能一步到位，还有许多问题需要我们继续探讨和研究。

主要参考文献：

[1]张绪绪，高汝林，郑春华.高职数学教学在学分制模式下存在的问题与对策[J].教育教学论坛，2013.12.

[2]冯秀琴.高职院校高等数学课程现状及教学对策[J].湖北广播电视大学学报.2013.33.1.

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关键词 信息与计算科学 应用型人才 课程体系 就业趋向

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.10.028

Discussion on Cultivating Mode of Application-Oriented Young Talent Specialized in the Majority of Information and Computing Science

CHEN Huazhou， SONG Qiqing， TANG Guoqiang， FENG Quanxi

（College of Science， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract In the background of application-oriented specialized young talent training， for the majority of information and computation science， we discussed the reform of the training mode on several aspects of scientific professional training target， curriculum development system， professional skill strengthenization， practical skill teaching， and foresight of graduate employment. We exposed some problems for the specific situation of the local colleges and universities， and promoted some constructive measures of cultivating the application-oriented talents as certain references.

Keywords Information and Computing Science； application-oriented young talent； Curriculum Development System； employment trend

0 引言

在当今应用型人才的背景下，高等教育更注重培养学生的知识应用能力。一个集信息整合处理和计算科学与计算机软件为一体的交叉型本科专业是信息与计算科学专业，主要培养具备信息科学和计算科学的基本理论、方法技能，有软件项目研发、信息整合和处理能力的毕业生，①同时良好的数学素养和较强的数学建模能力也是必不可少的。然而，信息与计算科学专业的应用型人才培养，需要随着社会发展的需求和科技的进步而持续发展，并结合地方情况实行有针对性的教学。

1 明确培养目标

信息与计算科学专业学生需要学习扎实的数学理论基础，同时接受计算机应用的强化训练，可以在信息科学和计算科学领域中具备解决实际问题的能力，并能设计开发有关软件，②从事科学研究。桂林理工大学信息与计算科学专业根据地方特色和已有基础设施制定了特色的培养目标，毕业生应具备扎实的数学理论基础、基本的算法分析能力与较强的编程能力，可以在某些科研或生产领域中能够运用所学理论解决实际问题。并且安全网络信息平台的构建要求毕业生具备网络设计、配置和网站管理等方面的能力。

2 课程体系的合理化设置

信息与计算科学专业的应用型人才培养需要强调数学基础，开设的课程是与专业方向设置一致，最能体现数学知识应用能力培养的课程。③④课程体系的核心是教学计划，明确专业核心课程群，该专业学生毕业形成专业素养可以通过专业课程群来培养和训练。所有的课程可以划分为数学理论课程、计算机技术课程、综合课程。

数学理论课程是信息与计算科学专业学生必修的基础课程，学生通过初级课程的学习能够掌握相关的数学理论和信息处理的算法基础。初级课程可以部署为包括高等数学、线性代数、解析几何、离散数学、概率统计、数值分析、运筹与优化、数据分析、数学建模等。

计算机技术课程在初级课程的基础上展开，主要涉及计算机技术的科学基础和技能训练，可以部署为计算机组成原理、操作系统、程序设计基础、面向对象程序设计、网络技术、数据结构导论、数据库系统等。

综合课程根据不同的方向进行设置。数据处理方向部署课程为算法设计、高级语言程序设计、数据挖掘实验、模拟仿真实验。软件开发方向部署课程为微型计算机及接口技术、单片机原理与应用、计算机网络技术、数据库及其应用。网页设计与安全方向部署课程为互联网技术、信息安全导论、计算机网络技术、数据库及其应用。其中有一部分综合课程重复出现在不同的培养方向里面。

3 专业技术与强化核心技能

专业核心技能和基本技能的培训对学生的就业具有重要意义，这些技能的确定与教学计划、专业的方向定位和毕业生就业规划等都相关，从目前及未来几年的就业市场需求和社会发展需求来看，这些技能的培训同时对该专业的前景和持续发展具有重要意义。⑤

市场对人才的需求在于对专业技术与核心技能的需求，毕业生所具备的核心技术需要超前于当前的就业市场，而不能盲目跟风，更不能滞后于就业市场，因为从技能训练到毕业就业需要2～3年的时间。同时，技能培养方案的制定需要结合地方特色，切实可行的培养方案要符合自身发展且根据现有的和预期可达到的师资力量、实验设备、生源质量和毕业生就业领域等来制定。

4 加强“应用型”实践教学

应用型人才培养注重于培养学生解决实际问题的能力，结合本院系的地方特点，部署一些立足于某些课程理论的课程设计。例如，数据分析算法方面，数值分析、运筹与优化、数学建模等课程安排实践环节，部署实践课程，教师可以利用不同领域的案例进行出题，训练学生的实际操作能力。计算机技术方面，基于面向对象程序设计、网络技术、数据库系统等课程，引入一些综合性编程案例，使学生通过案例的训练熟悉并掌握一些程序设计的方法和对应的操作平台。

毕业实习是学生迈出院系与企业结合的第一步，合理安排毕业实习对于验证所学专业知识、了解和接触社会有着非常重要的作用，同时有利于学生毕业以后的就业。

高等教育要求毕业生独立完成一份毕业设计（论文），这是实现培养应用型人才各方面素质的重要教学环节，学生可以运用所学知识和实践经验来总结，对自己也是一种综合训练。毕业设计也是学生毕业和学位资格认证的重要依据。⑥

5 毕业生的就业预见性

内陆有些大学院校和沿海城市大学院校来比较，信息相对较为闭塞，学生就业会受部分影响。许多学生在即将毕业时对就业还缺少一些能力、观念和相关支撑材料等方面的准备。为此，应对学生加强就业教育，尽早进行前景规划，强化就业意识。让学生时刻对自己将来就业存在一种危机感，促使大家努力学习，增强实践经验。

本院系针对毕业生的就业趋向考虑三个培养模式：（1）信息产业人才，即培养应用数学和计算机等工具可以解决实际问题的能力。从社会发展的角度来看，将来的发展趋势是数学建模能力，此类人才可以从事计算机信息处理。（2）计算机软件研发人才，培养学生扎实的数学基础和熟练的计算机运用能力，学生可以进一步攻读运筹与控制、计算机科学、应用数学等方向的硕士博士学位，也可直接到科研单位从事科研工作，进而蜕变成软件研发型的科研人员。（3）数据信息整合方面的人才，毕业生可以从事金融保险、生物化学、医学信息等行业，结合行业背景进行数据处理和信息整合等方面的工作。

6 结束语

目前，高等教育的人才培养趋向于交叉学科的方向，也就是将理论与实践相结合的“应用型”人才的培养。社会要求计算机人才具备丰富的算法分析知识，同时要求数学理论研究者具有应用和产业化的能力，因此，信息与计算科学专业的高素质人才是当前社会的迫切需求。从近几年来看，大学院校的大规模扩招让该专业的发展存在机遇，同时存在一定的压力。这需要对该专业进行更加科学的定位、课程体系的完善、实践教学的强化等，结合院校的实际情况，强化专业师资队伍的建设，构建专业应用型人才培养模式。并且要不断探索，通过实践证实。

基金项目：广西高等教育教学改革工程项目（2011JGA 055，2014JGB153，2015GJB252），桂林理工大学教学改革工程项目（2014B05）

注释

① 冯建中，孙玉秋.信息与计算科学专业应用型人才培养模式改革.长江大学学报（自然科学版），2013.10（13）：147-148.

② 陈将宏.一般本科院校信息与计算科学专业人才培养模式初探.科技论坛，2007（10）：178-179.

③ 王光辉，赵艳芹.信息与计算科学专业社会适用型人才培养模式研究.中国电力教育，2014（15）：19-20.

④ 郑继明，胡学刚，陈六新，虞继敏.信息与计算科学专业课程体系改革的探索与实践.科技创新导报，2009（34）：191&193.

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关键词：安全评价；过程控制；模糊综合法；评估

1 绪论

1.1 本论文研究目的和意义

1.1.1 本论文研究的目的

安全评价是安全生产管理的一个重要组成部分，是预测、预防事故发生的重要手段，要使安全评价工作真正发挥作用，必须要有质量保证。因此在安全评价机构中建立一套科学的安全评价过程控制体系，并对此体系进行科学合理的评估以发现不足环节，从而达到持续发展迫在眉睫。

1.1.2 本论文研究的意义

对安全评价过程控制进行评估研究其意义主要体现在以下几个方面[3]：

（1）通过对过程控制进行评估能够明确不足项，提高安全评价工作质量水平，明确机构的不足之处，这样才能有针对性的进行改进。

（2）通过对过程控制进行评估有利于安全评价规范化、法制化及标准化的建设和安全评价事业的发展。

（3）通过对过程控制进行评估能够使得安全评价工作有序进行，使安全评价人员在评价过程中各司其职，加强评价人员之间的交流，提高工作效率。

（4）通过对过程控制进行评估能够建立良好的对外声誉，在市场中取胜。

1.2 本论文研究内容

本文尝试利用模糊数学理论的隶属度原则建立对安全评价过程控制进行评估的模型，试图通过建立指标体系和对指标权重进行计算来建立针对安全评价过程控制的评估方法。

（1）对现有的安全评价过程控制体系进行分析，并根据其自身的特点和发展规律建立能够反映其评价效果的一级指标体系。对上述指标进行细化建立能更准确反映安全评价过程控制评估效果的二级指标。

（2）通过对安全评价过程控制体系的分析和对模糊数学综合评估的研究，建立比较科学的数学评估模型。

（3）通过计算和利用专家知识，对各层指标的权重进行研究。

（4）尝试把该评估方法应用到具体的安全评价项目中去。

1.3 本论文的技术路线

技术路线如图1。

图1本论文研究的技术路线

2 安全评价过程控制评估指标的建立

2.1 第一层次指标的建立[4]

安全评价过程控制是一个复杂的系统， 根据其特点将指标分为六大类如图2。

2.2 第二层次指标的建立

在对安全评价过程控制分析的基础上建立第二层次指标如图3-图8。

3 安全评价过程控制评估模型的确立

首先要确定指标体系，并用层次分析法确定权重，之后就要应用模糊综合评价来对低层次的指标权值向上进行复合，从而为上层的计算提供数据。

建模过程如图9。

4 实例应用

用以上数学模型对一次安全评价项目的过程控制进行评估。

4.1 第一层次指标权重计算

第一层次指标为：硬件配备（A1）；风险分析（A2）；检查改进 （A3）；审核（A4）；内部管理A5）；评价实施（A6）；表1中aij表示第i行元素与第j列元素的重要度的比值。由本领域的专家对该矩阵赋值。

表1中aij表示第i行元素与第j列元素的重要度的比值。

由表得到权重矩阵 ：

求和法求权值，按列归一：

按行相加得到： 归一化得到权值：

由公式 （i=1，2，……..n）计算？姿max

得到；

由公式3.5得到：

从而得到：

由此可知专家给出的第一层次的指标权值如表3。

表3第一层次的指标权值

4.2 评判矩阵计算

专家对二级指标进行打分，如表4。

得出评判矩阵

4.3 模糊综合评判

依据公式：

得出综合评判集：

由最大隶属度原则可以得出本安全评价过程控制的效果为较好。

5 结论及展望

5.1 主要结论

5.1.1 将模糊评估方法引入到安全评价过程控制评估领域中，运用模糊数学理论，将边界不清，不容易定量的因素进行量化，并建立了过程控制评估的多级评估模型。利用隶属函数充分考虑了各个影响因素及子因素的性质，将各因素的边界模糊化，使其更加符合客观实际。

5.1.2 由于安全评价过程控制中需要考虑很多因素，而这些因素分别属于不同的层次，且许多因素具有较强的模糊性，故采用多级模糊综合评判的方法进行评估。实际计算表明，运用模糊综合评估方法，可以得到有效的结论。

5.1.3 模糊综合评估方法在实践中已得到广泛的应用，对多层次指标系统评估是可行的。通过实例论证，效果较为理想，因此，使用模糊综合评估方法对安全评价过程控制进行评估将会对实践有较好的指导意义，可以具体明确安全评价过程控制中的不足和问题。

5.1.4 分析了影响过程控制的各种因素，从中做出总结，建立了能够进行安全评价过程控制评估的二级指标体系。

5.1.5 采用专家评分的办法，尽可能的减少主观判断对结果的影响。

表4 专家对二级指标评分表

5.2 展望

安全评价过程控制系统拓扑结构可能具有多态性，在系统控制量的变化下，系统的运动可能会从一种结构向另一种结构转化，在这种条件下应用模糊综合评估方法尽管在隶属函数构造问题上是分段、不连续的，但是仍然比传统的方法有了较大的改进。以后的工作主要在以下两个方面进行：

（1）由于过程控制系统的复杂性、动态性等特点，使得指标体系的建立并不是非常完善的，因此，建立能够全面反映安全评价过程控制的指标体系，是今后后续研究的一个重点。

（2）本评估方法在确定指标权值时，虽然极大的减少了人为的主观因素影响，尽量把这种影响淡化，但是仍然是有所欠缺的，因此，指标权值量化方面的研究仍然是以后工作的难点。

参考文献

[1]杨松林.工程模糊论方法及其应用[M].北京：国防工业出版社，1996.

[2]翟晓敏，盛韶涵，何建敏[J].系统工程理论与实践，1998（7）.

[3]张景林.安全评价基础[M].北京.兵器工业出版社，1991.

篇9

This paper studies on the subject of production line, as well as the optimization methods, and then uses the simulation software Flexsim to make a model and simulate on sofa production line of the Sheng'Ao company, at last, analyse the simulation result, then found the bottlenecks of this production line. On this basis, optimize upon this bottlenecks, not only the operating rate improved dramatically, but also the final output increased a lot. Through the application of the simulation technology, a lot of problems in the modern enterprise can be solved, it can also solve some problems that simple mathematical methods can't, and on this basis to optimize it so the problems can be adequately highlighted in order to be resolved.

KEYWORDS: simulation technology、production line、Flexsim、optimize

正文目录

第一章 引言 1

第一节 研究背景与现状 1

第二节 选题的意义 2

第二章 生产线概论 3

第一节 生产线的基本理念 3

一、生产线的概念 3

二、流水式生产线的概念 3

第二节 生产瓶颈 4

一、生产线上的约束 4

二、节拍和瓶颈 4

第三节 生产线评价指标 5

一、生产线最终产量 5

二、操作器的利用率 5

第四节 生产线物流系统仿真方法的优势 6

一、传统生产线物流分析方法 6

二、仿真方法的优势 6

第三章 仿真技术的发展和应用 7

第一节 仿真技术的发展历史及其特点 7

一、仿真技术的发展历史 7

二.仿真技术的特点 7

第二节 仿真技术在生产系统中的应用与分类 8

一.仿真技术的应用 8

二.仿真技术的分类 9

第三节 物流相关仿真软件介绍 10

一、AUTOMOD 10

二、ARENA 10

三、EXTEND 11

四、FLEXSIM 11

第四章 生产线仿真建模 13

第一节 生产线仿真的基本过程 13

一  明确仿真目的 13

二  收集数据 14

三  建立系统的物理模型 14

四  建立系统的逻辑模型 14

五  模型确认 14

六  仿真模型运行 14

七  模型运行结果分析 14

第二节 模型介绍 15

一、圣奥沙发流水线简介 15

二、沙发制造部工艺流程图 15

三、模型实体 16

第三节 模型运行及其结果 23

一、仿真模型 23

二、仿真结果 25

第四节 结果分析以及模型改造 31

一、结果分析 31

二、模型改造 32

三、模型改进后的分析 38

第五章 结论与展望 39

参考文献 40

致 　谢 42

 

第一章 引言

第一节 研究背景与现状

近年来，随着国内外市场竞争的激烈，我国加入WTO，企业面临巨大的挑战。物流的现代化越来越受到人们的关注。传统物流是一个流通与制造过程的附属品，其基本任务仅仅是完成商品流通或制造过程中物料的物理位置的转移，以确保流通或生产过程的正常运行，因此，物流的各个功能环节长期以来是相互分散和孤立的。现代流通与生产过程则是更加注重整体的效益。物流作为一个多因素、多目标的复杂系统，追求其整体的优化是一个复杂的系统分析问题。现代物流越来越多的强调物流的系统化合综合化，现代物流和传统物流的本质区别逐渐显现出来。正式由于现代物流的这一特点，尤其需要运用系统分析的方法对其进行分析研究。

生产线即产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。生产线需要接收和处理大量的产品设计、加工、制造资源等信息，合理调度加工零件。传统的经验分析和人工调度不能适应复杂系统和现代管理的要求。过去，一个企业有十几辆、几十辆车负责产成品的运输。车辆的调度完全依靠管理人员、调度人员的已有经验。今后，企业物流逐步走向社会化。企业要降低成本，缩短供货期，对物流提出了更高的要求。不仅仅满足于车辆的调配，更需要合理选择运输路线、合理配载和返程货物搭载等。而且，由于生产的逐渐多样化，服务的客户化，不再有一成不变的计划生产，市场不断变化的生产和供货，需要管理人员动态调整计划。人工的、经验式的管理必须用科学的控制管理方式代替。系统仿真正是适应了物流系统的复杂化、物流目标的多样化的发展需要。 人们在研究一个较为复杂的系统时，通常可以采用两种办法:一种是直接在实际系统上进行研究;另一种就是在系统的模型上进行研究。在实际系统上研究固然有其真实可信的有点，但是很多情况下是不合适甚至不可行的。这主要有以下几方面的原因:

(1)、需要考虑安全性。在研究重要的，涉及人身安全或设备安全的系统时，不允许在实际系统上进行试验，例如宇航系统，核能系统，航空系统等。

(2)、系统具有不可逆性。有很多系统是不可逆的，例如已经发生的灾害，生态系统等。

(3)、投资风险过大。一些重大的工程项目，重大设备系统很复杂，投资巨大，不允许在实际系统上进行破坏性的实验。

(4)、研究时间过长。多数情况下，在实际系统上研究问题往往需要较长的时间。例如研究复杂的生态系统一般需要数十年;研究一个交通运输系统也至少需要数天甚至数月。

(5)、真实的系统尚未建成。如果希望在系统规划设计阶段评价方案的优劣，显然无法在真实系统上进行。

出于以上主要原因，利用模型来研究系统不仅是必要的甚至在某些情况下是唯一可行的方法。

第二节 选题的意义

生产物流系统是企业物流系统的子系统，同时也是制造系统的重要组成部分。生产物流系统的优化不但可以提高企业生产中物流的顺畅程度、提高生产效率，还可以降低物料搬运成本；进而提高企业的成本、质量、交货期等各项系统性能指标。由于生产系统的复杂性、动态性和随机性，数学解析方法无法对整个生产系统的诸多特征进行建模，也就无法准确地进行投产方案的计算和优化。而系统仿真以相似论、计算机科学、概率论、数理统计和时间序列分析等为理论基础，能够真实地仿真随即时间，实时模拟生产系统的动态特性[1]，再现或预测所需的生产系统特征。

而Flexsim是一套系统仿真模型设计、制作与分析工具软件。它集计算机三维图像处理技术、仿真技术、人工智能技术、数据处理技术为一体，专门面向制造、物流等领域。运用Flexsim系列仿真软件，可在计算机内建立研究对象的系统三位模型，然后对模型进行各种系统分析和工程验证，最终获得优化设计或改造方案。

本文以圣奥有限公司沙发生产线为例，通过仿 真软件Flexsim建立生产线仿真模型，进行物流和调度仿真，瓶颈设备和故障分析与生产线能力评估，为生产线规划与布局及生产调度计划制定提供可靠的科学依据。而用仿真软件做生产线优化还可以可以减少成本，三维效果好，最重要的是仿真优化结果明显。第二章 生产线概论

第一节 生产线的基本理念

一、生产线的概念

产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。

生产线的主要产品或多数产品的工艺路线和工序劳动量比例，决定了一条生产线上拥有为完成某几种产品的加工任务所必需的机器设备，机器设备的排列和工作地的布置等。生产线具有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要；在不能采用流水生产的条件下，组织生产线是一种比较先进的生产组织形式；在产品品种规格较为复杂，零部件数目较多，每种产品产量不多，机器设备不足的企业里，采用生产线能取得良好的经济效益。

二、流水式生产线的概念

流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度(节拍)完成工艺作业连续的、重复的生产过程。

流水生产方式是把高度的对象专业化生产和劳动对象的平行移动方式有机结合起来的一种先进的生产组织方式。

单品种流水生产线又称不变流水线，指流水线上只固定生产一种制品。要求制品的数量足够大，以保证流水线上的设备有足够的复合。

多对象流水生产有两种基本形式。一种是可变流水线，其特点是在计划期内，按照一定的间隔期，成批轮番生产多种产品;在间隔期内，只生产一种产品;在完成规定的批量后，转生产另一种产品。另一种是混合流水线，其特点是:在同一时间内，流水线上混合生产多种产品。按固定的混合产品组组织生产，即将不同的产品按固定的比例和生产顺序编程产品组。一个组一个组地在流水线上进行生产。

第二节 生产瓶颈

一、生产线上的约束

生产线的生产过程是一个按照生产工艺安排的有序过程。因此，可完成生产作业要素受到一定程度上的限制。例如，在安装仪器或者设备外壳前需要装上电动机。进行生产线平衡时，除了考虑优先约束之外还应考虑非生产工艺的约束：      

(1)区域约束。它时与生产工位布置有关的限制，分为正区域约束和负区域约束。正区域约束是指某些确定的作业要素应该彼此就近设置;负区域约束是指作业要素之间相互干涉，在位置上不应靠近的限制条件。

(2)位置约束。在大型的生产线上，如汽车的装配线上，由于产品比作业人员可完成的装配作业空间大，不能完成其周边的装配作业，产品装配作业受到空间的限制。

二、节拍和瓶颈

流程的“节拍 ”（Cycle time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。

而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈”（Bottleneck）。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视， 注意生产线平衡的持续改善。

与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idle time）。空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。

为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。“生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

第三节 生产线评价指标

在生产线平衡中，通常可以使用生产线最终产量、工作时间、利用率、空闲率、阻塞率等几个指标来比较和评价生产线平衡的结果，而本文中主要用到生产线最终产量和操作器利用率这两个指标。

一、生产线最终产量

生产线的评价指标之一为该条生产线最终的产量。一般而言，最终产量越多越好，本文中模型改进前后对比的评价指标之一就是生产线的最终产量。不过，现实生活中，企业还是要考虑到生产成本问题。如果生产成本投入很大，相对而言，最终产量增加不多，那么就不一定值得投入更多的生产成本的。

二、操作器的利用率

生产线中机器的利用率也是一个很重要的生产线评价指标，一般利用率较高的生产线比较好。试想，如果一条生产线上的机器大多时间都处于空闲或等待之类的 非处理状态，那就说明这条生产线的利用率不高，存在很大的浪费。本文中模型的第二个评价指标就是机器的利用率，通过模型改造，使得生产线上的各个机器的利用率有大大的提高，充分的使用了其生产能力，没有造成浪费。

第四节 生产线物流系统仿真方法的优势

一、传统生产线物流分析方法

传统对企业的生产流程的优化，主要集中在生产流程、生产节拍和工艺流程方面的优化，且主要由工艺员根据企业现有的规模，建立实体模型，通过改变其中几个瓶颈设备来达到优化的目的。这种优化在很大程度上来说，没有相关理论为指导，多是从生产实际中总结出的一些经验中得出的，常常是局部的优化，可以说只是些修修补补，并不能从根本上解决企业整体存在的问题。针对企业优化问题，目前用的较多的传统生产线物流分析方法是对所研究系统建立起相关数学模型，通过数学工具对系统进行优化。

而对生产线进行分析的数学方法包括有运筹学、系统工程等学科。其内容包含有排队论、目标规划法、模糊综合评判法、层次分析法、关系矩阵法等等。不过类似于这些方法，计算量过大，而且有些时候不一定能得出结果，所以存在一定的弊端。随着生产系统越来越复杂，越来越多采用仿真方法。

二、仿真方法的优势

对于比较复杂的工艺流程，仅用数学方法往往不能发现工艺流程中的瓶颈，因而也无法为系统优化提供依据。因此，需要通过仿真技术的应用，对工艺流程建立仿真模型、设置参数，来实现工艺流程的仿真，从而找到瓶颈，再通过优化方法消除流程中的瓶颈。因为对物流系统的仿真能将制造厂内生产的实际情况逼真的再现出来，并结合虚拟制造、虚拟物流的思想，通过对各种模型设备的工作时间、利用率、空闲率、阻塞率等的分析，找出制约整个系统物流的瓶颈因素，再通过改变相关制约因素来达到系统整体的最优，这不仅有效的解决了传统的数学模型优化不能真实、具体、全面地反映系统运作情况的缺陷，又巧妙的回避了大量不必要的计算，操作起来十分经济方便。

仿真技术综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制的多个高新科技领域的知识，是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行实验研究的一门综合性技术。可有效的解决这种多因素、多目标、多层次的系统优化问题。

第三章 仿真技术的发展和应用

第一节 真技术的发展历史及其特点

一、仿真技术的发展历史

系统仿真是建立在系统理论、控制理论、相似理论、数理统计、信息技术和计算机技术等理论基础之上，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助于专家经验知识、统计数据和系统资料对实验结果进行分析研究，做出决策的一门综合性和实验性的学科。

早在几千年前，我们的先人就懂得了系统仿真的基本原理。中国象棋就是用于仿真古代战争的游戏;军事沙盘用来仿真两军对战的战略;建筑中用木模研究实际建筑物的结构与承载性能等。知道20世纪40年代，冯。诺依曼正式提出了系统仿真的概念，随后1952年美国成立了仿真学会，1963年出版了仿真领域最具权威性的学术刊物《SIMULATION》后，系统仿真之间变成了一门独立的学科。

二、仿真技术的特点

系统仿真技术是模型(物理的、数学的或非数学的)的建立、验证和实验运行技术。现代仿真技术的特点可以归纳为以下几点:

(1)、系统仿真技术是一门通用的支撑性的技术。在决策者们面对一些重大的，棘手的问题时， 能以其他方法无法代替的特殊功能， 为其提供关键性的见解和创新的观点

(2)、系统仿真技术学科的发展具有相对的独立性， 同时又与光、机、电、声， 特别是信息等众多专业技术领域的发展互为促进。因此系统仿真技术具有学科面广、综合性强、应用领域宽、无破坏性、可多次重复、安全、经济、可控、不受气候条件和场地空间的限制等独特优点， 这是其他技术无法比拟的。

(3)、系统仿真技术的发展与应用紧密相关。应用需求倩影、系统带技术、技术促系统、系统服务于应用，这是一个辩证的关系。应用需求是推动系统仿真技术发展的原动力， 系统仿真技术应用效益不但与其技术水平的高低有关， 还与应用领域的发展密切相关。大量实例证明， 系统仿真技术的有效应用必须依托于先进的仿真系统， 只有服务于应用的仿真系统向前发展了， 才能带动系统仿真技术的发展。

(4)、系统仿真技术应用正向全系统、系统全生命周期、系统全方位管理发展， 这些都给予仿真技术的发展。

第二节 仿真技术在生产系统中的应用与分类

一、仿真技术的应用

仿真在生产中的应用，主要依赖于生产力发展水平的提高。对简单的生产过程和系统， 以人工操作为主的生产，仿真显示不出其突出的优点。然而，随着生产自动化水平不断提高， 生产系统越来越复杂。生产节奏越来越快，生产管理者对生产改进的每一决策，都需谨慎考虑。措施不当，往往需付出高昂的代价。而正是由于系统的复杂性、快节奏和柔性，要想预测每一种决策给系统带来的后果。已是人的大脑无法胜任的了。仿真技术正是弥补了这一不足，成为现代生产系统的有用工具，成为生产管理人员的得力助手。仿真在制造业中的应用，主要有以下几方面：

1．生产系统的规划设计

在一个新的生产系统建立时，往往要对该生产系统的方案设计进行评价。除了其它的系统设计与评价方法外，仿真是最常用的一种方法。对新系统建立模型，动态运行此模型，从而找到系统方案存在的问题。多次修改参数与运行，可以寻求一个较优的设计方案。

2．物料的管理

复杂、快节奏的生产系统。物料的管理往往是十分复杂的。不同的物料管理策略，会产生不同的效果。策略得当，可以保证生产系统均衡的生产，保证物料适时、适量的供应。反之，会造成生产物流的失调，或出现积压浪费，或出现供料不足。通过物料管理策略仿真， 可以确定出最恰当的物料管理方案。

3．生产系统的协调

多工序、多设备的复杂生产线。各加工工序生产节奏一般是不协调的。这种不协调会严重影响生产系统整体效率。协调各工序的生产节拍，充分发挥所有生产设备和人力资源的潜力， 力求系统生产的总体高效率，是生产中最常见的难题。仿真可以帮助人们迅速 找到生产的瓶颈，通过采取相应措旖，消除瓶颈，协调生产。

4．生产计划摸拟

企业、公司在制订计划时，为了预测计划下达后的效果，一般都采用定量分析的方法，通过分析来评价计划的合理性。仿真是定量分析方法中应用最广泛的。

5．生产成本分析

仿真可以模拟生产的动态过程。如果将成本作为一个基本变量，生产过程的模拟可以得到生产成本的统计性能。改变参数，多次仿真可以寻求降低成本提高生产率的较优方案。

生产线作为生产系统的重要组成部分，仿真技术在其中的应用同样十分广阔，从原料管理，工具管理，生产设备规划，控制生产吞吐等。

二、仿真技术的分类

系统仿真可以有很多种分类方法。

①．按模型的类型可以分为连续系统仿真、离散事件系统仿真、连续/离散混合系统仿真和定性系统仿真;

②．按仿真的实现方法和手段及模型的种类，可以分为物理仿真和数学仿真;

③．根据人和设备的真实程度，可以分为实况仿真、虚拟仿真和构造仿真等;

连续系统仿真和离散时间系统仿真是根据系统状态变化的不同而进行分类的。连续系统仿真是指系统状态随时间连续变化的系统的方针;离散事件系统仿真则是指系统状态值在一些时间点上发生变化的系统的方针。在系统仿真技术的发展历史中，连续系统仿真较早得到发展和成熟的应用。最为成熟的领域包括自动控制，电力系统，宇航，航空等。离散事件系统仿真是随着管理科学的不断发展和先进制造系统的发展而逐渐被重视和发展起来的。目前，在交通运输管理，诚实规划设计，库存控制，制造物流等领域都开展了离散事件系统仿真的理论和应用研究。

物理仿真是建立系统的物理模型。最早的仿真起源于物理仿真，例如航空飞行用空洞实验研究气流对飞机飞行的影响。数字仿真则是通过建立系统的数学模型进行研究。数学仿真又分为模拟仿真和数字仿真。数字仿真就是建立系统的数字模型。由于数字仿真依赖于计算机，并需要处理大量数据，要求能快速计算，因此数字仿真是随着计算机的发展而形成和不断成熟起来的。随着计算机的发展，数字仿真的研究和应用在系统仿真中占有越来越大的比重。

国外工业发达国家系统仿真技术的应用非常普遍。20世纪90年代初，美国提出了22项国家关键技术，系统仿真技术被列为16项;美国国防部提出了21项国防关键技术，系统仿真技术被列为第6项。美国已经严格规定所有重要的武器研究，必须进行仿真实验后才可投入正式生产和使用。

根据20世纪80年代末的统计，比人企业运用系统工程解决管理和决策问题时，采用系统仿真方法的已经超过80%。英国制造业也普遍采用系统仿真方法解决无聊控制、人力配置、调度评估、投资策略以及均衡生产等问题。根据国外应用统计，运用系统仿真油画系统设计规划可减少投资约30%，在库存控制方面科减少库存约15%。

第三节 物流相关仿真软件介绍

一、AutoMod

AutoMod仿真软件是由美国Brooks Automation公司出品，目前最新版本是11.2。 其研发基地位于犹他州的盐湖城，于上世纪80年代开始研发，目前已成为国际上产品较成熟、应用较广泛的仿真软件之一。 AutoMod的应用覆及汽车、家电、造船、化工、烟草、图书等制造业领域，军事、核工业等国防领域，以及邮政通信、港口、航空、仓储、配送、物料操作等物流及其他服务行业和领域。AutoMod是一款比较成熟的离散事件系统仿真软件，可完成对制造系统、仓储系统、物料处理、企业内部物流、港口、车站、空港、配送中心，以及控制系统等的仿真分析、评价和优化设计等。

二、Arena

Arena是美国System Modeling公司于1993年开始就基于仿真语言SIMAN

及可视化环境CINEMA研制开发的可视化交互级城市商业化仿真软件，为不同需求的用户开发有多种产品类型。

作为通用的可视化仿真环境，Arena的应用范围十分广泛，集合覆盖了可视化仿真的所有领域。在物流领域，Arena的应用涉及从供应商到客户的整个供应链，包括供应商管理、库存管理、制造过程、分销物流、商务过程以及客户服务等。在制造过程仿真应用中，Arena常用来进行四个方面的仿真分析:①生产过程中的工艺过程计划、设备布置等;②生产管理中的生产计划、库存管理(如库存规划、库存控制机制)等;③制造过程的经济性、风险性分析，降低成本或辅助企业投资决策等;④各种先进制造模式如虚拟组织与敏捷供应链管理的可视化仿真等。

三、Extend

Extend系统仿真软件是由美国Imagine That公司开发的通用仿真平台。Extend目前有连续、离散、工业和套装四个版本的商业产品。Extend提供了自成一体的集成环境，为不同层次的用户提供了多种工具，并且Extend的模块可以很容易地搭建并组合在一起，大大方便了建模。Extend在众多行业得到企业、学校和政府的广泛认可。其应用领域包括通讯、制造、服务、卫生、物流和军事等行业。

Extend提供了输入建模、运行仿真模型、数据分析等基本功能。Extend提供了模块化的建模功能，用户可以采用软件提供的基本模块，或者自己建立的模块搭建模型。此外，Extend包含了以个基于消息传递的仿真引擎，提供迅速的模型运行机制和灵活建模机制。Extend采用2D的建模与仿真显示功能，建立的模型和方针运行都显示二维的画面。Extend的方针运行支持及时的参数修改，能够及时看到修改参数后的运行情况。Extend也停工了专门的StatFit数据你和功能，辅助用户进行各种类型的输入数据的处理和分析。

四、Flexsim

Flexsim是一款通用离散仿真软件，被用来对若干不同行业不同系统进行建模和仿真。据粗略估计，大约500个Fortune企业中的一般为Flexsim的客户，包括General Mills， Daimler Chrysler， FedEx等一些著名企业。

Flexsim是一套系统仿真模型设计、制作与分析工具软件。它集计算机三维图像处理技术、仿真技术、人工智能技术、数据处理技术为一体，专门面向制造、物流等领域。运用Flexsim系列仿真软件，可在计算机内建立研究对象的系统三位模型，然后对模型进行各种系统分析和工程验证，最终获得优化设计或改造方案。

Flexsim是新一代离散时间系统仿真的有效工具。面向对象的建模方式使得建模过程更为快捷，只需通过图形的拖动和必要的附加程序就可以快速的建立起系统的模型。软件提供了丰富的物理单元，如处理器、操作员、堆垛机、货架等，大大方便了用户的建模。所建立的物理仿真模 型可以用三维动画方式表现出来。

目前，Flexsim软件已经在物流及生产制造领域里成功的进行了多种系统的建模与仿真分析，如配送中心的拣选仿真、仓储出入库仿真、产品库分拣仿真、生产物流系统仿真、高速公路交通仿真、集装箱码头仿真、机场仿真、城市应急系统仿真等。

以下是运用Flexsim成功解决的一些问题：

• 提高设备的利用率

• 减小等待时间和排队长度

• 有效分配资源

• 消除缺货问题

• 把故障的负面影响减至最低

• 把废弃物的负面影响减至最低

• 研究可替换的投资概念

• 决定零件经过的时间

• 研究降低成本计划

• 建立最优批量和工件排序

• 解决物料发送问题

• 研究设备预置时间和改换工具的影响

• 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑

• 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员

• 展示新的工具设计和性能

• 管理日常运作决策

Flexsim采用面向对象技术，并具有3D显示功能。建模快捷方便和显示能力强是Flexsim仿真软件的重要特点。该软件提供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真实验、对结果进行优化、生成3D动画影像文件等的功能，也提供了与其他工具软件的方便接口。第四章 生产线仿真建模

第一节 生产线仿真的基本过程

        生产线仿真的基本流程如图4-1:

 

图4-1 生产线仿真基本流程

一、明确仿真目的

建立生产线仿真首先要明确仿真的目的，这样才能避免对仿真过程中不必要细节的纠缠，突出问题的重点。

二、收集数据

数据收集包括收集与系统输入输出有关的数据以及反应系统各部分之间关系的数据:包括各个生产线的相互关系、生产时间、准备时间、加工零件路径关系等。这是保证以后Flexsim生产线模型能真正反映真实生产线模型的必要条件。

三、建立系统的物理模型

由Flexsim 中提供的各类资源来模拟生产线设备及产品。

四、建立系统的逻辑模型

通过connect 属性连接各实体， 以及对各实体参数的设置及编程， 实现一定产品加工顺序及不同品种的生产顺序。

五、模型确认

确认是确定模型是否正确代表实际系统，把模型及其特性与现实的系统及其特性比较的全过程。对模型的确认工作往往是通过对模型的矫正来完成，比较模型和实际系统的特性是一个迭代的过程。这个过程重复进行直到认为模型准确为止。

六、仿真模型运行

仿真运行就是将系统的仿真模型放在计算机上运行。在运行过程中了解模型对各种不同的输入数据以及不同的仿真机制输出响应的情况。

七、模型运行结果分析

对仿真结果分析是确定仿真实验中所获得的数据是否合理和充分，是否满足系统的目标要求，同时将仿真结果整理成报告，确定比较系统不同方案的准则、实验结果、数据的评价标准和问题可能的解，为系统方案的最终决策提供辅助支持。

第二节 模型介绍

一、圣奥沙发流水线简介

本模型以圣奥集团有限公司旗下的沙发流水线为实体模型。圣奥现有各类沙发共33款，其中6款为外购产品，25款为自行研发生产，淘汰2款。主要产品类别有: 厚重、气派沙发系列；高层主管(皮质) 稳重、时尚、简约沙发系列；各阶层(皮质及仿皮)贵宾、休闲沙发系列:访客、会客(布艺及皮质)。

二、沙发制造部工艺流程图

  

图4-2  沙发制造工艺流程图

    该生产线的流程为图4-2所示。主要步骤有来料检验、材料入库、开料、钉架、打带、裁绵、裁剪、车缝、喷胶贴绵、成型安装、包装。而开料、钉架和打带是对板材进行处理的。裁绵和车缝是对皮料进行处理的。而各流程的先后顺序以及组合方式就如图4-2所示。

三、模型实体

表4-1 模型实体介绍

模型元素 系统元素 备注

Flowitem 原料 默认生成原料

Processor 

机器 进行不同的参数定义以表征不同机器组中的机器

Queue 暂存区 暂时存放货物的区域

Conveyor 传送带 用来传送被加工对象

Source 原材料库 原材料的始发处

Sink 成品库 原料加工后的最终去向

(一)加工工艺及设备:

开料------根据产品、设计、工艺技术要求画板、用开料锯、带锯将板材锯成所需求规格形状(数量、品质)，机械设备及工具:带锯机、推台锯、横截锯、压刨机。

开绵------根据设计技术、样板要求，用电剪将海绵简称所需求规格的产品部件，机械设备及工具:电剪

裁剪------根据技术设计要求，用裁剪工具将皮料和面料裁成所需规格的产品部件，机械设备及工具:电剪，剪刀

车缝------根据设计技术要求，对各型号的产品进行缝合，机械设备及工具:缝纫机、锁边机、双针机

钉架------根据工艺技术要求，对已开好的料进行拼接，机械设备及工具:马钉枪、直钉枪

贴绵------根据设计技术要求，对已钉好的沙发架加贴海绵、造型

成型------对已贴好绵的沙发进行们皮和组装，对沙发进行初步的成型

安装------根据工艺要求对需要组装的产品进行安装固定以达到工艺要求

包装------根据工艺要求对检验合格的产品进行包装以达到工艺需求。

(二)模型假定:

由于工序较多，所以我将生产线中对板材的操作步骤(开料-钉架-打带)合并为一个过程，简称为板材操作，假定存在一板材处理器，能完成此三个程序。同理，将对皮料进行操作的步骤(剪裁-车缝)合并为一个过程，简称为皮料处理器。由于贴绵过程只有一道，所以就不需要合并。此外，圣奥沙发生产流水线上是一个流程一个人负责的。所以因为我把对板材的处理合并为一个流程，所以设定有1个操作员操作该流程。同理可得，裁绵区1人操作，皮料处理区1人操作。综上，整条沙发生产线所需的操作员共有6人。

表4-2  车间生产线机器与操作人员明细表

机器名称 数量 操作人员数

板材处理器 1 1

裁绵器 1 1

皮料处理器 1 1

喷胶器 1 1

成型安装器 1 1

包装器 1 1

沙发生产线首先从原料仓库取材料。由于生产线流程中有来料检验这一步骤，我假设原材料的产品合格率为99%，即只有1%的产品，由发生器随机发送。而与发生器连接的第一个暂存区是存放合格品的，第二个暂存区是存放不合格品的，进入生产线的原材料是由第一个暂存区发出的，因此就不存在有出现有次品进入生产线的问题。板材处理的总时间为各步骤的总和(即开料时间+钉架时间+打带时间)为702s。裁绵时间为78s，皮料处理时间(即裁剪时间+车缝时间)为367s。当板材和绵料都处理完毕后，以1:1的比例进 行喷胶贴绵操作，该过程处理时间为345s。完成后，与处理完毕的皮料进行成型安装，需要时间380s。最后进行成品包装，需时256s。当上述步骤都完成后，将成品入库。

模型的布局如图4-3:

 

图4-3 模型布局图

 

图4-4  模型透视图

(三)运行时间:

假定沙发生产线是一周7天都工作，每天工作时间为24个小时，采用班组轮换制度进行运作。总计一次仿真时间为168小时(7*24=168)，即604800s(168*60*60=604800s)。

(四)参数设置:

1.发生器source的参数设置为服从正态分布，均值为50，方差为2。

2.操作器处理时间服从常数分布。

3.除了装载废品的暂存区最大容量为1000，其他暂存区最大容量均为100。

4.由于有来料检验环节，我假定来自原料仓库的材料合格率为99%，所以在发生器的临时实体流分页中的送往端进行设定。如图4-5:

 

图4-5  发生器参数设置图

5.设定第一台合成器操作之后实体颜色改为黄色，自定义颜色为(R=255，G=255，B=0)。

6.第一台合成器设置:

 

图4-6  合成器一设置图

 

图4-7合成器一参数设置图

7.第二台合成器处理过后颜色设置为白色，即(R=255，G=255，B=255)。

 

图4-8 合成器二参数设置图

第三节 模型运行及其结果

一、仿真模型

由于本文的模型是以一周为一个模型周期的，因此我们用到Flexsim实验控制器的这个功能，实验控制器的参数设定如图4-9:

 

图4-9  实验控制器设置图

运行中的模型截图4-10。

 

图4-10  运行中的模型立体图

仿真结束时间为604813.30s。

 

图4-11  运行中的模型俯视图

该模型场景运行五次之后，观察的最终产量为860。如图4-12:

 

图4-12  最终产量图

二、仿真结果

(一)板材处理器:

由于在该生产线仿真模型中，我们假设的原料供应是得到充分保证的。如图4-13所示，板材处理器基本上处于满负荷状态，即一直在进行操作。

 

图4-13 板材处理器状态图

(二)裁绵器:

从图4-14可以看出裁绵器有大量空闲，空闲率超过50%。

 

图4-14 裁绵器状态图

(三)皮料处理器:

皮料处理器利用率也不高，大部分时间还是处于空闲状态。

 

图4-15 皮料处理器状态图

(四)喷胶贴绵器:

喷胶贴绵器的工作效率也不高，处理率只有近50%，大部分时间都是在收集。有前面几个操作器的状态可知，由于板材操作器的工作时间过长，导致裁绵器已经工作完成而它还没有操作完成。此外，喷胶贴绵器又是要由板材操作器和裁绵器都工作完后才能将处理过后的材料进行合成，所以它大部分时间都在等待经板材操作器处理过后的材料。

   

图4-16 喷胶贴绵器状态图

 

(五)成型安装器:

成型安装器的状态和上一个喷胶贴绵器状态相差不多，原因也相似。由于皮料处理器工作时间相对不是特别长，且工序只有一道，而喷胶贴绵器以及之前的操作不仅操作时间久，而且工序也有两道，所以成型安装器这里大部分时间都在等待喷胶处理过后的材料。皮料处理过后的材料也得闲置着，等待着进行合并。

 

图4-17 成型安装器状态图

(六)包装器:

由于成型安装器那里大部分时间都在等待，所以会造成包装器大部分时间都是空闲的，只有等待成型安装器安装完成之后才能进行操作，所以利用率不高，空闲率过高。

 

图4-18包装器状态图

第四节 结果分析以及模型改造

一、结果分析

由上述状态图可以看出，由于板材操作器的处理时间相对于裁绵器和皮料处理器的时间过长，所以导致同一层次的裁绵器和皮料处理器的空闲时间太大，操作率不高。而且，由于板材操作器的处理时间过长，导致喷胶贴绵器的大部分时间都在等待它操作完成。连锁反应，最后的成型安装器大部分时间久在等喷胶贴绵器操作结束。这样以来，最后的包装器大多时间都是空闲的。只有前一步骤的成型包装器完成了之后它才运作。

    因此，这条生产线的生产瓶颈就在板材操作器那里。由于生产时间过长，导致整条生产线的利用率不高。其他操作器空闲率过大，利用率很低，而且合成器的大部分时间都是在等待。因此，本文的模型改造主要对板材操作器进行改造的。

下图就可以看出裁绵器后的暂存区十分拥堵。 

图4-19运行中的模型图

二、模型改造

针对上述的结果分析，本文对模型进行以下改造:

(一)由于板材操作器是生产瓶颈，所以在模型中增加一台同类型操作器。此外进行技术革新，使其操作时间简短，改造后每台机器的操作时间为300s。

(二)在皮料处理器之后使用一跳传送带，并设定速度为1m/s。这样就使得皮料处理完成之后不会马上拥堵到暂存区。

模型改造后的立体图如下:

 

图4-20改造后的模型立体图

改造后的模型运行中的图:

 

图4-21改造后的模型运行图

模型运行结果中各操作器的状态:

板材操作器1:

 

图4-22改造后的板材操作器一的状态图

板材操作器2:

 

图4-23改造后的板材操作器二的状态图

裁棉器:

 

图4-24改造后的裁绵作器的状态图

皮料处理器:

 

图4-25改造后的皮料器的状态图

喷胶贴绵器器:

 

图4-26改造后的合成器一的状态图

成型安装器:

 

图4-27改造后的合成器二的状态图

包装器:

 

图4-28改造后的包装器的状态图

最终产量:

 

图4-29改造后的最终产量图

三、 模型改进后的分析

    从上面的状态图中可以发现，各操作器的操作率有明显提高，并且最终产量提高了将近一倍。原先一次仿真结果产量为860。增加一台板材处理器之后仿真后的产量为1586，产量增加了84.4%。这个结果十分理想。因此，在设备和人员方面增加投入，换来产量的飞速增长是很值得的。

改造前后的产量比较:

 

图4-30改造前的最终产量图

 

图4-31改造后的最终产量图

第五章 结论与展望

通过对中国圣奥有限公司的沙发制造车间的生产线调查，运用Flexsim软件进行该生产线的模拟仿真，并设置参数，从最终的仿真结果中发现该生产线的不足。如板材处理器的生产瓶颈，经过仔细分析，最终在板材处理该环节上提高其生产能力，即增加一台板材处理器，分担部分原材料，并且进行技术革新，使得单板材处理环节的处理时间有所剪断。改造后的模型运行结果十分理想，不仅各个操作器的忙闲率有所提高，处理率增加了，空闲率降低了，最明显的改进结果就是其最终产量，由原先的860增加到1586，将近增加了一倍，表明使用仿真软件能够用方便的找出瓶颈，并且可以明显的对比改造前后的结果。

实体制造企业的生产线是一个十分复杂的系统，其决 策变量十分多，并且一般不是单一目标的系统，而是个多目标的系统。此外，会有很多不定性因素，所以单纯的数学方法很难对其进行准确分析并且找出不足。因而对生产线的建模和仿真是必不可少的。Flexsim的特点就是三位可视化效果好，操作也比较简便，实体类型丰富，数据选择也比较齐全，对于生产线仿真十分适合。

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致 　谢

本学位论文是在我的导师曹玉华老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。无论是从课题的选择到论文的完成，都包含了曹老师的细心的指导和不懈的支持。完成论文所需的Flexsim软件正是通过曹老师的帮助才得以使用，对于完成论文中实证部分起到了至关重要的作用。在论文的完成过程中，曹老师给予了我很多的指导，并指正了我在论文写作过程的错误；在论文完成后，曹老师又帮助我查找了论文中出现的错误。在这里谨向曹老师致以最真诚的谢意和崇高的敬意。

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论文摘要：金融数学是一门新兴学科，是“金融高技术”的重要组成部分。金融数学的研究目标是利用数学在某些方面的优势，围绕金融市场存在的问题，通过建立模型模拟为实际金融部门提供较深入的技术分析咨询，从而解决金融行业实际运行中存在的问题。随着社会经济的发展，特别是金融在经济中的地位越来越重要，金融数学相关理论也得到突飞猛进的发展，为解决金融实践中的问题发挥日益重要的作用，本文将就金融数学的相关理论及现实应用进行论述。

一、金融数学的定义

金融数学或数学金融学亦或数理金融学都是由mathematicalfinance翻译而来，可以理解为是以数学为工具解决金融问题的学科。金融数学是通过建立适合金融行业具体实情的数学模型，编写一定的计算机软件，对理论研究结果进行仿真计算，对实际数据进行计量经济分析研究的一门应用学科。

金融数学的最大特点是大量应用现代数学工具，特别是伴随着控制理论和随机过程的研究成果在金融领域中的创造性应用，金融数学——一门新兴的边缘学科应运而生，国际上也称数理金融(Mathe--matical Finance)。金融数学起源于金融问题的研究。随着金融市场的发展，金融学越来越与数学紧密相连，取得了突飞猛进的发展。

广义来说，金融数学是指应用数学理论和方法，研究金融经济运行规律的一门新兴学科，狭义的来讲，金融数学的主要研究内容是关于在不确定多期条件下的证券组合选择和资产定价理论，而套利、最优和均衡则是这一理论中最重要的三个概念。

金融数学从一些金融或者经济假设出发，用抽象的数学方法，建立金融机理的数学横型。金融数学的范围包括数学概念和方法(或者其他自然科学方法)在金融学、特别足在金融理论中的各种应用，应用的目的是用数学的语言来表达、推理和论证金融学原理。金融数学是金融学的一个分支，因此金融数学首先以金融理论为背景和基础，这倒并不意味着从事金融数学一定要受过金融方面的正规的学术性训练(这确实大有益处)。尽管金融学由于具有自己充足的特征而从经济学中独立出来，但它毕竟是作为经济学的应用分支学科发展起来的，因此金融数学也以经济原理和技术为基础和背景。由于金融还同会计学、财务学、税务理论等有密切的联系，金融数学还需要以会计原理、财务技术、税收理论等方面的知识为基础。

金融数学的理论基础当然还包括现代数学理论和统计学理论，其首要环节是数学或统计建模，也就是从复杂的金融环境中筛选出关键因素以分辨出相关因素与无关因素，然后从一系列的假设条件出发，推导出各种关系，最后得到结论对作出对结论的解释。这种建模活动不仅非常有用而且极为重要，因为在金融中，假设中一个小的失误、一个错误的推导、一个有误的结论、或者一个对结论的错误解释甚至都会导致一次金融的灾难。此外，在金融数学的研究中计算机技术的应用也具有十分突出的位置。

综上可见，金融数学是金融学、数学、统计学、经济学与计算机科学的交叉学科，属于应用科学层次。金融数学也是金融学继定性描述阶段以后的一个更高层次的数量化的分析性学科。

二、现代金融数学理论的发展

1　随机最优控制理论

现代金融理论一个更值得重视的应用领域是解决带有随机性的问题，解决这个问题的重要手段是随机最优控制理论。随机最优控制是控制理论中在相当晚时期得到发展的。应用贝尔曼最优化原理，并用测度理论和泛函分析方法，是数学家们在本世纪60年代末和70年代初对于这一新的数学研究领域作出的重要贡献。金融学家们对于随机最优控制的理论方法的吸收是十分迅速的。70年代初开始出现了几篇经济学论文，其中有默顿(Merton)使用连续时间方法论述消费和资产组合的问题，有布罗克(Brock)和米尔曼(Mirman)在不确定情况下使用离散时间方法进行的经济最优增长问题。从此以后，随机最优控制方法应用到大多数的金融领域，在国内以彭实戈为代表的中青年学者对此也做出了卓越贡献。

2　鞅理论

现代金融理论最新的研究成果是鞅理论的引入。在金融市场是有效的假定F，证券的价格可以等价于一个鞅随机过程。由Karatzas和Shreve等人倡导的鞅方法直接把鞅理论引入到现代金融理论中，利用等价鞅测度的概念研究衍生证券的定价问题，得到的结果不仅能深刻揭示金融市场的运行规律，而且可以提供一套有效的算法，求解复杂的衍生金融产品的定价与风险管理问题。利用鞅理论研究金融理论的另一个好处是它能够较好地解决金融市场不完备时的衍生证券定价问题，从而使现代金融理论取得了突破性的进展。目前基于鞅方法的衍生证券定价理论在现代金融理论中占主导地位，但在国内还是一个空白。

3　脉冲最优控制理论

在证券投资决策问题中，大部分的研究假设交易速率是有界的和连续变化的，而实际上投资者的交易速率不是有界的，也不是频繁改变的。因此，用连续时间随机控制理论来研究，仅仅是一种近似，使得问题变得更容易处理，但是事实上往往与实际问题有较大的距离。因此，若用脉冲最优控制方法研究证券投资决策问题看似更为合适。

4　微分对策理论

现代金融理论的另一个值得注意的研究动向是运用微分对策方法研究期权定价问题和投资决策问题，目前取得了一定的成果。当金融市场不满足稳态假定或出现异常波动时，证券价格往往不服从几何布朗运动，这时用随机动态模型研究证券投资决策问题的方法无论从理论上，还是从实际上都存在着较大偏差。用微分对策方法研究金融决策问题可以放松这一假设，把不确定扰动假想成敌对的一方。针对最差情况加以优化，可以得到“鲁棒性”很强的投资策略。另外，求解微分对策的贝尔曼方程是一阶偏微分方程，比求解随机控制问题的二阶偏微分方程要简单得多。因此，运用微分对策方法研究金融问题具有广阔的应用前景，对重复对策、随机对策、多人对策理论在证券投资决策问题中的应用研究更加值得重视的研究课题。

三、金融数学理论的应用

金融数学研究的一项重要任务就是检验什么类型的数学理论适合于运用在金融理论中以及预算新的数学理论应用于金融领域的可能性。金融系统的本质特性与经济系统是一致的，即经济利益它在很大程度上决定着金融实体的行为。能够描述或者表征着本质特征的数学理论与方法就会得到充分的应用，而不能描述或表征着本质特征的数学理论与方法将逐渐被“扬弃”或者淘汰；如果数学武器库中尚没有这类武器的话，数学家们就会同金融学家一道去发展这类武器以满足金融领域的需要。长期以来，人们用以描述金融经济的数学模型从本质上来说只有两类：一类是牛顿(Newton)的决定论模型，即给定初始条件或者状态，则金融经济系统的行为完全确定，第二类是爱因斯坦(Einstein)的随机游动模型或者布朗(Bro~vn)g：动模型。 简单地说，即确定性模型和随机性模型。确定性状态和随机性状态也被认为是两种对称的状态。

同时，所用模型的数学形式也基本上是线性的，或者存在非线性也是假设金融系统运行在线性稳定而加以一阶线性化处理，这些似乎成了一种传统和定式。尤其是近30多年来，金融界已分成两派。一派是技术分析学者，相信市场遵从有规律的周期性循环；而另一派即定量分析学者则认为市场不存在周期性循环。最近的研究利用物理学中开发出的方法来分析非线性系统，认为真实情况介于两者之间。这样，金融数学至少面临下列四个问题亟待解决：

首先，对金融经济现象的变与动的直觉三性(随机性，模糊性，混沌性)进行综合分析研究，已确定从此到彼得过渡条件、转换机理、演变过程、本质特征、产生结果以及人们所采取的相应的金融对策，尤其是货币政策。

其次，对以信用货币为核心的三量：货币需求量、货币共给量、金融资金流向流量进行综合分析研究，对货币均衡和非均衡的合理界定提供正确的金融理论以及数学模型，为改善社会总量平衡关系将对财政、金融、物质、外汇四大平衡提供依据。

再次，对支撑现代金融大厦的三大支柱即三率(利率、汇率、保率、扩至经济领域还包含税率、物价综合指数)进行综合分析研究。为制定合理的三(五)率体系提供符合实际的金融数学模型支撑。最后，对分别以生产力要素选择、地区或部门资源配置、综合金融经济指标为研究对象的三观(微观、中观、宏观)进行综合分析研究，以便将其成果更充分地更广泛地更方便地应用于金融经济领域。随着社会经济的发展，特别是现代金融的地位越来越重要，将会有更新的更复杂的金融问题需要我们去研究，去探讨，去解决。

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