時間：2023-03-23 15:12:48
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（1）技術(shù)優(yōu)勢。旋流分離技術(shù)作為一種高效節(jié)能的分離技術(shù)，在油水分離中可用于油污水去油和含水油脫水。旋流器是旋流分離中的重要設(shè)備，旋流器分離效率與普通的分離技術(shù)相比，停留時間短、體積小、效率高，它能夠?qū)⑺械母∮?、分散油有效地處理掉，減輕對環(huán)境產(chǎn)生的污染。在我國的過濾與分離技術(shù)應(yīng)用中，已有9%的油田采出水用水力旋流器進(jìn)行處理。旋流器擁有以下幾個優(yōu)勢：
①設(shè)備構(gòu)造簡單、所需購置成本不高、能耗相對較低，而且在進(jìn)行分離時不需要任何幫助分離的介質(zhì)；
②由于旋流器的體積較小，所以設(shè)備在安裝方面難度系數(shù)小，一旦調(diào)試好，就能持續(xù)、穩(wěn)定地工作；
③分離效率高、適應(yīng)力強(qiáng)，受外界影響較小，工作的溫度及壓力只受旋流器結(jié)構(gòu)材料的影響。盡管如此，旋流分離技術(shù)也存在一定的缺陷：首先，在液體流動時，會產(chǎn)生剪切作用，如果設(shè)計(jì)的參數(shù)有誤，容易導(dǎo)致含油污水中的油滴被打碎乳化的情況出現(xiàn)，進(jìn)而使分離達(dá)不到預(yù)期的效果；其次，由于物料的性質(zhì)存在差異，所以在旋流器的結(jié)構(gòu)大小和操作條件等方面，不同的油田需求也不相同，這就造成了旋流器大多不能通用；最后，在乳化油的處理上，旋流分離技術(shù)仍有待提高。
（2）國內(nèi)應(yīng)用研究現(xiàn)狀。經(jīng)國內(nèi)外專家多年的努力，在旋流分離數(shù)值模擬分析、旋流管外特性研究等方面，旋流分離技術(shù)取得了重大進(jìn)展，對這項(xiàng)技術(shù)的研究也正趨于規(guī)范和完善，目前正準(zhǔn)備將初步的研究成果轉(zhuǎn)向產(chǎn)品化。從總體上來說，我國在含油污水的處理問題上，其技術(shù)相對較為落后、發(fā)展條件不足、人員管理較為松散、組織管理水平低?；谏鲜銮闆r，對靜態(tài)液—液旋流分離技術(shù)的研究還需要深入探討。
（3）未來研究發(fā)展趨勢。要想使液—液旋流分離技術(shù)得到更好的應(yīng)用，不僅需要改進(jìn)它的一些特性，如設(shè)備特性、介質(zhì)特性及操作特性，而且需要對系統(tǒng)進(jìn)行全盤設(shè)計(jì)，以提高系統(tǒng)的工作效率。其中，液—液旋流技術(shù)研究的主要方向是開發(fā)新設(shè)備，以低阻高效為設(shè)備的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。此外，新型旋流管的研發(fā)也十分重要。經(jīng)過多年的研究與創(chuàng)新，旋流管在結(jié)構(gòu)上有較大改進(jìn)，其參數(shù)也得到優(yōu)化。除了了解該項(xiàng)技術(shù)的基本特性外，未來研究的一個重要領(lǐng)域是動態(tài)液—液旋流分離技術(shù)。根據(jù)國外研究的相關(guān)數(shù)據(jù)表明，動態(tài)水力旋流器的除油效果相比靜態(tài)水力旋流器除油效果更佳，尤其是對于那些細(xì)微的油滴。此外，應(yīng)用這項(xiàng)分離技術(shù)耗能相對較小。
2膜分離技術(shù)處理采油污水
膜分離技術(shù)是超精細(xì)過濾器技術(shù)中常見的一種采油污水處理技術(shù)。膜分離技術(shù)能夠有效地處理采油污水，它主要是利用膜的選擇透過性來開展工作的。如果油粒子的粒徑為微米量級，用機(jī)械方法進(jìn)行前處理?，F(xiàn)階段，膜分離技術(shù)的產(chǎn)生使得傳統(tǒng)的分離技術(shù)被淘汰。根據(jù)ACHEMA展覽會的記錄可以發(fā)現(xiàn)，目前發(fā)展速度最快的過濾與分離技術(shù)即為膜分離。膜分離技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下兩個方面：首先，國外利用自身先進(jìn)的科技條件，開發(fā)出多種膜制造技術(shù)，金屬材倒膜、空心纖維膜和液膜等結(jié)構(gòu)都是其重要的研究成果。其次，在膜分離技術(shù)的發(fā)展方面，已對有機(jī)聚合材料進(jìn)行了開發(fā)，像聚乙烯、聚丙烯、聚礬等。膜分離技術(shù)的發(fā)展除了表現(xiàn)在以上兩個方面，還有一種復(fù)合膜。這種復(fù)合膜是將有機(jī)聚合材料與膜制造技術(shù)相結(jié)合的。
2.1超濾膜的應(yīng)用現(xiàn)狀
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，超濾膜法處理乳化油廢水在國外已有幾十年的歷史。在20世紀(jì)80年代，西德已有超過250個超濾膜設(shè)備投入使用。相關(guān)資料顯示，每套設(shè)備處理含油乳狀液的能力為l~20m3/d。這個時期，膜組件分為卷式、板框式和管式三種。到80年代末90年代初，膜生產(chǎn)單位的分離技術(shù)取得了進(jìn)步，能提供系列膜設(shè)備。現(xiàn)今，上海寶鋼通過使用AbCor公司的管狀膜大型超濾設(shè)備，將乳化油廢水進(jìn)行處理，效果明顯。張玉忠等人曾經(jīng)做了一個實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容為：把自行研制的MTB—I型耐溫中空纖維膜與MTB—V型加拿大的中空纖維膜的處理效果進(jìn)行對比。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可直接得出一個結(jié)論：對于未經(jīng)處理的含油率高的污水，效果欠佳，與國外差距較大；對經(jīng)過預(yù)處理的含油量低的污水進(jìn)行處理，效果明顯。
2.2膜器的研究進(jìn)展
由于依靠改變流動狀態(tài)或設(shè)置流道障礙的傳統(tǒng)靜態(tài)十字流膜濾技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)時代的發(fā)展，目前，技術(shù)人員已經(jīng)轉(zhuǎn)移了工作重點(diǎn)，重點(diǎn)開展新型膜器的研究，主要是對其進(jìn)行利用膜運(yùn)動施加離心力和外加場力兩種方式的研究。膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)就是新型膜器研究下的產(chǎn)物，它使得污水生物處理工程中的生物反應(yīng)器與膜分離技術(shù)中的超濾組件結(jié)合在一起，這不僅提高了工作效率，還能降低能耗。由此可見，它的發(fā)展前景還是相對較好的。在油田污水中，受技術(shù)條件的限制，一些問題的處理不夠徹底，所以研制一種多強(qiáng)化方式的膜濾設(shè)備是十分有必要的；同時，需要建立對應(yīng)的過濾理論模型，并研究其分離機(jī)理。隨著科技的進(jìn)步，膜分離技術(shù)在油田采出水處理中的應(yīng)用力度不斷增加。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)為精度高、易自控化。受我國過濾技術(shù)水平的影響，以及經(jīng)濟(jì)條件的限制，其在大型工業(yè)化規(guī)模中投入使用的條件不夠成熟。筆者認(rèn)為，膜分離法的核心技術(shù)問題體現(xiàn)在高效高滲透性膜和提高處理量兩方面，但實(shí)踐起來相對困難。綜上所述，對膜器的研究提出了更高的要求。
3過濾分離技術(shù)的展望
縱觀我國過濾分離技術(shù)研究的成果，主要集中在過濾器和過濾裝置方面，其最終目的都是為了使流體系統(tǒng)得到凈化。在一些發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)深入對這種技術(shù)進(jìn)行了探討，并且耗費(fèi)了許多時間及精力。在過濾分離技術(shù)領(lǐng)域，我國沒有取得突破性成就，甚至沒有一套完整的過濾分離技術(shù)的科研生產(chǎn)體系。值得提出的是，我國的過濾材料沒有在研制計(jì)劃內(nèi)。另外，在過濾分離技術(shù)方面，還存在一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測試設(shè)備和質(zhì)量控制等不完善的情況。在未來對過濾分離技術(shù)進(jìn)行研究時，應(yīng)重點(diǎn)放在過濾材料及過濾器方面。
（1）過濾材料。過濾是處理含油污水的最后一個環(huán)節(jié)，也是最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，它決定著水質(zhì)能否達(dá)標(biāo)。過濾能否發(fā)揮應(yīng)有的作用，主要由過濾材料的性能決定。所以，在過濾分離技術(shù)發(fā)展應(yīng)用中，要把濾材研究作為一項(xiàng)重大任務(wù)進(jìn)行。在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家，十分重視過濾材料的供應(yīng)，鼓勵建設(shè)更多的濾材生產(chǎn)廠家，用來生產(chǎn)各種濾材。
關(guān)鍵詞：飲用水水處理納濾膜分離技術(shù)
前言
膜分離技術(shù)是物質(zhì)分離技術(shù)中的一個單元操作。膜法分離的最大特點(diǎn)是驅(qū)動力主要為壓力，不伴隨需要大量熱能的變化。因而有節(jié)能、可連續(xù)操作、便于自動化等優(yōu)點(diǎn)。膜分離中的微濾（MF）、超濾（UF）不能脫除各種低分子物質(zhì)，故單獨(dú)使用時，出水質(zhì)量仍較差。反滲透膜（RO）有較強(qiáng)的去除率，但在去除有害物質(zhì)的同時也去除了水中大量有益的無機(jī)離子，出水呈酸性，不符合人體需要。而納濾膜（NF）分離技術(shù)在有效去除水中有害物質(zhì)的同時，還能保留大多數(shù)人體必須的無機(jī)離子，且出水pH值變化不大。這種水處理對于我國的飲食結(jié)構(gòu)而言，尤其是營養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一的人員來說，更易被接受，也更加合理。
為進(jìn)一步開發(fā)和納濾膜，以便其更有效地于水處理，我們安裝了兩種型號的納濾膜設(shè)備并進(jìn)行了比較研究，這兩種型號的納濾膜均由美國Trisep公司生產(chǎn)，材質(zhì)為PA，型號分別為NF1（NFTS40）和NF7（NFTS80）。
1、納濾膜的定義及分離原理
1.1納濾膜的定義、特點(diǎn)
NF膜早期被稱為松散反滲透（LooseRO）膜，是80年代初繼典型的RO復(fù)合膜之后開發(fā)出來的?？蛇@樣來論述“納濾”的概念：適宜于分離分子量在200g/mol以上，分子大小約為1nm的溶解組分的膜工藝。
納濾膜的一個特點(diǎn)是具有離子選擇性：具有一價(jià)陰離子的鹽可以大量滲過膜（但并不是無阻擋的），然而膜對具有多價(jià)陰離子的鹽（例如硫酸鹽和碳酸鹽）的截留率則高得多。因此，鹽的滲透性主要由陰離子的價(jià)態(tài)決定。
1.2納濾膜的分離原理
納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán)，它們通過靜電互相作用，阻礙多價(jià)離子的滲透。根據(jù)［1］說明，可能的荷電密度為0.5～2meq/g.
為此，我們可用道南效應(yīng)加以解釋：
ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——電化學(xué)勢；
μj——化學(xué)勢；
zj——被考查組分的電荷數(shù)；
F——每摩爾簡單荷電組分的電荷量（稱為法拉第常數(shù)）；
φ——相的內(nèi)電位，并且具有電壓的量綱。
式中的電化學(xué)勢不同于熟知的化學(xué)勢，是由于附加了zj.F.φ項(xiàng)，該項(xiàng)包括了電場對滲透離子的。利用此式，可以推導(dǎo)出體系中的離子分布，以出納濾膜的分離性能。
2、納濾膜處理飲用水的應(yīng)用研究
2.1納濾膜處理飲用水的流程
為增強(qiáng)兩種型號膜組件的可比性，我們采用同一流程，即：
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF7出水。
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF1出水。
其中，10μm保安過濾器用來除去原水中的懸浮物；活性炭吸附可去除水中的部分有機(jī)物；5μm保安過濾器用以保證膜組件的安全正常使用。
2.2試驗(yàn)結(jié)果的討論
2.2.1TOC結(jié)果比較
為了NF1、NF7兩種膜對有機(jī)物的去除情況，在相同條件下取原水、活性炭出水及產(chǎn)水率為15%時的NF1、NF7出水水樣測定TOC，結(jié)果見圖1.
圖1TOC去除率比較
由圖1可知，在TOC的去除效果上，活性炭對TOC有一定的去除效果，但仍有一部分未能去除；納濾NF1對TOC的處理效果較好達(dá)到93.9%；而納濾NF7對TOC的處理效果不夠理想。
2.2.2色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析結(jié)果和討論
取原水，活性炭出水，NF1，NF7出水水樣各20L，經(jīng)吸附、洗脫、濃縮，用色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析。GC/MS結(jié)果見表1.
原水中檢出有機(jī)物26種，這些物質(zhì)中有毒有害物質(zhì)11種，占水中有機(jī)物總數(shù)量的42.3%，其中優(yōu)先控制污染物2種。原水經(jīng)過活性炭吸附后，有機(jī)物去除了17種，新增11種，對其中的9種無去除能力，說明活性炭對有機(jī)物的去除效果不夠理想；經(jīng)過膜處理后，NF7出水檢出有機(jī)物11種，對致突變物的去除率為75%；NF1出水檢出3種有機(jī)物，致突變物的去除率為87.5%.說明在三致物質(zhì)的去除效果上NF1優(yōu)于NF7.
造成以上結(jié)果的原因大體可這樣描述：在處理有機(jī)物中性組分時，電的相互消失了。對于這樣的物料，將根據(jù)其分子的大小進(jìn)行分離，分子量超過200g/mol的組分被完全截留，而摩爾質(zhì)量較低的小分子則可以滲透。對于有機(jī)物料體系來說，以少量測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的擴(kuò)散-溶解模型可以很好地描述納濾膜對有機(jī)物的分離特性。
2.2.3Ames試驗(yàn)結(jié)果討論
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L進(jìn)行吸附、洗脫、濃縮后進(jìn)行Ames試驗(yàn)．
2.2.4脫鹽率比較
取NF1、NF7進(jìn)出水水樣對其電導(dǎo)率進(jìn)行測定．
3、結(jié)論及建議
（1）NF1對TOC的處理效果較NF7及活性炭吸附的效果更為理想，達(dá)到93.9%.NF1對水中有機(jī)物及三致性的去除效率高，出水Ames試驗(yàn)結(jié)果為陰性。（2）NF1在去除水中有害物質(zhì)的同時，能夠保留較多的無機(jī)離子，更加符合我國的飲食結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)有條件下人員的健康需要。（3）在納濾膜分離技術(shù)處理飲用水時，建議使用NF1膜組件。（4）納濾膜的分離機(jī)理及相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型需進(jìn)一步探討。
：
［1］JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16（5）
［2］IkedaK,etal.NewCompositechargedReverseOsmosisMembrane.Desalination,1988,68：109～119
分離式基座檢查井原理為將以往的一塊預(yù)制基座鋼筋砼板坐落在井筒上，井圈井座坐落在預(yù)制蓋板上的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式調(diào)整為現(xiàn)澆鋼筋砼基座及基礎(chǔ)，井筒較以往完成面高程降低。基座采用現(xiàn)場澆筑，能與井周回填料緊密結(jié)合，且便于調(diào)整基座標(biāo)高。鋼筋砼基座與井筒之間預(yù)留100～150mm的間隙，使井基座與井筒分離，井基座承受荷載通過基座基礎(chǔ)、砼墊層傳遞到土路床，使檢查井井筒不受路面荷載影響，井基座與道路設(shè)置脹縫，井筒與井基座基礎(chǔ)之間用低發(fā)泡填縫板隔開，如圖1所示。
1.1操作工藝流程施工準(zhǔn)備清除素砼墊層區(qū)域雜物C15素砼墊層澆筑第一層水穩(wěn)施工清除基座基礎(chǔ)范圍內(nèi)的水穩(wěn)料第二層水穩(wěn)施工清除基座范圍內(nèi)的水穩(wěn)料鋼筋網(wǎng)片制作安裝基座砼澆筑第一（二）層瀝青攤鋪井蓋及支座加固安裝面層瀝青攤鋪。
1.2施工方法
1.2.1水穩(wěn)料攤鋪水穩(wěn)料攤鋪過程應(yīng)充分考慮檢查井基座墊層、基礎(chǔ)及基座尺寸范圍，根據(jù)分離式基座井剖面圖尺寸四周多攤鋪20～30cm，攤鋪時注意壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的功率及碾壓遍數(shù)、速度應(yīng)滿足壓實(shí)度要求，同時加蓋鋼板注意對井口的保護(hù)及遮蓋，避免攤鋪料掉入井內(nèi)。
1.2.2井周基層開挖在素砼墊層及基座基礎(chǔ)位置的碎石、水穩(wěn)料清除時采用風(fēng)鎬破除反開挖施工，基座范圍采用切割機(jī)切割瀝青砼清理；所施工范圍內(nèi)需清理干凈并保證槽壁直順，嚴(yán)禁采用機(jī)械開挖。
1.2.3素砼澆筑砼澆筑前應(yīng)用高壓空氣吹出底層四周浮渣后用水沖洗、濕潤，不能積水，砼應(yīng)振搗密實(shí)。
1.2.4鋼筋制作安裝基座基礎(chǔ)及基礎(chǔ)均設(shè)置鋼筋網(wǎng)，鋼筋加工及骨架尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求?；A(chǔ)鋼筋骨架應(yīng)采用φ12@150雙向雙層布置，井口位置采用16根φ14鋼筋上下兩層斜向布置；基座鋼筋采用φ16@150單層布置，井口位置采用4根φ18沿井口環(huán)向布置，上下骨架安裝應(yīng)與井口位置吻合，保證保護(hù)層厚度；骨架應(yīng)牢固，砼澆筑時避免踩踏。
1.2.5檢查井基座及基礎(chǔ)砼澆筑基座基礎(chǔ)砼澆筑時先將水穩(wěn)料清理干凈，并濕潤砼基礎(chǔ)面，于井筒位置放低發(fā)泡填縫板隔斷，避免瞬間沖擊荷載對井筒的影響；基座砼澆筑前安裝好基座模板框，在基座與井筒間預(yù)留間隙確保形成分離式結(jié)構(gòu)；砼完成面應(yīng)考慮路面的高程、縱橫坡，可在砼澆筑前在井框上做好標(biāo)識。砼終凝前進(jìn)行人工拉毛，以便砼與瀝青結(jié)合良好。砼應(yīng)養(yǎng)護(hù)7d以上，養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁碾壓破壞。
1.2.6井蓋及支座加固安裝井蓋及支座安裝前必須確保砼已養(yǎng)護(hù)7d以上，瀝青攤鋪面層時將鑄鐵井蓋安裝上去，用螺栓固定在基座上，高度調(diào)節(jié)通過橡膠墊塊來完成，橡膠墊塊也可增強(qiáng)支座的穩(wěn)定性。
1.2.7瀝青攤鋪井蓋及支座安裝后即進(jìn)行瀝青面層攤鋪，在井孔位作出標(biāo)志，井筒上覆蓋鋼板，避免攤鋪機(jī)攤鋪時料渣掉入井內(nèi)。
1.3其他建議(1)檢查井砼墊層標(biāo)號可以適當(dāng)提高，把目前普遍的C15標(biāo)號提高到C25或者C30鋼筋砼底板基礎(chǔ)，不落底的檢查井基礎(chǔ)與管道基礎(chǔ)同時澆筑確保一次成形。有落底的檢查井先澆筑檢查井基礎(chǔ)，然后砌筑井筒到管道基礎(chǔ)底標(biāo)高再澆筑管道基礎(chǔ)。砼澆筑完后要有一定的養(yǎng)護(hù)期，使砼基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)1.2MPa以上；(2)提高管理及施工人員的質(zhì)量意識和責(zé)任心，要從思想上充分認(rèn)識到檢查井周邊下沉給整體工程質(zhì)量帶來的不良影響，完善過程考核獎罰措施，加強(qiáng)對作業(yè)工人的技術(shù)交底和過程監(jiān)控，作業(yè)工人必須考核合格后再上崗；(3)檢查井周邊回填料首選碎石土、砂類土、石灰土、水穩(wěn)料或C15素砼，要杜絕回填垃圾、樹枝及淤泥質(zhì)土等不合格填料；(4)受壓實(shí)機(jī)械設(shè)備作業(yè)范圍影響，檢查井砌筑時井筒周邊50cm范圍內(nèi)應(yīng)配以小型機(jī)具，如蛙式打夯機(jī)、小型振動碾等保證死角及薄弱區(qū)域的壓實(shí)，碾壓厚度控制在15cm左右一道。雖采用分離式基座井已能大幅度地避免因井筒周邊回填壓實(shí)不達(dá)標(biāo)而下沉的影響因素，但井筒周邊必須按規(guī)范要求分層碾壓；（5）井蓋標(biāo)高的調(diào)整在粗粒式瀝青攤鋪后進(jìn)行，檢查井井蓋標(biāo)高調(diào)整時應(yīng)順道路縱橫向四個方向測定，以免形成單側(cè)高出路面；（6）支座安裝時，將檢查井蓋的鉸接端平行安裝在與車輛前進(jìn)相反的方向，使車輪碾過鉸接端到達(dá)開啟端時不因鉸接端翹起引起震動響聲；（7）瀝青面層攤鋪時應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行指揮以免機(jī)械設(shè)備損壞檢查井座及井蓋，基座砼必須養(yǎng)生達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能上機(jī)械進(jìn)行碾壓，對壓路機(jī)碾壓不到的地方采用人工打夯機(jī)夯實(shí)。
2結(jié)束語
關(guān)鍵詞：證券投資技術(shù)分析理論前提思考
證券投資技術(shù)分析通過分析證券市場過去和現(xiàn)在的市場行為（成交量、成交價(jià)、價(jià)格變化的時間和空間），來預(yù)測證券價(jià)格未來的變化趨勢。在現(xiàn)實(shí)的證券投資活動中，技術(shù)分析占有非常重要的地位，在證券投資的理論體系中，技術(shù)分析與證券投資基本分析，證券投資組合理論具有同等重要的地位。
技術(shù)分析理論是建立在三大假設(shè)基礎(chǔ)之上的，技術(shù)分析的第一假設(shè)認(rèn)為市場行為會涵蓋一切信息，影響股票價(jià)格變化的所有因素，都會反映在市場行為之中。故此，我們在預(yù)測股票價(jià)格的未來變化趨勢時，沒有必要對影響股票價(jià)格的因素具體是什么作過多的關(guān)心，我們的注意力應(yīng)該放在對市場行為的研究上，只要我們弄清了股票價(jià)格漲跌、成交量增減、價(jià)格變化的時間空間等市場行為結(jié)果的含義，我們就可以預(yù)測股票價(jià)格的未來變化趨勢。這一假設(shè)對技術(shù)分析具有非常重要的意義，是技術(shù)分析的理論前提。如果不承認(rèn)這一假設(shè)，或者說這一假設(shè)并不存在，技術(shù)分析將會失去其存在的價(jià)值。如果市場行為并沒有包括全部的、所有的影響股票價(jià)格的因素，那么我們僅僅使用研究市場的成交價(jià)、成交量和價(jià)格變化的時間和空間這些市場行為的最終結(jié)果的方法，就想達(dá)到預(yù)測和把握市場價(jià)格的未來變化趨勢的目的，就只能是以偏概全、一廂情愿了。
對于技術(shù)分析的這一重要假設(shè)和理論前提，我國理論界占主流地位的觀點(diǎn)認(rèn)為，是具有一定合理性的。筆者認(rèn)為，這一看法是值得商榷的，無論從理論上還是從投資實(shí)踐上來看，都不能夠證明市場行為可以涵蓋一切信息的結(jié)論是正確的，這一假設(shè)究竟具有多少合理的成分，值得我們深入地進(jìn)行研究。
市場行為涵蓋一切信息并無可靠性
任何一個假設(shè)的成立都必須經(jīng)過理論和實(shí)踐的檢驗(yàn)，只有在理論上具有可靠性，在實(shí)踐中具有可操作性，我們才能夠得出結(jié)論說這一假設(shè)是正確的。市場行為涵蓋一切信息在理論上具有可靠性嗎?我們認(rèn)為，回答應(yīng)該是否定的。
首先，技術(shù)分析所說的市場行為，實(shí)質(zhì)上是指市場參與者即投資者的行為。正是投資者看漲或看跌的預(yù)期、買入或賣出的決策導(dǎo)致了股票價(jià)格的波動和成交量的變化，而投資者預(yù)期的形成是對影響股票價(jià)格的多種因素進(jìn)行理性分析的結(jié)果。這里似乎可以可推出一個順理成章的結(jié)論，這就是影響股票價(jià)格波動的因素決定了投資者的預(yù)期，而投資者的預(yù)期又決定了投資者的行為，我們分析市場上投資者的行為結(jié)果（成交量、成交價(jià)），實(shí)際上就是分析投資者的預(yù)期，就是分析影響股票價(jià)格的所有因素。認(rèn)真分析我們就不難發(fā)現(xiàn)，這一系列推理在邏輯上并不具有必然的聯(lián)系，其可靠性值得懷疑。不錯，投資者在投資決策過程中，首先要對影響股票價(jià)格未來變化的因素進(jìn)行研究，而后形成對股票價(jià)格未來走勢的判斷，最后作出或買或賣的決定。但是，問題的關(guān)鍵在于，投資者在對影響股票價(jià)格變化的因素進(jìn)行分析時，必然會帶有不同的主觀個性特征。投資者對影響股票價(jià)格變化因素的分析過程實(shí)質(zhì)上是一個認(rèn)識過程，一個能動的反應(yīng)過程，這一過程不能不受到投資者理論素養(yǎng)、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式、個性特征和心理狀態(tài)的影響。面對同樣的客觀條件，不同的投資者完全可以作出不同的結(jié)論，采取不同的投資決策，從而表現(xiàn)出不同的甚至相互矛盾的市場行為。這樣的市場行為究竟具有多少客觀成分，究竟在多大程度上客觀地反映了現(xiàn)實(shí)情況，值得研究。顯然，我們不能祈求僅僅用這些行為的客觀表現(xiàn)（成交價(jià)格和成交量的變化情況）就可以把握所有的信息、就可以把握所有的影響股票價(jià)格變化的因素。
其次，如果說市場行為可以涵蓋所有信息的結(jié)論成立，它需要的一個基本條件是，這里所說的市場行為必須是理性的行為，而不是非理性的行為。那么，投資者在投資過程中所表現(xiàn)的行為是理性的嗎?按照經(jīng)濟(jì)學(xué)的一般假定，從個體的角度來看，作為經(jīng)濟(jì)活動參預(yù)者的投資者同任何其他經(jīng)濟(jì)主體一樣必然具有追求收益（利潤、效用）最大化的理。但是，這種個體的理并不能夠保證集體行為也是理性的，在很多情況下，正是個體的理性導(dǎo)致了集體的非理性。技術(shù)分析所說的市場行為，顯然指的是投資者的集體行為，而并非投資者的個體行為，這種投資者的集體行為，我們不能夠從理論上證明它必然是理性的行為。現(xiàn)實(shí)生活告訴我們，證券投資者集體行為往往表現(xiàn)出很強(qiáng)的非理性成分，股票價(jià)格的暴漲暴跌、大起大落、股市泡沫的快速形成和迅速破滅，己經(jīng)充分說明了這一點(diǎn)。
再次，證券的虛擬經(jīng)濟(jì)性質(zhì)，已經(jīng)證明證券市場的交易行為（成交價(jià)格、成交量）并不能夠充分的、客觀的反映影響證券價(jià)格變化的所有因素。股票、債券和證券衍生品代表的是金融權(quán)益資產(chǎn)，屬于虛擬經(jīng)濟(jì)的范疇。證券的運(yùn)動不僅與生產(chǎn)資本的運(yùn)動相脫離，而且還與其所代表的資金的運(yùn)動相脫離。在實(shí)體經(jīng)濟(jì)中，供求規(guī)律決定著交易價(jià)格的波動，價(jià)格會自動回歸到市場供求的均衡點(diǎn)。虛擬經(jīng)濟(jì)的交易價(jià)格則取決于人們對未來的預(yù)期，價(jià)格上升會刺激人們的獲利欲望，購買需求擴(kuò)張，從而推動價(jià)格的進(jìn)一步上升；價(jià)格下跌，又將刺激人們的止損欲望，供給急劇增加，需求急劇萎縮，從而導(dǎo)致價(jià)格的進(jìn)一步下跌。當(dāng)交易進(jìn)入某種難以為繼的狀態(tài)時，就會出現(xiàn)價(jià)格的急劇變化，市場價(jià)格很難回到真正的市場供求平衡點(diǎn)。由此可見，虛擬經(jīng)濟(jì)具有天然的制造經(jīng)濟(jì)泡沫和投機(jī)的成份，其價(jià)格具有極大的誤導(dǎo)作用。
最后，從有效市場理論的角度來看，市場行為涵蓋一切信息的結(jié)論對證券的投資決策并不具有任何的指導(dǎo)意義。有效市場理論，是1965年美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家法碼（EugeneFama）最先提出來的。在這一理論中，法碼將證券市場分為弱有效型、半強(qiáng)有效型、強(qiáng)有效型三種形式。這三種不同的市場形式的區(qū)別，主要表現(xiàn)為證券價(jià)格對市場信息的反應(yīng)程度不同。在強(qiáng)有效型市場中，證券價(jià)格能夠充分和快速地反映所有的相關(guān)信息，任何人都不能夠通過對信息的私人占有而獲得超額利潤。通俗地說，在一個強(qiáng)有效型的市場中，證券價(jià)格的變化是隨機(jī)的和不可預(yù)測的。顯然，如果我們認(rèn)為證券價(jià)格的變化這一市場行為的最重要的表現(xiàn)已經(jīng)反映了市場的所有信息，證券市場是強(qiáng)有效型的，技術(shù)分析的理論前提是正確的，我們就會得出證券價(jià)格的變化是隨機(jī)的和不可預(yù)測的結(jié)論，從而也就否認(rèn)了技術(shù)分析存在的價(jià)值。反之，如果我們肯定運(yùn)用技術(shù)分析可以預(yù)測證券價(jià)格的未來變化趨勢，就必然要否認(rèn)證券價(jià)格的變化能夠反映市場所有信息的結(jié)論，從而也就否認(rèn)了技術(shù)分析所賴以存在的理論前提。
評價(jià)技術(shù)分析須實(shí)事求是
從以上的分析中可以看出，市場行為涵蓋一切信息這一技術(shù)分析的重要理論前提實(shí)際上是并不成立的。雖然技術(shù)分析是千百萬投資者上百年投資實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，這種經(jīng)驗(yàn)總結(jié)對現(xiàn)實(shí)投資活動肯定具有一定的借鑒意義，但是它畢竟屬于經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的范疇，并沒有形成一個完整的、具有邏輯聯(lián)系的理論體系。因此，我們在任何時候都不應(yīng)該夸大技術(shù)分析對投資實(shí)踐的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞：區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異理論研究
一、主要的區(qū)域均衡發(fā)展理論簡介與評述
1．賴賓斯坦的臨界最小努力命題論。主張發(fā)展中國家應(yīng)努力使經(jīng)濟(jì)達(dá)到一定水平，沖破低水平均衡狀態(tài)，以取得長期的持續(xù)增長。不發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)中，人均收入提高或下降的刺激力量并存，如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展的努力達(dá)不到一定水平，提高人均收入的刺激小于臨界規(guī)模，那就不能克服發(fā)展障礙，沖破低水平均衡狀態(tài)。為使一國經(jīng)濟(jì)取得長期持續(xù)增長，就必須在一定時期受到大于臨界最小規(guī)模的增長刺激。
2．納爾森的低水平陷阱論：以馬爾薩斯理論為基礎(chǔ)，說明發(fā)展中國家存在低水平人均收入反復(fù)輪回的現(xiàn)象。不發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)的痼疾表現(xiàn)為人均實(shí)際收入處于僅夠糊口或接近于維持生命的低水平均衡狀態(tài)；很低的居民收入使儲蓄和投資受到極大局限；如果以增大國民收入來提高儲蓄和投資，又通常導(dǎo)致人口增長，從而又將人均收入推回到低水平均衡狀態(tài)中，這是不發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)難以逾越的一個陷阱。在外界條件不變的情況下，要走出陷阱，就必須使人均收入增長率超過人口增長率。
3．羅森斯坦—羅丹的大推進(jìn)論。主張發(fā)展中國家在投資上以一定的速度和規(guī)模持續(xù)作用于各產(chǎn)業(yè)，從而沖破其發(fā)展的瓶頸。此論在發(fā)展中國家較有市場，原因在于它的三個“不可分性”的理論基礎(chǔ)即社會分?jǐn)傎Y本的不可分性、需求的不可分性、儲蓄供給的不可分性以及外部經(jīng)濟(jì)效果具有更能說服人的證據(jù)。
4．納克斯的貧困惡性循環(huán)論和平衡增長理論。資本缺乏是阻礙不發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)增長和發(fā)展的關(guān)鍵因素，是由投資誘力不足和儲蓄能力太弱造成的，而這兩個問題的產(chǎn)生又是由于資本供給和需求兩方面都存在惡性循環(huán)：但貧困惡性循環(huán)并非一成不變，平衡增長可以擺脫惡性循環(huán)，是擴(kuò)大市場容量和造成投資誘力的一種必須的方法。
上述理論應(yīng)用在區(qū)域經(jīng)濟(jì)中就形成了區(qū)域均衡發(fā)展理論，它不僅強(qiáng)調(diào)部門或產(chǎn)業(yè)間的平衡發(fā)展、同步發(fā)展，而且強(qiáng)調(diào)區(qū)域間或區(qū)域內(nèi)部的平衡（同步）發(fā)展，即空間的均衡化。認(rèn)為隨著生產(chǎn)要素的區(qū)際流動，各區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平將趨于收斂（平衡），因此主張?jiān)趨^(qū)域內(nèi)均衡布局生產(chǎn)力，空間上均衡投資，各產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展，齊頭并進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展。
均衡發(fā)展理論的缺陷之一在于忽略了一個基本的事實(shí)，即對于一般區(qū)域特別是不發(fā)達(dá)區(qū)域來說，不可能具備推動所有產(chǎn)業(yè)和區(qū)域均衡發(fā)展的資本和其他資源，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期很難做到均衡發(fā)展。缺陷之二，忽略了規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)進(jìn)步因素，似乎完全競爭市場中的供求關(guān)系就能決定勞動和資本的流動，就能決定工資報(bào)酬率和資本收益率的高低。但事實(shí)上，市場力量的作用通常趨向增加而不是減少區(qū)域差異。發(fā)達(dá)區(qū)域由于具有更好的基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)和更大的市場，必然對資本和勞動具有更強(qiáng)的吸引力，從而產(chǎn)生極化效應(yīng)，形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，雖然也有發(fā)達(dá)區(qū)域向周圍區(qū)域的擴(kuò)展效應(yīng)，但在完全市場中，極化效應(yīng)往往超過擴(kuò)展效應(yīng)，使區(qū)際差異加大。另外，技術(shù)條件不同也會使資本收益率大不相同，此時的資本要素流動會造成不發(fā)達(dá)區(qū)域資本要素更加稀缺，經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加困難。
區(qū)域均衡發(fā)展理論顯然是從理性觀念出發(fā)，采用靜態(tài)分析方法，把問題過分簡單化了，與發(fā)展中國家的客觀現(xiàn)實(shí)距離太大，無法解釋現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)增長過程，無法為區(qū)域發(fā)展問題找到出路。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級階段，非均衡發(fā)展理論對發(fā)展中國家更有合理性和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
二、主要的區(qū)域非均衡發(fā)展理論簡介與評述
按發(fā)展階段的適用性，非均衡發(fā)展理論大體可分為兩類：一類是無時間變量的，主要包括循環(huán)累積因果論、不平衡增長論與產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)論、增長極理論，中心—論、梯度推移理論等；另一類是有時間變量的，主要以倒“U”型理論為代表。
1．岡納·纓爾達(dá)爾的循環(huán)累積因果論。該理論認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程在空間上并不是同時產(chǎn)生和均勻擴(kuò)散的，而是從一些條件較好的地區(qū)開始，一旦這些區(qū)域由于初始優(yōu)勢而比其他區(qū)域超前發(fā)展，則由于既得優(yōu)勢，這些區(qū)域就通過累積因果過程，不斷積累有利因素繼續(xù)超前發(fā)展，從而進(jìn)一步強(qiáng)化和加劇區(qū)域間的不平衡，導(dǎo)致增長區(qū)域和滯后區(qū)域之間發(fā)生空間相互作用，由此產(chǎn)生兩種相反的效應(yīng)：一是回流效應(yīng)，表現(xiàn)為各生產(chǎn)要素從不發(fā)達(dá)區(qū)域向發(fā)達(dá)區(qū)域流動，使區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異不斷擴(kuò)大；二是擴(kuò)散效應(yīng)，表現(xiàn)為各生產(chǎn)要素從發(fā)達(dá)區(qū)域向不發(fā)達(dá)區(qū)域流動，使區(qū)域發(fā)展差異得到縮小。在市場機(jī)制的作用下，回流效應(yīng)遠(yuǎn)大于擴(kuò)散效應(yīng)，即發(fā)達(dá)區(qū)域更發(fā)達(dá)，落后區(qū)域更落后?；诖耍姞栠_(dá)爾提出了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策主張。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，政府應(yīng)當(dāng)優(yōu)先發(fā)展條件較好的地區(qū)，以尋求較好的投資效率和較快的經(jīng)濟(jì)增長速度，通過擴(kuò)散效應(yīng)帶動其他地區(qū)的發(fā)展，但當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平時，也要防止累積循環(huán)因果造成貧富差距的無限擴(kuò)大，政府必須制定一系列特殊政策來刺激落后地區(qū)的發(fā)展，以縮小經(jīng)濟(jì)差異。
2．艾爾伯特·赫希曼的不平衡增長論。該理論認(rèn)為經(jīng)濟(jì)進(jìn)步并不同時出現(xiàn)在每一處，經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的巨大推動力將使經(jīng)濟(jì)增長圍繞最初的出發(fā)點(diǎn)集中，增長極的出現(xiàn)必然意味著增長在區(qū)域間的不平等是經(jīng)濟(jì)增長不可避免的伴生物，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提條件。他提出了與回流效應(yīng)和擴(kuò)散效應(yīng)相對應(yīng)的“極化效應(yīng)”和“涓滴效應(yīng)”。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期階段，極化效應(yīng)占主導(dǎo)地位，因此區(qū)域差異會逐漸擴(kuò)大；但從長期看，涓滴效應(yīng)將縮小區(qū)域差異。3．佩魯?shù)脑鲩L極理論。法國經(jīng)濟(jì)學(xué)家佩魯首次提出的增長極概念的出發(fā)點(diǎn)是抽象的經(jīng)濟(jì)空間，是以部門分工所決定的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系為主要
內(nèi)容，所關(guān)心的是各種經(jīng)濟(jì)單元之間的聯(lián)系。他認(rèn)為增長并非同時出現(xiàn)在各部門，而是以不同的強(qiáng)度首先出現(xiàn)在一些增長部門，然后通過不同渠道向外擴(kuò)散，并對整個經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不同的終極影響。顯然，他主要強(qiáng)調(diào)規(guī)模大、創(chuàng)新能力高、增長快速、居支配地位的且能促進(jìn)其他部門發(fā)展的推進(jìn)型單元即主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門，著重強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)間的關(guān)聯(lián)推動效應(yīng)。布代維爾從理論上將增長極概念的經(jīng)濟(jì)空間推廣到地理空間，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)空間不僅包含了經(jīng)濟(jì)變量之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，也包括了經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的區(qū)位關(guān)系或地域結(jié)構(gòu)關(guān)系。因此，增長極概念有兩種含義：一是在經(jīng)濟(jì)意義上特指推進(jìn)型主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門；二是地理意義上特指區(qū)位條件優(yōu)越的地區(qū)。應(yīng)指出的是，點(diǎn)—軸開發(fā)理論可看作是增長極和生長軸理論的延伸，它不僅強(qiáng)調(diào)“點(diǎn)”（城市或優(yōu)區(qū)位地區(qū)）的開發(fā)，而且強(qiáng)調(diào)“軸”（點(diǎn)與點(diǎn)之間的交通干線）的開發(fā)，以點(diǎn)帶軸，點(diǎn)軸貫通，形成點(diǎn)軸系統(tǒng)。
4．弗里德曼的中心—論。在考慮區(qū)際不平衡較長期的演變趨勢基礎(chǔ)上，將經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)劃分為中心和兩部分，二者共同構(gòu)成一個完整的二元空間結(jié)構(gòu)。中心區(qū)發(fā)展條件較優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)效益較高，處于支配地位，而區(qū)發(fā)展條件較差，經(jīng)濟(jì)效益較低，處于被支配地位。因此，經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然伴隨著各生產(chǎn)要素從區(qū)向中心區(qū)的凈轉(zhuǎn)移。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初始階段，二元結(jié)構(gòu)十分明顯，最初表現(xiàn)為一種單核結(jié)構(gòu)，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)入起飛階段，單核結(jié)構(gòu)逐漸為多核結(jié)構(gòu)替代，當(dāng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入持續(xù)增長階段，隨著政府政策干預(yù)，中心和界限會逐漸消失，經(jīng)濟(jì)在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化，各區(qū)域優(yōu)勢充分發(fā)揮，經(jīng)濟(jì)獲得全面發(fā)展。該理論對制定區(qū)域發(fā)展政策具有指導(dǎo)意義，但其關(guān)于二元區(qū)域結(jié)構(gòu)隨經(jīng)濟(jì)進(jìn)入持續(xù)增長階段而消失的觀點(diǎn)是值得商榷的。
5．區(qū)域經(jīng)濟(jì)梯度推移理論。基礎(chǔ)是美國的跨國企業(yè)問題專家弗農(nóng)等的工業(yè)生產(chǎn)生命循環(huán)階段論。認(rèn)為工業(yè)各部門甚至各種工業(yè)產(chǎn)品都處在不同的生命循環(huán)階段上，在發(fā)展中必須經(jīng)歷創(chuàng)新、發(fā)展、成熟、衰老四個階段，并且在不同階段，將由興旺部門轉(zhuǎn)為停滯部門，最后成為衰退部門。區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)者把生命循環(huán)論引用到區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)中，創(chuàng)造了區(qū)域經(jīng)濟(jì)梯度轉(zhuǎn)移理論。根據(jù)該理論，每個國家或地區(qū)都處在一定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展梯度上，世界上每出現(xiàn)一種新行業(yè)、新產(chǎn)品、新技術(shù)都會隨時間推稅由高梯度區(qū)向低梯度區(qū)傳遞，威爾伯等人形象地稱之為“工業(yè)區(qū)位向下滲透”現(xiàn)象。
無時間變量的區(qū)域非均衡學(xué)派雖然正確指出了不同區(qū)域間經(jīng)濟(jì)增長率的差異，但不能因此而斷定區(qū)際差異必然會不可逆轉(zhuǎn)地不斷擴(kuò)大。因?yàn)楦鞣N非均衡增長模型片面地強(qiáng)調(diào)了累積性優(yōu)勢的作用，忽視了空間距離、社會行為和社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的意義。繆爾達(dá)爾和赫希曼的理論動搖了市場機(jī)制能自動縮小區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異的傳統(tǒng)觀念，并引起一場關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨同或趨異的大論戰(zhàn)。但是在美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家威廉姆遜的倒“U”型理論提出之前，論戰(zhàn)缺乏實(shí)證基礎(chǔ)。他的研究使討論向?qū)嵶C化方向邁出了有力的一步，倒“U”型理論也成為有時間變量的非均衡發(fā)展理論的代表。
6．威廉姆遜的倒“U”型理論。威廉姆遜把庫茲涅茨的收入分配倒“U”型假說應(yīng)用到分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，提出了區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異的倒“U”型理論。他通過實(shí)證分析指出，無論是截面分析還是時間序列分析，結(jié)果都表明，發(fā)展階段與區(qū)域差異之間存在著倒“U”型關(guān)系（如圖1所示）。這一理論將時序問題引入了區(qū)域空間結(jié)構(gòu)變動分析。由此可見，倒“U”型理論的特征在于均衡與增長之間的替代關(guān)系依時間的推移而呈非線性變化。
縱觀上述兩類非均衡發(fā)展理論，其共同的特點(diǎn)是，二元經(jīng)濟(jì)條件下的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展軌跡必然是非均衡的，但隨著發(fā)展水平的提高，二元經(jīng)濟(jì)必然會向更高層次的一元經(jīng)濟(jì)即區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化過渡。其區(qū)別主要在于，它們分別從不同的角度來論述均衡與增長的替代關(guān)系，因而各有適用范圍。在關(guān)于增長是否不論所處發(fā)展階段如何都存在對非均衡的依賴性問題上，這兩類理論之間是相互沖突的。增長極理論、不平衡增長論和梯度轉(zhuǎn)移理論傾向于認(rèn)為無論處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的哪個階段，進(jìn)一步的增長總要求打破原有的均衡。而倒“U”型理論則強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較高時期增長對均衡的依賴。
網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)研究中最重要的內(nèi)容之一。網(wǎng)絡(luò)中采用的先進(jìn)技術(shù)越多，規(guī)模越大，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理工作也就越復(fù)雜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)的管理技術(shù)是分別形成的，但到后來漸趨同化，差不多具有相同的管理功能和管理原理，只是在網(wǎng)絡(luò)管理上的具體對象上有些差異。
通常，一個網(wǎng)絡(luò)由許多不同廠家的產(chǎn)品構(gòu)成，要有效地管理這樣一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就要求各個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品提供統(tǒng)一的管理接口，即遵循標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。這樣，一個廠家的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品就能方便地管理其他廠家的產(chǎn)品，不同廠家的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品之間還能交換管理信息。
在簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）設(shè)計(jì)時，就定位在是一種易于實(shí)施的基本網(wǎng)絡(luò)管理工具。在網(wǎng)管領(lǐng)域中，它扮演了先鋒的角色，因OSI的CMIP發(fā)展緩慢同時在Internet的迅猛發(fā)展和多廠商環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案的驅(qū)動下，而很快成為了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。
SNMP的管理結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的核心思想是在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上存放一個管理信息庫MIB（ManagementInformationBase），由節(jié)點(diǎn)上60（agent）負(fù)責(zé)維護(hù)，管理者通過應(yīng)用層協(xié)議對這些進(jìn)行輪詢進(jìn)而對管理信息庫進(jìn)行管理。SNMP最大的特點(diǎn)就是其簡單性。它的設(shè)計(jì)原則是盡量減少網(wǎng)絡(luò)管理所帶來的對系統(tǒng)資源的需求，盡量減少agent的復(fù)雜性。它的整個管理策略和體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都體現(xiàn)了這一原則。
SNMP的主要優(yōu)點(diǎn)是：
·易于實(shí)施；
·成熟的標(biāo)準(zhǔn)；
·C／S模式對資源要求較低；
·廣泛適用，代價(jià)低廉。
簡單性是SNMP標(biāo)準(zhǔn)取得成功的主要原因。因?yàn)樵诖笮偷?、多廠商產(chǎn)品構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，管理協(xié)議的明晰是至關(guān)重要的；但同時這又是SNMP的缺陷所在——為了使協(xié)議簡單易行，SNMP簡化了不少功能，如：
·沒有提供成批存取機(jī)制，對大塊數(shù)據(jù)進(jìn)行存取效率很低；
·沒有提供足夠的安全機(jī)制，安全性很差；
·只在TCP／IP協(xié)議上運(yùn)行，不支持別的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；
·沒有提供管理者與管理者之間通信的機(jī)制，只適合集中式管理，而不利于進(jìn)行分布式管理；
·只適于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，不適于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)本身。
針對這些問題，對它的改進(jìn)工作一直在進(jìn)行。如1991年11月，推出了RMON（RernoteNetworkMonitor）MIB，加強(qiáng)SNMP對網(wǎng)絡(luò)本身的管理能力。它使得SNMP不僅可管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，還能監(jiān)測局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量等信息，1992年7月，針對SNMP缺乏安全性的弱點(diǎn)，又公布了S-SNMP（SecureSNMP）草案。到1993年初，又推出了SNMPVersion2即SNMPv2（推出了SNMPv2以后，SNMP就被稱為SNMPv1）。SNM-Pv2包容了以前對SNMP的各項(xiàng)改進(jìn)工作，并在保持了SNMP清晰性和易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)以外，吸取了CMIP的部分優(yōu)點(diǎn)，功能更強(qiáng)，安全性更好，具體表現(xiàn)為：
·提供了驗(yàn)證機(jī)制，加密機(jī)制，時間同步機(jī)制等，安全性大大提高；
·提供了一次取回大量數(shù)據(jù)的能力，效率大大提高；
·增加了管理者和管理者之間的信息交換機(jī)制，從而支持分布式管理結(jié)構(gòu)，由位于中間層次（intermediate）的管理者來分擔(dān)主管理者的任務(wù)，增加了遠(yuǎn)地站點(diǎn)的局部自主性。
·可在多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上運(yùn)行，如OSI、AppleTalk和IPX等，適用多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（但它的缺省網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仍是UDP）。
·擴(kuò)展了管理信息結(jié)構(gòu)的很多方面。特別是對象類型的定義引入了幾種新的類型。另外還規(guī)范了一種新的約定用來創(chuàng)建和刪除管理表（managementtables）中的“行”（rows）。
·定義了兩種新的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（ProtocolDataUnit）。Get-Bulk-Request協(xié)議數(shù)據(jù)單元允許檢索大數(shù)據(jù)塊（largedatablocks），不必象SNMP那樣逐項(xiàng)（itembyitem）檢索；Inform-Request協(xié)議數(shù)據(jù)單元允許在管理者之間交換陷阱（tran）信息。
CMIP協(xié)議是在OSI制訂的網(wǎng)絡(luò)管理框架中提出的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。CMIP與SNMP一樣，也是由管理者、、管理協(xié)議與管理信息庫組成。
CMIP是基于面向?qū)ο蟮墓芾砟Ｐ偷?。這個管理模型表示了封裝的資源并標(biāo)準(zhǔn)化了它們所提供的接口。如圖2所示了四個主要的元素：
·系統(tǒng)管理應(yīng)用進(jìn)程是在擔(dān)負(fù)管理功能的設(shè)備（服務(wù)器或路由器等〕中運(yùn)行的軟件：
·管理信息庫MIB是一組從各個接點(diǎn)收集來的與網(wǎng)絡(luò)管理有關(guān)的數(shù)據(jù)；
·系統(tǒng)管理應(yīng)用實(shí)體（systemmanagementapplicationentities）負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理工作站間的管理信息的交換，以及與網(wǎng)絡(luò)中其它接點(diǎn)之間的信息交換；
·層管理實(shí)體（layermanagemententities）表示在OSI體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必要的邏輯。
CMIP模型也是基于C／S結(jié)構(gòu)的?？蛻舳耸枪芾硐到y(tǒng)，也稱管理者，發(fā)起操作并接收通知；服務(wù)器是被管系統(tǒng)，也稱，接收管理指令，執(zhí)行命令并上報(bào)事件通知。一個CMIP操作臺（console）可以和一個設(shè)備建立一個會話，并用一個命令就可以下載許多不同的信息。例如，可以得到一個設(shè)備在一段特定時間內(nèi)所有差錯統(tǒng)計(jì)信息。
CMIP采用基于事件而不是基于輪詢的方法來獲得網(wǎng)絡(luò)組件的相關(guān)數(shù)據(jù)。
CMIP已經(jīng)得到主要廠商，包括IBM、HP及AT&T的支持。用戶和廠商已經(jīng)認(rèn)識到CMIP在企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域是一個比較好的選擇。它能夠滿足企業(yè)級網(wǎng)管對橫跨多個管理域的對等相互作用（peertopeerinteractions）的要求。CMIP特別適合對要求提供集中式管理的樹狀系統(tǒng)，尤其是對電信網(wǎng)（telecommunicationsnetwork）的管理。這就是下面提到的電信管理網(wǎng)。
二、電信管理網(wǎng)TMN
電信管理網(wǎng)TMN是國際電聯(lián)ITU-T借鑒0SI中有關(guān)系統(tǒng)管理的思想及技術(shù)，為管理電信業(yè)務(wù)而定義的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，TMN基于OSI系統(tǒng)管理（ITU-UX.700／ISO7498-4）的概念，并在電信領(lǐng)域的應(yīng)用中有所發(fā)展.它使得網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與電信網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)下，按照標(biāo)準(zhǔn)的接口和標(biāo)準(zhǔn)的信息格式交換管理信息，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能與電信功能分離。網(wǎng)絡(luò)管理者可以從有限的幾個管理節(jié)點(diǎn)管理電信網(wǎng)絡(luò)中分布的電信設(shè)備。
國際電信聯(lián)盟（ITU）在M.3010建議中指出，電信管理網(wǎng)的基本概念是提供一個有組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以取得各種類型的操作系統(tǒng)（OSs）之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。它采用商定的具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和信息的接口進(jìn)行管理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。提出TMN體系結(jié)構(gòu)的目的是支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作及組織。
電信管理網(wǎng)TMN的目的是提供一組標(biāo)準(zhǔn)接口，使得對網(wǎng)絡(luò)的操作、管理和維護(hù)及對網(wǎng)絡(luò)單元的管理變得容易實(shí)現(xiàn)，所以，TMN的提出很大程度上是為了滿足網(wǎng)管各部分之間的互連性的要求。集中式的管理和分布式的處理是TMN的突出特點(diǎn)。
ITU-T從三個方面定義了TMN的體系結(jié)構(gòu)（Architecture），即功能體系結(jié)構(gòu)（FunctionalArchitecture），信息體系結(jié)構(gòu)（InformationArchitecture）和物理體系結(jié)構(gòu)（PhysicalArchitecture）。它們分別體現(xiàn)在管理功能塊的劃分、信息交互的方式和網(wǎng)管的物理實(shí)現(xiàn)。我們按TMN的標(biāo)準(zhǔn)從這三個方面出發(fā)，對TMN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
功能體系結(jié)構(gòu)是從邏輯上描述TMN內(nèi)部的功能分布。引入了一組標(biāo)準(zhǔn)的功能塊（Functionalblock）和可能發(fā)生信息交換的參考點(diǎn)（referencepoints）。整個TMN系統(tǒng)即是各種功能塊的組合。
信息體系結(jié)構(gòu)包括兩個方面：管理信息模型和管理信息交換。管理信息模型是對網(wǎng)絡(luò)資源及其所支持的管理活動的抽象表示，網(wǎng)絡(luò)管理功能即是在信息模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。管理信息交換主要涉及到TMN的數(shù)據(jù)通信功能和消息傳遞功能，即各物理實(shí)體和功能實(shí)體之間的通信。
物理體系結(jié)構(gòu)是為實(shí)現(xiàn)TMN的功能所需的各種物理實(shí)體的組織結(jié)構(gòu)。TMN功能的實(shí)現(xiàn)依賴于具體的物理體系結(jié)構(gòu)，從功能體系結(jié)構(gòu)到物理體系結(jié)構(gòu)存在著映射關(guān)系。物理體系結(jié)構(gòu)隨具體情況的不同而千差萬別。在物理體系結(jié)構(gòu)和功能體系結(jié)構(gòu)之間有一定的映射關(guān)系。物理體系結(jié)構(gòu)中的一個物理塊實(shí)現(xiàn)了功能體系結(jié)構(gòu)中的一個或多個功能塊，一個接口實(shí)現(xiàn)了功能體系結(jié)構(gòu)中的一組參考點(diǎn)。
仿照OSI網(wǎng)絡(luò)分層模型，ITU-T進(jìn)一步在TMN中引入了邏輯分層。如圖3所示：
TMN的邏輯分層是將管理功能針對不同的管理對象映射到事務(wù)管理層BML（BusinessManagementLayer），業(yè)務(wù)管理層SML（ServiceManagementLayer），網(wǎng)絡(luò)管理層NML（NetworkManagementLayer）和網(wǎng)元管理層EML（ElementManagementLayer）。再加上物理存在的網(wǎng)元層NEL（NetworkElementLayer），就構(gòu)成了TMN的邏輯分層體系結(jié)構(gòu)。從圖2-6可以看到，TMN定義的五大管理功能在每一層上都存在，但各層的側(cè)重點(diǎn)不同。這與各層定義的管理范圍和對象有關(guān)。
三、TMN開發(fā)平臺和開發(fā)工具
1．利用TMN的開發(fā)工具開發(fā)TMN的必要性
TMN的信息體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用OSI系統(tǒng)管理的原則，引入了管理者和的概念，強(qiáng)調(diào)在面向事物處理的信息交換中采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。如前所述，TMN是高度強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)，故基于TMN標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開發(fā)，其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求嚴(yán)格復(fù)雜，使得TMN的實(shí)施成為一項(xiàng)具有難度和挑戰(zhàn)性的工作；再加上OSI系統(tǒng)管理專業(yè)人員的相對缺乏，因此，工具的引入有助于簡化TMN的開發(fā)，提高開發(fā)效率。目前比較流行的基于TMN標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)平臺有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平臺和DSET的DSG及其系列工具。這些平臺可以用于開發(fā)全方位的TMN管理者和應(yīng)用，大大降低TMN／Q3應(yīng)用系統(tǒng)的編程復(fù)雜性，并且使之符合開放系統(tǒng)互連（OSI）網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括高級信息模型定義語言GDM0，OSI標(biāo)準(zhǔn)信息傳輸協(xié)議CMIP，以及抽象數(shù)據(jù)類型定義語言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具備以上功能外，還具有獨(dú)立于硬件平臺的優(yōu)點(diǎn)。下面將比較詳細(xì)論述DSET的TMN開發(fā)工具及其在TMN開發(fā)中的作用。
2．DSET的TMN開發(fā)工具的基本組成
DSET的TMN開發(fā)工具從功能上來講可以構(gòu)成一個平臺和兩大工具箱。一個平臺：分布式系統(tǒng)生成器DSG（DistributedSystemGenerator）；兩個工具箱：管理者工具箱和工具箱。
分布式系統(tǒng)生成器DSG
DSG是用于頂層TCP／IP、OSI和其它協(xié)議上構(gòu)筑分布式并發(fā)系統(tǒng)的高級對象請求0RB。DSG將復(fù)雜的通信基礎(chǔ)設(shè)施和面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合，提供構(gòu)筑分布式計(jì)算的軟件平臺。通信基礎(chǔ)設(shè)施支持分布式計(jì)算中通信域的通信要求。如圖4所示，它提供了四種主要的服務(wù)：透明遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程過程調(diào)用和消息傳遞、抽象數(shù)據(jù)服務(wù)及命名服務(wù)。借助于并發(fā)的面向?qū)ο罂蚣埽粋€復(fù)雜的應(yīng)用可以分解成一組相互通信的并發(fā)對象worker，除了支持例如類和多重繼承等重要的傳統(tǒng)面向?qū)ο筇卣魍?，為了?gòu)筑新的worker類，DSG也支持分布式對象。在一個開放系統(tǒng)中，一個worker可以和其它worker進(jìn)行通信，而不必去關(guān)心它們所處的物理位置。
DSG提供給用戶用以開發(fā)應(yīng)用的構(gòu)造塊（buildingblock）稱為worker。一個worker可以有自己的控制線程，也可以和別的線程共享一個控制線程，每個Worker都有自己的服務(wù)訪問點(diǎn)SAP（ServiceAccessPoint），通過SAP與其它worker通信。Worker是事件驅(qū)動的。在Worker內(nèi)部，由有限狀態(tài)機(jī)FSM（FiniteStateMachine〕定義各種動作及處理例程，DSG接受外部事件并分發(fā)到相應(yīng)的動作處理例程進(jìn)行處理。如圖5所示，獨(dú)占線程的此worker有三個狀態(tài)，兩個SAPs，并且每個SAP的消息隊(duì)列中都有兩個事件。DSG環(huán)境通過將這些事件送到相應(yīng)的事件處理程序中來驅(qū)動worker的有限狀態(tài)機(jī)。
Worker是分布式的并發(fā)對象，DSG用它來支持面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)，如：類，繼承等等。Worker由workerclass定義。Worker可以根據(jù)需要由應(yīng)用程序動態(tài)創(chuàng)建。在一個UNIX進(jìn)程中可以創(chuàng)建的Worker個數(shù)僅受內(nèi)存的限制。
管理者工具箱由ASN.C／C＋＋編譯器、CMIP／ROSE協(xié)議和管理者代碼生成器MCG構(gòu)成，如圖6所示。
其中的CMIP／ROSE協(xié)議提供全套符合Q3接口選用的OSI七層協(xié)議棧實(shí)施。由于TMN在典型的電信環(huán)境中以面向?qū)ο蟮男畔⒛Ｐ涂刂坪凸芾砦锢碣Y源，所有被管理的資源均被抽象為被管對象（M0），被管理系統(tǒng)中的幫助管理者通過MO訪問被管理資源，又根據(jù)ITU-TM.3010建議：管理者與之間通過Q3接口通信。為此管理者必須產(chǎn)生與通信的CMIP請求。管理者代碼生成器讀取信息模型（GDMO文件和ASN.1文件），創(chuàng)立代碼模板來為每個被定義的MO類產(chǎn)生CMIP請求和CMIP響應(yīng)。由于所有CMIP數(shù)據(jù)均由ASN.1符號定義，而上層管理應(yīng)用可能采用C／C++，故管理者應(yīng)用需要包含ASN.1數(shù)據(jù)處理代碼，管理者工具箱中的ASNC／C++編譯器提供ASN.1數(shù)據(jù)到C／C++語言的映射，并采用“預(yù)處理技術(shù)“生成ASN.1數(shù)據(jù)的低級代碼，可見利用DSET工具用戶只需編寫網(wǎng)管系統(tǒng)的信息模型和相關(guān)的抽象數(shù)據(jù)類型定義文件，然后利用DSET的ASNC／C++編譯器，管理者代碼生成器即可生成管理者部分代碼框架。
工具箱包括可硯化生成器VAB、CMIP翻譯器、ASN.C／C++Toolkit，其結(jié)構(gòu)見圖7。用來開發(fā)符合管理目標(biāo)定義指南GDMO和通用管理信息協(xié)議CMIP規(guī)定的應(yīng)用.使用DSET獨(dú)具特色的工具箱的最大的好處就是更快、更容易地進(jìn)行應(yīng)用的開發(fā)。DSET在應(yīng)用的開發(fā)上為用戶做了大量的工作。
一個典型的GDMO／CM1P應(yīng)用包括三個代碼模塊：
·、MIT、MIB的實(shí)施
·被管理資源的接口代碼
·后端被管理資源代碼
第一個模塊用于處理與MO實(shí)施。工具箱通過對過濾、特性處理、MO實(shí)例的通用支持，自動構(gòu)作這一個模塊。DSET的這一部分做得相當(dāng)完善，用戶只需作少量工作即可完成本模塊的創(chuàng)建。對于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed這些CMIP請求，第一個模塊中包含有缺省的處理代碼框架。這些缺省代碼都假定管理者的CMIP請求只與MO打交道。為了適應(yīng)不同用戶的需求，DSET工具箱又提供在缺省處理前后調(diào)用用戶程序的接入點(diǎn)（稱為Userhooks）。當(dāng)某CMIP請求需與實(shí)際被管資源或數(shù)據(jù)庫打交道時，用戶可在相應(yīng)的PRE-或POST-函數(shù)中加入自己的處理代碼。例如，當(dāng)你需要在二層管理應(yīng)用中發(fā)CMIP請求，需望獲取實(shí)際被管資源的某屬性，而該屬性又不在相應(yīng)MO中時你只需在GDMO預(yù)定義模板中為此屬性定義一PRE-GET函數(shù)，并在你自己的定制文件中為此函數(shù)編寫從實(shí)際被管設(shè)備取到該屬性值的代碼即可。DSET的Agent代碼在執(zhí)行每個CMIP請求前都要先檢查用戶是否在GDMO預(yù)定義文件中為此清求定義了PRE-函數(shù)，若是，則光執(zhí)行PRE-函數(shù)，并根據(jù)返回值決定是否執(zhí)行缺省處理（PRE-函數(shù)返回D-OK則需執(zhí)行缺省處理，否則Agent向管理者返回正確或錯誤響應(yīng)）。同樣當(dāng)Agent執(zhí)行完缺省處理函數(shù)時，也會檢查用戶是否為該請求定義了POST-函數(shù)，若是則繼續(xù)執(zhí)行POST-函數(shù)。至于Agent與MO之間具體是如何實(shí)現(xiàn)通信的，用戶不必關(guān)心，因?yàn)镈SET已為我們實(shí)現(xiàn)了。用戶只需關(guān)心需要與設(shè)備交互的那一部分CMIP請求，為其定制PRE-／POST函數(shù)即可。
第二個模塊實(shí)現(xiàn)MO與實(shí)際被管資源的通信。它的實(shí)現(xiàn)依賴于分布式系統(tǒng)生成器DSG所提供“網(wǎng)關(guān)處理單元”（gateway）、遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）與消息傳遞機(jī)制及MSL語言編譯器。通信雙方的接口定義由用戶在簡化的ROSE應(yīng)用中定義，在DSG中也叫環(huán)境，該環(huán)境定義了雙方的所有操作和相關(guān)參數(shù)。DSG的CTX編譯器編譯CTX格式的接口定義并生成接口表。DSG的MSL語言編譯器用以編譯分布式對象類的定義并生成事件調(diào)度表。采用DSG的網(wǎng)關(guān)作為MO與實(shí)際被管資源間的通信橋梁，網(wǎng)關(guān)與MO之間通過定義接口定義文件及各自的MSL文件即可實(shí)現(xiàn)通信，網(wǎng)關(guān)與被管設(shè)備之間采用設(shè)備所支持的通信協(xié)議來進(jìn)行通信，例如采用TCP／IP協(xié)議及Socket機(jī)制實(shí)現(xiàn)通信。
第三個模塊對被管理資源進(jìn)行實(shí)際處理。這一模塊根據(jù)第二個模塊中定義的網(wǎng)關(guān)與被管設(shè)備間的通信機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，與工具沒有多大聯(lián)系。
四、TMN開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
電信管理網(wǎng)技術(shù)蘊(yùn)含了當(dāng)今電信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和軟件開發(fā)的最新技術(shù)，如OSI開放系統(tǒng)互連技術(shù)、OSI系統(tǒng)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及分布式處理、面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒ㄒ约案咚贁?shù)據(jù)通信技術(shù)等。電信管理網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)具有巨大的挑戰(zhàn)性。
工具的引入很大程度上減輕了TMN的開發(fā)難度。留給開發(fā)人員的最艱巨工作就是接口（interface）的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模問題。
Q3接口是TMN接口的“旗艦”，Q3接口包括通信模型和信息模型兩個部分，通信模型（0SI系統(tǒng)管理）的規(guī)范制定的十分完善，并且工具在這方面所作的工作較多，因此，當(dāng)我們設(shè)計(jì)和開發(fā)各種不同管理業(yè)務(wù)的TMN系統(tǒng)時，主要是采用一定的方法學(xué)，遵循一定的指導(dǎo)原則，針對不同電信領(lǐng)域的信息建模問題。
為什么說建模是TMN開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)呢？從管理的角度而言，在那些先有國際標(biāo)準(zhǔn)（或事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)），后有設(shè)備的情況下，是有可能存在一致性的信息模型的，例如目前SDH和七號信令網(wǎng)的TMN系統(tǒng)存在這樣的信息模型標(biāo)準(zhǔn)。但即使這樣，在這些TMN系統(tǒng)的實(shí)施過程，有可能由于管理需求的不同而對這些模型進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化。在那些先有設(shè)備而后才有國際標(biāo)準(zhǔn)（或事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)）的設(shè)備，而且有的電信設(shè)備就無標(biāo)準(zhǔn)而言，由于不同廠家的設(shè)備千差萬別，這種一致性的信息模型的制定是非常困難的。
例如，近年來標(biāo)準(zhǔn)化組織國際電信聯(lián)盟（ITU-T）、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織（ETSI）、網(wǎng)絡(luò)管理論壇（NMF）和ATM論壇等相繼頒布了一些Q3信息模型。但至今沒有一個完整的穩(wěn)定的交換機(jī)網(wǎng)元層的Q3信息模型。交換機(jī)的Q3信息模型提供了交換機(jī)網(wǎng)元的一個抽象的、一般的視圖，它應(yīng)當(dāng)包含交換機(jī)的管理的各個方面。但這是不可能的。因?yàn)殡S著電信技術(shù)的不斷發(fā)展，交換機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，交換機(jī)的類型不斷增加，電信業(yè)務(wù)不斷的引入。我們很難設(shè)計(jì)一個能夠兼容未來交換機(jī)的信息模型。如今的交換機(jī)已不再是僅僅提供電話的窄帶業(yè)務(wù)，而且也提供象ISDN這樣的寬帶業(yè)務(wù)。交換機(jī)趨向?qū)拵д瓗б惑w化發(fā)展，因此交換機(jī)的Q3信息模型是很復(fù)雜的，交換機(jī)Q3信息建模任務(wù)是很艱巨的。
五、TMN管理者和的開發(fā)
下面結(jié)合我們的開發(fā)工作，探討一下TMN管理者和的開發(fā)。
1．管理者的開發(fā)
基于OSI管理框架的管理者的實(shí)施通常被認(rèn)為是很困難的事，通常，管理者可以劃分為三個部分。第一部分是位于人機(jī)之間的圖形用戶接口GUI（GraphicalUserInterfaces），接收操作人員的命令和輸入并按照一種統(tǒng)一的格式傳送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服務(wù)，例如故障管理，性能管理、配置管理、記費(fèi)管理，安全管理及其它特定的管理功能。接收到來GUI的操作命令，管理功能必須調(diào)用第三部分——CMSIAPI來發(fā)送CMIP請求到。CMISAPI為管理者提供公共管理信息服務(wù)支持。
大多數(shù)的網(wǎng)管應(yīng)用是基于UNIX平臺的，如Solaris，AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window來開發(fā)的，那么GUI和管理功能之間的接口就不存在了，從實(shí)際編程的的角度看，GUI和管理功能都在同一個進(jìn)程中。
上面的管理者實(shí)施方案盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著不足。首先是費(fèi)用昂貴。所有的管理工作站都必須是X終端，服務(wù)器必須是小型機(jī)或大型機(jī)。這種方案比采用PC機(jī)作客戶端加上UNIX服務(wù)器的方案要昂貴得多。其次，擴(kuò)展性不是很好，不同的管理系統(tǒng)的范圍是不同的，用戶的要求也是不一樣的，不是所有的用戶都希望在X終端上來行使管理職責(zé)。因此，PC機(jī)和調(diào)終端都應(yīng)該向用戶提供。最后由于X-Window的開發(fā)工具比在PC機(jī)上的開發(fā)工具要少得多。因此最終在我們的開發(fā)中，選擇了PC機(jī)作為管理工作站，SUNUltral作為服務(wù)器。
在實(shí)際工作中我們將管理者劃分為兩個部分——管理應(yīng)用（managementapplication）和管理者網(wǎng)關(guān)（managergateway）。如圖8所示。
管理應(yīng)用向用戶提供圖形用戶接口GUI并接受用戶的命令和輸入，按照定義好的消息格式送往管理者網(wǎng)關(guān)，由其封裝成CMIP請求，調(diào)用CMISAPI發(fā)往。同時，管理者網(wǎng)關(guān)還要接收來自的響應(yīng)消息和事件報(bào)告并按照一定的消息格式送往管理應(yīng)用模塊。
但是這種方案也有缺點(diǎn)。由于管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)的分離，前者位于PC機(jī)上，后者位于Ultral工作站上。它們之間的相互作用須通過網(wǎng)絡(luò)通信來完成。它們之間的接口不再是一個參考點(diǎn)（ReferencePoint），而是一個物理上的接口，在電信管理網(wǎng)TMN中稱為F接口。迄今為止ITU-T一直沒能制定出有關(guān)F接口的標(biāo)準(zhǔn)，這一部分工作留給了TMN的開發(fā)者。鑒于此，我們制定了管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)之間通信的協(xié)議。
在開發(fā)中，我們選擇了PC機(jī)作為管理工作站，SUNUltral作為我們的管理者網(wǎng)關(guān)。所有的管理應(yīng)用都在PC機(jī)上。開發(fā)人員可以根據(jù)各自的喜好來選擇不同開發(fā)工具，如Java，VC++，VB，PB等。管理者網(wǎng)關(guān)執(zhí)行部分的管理功能并調(diào)用CMISAPI來發(fā)送CMIP請求，接收來自的響應(yīng)消息和事件報(bào)告并送往相應(yīng)的管理應(yīng)用。
管理者網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過編譯信息模型（GDMO文件和ASN.1文件）獲得的。它基于DSG環(huán)境的。管理者網(wǎng)關(guān)必須完成下列轉(zhuǎn)換：
數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換：GUI中的數(shù)據(jù)類型與ASN.1描述的數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換；
消息格式轉(zhuǎn)換：GUI和管理者網(wǎng)關(guān)之間的消息格式與CMIP格式之間的相互轉(zhuǎn)換；
協(xié)議轉(zhuǎn)換：TCP／IP協(xié)議與OSI協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。
這意味著管理者網(wǎng)關(guān)接收來自管理應(yīng)用的消息。將其轉(zhuǎn)換為ASN.1的數(shù)據(jù)格式，并構(gòu)造出CMIS的參數(shù)，調(diào)用CMISAPI發(fā)送CMIP請求。反過來，管理者收到來自的消息，解讀CMIS參數(shù)，構(gòu)造消息格式，然后送往GUI。GUI和管理者網(wǎng)關(guān)之間的消息格式是由我們自己定義的。由于管理應(yīng)用的復(fù)雜性，消息格式的制定參考了CMIS的參數(shù)定義和ASN.1的數(shù)據(jù)類型。
管理者網(wǎng)關(guān)是采用多線程（multi-thread）編程來實(shí)現(xiàn)的。
2．的開發(fā)
的結(jié)構(gòu)如圖9所示。
為了使部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化和簡單化，將agent分成兩大模塊——通用模塊和MO模塊——進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。如圖所示，通用agent向下只與MO部分直接通信，而不能與被管資源MR直接進(jìn)行通信及操作，即通用agent將manager發(fā)來的CMIP請求解析后投遞給相應(yīng)的M0，并從MO接收相應(yīng)的應(yīng)答信息及其它的事件報(bào)告消息。
的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，分為八個步驟進(jìn)行agent的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，這八個步驟是：
第一步：對信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解，信息模型是TMN系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。特別是對信息模型中對象類和其中各種屬性清晰的認(rèn)識和理解，對于實(shí)際的TMN系統(tǒng)來說，其信息模型可能很復(fù)雜，其中對象類在數(shù)量上可能很多。也就是說，在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)agent之前，必須作到對MO心中有數(shù)。
第二步：被管對象MO的定制。這一部分是agent設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵部分，工具對這方面的支持也不是很多，特別是涉及到MO與MR之間的通信，更為復(fù)雜，故將MO專門作為一個模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MO和MR之間的通信以及數(shù)據(jù)和消息格式的轉(zhuǎn)換問題，利用網(wǎng)關(guān)原理設(shè)計(jì)一個網(wǎng)關(guān)來解決。
第三步：創(chuàng)建內(nèi)置的M0。所謂內(nèi)置MO就是指在系統(tǒng)運(yùn)行時，已經(jīng)存在的物理實(shí)體的抽象。為了保證能對這些物理實(shí)體進(jìn)行管理，必須將這些被管對象的各種固有的屬性值和操作預(yù)先加以定義。
第四步：創(chuàng)建外部服務(wù)訪問點(diǎn)SAP。如前所述，TMN系統(tǒng)中各個基于分布式處理的worker之間通過SAP進(jìn)行通信，所以要為agent與管理者manager之間、agent與網(wǎng)關(guān)之間創(chuàng)建SAP。
第五步：SAP同內(nèi)置MO的捆綁注冊。由于在TMN系統(tǒng)中，agent的所有操作是針對MO的，即所有的CMIP請求經(jīng)解析后必須送到相應(yīng)的M0，而基于DSG平臺的worker之間的通信是通過SAP來實(shí)現(xiàn)的。因而，在系統(tǒng)處理過程中，當(dāng)進(jìn)行信息的傳輸時，必須知道相應(yīng)MO的SAP，所以，在agent的設(shè)計(jì)過程中，必須為內(nèi)置MO注冊某一個SAP。
第六步：agent配置。對agent中有些參數(shù)必須加以配置和說明。如隊(duì)列長度、流量控制門限值、agent處理單元組中worker的最大／最小數(shù)目。報(bào)告的處理方式、同步通信方式中超時門限等。
第七步：agent用戶函數(shù)的編寫，如agentworker初始化函數(shù)、子函數(shù)等的編寫。
第八步：將所有函數(shù)編譯，連接生成可運(yùn)行的agent。
MO模塊是agent設(shè)計(jì)中的一個重要而又復(fù)雜的部分。這是由于，一方面工具對該部分的支持不是很多：另一方面，用戶的大部分處理函數(shù)位于這一部分；最主要的還在于它與被管資源要跨平臺，在不同的環(huán)境下進(jìn)行通信。MO模塊的設(shè)計(jì)思想是在MO和MR之間設(shè)計(jì)一個網(wǎng)關(guān)（gateway），來實(shí)現(xiàn)兩者之間的消息、數(shù)據(jù)、協(xié)議等轉(zhuǎn)換。
MO部分的主要功能是解析，執(zhí)行來自管理者的CMIP請求，維持各MO的屬性值同被管資源的一致性，生成CMIP請求結(jié)果，并上報(bào)通用agent模塊，同時與MR通信，接收和處理來自MR的事件報(bào)告信息，并轉(zhuǎn)發(fā)給通用agent。
MO部分有大量的用戶定制工作。工具只能完成其中一半的工作，而另一半工作都需要用戶自己去定制。用戶定制分為兩大類；
第一類是PRE-／POST-函數(shù)。PRE-／POST-函數(shù)的主要功能是在agent正式處理CMIP請求之前／之后與被管資源打交道，傳送數(shù)據(jù)到MR或從MR獲取數(shù)據(jù)并做一些簡單的處理。通過對這些PRE-／POST-函數(shù)的執(zhí)行，可以確保能夠真實(shí)地反映出被管資源的運(yùn)行狀態(tài)。PRE-／POST-函數(shù)分為兩個層次：MO級別和屬性級別。MO級別層次較高，所有對該對象類的CMIP操作都會調(diào)用MO級別的PRE-／POST-函數(shù)。屬性級別層次低，只有對該屬性的CMIP操作才會調(diào)用這些函數(shù)。DSET工具只提供了PRE-／POST-函數(shù)的人口參數(shù)和返回值，具體的代碼需要完全由用戶自己編寫。由于agent與被管資源有兩種不同的通信方式，不同的方式會導(dǎo)致不同的編程結(jié)構(gòu)和運(yùn)行效率，如果是同步方式，編程較為簡單，但會阻塞被管資源，適合于由大量數(shù)據(jù)返回的情況。異步方式不會阻塞被管資源，但編程需要作特殊處理，根據(jù)不同的返回值做不同的處理，適合于數(shù)據(jù)不多的情況，在選擇通信方式時還要根據(jù)MO的實(shí)現(xiàn)方式來確定。比如，MO若采用Doer來實(shí)現(xiàn)，則只能用同步方式。
第二類是動作、事件報(bào)告和通知的處理，動作的處理相對比較容易，只需考慮其通信方式采用同步還是異步方式。對事件報(bào)告和通知的處理比較復(fù)雜。首先，需要對事件進(jìn)行分類，對不同類別的事件采用不同的處理方法，由哪一個事件前向鑒別器EFD（EventForwardingDiscriminator）來處理等等。比如，告警事件的處理就可以單獨(dú)成為一類。其次，對每一類事件需要確定相應(yīng)的EFD的條件是什么，哪些需要上報(bào)管理應(yīng)用，哪些不需要。是否需要記入日志，這些日志記錄的維護(hù)策略等等。
除了這兩類定制外，MO也存在著優(yōu)化問題。比如MO用worker還是Doer來實(shí)現(xiàn)，通信方式采用同步還是異步，面向連接還是無連接等等，都會影響整個的性能。
如果MO要永久存儲，我們采用文件方式。因?yàn)槟壳癉SET的工具只支持Versant、ODI這兩種面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)OODBMS，對于0racle，Sybase等數(shù)據(jù)庫的接口還需要用戶自己實(shí)現(xiàn)。MO定制的工作量完全由信息模型的規(guī)模和復(fù)雜程度決定，一個信息模型的對象類越多，對象之間的關(guān)系越復(fù)雜（比如一個對象類中的屬性改變會影響別的類），會導(dǎo)致定制工作的工作量和復(fù)雜程度大大增加。
者agent在執(zhí)行管理者發(fā)來的CMIP請求時必須保持與被管資源MR進(jìn)行通信，將manager傳送來的消息和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給MR，并要從MR獲取必要的數(shù)據(jù)來完成其操作，同時，它還要接收來自MR的事件報(bào)告，并將這些事件上報(bào)給manager。
由上述可知，與被管資源MR之間的通信接口實(shí)際上是指MO與MR之間的通信接口。大部分MO是對實(shí)際被管資源的模擬，這些MO要與被管資源通信。若讓這些MO直接與被管資源通信，則存在以下幾個方面的弊端：
·由于MO模塊本身不具備錯誤信息檢測功能（當(dāng)然也可在此設(shè)計(jì)該項(xiàng)功能，但增加了MO模塊的復(fù)雜性），如果將上向發(fā)來的所有信息（包括某些不恰當(dāng)?shù)男畔ⅲ┤哭D(zhuǎn)發(fā)給MR，不僅無此必要，而且增加了數(shù)據(jù)通信量；同理MR上發(fā)的信息也無必要全部發(fā)送給MO。
·當(dāng)被管資源向MO發(fā)消息時，由于MIT對于被管資源來說是不可知的，被管資源不能確定其相應(yīng)MO在MIT中所處的具置，從而也就無法將其信息直接送到相應(yīng)的MO，因而只能采用廣播方式發(fā)送信息。這樣一來，每當(dāng)有消息進(jìn)入MO模塊時，每個MO都要先接收它，然后對此消息加以判斷，看是否是發(fā)給自己的。這樣一方面使編程復(fù)雜化，使軟件系統(tǒng)繁雜化，不易控制，調(diào)試?yán)щy；另一方面也使通信開銷增大。
·MO直接與被管資源通信，使得系統(tǒng)在安全性方面得不到保障，在性能方面也有所下降，為此，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中中網(wǎng)關(guān)（gateway）的思想，在MO與被管資源建立一個網(wǎng)關(guān)，即用一個gatewayworker作為MO與被管資源通信的媒介。網(wǎng)關(guān)在的進(jìn)程處理中起到聯(lián)系被管資源與MO之間的“橋梁”作用。
六、總結(jié)與展望
Q3接口信息建模是TMN開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)。目前，各標(biāo)準(zhǔn)化組織針對不同的管理業(yè)務(wù)制定和了許多信息模型。這些模型大部分是針對網(wǎng)元層和網(wǎng)絡(luò)層，業(yè)務(wù)層和事務(wù)層的模型幾乎沒有，還有相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化工作正在繼續(xù)研究。業(yè)務(wù)層和事務(wù)層的模型是將來研究的重點(diǎn)。
=0.03217+0.05258fcu(R=0.991,S=0.006,N=12,P<0.001)
從抗剪參數(shù)的變化過程可以看出，粘聚力隨著摻入比的增加而提高，隨抗壓強(qiáng)度的增加而增加，當(dāng)fcu=1.45～5.12Mpa時，其粘聚力c=0.4～1.11，內(nèi)摩擦角變化幅度為17o～400。與原狀淤泥質(zhì)粘土相比，粘聚力和內(nèi)摩擦角都有不同程度的提高，說明水泥土的抗剪強(qiáng)度遠(yuǎn)大于原狀土。這是因?yàn)樗嗷烊胪馏w后的硬凝作用產(chǎn)生的水泥水化硬凝物質(zhì)增加了加固土的糙度，從而加大了剪切面的摩擦系數(shù)，提高了抗剪強(qiáng)度。根本原因在于抗壓破壞與抗剪破壞的方式不同，抗壓、抗拉依靠的是土顆粒間的聯(lián)結(jié)力和結(jié)構(gòu)支撐力起主導(dǎo)作用，而抗剪時土顆粒間粘聚力和土顆粒間的摩擦力起主導(dǎo)作用。另外，拉、壓破壞面不是一個規(guī)則平面。如果土體中土顆粒不是完全被水泥石顆粒包圍，破壞可以沿顆粒間的軟弱面發(fā)生，當(dāng)剪切破壞則是沿一相對平整的面，剪切對土體的破壞面不能繞過水泥土顆粒，這些顆粒起著抗剪切作用，從而提高了水泥石的抗剪強(qiáng)度。
根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的回歸結(jié)果來看，水泥土的粘聚力c與其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu大致呈線性關(guān)系，回歸方程式如下：
c=0.18849+0.17043fcu(R=0.93761,S=0.07862,N=12,P<0.001)
擬合結(jié)果如下圖所示：
圖2—10粘聚力—抗壓強(qiáng)度曲線圖
第五節(jié)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對水泥土抗壓強(qiáng)度影響因素的分析
室內(nèi)配比試驗(yàn)?zāi)康氖窍Ｍㄟ^對試驗(yàn)資料的分析，了解各種影響因素與抗壓強(qiáng)度之間的內(nèi)在規(guī)律性，來指導(dǎo)粉噴樁的設(shè)計(jì)及施工。以往的做法是對樣本值進(jìn)行多元線性回歸建立經(jīng)驗(yàn)公式，然而，這一過程存在諸多問題。摻入比、含水量等因素與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系無疑是非線性的，用線性模型來擬合非線性關(guān)系，效果是不能令人滿意的，這一點(diǎn)可以通過模型的適合性檢驗(yàn)和殘差分析得到反映；就線性模型本身而言，其應(yīng)用范圍的狹小和局限性，是顯而易見的。鑒于水泥土自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和對其加固機(jī)理的研究尚待進(jìn)一步深入，用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具模擬上述非線性過程，建模相當(dāng)困難。由于影響粉噴樁的因素如摻入比、含水量、飽和度、加固土密度、齡期等較多，且諸因素相互作用，交叉影響，使的室內(nèi)配比試驗(yàn)成果表象復(fù)雜，數(shù)據(jù)離亂，無明顯的關(guān)系存在，給成果分析帶來困難。再又因?yàn)樵囼?yàn)成本的緣故，很難達(dá)到滿足常規(guī)分析計(jì)算需要的樣本量，亦不能保證試驗(yàn)樣本有較好的分布規(guī)律，往往使量化結(jié)果與定性分析產(chǎn)生矛盾。如何明確系統(tǒng)的非線性關(guān)系，通常有兩種辦法來解決：第一種是采取“分段線性”的處理方法，如采取多元線性回歸等手段；另一種方法是利用混沌論、奇異吸引子、吸引凹陷和分形等數(shù)學(xué)工具來分析非線性系統(tǒng)。然而這些數(shù)學(xué)工具大多只能給出嚴(yán)格邊界條件下類似解的存在性這樣的證明而不能給出明確可行的求解方法，對回歸模型而言，它主要適用于大容量樣本情況下，對因變量來說，自變量的離散程度在一定范圍內(nèi)，進(jìn)行回歸分析才能得到較好的結(jié)果。有沒有一種方法，使得我們離開深奧的數(shù)學(xué)工具也能了解復(fù)雜的非線性系統(tǒng)？神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論提供了另外一種解決此類問題的可能性。
一．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及BP模型簡介
一般而言，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個并行和分布式的信息處理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它由許多個神經(jīng)元組成，每個神經(jīng)元有一個輸出，它可以連接到很多其它神經(jīng)元，每個神經(jīng)元輸入有多個連接通路，每個連接通路對應(yīng)于一個連接權(quán)系數(shù)，一個簡單的人工神經(jīng)元結(jié)構(gòu)如圖2—11所示，該神經(jīng)元是一個多輸入、單輸出的非線性系統(tǒng)，其輸入輸出關(guān)系可描述為
式中，為節(jié)點(diǎn)的輸出；是從
其他節(jié)點(diǎn)傳來的輸入信號；為節(jié)點(diǎn)
j到節(jié)點(diǎn)i的連接權(quán)值，反映了輸入
的影響大??；為閥值，表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對輸入產(chǎn)生的影響總和進(jìn)行判斷，若大于，系統(tǒng)認(rèn)為此次影響作用明顯，并將其反映在輸出，否則，此次影響作用將不被考慮；為傳遞函數(shù)，可為線性函數(shù)，或型函數(shù)(如=，=)，或具有任意階導(dǎo)數(shù)的非線性函數(shù)，它描述了多輸入值對輸出的綜合影響。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個非線性動力系統(tǒng)，特點(diǎn)在于信息的分布式存儲(配比試驗(yàn)的規(guī)律性信息表示為權(quán)值和閥值的大小)和并行協(xié)同處理，它具有集體運(yùn)算的能力和自適應(yīng)的學(xué)習(xí)能力，很強(qiáng)的容錯性和魯棒性，善于聯(lián)想，綜合和推廣。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有各種各樣，代表性的模型有感知器、多層映射BP網(wǎng)絡(luò)、RBF網(wǎng)絡(luò)、雙向聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)、Hopfield模型等。利用這些網(wǎng)絡(luò)模型可實(shí)現(xiàn)函數(shù)逼近、數(shù)據(jù)聚類、模型分類、優(yōu)化計(jì)算等功能。
BP網(wǎng)絡(luò)是一單向傳播的多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)如圖2—12所示，其主要功能是函數(shù)逼近。網(wǎng)絡(luò)通常有一個或n個隱層，同層節(jié)點(diǎn)間無任何連接和耦合，故每層節(jié)點(diǎn)的輸出只影響下一層節(jié)點(diǎn)的輸出。隱層中神經(jīng)元均采用SIGMOID型變換函數(shù)，這種函數(shù)變換可實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的任意非線性映射；輸出層的神經(jīng)元采用純線性變換函數(shù)，這可以避免使網(wǎng)絡(luò)輸出限制在一個較小范圍內(nèi)，達(dá)到可以輸出任意值的目的。信息在模型中的傳遞和加工是逐層進(jìn)行的，隨著層數(shù)的深入，信息中所蘊(yùn)涵的規(guī)律逐漸被了解、存儲、綜合，最后經(jīng)輸出結(jié)果統(tǒng)一表現(xiàn)出來。對本次配比試驗(yàn)而言，層的具體含義可理解如下：第一層的神經(jīng)元接受各種影響因素的輸入，對同一配比方案，第一層的神經(jīng)元同時進(jìn)行運(yùn)算，利用傳遞函數(shù)計(jì)算結(jié)果的過程就是神經(jīng)元存儲信息的過程；第二層神經(jīng)元接受上層神經(jīng)元各自獨(dú)立、并行計(jì)算處理的結(jié)果后，對獲得的信息判斷、整理、綜合后輸出，從而形成反映整個系統(tǒng)規(guī)律的映射。
圖2—12
Hecht-Nielsen的論文中指出：1.給定任一連續(xù)函數(shù)f：[0，1]nRm，f可以精確地用一個至多三層的前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。它表述了映射網(wǎng)絡(luò)的存在性，保證任一連續(xù)函數(shù)可由一個至多三層BP網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。2.給定任意ε>0，對于任意的L2型連續(xù)函數(shù)f：[0，1]nRm，存在一個至多三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它可在任意ε平方誤差精度內(nèi)逼近f。這就告訴我們，對任意連續(xù)函數(shù)一定可以構(gòu)造出這樣的BP網(wǎng)絡(luò)模型。
二．BP模型應(yīng)用分析
BP網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于配比試驗(yàn)分析，就是通過對簡單的非線性函數(shù)進(jìn)行數(shù)次復(fù)合，近似任一復(fù)雜函數(shù)，從而確定摻入比等影響因素和強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系。而且，實(shí)現(xiàn)這一功能的過程僅僅是利用試驗(yàn)樣本值對模型進(jìn)行訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的過程（即通過推理和逼近的方法對網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閥值調(diào)整），其間并不要求對此結(jié)構(gòu)和過程有較深認(rèn)識，使分析的復(fù)雜性得到極大的簡化，易于理解并提高了實(shí)用性。在配比試驗(yàn)中應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：
并行處理性。網(wǎng)絡(luò)各神經(jīng)元可以同時進(jìn)行類似的處理過程，整個網(wǎng)絡(luò)的信息處理是大規(guī)模并行的。雖然每個神經(jīng)元的功能簡單，但大量簡單的處理神經(jīng)元進(jìn)行集體的、并行的活動能減少神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成識別任務(wù)所需步數(shù)，從而提高網(wǎng)絡(luò)模式識別能力。與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)（如回歸分析）串行處理相比，并行計(jì)算的效率更高。
規(guī)律的分布性描述和樣本的容錯性。抗壓強(qiáng)度和各影響因素之間因果關(guān)系的信息，在網(wǎng)絡(luò)的存儲是按內(nèi)容分布于許多神經(jīng)元之間的權(quán)中，每個權(quán)存儲多種信息的部分內(nèi)容，從單個權(quán)中看不出存儲信息的內(nèi)容。這種映射關(guān)系的產(chǎn)生，部分來自于非線性是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中固有性質(zhì)這一事實(shí)，部分是因?yàn)樵S多獨(dú)立單元的激勵，決定系統(tǒng)的總體響應(yīng)。這類似于全息圖的信息存儲性質(zhì)，局部帶有遺失或錯誤信息的數(shù)據(jù)使得網(wǎng)絡(luò)重新調(diào)用自己存儲的模式，同時有誤信息被填充或修改。網(wǎng)絡(luò)模式的完善和容錯功能，在配比試驗(yàn)中的實(shí)際意義在于，對試驗(yàn)結(jié)果中離群點(diǎn)的處理上，比傳統(tǒng)方法采取摒棄的手段有所改進(jìn)，它容忍這些點(diǎn)的存在并吸取其合理內(nèi)容，通過泛化（Generalization）功能對于不是樣本集合的輸入也能給出合適的輸出。
可塑性、自適應(yīng)性和自組織性。神經(jīng)元之間連接的多樣性和可塑性，使得網(wǎng)絡(luò)可以通過學(xué)習(xí)與訓(xùn)練進(jìn)行自組織，以適應(yīng)不同處理信息的要求。這種學(xué)習(xí)功能在配比試驗(yàn)中的實(shí)現(xiàn)，主要是根據(jù)不同配比方案產(chǎn)生不同強(qiáng)度的樣本模式，逐漸調(diào)整權(quán)值和閥值，使網(wǎng)絡(luò)輸出和希望輸出之差的函數(shù)（如差的平方和）最小，權(quán)值和閥值的調(diào)整過程就是系統(tǒng)規(guī)律性信息的存儲過程，樣本量的增加可以加強(qiáng)信息的存儲，從而更好的反映系統(tǒng)的非線性映射關(guān)系。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型自身結(jié)構(gòu)的特性也說明了其應(yīng)用于室內(nèi)配比試驗(yàn)的合理性。在這種網(wǎng)絡(luò)中，輸入是正向傳播，逐層處理，每一層神經(jīng)元的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的輸出，其突出特點(diǎn)是無反饋性，即輸入值不影響系統(tǒng)初始狀態(tài)。對室內(nèi)配比試驗(yàn)而言，試驗(yàn)過程本身是不可逆的，抗壓強(qiáng)度由摻入比等因素決定，但同樣的強(qiáng)度也可能是不同配比方案的結(jié)果，僅僅由抗壓強(qiáng)度不能反演出影響參數(shù)，這一特征決定了用反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模是不合適的。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)對隱層采用S型函數(shù)描述單個神經(jīng)元對刺激的響應(yīng)，一方面，它將神經(jīng)元的輸入范圍（-∞，+∞）映射到某一確定區(qū)間，如（-1，+1），使各影響因素對目標(biāo)變量抗壓強(qiáng)度的變異性處于同一水平；另一方面，S型函數(shù)的曲線變化趨勢與單因素對抗壓強(qiáng)度的影響趨勢雷同，經(jīng)過對配比試驗(yàn)中各影響因素與水泥土的抗壓強(qiáng)度關(guān)系分析可知，波速，摻入比，齡期等諸因素與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系大致呈指數(shù)曲線走向，以波速—抗壓強(qiáng)度曲線為例，具體影響規(guī)律見圖2—13，S型函數(shù)的曲線變化見圖2—14。
圖2—13抗壓強(qiáng)度—波速曲線圖圖2—14S型函數(shù)曲線圖
這說明S函數(shù)可以比較合理的模擬試驗(yàn)過程，從而更好的反映系統(tǒng)的映射關(guān)系。輸出層節(jié)點(diǎn)的傳遞函數(shù)采用線性函數(shù)，它可將上一層神經(jīng)元的輸出經(jīng)權(quán)值和閥值調(diào)整并累加后輸出，其過程的物理意義被理解為對前一層神經(jīng)元受摻入比等影響因素的激勵后作出的響應(yīng)的合理性進(jìn)行判斷，并通過將響應(yīng)的合理部分迭加來模擬各種影響因素對抗壓強(qiáng)度的綜合貢獻(xiàn)。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程，就是通過逐步調(diào)整模型的權(quán)值和閥值來存儲系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律性信息的過程，從而達(dá)到正確反映抗壓強(qiáng)度和影響因素之間映射的目的。其學(xué)習(xí)過程的基本思路是：把網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時輸出層出現(xiàn)的與試驗(yàn)結(jié)果不符的誤差，歸結(jié)為連接層中各節(jié)點(diǎn)間連接權(quán)及閥值（有時將閥值作為特殊的連接權(quán)并入連接權(quán)）的“過錯”，把誤差逐層向輸入層逆向傳播“分?jǐn)偂苯o各連接節(jié)點(diǎn)，從而可算出各連接節(jié)點(diǎn)的參考誤差，并據(jù)此對各連接權(quán)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)要求的映射。
三．工程實(shí)例
結(jié)合寧高公路二期工程粉噴樁軟基處理，本次試驗(yàn)用土取自寧高公路（洪藍(lán)至雙牌石段）工地現(xiàn)場，并在室內(nèi)使土樣完全擾動，利用現(xiàn)有的土工試驗(yàn)儀器，土樣試塊為70mm×70mm×70mm的立方體，空氣養(yǎng)護(hù)，攪拌方式為干攪，按照土工試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)，本次配比方案摻入比為8%、12%、15%，含水量為30%、40%，齡期為30天、90天。為了驗(yàn)證BP模型擬合數(shù)據(jù)時樣本需求量少，分析能力強(qiáng)的特點(diǎn)，本文選擇了包含所有因素變化情況的最少組數(shù)（3×2×2）的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，各組加固土的物理力學(xué)性能見表2—9：
表2—9.室內(nèi)配比試驗(yàn)成果表組數(shù)
摻入比（%）
齡期（月）
含水量
孔隙度
飽和度
波速（km/s）
干密度(kg/m3)
抗壓強(qiáng)度(Mpa)
1
15
1
0.211
0.575
0.893
1.783
1.66
3.47
2
15
3
0.153
0.535
0.62
1.813
1.63
5.12
3
12
1
0.222
0.588
0.945
1.645
1.69
2.36
4
12
3
0.192
0.555
0.816
1.626
1.66
3.58
續(xù)表2—95
8
1
0.234
0.62
0.926
1.414
1.61
1.49
6
8
3
0.204
0.594
0.797
1.278
1.66
2.42
7
15
1
0.289
0.796
0.861
1.611
1.43
1.97
8
15
3
0.264
0.775
0.771
1.620
1.42
4.58
9
12
1
0.298
0.78
0.931
1.566
1.44
1.74
10
12
3
0.248
0.726
0.78
1.565
1.47
3.30
11
8
1
0.325
0.866
0.91
1.478
1.38
1.51
12
8
3
0.289
0.801
0.842
1.365
1.40
2.48
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立BP網(wǎng)絡(luò)模型，仿真各種因素對抗壓強(qiáng)度的影響過程，網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)見圖2—12。利用高性能的可視化軟件MATLAB中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行分析計(jì)算。由于采用并行計(jì)算的方法，模型本身可以通過增加節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層數(shù)或訓(xùn)練步數(shù)等方法將系統(tǒng)誤差控制在指定范圍內(nèi)，而不需要再進(jìn)行額外的試驗(yàn)，因此，在本次室內(nèi)配比試驗(yàn)的組數(shù)比常規(guī)試驗(yàn)組數(shù)大大減少的情況下，采用兩層BP網(wǎng)絡(luò)模型來完成函數(shù)逼近任務(wù)。由于試驗(yàn)過程中對抗壓強(qiáng)度而言，影響因素的個數(shù)有7個，因此初次確定隱層的神經(jīng)元個數(shù)選7個，根據(jù)結(jié)果知最大訓(xùn)練步數(shù)不夠或隱層中神經(jīng)元個數(shù)太少。因此將神經(jīng)元數(shù)目增加的14個，最大訓(xùn)練步數(shù)為100000次，此次訓(xùn)練到92885步時，仿真精度達(dá)到要求。
計(jì)算結(jié)果如表2—10：
表2—10.抗壓強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比試驗(yàn)結(jié)果
1.49
1.51
1.63
1.97
2.36
2.42
2.48
3.3
3.47
3.58
3.58
5.12
多元回歸
1.659
1.203
1.672
2.481
2.381
2.486
2.368
3.516
3.032
3.335
3.726
5.048
相對誤差回歸
0.113
0.203
0.026
0.259
0.009
0.027
0.044
0.065
0.126
0.068
0.040
0.014
BP模型
1.512
1.485
1.623
2.001
2.357
2.407
2.456
3.410
3.452
3.545
4.522
5.129
相對誤差BP
0.015
0.016
0.004
0.015
0.001
0.005
0.009
0.033
0.005
0.010
0.263
0.001
由表2—10可以看出，回歸模型的計(jì)算結(jié)果與樣本值的偏差較大，最大時達(dá)到了20%以上。而且，對同樣的樣本群而言，回歸模型一旦確定，其系統(tǒng)誤差（計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果之差）的大小也隨之被確定，改善系統(tǒng)誤差的有效辦法只能是增加樣本數(shù)量，這將直接帶來試驗(yàn)成本或工程投入的加大。對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言，其輸出不僅能較好的代表試驗(yàn)結(jié)果，與此同時，模型本身可以通過增加節(jié)點(diǎn)數(shù)、隱層數(shù)或訓(xùn)練步數(shù)等方法將系統(tǒng)誤差控制在指定范圍內(nèi)，而不需要再進(jìn)行額外的試驗(yàn)，這一點(diǎn)對工程實(shí)際而言具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)本次試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)誤差平方和隨訓(xùn)練步數(shù)的變化趨勢可知，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)誤差平方和隨步數(shù)的增加而逐漸趨于一極小值，只要模型結(jié)構(gòu)合理，隱層中神經(jīng)元個數(shù)足夠多，保證必要的訓(xùn)練步數(shù)，系統(tǒng)誤差可以控制在任一指定的誤差指標(biāo)范圍內(nèi)。
圖2—15以方框表示權(quán)值矩陣和閥值矢量中元素，其面積正比于元素幅值。閥值和權(quán)值之間用垂線劃開，形象表示權(quán)值和閥值對神經(jīng)元輸出的影響強(qiáng)弱。對權(quán)值和閥值而言，亮色代表正值，暗色反之。
圖2—15.權(quán)值W1和閥值B1方框圖
圖中第一列表示本次二層的BP網(wǎng)絡(luò)模型中隱層的閥值大小，第二列到第八列分別表示與摻入比、齡期、含水量、孔隙度、飽和度、波速和干密度有關(guān)的權(quán)值大小。圖2—15中行的含義可以理解為，對同一次配比試驗(yàn)結(jié)果，14個神經(jīng)元相互獨(dú)立的進(jìn)行分析，每個神經(jīng)元都不同程度反應(yīng)了此次配比試驗(yàn)中影響因素與水泥土抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，換句話說，模型獲得的影響因素和強(qiáng)度相關(guān)性信息相當(dāng)于進(jìn)行了14次配比試驗(yàn)所得到的結(jié)果，神經(jīng)元并行計(jì)算的特點(diǎn)，用在室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果分析中，可以達(dá)到明顯減小樣本量的效果。
權(quán)值和閥值方框圖存儲的是此次室內(nèi)配比試驗(yàn)中各影響因素和抗壓強(qiáng)度之間因果規(guī)律信息。根據(jù)權(quán)值分布特點(diǎn)可得到如下認(rèn)識：在各種影響因素中，波速的顯著性水平明顯高于其他因素，因?yàn)椴ㄋ賹?yīng)的權(quán)值幅值（圖2—15第七列框圖）明顯高于其他影響因素的權(quán)值幅值，其倍數(shù)分別為十幾倍到幾十倍不等，這說明波速和抗壓強(qiáng)度之間的聯(lián)系非常緊密，對工程應(yīng)用而言，通過測定波速的大小了解水泥土抗壓強(qiáng)度是可行的，根據(jù)圖2—13描述的函數(shù)關(guān)系，測得水泥土的聲速就可以推知其抗壓強(qiáng)度，這就為利用應(yīng)力波（聲波）的傳播特性來測定粉噴樁質(zhì)量提供了理論依據(jù)。
與其他因素相比，水泥摻入比與含水量對抗壓強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較強(qiáng)，它們的權(quán)值幅值也相對較大，其權(quán)值幅度明顯超過除波速外的其它所有影響因素。就水泥土加固機(jī)理來說，加固土的水解水化反應(yīng)，硬凝反應(yīng)和碳酸化作用，都離不開水泥和水的參與，因此在確定水泥土配比方案時，摻入比和含水量的作用是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮的。除去以上兩種因素外，干密度對抗壓強(qiáng)度的影響也占有相當(dāng)大的比重，其作用僅次于波速、摻入比和含水量。
關(guān)于干密度對抗壓強(qiáng)度的影響，多元線性回歸模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)論有所不同。筆者認(rèn)為，回歸方法由于自身結(jié)果的算法特點(diǎn)，決定了對干密度這種數(shù)值比較離散，數(shù)據(jù)相對偏少的情況的處理，回歸分析的效果不能令人滿意；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過并行計(jì)算的特點(diǎn)克服干密度樣本值少的問題，而且利用BP模型對規(guī)律的分布式描述和對樣本的容錯性，可以對離散程度大的干密度輸入，，通過模型的函數(shù)插值功能和泛化功能，給出合理的反應(yīng)干密度對抗壓強(qiáng)度的影響的輸出。本文認(rèn)為，對干密度的描述，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所做的結(jié)論應(yīng)該是正確的。根據(jù)這一點(diǎn)，說明通過增加加固土的干密度來提高其強(qiáng)度的措施也是十分有效的。
[關(guān)鍵詞]水電工程；機(jī)電設(shè)備；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）06-0389-01
水資源的開發(fā)和利用離不開水利工程的建設(shè)和運(yùn)用，而在水利工程中機(jī)電工程是水利工程產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的重要元素，在水利工程的綜合利用過程中起到非常關(guān)鍵的作用。機(jī)電工程作為水利建設(shè)中直接發(fā)揮工程效益的關(guān)鍵部分，隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的大幅提升機(jī)電的設(shè)計(jì)、至少規(guī)模也大幅提高。單從數(shù)量和規(guī)模而言，我國的機(jī)電設(shè)備以處于世界領(lǐng)先水平，但是機(jī)電設(shè)備的質(zhì)量控制體系與發(fā)達(dá)國家相比還有相當(dāng)一段距離，在整體功能的安全評價(jià)中，更是機(jī)電專業(yè)所面臨的新課題。結(jié)合我國機(jī)電行業(yè)的實(shí)際情況，找出機(jī)電安全檢測存在的各種問題，才能更好地保障機(jī)電在水利工程中發(fā)揮重要的作用。
一、機(jī)電設(shè)備安裝工程的特點(diǎn)
機(jī)電設(shè)備安裝工程的專業(yè)水平高、技術(shù)復(fù)雜、工期不易控制。生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化水平的提高，特別是電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代化設(shè)備的廣泛采用，設(shè)備安裝的工藝和調(diào)試技術(shù)較復(fù)雜，安裝施工的專業(yè)分工也越來越細(xì)，整個設(shè)備安裝專業(yè)逐漸向技術(shù)密集型發(fā)展，因此也給安裝工程帶來困難，這就要求在制定施工進(jìn)度計(jì)劃時對每個活動的時間預(yù)測要進(jìn)行周密考慮，既要留有一定余地，又要滿足工程投入需要。機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)修改可能較多，影響施工進(jìn)度。機(jī)電設(shè)備安裝由于供貨廠商多，接口多，到機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電時還存在設(shè)計(jì)修改，且在施工過程中反復(fù)修改，對施工造成許多困難，影響施工進(jìn)度。
二、我國機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系存在的主要問題
在加快水利工程建設(shè)進(jìn)度的同時，如何保證水利工程的安全運(yùn)用，如何建立在長效機(jī)制對水利工程的安全進(jìn)行有效控制和合理的評價(jià)，都是值得關(guān)注和必須思考的主要問題，而機(jī)電作為水利工程中直接發(fā)揮工程效益的關(guān)鍵部分，隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的大幅提升，機(jī)電，的設(shè)計(jì)、制造規(guī)模也大幅提高。
2.1 涉及的行業(yè)、部門多，缺乏整體協(xié)調(diào)配合的機(jī)制。
由于機(jī)電的綜合性很強(qiáng)，機(jī)電設(shè)備都是由很多零部件組成，零部件的設(shè)計(jì)、加工、試驗(yàn)、檢測等都由不同的行業(yè)，不同部門的不同專業(yè)來完成。大多數(shù)水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理都是由水利和電力行業(yè)來完成，機(jī)電技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)也來源于水利和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但機(jī)電工程中大量的產(chǎn)品質(zhì)量控制和安全鑒定涉及到冶金、機(jī)械、消防、電子等多行業(yè)、多部門。如何協(xié)調(diào)各行業(yè)、各部門在制定使用功能一致的機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)上，還缺乏強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)機(jī)制，造成同一種功能的產(chǎn)品因?yàn)槭褂脝挝坏牟煌捎貌煌脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制造的情況，既不利于產(chǎn)品的規(guī)范化、系列化，也會是設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行成本增加，造成不必要的資源浪費(fèi)。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)通用性和實(shí)用性不強(qiáng)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面
首先是機(jī)電涉及的行業(yè)、部門眾多。一般情況下，各行業(yè)只認(rèn)同采用本行業(yè)制定標(biāo)準(zhǔn)，即便是使用功能完全相同的設(shè)備，方案選擇時，也會因行業(yè)的差異而有所不同。其次就是多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)某些機(jī)電設(shè)備的特性量身定制的，缺乏普遍性和適應(yīng)性。第三就是標(biāo)準(zhǔn)的配套性不夠。由于涉及的行業(yè)和部門很多，也極易導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)要求存在諸多差異。近年來機(jī)電技術(shù)發(fā)展迅猛，許多行業(yè)借助于機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的機(jī)遇，擴(kuò)大了和國際有著先進(jìn)技術(shù)的廠家進(jìn)行技術(shù)合作，大大提高了設(shè)計(jì)，制造水平，許多設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸向國際標(biāo)準(zhǔn)看齊，甚至直接引用了國際標(biāo)準(zhǔn)。但由于市場資源配套性的限制，許多配套標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，從而阻礙了新技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展。
2.3 設(shè)備更新的緩慢。
水利工程的特殊性和管理原因造成的使用、維護(hù)不當(dāng)，受修理能力和條件限制，致使設(shè)備隱患消除不及時與不徹底等原因，使得部分設(shè)備無法達(dá)到預(yù)期的使用周期而損壞，在一段時間后被淘汰。再加之設(shè)備國有資產(chǎn)管理的特殊性，設(shè)備的處置受到一定，管理制度和限制的約束，施工企業(yè)實(shí)際的設(shè)備用量和設(shè)備水平比例失調(diào)。
2.4 設(shè)備基礎(chǔ)尺寸、標(biāo)高、位置出現(xiàn)偏差。
設(shè)備基礎(chǔ)尺寸、標(biāo)高、位置出現(xiàn)偏差，大多數(shù)是由于工程施工圖紙所標(biāo)注的設(shè)備尺寸與設(shè)備實(shí)際安裝時的尺寸偏差。例如，土建施工圖紙與機(jī)電安裝圖紙中的基礎(chǔ)標(biāo)高存在誤差，機(jī)電安裝圖紙上標(biāo)明了基礎(chǔ)板的高度和墊板、可調(diào)墊鐵的厚度，而土建施工圖沒有標(biāo)注墊板和可調(diào)墊鐵的厚度，在進(jìn)行機(jī)組承重梁配筋布置時也沒有考慮到相關(guān)因素，結(jié)果導(dǎo)致機(jī)組安裝就位時不能按設(shè)計(jì)進(jìn)行，通常只有放棄使用可調(diào)節(jié)墊鐵來保證機(jī)組的安裝。
三、如何進(jìn)行技術(shù)改造
3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)
按照先進(jìn)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性和特殊性原則，對中小型水利電站進(jìn)行技術(shù)改造。根據(jù)各個水電站的具體情況，因地制宜進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。先進(jìn)性既要擇優(yōu)選用一個性能先進(jìn)、技術(shù)成熟的好轉(zhuǎn)輪和配套性能先進(jìn)、運(yùn)行可靠的水輪發(fā)電機(jī)及其輔助設(shè)備；合理性就是要緊密結(jié)合，和妥善處理水電站的不可變更或不宜變更的制約條件；經(jīng)濟(jì)性就是要在有限的投資情況下，增加年發(fā)電量，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效率；特殊性就是特殊的問題用特殊的辦法進(jìn)行處。
3.2 提高發(fā)電水頭
利用新技術(shù)因地制宜，在原有擋水建筑物頂部安裝橡膠壩、自窺壩及水力自動翻板閘門等，以提高河道非行洪時段的發(fā)電水頭，同時也增加了發(fā)電水量，從而達(dá)到提高機(jī)組出力，增加發(fā)電量的目的。
3.3 引進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)的國際化
機(jī)電設(shè)備的發(fā)展是國際電力、機(jī)械、冶金等行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的縮影，在水資源大力開發(fā)的同時，機(jī)電行業(yè)的許多重大設(shè)備都采用進(jìn)口設(shè)備，同時還進(jìn)行了技術(shù)引進(jìn)，使機(jī)電設(shè)計(jì)水平提升了一個臺階。特別是在標(biāo)準(zhǔn)引用過程中，許多材料標(biāo)準(zhǔn)，制造標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均是按國際先進(jìn)水平來實(shí)施的，為我們引進(jìn)國際化標(biāo)準(zhǔn)提供了良好的契機(jī)。也正是在這種背景下，機(jī)電專業(yè)的許多標(biāo)準(zhǔn)在制定中已經(jīng)參照了國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)，但這種應(yīng)用的步伐還不夠大，應(yīng)該進(jìn)一步大力引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，逐步有序地推動國家標(biāo)準(zhǔn)的國際化進(jìn)程。
3.4 完善安全監(jiān)測與鑒定評價(jià)體系中的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容
搞好機(jī)電工程的安全監(jiān)測與評價(jià)，要靠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做支撐。除了完善機(jī)電工程各系統(tǒng)部件設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)外，用于機(jī)電工程總體全局的角度出發(fā)，綜合考慮機(jī)電工程安全監(jiān)測與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定。機(jī)電工程各系統(tǒng)部件的標(biāo)準(zhǔn)只對某個系統(tǒng)部件而言，不具備系統(tǒng)性和全局性，只有綜合各系統(tǒng)部件的具體標(biāo)準(zhǔn)要求的同時，又要考慮機(jī)電工程整體功能完善的標(biāo)準(zhǔn)，才是系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)。另外，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對機(jī)電專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文的修訂、補(bǔ)充一句完善。強(qiáng)制性條文所涉及的內(nèi)容都是關(guān)乎工程安全、人身安全、公共利益的重大問題的條文，應(yīng)根據(jù)水利工程中機(jī)電專業(yè)的特點(diǎn)逐一完善。
結(jié)束語
水利C電工程是水利工程產(chǎn)生社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的重要保障。我國自建國以來，在水力資源的開發(fā)和利用上出現(xiàn)逐步上升的趨勢，特別是以發(fā)電為首要任務(wù)的水力發(fā)電站，和以灌溉為首要任務(wù)的泵站，其經(jīng)濟(jì)效益都是機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的直接體現(xiàn)，而水利機(jī)電工程涉及到多個方面的專業(yè)知識，因此，必須重視計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的統(tǒng)一。
