方案优化步骤精选(九篇)

第1篇：方案优化步骤范文

关键词:分等级公平竞争;医学实验安排;启发式随机搜索算法;带约束优化

中图分类号: TP18

文献标志码:A

Application design of sustainable simulated algorithm based on hierarchical fair competition model

ZHANG Hai1, XU Lizhang2, YANG Guanci3, XU Hongfeng4

1.Guizhou Transportation Science Research Institute, Guiyang Guizhou 550008, China;

2. Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, Guizhou University, Guiyang Guizhou 550003, China;

3. Chengdu Institute of Computer Application, Chinese Academy of Sciences, Chengdu Sichuan 610041, China;

4. Institute of Economics and Management, Guizhou Normal University, Guiyang Guizhou 550001, China

)

Abstract: A kind of medical experiment arrangement arrangement problem, which was a constrained optimization was solved by using an improved Simulated Annealing algorithm based on Hierarchical Fair Competition Model (HFCSA) through modifying the definition of individual, designing new coding method and growth pattern, and proposing efficient operators. The results show that the time expense of the new optimal solution is 77% of the older one. The success to solve medical experiment arrangement problem has widened the HFCSA’s application field and found out a new way for solving some similar constrained optimization problems.

Key words: Hierarchical Fair Competition (HFC); experimental medicine arrangement; heuristic random search algorithm; constrained optimization

0 引言

基于分等级公平竞争模型(Hierarchical Fair Competition Model, HFC)的可持续模拟退火算法(Simulated Annealing algorithm based on Hierarchical Fair Competition Model,HFCSA)是一种新的启发式随机搜索算法[1-3]。HFCSA算法既保留了模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法的全局最优性等特点,又因为引入了HFC分等级公平竞争模型而增加了许多新特性,从而使其比标准SA算法有更强的持续搜索能力。HFCSA算法是一种随机搜索算法,与遗传算法、模拟退火算法等其他随机搜索算法一样均采用随机生成算子来主导搜索操作,这种随机策略决定算法的搜索空间,体现算法搜索的完备性。对于不带约束的当应用优化问题,其解空间是完整的,给定足够长的时间则搜索可达解空间的任意位置。但当应用问题带有约束条件后,其解空间由于约束条件的限制变得“不完整”,部分区域被禁止搜索。此时的解空间与随机搜索算法的个体表达空间不吻合,给算法快速有效地完成搜索工作带来了很大困难。

带约束的优化问题一直都是优化设计领域研究的热点和难点。前期研究中,以48城市旅行商问题作为测试问题,证明了HFCSA算法对此类非约束优化问题的求解结果要优于同等条件下的标准遗传算法和模拟退火算法的求解结果[1]。为拓宽HFCSA算法的应用领域,本文通过改进HFCSA算法的算法结构、设计新的算子等途径,为某医学院动物实验室设计了一种新的医学实验安排方案。

1 实验描述

医学实验安排是一种典型的带约束优化问题。其求解难点主要表现在以下几点。

1) 为了获得具有统计依据的结论,在测得单项指标的实验结果的同时,避免其他指标(因素)的影响,因此,实验分组往往比较多;

2) 各分组的步骤和步骤间的时间间隔均不同;

3) 实验步骤之间的时间间隔有强制性的规定,每一步提前或推后都会导致实验失败。

因此,如何将每个实验对象的每一步合理的安排在时间表上,做到对象间不冲突,步骤也不冲突,同时尽可能使整个实验的耗时最短,是一项带约束优化设计问题。

当实验比较简单时,可以凭借经验,采用人工或一些数学排序方法安排好实验时间表。但随着实验对象规模的增大、实验分组的增多、实验步骤的复杂化,以及步骤间约束条件的增多,时间安排的复杂性呈级数增长,常规的数学方法因为无法刻画出各种约束条件而失效,人工排序更是不可能。但是,各种智能搜索算法为其提供了可能。

本文以实验“依达拉奉和异丙酚预处理对大鼠脑缺血/再灌注损伤的保护作用”为样例,用HFCSA算法来设计该实验的时间安排。实验基本信息如下。

1)实验动物为成年雄性SD大鼠60只。

2)分组情况是随机分为:对照组(D); 缺血再灌注损伤组(B1、B2、B3);异丙酚预处理组预处理组(C1、C2、C3);依达拉奉预处理组预处理组(A1、A2、A3)。其中,1、2、3组为3个亚组(再灌注时间分别为3天、5天、7天);每个亚组各6只大鼠,考虑统计学意义,对照组D采用6只大鼠。

3)实验步骤:实验一共有4步(具体操作可参考相关医学实验手册)。其中,第1步平均需要50min/只,需要两个人合作完成;第1步完成24小时后进行第2步操作,可以忽略操作时间,可一人单独操作;再过24小时后进行第3步操作,平均需要40min/只,可一人单独操作;然后将A,B,C,D组中各个亚组(3天,5天,7天)的大鼠分别在第3步操作完成后的第3、5、7天时进行第4步操作,平均需要30min/只,可一人单独操作。注意:时间间隔固定,实验步骤不允许提前或┩坪蟆

4)实验工作时间:本实验小组共2名成员,平均每天可以连续工作的时间是:上午200min;下午180min;晚上120min。

┑1期 藕5:基于分等级公平竞争模型的可持续模拟退火算法的应用

┆扑慊应用 ┑30卷

2 算法设计

2.1 HFCSA算法

HFCSA算法的基本思想在文献[1]中做了详细的介绍,其流程如图1所示。

图片

图1 HFCSA算法流程

形式化描述如下:

1)初始化种群(k), k=0,初始温度为T;オ

2)根据适应性水平,О涯柑宕痈叩降头殖n个等级,每种等级分别有N1,N2,…,Nn 个母体;

3)在同等级内部独立地对于Ni(i=1,2,…,n)Ц瞿柑宸直鸾行l次退火运算,退火算子可表示为T:SS是母体空间到个体空间的映射,从而获得下一代种群,T用降温函数降温一次。Ф杂诓煌的层次将采用不同的退火算子,即较低层次的种群应用INV算子,而对于较高层次的种群选用SWAP算子;

4)对于新产生的子代,若其优于其父代,则接收此个体;否则,г蛞愿怕湿exp(-Δt′/T(k))接收它,Р⒔其替换当前种群中它所属层次中的最差个体;

5)检验停止准则,若满足条件则停止,否则k=k+1Р⒆到步骤3)。

在本次实验方案中,n=4, l=1。 适应值函数是个体空间S到正实数空间的映射,Ъ词视χ岛数f为f:SR+。在步骤5)中,如果连续n代(n≥0.4×最大搜索代数)没有进化出的新优秀个体或者搜索达到最大搜索代数,则算法停止运行;在完成每一代进化后,系统随机产生10个随机个体到相应等级。オ

2.2 设计方案

结合本医学实验安排具体情况,应用HFCSA算法获得优化方案,需要在以下几个方面进行改进。

1) 个体的定义和生成操作。

在本方案中,设计的最终目标个体并非实验对象大鼠,也不是60个编号组成的数字序列,而是一张合理而省时的时间安排,它精确到指定每只大鼠的每个实验步骤在时间表上的位置、满足实验时间限制等约束条件、追求实验总耗时最少。而这张复杂的时间表无法用直接编码的方式描述,所以,HFCSA算法采用了一种强类型[4]来编码个体。

将60只大鼠定义为对象数组(数据结构如下),60个ID号排成的数字序列作为算法的操作对象。这个序列是真正个体(时间表)的基础,它确定了时间表中各个大鼠操作的先后顺序。HFCSA算法的随机算子可以直接操作这个序列而产生新的序列,也就产生了新的个体的“雏形”(仅有先后顺序,没有具体指定时间)。

程序前

//以下是对象的数据成员

int drugType;//药物处理的类型;

int intervalDays;//步骤3与4间的间隔,以天为单位;

int MouseIndex;//mouse的序号;

//以下是实例化、获取数据, 更新数据成员的方法

Mouse(){drugType=0;intervalDays=3;MouseIndex=0;}

Mouse(int xx,int yy,int index)

{drugType=xx;intervalDays=yy;MouseIndex=index;}

void setMouse(int xx,int yy,int index)

{drugType=xx;intervalDays=yy;MouseIndex=index;}

int getDrugType(){return drugType;}

int getIntervalDays(){return intervalDays;}

void setDrugType(int type){drugType=type;}

void setIntervalDays(int days){intervalDays=days;}

程序后

2) 个体的评价。

评价个体时,首先根据算法中的生成个体产生的数字序列,从序列表中的第一只大鼠(也许它的ID号是5或者其他号)开始逐只安排。步骤如下:

①第一只大鼠直接从时间表的第一个工作时间(上午)开始,直接安排其四个步骤的工作时间,用flag标识下一只大鼠可以开始操作的起始时间点;

Б诎才藕玫i只大鼠并记录flag后,安排第i+1只大鼠:

a)从flag开始,找到合理并且最靠前的安排第i+1只大鼠四个步骤操作时间(Р⑶衣足时间间隔约束条件)的新起始点。本文采用保证安排合理性前提的最优安排,这种思想类似于causallywellposed思想[4];

b)安排第i+1е淮笫蠼TimeSet中,设置新的flag;

3)按照2)安排直到最后一只大鼠后,产生一张完整的时间表。

4)时间表的最后一只大鼠的第四步操作步骤完成时间为实验结束时间,即个体的适应值。这个值越小表示实验消耗时间越短,个体越优秀。

为了判断当前起始时间点flag是否能合理安排当前大鼠的指定步骤的操作时间,设计了命名为suitable的方法,下面是它的伪代码。当返回值为真时,表示能够合理安排当前大鼠的指定步骤的操作时间。

程序前

初始化suit:= false;

timeType:= 大鼠的指定步骤S要求安排的时间段;

steptime:= 大鼠的指定步骤S需要消耗的时间;

switch(timeType)

case “上午”:if 当前时段所余时间 >= steptime

then suit:=true, break;

case “下午”:if 当前时段所余时间 >= steptime

then suit:=true, break;

case “晚上”:if 当前时段所余时间 >= steptime

then suit:=true, break;

default:

返回suit的值。

程序后

2.3 方案特点

通过上面两点的改进,HFCSA算法可以胜任此类带约束优化问题的求解,为该算法的应用推广打开了新的通道。在本方案中主要有如下特点:

1) HFCSA算法不仅具有SA算法的优点(如:全局收敛性,SA算法已经在理论上被证明是一种以概率l 收敛于全局最优解的全局优化算法[4]),还是一种可持续的搜索算法。

2) HFCSA算法采用HFC模型的分等级机制,具有HFC模型的诸多优点[4-6] ,其公平竞争模型为种群繁荣和持续进化的带来了动力。当低适应个体能持续进行彻底地搜索时,一旦进化出高适应性的后代,后代会立即进入高适应性水平,参与高适应性级别的竞争,这样既保护了低等级种群个体,又增加了高级种群的基因多样性与活力。

3)INV/ SWAP算子的巧妙运用。由于表示解的数据串通常很长,而且算子的随机性使解空间近似均匀分布,因此在降温中,SWAP/INV算子选择的两个位置相隔两个或两个以上的点的概率最大。而在此种情况下,INV算子有利于算法的大范围搜索,SWAP算子则更有利于算法小范围的迁移。因此,在HFC模型中,低层次的个体需要进行大范围的搜索,而高层次的个体则需要尽可能地避免破坏。算法对较低层次(本实验中的第1层和第2层)的种群采用了INV算子,而对于较高层次(本实验中的第3层和第4层)的种群将采用SWAP算子。

4)良好的通用性。HFCSA算法在设计完成后,只需修改相关数据的宏定义,即可对不同实验进行安排设计;稍微调整即可对其他领域类似的带约束的优化问题(如各种带约束条件的工程流程安排等)求解,具有很好的通用性和可移植性,为拓宽算法的应用提供了良好的基础。

3 应用结果和分析

在不考虑随机性的情况下,每次运行的随机函数的种子均默认为0,当然,也可以修改为不固定的种子来获取随机下的算法运行情况。 HFCSA算法在求解医学实验安排时的关键参数取值如下。

1) 降温函数设计。

T(k)= 1B000.0×0.95loopCount

其中loopCount是当前进化代数。

2)算法停止条件。

满足下面任意条件之一时算法便结束:

①进化达到给定的最大运行代数,即loopCount=maxgen=100;

②进化连续超过0.4×maxgen代没有获得新的更优解。オ

3)种群层次划分。

本方案中,将种群划分为4层,在选择各个等级的规模和入门阈值时,本文测试了多组取值组合,表3是几种典型取值组合及相应求解出的最优个体的适应值。参数值中栏中,表示从1层到4层的入口阈值与规模。

表格(有表名)

表3 4组参数值及最优搜索方案

组别参数参数组取值(万个)最佳个体适应值/min

1(2.050);(1.7100);(1.5200);(1.2150)11B560(23 d 60 min)

2(2.0100);(1.7200);

(1.5400);(1.2300)11B560(23 d 60 min)

3(2.050);(1.7100);

(1.5150);(1.2200)11B545(23 d 45 min)

4(2.050);(1.6100);

(1.4150);(1.3200)11B745(23 d 245 min)

为了检验各指标对搜索结果的影响,组组对比中都只改一项指标的取值,从表3中的最佳适应值情况可以得到以下结论:

1)参数组2的各子群的规模均是组1的2倍,但在保持其他参数相同的条件下最优结果却一样,即简单地增大各层的子种群规模并没有带来更好的搜索结果,反而增加了时间开销,因而增加各层子种群规模的方法,在此处并不可取,不能简单地成倍增大子群规模。

2)参数组3的种群总规模和组1相同,但是具体子群规模有区别,在其他条件不变的情况下,组3的搜索结果优于组1。这说明各层次的子群规模对运行会产生影响,需要认真悸恰

3)参数组4的种群总规模和组1相同,但是具体子群的入口阈值不同,在其他条件不变的情况下,组4的搜索结果要差于组1。这说明各层次的入口阈值对运行也会产生影响。

图2是4组参数组在其他运行条件相同时各自的运行情况。从图中可知运行结果最好的是第3组参数,搜索到的最优个体(最短的时间表)耗时11B545min(23d 45min)。

最优方案的表示方式为:大鼠ID号从第几天开始实验起始天数的具体时间(AM:0;PM:1;NT:2),(110)表示是ID号为1的大鼠实验从第1天的上午AM开始。

在适应值为11B545min时,实验安排方案为:(111)(210)(3310)(421)(5921)(1520)(722)(831)(5230)(1030)(1131)(1241)(3240)(4540)(3751)(2551)(1750)(1860)(1960)(4161)(361)(2270)(2772)(2480)(1681)(2680)(4990)(590)(2992)(6092)(31100)(13102)(28101)(56101)(55110)(54110)(53110)(9120)(51120)(50120)(57130)(48130)(47132)(46130)(14140)(20140)(43142)(6150)(44150)(40151)(39160)(38162)(42160)(36172)(35170)(34170)(21171)(58180)(23180)(30181)。

图片

图2 参数组运行情况对比

4 结语

对于此实验的时间安排,某医学院所采用的方案需要31天,本设计方案中,通过对HFCSA算法进行一系列改进,使算法圆满完成医学实验安排的设计任务,设计的方案比该医学院自己设计的方案缩短了7天多,大大提高了工作效率,并且,为今后的实验安排提供了很好的设计方法和工具,大大减轻了实验安排人员的工作任务。设计结果表明,改进后HFCSA算法对此类带约束的优化问题具有良好的求解能力,适用于多种带约束的优化问题,具有良好的科研潜力和应用前景,并且为其他搜索算法求解此类问题提供了经验。在本次设计中发现,除了退火操作的相关参数外,种群分等级时,各个等级的规模和入口阈值对算法的运行有很大影响。值得注意的是,当算法应用到其他类型的优化问题时,本文采用的参数值不一定仍然是最好的选择。如何选取合适的参数值是优化设计的难点,值得进一步研究。

参考文献:[1] XIE QINGSHENG, XU LIZHANG, LI SHAOBO. HFCSA:A sustainable simulated annealing algorithm based on HFC model[C]// 2007 International Conference on Mechatronics and Automation.New York:IEEE, 2007:3111-3116.

[2] 李少波,徐立章,胡建军. 基于遗传编程的可持续模拟退火算法及应用实现[J]. 系统仿真学报,2009,21(7):1908-1911.

[3] 李少波,胡建军.遗传编程与机电系统创新设计[M].贵阳:机械工业出版社,2009.

[4] HU JIANJUN. Sustainable evolutionary algorithms and scalable evolutionary synthesis of dynamic systems[D]. East Lansing, USA: Michigan State University,2004.

第2篇：方案优化步骤范文

关键词：项目管理；进度调整；模糊规划

中图分类号：C93文献标识码： A 文章编号：

项目管理的主要运行模式是通过对整一系列的项目运行过程进行进度的调整控制，从而对项目的总目标进行迅速的实现，在项目管理的具体内容上主要包括了工期、费用和质量这三个最主要的方面，这也造成了项目管理进度调整的多目标性。但是现在有不少大型的项目都具有高技术难度、工作程序复杂多样、项目需要的产品批量较小但是型号众多的特点。而历史数据中的量化指标和专业管理人员和相关专家设定的定性指标都是能够影响到项目管理进度调整输入的因素。所以在面对工程量大而且风险较高的项目时，更加应该把进度调整的定性输人指标量化，并且要充分实现定量指标对进度调整的指导作用。

一、 基于模糊动态规划法的项目进度调整方法

模糊动态规划法的英文全名Fuzzy Dynamic Programming Method，下文统一简称为FDPM。FDPM这种规划法一般用于复杂的系统控制与管理上，根据在控制过程中的各种信息来对项目中的多阶段过程进行分析，找到最好的决策方法。

在模拟动态规划法的作用下制定出进度调整的最好方案，要经过以下六个主要的工作步骤。第一是在网络计划的基础上对项目中比较关键的路径进行分段；第二是对划分出来的关键路径上各项工作的定量指标进行计算；第三是计算出定性与定量指标的相对优属度；第四是计算出因素的集权重定量；第五是对方案的平均相对优属度进行调整和最后的确定；最后一步就是利用决策序列相对优属度总和最大法求解最优化调整方案。

二、 模糊动态规划法具体步骤分析

1、 以网络规划为基础，对项目中的关键路径进行分段

在项目的整体运行当中，关键路径在项目中的重要地位，任何一点工作微小变化都会对项目的整体目标造成影响。所以必须要将关键路径进行分阶段的控制管理，这些分段都可以作为实施进度调整的依据。而造成项目进度发生偏差的主要原因都是因为期网络计划在转变为实际计划时积累下来的。所以为了能够节省费用和继续保证项目的质量，项目人员采取的办法是将发生的偏差分散到后续路径上的所有工作，也可以针对目标工作的具体情况有选择性的实现偏差向几个特定工作进行转移，可以能够起到快速纠正偏差的效果，这两种选择方式划分都是基于同一个原理的。

2、 对关键路径上各种定量指标的计算

在项目管理中输入因素主要是在工期、费用和质量，但是这也不是每一个项目都固定不变的。如果根据具体项目出现新的关键因素，也应将新的因素纳入进度调整。定量因素是指有显示的公式可以对输入因素进行计算的。而有些因素在没有明确的公式可以进行对输入因素进行计算的时候，更好的时候是依靠专业人士或者相关专家来确定质量好坏。

一般情况下，工期压缩难度是项目工期调整中比较容易定量计算的输入因素，在工期作为项目进度调整的定量输入因素的同时也要对工期压缩难度系数模型进行构造。

3、 定量与定性指标相对优属度的确定

在进度调整的过程中，定量与定性指标之间有不同的优属度计算方法。相对来说，定性指标的计算过程要比定量指标要复杂。定性指标的计算方式主要有两个步骤，第一步是确定某个定性指标对于各项工作的矩阵排序讯；第二步是根据第一步确定出来矩阵排序再结合语气算子，计算得出定性指标的相对优属度。而为了更好地对定性指标的相对优属度进行，在二元定量对比中易于按照项目管理的习惯给出定量标度，就一定建立语气算子与定量标度之间的映射关系。通过这样关系进行统计和计算，可以得出目标计算指标的语气算子矩阵，从这一个矩阵计算得出来的结果与工程调整决策的矩阵相乘得出指标的相对优属度矩阵。

4、 对因素集权重的定量计算

这一步对因素集权重的定量计算步骤有两个。第一是对因素集中的所有因素进行二元的比较。通过这种比较的工作建立优越性定量标度与语气算子的映射关系。这一步骤跟第三步对定性指标优属度的计算有相同的步骤，通过映射关系的比较得出因素集对优越性的优属性向量。

5、 确定整体方案平均相对优属度

经过了上面几个步骤的计算还是不能完整地完成进度调整工作，为了更好地将上面的计算得出的两个优属度进行更好的统一，更好对调整方案的平均相对优属度进行计算，我们可以在计算的过程中利用两级模糊优选相对优属度模型。

6、 得出最佳的调整方案的最好办法

这一步是综合了前面的步骤，然后确定项目中关键路径调整方案中各项的平均相对优属度矩阵，在调整和计算的过程中引入决策序列相对优属度总和最大法，多阶段多方位地对平均相对优属度递推工作进行调整。

三、 模糊动态规划方法的应用分析

在我国当前的项目管理技术上，基于多目标的进度调整还没有得到广泛的应用，更多的都是依靠管理者和工作人员自身的工作经验直接对工期进行压缩。一般的项目管理软件都是对项目工期进行一次性的项目时间计算。而多目标调整方法没有得到普及的原因主要是因为项目运行过程中比较容易主观客观导致的变化，而且准确地做好进度调整工作，必须要运用大量的历史数据，这些都会造成对项目管理造成一定困难。

在实际的编程过程当中，计算量大和存储量大是这种方法的特色。而且在实际的工作当中，进度调整过程中的大部分状态转移都不能满足模型的约束条件，省去了大量的数学计算，可以大大节省计算时间。此外，采用迭代方式能够有效地避免重复计算，而且不需要附加的递归栈空间。

参考文献：

[1] 张杰，李原，张开富，杨海成，项目管理中进度调整的模糊动态规划方法[J]，计算机集成制造系统，2006(8).

第3篇：方案优化步骤范文

Abstract： RAND style systems analysis （RSSA） is an approach for solving complicate problems. RSSA is based on the summarization of successful practice in various fields， thus， its instructional content structure is not clear， i.e.， instructional contents do not have clear definition and the relations between different instructional contents are vague. We give a clear structure design for the RSSA instructional content， including the entirety of RSSA， problem analysis， objective analysis， the circumstance-function-structure-behavior analysis， proposal design， proposal evaluation and decision. These works form a good basis for future instructional designs.

关键词：兰德型系统分析；教学内容；结构设计

Key words： RAND style systems analysis；instructional content；structure design

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0200-04

0 引言

系统分析是兰德公司在上世纪四十年代提出的一种解决军事运筹与决策问题的方法[1]。系统分析最初使用定量模型来解决问题，其主要要素有：目标、替代方案、费用和效益、模型、准则[2]。随着系统分析在公共政策、军事战略等领域的深化应用，其内涵和范畴不断扩展，逐步形成了一整套用于处理复杂综合性问题的框架性方法，我们称之为兰德型系统分析（RAND-Style Systems Analysis，RSSA）。RSSA涵盖了从认识问题到解决问题的完整决策过程，包括：问题分析、目标分析、分析、系统环境、功能、结构与行为的分析、方案设计、方案评价与决策等[3][4]。

RSSA是决策分析、系统工程、经济管理、公共政策、军事战略等类型课程的重要组成部分。但是，与聚焦某一类管理决策问题的课程（如项目管理）不同，RSSA研究对象的广泛性决定了它一方面是一种通用的方法；另一方面又是一种抽象和高层的方法，其运用方式随着领域、问题和对象的不同而大不一样，即，RSSA的框架下需要用大量的领域知识、领域经验和领域直觉来填充。不难发现，按照认知学习的观点[5]，RSSA的教学很容易停留在抽象层面，容易造成理论化、表面化和符号化，学生难以消化知识和形成具体意义，并进而运用RSSA解决实际问题，教学效果不容易保证。

按照认知学习专家布鲁纳的观点[5]，有效的教学内容设计要使知识结构化。可是，因为RSSA源于经验总结和实践领域众多的特点，目前作者尚没有找到一种权威、通用、完整、清晰和可执行性强的RSSA方法框架，给有效教学带来很大障碍。因此，本文的目标是剖析、删繁、归并和构建出RSSA的知识结构，包括概念、命题、方法和原理等知识要素及知识要素之间的关系。以下，本文将按RSSA从总到分的顺序逐步展开分析。

1 兰德型系统分析的整体的教学内容结构设计

在将兰德型系统分析（RSSA）分解为各个步骤之前，要先将其视为一个整体来开展教学内容设计，主要解决三个问题：“是什么”（What）、“为什么”（Why）和“何时”（When）。

从整体上看， RSSA是一种面向复杂综合性问题的决策分析方法，而决策是一种基本的管理职能[6]。因此，RSSA的整体定位需要紧密联系到复杂综合性系统的管理上，这就引出了管理、决策分析和复杂综合性系统三个关键概念。①管理可以概括为使系统中的人、事、物按照管理者的意图运行，达到预期目标的一系列活动的统称。②决策分析是管理的核心步骤，它相当于人的大脑活动，包括从问题提出到设计并决定解决方案的一系列过程，最终产生干预系统运行的指令。③复杂综合性系统则是要素种类多、关联关系复杂的系统。④以上三个关键概念可以合并用一个学生熟悉的例子来解释说明，例如可以考虑两弹一星建设和抗美援朝等重大决策问题。

RSSA的发起原因通常有两个方面：①首先，人们运营和管理的系统是靠各种资源输入和信息约束而存在的耗散结构系统，它不断发展变化处于动态平衡之中，不断发生各种问题是常态；②另外，系统的外部环境也在不断变化，它使得系统的发展方向不再符合需要。当系统内部结构变化使得发展方向偏离管理者的主要目标，或者系统外部环境剧烈变化使得目标无法实现时，就要发起RSSA，以对系统结构开展干预，使系统运行重回正常轨道。

2 兰德型系统分析各步骤的教学内容结构设计

与RSSA整体的教学内容结构设计停留在概念上不同，①首先，RSSA各步骤的教学内容结构设计要围绕其实施的步骤和方法等“程序性知识”来开展，如果可能的话，要在知识传授的基础上尽量做基本练习与变式练习，使得程序性知识可执行化，形成解决问题的能力；②第二，为了理解RSSA各个步骤的原理，应该用工程技术从问题中产生方法的基本逻辑，从问题出发阐明RSSA各步骤为什么要这样做，能达到什么效果，不这样做行不行等，自然而然的阐述RSSA的各个步骤和工作的原理；③第三，程序性知识和方法原理中涉及很多表述基本事实的知识，称为“陈述性知识”，这些知识也要纳入教学内容中。

RSSA是社会、经济和军事等各领域决策分析人员的成功经验和正确做法的抽象总结。尽管如此，抽象的讲授RSSA的各个步骤是枯燥无味的，需要结合具体例子才能将RSSA的各步骤包装得生动、具体和形象，融入学习者的体验。为了突出RSSA的内容，而不是陷入到理解例子的复杂细节中，不应该使用门槛较高，需要复杂专业知识的例子，而应该尽量使用常R性的经典例子。另外，RSSA的各个步骤最好使用同一个例子（例如雾霾治理），以便于学习者对各个步骤的区别与联系做出比较，从而形成更丰富和清晰的知识点间的认知关联结构，便于理解，记忆和提取运用。

2.1 整体流程

在介绍RSSA各步骤的细节前，要先开展RSSA整体流程的介绍。整体流程介绍定位于简单介绍各个步骤，以及各个步骤之间的输入输出关系，让学习者对于RSSA有整体了解。①步骤的简单介绍应该使用目标式和功能式的风格：目标式风格指的是只说每个步骤要做什么，而暂时不说怎么做的具体途径；功能式风格指的是只说每个步骤的输入条件与输出结果的对应关系，而两者之间的转换机制、内部细节和中间过程则暂时不去探究。②步骤之间的关系实际上是彼此间输入、输出和反馈迭代的关系，一方面，前步骤的输出是后步骤的输入；另一方面，后步骤出现矛盾性结果时，要反馈到前步骤做适当修正。

2.2 问题分析

2.2.1 基本概念

问题是现实状态与预期状态的差距与矛盾，其中有三个要素：现实状态、预期状态和较大的差距。现实状态表示在系统现有的要素组成与配置关系下，管理者预期会获得的结果。预期状态表示管理者期待获得的结果。较大差距的意思是：①差距不是由系统和环境的正常随机波动导致的；②想要消除该差距，无法通过现有运行方案的微调和修补来完成，而需要通过系统化、全面性的RSSA来科学的制定方案。

2.2.2 基本方法

问题分析的基本方法就是从问题的基本内涵出发，按照三要素来发现问题。问题分析的时机一般是由特定事件驱动的：一类是系统自身结构或者外部环境的重大事件或者变故；一类是系统和组织内部在做阶段总结的时候由决策者提出。很多情况下，决策者受到思维定势和思维惰性的干扰，不愿意正视问题。当问题隐约存在，但线索又不十分清楚时，应该带着问题意识观察系统运行，并参考切克兰德调查学习模式[6]，对系统中的人员做调查问卷分析，收集系统的关键参量数据，用定性与定量相结合的方法，学习并理解系统，找准其中的问题。

2.3 目标分析

2.3.1 基本概念

目标不同于问题，它要在考虑系统和组织的长远目标与各方面的关联因素的基础上，解决、改善或者缓解存在的问题。目标分析的开展在形式上比较简单，只提出要做什么，而暂时不考虑如何实现。然而，要说明的是，一方面目标直接决定RSSA最终提出的方案，影响很大；另一方面要将目标定准其实很难。因此，①首先，要全面横向地考虑看待问题的不同专业与利益角度，还要全面考虑问题的各种关联因素，防止按下葫芦浮起瓢；②第二，还要在解决问题中有效统筹考虑长远目标，以通过尽量少的干预和折腾达成最后的目标；③第三，在RSSA的初期，即使有经验的分析员和熟悉专业领域的人员也难以全面准确的考虑上述因素，所以，对于新问题，若干次数的目标调整是难以避免的。最后，当解决当前问题与组织长远目标不存在矛盾，也不存在其他因素的干扰时，目标就简化为只考虑解决当前问题。

2.3.2 基本方法

目标分析的基本方法是将抽象，高层的目标细化和具体化，得到具体、可检查和可验证的产品、成果和指标。这样的细化可以多层次反复迭代进行，细化到（且仅到）对象系统的输出产物与信息上，而不必深入到目标系统的内部细节。这个方法又叫做目标手段分析，其原理就是将大的、宏观的、不易验证的目标，以分解的方法，得到一系列小的、具体、可验证的目标，下层目标是上层目标的达成手段，最后得到一个树状的目标分解结构。

2.4 对象系统的环境、功能、结构和行为的分析

2.4.1 基本概念

对象系统（Objective System，OS）指的是产生我们预期的成果和产品，作为我们研究对象的系统。①环境是为OS的运作提供基本条件、输入原料和客观限制的，不可控制的因素的总和。②功能指的是OS以特定的内部机制，完成从输入原材料到输出产品的转变过程的能力，它只是一个表面化的描述，而不涉及系统内部机制的细节。③结构指的是OS的要素以及要素之间的关系的总和，是OS的静态呈现。④行为指的是OS的结构（主要是其中的要素的状态）随时间进行而发生的动态变化，以及物质、能量和信息的各种转化过程，是OS的动态呈现。综合来看，系统的结构是行为的基础，而环境与行为一同决定了功能，也就是最终决定了§2.3提出的目标能否实现。

2.4.2 基本方法

①环境分析包括环境要素的建模、不确定性的分析和发展趋势的预测。因为环境是不可控的，所以其不确定性变化和趋势性变化对于OS的输出结果影响很大，在开展后续分析之前，要分析清楚环境因素的不确定性变化规律和趋势性变化规律。一般来说，这类带不确定性的分析可以考虑概率统计和随机过程等模型。②功能分析可以采用集成化计算机辅助制造领域中的IDEF0图来描述。IDEF0提供了包括输入、输出、控制信息（约束）、机制（原材料、资源、工具、人力等）的完整功能描述框架。③结构分析可以考虑使用信息系统工程中的面向对象分析方法，例如UML等规范化分析技术，特别是以其中的类图来描述要素，并将结构关系设计成类之中的属性，又或者可以用概念图和思维导图等来做结构分析。④OS的动态行为分析可以采用UML中描述多个对象间交互的时序图，或者Petri网来描述，对于宏观性的问题，还可以用系统动力学模型来描述。

2.5 方案设计

2.5.1 基本概念

方案是调节、改进和变革OS的结构和行为，使得OS输出一定规格的产物，以达到特定目标的一系列可执行措施的统称。方案是针对OS的改进，分成三种类型：①调节型是不改变现有OS的基本结构，仅对其中的某些关系和要素加以加强或者减弱；②改进型是在原有方案的基础上，做一定程度的较大改进，但是基本的结构和原理不改变，并将改进前后的变动成本作为重要考虑；③变革型是在现有OS的机制存在根本性问题时，重新开展顶层设计，原有要素基本打散重组，新增大量新要素，淘汰大量旧要素。

方案的内容是对OS结构的变化，即OS要素和要素间关系的调整变化措施。RSSA对方案设计的主要要求是全面完整、协调配套、适应环境和切实可行。①全面完整是要包含所有目标对应的落实措施。②协调配套指的是方案是“组合拳”，各个措施之间要彼此配合，正合力最大，内耗和副作用最小。③适应环境是能够抵御外部环境一定范围内的变化风险，并且能够预先规划和适应外部环境的规律性变化趋势。④切实可行是指方案是要最终落实的，其实施所需的时间、金钱、技术、人力、管理等投入要尽可能小，要在满足目标要求的条件下尽量简单，反之，如果方案的可行性确实达不到要求，就要返回目标分析阶段，反思目标是否定的过高。

2.5.2 基本方法

方案设计的基本方法是目标牵引，环境适应，结构入手，综合设计。①目标牵引的含义是每个目标在方案中都要有对应的实现措施，为此，可以采用鱼骨图等因果关系分析的方法，完成从目标至方案措施的分解。②环境适应的含义是方案对于环境的不确定性因素要有一定的鲁棒性，能保持稳定的输出，另外要对环境的趋势性变化有调整适应能力。环境鲁棒性来自于设计方案时预留容量；环境适应性来自于设计方案时预留了环境变化下自身结构、参数等的调整方法和升级接口。③结构入手的含义是：方案达成目标的基本原理是对OS的要素与要素间关系做调整，包括增加、删除、修改等改进型操作；或者是全新的变革性设计。④综合设计的意思有三层：首先是各个措施要协同配套，不能彼此抵触；第二是要综合考虑方案达成各个目标的效果，以及方案本身的成本（包括实施可行性问题、时间金钱等耗费问题、副作用问题等），在成本与效果之间综合权衡；第三，要设计能够在成本、效果、可行性等标准之间有不同侧重点的多个备选方案，最后供决策者选择。

2.6 方案评价与决策

2.6.1 基本概念

尽管方案设计的过程中已经考虑了成本、效果等因素，可是这种方案设计阶段的考虑更多的是定性和概略的考虑。因此，在正式决定方案之前，有必要用一套科学完善的指标体系，对各个方案开展详尽、客观和定量的评价，淘汰掉明显劣的方案，保留满意方案或者选出最优方案。其中，指标体系要涵盖方案达成目标的程度、环境适应性程度、方案实施成本与实施难易程度等，其要求是必须意义明确，且易于计算或者比较。方案评价的核心工作是量化各个指标，由此得到方案的优劣判断：①劣方案的某些指标数值低于可接受下限，因此不予考虑；又或者每个指标都劣于某个方案，无保留必要。②满意方案则是切实可行和非劣的方案，事实上，决策者可以根据偏好来从满意方案中选择任意一个。③最优方案是综合所有量化指标并得到每个方案的总评分，选出其中最高者，即为最优方案。

考虑到RSSA所面临的问题的复杂综合性，有的指标的数值很难客观计算，此时，方案之间的指标优劣只能由决策者做主观比较来给出；另外，同一个方案下各个指标的相对重要性同样没有客观标准，也需要决策者做出主观价值判断。不难发现，对于RSSA的研究对象――复杂综合性系统――来说，方案评价的量化过程不可避免的需要引进决策者的价值判断，因而，方案评价与方案决策一般是无法分割的。

2.6.2 基本方法

方案评价与决策的基本过程是确定指标、指标量化、综合评价并做出决策。①确定指标是从目标达成度、环境适应度、方案实施成本、方案可行性等方面，确定一套完整、标准化、明确清晰和容易量化的指标。②指标量化是在OS的环境模型、结构模型、行为模型和功能模型的基础上开展的。当指标的数量关系明确且易解算时，可以建立数学模型并量化；当指标的数量关系明确但不易解算时，可以建立仿真模型并用计算机仿真法得到数值解；当指标的数量关系不明确时，可以利用决策者和分析师的经验，建立经验模型或近似模型，或者直接用主观意见来赋值。④综合评价是利用各种多属性评价方法，如AHP法、TOPSIS法、加权和法和ELECTRE法等，计算每个方案的相对重要度打分，最后选出最优解。需要注意的是，方案评价与决策中还是应该尽量避免决策者的主观判断，在确实需要主观判断的场合下，分析师应该配合决策者，慎重、规范和细致的进行。

3 案例研究

华北雾霾治理是一个社会热点，也是学生们普遍关心的问题。本文以此为例简单的展示RSSA的分析过程与每一步所得的结果。

问题分析：①现实状态是雾霾大面积频发，社会和人民关注度很高，迫切希望改进；②期望状态是空气质量的优良率高，人民总体满意；③显然，现实状态和期望状态的差距很大，且无法通过简单的加大环保监管力度来解决问题，而是要通过对产业结构、经济发展、战略布局等做通盘改进来解决。

目标分析：通过2014年的北京APEC蓝不难发现，单纯的治霾是简单的，只要停产限产就能做到。但是，长期减产的措施将带来重大经济损失，引发失业和危及整个社会经济的运行秩序，从而无法达到全面建设小康社会的目标。所以，现阶段的合理目标是长期推进经济和产业结构转型，短期内缓解和一定程度上改善大气污染状况。

对象系统（OS）环境、功能、结构和行为分析：①华北地区的地形、气候和大气环流条件等都是无法改变的，属于环境因素；②OS的功能是消耗能源和原材料，生成各种产品、就业岗位和经济价值等，同时产生大量的水、土壤和空气的污染；③OS的结构包括能源、矿藏、运输、原料、产业集群、人口、城市、经济和政策等一系列复杂的要素与要素之间的关系；④OS的行为可以用系统动力学来建模，以描述各种宏观量之间的复杂关联关系导致的复杂行为。

方案设计：为达到上边确定的雾霾治理目标，需要开展以下工作：①逐步减少重污染和高排放的过剩产能，关停淘汰高能耗低产出的小企业，新上项目应注意疏散配置，鼓励和补贴新兴产业，利用排污税费调节重污染企业；②逐步降低煤炭能源比重，新上核电和燃气等洁净能源项目，实施车辆油品升级；③加强环保监管，惩罚违法生产，特别是在空气质量较差的时期严格执行应急预案，实行停产限产，严格守住污染防治底线。

方案评价与决策：治理的投入和效果是治霾方案的两大核心评价指标。上述方案措施中，①产业结构转型的跨时很长，涉及部门很多，影响因素多，推进十分困难；②环保监管的难度很大：大气污染有其扩散性，其治理成效和污染过错都难以归至某地政府或某家企业，所以，政府和企业对环保法规的落实态度容易消极，监管落实成本较大；③新能源建设可以迅速的降低火电厂的燃煤消耗，但是其经济投入较大；④利用排污税费调节污染排放则有很好的经济性，但是治理效果不易保证。最后的结论是治霾方案基本可行，但是有见效较慢，转型难度较大的风险。

4 小结

本文提出了一个内容完整，结构清晰的兰德型系统分析（RSSA）教学内容体系，明确定义了RSSA每个步骤中涵盖的概念知识和基本方法知识，以及这些知识之间的关系。最后，通过一个雾霾治理的完整实例，展示了RSSA教学内容体系用于课堂教学和实践运用的实用性。

参考文献：

[1]兰德公司与美国的崛起[M]. Abella A.著，梁筱|，张小燕译.北京：新华出版社，2011.

[2]臧卫东，王芸.现代系统分析浅论[J].交通部上海船舶运输科学研究所学报，1996，19（1）：50-68.

[3]汪应洛主编.系统工程学[M].三版.北京：高等教育出版社，2007，2.

[4]张智光主编.决策科学与艺术[M].北京：科学出版社，2006，9.

[5]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].二版.北京：北京师范大学出版社，2007，4.

第4篇：方案优化步骤范文

Abstract：This paper reintegrates the teaching content of "warehouse management and practice" based on the contest of "design and implementation of logistics storage scheme" to conduct project teaching. This paper takes "implementation of ABC momentum classification in excel table" as the example of project teaching and expounds how to carry out the project teaching practice in four aspects： teaching preparation， project implementation， teaching training and teaching evaluation feedback.

关键词：物流方案设计；项目化教学；物动量ABC分类法

Key words： logistics scheme design；project teaching；ABC momentum classification

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）23-0220-03

0 引言

物流储配方案设计与实施大赛始于2010年，至今已成功举办7届，参赛队伍逐年增加，仅2016年12月1日至4日广东省省赛参赛队伍有72支代表队参赛。赛项基于软件操作模拟真实的第三方物流企业的WMS仓储管理系统进行一体化物流方案设计与实施，每校最多能派两队（每队4人）参加比赛，能参赛的学生人数在在校生中的比例非常小。为使每位在校生都能获益，技能竞赛指导教师在日常教学过程中渗透竞赛所涉及到的各关键环节的训练，注重精英教育与普及教育相结合。广州工程技术职业学院在2015年，2016年和2017年连续三年在广|省“现代物流方案设计与实施”赛项中均获得奖项，该院并未对学生采取任何停课集训即取得佳绩，这受益于我们结合大赛开展的项目化教学。本文以方案设计与实施赛项密切相关的《仓储管理与实务》课程中物动量ABC分类在excel中实现为例来演示项目化教学，将在教学准备、项目实施、教学训练和评价反馈四方面展开阐述如何进行项目化教学实践，与教育界同仁分享一点经验和心得。

1 基于大赛的《仓储管理与实务》的教学内容整合

从“物流储配作业优化设计和实施”大赛的模块中不难发现方案设计最关键[1]，其中储配优化设计方案的具体项目正是《仓储管理与实务》课程的主要内容。

将教材内容以任务驱动，项目为导向教学，使学生在讲授、演示和练习不断交替的多种体验中学习，结合大赛将《仓储管理与实务》课程的教学任务整合为如下6个项目[2]：

项目1：物动量ABC及其在excel表格中的实现；项目2：基于出入库货物包装规格和托盘尺寸的组托分析、设计及制图；项目3：堆码存储区规划和垛形设计，货物上架、库存控制及分配计划表缮制；项目4：基于客户订单的有效性分析及问题订单处理，客户优先权分析；项目5：摘果式与播种式拣选分析及选择，拣选单的缮制；项目6：配送线路优化之节约里程法在excel表格中的实现及车辆配载方案设计。

2 项目化教学实践

2.1 前期准备

为有效地开展该项目化教学，需要在实训教室，教学目标和学生组织安排等方面展开。

①实训课室方面要求每人一台电脑进行相关操作，同时还有师生共同在一个互动性较好的虚拟课堂软件，以便于学生能够及时上交自己小组的相关实训作业，教师也可以及时通过监控帮助学生解决操作过程中出现问题。鉴于该教学过程中涉及到较多电脑操作步骤，授课教师将具体操作过程用相关录屏软件记录下来以便学生后续实操过程中有所参考。②学习目标主要在理论、技能和职业技能方面三方面来确定，其中理论目标为ABC分类的基本原理及关键核心问题；技能目标为能根据物动量相关信息在excel表格中的实现，并以此为依据确定储位规划；职业目标为能够通过物动量统计加强货物管理，提高工效。③学生组织安排：将学生分成小组，每组四人，小组内自行确定成员分工及合作形式。

2.2 项目实施

本文以物动量ABC分类在excel表格中的实现为例演示基于物流储配方案大赛的项目教学实践。物动量分析是为货物入库进行储位安排及上架做准备工作，如果分析错误会导致后一环节上架错误，严重影响货物的入库及出库效率，因此，这一环节非常重要。在项目化教学过程中以佳兴乐超市配送中心2017年3月至4月出库作业周报6份（物动量统计）库存周转量为例，将货物根据出库量进行分类，以确定存储货位。具体操作步骤，大体可划分为以下6个步骤。

步骤1：货架ABC分析，在仓库中不但可以对进出库的货物进行ABC分类，来改善库存水平和结构，还可对仓库中几乎是静态的货架进行ABC分类，分类的主要依据是货架离进出口的远近和货架所在的层数，即进出库取货作业的难易程度，见货架ABC分析表（表2）。

步骤2：将出库作业周报1-6逐一粘贴至excel中。

第5篇：方案优化步骤范文

[关键词] 案例；教学法；3DMAX；课程应用；三维动画；讨论

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 130

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）03- 0232- 02

0 前 言

自从1979年我国工商行政代表团在美国访问后将“案例教学法”带回国内以来，经过30多年来的发展，案例教学法已从最早应用的工商业课程、法律课程和医学类课程广泛发展后，逐步的被应用到各个行业的教学当中，本土化率到达了一定程度。

案例教学法是以建构学习理论和人本主义理论为基本原则的，经教师将应知应会的知识点融入到设计的案例当中，向学生抛出案例，提出思考问题；学生阅读案例后，运用学过的知识去思考分析，形成基本的观点、答案、实施步骤或解决方案；学生以小组为单位进行讨论，提出自己的想法和方案供大家参考，小组成员对每个方案进行评述，来完善自己方案或形成小组解决方案；教师公布最优解决方案，总结知识点，并对小组方案进行评价，总结优缺点，给出相应的建议，学生对比教师答案，查找自己方案中的欠缺之处，形成知识反馈的教学过程。

1 案例教学法的优点

1.1 培养学生的主动参与意识

案例教学法实施过程中，教师要求学生全程积极参与，学生成为学习过程的主导者，控制着进程的速度，激发了主观能动性，在参与的过程中使学生内因引起变化，培养了主动参与意识，对学习引起了极大的兴趣。

1.2 培养学生的良好学习习惯

案例教学法在引入案例时需要提出问题，对于这些问题，要求学生根据以往学过的知识进行独立思考，对于未知的知识要通过查阅教材、学习资料、网上搜索资料学习新知识，在复习和学习的过程中，能够培养学生独立学习、思考问题、主动探索的良好学习习惯。

1.3 培养学生的综合能力素质

针对于教师所提出的案例和思考问题，学生会将知识融会贯通，进行分析、查找问题的关键点、切入点和突破点，给出设计方案，锻炼了学生的逻辑思维能力和分析解决问题、解决问题的能力。通过方案讨论也增强了学生的语言表达能力、沟通能力和团队意识。

1.4 培养学生的勇于创新精神

教师在案例实施过程中，不断启发学生提出多样化的、最优化的、最合理的方案，培养学生多角度、多方位、多视角看待问题，提出新观点、尝试新方法，培养学生勇于创新精神。

2 3DMAX课程的教学现状

3DMAX软件是社会上应用最广泛的三维制作软件，主要应用在三S建模、建筑效果制作、广告动画、影视效果、游戏制作等方面，3DMAX软件几乎占领了整个三维动画市场。很多院校的计算机专业、影视制作专业、土木工程专业，以及三维制作相关专业都开设了3DMAX这门课程。

2.1 课程内容本身复杂

3DMAX软件设计效果强烈，但是课程内容中比较复杂的概念相对较多，如修改器、材质、贴图、环境、轨迹、控制器、特效等等，不易理解，操作步骤繁多，操作技能和方法也相对复杂，这样的课程都使新手很难入门，需要记住大量的概念、方法和技能，反复的实践练习才能掌握相应的知识和技能。

2.2 教与学的方式陈旧

传统教学中，3DMAX课程上课过程是教师按教学幻灯片讲解理论知识，然后再讲解例题，然后根据所讲知识点布置课堂作业进行演练，主要以讲练法、演示法为主。而在这样的教学过程中，学生对复杂的知识点不能彻底理解，影响学习进度，对关键的操作步骤稍有不懂，就可能影响以后的所有操作，很难抓住学习的重点和难点，教学效果不好。

2.3 案例准备不够充分

教学案例要能涵盖相关的知识和技能，创设题例真实情境，提出有效问题，才算合格的案例。有的教师虽然应用了案例法教学，但是在案例准备上不够充分，知识点不足，不能融会贯通，缺乏创意。这样的案例，学生学习得不到完整的知识体系，有遗漏的知识点。案例法教学没有得到充分的发挥和有效的应用。

3 “案例教学法”应用实例

以制作喷泉效果为例。

3.1 案例的准备阶段

书写案例，教师将已经讲授的“车削”建模、“噪波”修改器、“喷射”粒子系统及其属性对话框、材质和环境设置四个知识点，融入到现实生活的喷泉效果题例当中，并提出利用“重力”和“导向板”对“喷射”粒子进行控制方法的新的知识点。要求学生能通过资料进行学习，掌握一定的操作方法，制作出喷泉效果，教师最后给出正确答案，学生自行比照，巩固知识点。

3.2 案例的提出阶段

（1）问题：制作喷泉效果。

（2）教学目标：

a.复习建模、修改器、效果、对话框的知识。

b.掌握“重力”和“导向板”对“喷射”粒子进行控制的方法。

c.掌握材质的制作方法。

（3）操作思考题：

a.如何使用修改器中的“挤出”命令制作水池底部？

b.如何使用“车削”建模建立水池中心造型？

c.如何使用修改器中的“噪波”命令制作水波荡漾效果？

d.如何使用“喷射”按钮制作“喷射”粒子系统？

e.如何使用“重力”参数设置和“导向板”按钮制作喷泉？

f.如何制作“地面”、“喷泉”、“水池”、“水面”等材质？

3.3 案例的讨论阶段

学生阅读案例后，按照思考题的内容，回顾自己的知识体系，看是否能够解决问题，把不能解决的问题进行标注，使用教材或者工具书、网络资料进行查阅，了解解Q问题的方法。所有问题都逐一解决后，提出自己的解决方案。

此时，教师按一定原则划分学习小组，每组由一名组长，4～5名成员组成。每名成员将自己的方案提出，组员们共同进行讨论分析，形成该组的初步优化方案。

3.4 案例的验证阶段

组员们通过本组确定的方案，进行实践操作，验证本方案的正确性和优化度，对方案进行补充或者删减步骤，以达到最大程度的优化，提出最终方案。

3.5 案例的分析与总结阶段

每个学习小组指派一名代表说明该小组的最终方案，包括设计思路、操作步骤、创新设计。教师给出本案例的正确答案，并总结归纳相关知识点，讲解技能和方法。教师针对各个学习小组的解决方案，在优点、缺点、创新点等方面逐一进行点评，并给出建设性意见。学生通过教师的讲解把握知识的重点内容、操作的关键步骤，对知识进行重构，巩固知识体系。

4 结 语

通过查阅文献资料，案例教学法在计算机类课程中应用还很少，在3DMAX课程中使用案例教学法，具有十分重要的现实意义和示范作用。学生通过案例法学习3DMAX课程，明确了学习思路，了解了知识内容的侧重点。激发了学习兴趣，主动探索知识，培养了综合素质和创新能力，取得了卓有成效的成果。虽然，案例教学法虽然被应用于一定的学科教学当中，但是还没有达到普及的状态，尚处于初级阶段，还应该逐步进行推广，广泛应用。

主要参考文献

[1]李丽华，魏树权.案例教学法在VB中的应用――以扫雷游戏为例[J]. 电脑知识与技术，2016（22）：108-110.

第6篇：方案优化步骤范文

[关键词]相关机会约束；应急调度；机型指派；遗传算法

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.103

[中图分类号]F224.3；V352 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）12-0-02

航空公司一般会提前1年制订出相应的航班计划，然而这些计划在安排时常被不确定事件打乱。利用恰当的模型与优化算法，提出应急调度方案，有利于保障航空公司快速恢复正常运营，减少航班延误。对此黄为 等论述了航空公司航班应急调度的目标、方法及对策。牟德一 等提出航班调度应急管理鲁棒调度与受扰恢复策略研究。本文引进相关机会约束，在传统的模型中加入随机变量，建立带有相关机会约束的航班调度模型。

1 应急情况下机型指派模型研究

1.1 确定情况下航班调度问题的机型指派模型

1.2 应急情况下的航班调度机型指派问题相关机会约束模型

在应急情况下，管理者期望在花费资金较少的情况下最大概率的实现预期的管理目标，由于在航班应急情况下，许多参量出现一定的随机型，原来的一部分确定型变量转化成为随机变量，传统的确定型数学规划模型无法很好地求解这类机型指派问题，相关机会约束模型，在根据具体条件情况要求下设定一定的优先等级，允许在一定情况一定置信水平下满足约束条件，其模型如下。

2.2 随机拟合仿真的改进遗传算法

由于相关机会模型问题的复杂性，很难利用现有的理论方法求解，采用蒙特卡罗随机仿真拟合的改进遗传算法极大地方便求解模型。基于蒙特卡罗随机拟合的改进遗传算法求解步骤如下。步骤1：确定变异概率Pm，交叉概率Pc及种群数参数N；步骤2：编码优化问题，形成有N个染色体的初始群体，并借用随机拟合技术检验染色体的可行性；步骤3：借用随机拟合技术估算初始种群中每个染色体的适应值；若停止规则满足，则算法停止，否则转下一步；步骤4：估算概率；步骤5：以概率Pi从初始种群中随机选部分染色体构建新的种群；步骤6：按照给定的变异概率Pm与交叉概率Pc，对染色体实行变异与交叉操作，并借用蒙特卡罗随机拟合技术检验后代的可行性；步骤7：重复步骤2至步骤6，直到完成设定的循环次数；步骤8：给出方案结果最好的染色体作为最终最优解。

3 算例分析

A航空公司为应对由风暴等不确定因素引起的大面积航变，提前制定应急预案。该公司有2种机型，6架Ⅰ型飞机，3架Ⅱ型飞机，Ⅰ、Ⅱ机型的座位数分别为185、200。设A航空公司甲、乙城市之间的航班旅客需求为ξ1（去）、ξ2（返）分别为正态分布ξ1～N（150，352）、ξ2～N（160，472），首先来解2.1中的模型，根据算例的数据，得到F={1，2，3，4，5，6}，J={1，2}，M={1，2，3}，N1=6，N2=9，由程序得到最优解确定性模型最小成本为115 608，甲乙往返满足旅客量需求置信水平分别是80%、52%。现引入相关机会约束，设定一定的优先等级，设定满足甲去乙为第一优先级，置信水平不低于90%，乙返回甲地为第二优先级，置信水平不低于80%，满足在相关基础模型参数基础上，求解的相关机会约束模型最小成本为121 956。并且误差不超过2%。结果显示，成本虽然有所增加，却能够以较高的置信度满足旅客需求，模型具有鲁棒性，往返置信水平分别提升到90%、80%以上，有效提升航空公司形象及顾客满意度，有利于长远发展。

4 结 语

在前人成果基础上构建相关机会约束的机型指派模型，并运用蒙特卡罗随机拟合与改进遗传算法等方法求解模型，结果显示模型的可行性及鲁棒性，一定程度上可为航空公司的应急机型调度提供相应参考。但模型仅考虑了不确定旅客需求的随机性，实际情况较为复杂，可以进一步研究同时包含模糊不确定性、随机不确定性的突发状况及应急调度。

主要参考文献

[1]赵秀丽.航空公司不正常航班恢复模型及算法研究[D].南京：南京航空航天大学.2010.

[2][美]马苏德・巴扎尔甘.航空公司运营规划与管理[M].邵龙，王美佳，译.北京：中国民航出版社，2006：39-56，81-91.

[3]牟德一，王志新，夏群.基于机组延误概率的鲁棒性机组配对问题[J].系统管理学报，2011，20（2）：207-212.

第7篇：方案优化步骤范文

关键词：n次公交换乘，最优路径

 

1 引言

目前，公交换乘算法大多是以“空间距离”最短作为第一考虑要素，如Dijkstra算法，遗传算法，A*算法和燃烧算法等算法，这些算法不适合公交网络的特点和人们在选择公交乘车方案时往往把公交换乘次数最为第一考虑要素的实际情况，本论文在分析和总结公交站点、公交线路等公交数据的特点基础之上，采用了了基于n次公交换乘的算法，使系统更方便，更好的满足了生活中人们的实际需求和提高了查询的效率。

2 公交乘换数据分析与抽象

2.1 公交数据的分析

数据是GIS的核心部分，数据的组合结构的设计决定了系统功能实现的程度。

①公交数据的种类.公交数据简单的可以分为两类：公交数据主要有公交站点、公交线路、以及公交路段等数据组成。论文参考，最优路径。

②公交站点、线路分析.这里为了讨论方便，对公交站点、线路都做简单的处理。默认公交站点唯一，并不存在站点同名等。默认公交线路为完全的单向线路，不存在双线，单双线结合，单环行线和双环行线等。

2.2 公交数据的抽象

同一公交线路两个方向上的同名站点的抽象在同一公交线路上的同一个站点，还有其他的一些较复杂的情况都抽象成简单的情况。

3 公交乘换算法设计

对于公交换乘的算法，很多学者都进行了一些研究，得出了最优的路线查询，但对于最优路线有着不同的理解：基于最短路径的（如:Dijkstra算法、遗传算法、A*算法和燃烧算法等），还有部分算法是基于换乘时间最少，所用费用最少，换乘次数等。论文参考，最优路径。论文参考，最优路径。但对公交乘客的心理调查表明:在公交换乘方案的选取上，首先要考虑的因素是到达目的地的换乘次数要最少，其次才是要求路径最短。因此，基于最短路径的的公交换乘算法并不能满足实际的需要。在目前的公交换乘算法中，基于换乘次数最少的最优路径算法——n次公交换乘算法是比较符合人们出门时选择公交线路时的实际要求的。

根据人们的出行习惯以换乘次数最少为约束条件进行设计基于换乘次数最少的最优路径算法­——n次公交换乘算法描述。

整个最少换乘算法的思想是一个递归的过程，从搜索经过起点站或目的站点的线路开始,由线路查找该线路经过的所有站点,再从这些站点查找经过它们的所有线路,不断迭代,直至找到终点站为止。算法的描述如下:

步骤1 输入乘车的起始站点和目的站点；

步骤2 对起始站点A进行站点所在公交线路搜索，得到线路集合LA, 同时对目的站点所在公交线路进行搜索，得到线路集合LB；

步骤3 判断交集Result=LA∩LB：如果Result! =null，则Result即为从A站点到B站点的直达线路，输出结果并结束运算；

步骤4 如果Result==null，将LA中各线路中A站点以后所有站点不重复地加入集合UA，将集合内每个站点作为起始站点，B作为目的站点，重新按照步骤2、3进行搜索；

步骤5 如果Result!=null，则得到一次换乘的方案，输出结果并结束运算；

步骤6 如果Result==null，则重复步骤4，依次进行。设定换乘次数的上界N，然后以不大于N次换乘的方案得到可行路径。当换乘次数超过N时，Result仍然为null，则表示从站点A没有可到达目的站点B的公交方案，算法结束。论文参考，最优路径。本算法的主要思想可由图1表达：

图1 公交换乘算法流程图

4 公交乘换算法的实现

本公交换乘算法的实现过程为：输入所要查询的起始站点A和结束站点B，首先，查询站点A和站点B之间是是否有直达线路，如有则返回直达线路并退出查询；如过A、B之间没有直达线路，返回站点A能够直达的站点集合S，接着判断集合S中是否有站点C能够直达B，如存在站点C能够直达B则返回站点C并退出查询，如果不存在站点能够直达B，接着查询集合S中的站点C能够直达的站点集合S1，依次递归，直到存在换乘方案使站点A能够到达站点B或达到最大换乘次数是退出查询。论文参考，最优路径。

5 结语

本算法从分析，设计到实现的过程中，是以到达目的地的换乘次数要最少为第一原则，路径最短为第二原则，利用n次公交换乘，进行算法的描述和设计，全面阐述了公交乘换算法的原理、特点，以及公交乘换的研究现状，同时结合人们的出行习惯，总结了公交乘换算法的研究方式，实现了n次公交乘换算法。论文参考，最优路径。本文研究了简化情况下的公交乘换算法，在现实复杂其情况下的公交乘换算法则更加复杂，例如考虑单双线问题等，尚有很多问题值得我们去探索和研究。

参考文献

[1]尹志华,罗小龙,刘少华.荆州电子地图公交查询算法与分析[J]，测绘与空间地理信息,2008,31(1):141-143.

[2]邵燕林,许晓宏,郑爱玲.公交乘换分析的数据库设计与算法实现[J].计算机时代,2004,(3):16~19.

第8篇：方案优化步骤范文

【关键词】高速公路桥梁改扩建组织安排方案设计

中图分类号： TU997 文献标识码： A

一、工程概况

江六高速公路JL-HJ2标是国家重点工程上海至西安高速公路江都至六和段的重要组成部分，利用了已有的扬州南绕城公路中的一段。位于扬州市邗江区与仪征市境内，起止桩号：K27+250～K32+886.4，路线全长5.6364km，其中利用扬州南绕城公路扩建段全长4.2km，扩建段由双向四车道扩建为双向八车道。扩建桥梁中大桥1座/381.56m ，中桥6座/323.76m，支线上跨桥1座/323.57m；基础均为钻孔灌注桩基础，桥台有桩柱式和肋板式两种，桥墩为柱式桥墩，上部结构为先张法空心板和后张法空心板，支线上跨桥为预应力混凝土连续箱梁。

二、工程主要特点及难点分析

1、原扬州南绕城公路交通流量大，施工中不中断交通，边运营、边扩建，扩建施工期间必须保障行驶车辆能够安全、快捷地通行，扩建工程标准高，难度大；

2、原老桥使用多年，结构状态已经发生很大变化，存在不同程度的病害，对老桥的加固及拼接施工具有不可预见性，必须现场施工时才能确定处理方案，对施工组织带来相当大的难度；

3、扩建桥梁均为预制板梁桥，工程数量较小，但形式多样（1m宽先张空心板、1.2m宽先张空心板、异型先张空心板和后张空心板），同时预制且预制期短，需投入大量的模板；

4、封闭期时间较短，封闭期内扩建桥梁拼接同时施工，点多、障碍物多（沿线地上电网、地下管网分布密集）、作业面狭窄，施工组织复杂，施工投入大；

5、赵家支沟中桥已经拼宽过一次，第一次拼宽部分上部结构及盖梁的拆除，立柱拼接、新盖梁的浇筑及上部结构的修筑等工序只能在封闭期内施工，赵家支沟中桥又位于D匝道的出口位置，按江六项目办对江六高速公路全线通行及封闭的时间规划，D匝道较其他位置的封闭期缩短2个月，增加了施工难度和人员、设备投入；

6、规划2号路分离式立交主线上跨桥第2跨上跨银柏路，下部结构施工时银柏路也需要保通；该桥拼宽过一次，第一次拼宽部分上部结构及盖梁的拆除，立柱拼接、新盖梁的浇筑及上部结构的修筑等工序只能在封闭期内施工，施工难度加大；

7、K30+806.2通道变桥梁内侧的下部结构和上部结构必须在封闭期内施工，机械设备、模板及劳动力需要增加投入；

8、江六高速下穿G328处设置八字桥互通交通转换。新建G328国道上跨主线桥第一、三联施工时需要封闭原蒋王收费站及老G328线，需修筑临时便道保证老G328线与扬州南绕城公路的通行，施工组织难度大。

三、施工安排原则及对策

桥梁施工方案需遵循以下四点原则：

1、江六高速扩建段为扩建原有扬州南绕城公路，在施工期间保证最低双向两车道通行，基本不影响正常交通，保证各个施工阶段主线的通行；

2、桥梁拼接施工要考虑对减少对主线交通的影响程度，并将影响程度减少至最小；对交通的影响包括影响强度最小和影响时间最短，在施工期给老路提供尽可能大的通行能力，减少连续影响的路段长度和影响时间。除了减少主线交通的影响外，还必须考虑对被交道交通的影响；

3、根据江六项目办对江六高速公路全线通行及封闭的时间规划和阶段性计划安排为原则；

4、在着重考虑施工交通组织问题和研究施工工序的基础上，合理安排桥梁改扩建方案，既将影响车辆通行时间降低至最短，又避免在封闭期间完成过多的分项工程造成人员、设备的过多投入。

根据以上四点原则主要采取以下对策：

1、桥梁工程改扩建工程修建初期的下部结构对主线交通影响很小，可以保证正常通行，在进行桥梁拼接工程施工时才需要进行大规模的交通组织，届时利用老G328国道、扬溧高速及扬州西北绕城路进行部分分流，降低施工组织难度；

2、根据交通组织计划，桥梁上部构造先施工右幅，再施工左幅；

3、扩建工程中有很多拆除、重建工作，这些工作直接影响到扬州南绕城公路和地方道路的正常通行，在施工中合理设置临时道路、标志标牌等临时工程以减少对通行车辆的影响；

四、拼宽桥梁施工方案

本项目主线桥梁扩建工程采用上构连接下构不连接的模式，故在考虑交通组织计划的基础上采取“分幅施工，分幅通行”的方案，施工方案主要分以下几个步骤：

步骤一：开工初期两侧同时施工桥梁拼宽部分下部结构及安装上部结构空心板（新老桥拼接处内侧边板除外），右幅优先施工，此时主线双向四车道通行（见图1）；

图1拼宽桥梁施工方案步骤一

步骤二：因赵家支沟中桥和规划2号路分离式立交主线上跨桥已经拼宽过一次，本次拼宽施工需要拆除第一次拼宽的上部结构及盖梁，利用其桩柱，重新浇筑盖梁与新修建桩柱连成整体，该分项工程必须封闭时才能施工；为避免封闭期内机械及劳动力投入过大，拼宽桥梁采用流水施工的方案，所以其余拼宽桥梁在右幅封闭前封闭右幅外侧车道，并设置临时护栏，右幅单车道限速通行；右幅桥梁拆除外侧护栏、护栏座及部分现浇桥面板，切除原桥外边板翼缘，并对新老桥拼接部分进行植筋（见图2）；

图2拼宽桥梁施工方案步骤二

步骤三：右幅封闭，左侧设置安全隔离墩，双向两车道限速通行；右幅拆除剩余2座桥梁右幅外侧护栏、翼缘板及第一次拼宽过的桥面板、盖梁，完成全线所有桥梁的维修加固、支座更换、新老桥拼接、桥面系及护栏等工程后，铣刨老桥沥青混凝土，摊铺沥青中面层（根据江六项目办对江六高速公路全线通行及封闭的时间规划和阶段性计划安排，考虑到右幅封闭期较短，为3个月，所以封闭期内路面只摊铺至中面层）（见图3）；

图3拼宽桥梁施工方案步骤三

步骤四：右幅桥梁沥青混凝土中面层铺装完成后，左幅封闭交通，右幅设置安全隔离墩，双向四车道通行；因赵家支沟中桥位于汊河枢纽E匝道出口位置，E匝道封闭时间为3个月，较主线左幅封闭时间短2个月，所以在封闭左幅桥梁施工时优先对赵家支沟中桥左幅进行施工（见图4）；

图4拼宽桥梁施工方案步骤四

步骤五：左幅沥青上面层摊铺完成后，右幅封闭，左幅双向四车道通行；右幅摊铺沥青上面层；

步骤六：全桥施工完毕后，开放交通，双向八车道通行（见图5）；

图5拼宽桥梁施工方案步骤六

五、通道改建桥梁施工方案

由于扩建工程中地方路网规划及改扩建的需要，将原主线K30+806.200通道改建为分离式立交主线上跨桥；施工组织时考虑了如下两种方案。

方案一：

步骤一：半幅路基双向通行，半幅横向开槽，开槽宽度为墩、台帽宽度，深度至桩顶高程；

步骤二：施工墩柱及墩、台帽，半幅路基整体在开挖至梁底0.5m左右，架设板梁，铺设桥面系；

步骤三：按以上步骤施工另外半幅，桥梁施工完成后在开挖剩余路基；

方案一在沪宁高速公路扩建工程得到应用；根据江六高速公路全线通行及封闭的时间规划和交通管制计划安排，右幅封闭期短仅为3个月，按方案一达不到工期要求，经过仔细研究施工图纸，针对实施方案一的优缺点，考虑到最大限度的不影响交通，确定了方案二：

步骤一：开工初期两侧同时施工桥梁外侧的下部结构，不影响扬州南绕城公路双向四车道通行；

步骤二：封闭右幅，左幅双向两车道通行；右幅在加强防护以保证左幅路基稳定的前提下，半幅横向开槽，在墩台位置横向开槽出施工墩台帽的宽度，开槽深度至墩台帽底高程。通道改建桥梁开挖横断面示意图见图6，通道改桥梁开挖纵断面示意图见图7；

图6通道改建桥梁开挖横断面示意图

图7通道改建桥梁开挖纵断面示意图

步骤三：浇筑桩基墩台帽，右幅路基整体开挖至梁底0.5m左右，原通道拆除至梁底0.5m左右，架设梁板，铺设桥面系（见图8）；

图8通道改建桥梁施工步骤三

步骤四：按以上步骤施工左幅，桥梁施工完成后，桥上双向八车道通行；桥下拆除剩余通道并开挖剩余路基，并对挖除路基后露出地面的墩柱进行装饰（见图9）。

图9通道改建桥梁施工步骤四

六、G328国道上跨主线桥施工方案

G328国道上跨主线桥第二联施工时不影响老L线（老L线经过蒋王收费站进入扬州市区）与扬州南绕城公路通行，但第一、三联施工时影响老L线与扬州南绕城公路通行，为保证在施工时老L线与扬州南绕城的顺利通行，考虑了施工图纸中设计了方案一：

（一）方案一

设置“临时便道一”与“临时便道四”；

“临时便道一”位于扬州南绕城道路南侧，全长672m，路面宽度15.5m；“临时便道四”位于扬州南绕城道路北侧，江六高速主线南侧，全长172m，路面宽度10.5m。

1、施工步骤

步骤一：施工 “临时便道一”及G328国道跨主线桥第二联，此时扬州南绕城及蒋王收费站正常通行（见图10）；

图10G328国道上跨主线桥施工方案一步骤一

步骤二：封闭蒋王收费站，扬州南绕城车辆在“临时便道一”双向四车道行驶，施工G328国道跨主线第一、三联及桥头道路顺接，拆除扬州南绕城通往蒋王收费站匝道，施工“临时便道四”（见图11）；

图11G328国道上跨主线桥施工方案一步骤二

步骤三：G328国道上跨主线桥通车，蒋王收费站开通，扬州南绕城“江都仪征（南京）”方向车辆在“临时便道四”单向二车道行驶，扬州南绕城“仪征（南京）江都”方向车辆在“临时便道一”单向四车道行驶，G328上跨主线桥上双向四车道行驶（见图12）。

图12G328国道上跨主线桥施工方案一步骤三

步骤四：江六高速试运行，拆除“临时便道一”和“临时便道四”。

2、存在问题

（1）扬州南绕城及匝道包围区域内“临时便道一”无法施工。

“临时便道一”使用时间早，需在施工前期修筑完成，此时扬州南绕城公路及通往蒋王收费站的匝道正常通车，施工设备及工程材料无法进入扬州南绕城及匝道包围区域（见图13）。

（2）征地面积大，部分房屋需要拆除。

“临时便道一”路面宽度15.5m，需顺接扬州南绕城通往蒋王收费站匝道高程，填方高度较大（最大填方高度2.9m），征地面积大（12726㎡），便道范围内有二层楼房一座，平方两间，电信发射塔一座，附近村民祭祀用“沈家塔”一座，共需拆迁面积：411㎡（见图13）。

图13G328国道上跨主线桥施工方案一存在问题示意图

（二）在考虑了方案一存在问题后，进行了修改后，设计了方案二。

“临时便道一”长度不变，路面宽度由15.5m改为10.5m，便道坡脚与新G328坡脚相接；“临时便道四”路面宽度由10.5m改为15.5m，原设计利用“蒋王收费站至南京方向匝道”变为拼宽匝道5m后利用（原匝道路面宽度10.5m）。

1、交通转换方式、步骤

步骤一：施工“临时便道四”，施工G328国道跨主线桥第二联，扬州南绕城及蒋王收费站正常通行（见图14）；

图14G328国道上跨主线桥施工方案二步骤一

步骤二：封闭蒋王收费站，扬州南绕城车辆在“临时便道四”双向四车道行驶，施工G328国道跨主线第一、三联及桥头道路顺接，拆除扬州南绕城通往蒋王收费站匝道，施工“临时便道一”（见图15）；

图15G328国道上跨主线桥施工方案二步骤二

步骤三：G328上跨主线桥建成通车，蒋王收费站开通，扬州南绕城“江都仪征（南京）”方向车辆在“临时便道四”单向四车道行驶，扬州南绕城“仪征（南京）江都”方向车辆在“临时便道一”单向二车道行驶（见图16）；

图16G328国道上跨主线桥施工方案二步骤三

（4）江六高速试运行，拆除“临时便道一”、“临时便道四”。

2、方案二优点

“临时便道一”征地面积：8250㎡比方案一减少4476㎡；避免了房屋拆迁费用（仅占用附近自行车棚）；减小了“临时便道一”的填筑高度；扬州南绕城及匝道包围区域内“临时便道一”施工在匝道拆除后进行，施工设备及材料方便进入（见图17）。

图17G328国道上跨主线桥施工方案二需拆迁建筑物示意图

方案二存在问题及解决方案

（1）“临时便道四”按照原设计路线，路面宽度由10.5m改为15.5m后，老匝道桥桥孔下宽度无法满足要求。

解决方案：调整便道线形后能够满足两侧硬路肩宽度要求，但临时便道占用部分江六高速的边沟及护坡道(约占用25m)。临时便道拆除后施工此部分主线边沟、护坡道及隔离栅。此处土路肩宽度由0.75m变为0.3m（见图18）。

两侧硬路肩宽度=路面宽度-两侧土路肩=15.5-0.75×2=14m

调整线形及交角后便道穿过桥孔路面宽度：14.9-0.5×1.15=14.3m

图18方案二中老匝道桥下便道宽度不满足15.5m解决方案横断面

（2）“临时便道四”利用老匝道宽10.5m，不能满足15.5m便道宽度。

解决方案：利用匝道拼宽5m后满足15.5m路面宽度要求（见图19）。

图19方案二中“临时便道四”利用老匝道拼宽路面横断面

（3）为减小临时便道征地、拆迁数量，设计“临时便道一”占用部分新修筑G328边沟及护坡道，其中40m便道占用新G328部分路基边坡。在临时便道拆除后施工此部分G328边沟、护坡道、隔离栅及路基边坡（见图20）。

图20方案二中“临时便道一”与占用G328线路基边坡示意图

（4）原设计方案中“临时便道一”施工需要拆除部分房屋，方案二避免了房屋的拆迁，但未拆迁房屋与外界连接道路被中断。

解决方案：拆除扬州南绕城通往蒋王收费站匝道后，在原匝道位置修建临时道路，供附近未拆迁居民使用，再施工“临时便道一”（见图21）。

图21修建供未拆迁居民使用的临时道路示意图

七、结束语

在不中断和少影响交通情况下进行桥梁扩建施工目前还处于完善阶段。江六高速公路已于2012年11月29日建成通车，本文根据江六项目办对江六高速公路全线通行及封闭的时间规划和阶段性计划安排，描述了在扩建工程中与交通管制相结合，并结合地方道路网进行统筹考虑，选择合理的桥梁改扩建方案，以顺利完成高速公路扩建工程。

【参考文献】

1、由江苏省交通科学研究院2009年8月设计的《上海至西安国家高速公路江都至六合段邗江二施工标段施工图》；

2、江六高速JL-HJ2标的《招标文件》、《投标文件》和《施工合同》；

3、江六高速公路JL-HJ2标投标文件中的《初步施工组织设计》；

第9篇：方案优化步骤范文

LAC（Limits of Acceptable Change）理论，可接受的改变极限，由比利时的数学家、生物学家P・E・Forest于1838年提出，最先是由美国农业部的森林管理局用于对野生动物的管理。1985年，美国农业部林业局首次将LAC理论应用于旅游管理领域，用以解决游憩环境容量问题。作为对环境容量理论的深化，对指导旅游开发，协调开发与保护之间的矛盾具有重要意义。该理论不再把旅游开发过程中的容量控制单一的局限在对旅游者人数的控制上，而是通过建立自身完善的理论系统，综合地考虑旅游区的社会环境、自然环境、人工环境在旅游开发过程中的承受力。

旅游开发和资源保护存在独立、共生、对立的三种关系（保继刚等，1999），而旅游的开发或多或少的都会给环境带来一些负面的影响，资源质量的下降也是不可以避免的，因此需要给旅游地设立一个可以接受的极限值，而景区管理人员的眼光也不仅仅局限在这一数据上，而是要在这一极限范围内去探究多大强度的旅游活动是可行的。LAC理论的基本思想是：通过对旅游区的现状分析，设定环境控制的各项指标，计算出与该景区相对应的可接受的最大的该变量，在整个开发过程中对这样的指标体系进行监控，避免给环境带来破坏。

1985年由美国国家林业局出版的《荒野地规划中的可接受改变理论》报告中首次系统地提出了LAC的理论框架和实施步骤，整个理论框架分为以下九个步骤：

（1）确定规划地区的课题和关注点；

（2）界定并描述旅游机会种类；

（3）选择有关资源状况和社会状况的检测指标；

（4）调查现状资源状况和社会状况；

（5）确定每一旅游机会类别的资源状况标准和社会状况标准；

（6）根据步骤一所确定的课题和关注点和步骤四所确定的现状制定旅游机会类别替选方案；

（7）为每一个替选方案制定管理行动计划；

（8）评价替选方案并选择出一个最佳方案；

（9）实施行动计划并监测资源和社会状况；

LAC理论的优势在于它通过对景区的资源和居民进行考察，针对目的地的实际情况，为其量身设计景区的各项指标的具体量化数值，通过这种直观的数量化手段，让管理者更容易在景区的经营过程中的监测和控制。虽然有些指标也并不是能够那么简单的量化，但是较之以前的旅游容量的技术手段，LAC在可操作性上确实有其特色和优势之处。

20世纪90年代以来，LAC理论就已经被很多国外人士用于国家公园和旅游管理之中，并取得了很好的效果，但是国内对这一理论的研究还比较少，大多仍停留在对环境容量定量数据的探究上。

二、 LAC理论在皖南古村落的应用

LAC理论作为环境承载力的一种变通方法,最直接的目的是要通过研究和问题分析改善景区的管理体系，相比较计算体系复杂的环境容量体系，它所使用的是一种基于旅游管理对象的性质而确立的综合、系统的衡量指标体系，更加的科学化，可操作性更强。此外，清晰的数据界定有助于更好的管理。

诚然，皖南古村落在旅游发展过程中也加强了对保护的重视，采取了措施，遏制了一些不良现象的发生（诸如建筑的损坏、环境的污染、民俗的遗失等等），建立起古村落的可持续发展模式，因此管理和控制是必不可少的。如何选取科学、有效的管理理论来指导古村落今后的旅游发展，具有重要的现实意义。

LAC理论从资源保护和游客体验两个角度设立监测指标，在协调不同利益相关者的意见后，通过数据的分段来明确机会种类的类型，制定相应的措施。这种兼顾各方利益和全面综合的景区保护方法更具有优越性和进步性，本节以皖南古村落为例，运用LAC的管理办法，来指导古村落的运行和监控。

（一）确定规划地区的课题和关注点

第一步骤主要包括对以下四个方面内容的界定：①确定皖南古村落的资源特征和质量；②确定皖南古村落规划应该解决的问题；③确定哪些是公众关注的管理问题；④确定规划在区域层次和国家层次扮演的角色。

皖南古村落作为千年的历史见证，承载着徽州人的建筑智慧和生活理念，虽然经历了上千年的时间洗礼，皖南古村落作为一项世界级的文化遗产还是较为完好的被保存了下来。总体而言，皖南古村落的资源禀赋较好，文化内涵价值较高。由于遗产资源的这种不可复制性和不可再生性，决定了古村落的开发模式必须是以保护为前提，适当的开发力度，而不是一味的强调经济效益。因此，目前的发展重点应该是通过联合各相关利益者（政府、旅游开发商、目的地居民，适当的时候还包括游客），通过对旅游景区的有效管理和监控，实现古村落的健康化、可持续化。

（二）界定并描述旅游机会种类

旅游机会种类是用来描述不同的资源所要维持的不同的资源、社会和管理状况。以皖南古村落为研究对象，根据当地旅游资源的现状特征，对资源的保护和游客体验确定不同的旅游机会类型，当然这些机会种类必须是从资源保护的角度出发，与景区整体的规划目标保持一致。

（三）选择有关资源状况和社会状况的检测指标

指标是针对监测活动所设立的直观反映。LAC理论下的指标选择主要有以下三个方面的原则：一是可测量性，以量化的指标为主，具体的数据量可以方便管理者的决策，简化监控过程；二是实际性，即所设定的指标必须是要有意义的，尤其是对景区的实际保护工作。通过一整套的指标体系对目的地进行监控；三是灵活性，由于LAC理论是一个动态的管理过程，这样的指标体系仍然需要留有一定的空间，以便不断地完善，科学地决策。LAC理论关注的对象包括资源和游客两部分，下面针对皖南古村落的资源状况和游客体验设立了相关指标。（见表1）

（四）调查现状资源状况和社会状况

资源和社会现状的调查时为接下来的步骤（五）确定的资源状况和社会状况标准，调查的内容即为步骤（三）所设计出来的监测指标。

（五）确定每一旅游机会类别的资源状况标准和社会状况标准

标准是为每一个旅游机会种类所划定的极限值，为管理者的监测与行动提供依据，这也体现了LAC理论的字面意义。这里所说的极限值是协调好景区管理者、当地居民和专家等的意见，以每日的游客量为例，景区的开发商当然希望这个数值越到越好，门票收入越多越好；可是游客数量的增多，容易造成拥挤问题，扰乱当地居民原本的生活环境，同时也会给他们的生活习俗带来一定的冲击；旅游活动频率的提高也带来了对景区环境和资源的破坏，由于遗产资源的功能多元性与利益主体的多样性，景区的产权十分复杂，当涉及资源的保护问题时，容易造成“踢皮球”的局面。

（六）根据步骤一所确定的课题和关注点和步骤四所确定的现状制定旅游机会类别替选方案

替选方案是规划者和管理者根据步骤一和步骤四所获取的信息，来探索旅游机会类别的不同空间分布。不同的方案可以满足不同的课题、 关注点和价值观，但是都不能与保护区的天然性质相违背。下面以大气净化对旅游的承载力、植被对旅游的从承载力、噪音的感知

为例。（见表2）

（七）为每一个替选方案制定管理行动计划

步骤六所确定替选方案，只是制定最佳方案的第一步，管理者和规划者应该知道从现实状况到理想状况的差距有多大，还需知道必须采取什么样的管理行动，才能到达理想状态，从某一种角度来讲，在步骤六中，应该为每一个替选方案进行代价分析，确保所确定下来的管理行动计划方案是最佳的。（见表3）

（八）评价替选方案并选择出一个最佳方案

根据以上七个步骤所确定的分析框架和调查结果，评价上述旅游机会种类下的管理行动计划的代价与优势，再综合考虑课题、关注点，选择一个最佳的方案。即旅游规划过程中就要融入资源保护的理念，通过指标数值的确定和管理行动方案的代价权衡，为景区的各项管理指标确定一个数量的极限值，在此范围内的经营活动程度都是可接受的，这也就是LAC的理念所在。

（九）实施行动计划并监测资源和社会状况

进行到此阶段，形成皖南古村落的LAC管理成果，通过文本的形式将规划的结果展示出来。该文本最核心的内容就是资源和游客的各项监测指标，以及标准的划分。接下来需要做的是对成果的实践，即对景区整个运行过程的监控。通过古村落管理部门，或者成立专门的监督部门，对各项指标定期进行考核，一旦其中的某项数值超过极限的时候，就需要立即采取措施，防止因为过度的旅游活动而引致的对资源的破坏。

三、结语