方案设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇方案设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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2方案选型

瓶氧供氧与液氧供氧主要是按需供给，对医院的需氧量要求不严格，不够就补充。而PSA制氧机在建设前，需进行需氧量测算，从而决定建设规模。首先，采用PSA制氧机供氧前，应了解医院平均月氧气消耗量、病床数、手术间、ICU病房数等；其次，开展平均用氧量、高峰期用氧量等测算；最后，经综合评估后，方可确定氧产量的选择。本文以某中心医院用氧量为例，进行方案选型设计。某医院每月用液氧数量折合成40L瓶氧为5000多瓶，医院病床总数1600张，手术室23间，ICU病床27张，24人高压氧舱1个。则PSA制氧系统选型设计及注意事项如下。

2.1执行及验收标准

中心供氧建设时应要求建设方的技术材料、设备、工程、设计、安装和运行全部按相关的最新国家标准执行，如采用国外标准则应提供中文文本，并确认该标准不低于相关国家标准。工程各设备的设计、制造、检验、供货、安装、调试、验收和维修，其各项技术参数必须符合或高于国家标准及行业标准，如有新标准则采用新标准。各执行相关标准分类及具体名称如下：

（1）供氧系统设计、安装调试、验收。YY/T0187—1994《医用中心供氧系统通用技术条件》；GB8982—1998《医用氧气》。

（2）吸引系统设计、安装调试、验收。YY/T0186—1994《医用中心吸引系统通用技术条件》。

（3）压缩空气储罐的设计、制造、验收。GB150.01-04—2010《钢制压力容器》。

（4）电气设备安装验收。GB3836.4—2000《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电器设备》；GBJ50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》。

（5）系统中各种管道施工及要求。GB50235—2010《工业金属管道工程施工及验收规范》；GB50016—2006《建筑设计防火规范》。

（6）医用气体终端的验收。YY0801.1—2010《医用气体管道系统终端第1部分：用于压缩医用气体和真空的终端》；GB/T12241—2008《安全阀一般要求》；GB567.1—2012《爆破片安全装置》；GB50184—2011《工业金属管道工程质量检验评定标准》；GB50236—2011《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》。

（7）各类管路验收。YS/T650—2007《医用气体和真空用无缝铜管》；GB/T17395—2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》；GB/T14976—2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》；GB/T12459—2005《钢制对焊无缝管件》。

（8）供气工程的施工。GB50751—2012《医用气体工程技术规范》。

2.2用氧量测算及分析

氧量测算是制定中心供氧总容量的重要依据，一般制氧量的测算以医院现有月瓶氧消耗为依据，或通过现有病床数、手术间、ICU等数量进行高峰用氧估算。

2.2.1平均用氧量测算因已知医院月用氧量折算为5000多瓶，因此考虑一定的冗余量，按6000瓶计算，满瓶压力取13MPa，即130kg/cm2，则医院每月用氧量为40L×130×6000÷1000L/m3=31200m3因此，每天平均用氧量为1040m3，则对PSA制氧机而言应当设计为机组每日工作时间不超过10h为宜，为此，该院的制氧机需求为1040÷10=104m3/h。

2.2.2高峰期用氧量测算依据YY/T0187—1994《医用中心供氧系统通用技术条件》的规定，测算用氧量时，各病房和手术室气体流量、使用率按表4计算。由此，该院高峰期用氧量测算情况见表5。

2.2.3氧产量建设规模选型时为使设备可靠运行，并保持良好的运行状态，延长使用寿命，设备应有一定的运行与停机比，通常为1∶1，且保证医院24h不间断用氧需求，考虑设计的冗余量及医院发展等因素，建议：该医院总制氧量为120m3/h，采用30m3/h医用分子筛制氧设备4套；所有制氧设备同时运行时，每天运行时间为10h，运行与停机比为1∶1.4，设备运行可做到一用一备，具有很好的散热时间和较充裕的维护保养时间。当用氧高峰期时，所有设备同时运行可满足102m3/h的高峰期用氧量需求。

2.3设备选型

本文所述中心医院采用液氧供氧，月液氧购置费用及人员工资费用统计为16万元，年支出费用192万。基于PSA制氧设备，其供氧成本主要由设备购置费用、运行费用、维修费用组成。采用4台30m3/h制氧设备成本如下：

（1）设备成本。90万/台套（国产品牌），合计360万元。

（2）运营成本。

①电费：4套设备总功耗为160kW，假设每天运行10h，则耗电量为1600kW•h。医院用电收费按0.8元（/kW•h）计算，则每天电费为1280元，每月电费为3.84万元。

②人员：2人，2500元/人，5000元/月。因此，运营成本为每月4.34万元，52万/a。

（3）维修成本。前3a免费保修，3a后按设备购置费用5%核算，18万/a，平均1.5万/月。因此，医院仅需30个月即可收回成本，而30个月后每月能节省10万元，为医院年节支120万元。目前，国内外制氧设备厂家众多，价格差异较大，国内制氧设备技术成熟，但价格一般为进口售价的1/2，售后服务价格仅为国外的1/4，同时由于国内厂商的技术力量制约，进口设备的维修难以及时维护，给医院造成不必要损失。因此，建议在设备选型时应考虑以国产设备为主。

2.4机房要求

设备机房布局图需依据医院最终确认方案、机型、数量等实际情况进行合理布局规划，而一般机房建设的基本要求：机房高度应足够，地面应坚固、平整，建议内墙面做吸音处理；机房内外配备干粉式灭火器材，机房照明应安装防爆灯及开关；空压机、储气罐、冷干机、过滤装置处应设下水道；机房内温度应为5～38℃，通风良好；地面施工时，应先进行设备动力线管预埋工作；空压机上散热口与排风口应制作排风管连接至机房外；机房进风口加装过滤网；制氧主机放空管应接至机房外，并做消音处理。

3结果

通过对3类氧源的安全性、使用方便性及可靠性、经济性分析可知，基于PSA制氧机的供氧方式安全性好、使用方便，同时具备较好的经济性，因此，是中心供氧的最佳选择方式。从国内医疗单位的总体情况看，目前是3种氧源技术并存。从近年新建或改造集中供氧系统的医疗单位看，主要以液氧和PSA制氧为主，瓶氧供氧已逐步淘汰，而应用PSA氧源技术的单位占绝大多数。

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一般造成APP卡顿不流畅，数据请求缓慢的网络相关原因有：多网络请求同时异步并发；网络请求的生命周期没有和Activity和生命周期的联动，Activity关闭后也可能某个网络请求还在后台进行；网络请求的优先级处理不合理；重复网络请求；网络数据接口设计不合理；没有设置网络数据缓存；网络请求的图片没有做缓存处理；创建过多的不必要对象，造成频繁GC等。

1.2APP架构设计

采用MVC设计模式，逻辑业务，数据和视图层分离。这样在后期改进和个性化定制时不需要重新编写业务逻辑。网络请求框架采用谷歌自己的框架Volley。Volley是FicusKirpatrick在GooogleI/O2013的一个处理和缓存网络请求的库，能使网络通信更快，更简单，更健壮。Volley提供JSON，图像等的异步下载；网络请求的排序（scheduling）;网络请求的优先级处理;缓存,多级别取消请求,和Activity和生命周期的联动（Activity结束时同时取消所有网络请求）。

1.3Android优化方案设计

目前Android平台的应用越来越多，基于Android平台的开发者也越来越多。对于手机平台来说，如何在这么小的平台上流畅的运行一个程序变得越来越重要。其中网络负载请求这块是APP性能优化的一个重要的部分。高性能的APP一般网络数据请求效率也都非常的高，体验自然会得到提升。本文从Android平台移动APP的网络负载请求优化入手，分析和设计一个基于APP网络数据请求模块的架构和优化设计方案。在APP的程序中Application里创建一个全局网络负载请求线程池，用于管理整个APP的网络请求，并进行优先级排序处理。单例模式，保证APP全局只有一个网络请求实例，避免创建过多对象，无法管理，耗费系统资源。网络线程池开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源。优先级请求排序策略。设置线程池的核心线程数和最大线程数。所有BlockingQueue都可用于传输和保持提交的任务。可以使用此队列与池大小进行交互：如果运行的线程少于corePoolSize，则Executor始终首选添加新的线程，而不进行排队；如果运行的线程等于或多于corePoolSize，则Executor始终首选将请求加入队列，而不添加新的线程；如果无法将请求加入队列，则创建新的线程，除非创建此线程超出maximumPoolSize，在这种情况下，任务将被拒绝。网络请求及时回收，与Activity同生命周期控制。在APP的全局Application里暴露一个添加和关闭回收网络请求的List，用来及时的维护和销毁网络负载请求。这样如果一个Activity停止的时候，同时取消所有或部分未完成的网络请求。这样就做到了多级别取消请求和Activity和生命周期的联动。合理的数据库接口对接设计。在不影响数据库请求效率和负载的前提下，用尽可能的少的接口去为APP提供数据。例如一个APP的界面Activity，尽量用最少的请求获取网络数据。这样少量的网络请求会提升APP稳定性和流畅性。设置网络超时时间和网络请求缓存。对于网络请求如果不设置合理的超时时间，会导致某个请求在服务器没有返回数据的情况下，不停地一直在后台运行，耗费内存，所以设置超时时间会避免这一问题的出现。同时可以根据需要适当设置下网络请求缓存，当重复请求某个接口时在规定的缓存有效时间内，读取网络缓存，可以减少耗费流量和优化速度。设立数据库缓存机制。可以使用内置SQlite进行相应的网络返回的数据进行缓存。优先存储一些固定的信息到数据库，例如用户的永远不会变得信息，如id，性别，出生日期类似的。笼统的说，不变文件的缓存时间是永久，变化文件的缓存时间是最大忍受不变时间。采用缓存，可以进一步大大缓解数据交互的压力，又能提供一定的离线浏览。当然缓存的数据需要更新的也要及时更新缓存。设置图片缓存，并且针对列表ListView或GridView等进行优化。图片处理加载在Android开发中经常会用到，图片加载是一个非常耗费内存的，过大和过多就会造成内存溢出。简单的缓存逻辑就是缓存网络图片到本地文件夹，下次重复加载时判断本地缓存是否有，有的话读取本地缓存，没有就重新获取，加载网络图片也是异步处理。图片处理要考虑多线程，缓存，内存溢出等很多方面。对于一些缩略图和原图显示要处理得当，缩略图显示的地方要讲图片压缩处理合适尺寸。像ListView和GridView这种列表在滚动和停止时要对图片加载进行处理，滚动时停止图片加载工作，停止滚动列表后再进行加载图片数据。这样可以避免滑动中列表卡顿和内存溢出情况。

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1.1科学的培训理论欠缺,不能对培训给以正确的引导

我国很多田径项目的教员进行训练时安排的训练方案对运动员来说,是不符合运动员身体训练规律的,在处理田径运动中步频和步长的训练时,通常会根据训练实际需求来改变训练方案,从而无法形成固定模式,更无从谈合适的指导。尤其突出的一个现象是教练往往不将运动员自身的身体以及技术现状作为考量依据,相反却根据那些具有领先技术的外国运动员训练时得出的数据来对我国运动员进行训练,完全忽视了体能、竞技运动水平等必要因素。

1.2训练没有达到系统化要求

无论是田径竞技运动员还是其他项目的运动员,其培养都不能根据赛场上得出的成绩来衡量运动员,也不能只关注短期效果,正确的方式是观察训练时运动员所表现出来的状态,从本质上发现运动员的体质及其在体育方面的潜力,田径运动员的培养不是关注暂时利益,是始于青少年时期,接受正规、系统、全面、科学的培训,然而这也是我国目前正在努力的方向。

1.3缺乏体育综合能力方面的培训

在田径训练过程中,一旦只是重视运动员的技巧上,那么只不过仅可造就一批田径工具而已,在倡导“和谐”的社会大环境下,运动员的训练必须更加以人为本,教练在制定培训方案过程中,必须高度重视运动员文化教育及心理素质培养,根据教育部规定,对运动员进行文化课及心理素质教育的训练是常规科目。与此同时,也不能忽略对各个运动项目的适应能力的培训,目的在于对运动员的身体素质进行有效的调节,以保障全方位开发及提升运动员身体素质。当前仅仅局限在田径能力方面这一做法毋庸置疑是错误的。就当前我国在田径项目的培训方式中可以看出,很大一部分都将对运动员进行的文化课及心理素质培训忽视掉,单纯考虑训练体能方面,功利性十足,从而造成了运动员也只从心里把田径运动看成是一种任务,甚至是一种谋生手段、一个职业而已,无法从内心认同这是终身事业。在这样既缺乏科学理论指导、又缺乏正确的训练训练态度的条件下,必将不会提升我国田径事业在世界上的水平。

2详细讨论田径运动中训练周期

2.1准备期

在准备期中,运动员的体能训练(含耐力训练、爆发力训练、超重恢复训练等等)是必备的,同时应该将田径训练中的不同任务和要求考虑在内,根据特殊情况设定不同训练阶段,例如,每个训练阶段可以设定为1～2个月,在这期间可以高度集中某一项训练科目,对运动员进行专项的基础的训练,这种方式极具目的性,能够得到较好的训练效果。由于时间较长,准备期的特点主要是训练节奏长、训练周期大、训练强度低、项目数量多等等。

2.2比赛期

比赛期,一般以半个月左右为限,这是一个比较短的实践周期,通常它会以适应性训练为主,目的在于调整身体基本状况,使之适应比赛而进行赛前适应性训练。这一时期运动员的主要训练特点体现是训练强度低,主要开展适应性和稳定性训练,重点是田径竞技项目起步阶段的读秒反映训练、比赛阶段的起速保持和呼吸调整训练、冲刺阶段的加速训练、临近终点阶段的凋整恢复训练等,另外也不应忽视对运动员进行心理调整训练以及抗压能力训练等等。

2.3恢复期

恢复期是一个短节奏的训练期,在这期间运动员的训练内容集中在调整、恢复上,它是保证运动员能够恢复身体机能的重要阶段,这个时期特点是训练负担较轻,通常来说都是一些基础性训练,难度小、时问短、科目小,但这是一个沟通各个训练周期和环节的保障期间。

3田径运动员训练方案的制定

3.1训练方案的制定要彰显周期性理论

田径竞技运动训练的周期主要就是上述的准备期、比赛期和恢复期,在制定训练方案时必须要按照项目周期性理论来制定各个阶段的训练方案。按照田径各项目比赛回合之间相隔的时间,田径训诫周期中的准备期、比赛期、恢复期再加以详细的划分为各不相同的小阶段、小周期,再根据每个项目特点的不同分别制定各小阶段、小周期的训练内容的强度。如在各小阶段、小周期的训练中制定相应项目运动员所需输出的力量值及技巧的训练方略。

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2设计反馈的及时有效化

BIM软件可以在设计阶段的任何时刻结合相关绿色节能分析软件（例如Ecotect软件）对方案进行相关设计分析，并及时反馈出模拟评估的结果。此外，传统的可持续分析工具在建筑物理、数据分析等方面要求分析人员具备较强的专业素质，而BIM的可持续分析软件具备操作简单、易于掌握的特点，不需要冗长的数据分析就可对不同设计策略进行快速评选，为建筑师在早期设计阶段提供技术支持。

3BIM在绿色建筑方案设计中的适用性分析

在建筑设计中，尽管设计阶段的成本仅占建筑总造价的5%-7%，但是设计阶段的设计方案却会对建筑总造价产生70-80%的巨大影响。此外，建筑的最终性能很大程度上也受设计方案的影响。在设计初期，设计师近80%的设计决策会影响建筑的最终能耗表现；而当一栋建筑已经进入施工或者运营维护阶段，从设计上大幅提高建筑性能的可行性就大为降低。由于方案设计早期可选设计策略具有高度不确定性，并对建筑最终性能影响显著，因此，建筑师能否在设计初期就得到及时有效地决策信息对提高绿色建筑设计水平具有至关重要的影响。无论是住宅建筑还是公共建筑，其功能复杂、形式多样，对能源与环境影响较大。同时，办公建筑中员工工作环境的舒适度及相关经济效益、品牌效益等方面逐渐得到越来越多的重视。面对全球范围内绿色思潮的巨大冲击，大力发展高效舒适、健康环保的绿色建筑已经势在必行。而在绿色建筑设计中，设计师需要将可持续理念贯穿于整个设计过程中。如果在初期设计阶段，设计师就能模拟建筑实施过程并预测最终环境性能，则可以从环境影响的角度，不断比较各种可选方案，降低项目在施工及运营阶段对自然环境造成的不良影响与破坏，进而确保绿色资源开发、绿色生产、建筑环境的不断改善和优化，最终实现人、自然与社会的和谐发展。目前，面向设计师的绿色建筑设计决策支持研究尚在起步阶段，如何在早期设计阶段给予建筑师实时可靠的技术评估以及可以权衡利弊并行之有效的信息支持，是该研究的难点之一。BIM作为当今建筑业新兴的信息技术，在方案设计阶段拥有以上介绍的三大突出优势为克服以上难点提供了新的工具与途径。因此，在当今信息化技术快速发展的背景下，基于BIM的建筑设计辅助工具的性能已远远优于传统的辅助工具，信息化设计辅助工具可以为建筑师提供实时、准确的建筑信息及快速的建筑分析与模拟反馈，可用于对不同建筑方案进行比较，以便提前解决建筑中可能存在的各种问题，从而给予建筑师有效及时的早期设计决策支持。

4基于BIM技术与传统设计方法的应用比较

本文以单体某综合办公楼为例，基于BIM技术与传统设计方法在绿色建筑方案设计的应用中进行对比分析。该综合办公楼位于大连市，总建筑面积为1800.06平方米，屋面高度为10.8米，主体结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑消防等级为2级。运用Revit软件建立综合办公楼的三维模型，将建筑信息模型导入到绿色建筑分析软件——Ecotect中并进行模型分析。选取绿色建筑的重要指标进行比较分析，主要包括日照间距、遮阳构件室内采光、太阳辐射以及节能情况等。

4.1土地的利用——日照间距的确定

通常设计师在规划设计时，为了保证日照光线不受相邻建筑物的遮挡直接射入到室内，需要在建筑物与建筑物之间留出一定的距离，这个距离通常称为建筑的日照间距。而在住宅小区，往往由于建筑布局的不恰当，以及四周建筑的相互遮挡，使得某些朝向选择较好的建筑并不能获得足够的日照条件，可以说，日照间距确定的合理与否，不仅关系着建筑物能否获得足够的日照光线，而且还可以使原本稀缺的土地资源得到充分的利用，以达到绿色建筑基本原则之一,即土地的节约与充分利用。通常情况日照间距的确定方法主要有以下两种：（1）传统的公式法日照间距的大小主要根据现行小区规划设计、住宅设计以及其他建筑设计规范中对日照标准的要求来确定。它受当地地理纬度、建筑朝向、建筑的高度和长度以及用地地形等相关因素的影响。在平坦场地上，任意朝向的条室建筑其日照间距主要根据公式：D=（H-H1）×cot（h）×cos（r)。其中，D为两建筑物间平地日照间距；H为前排建筑高度；H1为后排建筑底层窗台高度；h为太阳高度角；r为建筑墙面法线与太阳方位的夹角。从公式的外表形式可以看出，该公式复杂，计算繁琐，即使在确定正南、正北的建筑日照间距也显得非常困难；当面对复杂的建筑形式和布局时，只能进行简化处理，根本无法进行日照分析以及优化设计。（2）基于BIM的分析法为了阐述基于BIM的日照间距确定，本文以大连某综合楼办公项目为例，确定其日照间距，其具体步骤为：将Revit建立好的BIM模型导入到Ecotect分析软件中，为了能够快速、简便的确定日照间距，本文采用替代法进行分析，即在Ecotect软件中建立一个与该综合楼办公项目高度一样的框架，并且一楼窗户位置与Revit所创建的BIM模型一样，同时假定该综合办公楼的正南方向有一栋与其等高的建筑,根据建筑设计标准，南向墙体接受太阳的日照至少2个小时，本文选择8点半至10点半这两个小时，确定其日照间距。可以计算出此时红色的建筑由于受前面建筑物的遮挡，没有满足设计规定日照要求，此时的距离为16.3m，为了让该综合办公楼满足设计规定的日照要求，为此需要调整其距离，调整后距离为23m，可以算出南墙日照时间完全符合要求。由此可以看出，基于BIM的日照间距确定方法比较简单，并且形象直观，可以直接的观察到每个时间点的阴影，而在建筑选址以及具体规划的设计中，有以下几个方面可以为建筑物争取日照，同时达到充分利用土地、节约土地的目的：利用地势高差规划建筑物的布局，以减少建筑间的间距，一方面充分利用了土地，另一方面又满足建筑物日照的要求，这点特别适合大连市的地势情况；在多排多列建筑物布局时，可以采用建筑物前后排的错位布局，利用屋面山墙空隙来获得日照；不同高度建筑物布局时，可以将高度较低的建筑物布置在向阳位置，而较高建筑物布置在其后面。

4.2室内采光分析

（1）传统的方法在现实生活中，建筑物室内主要通过自然采光与人工照明得到照度。自然采光主要是通过房间的窗户进行采光，窗户采光的局限在于照度随房间进深下降比较快，照度分布很不均匀，同时房间较深部位不能得到足够的自然光线，虽然可以通过提高窗户的位置来增加一部分自然光线，但同时又受到房屋层高的限制；而人工照明主要是通过室内布置一定数量的灯具来获得照度，通常情况下，电器工程师主要按照现行值反推灯具的总功率，以总功率来计算灯具的数量，最终在建筑中按照需要布置灯具，而很多情况下，相同类型、相同数量的灯具因为排列方式的不同，会使室内产生不同的照明效果，有时，只要灯具布置的合理，可能并不需要按照电器工程师计算的灯具总数进行布置就能达到与其基本一致的照明效果。（2）基于BIM的采光分析面对着传统方法在自然采光中运用的不足，基于BIM的Ecotect软件为室内采光环境的改善带来新的契机，即在窗户合理位置处设置阳光反射板，将太阳光通过阳光反射板反射进入房间进深较大的房间内，使房间较深部位也能够得到适宜的照度。此外，运用Ecotect软件可以确定阳光反射板的尺寸，来达到合理利用太阳光的作用，这样既能充分利用太阳光线，也能达到节约阳光反射板材料的效果。室内采光的另一种途径就是人工照明，相同数量、同一类型的灯具布置不同，产生的照明效果也不同，而Ecotect软件具有模拟灯具布置产生照明效果的功能。采用较为分散的布置方式，产生的照度平均值为158.45lux，在程序中可以看出光线分布不够均匀，而采用较为紧密的方式布置，产生的照度平均值为156.57lux，从程序可以看出光线分布比较均匀，从分析结果可以得到，灯具的布置不同确实会造成照度的不同以及光线分布不均匀情况，这样可以为相关设计师提供灯具的合理布置，以达到照明效果最好的布置。

4.3节能优化设计

近年来，随着经济的飞速发展，能源的消耗与日俱增，全球能源短缺的状况日益凸显，能源问题已经成为每个国家首要关注的问题。与此同时，我国建筑能耗占社会总能耗的比重也在不断增加，节能建筑也成为我国所推荐的一种趋势。由于不同的建筑设计方案能源消耗差别较大，因此在建筑方案设计阶段对建筑进行能耗模拟，判断建筑是否节能具有重大的意义。而对建筑进行能耗模拟分析，目前主要有以下两种方法：（1）传统的方法大多数建筑都是参考已有生态建筑设计的案例和技术，利用以往的2D软件，由相应的专业人士通过手工输入的方式将建筑设计的一系列数据输入到专业软件中，进行能量分析。该方法的局限在于能耗分析需要大量的专业数据，输入繁琐，专业性强，造成建筑师难以花大量的时间与精力去研究能耗模拟软件并完成不同方案的能耗分析工作；另一方面，设备工程师需要在输入建筑数据后使用能耗分析软件进行能耗分析，而分析结果并不能直接反映到建筑模型中，导致能耗分析通常安排在设计的最终阶段，不能及时为建筑师提供方案设计依据。（2）基于BIM的Ecotect节能分析面对着传统方法的局限，基于BIM的Ecotect软件分析可以解决采用传统方法存在的问题，由于建筑朝向、维护结构性能等因素是影响建筑能耗的重要因素，为此，本文基于BIM的Ecotect软件分析建筑朝向与维护结构性能对建筑能耗的影响。

4.4设计方案优化的对比分析

在上一节中，笔者以大连某综合办公楼为实例，详细介绍了传统设计方法与基于BIM技术的设计方法在该实例室内采光、日照间距及节能设计时的应用，两者优化对比分析见表5-1。

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2蓄水

从对农田排水、河道供水、河道水质等多方面综合分析不同水位的影响，本次设计选取两种蓄水位，即32m及33m分别进行分析论证。农田排水：设计蓄水位抬升至32m及33m时，上游三合垸将增加受涝面积1．18km2，增加排渍面积共6．41km2，通过新建排水箱涵和排涝泵站，可使建成区治涝标准达到2年一遇，使非建成区农村达到10年一遇1d暴雨1d排至地面无积水的排水标准。河道供水：经计算，水渡河～赤石河坝段的水位容积曲线如下表1所示，水渡河坝现状正常蓄水位30．5m，相应库容为338．3万m3。如水位抬高到32m，增加库容220．4万m3；水位抬高到33m，增加库容442．2万m3。另外，星沙水厂的取水口位于捞刀河支流雅河，水位抬高到32m雅河增加调蓄库容48万m3，水位抬高到33m雅河库容增加80万m3。通过抬高水渡河坝，可以达到提高星沙水厂供水保证率的目的。　河道水质：由表2，蓄水水位分别为32m和33m时，雅河对应的交换频率分别为0．31和0．27d／次，即交换一次分别需要7h和6h。抬高水位后，通过控制雅河的进出水闸门，干流上游来水通过自流进入雅河，较大地提高了星沙自来水厂前池（雅河）的交换频率。　通过上述分析比较，确定水渡河河坝蓄水位为33m。

3闸址

比选本工程选址，主要从施工、对环境影响、经济性这几个方面来考虑，共选择了4个闸址进行方案比较。方案一：水渡河橡胶坝原址重建。利用雅河导流，不需要征地；建闸后蓄水位抬高，不利于星沙水厂雅河水体交换；三合垸雨水引排箱涵最长达2　500m，单项工程费用最大；工程造价约11　442万元。方案二：在雅河进出口之间异地新建。河道开阔，主槽右岸为滩地，本水闸施工期导流渠布置在堤防内滩地上，不需要征地；新建水闸蓄水位抬高后，有利于星沙水厂雅河段水体交换；工程造价约9　800万元。方案三：雅河入口与松雅湖取水口之间异地新建。施工导流明渠布置在右岸大堤外空地上，需开挖导流渠，填筑导流堤。需临时征地6．8万m2；不利于星沙雅河水体交换，向星沙水厂输水，另建1　000m输水箱涵，费用较大。工程造价约11　338万元。方案四：改造赤石河坝。该坝址不利于星沙雅河水体交换，向星沙水厂、松雅湖输水，需建10km输水箱涵，自流困难，工程复杂，投资巨大；赤石河坝控制流域面积小，难以同时满足星沙水厂和松雅湖需水量。综合考虑上述因素，方案二在施工导流、经济性方面占优势，并且能够促进雅河水体交换，提高星沙自来水厂的水质，故选择方案二为推荐方案，既新坝址选在雅河进出口之间。

4闸型

比选本工程水闸底板高程24．5m，闸门挡水高程33m，闸门高8．5m，100年一遇洪水位39．33m，从防洪、景观、运行维护的角度，几种闸型进行了分析比较，综合确定闸型。由表3比选结果，选择升卧式平面钢闸门＋固定卷扬机作为本工程的闸型。

5布置方案

比选本工程提出两种方案：方案一：水闸＋溢流堰。闸室横向轴线与河道水流方向正交，结合地形，在河道主槽新建闸室，保留右岸滩地且新建溢流堰。方案二：船闸＋水闸＋溢流堰。在方案一的基础上，右岸增设一孔船闸，其余布置同方案一。现状捞刀河由于水渡河橡胶坝，不具备航运能力。新水渡河闸竣工后，拆除橡胶坝，若在新的水渡河闸上加设船闸，可使捞刀河河口至赤石河坝20km的航道全线贯通。但新水渡河闸上游为星沙自来水厂取水的水源保护区，船只通航后可能会对水体造成污染。因此，将方案一作为推荐方案。

6结构形式比选

6．1水闸孔数的确定

闸址处河道主槽宽128m，河道主槽右岸有160m宽滩地，结合现状地形，闸室总净宽为96m，与河道主槽宽度的比值为0．75。为优化工程调度方案，较少拦河闸启闭的频率，利用小洪水冲砂，水闸布置采取大小闸结合的方式，即较大宽度的泄洪闸与较小宽度的冲砂闸结合布置。根据水闸地勘成果，闸底板坐落在岩基上，故闸室的单块长度不超过20m，初步拟定泄洪闸单孔净宽为16m，冲砂闸单孔净宽为8m，对称布置。根据《水闸设计规范》（SL265－2001），当闸孔数少于8孔，宜采用单数孔，当闸孔数超过8孔时，也可采用双数孔。泄洪闸设计初拟5孔、7孔、9孔、10孔4种孔数方案进行比选。通过表4的比选结果，方案一投资最省，因此水闸闸孔采用泄洪闸5孔，每孔净宽16m；冲沙闸2孔，每孔净宽8m，布置采用1孔泄洪闸＋1孔冲沙闸＋3孔泄洪闸＋1孔冲沙闸＋1孔泄洪闸的形式。

6．2分缝形式的确定

水闸闸型采用开敞式，平底板布置。闸室总净宽96m，共设闸门7孔，其中冲沙闸2孔，单孔净宽8m，泄洪闸5孔，单孔净宽16m。考虑水闸底板坐落在岩基上，故闸室的分缝长度不宜超过20m，为合理选择水闸分缝位置，提出两种方案进行比选。方案一：永久缝设在闸墩上，闸墩与底板固结在一起形成Π型结构，水闸的中墩均为缝墩，每一孔闸作为独立整体，边墩厚2．0m，各缝墩厚度均为1．70m，计入逢宽20mm，拦河闸总长度120．52m。方案二：永久缝设在每孔闸闸底板中间，闸墩与底板形成T或L型结构，边墩厚1．8m，中墩厚为2．2m，拦河闸总长度112．8m。通过表5的比选结果，方案二较方案一节省投资453．3万元。拟建闸基坐落在强风化砾岩上，下部为弱风化砾岩，地基承载力较好，各闸块基底弹性模量相近、地基沉降量相同。因此选择方案二布置水闸顺水流向永久缝，永久缝设在每孔闸闸底板中间，闸墩与底板形成“T”或“L”型结构。

7水闸总体布置

水闸工程顺水流方形总长144．58m，自上而下为上游连接段20m民，上游铺盖段15m，闸室段21m，下游消力池段38．5m，下游铺盖段10m，下游海漫段40m。闸室由5孔泄洪闸和2孔冲砂闸组成，总净宽96m。结合现状地形，闸底板高程26m。闸室右岸溢流堰宽160m。闸门采用下游升卧式钢闸门，下游侧闸墩顶高程主要由闸门开启过洪时闸门不脱槽来确定，闸址处捞刀河100年一遇水位为39．33m，为防止漂浮物撞击，闸门开启后闸门底缘或桥板底缘与洪水位净空高取1．5m，取拟闸门开启后底缘高程为41m，闸墩顶面高程为42．5m。为了减小工程量，上游侧闸墩顶高程用正常蓄水位33m加波浪计算高度0．42m与相应安全超高0．5m确定，计算为33．92m，取上游侧闸墩顶高程为34．0m。

篇（6）

(1)清洁生产方案

一是由若干个无/低费方案和中/高费方案构成，前者是指可迅速采取措施进行解决、无需投资或投资很少、容易在短期(如审计期间)内见效的清洁生产措施和方案，后者多指技改投资或实施周期跨度相对较大的清洁生产措施和方案;二是无/低费方案和中/高费方案的实际产生机制，有时并不尽相同。

(2)清洁生产方案产生通则

一是《清洁生产审核暂行办法》(2004年)第十三条明确:对物料流失、资源浪费、污染物产生和排放进行分析，提出清洁生产实施方案;二是《上海市重点企业清洁生产审核报告及验收工作报告编制格式要求(试行)》(2013年)要求:明确清洁生产方案的产生过程与企业通过清洁生产审核所建立的产生方案的内部机制。

(3)清洁生产方案产生过程

包括方案产生范围、方案征集对象和方案采集路径等。

①方案产生范围，主要从原辅材料和能源、技术工艺、设备、过程控制、产品、管理、员工和废物等8个方面产生清洁生产方案。

②方案征集对象，包括被审核企业全体员工、行业专家及清洁生产审核人员。

③方案采集路径，一是企业员工以合理化建议形式提出清洁生产方案，其特点是广种薄收且多为无费或低费;二是根据物料平衡测试分析，产生针对性且绩效突出的清洁生产方案;三是收集并类比国内外同行业先进技术，产生既具有前瞻性又满足可操作性的清洁生产方案;四是组织行业专家以技术咨询形式产生清洁生产方案，其特点是创造性、新颖性和风险性并举。是清洁生产方案产生过程及其主次路径示意。

1.2碳纤维清洁生产方案设计讨论

(1)碳纤维行业的现状

我国碳纤维行业经过长期的自主研发，打破了国外技术装备的封锁，千吨级工业化装置关键技术取得突破，产业化步伐逐步加快。目前主要存在技术创新能力弱、工艺装备不完善、产品性能不稳定、生产成本高、低水平重复建设、高端品种产业化水平低、标准化建设滞后、下游应用开发严重不足等诸多问题。《加快推进碳纤维行业发展行动计划》(2013年)提出:着力突破关键共性技术和装备，发展高性能碳纤维产品;着力加强现有生产工艺装置的技术改造，实现高质量和低成本稳定生产;着力培育碳纤维及其复合材料下游市场，促进上下游协调发展;着力推进联合重组，不断提高碳纤维产业集中度。构建技术先进、结构合理、上下游协调、军民融合发展的碳纤维产业体系。

(2)碳纤维行业清洁生产及其审核的特点

一是碳纤维行业推广清洁生产具有积极作用，因为碳纤维的加工制造过程，决定其能源消耗和废气排放都是大量的，即1kg原丝经历预氧化、低温碳化和高温碳化处理后，固态纤维仅剩余49.6%(质量分数)，其间有质量分数50.4%的份额转变为气态废气(见表1);二是碳纤维行业的清洁生产正处于起步阶段，由生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物综合利用指标和环境管理要求指标等内容，以及碳纤维清洁生产水平评价体系尚待完善;三是目前整个碳纤维行业的技术装备及其制造过程，在国内外都属于高度商业机密范畴，这既给清洁生产标准或清洁生产指标体系的制定带来一定的难度，也相对制约了清洁生产审核的实施，乃至清洁生产方案的产生和实施。

(3)碳纤维清洁生产方案设计讨论

首先，受前述特殊性影响，尤其是技术装备和制造过程的保密性，不仅缩小了方案的征集对象、范围，而且限制了方案的采集路径。倘若沿用其他行业清洁生产方案产生的模式，显然不足以支撑碳纤维清洁生产方案的产生。因此，有关碳纤维清洁生产方案产生的征集对象、范围和路径，应当在现有模式基础上有所调整和扩展。其次，诸如征集对象、范围和路径的调整和扩展，应当既符合国家碳纤维产业和清洁生产政策，也应当适用市场经济机制。研究认为，涉及碳纤维加工制造的科技文献和公开专利，属于这种调整和扩展的途径之一，其理由包括:

①文献和专利的作者、发明人或申请(授权)人，可以归结为行业专家的范畴。因此，这类人员应当属于征集对象、范围和采集路径的调整和扩展;

②文献和专利也是当今碳纤维加工制造先进性的一种表征形式，一定程度上体现了未来碳纤维行业创新发展的一种趋势，因此，文献与专利属于类似清洁生产标准、清洁生产指标体系或者国内外同行业先进技术的调整和扩展。当然，基于公开专利的调整和扩展，还要考虑知识产权因素。

2方案设计

2.1无/低费清洁生产方案举例

以优化生产工艺、改善上浆效果和改进检测方法为例，研究无/低费清洁生产方案设计，符合其无需投资或投资很少、容易在短期内见效的特征。

2.1.1优化生产工艺

(1)采用新的牵伸方法

在聚丙烯腈基纤维原丝生产中，经上油之后，无需经干燥致密化，直接进入干燥－牵伸，然后进行热定型。该清洁生产方案在保证原丝品质和性能的前提下，既可缩短和简化工艺流程，又可降低生产成本。

(2)减少碳纤维预氧化毛丝产生

首先取聚丙烯腈基碳纤维原丝，用纯水浸渍，浸至原丝的含水量为5%～15%(质量分数)，或者用环氧乙烷改性硅油乳液或氨改性硅油乳液浸渍，浸至原丝的含水量为5%～15%(质量分数)，油剂附着量为0.4%～1.2%(质量分数);其次对浸渍处理的原丝进行定型处理。

2.1.2改善上浆效果

(1)变更上浆形式

早期工业化生产的研究成果表明，单一的上浆(上油)形式，包括辊筒上浆(油轮毛毡)法、喷雾喷淋法和辊筒浸渍法等，以浸渍法上浆效果为优。然而，采用多重组合上浆形式，在弥补类似表2上浆(上油)偏差的同时，通过技术装备(单元)的辅助功能再现，可省去辊筒浸渍法单元设备，如多道喷雾喷淋法。

(2)变更上浆乳液品种

高性能碳纤维及原丝所用油剂(或上浆剂)多为硅系，为提高油剂耐热性、亲水性和成膜性，通常需要对硅油进行复配改性。变更上浆乳液品种，可以提升油剂(或上浆剂)对具体技术装备的专用性;同时，考虑替换的成本差值，将此类方案归于无/低费清洁生产方案。

2.1.3改进检测方法

针对高温分解法、溶剂抽提法、碱减量处理法和超声波测定法等不同碳纤维上浆剂含量检测方法存在的缺陷，结合碳纤维表面上浆工艺技术，对在线取样及水分溶剂干燥等清洁生产新方法加以改进。该方案具有检测准确、操作简便性、能源及溶剂消耗少和无废弃物减排等特点。

2.2中/高费清洁

生产方案举例以聚丙烯腈基碳纤维表面处理技术单元、高温废气处理为例，研究中/高费清洁生产方案设计，体现其技改投资、实施周期跨度相对较大的特征。

2.2.1表面处理技术单元

为了提升最终碳纤维产品的实用性，满足后期复合化和深入加工需求，经碳化处理的碳纤维丝束都要经过表面处理，主要有阳极电解氧化、臭氧氧化、气相氧化、气液双效等方法。基于专利申请的统计结果表明，2008—2010年期间的11个碳纤维表面处理专利申请中，约有一半的发明因各种原因未能被授权;2008—2013年期间专利申请中，有关液相表面处理方法与气相表面处理方法之比为12∶2。当碳纤维表面处理采用液相氧化法时，需要经过水洗以去除附着在碳纤维丝束表面的电解质。就节约水资源和简化工序操作而言，碳纤维气相氧化法表面处理技术的清洁生产方案更加值得关注。

2.2.2高温废气处理

通常采用吸收法、吸附法以及燃烧法处理碳纤维预氧化和碳化中产生的大量废气。吸收法工艺简单、成本低、技术比较成熟，但其处理效率低、治理不彻底，在工业化生产中容易造成二次污染;吸附法采用的吸附剂虽具有较高吸附能力，但受吸附容量的限制，须频繁更换吸附剂，且生产成本高;催化燃烧法治理碳纤维氢氰酸废气，氢氰酸转化率高，治理效果好，二次污染少，但是管理和运作成本很高;直接燃烧法操作简单，但能源综合利用效率低，且排放大量二氧化碳气体。高温废气处理的中/高费清洁生产方案，包括:

(1)烟气管道辅助加热保温。由表1可知，在低温碳化炉43.3%的失重物质中，有不少以焦油的形式排出;随着高温废气物的降温，焦油废气会在排气管道内稠化;清洁生产方案的设计要点是管道外壁增加辅助加热，以保证管道内废气温度在630～650℃，避免焦油在管道内壁的稠化凝结。

(2)直接燃烧法高温尾气热能回收。即通过换热器对850℃的高温尾气进行热能回收，再利用途径包括:一是预热焚烧炉新鲜空气;二是辅助加热烟气管道。

3结语

(1)碳纤维行业清洁

生产正处于起步阶段，诸如生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物综合利用指标和环境管理要求指标等要素内容，以及碳纤维清洁生产水平评价体系尚待完善。

篇（7）

引言

科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时展的需要。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此，作者在阅读了大量文献的基础上，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。

根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。

1、系统化设计方法

系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。

系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。

制定的机械产品方案设计进程模式，基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外，我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想，其中具有代表性的是：

(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

(2)将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。

(3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。

由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。

1.1设计元素法

用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。

1.2图形建模法

研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。

将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。

文献［11］将语义设计网作为设计工具，在其开发的活性语义设计网ASK中，采用结点和线条组成的网络描述设计，结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等)，线条用以调整和定义结点间不同的语义关系，由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型，使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达，实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。

1.3“构思”—“设计”法

将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。

将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。

从设计方法学的观点出发，将明确了设计任务后的设计工作分为三步：1)获取功能和功能结构(简称为“功能”)；2)寻找效应(简称为“效应”)；3)寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程：策略1：分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此，可以在各个工作步骤中分别创建变型方案，由此产生广泛的原理解谱。策略2：“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联，单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时，辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验，产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3：“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域，如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件，以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4：针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发，通过零件间不同的排序和连接，获得预期功能。

1.4矩阵设计法

在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。

Kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础，把机械系统的设计空间分解为功能子空间，每个子空间只表示方案设计的一个模块，在抽象阶段的高层，每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示；在抽象阶段的低层，每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。

1.5键合图法

将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。

2、结构模块化设计方法

从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。

认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。

提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CAD技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。

以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。

根据机械零部件的联接特征，将其归纳成四种类型：1)元件间直接定位，并具有自调整性的部件；2)结构上具有共性的组合件；3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接；4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则，由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。

在进行机械系统的方案设计中，用“功能建立”模块对功能进行分解，并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。

3、基于产品特征知识的设计方法

基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。

机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。

3.1编码法

根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类，并利用代码描述功能元和机构类别，由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上，将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合，建立了该“专家系统”的推理机制，并用于四工位专用机床的方案设计中。

利用生物进化理论，通过自然选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理，在机构方案设计中，运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图，再通过编码技术，把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串，并根据设计要求编制适应值，运用生物进化理论控制繁殖机制，通过选择、交叉、突然变异等手段，淘汰适应值低的不适应个体，以极快的进化过程得到适应性最优的个体，即最符合设计要求的机构方案。

3.2知识的混合型表达法

针对复杂机械系统的方案设计，采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合，这一点已得到我国许多设计学者的共识。

在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DMDSS中，将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起，以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程)，按面向对象的编程原则，用框架的槽表示对象的属性，用规则表示对象的动态特征，用过程表示知识的处理，组成一种混合型的知识表达型式，并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDIS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDES”。

3.3利用基于知识的开发工具

在联轴器的CAD系统中，利用基于知识的开发工具NEXPERT-OBJECT，借助于面向对象的方法，创建了面向对象的设计方法数据库，为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用NEXPERT描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容，由此寻求出基于知识的解，并开发出直线导轨设计专家系统。

3.4设计目录法

构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录，并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。

3.5基于实例的方法

在研制设计型专家系统的知识库中，采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案，用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”，通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。

4、智能化设计方法

智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。

在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDI2221，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件MUSE。

在进行自动取款机设计时，把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段，并且充分利用了现有的CAD尖端技术——虚拟现实技术。1)产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性，如色彩、形状、表面质量、人机工程等等，并将最初的设想用CAD立体模型表示出，建立能够体现整个产品外形的简单模型，该模型可以在虚拟环境中建立，借助于数据帽和三维鼠标，用户还可在一定程度上参与到这一环境中，并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据，也是几何图形显示设计变量的依据，同时还是开发过程中各类分析的基础。2)开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理，在立体模型上配置和集成解元素，解元素根据设计目标的不同有不同的含义：可以是基本元素，如螺栓、轴或轮毂联接等；也可以是复合元素，如机、电、电子部件、控制技术或软件组成的传动系统；还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后，即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析，产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结果的重要手段。3)生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中，主要论述了装配过程中CAD技术的应用，提出用计算机图像显示解元素在相应位置的装配过程，即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系，由此发现难点和问题，并找出解决问题的方法，并认为将CAD技术综合应用于产品开发的三个阶段，可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此，可以较早地发现各个阶段中存在的问题，使产品在开发进程中不断地细化和完善。

我国利用虚拟现实技术进行设计还处于刚刚起步阶段。利用面向对象的技术，重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察，如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。

将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善，应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中，例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。

利用智能型CAD系统SIGRAPH-DESIGN作为开发平台，将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计，并以变量设计技术为基础，建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从文献介绍的研究工作看，其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上，借助于软件SIGRAPH-DESIGN提供的变量设计功能，使原理图随着机构的结构参数变化而变化，并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。

5、各类设计方法评述及发展趋势

综上所述，系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可循，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。

结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系，一个实体通常可以实现若干种功能，一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此，若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计，结构模块的划分和选用都比较困难，而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。

机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行，也难以用数学模型进行完整的描述，而需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，欲实现计算机辅助产品的方案设计，必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，由此形成基于产品特征知识的设计方法。

目前，智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计，直观性较好，开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中，但系统性较差，且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定，要求软件具有较高的智能化程度，或者有丰富经验的设计者参与。

篇（8）

2毛集枢纽互通立交互通区主要技术标准

2.1主线

公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽27m，路面宽22.5m；设计荷载：公路—I级。

2.2相交道路

（合淮阜高速）公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽28m，路面宽23.5m；设计荷载：公路-I级。

3毛集枢纽互通立交转弯交通量分析

根据交通量预测，主要交通流为永城合肥方向、祁门阜阳方向；次交通流为永城合肥、祁门合肥。

4毛集枢纽互通立交互通区控制因素影响

该互通立交布局的主要因素：合淮阜高速淮河大桥（距主线距离约1130m）、焦岗湖服务区（距主线距离约600m）、50万伏高压线、村庄、焦岗湖规划大堤、100兆太阳能光伏电厂等。

5毛集枢纽互通立交互通方案布局选型

由于受上述各种因素影响，同时考虑互通区相交道路的平纵指标，主线与合淮阜高速交叉处只能位于合淮阜高速的焦岗湖服务区与淮河特大桥之间，但该区域村庄密集，同时焦岗湖服务区与淮河特大桥间的间距又较小（1700m），因此该互通的布局选型存在较大的局限性。下面就互通的远景转弯交通量、工程造价、安全性及社会影响等方面，拟定三个互通方案进行比较。

5.1方案设计一

采用对称的部分苜蓿叶+定向匝道方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。互通布设较紧促，匝道布设符合主转弯交通流向，安全性好；但互通与服务区之间无法设置辅助车道或集散车道相连，需改移服务区，社会影响差，工程总体规模巨大。

5.2方案设计二

采用变异苜蓿叶方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。由于合肥祁门及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区分合流点较近，互通与服务区之间需设置贯穿的集散车道做一体化设计。该方案基本满足主交通流需求，两条高速间的交通转换主要通过集散车道转换，对合淮阜的主线交通干扰小；但互通平面指标相对较低，交通组织较复杂，安全性较差，需对焦岗湖服务区匝道进行改造，拆迁量大，社会影响较差，施工期对服务区及合淮阜高速的运营有干扰，工程造价高。

5.3方案设计三

采用双“Y”型方案，互通布设于东南象限，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。该方案祁门阜阳及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区的分合流点距离较长，互通与服务区之间设置辅助车道贯通。该方案互通平面指标较高，对合淮阜的主线交通流及服务区干扰小，安全性较好，拆迁量小，社会影响较小，工程造价低；但互通匝道主交通流存在一定绕行。

5.4比选结论

方案三虽然主交通流存在绕行、合淮阜主线驶入服务区车辆与纵三汇入车辆存在交织，但互通远景各转弯交通量较小，同时互通区的匝道平面指标较好，对合淮阜的改造里程短，工程规模及拆迁小，社会影响小，施工期对合淮阜高速及焦岗湖服务运营影响小，安全性好，因此综合考虑方案设计三比较合适。

篇（9）

（1）每月末召开考核小组会议，综合评定各个供电所的月度绩效考评得分；

（2）对下面供电所提出的质疑进行调查回复；

（3）对在绩效考核的过程中弄虚作假行为，给予相应处罚；

（4）向各供电所公开每月的绩效考核情况。供电所所委会主要负责本所的绩效考核工作，其主要工作职责为：

（1）每月初召开绩效考评会议，综合评定供电所副所长、安全员与三个班组上月绩效考评得分；

（2）监督各班长对本班组员工进行绩效考评；

（3）对各班组员工提出的疑问进行调查并回复；

（4）核实在绩效考核的过程中弄虚作假行为，给予相应处罚；

（5）将班组和个人的上月考核情况及时公布并更新。

二．执规考评

执规考评是依据有关法律法规、企业相关管理制度和考评细则，对必须执行的规定或禁止发生的行为和结果实施的考评。该考评适合于所有员工，执规考评考核周期为一个月。执规考核包括行为扣分指标与行为否决指标，这其中，行为否决指标考核包括供电所、班组行为否决指标和个人行为否决指标，如果发生否决行为，供电所、班组或个人的月度绩效考核成绩直接为零。

三．综合能力考评

综合能力考评在月度考评中采用，涵盖业绩、态度、能力定性标准，从工作数量、工作质量、协作性、积极性四个方面进行5个等级定性评价，其中4级为满分，低于4级的每级扣1分，被评为5级的可加1分，为避免综合考评“被和谐”或“强制分布”的出现，笔者认为应规定当选择“5”和“1”时考评者必须用关键事件阐明理由，说明为什么这个岗位或部门的这一项特别突出。

四．业绩考评

所谓业绩考评就是针对供电企业中供电所所有员工承担的相应工作，运用科学的定量与定性考核方法，对他们行为的实际效果以及他们对企业所做贡献或价值进行综合考核与评价。由于供电企业的生产人员的岗位特点与职能不同，对他们的业绩考核可以根据需要采用工作计划考核法、量表计分考核法与工分法等三种不同方法。工作计划考核法即根据月初或年初确定的工作任务，再对其在相应的考核周期内对工作任务的完成情况进行考评，这种方法的主要适用对象为供电所的管理层，如供电所所长、副所长以及安全员；量表计分考核法是根据确定的生产规程与质量标准对任务完成的质量、数量等指标进行综合评价，这种方法主要适用于工作的相对常规化、模式化的工作岗位，比如供电所的服务班的工作人员；工时定额法就是预先建立了一套工作任务的定额标准与完成分值，每月的月底或下月初对班组成员的工作任务完成情况进行评价与统计，这种方法主要适用于工作任务不固定、任务分配相对灵活，可以分解与量化的工作岗位，在供电所适用于配电班人员及营业班人员。

1.供电所（所长）业绩考评

供电所（所长）业绩考评包括年度目标绩效责任书考评和月度计划完成考评。年度目标绩效责任书根据本年度上级下达的各项指标及重点工作进行编写。其内容包括分类业务指标、年度重点工作、执规指标。供电所（所长）月度工作计划考评基准得分为100分，实行月计划与总结的方法。每月由供电所所长认真填写《供电所月度工作计划考核表》，对工作进行月计划与总结。上级考核负责人根据本月计划完成的重点工作完成情况进行考评，并进行打分。

2.副所长、安全员业绩考评

供电所副所长和安全员业绩考评为月度计划完成考评，实行月度计划和总结制度。每月初由副所长和安全员根据自己岗位职责和上级工作要求，填写本人本月《重点工作计划表》，每月结束后，由供电所绩效考核小组（所委会）根据本月重点工作计划完成的情况进行考评，并进行打分。

3.服务班业绩考评

对服务班而言，由他们的工作相对常规化、模式化，可以采用量表考核法的方式，其主要工作环节是确定班组的关键绩效事件，根据现有的生产规程、管理规范等对班级与员工的工作行为进行细化描述，再编写出工作标准进行考核参照。

4.考评成绩

依据考评内容，供电所绩效管理将工作及目标分为执规考评和履职考评两部分，其中履职考评又包括重点工作考评（业绩考评）和综合能力考评两类。为监控和促成绩效目标实现，对目标实施结果控制和过程控制，以年度绩效责任书为结果控制载体，以月度绩效卡为过程控制载体。年度绩效责任书和月度绩效卡基准分均为100分，依据考评细则扣分。

（1）.供电所（所长）考评成绩

县级农电服务分公司绩效管理组对供电所上报的月度绩效卡内容进行补充、完善，并反馈给供电所。并依据绩效考核细则，每月对供电所实施考评。考评结果在月度绩效会议上。供电所（所长）考评成绩计算如下：供电所的年度绩效考评得分为绩效责任书考评得分和月度考评得分加权值之和。考虑到供电所以指标完成情况的结果控制为主，辅助以月度重点工作完成情况的过程控制，因此供电所年度责任书考评得分在供电所年度绩效考评中应占较大比例，一般以7:3的比例进行计算。供电所年度绩效考评得分=供电所年度责任书考评得分×70%+供电所月度绩效得分平均值×30%。供电所年度绩效责任书得分=100±分类业务指标考评±年度重点工作考评－执规考评扣分。供电所的月度绩效考评得分=100±履职考评（月度工作计划完成情况考评±综合能力考评）－执规考评扣分。

（2）.副所长和安全员考评成绩

供电所所委会每月对副所长、安全员上报的月度绩效卡内容进行补充、完善和进行反馈，并依据供电所绩效考核细则，每月对副所长、安全员实施考评，考评结果在月度绩效会议。副所长、安全员月度绩效考评得分=100±履职考评（月度工作计划考评±综合能力考评）－执规考评扣分。

（3）.班组（班长）考评成绩

供电所所委会每月对各班组上报的月度绩效卡内容进行补充、完善和进行反馈，并依据供电所绩效考核细则，每月对各班组实施考评，考评结果在月度绩效会议。服务班月度绩效考评得分=100±履职考评（月度业绩考评±综合能力考评）－执规考评扣分。配电班（营业班）月度绩效考评得分=100±履职考评（班组实得工分／同类班组实得工分均值×100±综合能力考评）－执规考评扣分。（4）.班员考评成绩班长对班员的考评每月在所委会完成对班组的考核后进行，考评结果报供电所所委会审定备案。服务班班员月度绩效考评得分=100±履职考评（月度业绩考评±综合能力考评）－执规考评扣分。配电班和营业班班员月度绩效考评得分=100±履职考评（个人实得工分／同类员工实得工分均值×100±综合能力考评）－执规考评扣分。

5.绩效考核结果的应用

绩效考评结果能否作为企业决策的依据，企业是否能有效地运用这些考核结果，是绩效管理能不能深入持续开展并取得实效的关键。企业根据绩效考评结果，将其应用于员工的薪酬分配、岗位调整以及培训与改进等各个方面。

（1）.绩效考评结果信度和效度的确定

良好的绩效考评结果能很好地反映绩效考评结果的可靠性与正确性，这就是所谓的绩效考评的信度与效度。在运用绩效考评结果时，要做到科学、合理，首先要进行对考评结果的信度与效度进行评定，根据评定结果进行分类操作。信度是指在绩效管理过程中对收集到的工作结果、工作行为、员工能力以及工作态度等工作任务信息是否准确，还包括信息的稳定性与一致性，信息考虑的是不同的考评者对同一个人的考评的一致性。效度是绩效管理结果反映的员工实际工作情况的程度。绩效管理的信效度是保证绩效考评结果是否能科学应用的必要条件。

（2）.绩效奖酬的分配

供电所年度绩效考核结果与年度业绩考核兑现奖挂钩，月度绩效考核结果与月度奖金挂钩。年度、月度考核兑现标准基数按照宁夏电力公司相关规定执行。由于供电所各岗位重要程度和责任大小不一，为了充分体现奖酬分配的公平、公正和合理，体现了“按岗分配”的理念，可根据岗位重要程度确定供电所各岗位奖金分配系数，。同时由于供电所地理位置、工作生活环境、人均工作量等不同，导致各供电所之间工作艰苦程度和工作任务量等不同，为了消除这些因素对奖酬分配不公平的影响，可根据不同供电所的自然条件、人均工作量等因素，确定供电所的单位系数。同时要考虑到供电所单位系数应遵循的原则即增减平衡的原则，也就是说农电服务公司范围内农电员工奖金总额不变。供电所考核兑现计奖公式如下：考核分系数=考核分/100

（一）供电所兑现

1、奖金基数：A0＝X÷Y其中：X－奖金总额，即各分公司对所辖供电所计划奖金总额；Y＝∑（供电所奖金系数和×供电所考核分系数×供电所单位系数）；

2、供电所兑现金额：A＝A0×A1×A2×A3其中：A0－奖金标准基数；A1－供电所考核分系数；A2－供电所全员奖金系数之和；A3－供电所单位系数。

3、所长兑现金额：B＝A0×A1×A3×B1其中：A0－奖金标准基数；A1－供电所考核分系数；A3－供电所单位系数；B1－所长奖金系数。

（二）副所长、安全员、班长兑现

1、奖金基数：B0＝（A-B）÷F1其中：A－供电所兑现金额；B－所长兑现金额；F1＝副所长奖金系数×副所长考核分系数+安全员奖金系数×安全员考核分系数+∑（班组考核分系数×班组员工奖金系数和）。

2、副所长（安全员、班长）兑现金额：C＝B0×B1×B2其中：B1－副所长（安全员、班长）奖金系数；B2－副所长（安全员、班长）考核分系数，班组考核分系数等于班长考核分系数。副所长、安全员、班组的年度绩效考评得分等于月度考评得分平均值。

（三）班员兑现

1、奖金基数：C0＝（B0×C×B2）÷F2C－∑班员奖金系数；F2－∑（班员奖金系数×班员考核分系数）。

2、班组成员兑现金额：E＝C0×C1×C2其中：C1－班员奖金系数；C2－班员考核分系数。班组成员年度绩效考评得分等于月度考评得分平均值。

6.绩效辅导与沟通

绩效辅导与沟通是直属上级与下级在考核过程中，对工作计划执行情况进行连续的交流与沟通，以及上级在必要时对下级完成任务工作过程中进行适时辅导。绩效辅导与沟通是绩效管理过程中的重要环节。比如，分公司领导要与供电所所长、副所长以及安全员进行沟通；班组长要及时与班组员工进行沟通，充分了解他们的工作进展情况，重点要关注那些工作业绩不太好的员工，通过沟通，找出原因，有针对性地进行指导与帮助，及时纠正偏差。在绩效周期结束后，管理层应该采取正式面谈的形式与下属进行沟通，以帮助员工努力提高综合素质，实现个人绩效目标。

7.绩效考评申诉

当被考核的供电所、班组、员工对考核结果有异议时，可逐级向上级农电绩效管理组提出申诉，申诉流程为：

（1）提交申诉表。在绩效考评结果后2个工作日内，由对考评结果有异议的组织或员工填写绩效申诉表，提交上一级农电绩效管理小组。

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2可视化技术在搜索引擎结果知识体系化输出的方案设计

本方案的总体功能结构如图1所示，主要由用户交互、网页检索、聚类处理、可视化处理和全文搜索引擎数据库组成。矩形方框处为本方案的核心框架。搜索引擎首先从用户交互界面接收用户在界面中输入的目标字词，将目标发送到检索模块并从数据库中返回相应的结果集合。聚类处理模块将对返回结果先进行预处理，将预处理结果完成聚类并把聚类结果传递至可视化处理模块，经过可视化处理后通过用户界面返回至用户。接下来将继续阐述本文的重点，即聚类处理模块与可视化处理模块。

2．1聚类模块设计

聚类模块先对搜索结果信息进行预处理，然后对预处理过后的统一格式的数据集利用聚类算法对搜索结果进行聚类。将相似度较高的搜索结果归为一类并为每一个类定义一个具体的聚类标签，根据聚类后的结果子集使用排序算法依照相关性再排序。因此搜索结果聚类模块的总体设计主要由三部分组成：数据预处理子模块，聚类生成子模块和聚类子集排序模块。2．1．1文本预处理（1）文档分词。分词的过程是将文档中的语句按照语言的相应规则划分为词语或短语的过程。分词结果的质量也影响着后续短语的提取和聚类标签的生成。基于词典或词库的分词过程包括：词典初始化、文本输入、文本结构化处理、分词／粗分、消除歧义与识别未登录词、更新词典和结果保存。（2）词干解析。词干解析对于处理英文文本的意义要大于处理中文文本的意义。英文单词的衍生词和词的形态变化十分常见。例如play是一个词干，它能衍生出player，plays，played，playing等等不同时态不同人称但意义相同的词。（3）去除停词。通过文档分词，文档已经被划分为一系列的单词。但是这一过程并没有过滤掉文档的无效信息。一些语气词、虚词和助词的词频很高，但与用户需求匹配度低。有时这些词出现次数较多会影响接下来高频词提取和聚类标签生成的过程。可以在搜索引擎运行前预先将停词表加载到内存中，在分词后使用停用词接口方法判定单词是否在停用词表中。（4）高频短语提取。提取文档高频短语的目的是高度概述文档并提供有限个聚类标签的候选者。因此，高频短语提取的准确信直接关系到聚类标签生成的效果。针对这些要求，后缀数组是一种高效准确的方法。设一个文档T，长度为N。T的后缀数组s是指将T所有的后缀按照字符顺序排序，而令后缀起始的位置（按排序后的顺序）构成的数组。［4］2．1．2聚类处理我们把频率超过一定阈值的词条定义为高频短语。这可以从预处理结果中获取。通过这些数据再利用向量空间模型对文档建模。通过隐含语义索引技术和矩阵降维可以发现文档之间的主题相关性以及相关主题。根据主题对文档进行聚类，完成对预处理结果的二次处理。（1）生成聚类标签。通过预处理我们已经得到了文档的高频短语，创建特征词－文档矩阵T，对矩阵T进行奇异值分解（SVD），得到一个正交基向量U。根据该正交基向量与高频短语（候选聚类标签）的匹配结果，确定出最终的聚类标签。（2）聚类生成。根据VSM建立的文档模型，我们已经可以直接通过k－means方法对文档进行聚类。（3）聚类内部排序。聚类的标签生成后。可以看见标签下包含着一个文档集。最后根据之前的特征词－文档矩阵计算得到的文档对于聚类标签词的TFIDF值的大小降序排列。还可以结合用户行为统计数据进行加权分析，调整最终排序结果。

2．2可视化处理

本方案中的用户交互界面设计采用辐射图和树图两种方法进行结果的展示。树状结构是输出聚类结果的最好选择。就单次搜索聚类得到的结果而言，可以生成一棵简单的以搜索关键词为父节点，结果聚类标签为子节点的树。对于结果聚类较多的情况可以星射状的树结构完成输出。这对后面映射到树图的结果不会产生很多影响。可视化模块的另一个关键构件是用户行为统计。对每次聚类结果输出后用户选择的领域方向进行记录。在一段时间后，积累了个体用户对于某一领域的多次搜索记录后，通过不同记录树节点的语义消歧和识别，可以生成一棵用户近期对于某一领域探索的知识树。这棵树为用户提供了一个时间维的视角来审视自己对于某个领域的了解发现过程，真正形成搜索结果的知识体系化输出。