反向工程的概念

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反向工程的概念范文第1篇

[关键词] 反向程序保护区 教学方法 密切值法 优选

《目视和仪表飞行程序设计》是空中交通管理专业及飞行专业的一门专业基础课程,在学生专业素质、专业技能的培养上占有十分重要的地位。反向程序保护区作为《目视和仪表飞行程序设计》课程中的一项重点内容,要求学生通过学习,掌握反向程序保护区绘制的一般原理和基本方法,并能用于具体的空中交通管理及飞行实践中。

但是,由于在反向程序保护区内容的教学上存在难点多、参数多、概念抽象、不易理解等问题,采用目前的教学方法,学生很难达到教学大纲的要求,同时教学效果也差强人意。鉴于此,笔者通过对往届考试试卷的分析及对空中交通管理专业及飞行专业学生的随机走访,发现学生对反向程序保护区的理解及实际应用上存在着诸如概念理解不透彻、一般原理掌握不完整、基本方法应用欠妥当等问题。针对这些问题,笔者利用系统工程的基本原理,建立了反向程序保护区教学方法优选评价指标体系,依靠专家及学生打分的方法获得每一指标的分值,利用密切法建立了教学方法优选模型。

一、指标体系的建立

通过对往届学生的练习、考试试卷的专项统计及分析,以及对其他教师、空中交通管理专业及飞行专业学生的走访,笔者收集到第一手资料。在对收集到的资料进行详细的分析后,构建了反向程序保护区教学方法优选评价指标体系(见表1)。

需要说明的是表1中的属性权重值和指标的分值采用百分制,由综合专家及学生打分的方法获得。

二、密切值法评价模型的建立

1.密切值法简介

密切值法的基本原理是将所有决策方案指标值进行规范化处理后,找出方案集的最优点和最劣点,再计算出各方案与最优点、最劣点的距离,即密切值,来排序各决策方案的优劣次序,从而将多指标转化成一个从总体上衡量其优劣的单一综合值进行评价。

2.密切值法评价步骤

第一步:建立决策矩阵。

三、实例应用

从2008年3月至2009年12月,笔者在空中交通管理专业、飞行技术专业以及在职人员培训等8班次上,在反向程序保护区的讲授中分别设计应用了四种教学方法(记为A1、A2、A3、A4)。综合同行及学生的打分,得到如下的原始决策矩阵:

四、结束语

选择合适的教学方法有利于提高反向程序保护区的教学质量,有利于《目视和仪表飞行程序设计》课程的教学,更有利于提高学生专业素质及专业技能的培养。本文提出基于密切值的反向程序保护区教学方法的优选方法,克服了以往依靠专家主观评判存在的随意性等问题,具有客观、合理、量化等优点。案例分析表明,该方法决策过程简单,决策结果合理有效,可以为《目视和仪表飞行程序设计》课程其他教学内容的教学方法的选择针提供理论及技术支持。

参考文献:

[1]中国民航飞行学院教务处.专业培养方案[Z].中国民航飞行学院,2009.

反向工程的概念范文第2篇

关键词：反向物流；外包；回收

中图分类号：F253 文献标识码：A

一、反向物流概述

（一）反向物流的概念。反向物流的概念最早是James・R・Stock在1992年给美国物流管理协会的一份研究报告中提出的，他认为反向物流是一种包含产品退回、物料代替、物品再利用、废弃物处理、再处理、维修与再制造等流程的物流活动。目前，广泛采用的反向物流的定义是Rogers&Tibben-Lembke的定义。但是，该定义中以消费者为起点、以原材料为终点的观点值得推敲。因为在实际的反向物流运作中，它可以从消费点到原材料之间的任何一点开始，同时也可以在二者之间的任何一点结束。我们用简单的企业产品反向物流流程图来描述反向物流的定义，见图1。（图1）

（二）反向物流的分类及特点。根据成因、途径和处置方式的不同以及产业形态的差别，反向物流可以分为投诉退货、终端使用退回、商业退回、维修退回、生产报废与副品以及包装等6大类别，见表1。（表1）

二、反向物流模式类型及理论基础

（一）反向物流模式类型

1、企业自营。企业利用原有的物流设施和人员或者组建新的物流系统的，进行反向物流的自我服务活动即反向物流自营。这种物流模式可以强化企业内部的物流职能，通过成立独立司职的物流职能部门可以提高企业物流的效率，改善物流在财务和信息处理上的效率，就一般意义上大规模的具有一定实力的企业生产制造企业来说，具有普遍意义。

2、反向物流外包。物流外包也称为第三方物流、合同制物流，是由第三方物流企业介入到企业物流系统管理的一种物流实施模式。

从理论上来讲，这种模式具有极大的可行性。由于大部分中小企业无力投资进行反向物流系统的建设，缺乏从事反向物流的专业知识、技术和经验，第三方物流的专业化运作就显得更具优势。但是，如果企业决定实施此种物流模式，将面对将原有物流部门的人员缩减、原有物流设施重新处置等问题，同时企业还面临着一种信任危机。

3、企业战略联盟。企业联合建立的反向物流系统主要发生在诸如报废的金属器具、塑料制品等回收价值较高的废旧物品中。一方面这些物品有些在回收之后经过简单修理就可以进入二手市场，有些经过拆解之后可以作为零件重新使用，因此对于生产企业来说，废旧物品可以作为重要的零部件或原料来源，其中蕴藏着巨大的商机；另一方面如果这些废旧物品不经过适当处理，很可能会对环境产生巨大的破坏，特别是一些塑料橡胶制品、含有重金属的废旧电子产品等。要对这些废旧物品回收处理需要较大的投资，而这往往是单个企业不愿或者不能负担的，在这种情况下，同行业的多家企业，可能通过合资等方式，建立面向各合作企业甚至整个行业的专门从事反向物流的企业。在政府管制的条件下，建立联合的逆向物流系统，不仅可以减轻单个企业的资金压力，更具有专业优势，而且可以保证该企业运作过程中的原料来源问题，容易实现规模经营。

综合以上分析，本节总结了企业反向物流实施不同模式，并就其各自的不同优缺点进行了对比。（表2）

（二）反向物流模式决策理论基础

1、核心竞争力理论。企业核心竞争力是资源基础知识理论的一个分支，是由布罗哈德和哈默在1990年《企业的核心竞争力》中提出的。

从20世纪八十年代后期开始，企业把有限的资源集中于价值链中自己擅长的环节上，也就是培育并保持自己的核心竞争力。企业运用外包的主要原因是极少有企业拥有在所有主要和辅助业务中实现竞争能力所要求的资源和能力，通过培育极少数量的核心竞争能力，企业建立竞争优势的可能性就增加了。此外，通过外包那些企业自身缺少能力的部分，企业可以专注于能创造价值的核心竞争力，可以寻求到企业的最大价值。也就是企业只会把业务外包给那些在执行主要和辅助业务方面具有核心竞争力的企业。所以，当企业评价自身资源和能力时，必须注意不要把那些自身能够创造和获取价值的部分外包出去，也不应该把那些用于缓解环境威胁或用于完成企业任务的主要和辅助业务外包出去。

2、交易费用理论。科斯在《企业的性质》中提出了交易费用的概念，以后又经过威廉姆森等新制度经济学家在这方面的不断研究而形成了比较成熟的关于交易费用的理论。所谓交易费用，简单地说它是指企业用于寻找贸易伙伴、讨价还价、订立合同、执行交易、监督违约行为并对之制裁等方面的费用支出。根据交易费用理论，交易费用的大小决定了企业选择自己生产还是市场购买的经营方式。那么，将该理论应用于企业反向物流管理上，就要比较企业物流自营成本、外包成本以及战略联盟三种模式下，哪种物流实施方式成本更低。

3、比较成本理论。大卫・李嘉图的比较成本理论是国际贸易的基础理论，它是相对于亚当・斯密绝对成本理论提出的。把李嘉图的比较成本理论应用到物流领域也可以借鉴使用。

企业在进行反向物流模式决策时，也可以对其进行比较成本分析。企业在物流方面不存在优势，物流成本占总成本比重不大，并且第三方物流能够提供良好的服务，就完全可以实行外包。如果企业自身经营物流的能力与第三方物流服务能力均较强，那么可以引用“两优取其重”原则，分析究竟是自营还是外包存在比较优势。第三种情况是，如果企业自营物流实力较差，第三方物流提供的服务也不是十分令人满意，企业就应该采用第三种反向物流经营模式。

三、反向物流模式传统决策方法

（一）传统决策方法。传统的决策依据是企业是否有能力自营物流，企业这样对物流方式进行决策时，物流总成本与顾客服务水平并没被放到首位考虑，通常会导致物流外包只是企业向运输公司购买运输服务或向仓储企业购买仓储服务。这些服务都只限于一次或一系列分散的物流功能，需求是临时性的，物流公司并没有渗透到企业的流程中去，物流服务与企业价值链是松散的联系。

（二）现代二维决策标准。这种标准的前提条件是企业物流自营还是外包服务，决策主要是基于两个因素：物流对企业成功的影响程度和企业对物流的管理能力。围绕企业战略目标，寻求物流子系统自身的战略平衡是二维决策标准的最大特点。但是，从图2不难看出，二维决策标准有一个明显的缺陷，没有考虑成本的影响。一般来说，每一个特定的物流系统都包括仓库数目、区位、规模运输政策、存货政策以及顾客服务水平等构成的一组决策。因此，每一个可能的物流方案都隐含着一套总成本。各项成本之间成反比例关系，在选择和设计物流系统时，要对系统的总成本加以检验，最后选择成本最小的物流系统。因此，不考虑成本的决策标准是不完全的标准。（图2）

（三）SWOT模型与反向物流模式决策。SWOT模型是企业进行战略选择工具之一。SWOT分析法用在企业反向物流模式决策时，主要分析企业在采用其中某种物流经营方式时所拥有的有利与不利条件，所具有的优势和劣势，所处竞争环境的机会与威胁。对比哪种方式更利于企业总体战略规划，更能降低企业成本，提高效率，并为客户提供更令其满意的服务。如果说企业有能力自营反向物流，能够在提供高质量服务的同时获得更高的赢利率或者赢利潜力。那么，就认为这个企业的自营反向物流比外包给第三方更具有竞争优势；否则，企业就该选择外包方式经营反向物流。

（四）改进的物流模式决策方法。综合以前学者研究，本文得出了改进的反向物流模式决策标准，如图3所示。（图3）

改进的企业反向物流模式决策标准，应该从物流在企业的战略地位出发，在考虑外部因素和内部因素的基础上，进行成本评价。具体实施决策程序如下：

1、考虑反向物流系统是否构成企业的核心竞争力。一般可从以下几个方面进行判明：它们是否高度影响企业业务流程；它们是否需要相对先进的技术，采用此种技术能使公司在行业中领先；它们在短期内不能为其他企业所模仿。如果能肯定的回答，就可以断定反向物流系统能构成企业的核心竞争力。

2、考虑各项功能是否具有战略重要性。由于物流系统是多功能的集合，各功能的重要性和相对能力水平在系统中是不平衡的。某项功能能否具有战略意义，关键就是看它的替代性，如其替代性很弱，企业就应发展好该项功能，使其保持旺盛的竞争力；反之，那就需要从企业物流能力的角度决定是自营还是外包了。

3、还要查看企业自身的反向物流能力。这里主要是指企业是否具备实施反向物流业务的各种必要的资源，如果现有的资源不足以满足反向物流的要求，就要考虑是外包还是战略联盟，这主要是由反向物流系统对企业成功的重要性来决定。

4、具备了必要的物流资源并不意味着企业一定要自营物流，还要与第三方物流公司比较在满足一定的顾客服务水平上谁的成本更低。另外，在反向物流模式决策模型的基础上，我们还应增加对物流服务质量的考虑，成本优势和服务优势互为前提，即在一定的服务水平下，企业还应该评价其成本竞争力，以及在一定的成本条件下，评价其服务竞争力。

四、废旧家电反向物流模式决策分析

（一）废旧家电信息收集。家电企业在遵循以上反向物流模式决策实施标准和企业战略分析的基础上，要想做出最佳的反向物流模式决策，其关键是信息的收集。这些信息主要包括：

1、人力资源。每一个环节工作人员每个工作周期内用在回收及回收废旧家电文件处理上的时间是多少；每一个环节需要配备多少员工；废旧家电回收处理程序的人工成本是多少。

2、产品属性。回收废旧家电的总量和各类废旧家电的回收量及每年回收废旧家电价值是多少；以数量或者货币计算的在回收过程中损坏、清算、捐赠、重新制造、再加工处理、退货供应商、完好品入库的比例是多少；回收的废旧家电中损坏或缺陷品、入库完好品、存货撤回、无缺陷品、在途存货、召回产品、新产品、保证产品等各项的比例各是多少。

3、运输。回收废旧家电的大小及运输方式的选择；运输回收废旧家电至回收中心的频率；由供应商运送至运营节点的回收量是多少。

4、库存控制。每个时间单位（周、月或年）运送至回收中心的废旧家电的总量是多少；处理回收废旧家电的回收中心有几个，其中哪个部门负责回收废旧家电的处理；回收废旧家电的仓库逗留时间是多少（即在库总时间除以退货的处理量）；每类废旧家电的回收部分年周转次数是多少。

5、其他信息。回收废旧家电处理程序是否计算机化；回收废旧家电是否有明显的标示或采用条形码系统，如果有，那么是在哪里进行标示或编码作业的；回收废旧家电处理程序中的单位成本是多少等。

（二）影响废旧家电反向物流模式决策的因素分析。在各类信息搜集已经完备的前提下，家电企业反向物流模式决策，还取决于内部和外部环境的多种因素，需要根据具体的情况来决策。

1、家电企业的内部目标和外部环境条件。内部目标相对来说比较好量化，它包括成本下降空间、固定资产和其他方面投资的减少、利润增加比例等。而外部环境条件则不好量化，它包括企业的战略利益、企业商业机密泄露问题、企业业务流程与外包服务商流程的衔接程度、企业职工人心的稳定与对公司的忠诚度、企业对外包部分的控制力和管理能力、企业对服务商的依赖程度，等等。企业应综合考虑以上两种因素，尤其注意在降低成本和战略利益之间找到均衡点，不能因为降低成本的压力而影响到企业的战略利益。

2、家电企业流程和结构的变化。企业反向物流模式的选择不仅仅是财务问题，它意味着企业组织结构和流程的重大决策和调整。

3、成本方面。一般意义上，企业在进行反向物流模式决策时，考虑的成本主要包括物流系统总成本、收集成本、系统的总运输成本、库存维持费用、批量成本、总固定仓储费用、总变动仓储费用、订单处理和信息费用、顾客服务费用。他们往往忽略拥有部分物流能力的企业由自营转向外包时将会发生的成本，也即我们所说的转换成本。所谓的转换成本应该包括以下几个方面：①监督成本：外包前，企业员工与最终客户直接接触；外包后，客户信息要通过第三方，这就在企业的供应链中增加了两个新的外部界面（企业/第三方，第三方/最终客户）。如果不止一家第三方物流提供商，外部界面就更多。由于外部界面的增加，企业必须重新建立与客户之间的信息反馈机制，监督外包反向物流的客户服务水平，衡量客户满意度等；②企业制定相关计划的成本；③协调成本；④失控与泄密成本；⑤相关信息缺失的成本。外包后可能会使对称的信息变得不对称，使企业对整个作业流程中的成本了解不够全面。同时，企业和第三方之间的信息系统集成是物流外包中的重大障碍。如果在企业和第三方物流企业之间没有良好的信息集成，是不可能达到理想的物流服务水平的，而这种集成有时需要付出高额的代价；⑥客户文化障碍成本；⑦设施处理成本和人员分流成本；⑧企业文化障碍成本。

由于转换成本包含如此之多的内容，而且其中的许多项都会对企业产生重大影响。因此，在选择物流模式时，那些已经有了一定的物流基础拥有部分物流设施和人员的企业，一定要充分考虑到选择反向物流外包将会发生的转换成本，并将此作为一个重要的权衡因素。

根据以上研究，家电企业在有较为全面的信息的基础上，可以分析自己所处的外部环境、内部结构、流程变化以及外包交易类型和综合成本来决定自己是否需要将废旧家电的回收反向物流进行自营以外的模式。有时候，利用市场化带来的规模经济更有利，但有时候企业自己管理的内部化行为更有效率。

（三）废旧家电反向物流模式选择。经过以上分析，作为大型家电制造企业为满足环境法律要求，并同时保证流畅高效的运营本企业的反向物流系统，就要综合考虑企业战略目标、成本要求、服务水平、运营效率等因素来进行反向物流模式决策。

考虑到家电企业反向物流系统特殊性、物流处理对象的特殊性，如家用电器有多个零部件组成，这种产品单位价值高；维修处理需要专业的技术，这类产品的零部件维修处理后经组装可以像原装产品那样再使用，具有高额的利润回报；同时，由于此类产品处理需要专业的设备及专业技术人员，故反向物流建设中供应商及生产商占有重要地位，涉及到企业核心技术的保密及回收网络对其品牌的影响等等。家电回收企业应该重点考虑反向物流自营模式的选择决策。

（作者单位：常州工学院计算机信息工程学院）

主要参考文献：

[1]Chad W.Autr.Formalization of Reverse Logistics Programs：A Strategy for Managing Liberalized Returns[J].Industrial Marketing Management，2005.34.

[2]Rogers，D.S.&Tibben-Lembke .Going Backwards：Reverse Logistics Trends and Practices[J].Journal of Operations Management，1999.1.

[3]Keah Choon Tan.A framework of supply chain management literature[J].European Journal of Purchasing & Supply Management7，2001.

[4]廖仕利等.逆向物流的分类及外包决策流程研究[J].包装工程，2005.26.3.

反向工程的概念范文第3篇

一、40个发明原理中容易混淆的原理间辨析

TRIZ理论中的40个发明原理开启了一道解决技术问题的天窗，通常可以采取“定义技术矛盾-确定参数-查询矛盾矩阵-利用发明原理解决问题”的形式解决问题，对较为清晰的问题也可直接利用发明原理来解决技术问题。在发明原理中，通常容易混淆的原理为：9号，预先反作用原理；10号，预先作用原理；11号，预先防范原理；13号，反向作用原理。从前三个原理的核心来看，都是要针对可能出现的某种问题、某种结果、某种不期望出现的因素所采取的措施，而反向作用原理是对当前的结构、方向、作用进行改变，从而达到目的。

从表中可以看出，预先反作用原理是针对者一定会出现的某种事件而采取的措施，这些事件对于系统是积极的或是中性。预先反作用原理更多强调的是“预先措施后抵消”。预先防范原理是针对可能发生的某种不良事件预先采取行动，以消除事件发生后所带来的危害，更多强调的是“预先措施后消除”。而预先作用原理是针对一定要发生的事件（事件通常是积极的或中性的）采取的措施，以改变时间、工艺、流程顺序提升系统的安全性、便捷性和高效性，更多强调的是“时间、动作的前移”。反向作用原理与前三个原理字面意思通常比较容易混淆，从具体含义看，内容大相径庭，此原理是逆向思维的过程，针对当前的作用、特征、物质、功能从相反的方向去考虑，更多强调的是“相反”。

二、理想度与最终理想解辨析

在TRIZ理论的实际应用过程中，尤其是初学者容易将理想度与最终理想解混淆，虽然文字相近，但意思与内容完全不同。理想度与最终理想解的区别主要表现在以下两个方面。一是理想度是一个比值，通过比值来判断技术系统的状态和改进空间，而最终理想解是一个“解”，是一种解决技术系统问题的具体方法或者是技术系统最理想的运行状态。当然最终理想解的理想度为无穷大，即有用功能之和为无穷大，有害功能为零。二是两者出发点和关注点不同，理想度更多的考虑当前系统，而最终理想解更多考虑的是未来系统。

三、管理矛盾、技术矛盾与物理矛盾的辨析

管理矛盾是为了避免某些现象或希望取得某些结果，需要有具体的行动去实现，但不知如何开展具体的行动。例如：希望提高产品质量、提升产品的生产效率、降低原材料成本，但不知如何实现，希望通过提高计算机性能以提高企业的工作效率、增加收入、拓宽业务面等等，这些矛盾就称之为管理矛盾[1]。所有的人、机、组织都是相互联系、相互作用的综合体，管理矛盾就是子系统间产生的矛盾。

技术矛盾是如果改善系统一个元素的参数，导致系统中另―个参数恶化，如提高汽车速度的同时，汽车的安全性降低，是同一系统不同参数之间的矛盾。

物理矛盾是当对系统中某―个参数提出互为相反的要求时，就产生了物理矛盾，这是同一系统同一参数内的矛盾。物理矛盾通常表现在空间的大与小、速度的快与慢、温度的高与低等。

从上述定义可以看出，管理矛盾是系统与系统之间的矛盾，技术矛盾是一个系统内两个不同参数间的矛盾，物理矛盾是同一参数之间相反的需求。从管理矛盾到物理矛盾，矛盾的聚焦点越来越小，矛盾的原因也就越来越清晰，有利于解决实际技术问题。需要说明的是在TRIZ理论中通常不直接解决管理矛盾，而是将管理矛盾转化为技术矛盾和物理矛盾来解决。通常技术矛盾表述为“如果……，那么……，但是……”，物理矛盾表述为“为了……应该……，为了……又应该……”。在技术矛盾的表述中改善的参数为“那么”后所描述的目的，恶化的参数为“但是”后所描述的结果，“如果”后所描述的是物理矛盾的需求。在技术矛盾中涉及三个参数，手段、目的和结果。常犯的错误是将物理矛盾的参数定义为技术矛盾中改善的或恶化的参数，一般是通过物理矛盾的“手段”，完成了系统所需要达到的“目的”，同时又产生了不良“结果”，也就是说物理矛盾导致技术矛盾的发生前置条件，物理矛盾是更深层次的矛盾。管理矛盾通常较为模糊，而技术矛盾和物理矛盾的矛盾空间、时间较为清晰。

四、产品与工具、功能对象与功能载体、工件与工具间的辨析

产品与工具、功能对象与功能载体、工件与工具是TRIZ理论中很重要的三对概念，这三对概念间支撑着三个工具的具体使用，对于初学者来说，很容易造成混淆。产品与工具是描述技术系统是否完备时所需要掌握的概念。产品是指系统加工的产物，即作用对象。工具是指系统固有的直接作用于产品的部分，即执行装置。通常可以把产品理解为作用对象，工具理解为作用工具。例如：对机来说，产品是空气，工具是机翼；对于电话来说，产品是空气，工具是振动膜；对于缝纫机来说，产品是被缝制的衣料，工具是线[2]。产品与工具的主要作用是从系统的完备性出发，找出系统的作用对象和作用工具，一般两者可以是系统或超系统具体的物质、部件、组件。

功能对象与功能载体是功能分析中的基础概念，一个部件对另外一个部件产生作用，那么这个物体就是功能的载体。载体（A）所产生的作用改变或维持了另外一个部件（B）的参数或者状态，那么部件（B）就称为功能对象[3]。如锯子切割木板，功能对象是木板，功能载体是锯子，锯子改变了木板的形状、质量等参数。功能对象和功能载体是从对技术系统功能的角度出发，强调是否改变了参数的行为，通常可以是系统或超系统的组件、场等。

工件与工具是物场分析中非常重要的基础概念，即通常图示物场模型时所表示的S1和S2。一般情况下，在物场分析中，所有的元素都可作为工件和工具。在物场分析中，工件和工具从场的角度来说明之间通过什么类型，或者是作用程度如何的场来实现两者的作用。如锤子钉钉子，工件是钉子，工具是锤子，两者通过机械场实现作用。

从上述可以看出三对概念似乎没有较大的差别，只是在不同的分析工具中使用不同的名称。但是需要注意的是，在很多时候三对概念表达的是同一含义，尤其是工件与工具和功能对象与功能载体在物场分析、功能分析中，两者之间可实现转换，使人们一般将工件与工具等同于功能对象与功能载体。而在产品与工具中，有可能存在工具没有改变产品的某一个参数，这时两者不能够等同。在名称表述上，“产品与工具”、“工件与工具”中，“工具”没有发生变化，而出现了“产品”与 “工件”两种不同的名称，为什么这样区别？一般情况下，在分析完备性时一个技术系统中通常只有一个“产品”，而在物场分析中会有多个“工件”，因此采取了这样的表述方式。

责编/刘红伟

参考文献：

[1]曹福全. 创新思维与方法概论[M]. 哈尔滨：黑龙江高等教育出版社.2009.

反向工程的概念范文第4篇

关键词：网格；资源调度；人工神经网络；BP算法

中图分类号：TP183

Grid resources schedule model based on the BP algorithm

ZHOU Fei-fei，HU Yan-xia

Ministry of Education’s major laboratory of Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou,730070

ZhengZhou Urban and Rural Planning Bureau ,Zhengzhou,45000

Abstract: The grid is the main direction of high-performance. The major factor affects the grid functional and the performance is grid resource management and scheduling. Because of the complexity of the grid, its resource management compared with traditional distributed networks becomes more complex. The efficient grid resources management algorithms are hot and difficult of grid study. The neural network has intelligence and can get the best results in complex circumstances. this paper uses BP algorithm to solve the problem of grid resource scheduling. And introduced the concept of grid, back propagation algorithm, and proposed grid scheduling of resources result based on the BP algorithm.

Keywords：grid; resource scheduling；artificial neural network；Back propagation algorithm;

0 引言

网格作为新一代的互联网，是今后高性能计算的主要方向，而有效的资源调度直接影响到网格的功能和性能，因此，对网格资源调度问题的研究具有重要的理论意义和巨大的实践价值。人工神经网络是一种模拟动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型，善于在复杂环境下，快速获得满足多种约束条件问题的最优化答案，把神经网络的思想引入到网格的资源调度当中，将二者有效结合，能够更好的解决网格的资源调度问题。

1 网格的基本概念

网格又被称为“下一代互联网”，用于集成或共享在地理上分布的各种资源(包括计算机系统、存储系统、通信系统、文件、数据库、程序等)，使之成为一个逻辑整体，实现资源在网络中的全面共享。

目前，网格技术已经在科学计算领域得到了广泛的应用，很好的解决了分布式超级计算、高吞吐率计算、数据密集型计算等问题。可以预见，随着共享的资源越来越丰富，网格的应用领域将得到更大的拓展。

2 网格中的资源调度

网格中的资源指所有能够通过网格远程使用的实体，包括：计算机软件(比如操作系统、数据库管理系统、应用软件、数据等)，计算机硬件(比如CPU、内存、硬盘、光盘感器、磁带等)，设备和仪器(比如通信介质、天文望远镜、显微镜、传感器、PDA、仪器仪表等)等物理资源以及人类资源(人的知识与能力)。【1】

由于网格是一个开放、动态的互联网并行环境,用户可以从网格的任何地方向网格平台提交应用,而且由于网格所固有的分布性、动态性、异构性以及自治性等特征,使得网格资源、可能随时发生改变。因此，网格资源管理系统是网格的核心组成部分，也是网格的重要研究方向。

2.1 网格资源调度策略

传统的分布式系统中资源管理的主要任务是将多个用户提交的程序调度到一个计算集群中以最大化系统的利用率。即将一个复杂的程序中的多个子程序调度到并行的计算机中以提高计算效率，减少运行时间。

而在网格中，由于网格系统的分布性、异构性和动态性，网格资源管理必须为用户提供可靠的、一致的以及廉价的资源，而不用考虑资源访问点的物理位置。[2]

我们使用有层的层次模型实现资源调度算法。此模型类似于网络的五层沙漏模型。在逻辑上分为三层：用户层、资源管理层及网格资源层。

用户层是网格资源的使用者。各种应用均在这一层实现，该层的需求即网格系统提供的服务，是网格所要达到的目标。在本层中，用户或应用系统通过面向服务的视图向下层中的各种发送用户请求，描述自愿选择、任务进程创建和任务控制等。

资源管理层是本模型的核心层。由各种组成，是网格资源管理的执行者。能够发现、收集和存储不同领域的资源信息；接收用户请求，并按分配策略将所需要的资源分配给用户。

网格资源层是网格系统中的硬件基础，包括各种资源，它是网格资源管理的对象。其基本功能就是控制区域内的资源，向上提供访问这些资源的接口。

由以上分析可以看出，网格资源调度的实质，就是将多个相互独立的任务由各种分配到可用资源上，使得资源得到充分利用并且任务的完成时间最小。

调度算法的目标是将所有的独立的应用任务通过调度到可获得的计算资源中去，从可利用的资源中选取最佳的资源，并尽量减少由于网格的动态性而对网格整体性能的影响。不好的资源调度算法，将会增加任务的执行时间并降低整个网格系统的吞吐量。因此，一个好的源调度算法，需要具有高效性和一定的智能性，使网格用户能够获得所需要的资源，并且确保网格用户不会过量使用资源。

由于神经网络能够模拟人脑的思维模式，具有很好的自适应性和学习能力，能够实现难以用数字计算和技术实现的最优信号处理算法。因此，很适合网格资源调度算法。

3 BP神经网络原理

神经网络是一种模拟动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络能根据系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。

3.1 神经网络的概念

国际著名的神经网络专家Hecht-Nielson给神经网络的定义是：“神经网络是一个以有向图为拓扑结构的动态系统，它通过对连续或断续式的输入作为状态响应而进行信息处理”。【3】

神经网络系统是由大量的，同时也是很简单的处理单元（称为神经元），通过广泛地互相连接而形成的复杂网络系统。虽然每个神经元的结构和功能十分简单，但由大量神经元构成的网络系统的行为却是丰富多彩和十分复杂的。

神经网络适合于解决实际问题，它不仅可以广泛应用于模式识别、信号处理、知识工程、专家系统、优化组合、机器人控制等工程领域，也可以广泛应用于医学、商业、金融和文学领域。随着神经网络理论本身以及相关理论、相关技术的不断发展，神经网络的应用定将更加深入。[4]

3.2 BP神经网络的概念

BP (Back Propagation)神经网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出，全称为基于误差反向传播算法的人工神经网络。BP神经网络是目前研究最多、应用最广泛的神经网络模型。

BP神经网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它使用自适应学习算法，通过反向传播不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小。

BP神经网络模型拓扑结构包括输入层（input）、隐含层(hide layer)和输出层(output layer)。

通过图可看出，层与层之间的神经元采用全互连的连接方式，通过相应的权系数相互联系，隐含层内的神经元之间没有连接。因此BP网络可以看成是从输入到输出的一种高度非线性映射，映射中保持拓扑不变性，如果隐含层中神经元数目足够多，则BP网络就能模拟任何有理函数。由于BP网络可在多个连续的输入和一个或多个连续的输出之间建立非线性映射这一特性，它常被用于智能预测。从而，我们使用BP神经网络模拟网格资源调度过程。

3.2.1 BP神经网络的工作过程

BP神经网络由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成：

信息的正向传播过程：

输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息，并传递给隐含层各神经元；隐含层负责信息变换，根据信息变化能力的需求，传递到输出层。各神经元的信息，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程；输出层向外界输出信息处理结果。

误差的反向传播过程：

当实际输出与期望输出不符时，进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层，按误差梯度下降的方式修正各层权值，向隐含、输入层逐层反传。

周而复始的信息正向传播和误差反向传播过程，是各层权值不断调整的过程，也是神经网络学习训练的过程，此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度，或者达到预先设定的学习次数为止。[5]

4 使用BP神经网络的网格资源调度模型

由于BP神经网络算法响应时间较快，适合大规模分布式的网格资源调度。为了能够最大效率的调用网格资源，我们结合BP神经网络算法思想，提出了基于BP网络的网格资源调度模型。

模型流程如下：

(1)将用户提交的任务请求(包含任务的任务量、通信量、任务提交时间、时间限度等参数)加入到网格中的任务队列排队。任务队列可以根据不同用户的不同需求(用户等级、任务时间相应要求等)对进入队列的任务进行排序。

(2) 调度系统中的计时器，每隔一定时间就从任务队列中取出待处理的任务，并从监视器中获得当前系统资源分配列表。

(3) 根据待处理任务及系统资源，使用BP算法产生一个最优化的任务分配表。

(4) 执行任务分配表中的任务。如果任务顺利完成，则将任务占有的资源释，如果任务失败，则释放该任务所占有的系统资源，并将失败的任务插入到任务队列中，以待下次调度。

(5) 当不能从任务队列中获得任务时，表明所有任务都已经完成。

5总结

在网格环境中，资源调度是一项非常复杂且极具挑战性的工作。计算资源调度的好坏，效率的高低直接关系到网格系统的性能。相对别的网格计算资源调度算法与模型，本文提出使用BP算法的分层资源调度模型。

该模型由调度主程序负责全局资源调度，监控程序监控每个资源任务的完成情况，这种方法在能保证任务完成的前提下，灵活地对网格资源进行配置，充分发挥网格中各节点计算机的计算能力。

参考文献：

1崔飞.基于市场的网格资源调度算法研究[J].中国科技论文在线

2都至辉，陈渝，刘鹏. 网格计算.[M]. 清华大学出版社, 2002

3党建武，王阳萍，赵庶旭. 神经网络理论.[M]. 兰州大学出版社，2005,9

反向工程的概念范文第5篇

对于可能遭遇爆炸、撞击和地震等不确定意外事件的钢筋混凝土结构，宜进行抗连续倒塌设计。当无法确定前述意外事件在结构中产生的荷载效应时，采用具有较多赘余度和延的结构体系是能有效地减低渐次倒塌程度;加强抗震细部设计和多道防线的结构体系能减小灾难性事件所带来的破坏;建筑物分隔成小开间增加结构的超静定性次数等措施均能提供结构整体性和阻抗连续倒塌能力，其概念设计具体表现为下列要点。

(1)建筑结构应具有阻止局部破坏在结构中扩散，即当某一竖向构件发生损坏，原传力途径遭到破坏时，其上部及相邻构件应能够形成新的传力路线，避免出现连续破坏，保证结构整体稳定。因此应采用赘余度高和允许出现多个塑性区的抗侧向的结构体系，如框架－剪力墙结构从赘余度、抗侧力方面均优于框架结构。或者创造转变传力途径的条件，如用双向相交梁代替单向大梁，用转换刚架代替大梁，框架梁中采用双向配筋等。

(2)结构平面设计应力求简单、规则，不宜采用如“U形、L形或其它具有“凹”角的不规则平面布置，避免存在可能引发连续性倒塌的薄弱部位，水平和竖向承重构件应沿结构整体连续、贯通，并加强端部的锚固措施。

(3)框架主梁沿结构平面宜连续、贯通，并具有跨越两跨而不垮塌的能力:即当某一承重柱破坏后，其上两侧的梁能形成跨越该柱的水平承重构件，继续承受重力荷载，避免出现竖向连续倒塌。中间一根柱子失去后，此位置处的框架梁内力发生改变，由上部受拉变成下部受拉。所以应采取正确的连接、锚固措施、配置密集箍筋和足够的贯通钢筋，保证柱两侧梁的连续性。

(4)合理设计竖向构件的平面布置，纵横两方向的结构跨数均不应小于两跨;适当减小墙体和柱子的间距，以增加结构竖向承重构件的数量并减小竖向承重构件遭受局部破坏的影响范围。

(5)不宜采用框支结构及各类转换结构、装配式大板结构、无整浇层的装配式楼板、装配式楼梯等不利结构。框支柱、转换梁及单跨结构缺少转换传力途径，一旦失效易于引发连续倒塌;装配式结构及各类装配式构件在突发事件下，极易造成连接部位失效而引发连续倒塌。

(6)水平构件应具备抵抗由于偶然作用在结构内引起反向内力的能力。如由于爆炸作用，一股超强冲击波从炸源向四周方向传播，因此对楼板产生向上作用的压力，使楼板承受一种反向弯矩，这与承受常规重力荷载设计的楼板的内力相反。为此提供配置连续贯通钢筋来承受由于偶然作用引起向上冲击压力产生的反向弯矩达到制约楼板倒塌的目的。

(7)充分利用楼板内钢筋的悬链作用。具有侧向约束和连续贯通配筋的钢筋混凝土楼板能达到一种大挠曲变形条件下的纯受拉状态(称之为抗拉薄膜受力状态)，即楼板表现为一种悬链形态。现推导楼板的悬链大小Ft，即楼盖失去一个中间承重构件后而发挥的悬链作用所携带的水平张力。这种悬链状态不但增强了楼板的延，同时还能加大在遭遇灾难性事件情况下的极限承载力。为有效发挥楼板内钢筋的悬链作用，现浇楼板宜设计成双向板，如果是单向板应增设楼板非计算跨度方向上的分布钢筋用量，当一个方向失效，另一方向可起承重作用;同时保证楼板底部配置具备足够锚固长度的贯通钢筋，保证楼板在跨度或主受力方向改变的情况下继续承载。

(8)适当增加结构内部承重构件的承载能力;降低竖向构件的轴压比、剪压比等指标以改善结构的延性耗散能力;加强节点连接等措施，以抵抗突发事件导致内力重分布引发的连续倒塌。

2抗连续倒塌构造措施

现行高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3－2010)首次提出抗连续倒塌的概念设计，其要点为:应采用必要的结构连续措施，增强结构的整体性。主体结构宜受用多跨规则的超静定结构。结构构件应具有适宜的延性，避免剪切破坏，压溃破坏、锚固破坏、节点先于构件破坏。结构构件应具有一定的反向承载能力。周边及边跨框架的柱距不宜过大。转换结构应具有整体多重传递重力荷载途径，钢筋混凝土结构梁柱宜刚接，梁板顶、底钢筋在支座处宜按受拉要求连续贯通。独立基础之间宜采用拉梁连接。在结构构造措施上具体体现如下:

2．1框架梁抗连续倒塌措施

(1)框架结构平面应沿周边布置闭合的框架梁，除周边以外的框架梁宜在两个主轴方向上分别贯通。(2)框架梁应布置以下贯通钢筋:顶面不少于梁顶纵向配筋中较大截面面积的0．25，且不小于214;底部不少于梁底纵向配筋中较大截面面积的0．5，且不小于214;其连接应采用机械连接或焊接。

2．2框架柱抗连续倒塌措施

(1)柱轴压比≤0．6(2)应至少有4根纵筋沿全高(从基础顶面到屋顶)贯通，位于四角且直径不小于16mm。贯通钢筋连接应采用机械连接或焊接。

2．3剪力墙抗连续倒塌措施

(1)剪力墙轴压比不大于0．5(2)连梁，当跨高比不大于2且连梁截面宽度不小于200mm时，除普通箍筋外，宜另设斜向交叉构造钢筋。(3)剪力墙的两端应设置端柱(或暗柱、翼柱)，在每层楼板位置应设置梁(或暗梁)，且沿结构平面两个主轴方向宜贯通设置。(4)端柱(或暗柱、翼柱)设置如图4，端柱(或暗柱、翼柱)的范围和计算纵向钢筋用量的截面面积取图中阴影部分，最小配筋率满足:纵向钢筋的最小用量，取max(0．008Ac，614)且柱角部至少有4根纵筋从基础顶面贯穿到层顶，直径≥14mm，通长钢筋连接应采用机械连接或焊接。箍筋直径≥8mm，间距≤150mm，箍筋无支长度≤300mm，拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2倍。(5)当剪力墙端部为端柱时，端柱中纵向钢筋及箍筋宜按框架柱的构造要求配置。(6)暗梁高等于2倍墙厚或该片框架梁截面等高，配筋按构造配置，其纵筋的最小总配筋率等于max(0．8，160ftfy)，梁顶及底面应至少各有两根纵筋贯通。箍筋间距等于min(150mm，h4)，箍筋直径≥8mm

3结束语