分离技术论文
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分离技术论文范文第1篇
（1）技术优势。旋流分离技术作为一种高效节能的分离技术，在油水分离中可用于油污水去油和含水油脱水。旋流器是旋流分离中的重要设备，旋流器分离效率与普通的分离技术相比，停留时间短、体积小、效率高，它能够将水中的浮油、分散油有效地处理掉，减轻对环境产生的污染。在我国的过滤与分离技术应用中，已有9%的油田采出水用水力旋流器进行处理。旋流器拥有以下几个优势：
①设备构造简单、所需购置成本不高、能耗相对较低，而且在进行分离时不需要任何帮助分离的介质；
②由于旋流器的体积较小，所以设备在安装方面难度系数小，一旦调试好，就能持续、稳定地工作；
③分离效率高、适应力强，受外界影响较小，工作的温度及压力只受旋流器结构材料的影响。尽管如此，旋流分离技术也存在一定的缺陷：首先，在液体流动时，会产生剪切作用，如果设计的参数有误，容易导致含油污水中的油滴被打碎乳化的情况出现，进而使分离达不到预期的效果；其次，由于物料的性质存在差异，所以在旋流器的结构大小和操作条件等方面，不同的油田需求也不相同，这就造成了旋流器大多不能通用；最后，在乳化油的处理上，旋流分离技术仍有待提高。
（2）国内应用研究现状。经国内外专家多年的努力，在旋流分离数值模拟分析、旋流管外特性研究等方面，旋流分离技术取得了重大进展，对这项技术的研究也正趋于规范和完善，目前正准备将初步的研究成果转向产品化。从总体上来说，我国在含油污水的处理问题上，其技术相对较为落后、发展条件不足、人员管理较为松散、组织管理水平低。基于上述情况，对静态液—液旋流分离技术的研究还需要深入探讨。
（3）未来研究发展趋势。要想使液—液旋流分离技术得到更好的应用，不仅需要改进它的一些特性，如设备特性、介质特性及操作特性，而且需要对系统进行全盘设计，以提高系统的工作效率。其中，液—液旋流技术研究的主要方向是开发新设备，以低阻高效为设备的开发标准。此外，新型旋流管的研发也十分重要。经过多年的研究与创新，旋流管在结构上有较大改进，其参数也得到优化。除了了解该项技术的基本特性外，未来研究的一个重要领域是动态液—液旋流分离技术。根据国外研究的相关数据表明，动态水力旋流器的除油效果相比静态水力旋流器除油效果更佳，尤其是对于那些细微的油滴。此外，应用这项分离技术耗能相对较小。
2膜分离技术处理采油污水
膜分离技术是超精细过滤器技术中常见的一种采油污水处理技术。膜分离技术能够有效地处理采油污水，它主要是利用膜的选择透过性来开展工作的。如果油粒子的粒径为微米量级，用机械方法进行前处理。现阶段，膜分离技术的产生使得传统的分离技术被淘汰。根据ACHEMA展览会的记录可以发现，目前发展速度最快的过滤与分离技术即为膜分离。膜分离技术的发展主要表现在以下两个方面：首先，国外利用自身先进的科技条件，开发出多种膜制造技术，金属材倒膜、空心纤维膜和液膜等结构都是其重要的研究成果。其次，在膜分离技术的发展方面，已对有机聚合材料进行了开发，像聚乙烯、聚丙烯、聚矾等。膜分离技术的发展除了表现在以上两个方面，还有一种复合膜。这种复合膜是将有机聚合材料与膜制造技术相结合的。
2.1超滤膜的应用现状
根据相关文献记载，超滤膜法处理乳化油废水在国外已有几十年的历史。在20世纪80年代，西德已有超过250个超滤膜设备投入使用。相关资料显示，每套设备处理含油乳状液的能力为l~20m3/d。这个时期，膜组件分为卷式、板框式和管式三种。到80年代末90年代初，膜生产单位的分离技术取得了进步，能提供系列膜设备。现今，上海宝钢通过使用AbCor公司的管状膜大型超滤设备，将乳化油废水进行处理，效果明显。张玉忠等人曾经做了一个实验，这个实验的主要内容为：把自行研制的MTB—I型耐温中空纤维膜与MTB—V型加拿大的中空纤维膜的处理效果进行对比。根据实验的结果，可直接得出一个结论：对于未经处理的含油率高的污水，效果欠佳，与国外差距较大；对经过预处理的含油量低的污水进行处理，效果明显。
2.2膜器的研究进展
由于依靠改变流动状态或设置流道障碍的传统静态十字流膜滤技术已经不适应时代的发展，目前，技术人员已经转移了工作重点，重点开展新型膜器的研究，主要是对其进行利用膜运动施加离心力和外加场力两种方式的研究。膜生物反应器污水处理技术就是新型膜器研究下的产物，它使得污水生物处理工程中的生物反应器与膜分离技术中的超滤组件结合在一起，这不仅提高了工作效率，还能降低能耗。由此可见，它的发展前景还是相对较好的。在油田污水中，受技术条件的限制，一些问题的处理不够彻底，所以研制一种多强化方式的膜滤设备是十分有必要的；同时，需要建立对应的过滤理论模型，并研究其分离机理。随着科技的进步，膜分离技术在油田采出水处理中的应用力度不断增加。其特点主要体现为精度高、易自控化。受我国过滤技术水平的影响，以及经济条件的限制，其在大型工业化规模中投入使用的条件不够成熟。笔者认为，膜分离法的核心技术问题体现在高效高渗透性膜和提高处理量两方面，但实践起来相对困难。综上所述，对膜器的研究提出了更高的要求。
3过滤分离技术的展望
纵观我国过滤分离技术研究的成果，主要集中在过滤器和过滤装置方面，其最终目的都是为了使流体系统得到净化。在一些发达国家，已经深入对这种技术进行了探讨，并且耗费了许多时间及精力。在过滤分离技术领域，我国没有取得突破性成就，甚至没有一套完整的过滤分离技术的科研生产体系。值得提出的是，我国的过滤材料没有在研制计划内。另外，在过滤分离技术方面，还存在一些技术标准、测试设备和质量控制等不完善的情况。在未来对过滤分离技术进行研究时，应重点放在过滤材料及过滤器方面。
（1）过滤材料。过滤是处理含油污水的最后一个环节，也是最为关键的一个环节，它决定着水质能否达标。过滤能否发挥应有的作用，主要由过滤材料的性能决定。所以，在过滤分离技术发展应用中，要把滤材研究作为一项重大任务进行。在发达的工业国家，十分重视过滤材料的供应，鼓励建设更多的滤材生产厂家，用来生产各种滤材。
分离技术论文范文第2篇
关键词：证券投资技术分析理论前提思考
证券投资技术分析通过分析证券市场过去和现在的市场行为（成交量、成交价、价格变化的时间和空间），来预测证券价格未来的变化趋势。在现实的证券投资活动中，技术分析占有非常重要的地位，在证券投资的理论体系中，技术分析与证券投资基本分析，证券投资组合理论具有同等重要的地位。
技术分析理论是建立在三大假设基础之上的，技术分析的第一假设认为市场行为会涵盖一切信息，影响股票价格变化的所有因素，都会反映在市场行为之中。故此，我们在预测股票价格的未来变化趋势时，没有必要对影响股票价格的因素具体是什么作过多的关心，我们的注意力应该放在对市场行为的研究上，只要我们弄清了股票价格涨跌、成交量增减、价格变化的时间空间等市场行为结果的含义，我们就可以预测股票价格的未来变化趋势。这一假设对技术分析具有非常重要的意义，是技术分析的理论前提。如果不承认这一假设，或者说这一假设并不存在，技术分析将会失去其存在的价值。如果市场行为并没有包括全部的、所有的影响股票价格的因素，那么我们仅仅使用研究市场的成交价、成交量和价格变化的时间和空间这些市场行为的最终结果的方法，就想达到预测和把握市场价格的未来变化趋势的目的，就只能是以偏概全、一厢情愿了。
对于技术分析的这一重要假设和理论前提，我国理论界占主流地位的观点认为，是具有一定合理性的。笔者认为，这一看法是值得商榷的，无论从理论上还是从投资实践上来看，都不能够证明市场行为可以涵盖一切信息的结论是正确的，这一假设究竟具有多少合理的成分，值得我们深入地进行研究。
市场行为涵盖一切信息并无可靠性
任何一个假设的成立都必须经过理论和实践的检验，只有在理论上具有可靠性，在实践中具有可操作性，我们才能够得出结论说这一假设是正确的。市场行为涵盖一切信息在理论上具有可靠性吗?我们认为，回答应该是否定的。
首先，技术分析所说的市场行为，实质上是指市场参与者即投资者的行为。正是投资者看涨或看跌的预期、买入或卖出的决策导致了股票价格的波动和成交量的变化，而投资者预期的形成是对影响股票价格的多种因素进行理性分析的结果。这里似乎可以可推出一个顺理成章的结论，这就是影响股票价格波动的因素决定了投资者的预期，而投资者的预期又决定了投资者的行为，我们分析市场上投资者的行为结果（成交量、成交价），实际上就是分析投资者的预期，就是分析影响股票价格的所有因素。认真分析我们就不难发现，这一系列推理在逻辑上并不具有必然的联系，其可靠性值得怀疑。不错，投资者在投资决策过程中，首先要对影响股票价格未来变化的因素进行研究，而后形成对股票价格未来走势的判断，最后作出或买或卖的决定。但是，问题的关键在于，投资者在对影响股票价格变化的因素进行分析时，必然会带有不同的主观个性特征。投资者对影响股票价格变化因素的分析过程实质上是一个认识过程，一个能动的反应过程，这一过程不能不受到投资者理论素养、价值标准、思维方式、个性特征和心理状态的影响。面对同样的客观条件，不同的投资者完全可以作出不同的结论，采取不同的投资决策，从而表现出不同的甚至相互矛盾的市场行为。这样的市场行为究竟具有多少客观成分，究竟在多大程度上客观地反映了现实情况，值得研究。显然，我们不能祈求仅仅用这些行为的客观表现（成交价格和成交量的变化情况）就可以把握所有的信息、就可以把握所有的影响股票价格变化的因素。
其次，如果说市场行为可以涵盖所有信息的结论成立，它需要的一个基本条件是，这里所说的市场行为必须是理性的行为，而不是非理性的行为。那么，投资者在投资过程中所表现的行为是理性的吗?按照经济学的一般假定，从个体的角度来看，作为经济活动参预者的投资者同任何其他经济主体一样必然具有追求收益（利润、效用）最大化的理。但是，这种个体的理并不能够保证集体行为也是理性的，在很多情况下，正是个体的理性导致了集体的非理性。技术分析所说的市场行为，显然指的是投资者的集体行为，而并非投资者的个体行为，这种投资者的集体行为，我们不能够从理论上证明它必然是理性的行为。现实生活告诉我们，证券投资者集体行为往往表现出很强的非理性成分，股票价格的暴涨暴跌、大起大落、股市泡沫的快速形成和迅速破灭，己经充分说明了这一点。
再次，证券的虚拟经济性质，已经证明证券市场的交易行为（成交价格、成交量）并不能够充分的、客观的反映影响证券价格变化的所有因素。股票、债券和证券衍生品代表的是金融权益资产，属于虚拟经济的范畴。证券的运动不仅与生产资本的运动相脱离，而且还与其所代表的资金的运动相脱离。在实体经济中，供求规律决定着交易价格的波动，价格会自动回归到市场供求的均衡点。虚拟经济的交易价格则取决于人们对未来的预期，价格上升会刺激人们的获利欲望，购买需求扩张，从而推动价格的进一步上升；价格下跌，又将刺激人们的止损欲望，供给急剧增加，需求急剧萎缩，从而导致价格的进一步下跌。当交易进入某种难以为继的状态时，就会出现价格的急剧变化，市场价格很难回到真正的市场供求平衡点。由此可见，虚拟经济具有天然的制造经济泡沫和投机的成份，其价格具有极大的误导作用。
最后，从有效市场理论的角度来看，市场行为涵盖一切信息的结论对证券的投资决策并不具有任何的指导意义。有效市场理论，是1965年美国经济学家法码（EugeneFama）最先提出来的。在这一理论中，法码将证券市场分为弱有效型、半强有效型、强有效型三种形式。这三种不同的市场形式的区别，主要表现为证券价格对市场信息的反应程度不同。在强有效型市场中，证券价格能够充分和快速地反映所有的相关信息，任何人都不能够通过对信息的私人占有而获得超额利润。通俗地说，在一个强有效型的市场中，证券价格的变化是随机的和不可预测的。显然，如果我们认为证券价格的变化这一市场行为的最重要的表现已经反映了市场的所有信息，证券市场是强有效型的，技术分析的理论前提是正确的，我们就会得出证券价格的变化是随机的和不可预测的结论，从而也就否认了技术分析存在的价值。反之，如果我们肯定运用技术分析可以预测证券价格的未来变化趋势，就必然要否认证券价格的变化能够反映市场所有信息的结论，从而也就否认了技术分析所赖以存在的理论前提。
评价技术分析须实事求是
从以上的分析中可以看出，市场行为涵盖一切信息这一技术分析的重要理论前提实际上是并不成立的。虽然技术分析是千百万投资者上百年投资实践的经验总结，这种经验总结对现实投资活动肯定具有一定的借鉴意义，但是它毕竟属于经验性质的范畴，并没有形成一个完整的、具有逻辑联系的理论体系。因此，我们在任何时候都不应该夸大技术分析对投资实践的指导作用。
分离技术论文范文第3篇
=0.03217+0.05258fcu(R=0.991,S=0.006,N=12,P<0.001)
从抗剪参数的变化过程可以看出，粘聚力随着掺入比的增加而提高，随抗压强度的增加而增加，当fcu=1.45～5.12Mpa时，其粘聚力c=0.4～1.11，内摩擦角变化幅度为17o～400。与原状淤泥质粘土相比，粘聚力和内摩擦角都有不同程度的提高，说明水泥土的抗剪强度远大于原状土。这是因为水泥混入土体后的硬凝作用产生的水泥水化硬凝物质增加了加固土的糙度，从而加大了剪切面的摩擦系数，提高了抗剪强度。根本原因在于抗压破坏与抗剪破坏的方式不同，抗压、抗拉依靠的是土颗粒间的联结力和结构支撑力起主导作用，而抗剪时土颗粒间粘聚力和土颗粒间的摩擦力起主导作用。另外，拉、压破坏面不是一个规则平面。如果土体中土颗粒不是完全被水泥石颗粒包围，破坏可以沿颗粒间的软弱面发生，当剪切破坏则是沿一相对平整的面，剪切对土体的破坏面不能绕过水泥土颗粒，这些颗粒起着抗剪切作用，从而提高了水泥石的抗剪强度。
根据试验的数据进行的回归结果来看，水泥土的粘聚力c与其无侧限抗压强度fcu大致呈线性关系，回归方程式如下：
c=0.18849+0.17043fcu(R=0.93761,S=0.07862,N=12,P<0.001)
拟合结果如下图所示：
图2—10粘聚力—抗压强度曲线图
第五节BP神经网络模型对水泥土抗压强度影响因素的分析
室内配比试验目的是希望通过对试验资料的分析，了解各种影响因素与抗压强度之间的内在规律性，来指导粉喷桩的设计及施工。以往的做法是对样本值进行多元线性回归建立经验公式，然而，这一过程存在诸多问题。掺入比、含水量等因素与抗压强度的关系无疑是非线性的，用线性模型来拟合非线性关系，效果是不能令人满意的，这一点可以通过模型的适合性检验和残差分析得到反映；就线性模型本身而言，其应用范围的狭小和局限性，是显而易见的。鉴于水泥土自身结构的复杂性和对其加固机理的研究尚待进一步深入，用传统的数学工具模拟上述非线性过程，建模相当困难。由于影响粉喷桩的因素如掺入比、含水量、饱和度、加固土密度、龄期等较多，且诸因素相互作用，交叉影响，使的室内配比试验成果表象复杂，数据离乱，无明显的关系存在，给成果分析带来困难。再又因为试验成本的缘故，很难达到满足常规分析计算需要的样本量，亦不能保证试验样本有较好的分布规律，往往使量化结果与定性分析产生矛盾。如何明确系统的非线性关系，通常有两种办法来解决：第一种是采取“分段线性”的处理方法，如采取多元线性回归等手段；另一种方法是利用混沌论、奇异吸引子、吸引凹陷和分形等数学工具来分析非线性系统。然而这些数学工具大多只能给出严格边界条件下类似解的存在性这样的证明而不能给出明确可行的求解方法，对回归模型而言，它主要适用于大容量样本情况下，对因变量来说，自变量的离散程度在一定范围内，进行回归分析才能得到较好的结果。有没有一种方法，使得我们离开深奥的数学工具也能了解复杂的非线性系统？神经网络理论提供了另外一种解决此类问题的可能性。
一．神经网络及BP模型简介
一般而言，神经网络是一个并行和分布式的信息处理网络结构，它由许多个神经元组成，每个神经元有一个输出，它可以连接到很多其它神经元，每个神经元输入有多个连接通路，每个连接通路对应于一个连接权系数，一个简单的人工神经元结构如图2—11所示，该神经元是一个多输入、单输出的非线性系统，其输入输出关系可描述为
式中，为节点的输出；是从
其他节点传来的输入信号；为节点
j到节点i的连接权值，反映了输入
的影响大小；为阀值，表示当前节点对输入产生的影响总和进行判断，若大于，系统认为此次影响作用明显，并将其反映在输出，否则，此次影响作用将不被考虑；为传递函数，可为线性函数，或型函数(如=，=)，或具有任意阶导数的非线性函数，它描述了多输入值对输出的综合影响。
神经网络是一个非线性动力系统，特点在于信息的分布式存储(配比试验的规律性信息表示为权值和阀值的大小)和并行协同处理，它具有集体运算的能力和自适应的学习能力，很强的容错性和鲁棒性，善于联想，综合和推广。
神经网络模型有各种各样，代表性的模型有感知器、多层映射BP网络、RBF网络、双向联想记忆网络、Hopfield模型等。利用这些网络模型可实现函数逼近、数据聚类、模型分类、优化计算等功能。
BP网络是一单向传播的多层前向神经网络，结构如图2—12所示，其主要功能是函数逼近。网络通常有一个或n个隐层，同层节点间无任何连接和耦合，故每层节点的输出只影响下一层节点的输出。隐层中神经元均采用SIGMOID型变换函数，这种函数变换可实现从输入到输出的任意非线性映射；输出层的神经元采用纯线性变换函数，这可以避免使网络输出限制在一个较小范围内，达到可以输出任意值的目的。信息在模型中的传递和加工是逐层进行的，随着层数的深入，信息中所蕴涵的规律逐渐被了解、存储、综合，最后经输出结果统一表现出来。对本次配比试验而言，层的具体含义可理解如下：第一层的神经元接受各种影响因素的输入，对同一配比方案，第一层的神经元同时进行运算，利用传递函数计算结果的过程就是神经元存储信息的过程；第二层神经元接受上层神经元各自独立、并行计算处理的结果后，对获得的信息判断、整理、综合后输出，从而形成反映整个系统规律的映射。
图2—12
Hecht-Nielsen的论文中指出：1.给定任一连续函数f：[0，1]nRm，f可以精确地用一个至多三层的前向神经网络实现。它表述了映射网络的存在性，保证任一连续函数可由一个至多三层BP网络来实现。2.给定任意ε>0，对于任意的L2型连续函数f：[0，1]nRm，存在一个至多三层神经网络，它可在任意ε平方误差精度内逼近f。这就告诉我们，对任意连续函数一定可以构造出这样的BP网络模型。
二．BP模型应用分析
BP网络模型应用于配比试验分析，就是通过对简单的非线性函数进行数次复合，近似任一复杂函数，从而确定掺入比等影响因素和强度之间的函数关系。而且，实现这一功能的过程仅仅是利用试验样本值对模型进行训练和学习的过程（即通过推理和逼近的方法对网络的权值和阀值调整），其间并不要求对此结构和过程有较深认识，使分析的复杂性得到极大的简化，易于理解并提高了实用性。在配比试验中应用BP神经网络模型，具有以下几点优点：
并行处理性。网络各神经元可以同时进行类似的处理过程，整个网络的信息处理是大规模并行的。虽然每个神经元的功能简单，但大量简单的处理神经元进行集体的、并行的活动能减少神经网络完成识别任务所需步数，从而提高网络模式识别能力。与传统数学（如回归分析）串行处理相比，并行计算的效率更高。
规律的分布性描述和样本的容错性。抗压强度和各影响因素之间因果关系的信息，在网络的存储是按内容分布于许多神经元之间的权中，每个权存储多种信息的部分内容，从单个权中看不出存储信息的内容。这种映射关系的产生，部分来自于非线性是神经网络中固有性质这一事实，部分是因为许多独立单元的激励，决定系统的总体响应。这类似于全息图的信息存储性质，局部带有遗失或错误信息的数据使得网络重新调用自己存储的模式，同时有误信息被填充或修改。网络模式的完善和容错功能，在配比试验中的实际意义在于，对试验结果中离群点的处理上，比传统方法采取摒弃的手段有所改进，它容忍这些点的存在并吸取其合理内容，通过泛化（Generalization）功能对于不是样本集合的输入也能给出合适的输出。
可塑性、自适应性和自组织性。神经元之间连接的多样性和可塑性，使得网络可以通过学习与训练进行自组织，以适应不同处理信息的要求。这种学习功能在配比试验中的实现，主要是根据不同配比方案产生不同强度的样本模式，逐渐调整权值和阀值，使网络输出和希望输出之差的函数（如差的平方和）最小，权值和阀值的调整过程就是系统规律性信息的存储过程，样本量的增加可以加强信息的存储，从而更好的反映系统的非线性映射关系。
BP神经网络模型自身结构的特性也说明了其应用于室内配比试验的合理性。在这种网络中，输入是正向传播，逐层处理，每一层神经元的状态只影响下一层神经元的输出，其突出特点是无反馈性，即输入值不影响系统初始状态。对室内配比试验而言，试验过程本身是不可逆的，抗压强度由掺入比等因素决定，但同样的强度也可能是不同配比方案的结果，仅仅由抗压强度不能反演出影响参数，这一特征决定了用反馈型神经网络建模是不合适的。
BP神经网络的传递函数对隐层采用S型函数描述单个神经元对刺激的响应，一方面，它将神经元的输入范围（-∞，+∞）映射到某一确定区间，如（-1，+1），使各影响因素对目标变量抗压强度的变异性处于同一水平；另一方面，S型函数的曲线变化趋势与单因素对抗压强度的影响趋势雷同，经过对配比试验中各影响因素与水泥土的抗压强度关系分析可知，波速，掺入比，龄期等诸因素与抗压强度的相关关系大致呈指数曲线走向，以波速—抗压强度曲线为例，具体影响规律见图2—13，S型函数的曲线变化见图2—14。
图2—13抗压强度—波速曲线图图2—14S型函数曲线图
这说明S函数可以比较合理的模拟试验过程，从而更好的反映系统的映射关系。输出层节点的传递函数采用线性函数，它可将上一层神经元的输出经权值和阀值调整并累加后输出，其过程的物理意义被理解为对前一层神经元受掺入比等影响因素的激励后作出的响应的合理性进行判断，并通过将响应的合理部分迭加来模拟各种影响因素对抗压强度的综合贡献。
BP神经网络的训练和学习过程，就是通过逐步调整模型的权值和阀值来存储系统内在规律性信息的过程，从而达到正确反映抗压强度和影响因素之间映射的目的。其学习过程的基本思路是：把网络学习时输出层出现的与试验结果不符的误差，归结为连接层中各节点间连接权及阀值（有时将阀值作为特殊的连接权并入连接权）的“过错”，把误差逐层向输入层逆向传播“分摊”给各连接节点，从而可算出各连接节点的参考误差，并据此对各连接权进行相应的调整，使网络适应要求的映射。
三．工程实例
结合宁高公路二期工程粉喷桩软基处理，本次试验用土取自宁高公路（洪蓝至双牌石段）工地现场，并在室内使土样完全扰动，利用现有的土工试验仪器，土样试块为70mm×70mm×70mm的立方体，空气养护，搅拌方式为干搅，按照土工试验规程进行试验，本次配比方案掺入比为8%、12%、15%，含水量为30%、40%，龄期为30天、90天。为了验证BP模型拟合数据时样本需求量少，分析能力强的特点，本文选择了包含所有因素变化情况的最少组数（3×2×2）的试验结果进行分析，各组加固土的物理力学性能见表2—9：
表2—9.室内配比试验成果表组数
掺入比（%）
龄期（月）
含水量
孔隙度
饱和度
波速（km/s）
干密度(kg/m3)
抗压强度(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
续表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
根据试验结果建立BP网络模型，仿真各种因素对抗压强度的影响过程，网络模型结构见图2—12。利用高性能的可视化软件MATLAB中神经网络工具箱进行分析计算。由于采用并行计算的方法，模型本身可以通过增加节点数、隐层数或训练步数等方法将系统误差控制在指定范围内，而不需要再进行额外的试验，因此，在本次室内配比试验的组数比常规试验组数大大减少的情况下，采用两层BP网络模型来完成函数逼近任务。由于试验过程中对抗压强度而言，影响因素的个数有7个，因此初次确定隐层的神经元个数选7个，根据结果知最大训练步数不够或隐层中神经元个数太少。因此将神经元数目增加的14个，最大训练步数为100000次，此次训练到92885步时，仿真精度达到要求。
计算结果如表2—10：
表2—10.抗压强度计算结果与试验结果对比试验结果
1.49
1.51
1.63
1.97
2.36
2.42
2.48
3.3
3.47
3.58
3.58
5.12
多元回归
1.659
1.203
1.672
2.481
2.381
2.486
2.368
3.516
3.032
3.335
3.726
5.048
相对误差回归
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
相对误差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，回归模型的计算结果与样本值的偏差较大，最大时达到了20%以上。而且，对同样的样本群而言，回归模型一旦确定，其系统误差（计算值与试验结果之差）的大小也随之被确定，改善系统误差的有效办法只能是增加样本数量，这将直接带来试验成本或工程投入的加大。对BP神经网络而言，其输出不仅能较好的代表试验结果，与此同时，模型本身可以通过增加节点数、隐层数或训练步数等方法将系统误差控制在指定范围内，而不需要再进行额外的试验，这一点对工程实际而言具有十分重要的经济价值。根据本次试验的网络误差平方和随训练步数的变化趋势可知，BP神经网络系统误差平方和随步数的增加而逐渐趋于一极小值，只要模型结构合理，隐层中神经元个数足够多，保证必要的训练步数，系统误差可以控制在任一指定的误差指标范围内。
图2—15以方框表示权值矩阵和阀值矢量中元素，其面积正比于元素幅值。阀值和权值之间用垂线划开，形象表示权值和阀值对神经元输出的影响强弱。对权值和阀值而言，亮色代表正值，暗色反之。
图2—15.权值W1和阀值B1方框图
图中第一列表示本次二层的BP网络模型中隐层的阀值大小，第二列到第八列分别表示与掺入比、龄期、含水量、孔隙度、饱和度、波速和干密度有关的权值大小。图2—15中行的含义可以理解为，对同一次配比试验结果，14个神经元相互独立的进行分析，每个神经元都不同程度反应了此次配比试验中影响因素与水泥土抗压强度的关系，换句话说，模型获得的影响因素和强度相关性信息相当于进行了14次配比试验所得到的结果，神经元并行计算的特点，用在室内配比试验结果分析中，可以达到明显减小样本量的效果。
权值和阀值方框图存储的是此次室内配比试验中各影响因素和抗压强度之间因果规律信息。根据权值分布特点可得到如下认识：在各种影响因素中，波速的显著性水平明显高于其他因素，因为波速对应的权值幅值（图2—15第七列框图）明显高于其他影响因素的权值幅值，其倍数分别为十几倍到几十倍不等，这说明波速和抗压强度之间的联系非常紧密，对工程应用而言，通过测定波速的大小了解水泥土抗压强度是可行的，根据图2—13描述的函数关系，测得水泥土的声速就可以推知其抗压强度，这就为利用应力波（声波）的传播特性来测定粉喷桩质量提供了理论依据。
与其他因素相比，水泥掺入比与含水量对抗压强度的贡献较强，它们的权值幅值也相对较大，其权值幅度明显超过除波速外的其它所有影响因素。就水泥土加固机理来说，加固土的水解水化反应，硬凝反应和碳酸化作用，都离不开水泥和水的参与，因此在确定水泥土配比方案时，掺入比和含水量的作用是应当重点考虑的。除去以上两种因素外，干密度对抗压强度的影响也占有相当大的比重，其作用仅次于波速、掺入比和含水量。
关于干密度对抗压强度的影响，多元线性回归模型和BP神经网络模型的结论有所不同。笔者认为，回归方法由于自身结果的算法特点，决定了对干密度这种数值比较离散，数据相对偏少的情况的处理，回归分析的效果不能令人满意；BP神经网络可以通过并行计算的特点克服干密度样本值少的问题，而且利用BP模型对规律的分布式描述和对样本的容错性，可以对离散程度大的干密度输入，，通过模型的函数插值功能和泛化功能，给出合理的反应干密度对抗压强度的影响的输出。本文认为，对干密度的描述，BP神经网络所做的结论应该是正确的。根据这一点，说明通过增加加固土的干密度来提高其强度的措施也是十分有效的。
分离技术论文范文第4篇
【关键词】应用数理统计；教学方法；实践教学
应用数理统计是对随机现象的统计规律进行演绎和归纳的科学，已经成为越来越多专业的学生必修的一门基础课。但是学生在学习掌握这门课的过程中普遍感到概念难以理解，思维难以展开，问题难以入手，方法难以掌握，习题难做。如何解决这一问题？具体可以概括成以下几种方法。
1引经据典，消除学生的畏惧心理
应用数理统计作为数学的一门有特色的分支学科，所以比较抽象，很多学生对该门课都有畏惧心理，因此在每学期的第一次课，首先可以向学生介绍应用数理统计的起源和发展，增强学习的趣味性，然后还可以介绍应用数理统计的一些热门运用。
概率论起源于博弈问题。15～16世纪，意大利数学家帕乔利、塔塔利亚和卡尔丹的著作中曾讨论过"如果两人赌博提前结束，该如何分配赌金"等概率问题。而数理统计的发展史相对简单一些，在19世纪20、30年代，费希尔提出了许多重要的统计方法，开辟了一系列统计学的分支领域，如相关分析、回归分析、试验设计、多元正态总体的统计分析等。
在教学过程中，我们特别注意这些知识背景的补充介绍，一方面让学生了角前后知识的联系，同时也在无形之中向他们灌输了研究问题的思想方法。更重要的是，了解这些知识使他们能更好地理解课程内容之间的内在联系，学习的时候不再孤立地看待这些知识点。
2理论联系实际，加强实践教学
传统的教学方式是知识传授型的，教师是教学的主体，只重视教的过程，忽视了教学是教与学互动的过程，教师在课堂上满堂灌，注入式的教学方法不能充分调动学生学习的主动性，没有立足于培养学生的学习能力和不同学生的个性发展，现代教学方法主要是挖掘学生的学习潜能，以最大限度地发挥和发展学生的聪明才智为追求目标。因此，在应用数理统计教学中，教师在注重传授课程内容思想方法和应用背景的同时，充分调动学生学习的主动性，布置一些灵活的题目，让学生亲自实践、亲自收集和处理数据，利用应用数理统计方法解决一些实际的小问题。
案例教学法就是一种很好的实践教学方法。案例教学法是把案例作为一种教学工具，把学生引导到实际问题中去，通过分析与互相讨论调动学生的主动性和积极性，并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。教师应结合应用数理统计应用性较强的特点，在课堂教学中，注意收集日常生活中的一些实例，并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学，利用多媒体设备及真实材料再现实际案例活动，将理论教学与实际案例有机的结合起来，使得课堂讲解生动清晰，收到良好的教学效果。
3注重师生间交流，加强启发教学
应用数理统计的传统教学是学生忙于应付大量公式的记忆和复杂的计算，没有时间去进行创造性思考，同时这种教法也不可能让人有所创新。要想获得最佳的教学效果，师生间的交流是必须的。教学不是你教我学，更不是你讲我听，而是师生双方互动的结果，师生双方都给对方提供信息。教师的输出对学生来说是信息的输入，学生通过感知、理解、归纳、记忆等活动，接受、处理储存信息；学生的反馈作为信息输出对教师和其他同学来说又是信息输入。教学活动就是为促进这种交流，让这种交流更有意义。
在课堂交流中，应鼓励学生积极发言，参与到教学中来，引导学生了解问题的直观和背景，教会他们如何运用数理统计方法去思考问题和分析问题。此外，还有课前交流、课间交流和课后交流。通过交流随时了解学生对课堂教学的意见和建议，掌握学生接受知识的程度，及时调整教学内容与进度。这样不仅有利于激发学生的学习兴趣，也密切了师生关系，还有助于带来积极的教学效果。
4利用一题多解，培养学生创新思维能力
应用数理统计这门课学习的目的并不是要求学生仅仅会做几道题，而是为了能够解决实际问题，而实际问题是千变万化的，不是用一两个公式就能解决的，这就需要学生的创新。所以对学生的创新能力的培养是相当重要的。实践表明，通过一题多解的锻炼，不但可以加深学生对概念的理解，使学生将所学知识相互联系起来，还可以培养学生灵活多样运用知识的能力，达到培养学生的创新能力的目的。所以在讲题时，可以鼓励学生试着用多种思路去分析题，开发学生的智力，使学生掌握更多的分析问题的方法，以便在今后的学习过程中，更好地去分析问题和解决实际问题。
总之，要加强教师和学生的交流与配合，灵活运用多种教学手段，激发学生的学习积极性，通过具体的实例把抽象的概念形象化，不断培养学生分析问题和解决问题的能力，让应用数理统计的学习变得容易起来。
【参考文献】
分离技术论文范文第5篇
对几何定理的教学，我们在集中讲授时分5个环节。第1、2环节是理解定理的基本要求；第3环节是基本推理模式，第4环节是定理在推理过程中的呈现方式，提出了“模式＋定理”的书写方法；第5环节是定理在解题分析时的导向作用，提出了“图形＋定理”的思考方法。程序图设计如下：
基本要求重新建立表象推理模式组合定理联想定理
二、操作分析和说明
⒈定理的基本要求
我们认为，能正确书写证明过程的前提是学会对几何定理的书写，因为几何定理的符号语言是证明过程中的基本单位。因而在教学中我们采取了“一划二画三写”的步骤，让学生尽快熟悉每一个定理的基本要求，并重新整理了初中阶段的定理（见附页，此只列出与本文有关的定理），集中展示给学生。
例如定理43：直角三角形被斜边上的高线分成的两个直角三角形和原三角形相似。
一划：就是找出定理的题设和结论，题设用直线，结论用波浪线，要求在划时突出定理的本质部分。
如：“直角三角形”和“高线”、“相似”。
二画：就是依据定理的内容，能画出所对应的基本图形。
如：
三写：就是在分清题设和结论的基础上，能用符号语言表达，允许采用等同条件。
如：ABC是Rt，CDAB于D（条件也可写成：∠ACB＝90°,∠CDB＝90°等)ACD∽BCD∽ABC。
学生在书写时果然出现了一些问题：
①不理解每个定理的条件和结论。学生在书写时往往漏掉条件（如定理19漏掉垂直，定理46漏掉高、中线等）；对条件太简单的不会写（如定理3）；或者把条件当成结论（如定理12把三线都当成结论）。
②还表现在思维偏差。我们的要求是会用定理，而有些学生把定理重新证明一遍（如定理5、6）；或者在一个定理中出现××，又××，××的错误。
③更多的是没有抓住本质。具体表现在把非本质的条件当成本质条件（如定理7出现∠1和∠2是同位角，AB∥CD）；条件重复（如定理49，结论∠APO＝∠BPO已经包括过圆心O，学生在条件中还加以说明）；图形过于特殊（如把定理1的图画成射影定理的基本图形）；文字过多（一些定理译不出符号语言，用文字代替）等。
⒉重新建立表象
从具体到抽象，由感性到理性已成为广大数学教师传授知识的重要原则。“表象”就是人们对过去感知过的客观世界中的对象或对象在头脑中留下来的可以再现出来的形象，具有一定的鲜明性、具体性、概括性和抽象性。由于几何的每一个定理都对应着一个图形，这给我们在教学中提供了一定的便利。我们要求学生对定理的表象不能只停留在实体的形象上，而是让学生有意识的记图形，想图形，以形成和唤起表象。我们认为，这对于理解、巩固和记忆几何定理起着重大的作用。
教给学生想形象的基本方法后，我们接下去的步骤是用实例引导学生，下面是一段经整理后的课堂教学主要内容：
⑴问：听了老师的介绍后，你怎样回忆垂径定理的形象？
答：垂径定理我在想的时候，脑子里留下“两条等弧、两条相等的线段、一个直角”在一闪一闪的，以后看到弧相等或其他两个条件之一，脑子里就会浮现出垂径定理。
目的：建立单个定理的表象，要求能想到非标准图形。
继续问：看到弧相等，你们只想到了垂径定理，其他的定理就没有想起来吗？
答：想到了圆心角相等、圆周角相等、弦相等……
甚至有学生想到了两条平行弦……
目的：通过表象，进行联想，使学生理解定理间的联系。
⑵问：从定理21开始，你能找出和它有联系的定理吗？
答：有定理22（擦短使平行直线变成线段），定理25（特殊化成菱形），定理27……
目的：一般化或特殊化或图形的平移、旋转等变化，加深定理间的联系。
⑶下面的步骤，我们让学生自主思考。学生在不断尝试的过程中，通过比较、分析、判断，进一步熟悉定理的三种语言、定理之间的联系和区别。从学生思考的角度看，他们主要是在寻找基本图形，由于定理之间有一定的联系，在一个基本图形中往往存在着另一个残缺的基本图形，所以学生大多通过连线、延长、作圆、平移、旋转等手段，也有通过特殊化、找同结论等途径把不同的定理联系起来。
下面摘录的是学生自主思考后，得到的富有创意性的结论。
①定理16（延长中线成矩形）定理24（作矩形的外接圆）定理34。
②定理51（一线过圆心，且两线垂直）定理36（一线平移成切线）定理47、48（绕切点旋转）定理50。
③如下图，把EF向下平移（或绕A点旋转），使定理37和50联系起来（有同结论∠α＝∠D）：
⒊推理模式
从学生各方面的反馈情况看，多数学生觉得几何抽象还在于几何推理形式多样、过程复杂而又摸不定，往往听课时知道该如何写，而自己书写时又漏掉某些步骤。怎样将形式多样的推理过程让学生看得清而又摸得着呢？为此，我们在二步推理的基础上，经过归纳整理，总结了三种基本推理模式。
具体教学分三个步骤实施：
⑴精心设计三个简单的例题，让学生归纳出三种基本推理模式。
①条件结论新结论（结论推新结论式）
②新结论（多个结论推新结论式）
③新结论（结论和条件推新结论式）
⑵通过已详细书写证明过程的题目让学生识别不同的推理模式。
⑶通过具体习题，学生有意识、有预见性地练习书写。
这一环节我们的目的是让学生先理解证明题的大致框架，在具体书写时有一定的模式，有效地克服了学生书写的盲目性。但教学表明学生仍然出现不必要的跳步，这是什么原因呢？我们把它归结为对推理的因果关系不明确、定理是推理的依据和单位不明白。因而我们根据需要，又设计了以下一个环节。
⒋组合定理
基本推理模式中的骨干部分还是定理的符号语言。因而在这一环节，我们让学生在证明的过程中找出单个定理的因果关系、多个定理的组合方式，然后由几个定理组合后构造图形，进一步强化学生“用定理”的意识。
下面通过一例来说明这一步骤的实施。
例1：已知如图，四边形ABCD外接O的半径为5，对角线AC与BD相交于E，且AB＝AE·AC，BD＝8。求BAD的面积。（2001年嘉兴市质量评估卷六）
证明：连结OB，连结OA交BD于F。
学生从每一个推测符号中找出所对应的定理和隐含的主要定理：
比例基本性质S/AS/证相似相似三角形性质垂径定理勾股定理三角形面积公式
由于学生自己主动找定理，因而印象深刻。在证明过程中确实是由一个一个定理连结起来的，也让学生体会到把定理（不排除概念、公式等）镶嵌在基本模式中，就能形成严密的推理过程。此时，可顺势布置以下的任务：给出勾股定理，你能再结合一个或多个定理，构造图形，并编出证明题或计算题吗？
实践表明：经过“模式＋定理”书写方法的熏陶后，学生基本具备了完整书写的意识。
⒌联想定理
分析图形是证明的基础，几何问题给出的图形有时是某些基本图形的残缺形式，通过作辅助线构造出定理的基本图形，为运用定理解决问题创造条件。图形固然可以引发联想（这也是教师分析几何证明题、学生证题的基本方法之一），但对于识图或想象力较差的学生来说，就比较困难，他们往往存有疑问：到底怎样才能分解出基本图形呢？在复杂的图形中怎样找到所需要的基本图形呢？因而我们从另一侧面，即证明题的“已知、求证”上给学生以支招，即由命题的题设、结论联想某些定理，以配合图形想象。
例：如图，O1和O2相交于B、C两点，AB是O1的直径，AB、AC的延长线分别交O2于D、E，过B作O1的切线交AE于F。求证：BF∥DE。
讨论此题时，启发学生由题设中的“AB是O的直径”联想定理“直径所对的圆周角是90°”，因而连结BC；“过B作O的切线交AE于F”联想定理“切线的性质”，得出∠ABF＝90°。从而构造出基本图形②③。
由命题的结论“BF∥DE”联想起“同位角相等，两直线平行”定理，构造出基本图形④。将上述基本图形②③④的性质结合在一起，学生就易于思考了。
这一环节我们的引导语有：“由已知中的哪一个条件，你能联想起什么定理？”、“条件组合后能构成哪个定理？”、“有无对应的基本图形？”、“能否构造出基本图形？”等。目的是让学生树立起“图形＋定理”的思考方法，把以前的无意识思考变成有目的、有意识的思考。
三、几点认识
复习的效果最终要体现在学生身上，只有通过学生的自身实践和领悟才是最佳复习途径，因此在复习时，我们始终坚持主体性原则。在组织复习的各个环节中，充分调动学生学习的主动性和积极性：提出问题让学生想，设计问题让学生做，方法和规律让学生体会，创造性的解答共同完善。
“没有反思，学生的理解就不可能从一个水平升华到更高的水平”（弗赖登塔尔）。我们认为传授方法或解答后让学生进行反思、领悟是很好的方法，所以我们在教学时总留出足够的时间来让学生进行反思，使学生尽快形成一种解题思路、书写方法。
集中讲授能使学生对几何定理的应用有一定的认识，但如果不加以巩固，也会造成遗忘。因而我们也坚持了渗透性原则，在平时的解题分析中时常有意识地引导、反复渗透。
参考资料：
①高三数学第二轮复习的理论和实践孟祥东等《中学数学教与学》2001、3
②全国初中数学教育第十届年会论文集P380、P470
附录：初中数学几何定理集锦（摘录）
1。同角（或等角）的余角相等。
3。对顶角相等。
5。三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角之和。
6。在同一平面内垂直于同一条直线的两条直线是平行线。
7。同位角相等，两直线平行。
12。等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合。
16。直角三角形中，斜边上的中线等于斜边的一半。
19。在角平分线上的点到这个角的两边距离相等。及其逆定理。
21。夹在两条平行线间的平行线段相等。夹在两条平行线间的垂线段相等。
22。一组对边平行且相等、或两组对边分别相等、或对角线互相平分的四边形是平行四边形。
24。有三个角是直角的四边形、对角线相等的平行四边形是矩形。
25。菱形性质：四条边相等、对角线互相垂直，并且每一条对角线平分一组对角。
27。正方形的四个角都是直角，四条边相等。两条对角线相等，并且互相垂直平分，每一条对角线平分一组对角。
34。在同圆或等圆中，如果两个圆心角、两条弧、两条弦、两个弦心距中有一对相等，那么它们所对应的其余各对量都相等。
36。垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对弧。平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的弧。
43。直角三角形被斜边上的高线分成的两个直角三角形和原三角形相似。
46。相似三角形对应高线的比，对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比。相似三角形面积的比等于相似比的平方。
37．圆内接四边形的对角互补，并且任何一个外角等于它的内对角。
47。切线的判定定理经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
48。切线的性质定理①经过圆心垂直于切线的直线必经过切点。②圆的切线垂直于经过切点的半径。③经过切点垂直于切线的直线必经过圆心。
49。切线长定理从圆外一点引圆的两条切线，它们的切线长相等。连结圆外一点和圆心的直线，平分从这点向圆所作的两条切线所夹的角。
50。弦切角定理弦切角的度数等于它所夹的弧的度数的一半。弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角。
51。相交弦定理；切割线定理；割线定理
