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關鍵詞:采掘技術;工程問題;石油;天然氣;發展走向
新時期各行業都在飛速發展,石油工業也是如此。伴隨著高新科學技術的發展和進步,石油工程中的油田采掘技術水平也在不斷提高,使得油田采掘工程更加完善,保證工程在不浪費油氣資源的基礎上用最簡便的方式采掘出更多的石油和天然氣。實際上,石油開采技術雖然有了顯著提升,油田采集工程方案也有了一定的進步,但是,采油技術在實施工程過程中,由于受到各種外力因素的影響,仍然會出現各種各樣意想不到的問題,開采工作仍具有很大的安全問題,面臨很多挑戰。想要防止油田采油工程進行期間出現各種安全問題,盡可能避免安全隱患,必須精進油田開采技術,明確正確的石油采集發展方向,不斷推動石油行業的發展進步,為社會發展提供源源不斷的動力。
1 目前油田采油工作中出現的各種難題
(1 )成本過大,且并不能保證開采出來的油氣品質符合標準當前我國的油田采油工程在實際操作運行期間,投入的資金數量是非常多的,在雇傭大量的工人和準備各種機械材料使會花費很多的資金。雖然油田工程的投入量巨大,但由于開采技術不到位,細節把控不合格,導致采掘出來的很多石油和天然氣無法滿足使用標準,并不能真正應用到實際的生活當中。由此可見,國內的油田開采技術水平和發達國家比較的話,仍然落后很多,需要進一步研發和發展。(2 )缺少高水平的提煉技術實際上,我國國土資源豐富,其中包含大量的油氣資源,有很多地下有油氣資源的地方,但是這些地區的地理環境、地形地勢都非常的復雜,對油田采掘的相關技術要求非常高,一旦技術不達標,采掘時間就會延長,采掘效率也會降低,采掘出的油氣產量太少,甚至可能無法采掘出標準的石油天然氣,所以必須大力研發油氣采集技術,提升專業技術水平。(3 )開采技術缺乏創新性,新技術普及度比較低在油田開采期間,很多資源被挖掘出來,油田變得越快越深,想要成功采集到深處的石油,就需要高超的采掘技術手段。但是目前來看,很多油田采油工程仍然選用之前的采掘技術,缺乏創新性,開采選擇的方案過于保守,沒有大量普及和應用新型開采技術。另外,國外有很多油田開采的高新技術值得我們學習和借鑒,可是很多油氣工程負責人仍故步自封,拒絕接受和學習國外的高新技術,使得油田開采工程存在很多漏洞。(4 )油田運輸技術比較落后,出現很多資源浪費問題開發利用油氣資源包含多個工作環節,除了非常重要的采集工作以外,輸送和保存工作也是重中之重。采集到優質的石油天然氣之后,必須將其完整的保存起來,并及時輸送到需要的地方,這樣才是油田采油工作工程的完美結局。但是,我國當前油田運輸和保存技術比較落后,導致很多天然氣和石油在保存和輸送的過程里出現嚴重的消耗問題,石油資源、天然氣的數量減少,進而影響石油產業的發展。
2 解決油田采油工程中出現的問題,提升開采技術水平的具體方案
(1 )優化采集模式,針對油田采集的具體情況選擇技術手段實際上,不同地區的油田開采情況是不一樣的,制定油田開采模式和開采方案時,必須按照實際情況選擇恰當的采油方法和技術手段。還要伴隨油田采油工作的進程和實際情況,不斷調整采集方案。一旦在開采油田期間發現該地區原油的出油量和開采量并不符合預期目標,工程人員就必須減少工程量,盡可能提升采油效率。因為油田中每層的含油量和油氣品質都是不一樣的,所以油田開采工作最好是選擇分層采油法。總之,油田采油工程必須要把中國現有的開采技術和從國外引進的先進技術巧妙融合到一起,選擇恰當的技術手段,提升油田采集的工作成效。(2 )綜合利用新舊油田,避免出現油氣資源損耗問題新油田開發腳步不能停止,并不意味著忽視舊油田的開發工作,必須要選擇恰當的開采方式,保證新舊油田開采的持續性,盡可能減少資源的損耗。舊油田在不斷開采過程中,油量會大幅度減少,而且油田采集難度也會不斷升級,工作人員必須充分利用現在的高新技術手段,提升石油開采的效率和數量。無論是新開發的油田還是老油田,其實際的開采情況都大不相同,必須根據實際情況調整工程建設方案,實時監控油田開采情況,避免出現石油泄漏的問題。與此同時,必須保證配備恰當的機械設施,保證施工的順利完成。(3 )減少工程資金投入,提升安全防患意識油田采掘工作本身就是一項非常龐大的項目工程,整個工程需要大量的工作人員以及機器設備,資金消耗的非常多。所以,在進行油田開采工作時,相關單位一定要計算好需要的資金,制定完整的工程技術,減少不必要的花銷,按照實際情況選擇恰當的方案,盡可能在保證工程效率和品質的基礎上減少成本。除此之外,安全問題是油田開采工作中必須要重視的問題,因為油田開采危險性非常大,所以一些高難度的工作最好是用機器設備代替人力資源。新時期有很多高精尖技術應運而生,油田工程也要積極利用便利條件,盡可能使用高科技技術,提升工程的安全性,盡可能避免一些安全隱患。另外,工程負責人一定要強調安全問題,宣傳安全防范意識,提升工作人員的安全意識,切實把生命安全放在第一位。
3 研究油田采油工程技術的發展走向
(1 )更加重視開采數量,提升經濟效益國家的發展進步離不開石油和天然氣行業的發展,新時期社會經濟飛速發展,對石油天然氣的需求量只增不減,所以發展前景非常可觀。就當前我國社會發展中現狀來看,今后石油采集工作的重心就是增加原油的采集量,保證在不破壞生態平衡,不會一次性損壞油田的基礎上,加大開采力度,進而提升經濟效益。另外開采技術不斷發展,技術水平會逐漸提高,專業人才會逐漸增多,提升油田開采的工作效率,推進油田開采行業的發展。(2 )加大采油技術研發工作新時期社會發展水平不斷提高,社會需要更多高科技人才,各行各業也在不斷轉變發展模式。油田采集工作也要跟上新時期發展的腳步,研究出更多高尖端的油田采掘技術,巧妙利用高新技術設備,不斷提升油田開采的效率,增加原油開采的數量,提升整個工程建設的安全性和穩定性,讓油田開采工作變得更容易,進而保證人們能夠源源不斷地獲得生活所需的資源能源。(3 )具體問題具體分析,提升分層開采和分離技術每個地區油田所處的環境都不一樣,內部因素和外部環境都會影響油田采集工作,工作人員必須要按照油田的特征和現場的實際情況選擇適宜的采掘方案。油田采油工程本身對技術方面的要求是非常高的,每個環節對技術施工的要求都非常高。因為油田里面物質非常多,石油會出現分層的情況,不是每個地層都是石油,也不是每一層石油的特質都完全一樣,所以,這就需要利用技術手段分析和分離不同層級的石油,進一步決定鑒定和分離的方案,保證采集的石油質量符合國家標準。(4 )加大監管力度,打造完整的安全防患體制油田采油工程技術是非常重要的,是油田采集工作中的重中之重。但是,除了要重視技術手段發展以外,還要重視安全問題和監管問題。油田采集是一個大工程,需要耗費的時間是比較長的,必須要加大監管力度,保證每一個工作環節都落實到位,才能確保油田采油工程順利完成。另外,生命安全始終是擺在首位的,開采石油固然重要,但是工作人員的生命健康更重要,所以接下來油田采油工程會更加重視安全防患工作,建立健全安全保障體制,增強采油工作的安全性。
4 結束語
總而言之,國內富有豐富的油田資源,新時期對油田資源的需求量逐漸增多,油田采油工程受到了越來越多人的重視。當前來看,油田采油工程在技術安全方面還存在著很多問題,必須加大改革力度,積極研發恰當的油田采集技術,提升工程的安全性,推動石油產業的發展進步。
參考文獻
[1]米連生.對采油工程的技術難題和發展方向的若干思考[J].化工管理,2017(018):123-123.
[2]張曉輝.淺析油田采油工程面臨的難題與技術發展方向[J].工業,2016(10):00282-00282.
關鍵詞:實際成本核算法;計劃成本核算法;經濟環境
存貨是企業生產經營中為耗用或者銷售而儲備的各種物資,是企業資產的主要構成內容之一,由于存貨經常不斷的處于耗用,銷售或重置狀態,因此我們可以將其喻為企業的命脈。尤其在新的經濟環境下,日趨激烈的市場競爭需要的是企業不斷提高其存貨流轉和更新的速度,而在流通和更新過程中準確合理地核算和計量存貨更是必不可少的。因而在生產和經營過程中不斷尋求一種方便快捷而又不失準確合理性的存貨計價方法成了每個渴求持續發展的企業的當務之急。
企業會計制度規定,存貨的日常核算可以按實際成本,也可以按計劃成本來進行。采用計劃成本進行核算時,應當按期結轉其成本差異,將計劃成本調整為實際成本。
1 實際成本核算法
存貨按實際成本核算的特點是:從存貨的收發憑證到明細分類賬和總分類賬均按其實際成本計價。實際成本法一般適用于規模較小、存貨品種簡單、采購業務不多的企業。我們不難看出,實際成本法所強調的是“實際”,即要求在每批存貨的收發存中實際成本都應形影不離的相隨。當然由此而帶來的記錄和計量的繁重也是顯而易見的,尤其是在實際發出存貨時,為了解決存貨的采購成本在銷售成本與期末成本之間的分配問題,《企業會計準則———存貨》規定可以采用的計價方法包括:個別計價法、先進先出法、加權平均法、移動平均法、后進先出法。這幾種計價方法的選擇對企業損益的計算、資產負債表中有關項目的計算以及所要交納所得稅數額的計算都有直接的影響,也增加了財務部門工作的復雜性和不穩定性。所以選擇一種穩健而準確的成本核算方法仍是企業不懈的追求。
2 計劃成本核算法
計劃成本法是指企業存貨的收入、發出和結余均按預先制定的計劃成本計價,同時另設“材料成本差異”科目,作為計劃成本和實際成本聯系的紐帶,用來登記實際成本和計劃成本的差額,同時計劃成本法下存貨的總分類和明細分類核算均按計劃成本計價。因此這種方法適用于存貨品種繁多、收發頻繁的企業。如果企業的自制半成品、產成品品種繁多的,或者在管理上需要分別核算其計劃成本和成本差異的,也可采用計劃成本法核算。
采用計劃成本法,其首要問題是制定好一個合理的計劃成本,應從以下兩個方面考慮:
2. 1 計劃成本與實際成本的構成內容相一致
為保持計劃成本和實際成本的可比性,以考核財務部門業績,要求計劃成本和實際成本的口徑一致,包括買價、運雜費和相關的稅金等。
2 .2 計劃成本應盡可能接近實際
雖然計劃成本的高低可通過材料成本差異調整為實際成本,對發生和結存存貨的實際成本并無影響,但如果計劃成本脫離實際成本太多,則無法隨時通過計劃成本與實際成本的差異考核采購部門的成果。所以在制定計劃成本時,應盡可能使計劃成本接近實際成本。可由企業的采購部門聯合財會等有關部門參照同類存貨以往實際成本,并根據物價漲幅等相關因素共同研究制定。當實際成本和計劃成本發生重大差異時,應作調整。
采用計劃成本法進行存貨核算的企業,其基本的核算程序如下:
企業應首先考察與存貨成本相關的各種因素,規定存貨的分類、名稱、規格、計量單位和單位計劃成本。除一些特殊情況外,計劃單位成本在年度內一般不作調整。
其次,取得存貨時,應按計劃單位成本計算取得存貨的計劃成本填入收料單中,并按實際成本與計劃成本的差額,作為“材料成本差異”進行登記。
還有,平時領用、發出存貨都按計劃成本計算,月份終了再將本月發出存貨應負擔的成本差異進行分攤,隨同本月發出存貨的計劃成本記入有關賬戶,經發出存貨的計劃成本調整為實際成本。發出存貨應負擔的成本差異應按月分攤,不得在季末或年末一次分攤。
3 實例比較說明
我們僅用材料取得和入庫這一過程為例,用簡單的分錄來加以說明:
實際成本法下:
取得材料:
借:物資采購(實際成本)×××。××
應交稅金-應交增值稅(進項稅額)×××。××
貸:銀行存款等×××。××
材料入庫:
借:原材料(實際成本)×××。××
貸:物資采購×××。××
實際成本法下原材料均是以實際成本反映,所以月末不需加以調整。計劃成本法下:
取得材料:
借:物資采購(實際成本)×××。××
應交稅金-應交增值稅(進項稅額)×××。××
貸:銀行存款等×××。××
材料入庫:
借:原材料(計劃成本)×××。××
貸:物資采購×××。××
計劃成本法下,要在月末進行匯總,計算材料成本差異,具體分錄如下:
借:材料成本差異(超支差)×××。××
貸:物資采購×××。××
或借:物資采購×××。××
貸:材料成本差異(節約差)×××。××
從以上對實際成本法和計劃成本法的描述,可以得出如下的結論:
在計劃成本法下,材料明細賬可以只記錄收入、發出和結存的數量,將數量乘以計劃單位成本,隨時求得材料收、發、存的金額,通過“材料成本差異”科目計算和調整發出和結存材料的實際成本,簡便易行。而在實際成本法下,對存貨的數量、單位成本和總金額都要詳細記錄,增加了一些不必要的麻煩。
關鍵詞:有源濾波,太陽能,逆變器
一、光伏發電工作原理
按照與電力系統的關系光伏發電系統可分為獨立光伏發電系統、并網光伏發電系統兩種。獨立光伏發電系統對諧波治理通常沒有具體的要求,在實驗室條件下,光伏電池板將光能轉換為電能的轉換率為25%,在實際運行中,一般達到10%甚至更低。如果配電網的電能由光伏電池板直接提供,那么逆變器直流側電壓在光伏并網發電時,需要維持在650伏左右,因此,我們就要使用很大面積的電池板,務必造成過高的成本,同時受環境的影響也變大。在實際應用中,光伏逆變系統與配電網之間的電壓不匹配問題就用變壓器來解決。
三級功率傳輸直-直-交和二級傳輸直-交兩種結構都是為光伏發電逆變系統的主要結構,分別如圖所示。在DC-DC-AC結構光伏逆變系統中,實質上是由DC-HFAC-DC-LFAC構成的的光伏逆變系統,也就是說由逆變器將與配電網相連的直流電壓升到很高。DC-AC的光伏逆變器結構中,并網電流是由逆變器將與配電網相連光伏電池板直流電壓通過工頻變壓器直接產生的。這兩種結構區別在于:DC-DC-AC結構光伏逆變器中使用了常見的DC-DC環節進行升壓,其結構簡單,體積小,成本低,但效率較差;二級功率傳輸結構則使用了一般變壓器,體積大,成本高,但是卻大大的提高了逆變的效率。
二、 APF與光伏系統逆變器區別
它們都具有相同的逆變部分,他們僅僅是在直流側有著部分不同。通過比較可知,在接入電網的方式上并聯型有源電力濾波器與光伏并網逆變器的主電路結構基本上一樣。并聯型有源電力濾波器與光伏并網逆變器的統一控制是本章研究的主要內容。我們分析后得出兩者有如下共同點:
1:都是電流控制電流源,他們的逆變器類型都是一樣的即電壓源型。也就是說在直流側電壓接入相同的系統時對其大小的要求也是一樣的,電容需要選擇容量很大的紋波特性很好的大電容。
2:主電路具有相同的結構。我們研究對象一般都是三相四橋臂,因為不論是那種橋臂都可以應用于此系統中。
但是由于兩者的工作原理和目的不一樣,因此在設計上有如下區別[29,30]:
1:輸出電流頻率不同。有源電力濾波器的作用就是向電網饋送各次諧波電流,諧波電流頻率的范圍在150Hz~1250Hz之間,而且有源電力濾波器本身就是一個諧波電流源。
2:輸出濾波電路的設計不同。因為兩者輸出的電流頻率有很大的差異,所以輸出濾波電流有較大不同。光伏并網逆變器的輸出濾波電路主要是為了防止高次諧波進入電網,截止頻率取值較低。
經過上面的分析可以得出:
二者無論是在主電路還是直流側儲能都是一樣的,不同之處只在于控制方式的選擇和輸出濾波電路。我們要想在一個系統下實現兩者的轉換必須設計一種算法來完成,實際上,目前這方面的工作在國內外已經展開。
三、 APF和光伏并網發電系統的統一控制
光伏發電系統受到氣候、晝夜交替的影響,但是濾波器的工作則控制更為靈活,而且不受上述因素大的限制。在光伏并網發電系統中,只有穩定的電壓才能輸出最大的功率,只有找出這個最佳的電壓點才能達到最大的利用率。
因此,為了充分發揮太陽能的作用,提高并網發電系統的利用率,我們在將它們進行統一控制的時候,就以光伏并網一同為依據。在天氣晴朗的白天,首先進行最大功率的跟蹤太陽能,將逆變器剩余的容量進行有源電力濾波的同時將光伏能量盡量轉換為電能并網;夜間,逆變器直接用作有源電力濾波器,做到對諧波盡可能的無功補償,并大大提高了電網的供電質量。
為了統一控制光伏并網發電和有源電力濾波,我們通常采用利于諧波補償的直-直-交三次功率變換傳輸的逆變器構架。統一控制的工作原理圖如圖采用直-直-交三次功率變換傳輸的光伏逆變構架,在其變換的直流側采用電流環,目的是為最大功率點跟蹤算法提供電流的數據,實時跟蹤輸出最大功率,使系統的發電效率提高到最大;而逆變電路的直流側的穩定電壓是由直流側的電壓閉環系統來保障的。
參考文獻
1、常鵬飛,曾繼倫,王彤等.三相四線有源電力濾波器直流側電壓控制方法[J].山東大學碩士學位論文電力系統自動化,2005,29(8):75-78.
2、郭建坡,付宗文,賈克等.順時無功理論在諧波電流檢測中的應用[J].河北理工學院學報,26(l):58-62.
3、馬惠,劉靜芳.基于瞬時無功功率理論的三相電路諧波、無功和不平衡電流檢測[JI.四川電力技術,2004,4(l):4-7.
摘要:整合;優化;課程體系;數據庫技術
中圖分類號:G420
The Integration and Optimization of Database System Course Teaching Content, Teaching Method and Database Technology
Wang Xiaokan Shen Chaoqun
(Henan Mechanical and Electrical Vocational Group)
Abstract: Each school has difference in training goal, teaching idea, teaching plan, teacher, experiment environment,in database system the specific curriculum practice are very different. Database system teaching contents and teaching means reform are extremely urgent, so we propose to the integration and optimization of database system course teaching content, teaching method and database technology, to get more reasonable and more efficient curriculum setting, teaching content, practice teaching, teaching technique and provide a reference of database system curriculum teaching mode for the same level of colleges and universities. Hope that make the students whom after graduation have a qualitative leap rely on this research and extension in the database application, so that they can better meet the needs of the society.
Keywords:Integration;Optimization;Curriculum System;Database Technology
1引言
數據庫技術是當今信息社會必須使用的一門重要技術,對現代社會各個組織部門的正常運轉都發揮著至關重要的作用。當我們在超市里購物、通過自動取款機取錢、在網上訂購圖書以及報名參加某個課程的學習時,都離不開數據庫技術的默默支持。當前乃至以后,我們生活的諸多便利在一定程度上都和計算機特別是數據庫技術的廣泛應用密不可分。因此,在大學里,高職高專里,甚至中專里的計算機類、信息管理類、電子商務類等專業都開設了相關的數據庫課程,這對學生畢業走向社會從事計算機相關研究及應用、信息管理、電子商務等工作打下了必要的專業知識基礎。
2 數據庫技術課程目前現狀
由于各個學校在培養目標、教學觀念、教學計劃、教師、實驗環境等方面的差異,在數據庫系統的具體課程設置上實際存在很大不同。在研究型大學里,比較強調理論概念,認為具體的數據庫管理系統(DBMS)這些具體技術容易過時,除用于舉例以外,不做專門介紹,而基本原理、概念和技術可起相對持久的作用,所以要重點學習。比如清華,學生的培養目標是將來如何設計一個新的數據庫管理系統,因此課程設置主要有《數據庫原理》、《分布式數據庫》、《DBMS 設計實練》等等,并沒有讓學生在課堂上熟悉某個具體的DBMS 產品的使用。研究型大學的這種模式的教學觀念和課程設置無可厚非,這源于他的培養目標和學生的整體素質。問題是這種理念在在一般的普通大學里有拷貝的趨勢,申請者則認為是很不合適。普通大學的計算機類、信息管理類、電子商務類等專業其培養目標主要是熟練的使用具體的數據庫并能進行應用,而不是讓大部分同學去超越SQLServer 和Oracle 等DBMS 設計自己的DBMS(不排除部分學生可以超越),所以課程設置自然應面向數據庫的應用而不是數據庫本身的研究。
河南省機電職業教育集團和在鄭高校,近年在這方面都作了一系列探討,在培養目標和課程設置上基本上有一定的的共識。比如在申請者參與的校企互動合作中就看到了這些。圍繞這個目標,數據庫系統的課程設置不是過分的講述其原理、新理念、新知識,而是在對數據庫基本原理講述學習的基礎上,重點學習和實踐數據庫的應用。綜觀幾年的教學實踐,特別是學生畢業設計對數據庫的應用能力和畢業生的工作反饋,說明數據庫的這種教學模式針對我們這個層次學生還是有一定的效果。然而,在實際的教學過程中我們還是發現了一些問題,教學內容脫離社會,比如對于數據庫的小型應用研究開發,學生還可以能夠做,對于稍微實際的比較大一些的開發則顯得迷茫;教學實踐有悖工程化原則,比如學生對數據庫應用系統的大型實驗很少按軟件工程的方法進行而是比較隨意等等。這些問題的出現一方面與教師和學生的觀念有關,另一方面,我們也不得不承認與課程設置、教學內容和教學方法有關。即讓學生了解的不同DBMS 太少;教學內容可操作性不強;大型數據庫應用系統實練不夠;教師安排不很合理以及教學方法有點單一等。針對以上問題,我們應該看到數據庫系統課程的教學內容和教學手段的改革已迫在眉睫。因此我們提出數據庫系統課程教學內容、方法和教學技術的整合與優化的項目申請,希望通過本項目的研究與推廣,使學生畢業以后能在數據庫的應用上有一個質的飛躍,更能適應社會的需要。
3數據庫技術課程教學內容、方法和教學技術的整合與優化
3.1 整合和優化的內容
圍繞數據庫技術課程培養目標,其整合和優化的內容為:
(1)擬建立一個滿足數據庫應用相關專業人才培養需要的數據庫系統課程體系;圍繞數據庫系統課程的教學目標,可以把課程體系分成多個層次,分階段實施。
(2)優化相關數據庫系列課程的內容。主要體現在:壓縮重復內容;壓縮過于偏、很少在后續專業課用到的內容;壓縮屬于更高級、可以放到研究生階段去的內容。調整一些內容在不同課里出現的次序,加強課程聯系。
(3)擬建立一個多層次、立體化的實踐教學體系。在確保驗證性實驗質量的同時,增加提高型實驗、研究創新型實驗的比例 。通過開放式實驗教學,鼓勵學生自主立項,激勵學生創新,充分調動學生學習的積極性和主動性,培養科學的實驗方法和嚴謹的工作態度 。
(4)探索一種適合數據庫系統課程的多角度教學方法。實行案例教學,給學生提供課堂教學、課后練習、重點難點、模擬試卷、疑問解答、作業批改、實訓實練等多方位教學模塊資源。
(5)改善當前的教學技術,使多媒體教學技術作為輔助手段而不是惟一手段。
(6)擬建立一個多方位的質量保障體系。
3.2整合和優化的目標
通過數據庫系統課程教學內容、方法和教學技術的整合與優化研究,實現數據庫系統課程設置,教學內容,實踐教學,教學技術更合理、更高效,為同一層次高等學校提供一種可借鑒的數據庫系統課程教學模式。進而通過這種模式培養的學生在走向社會時能很快適應工作要求。
3.3整合和優化的擬解決的關鍵問題
(1)新課程體系的建立;
(2)課程內容的重新整合與分配;
(3)相關案例及其課件的建設;
(4)課堂教學新模式多角度教學方法的探討
(5)實踐教學體系的完善和實訓項目的設計。
4結論
通過數據庫技術課程教學內容、方法和教學技術的整合與優化,我們預期會有以下幾個方面的提高和改進:
(1)建成并實施一個滿足大數據庫系統各專業人才培養需要的數據庫課程體系,提高數據庫人才培養對會需求的快速適應能力。雖然該問題的重要性早已成為大家的共識,但具體怎么做,特別在一些原有各學科都已有比較好傳統基礎的教學研究型大學如何實施,目前國內尚無成功先例。我們將在學習、研究國內外大學相關學科課程體系和對國內人才市場廣泛調研的基礎上,結合浙江財經學院實際實際,建立了一個能滿足相關專業人才培養需要的大數據庫技術基礎課程體系,在課程內容、知識結構方面走在全國前列。同時針對中國學期長,學生基礎好、數理能力強的特點,對當前的課程結構和內容進行調整和優化,進行不同程度的創新和提高。最終使該體系成為一個可以比較方便的調整應用方向以適應社會發展的需要。
(2)建成并實施一個“以學為主、以教促學”的新型教學模式,使學生真正成為了學習的主人為推進從“知識傳授型”向“能力培養型”的快速過渡,我們將對課程體系、知識結構和課程內容分配進行調整。加強所有數據庫系統課程的實踐環節和課程設計環節;并要求在課程內容的安排上,有意識地留出一定的空檔讓學生自學。同時,要大量刪除數據庫系統課程不同課程中的重復部分,使整個課程體系更加科學和合理。
(3)建立一個綜合性、立體化的實踐教學體系,支持學生綜合素質和創新能力的培養學生綜合素質和創新能力的培養是多方位的,可以滲透于學生大學生活中的方方面面。為幫助同學提高這些方面的能力,在數據庫系統系列課程的教學過程中,在校內,我們將通過數據庫系統課程加強對學生課外科技活動的指導和幫助,結合課程大作業和課外興趣小組的活動,開設提高型和創新型實驗 。鼓勵學生自主立項,參與教師的研究計劃。數據庫技術是當今高新軟件和信息公司的主要核心技術,所以在校外,我們將加大和信息系統開發的軟件公司合作,加強學生對數據庫在實際中應用能力和創新意識的培養,通過軟件公司的實戰訓練,縮短學生在軟件公司和相關信息公司就業的磨合期,增強學生就業的自信心。總之,通過立體化的實踐教學體系,使學生在這些活動中得到鍛煉,提高他們的綜合素質和創新能力。
參考文獻:
[1] 顧學雍.聯接理論與實踐的CDIO--清華大學創新工程教育的探索[J].高等工程教育研究, 2009 (2).
[2] 門愛華. 《數據庫原理與應用》實踐教學改革的探索[J]赤峰學院學報(自然科學版), 2010, (10) .
[3] 李志敏. 數據庫系統原理課程設計實施方案探討[J]. 廣西教育, 2010, (21) .
[4] 楊茜玲,彭勇. 基于項目驅動的高職《數據庫原理與應用(SQL Server)》課程的教學探討[J]. 科技資訊, 2010, (21) .
[5] 許薇,謝艷新. 數據庫開發設計課程的教學改革與研究[J]. 教育教學論壇, 2010, (12) .
[6] 胡文瑜,陳慶強,楊榮華,張國安,蔣建輝,陳宇. 數據庫開發技術課程建設和教學改革[J]. 計算機教育, 2010, (20) .
[7] 王法玉,肖迎元,張穎. 數據庫系統課程設計實踐教學改革研究[J]. 計算機教育, 2010, (09) .省略
【關鍵詞】有機合成 路線設計 美學原則
在有機合成化學發展過程中,我們可清楚地看到人類的社會生產和生活的需求,以及有機化學理論發展的要求,都不斷地推動著有機合成的發展。人類為了戰勝疾病,保護農業生產,豐富人們生活的各個方面,就要藥物、農藥、染料、香料以及具有各種各樣性能的新材料的合成生產。同時又為了有機化學、生物化學理論等學科的研究發展,也不斷提出許多新奇分子的合成問題。二十世紀以來,許多天然有機物的發現,元素有機化合物的制備成功和變化多樣的有機合成反應和技術的出現與完善,使有機合成化學已發展到系統邏輯的推理的階段,而不是一味地類比于無機合成化學。現代有機合成,無論采用由原料定合成路線,或者以有機合成反應定有機合成方案以及應用逆合成分析等合成策略,有機合成路線設計已成為有機合成中的重要環節。有機合成藝術之美也正集中表現在有機合成路線設計中。人類的實踐活動,無論是社會實踐活動或是科學研究,都是按照美學規律進行的。在有機合成設計中,也遵守諸方面的美學原則,比如創新性原則,簡潔美原則,和諧美原則,對稱美原則以及科學美原則。在我們的實際工作中,無論是否注意到上述美學原則,但這是客觀存在的,不容否認的。
一、有機合成設計中創新性認識的實現
偉大的發明家愛迪生說:"凡是新的不平常的東西都能在想象中引起一種樂趣,因為這種東西使心靈感到愉快的驚奇,滿足他的好奇心,使他得到原來不曾有過的一種觀念。"有機合成研究出發點之一就是尋找新的有機合成反應、合成試劑、合成方法和技術,以及在實驗室內合成出自然界不存在的新化合物。在有機路線的合成設計過程中,前人寶貴的成功經驗,是我們學習借鑒的源泉,他們的精巧構思和設計技巧給我們以心靈的啟迪。學習、消化和適當模仿前人的經驗,用之于我們的合成設計中是不無脾益的。可使我們少走彎路,甚至還可以從中覓得一條實現理想合成設計的捷徑。但是一味地墨守成規,則可能在設計中鑄成大錯。具有代表性的例子是1856年十九歲的美國化學家W?H?Perkin從奎寧的實驗式出發,按照無機化學中的氧化反應模式企圖合成奎寧。當時確定的奎寧實驗式為C20H21N2O2(正確的奎寧實驗式為C20H24N2O2)。Perkin注意到從煤焦油得到一種化合物C10H18N(2-丙烯基-對甲苯胺),于是他設計了奎寧的合成路線:2C10H18N+30C20H21N2O2+H2O.時至今日,我們當然清楚,2一丙烯基一對甲苯胺與奎寧是結構完全不同的兩種物質。不可能從前者通過氧化反應再到后者。但是Perkin還是認真地作了實驗,雖然他沒有得到奎寧,但他卻得到了一種紫色結晶物質,這也是人類的第一個合成染料,從此開創了煤焦油的化學工業。
從上面例子中,我們可以看出,科學研究即需要認真的科學態度,也需要積極的進取精神。有創造,才有進步。我們若既能吸取前人的經驗教訓,在實際工作中又能充分發揮個人的聰明才智和創造才能,也許會發現新的有機合成天地。一個復雜結構的有機化合物合成與設計要經過許多已知的方法和步驟,經過大量的工作完成目標分子的合成。從有機合成角度來說,是有實際意義,但從有機合成方法上看,這項工作則顯得平談無奇。因此我們衡量一個合成與設計巧與拙,美與不美的一個重要標準是:在整個合成設計工作中是否創造性地應用了一些反應,創造性地解決了前人尚未解決的問題。
二、簡潔美原則
在有機合成設計中,要遵守的一個重要原則,就是有機合成方案的簡潔性。在實驗室里實現一個復雜有機化合物的合成,往往要經過許多步驟的反應。若是合成方案繁雜,合成路線冗長,必然要增加原料或試劑的數量,延長合成周期,給我們的合成研究工作帶來不必要的操作過程。簡潔而實用的合成設計,不僅可使實驗室的合成工作省時省料,最后還可獲得較高收率的目際化合物。1902年Wi11statte設計了下列托品的合成路線,應用20余步合成反應在實驗室中實現了托品的全合成。當時在沒有出現Mannich反應之前。Willstatte的工作可算有機合成史上一個輝煌成就。但是從他的合成方法上看,20余步的合成反應卻是令人生畏的。而在1917年Robinson創造性地應用Mannich反應,他認為在生物體內不可能存在如此復雜的托品合成法。在認真分析托品骨架結構分基礎上,利用一步合成反應中同時進行兩個Mannich反應,巧妙地構思了托品合成方法,從此托品合成方法就大大簡化了。Robinson的托品合成方法是有機合成中最簡單的、最精妙的,使人感嘆不已。簡化傾向是人知覺本身固有的傾向。在人類的活動中,無論是身體活動、生理話動、還是思維活動和實踐活動,都是從繁到簡、從粗到精,最終達到完美程度的過程。
三、對稱美原則
對稱性和潛在的對稱性是一些有機化合物分子固有的特性。在有機合成設計中注重尋找目標分子的對稱性具有重要的實際意義。若恰當的利用這一分子特性,往往可使合成工作大大簡化,并且使合成設計路線具有收斂性。在Robinson托品合成法中,Robinson就是依據生源學說,利用托品分子骨架具有面對稱性質,巧妙地將托品骨架分切成相同的兩部分:他又認為這兩部分可同時由Mannich反應來實現合成,因為在托品分子中只有一個氮原子,他認為兩個Mannich反應必須發生在同一個有機胺上,如此首先選定了甲胺為托品合成的第一個原料。托品分子本身為環狀結構,那么Mannich反應中的兩個醛基處在同一分子內,帶活潑性氫的亞甲基也在同一分子內,那么在一步反應中可發生對稱的兩個Mannich反應,隨之而構成托品骨架(圖1)。
在許多有機合成設計中,復雜的有機化合物分子結構不存在對稱性。若在目標分子結構剖析中巧妙地利用對稱美原則,也可使眾多的合成步驟終途歸一,大大簡化合成方案。地衣酸具有兩個苯并呋喃結構(圖2)。
我們從地衣酸的結構可以看出,它不存在對稱性,事實上我們知道有這樣一種情況,環己酮和環己烯醇是兩個共振結構式(圖3)。
而地衣酸的分子結構以呋喃環中間劃線切斷,可得到類似前面情況的一對共振異構體:
B化合物和c化合物是共振結構式,而c則和A是相同的化合物,這樣復雜的地衣酸則是由相同的兩個化合物拼合而成,所以地衣酸的合成設計則極為簡單。
四、和諧美原則
完成一個目標分子的合成設計,設計者所擁有的素材:原料、試劑、合成反應、合成方法以及實驗條件都是零碎的、無序的。合成設計工作本身就要求對這些素材進行分析、加工、篩選和提煉,全面考慮各素材的特性,化學性質和它們相互之間的關系,使它們得到優化組合。這樣既可以充分發揮它們的作用與功能,又可避免設計中各個合成之間的相互影響,避免有機合成副反應的發生。例如在實際的合成設計過程中,由原料通過有機合成反應構筑目標分子的碳胳是利用原料分子的官能團的化學反應,這是一方面的問題。而目標分子結構中官能團的建立又是另一方面的問題。很顯然若能將上面合成設計中的兩種需要結合起來,統籌考慮,使構筑目標分子時所需要的原料化合物分子的官能團既能滿足合成反應中的需要,最終也可成為目標分子結構上的官能團,那么這將是最經濟的,也是非常協調的,可大大減少實際的合成工作的范圍。這就是合成設計中所特別遵守的和諧美原則。
五、科學美原則
合成設計所遵守的科學美原則要求,任何巧妙完美的有機合成設計,都必須依照有機化學理論的客觀要求,并在現實科學技術條件下能在實驗室里得以實現。合成設計不同于繪畫者的藝術構思,對素材的提煉加工構思和布局的安排,雖然也符合一定的客觀現實,但是其中都融合了繪畫者個人的精神意識和超現實的藝術加工處理。而有機合成設計則是緊緊圍繞目標分子,有機合成反應和方法,有機合成實驗等方面,運用設計者高度的創造思維和才能,將有機合成設計中的素材和諧地完美地并且要符合有機化學理論地組合在一起,完成理想的有機合成設計的工作。綜上所述,有機合成設計,作為一種高級的創造性思維,也離不開 美的本體,遵循美的規律,它是設計者有機化學知識和審美鑒賞力不斷相互交融的統一過程。作為一個有機合成化學家,既具有高度的科學創造才能,又具審美的鑒賞能力,將會如虎添翼。對科學高峰的探索和對美的追求,可以獲得全身心的解放和至美的樂趣。因此作者認為在自然科學研究領域中,也不要無視美的存在和作用,而以高度的審美鑒賞融會于我們的科學研究中,以創造出至善至真的科學成就,為人類的文明進步獻身奉心。最后作者引用馬克思的名言結束本文:社會的進步就是人類對美的追求的結晶。
參考文獻:
[1]C.Schor lemmer,The Rise and Development of Organic Chemistry.Macmillan &Co.Ed.,1984:15
[2] 吳世暉.有機合成(M).北京:高等教育出版社,1986.125-126
[3] 楊靖華.托品生物堿合成研究概況[J].醫藥工業.1985(16):35
隨著社會的發展與進步,人類面臨巨大的環境問題,可持續發展非常重要。綠色化學的觀念符合人類可持續發展的要求,近十年來發展迅速。綠色化學涉及有機合成、工業催化、分析化學、生物化學等領域與學科,其中有機合成對于人類具有不可估量的意義。從早期的有機試劑、藥物、塑料到近代的維生素、激素、色素、抗生素、高分子材料以及各種具有特殊性能的現代材料都是有機合成的產物,當今國計民生的各個方面都離不開有機合成產品。在有機合成中應用綠色化學的思想,能夠節約資源并防止環境污染,從根本上改變傳統的有機合成理念。
二、有機合成教學現狀
我國大學教育不斷發展,各高等院校化學系專業劃分得更細,培養人才的綜合素質更高。高等院校的有機合成課程是化學、生物、藥學等專業的專業必修課之一,是最能體現綠色化學思想的一門課程。1998年中國科技大學首先把綠色化學單獨作為一門課程[1],現在開設綠色化學課程的高校越來越多,但是作為綠色化學課程最重要組成部分的綠色有機合成化學的教學發展緩慢。目前大多高等院校使用的教材沒有根本性的改革,依然使用在傳統教材基礎上改版的教材,缺少綠色化學的思想。現行各種教材反映的內容只是從有機合成的合理性、簡便性方面考慮,并沒有注意反應的原料、催化劑、溶劑和最終產品是否無毒無害,反應過程中的廢棄物是否盡可能少等綠色化學原則。Anastas等[2]提出12條關于綠色化學的原則,用來評價實驗過程、生產過程、最終產物是否綠色,其中最基本的原則就是原子經濟性原則;采用無公害的原料;無公害的反應條件;終產物環境友好。綠色化的有機合成化學教學正是我國教育發展最需要的教學,在教學中貫穿綠色化學的思想,讓每個學生都有綠色化學與可持續發展的概念。綠色化學新技術在教學中的應用,能培養適合我國發展現狀的綠色化學工作者,并為以后我國的可持續發展輸送高素質的人才。
三、有機合成綠色化教學的策略
(一)貫穿原子經濟性原則
在有機合成課程課堂教學過程中,會講到許多基本有機反應,這時就應該培養學生綠色化學的思想,首先要在基本的合成反應中體現原子經濟性原則。原子經濟性就是反應分子中的原子全部進入最終產品,沒有任何副產物[3]。原子經濟性與有機合成反應產率不同,產率是目標反應產物的生成量和原料中某一組分加入量的比值。當原料和產物由幾個組分組成時,某一產品的產率再高,它仍存在其它副產品,沒有達到廢物“零排放”的要求。例如,Wittig反應產率較高,一般可達80%以上,但Wittig試劑的較少部分被利用到產物中,其余都成為副產物。所以,Wittig反應的原子利用率低,原子經濟性很差。可見,應使用產率和原子經濟性兩個概念作為評估標準,才能實現更“綠色化”,更有效的化學合成反應。
有機反應中最常見的主要包括4類:重排反應,取代反應、消除反應和加成反應等,重排反應和加成反應基本屬于原子經濟反應,而有些反應,如取代反應和消除反應的原子經濟性則不一定高,另外,成鍵周環反應,如Diels-Alder反應,[2+2]、[3+2]環加成反應屬于原子經濟性的,而氧化-還原反應類型很多,不能用“原子經濟性”來衡量,只是化學氧化還原反應一般有毒,而電氧化-還原反應對環境更友好。除了對這些學過的反應進行歸納總結外,還可向同學們介紹一些綠色新反應,如:Ene反應(雙烯合成)類似Diels-Alder反應,反應通式為:
X=Y=C=C,C=O,C=S,N=O,N=N等。
金屬復分解反應(RCM 反應)是一種過渡金屬催化反應,反應通式為:
R=芳香基、烷基、芳香雜環;
R1=H,COOR,烷基
X=O,NCOOR,NTs,NSO2PH
DO(DEt)2,SO2PH,SO3PH,SOPH
EWG=吸電子基,如-COR,-CHO,-CN,-COOR
以上的各反應都是綠色化學的基本反應,在講課的過程中就應該貫穿綠色化學的基本思想,讓學生在對比中明白綠色化學的概念,讓學生在今后的工作學習中都有綠色化學的概念,在合成某些產品時盡量用原子經濟性來衡量整個反應過程。
(二)原料與產物無公害
1.盡量用無毒無害的原料
綠色化學基本原則中包括原料無公害,在設計有機合成實驗時就應該尋找安全有效的反應原料,進而得到功效卓著而無毒無害的產品。例如:合成聚氨酯時,傳統的方法一般要采用光氣作為原料,而光氣是可致命的劇毒氣體。新的綠色化學合成方法則完全不使用光氣,不僅消除了劇毒原料光氣的使用,并且反應產生的副產物是水,對環境無污染,同時解決了兩方面的問題,整個聚氨酯合成的實驗更加接近綠色化學。
如:亞氨基二乙酸二鈉的合成也可以改變原料,避免使用甲醛、氫氰酸紫等劇毒原料。
NH3+2HCHO+2HCN NCCH2NHCH2CN
由以上反應方程式可以看出,傳統方法合成亞氨基二乙酸二鈉的步驟要繁瑣,要用到HCHO、HCN劇毒物質,還要用到NH3,并且產物不能轉化完全,對環境的污染較大。新的合成方法簡單,只需要在銅催化劑的條件下就能直接合成出亞氨基二乙酸二鈉,副產物是H2,對環境的污染也較小。在講課過程中可以將多種有機合成方法進行對比分析,找出最符合綠色化學標準的合成原料與產物,讓學生充分的理解綠色化學的基本原則。在學生動手實踐的過程中,要應用最綠色的有機合成方法,降低實驗室對環境的污染與對學生身體的危害。
2.利用可再生資源為原料
在實驗室教學過程中,利用可再生的原料可以減少對環境的污染并符合經濟與環境的可持續發展。例如:用氧化法合成己二酸(ADA),傳統方法合成已二酸的實驗通常用致癌物質苯或苯酚作原料,在原料上就不符合綠色化學的標準,對學生的身體健康有一定的危害。新的合成工藝可以直接用葡萄糖合成出,并且葡萄糖能夠通過植物的光合作用直接得到,使原料的成本降低,并且合成的工藝簡化對環境污染減少。這種符合綠色化學標準的新合成方法可以應用在有機化學實驗教學中。
3.設計更安全的產品
有機合成實驗的設計階段就應該考慮合成出產物是否有毒,盡量通過通過改變和修飾有毒物質的結構,消除其“致毒反應”[4]。例如:聯苯胺是很好的染料中間體,但具有極強的致癌作用,可以對其分子結構加以改造,變為二乙基聯苯胺,既保持了染料的功能,又消除了致癌性。
在設計具有特定功能的化學產品時,還應考慮它能否降解,要使其降解,也可通過在分子結構中入特殊功能團來促使其降解。通過水解或者光解使大分子結構變成可以生物降解的基團。
(三)研究安全有效的反應條件
在有機合成的基本反應中,除了考慮反應原料及產物的綠色化外,還要注意反應過程中所用的催化劑和溶劑的綠色化。通過催化劑與溶劑的改變,改善整個反應條件,使整個合成反應安全有效。
1.尋找安全有效的催化劑
在常見的有機合成反應中所用的催化劑大多為硫酸、三氯化鋁,三氟化石朋等酸性催化劑,這類酸催化反應都是在均相條件下進行,對設備腐蝕作用大,并且容易形成酸霧、廢酸液污染環境,危害人體健康。目前解決的方法是使酸催化劑負載化或均相催化劑的多相化。在工業中可以采用的方法是用固體酸如酸性白土、混合氯化物、分子篩等代替液體酸,盡量減少酸霧的形成,并且通過一定的方法對固體酸回收,用該催化劑取代傳統的三氯化鋁,催化劑用量降為原來的1/10,廢棄物氯化氫的排放量減少了3/4,而產率增大到了70%。
2.尋找安全有效的反應介質
傳統的反應介質大都是有毒的有機溶劑二氯甲烷,乙腈,甲醇等不僅危害人體健康,而且對環境污染嚴重。超臨界流體(SCF)特別是超臨界二氧化碳(scCO2),超臨界(SCW,scCO2)以及水作溶劑;符合綠色化學的要求,有不少反應已大量使用此介質,Pinacol(頻那醇)零排反應原在液相中需要強酸作催化劑,而且催化劑的壽命較短,反應速度和選擇性很低,現在此條件下超臨界水中不加任何催化劑下反應,速度比蒸餾條件下快100倍。Cannizzaro反應在傳統的工業生產反應條件中需使用大量的堿作催化劑,后處理步驟多,且產物純度較差。
關鍵詞:Web服務組合;服務質量;成本效益系數;可靠性;優化模型
中圖分類號: TP311; TP393.09
文獻標志碼:A
Abstract:
To solve the problem of large amount of calculation and nonlinear programming in the process of service composition optimization, a Cost Benefit Coefficient (CBC) approach was proposed for Web services composition reliability optimization in the situation of a given cost investment. First, the structure patterns of service composition and related reliability function were analyzed. Furthermore, the Web service composition method of reliability calculation was proposed and a nonlinear optimization model was established accordingly. And then the cost benefit coefficient was computed through the relationship between the cost and the reliability of component services, and the optimization schemes of Web service composition were decided. According to the nonlinear optimization model, the results of optimization were computed. Finally, given cost investment, the higher reliability of the approach to optimize the reliability of Web service composition was verified through the comparison of this approach and the traditional method on the reliable data of component service. The experimental results show that the proposed algorithm is effective and reasonable for reliability optimization of Web services composition.
Key words: Web service composition; Quality of Service (QoS); cost benefit coefficient; probability; optimal model
0引言
Web服務作為一種新型的Web應用模式,采用Web服務描述語言(Web Services Description Language, WSDL)、統一描述、發現和集成(Universal Description Discovery and Integration, UDDI)和簡單對象訪問協議(Simple Object Access Protocol, SOAP)等基于可擴展標記語言(EXtensible Markup Language, XML)的標準和協議,具有互操作性、跨平臺和松耦合等特點,近年來得到了迅速的發展[1]。在單個Web服務已不能滿足用戶不斷增加的服務需求時,可將已有的Web服務進行一定邏輯結構組合,形成更大粒度、功能更為強大的組合服務,即Web服務組合(簡稱服務組合)[2]。
由于服務組合是由不同組織、分布在Internet上,具有自治特征的組件服務(組件服務指Web服務組合的基本構成元素,每個組件服務都是原子,本文假設組件服務可靠性是獨立于其他組件服務的[3])構成,而在開放、動態、難控的網絡環境下實現各類Web服務資源集成和共享,其服務質量(Quality of Service, QoS)成為決定其能否成功的關鍵因素之一[4]。Web服務的QoS指服務的響應時間、價格、可用性、可靠性、信譽等非功能屬性[5]。作為評價Web服務性能的重要指標,QoS不僅用于服務的選擇,還用于指導高質量的服務組合開發[6-7]。而可靠性[8]是提供Web服務組合QoS保證的一個重要度量標準,反映Web服務組合過程成功的可能性[9]。由于Web服務組合是由組件服務組成,組件服務的可靠性直接影響服務組合的可靠性,只有在服務組合中確保組件服務的可靠性,才能使Web服務組合在實際運用中具有更高的成功率。在構建服務組合的可靠性基礎上,由于Web服務狀態不穩定、組件服務的可靠性發生變化等原因,且用戶希望能夠獲得最佳的性能,優化服務便成為用戶的一個迫切要求,代表著用戶的核心利益。因此,服務組合的可靠性優化已成為研究的熱點問題。
在已有服務組合的QoS不能保證其可靠性的情況下,有必要在一定成本約束下對組件服務可靠性進行優化。如何在成本約束情況下對服務組合進行可靠性優化以提高用戶滿意度已經成為面向服務計算和軟件可靠性領域的迫切需要解決的問題[10]。為此,本文采用成本效益系數(Cost Benefit Coefficient,CBC)對Web服務組合進行可靠性優化。首先通過分析不同邏輯結構下的可靠性模型,通過服務組合邏輯結構進行了可靠性計算;其次設計了可靠性優化模型;然后通過組件服務的可靠性與成本之間的關系得到成本效益系數,從而選取服務組合的優化方案,保證組件服務都是在有限成本約束下進行的可靠性優化;最后,通過實驗驗證了該方法在有限成本約束下對Web服務組合進行可靠性優化的可行性和合理性。
1相關工作
目前,已經有一些文獻站在不同視角,通過采取不同方法對Web服務組合的可靠性優化問題進行了研究。文獻[11-12]提出了一種將全局QoS約束自適應地分解為滿足用戶偏好的局部約束,然后利用局部約束獲得全局最優或近似于全局最優的Web服務組合。但是在自適應分解中,模糊子集數量選取得較少,會到導致模糊規則相對稀疏,對復雜情況的推理決策能力不強。文獻[13]提出了一種使用故障樹分析來對軟件系統的可靠性進行分配的方法,并使用遺傳算法進行優化。該方法是在可靠性分配下使成本最低,但最終優化的服務可能不是最優的。文獻[14]利用軟件容錯技術在Web服務組合的可靠性預測模型的基礎上,分別給出兩種容錯模式下可靠性優化模型,從而優化Web服務組合的可靠性,但該方法在問題規模過大時,通過枚舉所有可能的組合方案尋找滿足約束條件的解會產生難以忍受的計算開銷,具有較高的復雜度。文獻[15]提出了一種Web服務組合的可靠性預測模型,在此基礎上對采用NVP(Network Voice Protocol)模式的服務組合進行可靠性優化的方法,但該方法是在滿足一定的代價約束下使服務組合的可靠性達到最優。文獻[16]從服務替換的角度分析了通過冗余提高服務組合的可靠性問題,但并沒有對時間開銷進行分析。上述研究從自身所采用的方法出發對Web服務組合的可靠性進行優化,而沒有考慮在有限成本約束下,組件服務的可靠性和成本之間的關系對服務組合進行可靠性優化的影響。為此,研究一種在有限成本約束下基于成本效益系數的可靠性優化方法,對提高Web服務組合的服務質量就具有十分重要的意義。
在數學上對式(6)進行可靠性優化并不難,可通過應用回歸分析法[23]根據式(6)的等式約束得到組件服務優化后的可靠性與其成本之間的函數關系;然后應用數學規劃法求出最優方案及相應的組件服務的可靠性和成本;最后再對這些量離散化求出原優化模型的最優方案。但此法具有如下幾個問題:
1)計算量大。由于Web服務數量的快速增長導致可能的組合方案數目巨大,使得服務組合的任務較多,邏輯結構也非常復雜,一個組件服務的變化會導致整個服務組合的變化,服務組合的整體復雜性也就提高[24]。隨著復雜性的提高,計算量也就越來越大。
2)非線性規劃問題。由于式(6)中目標函數是非線性的,加上成本約束與可靠性之間是非線性的,所以是一個非線性規劃問題。式(5)通過式(6)的可靠性優化模型進行求解,使得其也是一個非線性規劃問題。
3)準確性不高。由于式(6)中可靠性優化模型是非線性的,所以并不存在組件服務的可靠性與其成本一一對應的關系,從而通過回歸分析會產生較大誤差,優化計算結果的準確性不高。
4)面向Web服務組合的最優算法,在其求解過程中存在計算量大、時間成本高和實際應用時收斂慢等問題[25]。
3.2成本效益系數優化
解決上述問題,采用次優化的方法是適宜的。所謂次優化方法,即在實際應用中要求計算量少,求解時間短,并且一般只要求滿意解,是實際限制情況下的最優化。只要方法得當,所求得的次優化方案也能很好地符合服務組合整體情況,其效果也能達到理想值。
為了解決在服務組合優化過程中遇到的計算量大、非線性規劃以及準確性不高等問題,本文提出了利用成本效益系數法來獲取優化方案,在一定成本約束下,最大限度地提高服務組合的可靠性,其核心思想是根據給定的成本與優化的組件服務可靠性增加值之間的關系進行成本決策分析,以確定服務組合的可靠性優化方案,從而得到優化結果。首先,計算組件服務的可靠性增加值,確定組件服務的概率重要度和優化成本占總成本的比率;然后利用組件服務成本約束與可靠性的關系計算成本效益系數,將得到成本效益系數降序排列,通過所需優化組件服務的成本之和不超過總成本情況下確定優化方案,并對需要優化的組件服務進行優化;最后利用可靠性優化模型計算優化后服務組合的可靠性。
應用成本效益系數解決服務組合的可靠性優化問題可以實現以下目標。首先,成本效益系數法是一種次優化方法,它的求解是通過組件服務可靠性增加值和其重要度的乘積除以組件服務優化成本占總成本的比值,準確性高。其次,成本效益系數適應于組件服務可靠性數據值已知的情況,使該方法非常適合于在服務組合優化過程中與用戶進行交互:如果用戶設定某一組件服務的狀態為不可優化時,則禁止優化這一組件服務;如果用戶所提供組件服務的可靠性數據值發生變化,則根據重新計算得到的優化值與歷史優化值進行比較,重新優化服務組合,使之具有較好的性能。此外,根據成本效益系數得出的優化方案可以確定哪些組件服務需要優化,從而使服務組合優化的結果更加準確,并且在優化過程中時間開銷少[26]。因此,利用成本效益系數法獲得Web服務組合的可靠性優化具有理論上的合理性和可行性。
為進一步驗證本文方法的有效性,將幾種方法服務組合的組件服務數量進行推廣優化后得到的可靠性進行了對比。由于不同組件服務數量根據組件服務的功能屬性不同可以構成不同的服務組合流程,所得到的服務組合可靠性也不同。實驗結果如圖7所示,當有13個組件服務時,服務組合的初始可靠性為RInitial=0.9069,基于重要度的優化方法優化后所得到的可靠性Rci=0.9600,使用成本等分法優化得到的服務組合可靠性Rcr=0.9255,而通過成本效益系數優化后服務組合的可靠性達到了0.9668。隨著組件服務數量的推廣,使用成本效益系數優化后的可靠性都高于使用重要度優化和成本等分優化后的可靠性。
隨著組件服務個數的增加,根據其功能屬性不同可以構成不同的服務組合流程,所得到的服務組合可靠性的運行時間也不同。為了說明成本效益系數對服務組合運行時間的影響,對不同結構流程的Web服務組合運行50次所用的時間取期望值,然后對不同結構的運行時間再次取期望值。如圖8所示,固定服務組合個數為8個所運行時間的期望值是0.454s,這在實際應用中是可以接受的。實驗結果表明,隨著組件服務數量的增加,使用成本效益系數來進行Web服務組合可靠性優化的運行時間也會相應增加,即本文方法的效率會降低。但效率的降低基本是線性的,從而使得本文方法具有較好的可擴展性。
圖9顯示了固定組件服務數為8個,每個組件服務的候選服務數目不一樣時,進行服務組合的可靠性優化的性能。由于優化方法的組件服務候選服務數不一樣,其執行時間也就和每個組件服務所選的候選服務有關。從圖9可以看出,組合服務的可靠性優化是通過增加組件服務的候選服務數進行優化,每增加一個候選服務,其所需的時間也有所增加。本文方法是使用的候選服務數為1,是以可優化最少的組件服務候選數來進行組合服務可靠性優化,優化時所需的時間最少。
5結語
本文研究了成本效益系數方法在有限成本約束情況下對Web服務組合進行可靠性優化的應用。成本效益系數方法包含兩部分:一是成本效益系數,通過組件服務的可靠性增加值與其優化成本的關系獲得;另一個是優化方案的提出,根據求解的組件服務成本效益系數降序排列來確定哪些組件服務需要優化,從而確定服務組合優化方案。該方法著重考慮了組件服務的優化對服務組合整體的影響,體現了整體效果最優的思想,并且是以服務組合優化的成本效益最高去逼近原問題的最優解的,使得該方法準確性很高,能很好地解決在優化過程中遇到的計算量大、非線性規劃以及準確性不高等問題,最大限度優化了服務組合及組件服務的可靠度,提高服務質量。最后通過可靠性優化模型進行優化計算,即可獲得滿意解。本文最后通過實驗對方法的有效性進行了驗證,實驗結果表明成本效益系數方法與應用于服務組合優化的其他優化方法相比,具有更高的性能。
如何使可靠性優化方案以最少的優化投資成本使服務組合的可靠性滿足目標值,并考慮一個組件服務的可靠性的值受其他組件服務的影響而發生變化,引起服務組合可靠性的變化,是下一步要開展的研究工作。
參考文獻:
[1]ZENG L Z, BENATALLAH B, NGU A H H, et al. QoSaware middleware for Web services composition [J]. IEEE Transactions on Software Engineering, 2004, 30(5): 311-327.
[2]WEN T, SHENG G, GUO Q, et al. Web service composition based on modified particle swarm optimization [J]. Chinese Journal of Computers, 2013, 36(5): 1031-1045.(溫濤,盛國軍,郭權,等.基于改進粒子群算法的Web服務組合[J].計算機學報,2013,36(5):1031-1045.)
[3]ZHANG Y, LIN K J, HSU J Y J. Accountability monitoring and reasoning in serviceoriented architectures [J]. Service Oriented Computing and Applications, 2007, 1(1): 35-50.
[4]XIAO F, HUANG Z, CAO Z, et al. Unified formal modeling and analyzing both functionality and QoS of Web services composition [J]. Journal of Software, 2011, 22(11): 2698-2715.(肖芳雄,黃志球,曹子寧,等.Web服務組合功能與QoS的形式化統一建模和分析[J].軟件學報,2011,22(11):2698-2715.)
[5]CHEN Y, ZHANG J, SUN J, et al. A service selection model using mixed intelligent optimization [J]. Chinese Journal of Computers, 2010, 33(11): 2116-2124.(陳彥萍,張建科,孫家澤,等.一種基于混合智能優化的服務選擇模型[J].計算機學報,2010,33(11):2116-2124.)
[6]HWANG S Y, WANG H, TANG J, et al. A probabilistic approach to modeling and estimating the QoS of Webservicesbased workflows [J]. Information Sciences, 2007, 177(23): 5484-5503.
[7]YU T, ZHENG Y, LIN K J. Efficient algorithms for Web services selection with endtoend QoS constraints [J]. ACM Transactions on the Web, 2007, 1(1):1-26.
[8]HUANG X. Software reliability, security and quality assurance [M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2002.(黃錫滋.軟件可靠性、安全性與質量保證[M].北京:電子工業出版社,2002.)
[9]ZO H J, NZARETH D L, JAIN H K. Measuring reliability of applications composed of Web services [C]// Proceedings of the 40th Annual Hawaii International Conference on System Sciences. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2007: 278-282.
[10]XIA Y, CHENG B, CHEN J, et al. Optimizing services composition based on improved ant colony algorithm [J]. Chinese Journal of Computers, 2012, 35(2): 270-281.(夏亞梅,程渤,陳俊亮,等.基于改進蟻群算法的服務組合優化[J].計算機學報,2012,35(2):270-281.)
[11]MOHAMMAD A, THOMASS R. Combining global optimization with local selection for efficient QoSaware service composition [C]// Proceeding of the 18th International Conference on World Wide Web. New York: ACM Press, 2009: 881-890.
[12]WANG S, SUN Q, YANG F. Web service dynamic selection by the decomposition of global QoS constraints [J]. Journal of Software, 2011, 22(7): 1426-1439.(王尚廣,孫其博,楊放春.基于全局QoS約束分解的Web服務動態選擇[J].軟件學報,2011,22(7):1426-1439.)
[13]TIAN P, WANG J C, ZHANG W, et al. A fault tree analysis based software system reliability allocation using genetic algorithm optimization [C]// WCSE09: WRI World Congress on Software Engineering. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2009: 194-198.
[14]ZHONG D, QI Z, XU X. Approach to reliability optimization of Web service composition with redundancy [J]. Computer Engineering, 2008, 34(2): 31-34.(鐘讀杭,齊志昌,徐錫山.基于冗余的Web服務組合可靠性優化方法[J].計算機工程,2008,34(2):31-34.)
[15]ZHONG D, QI Z, XU X. Optimizing the reliability of Web services composition based on the Nversion programming [J]. Computer Engineering and Science, 2008, 30(6): 115-118.(鐘讀杭,齊志昌,徐錫山.基于N版本程序設計的Web服務組合可靠性優化[J].計算機工程與科學,2008,30(6):115-118.)
[16]ABRAMOWICZ W, KACZMAREK M, ZYSJIWSKI D. Duality in Web services reliability [C]// AICTICIW06: Proceedings of the Advanced International Conference on Telecommunications and International Conference on Internet and Web Applications and Services. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2006: 165-170.
[17]SU Z, ZHOU Y, LI B. Useroriented Web services reliability computing model [J]. Journal of Southeast University, 2008, 38(4): 605-610.(蘇志勇,周穎,李必信.面向用戶的Web服務可靠性計算模型[J].東南大學學報,2008,38(4):605-610.)
[18]ZENG L Z, BENATALLAH B, DUMAS M, et al. Quality driven Web services composition [C]// Proceedings of the 12th International Conference on World Wide Web. New York: ACM Press, 2003: 411-421.
[19]LIU B X, WU Q Y, JIA Y, et al. QoS aware service composition with multiple quality constraints [C]// NPC05 : Proceedings of the 2005 IFIP International Conference on Network and Parallel Computing. Berlin: SpringerVerlag, 2005: 123-131.
[20]FAN G, LIU D, CHEN L, et al. A coordination strategy for reliable service composition and its analysis [J]. Chinese Journal of Computers, 2008, 31(8): 1445-1457.(范貴生,劉冬梅,陳麗瓊,等.可靠服務組合的協調策略與分析[J].計算機學報,2008,31(8):1445-1457.)
[21]ZHANG G P, ZHANG H J, WANG Z B. A QoSbased Web services selection method for dynamic Web service [C]// Proceedings of the First International Workshop on Education Technology and Computer Science Composition. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2009: 832-835.
[22]FU X D, ZOU P, YUE K, et al. A controlflow complexity measure of Web service composition process [C]// APSCC 2010: Proceedings of the 2010 IEEE AsiaPacific Services Computing Conference. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2010: 712-716.
[23]WANG L, CHENG Y, YANG N. Applied regression analysis [M]. Shanghai: Fudan University Press, 2008.(王黎明,陳穎,楊楠.應用回歸分析[M].上海:復旦大學出版社,2008.)
[24]PENG X, HE Y, ZHU B. Application of ant colony algorithm in Web services composition [J]. Computer Engineering, 2009, 35(10): 182-187.(彭曉明,何炎祥,朱兵艦.蟻群算法在Web服務組合中的應用[J].計算機工程,2009,35(10):182-187.)
[關鍵詞]國有軍工企業;集成供應鏈;意義;方法
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2015.08.065
[中圖分類號]F274 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2015)08-0088-02
我國的國有軍工企業有自身的特殊性,它是國家主要的軍事裝備研制者和生產者,肩負著光榮而艱巨的任務,必須做好相應管理工作、保密工作、供應鏈管理以及人力資源管理工作等。其中,集成供應鏈管理的推行具有必要性和重要性。本文分析了國有軍工企業推行集成供應鏈管理的方法和意義,為國有軍工企業供應鏈管理工作提供有益的參考和借鑒。
1 供應鏈和集成供應鏈
供應鏈指上游和下游企業開展合作經營、生產的相關生產組織模式。自從人類開始從事生產分工以來,就存在供需關系以及相關的供應鏈活動。然而,傳統類型的供應鏈活動通常是市場經濟中較為分散的、自發的市場交易活動。近年來企業才開始將供應鏈管理納入管理模式和企業戰略。供應鏈以及供應鏈管理的形成和運用有著相應的時代背景和相關的經濟技術。集成供應鏈指企業間的合作關系,它具備穩定性、長久性以及相互信賴的特征,借助資金鏈、物流、技術流和信息流整合相關企業,為集成供應鏈企業合作創新打下了堅實的組織基礎。其中,技術流的出現,為集成供應鏈企業間的合作創新奠定了較好的理論基礎。
2 國有軍工企業推行集成供應鏈管理的意義
國有軍工企業的管理體制以及運作模式通常是自我封閉的系統,對供應鏈管理關注不夠,和相關供應商以及制造商不存在長時間的戰略合作伙伴關系,國有軍工企業和制造商和供應商無法建立互信,也未能打造出基于共同獲利的價值鏈,不能滿足客戶交貨時間、成本的要求,無法達到質量標準等相關規定,更不存在反應快捷的信息流和物流系統。我國已建立了市場經濟體制,軍工企業傳統的自我封閉狀態也得到改變。積極關注和分析國內外快速發展的集成供應鏈管理方法和理論,對其在國有軍工企業中的實際運用具有重要的現實意義。
2.1 提升響應市場的能力
隨著市場競爭越來越激烈,經濟活動節奏也逐步加快。很多企業都真實地體驗了顧客迫切的時間要求,顧客期望廠家及時交貨,時間越短越好。供應鏈能夠將用戶、供應商以及生產商密切地聯系起來,而且還可以進一步實現優化,促進企業間形成良好的合作關系,使產品通過最便捷的流通渠道,傳遞給相關機構和人員,增強了及時響應市場的意識和能力。
2.2 有效降低庫存成本
開展有效的供應鏈管理,能夠在一定程度上優化組成供應鏈的相關流程和環節,構建優良的互動關系,在較大程度上壓縮信息延遲,解決信息扭曲問題,加速相關產品需求資料和信息的流通,這樣能夠在較大程度上降低盲目生產和研制的可能性,減少庫存浪費現象和資金占用比例,有效降低庫存成本。
2.3 有效提升企業競爭能力
供應鏈能夠將相關的生產商、供應商以及用戶等密切地聯系起來,并對其進行持續優化,使眾多企業成為相互聯系的價值鏈和利益整體。這些企業相互聯系和協調,壓縮不必要的流通環節和路線,加快從產品生產到消費的具體過程,實現整體利益最大化,提升供應鏈對市場變化的反應能力,從而提高軍工企業適應市場的能力。軍工企業集團,要充分利用集成供應鏈管理,充分整合集團力量,避免集團內部二級單位之間的惡性競爭,同時通過集團層面的宏觀調控,為二級單位制定其各具特色的發展方向,使集團內部資源利用效能最大化,避免不同二級單位在相同技術方向上重復投入,實現揚長避短,相互補充,最終有效提高集團的整體實力,有效提升企業競爭能力。
2.4 增強抵御風險意識與能力
供應鏈應該以核心企業為重點,控制好物流、信息流以及資金流,從最基本的原材料采購到中間產品制造,以及最終產品的形成過程,借助銷售網絡將產品傳遞到消費者手中,將相關制造商、供應商、零售商、分銷商以及最終用戶聯系起來。這種功能網鏈結構模式中的各個企業存在著較強的相互依賴,它們的利益有著非常密切的聯系,處在供應鏈中的相關企業能夠借助這種相互依賴的特征,提升企業的總體力量,有效增強抵御風險的水平。
3 推行集成供應鏈管理的方法
3.1 優化軍工企業供應鏈采購
3.1.1 集團內二級單位關系轉變
在集成供應鏈管理模式下,集團各二級單位之間充分實現信息共享和資源共享,同時通過宏觀調控,使原本的競爭對手成為各有所長、互相彌補、互相配合的協作伙伴。
3.1.2 改變傳統采購模式
傳統類型的采購,是為了做好庫存而進行,集成供應鏈管理可以改變這種庫存模式,轉變為根據訂單,也就是需求而進行采購。從供應鏈管理角度來看,采購活動的驅動力是訂單。用戶的強烈需求驅動制造訂單形成,進而驅動采購訂單生成,傳遞給相應的供應商,這種訂單驅動模式能夠使供應鏈系統及時地響應相關用戶的多種需求,進一步降低庫存成本,也能夠加快庫存周轉率以及物流速度。
3.1.3 從事后控制轉變為事中控制
傳統類型的采購管理存在與供應商之間不存在合作、缺乏柔性、無法快速地響應客戶等缺陷。供應鏈管理這種新型的供需合作模式加強了企業和供應商的合作與信息聯系,使供應商能夠實時響應采購部門的相關要求,切實實現外部資源管理的事中控制。
3.1.4 從傳統的一般買賣關系轉變為新型的戰略合作伙伴關系
傳統采購管理一旦完成,和供應商之間短時間的合作關系就結束了。和供應商構建戰略合作伙伴關系后,這種新型戰略關系能夠降低因不可預測的客戶需求變化而帶來的諸多風險。借助庫存數據共享,企業可以作出透明的采購決策,避免需求信息失真帶來的影響,供需雙方共同協商和實施戰略性采購供應計劃,為解決所面臨的共同問題提供多種便利。借助合作伙伴關系,還可以降低供需雙方的交易費用,規避冗余談判和手續,規避因信息不對稱導致的錯誤決策,避免更大的成本損失。
3.2 供應鏈采購績效評估
采購工作的績效評估要圍繞其基本功能來開展,考察采購部門、采購工作整體或采購人員的個人業績。采購工作的基本功能是,及時購買企業亟需的相關物資,確保企業生產順利進行,開發科學合理的供應源,降低采購成本,從而達到最優采購目標。采購績效評估是對實際完成采購目標和任務的最終結果進行全面系統地評價和對比,從而準確評估企業整體的采購質量。評估工作的實施者可以是企業領導或相關評價機構。在評估采購人員業績的過程中,重點是認可和肯定采購人員工作,考核目的是提高采購人員的工作積極性,提升工作成就感,并通過優勝劣汰機制,激勵采購人員努力工作,注重公平競爭。
3.2.1 價格與成本指標
通過價格與成本指標指標可以判斷采購人員的議價能力,分析供需雙方實力的具體變化狀況。一般包括以下指標:時間成本、采購價格、業務成本以及付款要素。
3.2.2 質量指標
質量指標指供應商材料的質量水平和相關供應商在提供服務和商品的過程中的質量表現,涵蓋來料質量水平以及供應商質量體系等,重點是質量保證體系和物料質量。
3.2.3 數量指標
采購人員為了獲得折扣,達到降價目標,可能會在短期內采購數量可觀的存貨,導致儲存費用的大幅增加。
3.2.4 與供應商關系狀態指標
該指標針對供應商和企業關系狀況進行考察,確保雙方處于優良合作狀態。
3.3 采購人員績效評估
對采購人員而言,重點考核下列方面的若干指標。
3.3.1 采購計劃完成率
采購計劃完成率是表明采購工作者在既定期限內確保生產用料工作水平的考核標準,這個指標越高,意味著采購人員工作水平越高。采購計劃完成率等于考核期實際采購量占考核期計劃采購量的百分比。采購人員要分析采購周期長短,按照企業相關生產任務的具體采購要求,做好相應安排。采購進貨時間過早,可能會占據較多的流動資金,影響到企業的資金周轉速度;進貨時間過晚,可能無法保證生產需要,進而引發生產問題。同時,購回物資要滿足最基本的數量要求,保證所采購的物資材質、質量以及規格,以免造成無法挽回的損失。
3.3.2 采購準確率
采購準確率指標用來審核采購過程中是否出現漏采以及錯采,分析采購數量是否過多或不足的問題,并對嚴重程度做出判斷。
3.3.3 采購物資質量合格率
采購物資質量合格率等于物資合格次數占采購任務次數的百分比,也就是物資合格比例。采購物資質量合格率是否達到相關技術檢驗的要求,代表了物資采購人員保證物資質量的程度。
3.3.4 企業內部協調狀況
為了保證采購工作的順利實施,采購人員不僅要與本部門積極配合,還要和企業中的設計、財務、綜合管理、質檢以及各個車間等具體相關部門交流和溝通,采購人員和這些相關部門保持密切關系,并進行有效協調,能夠有效提升采購活動的實效性。所以,在對采購人員工作績效進行考核和評估的過程中,不能只關注單個指標,輕率確定采購工作的優劣,要切實做好具體分析,綜合評價采購人員工作。
4 軍工企業供應鏈合作伙伴的類型和要求
4.1 根據合作伙伴在供應鏈中的增值作用及其競爭實力分類
軍工企業生產技術含量較高的軍工產品,對供應商的質量和技術要求都非常高,供應商多是所在行業的龍頭企業,甚至是唯一供應商,這些供應商為軍工企業創造的價值是無法估量的,企業非常依賴這類供應商。而有的供應商為軍工企業創造的價值比較少,行業內存在著大量可替代供應商。從供應鏈管理角度看,供應鏈中的相關企業存在日益密切的聯系,供應商之間也存在日趨激烈的競爭,合作供應商自身的競爭力和增值作用大小決定了它為軍工企業作出貢獻和創造價值的大小,進而決定了供應商與軍工企業關系密切與否。
4.2 根據供應商的投入和回報分類
企業對不同等級、不同層次的供應商的重視程度并不相同,投入也有較大差異。優秀供應商不僅非常關注自身能否在短期內獲利,更關注自身能否完善和改進相關服務。有些供應商則只注重眼前利潤,甚至有部分供應商還可能會給軍工企業帶來額外損失。因此軍工企業要根據不同供應商的具體表現,給予它們不同的回報。
4.3 對供應鏈合作伙伴的要求
企業要以足夠耐心和決心來構建供應鏈合作伙伴關系,持續提升企業管理能力和水平,穩步增強供應商能力和水平。軍工企業考量軍工企業的發展需要,和與各層次供應商之間的關系,對不同層次的供應商提出不同的質量要求、供應要求、合約要求以及價格要求。雙方要以供應鏈合作為基礎不斷努力深化戰略關系,就供給和需求及時達成一致,使供應商準確地自我定位,根據軍工企業的需求和目標,更好地成長和發展,構建相互理解和彼此信任的良好合作關系。
5 結 語
國有軍工企業推行集成供應鏈管理意義重大,要采取多種有效措施,進一步做好研究工作和業務實踐,提高國有軍工企業的社會效益和經濟效益,持續地提升和促進軍工企業的健康發展水平。
主要參考文獻
[1]霍海平.ABC法在軍工企業安全庫存管理中的作用[J].航天工業管理,2006(z1):23-24.
關鍵詞:不對稱 小分子催化 合成 藥物合成 應用
隨著科技的發展以及人們對化學的合成、藥物制作和材料科學方面的認識的提高,手性越來越受到人們的重視。要想獲得光學活性物質,其有效的方法之一就是進行不對稱催化,催化劑的合理設計與使用能夠讓反應的立體選擇性得以提高。有機金屬催化劑發生具有立體選擇性的不對稱反應是比較多樣的,不過其反應需要的價格是比較昂貴,再加上回收套用以及殘留金屬處理問題限制了該有機金屬催化劑在有機合成行業中的應用地位。
相比有機金屬催化劑,其有機小分子催化劑則成為了更好的選擇,有機小分子能夠在溫和的反應條件、對環境不造成危害條、較低成本條件下以及反應不存在殘留金屬等等條件下都能夠發生,因此手性有機小分子催化劑成為了當前世界上諸多學者們研究的有機合成的對象,手性有機小分子從此便成為了在酶催化與手性金屬絡合物催化兩者之后的第三個有廣泛用途的手性催化劑,即手性有機小分子催化劑的黃金應用時期。
一、小分子催化反應分類
1.給體的活化——親核性催化
利用手性有機小分子催化劑進行催化的過程中,讓反應底物內的給體與催化劑進行反應,進而得到反應活性中間體,其親核性要高于原有給體,即與受體進行反應的能力增高,該催化劑活化機制成為親核性活化。
2.親電性催化活化
親電性催化活化反應過程中是讓反應底物中受體與催化劑進行反應產生中間體,中間體的親電性要高于原有受體,使得其與給體反應產生產物的能力增強。該類型催化以仲胺類化合物為主,結合受體得出亞胺離子歷程,進而通過減小反應中心電子云的密度來使其更易接受親核試劑的進攻。
二、藥物合成方法
1.外消旋體拆分法
該方法需要有一定的溶劑才能進行,而且最主要的是拆分劑要想找到一個合適的是非常困難的。因此利用外消旋體拆分法的缺點就是需要先合成外消旋的目標產物才能進行不對稱水解拆分來制備手性化合物,且其拆分收率最高不超過一半。
2.化學—酶合成法
當前在工業合成上使用廣泛的合成法是化學-酶合成法,即利用純酶或者微生物催化來完成一些合成反應內的主要步驟,而一般步驟則使用化學合成法,進而能夠將兩者的優點都體現出來。化學生物等學科開始相互聯系與交融,使得生化合成法(化學-生物合成法)的優勢逐漸體現出來,進而也確定了手性藥物未來的研究方向。
3.酶催化手性藥物合成法
該方法相比于化學法而言有著較強的立體選擇性,其能夠在溫和的反應條件下進行,且有著較低的成本和污染,操作也簡單易懂,其能夠完成一些化學法不能進行的反應。不過生物催化劑需要較高成本投入,且選擇底物方面要求較高。該合成法的優點為:反應條件溫和、環境友好以及立體選擇性較高。
4.不對稱催化法
該合成催化法的優點為:經濟性高、對映選擇性高。工收化實現較為簡單且能夠進行手性增值,其是當前手性藥物合成中前途最好的方法。其優點中優勢最高的就是手性增值,利用量級的催化反應手性原始物質進而去進行立體選擇生產,得到較多的手性目標產物。該過程無需使用過多手性試劑,但是可能會使用到一些較為昂貴的過渡金屬,甚至是比過度金屬概要歸的手性配體,這也是不對稱催化法受到限制的主要原因之一。因此我們應積極探索出其簡單的手性配體的合成方法,進而能夠將立體性與活性都高的催化劑篩選出來。
三、在藥物合成中的應用——形成非共價鍵活化底物
小分子催化過程中,會出現一類催化劑,其與底物之間是通過分子間的微弱作用力進行作業而不是生成共價鍵來活化底物。這類催化劑主要為利用手性模板進行活化和氫鍵活化底物等等。
1.含有硫脲結構的手性催化劑
Pictet-Spengler 反應,在具有生物活性的四氫咔啉類衍生物的合成中,Lee 等用含硫脲結構的手性催化劑,催化 2-取代的吲哚乙胺與醛反應的不對稱 Pictet-Spen-gler 反應,當催化劑硫脲氮上含有大位阻取代基時,效果比較好,ee 高達 95%,可能是大位阻限制了反應進行的取向,從而得到該構型的產物。
2.手性膦酸催化劑
手性磷酸是中等強度酸催化,其能夠將一些酸用來催化進行不對稱反應,其典型案例有:Friedel-Crafts 反應,手性膦酸可以催化多種類型的不對稱 Friedel-Crafts 反應。在一種3-吲哚甘氨酸衍生物的合成中,康強等經過對手性膦酸催化劑的篩選及反應條件優化,發現高位阻的手性膦酸催化劑催化可以獲得產物的 ee 達到了 87%。
3.不對稱相轉移催化
在手性小分子催化劑中,手性相轉移催化劑是比較重要的,其也是利用與底物分子結合得到手性離子對的非共價鍵,進而來催化不對稱反應。不對稱相轉移催化是比較重要的有機合成方法。當前主要的手性相轉移催化劑有C2類手性相轉移催化劑(Maruoka等設計合成)與金雞納堿衍生的手性相轉移催化劑,其占有不對稱有機合成中催化劑使用的重要地位,文章也是主要做該方面的研究工作。
本課題組同時將新合成的手性相轉移催化劑利用于甘氨酸叔丁酯衍生物的不對稱烷基化反應,利用新合成的催化劑對甘氨酸叔丁酯衍生物的不對稱烷基化反應進行了初步探索,ee 中等到高等。
四、總結
目前小分子催化劑逐漸增多,使得化學反應和有機合成發生了質的變化。不過我們也應了解到其不對稱小分子催化反應的缺點與不足也是比較多的,諸如催化劑利用率不高、催化反應應用范圍不大等等,因此還需要我們的進一步努力和研究,研發出更多類型的高效多官能團的手性小分子催化劑,使得我們在藥物合成中更多看到不對稱小分子催化的身影。
參考文獻
[1]Song,H.L.Chiral phosphine-squaramides as enantioselective catalysts forthe intramolecular Morita-Baylis-Hillman reaction. Chemical Communications . 2011
[2] 周元清.手性雙噁唑啉配體在不對稱合成中的應用[J]. 廣州化學. 2009(02):32-34.
[3] 程傳玲,郝二軍,李偉,徐桂清,王慧芳. 脯氨酸衍生物有機小分子催化劑的研究進展[J]. 精細石油化工. 2011(05):13-17.