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關(guān)鍵詞:采掘技術(shù);工程問題;石油;天然氣;發(fā)展走向
新時(shí)期各行業(yè)都在飛速發(fā)展,石油工業(yè)也是如此。伴隨著高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,石油工程中的油田采掘技術(shù)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(fèi)油氣資源的基礎(chǔ)上用最簡便的方式采掘出更多的石油和天然氣。實(shí)際上,石油開采技術(shù)雖然有了顯著提升,油田采集工程方案也有了一定的進(jìn)步,但是,采油技術(shù)在實(shí)施工程過程中,由于受到各種外力因素的影響,仍然會(huì)出現(xiàn)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(zhàn)。想要防止油田采油工程進(jìn)行期間出現(xiàn)各種安全問題,盡可能避免安全隱患,必須精進(jìn)油田開采技術(shù),明確正確的石油采集發(fā)展方向,不斷推動(dòng)石油行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步,為社會(huì)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。
1 目前油田采油工作中出現(xiàn)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(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前我國的油田采油工程在實(shí)際操作運(yùn)行期間,投入的資金數(shù)量是非常多的,在雇傭大量的工人和準(zhǔn)備各種機(jī)械材料使會(huì)花費(fèi)很多的資金。雖然油田工程的投入量巨大,但由于開采技術(shù)不到位,細(xì)節(jié)把控不合格,導(dǎo)致采掘出來的很多石油和天然氣無法滿足使用標(biāo)準(zhǔn),并不能真正應(yīng)用到實(shí)際的生活當(dāng)中。由此可見,國內(nèi)的油田開采技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國家比較的話,仍然落后很多,需要進(jìn)一步研發(fā)和發(fā)展。(2 )缺少高水平的提煉技術(shù)實(shí)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(qū)的地理環(huán)境、地形地勢都非常的復(fù)雜,對油田采掘的相關(guān)技術(shù)要求非常高,一旦技術(shù)不達(dá)標(biāo),采掘時(shí)間就會(huì)延長,采掘效率也會(huì)降低,采掘出的油氣產(chǎn)量太少,甚至可能無法采掘出標(biāo)準(zhǔn)的石油天然氣,所以必須大力研發(fā)油氣采集技術(shù),提升專業(yè)技術(shù)水平。(3 )開采技術(shù)缺乏創(chuàng)新性,新技術(shù)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(shù)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(shù),缺乏創(chuàng)新性,開采選擇的方案過于保守,沒有大量普及和應(yīng)用新型開采技術(shù)。另外,國外有很多油田開采的高新技術(shù)值得我們學(xué)習(xí)和借鑒,可是很多油氣工程負(fù)責(zé)人仍故步自封,拒絕接受和學(xué)習(xí)國外的高新技術(shù),使得油田開采工程存在很多漏洞。(4 )油田運(yùn)輸技術(shù)比較落后,出現(xiàn)很多資源浪費(fèi)問題開發(fā)利用油氣資源包含多個(gè)工作環(huán)節(jié),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(yōu)質(zhì)的石油天然氣之后,必須將其完整的保存起來,并及時(shí)輸送到需要的地方,這樣才是油田采油工作工程的完美結(jié)局。但是,我國當(dāng)前油田運(yùn)輸和保存技術(shù)比較落后,導(dǎo)致很多天然氣和石油在保存和輸送的過程里出現(xiàn)嚴(yán)重的消耗問題,石油資源、天然氣的數(shù)量減少,進(jìn)而影響石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2 解決油田采油工程中出現(xiàn)的問題,提升開采技術(shù)水平的具體方案
(1 )優(yōu)化采集模式,針對油田采集的具體情況選擇技術(shù)手段實(shí)際上,不同地區(qū)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(shí),必須按照實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)牟捎?a href="http://m.saumg.com/haowen/188045.html" target="_blank">方法和技術(shù)手段。還要伴隨油田采油工作的進(jìn)程和實(shí)際情況,不斷調(diào)整采集方案。一旦在開采油田期間發(fā)現(xiàn)該地區(qū)原油的出油量和開采量并不符合預(yù)期目標(biāo),工程人員就必須減少工程量,盡可能提升采油效率。因?yàn)橛吞镏忻繉拥暮土亢陀蜌馄焚|(zhì)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(xiàn)有的開采技術(shù)和從國外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)巧妙融合到一起,選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)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(xiàn)油氣資源損耗問題新油田開發(fā)腳步不能停止,并不意味著忽視舊油田的開發(fā)工作,必須要選擇恰當(dāng)?shù)拈_采方式,保證新舊油田開采的持續(xù)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(huì)大幅度減少,而且油田采集難度也會(huì)不斷升級(jí),工作人員必須充分利用現(xiàn)在的高新技術(shù)手段,提升石油開采的效率和數(shù)量。無論是新開發(fā)的油田還是老油田,其實(shí)際的開采情況都大不相同,必須根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工程建設(shè)方案,實(shí)時(shí)監(jiān)控油田開采情況,避免出現(xiàn)石油泄漏的問題。與此同時(shí),必須保證配備恰當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)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(shí)油田采掘工作本身就是一項(xiàng)非常龐大的項(xiàng)目工程,整個(gè)工程需要大量的工作人員以及機(jī)器設(shè)備,資金消耗的非常多。所以,在進(jìn)行油田開采工作時(shí),相關(guān)單位一定要計(jì)算好需要的資金,制定完整的工程技術(shù),減少不必要的花銷,按照實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)姆桨?,盡可能在保證工程效率和品質(zhì)的基礎(chǔ)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?yàn)橛吞镩_采危險(xiǎn)性非常大,所以一些高難度的工作最好是用機(jī)器設(shè)備代替人力資源。新時(shí)期有很多高精尖技術(shù)應(yīng)運(yùn)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(shù),提升工程的安全性,盡可能避免一些安全隱患。另外,工程負(fù)責(zé)人一定要強(qiáng)調(diào)安全問題,宣傳安全防范意識(shí),提升工作人員的安全意識(shí),切實(shí)把生命安全放在第一位。
3 研究油田采油工程技術(shù)的發(fā)展走向
(1 )更加重視開采數(shù)量,提升經(jīng)濟(jì)效益國家的發(fā)展進(jìn)步離不開石油和天然氣行業(yè)的發(fā)展,新時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,對石油天然氣的需求量只增不減,所以發(fā)展前景非??捎^。就當(dāng)前我國社會(huì)發(fā)展中現(xiàn)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(tài)平衡,不會(huì)一次性損壞油田的基礎(chǔ)上,加大開采力度,進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益。另外開采技術(shù)不斷發(fā)展,技術(shù)水平會(huì)逐漸提高,專業(yè)人才會(huì)逐漸增多,提升油田開采的工作效率,推進(jìn)油田開采行業(yè)的發(fā)展。(2 )加大采油技術(shù)研發(fā)工作新時(shí)期社會(huì)發(fā)展水平不斷提高,社會(huì)需要更多高科技人才,各行各業(yè)也在不斷轉(zhuǎn)變發(fā)展模式。油田采集工作也要跟上新時(shí)期發(fā)展的腳步,研究出更多高尖端的油田采掘技術(shù),巧妙利用高新技術(shù)設(shè)備,不斷提升油田開采的效率,增加原油開采的數(shù)量,提升整個(gè)工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性,讓油田開采工作變得更容易,進(jìn)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(shù)每個(gè)地區(qū)油田所處的環(huán)境都不一樣,內(nèi)部因素和外部環(huán)境都會(huì)影響油田采集工作,工作人員必須要按照油田的特征和現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇適宜的采掘方案。油田采油工程本身對技術(shù)方面的要求是非常高的,每個(gè)環(huán)節(jié)對技術(shù)施工的要求都非常高。因?yàn)橛吞锢锩嫖镔|(zhì)非常多,石油會(huì)出現(xiàn)分層的情況,不是每個(gè)地層都是石油,也不是每一層石油的特質(zhì)都完全一樣,所以,這就需要利用技術(shù)手段分析和分離不同層級(jí)的石油,進(jìn)一步?jīng)Q定鑒定和分離的方案,保證采集的石油質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。(4 )加大監(jiān)管力度,打造完整的安全防患體制油田采油工程技術(shù)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(shù)手段發(fā)展以外,還要重視安全問題和監(jiān)管問題。油田采集是一個(gè)大工程,需要耗費(fèi)的時(shí)間是比較長的,必須要加大監(jiān)管力度,保證每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都落實(shí)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(huì)更加重視安全防患工作,建立健全安全保障體制,增強(qiáng)采油工作的安全性。
4 結(jié)束語
總而言之,國內(nèi)富有豐富的油田資源,新時(shí)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(dāng)前來看,油田采油工程在技術(shù)安全方面還存在著很多問題,必須加大改革力度,積極研發(fā)恰當(dāng)?shù)挠吞锊杉夹g(shù),提升工程的安全性,推動(dòng)石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:實(shí)際成本核算法;計(jì)劃成本核算法;經(jīng)濟(jì)環(huán)境
存貨是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中為耗用或者銷售而儲(chǔ)備的各種物資,是企業(yè)資產(chǎn)的主要構(gòu)成內(nèi)容之一,由于存貨經(jīng)常不斷的處于耗用,銷售或重置狀態(tài),因此我們可以將其喻為企業(yè)的命脈。尤其在新的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,日趨激烈的市場競爭需要的是企業(yè)不斷提高其存貨流轉(zhuǎn)和更新的速度,而在流通和更新過程中準(zhǔn)確合理地核算和計(jì)量存貨更是必不可少的。因而在生產(chǎn)和經(jīng)營過程中不斷尋求一種方便快捷而又不失準(zhǔn)確合理性的存貨計(jì)價(jià)方法成了每個(gè)渴求持續(xù)發(fā)展的企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
企業(yè)會(huì)計(jì)制度規(guī)定,存貨的日常核算可以按實(shí)際成本,也可以按計(jì)劃成本來進(jìn)行。采用計(jì)劃成本進(jìn)行核算時(shí),應(yīng)當(dāng)按期結(jié)轉(zhuǎn)其成本差異,將計(jì)劃成本調(diào)整為實(shí)際成本。
1 實(shí)際成本核算法
存貨按實(shí)際成本核算的特點(diǎn)是:從存貨的收發(fā)憑證到明細(xì)分類賬和總分類賬均按其實(shí)際成本計(jì)價(jià)。實(shí)際成本法一般適用于規(guī)模較小、存貨品種簡單、采購業(yè)務(wù)不多的企業(yè)。我們不難看出,實(shí)際成本法所強(qiáng)調(diào)的是“實(shí)際”,即要求在每批存貨的收發(fā)存中實(shí)際成本都應(yīng)形影不離的相隨。當(dāng)然由此而帶來的記錄和計(jì)量的繁重也是顯而易見的,尤其是在實(shí)際發(fā)出存貨時(shí),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(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則———存貨》規(guī)定可以采用的計(jì)價(jià)方法包括:個(gè)別計(jì)價(jià)法、先進(jìn)先出法、加權(quán)平均法、移動(dòng)平均法、后進(jìn)先出法。這幾種計(jì)價(jià)方法的選擇對企業(yè)損益的計(jì)算、資產(chǎn)負(fù)債表中有關(guān)項(xiàng)目的計(jì)算以及所要交納所得稅數(shù)額的計(jì)算都有直接的影響,也增加了財(cái)務(wù)部門工作的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性。所以選擇一種穩(wěn)健而準(zhǔn)確的成本核算方法仍是企業(yè)不懈的追求。
2 計(jì)劃成本核算法
計(jì)劃成本法是指企業(yè)存貨的收入、發(fā)出和結(jié)余均按預(yù)先制定的計(jì)劃成本計(jì)價(jià),同時(shí)另設(shè)“材料成本差異”科目,作為計(jì)劃成本和實(shí)際成本聯(lián)系的紐帶,用來登記實(shí)際成本和計(jì)劃成本的差額,同時(shí)計(jì)劃成本法下存貨的總分類和明細(xì)分類核算均按計(jì)劃成本計(jì)價(jià)。因此這種方法適用于存貨品種繁多、收發(fā)頻繁的企業(yè)。如果企業(yè)的自制半成品、產(chǎn)成品品種繁多的,或者在管理上需要分別核算其計(jì)劃成本和成本差異的,也可采用計(jì)劃成本法核算。
采用計(jì)劃成本法,其首要問題是制定好一個(gè)合理的計(jì)劃成本,應(yīng)從以下兩個(gè)方面考慮:
2. 1 計(jì)劃成本與實(shí)際成本的構(gòu)成內(nèi)容相一致
為保持計(jì)劃成本和實(shí)際成本的可比性,以考核財(cái)務(wù)部門業(yè)績,要求計(jì)劃成本和實(shí)際成本的口徑一致,包括買價(jià)、運(yùn)雜費(fèi)和相關(guān)的稅金等。
2 .2 計(jì)劃成本應(yīng)盡可能接近實(shí)際
雖然計(jì)劃成本的高低可通過材料成本差異調(diào)整為實(shí)際成本,對發(fā)生和結(jié)存存貨的實(shí)際成本并無影響,但如果計(jì)劃成本脫離實(shí)際成本太多,則無法隨時(shí)通過計(jì)劃成本與實(shí)際成本的差異考核采購部門的成果。所以在制定計(jì)劃成本時(shí),應(yīng)盡可能使計(jì)劃成本接近實(shí)際成本??捎善髽I(yè)的采購部門聯(lián)合財(cái)會(huì)等有關(guān)部門參照同類存貨以往實(shí)際成本,并根據(jù)物價(jià)漲幅等相關(guān)因素共同研究制定。當(dāng)實(shí)際成本和計(jì)劃成本發(fā)生重大差異時(shí),應(yīng)作調(diào)整。
采用計(jì)劃成本法進(jìn)行存貨核算的企業(yè),其基本的核算程序如下:
企業(yè)應(yīng)首先考察與存貨成本相關(guān)的各種因素,規(guī)定存貨的分類、名稱、規(guī)格、計(jì)量單位和單位計(jì)劃成本。除一些特殊情況外,計(jì)劃單位成本在年度內(nèi)一般不作調(diào)整。
其次,取得存貨時(shí),應(yīng)按計(jì)劃單位成本計(jì)算取得存貨的計(jì)劃成本填入收料單中,并按實(shí)際成本與計(jì)劃成本的差額,作為“材料成本差異”進(jìn)行登記。
還有,平時(shí)領(lǐng)用、發(fā)出存貨都按計(jì)劃成本計(jì)算,月份終了再將本月發(fā)出存貨應(yīng)負(fù)擔(dān)的成本差異進(jìn)行分?jǐn)偅S同本月發(fā)出存貨的計(jì)劃成本記入有關(guān)賬戶,經(jīng)發(fā)出存貨的計(jì)劃成本調(diào)整為實(shí)際成本。發(fā)出存貨應(yīng)負(fù)擔(dān)的成本差異應(yīng)按月分?jǐn)偅坏迷诩灸┗蚰昴┮淮畏謹(jǐn)偂?/p>
3 實(shí)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(shí)際成本法下:
取得材料:
借:物資采購(實(shí)際成本)×××?!痢?/p>
應(yīng)交稅金-應(yīng)交增值稅(進(jìn)項(xiàng)稅額)×××?!痢?/p>
貸:銀行存款等×××?!痢?/p>
材料入庫:
借:原材料(實(shí)際成本)×××。××
貸:物資采購×××。××
實(shí)際成本法下原材料均是以實(shí)際成本反映,所以月末不需加以調(diào)整。計(jì)劃成本法下:
取得材料:
借:物資采購(實(shí)際成本)×××。××
應(yīng)交稅金-應(yīng)交增值稅(進(jìn)項(xiàng)稅額)×××。××
貸:銀行存款等×××?!痢?/p>
材料入庫:
借:原材料(計(jì)劃成本)×××?!痢?/p>
貸:物資采購×××?!痢?/p>
計(jì)劃成本法下,要在月末進(jìn)行匯總,計(jì)算材料成本差異,具體分錄如下:
借:材料成本差異(超支差)×××?!痢?/p>
貸:物資采購×××。××
或借:物資采購×××?!痢?/p>
貸:材料成本差異(節(jié)約差)×××?!痢?/p>
從以上對實(shí)際成本法和計(jì)劃成本法的描述,可以得出如下的結(jié)論:
在計(jì)劃成本法下,材料明細(xì)賬可以只記錄收入、發(fā)出和結(jié)存的數(shù)量,將數(shù)量乘以計(jì)劃單位成本,隨時(shí)求得材料收、發(fā)、存的金額,通過“材料成本差異”科目計(jì)算和調(diào)整發(fā)出和結(jié)存材料的實(shí)際成本,簡便易行。而在實(shí)際成本法下,對存貨的數(shù)量、單位成本和總金額都要詳細(xì)記錄,增加了一些不必要的麻煩。
關(guān)鍵詞:有源濾波,太陽能,逆變器
一、光伏發(fā)電工作原理
按照與電力系統(tǒng)的關(guān)系光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩種。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)對諧波治理通常沒有具體的要求,在實(shí)驗(yàn)室條件下,光伏電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換率為25%,在實(shí)際運(yùn)行中,一般達(dá)到10%甚至更低。如果配電網(wǎng)的電能由光伏電池板直接提供,那么逆變器直流側(cè)電壓在光伏并網(wǎng)發(fā)電時(shí),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(wù)必造成過高的成本,同時(shí)受環(huán)境的影響也變大。在實(shí)際應(yīng)用中,光伏逆變系統(tǒng)與配電網(wǎng)之間的電壓不匹配問題就用變壓器來解決。
三級(jí)功率傳輸直-直-交和二級(jí)傳輸直-交兩種結(jié)構(gòu)都是為光伏發(fā)電逆變系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu),分別如圖所示。在DC-DC-AC結(jié)構(gòu)光伏逆變系統(tǒng)中,實(shí)質(zhì)上是由DC-HFAC-DC-LFAC構(gòu)成的的光伏逆變系統(tǒng),也就是說由逆變器將與配電網(wǎng)相連的直流電壓升到很高。DC-AC的光伏逆變器結(jié)構(gòu)中,并網(wǎng)電流是由逆變器將與配電網(wǎng)相連光伏電池板直流電壓通過工頻變壓器直接產(chǎn)生的。這兩種結(jié)構(gòu)區(qū)別在于:DC-DC-AC結(jié)構(gòu)光伏逆變器中使用了常見的DC-DC環(huán)節(jié)進(jìn)行升壓,其結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低,但效率較差;二級(jí)功率傳輸結(jié)構(gòu)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(tǒng)逆變器區(qū)別
它們都具有相同的逆變部分,他們僅僅是在直流側(cè)有著部分不同。通過比較可知,在接入電網(wǎng)的方式上并聯(lián)型有源電力濾波器與光伏并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)基本上一樣。并聯(lián)型有源電力濾波器與光伏并網(wǎng)逆變器的統(tǒng)一控制是本章研究的主要內(nèi)容。我們分析后得出兩者有如下共同點(diǎn):
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(cè)電壓接入相同的系統(tǒng)時(shí)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(jié)構(gòu)。我們研究對象一般都是三相四橋臂,因?yàn)椴徽撌悄欠N橋臂都可以應(yīng)用于此系統(tǒng)中。
但是由于兩者的工作原理和目的不一樣,因此在設(shè)計(jì)上有如下區(qū)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(wǎng)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(gè)諧波電流源。
2:輸出濾波電路的設(shè)計(jì)不同。因?yàn)閮烧咻敵龅碾娏黝l率有很大的差異,所以輸出濾波電流有較大不同。光伏并網(wǎng)逆變器的輸出濾波電路主要是為了防止高次諧波進(jìn)入電網(wǎng),截止頻率取值較低。
經(jīng)過上面的分析可以得出:
二者無論是在主電路還是直流側(cè)儲(chǔ)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(gè)系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)換必須設(shè)計(jì)一種算法來完成,實(shí)際上,目前這方面的工作在國內(nèi)外已經(jīng)展開。
三、 APF和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一控制
光伏發(fā)電系統(tǒng)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(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中,只有穩(wěn)定的電壓才能輸出最大的功率,只有找出這個(gè)最佳的電壓點(diǎn)才能達(dá)到最大的利用率。
因此,為了充分發(fā)揮太陽能的作用,提高并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的利用率,我們在將它們進(jìn)行統(tǒng)一控制的時(shí)候,就以光伏并網(wǎng)一同為依據(jù)。在天氣晴朗的白天,首先進(jìn)行最大功率的跟蹤太陽能,將逆變器剩余的容量進(jìn)行有源電力濾波的同時(shí)將光伏能量盡量轉(zhuǎn)換為電能并網(wǎng);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(bǔ)償,并大大提高了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
為了統(tǒng)一控制光伏并網(wǎng)發(fā)電和有源電力濾波,我們通常采用利于諧波補(bǔ)償?shù)闹?直-交三次功率變換傳輸?shù)哪孀兤鳂?gòu)架。統(tǒng)一控制的工作原理圖如圖采用直-直-交三次功率變換傳輸?shù)墓夥孀儤?gòu)架,在其變換的直流側(cè)采用電流環(huán),目的是為最大功率點(diǎn)跟蹤算法提供電流的數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)跟蹤輸出最大功率,使系統(tǒng)的發(fā)電效率提高到最大;而逆變電路的直流側(cè)的穩(wěn)定電壓是由直流側(cè)的電壓閉環(huán)系統(tǒng)來保障的。
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摘要:整合;優(yōu)化;課程體系;數(shù)據(jù)庫技術(shù)
中圖分類號(hào):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(shù)據(jù)庫技術(shù)是當(dāng)今信息社會(huì)必須使用的一門重要技術(shù),對現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)組織部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)我們在超市里購物、通過自動(dòng)取款機(jī)取錢、在網(wǎng)上訂購圖書以及報(bào)名參加某個(gè)課程的學(xué)習(xí)時(shí),都離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)的默默支持。當(dāng)前乃至以后,我們生活的諸多便利在一定程度上都和計(jì)算機(jī)特別是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的廣泛應(yīng)用密不可分。因此,在大學(xué)里,高職高專里,甚至中專里的計(jì)算機(jī)類、信息管理類、電子商務(wù)類等專業(yè)都開設(shè)了相關(guān)的數(shù)據(jù)庫課程,這對學(xué)生畢業(yè)走向社會(huì)從事計(jì)算機(jī)相關(guān)研究及應(yīng)用、信息管理、電子商務(wù)等工作打下了必要的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。
2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程目前現(xiàn)狀
由于各個(gè)學(xué)校在培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)觀念、教學(xué)計(jì)劃、教師、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等方面的差異,在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的具體課程設(shè)置上實(shí)際存在很大不同。在研究型大學(xué)里,比較強(qiáng)調(diào)理論概念,認(rèn)為具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)這些具體技術(shù)容易過時(shí),除用于舉例以外,不做專門介紹,而基本原理、概念和技術(shù)可起相對持久的作用,所以要重點(diǎn)學(xué)習(xí)。比如清華,學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是將來如何設(shè)計(jì)一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),因此課程設(shè)置主要有《數(shù)據(jù)庫原理》、《分布式數(shù)據(jù)庫》、《DBMS 設(shè)計(jì)實(shí)練》等等,并沒有讓學(xué)生在課堂上熟悉某個(gè)具體的DBMS 產(chǎn)品的使用。研究型大學(xué)的這種模式的教學(xué)觀念和課程設(shè)置無可厚非,這源于他的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的整體素質(zhì)。問題是這種理念在在一般的普通大學(xué)里有拷貝的趨勢,申請者則認(rèn)為是很不合適。普通大學(xué)的計(jì)算機(jī)類、信息管理類、電子商務(wù)類等專業(yè)其培養(yǎng)目標(biāo)主要是熟練的使用具體的數(shù)據(jù)庫并能進(jìn)行應(yīng)用,而不是讓大部分同學(xué)去超越SQLServer 和Oracle 等DBMS 設(shè)計(jì)自己的DBMS(不排除部分學(xué)生可以超越),所以課程設(shè)置自然應(yīng)面向數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用而不是數(shù)據(jù)庫本身的研究。
河南省機(jī)電職業(yè)教育集團(tuán)和在鄭高校,近年在這方面都作了一系列探討,在培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置上基本上有一定的的共識(shí)。比如在申請者參與的校企互動(dòng)合作中就看到了這些。圍繞這個(gè)目標(biāo),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的課程設(shè)置不是過分的講述其原理、新理念、新知識(shí),而是在對數(shù)據(jù)庫基本原理講述學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)學(xué)習(xí)和實(shí)踐數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。綜觀幾年的教學(xué)實(shí)踐,特別是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用能力和畢業(yè)生的工作反饋,說明數(shù)據(jù)庫的這種教學(xué)模式針對我們這個(gè)層次學(xué)生還是有一定的效果。然而,在實(shí)際的教學(xué)過程中我們還是發(fā)現(xiàn)了一些問題,教學(xué)內(nèi)容脫離社會(huì),比如對于數(shù)據(jù)庫的小型應(yīng)用研究開發(fā),學(xué)生還可以能夠做,對于稍微實(shí)際的比較大一些的開發(fā)則顯得迷茫;教學(xué)實(shí)踐有悖工程化原則,比如學(xué)生對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的大型實(shí)驗(yàn)很少按軟件工程的方法進(jìn)行而是比較隨意等等。這些問題的出現(xiàn)一方面與教師和學(xué)生的觀念有關(guān),另一方面,我們也不得不承認(rèn)與課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法有關(guān)。即讓學(xué)生了解的不同DBMS 太少;教學(xué)內(nèi)容可操作性不強(qiáng);大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)練不夠;教師安排不很合理以及教學(xué)方法有點(diǎn)單一等。針對以上問題,我們應(yīng)該看到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革已迫在眉睫。因此我們提出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容、方法和教學(xué)技術(shù)的整合與優(yōu)化的項(xiàng)目申請,希望通過本項(xiàng)目的研究與推廣,使學(xué)生畢業(yè)以后能在數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用上有一個(gè)質(zhì)的飛躍,更能適應(yīng)社會(huì)的需要。
3數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、方法和教學(xué)技術(shù)的整合與優(yōu)化
3.1 整合和優(yōu)化的內(nèi)容
圍繞數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程培養(yǎng)目標(biāo),其整合和優(yōu)化的內(nèi)容為:
(1)擬建立一個(gè)滿足數(shù)據(jù)庫應(yīng)用相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)需要的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程體系;圍繞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo),可以把課程體系分成多個(gè)層次,分階段實(shí)施。
(2)優(yōu)化相關(guān)數(shù)據(jù)庫系列課程的內(nèi)容。主要體現(xiàn)在:壓縮重復(fù)內(nèi)容;壓縮過于偏、很少在后續(xù)專業(yè)課用到的內(nèi)容;壓縮屬于更高級(jí)、可以放到研究生階段去的內(nèi)容。調(diào)整一些內(nèi)容在不同課里出現(xiàn)的次序,加強(qiáng)課程聯(lián)系。
(3)擬建立一個(gè)多層次、立體化的實(shí)踐教學(xué)體系。在確保驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的同時(shí),增加提高型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比例 。通過開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生自主立項(xiàng),激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度 。
(4)探索一種適合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程的多角度教學(xué)方法。實(shí)行案例教學(xué),給學(xué)生提供課堂教學(xué)、課后練習(xí)、重點(diǎn)難點(diǎn)、模擬試卷、疑問解答、作業(yè)批改、實(shí)訓(xùn)實(shí)練等多方位教學(xué)模塊資源。
(5)改善當(dāng)前的教學(xué)技術(shù),使多媒體教學(xué)技術(shù)作為輔助手段而不是惟一手段。
(6)擬建立一個(gè)多方位的質(zhì)量保障體系。
3.2整合和優(yōu)化的目標(biāo)
通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容、方法和教學(xué)技術(shù)的整合與優(yōu)化研究,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程設(shè)置,教學(xué)內(nèi)容,實(shí)踐教學(xué),教學(xué)技術(shù)更合理、更高效,為同一層次高等學(xué)校提供一種可借鑒的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)模式。進(jìn)而通過這種模式培養(yǎng)的學(xué)生在走向社會(huì)時(shí)能很快適應(yīng)工作要求。
3.3整合和優(yōu)化的擬解決的關(guān)鍵問題
(1)新課程體系的建立;
(2)課程內(nèi)容的重新整合與分配;
(3)相關(guān)案例及其課件的建設(shè);
(4)課堂教學(xué)新模式多角度教學(xué)方法的探討
(5)實(shí)踐教學(xué)體系的完善和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。
4結(jié)論
通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、方法和教學(xué)技術(shù)的整合與優(yōu)化,我們預(yù)期會(huì)有以下幾個(gè)方面的提高和改進(jìn):
(1)建成并實(shí)施一個(gè)滿足大數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)各專業(yè)人才培養(yǎng)需要的數(shù)據(jù)庫課程體系,提高數(shù)據(jù)庫人才培養(yǎng)對會(huì)需求的快速適應(yīng)能力。雖然該問題的重要性早已成為大家的共識(shí),但具體怎么做,特別在一些原有各學(xué)科都已有比較好傳統(tǒng)基礎(chǔ)的教學(xué)研究型大學(xué)如何實(shí)施,目前國內(nèi)尚無成功先例。我們將在學(xué)習(xí)、研究國內(nèi)外大學(xué)相關(guān)學(xué)科課程體系和對國內(nèi)人才市場廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合浙江財(cái)經(jīng)學(xué)院實(shí)際實(shí)際,建立了一個(gè)能滿足相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)需要的大數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)課程體系,在課程內(nèi)容、知識(shí)結(jié)構(gòu)方面走在全國前列。同時(shí)針對中國學(xué)期長,學(xué)生基礎(chǔ)好、數(shù)理能力強(qiáng)的特點(diǎn),對當(dāng)前的課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,進(jìn)行不同程度的創(chuàng)新和提高。最終使該體系成為一個(gè)可以比較方便的調(diào)整應(yīng)用方向以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。
(2)建成并實(shí)施一個(gè)“以學(xué)為主、以教促學(xué)”的新型教學(xué)模式,使學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主人為推進(jìn)從“知識(shí)傳授型”向“能力培養(yǎng)型”的快速過渡,我們將對課程體系、知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容分配進(jìn)行調(diào)整。加強(qiáng)所有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié);并要求在課程內(nèi)容的安排上,有意識(shí)地留出一定的空檔讓學(xué)生自學(xué)。同時(shí),要大量刪除數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程不同課程中的重復(fù)部分,使整個(gè)課程體系更加科學(xué)和合理。
(3)建立一個(gè)綜合性、立體化的實(shí)踐教學(xué)體系,支持學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是多方位的,可以滲透于學(xué)生大學(xué)生活中的方方面面。為幫助同學(xué)提高這些方面的能力,在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)系列課程的教學(xué)過程中,在校內(nèi),我們將通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程加強(qiáng)對學(xué)生課外科技活動(dòng)的指導(dǎo)和幫助,結(jié)合課程大作業(yè)和課外興趣小組的活動(dòng),開設(shè)提高型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn) 。鼓勵(lì)學(xué)生自主立項(xiàng),參與教師的研究計(jì)劃。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是當(dāng)今高新軟件和信息公司的主要核心技術(shù),所以在校外,我們將加大和信息系統(tǒng)開發(fā)的軟件公司合作,加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)據(jù)庫在實(shí)際中應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),通過軟件公司的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練,縮短學(xué)生在軟件公司和相關(guān)信息公司就業(yè)的磨合期,增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)的自信心。總之,通過立體化的實(shí)踐教學(xué)體系,使學(xué)生在這些活動(dòng)中得到鍛煉,提高他們的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
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【關(guān)鍵詞】有機(jī)合成 路線設(shè)計(jì) 美學(xué)原則
在有機(jī)合成化學(xué)發(fā)展過程中,我們可清楚地看到人類的社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求,以及有機(jī)化學(xué)理論發(fā)展的要求,都不斷地推動(dòng)著有機(jī)合成的發(fā)展。人類為了戰(zhàn)勝疾病,保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),豐富人們生活的各個(gè)方面,就要藥物、農(nóng)藥、染料、香料以及具有各種各樣性能的新材料的合成生產(chǎn)。同時(shí)又為了有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)理論等學(xué)科的研究發(fā)展,也不斷提出許多新奇分子的合成問題。二十世紀(jì)以來,許多天然有機(jī)物的發(fā)現(xiàn),元素有機(jī)化合物的制備成功和變化多樣的有機(jī)合成反應(yīng)和技術(shù)的出現(xiàn)與完善,使有機(jī)合成化學(xué)已發(fā)展到系統(tǒng)邏輯的推理的階段,而不是一味地類比于無機(jī)合成化學(xué)?,F(xiàn)代有機(jī)合成,無論采用由原料定合成路線,或者以有機(jī)合成反應(yīng)定有機(jī)合成方案以及應(yīng)用逆合成分析等合成策略,有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)已成為有機(jī)合成中的重要環(huán)節(jié)。有機(jī)合成藝術(shù)之美也正集中表現(xiàn)在有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)中。人類的實(shí)踐活動(dòng),無論是社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)或是科學(xué)研究,都是按照美學(xué)規(guī)律進(jìn)行的。在有機(jī)合成設(shè)計(jì)中,也遵守諸方面的美學(xué)原則,比如創(chuàng)新性原則,簡潔美原則,和諧美原則,對稱美原則以及科學(xué)美原則。在我們的實(shí)際工作中,無論是否注意到上述美學(xué)原則,但這是客觀存在的,不容否認(rèn)的。
一、有機(jī)合成設(shè)計(jì)中創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)的實(shí)現(xiàn)
偉大的發(fā)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?yàn)檫@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(jī)合成研究出發(fā)點(diǎn)之一就是尋找新的有機(jī)合成反應(yīng)、合成試劑、合成方法和技術(shù),以及在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)合成出自然界不存在的新化合物。在有機(jī)路線的合成設(shè)計(jì)過程中,前人寶貴的成功經(jīng)驗(yàn),是我們學(xué)習(xí)借鑒的源泉,他們的精巧構(gòu)思和設(shè)計(jì)技巧給我們以心靈的啟迪。學(xué)習(xí)、消化和適當(dāng)模仿前人的經(jīng)驗(yàn),用之于我們的合成設(shè)計(jì)中是不無脾益的??墒刮覀兩僮邚澛罚踔吝€可以從中覓得一條實(shí)現(xiàn)理想合成設(shè)計(jì)的捷徑。但是一味地墨守成規(guī),則可能在設(shè)計(jì)中鑄成大錯(cuò)。具有代表性的例子是1856年十九歲的美國化學(xué)家W?H?Perkin從奎寧的實(shí)驗(yàn)式出發(fā),按照無機(jī)化學(xué)中的氧化反應(yīng)模式企圖合成奎寧。當(dāng)時(shí)確定的奎寧實(shí)驗(yàn)式為C20H21N2O2(正確的奎寧實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)了奎寧的合成路線:2C10H18N+30C20H21N2O2+H2O.時(shí)至今日,我們當(dāng)然清楚,2一丙烯基一對甲苯胺與奎寧是結(jié)構(gòu)完全不同的兩種物質(zhì)。不可能從前者通過氧化反應(yīng)再到后者。但是Perkin還是認(rèn)真地作了實(shí)驗(yàn),雖然他沒有得到奎寧,但他卻得到了一種紫色結(jié)晶物質(zhì),這也是人類的第一個(gè)合成染料,從此開創(chuàng)了煤焦油的化學(xué)工業(yè)。
從上面例子中,我們可以看出,科學(xué)研究即需要認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,也需要積極的進(jìn)取精神。有創(chuàng)造,才有進(jìn)步。我們?nèi)艏饶芪∏叭说慕?jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在實(shí)際工作中又能充分發(fā)揮個(gè)人的聰明才智和創(chuàng)造才能,也許會(huì)發(fā)現(xiàn)新的有機(jī)合成天地。一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物合成與設(shè)計(jì)要經(jīng)過許多已知的方法和步驟,經(jīng)過大量的工作完成目標(biāo)分子的合成。從有機(jī)合成角度來說,是有實(shí)際意義,但從有機(jī)合成方法上看,這項(xiàng)工作則顯得平談無奇。因此我們衡量一個(gè)合成與設(shè)計(jì)巧與拙,美與不美的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是:在整個(gè)合成設(shè)計(jì)工作中是否創(chuàng)造性地應(yīng)用了一些反應(yīng),創(chuàng)造性地解決了前人尚未解決的問題。
二、簡潔美原則
在有機(jī)合成設(shè)計(jì)中,要遵守的一個(gè)重要原則,就是有機(jī)合成方案的簡潔性。在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜有機(jī)化合物的合成,往往要經(jīng)過許多步驟的反應(yīng)。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(shù)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(shí)用的合成設(shè)計(jì),不僅可使實(shí)驗(yàn)室的合成工作省時(shí)省料,最后還可獲得較高收率的目際化合物。1902年Wi11statte設(shè)計(jì)了下列托品的合成路線,應(yīng)用20余步合成反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了托品的全合成。當(dāng)時(shí)在沒有出現(xiàn)Mannich反應(yīng)之前。Willstatte的工作可算有機(jī)合成史上一個(gè)輝煌成就。但是從他的合成方法上看,20余步的合成反應(yīng)卻是令人生畏的。而在1917年Robinson創(chuàng)造性地應(yīng)用Mannich反應(yīng),他認(rèn)為在生物體內(nèi)不可能存在如此復(fù)雜的托品合成法。在認(rèn)真分析托品骨架結(jié)構(gòu)分基礎(chǔ)上,利用一步合成反應(yīng)中同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)Mannich反應(yīng),巧妙地構(gòu)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(jī)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(dòng)中,無論是身體活動(dòng)、生理話動(dòng)、還是思維活動(dòng)和實(shí)踐活動(dòng),都是從繁到簡、從粗到精,最終達(dá)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(jī)化合物分子固有的特性。在有機(jī)合成設(shè)計(jì)中注重尋找目標(biāo)分子的對稱性具有重要的實(shí)際意義。若恰當(dāng)?shù)睦眠@一分子特性,往往可使合成工作大大簡化,并且使合成設(shè)計(jì)路線具有收斂性。在Robinson托品合成法中,Robinson就是依據(jù)生源學(xué)說,利用托品分子骨架具有面對稱性質(zhì),巧妙地將托品骨架分切成相同的兩部分:他又認(rèn)為這兩部分可同時(shí)由Mannich反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)合成,因?yàn)樵谕衅贩肿又兄挥幸粋€(gè)氮原子,他認(rèn)為兩個(gè)Mannich反應(yīng)必須發(fā)生在同一個(gè)有機(jī)胺上,如此首先選定了甲胺為托品合成的第一個(gè)原料。托品分子本身為環(huán)狀結(jié)構(gòu),那么Mannich反應(yīng)中的兩個(gè)醛基處在同一分子內(nèi),帶活潑性氫的亞甲基也在同一分子內(nèi),那么在一步反應(yīng)中可發(fā)生對稱的兩個(gè)Mannich反應(yīng),隨之而構(gòu)成托品骨架(圖1)。
在許多有機(jī)合成設(shè)計(jì)中,復(fù)雜的有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)不存在對稱性。若在目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)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(gè)苯并呋喃結(jié)構(gòu)(圖2)。
我們從地衣酸的結(jié)構(gòu)可以看出,它不存在對稱性,事實(shí)上我們知道有這樣一種情況,環(huán)己酮和環(huán)己烯醇是兩個(gè)共振結(jié)構(gòu)式(圖3)。
而地衣酸的分子結(jié)構(gòu)以呋喃環(huán)中間劃線切斷,可得到類似前面情況的一對共振異構(gòu)體:
B化合物和c化合物是共振結(jié)構(gòu)式,而c則和A是相同的化合物,這樣復(fù)雜的地衣酸則是由相同的兩個(gè)化合物拼合而成,所以地衣酸的合成設(shè)計(jì)則極為簡單。
四、和諧美原則
完成一個(gè)目標(biāo)分子的合成設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)者所擁有的素材:原料、試劑、合成反應(yīng)、合成方法以及實(shí)驗(yàn)條件都是零碎的、無序的。合成設(shè)計(jì)工作本身就要求對這些素材進(jìn)行分析、加工、篩選和提煉,全面考慮各素材的特性,化學(xué)性質(zhì)和它們相互之間的關(guān)系,使它們得到優(yōu)化組合。這樣既可以充分發(fā)揮它們的作用與功能,又可避免設(shè)計(jì)中各個(gè)合成之間的相互影響,避免有機(jī)合成副反應(yīng)的發(fā)生。例如在實(shí)際的合成設(shè)計(jì)過程中,由原料通過有機(jī)合成反應(yīng)構(gòu)筑目標(biāo)分子的碳胳是利用原料分子的官能團(tuán)的化學(xué)反應(yīng),這是一方面的問題。而目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)的建立又是另一方面的問題。很顯然若能將上面合成設(shè)計(jì)中的兩種需要結(jié)合起來,統(tǒng)籌考慮,使構(gòu)筑目標(biāo)分子時(shí)所需要的原料化合物分子的官能團(tuán)既能滿足合成反應(yīng)中的需要,最終也可成為目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)上的官能團(tuán),那么這將是最經(jīng)濟(jì)的,也是非常協(xié)調(diào)的,可大大減少實(shí)際的合成工作的范圍。這就是合成設(shè)計(jì)中所特別遵守的和諧美原則。
五、科學(xué)美原則
合成設(shè)計(jì)所遵守的科學(xué)美原則要求,任何巧妙完美的有機(jī)合成設(shè)計(jì),都必須依照有機(jī)化學(xué)理論的客觀要求,并在現(xiàn)實(shí)科學(xué)技術(shù)條件下能在實(shí)驗(yàn)室里得以實(shí)現(xiàn)。合成設(shè)計(jì)不同于繪畫者的藝術(shù)構(gòu)思,對素材的提煉加工構(gòu)思和布局的安排,雖然也符合一定的客觀現(xiàn)實(shí),但是其中都融合了繪畫者個(gè)人的精神意識(shí)和超現(xiàn)實(shí)的藝術(shù)加工處理。而有機(jī)合成設(shè)計(jì)則是緊緊圍繞目標(biāo)分子,有機(jī)合成反應(yīng)和方法,有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)等方面,運(yùn)用設(shè)計(jì)者高度的創(chuàng)造思維和才能,將有機(jī)合成設(shè)計(jì)中的素材和諧地完美地并且要符合有機(jī)化學(xué)理論地組合在一起,完成理想的有機(jī)合成設(shè)計(jì)的工作。綜上所述,有機(jī)合成設(shè)計(jì),作為一種高級(jí)的創(chuàng)造性思維,也離不開 美的本體,遵循美的規(guī)律,它是設(shè)計(jì)者有機(jī)化學(xué)知識(shí)和審美鑒賞力不斷相互交融的統(tǒng)一過程。作為一個(gè)有機(jī)合成化學(xué)家,既具有高度的科學(xué)創(chuàng)造才能,又具審美的鑒賞能力,將會(huì)如虎添翼。對科學(xué)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(rèn)為在自然科學(xué)研究領(lǐng)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(huì)于我們的科學(xué)研究中,以創(chuàng)造出至善至真的科學(xué)成就,為人類的文明進(jìn)步獻(xiàn)身奉心。最后作者引用馬克思的名言結(jié)束本文:社會(huì)的進(jìn)步就是人類對美的追求的結(jié)晶。
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[3] 楊靖華.托品生物堿合成研究概況[J].醫(yī)藥工業(yè).1985(16):35
隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步,人類面臨巨大的環(huán)境問題,可持續(xù)發(fā)展非常重要。綠色化學(xué)的觀念符合人類可持續(xù)發(fā)展的要求,近十年來發(fā)展迅速。綠色化學(xué)涉及有機(jī)合成、工業(yè)催化、分析化學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域與學(xué)科,其中有機(jī)合成對于人類具有不可估量的意義。從早期的有機(jī)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(xiàn)代材料都是有機(jī)合成的產(chǎn)物,當(dāng)今國計(jì)民生的各個(gè)方面都離不開有機(jī)合成產(chǎn)品。在有機(jī)合成中應(yīng)用綠色化學(xué)的思想,能夠節(jié)約資源并防止環(huán)境污染,從根本上改變傳統(tǒng)的有機(jī)合成理念。
二、有機(jī)合成教學(xué)現(xiàn)狀
我國大學(xué)教育不斷發(fā)展,各高等院?;瘜W(xué)系專業(yè)劃分得更細(xì),培養(yǎng)人才的綜合素質(zhì)更高。高等院校的有機(jī)合成課程是化學(xué)、生物、藥學(xué)等專業(yè)的專業(yè)必修課之一,是最能體現(xiàn)綠色化學(xué)思想的一門課程。1998年中國科技大學(xué)首先把綠色化學(xué)單獨(dú)作為一門課程[1],現(xiàn)在開設(shè)綠色化學(xué)課程的高校越來越多,但是作為綠色化學(xué)課程最重要組成部分的綠色有機(jī)合成化學(xué)的教學(xué)發(fā)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(tǒng)教材基礎(chǔ)上改版的教材,缺少綠色化學(xué)的思想?,F(xiàn)行各種教材反映的內(nèi)容只是從有機(jī)合成的合理性、簡便性方面考慮,并沒有注意反應(yīng)的原料、催化劑、溶劑和最終產(chǎn)品是否無毒無害,反應(yīng)過程中的廢棄物是否盡可能少等綠色化學(xué)原則。Anastas等[2]提出12條關(guān)于綠色化學(xué)的原則,用來評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)過程、生產(chǎn)過程、最終產(chǎn)物是否綠色,其中最基本的原則就是原子經(jīng)濟(jì)性原則;采用無公害的原料;無公害的反應(yīng)條件;終產(chǎn)物環(huán)境友好。綠色化的有機(jī)合成化學(xué)教學(xué)正是我國教育發(fā)展最需要的教學(xué),在教學(xué)中貫穿綠色化學(xué)的思想,讓每個(gè)學(xué)生都有綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的概念。綠色化學(xué)新技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,能培養(yǎng)適合我國發(fā)展現(xiàn)狀的綠色化學(xué)工作者,并為以后我國的可持續(xù)發(fā)展輸送高素質(zhì)的人才。
三、有機(jī)合成綠色化教學(xué)的策略
(一)貫穿原子經(jīng)濟(jì)性原則
在有機(jī)合成課程課堂教學(xué)過程中,會(huì)講到許多基本有機(jī)反應(yīng),這時(shí)就應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的思想,首先要在基本的合成反應(yīng)中體現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)性原則。原子經(jīng)濟(jì)性就是反應(yīng)分子中的原子全部進(jìn)入最終產(chǎn)品,沒有任何副產(chǎn)物[3]。原子經(jīng)濟(jì)性與有機(jī)合成反應(yīng)產(chǎn)率不同,產(chǎn)率是目標(biāo)反應(yīng)產(chǎn)物的生成量和原料中某一組分加入量的比值。當(dāng)原料和產(chǎn)物由幾個(gè)組分組成時(shí),某一產(chǎn)品的產(chǎn)率再高,它仍存在其它副產(chǎn)品,沒有達(dá)到廢物“零排放”的要求。例如,Wittig反應(yīng)產(chǎn)率較高,一般可達(dá)80%以上,但Wittig試劑的較少部分被利用到產(chǎn)物中,其余都成為副產(chǎn)物。所以,Wittig反應(yīng)的原子利用率低,原子經(jīng)濟(jì)性很差??梢?,應(yīng)使用產(chǎn)率和原子經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)概念作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),才能實(shí)現(xiàn)更“綠色化”,更有效的化學(xué)合成反應(yīng)。
有機(jī)反應(yīng)中最常見的主要包括4類:重排反應(yīng),取代反應(yīng)、消除反應(yīng)和加成反應(yīng)等,重排反應(yīng)和加成反應(yīng)基本屬于原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng),而有些反應(yīng),如取代反應(yīng)和消除反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性則不一定高,另外,成鍵周環(huán)反應(yīng),如Diels-Alder反應(yīng),[2+2]、[3+2]環(huán)加成反應(yīng)屬于原子經(jīng)濟(jì)性的,而氧化-還原反應(yīng)類型很多,不能用“原子經(jīng)濟(jì)性”來衡量,只是化學(xué)氧化還原反應(yīng)一般有毒,而電氧化-還原反應(yīng)對環(huán)境更友好。除了對這些學(xué)過的反應(yīng)進(jìn)行歸納總結(jié)外,還可向同學(xué)們介紹一些綠色新反應(yīng),如:Ene反應(yīng)(雙烯合成)類似Diels-Alder反應(yīng),反應(yīng)通式為:
X=Y=C=C,C=O,C=S,N=O,N=N等。
金屬復(fù)分解反應(yīng)(RCM 反應(yīng))是一種過渡金屬催化反應(yīng),反應(yīng)通式為:
R=芳香基、烷基、芳香雜環(huán);
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(yīng)都是綠色化學(xué)的基本反應(yīng),在講課的過程中就應(yīng)該貫穿綠色化學(xué)的基本思想,讓學(xué)生在對比中明白綠色化學(xué)的概念,讓學(xué)生在今后的工作學(xué)習(xí)中都有綠色化學(xué)的概念,在合成某些產(chǎn)品時(shí)盡量用原子經(jīng)濟(jì)性來衡量整個(gè)反應(yīng)過程。
(二)原料與產(chǎn)物無公害
1.盡量用無毒無害的原料
綠色化學(xué)基本原則中包括原料無公害,在設(shè)計(jì)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)時(shí)就應(yīng)該尋找安全有效的反應(yīng)原料,進(jìn)而得到功效卓著而無毒無害的產(chǎn)品。例如:合成聚氨酯時(shí),傳統(tǒng)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(xué)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(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物是水,對環(huán)境無污染,同時(shí)解決了兩方面的問題,整個(gè)聚氨酯合成的實(shí)驗(yàn)更加接近綠色化學(xué)。
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(yīng)方程式可以看出,傳統(tǒng)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(zhì),還要用到NH3,并且產(chǎn)物不能轉(zhuǎn)化完全,對環(huán)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(chǎn)物是H2,對環(huán)境的污染也較小。在講課過程中可以將多種有機(jī)合成方法進(jìn)行對比分析,找出最符合綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的合成原料與產(chǎn)物,讓學(xué)生充分的理解綠色化學(xué)的基本原則。在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的過程中,要應(yīng)用最綠色的有機(jī)合成方法,降低實(shí)驗(yàn)室對環(huán)境的污染與對學(xué)生身體的危害。
2.利用可再生資源為原料
在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)過程中,利用可再生的原料可以減少對環(huán)境的污染并符合經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。例如:用氧化法合成己二酸(ADA),傳統(tǒng)方法合成已二酸的實(shí)驗(yàn)通常用致癌物質(zhì)苯或苯酚作原料,在原料上就不符合綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),對學(xué)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(huán)境污染減少。這種符合綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的新合成方法可以應(yīng)用在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
3.設(shè)計(jì)更安全的產(chǎn)品
有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該考慮合成出產(chǎn)物是否有毒,盡量通過通過改變和修飾有毒物質(zhì)的結(jié)構(gòu),消除其“致毒反應(yīng)”[4]。例如:聯(lián)苯胺是很好的染料中間體,但具有極強(qiáng)的致癌作用,可以對其分子結(jié)構(gòu)加以改造,變?yōu)槎一?lián)苯胺,既保持了染料的功能,又消除了致癌性。
在設(shè)計(jì)具有特定功能的化學(xué)產(chǎn)品時(shí),還應(yīng)考慮它能否降解,要使其降解,也可通過在分子結(jié)構(gòu)中入特殊功能團(tuán)來促使其降解。通過水解或者光解使大分子結(jié)構(gòu)變成可以生物降解的基團(tuán)。
(三)研究安全有效的反應(yīng)條件
在有機(jī)合成的基本反應(yīng)中,除了考慮反應(yīng)原料及產(chǎn)物的綠色化外,還要注意反應(yīng)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(gè)反應(yīng)條件,使整個(gè)合成反應(yīng)安全有效。
1.尋找安全有效的催化劑
在常見的有機(jī)合成反應(yīng)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(yīng)都是在均相條件下進(jìn)行,對設(shè)備腐蝕作用大,并且容易形成酸霧、廢酸液污染環(huán)境,危害人體健康。目前解決的方法是使酸催化劑負(fù)載化或均相催化劑的多相化。在工業(yè)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(tǒng)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(chǎn)率增大到了70%。
2.尋找安全有效的反應(yīng)介質(zhì)
傳統(tǒng)的反應(yīng)介質(zhì)大都是有毒的有機(jī)溶劑二氯甲烷,乙腈,甲醇等不僅危害人體健康,而且對環(huán)境污染嚴(yán)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(xué)的要求,有不少反應(yīng)已大量使用此介質(zhì),Pinacol(頻那醇)零排反應(yīng)原在液相中需要強(qiáng)酸作催化劑,而且催化劑的壽命較短,反應(yīng)速度和選擇性很低,現(xiàn)在此條件下超臨界水中不加任何催化劑下反應(yīng),速度比蒸餾條件下快100倍。Cannizzaro反應(yīng)在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)反應(yīng)條件中需使用大量的堿作催化劑,后處理步驟多,且產(chǎn)物純度較差。
關(guān)鍵詞: 最優(yōu)化方法 合作博弈 分配模型
在社會(huì)發(fā)展過程中,水資源已成為影響區(qū)域發(fā)展的重要資源,流域范圍內(nèi)水資源利用的沖突,歸根就是各利益主體的水資源開發(fā)利用和水環(huán)境保護(hù)合作問題。解決流域環(huán)境問題沖突時(shí),排污權(quán)分配是一個(gè)重要問題,一般以多目標(biāo)優(yōu)化模型為技術(shù)手段,以達(dá)到流域全局最優(yōu)策略;但各個(gè)主體的既得利益也不能忽視,如何通過談判達(dá)到多贏效果也是一個(gè)重要問題。因此,博弈論也被廣泛應(yīng)用于流域內(nèi)的排放、分配問題的研究。污水處理廠作為我國常見的排污個(gè)體,由于種種原因仍處粗放式管理,同一流域的污水處理廠,可能存在地域性的不公平,未能達(dá)到整體的最優(yōu)化。本研究從這個(gè)角度切入,通過建立最優(yōu)化-合作博弈模型,研究了同一流域內(nèi)不同污水處理廠的排污量分配及利益分配方案,實(shí)現(xiàn)區(qū)域整體最優(yōu)化,并通過利潤再分配減少了各參與主體的成本。
1 文獻(xiàn)綜述
目前我國在控制改善環(huán)境質(zhì)量方面,污染物總量控制制度發(fā)揮著重要作用?;诳偭靠刂葡碌暮恿髋盼蹤?quán)分配,我國學(xué)者利用優(yōu)化模型進(jìn)行研究,如陳陽[1]等研究了一種基于相互補(bǔ)償?shù)膮f(xié)商分配模型。劉首文[2]等、黃國如[3]等以基本遺傳算法求解多個(gè)排放口的最優(yōu)化處理問題。王艷[4]運(yùn)用最優(yōu)控制原理與博弈論,研究了流域水環(huán)境管理的區(qū)域間自愿合作協(xié)商促進(jìn)機(jī)制。劉紅剛[5]等采用合作博弈論方法,建立了在給定污染物總削減比例條件下各區(qū)域環(huán)境合作的博弈模型。在國外方面,Deininger[6]使用線性規(guī)劃方法研究了在保證預(yù)設(shè)水質(zhì)要求的條件下污染負(fù)荷的最優(yōu)分布。Liebman和Lynn[7]、Shih[8]使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃識(shí)別了污染負(fù)荷沿著一條河流的最優(yōu)分布。Loucks等[9]建議對于同一類問題推廣線性規(guī)劃方法。Ecker[10]提出了一個(gè)幾何規(guī)劃模型,并用于在維持現(xiàn)狀溶解氧水平的基礎(chǔ)上優(yōu)化河流污染負(fù)荷分配,以達(dá)到處理費(fèi)用最小化。CardweIJ和Ellis[11]提出了一種最優(yōu)化模型,用于在考慮參數(shù)不確定性和模型不確定性的清況下,進(jìn)行多個(gè)點(diǎn)源的污染負(fù)荷分配??傮w來說,國外對環(huán)境沖突問題的研究日漸深入,博弈論在國外環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究成果非常豐富,提出過包括流域污染微分博弈的旁支付方法、流域污染多階段超級(jí)博弈模型等方法,幾乎博弈論的每一個(gè)最新成果,在環(huán)境問題中都能找到應(yīng)用實(shí)例。
2 區(qū)域污染物排放量最優(yōu)化分配模型
2.1 問題提出
假設(shè)某一流域存在n個(gè)排污口,如n個(gè)污水處理廠。將每個(gè)排污口作為整個(gè)博弈系統(tǒng)的一個(gè)參與者,則所有的參與者形成一個(gè)集合I 。在給定集合I排放總量情況下,如何分配集合內(nèi)部各參與者(排污口)之間污染物排放量,并盡可能使其節(jié)約成本。其中,不同的參與者用i(i =1, 2, ..., n)表示,其排放量用s表示,各排污口的處理率為η。
由于η為各排污口的處理率,因此可將ηi稱為各個(gè)參與者(排污口)i的處理策略,將I=(n1,n2,...,nn)稱為參與者的策略集。
通常,各污水處理廠的污水處理費(fèi)用,也就是參與者i的成本可以用下式來表達(dá):
區(qū)域內(nèi)總排污成本為:
其中,M表示處理成本,η表示污水廠的處理率,q表示流量,a、b、c分別為參數(shù),具體由于各地區(qū)不同工藝設(shè)備、成本控制、排污流量等因素而產(chǎn)生差異,需通過具體調(diào)查確定。對于同一污水處理廠,若當(dāng)?shù)毓芾碚咭笪廴疚锵鳒p量越大時(shí),則要更大幅度地提高污染物的處理率,以達(dá)到更高的治理要求,則處理成本Mi越高。
一般來說,在形成合作聯(lián)盟之前,各個(gè)參與者間無好的信息交流或合作協(xié)議,較為公正的排污分配方案是統(tǒng)一采用平均分?jǐn)偡ǎ?,每個(gè)排污口都采取相同處理率。此時(shí)則有:
其中,上標(biāo)N代表為非合作狀態(tài)。式2-4即為采用平均分?jǐn)偡桨盖闆r下的總成本。
平均分?jǐn)倢τ诿總€(gè)參加者來說或許是公平的,但這其實(shí)是因各參與者間缺乏信息共享、沒有形成統(tǒng)一聯(lián)盟,而形成一個(gè)整體高成本的Nash均衡的博弈結(jié)果,即所謂的“囚徒困境”。根據(jù)合作博弈理論,其結(jié)果必定符合Pareto最優(yōu),通過形成協(xié)議聯(lián)盟進(jìn)行合作,降低總體成本,獲得額外利益,并進(jìn)一步將收益公平合理分配,從而使各個(gè)參與者合作后的成本都低于合作前的成本,這種做法是完全可以實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)采取合作時(shí),則總體成本存在最優(yōu)化模型:
其中,約束條件(2-6)表示進(jìn)行區(qū)域合作后的排污量必須到達(dá)規(guī)定排污量削減指標(biāo)。約束條件(2-7)表示處理率的范圍在0-1之間。
此外,根據(jù)合作博弈的定義,該聯(lián)盟合作后的成本必須小于合作前各成員單干的成本,否則該聯(lián)盟的形成就沒有意義。因此還有下式成立:
2.2 優(yōu)化模型解析解
3 合作博弈分配模型
3.1 優(yōu)化模型存在問題
經(jīng)過優(yōu)化模型分配后的排放量,雖然在整體經(jīng)濟(jì)效益上最優(yōu)的,但對于參與的各個(gè)成員來說,則未必最優(yōu)。最優(yōu)化的結(jié)果通常為大部分參與成員成本下降,某些參與成員反而成本上漲。因此對這些成員來說,他們沒有真正參與合作的動(dòng)機(jī),聯(lián)盟也就不能成立。因此,要保證聯(lián)盟成立,統(tǒng)一優(yōu)化過程可行,還需進(jìn)一步對聯(lián)盟得到的利潤進(jìn)行科學(xué)合理的分配,使每個(gè)參與成員的成本在參與聯(lián)盟后都比參與前有所降低,確保聯(lián)盟合作的可行性。
在這個(gè)聯(lián)盟中,Z(I)是所有參與者都參與的大聯(lián)盟,同時(shí),任意參與者都可能會(huì)形成一個(gè)子聯(lián)盟,該子聯(lián)盟是大聯(lián)盟集合I的真子集。因此,若存在n個(gè)參與者,則共可以形成2n個(gè)子聯(lián)盟。設(shè)某個(gè)參與者的子集合K形成的博弈聯(lián)盟為Z(K)。
定義V為聯(lián)盟所獲得的收益,則V(I)為大聯(lián)盟所獲得的收益,V(K)為子聯(lián)盟所獲得的收益。用pi表示參與成員i從聯(lián)盟最大收益值中V(I)應(yīng)獲得的利潤,集合P=(p1,p2,…pi)稱為該合作博弈的分配策略。根據(jù)合作博弈的定義,pi應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件:
(1)整體合理性:
即每個(gè)參與者所分配到的額外收益,等于整個(gè)合作聯(lián)盟比合作前增加的額外收益的總和。
(2)個(gè)體合理性:
即每個(gè)參與者參與聯(lián)盟后得到的收益,應(yīng)當(dāng)高于他未參加合作時(shí)(即單干時(shí))所獲得的收益,否則該成員沒有參與聯(lián)盟的動(dòng)機(jī)。
3.2 博弈模型的求解
因此,要對合作聯(lián)盟得到的利潤進(jìn)行合理分配,就是要求解滿足上述條件的pi的過程。合作博弈模型的求解方法比較多,本文主要選擇Shapley值法與核心法,分別進(jìn)行求解。
對于一個(gè)聯(lián)盟來說滿足式(3-1)及式(3-2)的分配方案有很多種,在一般情況下,或在強(qiáng)有力的約束協(xié)議下,只要滿足上述兩式條件的分配方案都可以被參與成員接受。但是如果聯(lián)盟協(xié)議的約束力并不強(qiáng),并假設(shè)所有參與者都追逐最大利益的情況下,則還要考慮子聯(lián)盟的情況。若有數(shù)個(gè)參與者發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們組成一個(gè)小聯(lián)盟后,獲得的收益比參與大聯(lián)盟時(shí)要更高,這樣他們就不會(huì)參與大聯(lián)盟,而形成收益更高的小聯(lián)盟了,而大聯(lián)盟也就隨之不能成立。因此,在這種情況下,大聯(lián)盟的分配必須保證每個(gè)成員的的收益都高于他任何可能參與的小聯(lián)盟的收益,才能保證大聯(lián)盟的穩(wěn)定性。
由于核心是滿足以上所有條件的解集,因此理論上來說核心內(nèi)的解才是最符合聯(lián)盟收益最大化的。從滿足整體合理性及個(gè)人合理性的角度來說,以核心作為分配策略才最為合理。但遺憾的是,由于要求過高,核心的解集往往是空集,從而大大限制了核心法的運(yùn)用,因此只能尋求其他的妥協(xié)方法進(jìn)行求解,從而求得到相對公平的分配策略。
Shapley值法是一個(gè)重要的求解方法之一,其可確保得到合作博弈的唯一解。其結(jié)果可能在核心集合內(nèi),也可能在核心集合外,但能保證存在唯一解。事實(shí)上,Shapley值法是對于該博弈聯(lián)盟的每個(gè)參與者,考察其對所有可能存在的子聯(lián)盟的貢獻(xiàn)率及其概率大小,按照該貢獻(xiàn)率給出參與者在聯(lián)盟博弈中的一個(gè)分配方式。Shapley值由特征函數(shù)V確定,特征函數(shù)V即該聯(lián)盟合作后獲得的額外利潤。由于當(dāng)聯(lián)盟中僅存在一人時(shí),即相當(dāng)于該參與者單干,因此他采取的策略仍為平均分?jǐn)偡〞r(shí)的策略,即η。由此可知,當(dāng)聯(lián)盟K為單參與者i時(shí),V(i)= 0。
綜上所述,根據(jù)最優(yōu)化結(jié)果得到的分配方案建立的博弈模型,是以求解分配方案P=(p1,p2,…pi)為目標(biāo)。首先必須求得聯(lián)盟的特征函數(shù)V,包括大聯(lián)盟I的特征函數(shù),以及所有子聯(lián)盟K的特征函數(shù)。隨后根據(jù)式(3-3)(3-4)(3-5),尋找該博弈模型的核心,看是否為空集。
一般情況下都采用Shapley值法進(jìn)行求解博弈模型,因其是根據(jù)成員貢獻(xiàn)來進(jìn)行收益分配,且一定有解,解可能在核心集合內(nèi)。Shapley值法可根據(jù)以下公式進(jìn)行求解:
上式中,Pi即為Shapley值。|K|為博弈聯(lián)盟K所含的元素個(gè)數(shù),V(K)表示包含參與者i的聯(lián)盟K的博弈特征函數(shù),V(K\i)表示在聯(lián)盟K中,若將參與者i除去后,剩余參與者組成的博弈聯(lián)盟的特征函數(shù)。
4 研究案例
4.1 案例現(xiàn)狀及參數(shù)選取
本研究選用粵西陽春市漠陽江流域。參考《粵西水質(zhì)保護(hù)規(guī)劃》,根據(jù)不同規(guī)劃年限城鎮(zhèn)生活污水處理率的要求,綜合考慮水污染源預(yù)測結(jié)果、污水處理廠建設(shè)規(guī)劃現(xiàn)狀、削減量,提出的漠陽江流域城鎮(zhèn)污水處理工程建設(shè)方案中的重點(diǎn)規(guī)劃項(xiàng)目,漠陽江上游的春灣污水處理廠于2010年新建,處理規(guī)模1.0萬t/d,2020年將擴(kuò)建至2.5萬t/d;合水污水處理廠于2010年新建,處理規(guī)模1.0萬t/d,2020年將擴(kuò)建至1.5萬t/d;春城污水處理廠與2010年擴(kuò)建至規(guī)模4萬t/d,2020年將擴(kuò)建至8.0萬t/d。本研究將采用以上污水處理廠2020年數(shù)據(jù)。
根據(jù)上級(jí)單位分配給陽春市的“十一五”COD排放總量,規(guī)劃提出近年內(nèi)COD目標(biāo)總量控制方案,見下表。
表4-1 漠陽江陽春市流域COD總量控制目標(biāo)
本研究采用2020年COD允許排放量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
此外,由2.1節(jié)可知,污水處理廠的處理率參數(shù)a、b、c,具體由于各地區(qū)不同工藝設(shè)備、成本控制、排污流量等因素而產(chǎn)生差異。根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)查,式(2-5)中的污水處理參數(shù)a=200,b=1000,c=0.8,污水處理廠進(jìn)水COD濃度為650mg/L。
4.2 最優(yōu)化方法求解排污量分配
根據(jù)上節(jié),至2020年時(shí)三個(gè)污水處理廠運(yùn)行規(guī)模,可以算出每個(gè)污水處理廠的平均排污流量(春灣污水處理廠為1,合水污水處理廠為2,春城污水處理廠為3,下同)及COD產(chǎn)生量。又根據(jù)表3-2,由于2020年該流域內(nèi)COD允許排放量為6686t,因此總的COD處理率應(yīng)至少達(dá)到0.77。在形成合作之前,為公平起見,每個(gè)污水處理廠都采取相同的處理效率,即都采取77%的削減率,這能達(dá)到管理者的要求。在這種情況下,根據(jù)式(2-1),各廠的成本分別為:
即,1號(hào)參與者采用0.56的處理率,2號(hào)參與者采用0.52的處理率,3號(hào)參與者采用0.88的處理率時(shí),可以使總成本達(dá)到最小。相比起采用平均分?jǐn)偡ǖ牟呗?,總體成本共節(jié)省了45.45萬元。
但是如果直接采用這種方法的話,會(huì)使1號(hào)、2號(hào)參與者的成本有較大的降低,而使3號(hào)參與者的成本有較大的提升,這樣3號(hào)參與者必定不會(huì)同意這種聯(lián)盟的實(shí)現(xiàn)。因此,為了使得合作順利實(shí)現(xiàn),必須對合作帶來的收益(即經(jīng)集體規(guī)劃后節(jié)省下來的資金)用合作博弈模型重新進(jìn)行分配,使各個(gè)參與者在參加聯(lián)盟后都有所收益,才能保證聯(lián)盟的順利進(jìn)行,保證最優(yōu)化分配的可行性。
4.3 合作博弈模型求解分配方案
5 結(jié)語
本論文對在同一流域的不同排污口之間的排污量最優(yōu)化分配模型及成本分配的合作博弈模型上進(jìn)行了研究。以同一流域內(nèi)的不同排污口為基礎(chǔ),為改變平均分?jǐn)偡▽?dǎo)致成本較高的弊端,在達(dá)到管理者要求的處理率的前提下,以總體成本最小為目標(biāo),建立了排污口處理率分配優(yōu)化模型,并通過數(shù)學(xué)方法,求得了該二次規(guī)劃問題的解析解。由于最優(yōu)化的結(jié)果通常為大部分參與成員成本下降,而某些參與成員反而出現(xiàn)成本上漲,因此這些成員沒有真正參與合作的動(dòng)機(jī),聯(lián)盟也就不能成立。為保證聯(lián)盟成立使得統(tǒng)一優(yōu)化過程可行,通過建立合作博弈的模型,并使用核心解法及Shapley值法,進(jìn)一步對聯(lián)盟得到的額外收益進(jìn)行科學(xué)合理的分配,使得每個(gè)參與聯(lián)盟成員的成本都比參與前降低。根據(jù)粵西漠陽江流域陽春市范圍內(nèi)的春灣、合水、春城三家污水處理廠,以當(dāng)?shù)毓芾碚咛岢龅腃OD排放總量控制要求,用合作實(shí)例用模型進(jìn)行了驗(yàn)證分析。在滿足COD最大允許排放量的情況下,通過組成統(tǒng)一聯(lián)盟,進(jìn)行處理率最優(yōu)化,以及采用合作博弈進(jìn)行收益分配后,春灣、合水、春城三家污水處理廠分別采用56%、52%及88%的處理率,取代之前的平均分?jǐn)偡?,使得處理成本分別比合作前降低了11.79、10.69及22.97萬,分別占總成本比例的4.01%、5.56%和3.86%??梢?,通過合作降低成本的做法是有效的。
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[關(guān)鍵詞]國有軍工企業(yè);集成供應(yīng)鏈;意義;方法
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2015.08.065
[中圖分類號(hào)]F274 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194(2015)08-0088-02
我國的國有軍工企業(yè)有自身的特殊性,它是國家主要的軍事裝備研制者和生產(chǎn)者,肩負(fù)著光榮而艱巨的任務(wù),必須做好相應(yīng)管理工作、保密工作、供應(yīng)鏈管理以及人力資源管理工作等。其中,集成供應(yīng)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(yè)推行集成供應(yīng)鏈管理的方法和意義,為國有軍工企業(yè)供應(yīng)鏈管理工作提供有益的參考和借鑒。
1 供應(yīng)鏈和集成供應(yīng)鏈
供應(yīng)鏈指上游和下游企業(yè)開展合作經(jīng)營、生產(chǎn)的相關(guān)生產(chǎn)組織模式。自從人類開始從事生產(chǎn)分工以來,就存在供需關(guān)系以及相關(guān)的供應(yīng)鏈活動(dòng)。然而,傳統(tǒng)類型的供應(yīng)鏈活動(dòng)通常是市場經(jīng)濟(jì)中較為分散的、自發(fā)的市場交易活動(dòng)。近年來企業(yè)才開始將供應(yīng)鏈管理納入管理模式和企業(yè)戰(zhàn)略。供應(yīng)鏈以及供應(yīng)鏈管理的形成和運(yùn)用有著相應(yīng)的時(shí)代背景和相關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)。集成供應(yīng)鏈指企業(yè)間的合作關(guān)系,它具備穩(wěn)定性、長久性以及相互信賴的特征,借助資金鏈、物流、技術(shù)流和信息流整合相關(guān)企業(yè),為集成供應(yīng)鏈企業(yè)合作創(chuàng)新打下了堅(jiān)實(shí)的組織基礎(chǔ)。其中,技術(shù)流的出現(xiàn),為集成供應(yīng)鏈企業(yè)間的合作創(chuàng)新奠定了較好的理論基礎(chǔ)。
2 國有軍工企業(yè)推行集成供應(yīng)鏈管理的意義
國有軍工企業(yè)的管理體制以及運(yùn)作模式通常是自我封閉的系統(tǒng),對供應(yīng)鏈管理關(guān)注不夠,和相關(guān)供應(yīng)商以及制造商不存在長時(shí)間的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,國有軍工企業(yè)和制造商和供應(yīng)商無法建立互信,也未能打造出基于共同獲利的價(jià)值鏈,不能滿足客戶交貨時(shí)間、成本的要求,無法達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)規(guī)定,更不存在反應(yīng)快捷的信息流和物流系統(tǒng)。我國已建立了市場經(jīng)濟(jì)體制,軍工企業(yè)傳統(tǒng)的自我封閉狀態(tài)也得到改變。積極關(guān)注和分析國內(nèi)外快速發(fā)展的集成供應(yīng)鏈管理方法和理論,對其在國有軍工企業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.1 提升響應(yīng)市場的能力
隨著市場競爭越來越激烈,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)節(jié)奏也逐步加快。很多企業(yè)都真實(shí)地體驗(yàn)了顧客迫切的時(shí)間要求,顧客期望廠家及時(shí)交貨,時(shí)間越短越好。供應(yīng)鏈能夠?qū)⒂脩?、供?yīng)商以及生產(chǎn)商密切地聯(lián)系起來,而且還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,促進(jìn)企業(yè)間形成良好的合作關(guān)系,使產(chǎn)品通過最便捷的流通渠道,傳遞給相關(guān)機(jī)構(gòu)和人員,增強(qiáng)了及時(shí)響應(yīng)市場的意識(shí)和能力。
2.2 有效降低庫存成本
開展有效的供應(yīng)鏈管理,能夠在一定程度上優(yōu)化組成供應(yīng)鏈的相關(guān)流程和環(huán)節(jié),構(gòu)建優(yōu)良的互動(dòng)關(guān)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(guān)產(chǎn)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(chǎn)和研制的可能性,減少庫存浪費(fèi)現(xiàn)象和資金占用比例,有效降低庫存成本。
2.3 有效提升企業(yè)競爭能力
供應(yīng)鏈能夠?qū)⑾嚓P(guān)的生產(chǎn)商、供應(yīng)商以及用戶等密切地聯(lián)系起來,并對其進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化,使眾多企業(yè)成為相互聯(lián)系的價(jià)值鏈和利益整體。這些企業(yè)相互聯(lián)系和協(xié)調(diào),壓縮不必要的流通環(huán)節(jié)和路線,加快從產(chǎn)品生產(chǎn)到消費(fèi)的具體過程,實(shí)現(xiàn)整體利益最大化,提升供應(yīng)鏈對市場變化的反應(yīng)能力,從而提高軍工企業(yè)適應(yīng)市場的能力。軍工企業(yè)集團(tuán),要充分利用集成供應(yīng)鏈管理,充分整合集團(tuán)力量,避免集團(tuán)內(nèi)部二級(jí)單位之間的惡性競爭,同時(shí)通過集團(tuán)層面的宏觀調(diào)控,為二級(jí)單位制定其各具特色的發(fā)展方向,使集團(tuán)內(nèi)部資源利用效能最大化,避免不同二級(jí)單位在相同技術(shù)方向上重復(fù)投入,實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長避短,相互補(bǔ)充,最終有效提高集團(tuán)的整體實(shí)力,有效提升企業(yè)競爭能力。
2.4 增強(qiáng)抵御風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)與能力
供應(yīng)鏈應(yīng)該以核心企業(yè)為重點(diǎn),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(chǎn)品制造,以及最終產(chǎn)品的形成過程,借助銷售網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)品傳遞到消費(fèi)者手中,將相關(guān)制造商、供應(yīng)商、零售商、分銷商以及最終用戶聯(lián)系起來。這種功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)模式中的各個(gè)企業(yè)存在著較強(qiáng)的相互依賴,它們的利益有著非常密切的聯(lián)系,處在供應(yīng)鏈中的相關(guān)企業(yè)能夠借助這種相互依賴的特征,提升企業(yè)的總體力量,有效增強(qiáng)抵御風(fēng)險(xiǎn)的水平。
3 推行集成供應(yīng)鏈管理的方法
3.1 優(yōu)化軍工企業(yè)供應(yīng)鏈采購
3.1.1 集團(tuán)內(nèi)二級(jí)單位關(guān)系轉(zhuǎn)變
在集成供應(yīng)鏈管理模式下,集團(tuán)各二級(jí)單位之間充分實(shí)現(xiàn)信息共享和資源共享,同時(shí)通過宏觀調(diào)控,使原本的競爭對手成為各有所長、互相彌補(bǔ)、互相配合的協(xié)作伙伴。
3.1.2 改變傳統(tǒng)采購模式
傳統(tǒng)類型的采購,是為了做好庫存而進(jìn)行,集成供應(yīng)鏈管理可以改變這種庫存模式,轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)訂單,也就是需求而進(jìn)行采購。從供應(yīng)鏈管理角度來看,采購活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力是訂單。用戶的強(qiáng)烈需求驅(qū)動(dòng)制造訂單形成,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)采購訂單生成,傳遞給相應(yīng)的供應(yīng)商,這種訂單驅(qū)動(dòng)模式能夠使供應(yīng)鏈系統(tǒng)及時(shí)地響應(yīng)相關(guān)用戶的多種需求,進(jìn)一步降低庫存成本,也能夠加快庫存周轉(zhuǎn)率以及物流速度。
3.1.3 從事后控制轉(zhuǎn)變?yōu)槭轮锌刂?/p>
傳統(tǒng)類型的采購管理存在與供應(yīng)商之間不存在合作、缺乏柔性、無法快速地響應(yīng)客戶等缺陷。供應(yīng)鏈管理這種新型的供需合作模式加強(qiáng)了企業(yè)和供應(yīng)商的合作與信息聯(lián)系,使供應(yīng)商能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)采購部門的相關(guān)要求,切實(shí)實(shí)現(xiàn)外部資源管理的事中控制。
3.1.4 從傳統(tǒng)的一般買賣關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷膽?zhàn)略合作伙伴關(guān)系
傳統(tǒng)采購管理一旦完成,和供應(yīng)商之間短時(shí)間的合作關(guān)系就結(jié)束了。和供應(yīng)商構(gòu)建戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系后,這種新型戰(zhàn)略關(guān)系能夠降低因不可預(yù)測的客戶需求變化而帶來的諸多風(fēng)險(xiǎn)。借助庫存數(shù)據(jù)共享,企業(yè)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(xié)商和實(shí)施戰(zhàn)略性采購供應(yīng)計(jì)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(guān)系,還可以降低供需雙方的交易費(fèi)用,規(guī)避冗余談判和手續(xù),規(guī)避因信息不對稱導(dǎo)致的錯(cuò)誤決策,避免更大的成本損失。
3.2 供應(yīng)鏈采購績效評(píng)估
采購工作的績效評(píng)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(gè)人業(yè)績。采購工作的基本功能是,及時(shí)購買企業(yè)亟需的相關(guān)物資,確保企業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行,開發(fā)科學(xué)合理的供應(yīng)源,降低采購成本,從而達(dá)到最優(yōu)采購目標(biāo)。采購績效評(píng)估是對實(shí)際完成采購目標(biāo)和任務(wù)的最終結(jié)果進(jìn)行全面系統(tǒng)地評(píng)價(jià)和對比,從而準(zhǔn)確評(píng)估企業(yè)整體的采購質(zhì)量。評(píng)估工作的實(shí)施者可以是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)或相關(guān)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)。在評(píng)估采購人員業(yè)績的過程中,重點(diǎn)是認(rèn)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(yōu)勝劣汰機(jī)制,激勵(lì)采購人員努力工作,注重公平競爭。
3.2.1 價(jià)格與成本指標(biāo)
通過價(jià)格與成本指標(biāo)指標(biāo)可以判斷采購人員的議價(jià)能力,分析供需雙方實(shí)力的具體變化狀況。一般包括以下指標(biāo):時(shí)間成本、采購價(jià)格、業(yè)務(wù)成本以及付款要素。
3.2.2 質(zhì)量指標(biāo)
質(zhì)量指標(biāo)指供應(yīng)商材料的質(zhì)量水平和相關(guān)供應(yīng)商在提供服務(wù)和商品的過程中的質(zhì)量表現(xiàn),涵蓋來料質(zhì)量水平以及供應(yīng)商質(zhì)量體系等,重點(diǎn)是質(zhì)量保證體系和物料質(zhì)量。
3.2.3 數(shù)量指標(biāo)
采購人員為了獲得折扣,達(dá)到降價(jià)目標(biāo),可能會(huì)在短期內(nèi)采購數(shù)量可觀的存貨,導(dǎo)致儲(chǔ)存費(fèi)用的大幅增加。
3.2.4 與供應(yīng)商關(guān)系狀態(tài)指標(biāo)
該指標(biāo)針對供應(yīng)商和企業(yè)關(guān)系狀況進(jìn)行考察,確保雙方處于優(yōu)良合作狀態(tài)。
3.3 采購人員績效評(píng)估
對采購人員而言,重點(diǎn)考核下列方面的若干指標(biāo)。
3.3.1 采購計(jì)劃完成率
采購計(jì)劃完成率是表明采購工作者在既定期限內(nèi)確保生產(chǎn)用料工作水平的考核標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)指標(biāo)越高,意味著采購人員工作水平越高。采購計(jì)劃完成率等于考核期實(shí)際采購量占考核期計(jì)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(yè)相關(guān)生產(chǎn)任務(wù)的具體采購要求,做好相應(yīng)安排。采購進(jìn)貨時(shí)間過早,可能會(huì)占據(jù)較多的流動(dòng)資金,影響到企業(yè)的資金周轉(zhuǎn)速度;進(jìn)貨時(shí)間過晚,可能無法保證生產(chǎn)需要,進(jìn)而引發(fā)生產(chǎn)問題。同時(shí),購回物資要滿足最基本的數(shù)量要求,保證所采購的物資材質(zhì)、質(zhì)量以及規(guī)格,以免造成無法挽回的損失。
3.3.2 采購準(zhǔn)確率
采購準(zhǔn)確率指標(biāo)用來審核采購過程中是否出現(xiàn)漏采以及錯(cuò)采,分析采購數(shù)量是否過多或不足的問題,并對嚴(yán)重程度做出判斷。
3.3.3 采購物資質(zhì)量合格率
采購物資質(zhì)量合格率等于物資合格次數(shù)占采購任務(wù)次數(shù)的百分比,也就是物資合格比例。采購物資質(zhì)量合格率是否達(dá)到相關(guān)技術(shù)檢驗(yàn)的要求,代表了物資采購人員保證物資質(zhì)量的程度。
3.3.4 企業(yè)內(nèi)部協(xié)調(diào)狀況
為了保證采購工作的順利實(shí)施,采購人員不僅要與本部門積極配合,還要和企業(yè)中的設(shè)計(jì)、財(cái)務(wù)、綜合管理、質(zhì)檢以及各個(gè)車間等具體相關(guān)部門交流和溝通,采購人員和這些相關(guān)部門保持密切關(guān)系,并進(jìn)行有效協(xié)調(diào),能夠有效提升采購活動(dòng)的實(shí)效性。所以,在對采購人員工作績效進(jìn)行考核和評(píng)估的過程中,不能只關(guān)注單個(gè)指標(biāo),輕率確定采購工作的優(yōu)劣,要切實(shí)做好具體分析,綜合評(píng)價(jià)采購人員工作。
4 軍工企業(yè)供應(yīng)鏈合作伙伴的類型和要求
4.1 根據(jù)合作伙伴在供應(yīng)鏈中的增值作用及其競爭實(shí)力分類
軍工企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)含量較高的軍工產(chǎn)品,對供應(yīng)商的質(zhì)量和技術(shù)要求都非常高,供應(yīng)商多是所在行業(yè)的龍頭企業(yè),甚至是唯一供應(yīng)商,這些供應(yīng)商為軍工企業(yè)創(chuàng)造的價(jià)值是無法估量的,企業(yè)非常依賴這類供應(yīng)商。而有的供應(yīng)商為軍工企業(yè)創(chuàng)造的價(jià)值比較少,行業(yè)內(nèi)存在著大量可替代供應(yīng)商。從供應(yīng)鏈管理角度看,供應(yīng)鏈中的相關(guān)企業(yè)存在日益密切的聯(lián)系,供應(yīng)商之間也存在日趨激烈的競爭,合作供應(yīng)商自身的競爭力和增值作用大小決定了它為軍工企業(yè)作出貢獻(xiàn)和創(chuàng)造價(jià)值的大小,進(jìn)而決定了供應(yīng)商與軍工企業(yè)關(guān)系密切與否。
4.2 根據(jù)供應(yīng)商的投入和回報(bào)分類
企業(yè)對不同等級(jí)、不同層次的供應(yīng)商的重視程度并不相同,投入也有較大差異。優(yōu)秀供應(yīng)商不僅非常關(guān)注自身能否在短期內(nèi)獲利,更關(guān)注自身能否完善和改進(jìn)相關(guān)服務(wù)。有些供應(yīng)商則只注重眼前利潤,甚至有部分供應(yīng)商還可能會(huì)給軍工企業(yè)帶來額外損失。因此軍工企業(yè)要根據(jù)不同供應(yīng)商的具體表現(xiàn),給予它們不同的回報(bào)。
4.3 對供應(yīng)鏈合作伙伴的要求
企業(yè)要以足夠耐心和決心來構(gòu)建供應(yīng)鏈合作伙伴關(guān)系,持續(xù)提升企業(yè)管理能力和水平,穩(wěn)步增強(qiáng)供應(yīng)商能力和水平。軍工企業(yè)考量軍工企業(yè)的發(fā)展需要,和與各層次供應(yīng)商之間的關(guān)系,對不同層次的供應(yīng)商提出不同的質(zhì)量要求、供應(yīng)要求、合約要求以及價(jià)格要求。雙方要以供應(yīng)鏈合作為基礎(chǔ)不斷努力深化戰(zhàn)略關(guān)系,就供給和需求及時(shí)達(dá)成一致,使供應(yīng)商準(zhǔn)確地自我定位,根據(jù)軍工企業(yè)的需求和目標(biāo),更好地成長和發(fā)展,構(gòu)建相互理解和彼此信任的良好合作關(guān)系。
5 結(jié) 語
國有軍工企業(yè)推行集成供應(yīng)鏈管理意義重大,要采取多種有效措施,進(jìn)一步做好研究工作和業(yè)務(wù)實(shí)踐,提高國有軍工企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,持續(xù)地提升和促進(jìn)軍工企業(yè)的健康發(fā)展水平。
主要參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:不對稱 小分子催化 合成 藥物合成 應(yīng)用
隨著科技的發(fā)展以及人們對化學(xué)的合成、藥物制作和材料科學(xué)方面的認(rèn)識(shí)的提高,手性越來越受到人們的重視。要想獲得光學(xué)活性物質(zhì),其有效的方法之一就是進(jìn)行不對稱催化,催化劑的合理設(shè)計(jì)與使用能夠讓反應(yīng)的立體選擇性得以提高。有機(jī)金屬催化劑發(fā)生具有立體選擇性的不對稱反應(yīng)是比較多樣的,不過其反應(yīng)需要的價(jià)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(jī)金屬催化劑在有機(jī)合成行業(yè)中的應(yīng)用地位。
相比有機(jī)金屬催化劑,其有機(jī)小分子催化劑則成為了更好的選擇,有機(jī)小分子能夠在溫和的反應(yīng)條件、對環(huán)境不造成危害條、較低成本條件下以及反應(yīng)不存在殘留金屬等等條件下都能夠發(fā)生,因此手性有機(jī)小分子催化劑成為了當(dāng)前世界上諸多學(xué)者們研究的有機(jī)合成的對象,手性有機(jī)小分子從此便成為了在酶催化與手性金屬絡(luò)合物催化兩者之后的第三個(gè)有廣泛用途的手性催化劑,即手性有機(jī)小分子催化劑的黃金應(yīng)用時(shí)期。
一、小分子催化反應(yīng)分類
1.給體的活化——親核性催化
利用手性有機(jī)小分子催化劑進(jìn)行催化的過程中,讓反應(yīng)底物內(nèi)的給體與催化劑進(jìn)行反應(yīng),進(jìn)而得到反應(yīng)活性中間體,其親核性要高于原有給體,即與受體進(jìn)行反應(yīng)的能力增高,該催化劑活化機(jī)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(yīng)過程中是讓反應(yīng)底物中受體與催化劑進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)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(yīng)產(chǎn)生產(chǎn)物的能力增強(qiáng)。該類型催化以仲胺類化合物為主,結(jié)合受體得出亞胺離子歷程,進(jìn)而通過減小反應(yīng)中心電子云的密度來使其更易接受親核試劑的進(jìn)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(jìn)行,而且最主要的是拆分劑要想找到一個(gè)合適的是非常困難的。因此利用外消旋體拆分法的缺點(diǎn)就是需要先合成外消旋的目標(biāo)產(chǎn)物才能進(jìn)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(xué)—酶合成法
當(dāng)前在工業(yè)合成上使用廣泛的合成法是化學(xué)-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(yīng)內(nèi)的主要步驟,而一般步驟則使用化學(xué)合成法,進(jìn)而能夠?qū)烧叩膬?yōu)點(diǎn)都體現(xiàn)出來?;瘜W(xué)生物等學(xué)科開始相互聯(lián)系與交融,使得生化合成法(化學(xué)-生物合成法)的優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)出來,進(jìn)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(xué)法而言有著較強(qiáng)的立體選擇性,其能夠在溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)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(xué)法不能進(jìn)行的反應(yīng)。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(yōu)點(diǎn)為:反應(yīng)條件溫和、環(huán)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(yōu)點(diǎn)為:經(jīng)濟(jì)性高、對映選擇性高。工收化實(shí)現(xiàn)較為簡單且能夠進(jìn)行手性增值,其是當(dāng)前手性藥物合成中前途最好的方法。其優(yōu)點(diǎn)中優(yōu)勢最高的就是手性增值,利用量級(jí)的催化反應(yīng)手性原始物質(zhì)進(jìn)而去進(jìn)行立體選擇生產(chǎn),得到較多的手性目標(biāo)產(chǎn)物。該過程無需使用過多手性試劑,但是可能會(huì)使用到一些較為昂貴的過渡金屬,甚至是比過度金屬概要?dú)w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(yīng)積極探索出其簡單的手性配體的合成方法,進(jìn)而能夠?qū)⒘Ⅲw性與活性都高的催化劑篩選出來。
三、在藥物合成中的應(yīng)用——形成非共價(jià)鍵活化底物
小分子催化過程中,會(huì)出現(xiàn)一類催化劑,其與底物之間是通過分子間的微弱作用力進(jìn)行作業(yè)而不是生成共價(jià)鍵來活化底物。這類催化劑主要為利用手性模板進(jìn)行活化和氫鍵活化底物等等。
1.含有硫脲結(jié)構(gòu)的手性催化劑
Pictet-Spengler 反應(yīng),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(jié)構(gòu)的手性催化劑,催化 2-取代的吲哚乙胺與醛反應(yīng)的不對稱 Pictet-Spen-gler 反應(yīng),當(dāng)催化劑硫脲氮上含有大位阻取代基時(shí),效果比較好,ee 高達(dá) 95%,可能是大位阻限制了反應(yīng)進(jìn)行的取向,從而得到該構(gòu)型的產(chǎn)物。
2.手性膦酸催化劑
手性磷酸是中等強(qiáng)度酸催化,其能夠?qū)⒁恍┧嵊脕泶呋M(jìn)行不對稱反應(yīng),其典型案例有:Friedel-Crafts 反應(yīng),手性膦酸可以催化多種類型的不對稱 Friedel-Crafts 反應(yīng)。在一種3-吲哚甘氨酸衍生物的合成中,康強(qiáng)等經(jīng)過對手性膦酸催化劑的篩選及反應(yīng)條件優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)高位阻的手性膦酸催化劑催化可以獲得產(chǎn)物的 ee 達(dá)到了 87%。
3.不對稱相轉(zhuǎn)移催化
在手性小分子催化劑中,手性相轉(zhuǎn)移催化劑是比較重要的,其也是利用與底物分子結(jié)合得到手性離子對的非共價(jià)鍵,進(jìn)而來催化不對稱反應(yīng)。不對稱相轉(zhuǎn)移催化是比較重要的有機(jī)合成方法。當(dāng)前主要的手性相轉(zhuǎn)移催化劑有C2類手性相轉(zhuǎn)移催化劑(Maruoka等設(shè)計(jì)合成)與金雞納堿衍生的手性相轉(zhuǎn)移催化劑,其占有不對稱有機(jī)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(shí)將新合成的手性相轉(zhuǎn)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(yīng),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(yīng)進(jìn)行了初步探索,ee 中等到高等。
四、總結(jié)
目前小分子催化劑逐漸增多,使得化學(xué)反應(yīng)和有機(jī)合成發(fā)生了質(zhì)的變化。不過我們也應(yīng)了解到其不對稱小分子催化反應(yīng)的缺點(diǎn)與不足也是比較多的,諸如催化劑利用率不高、催化反應(yīng)應(yīng)用范圍不大等等,因此還需要我們的進(jìn)一步努力和研究,研發(fā)出更多類型的高效多官能團(tuán)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。
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