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《战略历程》读书笔记

《战略历程》读书笔记
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《战略历程》读书笔记

战略管理概述

十个学派:设计学派(如何设计战略)——计划学派(比设计学派更为系统)——定位学派(开始强调战略的实际内容,即企业在市场中的位置选择)。接下来的六个学派开始关注战略制定和施行的具体方面。认识学派(把战略看成领导人脑中形成战略的一个过程,用心理学的理论解释)——学习学派(战略形成过程就如学习一样是一个渐进的过程)——权利学派(战略形成是一个协商的过程,包括内部各团体以及作为外部环境的组织)——文化学派(认为战略形成根植于企业组织文化,强调合作)——环境学派(认为企业战略形成决定于外部因素)——结构学派(综合性,把不同的理论归到不同阶段企业适用,同时研究企业跃变和变革战略)

战略有三种:深思熟虑的战略(认为不是渐进的)、空想战略、应急战略(不需要总方向),实际情况应是深思熟虑与应急的调和。即总体战略是经过深思熟虑的,而执行细则则是渐进形成的;既要有高的预见能力,又要有应急能力。

对战略的定义:总体计划、已实现的模式;定位、观念(定位不变,观念很难改变;观念不变,在一定范围内定位很容易改变);策略(应对环境,如应对竞争对手)。

对战略的共识:组织与外部环境都是变量,是一个复杂的过程,战略不完全是深思熟虑的,战略有不同的层次,战略包含程序和内容。

战略的利弊:明确方向,但同时也可能是一个眼罩。

设计学派

定义:设计战略制定模型使企业内部因素包括能力资源等与外部环境匹配。设计学派里,战略被看作是观念,鼓励创造性设计。

基本模型:由外部分析(如五力和PEST)得出机会与威胁,由内部分析得出优劣势,结合管理者价值取向和社会责任得出战略备选战略,选出战略,最后是坚定的贯彻执行。选择战略框架:目标策略一致性、紧跟环境变化、可行性(资源足够、引起的变化在可控范围内)、能建立保持优势。

基本假设:完全理性深思熟虑(反对渐进;完全设计好后再施行)、战略制定及其控制是领导的事(但是借用其概念性的战略制定框架弱化领导的特性的影响)、简单(这是使人明白的好方法;但因为要简单而又只有领导是战略家,因此战略形成过程就是正式分析和直觉判断的结合)、个性化(依不同环境不同领导人战略是不同的,因此其对内容讲得不多)。

评论:在稳定的环境中确定优劣势相对容易,但如果面临变化的环境,就需要在渐进的过程中得知。制定战略同时精确考虑内外部所有相关因素是不可能的,在此情况下把制定的战略清晰地表达,会使大家只顾前进不顾环境,而再次面临变革时就成了阻力。思维与行动分离,战略制定者根本不可能完全了解实际情况,战略制定者和执行者一定要同一,即应由集体制定。

适用条件:领导的脑袋能准确获取和处理所有信息并能准确预测未来(这至少要求领导是一位用相当长时间积累了丰富的一手经验的战略家)、组织有这样的文化能接受这种战略制定模式。适用于具体情况:环境巨大改变使原有战略失效、组织即将进入新的稳定阶段支持新战略、新组织。(我:不明白为什么设计学派适用于前两种情况,在那些情况里需要集体学习,或许集体学习在设计学派里是一个向领导传递信息的有效途径,而在巨变的环境中需要强人决断,因此设计学派适用?)

(我:症结还是信息有限性、理性有限性、未来不可预测,当然这个理论还有个问题就是思行分离并且是领导独自思)

计划学派

基本模式:确定目标(努力使之从战略制定中分离)、内外部环境分析(对外部环境的预测是其中心;利用各种技术)、战略评估(利用各种技术评估不同方案下的价值创造)、战略实施(战略制定是严格控制和程序化的,执行依靠目标分解体系、预算体系、亚战略体系和行动安排体系,这些体系及时间表组成计划体系。其中战略体系和行动安排体系用来促进行动,目标与预算体系用来控制)

前提:严格进行每一步分析,最后组装成战略,进而分解为几个体系;战略制定由计划人员完成,领导负责批准。实际执行中计划部门出于权利斗争把中高层管理人员都排除到这一过程之外,并且四个部分中的最关键部分即战略创造被轻视,变成日程安排、预算的游戏。

最新进展:1、方案规划(计划人员预测未来各种可能,这具有创造性,接着大家形成共识,这是为了不造成混乱,最后在这种共识的基础上计划人员进行方案规划)。2、战略控制,有理论提出类似跨国多元化公司总部对下属公司进行控制的三种方法:参与战略规划即控制资源分配、财务控制比如通过短期预算控制、战略控制即通过批准下属公司的战略并通过目标体系和预算体系控制。西蒙斯:管理控制体系包括信念体系、边界体系、诊断控制体系(更系统的反馈体系)、交互控制体系,其中诊断控制体系是被大量使用的,但作者强调交互控制体系应该更多被使用,因为它能加强组织学习和交流,对环境的变化能够及时反应,新战略能够进入人们的视野。即使企业没有明确的目标,采取这种模式也能创造一种行为模式应付多变的环境。西蒙斯的观点说明企业采取交互控制模式而非计划学派那样的战略控制模式或许也能甚至更好地控制企业并更好地适应环境和施行战略。

战略计划在实际中的七大错误(Wilson):参谋部门把中高层管理者排除在战略制定之外、越来越重视分析而忽略真正的战略洞察、脱离实际执行不力效果甚微、重视外部环境分析而忽略内部环境、基于单点预测在不稳定期带来高风险(企业完全可以采取“契机抉择战略”)、计划部门热衷于合并收购剥离(虽严格分析但好像是受潮流之影响)、没有寻找或分析所有的价值方案。(特别是缺乏管理支持以及适应该模式的组织氛围。企业组织官僚系统模式被推翻,战略制定计划模式也就被推翻了)

战略规划的谬论:1、预测的谬论,对于不连续的事件不能准确预测,能做的只是提前准备和快速反应。2、制定与执行分离的谬论,分离建立在一个假设上,即管理者或战略计划者能通过上传的信息(即硬信息,是对下层大量细节信息的集合与精心整理)准确知道一切,这里涉及一些技术如信息技术、战略信息系统等。但这样的正式的“硬信息”具有以下缺点:不够丰富(比如工厂的氛围、工人的态度等非经济非量化的信息不能被包含,其它的一些信息也可能被删除甚至是本质性的,要把握全局掌握的信息必须是具体的甚至是零星的细节)、信息(如趋势的变化)硬化需要时间,上传集中也需要时间,因此这种模式不能及时对环境作出反应,更不能察问题于未然。制定战略需要大量软信息,因此需要不断学习,即为行动而思考,但有了行动才能思考。(我:战略制定与执行就如走路之左右脚)3、程序化的谬论,战略需要准确把握外部环境(但预测是谬论),需要准确把握组织内部(但分割是谬论),在此基础上,还需创新(但程序化使创新制度化),最后还需可执行。程序化是要取代战略中的直觉部分,计划学派也没有说在完成那些步骤之后战略是怎样形成的,后来的大量研究也表明,战略制定涉及人类的潜意识和大量非量化信息,这只有那些脚踏实地的战略家能够获得,实际中战略不能按照既定程序运行,因为学习很重要。事实上,制定中的洞察力、创造力与程序化是相反的,程序化的讨论也会扼杀创造性,不是每样事情经分拆后还能综合。综合以上三个结论,作者得出结论:战略规划就是个大谬论。

适用环境:战略计划人员可以通过合理运用工具分析以提供建议和信息,在战略制定后进行检验,并根据战略制定出特定的计划、预算体系。但不能以制定带有指令性的战略而存在。计划人员要成为战略家,应该依靠知识、创造力、综合力,而非程序化,在不稳定的环

境中这更重要。

定位学派

长久以来(定位学派出现之前)设计和计划学派只是说明战略制定过程,定位学派的出现使此研究进入实质内容领域,并开始出现咨询公司。

前提条件:1、市场充满竞争。2、战略是市场中通用的,可以辨别的位置。3、领导依然是战略家,分析者(咨询公司)在幕后支持,进行大量数据分析,以在通用战略中选择或组合战略。4、三学派一样都认为战略是深思熟虑的。5、设计和计划学派认为企业有多种选择,但定位学派认为企业只有少量的几种选择,即通用战略。定位学派还通过大量案例研究说明每种战略在什么情况下最适用。6、定位学派认为竞争结构决定战略,战略决定企业内部结构。

第一鼎盛阶段:把军事战略应用到商业中,如奎因认为“我们对对手进行试探并迅速撤回,一次判断对手实力并强迫其扩大防守范围,然后我们选择一个明确方向进攻,占领一个预选好的细分市场,并在此基础上扩大。”

第二鼎盛阶段:各种技术被开发,包括BCG和PIMS。BCG:其出现之前企业根据某一项目的投资回报收益率决定资源的配置(在计划学派的实际操作中,项目预算,包含投资回报率,对上级来说是控制手段,对下级来说是立项及报告手段),但这对于多元化公司来说显然没有考虑到业务间的协同。BCG是一个经验性的工具,如其认为高利润的业务其份额也大,可用经验曲线解释;一个行业处于成长期需要大量的资金投入扩大份额实现成长,但到一定程度即可实现盈利,而这部分盈利远大于需要投资自身的量。因此金牛业务(高份额低成长潜力)提供资金,这些资金要用到明星产品(高份额高成长潜力)及问号产品(高潜力低份额),瘦狗业务没有实际的贡献。问号业务随着投入应转为明星业务,明星业务随着投入应转为金牛业务。企业应该有这些业务的组合方有价值。对其的质疑:未来不可预测可能识别错误带来灾难;(我:企业是三个层面的综合,即知识能力、产品、利润,BCG只关注后两个层面的协同,但并没有考虑第一层次也是最根本的)。BCG的影响:其指出的业务成长模式说明份额越大成本越小,盈利越多,因此很多企业以追求市场份额为目标。PIMS:指市场战略对利润的影响。包括变量:投资程度、市场份额、产品和服务质量。投资程度和利润比例反比,而市场份额与利润正比。此法可根据数据库预测一市场战略带来的收益(预期利润、市场份额)。但此二法都没有区别“成就目标”与“保持目标”的区别,并且这都是基于经验,但事实远比这复杂,如此很多信奉的企业倒下了。

第三鼎盛阶段:更系统经验的研究在特定环境下最理想的战略。这一阶段以波特为代表,其主要代表作品是五力(借鉴产业经济学)、通用战略、价值链。在特定的外部产业环境下可以用合适的通用战略或其组合(比如供应商的议价能力强,企业可以选择后向一体化),并与内部价值链相结合。要指出的是波特强调类似兵法里的随机应变的思想,通用战略要灵活运用。波特认为企业只可以有两种优势,即低成本与差异化,结合细分提出三个通用战略(成本领先、差异化、聚焦)。波特认为企业针对所有顾客经营所有业务是低效的。波特在价值链上强调每项活动之间的联系,要在整体上审视。波特后出现很多研究,可分为四类:1、单因素静态研究:研究特定通用战略适用的环境,以及特定的环境最适用的通用战略。2、多因素静态研究:因为企业要第一类的研究合并成整体的战略,(我:接着讲战略集团,即一个行业内如果大家都追求同一战略,那么对市场的掌控能力就强;反之,如果大家追求不同的战略,大家对市场的掌控能力就弱,这对大家都没有好处。但是这和多因素静态研究是什么关系?)3、单一因素动态研究:反击防守战略转变。4、多因素动态研究:涉及战略动力学,产业发展规律。最后两类研究由于比较复杂,较为少见。

对定位学派的评论:1、制定与执行分离(定位学派的前提条件之一是战略决定内部结构),破坏战略学习。那些外来的数据分析家(咨询公司)是不可能创造战略的,只能依靠企业的阅

历即员工。这样制造出的战略也不一定能得到认同和良好执行。2、并且依靠硬信息是静态的(实际上,定位学派的实证研究多为成熟稳定的大型产业,基于其硬数据)。3、以上三学派依靠一套分析技术制定战略,哈默尔:“战略产业根本就没有关于战略创造的理论。”4、在实际中,由于成本最容易定量分析,又受到BCG等的影响,因此大多根据成本、市场份额等数据考察战略。5、但是行业对企业究竟多重要?鲁梅尔特研究表明,很多跨行业企业的业绩并没有差别多大。波特后来的研究也承认,在特色行业里行业因素对企业更重要,但一般产业里企业内部的差异更重要。根本上讲,这是因为定位学派只关注外部因素造成的。6、定位学派把战略看成通用的,企业要做的就是结合外部环境进行战略选择与组合。这明显趋于保守没有创新,很多时候创新才是取得成功的关键,而非停在原处进行竞争分析。

对波特《什么是战略》的评论:波特还是认为战略是经过领导深思熟虑的产物,不能通过集体学习渐进获得,因为环境到定位到行动到员工技巧和组织是一条逻辑链,如果那样这条链会搞混。因此波特认为日本企业没有战略(事实上日本的战略行为是符合学习渐进的观点的)。波特也强调在根据环境选择和组合通用战略时需要洞察力和创造性(类似兵法的灵活运用),但大量咨询公司的存在使其通用过头了。但波特强调的创造性和创造战略的创造性并不是一回事。

定位学派贡献及适用环境:是支持战略(而非制定战略)的一种分析方法(这也是其贡献所在),本身不形成战略,把战略计划人员转为战略分析人员。但在复杂环境中,对数据及结果的分析会阻碍人们真正了解产品和顾客这个具体的环境,因此定位学派对战略管理有着不利的影响。

企业家学派

此派和设计学派类似,设计学派强调概念性的战略制定框架弱化领导的特性(经验、直觉、智慧、洞察力等),但企业家学派相反,并认为领导的个性特征是企业成功的关键。但企业家学派所说领导形成的是愿景,战略由愿景和具体环境决定。

领导的战略思维构成:向后看(只有理解了历史才能正确构建未来)、向前看,向下看和向上看,从侧向看(跳出去看即创新),向远看(构造未来,向前看指根据过去做出直线型预测),看透。

企业家学派的经济学起源:熊彼得认为(他那之前)的经济学都只研究如何管理现存的结余,但资本主义发展的根本动力是创造性破坏(如开发新项目或用新方法开发原有项目),而这往往是企业家完成的。

企业家学派寻找机会,并基于此思考问题,行动是革命性的;管理人员则是基于现状,行动是渐进式的。类似的关于卓越企业家的特性研究还有很多。

愿景是企业家根据自己遇见的组织未来的状态,它指向未来,以模糊的文字表述(企业家自己以隐喻等手段开拓思路,并使别人明白)。对其的一个传统认识:这就如企业家把速效液(愿景)装入注射器(文字),然后注入员工头脑,他们就充满活力地工作。明兹伯格更愿意把它看成戏剧(我:不太明白)。在企业需要改变时,企业家就特别重要(我:即Patternsof Strategy Formation中的观点)

企业家学派前提:战略在领导心中,根植于其经验直觉等特性中;在愿景上深思熟虑,在实施上灵活。

对企业家学派的评价:其与非创造性的、孤立的管理导致的平庸战略是相反的。但把战略制定过程看做黑箱,实际指导意义不大。在实际操作中,企业家要么纠缠于细节而失去战略眼光,要么脱离实际,这两个问题经常出现在企业家领导的企业中。确定了方向可能会忽略与之无关的信息。让一个具备那样能力的企业家掌管企业还不如让一个组织具备那样的能力,更有可持续性。

适用条件:新创建。不断进步的小企业(我:还不具备那样能力的组织?)。处于困境中的组织需要愿景领导指点迷津。

认知学派

(我:设计、计划学派说明了战略形成的客观步骤,定位学派建立在对外部的分析即对客观外部条件的分析上,企业家学派说明战略制定主体)认知学派说明战略在心理上是如何形成的(我:即把企业家学派当做黑箱的战略形成过程掰开分析),但这一过程到底是什么有许多观点(该学派还不成熟),但公认的一点即组织中必须存在心智结构。

把认知看做是无序的:西蒙的人的有限理性结论;人的偏见(比如Makridakas:信息多了多是无用的,因为它们仅验证决策而非使决策更准确);不同人有不同认知风格。

把认知看做信息处理过程:关注(执行的人有上述偏见)——编码(按照自己的或集体共有的框架即标准对信息进行分类,这会造成一定的失真)——储存(人的知识分类储存在脑中形成网络,组织也一样,编码后的知识会储存在某些员工脑中)——选择(决策实质是收集到的信息形成知识后的自发选择,这意味着决策要充分收集信息)——输出(以已形成的框架整理信息形成反馈)。明兹伯格:决策是一个长期的心理过程,它是很模糊的,很难确定它是何时何地做出的。(我:认知可能是一个长期过程,即支撑他做出决策的因素可能是在相当长时期中积累起来的,并且这一过程很难自己意识到。但涉及计划定位学派等的分析过程模型能够把这些积累有意识地整理,是不错的工具)

把认知看做绘图过程:经验丰富的管理人员脑中都会有各种因果地图,即其心智模式。当一个新的信息出现时,其会进入脑中经心智模式处理。(我:不太明白) 把认知看做概念化过程:以前可能错误地把战略形成放在左脑,但其实它在右边。(我:即战略是外界信息在我们直觉这一黑匣子中形成的?)

把战略看做建构过程:以上几种认知学派观点都是建立在一个前提上的,即外界是确实准确存在的,它们的不同在于对人们认识途径和方法的不同。而建构的观点认为我们脑中都有固定的框架,环境中的事物本身是没有意义的,我们心中的所谓环境就是组织或个人把模糊的信息通过这个框架构建而成的,因此我们脑中的环境是我们的创造而非真实的存在。(我:如果真是这样,那这就是人类认识世界的根本范式了)因此类似SWOT分析就是扯淡。管理者要具备一个框架库才能形成较为客观的认识,才能从不同的角度看待问题。(我:因此最重要的不是收集多少信息,而是要有不同的框架库)实际上这里涉及到对环境的不同定义,第一种对环境的定义是它是客观的存在,我们也可以准确地观察到,典型的是定位学派;第二种定义认为由于人的有限理性和信息不充分使实际认识到的环境是感知环境,它和实际环境必然是存在差距的,挑战就在于如何缩小二者差距;第三种定义与前两种的不同就在于它根本就不承认外界是客观的有机存在,它认为环境就是零散的主体(人类活动的物质和符号)的混沌体,它们本身没有意义,人们对其的认识过程是人们利用自己的框架把环境中的分散的要素建立联系整合起来,进而赋予它们意义,即脑中的环境是创造的产物。(我:世界的一些要素是客观存在的,但每一个的意义及其相互联系却是人脑中的框架赋予的,因此人脑中的世界是其创造的产物,比如不同时代人脑中对同一件事物的认识肯定是不一样的。而由于不同的人之间或集体如民族内部有共同的文化,因此他们脑中的世界有一定的相似度,这或许也是客观的,而这种客观是随时间改变的,某人创造的一个联系或者他赋予一事物意义或许能成为大家脑中的认同,而这就是创造的空间所在。即既要明白大家脑中世界的共同部分,这是客观,也要大胆创造)运用建构主义方法:不只是适应环境而是引领环境;战略管理者的职责是想象创造与激发别人想象创造;常反思自己脑中的环境以及构建其的框架也要常交流,尊重多样的观点事实。

认知学派前提:战略形成是一个思想过程,其中的关键是人脑中的框架;战略形成后很

难改变(我:因为形成之后它根本就成为人脑中框架的一部分)。

(我:此派之价值:认识到人脑中框架的重要影响,我们要做的就是反思它,并且要利用群体的智慧并且不断地学习以减少个人的片面性)

学习学派

战略如认知学派说的那样复杂,企业只能不断学习,因此学习学派是对其的一个补充。此派是在批评类似计划学派的理性中发展起来的。

高高在上的战略规划极有可能忽略掉一些重要因素或被一些已存在的思维所控制,制定出的战略根本不符合实际。而战略一线执行者的一些小小的改变可能被放大进而形成战略。爱华德:优秀的管理者不制定决策。

学习模式的出现:继续渐进主义(源自公共政策分析领域的渐进主义,认为过程是间断的无序的,但又是渐进的)。逻辑渐进主义(认为过程是间断的,但企业高层管理人员可以用逻辑把它们连起来并最终形成战略。

机械优化设计论文(基于MATLAB工具箱的机械优化设计)

基于MATLAB工具箱的机械优化设计 长江大学机械工程学院机械11005班刘刚 摘要:机械优化设计是一种非常重要的现代设计方法,能从众多的设计方案中找出最佳方案,从而大大提高设计效率和质量。本文系统介绍了机械优化设计的研究内容及常规数学模型建立的方法,同时本文通过应用实例列举出了MATLAB 在工程上的应用。 关键词:机械优化设计;应用实例;MATLAB工具箱;优化目标 优化设计是20世纪60年代随计算机技术发展起来的一门新学科, 是构成和推进现代设计方法产生与发展的重要内容。机械优化设计是综合性和实用性都很强的理论和技术, 为机械设计提供了一种可靠、高效的科学设计方法, 使设计者由被动地分析、校核进入主动设计, 能节约原材料, 降低成本, 缩短设计周期, 提高设计效率和水平, 提升企业竞争力、经济效益与社会效益。国内外相关学者和科研人员对优化设计理论方法及其应用研究十分重视, 并开展了大量工作, 其基本理论和求解手段已逐渐成熟。 国内优化设计起步较晚, 但在众多学者和科研人员的不懈努力下, 机械优化设计发展迅猛, 在理论上和工程应用中都取得了很大进步和丰硕成果, 但与国外先进优化技术相比还存在一定差距, 在实际工程中发挥效益的优化设计方案或设计结果所占比例不大。计算机等辅助设备性能的提高、科技与市场的双重驱动, 使得优化技术在机械设计和制造中的应用得到了长足发展, 遗传算法、神经网络、粒子群法等智能优化方法也在优化设计中得到了成功应用。目前, 优化设计已成为航空航天、汽车制造等很多行业生产过程的一个必须且至关重要的环节。 一、机械优化设计研究内容概述 机械优化设计是一种现代、科学的设计方法, 集思考、绘图、计算、实验于一体, 其结果不仅“可行”, 而且“最优”。该“最优”是相对的, 随着科技的发展以及设计条件的改变, 最优标准也将发生变化。优化设计反映了人们对客观世界认识的深化, 要求人们根据事物的客观规律, 在一定的物质基和技术条件下充分发挥人的主观能动性, 得出最优的设计方案。 优化设计的思想是最优设计, 利用数学手段建立满足设计要求优化模型; 方法是优化方法, 使方案参数沿着方案更好的方向自动调整, 以从众多可行设计方案中选出最优方案; 手段是计算机, 计算机运算速度极快, 能够从大量方案中选出“最优方案“。尽管建模时需作适当简化, 可能使结果不一定完全可行或实际最优, 但其基于客观规律和数据, 又不需要太多费用, 因此具有经验类比或试验手段无可比拟的优点, 如果再辅之以适当经验和试验, 就能得到一个较圆满的优化设计结果。 传统设计也追求最优结果, 通常在调查分析基础上, 根据设计要求和实践

读书笔记清洁生产

研究生学位课程 读书笔记 科目清洁生产 专业环境工程 学号 201131497 姓名吴金鸿 日期 2012年06月29日 西北大学研究生处

废纸造纸企业的清洁生产 摘要:在废纸造纸行业发展及污染现状的基础上,提出实施清洁生产是废纸造纸行业治理污染,实现可持续发展健康之路。 关键字:废纸;清洁生产;处理 Abstract:On the basis of development and pollution status of waste paper and paper industry, Implementation of cleaner production is paper and paper industry control pollution and to achieve sustainable development of the road to health. Key Words:Wastepaper;Cleaner production;Deal with 1我国废纸造纸行业的发展 纤维原料来源紧张是今后世界造纸上业面临的重大课题之一,解决这一课题的措施,除大力发展速生人工造纸林外,回用废纸是一个重要途径,废纸造纸其有设备投资少,工艺技术简单,环境污染负荷相对较小,能有效利用废纸资源等优点,已经在造纸行业中占有相当大的比重。随着废纸回收利用的快速增长,最大限度的回收利用废纸是造纸工.业实现清洁生产,走可持续发展的主要方向之一,废纸再制浆工艺因废纸种类、来源、质量与废纸浆的用途不同差异较大,废纸制浆过程的主要污染是废水和废渣,清洁生产方案的实施是一项系统工程,涉及到观念、资金、技术、知识等诸多方面因素。废纸造纸行业应从自身的特点出发,结合其它行业清洁生产的经验,重点在物料综合利用、企业内部管理、工艺设备改造、废纸制浆新土艺、废纸脱墨技术、废水处理及综合利用等方面寻求清洁生产的机会和潜力,研制并实施各项清洁生产方案,使清洁生产在该行业获得巨大的环境、经济和社会效益[1]。 2.废纸造纸企业的清洁生产 2.1清洁生产的发展 进入 20 世纪 80 年代,全球经济发展加速,环境问题日益严峻,数十年工业排污积累的潜在危害开始暴露,气候变化等全球性问题引起了全世界的高度重视。实践中人们认识到以往的解决工业污染的方法都是治标不治本的方法,彻底的解决方法必须是“将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中,以

机械优化设计方法论文

浅析机械优化设计方法基本理论 【摘要】在机械优化设计的实践中,机械优化设计是一种非常重要的现代设计方法,能从众多的设计方案中找出最佳方案,从而大大提高设计的效率和质量。每一种优化方法都是针对某一种问题而产生的,都有各自的特点和各自的应用领城。在综合大量文献的基础上,总结机械优化设计的特点,着重分析常用的机械优化设计方法,包括无约束优化设计方法、约束优化设计方法、基因遗传算方法等并提出评判的主 要性能指标。 【关键词】机械;优化设计;方法特点;评价指标 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学,它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速,并且取得了可观的经济效益,在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展,现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心,以计算机为工具,向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多,从不同的角度出发,可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少,可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数,可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况,可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径,可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达,可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法,如数学规划法、最优控制法等。 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数,在优化过程中,这些参数就是自变量,一旦设计变量全部确定,设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数,设计变量数目越多,设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂,同时效益也越显著,因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。

机械优化设计——复合形方法及源程序

机械优化设计——复合形方法及源程序 (一) 题目:用复合形法求约束优化问题 ()()()2221645min -+-=x x x f ;0642 2211≤--=x x g ;01013≤-=x g 的最优解。 基本思路:在可行域中构造一个具有K 个顶点的初始复合形。对该复合形各顶点的目标函数值进行比较,找到目标函数值最大的顶点(即最坏点),然后按一定的法则求出目标函数值有所下降的可行的新点,并用此点代替最坏点,构成新的复合形,复合形的形状每改变一次,就向最优点移动一步,直至逼近最优点。 (二) 复合形法的计算步骤 1)选择复合形的顶点数k ,一般取n k n 21≤≤+,在可行域内构成具有k 个顶点的初始复合形。 2)计算复合形个顶点的目标函数值,比较其大小,找出最好点x L 、最坏点x H 、及此坏点x G .. 3)计算除去最坏点x H 以外的(k-1)个顶点的中心x C 。判别x C 是否可行,若x C 为可行点,则转步骤4);若x C 为非可行点,则重新确定设计变量的下限和上限值,即令C L x b x a ==,,然后转步骤1),重新构造初始复合形。 4)按式()H C C R x x x x -+=α计算反射点x R,必要时改变反射系数α的值,直至反射成功,即满足式()()()()H R R j x f x f m j x g

机械优化设计复习总结.doc

1. 优化设计问题的求解方法:解析解法和数值近似解法。解析解法是指优化对象用数学方程(数学模型)描述,用 数学 解析方法的求解方法。解析法的局限性:数学描述复杂,不便于或不可能用解析方法求解。数值解法:优 化对象无法用数学方程描述,只能通过大量的试验数据或拟合方法构造近似函数式,求其优化解;以数学原理 为指导,通过试验逐步改进得到优化解。数值解法可用于复杂函数的优化解,也可用于没有数学解析表达式的 优化问题。但不能把所有设计参数都完全考虑并表达,只是一个近似的数学描述。数值解法的基本思路:先确 定极小点所在的搜索区间,然后根据区间消去原理不断缩小此区间,从而获得极小点的数值近似解。 2. 优化的数学模型包含的三个基本要素:设计变量、约束条件(等式约束和不等式约束)、目标函数(一般使得目 标 函数达到极小值)。 3. 机械优化设计中,两类设计方法:优化准则法和数学规划法。 优化准则法:x ;+, = c k x k (为一对角矩阵) 数学规划法:X k+x =x k a k d k {a k \d k 分别为适当步长\某一搜索方向一一数学规划法的核心) 4. 机械优化设计问题一般是非线性规划问题,实质上是多元非线性函数的极小化问题。重点知识点:等式约束优 化问 题的极值问题和不等式约束优化问题的极值条件。 5. 对于二元以上的函数,方向导数为某一方向的偏导数。 函数沿某一方向的方向导数等于函数在该点处的梯度与这一方向单位向量的内积。梯度方向是函数值变化最快的方 向(最速上升方向),建议用单位向暈表示,而梯度的模是函数变化率的最大值。 6. 多元函数的泰勒展开。 7. 极值条件是指目标函数取得极小值吋极值点应满足的条件。某点取得极值,在此点函数的一阶导数为零,极值 点的 必要条件:极值点必在驻点处取得。用函数的二阶倒数来检验驻点是否为极值点。二阶倒数大于冬,取得 极小值。二阶导数等于零时,判断开始不为零的导数阶数如果是偶次,则为极值点,奇次则为拐点。二元函数 在某点取得极值的充分条件是在该点岀的海赛矩阵正定。极值点反映函数在某点附近的局部性质。 8. 凸集、凸函数、凸规划。凸规划问题的任何局部最优解也就是全局最优点。凸集是指一个点集或一个区域内, 连接 英中任意两点的线段上的所有元素都包含在该集合内。性质:凸集乘上某实数、两凸集相加、两凸集的交 集仍是凸集。凸函数:连接凸集定义域内任意两点的线段上,函数值总小于或等于用任意两点函数值做线性内 插所得的值。数学表达:/[^+(l-a )x 2]

关于现代机械设计创新方法的研究

关于现代机械设计创新方法的研究 摘要:随着我国企业机械优化设计方案的不断创新,一些新型的企业机械设计 程序对提升机械软件的创新应用具有重要的作用。机械软件人员还应当不断加强 专业学习,巩固专业知识,尤其要实现机械设计方案的创新发展与推广。相关企 业应当加强机械设计领域的成本投入与质量监管机制,使我国企业机械设计方案 得到优化。 关键词:机械设计;创新;研究 Abstract:with the continuous innovation of mechanical optimization design schemes in Chinese enterprises,some new enterprise mechanical design programs play an important role in promoting the innovative application of mechanical software. Mechanical software personnel should also continue to strengthen professional learning,consolidate professional knowledge,especially to realize the innovative development and promotion of mechanical design schemes. 前言: 时代的发展使得机械行业快速前进,此时与之相关的设计规定也越来越严格。创新是该 行业的一次重大发展。对于发展中的我们国家来讲,要想和世界先进水平保持一致,就要不 断优化设计理念,积极开展创新工作。 1 有关现代机械设计优化原理的概述 1.1 企业机械设计的概念和优化原理 企业机械设计主要是一些技术人员进行编程系统或者机械软件的设计工作,尤其是要实 现一些设计领域与机械设计方案的有效结合。计算机技术人员应当实现一些机械软件的有效 应用,尤其要实现机械设计原理的不断优化,创新机械工程设计方案。[1]企业机械设计人员 要合理设计相关的技术参数,将机械设计方案适用实现最优化。[2]企业机械设计人员还应当 实现机械系统的充分运用、充分发挥企业机械设计系统的创新功能,这有利于提升现代机械 设计的技术标准,这有利于促进我国现代机械人员实现整套机械设计的科学编制和优化设计。 1.2 现代企业机械设计的联系及特点 现代企业机械设计作为一种包含目标函数、控制语句、数据结构、对象编程的高级阵列 语言,企业机械设计和机械设计软件开发人员应当控制好输出和输入系统,有效指引用户在 命令窗口中输入有效的执行命令,编写灵活科学的应用程序和运行。现代企业机械设计具有 可拓展性强、可移植性好、工具方便特点的新型企业机械设计语言,有利于深入分析科学研 究和工程计算的不同领域,使软件用户能够充分利用企业机械设计的目标函数和数据文件, 具体包括企业机械设计桌面的编辑器和调试器,做好路径搜索和用户浏览工作,确保调试系 统的完备程序的有序运行。 2 现代企业机械设计原理在创新设计中的运用探究 2.1 现代企业机械设计在计算机语言中的运用 随着互联网的快速发展,企业机械设计在计算机语言中的运用中,它广泛运用于一些子 程序的机械优化设计中,并且具备了非常好的的语言指导功能和非常高的可靠性。现在企业

卓有成效的管理者-读书笔记

根据人力资源课老师的推荐,我有幸拜读了德鲁克的名著《卓有成效的管理者》,并受益匪浅。这本书的核心观点是:对组织负有责任,能影响组织经营成果的人,就是管理者。管理者的工作必须是卓有成效,卓有成效是可以学会的。 通过阅读总结,我认为要成为一个卓有成效的管理者,应当做到: 一、重视目标和绩效管理。通过确定自己的工作目标,让自己的工作更有计划性。使自己的日常工作始终围绕目标进行,通过责任意识将计划的执行到位,保证工作目标的实现。而现实中团队的目标,要通过组织来实现。这要求我们要加强组织内部沟通和团队合作,通过各种激励手段和培训等手段来实现组织目标。 二、做好时间管理。我认为要更好的实现目标,同一时间只做一件最重要的事情,这样才能做到最好。这就要求我们慎重设定自己工作的优先顺序,将宝贵的时间资源进行最合理的划分。 三、用人所长。如何发挥一个人的长处,使他在团队中做出最大贡献,这是我们学习人力资源管理课的目的。这要求我们根据工作中时刻变化的形势,对人员做出客观的评价,并合理搭配班子、进行性格互补和工作按流程咬合、做好人性的制衡,知人善用,善于挖掘人才、激发潜力,做好授权和及时沟通。 四、进行有效决策。管理者每天要做很多决策,这必然分散他的注意力,降低决策的效益。这就要求我们首先要关注经营核心,集中有限的精力投入到影响经营结果的核心业务上,从关乎企业命运的战略目标着手,审慎制定战术策略和行动措施,按工作的轻重缓急安排先后顺序,充分发挥组织内各人的专业学历、经历特长,在总结过往经验的基础上做好综合分析和换位思考,把握机遇,有胆有谋,进行有效的决策,完成组织目标。 五、关注运营体系建设。达成目标要讲究方法策略,这就要求我们在工作上有一套完整的运营管理体,使组织内各人各负其责,按照既定规范,最大效率的完成日常工作,将更多的经历和时间给予“危机管理”,才能确保企业长盛不衰。 结合着《卓有成效的管理者》中关于有效管理的方法和案例,我更深刻的认知到管理能够优化经营效果,特别是战略目标的确定、组织结构的设置、激励政策关注的核心对经营效果的影响是至关重要的,并书中的成熟做法,对照自身的不足,对日常工作进行了改进: 加强职业素养培养,强化时间管理和进度控制,时刻强调有效决策,将管理的基本常识用到日常工作中,关注自己的核心业务绩效,重视长久利益,做到顺时应势、与时俱进。 2、一向对畅销书有点抵制心理,也不知道是出于标新立异的想法还是觉得畅销书太过大众,体现不了自己的能力,总之这个想法一直制约着自己,让自己成为井底之蛙。上半年的《一个经济杀手的自白》让我已经感觉到,即使再大众读物,你大概也只知道其中的一小部分。这次看完《卓有成效的管理者》后,更是印证了这个想法。这段话写在开头,算是对自己的一个警醒:不要夜郎自大! 全书分7部分,分问题列表,时间管理,我能贡献什么,发挥别人长处,要事优先,决策要素和有效决策几个模块。除了第一部分仍然有部分意见不能苟同外,其他部分,看了深受启发。第一部分讲到:卓有成效是可以通过学习掌握的。个人以为,还需要天赋及管理者某些共同的性格特点(现在还不能完全描述,但是成功的管理者都有,做事持续跟进的能力),当然不排除为了更畅销,鼓励一下我们这样资质一般读者的购买潜力:)

30586机械优化设计考纲

高纲1513 江苏省高等教育自学考试大纲 30586 机械优化设计 南京理工大学编 江苏省高等教育自学考试委员会办公室 Ⅰ课程性质与课程目标 一、课程性质和特点 《机械优化设计》是高等工科院校中机械设计制造及其自动化专业现代设计方法模块的一门选修课程,它综合运用先修课程所学到的数学、计算机编程和机械等方面知识与理论,来解决机械工程领域内有关机构、机械零部件、机械结构及机械系统的优化设计问题及机械工程领域的其他优化问题。通过课程的学习可以培养学生运用现代设计理论与方法来更好地解决机械工程设计问题的能力。为进一步深入学习现代机械设计的理论与方法及更好地从事机械工程方面的设计、制造和管理等相关工作打下良好的基础。本课程的特点是数学基础理论与计算机编程语言与机械设计专业知识高度结合的综合课程。 二、课程目标 本门课程通过授课、练习和上机实践等教学环节,使学生树立机械优化设计的基本思想,了解机械优化设计的基本概念,初步掌握建立优化数学模型的基本方法和要求,了解和掌握一维搜索、无约束优化和约束优化中的一些基本算法及各种基本优化方法的特点和相关优化参数的选用原则,具有一定的编制和使用优化软件工具的能力,并具备一定的将机械工程问题转化为最优化问题并求解的应用能力。 三、与相关课程的联系与区别 本课程教学需要的先修课程:高等数学、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造装备设计、计算机编程语言。 本门课程要利用高等数学中有关偏导数、函数、极值、线性代数和矩阵等知识来

构建优化的方法;利用力学、机械设计和机械制造等方面的专业知识将工程问题转化成规范的优化设计数学模型,并利用计算机编程语言将优化方法和数学模型转化成可以执行的计算机程序,从而得到优化问题的解。因此,它既区别于基础的数学、力学课程和计算机编程语言课,又不同于机械设计和机械制造等机械专业课程,是利用数学方法和编程语言来解决机械工程设计问题的综合性课程。需要培养学生综合应用各选修课程知识解决工程设计问题的能力。 四、课程的重点和难点 本课程的重点内容:机械优化设计的基本概念、一维搜索优化方法、基本的无约束优化方法和约束优化方法。 本课程的次重点内容:机械优化数学模型建立方法和原则、优化设计的数学基础、线性规划方法、多目标和离散变量的优化方法。 本课程的的难点内容:约束优化方法、优化方法在机械工程设计中的实际应用。 Ⅱ考核目标 本大纲在考核目标中,按照识记、领会和应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。三个能力层次是递升的关系,后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是: 识记(Ⅰ):要求考生能够识别和记忆本课程中有关优化设计数学模型和各种基本优化方法基本概念、基本原理、算法特点、算法步骤等主要内容并能够根据考核的不同要求,做正确的表述、选择和判断。 领会(Ⅱ):要求考生能够领悟和理解本课程中有关优化问题数学建模、求解及各种基本优化方法的概念及原理的内涵及外延,理解各种优化方法的数学基础和求解步骤的确切含义,掌握每种方法的适用条件和优化参数选用原则;理解相关知识的区别和联系,做出正确的判断、解释和说明。 应用(Ⅲ):要求考生能够根据所学的方法,对简单的优化问题求解,得出正确的结论或做出正确的判断。能够针对具体、实际的工程情况发现问题,并能探究解决问题的方法,建立合理的数学模型,用所学的优化方法进行求解,并学会编程或利用现有优化软件求解优化问题。 Ⅲ课程内容与考核要求 绪论 一、学习目的与要求 了解机械优化设计的特点、发展概况以及本课程的主要内容。 二、课程内容 传统设计和优化设计的特点和区别,机械优化设计发展概况及本课程的主要内容。 三、考核知识点与考核要求 1. 传统设计和优化设计 识记:传统设计特点,传统设计流程; 领会:优化设计特点,现代设计流程。 2. 机械优化设计发展概况

机械优化设计方法基本理论

机械优化设计方法基本理论 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学,它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速,并且取得了可观的经济效益,在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展,现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心,以计算机为工具,向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多,从不同的角度出发,可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少,可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数,可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况,可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径,可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达,可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法,如数学规划法、最优控制法等 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数,在优化过程中,这些参数就是自变量,一旦设计变量全部确定,设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数,设计变量数目越多,设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂,同时效益也越显著,因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。 1.2 约束条件 约束条件是设计变量间或设计变量本身应该遵循的限制条件,按表达方式可分为等式约束和不等式约束。按性质分为性能约束和边界约束,按作用可分为起作用约束和不起作用约束。针对优化设计设计数学模型要素的不同情况,可将优化设计方法分类如下。约束条件的形式有显约束和隐约束两种,前者是对某个或某组设计变量的直接限制,后者则是对某个或某组变量的间接限制。等式约束对设计变量的约束严格,起着降低设计变量自由度的作用。优化设计的过程就是在设计变量的允许范围内,找出一组优化的设计变量值,使得目标函数达到最优值。

数学建模读书笔记

数学建模是通过对实际问题进行抽象、简化,反复探索,构件一个能够刻划客观原形的本质特征的数学模型,并用来分析、研究和解决实际问题的一种创新活动过程。 数学建模的几个过程: 模型准备:了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。 模型假设:根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。 模型建立:在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学结构。(尽量用简单的数学工具) 模型求解:利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计)。 模型分析:对所得的结果进行数学上的分析。 模型检验:将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,在次重复建模过程。 模型应用:应用方式因问题的性质和建模的目的而异 数学建模就是建立数学模型,建立数学模型的过程就是数学建模的过程,数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻划并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。 数学模型的分类 (1)按模型的应用领域分类: 生物数学模型,医学数学模型,地质数学模型,数量经济学模型,数学社会学模型等。(2)按是否考虑随机因素分类: 确定性模型与随机性模型 (3)按是否考虑模型的变化分类: 静态模型与动态模型 (4)按应用离散方法或连续方法分类: 离散模型与连续模型 (5)按建立模型的数学方法分类: 几何模型,微分方程模型,图论模型,规划论模型,马氏链模型等。 (6)按人们对是物发展过程的了解程度分类: 白箱模型:指那些内部规律比较清楚的模型。如力学、热学、电学以及相关的工程技术问题。灰箱模型:指那些内部规律尚不十分清楚,在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做的问题。如气象学、生态学经济学等领域的模型。 黑箱模型:指一些其内部规律还很少为人们所知的现象。如生命科学、社会科学等方面的问题。但由于因素众多、关系复杂,也可简化为灰箱模型来研究。 数学建模方法

MATLAB软件在机械优化设计中的应用研究

摘要本文分析了MATLAB软件在机械优化设计中常用的线性规划、一维优化、无约束非线性优化及约束非线性优化四种优化问题的标准数学模型、调用函数及参数的设置。并以具体实例对利用MATLAB解决优化问题的具体过程进行了详细的阐述,该过程可以供工程设计人员参考,以提高优化设计效率。 关键词机械优化设计MATLAB Research on Application of MATLAB Software in Mecha-nical Optimization Design//Jiao Lili Abstract Standard mathematical model,function and the para-meter settings of matlab software which used in mechanical optimization design such as linear programming,one-dimensional optimization,unconstrained nonlinear optimization and constrained nonlinear optimization were analyzed.Specific process of solving the optimization problem with Matlab is expounded by concrete examples,the process could be referenced by engineering staff, and then improve the efficiency optimization design. Key words mechanism;optimization design;Matlab Author's address Faculty of UG,Yancheng Institute of Techn-ology,224051,Yancheng,Jiangsu,China 机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在对机械产品的形态、几何尺寸关系以及其他因素的限制(约束)范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值的一种现代设计方法。目前,已有很多成熟的优化方法程序可供选择,但它们各有自己的特点和适用范围,实际应用时必须注意因为优化方法或初始参数选择而带来的收敛性等问题。而M ATLAB语言的优化工具箱则选用最佳方法求解、初始参数输入简单、语法符合工程设计语言要求、编程工作量小、优越性明显。 1MATLAB优化函数介绍 M ATLAB是美国M athWorks公司于20世纪80年代中期推出的数学软件,其优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。M ATLAB优化工具箱可以解决线性规划、非线性规划和多目标规划等问题。具体包括线性、非线性最小化,最大最小化,二次规划,半无限问题,线性、非线性方程(组)的求解,线性、非线性的最小二乘问题以及整数规划等问题的求解。另外,该工具箱还提供了线性、非线性最小化,方程求解,曲线拟合,二次规划等问题中的大型课题的求解方法。为优化方法在工程中的实际应用提供了更方便快捷的途径。 M ATLAB优化工具箱能解决很多优化问题,但从目标函数、约束条件和设计变量的性质上划分,典型的机械优化问题大致分为线性规划问题、一维优化问题、多维无约束非线性规划问题、约束非线性规划问题几大类型。表1中列出了几种优化类型的标准数学模型、M ATLAB优化函数及相应的调用形式、函数中的一些参数的详细说明。 当优化问题的目标函数是优化变量的线性函数,且约束条件也是优化变量的线性等式或不等式时,该问题为线性规划问题。当优化问题中只有一个变量时,无论目标函数是变量的线性关系还是非线性关系都属于一维优化问题,只要调用fminbnd函数即可实现优化目标的求解。如目标函数和约束函数中存在一个或多个非线性函数时,则为非线性规划问题。非线性规划问题则又分为无约束和有约束两大类。 求解无约束优化问题的方法有很多,包括直接搜索法的坐标轮换法、鲍威尔法、单形替换法,间接法的梯度法、牛顿法和变尺度法等。直接搜索法适用于目标函数高度非线性,没有导数或导数很难求的情况,其缺点是收敛速度慢。在函数的导数可求的情况下,梯度法是一种更优的方法,该法利用函数梯度(一阶导数)和Hessian矩阵(二阶导数)构造算法,可获得更快的收敛速度。M ATLAB优化工具箱中的fminunc或fminsearch函数其默认实现思想是BFGS(Broy-den-Fletcher-Gold farb-Shanno)变尺度法。函数fminunc要求目标函数必须连续,函数fminsearch常用来处理不连续的目标函数,对于求解二次以上的问题,fminsearch函数比fmin-unc函数有效。 机械优化设计问题大多是有约束非线性规划问题。有约束非线性规划问题的解法有很多,但这些算法仅能解决某类特殊的非线性规划问题。早期的方法通常是通过构造惩罚函数来将有约束的优化问题转化为无约束优化问题进 中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1672-7894(2011)16-090-02 优化类型线性规划一维约束优 化 无约束非线 性规划 约束非线性 规划 数学模型min f(x) M ATLAB 优化函数linprog fminbnd fminunc、 fminsearch fmincon 常用调用形式[x,fval,exitflag]= linprog(f,A,b,Aeq, beq,lb,ub,x0) [x,fval,exitflag] =fminbnd(fun, lb,ub) [x,fval,exitflag] =fminunc [/fminsearch] (fun,x0) [x,fval,exitflag] =fmincon(fun, x0,A,b,Aeq, beq,lb,ub, nonlcon) 参数解释1.线性规划中f为优化变量x的系数向量,其他类型的f(x)要定义成M ATLAB函数文件(fun); 2.Ax≤b为线性不等式约束,A为不等式约束系数矩阵,b为不等式约束右端向量; 3.Aeq*x=Beq为线性等式约束,Aeq为等式约束系数矩阵,beq 为等式约束右端向量; 4.c(x)≤0和ceq(x)=0分别为非线性不等式约束和等式约束,要定义成M ATLAB函数文件(nonlcon); 5.ub,lb,x0分别为优化变量x的上界、下界和初始值; 6.x,fval,exitflag分别是返回目标函数的最优解x,在x点的函数值,算法的终止标志(为1时算法收敛)。 表1MATLAB优化函数 min f T x s.t. Ax≤b Aeq*x=Beq lb≤x≤u ≤ b s.t.lb≤x≤ub min f(x) s.t. Ax≤b Aeq*x=Beq c(x)≤0 ceq(x)=0 lb≤x≤u ≤ ≤ ≤ ≤≤ ≤ ≤ ≤ ≤≤ ≤ b min f(x) 90

失控读书笔记

失控读书笔记 【篇一:《失控-人类的最终命运和结局》读后感】 《失控—全人类的最终命运和结局》 读后感 一班钟超 《失控》可以说是1990年面世的最伟大的一本书,用着超前的眼 光系统的阐述了很多让我们为之惊叹的领域。《失控》中涉及到的 学科无所不包,其中,让我比较印象深刻的一些知识是生物学、进 化论、分布式、生态学、电子货币、收益递增定律、预言机以及其 中的大总结九律。 生物学:《失控》里有一个让我惊骇的预言是,机械会具有生物特性,人工生命会失去控制成为世界的未来,机械可以生物化,生物 也将机械化。我也幻想如果把我骨骼都换成坚硬的金属,那么我会 变得更加powerful,或者把我的大脑移植到机器人身上,我还是我,只是我的身体换了。或许一天会实现吧。 进化论:我们一直在学校接受达尔文进化论的思想,孰不知这不过 是进化论的一个重要分支,但不是进化论的全部。另外达尔文理论 的一个弱点:“达尔文曾经主动提供过一个实例来说明他的理论所遇 到的困难,就是高度复杂的人眼。设计精巧且相互作用的晶状体、 虹膜、视网膜等结构,看起来确实挑战了达尔文那种“轻微、累进的”随机改进机制的可信度。没有进化完全的眼睛中,真不知道某些部 分会有什么用。” 进化是什么?进化是什么样子的?为什么会有的生物可以进化成能 适应环境,有的生物又没有进行这种进步式的进化呢?达尔文进化 论只告诉我们优胜劣汰,但是没告诉我为什么有这些差别。 分布式:蜂群意识是自然界的分布式,蜜蜂,或者蚂蚁,或者你我 的生命,群氓却有集体的智慧,仿佛有一只看不见的手让智能“涌现”出来。但是群体不是最优的,也不可控,不可预测,不可控,非即刻。 群氓的智慧太深奥,放任失控,如何利用?我有时候觉得现在 web2.0的ugc有一点集体智慧的意思,或者一个社会的管理,是否 放任失控才能发展得更好? 生态学:《失控》里讲了很多关于生态圈二号的这项实验。生态圈 二号犹如一个微型的地球,它的建立和维护让人类知道地球的一切

优化作业

第1章 思考题 1. 何为约束优化设计问题?什么是无约束优化设计问题?试各举一例说明。机械优化设计问题多属哪一类? 2. 一般优化问题的数学模型包括哪些部分?写出一般形式的数学模型。 3. 试简述优化算法的迭代过程。 习题 1. 画出满足下列约束的可行域。 g1(X )= 3x1+2x1-48≤0 g2(X )= x1–18+x2≤0 g3(X )=–x1≤0 g4(X )=–x2≤0 2. 试将优化问题 min F (X)=x12+x22-4x2+4 X∈D?R2 D:g1(X )= 1-x1+x22≤0 g2(X )= x1-3≤0 g3(X )= -x2≤0 的目标函数等值线和约束边界曲线勾画出来,并回答下列问题: (a) X=[1,1]T是不是可行点? (b) T X? ? ? ?? ? = 2 1 2 5 是不是可行点? (c) 可行域D是否为凸集,用阴影线描绘出可行域的范围。 3. 已知某约束优化问题的数学模型为 min F (X)=(x1-3)2+(x2-4)2 X∈D?R2 D:g1(X )= x1-5+x2≤0 g2(X )= 2.5 -x1+x2≤0 g3(X )= -x1≤0 g4(X )= -x2≤0 (1) 该问题是线性规划问题还是非线性规划问题? (2) 按一定比例画出目标函数F(X )的值分别等于1、2、3时的三条等值线,并在图上划出可行域。 (3) 在图上确定无约束最优解和约束最优解。 (4) 若在该问题中又加入等式约束h(x)= x1-x2=0,其约束最优解X*、F(x*)又为多少? 第2章 思考题

1. 试说明函数的方向导数与梯度之间的关系?研究函数的梯度对求函数的极值有什么意义?为什么说梯度方向是函数值上升最快的方向只是函数的一种局部性质? 2. 怎样判断多元函数有无极值? 习题 1. 试将函数F (X ) = x 12-x 1x 2+x 22写成矩阵向量式,并判断其二次型的系数矩阵是否为正定。 2. 试用矩阵形式表示函数F (X ) = x 12 +x 22-x 1x 2-4x 2+60,并写出其海森矩阵。 3. 求函数121222122 123)(x x x x x X F --+=在点X (0) =[-2,4]T 处的梯度。 4. 计算二元函数F (X ) = x 13 - x 1x 22+5x 1 -6在点X (0) =[1,1]T 处沿方向L =[-1,2]T 的方向导数F L ' (X (0) )和沿梯度方向?F (X (0) )的方向导数F ?F ' (X (0) )。 5. 已知目标函数 F(X)=(x 1-2)2+x 22 X =[x 1,x 2]T ∈&?R 2 在不等式约束 g 1(X)=x 12+x 2-1≤0 g 2(X)= -x 2≤0 g 3(X)= -x 1≤0 条件下求得最优点为X *=[1,0]T ,用库恩-塔克条件检验该点是否为条件极值 。 第3章 思考题 1. 为什么说一维优化方法是优化方法中最简单、最基本的方法? 2. 何为初始单峰区间,它在一维优化方法中有何意义? 3. 利用0.618法和二次插值法求解一维优化问题的基本思想各是什么? 4. 0.618法和二次插值法各有什么优缺点? 5. 对二次函数用二次插值法求优时,为什么从理论上说只需进行一次迭代就可求得最优点? 习题 1. 试用进退法确定函数F (x )=3x 3-8x +92的初始单峰区间,给定初始点x 0=0,初始步长h =0.1。 2. 试用黄金分割法求函数F (x )=(x -3)2的最优解(最小值)。已知初始单峰区间为[1,7],迭代精度为ε=0.4。 3. 试用二次插值法求函数F (x ) =8x 3-2x 2-7x +3的最优解。给定初始区间[0,2],迭代精度为ε =0.01。 4. 分别利用黄金分割法和二次插值法的程序求函数F (x ) =x 4-4x 3-6x 2-16x +4的最小值,给定单峰区间为[-1,6],精度要求ε =0.05。 5. 已知某汽车行驶速度x (km/min)与百公里油耗Q ( l )的函数关系为)(20)(l x x x Q +=,试用黄金分割法求当速度x 在0.2~1(km/min)时的最经济的车速x *,并计算此时汽车每行驶100km 的油耗量是多少?

机械优化设计习题及答案

机械优化设计习题及参考答案 1-1.简述优化设计问题数学模型的表达形式。 答:优化问题的数学模型是实际优化设计问题的数学抽象。在明确设计变量、约束条件、目标函数之后,优化设计问题就可以表示成一般数学形式。求设计变量向量[]12T n x x x x =L 使 ()min f x → 且满足约束条件 ()0 (1,2,)k h x k l ==L ()0 (1,2,)j g x j m ≤=L 2-1.何谓函数的梯度?梯度对优化设计有何意义? 答:二元函数f(x 1,x 2)在x 0点处的方向导数的表达式可以改写成下面的形式:??? ?????????????=??+??= ??2cos 1cos 212cos 21cos 1θθθθxo x f x f xo x f xo x f xo d f ρ 令xo T x f x f x f x f x f ?? ????????=????=?21]21[)0(, 则称它为函数f (x 1,x 2)在x 0点处的梯度。 (1)梯度方向是函数值变化最快方向,梯度模是函数变化率的最大值。 (2)梯度与切线方向d 垂直,从而推得梯度方向为等值面的法线方向。梯度)0(x f ?方向为函数变化率最大方向,也就是最速上升方向。负梯度-)0(x f ?方向为函数变化率最小方向,即最速下降方向。 2-2.求二元函数f (x 1,x 2)=2x 12+x 22-2x 1+x 2在T x ]0,0[0=处函数变化率最 大的方向和数值。 解:由于函数变化率最大的方向就是梯度的方向,这里用单位向量p 表示,函数变化率最大和数值时梯度的模)0(x f ?。求f (x1,x2)在

《机电设备管理技术》读书笔记

1*如何做好设备管理工作 目前许多企业都采用了现代设备管理理论与方法—设备综合管理。设备综合管理是运用长远的、全面的、系统的观点,采取一系列技术的、经济的、组织的措施,力求设备寿命周期费用最经济,综合效率最高,从而获得最佳经济效益。设备综合管理的特点:一是全过程(一生)管理;二是全员参加管理(从企业领导到生产工人);三是价值管理。全过程管理是基础,全员参加是手段,价值管理是目的。搞好设备管理工作,必须根据国家及各部委、总公司所颁布的法规、制度行事。坚持专管与群管相结合;技术管理与经济管理相结合;设备管理与生产相结合;设计、制造与使用相结合;设备维护保养与计划检修相结合;设备维修与技术改造相结合;设备管理与技术开发及智力开发相结合;思想政治工作与物质奖励相结合。上述原则具体说明如下。。专管与群管相结合各企业应当按照上级规定,根据本单位生产规模与实际需要,建立一支强有力的设备专门管理系统。建立优化组合的组织机构及专业设备管理队伍,制定切实可行的管理制度。公司经理和生产厂长等主要领导干部要把设备管理工作列入主要议事日程,对设备管理的方针、目标做出决策。要有一名副经理(副厂长)主管设备工作,同时根据需要设置总机动师或分设总机械师和总动力师。总机械师和总动力师在主管经理(厂长)和总工程师领导下,负责设备技术管理工作。车间由一名副主任主管设备,并配备管理设备的专职工程技术人员;工段、班组也有兼职设备员;形成一个设备管理网。并建立相应的管理制度和规程,以使工作有章可循。在工厂企业中,直接操纵设备、维修设备的是广大生产工人和检修工人。他们对设备的性能、工作状态及存在的问题最熟悉了解。他们是设备的主人,而且他们对自己操纵的设备日常维护负有具体责任。因此,完全应当发挥他们管理设备的积极性。在设备管理工作中要强调人的因素,要充分调动生产工人和维修工人的积极性。中国石油化工总公司在其制定的《设备技术管理制度(试行)》中,要求设备维护实行专机专责制或包机制。要求做到台台设备、条条管线、个个阀门、块块仪表有人负责。操作人员对所用设备要做到“四懂”(懂结构、懂原理、懂性能、懂用途)、“三会”(会操作、会维护保养、会排除故障)。搞好设备润滑,坚持“五定”和“三级过滤”(即定人、定点、定质、定量、定时;“三级过滤”为从领油大桶到岗位储油桶、岗位储油桶到油壶、油壶到加油点)。操作工应保持本岗位的设备、管道、仪表盘、油漆、保温完整,地面清洁。应加强静密封点管理,消除跑、冒、滴、漏,努力降低泄漏率。要搞好环境卫生,做到文明生产。990年4月,中国石油化工总公司检查某石化总厂的一个循环水泵房:4台泵,台台完好;4个润滑点都及时保持润滑良好;769个静密封点,只有一点不明显的泄漏,泄漏率只有0。%。;7盏灯具完好;774块玻璃,块块明亮无缺;工具箱工具摆放整齐,对号人座;备用设备班班盘车,靠背轮上有记号。泵体的颗颗螺丝发亮,阀门的根根丝杆见光。他们真正做到了“屋外与屋内一个样,高空与地面一个样,后院与前

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