系統(tǒng)動力學(xué)論文精選(九篇)

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第1篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

一、云環(huán)境下跨組織知識共享影響因素的分析

跨組織知識共享是一個包含多種影響因素的復(fù)雜過程，這些因素之問相互關(guān)聯(lián)、作用，形成}一分復(fù)雜的遞階因素鏈叭基于國內(nèi)外研究人員在知識轉(zhuǎn)移影響因素方面的研究成果13-71并且考慮當(dāng)前云環(huán)境對于跨組織知識共享影響，文章認(rèn)為跨組織知識共享的影響因素主要包括兩個維度的內(nèi)容:知識提供方的知識共享促進機制以及知識接收方的知識共享促進機制(為了便于描述，文章用KP表示知識提供方，KR表示知識接收方)

1綜合云能力

組織的云能力是文章為了研究云環(huán)境對于跨組織知識共享的影響引入的一個概念，是組織應(yīng)用云計算技術(shù)和服務(wù)的能力，主要由云技術(shù)應(yīng)用能力和云思維能力組成。技術(shù)應(yīng)用能力是組織應(yīng)用不同層次的云計算服務(wù)，并和組織已有信息系統(tǒng)或者TC資源整合的技術(shù)能力。在知識共享的情境下，云技術(shù)應(yīng)用能力體現(xiàn)在知識共享過程中應(yīng)用云技術(shù)或者部署應(yīng)用基于云技術(shù)的知識管理系統(tǒng)的能力。云計算的按需計算特征使得組織的云技術(shù)應(yīng)用能力越高，其TC相關(guān)成本就越有可能降低，越能夠促進知識共享的績效。云思維能力是一種意識，認(rèn)為云環(huán)境能夠延伸組織的TC能力的思維能力。在知識共享情境下，具備良好云思維的能力的組織可以更容易地在云環(huán)境中發(fā)現(xiàn)機遇，提高知識共享的效率。由于知識共享是一個交互的過程，在知識共享過程中，單獨考慮某一方知識主體的云能力是不現(xiàn)實的，應(yīng)從整體的角度去考慮知識共享雙方適應(yīng)和利用云環(huán)境的綜合能力，即綜合云能力?？梢杂靡粋€簡便的辦法獲得知識共享系統(tǒng)的綜合云能力:綜合云能力=佚口識提供方云能力+知識接收方云能力。

2相五信任程度

信任表示對對方承諾的可靠性以及其認(rèn)真履行合作關(guān)系規(guī)定的義務(wù)的信任程度。在知識共享情境下，企業(yè)之問相互信任可以使對方感覺到受到尊重，從而更愿意將自身的知識與技術(shù)與其他成員共享ray M ark Easterby Sm iih等認(rèn)為當(dāng)知識提供方認(rèn)為共享知識存在影響其競爭優(yōu)勢的風(fēng)險時，知識接受方接受到知識將是無用或者質(zhì)量不高的甚至根本接收不到任何知識共同樣，如果知識接受方對于知識提供方?jīng)]有充分的信任，則知識共享過程則是無效率的。和云能力一樣，知識共享的效率依賴于知識共享雙方相互信任的程度。

3知識復(fù)雜度

知識越隱性越復(fù)雜，越不容易通過編碼的方式共享，為了能夠達到有效的知識共享，知識提供方和知識接收方都需要支付更多的成本。一些實證研究也證明了知識的復(fù)雜性是影響組織知識轉(zhuǎn)移的重要因素之一，并且認(rèn)為知識的復(fù)雜性和知識轉(zhuǎn)移負(fù)相關(guān)導(dǎo)。在文章中知識復(fù)雜度主要體現(xiàn)兩個方面:知識提供者共享知識的復(fù)雜度、知識接收者回報知識的復(fù)雜度。

4吸收能力

知識吸收能力為相對于知識提供方，知識接收方認(rèn)識、消化和應(yīng)用新知識的能力，是一個相對的概念。目前大量文獻已經(jīng)論述了吸收能力的重要作用，并且現(xiàn)有的大多數(shù)證據(jù)都表明了吸收能力的增強能促進組織問知識轉(zhuǎn)移，并且有助于增加企業(yè)內(nèi)各部門之問相互學(xué)習(xí)的知識量。在文章中，吸收能力體現(xiàn)為兩個方面:知識接收者對于共享知識的吸收能力、知識提供者對于回報知識的吸收能力。

二、云環(huán)境下組織問知識共享系統(tǒng)動力學(xué)模型

知識系統(tǒng)是智能型復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)，知識共享是在受控環(huán)境中實現(xiàn)知識從擁有者到接受者的傳播活動，是一種包含反饋的雙向交流、縮小組織之問知識差距的過程，所以可以利用系統(tǒng)動力學(xué)方法對知識共享系統(tǒng)進行分析，許多文獻也已經(jīng)證明了組織問知識共享系統(tǒng)符合系統(tǒng)動力學(xué)建模的基本條件，可以用系統(tǒng)動力學(xué)方法進行建模仿真。

1模型限定條件

為了既能夠接近于現(xiàn)實，又能夠充分利用系統(tǒng)動力學(xué)理論和技術(shù)對云環(huán)境下的跨組織的知識共享問題進行深入的分析，本模型具體限定如下:

第一，知識共享系統(tǒng)的行為主體限定為知識提供方以及知識接收方。第二，將知識共享回報因素考慮進模型，并且限定于回報是以知識的形式體現(xiàn)的貨幣或者其他形式的回報不在模型考慮范圍之向。知識提供方吸收回報知識的過程同樣也是一個知識共享的過程，會受到相關(guān)因素的制約。第三，基于知識生命周期的理論隊，對于組織來說，知識不是永遠積聚下去的，當(dāng)知識不再能夠給組織帶來任何價值的時候，就會被淘汰。

2系統(tǒng)邊界的界定

系統(tǒng)動力學(xué)認(rèn)為，內(nèi)因決定了系統(tǒng)的行為，但是一個系統(tǒng)不可能是一個自給自足的、完全和外界隔離的系統(tǒng)，因此選擇合理的系統(tǒng)邊界和特定問題相關(guān)的外生變量是模型成功的關(guān)鍵。文章的研究對象是云環(huán)境下的組織問的知識共享系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)存在兩類主體:知識提供者和知識接收者;知識共享活動是一個雙向的過程:知識提供方共享知識，知識接收方接收并回報知識。

3因果關(guān)系分析

在知識共享過程中，知識提供方的知識存量主要取決于知識創(chuàng)新、知識淘汰以及吸收知識接收方的回報知識，知識接收方的知識存量則主要由知識創(chuàng)新、知識淘汰和吸收共享知識所決定云環(huán)境下跨組織知識共享的因果關(guān)系圖。

第2篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

【關(guān)鍵詞】翼片；動力學(xué)；ADAMS；FLUENT

1.引言

空投滑翔體與飛機分離一段時間后滑翔翼展開。此時滑翔體具有較高的水平運動速度和一定的豎直運動速度，翼板在展開機構(gòu)和在空氣動力的共同作用下迅速展開，運動到極限位置與限位固定鎖緊裝置發(fā)生碰撞并鎖緊。該過程是一個及其復(fù)雜的過程，在設(shè)計過程中，明確翼板的展開方式，掌握翼板的動力學(xué)參數(shù)，對翼板的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重要指導(dǎo)意義。

本文對包腹翼展開過程進行了動力學(xué)分析，建立了動力學(xué)模型；通過對翼板流體動力學(xué)仿真計算，得到了翼板的流體動力方程。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用ADAMS建立了翼板展開過程的動力學(xué)仿真模型，通過仿真計算，得到了翼板在展開過程中的運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)。

2.系統(tǒng)動力學(xué)分析

2.1 坐標(biāo)系

在分析過程中，由于開翼時間比較短，忽略系統(tǒng)縱向速度變化，并且假設(shè)滑翔體不動，受到系統(tǒng)運動反方向的氣流，這樣該系統(tǒng)就簡化成一個二自由度系統(tǒng)，建立如圖1所示的直角坐標(biāo)系xoy。為了更方便進行動力學(xué)分析，采用廣義坐標(biāo)系θ1、θ2來描述該系統(tǒng)，其中θ1是翼片1的弦與豎直方向的夾角，θ2為翼片2的弦與豎直方向的夾角。A、B分別為翼片1和翼片2的質(zhì)心。

3.動力學(xué)仿真

在ADAMS中建立模型，如圖3所示。

仿真結(jié)果可以看出，展開過程中翼片2首先開始動作，繞兩翼片的連接軸旋轉(zhuǎn)展開，只到兩翼片限位機構(gòu)發(fā)生碰撞并鎖定，在此過程中翼片1保持不動，當(dāng)兩翼片之間鎖定之后，一起繞翼片1與滑翔體之間的軸旋轉(zhuǎn)展開到位。整個過程用時0.18s，兩翼片所受最大流體力分別為730N和623N，翼片展開最大角速度為1336°/s。

4.結(jié)束語

本文對翼片展開全過程的系統(tǒng)動力學(xué)特性進行了研究，得到了翼板的流體動力特性、運動學(xué)和動力學(xué)特性，為翼片結(jié)構(gòu)的強度校核提供了輸入，對翼片的設(shè)計和修改提供了強有力的技術(shù)支持，也為同類機構(gòu)的設(shè)計提供了快捷的研究方法。

參考文獻

[1]李莉，任茶仙，張鐸.折疊翼機構(gòu)展開動力學(xué)仿真及優(yōu)化[J].強度與環(huán)境，2007，34（1）：17-21.

[2]譚湘霞.折疊翼彈性動力學(xué)分析[D].西北工業(yè)大學(xué)801教研室碩士學(xué)位論文，1999.

第3篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

論文關(guān)鍵詞:高速凸輪機構(gòu)動力學(xué)模型動力學(xué)仿真

0引言

高速凸輪機構(gòu)中，由于構(gòu)件的慣性力較大，構(gòu)件的彈性變形及在激振力作用下系統(tǒng)的振動不能忽視，一方面它使得從動系統(tǒng)輸出端的運動規(guī)律與輸入端的運動規(guī)律存在差異，需要適當(dāng)修正輸入端運動規(guī)律，使輸出端運動規(guī)律符合設(shè)計要求;另一方面，約束反力一直處于變化狀態(tài)，了解約束反力的變化規(guī)律可為工程技術(shù)人員設(shè)計軸承和構(gòu)件尺寸提供設(shè)計數(shù)據(jù)。

1凸輪機構(gòu)動力學(xué)模型的建立及其動力學(xué)方程式

為了簡化計算，通常將構(gòu)件的連續(xù)分布質(zhì)量看作是集中在一點或若干點的集中質(zhì)量，用無質(zhì)量的彈簧來表示構(gòu)件的彈性，用無質(zhì)量、無彈性的阻尼元件表示系統(tǒng)的阻尼，并忽略一些次要的影響因素，從而把凸輪機構(gòu)簡化為由若干無彈性的集中質(zhì)量和無質(zhì)量的彈簧以及阻尼元件組成的彈性系統(tǒng)。圖1為偏置尖底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)及其動力學(xué)模型。滾子和凸輪軸因剛性大可不計其彈性變形。彈性系統(tǒng)的運動微分方程為:

中E為從動件材料彈性模量，A為從動件截面積，1,為從動件長度;

在不考慮工作載荷對凸輪機構(gòu)輸出件運動規(guī)律的影響，并忽略阻尼和鎖合彈簧的彈簧剛度的情況下，該彈性系統(tǒng)的運動方程式簡化為:

2凸輪機構(gòu)運動學(xué)仿真

利用Matlab語言對凸輪機構(gòu)進行運動學(xué)仿真。假設(shè)凸輪軸采用鑄鐵，滾子采用青銅材料，從動件采用45鋼(E-----206GPa,p=7850kg/m3，直徑為20mm,長度為1000mm，則m=2.46k,kf=6.5Xl0’N/m,忽略鎖合彈簧的彈簧剛度和系統(tǒng)阻尼系數(shù)，得到系統(tǒng)固有頻率為:

由于當(dāng)激振頻率與系統(tǒng)固有頻率之比大于等于0.1時，成為高速凸輪，取激振頻率為800rad/s.

擺線運動規(guī)律的加速度曲線沒有突變，理論上不存在沖擊，故常用于高速凸輪機構(gòu)，下面運用擺線運動規(guī)律來求解動態(tài)下從動件的實際運動規(guī)律。擺線運動規(guī)律的位移方程式為:

根據(jù)式(2)、式((4)、式(5)解微分方程，利用Matlab得出其理論和實際的運動曲線，見圖2.中國-從圖2中可以看出，實際輸出曲線和理論輸出曲線存在一定的偏差。將式(2)中的從動件輸出端位移y，改為擺線運動規(guī)律，解微分方程求出從動件輸人端位移y，從而對凸輪輪廓進行適當(dāng)修正，使實際輸出曲線盡可能接近擺線運動規(guī)律。修正后凸輪輪廓曲線為:

3凸輪機構(gòu)動力學(xué)仿真

由于凸輪機構(gòu)為負(fù)配置，壓力角a公式為:

分別對實際輸出曲線方程進行一次和二次求導(dǎo)，由于凸輪機構(gòu)為負(fù)配置，推程時的壓力角大于回程時的壓力角，因此推程時凸輪所受的力大于回程。在不考慮靜態(tài)力的作用下，利用Matlab軟件進行編程，得出凸輪軸推程時所受力的變化規(guī)律圖，就可滿足設(shè)計軸承和構(gòu)件尺寸的需要。

圖3為從動件作用于凸輪軸上的力隨時間的變化規(guī)律。從圖3中可以看到，凸輪軸在從動件運動方向上所受的力遠遠大于在其垂直方向上所受的力，凸輪軸在徑向要承受很大的力，因此增加凸輪軸的剛性可以在很大程度上提高凸輪機構(gòu)的動態(tài)性能。

第4篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

論文關(guān)鍵詞：擋泥板，模態(tài)分析，拓?fù)鋬?yōu)化，HyperWorks

 

0 引言

汽車覆蓋件在拉延成型時，由于其塑性變形的不均勻性，往往會使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受振動后會產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時就會發(fā)生振動，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。如圖1所示，為某國產(chǎn)轎車的擋泥板模型。擋泥板作為汽車覆蓋件的一種，在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)其剛度不夠而導(dǎo)致故障，必須予以提高。鑒于此，在Solidworks中建立實體模型，在HyperWorks環(huán)境中對該擋泥板進行了有限元建模和模態(tài)分析，得到此覆蓋件的固有頻率以及相應(yīng)振型，并運用HyperWorks的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)對該發(fā)動機罩進行了拓?fù)鋬?yōu)化分析，得到最優(yōu)的加強筋布局，并重新建模，然后對新模型進行模態(tài)分析機械論文，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化之后的結(jié)果提高了該覆蓋件的低階固有頻率。

圖1 擋泥板的三維實體模型

1 擋泥板模態(tài)分析

1.1 模態(tài)分析基本理論

模態(tài)分析是動力學(xué)分析的基礎(chǔ)，模態(tài)分析的最終目的是確定描述結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的固有頻率、阻尼比以及振型等參數(shù)，為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動特性分析、振動故障診斷和預(yù)報以及結(jié)構(gòu)動力特性的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。

N自由度無阻尼系統(tǒng)的自由振動可表示為：

（1）

由于彈性體的自由振動可以分解為一系列簡諧振動的疊加，因此可設(shè)式(1)的解為:

（2）

式中,實數(shù),為簡諧運動的頻率;任意常數(shù)。

將式（2）代入式（1）得：

（3）

將它展開可得到關(guān)于的n 次代數(shù)式:

（4）

頻率方程的n個根均為正實根,它們對應(yīng)于系統(tǒng)的n個自然頻率,假定各根互不相等,即沒有重根,由小到大按次序排列為

（5）

將求得(r=1,2，n)分別代入方程(3)求得相應(yīng)的，這就是系統(tǒng)的模態(tài)向量或振型向量。

1.2 擋泥板有限元模型模態(tài)分析結(jié)果

圖2 擋泥板有限元模型

在Hypermesh中對結(jié)構(gòu)件中進行有限元網(wǎng)格劃分，根據(jù)擋泥板為板殼結(jié)構(gòu)的特點，采用了高精度的四邊形單元和三角單元進行網(wǎng)格劃分，得到的單元總數(shù)為1258個，剛性體單元2個，節(jié)點數(shù)為1976個，其中四邊形單元1200個，三角形單元58個論文開題報告。擋泥板有限元總成模型，如圖2所示。

對結(jié)構(gòu)件單獨進行動力學(xué)模態(tài)計算時，結(jié)構(gòu)件的彈性模量為2.06GPa ,泊松比為0.3,材料密度為7900kg/m3，擋泥板的厚度為0.3mm，在結(jié)構(gòu)件的兩個螺孔處通過剛性單元建立約束條件，約束其6個自由度,然后在OptiStruct 中進行動力學(xué)振動模態(tài)的計算, 提取前6階模態(tài)頻率。同時在HyperView中瀏覽相應(yīng)的模態(tài)振型,得到前6階模態(tài)頻率,其模態(tài)振型依次如圖3所示。

圖3 擋泥板初始模型的前六階模態(tài)振型

由模態(tài)分析結(jié)果可知，第1階頻率（整體彎曲）為43.61Hz。而實際工作環(huán)境中要求該擋泥板的第一階固有頻率不得低于50Hz，因此不符合條件，這是導(dǎo)致故障的直接原因。提高擋泥板的剛度，可考慮在發(fā)動機罩上設(shè)置加強筋，提高低階模態(tài)頻率，增加擋泥板的剛度。因此，在設(shè)計方案的優(yōu)化過程中，根據(jù)實際制造工藝以及成本控制的要求，通過優(yōu)化擋泥板加強筋位置，提高低階固有頻率，增加擋泥板的剛度。

表1 擋泥板前6階固有頻率

階次

固有頻率(Hz)

1

43.6

2

68.7

3

98.27

4

110.9

5

154.7

第5篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：復(fù)雜系統(tǒng)；城鄉(xiāng)空間；城鄉(xiāng)關(guān)系；城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌規(guī)劃

中圖分類號：F294；N94 文獻標(biāo)識碼：A

1 引言

近十幾年來，伴隨社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展和經(jīng)濟的高速增長，我國城鎮(zhèn)化進程逐步加快，城鎮(zhèn)化水平日益提高。從1978年到2011年，城鎮(zhèn)人口從1.72億增加到6.9億，城鎮(zhèn)化率從17.92%提升到51.27%。但同時，在我國的城鎮(zhèn)化進程中仍然存在諸多矛盾，如城鎮(zhèn)體系發(fā)展不協(xié)調(diào)、大城市人口過度集中，資源環(huán)境承載力受到嚴(yán)重考驗，小城鎮(zhèn)建設(shè)遍地開花，相同職能類型的城鎮(zhèn)重復(fù)建設(shè)，同時廣大農(nóng)村地區(qū)建設(shè)滯后，城鎮(zhèn)化進程對資源消耗過大，對環(huán)境生態(tài)的破壞嚴(yán)重等。在此背景下，黨的十報告明確提出，要堅持走中國特色新型城鎮(zhèn)化道路。

新型城鎮(zhèn)化是以城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、產(chǎn)城互動、節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展為基本特征的城鎮(zhèn)化。推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，實現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展，首要任務(wù)是城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃。規(guī)劃是城鄉(xiāng)一體化的龍頭，是基石和前提。從本質(zhì)上看，新時期城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃應(yīng)是以優(yōu)化“城鄉(xiāng)關(guān)系”為重點的城鄉(xiāng)空間融合規(guī)劃，其基礎(chǔ)工作則是認(rèn)識城鄉(xiāng)空間的復(fù)雜性。城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究起源于城市空間復(fù)雜性的探索，作為以非農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)和非農(nóng)人口集聚為主要的居民點，其“復(fù)雜的非線性”空間特征早在上世紀(jì)50年代就被提及[1][2]，但直到80年代非線性科學(xué)和復(fù)雜科學(xué)理論和方法不斷應(yīng)用于城市系統(tǒng)領(lǐng)域，才真正開始形成復(fù)雜城市系統(tǒng)研究洪流。由于過分追求城市發(fā)展而導(dǎo)致城鄉(xiāng)用地矛盾及空間利用“破碎化”等問題，城鄉(xiāng)關(guān)系優(yōu)化及城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌被提上日程。因此，城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究角度也由城市擴展到了城市—鄉(xiāng)村。

然而由于多種原因，我國城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展及城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃仍然面臨著城鄉(xiāng)關(guān)系的惡化和城鄉(xiāng)空間分離的挑戰(zhàn)。在此背景下，理論和方法論上的探索與創(chuàng)新成為推進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展、落實研究重點和突破研究難點的關(guān)鍵?；诖?，文章對國內(nèi)外城鄉(xiāng)系統(tǒng)空間復(fù)雜性的相關(guān)文獻進行詳盡梳理，以厘清城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究脈絡(luò)，為今后進一步研究提供借鑒。

2 城市空間復(fù)雜性研究進展

2.1 國外城市系統(tǒng)空間復(fù)雜性研究綜述

追朔其研究源流，有四個主要支流倍受關(guān)注：一是分形城市，興起于20世紀(jì)80年代，與異速城市保持研究邏輯同構(gòu)；二是元胞城市，崛起于20世紀(jì)80年代中期，最早追溯到70年代，與動力城市及網(wǎng)格-主體城市存在一定淵源；三是分形與元胞城市于90年代合流[3]，統(tǒng)一于自組織城市研究主流；四是非線性動力學(xué)的發(fā)展，和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的興起，為傳統(tǒng)城市網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜性研究提供新的視角和方法支撐，從而奠定了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)城市研究流派。

（1）異速城市。早在20世紀(jì)50年代，Clark就發(fā)現(xiàn)城市人口密度距離衰減的負(fù)指數(shù)律（Clark定律）[1]，此后許多學(xué)者如Noroll[2]、Smeed[4]、Nordbeck[5，6]、Gould[7]、Dutton[8]、Lo[9]等紛紛通過實驗研究證明：城市人口和城市用地之間滿足冪指數(shù)關(guān)系，即城市擴展存在異速生長現(xiàn)象，系統(tǒng)建立了系列城市異速生長函數(shù)，其中以Smeed的城市人口負(fù)冪律模型和Nordbeck-Dutton的城市人口-面積冪指數(shù)模型最具影響力，為此Clark模型的負(fù)指數(shù)律受到廣泛置疑和批判，尤其是與異速生長律同構(gòu)的分形學(xué)派。近年，我國一些學(xué)者（陳彥光、劉繼生）通過數(shù)理推導(dǎo)，統(tǒng)一了冪式異速生長關(guān)系與負(fù)指數(shù)人口分布之間的邏輯不兼容，從而將城市系統(tǒng)納入簡單性與復(fù)雜性的對立統(tǒng)一體系中[10]。

（2）動力城市。從20世紀(jì)60年代末開始，人們開始意識到基于牛頓力學(xué)的傳統(tǒng)靜態(tài)空間模型（如引力模型、潛力模型、空間擴散模型、距離衰減模型等）不能有效解釋城市自組織的動態(tài)演化過程。因此，城市系統(tǒng)的動態(tài)演化過程和行為機制受到廣泛重視。1969年，美國麻省理工學(xué)院J.W.Forrester率先將系統(tǒng)動力學(xué)引入城市結(jié)構(gòu)變化研究，創(chuàng)立城市系統(tǒng)動力學(xué)模型（Urban Dynamics），即構(gòu)建一系列反饋城市系統(tǒng)要素關(guān)聯(lián)的微分方程；1971年，A.G.Wilson引入最大熵原理，改造Lowry模型，構(gòu)造了城市動態(tài)學(xué)模型，即構(gòu)建一組展示城市突變的非線性方程[11]。二者開創(chuàng)和引領(lǐng)動力城市研究潮流：一方面，大量學(xué)者從系統(tǒng)動力學(xué)視角，系統(tǒng)開展了城市人口、經(jīng)濟、環(huán)境、資源、生態(tài)等子系統(tǒng)的相互作用機制及可持續(xù)發(fā)展預(yù)測研究；另一方面，一些學(xué)者運用突變論、協(xié)同學(xué)等全面揭示了城市空間變化的動力學(xué)過程，如Amsin的城市突變方程和Weidlich & Hagg的區(qū)域遷移動力學(xué)方程[12]。

顯然，動力城市模型研究多以系統(tǒng)構(gòu)成要素的關(guān)聯(lián)反饋為主，缺乏位置、距離等空間要素的考量，無法有效反映城市空間的動力演化過程；部分模型盡管開始考量時空變量，但多以宏觀尺度為主，缺乏對個體行為和微觀結(jié)構(gòu)引致的空間變化分析。這為后來的復(fù)雜城市系統(tǒng)研究提出新的課題：如何從宏觀到微觀、從系統(tǒng)要素關(guān)聯(lián)推演到城市空間演化？也相應(yīng)促使分形城市和元胞城市研究的孕育和萌發(fā)。

（3）分形城市。分形城市源于分形思想的城市形態(tài)、結(jié)構(gòu)的模擬與實證研究，其歷史可追溯到20世紀(jì)初的城市統(tǒng)計分析，但最終奠立分形城市研究的是Mandelbrot B.B.[13]，隨后Batty M.及Longley P.A.于20世紀(jì)80年代中期至90年代中期，長期全面地對城市及城市系統(tǒng)的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)展開分形理論和實證研究[14][15]，系統(tǒng)奠立全新的分形城市研究的理論體系和計算模型。近年，分形城市研究領(lǐng)域不斷擴展，從城市內(nèi)部形態(tài)向內(nèi)逐漸細(xì)化至城市建筑，向外逐漸擴展到城市體系：微觀層次——城市建筑分形，主要運用分形幾何學(xué)，從建筑審美和城市設(shè)計視角，解析城市公園、城市街區(qū)、家居環(huán)境、建筑外觀等建設(shè)和設(shè)計理念的“最優(yōu)形態(tài)”。中觀層次——城市內(nèi)部分形，研究最為廣泛，內(nèi)容涉及城市邊界、景觀、人口及城市化、土地利用、經(jīng)濟、交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面[16]。宏觀層次——城市體系分形，以城市等級規(guī)模、空間作用、中心地體系為主[17]。

（4）元胞城市。元胞思想應(yīng)用于城市系統(tǒng)研究歷史已久，早在上世紀(jì)50年代～60年代就有學(xué)者零星運用CA計算模擬城市土地利用和交通發(fā)展過程[18]。70年代末，Tobler將CA模型引入地理學(xué)，創(chuàng)立“細(xì)胞地理學(xué)”[19]，并率先實證模擬了美國底特律城市擴展過程。受其影響，80年代中期美國的 Couclelis和英國的Batty等人，率先在城市動態(tài)模擬領(lǐng)域開展CA理論和實證研究[20][21]，引領(lǐng)一些學(xué)者在城市規(guī)劃領(lǐng)域作了嘗試性及至深入性的應(yīng)用和擴展。90年代以來，隨著GIS技術(shù)日益成熟，GIS-CA模型成功實現(xiàn)融合，學(xué)術(shù)界掀起一股CA城市系統(tǒng)研究熱潮[22]，研究內(nèi)容集中于城市系統(tǒng)形態(tài)生長、土地利用、城市景觀、位序-規(guī)模等領(lǐng)域[23]。

（5）自組織城市。從上世紀(jì)80年代開始，系統(tǒng)論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、混沌論、分形理論、人工智能-生命理論、自組織臨界論、自適應(yīng)系統(tǒng)論等復(fù)雜科學(xué)理論與方法不斷應(yīng)用于城市-區(qū)域系統(tǒng)復(fù)雜性研究，分形和元胞城市漸趨合流，形成自組織城市研究學(xué)派[24，25]，集中于耗散城市[26，27]、協(xié)同城市[28，29]、混沌城市[30，31]、自組織城市[32，33]、智能城市[34，35]、網(wǎng)格-主體城市[36]等領(lǐng)域。

（6）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)城市。上世紀(jì)90年代開始，全球化和地方化交織，世界城市系統(tǒng)研究轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化視角[37]，從空間實體流（全球航空流、貨運流、城際交通流、城市-區(qū)域人口流等）[38]和虛擬流（互聯(lián)網(wǎng)、信息流、社會網(wǎng)絡(luò)、通訊網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)研發(fā)區(qū)位和擴散、生產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)等）兩個方面[39]，揭示城市系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性研究成為熱潮。Taylor構(gòu)建“連鎖網(wǎng)絡(luò)模型”（Interlocking Model），通過跨國生產(chǎn)企業(yè)空間聯(lián)系實證分析，得出全球城市網(wǎng)絡(luò)的組織方式仍為等級或位序的“累積”[40]。近年來，隨著圖論和統(tǒng)計物理的融合，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論取得大發(fā)展，一些學(xué)者從城域（城市內(nèi)部）和城際（城市體系）兩大視角，從交通聯(lián)系（交通網(wǎng)絡(luò)、交通流）、社會聯(lián)系（人口遷移）、企業(yè)聯(lián)系（公司交流、企業(yè)合作）、信息交流和創(chuàng)新擴散（因特網(wǎng)、電話呼叫、技術(shù)交流、創(chuàng)新擴散等）等方面，將復(fù)雜城市系統(tǒng)抽象為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)分析了城市系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接的復(fù)雜性規(guī)律[41]，如無標(biāo)度性、小世界性等的驗證，脆弱性或魯棒性評價及控制，以及動力學(xué)演化與傳播特征等。

2.2 國內(nèi)城市空間復(fù)雜性研究綜述

國內(nèi)城市空間復(fù)雜性研究集中于兩大視角：一是哲學(xué)思辨和定性描述，借鑒復(fù)雜科學(xué)理論和方法，架構(gòu)城市系統(tǒng)的復(fù)雜性理論體系，揭示城市系統(tǒng)的非線性、自組織性、突變性等復(fù)雜性規(guī)律[43，44]；普遍認(rèn)為城市是一個極為復(fù)雜且處于動態(tài)變化中的巨系統(tǒng)，表現(xiàn)出非平衡性、多尺度性、多層次性、不確定性、非線性、突變性、自組織性、自相似性、隨機性、無序與有序交互性等復(fù)雜性質(zhì)[45，46]。二是計量分析和模型模擬，或者通過實證分析揭示城市空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，或者創(chuàng)新性建立城市空間演化模型，成為當(dāng)前研究的焦點和前緣[47，48]。

與國外一樣，國內(nèi)城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性計量研究也以城市系統(tǒng)研究最受關(guān)注，成果最為豐富，形成兩大陣營：城市內(nèi)部和城市體系，但主要為城市地理學(xué)家所關(guān)注，與國外的多樣研究學(xué)科背景不同。同時，研究的內(nèi)容也相對較窄，主要集中于空間結(jié)構(gòu)[49]和空間演化[50]復(fù)雜性研究兩個方面。前者側(cè)重于借鑒分形理論、元胞自動機等復(fù)雜科學(xué)理論，從城市內(nèi)部景觀結(jié)構(gòu)、土地利用、人口分布、交通網(wǎng)絡(luò)以及城市體系空間形態(tài)、分形體系、等級結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系等方面，揭示城市系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以分形城市、分形城市體系和元胞城市為代表[51]～[54]。后者側(cè)重運用突變論、系統(tǒng)動力學(xué)、灰關(guān)聯(lián)系統(tǒng)、自組織理論、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)論等復(fù)雜科學(xué)理論，開展城市空間演化過程（相變及突變）和動力機制（自組織和他組織）的定量研究和模擬預(yù)測，如動力城市[55]、自組織城市[56]和主體城市[57]。

研究方法上，以靜態(tài)數(shù)學(xué)模型[58]（等級體系標(biāo)度模型、城市統(tǒng)計模型、引力-熵模型等）、動態(tài)演化模型[59，60]（城市空間動力學(xué)模型、異速生長模型、網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)-細(xì)胞城市模型、分形城市模型、自組織城市模型）和智能模擬模型[61，62]（多主體模型、遺傳算法、虛擬城市模型等）為主，內(nèi)容涉及城市土地利用、交通網(wǎng)絡(luò)、城市規(guī)劃、人口分布和遷移、景觀結(jié)構(gòu)、城市環(huán)境、城市就業(yè)和居住、城市體系及等級規(guī)模分布等方面。張新生歸納城市空間增長的動力學(xué)機制，建立基于個體行為的城市空間動力學(xué)模型，實現(xiàn)威爾遜模型的擴展[63]。孫戰(zhàn)利將主體（Agent）引入控制因素層和動態(tài)交通層，構(gòu)建了城市動態(tài)演化模型，實現(xiàn)了宏觀與微觀、空間變化與屬性變化相結(jié)合，面向?qū)ο蟮能浖到y(tǒng)，并在GIS的支持下，對美國Ann Arbor城動態(tài)發(fā)展進行了模擬[64]。陳彥光借鑒自組織理論，提出城市系統(tǒng)復(fù)雜性檢驗的三大判據(jù)：分形結(jié)構(gòu)、Zipf定律和1/f噪聲[65]，并系統(tǒng)運用分形理論，實現(xiàn)實空間-相空間-序空間的統(tǒng)一，構(gòu)建了系列蘊含靜態(tài)和動態(tài)、功能和結(jié)構(gòu)、自上而下和自下而上、模擬和預(yù)測于一體的分形城市系統(tǒng)模型：引力模型及推廣模型、異速生長模型、空間動力學(xué)模型、等級規(guī)模模型、自組織演化模型等[66]。

3 城市—鄉(xiāng)村空間復(fù)雜性研究進展

3.1 國外城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究綜述

長期以來，人們通常只是將城市和農(nóng)村孤立起來分析，城鄉(xiāng)關(guān)系研究薄弱。上世紀(jì)末，一些學(xué)者紛紛呼吁重視（城鄉(xiāng)）關(guān)系復(fù)雜性研究，認(rèn)為關(guān)系（經(jīng)濟聯(lián)系的復(fù)雜性）及其空間結(jié)構(gòu)（景觀的復(fù)雜性）的復(fù)雜性規(guī)律研究應(yīng)成為經(jīng)濟地理學(xué)研究的重點范疇，經(jīng)濟實體及其相關(guān)作用關(guān)系所引起的經(jīng)濟地理發(fā)展和變化過程應(yīng)成為研究的中心[67]。

直到近年，以城市為依托的中心發(fā)展型面臨突出結(jié)構(gòu)性問題和缺陷，城鄉(xiāng)之間缺乏有效和有序的聯(lián)系，表現(xiàn)為“脫臼的經(jīng)濟”（Dislocation Economy）形式，人們才開始重視城鄉(xiāng)關(guān)系復(fù)雜性研究。研究內(nèi)容集中在“城鄉(xiāng)對立”（Urban-rural Independence）[68]、“城鄉(xiāng)互動”（Urban-rural Interaction）[69]和“城鄉(xiāng)互助”（Urban-rural Partnership）[70]等方面，研究視野和切入點多集中于發(fā)展中國家（地區(qū)），或許是發(fā)達國家的城鄉(xiāng)一體化已經(jīng)成為“過去完成時”。人們普遍認(rèn)為發(fā)展中國家的城市-區(qū)域問題呈日益復(fù)雜的態(tài)勢，解決這種復(fù)雜城鄉(xiāng)關(guān)系失調(diào)問題的根本路徑是實現(xiàn)“鄉(xiāng)村-城市關(guān)聯(lián)觀”（Rural-urban Linkage Approach）[71，72]。Cooke[73]、OECD[74]、Murdoch Jonathan[75]等人則從城鄉(xiāng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)視角，明確提出城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展的“網(wǎng)絡(luò)”化模式。

但這種城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)復(fù)雜性的研究范式多停留在定性描述上，對空間的關(guān)注相當(dāng)有限，更多的只是在城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會差異（社會問題、健康衛(wèi)生、政策體制、意識形態(tài)等）、經(jīng)濟社會要素流動（人口遷移、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系、資源和資本轉(zhuǎn)移）等方面部分提及城鄉(xiāng)關(guān)系作用的復(fù)雜性問題[76]，專門而系統(tǒng)的空間復(fù)雜性研究主要集中于城鄉(xiāng)交錯帶（邊緣區(qū)），普遍揭示出其空間結(jié)構(gòu)的動態(tài)過渡性、人口社會學(xué)特征多元化、經(jīng)濟發(fā)展復(fù)合型、土地利用多樣化等復(fù)雜性特征[48]，以McGee的亞洲城鄉(xiāng)一體化“Desakota”空間研究為代表[77]。

3.2 國內(nèi)城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究綜述

城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)是一個泛合的概念，涉及社會學(xué)、規(guī)劃學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、人口學(xué)、生態(tài)學(xué)等眾多學(xué)科。研究視角集中于空間區(qū)位關(guān)系（地理學(xué)）、工業(yè)-農(nóng)業(yè)關(guān)系（經(jīng)濟學(xué)）、市民-農(nóng)民關(guān)系（社會學(xué)）、斑塊-基質(zhì)關(guān)系（生態(tài)學(xué)）四個層面[78]。地理視角上的城鄉(xiāng)研究倍受關(guān)注，成為熱點，已經(jīng)形成理論和實證、定性和定量、時間和空間的研究范式。研究理論涉及城鄉(xiāng)融合論、城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)論、城鄉(xiāng)一體化論、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展論、城鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展論等[79-81]；研究區(qū)域觸及中國和外國、東部和中部、西部、發(fā)達和欠發(fā)達地區(qū)、城鎮(zhèn)密集區(qū)和非密集區(qū)、沿海熱點地區(qū)和少數(shù)民族地區(qū)等[82-84]；研究時間尺度以建國以來為主，并考慮信息時代和數(shù)字時代的影響[85-86]；研究方法以定性居多，定量研究不多，以關(guān)聯(lián)協(xié)調(diào)模型為主[87，88]；研究內(nèi)容主要從城鄉(xiāng)聯(lián)系和作用切入，涉及城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)的歷史演進、空間差異、影響因素及動力機制、協(xié)調(diào)對策及發(fā)展模式等[89-91]，總體存在兩個研究傾向：一是不考慮城鄉(xiāng)地域空間差異性，研究二者相互關(guān)系的發(fā)展變化，忽視城鄉(xiāng)關(guān)系的空間復(fù)雜性；二是研究城鄉(xiāng)關(guān)系的靜態(tài)空間分異與組合，而忽視其地理變化過程的自組織性。

4 結(jié)論與研究展望

城市和鄉(xiāng)村的歷史淵源決定了城鄉(xiāng)關(guān)系的不可分割性，工業(yè)化和社會化發(fā)展使得二者在空間上越來越隔離，同時也在城市和農(nóng)村內(nèi)部產(chǎn)生了一系列的問題，為了解決各自的發(fā)展問題，最終需要回歸到二者的統(tǒng)一，新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌規(guī)劃就是對這種訴求的回應(yīng)。當(dāng)前，在國內(nèi)掀起新一輪城鄉(xiāng)統(tǒng)籌規(guī)劃熱潮的背景下，城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌研究具有十分廣闊的研究前景，我國幅員遼闊，各類城市與鄉(xiāng)村所處社會經(jīng)濟背景迥異，也為國內(nèi)城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究提供了廣泛的研究案例。本文通過對國內(nèi)外城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性文獻回顧與梳理，得出以下結(jié)論：

（1）從城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性研究角度來看，城市空間成為中心，鄉(xiāng)村空間“被邊緣”。無論是國外的自組織城市（耗散城市、協(xié)同城市、混沌城市、分形城市、細(xì)胞城市、沙堆城市和主體城市），還是國內(nèi)的分形城市、自組織城市、元胞城市、虛擬城市、城市系統(tǒng)動力學(xué)、城市地理空間系統(tǒng)，多是借鑒系統(tǒng)科學(xué)和非線性科學(xué)的理論和方法，“從區(qū)域論城市”，對城市體系（inter urban）和城市內(nèi)部（intra urban）空間復(fù)雜性展開理論和實證分析，作為區(qū)域的重要載體——鄉(xiāng)村往往處于從屬地位，甚至淪落到被忽略的邊緣。城市—鄉(xiāng)村空間復(fù)雜性研究仍處于呼吁和倡導(dǎo)的階段。

（2）從城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究方法來看，方法集成綜合研究不強。分形理論和CA模擬技術(shù)的融合以及在協(xié)同論、耗散論和混沌論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的自組織理論，雖體現(xiàn)了學(xué)術(shù)界集成各種方法和技術(shù)對復(fù)雜城鄉(xiāng)空間研究所做出的努力，但在具體的子系統(tǒng)或子集要素研究中多借助分形理論、空間句法或系統(tǒng)動力學(xué)的某個單一理論，綜合多學(xué)科、多理論對城市多要素和多系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)分析不足。而且，傳統(tǒng)的研究多是從某一個時間斷面進行考察，而對于城鄉(xiāng)空間動態(tài)變化描述和模擬則需要新的方法和模型進行補充。

（3）從城鄉(xiāng)空間復(fù)雜性的研究內(nèi)容來看，今后城鄉(xiāng)空間統(tǒng)籌研究需要從以下幾個方面展開和深化：①城鄉(xiāng)關(guān)系空間復(fù)雜性研究。新時期城鄉(xiāng)空間一體化規(guī)劃以優(yōu)化“城鄉(xiāng)關(guān)系”為重點的城鄉(xiāng)空間融合規(guī)劃，當(dāng)前，盡管許多學(xué)者已經(jīng)意識到城鄉(xiāng)關(guān)系是由物質(zhì)、經(jīng)濟、人口遷移、社會、服務(wù)供應(yīng)、政治行政聯(lián)系相互關(guān)聯(lián)、共同作用的構(gòu)成的一個動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有復(fù)雜性，但城鄉(xiāng)關(guān)系的空間復(fù)雜性研究幾乎空白，只有部分學(xué)者涉足城鄉(xiāng)耦合、關(guān)聯(lián)、協(xié)調(diào)的非線性規(guī)律和城鄉(xiāng)關(guān)系空間演化的動力機制；②城鄉(xiāng)空間自組織演化機制與模擬。已有不少西方學(xué)者建立了相關(guān)模型解釋城市空間自組織演化機制。而對于城鄉(xiāng)空間演化過程的分叉與選擇、混沌與有序、漸變與突變、競爭與協(xié)同、集中與分散等作用機制討論，利用開放性、非線性、不平衡、環(huán)境選擇等原理對自組織臨界性、相變性等過程的邏輯、實證和類比判據(jù)將會是以后研究的重點。加強對城鄉(xiāng)空間生長的模擬將會更理性把握城市空間拓展的方向、范圍、規(guī)模，解釋城市變遷的內(nèi)在動力，透視城市化的本質(zhì)，更好預(yù)測控制城市的發(fā)展；③城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)空間復(fù)雜性研究。以城鄉(xiāng)道路網(wǎng)為載體的城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)空間的復(fù)雜結(jié)構(gòu)正逐漸被管理學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科認(rèn)識，打開地理學(xué)研究主頁，從網(wǎng)絡(luò)關(guān)系系統(tǒng)科學(xué)角度，探索城鄉(xiāng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的空間自組織運行規(guī)律、交往協(xié)同演化機制的復(fù)雜性研究還相當(dāng)薄弱；④城鄉(xiāng)社會網(wǎng)絡(luò)空間復(fù)雜性研究?；趶?fù)雜科學(xué)理論，對城鄉(xiāng)人口空間分布，市場網(wǎng)絡(luò)分形，交通網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展等方面的研究需要深化，特別是信息要素空間傳播、職業(yè)流動和社會資源關(guān)系等虛擬城鄉(xiāng)社會網(wǎng)絡(luò)，更需填補研究的盲區(qū)。

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Research Progress of Domestic and Overseas

Urban-rural Spatial Complexity

DUAN De-zhong1， LIU Cheng-liang2

（1.College of Urban and Environmental Science， Central China Normal University， Wuhan 430079， China； 2.Institute of Innovation & Strategic Studies，East Cina Normal University， Shanghai 200062， China）

第6篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：航空航天專業(yè);人才培養(yǎng)模式;課程體系

中圖分類號：G641 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2015）30-0145-02

引言

航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿，是促進國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟建設(shè)、增強國防安全和加快社會進步的重要力量。加強航空航天類高校教育，培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務(wù)我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ)，培養(yǎng)適應(yīng)國際競爭的航空航天類本科人才，是我國航空航天科技發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前，以美、俄為代表的航空航天大國都建設(shè)了自己特色的航空航天專業(yè)院系，開展了多年的教學(xué)實踐，具有豐富的經(jīng)驗。論文旨在通過材料的梳理，了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式，對國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)設(shè)置、課程安排、學(xué)生培養(yǎng)特點等方面進行研究，從中總結(jié)經(jīng)驗，為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學(xué)教改提供參考。

一、國外著名航空航天院系

（一）美國著名航空航天院系

美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達、人才培養(yǎng)最成功的國家，其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學(xué)。比較有代表性的有麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)。

麻省理工學(xué)院航空航天類教學(xué)與科研由航空航天系負(fù)責(zé)，下設(shè)三個部門，分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術(shù)部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關(guān)的信息獲取、處理、傳輸技術(shù)，如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等，負(fù)責(zé)教授導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、實時軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復(fù)雜性系統(tǒng)的設(shè)計、制造、操作方法，教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯等課程，建有人機實驗室、空間系統(tǒng)實驗室、國際空運中心、操控臺研究中心、復(fù)雜系統(tǒng)研究實驗室等。飛行器技術(shù)部門負(fù)責(zé)計算方法、流體力學(xué)、推進技術(shù)、材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研究和教學(xué)，建有宇航計算設(shè)計實驗室、空氣渦輪實驗室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會、空間推進實驗室、先進材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實驗室等。

斯坦福大學(xué)航空航天系隸屬于工學(xué)院，承擔(dān)航空專業(yè)的教學(xué)科研任務(wù)。該系的研究領(lǐng)域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設(shè)計與控制、應(yīng)用航空動力學(xué)、空氣聲學(xué)計算、流體動力學(xué)計算、動態(tài)系統(tǒng)計算、機器人控制、復(fù)雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進、高超聲速流體、導(dǎo)航、控制系統(tǒng)辨識與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。

（二）俄羅斯著名航空航天院系

俄羅斯也是航空航天強國，開設(shè)航空航天專業(yè)的主要學(xué)院有莫斯科國立航空學(xué)院、西伯利亞國立航空航天大學(xué)。莫斯科國立航空學(xué)院建于1930年，擁有12個學(xué)院，56個系，128個實驗室，3個設(shè)計局，幾個計算機中心，一個實驗工廠，一套運動航空訓(xùn)練設(shè)施，一個莫斯科附近的飛機場，兩個科研機構(gòu)（應(yīng)用力學(xué)和電氣力學(xué)，低溫研究）。該學(xué)院通常以數(shù)字編號代替學(xué)院名稱，從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動機院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學(xué)院、經(jīng)濟與管理院、航空航天院、機器人與智能系統(tǒng)院、應(yīng)用數(shù)學(xué)和物理院、應(yīng)用力學(xué)院、人文科學(xué)院、預(yù)科院。西伯利亞國立航空航天大學(xué)擁有空間研究及高技術(shù)學(xué)院和航天技術(shù)學(xué)院，設(shè)置了飛機制造系、航空發(fā)動機與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導(dǎo)彈技術(shù)系、飛行器無線電技術(shù)系統(tǒng)系。

（三）歐洲著名航空航天院系

英國帝國理工學(xué)院在其工學(xué)院設(shè)置了航空系，主要負(fù)責(zé)飛機設(shè)計制造方面的研究與人才培養(yǎng)，包括航空動力學(xué)與航空結(jié)構(gòu)學(xué)兩個研究方向。航空動力學(xué)方向包含流體基礎(chǔ)、航空飛行器設(shè)計、控制、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境與工業(yè)關(guān)系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學(xué)方向包括計算力學(xué)、沖擊與損傷、復(fù)合材料等方面的研究。

法國國家高等航天航空學(xué)院已經(jīng)有90多年的歷史，它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶，致力于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)工程師，在研制協(xié)和式客機的工程師當(dāng)中，有許多就是從法國高等航天航空學(xué)院畢業(yè)的。學(xué)院下設(shè)5個系和一個研究中心，分別是空氣動力學(xué)、能源、推進系、結(jié)構(gòu)與材料力學(xué)系、光電子與信號系、語言文化藝術(shù)系、航空宇航中心。

二、國外著名航空航天院系專業(yè)設(shè)置與課程體系

（一）學(xué)位與專業(yè)設(shè)置

國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年，研究生二年，英國有本科3年，研究生1年。俄羅斯不同，如莫斯科國立航空學(xué)院預(yù)科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學(xué)位設(shè)置上，各個院校有所不同，歸納起來，主要有工學(xué)學(xué)士、航空航天工程學(xué)士、航空工學(xué)學(xué)士、航空航天工學(xué)學(xué)士、航空工程理科碩士、航空航天工程學(xué)士、航空與宇航工程學(xué)士、航空學(xué)理科碩士、航空與航天學(xué)理科碩士、機械與航天工程理科碩士。

（二）國外著名航空航天院系課程體系

麻省理工學(xué)院（MIT）航空與航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè)，其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置世界聞名。MIT航空與航天系設(shè)有兩個本科專業(yè)方向：航空與航天科學(xué)工程專業(yè)和航空與航天信息科學(xué)工程專業(yè)，兩個方向的課程設(shè)置都建立在航空航天基礎(chǔ)（核心）課程上，下面分別以A和B代指這兩個專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎(chǔ)科學(xué)課程（6門）、人文、藝術(shù)、社會科學(xué)課程（8門）、科學(xué)與技術(shù)限選課程（2門）、實驗課程（1門）;系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗與進展課程，其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV，計算機和工程問題求解引論，自動控制原理、動力學(xué)、隨機系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、推進系統(tǒng)引論、航天工程中的計算方法，專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實驗室介紹、實時系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗與進展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗項目I、試驗項目II、飛行器進展、空間系統(tǒng)進展I、空間系統(tǒng)進展II。

（三）學(xué)時學(xué)分要求

1.學(xué)分組成。課程學(xué)分組成考慮教學(xué)環(huán)節(jié)，如MIT飛行動力學(xué)課程，總學(xué)分12分，構(gòu)成包括課堂3分、實驗1分、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)8分。另外還有無學(xué)分課程，課程必修但無學(xué)分，如普林斯頓沒有學(xué)分制、強調(diào)上課門數(shù)，斯坦福大學(xué)基礎(chǔ)課程要求5門航空航天基礎(chǔ)課程，專業(yè)課程4選3。英國大學(xué)一般不設(shè)立學(xué)分制，所有學(xué)生都按部就班完成規(guī)定課程的學(xué)習(xí)。

2.學(xué)分要求。美國大部分學(xué)校有明確的畢業(yè)學(xué)分?jǐn)?shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計劃設(shè)課程學(xué)分，又分成4類，分別是核心課（core）108、專業(yè)領(lǐng)域課（professio-

nal area）48、實驗和綜合應(yīng)用（experiment and Capstone）30、非限制性選修課（unrestrictived elective）48，總學(xué)分大于234學(xué)分。但是在學(xué)分?jǐn)?shù)量并不統(tǒng)一，差異很懸殊，如密歇根128學(xué)分、MIT大于234學(xué)分、賓州州立132學(xué)分。航空航天專業(yè)必修課比例很高，有的高達90%以上，如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學(xué)分的，如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。

3.學(xué)時要求。有些大學(xué)要求學(xué)時達到一定數(shù)量，如悉尼大學(xué)本科至少192學(xué)時，研究生核心課程和選修課程，至少144學(xué)時。斯坦福大學(xué)研究生基礎(chǔ)課程設(shè)置門數(shù)要求，其他按學(xué)時要求，數(shù)學(xué)（6個學(xué)時）、技術(shù)選修（12學(xué)時）、人文社科類選修（45學(xué)時）。

三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色

歸納起來，國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)設(shè)置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設(shè)置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主，基本不針對特定航空航天器劃分專業(yè)，學(xué)生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細(xì)而精，如莫斯科國立航空學(xué)院幾乎整個大學(xué)的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個不同部分，專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學(xué)期課程數(shù)量相對較少，但課業(yè)工作量不少。學(xué)生畢業(yè)所需學(xué)時學(xué)分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少，完全學(xué)分制的作用并不明顯，反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學(xué)習(xí)課內(nèi)外并重，還有較多實踐環(huán)節(jié)、交流討論、項目設(shè)計等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣（如劍橋）。教授授課。三是注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識教育上，在課程設(shè)置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達與交流、團隊協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導(dǎo)。在專業(yè)教育上，強化多樣化實踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實習(xí)。四是注重綜合素質(zhì)和個性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學(xué)設(shè)置有工程管理與相關(guān)法律的必修與選修課程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)在工程實踐中如何領(lǐng)導(dǎo)團隊、進行項目管理與風(fēng)險評估、做出決策以及熟悉與之相關(guān)的法律知識。還會從工業(yè)部門請來客座教師來協(xié)助授課，并安排有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)。針對個性化培養(yǎng)需求，在課程設(shè)置上具有較大的選擇基數(shù)。

四、總結(jié)

航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ)，是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)學(xué)位與專業(yè)設(shè)置、課程體系、學(xué)時學(xué)分要求點等方面進行了梳理，總結(jié)了人才培養(yǎng)特色，為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設(shè)和教學(xué)教改提供參考。

參考文獻：

[1]田正雨，李樺.麻省理工學(xué)院航空航天類本科生課程體系分析[J].高等教育研究學(xué)報，2010（1）.

[2]MIT航空航天系戰(zhàn)略計劃[Z].北京航空航天大學(xué)高教所譯.1991.

第7篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

自80年代聯(lián)結(jié)主義范式興起以后，符號主義和聯(lián)結(jié)主義成為認(rèn)知科學(xué)的兩大基本范式，由于兩大范式建立在功能主義計算假設(shè)和聯(lián)結(jié)主義假設(shè)之上，受到一系列質(zhì)疑。隨著最近十年一些有關(guān)動力系統(tǒng)理論文獻的問世，一種新的關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的基礎(chǔ)理論似乎在逐步形成，例如，格羅布斯（Globus 1992），羅伯特森（Robertson 1993），西倫（Thelen）和斯密斯（Smith 1994）的文章和著作希望發(fā)展一種對認(rèn)知更好的動態(tài)的理解進路。特別是馮蓋爾德（van Gelder）和波特（R.Port）(1995)年出版了一本關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的動力理論的書：提出認(rèn)知科學(xué)的動力學(xué)研究進路（It’s about time:An overview of the dynamical approach to cognition，Mind as motion:Explorations in the dynamics of cognition， Cambridge， MA， MIT），被作為認(rèn)知科學(xué)第三種競爭范式的宣言。此書引起了較大凡響，如華盛頓大學(xué)伊萊斯密斯（C.Eliasmith）1996年發(fā)表了《第三種競爭范式：對認(rèn)知的動力理論的批判性考察》，其后也有其他人的熱烈討論。

馮蓋爾德針對80年代以后符號主義、聯(lián)結(jié)主義范式所產(chǎn)生的困難，提出他的動力學(xué)假說（Dynamicist Hypothesis）。對于認(rèn)知科學(xué)中的時間、構(gòu)架、計算和表征等概念都提出了不同的解釋。馮蓋爾德把紐厄爾（Newell）西蒙（Simon）的計算主義假說或說物理符號系統(tǒng)假說：

“自然的認(rèn)知系統(tǒng)在物理符號系統(tǒng)的意義上是智能的?！?/p>

相關(guān)的，期望用動態(tài)眼光理解認(rèn)知的還有丘奇蘭德（Churchland）和謝諾沃斯基（Sejnowski），他們（1992）把所擁護的聯(lián)結(jié)主義假說表述為“突現(xiàn)性是以系統(tǒng)的某種方式依賴于低層現(xiàn)象的高層結(jié)果”。他們承諾“通過構(gòu)架的低層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的作用能達到復(fù)雜的認(rèn)知效果”

“直覺過程是一種亞概念的（subconceptual）聯(lián)結(jié)主義動力系統(tǒng)，它不接受完全的、形式化的、精確的概念層次的描述”。

“用亞概念網(wǎng)絡(luò)把自然認(rèn)知系統(tǒng)看作是動力神經(jīng)系統(tǒng)是最好的理解?！?/p>

有一種假設(shè)認(rèn)為，人意向性意識涌現(xiàn)于集群系統(tǒng)動力學(xué)，并由環(huán)境激發(fā)。

動力系統(tǒng)類包括任何隨時間變化的系統(tǒng)，廣泛用于對自然界的描述。動力論者期望勾畫一類特殊的能恰當(dāng)描述認(rèn)知的動力系統(tǒng)。于是1995年馮蓋爾德給出他的動力學(xué)假說（Dynamicist Hypothesis）：

“自然的認(rèn)知系統(tǒng)是某種動力系統(tǒng)，而且從動力學(xué)眼光理解認(rèn)知系統(tǒng)是最好的理解?！?/p>

動力學(xué)假說是以數(shù)學(xué)的動力系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)描述認(rèn)知的，用數(shù)學(xué)中的狀態(tài)空間（state space）、吸引子（attractor）、軌跡（trajectory）、確定性混沌（deterministic chaos）等概念來解釋與環(huán)境相互作用的認(rèn)知主體（智能體）的內(nèi)在認(rèn)知過程。用微分方程組來表達處在狀態(tài)空間的認(rèn)知主體（智能體）的認(rèn)知軌跡。換句話說，認(rèn)知是作為認(rèn)知主體所有可能的思想和行為構(gòu)成的多維空間被描述的，特別是通過在一定環(huán)境下和一定的內(nèi)部壓力下的認(rèn)知主體的思想軌跡來詳盡考察認(rèn)知的。認(rèn)知主體（智能體）的思想和行為都受微分方程的支配。系統(tǒng)中的變量是不斷進化的，系統(tǒng)服從于非線性微分方程，一般來講是復(fù)雜的，是確定的。

二．認(rèn)知科學(xué)的幾個動力系統(tǒng)模型

這些模型雖然不僅僅是動力學(xué)假設(shè)的應(yīng)用實例，但被動力論的倡導(dǎo)者看作他們的范式的擔(dān)當(dāng)者。

1．循環(huán)原動力行為模型（Cyclical Motor Behavior Model）

羅伯特森（1990）曾用動力學(xué)進路對CM（新生嬰兒的自發(fā)的原動力行為中的循環(huán)）做了大致勾畫。羅伯特森采集了大量的關(guān)于新生嬰兒呈現(xiàn)的自發(fā)的原動力行為的數(shù)據(jù)。由于這些經(jīng)驗數(shù)據(jù)的有效性，這個動力系統(tǒng)模型CM是少有的幾個能夠充當(dāng)動力系統(tǒng)模型的。而且許多人認(rèn)為，這是一種可定量化的生理學(xué)行為的一種非隱喻的動力描述，恐怕較臨床心理學(xué)的研究結(jié)果更能讓人欣然接受。

羅伯特森后來過濾了觀察狀態(tài)空間，獲得了帶有少數(shù)自由度的一個理想的動力模型，似乎能夠模擬CM的隨機過程。但基于后來的研究，羅伯特森只能得出結(jié)論說是“我對CM的生物學(xué)基質(zhì)清楚地知道的很少”。結(jié)果，至今還沒有完美的動力系統(tǒng)模型。

因此羅伯特森說：“我們距離建立一種使?fàn)顟B(tài)變量和參數(shù)與生理學(xué)和環(huán)境因素有清楚對應(yīng)的關(guān)于CM的動力系統(tǒng)模型的目標(biāo)，還有相當(dāng)長的路要走”。

2．嗅覺球狀模型(Olfactory Bulb Model)

斯卡德（Skarde）和弗里曼（Freeman）1987年的論文“為了了解世界大腦是如何制造混沌的”大致勾勒了這個模型并進行了一定程度的實驗，這是一個基于嗅的神經(jīng)過程的考察，借助復(fù)雜動力系統(tǒng)理論描述感受器官的神經(jīng)系統(tǒng)的各種復(fù)雜狀態(tài)、包括描述混沌神經(jīng)元活動及其有規(guī)律的軌跡而提出的精致模型。蓋爾德和格羅布斯、巴頓（Bardon）紐曼（Newman）等都承認(rèn)它可以作為動力系統(tǒng)模型。

3．動力振動理論模型（Motivational Oscillatory Theory）

動力振動理論（MOT）是一個關(guān)于循環(huán)的動力系統(tǒng)的模型。是馮蓋爾德（1995）推薦作為動力論假說范例的一個簡化的動力系統(tǒng)模型，它是由……提出的。

但是這個系統(tǒng)最大的問題就是如何正確選擇系統(tǒng)的參數(shù)。因為對于動力系統(tǒng)而言，是對初值敏感的，“改變動力系統(tǒng)的一個參數(shù)就改變了它的整個動力學(xué)” （van Gelder，1995，p.357）。

4．語言認(rèn)知的動力學(xué)模型

5．關(guān)于意識的動力學(xué)模型

……

三．動力學(xué)認(rèn)知范式對表征的理解

表征是認(rèn)知科學(xué)最核心的概念之一。表征包括對象表征、問題表征和知識表征等，還有內(nèi)隱表征和外顯表征，人的表征和機器表征，總之，表征被認(rèn)為是人類對自身和對外部世界表達式的媒介，特別是，知識表征是推理的前提。在計算主義框架下，知識表征是有效計算的媒介，是使計算機世界的信息溝通以及與人的世界的信息溝通成為可能的媒介。在我們今天普遍流行的認(rèn)知科學(xué)范式中最重要的就是表征與計算問題，無論是作為“一種替代物”，“一組本體論承諾”，還是“一種媒介”（韋格曼（M.Wageman，1996）），抑或一種“被構(gòu)造出來的作為另一對象的替代物而存在的符號”(劉西瑞，2004)，大家都默認(rèn)著一個假定，“沒有表征就沒有人類認(rèn)知”。

動力論的認(rèn)知范式與其他范式的一個重要區(qū)別是對表征的不同理解。符號主義模型是以符號表征為基礎(chǔ)的。聯(lián)結(jié)主義的表征是以網(wǎng)絡(luò)中的并行式表征或局部符號表征（Globus 1992，Thelen and Smith 1994;van Gelder 1993，1995）為基礎(chǔ)的。但動力論的認(rèn)知范式則宣稱，一個動力模型應(yīng)當(dāng)是“無表征的”。

在對聯(lián)結(jié)主義范式的批判中，格洛布斯指出，“表征的過程實際上是在簡化網(wǎng)絡(luò)中的（符號的）計算過程。”在真實的網(wǎng)絡(luò)中是無表征的，它們是變化的；是借助化學(xué)變化的自組織過程，因此談?wù)摫碚魇菦]有意義的（Globus 1992，p.302），類似的，van Gelder認(rèn)為“表征概念對于理解認(rèn)知是不充分的一種詭辯式的東西（sophisticated）（van Gelder，1993，p.6）. Thelen and Smith 宣稱“我們根本不去建立什么表征” （Thelen and Smith 1994，p.338）！動力主義者認(rèn)為，對于恰當(dāng)解釋認(rèn)知，表征是完全不必要的。

實際上，布魯克斯（R.Brooks）就宣稱，將建造一種完全自動的、能動的行為者（創(chuàng)造物），它們與人類共存于世界上，并被人類認(rèn)可是有自己權(quán)利的智能存在。創(chuàng)造物在它的動力環(huán)境中必須以隨機應(yīng)變的方式恰當(dāng)處理問題。它們應(yīng)有多種目標(biāo)，能適應(yīng)環(huán)境，也能利用偶發(fā)環(huán)境。布魯克斯的方案是把復(fù)雜系統(tǒng)分解為部分來建造，再連接到復(fù)雜系統(tǒng)中。他所設(shè)計的機器人，是靠控制不同的層次直接與環(huán)境作用，因此他宣稱“根本不需要表征”（1991）。

因此，也有人攻擊動力論范式，拒斥表征無非是對行為主義規(guī)劃的不成功表達的一種強烈暗示。說它是“無表征的”，不如說它是“在某種類型的非計算的動力系統(tǒng)中存在狀態(tài)空間演化的”。

四．對認(rèn)知科學(xué)的動力學(xué)范式的批判性考察

動力系統(tǒng)理論對認(rèn)知行為的連續(xù)性提供了隨時間變化的自然主義的說明。這是其他范式不能說明的，其他范式一般來講是忽略時間概念的。但人類大腦與環(huán)境之間是隨時有信息交流的，而且是處在不斷變化的，暫態(tài)的連續(xù)的認(rèn)知是隨時間變化的。

動力系統(tǒng)理論的優(yōu)勢是對認(rèn)知的描述是多元的，是一種經(jīng)驗可檢驗的理論，可以對描述認(rèn)知系統(tǒng)的微分方程進行分析修正，也可以用已知的技術(shù)去解這些方程，比起其他理論，它是一種定量的分析，是理解認(rèn)知的一種確定性的觀點。另一優(yōu)勢是動力系統(tǒng)的描述可以展示人類行為復(fù)雜的，混沌的特性。動力論者認(rèn)為，如此對認(rèn)知的分析描述，應(yīng)當(dāng)是已經(jīng)找到了替代認(rèn)知科學(xué)中的符號主義、聯(lián)結(jié)主義的新范式。果真如此嗎

但是前面討論的一些模型外，至今有多少是成功的模型？

對于表征的理解受到質(zhì)疑.

如何保證動力系統(tǒng)的各變量和參數(shù)的恰當(dāng)選擇？系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性問題。

認(rèn)知的動力系統(tǒng)雖然不是一種隱喻性的，而是一種定量的分析，但對于定量性描述的因素的選擇基于什么原則？

動力學(xué)理論是否構(gòu)成同符合主義、聯(lián)結(jié)主義具有同樣競爭力的第三種范式？

它是對于認(rèn)知的最有潛力和生命力的新范式？

…… 主要參考文獻

1.R.Brooks(1991)Intelligence without representation，Arificial Intelligence 47:139-159.

2.C.Eliasmith (1996) The third contender: A critical examination of the dynamicist thory of cognition，in P.Thagard (ed)(1998)Mind Readings: Introductory Selection in Cognitive Science.MIT Press.

3.S.S.Robertson，A.H.Cohen & R.G.Mayer-Kess(1993) Behavioural Chaos:Beyond the Metaphor，in LB.Smith & E.Theken(eds)，A dynamic systems approach to development: Applications，Combridge，MIT Press，pp.120-150.

第8篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：物，老年腫瘤，圍手術(shù)期，血流動力學(xué)

一般來說，腫瘤患者尤其是老年腫瘤患者的免疫能力較差，而腫瘤摘除手術(shù)中用到的物對患者身體的免疫能力有一定程度的損傷，進而造成患者手術(shù)效果欠佳。本文對兩組患者分別應(yīng)用不同的物，通過比較患者一些血流動力學(xué)指標(biāo)的變化，來分析兩種不同的物對患者機體的影響，以便在以后的臨床治療中采用更適合患者手術(shù)后恢復(fù)的物。

1.資料與方法

1.1基礎(chǔ)資料

在我院2012年11月至2014年11月收治的老年腫瘤患者中選取80例作為研究對象，首先按照拋硬幣的隨機方法將患者分為對照組與觀察組，兩組患者應(yīng)用不同的物，對照組患者吸入異氟醚，觀察組患者注射異丙酚，兩組患者人數(shù)相等。兩組患者的性別、年齡、體重等情況為：觀察組男性22名，女性18名，年齡段為68.3～85.0歲，體重段為50.4～81.3kg；對照組患者男性21名，女性19名，年齡段為66.5～84.1歲，體重段為51.7～81.6kg。根據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析，對照組和觀察組患者在性別、年齡、體重等方面的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），因此兩者患者在不同物下的血流動力學(xué)指標(biāo)具有可比性。

1.2實驗前協(xié)議

本次實驗研究均征得患者及其家屬的同意，為了避免不必要的糾紛，醫(yī)院與患者及其家屬簽訂了一定的協(xié)議。所有患者均自愿進行此項實驗。對試驗中的有關(guān)風(fēng)險應(yīng)該明確告知患者，以便患者做出選擇，不能知情不報，欺瞞患者[1]。

1.3方法

兩組患者都要進行精心的麻醉前準(zhǔn)備，以便麻醉工作的順利進行，護理人員應(yīng)該運用人性化護理中的有關(guān)方法規(guī)定，對患者進行心理撫慰，讓患者消除恐懼心理，積極配合麻醉工作。在正式進行麻醉前，還應(yīng)該對患者進行麻醉誘導(dǎo)，兩組患者都要進行此步驟，即首先為患者注射0.16mg的馬來酸咪達唑侖，等待患者進入睡眠狀態(tài)，然后注射0.12mg的維庫溴銨，最后還要注射0.005mg的芬太尼。

觀察組和對照組患者分別給予異丙酚和異氟醚進行麻醉。其中觀察組患者采用輸液泵將異丙酚持續(xù)性輸入患者體內(nèi)，速度應(yīng)該緩慢加快，等到達一定數(shù)值后維持恒定，即6.5mg/kg[2]；由于異氟醚是氣體，應(yīng)該讓患者吸入，其濃度應(yīng)該適中，為2.0%。等物發(fā)生效果時，才能進行手術(shù)，手術(shù)期間患者的心率和血壓應(yīng)該每隔一段時間進行改變，應(yīng)該采用藥物進行心率及血壓的改變，所用藥物為芬太尼和維庫溴銨。

1.4觀察指標(biāo)

對病人的血流動力學(xué)參數(shù)進行檢測，對病人麻醉誘導(dǎo)前、麻醉誘導(dǎo)后、注射后10分鐘、手術(shù)完畢后的平均動脈壓、心率分別進行記錄。對兩組患者麻醉誘導(dǎo)前、手術(shù)結(jié)束、手術(shù)結(jié)束5天后的細(xì)胞因子水平進行檢測，具體需要檢測的細(xì)胞因子有CD3+ 、CD4+ 、CD8+[3]。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法

對實驗過程中監(jiān)測到的血流動力學(xué)參數(shù)和細(xì)胞因子的有關(guān)水平參數(shù)以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，實驗前病人的性別、年齡、體重等參數(shù)也進行檢測。采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS17.0進行數(shù)據(jù)的處理工作。實驗前病人的身體參數(shù)進行t檢驗，之后的血流動力學(xué)參數(shù)采用卡方檢驗。如果最終P

2.結(jié)果

2.1平均動脈壓、心率

觀察組患者的平均動脈壓和心率相較于對照組患者在各個時期都出現(xiàn)了更明顯的下降趨勢，具體情況見下表。

3.討論

一些物不但對患者神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有很大的傷害，而且不能起到實質(zhì)性的麻醉效果，常常會導(dǎo)致病人手術(shù)中出現(xiàn)痛感，病人身體受到刺激，血壓水平升高，一些身體虛弱及身患其他疾病的病人甚至?xí)霈F(xiàn)心血管堵塞等突發(fā)癥狀。老年腫瘤患者機體能力下降，尤其是免疫系統(tǒng)趨向老化，不適宜的麻醉方法和物會進一步損傷患者的免疫能力，使得腫瘤擴散，給患者生命安全造成一定的威脅。

從本文的實驗研究結(jié)果看，不同的物對患者免疫能力的影響差別很大，觀察組患者采用異丙酚進行麻醉，對照組患者采用異氟醚進行麻醉，而觀察組患者的免疫能力在麻醉及手術(shù)后要明顯高于對照組患者。

參考文獻：

[1]梁遠志.140例老年患者圍手術(shù)期的麻醉臨床應(yīng)用[J].大家健康（學(xué)術(shù)版），2014，23：111-112.

[2]尚志杰，薄鋒.老年患者平衡麻醉與全憑靜脈麻醉時血流動力學(xué)的分析[J].中國醫(yī)藥指南，2013，14：280-281.

第9篇：系統(tǒng)動力學(xué)論文范文

關(guān)鍵詞：全閥 數(shù)值模擬 動力學(xué) 動網(wǎng)格 泄放機理

前言

全閥是工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)安全方面的重要元件，主要作用就是保證生產(chǎn)系統(tǒng)能夠在合理的壓力條件之下運行，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性能。但是全閥在實際運行過程中還是會出現(xiàn)不同故障?？蒲腥藛T在對于全閥分析研究過程中，主要集中在三個方面，分別是實驗測試、數(shù)值模擬與全閥?，F(xiàn)階段對于全閥研究工作已經(jīng)取得了十分顯著的工作成果。

1、計算模型

本文在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模型研究過程中，利用的是ANSYSCFX軟件，該軟件與科研人員在研究過程中所應(yīng)用的軟件相比較，無法自動再生網(wǎng)格，但是能夠?qū)τ谝呀?jīng)形成的網(wǎng)格進行轉(zhuǎn)移，進而保證網(wǎng)格能夠按照用戶自身需求到達針對性位置，保證對于該區(qū)域內(nèi)計算工作完畢。在對于全閥開啟過程中的動力學(xué)分析研究過程中，主要通過動網(wǎng)格技術(shù)進行研究分析，利用數(shù)值模擬的方法對于全閥在啟動過程中有關(guān)參數(shù)的改變進行分析研究。為了能夠保證計算模型更加便捷，首先就需要對于計算模型內(nèi)有關(guān)參數(shù)進行確定，例如時間步長就為tstep，全閥啟動元件質(zhì)量就為mdisc。

通過利用動網(wǎng)格技術(shù)和全閥啟動軟件位置改變情況，就能夠有效對于全閥軟件在開啟過程中瞬時變化情況進行分析研究，對于全閥啟動的時候流域瞬態(tài)變化問題進行計算。

2、數(shù)值模擬過程

2.1網(wǎng)格劃分

在建模過程中需要利用到CFX內(nèi)的流體薄片技術(shù)，也就是按照一定厚度從某個方向進行拉伸，進而得到厚度為一個固定單元的薄片，將所得到的薄片放入到針對的平面之中，保證與該平面相垂直的部分?jǐn)?shù)值為零，構(gòu)建計算區(qū)域。其次就是將計算區(qū)域引入到ICEMCFD內(nèi)，應(yīng)用四面體對于所生成網(wǎng)格的尺寸進行控制，同時對于全閥啟動周圍及入口位置上面的網(wǎng)格進行重新加密處理。在對于網(wǎng)格計算完畢之后，需要對于網(wǎng)格質(zhì)量進行檢查，同時對于網(wǎng)格平滑度進行整體分析。

2.2物理參數(shù)設(shè)置及邊界條件

本文在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬分析研究過程中所應(yīng)用到動力網(wǎng)技術(shù)內(nèi)，對于邊界設(shè)置上面已經(jīng)提供了針對性條件，其中還包含特殊情況下的邊界條件。全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬瞬態(tài)流場內(nèi)，并不涉及到無效邊界組合，同時也并不涉及到特殊性邊界，例如對于初始條件相對于敏感的邊界，在對于邊界條件設(shè)置過程中，需要受到精確性與收斂性的影響。在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬初步性分析研究過程中，將全閥運行條件設(shè)置為常規(guī)性條件，也就是溫度為25℃，對于高速氣體動力學(xué)所造成的影響暫時忽視，高速氣體動力學(xué)所造成的影響主要表現(xiàn)在兩個方面上，分別是密度與比熱容，同時也忽視重力的影響。通過利用穩(wěn)健邊界條件，在對于入口邊界條件設(shè)置過程中，壓力為5%，出口應(yīng)用的是開放式的出口，也就是氣體能夠自動流入或者是流出，整個計算區(qū)域具有開放性特征，整個計算區(qū)域內(nèi)具有顯著零梯度渦流特點。

整個計算區(qū)域內(nèi)的壁面邊界主要有兩種模式構(gòu)成，這樣也就造成在計算區(qū)域內(nèi)的入口通道內(nèi)基本上都是保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，并不會產(chǎn)生任何滑移，因此壁面應(yīng)用無滑移絕熱壁面。但是全閥軟件在開啟過程中，會產(chǎn)生移動，通過移動速度與動網(wǎng)格內(nèi)所應(yīng)用到的編輯語言之間有著十分緊密的關(guān)聯(lián)，所以就需要應(yīng)用到滑移絕熱壁面。

在渦流模型內(nèi)，所應(yīng)用到的模型框架為SST ，這種模型框架具有近壁運算與遠場計算的優(yōu)勢，能夠?qū)τ诳缏曀賻Ъげǖ倪吔缌鲃忧闆r內(nèi)應(yīng)用。模型所得到的計算結(jié)果具有一定收斂性，在對其分析研究過程中主要應(yīng)用殘差曲線，最大誤差不會超過0.001.

3、模擬結(jié)果與分析

在全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬內(nèi)應(yīng)用動網(wǎng)格技術(shù)，能夠有效保證數(shù)值模擬計算結(jié)果與實際情況之間更加貼近，這樣進行穩(wěn)態(tài)模擬次數(shù)就能夠有效減少，防止在多次計算過程中出現(xiàn)慣性失真的情況。同時由于全閥在剛開始啟動的時候參數(shù)變化十分激烈，為了能夠?qū)τ谠谠摱螘r間內(nèi)的參數(shù)進行重點了解，創(chuàng)建瞬態(tài)模擬就十分重要。

3.1壓力場云圖

如圖一所示，為全閥在瞬態(tài)啟動過程中在每一個時間段內(nèi)的壓力云圖。由圖一能夠發(fā)現(xiàn)，其中第一個圖表示全閥在沒有啟動之前，全閥管道內(nèi)外之間所產(chǎn)生的壓力效果，但是由于全閥管道屬于密封性管道，圖內(nèi)的管道內(nèi)部是在進行預(yù)泄之前所出現(xiàn)的情況，在這種情況下由于流體運動，造成入口處內(nèi)的壓力顯著提升。

全閥啟動軟件與介質(zhì)壓力在感受到彈簧力處于失衡狀態(tài)下之后，全閥啟動軟件就是立即與密封面相脫離，進而保證全閥能夠啟動，這樣全閥內(nèi)場就會出現(xiàn)氣流紊亂情況，流場內(nèi)的壓力發(fā)生顯著改變，具體情況如圖一內(nèi)的第二個圖。在經(jīng)過一段短暫的時間之后，全閥就能夠進入到穩(wěn)定泄壓狀態(tài)下，全閥內(nèi)壁上面的局部壓力將能夠超過1mpa，但是全閥閥口的位置還會出現(xiàn)較為明顯的負(fù)壓力情況。

3.2速度場矢量圖

如圖二所示，圖二內(nèi)全閥在瞬態(tài)啟動過程中，每一個時間段內(nèi)的速度矢量。

全閥在剛開始啟動的時候，速度基本為零，流入在逐漸進入到閥道之后，全閥啟動軟件密封區(qū)域內(nèi)就會出現(xiàn)細(xì)小的泄露情況，進行預(yù)泄露，在這個時候全閥瞬態(tài)速度就會發(fā)生一定改變。全閥在流體在進入到瞬態(tài)狀態(tài)下的時候，全閥內(nèi)的某一個開高位置上面就會出現(xiàn)超壓泄放的情況，在這個階段內(nèi)全閥泄壓處于高度飽和狀態(tài)下。當(dāng)全閥泄壓在進入到最高的時候，流體泄放逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)。從圖二內(nèi)能夠發(fā)現(xiàn)，全閥在Q點的之后，周圍速度變化具有不連貫特點，速度變化十分明顯，這樣就能夠充分表明全閥在進入到穩(wěn)定排放過程中所具有的特點，也就是流體開發(fā)在趨于穩(wěn)定之后，流體參數(shù)基本上不會發(fā)生顯著改變。

結(jié)論：本文在對于全閥超壓泄放瞬態(tài)力學(xué)數(shù)值模擬分析研究過程中，通過利用動力學(xué)方程式，利用動力學(xué)參數(shù)與動網(wǎng)格技術(shù)，對于數(shù)值模擬編程語言進行確定，選擇適合本文研究所應(yīng)用的渦流模型，完成了對于全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)數(shù)值模擬任務(wù)。在研究之后發(fā)現(xiàn)，在全閥超壓泄放瞬態(tài)動力學(xué)內(nèi)，是以密封性管道作為外部接線，進而構(gòu)成了內(nèi)流場與外流場，在內(nèi)流場內(nèi)流體主要以收縮流動為主要特點，在外流場內(nèi)主要以擴張為主要特點，兩個流暢之間參數(shù)的流場正好與壓縮流體流動特點相吻合。本文在研究上面還存在一定不足，希望有關(guān)研究人員不斷進行深入性研究與分析。

參考文獻

[1]陳殿京，劉殿坤，董海波，等.安全閥流場數(shù)值模擬研究[J].流體機械，2014，36（10）：24-28.