序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇整數(shù)規(guī)劃范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，作為基礎(chǔ)能源的電力行業(yè)也處于高速增長(zhǎng)的時(shí)期。電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、輸變電設(shè)備不斷增多，一方面提高電網(wǎng)輸送能力、增加了供電的可靠性，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了支撐；另一方面，設(shè)備數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)也使維護(hù)難度增大，設(shè)備數(shù)量的不斷增多，維護(hù)人員數(shù)量卻不變甚至減少，這使人員不足的矛盾更加凸顯。

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，檢修工作的數(shù)量逐年增多，但專業(yè)人員數(shù)量基本維持不變，逐年遞增的檢修工作和穩(wěn)定不變的檢修人員數(shù)量必然會(huì)增大檢修計(jì)劃的安排難度。

1、數(shù)學(xué)建模

1.1檢修計(jì)劃現(xiàn)狀分析

檢修計(jì)劃是由供電公司的生產(chǎn)調(diào)度主管組織多個(gè)部門共同討論確定，如圖1.1表示，檢修計(jì)劃的制定受很多因素制約，本研究中只選取專業(yè)檢修人員、儀器儀表、車輛等經(jīng)常短缺的資源，這些資源一般數(shù)量穩(wěn)定，規(guī)律性較強(qiáng)，不考慮電網(wǎng)運(yùn)行方式、保電任務(wù)這類隨機(jī)性較強(qiáng)，較為不確定的因素，使其更適合數(shù)學(xué)分析和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

1.2數(shù)學(xué)模型的建立

對(duì)實(shí)際工作的分析可以看出，檢修工作的目的是為了消除電力設(shè)備存在的缺陷，使電力設(shè)備安全運(yùn)行，而電力設(shè)備的缺陷是根據(jù)嚴(yán)重程度可以劃分為不同的緊急程度的，消除了越緊急的缺陷，對(duì)電網(wǎng)的幫助越大，所以可以將檢修計(jì)劃制定的目標(biāo)理解為：執(zhí)行的檢修計(jì)劃緊急程度之和最大。

為了進(jìn)行定量分析，將各類資源、所有等待安排的檢修計(jì)劃以及緊急程度繪制成下面的表1.1：

以每列的計(jì)劃作為決策變量，記為Xa，Xb，Xc，……，以可調(diào)配人員作為約束條件，以完成的緊急程度數(shù)值最大為目標(biāo)，這樣這個(gè)問(wèn)題就變成了

目標(biāo)函數(shù)：

2、整數(shù)規(guī)劃算法簡(jiǎn)述

2.1完全枚舉法

完全枚舉法又被稱為窮舉法，是將所有可能的組合全部列出，逐一進(jìn)行目標(biāo)約束條件比較和目標(biāo)函數(shù)比較，算法的時(shí)間復(fù)雜度很高，達(dá)到2n，對(duì)于n較大的情況不使用，考慮到本研究中的數(shù)據(jù)規(guī)模較小，可以嘗試使用完全枚舉法進(jìn)行求解。

2.2分支定界法

分支定界法是一種求解整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的常用算法。如果將決策變量的范圍限定為{0，1}，則可以進(jìn)行0-1規(guī)劃的計(jì)算。

第1步：求該問(wèn)題線性規(guī)劃的最優(yōu)解，若最優(yōu)解為整數(shù)，計(jì)算結(jié)束。否則進(jìn)行下一步。

第2步：選取任意非整數(shù)變量x01進(jìn)行分支，分別在松弛問(wèn)題中加上約束x1≤x01和x1≥x01，組成兩個(gè)新的松弛問(wèn)題。

第3步：檢查所有分支的解和目標(biāo)值，如果出現(xiàn)某分支的解的目標(biāo)值大于等于其他分支的目標(biāo)值并且為整數(shù)，則找到最優(yōu)解，若不存在則繼續(xù)分支。

2.3隱枚舉法

隱枚舉法的計(jì)算過(guò)程與完全枚舉法類似，也是將所有的可能解一一驗(yàn)證，不同的是將約束條件逐一進(jìn)行判斷，如果出現(xiàn)一個(gè)約束條件不滿足資源限量時(shí)，當(dāng)前解的計(jì)算結(jié)束，開(kāi)始驗(yàn)證下一個(gè)解。隱枚舉法在約束條件較多、資源限量較低的情況下，可以有效減少計(jì)算時(shí)間。

3、算法性能對(duì)比

本文采用完全枚舉法、分支定界法、隱枚舉法等三種算法，對(duì)地市公司4個(gè)季節(jié)選取的檢修計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論每種算法的效率，從而選擇適合的算法進(jìn)行計(jì)算。

實(shí)驗(yàn)采用MATLAB作為實(shí)驗(yàn)工具，主要利用其統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)對(duì)3種常用的0-1規(guī)劃算法進(jìn)行比較，分別是完全枚舉法、分支定界法、隱枚舉發(fā)，將從計(jì)算精度、計(jì)算用時(shí)兩方面進(jìn)行比較。

參與計(jì)算的數(shù)據(jù)選取4個(gè)不同時(shí)段的日檢修計(jì)劃進(jìn)行，代表了電力企業(yè)生產(chǎn)的幾類典型工作，第一組選取檢修工作量較少的冬天，包含6項(xiàng)檢修工作，用于測(cè)試小數(shù)據(jù)量的算法效率；第二組選取春季，選取預(yù)防性試驗(yàn)的檢修工作，該工作持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，包含13項(xiàng)檢修工作，并且涉及專業(yè)較多；第三組選取夏季大負(fù)荷時(shí)段，該時(shí)段危急缺陷較多，存在部分必須處理的缺陷，包含11項(xiàng)檢修工作；第四組選取秋冬季節(jié)，設(shè)備改造為主的檢修工作，共17項(xiàng)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三種算法均能夠正確的計(jì)算出緊急程度最高的解決方案，但是在面對(duì)不同的數(shù)據(jù)量時(shí)，三種算法的計(jì)算效率略有不同，表3.2匯總了4組數(shù)據(jù)使用不同算法的數(shù)據(jù)。

第一組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較少，n=6，三種算法計(jì)算效率均很高。

第二組數(shù)據(jù)n=13，代表了地市供電公司春季最繁忙的工作狀態(tài)，分支定界法的計(jì)算時(shí)間稍長(zhǎng)，其他兩種算法用時(shí)相近，總體用時(shí)可以接受。

第三組數(shù)據(jù)n=11，數(shù)據(jù)取自地市供電公司夏季大負(fù)荷時(shí)段較典型的工作內(nèi)容，其中包括對(duì)危急缺陷的處理，三種算法均很好的完成了計(jì)算，值得注意的是分支定界法的計(jì)算用時(shí)很少，主要原因是訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少。

篇（2）

中圖分類號(hào)：O246 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）24-0028-03

Abstact： Variables （all or part） is limited to an integer， called integer programming. If the linear model， limited to an integer variable， is called linear integer programming. Branch and bound algorithm is an important method to solve integer programming. However， the efficiency of the algorithm needs to be improved. The paper elaborates the steps of solving linear integer programming problem by the method of branch and bound， then through then achieve branch and bound method for parallelization of algorithms in the use of parallelism supported by matlab. Analysis the running time of both before and after parallel to study the parallelization algorithms for efficiency.

Key words： linear integer programming； branch and bound； matlab； algorithm efficiency； parallel processing

1 分支定界法簡(jiǎn)介

在線性規(guī)劃問(wèn)題中，有些最優(yōu)解可能是分?jǐn)?shù)或小數(shù)，但對(duì)于某些具體問(wèn)題，常常會(huì)遇到一些變量的解必須是整數(shù)。例如，變化量表示的是機(jī)器的臺(tái)數(shù)，工作的人數(shù)或裝貨的車數(shù)等。為了滿足整數(shù)解的需求，一般來(lái)說(shuō)只要化整已經(jīng)得到了的非整數(shù)解。但是事實(shí)上化整也不一定能得到可行解和最優(yōu)解，因此需要有特定的方法來(lái)求解整數(shù)規(guī)劃[1]。

上個(gè)世紀(jì)60年代LandDoig和Dakin等人提出了可以求解整數(shù)或者是混合整數(shù)線性規(guī)劃問(wèn)題的分支定界算法。

該算法的思想是把有約束條件的最優(yōu)化問(wèn)題所擁有的所有可行的解空間進(jìn)行搜索。具體執(zhí)行算法時(shí)，會(huì)不斷地分割所有可行的解空間成為越來(lái)越小的子集，然后將每個(gè)分割出的子集里面的目標(biāo)函數(shù)值計(jì)算一個(gè)下界或上界。在每次分支之后，對(duì)所有界限超過(guò)了已知的可行解的值的那些子集不再分支。這樣就可以去掉許多的子集，因此縮小了搜索的范圍。重復(fù)這一過(guò)程一直到找出可行解的值不大于任何子集界限的可行解的位置。所以這個(gè)算法一般可以求得最優(yōu)解[1]。

要將分支定界算法由串行計(jì)算轉(zhuǎn)換為并行計(jì)算，難點(diǎn)在于要解決對(duì)二叉樹(shù)的每個(gè)左右分支都實(shí)施并行計(jì)算所面臨的計(jì)算數(shù)據(jù)組織、通信處理問(wèn)題[2]。

接下來(lái)以下例來(lái)闡述分支定界法解線性整數(shù)規(guī)劃的步驟。

由此可知，分支定界就是根據(jù)現(xiàn)有解不斷將問(wèn)題化為子問(wèn)題，并更新上下界，直到求得我們需要的答案的過(guò)程。

2 在matlab中并行化的實(shí)現(xiàn)

2.1 Matlab并行計(jì)算的基本概念

Matlab依賴以下兩個(gè)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算架構(gòu)：Matlab并行計(jì)算工具箱和分布式程序。用戶使用Matlab提供的并行計(jì)算工具可以更加專注于并行計(jì)算算法的設(shè)計(jì)，很大程度上減少了用戶用于解決網(wǎng)絡(luò)通信等問(wèn)題上投入的工作和精力[3]。

Matlab并行計(jì)算可以分為兩類問(wèn)題：第一類是distributed任務(wù)，各個(gè)作業(yè)之間完全獨(dú)立，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，各個(gè)作業(yè)可以異步執(zhí)行；第二類是parallel任務(wù)，任務(wù)的各個(gè)作業(yè)之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，必須同步執(zhí)行[4]。

進(jìn)行并行計(jì)算時(shí)，工作單元有job、task、client、worker。其中client相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的界面，負(fù)責(zé)完成幾乎所有的用戶交互操作；job負(fù)責(zé)管理worker和分配task，每一個(gè)job包含多個(gè)task，每個(gè)task都要通過(guò)job分配給worker執(zhí)行，并將執(zhí)行結(jié)果返回[5]。client、job、worker運(yùn)行在同一臺(tái)或者是多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)上。

程序執(zhí)行時(shí)，task是Matlab處理待完成的并行計(jì)算的基本單元，每個(gè)任務(wù)都是由一個(gè)或者是多個(gè)task組成的。由用戶編寫并行程序來(lái)創(chuàng)建和劃分job和task來(lái)完成待解決的并行計(jì)算任務(wù)。

開(kāi)發(fā)Matlab并行程序首先要采用串行方法運(yùn)行程序；然后選擇合適的并行方法，采用Matlab并行結(jié)構(gòu)或者創(chuàng)建通用的并行計(jì)算程序；之后再控制數(shù)據(jù)和任務(wù)分配；然后采用pmode調(diào)試并行功能；配置local，在本地多核計(jì)算機(jī)執(zhí)行并行任務(wù)[6]。

2.2 Matlab中的并行計(jì)算支持

為了支持并行計(jì)算，Matlab為開(kāi)發(fā)者提供了許多的并行結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)中包括了Parfor循環(huán)結(jié)構(gòu)，SPMD并行結(jié)構(gòu)，分布式陣列，分布式數(shù)值處理算法和消息傳遞函數(shù)等。本文采用的是Parfor循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)分支定界法解線性規(guī)劃問(wèn)題的并行化。

由for關(guān)鍵字表示的循環(huán)可以通過(guò)使用parfor關(guān)鍵字代替進(jìn)行并行。Matlab執(zhí)行代碼過(guò)程中，如果循環(huán)體使用的是for關(guān)鍵字，則采用串行方式執(zhí)行；如果循環(huán)體使用的是parfor關(guān)鍵字，則采用并行方式執(zhí)行。

在使用parfor關(guān)鍵字代替for關(guān)鍵字并行執(zhí)行循環(huán)時(shí)，會(huì)將循環(huán)分為很多部分，每個(gè)部分交給不同的worker執(zhí)行。因此對(duì)于執(zhí)行效率來(lái)說(shuō)，假設(shè)使用的worker的數(shù)量為n，循環(huán)次數(shù)為m，則m如果能被n整除的話，則將循環(huán)均勻劃分；如果不能被整除的話，則將循環(huán)非均勻劃分，其中某些worker會(huì)執(zhí)行較多的循環(huán)次數(shù)。

默認(rèn)情況matlab啟動(dòng)時(shí)只有一個(gè)進(jìn)程，因此默認(rèn)情況下執(zhí)行parfor關(guān)鍵字標(biāo)志的循環(huán)時(shí)是串行執(zhí)行的。因此在執(zhí)行前必須先打開(kāi)Matlab并行計(jì)算池。

Matlab并行計(jì)算池管理很多個(gè)worker，每個(gè)worker都可以執(zhí)行分配的并行計(jì)算任務(wù)，其對(duì)應(yīng)的物理單元即處理器或處理器核。

Parfor循環(huán)將for循環(huán)分解為子循環(huán)，分解后得到的子循環(huán)由不同的處理單元處理，用此來(lái)減少整個(gè)循環(huán)執(zhí)行所需要的時(shí)間，提高計(jì)算效率。而在使用Parfor循環(huán)代替for循環(huán)之前一定要先使用matlabpool命令啟動(dòng)所需要的處理單元，然后將循環(huán)體中的for關(guān)鍵字修改為parfor關(guān)鍵字，通過(guò)Matlab的程序解釋器將此循環(huán)交由matlabpool啟動(dòng)的多個(gè)處理單元完成[7]。

3 用matlab實(shí)現(xiàn)分支定界法解線性規(guī)劃并行化

解決線性規(guī)劃問(wèn)題時(shí)，分支定界法是一項(xiàng)相當(dāng)重要的方法。因此，研究該算法的并行化對(duì)于提高解決線性規(guī)劃問(wèn)題而言是特別有意義的。

在使用分支定界法時(shí)，最重要的就是分支和剪枝。并且耗時(shí)最長(zhǎng)循環(huán)最多的地方也是這里，因此我們選擇將這一部分并行處理。

我們?nèi)匀挥瞄_(kāi)頭所用的例子來(lái)進(jìn)行測(cè)試，比較使用了并行和未并行的情況下計(jì)算出結(jié)果分別所使用的時(shí)間。

因?yàn)槭褂昧薽atlab所提供的計(jì)算線性規(guī)劃的函數(shù)linprog，因此我們需要將求解最大值問(wèn)題轉(zhuǎn)換為求解最小值問(wèn)題。只需要將函數(shù)加負(fù)號(hào)就能解決，而且這并不影響我們的測(cè)試[8]。

用matlab提供的時(shí)間函數(shù)來(lái)記錄程序運(yùn)行的時(shí)間，分別記錄開(kāi)啟并行時(shí)和未開(kāi)啟時(shí)分別的運(yùn)行速度來(lái)進(jìn)行比較。

測(cè)試使用的是一臺(tái)四核計(jì)算機(jī)，理論來(lái)說(shuō)的話上可以將計(jì)算速度提高四倍，然而實(shí)際效果卻達(dá)不到這個(gè)效果。這是由于該算法對(duì)二叉樹(shù)的每個(gè)左右分支實(shí)施并行計(jì)算及并行計(jì)算數(shù)據(jù)組織、通信與處理時(shí)對(duì)算法運(yùn)行效率影響較高，因此達(dá)不到理想效果。但是從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，并行化后的程序的確大大提升了運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫小玲， 李端. 整數(shù)規(guī)劃新進(jìn)展[J]. 運(yùn)籌學(xué)學(xué)報(bào)， 2014， 18（1）： 40-65.

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[4] 陳國(guó)良. 并行算法實(shí)踐[M]. 北京： 高等教育出版社， 2004.

[5] 樓順天. Matlab程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言[M]. 西安： 西安電子科技大學(xué)出版社， 1997.

篇（3）

Research of Flow Allocation Under Multi-airport System on Mixed-integer Program

Chen Xiang 1 Li Yu-sheng 2

（1. China's Civil Aviation Air Traffic Management Bureau of Fujian Sub-Bureau FujianFuzhou 350000；

2. University of Science and Technology of China AnhuiHefei 230000）

【 Abstract 】 With the rapid development of the national air traffic，the air traffic flow is increasing day by day，and it becomes the main reason of flight delay. How to allocate air traffic flow reasonably has become an important issue in recent years. In this paper， we consider the problem of typical traffic allocation problem based on the airport and route point constraints. By introducing the traditional scheduling problem， the problem is transformed into a mixed integer programming problem and the global optimal solutions are obtained. Finally， the validity of the model is verified by the numerical tests.

【 Keywords 】 multi-airport； air traffic flow allocation； mixed-integer program； time slot allocation； job shop

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，伴隨著日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求，航空交通的規(guī)模和復(fù)雜性日益加大。2010年，我國(guó)境內(nèi)民用航空（頒證）機(jī)場(chǎng)共有175個(gè)（不含香港和澳門），其中定期航班通航機(jī)場(chǎng)175個(gè)，定期航班通航城市172個(gè)。我國(guó)民航業(yè)已保持了30多年17.6%的年均增長(zhǎng)率，創(chuàng)造了全球航空運(yùn)輸業(yè)的奇跡。

《中國(guó)民航十二五發(fā)展規(guī)劃》指出，到2015年，我國(guó)運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量達(dá)990億噸公里，旅客運(yùn)輸量達(dá)4.5億人次，貨郵運(yùn)輸量達(dá)900萬(wàn)噸，年均分別增長(zhǎng)13%、11%和10%，航班正常率高于80%。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，如北上廣深地區(qū)，出現(xiàn)了幾個(gè)多機(jī)場(chǎng)的終端區(qū)域，以往簡(jiǎn)單的放行策略已經(jīng)無(wú)法滿足如今繁忙的空域狀況，建立多機(jī)場(chǎng)終端區(qū)的協(xié)同決策系統(tǒng)迫在眉睫。為航班分配合理的放行時(shí)隙是該系統(tǒng)的核心模塊之一，也是減少航班延誤的關(guān)鍵因素。

多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)這一概念最早由美國(guó)德克薩斯州委員會(huì)與20世紀(jì)50年代提出，隨著都市群的不斷壯大，多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)的涌現(xiàn)以及美國(guó)NextGen計(jì)劃的發(fā)展，美國(guó)眾多學(xué)者對(duì)多機(jī)場(chǎng)展開(kāi)深入研究。多機(jī)場(chǎng)終端區(qū)域聯(lián)合放行，是指通過(guò)調(diào)整終端區(qū)域內(nèi)航班的起降時(shí)刻，以達(dá)到滿足終端區(qū)跑道，移交點(diǎn)等流量約束要求，并盡可能少得減少航班延誤，盡早放飛未起飛航班。

多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)中涉及多個(gè)機(jī)場(chǎng)、多個(gè)航空公司和多元運(yùn)行限制，且多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)行極易受到外界干擾和波動(dòng)，如何合理科學(xué)地分配放行時(shí)隙，統(tǒng)籌安排航班放行，增強(qiáng)多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)行保障能力和抗干擾能力，是研究的關(guān)鍵。解決基于航班時(shí)刻優(yōu)化的多機(jī)場(chǎng)聯(lián)合放行問(wèn)題，可有效地提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率和安全性，所以此問(wèn)題是近期研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

2 多機(jī)場(chǎng)流量調(diào)配建模

2.1 問(wèn)題描述

考慮同一終端區(qū)內(nèi)所有要起飛的航班，其中部分航班使用相同的跑道和多個(gè)公共離場(chǎng)定位點(diǎn)，從而在這些地方形成資源上的競(jìng)爭(zhēng)，這些關(guān)鍵點(diǎn)有一定的間隔要求，如何合理安排起飛次序是充分利用資源的保證。盡管各國(guó)學(xué)者在航班離場(chǎng)排序問(wèn)題上進(jìn)行了大量研究，但以往的很多研究多集中于單機(jī)場(chǎng)離場(chǎng)航班排序策略問(wèn)題，協(xié)調(diào)同一終端區(qū)內(nèi)多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)的離場(chǎng)放行策略研究比較少，即使有很多技術(shù)上也不成熟，而且國(guó)外研究的具體條件和國(guó)內(nèi)環(huán)境有一定的差別。多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)航班離場(chǎng)排序問(wèn)題又是NP難問(wèn)題，這也在一定程度上增加了研究的難度，只能提出一些近似算法，得到問(wèn)題的近似解。

建模之前先做一些符號(hào)說(shuō)明。考慮一系列要排序的航班F={f1，...，fn}，分屬于AN個(gè)機(jī)場(chǎng)，所有機(jī)場(chǎng)的跑道共RN個(gè)，航班經(jīng)過(guò)的移交點(diǎn)個(gè)數(shù)為PN。各個(gè)跑道之間的最小間隔要求分別為TR1，...，TRRN，移交點(diǎn)之間最小間隔要求分別為TP1，...，TPPN。航班的預(yù)定起飛時(shí)刻為r1，...，rn。第i架航班從起飛到達(dá)第a個(gè)移交點(diǎn)的時(shí)間為ta，i。假設(shè)在一次排序中，航班不能提前起飛，航班到各個(gè)移交點(diǎn)的時(shí)間固定且已知。

現(xiàn)在問(wèn)題變?yōu)槿绾谓o航班分配合理的放行時(shí)刻使得航班晚于預(yù)定起飛時(shí)刻，且在跑道和移交點(diǎn)上滿足相應(yīng)的間隔要求，我們這里的目標(biāo)是希望盡可能早得放飛所有航班。不同的目的要求，模型可以有不用的目標(biāo)，比如加上延誤成本等因素，可以得到更為復(fù)雜的目標(biāo)函數(shù)，這里只對(duì)時(shí)間要素進(jìn)行優(yōu)化，使得最后起飛的航班的起飛時(shí)刻盡可能早。

2.2 車間作業(yè)調(diào)度問(wèn)題

調(diào)度（Scheduling）問(wèn)題是在工業(yè)界應(yīng)用比較廣泛的一類優(yōu)化問(wèn)題，有著比較長(zhǎng)的研究歷史。車間調(diào)度就是對(duì)一個(gè)可用的加工機(jī)床集在時(shí)間上進(jìn)行加工任務(wù)集分配，以滿足一個(gè)性能指標(biāo)集。典型的車間調(diào)度問(wèn)題包括一個(gè)要完成的作業(yè)集，每個(gè)作業(yè)由一個(gè)操作集所組成，各操作的加工需要占用機(jī)床或其它資源，并且必須按一些可行的工藝次序進(jìn)行加工；每臺(tái)機(jī)床可加工工件的若干操作，并且在不同的機(jī)床上能加工的操作集可以不同。調(diào)度的目標(biāo)是將作業(yè)合理地安排到各機(jī)床，并合理安排作業(yè)的加工次序和加工開(kāi)始時(shí)間，使約束條件被滿足，同時(shí)優(yōu)化一些性能指標(biāo)。

在調(diào)度問(wèn)題中，有一類很經(jīng)典的問(wèn)題――Job Shop問(wèn)題，即車間作業(yè)調(diào)度問(wèn)題。Job Shop問(wèn)題是著名的組合優(yōu)化問(wèn)題，是調(diào)度問(wèn)題中的典型難題。解決這樣的問(wèn)題既有重要的科研價(jià)值，又有重大的實(shí)際工程意義。Job Shop問(wèn)題是指，加工車間有n個(gè)不同的需要加工的工件和m臺(tái)機(jī)器，不同工件可以有不同的加工工序，即不同工件經(jīng)過(guò)不同的機(jī)器進(jìn)行加工并完工。不同的工件在不同的機(jī)器上的加工時(shí)間不同，每個(gè)工件可以有最早開(kāi)始加工時(shí)間要求，即工件不能早于某一時(shí)間開(kāi)始加工；工件可以有從一臺(tái)機(jī)器運(yùn)輸?shù)较乱慌_(tái)機(jī)器上的運(yùn)輸時(shí)間，運(yùn)輸時(shí)間一般是固定的；工件加工過(guò)程中可以要求中斷再繼續(xù)加工也可以要求不允許中斷；同一臺(tái)機(jī)器在同一時(shí)刻只能加工一個(gè)工件，即工件之間不能有時(shí)間上的沖突。

如圖1就表示了一種Job Shop調(diào)度問(wèn)題，經(jīng)常用來(lái)描述調(diào)度問(wèn)題，被稱為甘特圖（Gantt Chart）。如圖1所示，共5臺(tái)機(jī)器3個(gè)工件，不同顏色方塊代表不同的工件，不同方塊的長(zhǎng)度表示該工件在該機(jī)器上加工時(shí)間的長(zhǎng)短。同一個(gè)工件只能在完成上道工序之后才能加工下一道工序。該問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)可以是最后一個(gè)工件的完成時(shí)間盡可能的早，也可以是加入權(quán)重的平均完成時(shí)間最少，或者其他想要達(dá)到的目標(biāo)。達(dá)到目標(biāo)的同時(shí)滿足一系列的約束條件，如不能早于最早開(kāi)始時(shí)間，同一臺(tái)機(jī)器只能同時(shí)加工一個(gè)工件等約束條件。

Job Shop問(wèn)題已經(jīng)有比較長(zhǎng)的研究歷史，但是問(wèn)題本身是NP難的。為了解決問(wèn)題，很多研究者提出了一些近似算法，如遺傳算法，禁忌搜索算法等，參考文獻(xiàn)[1]，同時(shí)也有些給出了一些精確求解的模型，參考文獻(xiàn)[2]。

2.3 流量調(diào)配問(wèn)題建模

流量調(diào)配問(wèn)題與Job Shop問(wèn)題相似的地方是，我們可以將所有的跑道和移交點(diǎn)當(dāng)做Job Shop問(wèn)題中的機(jī)器，要排序的航班當(dāng)做要加工的工件。預(yù)定起飛時(shí)刻為Job Shop問(wèn)題約束條件中的最早開(kāi)始加工時(shí)間；航班從一臺(tái)“機(jī)器”到另一臺(tái)“機(jī)器”的時(shí)間為工件從一臺(tái)機(jī)器運(yùn)輸?shù)搅硪慌_(tái)機(jī)器的運(yùn)輸時(shí)間；跑道和移交點(diǎn)間隔要求可以看作每個(gè)工件在每臺(tái)機(jī)器的加工時(shí)間；并且要求一旦工件開(kāi)始加工中間無(wú)法停止，知道加工結(jié)束。我們這里的目標(biāo)是希望盡可能早得放飛所有航班，描述為最后放飛的一架航班的起飛時(shí)間盡量的早。

這樣問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型可以表述為：

（1）

其中Cmax表示所有跑道上最后一架航班起飛的時(shí)刻；xi為分配好的第i架航班起飛時(shí)刻；ri為第i架航班的預(yù)定起飛時(shí)刻；ta，i為第i架航班從起飛到跑道或移交點(diǎn)a的時(shí)間，如果其為跑道則ta，i=0；pa為第a個(gè)跑道或移交點(diǎn)上要求的最小間隔。第一個(gè)表達(dá)式表示其他航班都早于最后一家航班起飛；最后一個(gè)表達(dá)式的意思是，經(jīng)過(guò)同一個(gè)跑道或者移交點(diǎn)a的航班兩兩之間的間隔都要大于pa，即兩兩之間的不能小于間隔要求。

3 多機(jī)場(chǎng)流量調(diào)配模型求解

3.1 混合線性整數(shù)規(guī)劃模型

上一節(jié)中得到的數(shù)學(xué)模型雖然比較簡(jiǎn)潔易于理解，但是最后一個(gè)表達(dá)式是非線性且非凸的，這樣會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題有許多局部最優(yōu)解，實(shí)際上該問(wèn)題的局部最優(yōu)解特別多，全局最優(yōu)解也不止一個(gè)。所以上述問(wèn)題無(wú)法用常規(guī)算法求解，但是大部分可用的全局的求解算法效率都比較低。為了提高求解上的效率，現(xiàn)對(duì)上述模型進(jìn)行調(diào)整和修改。

我們知道所有航班放行的時(shí)間不可能到無(wú)窮大，所以對(duì)最后一個(gè)不等式加入上界，為了將問(wèn)題變?yōu)榫€性的，并引入整數(shù)0-1變量。具體做法是（1）中最后一個(gè)不等式中（xi-ta，i）-（xj-ta，j）的取值區(qū)間分為兩段，[pa-M，-pa]和[pa，M-pa]。再引入整形變量z，則取值區(qū)間變?yōu)閇pa-z*M，-pa+（1-z）*M]。M為一個(gè)足夠大的數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中只要能滿足具體實(shí)用要求的比較大的整數(shù)就可以了。

這樣模型可以變?yōu)椋?/p>

（2）

其中x1表示最遲起飛航班起飛時(shí)刻變量，相當(dāng)于（1）中的Cmax，這么做主要為了統(tǒng)一變量的命名，為模型求解帶來(lái)方便。xi為第i-1架航班的起飛時(shí)刻，i=2，...，n+1。z用來(lái)表示在a上i和j的先后順序。

這樣就將模型（1）轉(zhuǎn)化為了混合線性整數(shù)規(guī)劃模型（2），可以通過(guò)求解線性整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題比較有效的算法對(duì)其進(jìn)行求解，比如說(shuō)分支定界算法，或者割平面法等。同時(shí)有一些現(xiàn)成的軟件或者代碼包，如Cplex，GLPK，Gurobi，Lpsolve，SCIP等。這里使用開(kāi)源算法包SCIP（[3]）進(jìn)行求解。

SCIP（Solving Constraint Integer Programs）是開(kāi)源的混合整數(shù)規(guī)劃求解器，是Branch and cut和Branch and price算法框架下搭建的，由Zuse Institute Berlin負(fù)責(zé)組織進(jìn)行，目前版本為3.1.1。SCIP除了開(kāi)發(fā)自己的框架外，還將市面上比較有效的開(kāi)源包包括進(jìn)來(lái)，同時(shí)提供了商業(yè)軟件的接口，也就是說(shuō)只要你的PC上裝有相應(yīng)的商業(yè)軟件，如Cplex，你可以在SCIP框架下調(diào)用Cplex的算法和求解器。SCIP還提供了常用的優(yōu)化數(shù)據(jù)的讀取接口，如ZIMPL模型、MPS、OPB等數(shù)據(jù)格式。SCIP提供了大約20種約束類型的優(yōu)化問(wèn)題，使得它能解決包括混合線性整數(shù)規(guī)劃，混合非線性整數(shù)規(guī)劃，混合整數(shù)二次規(guī)劃，甚至一些全局優(yōu)化的算法也可以進(jìn)行求解。SCIP是由C語(yǔ)言編寫的，為了方便使用，開(kāi)發(fā)者提供了C++的包，同時(shí)matlab和AMPL軟件接口也進(jìn)行了包裝。據(jù)數(shù)值測(cè)試，SCIP是目前世界上最快的非商業(yè)混合整數(shù)線性規(guī)劃求解軟件，這是我們之所以選擇SCIP的原因。

3.2 啟發(fā)式算法

為了和上一節(jié)中混合整數(shù)規(guī)劃模型的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，這里還給出一個(gè)比較簡(jiǎn)單的啟發(fā)式算法。算法的思想比較簡(jiǎn)單，按照原先給出的航班的優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行遍歷，對(duì)每一架航班首先按照預(yù)訂起飛時(shí)刻起飛，假如不滿足跑道和移交點(diǎn)的約束條件就將其起飛時(shí)刻向后移，直到滿足所有約束為止，將此時(shí)刻定為航班的起飛時(shí)刻。

算法流程如下：

啟發(fā)式算法框架：

輸入：航班列表（按照優(yōu)先級(jí)排好序），航班經(jīng)過(guò)的移交點(diǎn)等，機(jī)場(chǎng)、移交點(diǎn)等容量約束；

For i=1，...，n ：n為航班個(gè)數(shù)

為每個(gè)航班fi安排離場(chǎng)時(shí)刻，判斷它是否滿足機(jī)場(chǎng)、移交點(diǎn)容量約束：

If滿足：按照這個(gè)時(shí)刻離場(chǎng)

Else If不滿足：調(diào)整離場(chǎng)時(shí)刻，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加上一個(gè)量Δ

End For

算法中每次增加的Δ是可以讓航班起飛的最小時(shí)間段，這樣就保證了上述算法得到的解是具有局部最優(yōu)性質(zhì)的解。而通過(guò)模型求得的則是問(wèn)題的全局最優(yōu)解，即保證放飛所有的航班鎖用的時(shí)間最少。

我們通過(guò)了大量的數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明了該問(wèn)題有很多的全局最優(yōu)解和局部最優(yōu)解，并且通過(guò)啟發(fā)式算法求得的局部解與數(shù)學(xué)模型求得的全局最優(yōu)解之間的差距并不大，約束條件越是寬松，即間隔要求越短，兩者的差距就越小，這是符合常識(shí)的結(jié)果。接下來(lái)一節(jié)就展示了我們的一些數(shù)值實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

4 數(shù)值實(shí)驗(yàn)

數(shù)值實(shí)驗(yàn)采用數(shù)據(jù)為我國(guó)華北管制區(qū)多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)不同時(shí)段的實(shí)際數(shù)據(jù)。混合線性整數(shù)規(guī)劃使用算法包SCIP進(jìn)行求解，為了求解方便，我們使用SCIP的matlab配置版本，啟發(fā)式算法同樣使用matlab編程實(shí)現(xiàn)。所有程序運(yùn)行環(huán)境MATLAB 8.0，處理器主頻3.3GHz，雙核，運(yùn)行內(nèi)存8GB，系統(tǒng)Windows7 32位個(gè)人電腦平臺(tái)上。

實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行5組，為便于結(jié)果比較，航班時(shí)刻歸一化為從0時(shí)刻開(kāi)始，時(shí)間單位化為秒（s）。

實(shí)驗(yàn)一：共50架航班，共6個(gè)機(jī)場(chǎng)，8個(gè)跑道和19個(gè)移交點(diǎn)，跑道間隔要求為90s，移交點(diǎn)間隔要求分別為240s。混合線性整數(shù)模型中0-1變量個(gè)數(shù)為582個(gè)，相關(guān)的線性不等式約束1164個(gè)。

實(shí)驗(yàn)二：共60架航班，共6個(gè)機(jī)場(chǎng)，8個(gè)跑道和21個(gè)移交點(diǎn)，跑道間隔要求為90s，移交點(diǎn)間隔要求分別為180s。混合線性整數(shù)模型中0-1變量個(gè)數(shù)為696個(gè)，相關(guān)的線性不等式約束1392個(gè)。

實(shí)驗(yàn)三：共40架航班，共6個(gè)機(jī)場(chǎng)，8個(gè)跑道和19個(gè)移交點(diǎn)，跑道間隔要求為90s，移交點(diǎn)間隔要求分別為180s?；旌暇€性整數(shù)模型中0-1變量個(gè)數(shù)為314個(gè)，相關(guān)的線性不等式約束628個(gè)。

實(shí)驗(yàn)四：共80架航班，共6個(gè)機(jī)場(chǎng)，8個(gè)跑道和15個(gè)移交點(diǎn)，跑道間隔要求為90s，移交點(diǎn)間隔要求分別為180s?；旌暇€性整數(shù)模型中0-1變量個(gè)數(shù)為1390個(gè)，相關(guān)的線性不等式約束2780個(gè)。

實(shí)驗(yàn)五：共90架航班，共6個(gè)機(jī)場(chǎng)，8個(gè)跑道和21個(gè)移交點(diǎn)，跑道間隔要求為90s，移交點(diǎn)間隔要求分別為180s。混合線性整數(shù)模型中0-1變量個(gè)數(shù)為1896個(gè)，相關(guān)的線性不等式約束3792個(gè)。

從上述數(shù)值實(shí)驗(yàn)中可以得出四個(gè)結(jié)論。

（1）隨著航班量的增加，0-1變量的數(shù)量和線性約束不等式的量不只是成倍增加的，所以如何減少無(wú)效的0-1變量的個(gè)數(shù)是提高算法效率的關(guān)鍵。

（2）當(dāng)跑道或移交點(diǎn)間隔要求比較寬松時(shí)，啟發(fā)式算法求得的解與全局最優(yōu)解之間的差距會(huì)更小，如實(shí)驗(yàn)2，實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)5；相反要求比較嚴(yán)格時(shí)，兩者的差距是比較大的，如實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3。

（3）基于數(shù)學(xué)模型求解的算法效率相對(duì)較低一些，這一方面和使用的軟件包有一定關(guān)系，基于C語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)效率會(huì)更高一些。也與建立的模型有很大關(guān)系。如何提高求解效率是我們以后需要深入研究的重點(diǎn)。

（4）基于模型求解的結(jié)果的確在一定程度上能夠縮短放行航班的時(shí)間，達(dá)到充分利用空域資源的目標(biāo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)引入經(jīng)典的調(diào)度問(wèn)題將多機(jī)場(chǎng)航空流量調(diào)配問(wèn)題進(jìn)行建模并轉(zhuǎn)化為混合線性整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，最后利用經(jīng)典的求解混合線性整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的算法求解得到全局最優(yōu)解，為多機(jī)場(chǎng)流量調(diào)配問(wèn)題提供了一種解決思路。但是如果每次放飛的航班量比較大且移交點(diǎn)數(shù)量較多時(shí)，模型求解效率會(huì)隨之降低，達(dá)不到實(shí)時(shí)求解的目的。我們希望后期會(huì)再進(jìn)行一些深入的研究，發(fā)展更為快速的求解算法或者對(duì)模型進(jìn)行一些更有效的改進(jìn)，以達(dá)到更加快速求解得目的。

參考文獻(xiàn)

[1] Michael L.Pinedo Scheduling：Theory，Algorithm，andSystems[M].NY：Springer， 2011：183-220.

[2] David Applegate，William Cook A computational study of the Job-Shop scheduling problem[J].ORSA Journal on Computing，1991，3（2）：151-156.

[3] SCIP[EB/OL].http：//scip.zib.de/.

篇（4）

中圖分類號(hào)：O224；TP183 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1004-373X(2008)10-129-03オ

Method of Estimation Distribution Algorithm for Solving Nonlinear Integer Programming

XIONG Shengwu1,LIU Mingfang1,LIU Xinliang2

(1.School of Computer Science and Technology,Wuhan University of Technology,Wuhan,430070,China;

2.Information System and Management College,National University of Defense Technology,Changsha,410073,China)オ

Abstract：Estimation of Distribution Algorithms (EDAs) acquire solutions by statistically learning and sampling the probability distribution of the best individuals of the population at each iteration of the algorithm.An estimation distribution algorithm is developed for nonlinear integer programming in this paper.It is shown that the method is efficient by the numerical experiment.

Keywords：estimation of distribution algorithms;nonlinear integer programming;probability model;solution space

1 引 言

整數(shù)規(guī)劃是數(shù)學(xué)規(guī)劃中較復(fù)雜的一大類問(wèn)題。Murty[1]證明了非線性規(guī)劃問(wèn)題為NP-hard問(wèn)題,作為其子集的非線性整數(shù)規(guī)劃也必為NP-hard問(wèn)題,求解該問(wèn)題精確解的算法具有指數(shù)復(fù)雜度。整數(shù)規(guī)劃廣泛應(yīng)用于許多工程領(lǐng)域,如資源管理、生產(chǎn)調(diào)度、可靠性優(yōu)化、目標(biāo)分配、超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)等。對(duì)于變量規(guī)模較小的整數(shù)規(guī)劃,傳統(tǒng)的求解方法有分支定界法、割平面法和隱枚舉法等。但對(duì)于較大規(guī)模的問(wèn)題,傳統(tǒng)的方法比較耗時(shí),近年來(lái)隨著進(jìn)化計(jì)算的發(fā)展,許多學(xué)者運(yùn)用遺傳算法(GA)、模擬退火算法(SA)、微粒群算法(PSO)、蟻群算法(AA)等方法來(lái)求解整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題[2-6]。遺傳算法吸取了生物進(jìn)化和遺傳變異論的研究成果,是一種群體性全局尋優(yōu)方法,但算法執(zhí)行到一定階段后向最優(yōu)解收斂速度緩慢,且遺傳算法的性能依賴于遺傳因子（選擇概率、交叉概率、變異概率、種群規(guī)模、染色體長(zhǎng)度等）的取值,并且會(huì)出現(xiàn)早熟收斂情況。模擬退火算法模擬物質(zhì)材料的冷卻與結(jié)晶過(guò)程,通過(guò)退火溫度控制搜索過(guò)程,但當(dāng)問(wèn)題規(guī)模較大時(shí),系統(tǒng)進(jìn)入熱平衡狀態(tài)(對(duì)應(yīng)于最優(yōu)解)的時(shí)間較長(zhǎng)。粒子群算法和蟻群算法性能也依賴于設(shè)定參數(shù)（如強(qiáng)度的衰減系數(shù)等）,參數(shù)設(shè)定的優(yōu)劣直接影響算法的運(yùn)算效果。分布估計(jì)算法提出一種全新的進(jìn)化模式,通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的手段建立解空間內(nèi)個(gè)體分布的概率模型,然后對(duì)概率模型隨機(jī)采樣產(chǎn)生新的群體,如此反復(fù)進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)群體的進(jìn)化。本文將分布估計(jì)算法推廣應(yīng)用到整數(shù)規(guī)劃的解空間中,提出一種求解整數(shù)規(guī)劃的新算法。

2 分布估計(jì)算法

分布估計(jì)算法（Estimation of Distribution Algorithms,EDAs）[7-9]是在進(jìn)化計(jì)算領(lǐng)域興起了一類新型的優(yōu)化算法,是一種全新的進(jìn)化模式。EDAs是在1996年由M[AKu¨]hlenbein 和Paaβ提出的一種廣義型求解法。相對(duì)于傳統(tǒng)的GA,在EDAs生成后代種群的過(guò)程中不需要交叉、變異操作,取而代之的是從一個(gè)概率分布中采樣新的個(gè)體生成新的種群,而此概率模型是根據(jù)包含有從前代種群中挑選出來(lái)的個(gè)體的數(shù)據(jù)集估計(jì)而來(lái)。分布估計(jì)算法通過(guò)一個(gè)概率模型描述候選解在空間的分布,采用統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)手段從群體宏觀的角度建立一個(gè)描述解分布的概率模型,然后對(duì)概率模型隨機(jī)采樣產(chǎn)生新的種群,如此反復(fù)進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)種群的進(jìn)化,直到滿足停止準(zhǔn)則。

根據(jù)概率模型的復(fù)雜程度以及不同的采樣方法,分布估計(jì)算法發(fā)展很多不同的具體實(shí)現(xiàn)方法,但是都可以歸納為下面的基本步驟：首先隨機(jī)生成M個(gè)個(gè)體,并有這些個(gè)體決定初始群體D0,并且對(duì)所有的個(gè)體進(jìn)行評(píng)估。然后執(zhí)行第一步,挑選N（N≤M）個(gè)個(gè)體（通稱他們都擁有最好的目標(biāo)函數(shù)值）。然后生成一個(gè)能最好的反映出n個(gè)變量相互依賴關(guān)系的n維概率模型。在根據(jù)上一步所得的概率分布獲得M個(gè)新的個(gè)體組成新的種群。然后循環(huán)這3步,直到滿足停止準(zhǔn)則。И

其偽代碼形式如下：

Pseudo-code of EDAs：

D0：Generate M individuals (the initial population) at random

Repeat for t=1,2,… until the stopping criterion is met

Dst－1：SelectN≤Mindividuals from Dt－1according to the selection method

Pt(x)=P(xDst－1)：Estimate the probability distribution of an individual being among the selected individuals

Dt：Sample M individuals (the new population) from Pt(x)

3 非線性整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題

有約束的整數(shù)規(guī)劃模數(shù)學(xué)模型為：

И[WB]Minimizef(X)=f(x1,x2,…,xn)

Subjecttoli≤xi≤ui i=1,2,…,n

xi∈Z i=1,2,…,nИ

上式中：[WTHZ]Z為整數(shù)空間；變量xi的下、上限li,ui為整數(shù),w=ui－li+1為xi的可能取的個(gè)數(shù)。對(duì)很多類實(shí)際應(yīng)用組合優(yōu)化問(wèn)題,xi的可行域可以枚舉。

可行解空間如圖1所示,xi有ai個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)變量取一個(gè)值就構(gòu)成空間一個(gè)解。如xi取第mi個(gè)節(jié)點(diǎn),則對(duì)應(yīng)的解為(x1,x2,…,xn)=(l1+m1－1,l2+m2－1,…,ln+mn－1)。И

圖1 可行解空間

對(duì)于有約束的整數(shù)規(guī)劃可以把原約束方程作為罰函數(shù)項(xiàng)加入到原目標(biāo)中,變成無(wú)約束的優(yōu)化問(wèn)題?；诖?本文主要研究無(wú)約束整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題的求解方法。

4 整數(shù)規(guī)劃的分布估計(jì)算法

4.1 解空間的概率模型

在討論的非線性整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題中,描述解空間的概率模型用簡(jiǎn)單的概率向量p=(p1,p2,…,pn)表示,p表示群體的概率分布。

4.2 初始化群體

初始群體D0在解空間按照均勻分布隨機(jī)抽樣產(chǎn)生。即概率向量p0(x)=p0(x1,x2,…,xn)=∏ni=1p0(xi),其中p0(xi=li+mj－1)=1w,i=1,2,…,n；j=1,2,…,ui-li+1。群體規(guī)模為2s,通過(guò)適應(yīng)值函數(shù)f(x)計(jì)算各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值。

4.3 新解產(chǎn)生

在此選擇截?cái)喾椒ㄗ鳛檫x擇策略,選擇種群的一半,即選擇適應(yīng)值較高的s個(gè)個(gè)體,Dsl。因此Dsl表示第l代選擇后的優(yōu)勢(shì)群體。概率向量p通過(guò)表達(dá)式p1(x)=p1(x1,x2,…,xn)=∏ni=1p(xi|Dsl-1)更新。根據(jù)這個(gè)概率向量p通過(guò)隨機(jī)采樣的方法產(chǎn)生新一代群體,至此分布估計(jì)算法完成了一個(gè)周期?？梢?jiàn)在不斷重復(fù)產(chǎn)生新解的過(guò)程中,適應(yīng)值高的個(gè)體的出現(xiàn)概率越來(lái)越大。按照這個(gè)步驟改變個(gè)體在解空間的概率分布,使適應(yīng)值高的個(gè)體分布概率變大,適應(yīng)值低的個(gè)體分布概率變小,如此反復(fù)進(jìn)化,最終將產(chǎn)生問(wèn)題的最優(yōu)解。

4.4 停止準(zhǔn)則

由于概率向量p的作用,當(dāng)?shù)螖?shù)足夠多時(shí),概率向量p會(huì)逐漸增大到1,這時(shí)產(chǎn)生問(wèn)題的最優(yōu)解。即停止準(zhǔn)則為p=1。

4.5 算法步驟

算法步驟為：

（1） 隨機(jī)產(chǎn)生2s個(gè)個(gè)體（即初始群體）D0；

（2） 通過(guò)適應(yīng)值函數(shù)f(x)計(jì)算各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值；

（3） 以截?cái)喾椒ㄗ鳛檫x擇策略,選擇種群的一半,即選擇適應(yīng)值較高的s個(gè)個(gè)體,Dsl-1；

（4） 估計(jì)選擇的s個(gè)個(gè)體中每個(gè)個(gè)體的概率分布pl(x)=p(x|Dsl－1),并通過(guò)這個(gè)表達(dá)式更新概率向量p；

（5） 根據(jù)概率向量p通過(guò)隨機(jī)采樣的方法產(chǎn)生新一代群體Dsl；

（6） 如果沒(méi)有滿足停止準(zhǔn)則,返回第（2）步。И

5 算 例

為了驗(yàn)證上述分布估計(jì)算法求解非線性整數(shù)規(guī)劃的有效性,用EDAs解下列算例[10]：

算例F1： min F1=|x1|+|x2|+…+|x10|И

St.В10≤xi≤10,xi∈Z(i=1,2,…,10)И

算例F2： min F2=x21+x22+…+x210И

St.В10≤xi≤10,xi∈Z(i=1,2,…,10)И

算例F3： min F3=(x1－10x2)2+5(x3－x4)2+(x2－2x3)4+10(x1－10x4)4И

St.В10≤xi≤10,xi∈Z(i=1,2,…,4)И

采用本文所提出的算法,利用Java語(yǔ)言編程求解算例。隨機(jī)產(chǎn)生100個(gè)個(gè)體組成初始種群D0（s=50）,計(jì)算適應(yīng)值之后以截?cái)喾椒ㄗ鳛檫x擇策略,選取適應(yīng)值較高的50個(gè)個(gè)體,估計(jì)這50個(gè)個(gè)體的概率分布更新向量p,在根據(jù)p[WTBZ]通過(guò)隨機(jī)采樣的方法產(chǎn)生100個(gè)個(gè)體的新一代群體。反復(fù)執(zhí)行直到滿足停止準(zhǔn)則,求得全局最優(yōu)解,最優(yōu)解取值如表1所示。

圖2 采用EDA算法的算例計(jì)算結(jié)果圖

6 結(jié) 語(yǔ)

分布估計(jì)算法是進(jìn)化計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)嶄新的分支,他通過(guò)對(duì)整個(gè)群體建立數(shù)學(xué)模型,直接描述整個(gè)群體的進(jìn)化趨勢(shì),是對(duì)生物進(jìn)化“宏觀”層面上的數(shù)學(xué)建模。分布估計(jì)算法通過(guò)概率模型可以描述變量之間的相互關(guān)系,對(duì)于解決非線性整數(shù)問(wèn)題更加有效。通過(guò)算例,說(shuō)明本文給出的算法有效。

參 考 文 獻(xiàn)

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［3］豐建榮,劉志河,劉正和.混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題遺傳算法的研究及仿真實(shí)現(xiàn)［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2004,16(4):845-848．

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作者簡(jiǎn)介 熊盛武 男，1967年出生,湖北武漢人,博士,教授,武漢理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院。主要研究方向?yàn)橹悄苡?jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)。

篇（5）

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)零售業(yè)誕生了許多不同形式的連鎖零售業(yè)態(tài)，同時(shí)，也將零售業(yè)市場(chǎng)推到白熱化競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。如今，連鎖零售業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已由店前發(fā)展到店后，變成物流配送體系的競(jìng)爭(zhēng)。而在物流體系中，倉(cāng)庫(kù)作為銜接供應(yīng)鏈上下游的環(huán)節(jié)，起到了至關(guān)重要的作用，所有的物流活動(dòng)幾乎都是圍繞它來(lái)進(jìn)行。合理的倉(cāng)庫(kù)選址可以有效地節(jié)省企業(yè)經(jīng)營(yíng)的各項(xiàng)費(fèi)用，保證物流系統(tǒng)的高效運(yùn)作。因此，通過(guò)合理的優(yōu)化算法來(lái)選擇倉(cāng)庫(kù)地址具有十分重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。

一、廣西南寧市A便利店有限公司倉(cāng)庫(kù)選址現(xiàn)狀

1.公司現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

廣西南寧市A便利店有限公司是一家從事商業(yè)貿(mào)易、連鎖管理、信息咨詢及相關(guān)培訓(xùn)業(yè)務(wù)的連鎖企業(yè)，公司以特許加盟連鎖方式發(fā)展分店，至今旗下?lián)碛卸嗉冶憷T店，其中公司直營(yíng)12家。公司各門店分布如圖1：

2.公司倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)狀分析

便利店在選址時(shí)，一般選擇在居民區(qū)和辦公區(qū)的要道，以為居民提供便利為宗旨。所以，公司能否保證店面的持續(xù)供貨是發(fā)展的關(guān)鍵因素。為了滿足各門店商品需求，企業(yè)倉(cāng)庫(kù)選址一般優(yōu)先選擇在可以輻射到各個(gè)門店的地方。

廣西南寧市A便利店有限公司目前在南寧市建政路租有一個(gè)倉(cāng)庫(kù)（如圖1綠色標(biāo)注所示），倉(cāng)庫(kù)為企業(yè)老板之前租住的公寓套房改用而成，供旗下12家門店的貨物配送。倉(cāng)庫(kù)地處一個(gè)居民小區(qū)內(nèi)，面積為70平米的一房一廳套房，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)布局混亂，沒(méi)有作業(yè)功能區(qū)域劃分，倉(cāng)庫(kù)的設(shè)備設(shè)施相對(duì)落后，倉(cāng)庫(kù)貨物不分區(qū)存儲(chǔ)，儲(chǔ)存物品品種繁多，單品種貨量存儲(chǔ)少，貨物堆放凌亂。

公司目前配送分為單雙期配送，將12家門店按所在區(qū)域不同劃分為兩條路線配送，其操作流程為：首先，各門店店長(zhǎng)依據(jù)銷售情況按公司要求在規(guī)定的配送日前一天通過(guò)系統(tǒng)向倉(cāng)庫(kù)發(fā)送商品需求信息；其次，倉(cāng)庫(kù)接到信息，整理信息，匯總各門店訂貨數(shù)量，再根據(jù)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存量分揀各門店的商品數(shù)量；最后，次日下午聯(lián)系司機(jī)安排貨物配送。若門店錯(cuò)過(guò)發(fā)送商品信息時(shí)間，便只能等待下一個(gè)配送日配送，或者商品量很大的情況下單獨(dú)配送，或者門店自行到倉(cāng)庫(kù)提貨。部分門店經(jīng)常出現(xiàn)缺貨現(xiàn)象。

3.公司倉(cāng)庫(kù)選址存在的問(wèn)題

（1）隨意性較強(qiáng)

在倉(cāng)庫(kù)選址前，公司沒(méi)有綜合的考慮門店的日均貨物需求量、門店的分布情況等因素，選擇較為輕率，僅憑公司領(lǐng)導(dǎo)的感覺(jué)，將倉(cāng)庫(kù)設(shè)立在自身周圍閑余的空間內(nèi)，將其僅僅當(dāng)作一個(gè)單純的收發(fā)貨地，尚未認(rèn)識(shí)到其真正的存在價(jià)值。

（2）租金成本較高

倉(cāng)庫(kù)建設(shè)費(fèi)用為倉(cāng)庫(kù)選址主要考慮的因素之一，在滿足倉(cāng)庫(kù)需求的情況下應(yīng)該盡量選擇建設(shè)費(fèi)用低的地段。A公司將倉(cāng)庫(kù)選擇在居民住宅小區(qū)內(nèi)，租金成本偏高。

（3）交通便捷性較差

在連鎖企業(yè)的物流體系中，每天具有出入庫(kù)、交貨等交通的壓力，交通條件對(duì)物流的配送效率具有重要的影響，交通的不便將直接影響車輛配送的效率，從而導(dǎo)致門店的缺貨。A公司倉(cāng)庫(kù)所在路段來(lái)往車輛頻繁，路況嚴(yán)重?fù)矶?，貨車只能在?guī)定的時(shí)間段通行，對(duì)門店需求的及時(shí)配送以及供應(yīng)商對(duì)其的貨物配送具有一定的影響。

（4）作業(yè)便捷性較差

倉(cāng)庫(kù)作為企業(yè)物流運(yùn)作體系中的樞紐，每天都得處理大批量的貨物，因此，需要給貨物的存儲(chǔ)、裝卸搬運(yùn)以及配送車輛?？苛粲锌沼嗟目臻g。倉(cāng)庫(kù)地處居民小區(qū)內(nèi)，貨車的經(jīng)常出入o周邊居民帶來(lái)諸多不便。

（5）擴(kuò)展性差

連鎖便利店倉(cāng)庫(kù)不僅要滿足當(dāng)下各門店供貨需求，還應(yīng)滿足連鎖店擴(kuò)張的需要，即要求倉(cāng)庫(kù)要有好的擴(kuò)展性。A便利店有限公司倉(cāng)庫(kù)處于居民小區(qū)樓內(nèi)，面積小，僅為70平米，儲(chǔ)存物品品種繁多，單品種貨量存儲(chǔ)少，難以滿足各門店的供貨需求，周邊沒(méi)有空置房源，倉(cāng)庫(kù)沒(méi)有擴(kuò)展空間，不能滿足門店供貨擴(kuò)張的需求。這些都制約著A公司的經(jīng)濟(jì)效益的提升，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，將成為阻礙公司發(fā)展的重要因素之一。

公司現(xiàn)有的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施的不足將影響其為各門店提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，重新規(guī)劃企業(yè)倉(cāng)庫(kù)的選址變得尤為重要，合理的倉(cāng)庫(kù)選址對(duì)于提高門店服務(wù)水平和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有著重要的意義。

二、混合整數(shù)規(guī)劃法選址模型建立

通過(guò)對(duì)連鎖便利店倉(cāng)庫(kù)的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)分析可知，其物流配送一般具有以下特點(diǎn)：商品品種繁多、單店商品需求量小、物流配送頻率高、配送點(diǎn)多且散、配送時(shí)間快等。鑒于以上特點(diǎn)，連鎖便利店企業(yè)倉(cāng)庫(kù)輻射范圍小，其通常和需求點(diǎn)的距離較近，其服務(wù)主要是能及時(shí)滿足各個(gè)便利門店的供貨需求。因此，這類倉(cāng)庫(kù)在選址時(shí)，不僅僅只考慮物流成本的降低，還得考慮是否能及時(shí)為其服務(wù)的各個(gè)門店提供服務(wù)。本文只針對(duì)考慮企業(yè)倉(cāng)庫(kù)到需求點(diǎn)的單因素配送情況進(jìn)行分析，這過(guò)程涉及的影響因素主要考慮從倉(cāng)庫(kù)到門店的運(yùn)輸費(fèi)用和倉(cāng)庫(kù)固定建設(shè)費(fèi)用兩個(gè)部分以及配送時(shí)間的長(zhǎng)短。

為了尋求合適A便利店有限公司倉(cāng)庫(kù)的地址，筆者通過(guò)調(diào)查分析，綜合考慮了四個(gè)層面：（1）門店的分布狀況，門店的分布區(qū)域是選址的重要因素之一，選址應(yīng)盡量靠近門店一些，特別是在門店比較集中的地方設(shè)置倉(cāng)庫(kù)；（2）配送服務(wù)條件及成本，依據(jù)門店供貨時(shí)間要求，計(jì)算從倉(cāng)庫(kù)到門店的距離和時(shí)間，保證配送及時(shí)，滿足門店貨源需求，為顧客提供及時(shí)便捷的服務(wù)，同時(shí)保證配送成本的控制；（3）倉(cāng)庫(kù)租金費(fèi)用，同一地區(qū)不同地段房源各不相同，租金也不一樣，此外，還得考慮周邊是否留有未來(lái)發(fā)展的空間；（4）交通條件，一方面在選址時(shí)要充分考慮周邊的交通運(yùn)輸條件的便利性，以提高配送效率，縮短配送運(yùn)輸時(shí)間，另一方面還要考慮倉(cāng)庫(kù)與周邊交通條件的協(xié)調(diào)性，因?yàn)檫B鎖便利店倉(cāng)庫(kù)每天輸送貨物的頻率較大，對(duì)周邊的交通道路會(huì)有一定的影響。最終選取了3個(gè)備選地址，為了在這3個(gè)備選地中選出最合適的地址作為公司的倉(cāng)庫(kù)地址，收集了一些相關(guān)的數(shù)據(jù)，對(duì)3個(gè)備選地和目前倉(cāng)庫(kù)做一個(gè)定量比較分析，希望從中選出一個(gè)合適的地址。

1.問(wèn)題描述

廣西南寧市A便利店有限公司，旗下設(shè)有12個(gè)連鎖門店（如圖1紅色標(biāo)注所示），用j1-j12表示，其坐標(biāo)及門店日需求量（將各種不同的商品均轉(zhuǎn)化為重量來(lái)記）如下表1所示。1個(gè)現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)（如圖1綠色標(biāo)注所示）、3個(gè)倉(cāng)庫(kù)備選點(diǎn)（如圖1藍(lán)色標(biāo)注所示），分別用i1-i4表示，其坐標(biāo)及現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)和備選倉(cāng)庫(kù)的固定投資費(fèi)用如下表2所示。單位產(chǎn)品從倉(cāng)庫(kù)到門店的運(yùn)價(jià)因?yàn)槎荚谑袃?nèi)，單位運(yùn)價(jià)均為1，各門店到倉(cāng)庫(kù)備選點(diǎn)的距離（根據(jù)谷歌地圖駕車路線實(shí)際距離為準(zhǔn)）如表3，各門店到倉(cāng)庫(kù)備選點(diǎn)的配送時(shí)間如表4（配送時(shí)間=距離/速度，假設(shè)車輛行駛速度為35km/h）。要求在備選倉(cāng)庫(kù)中選擇一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，在能夠及時(shí)滿足所有門店需求的前提下，使得總費(fèi)用最小以及所用時(shí)間最小。

（3）符號(hào)說(shuō)明

與上一模型相同的字母表示相同的意義

L――供應(yīng)商的數(shù)量；

Wki――從供應(yīng)商k到倉(cāng)庫(kù)i的運(yùn)輸量；

Ak――供應(yīng)商k的供應(yīng)量；

Cki――單位產(chǎn)品從供應(yīng)商k到倉(cāng)庫(kù)i的配送費(fèi)用；

gi――倉(cāng)庫(kù)i單位流轉(zhuǎn)量的管理費(fèi)用；

Tki――供應(yīng)商k到倉(cāng)庫(kù)i的配送時(shí)間；

Tij――倉(cāng)庫(kù)i到門店j的配送時(shí)間。

（4）模型解釋

式（1）表示供應(yīng)商到倉(cāng)庫(kù)到門店的運(yùn)輸成本和固定建設(shè)成本之和最?。?/p>

式（2）表示供應(yīng)商到倉(cāng)庫(kù)到各門店配送的時(shí)間之和最?。?/p>

式（3）表示從供應(yīng)商k向倉(cāng)庫(kù)提供的產(chǎn)品量不能超過(guò)其自身的供應(yīng)能力；

式（4）表示倉(cāng)庫(kù)配送出的產(chǎn)品量與其從供應(yīng)商的進(jìn)貨量相等；

式（5）表示所有需求點(diǎn)的需求都能得到滿足；

式（6）表示倉(cāng)庫(kù)i向外配送的物資總量不能超過(guò)其自身容量；

式（7）規(guī)定了倉(cāng)庫(kù)建設(shè)數(shù)量的上限。

3.計(jì)算求解

將企業(yè)數(shù)據(jù)代入上式通過(guò)計(jì)算可知，選擇目前的倉(cāng)庫(kù)i1的總成本為10722.86元，配送所需時(shí)間之和為1.36h；備選地i2的總成本為14498.33元，配送所需時(shí)間之和為1.84h；備選地i3的總成本為9546.40元，配送所需時(shí)間之和為1.20h；備選地i4的總成本為10228.33元，配送所需時(shí)間之和為1.32h。

4.廣西南寧市A便利店有限公司倉(cāng)庫(kù)選址方案

根據(jù)計(jì)算比較分析，選擇備選地i3作為公司倉(cāng)庫(kù)的情況下總成本最小，為9546.40元，配送花費(fèi)時(shí)間也是最少，為1.2h。所以理論上i3為幾個(gè)選擇點(diǎn)中的最佳點(diǎn)。公司可以考慮將倉(cāng)庫(kù)搬到i3點(diǎn)處。

三、優(yōu)化方案評(píng)價(jià)

現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)i1與三個(gè)備選地i2、i3、i4幾個(gè)方面比較分析如下：

1.交通便利方面：i1處于路段擁堵地段；i2較為偏遠(yuǎn)，路況不算擁擠；i3、i4均處于大道附近，路況車輛不算擁擠，四周交通網(wǎng)較好。

2.倉(cāng)庫(kù)容量方面：i1面積太小，貨物容納量小，商品周轉(zhuǎn)速度快，供應(yīng)商配送次數(shù)頻繁，配送成本較高；i2、i3、i4面積較大，貨物容量較多，可滿足門店貨物的需求量。

3.與門店網(wǎng)絡(luò)的距離情況：i1與各門店的距離較為集中，i2、i3、i4與各門店的距離較為分散。

4.成本方面：i1處于較中心地段，倉(cāng)庫(kù)租金成本偏高，i2、i3、i4處于較偏地段，租金成本相對(duì)較低。

連鎖便利店的物流配送具有商品品種多、批量小、配送頻率高、配送網(wǎng)點(diǎn)分散、適時(shí)快速配送等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)要求企業(yè)必須有一個(gè)合理的倉(cāng)庫(kù)作為后盾。綜合以上各方面因素分析，i3是A公司倉(cāng)庫(kù)最佳的選址點(diǎn)。

四、結(jié)論

倉(cāng)庫(kù)是連接連鎖企業(yè)總部和各個(gè)門店的商品業(yè)務(wù)紐帶，在連鎖企業(yè)中起著承上啟下的作用。所以在企業(yè)物流系統(tǒng)分析中，倉(cāng)庫(kù)選址是核心內(nèi)容，倉(cāng)庫(kù)合理的選址能夠減少運(yùn)輸成本，降低營(yíng)運(yùn)成本，從而提高利潤(rùn)。同時(shí)，合理的配送倉(cāng)庫(kù)可以使企業(yè)物流系統(tǒng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，為企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

篇（6）

［中圖分類號(hào)］F713［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B［文章編號(hào)］1002-2880(2011)03-0054-02

作者簡(jiǎn)介：王懷亮(1981-)，男，漢族，山東曹縣人，菏澤學(xué)院經(jīng)濟(jì)系助教，碩士，研究方向：計(jì)量經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)。在方案眾多的情況下，方案間相關(guān)關(guān)系可能包括多種類型，稱之為混合方案，傳統(tǒng)的混合方案選擇的程序如下：1.按組際間的方案互相獨(dú)立、組內(nèi)方案互相排斥的原則，形成所有各種可能的方案組合；2.以互斥型方案比選的原則篩選組內(nèi)方案；3.在總的投資有限額下，以獨(dú)立型方案比選原則選擇最優(yōu)的方案組合；一般來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，很繁瑣，容易出錯(cuò)；如果借助于0-1整數(shù)規(guī)劃模型——萬(wàn)加特納優(yōu)化選擇模型并結(jié)合R程序則簡(jiǎn)單容易操作。

一、0-1整數(shù)規(guī)劃模型

0-1整數(shù)規(guī)劃模型——萬(wàn)加特納優(yōu)化選擇模型以凈現(xiàn)值最大為目標(biāo)函數(shù)。在該目標(biāo)函數(shù)及一定的約束條件下，力圖尋求某一項(xiàng)目組合方案，使其凈現(xiàn)值比其他任何可能的組合方案的凈現(xiàn)值都大。

該模型將影響項(xiàng)目方案相關(guān)性的各種因素以約束方程的形式表達(dá)出來(lái)，這些因素有六類：

1.資金、人力、物力等資源可用量限制

2.方案之間的互斥性

3.方案之間的依存關(guān)系

4.方案之間的緊密互補(bǔ)關(guān)系

5.方案之間的非緊密互補(bǔ)性

6.方案的不可分性

模型的目標(biāo)函數(shù)：所選方案的凈現(xiàn)值最大，即

maxZ=nj=1NPVjXj

其中， j—項(xiàng)目方案序號(hào)，Xj—決策變量，

Xj=0,拓絕，j項(xiàng)目

1，接受，j項(xiàng)目

二、有關(guān)R語(yǔ)言程序

混合方案簡(jiǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言如下：

max(或min)Z=CX

使得AX≤(或≥，或=)b

X≥0

X中的元素取整數(shù)或0-1整數(shù)(Ⅰ)

利用Rglpk包可求解(I)形式的整數(shù)規(guī)劃或0—1整數(shù)規(guī)劃——萬(wàn)加特納優(yōu)化選擇模型

Rglpk_solve_LP(obj，mat，dir，rhs，types=NULL，max=FALSE，Bounds=NULL，verbose=FALSE)

其中，obj為(I)中的向量C，mat為(I)中的矩陣A，dir為矩陣A右邊的符號(hào)，rhs為(I)中的向量b，types為變量類型，可選“B”、“I”，分別表示為0-1整數(shù)變量和正整數(shù)，默認(rèn)為正整數(shù)。當(dāng)max為TRUE時(shí)，求目標(biāo)函數(shù)的最大值，當(dāng)max為FALSE時(shí)，求目標(biāo)函數(shù)的最小值。Bounds為X的額外約束。Verbose為是否輸出中間過(guò)程的控制參數(shù)，默認(rèn)為FALSE。

三、實(shí)例分析

例1：現(xiàn)有A，B，C，D四個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目?jī)H有一個(gè)項(xiàng)目方案，其凈現(xiàn)金流量如下表所示，當(dāng)全部投資的限額為2400萬(wàn)元時(shí)，應(yīng)當(dāng)如何根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最佳原則進(jìn)行決策(基準(zhǔn)折現(xiàn)率為12%)。

四個(gè)項(xiàng)目A，B，C，D的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及凈現(xiàn)值

單位：萬(wàn)元

項(xiàng)目第0年初始投資第1-10年凈收益凈現(xiàn)值(i0=12%)A-800160104B-1000200130C-1100220143D-1500300195如果按照傳統(tǒng)的做法，需先列出由這四個(gè)項(xiàng)目所組成的15個(gè)互斥項(xiàng)目群方案，然后逐一檢查各組合方案投資總額是否在允許的范圍之內(nèi)，再對(duì)不超出規(guī)定總額的方案逐一計(jì)算凈現(xiàn)值，并按凈現(xiàn)值最大化原則選擇組合方案。一般來(lái)說(shuō)這樣處理很繁瑣，也很費(fèi)時(shí)間，容易出錯(cuò)。

如果我們把此類問(wèn)題抽象為0-1整數(shù)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，利用Rglpk包處理則比較簡(jiǎn)單、容易得多。

根據(jù)所給條件，目標(biāo)函數(shù)即

maxNPV=［-800+160(P/A，12%，10)］XA+［-1000+200(P/A，12%，10)］XB+［-1100+220(P/A，12%，10)］XC+［-1100+220(P/A，12%，10)］XD

即

maxNPV=104XA+130XB+143XC+195XD

條件：800XA+1000XB+100XC+1500XD≤2400萬(wàn)元

XA，XB，XC，XD均為0-1決策變量

R代碼如下：

>utils:::menuInstallPkgs()

>library(Rglpk)

>obj

>mat

>dir

>rhs

>types

>Rglpk_solve_LP(obj，mat，dir，rhs，types，max=TRUE)

王懷亮:0-1整數(shù)規(guī)劃模型在混合方案的經(jīng)濟(jì)性比選中的應(yīng)用運(yùn)行結(jié)果如下：

$optimum

［1］299

$solution

［1］1 0 0 1

$status

［1］0

結(jié)果分析:

輸出結(jié)果中，$optimum為目標(biāo)函數(shù)的最大值，即為NPV=299萬(wàn)元；$solution表示決策變量的最優(yōu)解，XA，XB，XC，XD的最優(yōu)解分別為1，0，0，1；$status為0，表示最優(yōu)解已經(jīng)找到。

［參考文獻(xiàn)］

［1］陳立文，陳敬武．技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)概論［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009．

［2］湯銀才．R語(yǔ)言與統(tǒng)計(jì)分析［M］．北京：高等教育出版社，2008．

［3］薛毅．?dāng)?shù)學(xué)建?；A(chǔ)［M］．北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2004．(責(zé)任編輯：馬琳)(上接第53頁(yè))

圖3通貨膨脹下的宏觀調(diào)控

然而，緊縮的宏觀調(diào)控也有調(diào)控不到的地方，李英在抑制通貨膨脹中的貨幣政策的分析中，發(fā)現(xiàn)其作用在不斷弱化。

四、應(yīng)對(duì)措施

(一)對(duì)個(gè)別壟斷商品實(shí)行最高限價(jià)政策

對(duì)壟斷商品進(jìn)行限價(jià)，可以在一定程度控制價(jià)格的瘋漲。壟斷商品的供需往往不能達(dá)到完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的高效率、高平衡狀態(tài)；面臨整個(gè)市場(chǎng)物價(jià)上漲的趨勢(shì)，壟斷部門保持價(jià)格的不變，可以在一定程度上穩(wěn)定物價(jià)(壟斷部門在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比重較大)。

(二)規(guī)范市場(chǎng)運(yùn)作，引導(dǎo)商品生產(chǎn)方向

嚴(yán)格規(guī)范市場(chǎng)的運(yùn)作，打擊投機(jī)(囤積居奇)的行為，以進(jìn)一步穩(wěn)定物價(jià)。對(duì)于供給短缺的商品生產(chǎn)部門，政府引導(dǎo)企業(yè)、農(nóng)民的投資、生產(chǎn)行為，并給予一定的優(yōu)惠政策扶持，從生產(chǎn)的微觀角度調(diào)節(jié)供需平衡，在一定程度上能夠緩解物價(jià)上漲的趨勢(shì)。

(三)發(fā)放政府庫(kù)存糧食

發(fā)放庫(kù)存的糧食，可以從微觀角度參與供需調(diào)節(jié)；因此，平時(shí)應(yīng)當(dāng)適時(shí)、適度地補(bǔ)充庫(kù)存，使庫(kù)存糧食能夠在關(guān)鍵情形下平抑物價(jià)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］高鴻業(yè)．西方經(jīng)濟(jì)學(xué)(宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué))［M］．北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，2004:535-537．

篇（7）

文不對(duì)題。鄉(xiāng)、鎮(zhèn)行政文書主要有兩種：一是行政處理決定書，二是行政處罰決定書。前者是行政機(jī)關(guān)因當(dāng)事人的某項(xiàng)權(quán)屬爭(zhēng)議或權(quán)益被他人侵犯而作出的處理決定，后者是因被處罰對(duì)象違犯有關(guān)行政法規(guī)而對(duì)其進(jìn)行行政處罰的文書。在現(xiàn)實(shí)中，鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府往往混淆了兩種決定書的性質(zhì)和區(qū)別，導(dǎo)致張冠李戴。有的甚至襲用人民法院專用的“行政裁定書”等來(lái)代替行政裁決。

內(nèi)容不全、表述不清。鄉(xiāng)鎮(zhèn)作出的行政裁決書往往多數(shù)只有名稱、當(dāng)事人、查明的事、處理結(jié)果幾部分。就是這樣簡(jiǎn)單的裁決書，有的事實(shí)部分只寥寥數(shù)語(yǔ)。如鄉(xiāng)制作的征收計(jì)劃外生育費(fèi)決定書，在查明事實(shí)部分僅用“超生一孩”一筆帶過(guò)。何時(shí)何地出身，是男是女等都未予說(shuō)明。

錯(cuò)蓋、濫蓋印章。以鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府名義制作的行政裁決書，應(yīng)加蓋鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府的印章，但有的鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府一些具體承辦的站、所都只蓋了承辦職能部門的印章，從而導(dǎo)致行政處理、處罰決定不具備法律效力。

適用法律、法規(guī)錯(cuò)誤。一是法律法規(guī)混淆。如XX鎮(zhèn)政府在處理責(zé)任山權(quán)屬爭(zhēng)議時(shí)本應(yīng)適用森林法，卻適用國(guó)土法。二是引用具體條文錯(cuò)誤。三是未引用法律法規(guī)或規(guī)范性文件，而是引用領(lǐng)導(dǎo)的講話材料。如鄉(xiāng)政府制作的一份計(jì)劃生育處罰決定，其依據(jù)是X×縣領(lǐng)導(dǎo)的會(huì)議講話材料。

問(wèn)題產(chǎn)生的原因

鄉(xiāng)、鎮(zhèn)干部整體文化素質(zhì)偏低。鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部中有較大一批是直接從農(nóng)村村組干部中聘用的，相對(duì)來(lái)說(shuō)文化素質(zhì)較低，大多未經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)。而制作一份形式規(guī)范、質(zhì)量較高的行政裁決文書，不僅需要熟練掌握公文的寫作要求，同時(shí)還要具備一定的文字功夫，當(dāng)前，多數(shù)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)干部未達(dá)到這一要求。

法律知識(shí)欠缺。許多鄉(xiāng)、鎮(zhèn)干部往往忙于政務(wù)，疏于對(duì)法律知識(shí)的學(xué)習(xí)，加上行政法律法規(guī)多，新法又不斷頒布。相當(dāng)一部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部對(duì)其行政管理涉及的法律、法規(guī)不熟悉。有些人仍習(xí)慣用行政命令管理，有些人甚至仍然按照過(guò)去早已廢止的法律來(lái)處理行政違法行為。

“重實(shí)體、輕程序”的錯(cuò)誤觀念仍然嚴(yán)重。部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部認(rèn)為只要實(shí)體處理正確，文書制作法規(guī)不規(guī)范無(wú)關(guān)大局；還有的認(rèn)為被處罰的對(duì)象是邊遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)民，文化低，對(duì)文書制作的要求不清楚。如果當(dāng)事人不申請(qǐng)復(fù)議、不，也就萬(wàn)事大吉，即使當(dāng)事人申請(qǐng)復(fù)議或向法院，文書被撤銷還可以重新再改。

缺乏必要的培訓(xùn)。對(duì)一些專業(yè)人員未進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，也很少組織對(duì)干部的全面執(zhí)法培訓(xùn)，鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府干部中很少有人系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)文秘、法律等專業(yè)知識(shí)。同時(shí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)也很少組織干部進(jìn)行全面的行政執(zhí)法培訓(xùn)。

解決問(wèn)題的對(duì)策

1、提高認(rèn)識(shí)。文書制作看似事小，實(shí)則事大，這就要求干部特別是鄉(xiāng)、鎮(zhèn)的領(lǐng)導(dǎo)干部必須高度重視，把文書制作當(dāng)成政府的一項(xiàng)形象工程常抓不懈。

2、加強(qiáng)培訓(xùn)，切實(shí)掌握文書制作的要求。鄉(xiāng)、鎮(zhèn)干部應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，正確掌握文書的制作。一份規(guī)范的行政裁決書應(yīng)做到：(1)各項(xiàng)內(nèi)容齊全，包括文書名稱、當(dāng)事人基本情況、爭(zhēng)議事項(xiàng)或者違法事實(shí)、查明的事實(shí)和證據(jù)、對(duì)事實(shí)的分析認(rèn)定、處理結(jié)果、訴權(quán)告知等；(2)表述清楚，說(shuō)理充分；(3)適用法律正確；(4)盡量避免格式文書。

3、加強(qiáng)法律學(xué)習(xí)。鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府應(yīng)組織其工作人員對(duì)行政執(zhí)法過(guò)程中涉及的相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，特別是新出臺(tái)的法律規(guī)范的學(xué)習(xí)。要力戒那種應(yīng)付上級(jí)檢查，而采取對(duì)照答案填寫試卷搞“人人過(guò)關(guān)”的形式主義。

篇（8）

論文摘要：介紹了河道整治規(guī)劃的定義、類型、基本原則、主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1河道整治規(guī)劃的定義

河道整治規(guī)劃是指：根據(jù)河道演變 規(guī)律 和興利除害要求，為治理、改造河道所進(jìn)行的水利工程規(guī)劃及航道整治規(guī)劃。河道在挾移泥沙的水流作用下，常處于變化狀態(tài)；在流域治理開(kāi)發(fā)過(guò)程中，某些工程的實(shí)施也常改變河道的水文情勢(shì)，并影響其上下游、左右岸。河道整治規(guī)劃通常要在流域規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并成為流域治理工作的一部分。

2類型

2．1按河道 自然 條件，分為山區(qū)河道整治規(guī)劃、平原河道整治規(guī)劃和河口整治規(guī)劃

①山區(qū)河道的兩岸多為基巖，河床多由基巖或粗沙、卵石組成，河床坡度陡、流速大、水位漲落快，但河床變形強(qiáng)度較小。山區(qū)河道整治規(guī)劃的主要目標(biāo)是航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水等，規(guī)劃中應(yīng)根據(jù)要求對(duì)渠化、治導(dǎo)等工程措施作出全面安排。②平原河道兩岸多為沖積土壤，由于河道水沙作用和河岸土質(zhì)的差異，形成微彎、蜿蜒、分叉和游蕩等4種基本河型。平原河道整治規(guī)劃的主要目標(biāo)是防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水和城市建設(shè)等，規(guī)劃要根據(jù)不同河型和整治目標(biāo)提出工程措施。對(duì)蜿蜒型河道，要力求通過(guò)整治使其成為微彎河道；對(duì)過(guò)度彎曲的河段，可考慮實(shí)施人工裁彎；對(duì)分叉型河道可考慮堵漢并流，將其整治成單一微彎河道，或使其形成穩(wěn)定的汊道河段；對(duì)游蕩型河道可護(hù)灘定彎，以彎導(dǎo)流，穩(wěn)定河槽，控制流勢(shì)。如黑龍江省東部地區(qū)典型的裁彎取直治理的河道有：蜿蜒河(36．3kni)、七星河(140．5km)等。③河口段受徑流和潮流的共同影響，河床演變復(fù)雜。整治的主要目標(biāo)是防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水和灘地利用等。規(guī)劃可研究采用固灘護(hù)岸、堵汊并流、疏浚導(dǎo)流等工程措施。

2．2按水利樞紐對(duì)河道的影響，分為庫(kù)區(qū)河段整治規(guī)劃、壩區(qū)河段整治規(guī)劃和壩下游河段整治規(guī)劃

①庫(kù)區(qū)河段整治規(guī)劃主要是研究水庫(kù)回水變動(dòng)區(qū)的整治。水庫(kù)回水變動(dòng)區(qū)具有天然河道和水庫(kù)的兩重特性。汛期受回水影響的河段發(fā)生累積性泥沙淤積，使原河床邊界對(duì)水流的控制作用減弱，局部河段河勢(shì)發(fā)生變化，河道向單一、規(guī)順、微彎方向 發(fā)展 ，航道、港口碼頭和取水口的條件將有所改善；某些港口碼頭和取水口可能因泥沙淤積而受到影響。規(guī)劃中可以采取修建整治建筑物、疏浚等工程措施。②壩區(qū)河段整治規(guī)劃是配合水利樞紐工程設(shè)計(jì)，研究樞紐上下游局部河段的整治措施，控制樞紐上游近壩段的河勢(shì)，保證泄水建筑物、電站的正常運(yùn)行和通航建筑物引航道的暢通，充分發(fā)揮水利樞紐的防洪、航運(yùn)和發(fā)電等效益。這項(xiàng)規(guī)劃對(duì)于具有綜合利用效益的徑流式樞紐或航運(yùn)樞紐尤為重要。⑧壩下游河段整治規(guī)劃研究針對(duì)建壩引起的下游河道變化所采取的整治措施。由于建壩后水沙條件的改變，壩下游河道一般發(fā)生沖刷，水位下降，河勢(shì)也有變化，這些對(duì)下游河段的防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水、港口碼頭建設(shè)都可能帶來(lái)影響。規(guī)劃中要對(duì)上述變化作出預(yù)測(cè)，并提出整治方案及措施。

2．3按整治程序，分為河勢(shì)控制規(guī)劃和局部河段整治規(guī)劃。對(duì)于整治工程量大，或情況比較復(fù)雜的河道，特別是大江大河，整治工程只能分階段實(shí)施。河勢(shì)控制規(guī)劃是通過(guò)分析河段的演變過(guò)程，研究促成和穩(wěn)定有利河勢(shì)的工程措施。通常采用護(hù)岸工程，輔以其他措施。局部河段整治規(guī)劃是在有利河勢(shì)基本穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，研究對(duì)局部河段進(jìn)一步整治的方案，以滿足防洪、航運(yùn)、工農(nóng)業(yè)取水以及港口碼頭建設(shè)的要求。

2．4按各部門的要求，分為航道整治規(guī)劃、橋渡河段整治規(guī)劃、取水口河段整治規(guī)劃、堤防護(hù)岸工程規(guī)劃等。這些以某一部門要求為主的河道整治規(guī)劃，也需兼顧其他部門的要求，最大限度地發(fā)揮工程的綜合效益。

3基本原則

主要是全面規(guī)劃、綜合利用；因勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜；遠(yuǎn)近結(jié)合、分期實(shí)施。全面規(guī)劃、綜合利用是統(tǒng)籌考慮各方面要求，妥善處理上下游、左右岸、各地區(qū)、各部門之間的關(guān)系，明確重點(diǎn)，兼顧一般，以達(dá)到綜合利用水資源的目的。因勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜是具體分析本河段的特性及其演變規(guī)律，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，并 總結(jié) 本河段已往整治的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出適合本河段的整治工程措施。遠(yuǎn)近結(jié)合、分期實(shí)施是指規(guī)劃中需包括整治的遠(yuǎn)景目標(biāo)和近期要求，分清輕重緩急，有計(jì)劃地實(shí)施。

4主要內(nèi)容

4．1河道基本特性及演變趨勢(shì)分析包括對(duì)河道 自然 地理概況，來(lái)水、來(lái)沙特性，河岸土質(zhì)、河床形態(tài)、 歷史 演變、近期演變等特點(diǎn)和 規(guī)律 的分析，以及對(duì)河道演變趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。對(duì)擬建水利樞紐的河道上下游，還要盡量就可能引起的變化作出定量估計(jì)。這項(xiàng)工作一般采用實(shí)測(cè)資料分析、數(shù)學(xué)模型 計(jì)算 、實(shí)體模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法。

4．2河道兩岸社會(huì) 經(jīng)濟(jì) 、生態(tài)環(huán)境情況調(diào)查分析包括對(duì)沿岸城鎮(zhèn)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、堤防、航運(yùn)等建設(shè)現(xiàn)狀和 發(fā)展 規(guī)劃的了解與分析。

4．3河道整治現(xiàn)狀調(diào)查及問(wèn)題分析通過(guò)對(duì)已建整治工程現(xiàn)狀的調(diào)查，探討其實(shí)施過(guò)程、工程效果與主要的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

4．4河道整治任務(wù)與整治措施的確定根據(jù)各方面提出的要求，結(jié)合河道特點(diǎn)，確定本河段整治的基本任務(wù)，并擬定整治的主要工程措施。

4．5整治工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、環(huán)境效益分析包括分析整治后可能減少的淹沒(méi)損失，論證防洪經(jīng)濟(jì)效益；sk整治后增加的航道和港口水深、改善航運(yùn)水流條件、增加單位功率的拖載量、縮短船舶運(yùn)輸周期、提高航行安全保證率等方面，論證航運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益。此外，還應(yīng)分析對(duì)取水、城市建設(shè)等方面的效益。

4．6規(guī)劃實(shí)施程序的安排治河工程是動(dòng)態(tài)工程，具有很強(qiáng)的時(shí)機(jī)性。應(yīng)在分析治河有利時(shí)機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)實(shí)施程序作出輪廓安排，以減少整治難度，節(jié)約投資。

5設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

5．1設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位。整治洪水河槽的設(shè)計(jì)流量，需根據(jù)保護(hù)地區(qū)的重要性，選取相當(dāng)其防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計(jì)水位；整治中水河槽的設(shè)計(jì)流量可采用造床流量或平灘流量，其相應(yīng)的水位即為設(shè)計(jì)水位；整治枯水河槽的設(shè)計(jì)水位可根據(jù)通航等級(jí)或其他整治要求，采用不同保證率的最低水位，其相應(yīng)的流量即設(shè)計(jì)流量。

5．2整治線。河道整治后在設(shè)計(jì)流量下的平面輪廓線，稱河道整治線。平原河道整治線分洪水河槽整治線、中水河槽整治線和枯水河槽整治線，其中對(duì)河勢(shì)起控制作用的是中水河槽整治線。洪水河槽整治線即兩岸堤防的平面輪廓線。堤線與主河槽岸線之間需根據(jù)宣泄設(shè)計(jì)洪水和防止堤岸沖刷的需要留足灘地寬度。

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1.1信息的極速增長(zhǎng)

伴隨財(cái)政業(yè)務(wù)的多項(xiàng)改革開(kāi)展，財(cái)政信息化的不斷推進(jìn)，財(cái)政內(nèi)部大量信息系統(tǒng)的投入應(yīng)用，特別是部門預(yù)算、國(guó)庫(kù)集中支付、工資統(tǒng)發(fā)、財(cái)政供養(yǎng)、清產(chǎn)核資等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用，使財(cái)政內(nèi)部信息量爆發(fā)性增長(zhǎng)，這些信息存在大量冗余和數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題，增加了有效信息獲取的難度，在信息極大豐富的同時(shí)產(chǎn)生了信息饑渴現(xiàn)象，而信息的不完全性也使得政府與企業(yè)不得不重復(fù)搜集大量的信息。

1.2信息孤島問(wèn)題日益凸顯

在財(cái)政信息化建設(shè)過(guò)程中，由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，應(yīng)用系統(tǒng)之間缺乏標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口定義，不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間形成了相對(duì)孤立的格局。目前，像預(yù)算、國(guó)庫(kù)、基建等多個(gè)不同部門均擁有各自獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)，不同系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)來(lái)自不同口徑，其數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式和質(zhì)量千差萬(wàn)別，常常遇到數(shù)據(jù)格式不能轉(zhuǎn)換或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式后丟失信息等棘手問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙了數(shù)據(jù)在各應(yīng)用系統(tǒng)中的流動(dòng)與共享，形成了信息孤島。

1.3決策支持的信息需求增強(qiáng)

政府部門決策者面臨著如何從海量信息中獲得用以決策支持的準(zhǔn)確有效的信息。對(duì)于政府而言，需要從大量的文件信息和數(shù)據(jù)信息中提煉、分析加工，為決策者提供制定戰(zhàn)略決策的必要信息依據(jù)和保障。

2信息整合概念及目標(biāo)

2.1信息整合的概念

顧名思義，信息整合就是通過(guò)各種有效的手段和工具，將業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)整合集成而實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)共享的過(guò)程，生成滿足不同用戶需求的新的信息集合體，在已有信息的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息價(jià)值的增值。

2.2信息整合目標(biāo)

通過(guò)整合財(cái)政信息，建設(shè)財(cái)政綜合信息平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：①促進(jìn)信息溝通、消除信息孤島；②建設(shè)財(cái)政數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理；③重復(fù)利用歷史數(shù)據(jù)；④建設(shè)分析系統(tǒng)、提高決策能力；⑤建設(shè)財(cái)政信息門戶、方便信息獲取。

3信息整合體系架構(gòu)

財(cái)政綜合信息系統(tǒng)采用J2EE技術(shù)與Oracle10g數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)模式構(gòu)建，如圖，系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)同步層、應(yīng)用展現(xiàn)層和信息門戶四個(gè)部分。

3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層對(duì)預(yù)算庫(kù)、執(zhí)行庫(kù)、其他數(shù)據(jù)庫(kù)及外部數(shù)據(jù)源的元數(shù)據(jù)，按照數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模式設(shè)計(jì)要求進(jìn)行歸類，并建成元數(shù)據(jù)庫(kù)，相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步、遷移后加載到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中；當(dāng)用戶需要查詢數(shù)據(jù)時(shí)，先通過(guò)信息展現(xiàn)工具了解元數(shù)據(jù)或者直接瀏覽元數(shù)據(jù)庫(kù)，再發(fā)起數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求得到所需數(shù)據(jù)。

3.2數(shù)據(jù)同步層

數(shù)據(jù)同步層是將業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層當(dāng)中。一般業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)清洗、過(guò)濾、歸并、拆分、抽取、轉(zhuǎn)換等多種方式進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)同步層要支持多種轉(zhuǎn)換方式。同時(shí)，還要支持?jǐn)?shù)據(jù)能夠以不同頻率進(jìn)入系統(tǒng)，比如：對(duì)于歷史性數(shù)據(jù)一次同步即可；對(duì)正在發(fā)生的關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)每天同步一次；對(duì)于變化頻率不高的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)每月同步一次；對(duì)于關(guān)鍵性的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要即時(shí)同步；對(duì)于特殊類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要指定同步的具體時(shí)間。因此數(shù)據(jù)同步層的數(shù)理邏輯相對(duì)比較復(fù)雜，首先要選擇功能較強(qiáng)的ETL工具，另外在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中需要投入的人力成本也比較大，有些特殊業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)需要人工清理。

3.3應(yīng)用展現(xiàn)層

用戶最終通過(guò)應(yīng)用展現(xiàn)層獲取所需要的信息結(jié)果，根據(jù)對(duì)信息獲取需求的不同分成OLAP(聯(lián)機(jī)分析處理)、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、通用查詢等幾部分。

3.4信息門戶

這一應(yīng)用將政府信息化建設(shè)息息相關(guān)的各種核心業(yè)務(wù)應(yīng)用，及多種結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化信息，通過(guò)Web方式整合在一起，對(duì)內(nèi)、對(duì)外分別實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公，政府與其服務(wù)對(duì)象之間的交互服務(wù)能通過(guò)多種途徑以唯一的接入點(diǎn)，訪問(wèn)與之相關(guān)應(yīng)用，獲取有針對(duì)性的信息，從而達(dá)到信息、數(shù)據(jù)與應(yīng)用資源的共享及政府服務(wù)的便捷應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

財(cái)政信息整合是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及管理、技術(shù)等諸多方面因素，需要具有極強(qiáng)的專業(yè)性和前瞻性的專業(yè)規(guī)劃，否則會(huì)在消除一部分信息孤島的過(guò)程中產(chǎn)生出一個(gè)更大的信息孤島。只有各個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，相互彌補(bǔ)，不斷完善，才能有效地實(shí)現(xiàn)財(cái)政信息整合。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、引言

在最近的一些年以來(lái)，我國(guó)的城市規(guī)劃行業(yè)越來(lái)越關(guān)注城市規(guī)劃管理中公共政策屬性的體現(xiàn)。然而，當(dāng)前城市規(guī)劃的公共政策屬性的掌控仍然不是非常明確。在如今我國(guó)政治體制改革持續(xù)深化以及我國(guó)政府向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)變的新形勢(shì)下，深入地探索城市規(guī)劃管理中公共政策屬性的體現(xiàn)是非常必要的。

二、城市規(guī)劃的公共政策屬性

公共政策存在著政治性與公共性、合法性和權(quán)威性、動(dòng)態(tài)性和靜態(tài)性、目的性和價(jià)值性等一系列的特點(diǎn)。城市規(guī)劃作為典型的公共政策，既存在著公共政策的共性特征，又存在著其個(gè)性特點(diǎn)。具體如下所述。

(一)城市規(guī)劃的空間性

在城市規(guī)劃的過(guò)程中，最為直觀的元素就是空間，只有通過(guò)空間才能夠更加深刻地體現(xiàn)出城市規(guī)劃的各個(gè)方面的目標(biāo)。城市規(guī)劃屬于應(yīng)用科學(xué)，它的關(guān)鍵作用就是在進(jìn)行資源分配特別是在分配土地資源和空間資源的過(guò)程中，能夠體現(xiàn)出社會(huì)的需要，能夠在不同的利益相關(guān)者之中，在不同的時(shí)代背景下都能夠?qū)崿F(xiàn)平衡。所以，城市規(guī)劃的空間性要求實(shí)現(xiàn)不同的空間的統(tǒng)一。

(二)城市規(guī)劃的綜合性

城市規(guī)劃是一種綜合性的公共政策。例如，在時(shí)間方面，城市規(guī)劃一方面必須對(duì)將來(lái)的發(fā)展進(jìn)行總體的規(guī)劃設(shè)計(jì)，另一方面，也必須對(duì)于城市當(dāng)前的狀況做出適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。另外，在價(jià)值觀念方面，城市規(guī)劃必須綜合權(quán)衡效率和公平的關(guān)系，一方面必須想方設(shè)法贏得更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，另一方面，也必須通過(guò)各種各樣的途徑來(lái)最大限度地維護(hù)好城市中的每一個(gè)居民的公共利益。與此同時(shí)，在城市規(guī)劃的作用范圍方面，必須綜合考慮到整個(gè)城市，做好城市的分區(qū)規(guī)劃。

(三)城市規(guī)劃的過(guò)程性

進(jìn)行公共政策的制定的過(guò)程主要涵蓋了以下的幾個(gè)方面：提出問(wèn)題、設(shè)置議程、設(shè)置目標(biāo)、設(shè)計(jì)方案、決策方案、執(zhí)行政策、監(jiān)督和反饋。公共政策的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是“過(guò)程”，必須加強(qiáng)對(duì)于城市規(guī)劃的整個(gè)過(guò)程的全面監(jiān)控。

(四)城市規(guī)劃的公益性

作為公共政策的城市規(guī)劃，必須能夠綜合地反映出公共利益。城市規(guī)劃一定要展示出維護(hù)公共利益的特點(diǎn)，就應(yīng)該在城市規(guī)劃管理工作對(duì)于各方的利益主體加以協(xié)調(diào)，切實(shí)保證這些利益主體都能夠獲取它們應(yīng)得的利益。

(五)城市規(guī)劃的權(quán)威性與強(qiáng)制性

在當(dāng)今中國(guó)政治體制的改革日益推進(jìn)的新形勢(shì)下，也日益展示出城市規(guī)劃的權(quán)威性和強(qiáng)制性。只有借助于合法的方式，才能夠更好地做好城市規(guī)劃工作。

三、城市規(guī)劃管理中公共政策屬性的體現(xiàn)

(一)現(xiàn)狀調(diào)研環(huán)節(jié)公共政策屬性的體現(xiàn)

1、現(xiàn)場(chǎng)勘察?，F(xiàn)場(chǎng)勘察工作是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)人員深入地掌控城市規(guī)劃的具體情況的關(guān)鍵舉措。基于公共政策屬性的城市規(guī)劃工作必須從以城市為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)重視城鄉(xiāng)，達(dá)到統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的目的。在現(xiàn)場(chǎng)勘察的過(guò)程中，城市規(guī)劃管理工作者必須結(jié)合他們所掌握的的城市規(guī)劃相關(guān)的理論常識(shí)，綜合、全面、客觀、合理、準(zhǔn)確地審查城市規(guī)劃，保證現(xiàn)場(chǎng)勘察的效果。

2、資料收集。城市規(guī)劃作為一項(xiàng)綜合性的工作，資料收集涵蓋了城市規(guī)劃的整個(gè)過(guò)程。對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，與城市規(guī)劃相關(guān)政府機(jī)構(gòu)存放著涉及到城市的歷史沿革、發(fā)展?fàn)顩r以及將來(lái)的前景的文檔等等。與此同時(shí)，在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的新形勢(shì)下，廣大的人民群眾對(duì)于我國(guó)不同的地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況以及城市發(fā)展程度都具備了相應(yīng)的個(gè)人見(jiàn)解，這也就產(chǎn)生了一定的關(guān)于城市規(guī)劃發(fā)展?fàn)顩r的書面材料。由此看來(lái)，搜集城市規(guī)劃資料的過(guò)程一方面涵蓋了與城市規(guī)劃相關(guān)政府機(jī)構(gòu)所存儲(chǔ)的資料，另一方面，也涵蓋了與城市規(guī)劃相關(guān)的廣大的人民群眾所關(guān)心和關(guān)注的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)于這兩個(gè)方面的資料的搜集，能夠在不同的角度來(lái)更加深入地掌控城市規(guī)劃的狀況，以便更好地做好城市規(guī)劃工作。

3、訪談?wù){(diào)查。決定著城市將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)的一個(gè)非常關(guān)鍵的內(nèi)容就是城市規(guī)劃目標(biāo)，這就要求城市規(guī)劃管理工作者能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠贏得所有人認(rèn)可的城市規(guī)劃目標(biāo)，能夠?qū)τ谂c城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人的現(xiàn)實(shí)需求以及看法建議給予綜合的權(quán)衡和考量，只有這樣，才能夠確保所設(shè)計(jì)出來(lái)的城市規(guī)劃目標(biāo)能夠反映出與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人的現(xiàn)實(shí)需求以及看法建議，特別是能夠滿足與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人的利益。城市規(guī)劃管理工作者必須對(duì)于與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人進(jìn)行抽樣調(diào)查和訪談，設(shè)計(jì)出較為具體詳細(xì)的訪談和問(wèn)卷調(diào)查材料。具體來(lái)說(shuō)，進(jìn)行訪談和問(wèn)卷調(diào)查的對(duì)象涵蓋了政府(包括領(lǐng)導(dǎo)班子和行政職能部門)、企業(yè)主和投資商、公眾等等與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人，對(duì)于這些人群，也一定要設(shè)計(jì)出相應(yīng)的訪談和問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容，從而能夠更加深入地掌控與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人的現(xiàn)實(shí)需求以及看法建議。

4、問(wèn)題評(píng)估及利益協(xié)調(diào)。在進(jìn)行了以上的城市規(guī)劃管理環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，城市規(guī)劃管理工作者必須深入地分析城市規(guī)劃對(duì)象所存在的問(wèn)題，協(xié)調(diào)處理好與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人的現(xiàn)實(shí)需求以及看法建議，為后一個(gè)環(huán)節(jié)的規(guī)劃目標(biāo)制定奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(二)規(guī)劃方案比選環(huán)節(jié)公共政策屬性的體現(xiàn)

1、服從區(qū)域宏觀戰(zhàn)略的需求。城市規(guī)劃管理存在著全局性和統(tǒng)籌性的特征，對(duì)于涉及到城市性質(zhì)的定位、城市發(fā)展目標(biāo)的確定以及城市空間的合理劃分利用等一系列的關(guān)鍵舉措的內(nèi)容，一定要保證下一層次的規(guī)劃能夠滿足上一層次規(guī)劃的要求，只有這樣，才會(huì)實(shí)現(xiàn)城市中的不同的區(qū)域發(fā)展的協(xié)調(diào)性，才能夠防止在城市規(guī)劃管理的過(guò)程中出現(xiàn)不必要的矛盾和糾紛。

2、理性分析城市自身基礎(chǔ)和發(fā)展的潛力。對(duì)于城市自身基礎(chǔ)和發(fā)展的潛力，必須做到科學(xué)、合理地分析，結(jié)合城市的自身情況來(lái)合理地確定城市規(guī)劃的規(guī)模，確保城市規(guī)劃方案能夠得到科學(xué)、有效地執(zhí)行。

3、對(duì)于各方利益訴求進(jìn)行協(xié)調(diào)，產(chǎn)生統(tǒng)一的發(fā)展目標(biāo)。因?yàn)槌鞘幸?guī)劃方案涉及到眾多的理論知識(shí)，因此，普通的老百姓是不容易理解的，而要確保城市規(guī)劃的順利就那些，必須各方利益訴求進(jìn)行協(xié)調(diào)，產(chǎn)生統(tǒng)一的發(fā)展目標(biāo)，可以請(qǐng)相關(guān)的城市規(guī)劃管理工作者對(duì)于廣大的與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人進(jìn)行解釋，以便幫助與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人選取最為合適的城市規(guī)劃管理方案。

(三)規(guī)劃綱要討論環(huán)節(jié)公共政策屬性的體現(xiàn)

1、明確規(guī)劃主體內(nèi)容以確定空間方案。城市在各種各樣的發(fā)展環(huán)節(jié)中，必須協(xié)調(diào)處理好各種各樣的矛盾，所以，在進(jìn)行城市發(fā)展目標(biāo)的制定、城市性質(zhì)的定位、城市空間的劃分等一系列的工作的過(guò)程中，存在著非常顯著的地域性和時(shí)代性，這就要求城市規(guī)劃管理工作者必須明確規(guī)劃主體內(nèi)容以確定空間方案。

2、分解總體發(fā)展目標(biāo)以形成專項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)與規(guī)劃。在分解總體發(fā)展目標(biāo)的過(guò)程中，首先必須對(duì)于國(guó)家政府、利益集團(tuán)和其他與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人等利益相關(guān)者的利益訴求進(jìn)行有效地處理，在此基礎(chǔ)上，也必須對(duì)于政府內(nèi)部各個(gè)職能部門、各個(gè)利益集團(tuán)之間以及與城市居住者之間的矛盾進(jìn)行科學(xué)有效地處理。

3、設(shè)計(jì)出強(qiáng)制性的公共政策內(nèi)容框架。可以借助于對(duì)城市空間進(jìn)行管制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃中公共政策的空間化。在城市規(guī)劃的過(guò)程中，必須對(duì)于一系列的發(fā)展目標(biāo)和與城市規(guī)劃密切相關(guān)的所有人的看法建議進(jìn)行全盤考慮，將其真正落實(shí)到城市規(guī)劃區(qū)空間范圍之中，得到城市規(guī)劃管理圖，對(duì)于城市居住者的住房、城市工業(yè)空間、城市排水系統(tǒng)、城市公共交通系統(tǒng)、城市綠化空間等等都進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

(四)城市規(guī)劃成果制作與公共政策制定環(huán)節(jié)公共政策屬性的體現(xiàn)

在進(jìn)行了以上的城市規(guī)劃管理環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，城市規(guī)劃管理工作者必須進(jìn)行城市規(guī)劃成果的制作與公共政策的制定。具體來(lái)說(shuō)，城市規(guī)劃成果的制作環(huán)節(jié)主要涵蓋了兩部分的內(nèi)容：第一部分是對(duì)綱要環(huán)節(jié)形成的各專項(xiàng)內(nèi)容的適度修改，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)城市規(guī)劃管理的現(xiàn)實(shí)需要來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的深化與完善，從而得到對(duì)城市規(guī)劃文本具有解釋作用的說(shuō)明書。第二部分內(nèi)容是根據(jù)確定的各項(xiàng)城市規(guī)劃內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)出城市規(guī)劃文本，作為最終具有法律效力的條文性文件。在關(guān)于城市規(guī)劃內(nèi)容的工作完成的基礎(chǔ)上，更為重要的工作是需要城市規(guī)劃管理工作者制定出城市規(guī)劃實(shí)施策略與保障措施，只有在具有針對(duì)性的實(shí)施策略和強(qiáng)有力的保障措施的基礎(chǔ)上，才能保證城市規(guī)劃的順利實(shí)施。在設(shè)計(jì)城市規(guī)劃實(shí)施保障措施的過(guò)程中，政府相關(guān)職能部門、城市規(guī)劃管理工作者都必須密切聯(lián)系、齊心協(xié)力，共同設(shè)計(jì)出政府部門、城市居住者認(rèn)可并且具備較強(qiáng)的可操作性的實(shí)施實(shí)則，通過(guò)這種方式，確保城市規(guī)劃管理工作的正常開(kāi)展。

(五)城市規(guī)劃實(shí)施環(huán)節(jié)公共政策屬性的體現(xiàn)

為保證城市規(guī)劃實(shí)施，城市規(guī)劃實(shí)施管理必須貫穿于城市建設(shè)活動(dòng)的全過(guò)程，從建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)、可行性研究報(bào)告到選址定點(diǎn)；從建設(shè)用地和建設(shè)工程報(bào)建審批，到發(fā)證、放線驗(yàn)線，進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的監(jiān)督檢查和竣工驗(yàn)收等，已經(jīng)建立了一整套行之有效的城市規(guī)劃實(shí)施管理程序制度。歸納起來(lái)，可分為三個(gè)步驟：一是建立依據(jù)，二是報(bào)建審批，三是批后管理。

（1）建立依據(jù)

建立科學(xué)的合法的依據(jù)是城市規(guī)劃能夠順利實(shí)施的第一道程序。

（2）報(bào)建審批

報(bào)建審批是城市規(guī)劃實(shí)施管理的關(guān)鍵程序。主要是對(duì)建設(shè)用地和建設(shè)工程的超前服務(wù)，受理審查，現(xiàn)場(chǎng)踏勘，征詢環(huán)保、消防、文物、土地、防疫等有關(guān)部門的意見(jiàn)，上報(bào)市政府和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審批，核發(fā)建設(shè)用地規(guī)劃許可證和建設(shè)工程規(guī)劃許可證等。

（3）批后管理

簽發(fā)建設(shè)用地規(guī)劃許可證和建設(shè)工程規(guī)劃許可證，絕非城市規(guī)劃實(shí)施管理的終結(jié)，城市規(guī)劃行政主管部門還必須負(fù)責(zé)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃審批后的檢驗(yàn)和監(jiān)督檢查工作。

(六)城市規(guī)劃監(jiān)督、反饋環(huán)節(jié)公共政策屬性的體現(xiàn)

城市規(guī)劃的整個(gè)過(guò)程中，都存在著公共權(quán)力的應(yīng)用，特別是一些強(qiáng)勢(shì)權(quán)力的存在，使得規(guī)劃的合法性常常受到威脅，因此在規(guī)劃過(guò)程中應(yīng)該建立相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制。監(jiān)督的對(duì)象一方面是城市規(guī)劃中的主體行為，特別是一些擁有權(quán)力的個(gè)人或組織，防止其在規(guī)劃過(guò)程中的規(guī)范行為和謀取私利的行為；另一方面是對(duì)事件的約束，將事件的發(fā)生約束在特定的規(guī)范和程序之中，減少人為產(chǎn)生的任意性。

城市規(guī)劃中的反饋包含兩個(gè)層次，一個(gè)是對(duì)問(wèn)題的反饋，一個(gè)是對(duì)結(jié)果的反饋。

（1）對(duì)問(wèn)題的反饋是指在規(guī)劃的過(guò)程中，當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題或者出現(xiàn)新的狀況，必然要反饋到上一個(gè)或上幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，以使其在解決問(wèn)題的框架中得以體現(xiàn)。

（2）對(duì)結(jié)果的反饋是指在規(guī)劃的過(guò)程中，規(guī)劃的制定者應(yīng)該適時(shí)地掌握規(guī)劃實(shí)施的結(jié)果，并進(jìn)行連續(xù)的規(guī)劃對(duì)策研究。規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)施的分離使得是理想與現(xiàn)實(shí)的脫節(jié)，如果不能通過(guò)某種機(jī)制將二者聯(lián)系起來(lái)，那么規(guī)劃是否有用將繼續(xù)受到質(zhì)疑。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公共政策學(xué)是社會(huì)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最快速、影響面最大、應(yīng)用領(lǐng)域最廣、實(shí)證性最強(qiáng)、社會(huì)效用最為明顯的科學(xué)，本文深入地研究了城市規(guī)劃管理中公共政策屬性的體現(xiàn)，在今后的城市規(guī)劃管理過(guò)程中，還會(huì)進(jìn)一步向公共政策轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃管理的不斷發(fā)展和變革。

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