時間:2022-08-14 11:52:51
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇軟件管理論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。

(略)
工業(yè)設計是交互設計的原型
交互設計過程是生產有用、易用和樂用的軟件產品的過程。交互設計和工業(yè)設計有很多共同點。和工業(yè)設計一樣,交互設計綜合工程,人機和市場方面的因素,對用戶的問題提出解決方案。其最大的不同就在于二者處理的材料不同:工業(yè)設計面對三維的造型材料而交互設計面對的主要是計算機顯示器?,F在,多數的軟件的物理交互還是限制在鼠標和鍵盤。但在將來人們將可以通過多種形式的交互工具以提高溝通效率。那時,不止是計算機,電視、電話以及其他的信息產品都會在內容和物理形態(tài)上發(fā)生變化。不過在此之前,大多數的計算機用戶的時間還是要花費在象Word,電子表格,eMail,個人財務軟件等傳統(tǒng)軟件上。鼠標和鍵盤還是最最要的輸入工具。交互設計還是要依靠圖形界面,通過可行的方式與人們溝通,使其能完成復雜的工作。
平面設計與工業(yè)設計
由于平面設計主要從事圖形和文字等二維設計工作,所以交互設計一開始被自然地認為屬于平面設計領域。當今的一些軟件著作也把交互設計也和平面設計聯系在一起。造成這樣結果的一個原因是在軟件開發(fā)的歷史中,平面設計總是在開發(fā)的末端被邀請加入做一些視覺化的工作,如醒目的外形、對話框和圖標。雖然這些是重要的設計因素,但它只是交互設計的部分工作。這些設計和傳統(tǒng)的制作復印機、相機和自動販賣機的標簽沒有區(qū)別。這是需要的設計,但和更復雜的交互設計過程相比,這只是設計的一部分。工業(yè)設計師的不同之處在于它建立于良好的用戶與產品的角度,并與工程師和市場人員合作解決問題。以柯達公司為例,設計在其中扮演著重要角色??逻_的CEOGeorgeFisher最近就評價RudyKrolopp(工業(yè)設計主管)的能力是組織協(xié)調最優(yōu)秀的設計師和工程師將幻想變成現實。如今的軟件,早期的設計都是由工程師和工程背景的人完成的,就像當時在工業(yè)設計的初期。很少有軟件的設計在一開始就有交互設計師的參與,不過隨著交互設計作為學科的發(fā)展,這一情況將趨向結束。
雖然平面設計只是交互設計的一個環(huán)節(jié),但它還是在軟件社會里更多的吸引更多的注意力。部分的原因是圖形界面的不斷增長的圖標和對話框的需要,而更多的原因來自于多媒體。平面設計在多媒體領域被廣泛認可,這源于它對內容的設計,而工程師對這一領域并不擅長。工程師放棄對多媒體的設計控制是他們明白自己的背景不能達到一個平面設計師所能產生的效果。因為多媒體是作為雜志、視頻的競爭者或贈品被投入市場的,它必須在圖片質量和內容上達到或超過這些媒體。因此,平面設計就很具代表性地成為多媒體設計的最高需求。同時,傳統(tǒng)軟件為滿足圖標和對話框地設計需求,自然會將平面設計移植到圖形界面設計領域。
軟件的目的是作為一種工具讓人去用去創(chuàng)造,從這個角度講它和傳統(tǒng)工具如螺絲刀、復印機或叉車并無差別。因此,使用軟件的動機和行為與瀏覽多媒體作品的看和讀是不同的。我們也不會奇怪多媒體的設計會遵從傳統(tǒng)的平面設計的模式,因為它最重要的交互就是導航而沒有創(chuàng)作的成分。與此不同,交互設計更象傳統(tǒng)的工業(yè)設計,關注創(chuàng)造有用、易用和樂用的產品使人們在與科技的交互過程中去用,去想象,去創(chuàng)造。由于多數用戶會使用工具軟件去工作,而這些軟件還很少經過專業(yè)設計師的設計,所以在軟件交互設計領域工業(yè)設計師還是有巨大的機遇。
交互設計發(fā)展狀況
越來越多的工業(yè)設計師加入到交互設計行列,不過這一數量與平面設計師相比還是太小。許多工業(yè)設計師通過設計輸入設備和PDA起到這樣的作用,不過更多的是繼續(xù)從事他們的三維建?;顒?。工業(yè)設計被交互設計領域忽視的一個原因是多媒體設計師搶奪了人們過多的注意力。工具軟件也并不是人們日常談論的焦點。另一個更讓人擔憂的原因可以在大學中找到。當你去任何大學打聽關于在哪可以學習到交互設計的課程,你會發(fā)現自己被領到計算機房,那里學生們還在學習老套的計算機輔助設計課程,或是你被告知去計算機系尋找。還有許多情況是發(fā)現工業(yè)設計和平面設計在為誰更應該成立交互設計而爭論不休。事實上,我認為要成為合格的交互設計師,應該具備工業(yè)設計和平面設計雙方面的知識、技巧和經驗。不過工業(yè)設計應該覆蓋其中更多的內容。因為工業(yè)設計的課程中包含了人機工程學和機械工程的內容而平面設計則沒有,同時在完成項目時平面設計也很少考慮人和工程的限制因素。最終,要成為合格的交互設計師,平面設計和工業(yè)設計都要從對方身上學習。為了交互事業(yè)在軟件行業(yè)的繁榮發(fā)展,我們不光要為多媒體培養(yǎng)平面設計師,也要為軟件培養(yǎng)交互設計師。
交互設計的未來
雷蒙羅維(RaymondLoewy)這位工業(yè)設計大師運用他的藝術修養(yǎng)和個人技巧于美學,人機工程和機械工程之中,開創(chuàng)了一個新的工業(yè)時代。今天的設計師也必定要將自己的背景和技巧應用于新的科技時代。當多媒體在網站得到進一步發(fā)展的時候,我們不要忘記軟件行業(yè)以及其中蘊藏的交互設計的機會。就像早期的工業(yè)設計先去為實現產品的有用、易用和樂用的目標與工程師并肩作戰(zhàn),今天軟件行業(yè)更需要工程師和設計師的努力,為了一個共同的目標:軟件的有用、易用和樂用。就在雷蒙羅維去世前十年,他就預測到“軟件設計”的可能性。他也發(fā)現了工業(yè)設計和交互設計的內在聯系了嗎?隨著對交互設計的興趣的增長,一些交互設計的課程已經開始形成,交互設計的團隊也在世界范圍內建立,交互設計正在穩(wěn)步地形成自己的學科。正象工業(yè)革命幫助建立了工業(yè)設計學科,新技術革命也正在幫助建立交互設計,軟件工業(yè)里的工業(yè)設計,這一新興學科。
參考文獻:
做軟件“大餐”的工序
軟件質量保證(SoftwareQualityAssurance,以下簡稱SQA)的目的是驗證在軟件開發(fā)過程中是否遵循了合適的過程和標準。軟件質量保證過程一般包含以下幾項活動:
首先是建立SQA組;其次是選擇和確定SQA活動,即選擇SQA組所要進行的質量保證活動,這些SQA活動將作為SQA計劃的輸入;然后是制定和維護SQA計劃,這個計劃明確了SQA活動與整個軟件開發(fā)生命周期中各個階段的關系;還有執(zhí)行SQA計劃、對相關人員進行培訓、選擇與整個軟件工程環(huán)境相適應的質量保證工具;最后是不斷完善質量保證過程活動中存在的不足,改進項目的質量保證過程。
獨立的SQA組是衡量軟件開發(fā)活動優(yōu)劣與否的尺度之一。SQA組的這一獨立性,使其享有一項關鍵權利??“越級上報”。當SQA組發(fā)現產品質量出現危機時,它有權向項目組的上級機構直接報告這一危機。這無疑對項目組起到相當的“威懾”作用,也可以看成是促使項目組重視軟件開發(fā)質量的一種激勵。這一形式使許多問題在組內得以解決,提高了軟件開發(fā)的質量和效率。
選擇和確定SQA活動這一過程的目的是策劃在整個項目開發(fā)過程中所需要進行的質量保證活動。質量保證活動應與整個項目的開發(fā)計劃和配置管理計劃相一致。一般把該活動分為以下五類:
1)評審軟件產品、工具與設施
軟件產品常被稱為“無形”的產品。評審時難度更大。在此要注意的一點是:在評審時不能只對最終的軟件代碼進行評審,還要對軟件開發(fā)計劃、標準、過程、軟件需求、軟件設計、數據庫、手冊以及測試信息等進行評審。評估軟件工具主要是為了保證項目組采用合適的技術和工具。評估項目設施的目的是保證項目組有充足設備和資源進行軟件開發(fā)工作。這也為規(guī)劃今后軟件項目的設備購置、資源擴充、資源共享等提供依據。
2)SQA活動審查的軟件開發(fā)過程
SQA活動審查的軟件開發(fā)過程主要有:軟件產品的評審過程、項目的計劃和跟蹤過程、軟件需求分析過程、軟件設計過程、軟件實現和單元測試過程、集成和系統(tǒng)測試過程、項目交付過程、子承包商控制過程、配置管理過程。特別要強調的是,為保證軟件質量,應賦予SQA阻止交付某些不符合項目需求和標準產品的權利。
3)參與技術和管理評審
參與技術和管理評審的目的是為了保證此類評審滿足項目要求,便于監(jiān)督問題的解決。
4)做SQA報告
SQA活動的一個重要內容就是報告對軟件產品或軟件過程評估的結果,并提出改進建議。SQA應將其評估的結果文檔化
5)做SQA度量
SQA度量是記錄花費在SQA活動上時間、人力等數據。通過大量數據的積累、分析,可以使企業(yè)領導對質量管理的重要性有定量的認識,利于質量管理活動的進一步開展。
要說明的是,并不是每個項目的質量保證過程都必須包含上述這些活動或僅限于這些活動,要根據項目的具體情況來定。
SQA計劃中必須明確定義在軟件開發(fā)的各個階段是如何進行質量保證活動的。它通常包含以下內容:質量目標;定義每個開發(fā)階段的開始和結束邊界;詳細策劃要進行的質量保證活動;明確質量活動的職責;SQA組的職責和權限;SQA組的資源需求,包括人員、工具和設施;定義由SQA組執(zhí)行的評估;定義由SQA組負責組織的評審;SQA組進行評審和檢查時所參見的項目標準和過程;需由SQA組產生的文檔。
選擇合適的SQA工具并不是試圖通過選擇SQA工具來保證軟件產品的質量,而是用以支持SQA的活動。選定SQA工具時,首先需要明確質量保證目標。根據目標制定選擇SQA工具的需求并文檔化,包括對平臺、操作系統(tǒng)以及SQA工具與軟件工程平臺接口的要求等。
如何使白壁“無瑕”
按工序去做也不一定能得到一盤完美的“大餐”,因為火侯等因素實在很難掌握。萬一掌握不好怎么辦?軟件質量控制主要就是發(fā)現和消除軟件產品的缺陷。對于高質量的軟件來講,最終產品應該盡可能達到零缺陷。而軟件開發(fā)是一個以人為中心的活動,所以出現缺陷是不可避免的。因此,要想交付一個高質量的軟件,消除缺陷的活動就變得很重要。缺陷消除是通過“評審”和“測試”這類質量控制活動來實現的。
2、驗證和顯示控件的實現過程
為了解釋驗證和顯示控件的實現過程選用系統(tǒng)用戶登陸模塊為例。該模塊為系統(tǒng)軟件初始頁面用來驗證用戶信息。用戶通過輸入用戶名、密碼和驗證碼來登陸本系統(tǒng)。驗證碼使用系統(tǒng)隨機生成的圖片來完成,驗證碼保存在用戶的SESSION當中,當用戶的信息和數據庫中數據完全對應的情況下,運行用戶跳轉到主頁面,同時用戶的各個信息也保存在該用戶的SES-SION中。為了用戶密碼的安全性,密碼的保存形式使用MD5加密方式。同時輸入信息的三個文本框使用AJAX技術實現了用戶輸入信息的提示工作。該模塊的功能有:系統(tǒng)用戶登陸與系統(tǒng)用戶驗證的功能。系統(tǒng)用戶登錄頁面代碼:為。其中CS文件中引用了系統(tǒng)的幾個必要的命名空間。登錄部分通過控件建立面板,通過作為用戶名、密碼和驗證碼的輸入框同時設置AJAX事件,實現輸入不能為空等基本客戶端驗證。驗證碼的圖片通過控件引用來顯示隨機的驗證碼圖片信息。為了解釋頁面布局框架的實現過程選用系統(tǒng)主界面模塊為例。該模塊工作主界面如圖1-2所示,各模塊主要功能包括:學籍信息查詢模塊,主要實現學生成績查詢和學生學歷查詢兩個子模塊功能;學籍信息輸入模塊,主要實現教學計劃的輸入和學生信息的輸入兩個子模塊功能;系統(tǒng)管理模塊,主要系統(tǒng)用戶管理和系統(tǒng)預設兩個子模塊功能。
軟件行業(yè)是我國的重要行業(yè),但自從其發(fā)展開始就一直存在著盜版問題,而由于被盜版的軟件大多為國外軟件制造商的產品,所以經常引發(fā)關于知識產權保護是否過渡的爭論,支持盜版者以社會福利為其理由,而反對者堅持知識產權保護有利于技術進步。
1基本事實
關于軟件盜版存在著公認的事實,這些事實是我們分析的起點。首先,軟件盜版在技術上無法克服,即無論正版軟件制造商采用何種反盜版技術都無法防范自己的軟件被盜版;其次,盜版軟件與正版軟件在實用性上并不存在較大的差距,這點非常重要。因為這意味著正版軟件和盜版軟件的產品差別不大;再次,實施盜版所需的投入遠遠低于正版軟件,因為盜版廠商無需支付研發(fā)支出;最后,軟件生產的邊際成本非常低,接近于零,所以可以認為正版和盜版軟件的邊際成本相等且不變。
2不存在盜版廠商時的正版軟件定價策略
如果我們實施極為嚴格的知識產權保護,則市場上不存在盜版軟件,此時正版廠商是市場上唯一的生產者,整個市場結構就是標準的完全壟斷市場。相關的函數如下:反需求函數:p1=a-bq1需求函數則為:q1=a/b-p1/b成本函數為:c1=f+cq1利潤函數為::μ1=(a-p1)(p1-c)/b-fp1為正版軟件的價格,q1為正版軟件的需求量,f表示固定成本,這里相對于盜版廠商來說主要為研發(fā)支出,c表示不變的邊際成本和平均變動成本。
所以對利潤函數求p1的一階導數可得其最優(yōu)定價:p1=c+(a-c)/2
3基于一個正版廠商和一個盜版廠商市場結構的經濟學分析
3.1軟件市場反需求函數和需求函數
由于正版軟件和盜版軟件的差別不大,所以對于普通個人用戶來講,它們的替代性相當大。我們用以下這組反需求函數來表示這種關系:
p1=a-b(q1+θq2)p2=a-b(θq1+q2)
式中,a和b為正,0≤θ≤1,θ取負值時模型成為一個互補商品的需求模型。若θ=0則一種商品的價格僅與本商品的產量有關,而與另一種商品無關,兩種商品無替代性。θ越接近于1,兩個變量之間的替代性越強;當θ=1則兩種商品為完全替代,即對于消費者來講產品1和產品2完全一樣。很明顯,在盜版問題上0<θ<1,即兩種商品既不完全替代也不完全無關,且θ較為接近1。
通過轉換反需求函數的方程式,可以得到模型所隱含的需求函數方程式:q1=[(1-θ)a-p1+θp2]/(1-θ2)bq2=(1-θ)a-p2+θp1]/(1-θ2)b
3.2軟件企業(yè)的成本函數和利潤函數
正版軟件的成本函數可以表示為:
c1=f+cq1,f表示固定成本,這里相對于盜版廠商來說主要為研發(fā)支出。c表示不變的邊際成本和平均變動成本。
結合鮑利的線性需求模型,可得正版企業(yè)的利潤函數為:
μ1=(p1-c)[(1-θ)(a-c)-(p1-c)+θ(p2-c)]/(1-θ2)b-f相應的,不包括大量研發(fā)支出的盜版廠商的成本函數為:c2=cq2
其利潤函數為:
μ2=(p2-c)[(1-θ)(a-c)-(p2-c)+θ(p1-c)]/(1-θ2)b
使μ1最大化的對于p1的一階條件給出了正版廠商相對于盜版廠商的價格最優(yōu)反映函數:2(p1-c)-θ(p2-c)=(1-θ)(a-c)同理盜版廠商的價格最優(yōu)反映函數為:2(p2-c)-θ(p1-c)=(1-θ)(a-c)由此可以確定均衡價格為:p1=p2=c+(1-θ)(a-c)/(2-θ)
4基于一個正版廠商和多個盜版廠商市場結構的經濟學分析
4.1伯特蘭模型與盜版廠商之間的競爭
當多個盜版廠商出現時(這也是更為符合實際的假設),盜版廠商之間存在較為激烈的競爭,即盜版廠商的博弈對象不再是正版廠商而是其它的盜版廠商。而盜版軟件之間則沒有任何差別,它們之間的競爭完全是價格競爭。經典伯特蘭模型認為,當產品同質時,最終價格會降至邊際成本。
經典伯特蘭模型是建立在兩個生產同質產品的廠商基礎之上的,這兩個廠商只能使用價格作為決策變量。同時假設兩個廠商擁有相同的平均成本和邊際成本,且平均成本等于邊際成本。圖1中當廠商2的價格低于邊際成本(平均成本)時,廠商1選擇邊際成本作為其價格;當廠商2的價格高于邊際成本(平均成本)低于壟斷價格Pm(平均成本)時,廠商1選擇略低于P2的價格作為其價格,并占有整個市場;當P2>Pm時,廠商1的價格定在Pm處。
圖2中包括了廠商2和廠商1的最優(yōu)反應曲線,他們的交點就是均衡點p1=p2=mc。此時兩個廠商都達到了平均成本處,誰都沒有動力離開均衡點。
顯然伯特蘭模型的結論對于多個廠商也是成立,所以盜版廠商的價格會降至邊際成本,這也能獲得事實的支持:國內每個省會城市的盜版軟件幾乎都有自己的統(tǒng)一價格。
4.2基于多個盜版廠商市場環(huán)境的正版廠商的反應函數
當盜版軟件的價格降至邊際成本MC=c時,從正版軟件廠商的最優(yōu)價格反應函數:
2(p1-c)-θ(p2-c)=(1-θ)(a-c)
易于推出正版軟件的最優(yōu)定價為:
p1=c+(1-θ)(a-c)/2
5靜態(tài)效率與動態(tài)效率
比較一個正版廠商面對一個盜版廠商所采用的最優(yōu)定價和它面對多個廠商時的最優(yōu)定價:
p1=p2=c+(1-θ)(a-c)/(2-θ)p1=c+(1-θ)(a-c)/2
我們發(fā)現存在多個盜版廠商時正版軟件的最優(yōu)定價應更低,如果再與完全壟斷市場中企業(yè)的最優(yōu)定價p1=c+(a-c)/2相比,我們發(fā)現隨著盜版廠商的加入,的確正版廠商的最優(yōu)定價會不斷下降,越來越接近靜態(tài)社會福利的標準p=mc。所以認為盜版有利于增加社會福利的看法是有道理的。但是這只是靜態(tài)效率,靜態(tài)效率包括配置效率和生產效率。
而社會福利則除了靜態(tài)效率還包括動態(tài)效率,動態(tài)效率則與知識擴散有關,知識擴散是創(chuàng)新和知識產權保護的函數,所以動態(tài)效率是創(chuàng)新和保護的函數。如果我們不重視保護知識產權,則沒有人愿意投資進行創(chuàng)新。如果我們過于保護,比方說,將軟件的版權無限期延長,那知識將無法擴散,技術無法進步,經濟就很難增長。有學者用下下列圖3表示社會福利與知識產權之間的關系:
在圖3中社會福利(嚴格的講是動態(tài)社會福利,即動態(tài)效率)和知識產權的保護水平不是線性相關的,在P*(此處P為保護水平,而非價格)處達到最大,大于或小于P*都會造成動態(tài)效率的損失。
6主要結論
所以認為為了社會福利的進步,就應該允許大肆盜版的看法是沒有堅實的經濟學基礎的。因為靜態(tài)效率最大化要求不對知識產權進行任何保護,這樣人人都可以盜版,軟件價格一定會降低到邊際成本處。但動態(tài)效率則要求對知識產權進行一定程度的保護(P*不可能為零),所以兩者無法同時達到最大化。
盡管沒有定量上的最優(yōu)值,我們還是可以有一些有價值的結論。我們可以在軟件的保護方面進行一些策略調整,比方說縮短軟件保護的著作權年限,以提高靜態(tài)效率和知識傳播速度,同時在保護期內嚴厲打擊盜版,保護企業(yè)的創(chuàng)新精神,保護產業(yè)的長期競爭力。
參考文獻
本模型主要由三部分軟件工具搭建而成,下面分別對各個工具進行描述:
1.1.1LINGO是LinearInteractiveandGeneralOptimizer的縮寫,即“交互式的線性和通用優(yōu)化求解器”,由美國LINGO系統(tǒng)公司推出的,可以用于求解線性規(guī)劃,也可以用于一些線性和非線性方程組的求解,功能十分強大,是求解優(yōu)化模型的最佳選擇。其特色在于內置建模語言,提供十幾個內部函數,可以允許決策變量是整數(即整數規(guī)劃,包括0-1整數規(guī)劃),方便靈活,而且執(zhí)行速度非???。1.1.2VisualBasic是一種由微軟公司開發(fā)的包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅動編程語言。從任何標準來說,VB都是世界上使用人數最多的語言———不僅是盛贊VB的開發(fā)者還是抱怨VB的開發(fā)者的數量。它源自于BASIC編程語言。VB擁有圖形用戶界面(GUI)和快速應用程序開發(fā)(RAD)系統(tǒng),可以輕易的使用DAO、RDO、ADO連接數據庫,或者輕松的創(chuàng)建ActiveX控件。程序員可以輕松的使用VB提供的組件快速建立一個應用程序。VB的中心思想就是要便于程序員使用,無論是新手或者專家。VB使用了可以簡單建立應用程序的GUI系統(tǒng),但是又可以開發(fā)相當復雜的程序。1.1.3MicrosoftOfficeAccess是微軟把數據庫引擎的圖形用戶界面和軟件開發(fā)工具結合在一起的一個數據庫管理系統(tǒng)。它還可以直接導入或者鏈接數據(這些數據存儲在其他應用程序和數據庫)。軟件開發(fā)人員和數據架構師可以使用MicrosoftAccess開發(fā)應用軟件“,高級用戶”可以使用它來構建軟件應用程序。和其他辦公應用程序一樣,ACCESS支持VisualBasic宏語言,它是一個面向對象的編程語言,可以引用各種對象,包括DAO(數據訪問對象),ActiveX數據對象,以及許多其他的ActiveX組件。本優(yōu)化配礦軟件利用了三個軟件的強大功能,將三款軟件完美的結合在一起,實現了有效地將原始數據(原燃料品種、化學成分及價格)、目標函數、政策變量及約束條件輸入軟件中,進行求解。
1.2優(yōu)化配礦軟件制作
1.2.1數據計算原料錄入的所有化學成分均是在外水和燒損前測定的數據,必須提前進行處理,才能保證數據預測更接近燒結礦的特性,軟件后臺就需要對外水與燒損的折算。也就是說混勻料的化學成分就是模擬燒完后的殘存含量。通常EXCEL的線性規(guī)劃求解計算的過程屬于正向推算,也就是說現輸入配比然后再計算生成燒結礦的化學成分,這樣的弊端就是需要嘗試一些配比量,而非系統(tǒng)選擇的最優(yōu)結果。而此軟件是根據化學成分的需要,反向推出配比量的優(yōu)化值。所以,該系統(tǒng)計算出的數據更具有代表性。1.2.2軟件之間的接口(1)VB與ACCESS的連接,VB負責錄入數據,數據錄入后存儲在ACCESS中,通過腳本語言利用數據庫游標指針調出需要使用的數據,具體實現代碼為:DimrecoAsNewADODB.RecordsetDimconnAsNewADODB.ConnectionDimbAsDoubleDimmAsIntegerconn.CursorLocation=adUseClientconn.Open“provider=microsoft.jet.oledb.4.0;datasource=配料表最終.mdb;persistsecurityinfo=false”reco.Open“select*fromuser1”,conn,1,1(2)VB與LINGO的連接,LINGO軟件在該系統(tǒng)中主要作用是計算線性規(guī)劃方程的工具,編程過程中需要將數據采集到LINGO中進行計算,然后再將計算結果返回至VB中進行處理并在前臺進行顯示。(3)輸出結果文本文件的建立當優(yōu)化配礦軟件所計算出來的配比結果滿足使用者的使用條件時,需要生成一張配比表格,該表格下發(fā)至生產車間,車間便可以按照配比數據組織生產,此軟件實現的方式為TXT文本文件。
1.3軟件的使用
優(yōu)化配礦軟件的使用上僅需將各個限制條件逐一輸入,這些限制條件諸如除塵灰、返礦、石灰、燃料等的含量不能隨意配加,有的礦粉的庫存有限,配比量也要有所控制等因素,此外根據所需燒結礦的化學特性,將堿度、全鐵、二氧化硅、氧化鎂、氧化鈣等含量都進行約束,在實際生產中這種約束條件都是在一定的范圍,因此在軟件中條件限制可以標定出上限和下限,當所有限定條件完成以后單擊“求解”按鈕,界面上即可顯示出符合條件的配比結果以及優(yōu)化后的成本也將計算出來,將計算的配比量進行命名后,單擊“導出”按鈕可以將配比結果的相關信息導出到配比表單。當然,如果輸入的限制條件過于苛刻,所列礦粉無法滿足要求系統(tǒng)將給予提示信息,并將錯誤結果以紅色字體標注出來。除此之外,該系統(tǒng)還能夠計算單一礦粉的單燒值,所謂礦粉的單燒值即單獨以某一種礦石進行燒結生產時,在一定的堿度條件下,生產出的燒結礦含鐵量的百分數稱為單燒值。單燒值的大小,表示用這種礦石生產出來的燒結礦的品位高低,這樣不僅能夠在生產前了解單一礦粉的性能,同時也可以指導采購計劃中對某一礦粉的性價比定位。由于該優(yōu)化配礦模型包含的原料種類多,計算指標羅列齊全、約束比較完備,如果稍加修改就可以用于其他配料車間(如豎爐車間,原料車間等)但需要強調的是,此軟件求解結果的可靠性還取決于原料的原始化學分析數據是否能夠真實準確的反映原料的特性,只有以比較準確和具有代表性的原始數據求出的結果才更具有指導性和可信性,因此采樣化驗工作的嚴謹是支持該軟件數據的前提。
1.2可以對業(yè)務流程進行優(yōu)化,以便標準化管理物資采購工作:結合統(tǒng)一的物資供應管理標準業(yè)務流程模板,所有實施ERP的單位需要對物資供應管理體制進行理順,對物資業(yè)務流程進行規(guī)范。在供電企業(yè)物資供應管理工作中,來組織、設計和實施ERP系統(tǒng),可以重新整理和優(yōu)化采購組織架構,以便對采購以及計劃等崗位制衡機制進行較好的規(guī)范,促使物資的標準化管理得到實現。
1.3可以將材料消耗給真實反映出來,對企業(yè)成本核算進行規(guī)范:通過全面推廣和應用ERP系統(tǒng),電力企業(yè)物資部門在物資管理中,長期實行的計劃價格計價方式就可以被拋棄掉,將移動加權平均價應用到物料主數據價格中,隨著采購價格的變化,來更新和調整物資庫存和物資供應,從而一致于市場價格,可以將庫存物資價值給真實反映出來,這樣使用單位的成本核算就可以更加順利的開展下來,將材料消耗成本給真實的反映出來。
1.4可以更好的控制和管理供應商,對物資采購渠道進行規(guī)范:通過實施ERP系統(tǒng),事前控制可以得到有效的實現。采購人員將申請?zhí)岢鰜?,物資管理部門進行線上審批和監(jiān)控,采購人員方可以將采購訂單創(chuàng)建于系統(tǒng)中,進而實施采購行為,這樣對于那些隨意網外采購行為,就可以進行較好的控制。另外,通過ERP系統(tǒng)的實施,可以實時監(jiān)控相關數據,以便經營者做出更加科學的決策,同時,也可以共享庫存信息,可以在SAP系統(tǒng)的任何終端上查看電力企業(yè)庫存地的庫存狀況。
2.ERP系統(tǒng)軟件在某供電企業(yè)物資管理中的應用
供電企業(yè)結合自身的實際情況,在ERP物資管理模塊實施中,將自己的特點充分體現了出來:
2.1實施統(tǒng)一的物料編碼及主數據管理:為了保證系統(tǒng)中的物料等公用基礎數據是準確和規(guī)范的,更好的集中管理和維護物料主數據,本電力公司將物料主數據申請、審核以及維護的相應操作流程實現于SPA系統(tǒng)中;結合物資本身的屬性來進行物資分類,對物資標準進行了合理制定,在物料編碼的過程中,借助于物料的基本特征來進行區(qū)分,為了避免一物多碼問題的出現,在分類的基礎上,還給出了物料特征,利用這些特征,確定出來的物料都是唯一的。因為電力行業(yè)涉及到較為繁多的物料品種,如果細化管理,就會有較為龐大的物料編碼,因此,將10位流水碼應用到物料主數據。
2.2集中化的業(yè)務流程管理:在物資管理流程中,關鍵用戶和實施方結合國網典設,進行調研分析以及藍圖設計之后,刪減和修改了典設的流程,最后確立出來了30個業(yè)務流程,與公司物資管理特點所符合,如庫存管理、采購管理、主數據管理等等,對系統(tǒng)中每一個角色的工作內容以及傳遞流程進行了明確。
2.3根據不同的項目類型自動生成不同類型的采購申請:在物資采購環(huán)節(jié)中,采購申請發(fā)揮了巨大的作用;項目部門借助于SAPPS模塊,就可以將采購申請自動生成,標準配置只能夠對一種類型的采購申請進行生成,但是在實際的業(yè)務流程中,需要結合項目類型,生成差異化的采購申請,并且對不同的審批策略進行配置。本供電企業(yè)在ERP物資模塊的實施過程中,通過一系列的強化措施,結合項目類型,可以對對應的采購申請進行自動生成,并且依據采購申請單據類型,來進行后續(xù)配置。
2.4采購申請中采購策略的維護:在采購環(huán)節(jié)中,非常重要的一個依據就是采購策略,采購策略會對采購申請的審批流程起到決定作用,并且還會影響到后續(xù)的采購方式,因此,本供電公司在ERP系統(tǒng)的實施過程中,依據物資類別來對采購策略進行維護。本電力企業(yè)結合國網公司的相關規(guī)程,來對集中采購目錄進行確定,如果在集中采購目錄中,采購申請物料主數據的物料組為集中采購,那么就由省公司來對采購方式、供應商以及價格等統(tǒng)一確定,集中采購使采購業(yè)務做到真正的公平、公正、高效而及時。
2.5對相應的管理體系進行完善:為了能夠正常運轉ERP系統(tǒng)下的物資管理系統(tǒng),就需要大力進行ERP系統(tǒng)相關的組織機構和制度建設。如今隨著互聯網技術的不斷發(fā)展,軟件技術已經取到了很多的人工工作,但是因為ERP系統(tǒng)的研發(fā)技術還不夠成熟,那么在供電企業(yè)運轉中,就需要對相應的管理體系進行完善。要對原始信息以及信息傳遞渠道進行規(guī)范,促使一線信息采集的真實性和準確性得到保證,對數據采集和錄入制度進行規(guī)范,在制度流程方面,需要規(guī)范各種原始單據、報表以及其他信息的各種數據,對標準進行細化。
一項工程的具體工作涉及到人員的管理,工作任務的分配,責任內容的明確,因此人員的組織及管理是工程項目的關鍵因素,要把注意力集中在項目組人員的構成、優(yōu)化。
1.2軟件質量管理
軟件質量管理在工程項目實施過程中決定著質量方針與責任的范疇,包括質量計劃設計制定,項目質量檢測保證和項目質量控制等程序。通過保證手段在質量過程中有效進行。
1.3軟件配置管理
英文簡稱SCM,是在開發(fā)者中,標識,控制和管理軟件變更的一種管理。配置管理的使用取決于項目規(guī)模和復雜性以及風險水平。軟件配置管理針對開發(fā)過程中人員、工具的配置、使用提出管理策略。記錄軟件項目產品的更新過程,從而保證研發(fā)者在軟件項目周期的各個階段能夠獲得準確的產品配置。對項目開展過程軟件開發(fā)進行有效調控和有效預測具有重要作用。
1.4編寫軟件項目計劃書
它是軟件項目管理組的首要任務,主要包括工作量、成本、開發(fā)時間的估計。并根據估計值制定和調整項目組的工作,詳細記錄了開發(fā)日程安排,資源供需,項目管理等各項情況。使從事該項目的人員了解該項目的大致情況。
1.5軟件風險管理
軟件工程風險管理是預測工作中可能出現的各種危害到軟件產品質量的潛在因素的問題,對風險產生的后果進行分析評估。計算機軟件風險預測的準確性評估與有效防范措施的應用都利于提高軟件工程的效益,降低風險帶來的經濟損失,有效保證相關利益業(yè)主的權益。這幾個方面都是相互貫穿、交織于整個軟件開發(fā)過程中的。
2軟件工程項目管理中存在的現實問題及解決方案
2.1人員工作安排不明確,應建立團隊合作意識
在工程項目開發(fā)過程中是需要每個崗位人員的相互協(xié)調及無障礙交流,沒有團隊協(xié)作意識是無法有效的利用時間和資源開展各項工作。因此我們要提高一個工程項目的工作效率,就要合理安排人員的工作分配,強化每個工作人員的團隊協(xié)作意識,有效避免管理團隊中存在的分工不明確,不合作的問題。只有相互協(xié)作和相互信任的情況下才能高效的完成一件優(yōu)質的軟件工程項目。建立一套完善的人事考核制度,加強對員工的職位升降,工資獎金分配管理,有利于提高員工開發(fā)軟件工作的積極性。
2.2缺乏實踐性調研報告,應納入到軟件項目計劃書
軟件開發(fā)工程不僅要創(chuàng)新變革,也要考慮到它的實用性,以往出現的多個工程項目沒有對實際項目建設中的需求實體和實際進行要求,以及實際項目建設的數據進行合理有效的調研,導致出現設計完整的軟件產品運用與實際偏差較大,造成不必要的人員和資源浪費。因此要在軟件設計前給予項目調研工作高度重視,對實際軟件項目的需求及要求嚴格調查,應將軟件項目調研報告附于項目計劃書中,引起重視。
2.3風險管理意識不夠,應該強化提高人員對風險管理的認知
風險的發(fā)生很可能會造成不可估量的損失,但是風險的發(fā)生是具有可控性的,如果能有效控制就會避免發(fā)生風險事故??赏谟嬎銠C軟件工程項目管理中的工作人員卻很少知道風險管理的重要性,于是在軟件開發(fā)中應提高項目主要負責人的風險管理理念,提高自身對風險管理預測能力的水平。只有了解了風險管理理論與風險管理體系,定期對項目實施中可能發(fā)生的風險進行有效排除,把控好風險管理前后的形勢。
1經營決策階段的成本及其控制
經營決策階段成本是指公司經營方向的選擇,這是成本管理的第一個也是最為核心的環(huán)節(jié)。不過對于大多數IT軟件業(yè)公司而言,這個階段往往是最大的問題之所在,有時經常憑一個覺得是靈感的想法或者對市場初步的直觀層面的調研就進行的決策。而這樣的結果是往往沒有摸透市場的真實情況,輕率上馬項目,造成方向性錯誤,以至于導致企業(yè)的危機。
該階段的成本控制,關鍵在于經營決策前科學而深入的市場調研及準確分析,目前很多中小型IT軟件企業(yè),其經營部的職員大多都并不是社會調查專業(yè)的,因而他們做市場調查的過程中所采用的方法不太科學,如在樣本選取及抽樣過程不合理,沒有按照嚴格的社會調查方法進行調查和數據分析,甚至問卷設計都存在傾向性導致調查數據信度偏低。此外,大量的公司自我宣傳的各種形式的軟文和競爭對手有意的攻擊性文章夾雜在其中,并不是很容易的進行分辨,更何況數據的隨意性,來源的不可追溯性各種情況,所以只能作為參考。
2需求整理及分析確認階段的成本及其控制
需求整理指市場經營人員根據高管對于市場方向的決策,而提出的具體的產品或者項目的原始需求,需求分析是指技術員對市場部門的需求進行分析,評估其可實現性以及實現難度,大致工時等,提交相關需求分析報告,最后市場經營部門進行確認這個階段。
該階段的成本控制,首先需要搞清這種溝通過程中產生偏差的原因,最為主要的往往并不是技術語言和市場語言的差異,或者市場人員和技術人員之間的思維定勢的差異,而在于兩者缺乏確定的科學的流程和在交流之前的準備以及相關概念約定俗成的定義造成的問題,同時還由于溝通和確認環(huán)節(jié)由于其特殊性,經常難以被有效的納入進度管理程序流程當中。而提高該階段的成本控制效率,必須逐一針對性的解決以上問題,首先要清晰的確定并嚴格執(zhí)行市場和技術溝通的流程,尤其是要明確每個環(huán)節(jié)的控制點,也就是雙方交付給對方的關鍵交付物,一定要有清晰的共同確認的模板,同時每次溝通前必須對于一些概念有著清晰的界定,然后公布這些信息,并在溝通前做好充足的準備,明確每次溝通前要溝通什么,要解決哪些問題,溝通結束后要交付哪些文檔讓雙方進行確認等,同時一定要通過線上或者線下的管理模式,講所有溝通環(huán)節(jié)全盤把握,并納入進度管理。
3規(guī)劃階段成本及其控制
規(guī)劃階段成本是指在需求已經得到確認后,進入技術規(guī)劃階段的相關成本控制,該階段有些軟件開發(fā)公司常常出現的問題是對于規(guī)劃予以過度的期望和過于沉重的內涵,在實際項目操作過程中,這個規(guī)劃實際上包含著技術規(guī)劃和非技術規(guī)劃兩個部分,因為對這兩個部分的混淆,導致一些技術層面和市場層面的東西不必要的糾纏在一起,并且直接導致項目進度的拖欠,而且會導致由于非技術規(guī)劃的不清晰,直接影響技術規(guī)劃層面的實施。
該階段的成本控制,必須清晰的區(qū)分非技術規(guī)劃和技術規(guī)劃,尤其在公司內部技術部門和市場經營部門之間的職責,需要設立一個在提出需求到技術規(guī)劃之間過渡的位置,即對于需求具體細節(jié)的整理,要對于交付物有著清晰的確定,尤其是在不同時期交付不同的關鍵文檔,如除了上面說的那六個文檔外,技術部項目組長在需求分析的時候,還應該明確提交功能模塊分析,開發(fā)代價,功能流程圖,功能關聯性圖,可維護性及可拓展性分析等六個文檔,此外在項目開發(fā)規(guī)劃階段,還要對于控制點的一些要素進行詳細的規(guī)劃用來提交給市場部門,如詳細頁面元素,頁面元素價值度分析,表現形式,頁面結構,頁面效果等。
4開發(fā)階段的成本及其控制
開發(fā)階段的成本指需求確定并且規(guī)劃清晰后的具體開發(fā)過程的成本管理問題,該階段相對其他階段來說比較清晰,但這里筆者認為需要關注的是,如何使得人力資源得到最大程度的利用,它是指公司第一線技術人員的能力最大程度發(fā)揮的狀態(tài),包含幾個層次,(1)全部時間利用,(2)最大效率利用,(3)最大潛力激勵利用,這三步需要逐步遞進實現。這個需要一種完善的內部管理制度,以及公平公正的價值認定模式和績效制度,從而一方面促進員工本身的發(fā)展,一方面增加對人才的吸引力。
該階段的成本控制,可以引入最大可控制成本的概念,這里是指人力資源最大程度發(fā)揮后所能控制的成本,是公司在一定投入前提下,最大的可能的減少因管理導致人力發(fā)揮不足夠而造成的成本,該成本為人力資源的極致成本,無法再進一步降低,此成本狀態(tài)下的仍然出現效益不佳情況,則可說明在經營定位和經營方向上的問題,而非內部問題。促使人力資源得到最大利用度和發(fā)揮度,在此基礎上的成本,為最大可控制成本,以上可以通過內部的管理系統(tǒng)來很好的實現。5需求變更成本及其控制
需求變更成本指在開發(fā)過程中,由于市場部門的需求改變導致的成本增加而實施的控制,對于項目開發(fā)的過程中,需求的頻繁變更就成本控制而言是致命的,很多項目由于需求的變更而導致破產。
該階段的成本控制,最關鍵的是要對于需求變更過程進行嚴格的管理,要從需求變更的開始,對于整個變更的每個具體的步驟進行跟蹤,并且嚴格核算每次變更所需要的工作時,從而做好評估。同時,務必要明晰需求變更的必要性和風險性,以及所帶來的實際成本的增加,所以需求要盡量經過詳細的論證。
6測試成本及其控制
測試成本指項目開發(fā)完成階段,在交付驗收前進行的測試過程中導致的成本及其控制,測試階段對于一個項目的最終交付具有重大的意義,往往在測試階段要才是使得項目真正完善的階段,很多細節(jié)的修補都在測試階段完成,正是測試使得一個項目成為一個可以交付,可以應用,可以產生效益的產品。但對于一些中小型軟件開發(fā)公司而言,往往缺乏真正建制齊全的測試部門和專業(yè)測試人員,經常是技術人員進行兼任,這種方式相當普遍。但同時也導致了一些問題,主要是對于測試缺乏經驗積累管理,或者說是錯誤管理,經常上次測試完出現的問題,過段時間又會出現,或者是開發(fā)下個項目的過程中又再次出現,增加不必要的成本。
該階段的成本控制,筆者認為最關鍵的是對測試進行錯誤管理模式,采取“有錯必改,凡錯必究,錯不再犯,預錯于先”的管理辦法,盡量在項目開發(fā)之前,就能整理出之前開發(fā)中出現過的所有問題,并用列表的方式進行技術會議,讓所有開發(fā)人員進行錯誤共享,盡量把測試中可能出現的問題消滅再開發(fā)階段,另外需要把測試過程化、即時化,每周甚至每天都要求每個開發(fā)人員在交付自己的子模塊的之前就暗中預先準備的測試手冊進行測試,通過后再提交,同時定時抽查某些核心功能模塊,進行某個點的測試,這樣全過程的控制,會最大程度的減少測試成本,同時要加快反應速度,一發(fā)現開發(fā)中,或者測試過程中的相關問題,必須跟進徹底解決,并納入績效考核中,杜絕再犯。
參考文獻
軟件無線電是一種無線電通信新的體系結構。在1992年5月美國電信系統(tǒng)會議上,JeoMitola首次提出了軟件無線電概念,之后迅速引起了人們的關注,并開始對它進行廣泛而深入的研究。具體地說,軟件無線電是以可編程的DSP或CPU為中心,將模塊化、標準化的硬件單元以總線方式連接起來,構成通用的基本硬件平臺,并通過軟件加載來實現各種無線通信功能的開放式的體系結構。它使得通信系統(tǒng)擺脫了面向設計思想,被認為是無線通信從模擬到數字、從固定到移動之后的又一次突破。
在軟件無線電的研究過程中,調制解調技術是移動通信系統(tǒng)空中接口的重要組成部分。在不同的蜂窩半徑和應用環(huán)境下,移動通信的信道呈現不同的衰落特性,根據移動信道的衰落情況,自動地改變調制方式,從而提高傳輸效率并保證傳輸性能。那么,一個通用的信號源是必不可少的。
圖1多制式信號發(fā)生器硬件原理圖
作者設計了一個基于DSP+DDS結構的可編程調制器的硬件平臺,并在此硬件平臺上實現了各種模擬調制和數字調制的通用軟件算法。當改變調制制式時,無需再次下載程序,而且調制制式、比特速率、輸出中頻均可調。
1硬件結構
通常,信號源輸出的波形多數是對周期的01序列進行調制,輸出波形單一,只能作為解調輸入信號的一種特例,缺少通用性。而許多專用芯片采用的調制方式也是有限的。用DSP+DDS構成的通用多制式信號發(fā)生器不僅可以實現模擬調制,而且可以實現各種數字調制。DSP利于基帶信號的實時處理,可以實現高速調制,而DDS具有頻率分辨率高、頻率變化速度快、相位連續(xù)、易于數字控制等特點。圖1給出多制式信號發(fā)生器硬件原理圖。
信號發(fā)生器主要由三部分構成:控制單元、數字信號處理器(DSP)、正交數字上變頻器(QuadratureDigitalUpconverter)。
DSP采用TI公司的TMS320VC5402,它獨特的哈佛結構、硬件密集型方案和靈活的指令系統(tǒng)可以滿足對信號的實時處理,它的高性能、低功耗及低價位使其得到廣泛應用。
正交數字上變頻器采用AD公司的AD9857。AD9807最高工作頻率為200MHz,輸出中頻頻率范圍為0~80MHz。AD9807內部集成半帶濾波器、CIC(ascadedIntegratorComb)濾波器、反SINC濾波器、高速的14位是一個相位連續(xù)的直接數字頻率合成器DDS(DirectDigitalSynthesizer)。在該方案中,AD9857工作在正交調制模式。它的32位頻率控制字使輸出頻率的最高精確度為:SYSCLK(系統(tǒng)時鐘)除以232。
控制單元決定采用哪一種調制制式、比特速率及輸出中頻頻率。
DSP讀入控制單元的數據,然后經過串口向AD9857發(fā)送控制字。原始信息數據(是由DSP產生的偽隨機序列)首先在DSP中進行編碼、調制等處理后得到基帶信號?;鶐幚淼玫秸恍盘柕腎/Q分量交替進入AD9857,經過串并變換,轉換成兩路并行的I/Q數據,進行內插和上變頻運算,然后通過D/A變換直接輸出模擬中頻信號,從而將基帶處理和中頻調制合二為一。
AD9857對輸入的數字信號進行采樣和內插,降低了DSP的處理負擔,使整個系統(tǒng)的性能達到較好的程度。
2軟件算法
軟件無線電具有完全的可編程性。它采用數字信號處理技術,在可編程控制的通用硬件平臺上,利用軟件來定主實現無線電臺的各部分功能,包括對無線波段、信道調制、接入方式、數據速率的編程等。因此通過程序進行控制和操作,是軟件無線電最突出的特點之一。軟件算法的設計直接關系到電臺軟件的實現。軟件無線電臺對信號的處理都是實時的,因此對算法的時間及空間的復雜性都提出了很高的要求。
為節(jié)省有限的DSP運算資源,軟件無線電軟件算法研究中大量采用查表法來提高處理速度,通常在調制過程中使用波形存儲法。編寫軟件算法程序時,只要某一調制方式及其對應的輸出狀態(tài)數目是有限的,就可以借助表法來實現。查表法避免了大量的中間運算,簡單易行,唯一的缺點是占用了大量的存儲空間。因此,需要建立一張通用的表格,該表格存儲了經過量化的14位有符號的二進制數。表格的設計應達到查表過程簡單,同時滿足不同的調制方式。用這個表還可以實現正弦函數的計算,只需將當前相位移相π/2。
除了一張通用的余弦表,針對不同的調制方式還需分別建立對應的調制星座圖映射表,按照調制方式分類組成一個相位表格庫。對于差分相位調制,該表格為差分相位表格。當調制方式確定后,根據得到的碼元,查表計算當前相位Φk。
圖2以(π/4)DQPSK調制方式為例,介紹差分相位調制軟件算法。數字存儲區(qū)存儲的是一個周期的余弦函數波形樣點,設存儲區(qū)的采樣點數為N,表格的移動步長為d。原始調制每兩個比特一組,通過表1中的調制星座圖映射成差分相位ΔΦk與前一碼無的相位進行模2π相加得到當前碼元的絕對相位Φk,計算Φk在余弦表中的偏移地址,根據偏移地址調制信號的數據。
設f(i)=cos(id),其中0≤i<N,d=2π/N
那么,當前相位Φk(0≤Φk<2π)的偏移地址為:Φk×N/2π。
(π/4)DQPSK對應的絕對相位Φk的可能取值有:0°、45、90°、135°、180°、225°、270°、315°。如果N=144,即d=2.5,則Φk在余弦表中對應的偏移地址為:0°、18°、36°、54°、72°、90°、108°、126°。
表1調制星座圖
xk0011
yk0110
Δφk-135°135°45°-45°
自1946年第一臺電子計算機誕生以來,科學技術發(fā)生了一場深刻的革命,計算機不僅有驚人的運算速度和很高的計算精度,還具有記憶、判斷等功能,同時計算機軟件技術也在的不斷發(fā)展和完善,計算機及其軟件的可靠性和應用性越來越高,它們已成為人們工作和生活中不可或缺的工具。暖通空調軟件在暖通空調系統(tǒng)設計、暖通空調設備生產等方面得到了廣泛的應用。
暖通空調軟件最早應用于暖通空調設計和制造領域的計算機輔助設計,目前,暖通空調CAD和設計計算軟件已經取得了很大的成就,暖通空調設計專家系統(tǒng)軟件已經用于暖通空調系統(tǒng)的設計和決策,能耗分析軟件、氣流模擬CFD(計算流體力學)軟件的應用使設計人員在大樓建成之前就能對暖通空調系統(tǒng)的運行工況和能耗情況進行模擬,從而據此選擇最優(yōu)的設計方案。
不難發(fā)現,暖通空調軟件經歷了一個從簡單到復雜、從粗糙到精細、從面向過程無友好程序界面到面向對象界面友好、從離線到網絡的發(fā)展過程,隨著計算機軟件技術和網絡技術的不斷發(fā)展,暖通空調的軟件也更加完善,更好地為暖通空調工程師服務。我們應該跟上時代的步伐,及時地充分利用計算機軟件技術,使暖通空調技術的發(fā)展不斷推向前進。
2、暖通空調軟件技術
2.1暖通空調輔助設計軟件
暖通空調輔助設計軟件包括輔助繪圖(CAD)軟件和設計計算軟件,就我國的情況來說,暖通空調輔助設計軟件的發(fā)展大致經歷了三個階段:起步、發(fā)展、成熟。
1)起步階段(20世紀70年代左右)
各大學和研究單位研制開發(fā)一些符合國情的暖通空調程序軟件庫,但多為局部性的,覆蓋面不寬,水平也有限。
2)發(fā)展階段(20世紀80年代左右)
國家出資研制開發(fā)《建筑工程設計軟件包》(BDP),作為國家“六五”科技攻關項目,該軟件于1986年5月通過國家(部級)鑒定,被譽為當時具有國際水平的優(yōu)秀軟件,并在此后的數年里,在國內得到了較為廣泛的應用。與此同時,也有一些CAD軟件出現。
3)成熟階段(20世紀90年代)
Windows的出現,以及AutoCAD的推廣應用,各種空調CAD軟件涌現,并得到日益廣泛的應用。1995年3月,我國第一個在Windows環(huán)境下開發(fā)的暖通空調設計計算軟件EasyHVAC(同濟大學)投放市場,它一出現即受到設計人員的青睞,1998年,該軟件又推出了輔助繪圖版本EasyHVACCAD.我國的空調輔助設計軟件正日益走向成熟和完善,2001年7月,上海華電源信息技術有限公司和上?,F代建筑設計集團共同開發(fā)的HDY-SMAD空調負荷計算及分析軟件將暖通空調設計計算軟件推向了新的,該軟件通過了上海市建設和管理委員會的鑒定,專家一致認為該軟件部分功能填補了國內同類計算軟件的空白,總體設計達到國內領先水平,該軟件具有如下區(qū)別于其它軟件的新的功能和特點:
1)內嵌215個城市和地區(qū)的氣象資料,并具有城市擴充功能,能夠計算各個城市和地區(qū)的全年逐時室外干球和濕球溫度、太陽輻射強度。
2)在不同的設計階段,由粗到細提供6種不同的空調負荷計算方法,用戶可根據需要自由選擇。
3)能夠對冬季空調熱負荷進行逐時計算,并且可以將冬季的人員、照明和設備得熱產生的負荷從空調熱負荷中扣除。
4)強大的樓層組管理功能,支持多個標準層。
5)獨特的工作時間表設定和指派功能,支持不同日期具有不同的上班模式,以及不同時間的不同上班模式,無縫處理間歇運行空調系統(tǒng)。
6)應用動態(tài)焓濕圖(HDY濕空氣分析大師)能自動對一次回風系統(tǒng)自動進行冬季和夏季工況,HDY濕空氣分析大師能夠分析和計算各種空調系統(tǒng)和工況。
7)利用東方空調網的暖通空調設備數據中心,得到各個廠家的最新空調設備資料,用于空調設備的選擇。
8)可以輸出14種文件類型:封面、建筑概況、室外氣象資料、室內設計參數、圍護結構參數、空調負荷計算方法及公式、空調負荷詳細計算參數、空調負荷統(tǒng)計數據、空調負荷逐時數據、空調工況分析結果、樓層組管理文件、回風系統(tǒng)劃分文件、新風系統(tǒng)劃分文件、設備選擇結果。
暖通空調輔助設計軟件的應用范圍不限于暖通空調工程的設計,它還用于暖通空調新產品的開發(fā)。暖通空調設計專家系統(tǒng)也取得了較大的成果,它能給出特定建筑物的暖通空調系統(tǒng)和暖通空調設備的各種可能的設計方案,并評判它們的優(yōu)劣,從而可以得到最好的設計方案。
2.2暖通空調能耗分析軟件
暖通空調輔助計算軟件解決了輔助繪圖和設計計算等較簡單、靜態(tài)的問題,但是暖通空調系統(tǒng)是一個隨建筑類型和室外氣象條件動態(tài)變化的復雜系統(tǒng),暖通空調工程在設計時要考慮節(jié)能和環(huán)保,在運行時也要考慮節(jié)能和環(huán)保,因為在暖通空調運行期中大部分時間中其負荷條件是不同于設計條件的。采取一定的技術和管理措施使暖通空調系統(tǒng)的運行適應負荷動態(tài)變化,盡量避免不必要的能耗,這是暖通空調節(jié)能的重要方面,要做到這一點,必須對暖通空調系統(tǒng)的全年動態(tài)能耗進行模擬分析,從而準確地制定相關的優(yōu)化方案。因此暖通空調能耗分析軟件也就應運而生了。
暖通空調能耗分析軟件,能夠對已經建成的和將要建造的大樓暖通空調系統(tǒng)的運行進行全年負荷動態(tài)分析、能量消耗模擬和技術經濟分析,設計人員可以由此判斷空調設計的優(yōu)劣,并提出空調系統(tǒng)的最佳控制和管理辦法。
美國和英國等發(fā)達國家在20世紀70年代就開發(fā)出了暖通空調能耗分析軟件,例如美國能源部開發(fā)的DOE軟件,英國的ESP-r軟件,并在美國和歐洲得到了廣泛的應用。2001年,作為DOE軟件和BLAST軟件的升級版本,美國能源部又開發(fā)了EnergyPlus軟件,該軟件集中了美國政府在建筑環(huán)境與設備領域的投資所產生的世界上最先進的科研成果,有10來個美國大學和公司參與了該項目的研究,最終由美國加州伯克利大學LawrenceBerkeley國家實驗室(LBNL)發(fā)行。建筑能量模擬已經在美國和發(fā)達國家中普及,預計在未來2-5年內,將在中國推廣和普及,相關的建筑節(jié)能標準正在加緊制定,從而為能量模擬軟件的推廣做好了政策上的準備。目前國內的能耗分析軟件有清華同方股份有限公司開發(fā)的DEST軟件(基于AutoCAD)和上海華電源信息技術有限公司與上?,F代建筑設計集團共同開發(fā)的HDY-SMAD空調負荷計算及分析軟件(直接基于Windows,V2.0以上版本可進行能耗分析),后者具有以下的主要功能和特點:
1)采用諧波反應法計算墻體得熱,采用熱平衡法計算房間負荷,能夠計算全年8760h的逐時負荷。
2)同時對建筑物和空調系統(tǒng)設備進行模擬分析,設備運行結果可反饋到空調系統(tǒng)中進行負荷的反饋計算。
3)對空調負荷的強大的統(tǒng)計和分析功能,彌補了國內同類軟件的空白。
4)基于Internet的網上空調設備選擇功能。
5)中英文兩種輸出方式。
2.3氣流模擬計算流體力學(CFD)軟件
空調系統(tǒng)設計的效果與室內氣流組織密切相關。好的氣流組織方式能夠使空調房間的溫度、濕度和速度很容易地符合設計要求,反之,差的氣流組織方式可能根本就達不到設計要求。因此,在空調系統(tǒng)設計完成之后施工之前,預測空調系統(tǒng)的氣流組織狀況就很重要。在以往的研究中,只能用模型實驗的方法研究幾種典型送回風方式的氣流組織狀況,獲得一些簡化的計算公式,并將它們套用到類似的設計中去,但是,它們的精度和使用范圍都不能令人滿意,尤其當遇到一些特殊難題,如高大空間的氣流組織、車間有害氣體濃度場分布、室內不同障礙物情況下的氣流流動規(guī)律等等便無法解決。正是在這種情況下,基于計算流體力學(ComputationalFluidDynamics)的空調系統(tǒng)氣流模擬軟件發(fā)展起來了。
氣流模擬軟件的發(fā)展經歷了以下幾個階段:
1)從簡單的單個送風口氣流狀態(tài),到多風口相互影響下的室內氣流組織;
2)從二維到三維;
3)從穩(wěn)態(tài)到動態(tài);
4)從層流到紊流;
5)從簡單的邊界條件和初始條件到復雜的邊界條件和初始條件;
6)從單純的數值計算,到圖文并茂的計算和前后處理一體化軟件。
比較著名的氣流模擬軟件有SIMPER、PHOENICS等等,另外很多商業(yè)計算機公司,如IBM,也開發(fā)了與建筑配套的空調系統(tǒng)氣流模擬軟件。由于氣流模擬的計算復雜,以前大多在工作站或大型計算機上開發(fā),隨著微型計算機速度的提高,現在已經有了微機上的氣流模擬軟件。
氣流模擬計算方法以計算機為運算工具,其最大優(yōu)點是成本低,實踐表明,計算機運算的成本要比相應的模型實驗低許多倍,隨著被研究的物理對象越來越大和越來越復雜,這個優(yōu)點將更顯著;其次是速度塊,用計算機運算,設計人員可以在很短的時間內設計對比許多不同方案,從中優(yōu)選出最佳設計,而相應的模型實驗則需很長時間;第三是具有較強的模擬真實條件的能力,它的計算空間不受限制,無須縮小幾何比例,而模型實驗就難以辦到。不過數值計算結果的可靠性主要依賴于數學模型和計算方法的正確程度,故不如實驗方法那么直觀可靠,因而必要時還須將兩種方法結合使用。
2.4基于Internet的空調系統(tǒng)遠程監(jiān)控軟件
隨著Internet技術的飛速發(fā)展,人們通過Internet對世界各地的空調系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控已經成為現實。杭州華電華源環(huán)境工程有限公司和上海華電源信息技術有限公司共同開發(fā)的冰蓄冷空調遠程監(jiān)測系統(tǒng)已經實現了對冰蓄冷空調工程現場的全自動監(jiān)測,具有以下的功能:
1)管理人員通過Internet能夠在任何地方通過密碼登錄后對各地的冰蓄冷現場控制系統(tǒng)實施遠程監(jiān)測;
2)各地的冰蓄冷現場控制系統(tǒng)能夠及時地向管理人員發(fā)送運行數據;
3)管理人員能夠通過瀏覽器對各地工程的反饋信息,進行統(tǒng)計整理和比較,并進行故障診斷。
我們相信,在不久的將來,基于Internet的常規(guī)空調系統(tǒng)遠程監(jiān)控和故障診斷將成為必然的發(fā)展趨勢。
2.5基于Internet的暖通空調電子設備手冊
暖通空調專業(yè)是一個設備應用專業(yè),設備的正確選用和布置是工程設計最關鍵的環(huán)節(jié)。由于目前設計人員主要是通過設備手冊和設備樣本來獲取設備的信息,這樣獲取的數據難以及時更新,查閱起來也不太方便,因此,上海華電源信息技術有限公司提出了開發(fā)基于Internet暖通空調電子設備手冊的設想。
基于Internet暖通空調電子設備手冊,除具有常規(guī)設備手冊的基本功能(具有設備的使用和安裝說明,用戶可以查閱)外,而且具有以下常規(guī)設備手冊所不具有的功能和特點:
1)提供各類設備專門的選型程序,根據用戶提交的設計參數,可以迅速從設備庫中檢索到符合條件的一組設備,顯示各自的設計人員關心的數據,利于用戶對這些設備進一步的比較和分析。對于某些設備,并提供一些必要的計算和分析功能,簡化用戶的選型。
2)能夠直接根據用戶選定的設備生成或調用相應的CAD圖形(三視圖)。
3)上述功能既能在常規(guī)的操作系統(tǒng)和CAD環(huán)境下實現,又能在Internet上實現。
4)制定了暖通空調所有設備的標準數據庫格式,統(tǒng)一了各生產廠家提供給設計人員的樣本的格式,利于設計人員進行分析和比較。
5)各生產廠家可以隨時在網上對其產品數據和圖形進行更新,從而保證設計人員所得到的產品資料永遠是最新的。
目前,該暖通空調電子設備手冊已經有Internet、Windows和AutoCAD三個版本的軟件產品,Internet版本的產品可以在東方空調網上的數據中心運行。
2.6專業(yè)Internet網站的涌現