控制

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第九章 基本控制规律

第九章 基本控制规律
号的大小,而且主要取决于偏差存在的时间长短。 ✓ 积分控制器输出的变化速度与偏差成正比。 ✓ 积分控制作用在最后达到稳定时,偏差等于零。
第三节积分控制
二、比例积分控制
输出信号的变化速度与偏差e及KI成正比,而其控制作 用 随时间积累才逐渐增强,所以控制动作缓慢,控制不 及时,当对象惯性较大时,被控变量将出较大的超调量, 过渡时间也将延长,所以应比例的基础上加入积分作用 组成比例积分控制规律。
p
KC xmax xmin
pmax pmin
仪表量程:xmax xmin 控制器的输出范围: pmax pmin
第二节比例控制
可以从控制器表面指示看出比例度的具体意义。比例度就是使控制器的输出 变化满刻度时(也就是控制阀从全关到全开或相反),相应的仪表测量值变 化占仪表测量范围的百分数。或者说,使控制器输出变化满刻度时,输入偏 差变化对应于指示刻度的百分数。比例度越小则输入变化范围就越小。 若输出与输入都为标准, 则 1 100 %


160
140 /200 8 3/10
100
0

100 %

40%
第二节比例控制
说明
当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到 10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp 是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时 (在上 例中即温度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着 变化了。
第二节比例控制
比例控制:具有比例控制规律的控制器称为比例控制器,
其输出信号变化量 △p 与输入信号(指偏差,当给定值不变
时,偏差就是被控变量测量值的变化量) e 之间成比率关
系。 p KCe( KC为放大系数)

内部控制的五个原则与五大要素

内部控制的五个原则与五大要素

内部控制的五个原则与五大要素每个企业都会遇到内控问题,这个问题永远都不会过时,你要自己对照一下,这个企业是否做到,是否存在重大和重要的缺陷。

内部控制原则内部控制原则是企业建立与实施内部控制应当遵循的基本指针。

企业建立与实施内部控制应当遵循5项原则,即全面性、重要性、制衡性、适应性和成本效益原则。

(一)全面性原则内部控制应当贯穿决策、执行和监督全过程,覆盖企业及其所属单位的各种业务和事项实现全过程、全员性控制,不存在内部控制空白点。

(二)重要性原则内部控制应当在全面控制的基础上,关注重要业务事项和高风险领域,并采取更为严格的控制措施,确保不存在重大缺陷。

重要性原则的应用需要一定的职业判断,企业应当根据所处行业环境和经营特点,从业务事项的性质和涉及金额两方面来考虑是否及如何实行重点控制。

(三)制衡性原则内部控制应当在治理结构、机构设置及权责分配、业务流程等方面形成相互制约、相互监督,同时兼顾运营效率。

制衡性原则要求企业完成某项工作必须经过互不隶属的两个或两个以上的岗位和环节;同时,还要求履行内部控制监督职责的机构或人员具有良好的独立性。

(四)适应性原则内部控制应当与企业经营规模、业务范围、竞争状况和风险水平等相适应,并随着情况的变化加以调整。

适应性原则要求企业建立与实施内部控制应当具有前瞻性,适时地对内部控制系统进行评估,发现可能存在的问题,并及时采取措施予以补救。

(五)成本效益原则内部控制应当权衡实施成本与预期效益,以适当的成本实现有效控制。

成本效益原则要求企业内部控制建设必须统筹考虑投入成本和产出效益之比。

对成本效益原则的判断需要从企业整体利益出发,尽管某些控制会影响工作效率,但可能会避免整个企业面临更大损失,此时仍应实施相应控制。

内部控制要素借鉴C O S O(C o m m i t t e e o f S p o n s o r i n g O r g a n i z a t i o n s o f t h e T r e a d w a y C o m m i s s i o n,全美反欺诈财务报告委员会下属的发起人委员会,该委员会于1992年颁布了《內部控制—整体框架》,提出了五要素的观点。

控制的方法主要包括

控制的方法主要包括

控制的方法主要包括
以下是控制的几种方法:
1. 命令控制:通过下达命令或指令来实现对行为或过程的控制。

例如,上级向下级下达任务指令,以确定工作的执行方式和时间。

2. 自我控制:个体或群体自己对自己的行为进行控制和调节。

这种控制方式主要通过个体内部的自我观察、自我评价和自我调节来实现。

3. 监督控制:通过监督和检查实现对他人行为的控制。

例如,上级对下级的工作进行监督,确保工作按照预期进行。

4. 反馈控制:根据反馈信息对行为进行调整和改进。

反馈控制可以是正向的,即对良好行为进行奖励和强化;也可以是负向的,即对不良行为进行惩罚和制约。

5. 奖励控制:通过奖励机制来调动和激励个体或群体的行为。

奖励可以是物质奖励,如薪水、奖金,也可以是非物质奖励,如表扬、称赞。

6. 规则控制:通过制定规则和规范来达到对行为的控制。

规则可以是组织的制度规定,也可以是社会的约定俗成。

7. 强制控制:通过强制手段对行为进行控制。

这种控制方式通常适用于违反规
定或法律的行为,如责令停工停产、行政处罚等。

这些控制方法可以单独应用,也可以组合使用,根据不同的情况和目标选择合适的控制方法。

控制的名词解释管理学

控制的名词解释管理学

控制是管理学中的一个重要概念,它是指管理者通过制定计划、设定目标、组织资源和监督执行等手段,以确保组织的目标得以实现的过程。

控制的目的是使组织的活动按照预定的计划和目标进行,以实现组织的有效运作和持续发展。

在管理学中,控制可以分为内部控制和外部控制。

内部控制是指组织内部的管理者对组织的各项活动进行监督和管理,以确保组织的运行符合既定的计划和目标。

内部控制的主要手段包括制定规章制度、设立组织结构、分配资源、培训员工等。

外部控制是指组织受到外部环境的影响,如政策法规、市场竞争、客户需求等,这些因素会对组织的运行产生影响,管理者需要对这些因素进行分析和应对,以确保组织的稳定发展。

控制的过程可以分为三个阶段:制定计划、执行计划和评估结果。

首先,管理者需要根据组织的目标和环境制定详细的计划,明确各项任务的分工和完成时间。

其次,管理者需要组织资源,确保计划的顺利执行。

最后,管理者需要对执行过程进行监督和评估,以便及时发现问题并采取相应的措施进行调整。

总之,控制是管理学中的一个重要概念,它涉及到组织的各个层面和环节。

有效的控制能够帮助组织实现目标,提高运行效率,降低风险,从而实现组织的持续发展。

管理学控制系统的含义和特点

管理学控制系统的含义和特点

管理学控制系统的含义和特点
管理学中的控制系统是指一种用于监督和调节组织内部活动的
机制。

其含义是通过设定标准和目标,收集信息,进行比较分析,
并采取必要的纠正措施,以确保组织的运作与预期目标保持一致。

控制系统的特点包括:
1. 目标导向,控制系统的核心是确保组织的活动与设定的目标
一致,因此它是目标导向的。

2. 反馈机制,控制系统通过收集和分析信息,对组织的实际表
现进行评估,并进行必要的调整,以保持组织活动的正常运作。

3. 灵活性,控制系统需要具有一定的灵活性,能够适应环境变
化和组织内部的动态变化,以保持其有效性。

4. 多层次性,控制系统通常是多层次的,涵盖了组织的各个层面,从战略层到操作层都需要进行控制。

5. 连续性,控制系统是一个持续进行的过程,不断地收集信息、分析数据、进行调整,以确保组织的活动不偏离预期目标。

总的来说,管理学中的控制系统是一种目标导向、具有反馈机制、灵活性强、多层次、持续进行的机制,用于监督和调节组织内部活动,以确保组织的运作与预期目标保持一致。

控制的基本要求

控制的基本要求

控制的基本要求
1、控制工作要具有全局观点
由于组织的一切行为都应当围绕组织的目标实现展开,因此控制工作应当着眼于从组织发展的全局出发,有计划、有步骤地开展。

2、控制工作应面向组织的未来发展
组织应当在一个较长的历史时期不断发展壮,而不只是一时的发展,因此,控制工作一方面保证当前目标的实现;另一方面必须着眼于组织的长远发展。

3、控制工作应确立客观的标准
管理工作中有许多主观因素,但是对于各项工作的评价不能主要依靠主观来进行。

在需要凭主观评价来控制的那些地方,主管人员或下级的个性很可能会影响到判断评价结果。

因此,在控制过程中,主要采取客观标准,主观标准只能起辅助的作用。

只有当无法找到适当的客观标准时,再选择主观标准作为评价的基础。

4、控制工作应符合有关参与人员的要求
控制工作需要一定的人员来执行,建立的控钒系统,必须符合有关人员的实际情况,使他们能够理解并自觉地运用,推动控制过程的进行。

控制的方法主要有哪些

控制的方法主要有哪些
控制的方法主要有以下几种:
1. 预算控制:通过预算完成对资源的控制,包括成本、时间、规模等,从而达到控制的目的。

2. 管理制度控制:通过建立各种规章制度、管理条例、岗位职责、工作流程等来规范组织的行为规范,从而使组织实现最优化的运作。

3. 内部控制:通过对工作程序的规范和标准化,使组织在内部能够更好地监督自己和管理资源,从而达到更优的效果,并保证信息的准确、可靠性和机密性。

4. 绩效控制:通过对组织业绩的评估,以及对战略、目标、过程、结果、行为等方面的绩效评估,来驱动战略目标的实现,并提出建议和改进措施,使组织不断优化。

5. 奖惩机制控制:通过奖励和惩罚的方式主动地引导组织、个人的行为,激发出最好的工作动力和潜能。

6. 数据分析控制:通过对数据、报表等信息的收集、整理、分析,来控制组织的资源使用情况,实现组织的有效管理。

7. 沟通控制:通过互动沟通、信息交流等方式,使组织内外部的信息传递畅通、趋同,从而提高组织的效率和准确性。

简述控制工作原理

简述控制工作原理
控制工作原理是指通过操纵和调节各种参数和变量,从而实现对系统运行状态的调控和控制能力。

控制工作原理主要分为反馈控制和前馈控制两种方式。

反馈控制是根据系统输出信号与期望输出信号之间的差异来调节输入信号,以减小误差,使系统输出稳定在期望值附近。

反馈控制系统中包含了传感器、执行器和控制器三部分。

传感器用于感知系统的输出信号,将其转换成电信号输入给控制器;控制器计算反馈差异,并根据预设的控制算法得出调节信号;执行器将控制器输出的信号转换成相应的物理动作,实际控制系统的运行。

前馈控制是根据系统输入信号及时预测其输出变化趋势,并根据预测结果提前调节输入信号,以抵消预期误差,使得系统输出更加稳定。

前馈控制系统通常包含了信号预测模型和控制器两部分。

信号预测模型利用系统的数学模型对输入信号进行预测,并得出预测误差;控制器根据预测误差来调节输入信号,以达到控制系统的要求。

不论是反馈控制还是前馈控制,其核心是控制器对输入信号进行调节和控制。

控制器可以采用不同的算法和方法,如比例控制、积分控制、微分控制等。

通过对输入信号的调节,控制器可以实现对系统的动态特性、稳定性、响应速度等方面的调控。

总之,控制工作原理是通过对系统输入信号的调节和控制,实现对系统运行状态的调控能力。

通过反馈和前馈等方式,控制
器不断监测和预测系统的状态,并根据所需控制要求进行相应的调节,以使系统输出达到期望值,并保持在稳定状态。

PID控制详解

PID控制详解一、PID控制简介PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。

在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节,它实际上是一种算法。

PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。

即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。

PID控制,实际中也有PI和PD控制。

PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

从信号变换的角度而言,超前校正、滞后校正、滞后-超前校正可以总结为比例、积分、微分三种运算及其组合。

PID调节器的适用范围:PID调节控制是一个传统控制方法,它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场,不同的现场,仅仅是PID参数应设置不同,只要参数设置得当均可以达到很好的效果。

均可以达到0.1%,甚至更高的控制要求。

PID控制的不足1. 在实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定,难以建立精确的数学模型,常规的PID控制器不能达到理想的控制效果;2. 在实际生产现场中,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往整定不良、效果欠佳,对运行工况的适应能力很差。

二、PID控制器各校正环节任何闭环控制系统的首要任务是要稳(稳定)、快(快速)、准(准确)的响应命令。

PID调整的主要工作就是如何实现这一任务。

增大比例系数P将加快系统的响应,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,但有余差出现,过大的比例系数会使系统有比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。

控制的名词解释

控制的名词解释控制的意思是什么呢?怎么用控制来造句?下面是店铺为你整理控制的意思,欣赏和精选造句,供大家阅览!控制的意思控制,指掌握住对象不使任意活动或超出范围;或使其按控制者的意愿活动。

【近义词】掌握控制,是指对事物起因、发展及结果的全过程的一种把握,是能预测和了解并决定事物的结果。

(1).掌握住不使任意活动或超出范围。

《魏书·太祖道武帝纪》:“昔朕远祖,总御幽都,控制遐国。

” 宋苏洵《衡论上·重远》:“其地控制东南夷、氐、蛮最为要害,土之所产又极富。

” 清毛世楷《武昌》诗:“枝梧蜀汉争持角,控制东南欲建瓴。

” 魏巍《东方》第三部第五章:“他咬着牙控制着自己的感情,终于没掉下一滴眼泪。

”(2).指把持。

《北齐书·祖珽传》:“士开、文遥、彦深等专弄威权,控制朝廷,与吏部尚书尉瑾内外交通,共为表里。

”控制造句欣赏1) 我觉得自己的耐心已经到了极限,有些控制不住地想发火。

2) 在这种场合,你要注意控制自己的感情。

3) 森林发生了大火,火势蔓延很快,必须马上控制住。

4) 幸亏消防队员及时赶到现场,火势才得以控制。

5) 整幢大楼的门窗全由电脑控制。

6) 在干警们的严密控制下,歹徒已经插翅难逃。

7) 实行计划生育,控制人口增长,是我国的基本国策。

8) 如何更好地控制自己的注意力,这是我们要思考的问题。

9) 公安部门采取果断措施,迅速控制了局势。

10) 试图逃跑的犯罪分子被警方控制住了。

11) 国家控制货币的发行量,防止通货膨胀。

12) 故事里的那个老渔夫,在风浪中泰然自若地控制着他的小船。

13) 不行,我要控制好自己,坐怀不乱方显大将风范!14) 不久的将来,雷电也会被人类控制,也能造福于人类.15) 她竭力控制住自己,眼泪才没有掉下来。

16) 你要控制感情,锻炼性格,喜怒无常,对身体健康是有害的呀。

17) 美国内战以后,北方地鞭长莫及者试图控制南方。

18) 暴虐控制,重于经济繁荣,甚至重于穷兵黩武。

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第38卷第2期自动化学报Vol.38,No.2 2012年2月ACTA AUTOMATICA SINICA February,2012非定向军事路网交通流隐蔽性测度及分配模型周伟1何建敏1余德建1摘要为了解决原有军事路网隐蔽性测度模型中存在的不同运量在相同路况下隐蔽性测度值相等的悖论,以及路网定向性导致分配非最优两方面缺陷,本文在对隐蔽性测度方法进行修正以及对非定向军事路网三方面性质(始点终点相连路段的定向性、路网的可转换性、中点相连路段的后定向性)详细分析的基础上,提出了一个基于隐蔽性测度修正方法的非定向军事路网交通流分配模型,并针对模型在计算过程中可能出现的循环流现象提出了逐步去环的解决方法.最后,通过算例证实了非定向路网三方面性质及计算中可能存在的循环流现象,计算过程和结果充分说明新模型的可行性与实用性.关键词军事路网,交通流,关隐蔽性,循环流,信息熵DOI10.3724/SP.J.1004.2012.00315Traffic Flow Hidden Measure andAssignment Model for the UncertainDirection Military Traffic Network ZHOU Wei1HE Jian-Min1YU De-Jian1Abstract Wefirst revise the hidden measure method and an-alyze the three natures of the uncertain direction military traffic network such as the direction determinacy of the beginning and end points,the convertibility of the traffic network,and the di-rection after-determinacy of the center points.Then,we derive a trafficflow hidden measure and assignment model for the un-certain direction military traffic network,which could make up for two deficiencies of the old models,i.e.,the same concealment value about the differentflows even in the same conditions and the direction determinacy hypothesis of the whole military traf-fic network.Next,we propose a subsets algorithm to avoid the circleflow,which could appear during the computational process of the new model.At last,the above natures and circleflow phe-nomenon are proved by an example,in which the feasibility and the usability of the new model and method are also reflected. Key words Military traffic network,trafficflow,concealment, circleflow,information entropy战争时期如何保证在隐蔽性最大的情况下进行军事物资的运送是一个重大的实际问题,不仅仅关系到一个部队军事物资配送的效率,甚至能左右一场战争的胜败[1−3],所以对军收稿日期2011-04-25录用日期2011-08-04Manuscript received April25,2011;accepted August4,2011国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB328104-02),国家自然科学基金(71071034),江苏省普通高校研究生科研创新计划资助课题(CXZZ-0183),教育部博士研究生学术新人奖资助Supported by National Basic Research Program of China(973 Program)(2010CB328104-02),National Natural Science Foundation of China(71071034),Innovative Research Project of Graduate in Jiangsu Province(CXZZ-0183),and Academic New Artist Ministry of Education Doctoral Post Graduate本期责任编委关新平Recommended by Associate Editor GUAN Xin-Ping1.东南大学经济管理学院南京2111891.School of Economics and Administration,Southeast University, Nanjing211189事路网交通流配送的研究是一个涉及军事、管理、运筹等领域的重要课题.目前,有关一般交通流分配方法的研究成果较多,如:刘洪丽等[4]和Chiou[5]提出了基于目标函数优化的交通流分配模型,这也是经典的常规交通流分配方法.郭瑞军等[6]提出了一种基于矩阵迭代法计算最短路径的交通流分配方法.王京元等[7]和Ben[8]分别提出的基于拍卖算法和微观模拟实验的交通流最优配置方法,以及群体智能混合求解方法[9]、交通流模型参数的迭代学习辨识方法[10]等.但容易发现,上述方法和模型的运用一般都局限于针对时间和成本等限制的普通交通流进行分配,难于运用到军事运输领域.而真正意义上研究军事交通流的文献主要有:李岩等[11]研究了基于运输风险的战时运输网络交通流分配模型,该模型通过引入风险评价方法对交通流分配,其研究结合了军事运输安全性的特点,但文中对用风险衡量军事运输安全性的理论可行性未做研究;陈建林等[12]重点研究了战区军事交通运输网络保障能力评价问题,但该研究仅限于交通流分配后的评估问题.方志耕等[13]结合GERT网络模型对公路军事交通运输勤务综合演习项目进行了具体研究,该方法局限于交通流合理分配后的情景仿真.宇仁德等[14]提出了一种基于DEA 理论的交通安全评价与流量分配模型.曾运清等[15]结合模糊综合评价理论进行了陆路国防交通网络评价.但上述研究多数属于前向视角(即指在某些条件已知或假定的情况下进行研究和分析,而对应的后向视角是指在相关条件均不确定的情况下进行整体的研究和分析)的军事路网评价或仿真模型,无法对战时交通流如何具体分配提供决策依据.为了解决该问题,方志耕等[1]首次提出了一种基于隐蔽性熵测度的军事路网交通流分配方法,具有很好的实用性和可行性.方志耕等[2]在文献[1]的基础上进一步将隐蔽性测度公式扩展到了全路况(路况的界定可参见文献[16])的情形,并在几次人机仿真实验中都得到了较好的运用.但是,根据笔者的进一步研究和仿真分析,发现上述模型仍存在两方面不足:1)模型中隐蔽性测度公式的非单调性导致存在不同运量在相同路况下隐蔽性测度值相同的悖论;2)模型建立在军事路网定向性的基础上,而战争中实际情况更可能是一种非定向的军事路网,路网的定向性也将导致交通流分配结果无法达到隐蔽性最大的目标.基于上述两方面不足,本文将在对隐蔽性测度进行修正和对非定向军事路网进行详细分析的基础上提出一个更符合实际情况的非定向军事路网交通流分配模型,并通过算例进一步说明新模型的可行性和实用性.1军事路网交通流隐蔽性测度一般方法及其不足1.1军事路网交通流隐蔽性一般测度方法根据邱菀华[17]、Shannon[18]和Abba[19]对信息熵的界定,肖玉明等[20]、陈冬华[21]与Yang[22]对信息熵与交通流分配结合的理论分析以及方志耕、周伟等[1−2]把信息熵理论运用到实际军事路网交通流的分配中等相关研究可知:结合信息熵理论对路段隐蔽性进行测度是合理可行的,因为路段隐蔽性的信息熵测度意味着通过信息熵对路段运输流的“分散程度”或者“混乱程度”等不确定性程度进行度量.而军事物资运输的隐蔽性最大主要是指在敌我双方对运输物资种类和数量都了解的情况下,我方一定数量军事物资的运输需要保证尽可能避免被敌方发现,或者能给敌方造成物资运输的不确定性最大,由此建立运输流“混乱程度”与相对“隐蔽程度”之间的联系,即在军事物资运输数量一定的情况下,路网混乱程度正是相对敌军的隐蔽性大小,故可用作军事路网的316自动化学报38卷隐蔽性测度,参考上述文献,对这种“混乱程度”或“不确定程度”正好可以借鉴信息熵理论进行计算.为了进一步研究非定向路网的隐蔽性测度及其交通流分配问题,先引入相关概念如下:定义1.称路段通过归一化转换后的流量为路段的标准交通流量x e(i,j)ij ,即x e(i,j)ij=A e(i,j)ij/A.根据定义可知,标准交通流量为[0,1]区间内的值,x e(i,j)ij为从i地到j地第e(i,j)条路段的标准交通流量.其中,从i地到j地共有E(i,j)条路段,A为总物资量,A e(i,j)ij为对应路段运输物资量.定义2.称I(x)=−kx ln x为单车道、单位距离、流量为标准交通流量x的路段隐蔽性信息熵测度,简称隐蔽性测度.其中,k在熵理论中为玻尔兹曼常数,这里为定值系统参数,恒大于0.由于隐蔽性测度中的玻尔兹曼常数未知,故引入单位路段标准流量的隐蔽性测度,进而可计算不同流量、不同路网的隐蔽性相对测度值.下面不加证明地引入基于路宽和路长的全路况路段及路网交通流隐蔽性测度公式,具体证明过程可参考文献[2].定理1.q车道、单位距离长度、流量为标准交通流量x 的路段隐蔽性测度公式为:I(x)=kx(−ln x+ln q).定理2.单车道长度为s的路段隐蔽性测度公式为:I(x) =−ksx ln x.结合定理1和定理2可得出基于全路况路段隐蔽性测度的一般式为I(x)=ksx(−ln x+ln q)(1)并有,基于全路况路网隐蔽性测度的一般式为I(x)=V+1j=0V+1i=0E(i,j)e(i,j)ks e(i,j)ijx e(i,j)ij×−ln x e(i,j)ij+ln q e(i,j)ij(2)其中,0和V+1表示路网起点和终点,x,s,q为对应路段的标准流量、长度及车道数,其余变量定义同上.1.2隐蔽性一般测度方法的不足1)隐蔽性一般测度公式的非单调性导致原模型存在同路段、相同条件下运送不同数量物质隐蔽性相同的悖论.在同一条路段且条件相同的情况下,路段长度s相等,令车道数q为1(多车道可作多条并行单车道处理),则路段隐蔽性测度值为:I(x)=−ksx(ln x),其中k,s为路况常量.分别对隐蔽性测度值I(x)求交通流的一次导和二次导有:d I d x =−ks(ln x+1),d2Id2x=−ksx<0当x=1/e时有d I/d x=0,故该测度公式不具备单调性.更确切为:当x∈[0,1/e]和x∈[1/e,1]时测度值分别为递增和递减函数,同时两个不同定义域对应相同值域,即存在同路段、相同条件下运送不同数量物质隐蔽性相等的悖论.2)原有军事路网隐蔽性测度中路网的定向性影响了最优分配方案的确定.为了更有效地控制交通和利用路段,正常情况下路段都固定了相应的运行方向,而原有路网隐蔽性测度正是建立在此基础上,针对每条路段都用前向视角确定其方向,而后进行整体隐蔽性最优交通流分配.这种方法理论上正确,但与战时特殊情况不符,因为军事路网交通流分配一般是考虑战时如何在更有效(隐蔽性最大)的基础上对军事物资进行分配、运送,一旦交战,这些交通规则和路网方向均不需考虑,唯一目标就是如何有效把军事物资送达目的地,基于此,军事路网应该是一个非定向路网.再者,从建模的角度分析,在军事路网中任意两地i与j相连的路段,如果前向的规定方向是从i到j,则x e(i,j)ij≥0,而x e(j,i)ji=0,即定向路段建模中对每条路段都增加了一个方向约束条件,而约束条件的增加将导致分配方案可行域缩小、最终分配方案非最优.2隐蔽性测度修正方法与非定向军事路网性质2.1隐蔽性测度修正方法定义3.称I(x)=−k(x/e)×ln(x/e)为单车道、单位距离、标准流量为的路段隐蔽性测度修正公式.令y=x/e,代入隐蔽性测度修正公式可得I(y)=−ky ln(y),故与原公式形式一致,即通过信息熵对隐蔽性大小进行度量的基本原理不变.计算中可直接运用该公式进行隐蔽性测度,其中y∈[0,1/e],y为修正标准流量,并有y=x/e=1/e.通过计算y可得标准流量x,由标准流量x进行反归一法计算得到路段具体分配的物资运输流量.修正的测度公式包含两层含义:1)因为修正测度公式取值范围的改变,故所有路段和路网隐蔽性测度均变化为修正公式形式,而具体计算的目标函数值与原模型目标函数值不具备可比性;2)因为路段和路网中的流量可取值为0,且部分路段流量值也将为0,故修正测度公式完整形式应为I=−ky ln(y+δ),其中δ→0+,但考虑到当流量趋于0时I(y) =−ky ln(y)的极限值仍取值为0,不影响定义域,因此,计算中可直接运用I(y)=−ky ln(y)进行建模.定理3.q车道、距离长度为s、修正标准流量为y的路段交通流最大隐蔽性测度公式为I(y)=ksy(−ln y+ln q)(3)其中,q为正整数,y∈[0,1/e].证明.根据隐蔽性测度修正公式知单位长度路段、单车道下隐蔽性测度值为I(y)=−ky ln(y).把距离为s的单车道路段等同于s条单位长度、单车道串行路段,再根据不同串行路段隐蔽性的可加性,可知,单车道、距离长度为s、修正标准流量为y路段交通流最大隐蔽性测度值为I(y)=−ksy ln(y)(4)多车道可等同多条并行且路况一致的单车道,根据并行单车道平均流量分配隐蔽性最大原理(原理证明可参考文献[2])可得修正后q车道、单位长度路段隐蔽性测度公式为I(y)=−qe=1kyqlnyq(5)综合距离和车道,可得q车道、距离长度s、修正标准流量y的路段交通流隐蔽性测度公式为I(y)=ksy(−ln y+ln q)(6)其中,q为正整数,y∈[0,1/e],s∈[0,+∞).定理4.隐蔽性测度修正公式满足在同路况、不同流量下具有不同的隐蔽性测度值.2期周伟等:非定向军事路网交通流隐蔽性测度及分配模型317证明.参考式(6)可知路段隐蔽性修正测度值为I(y)=ksy(−ln y+ln q)在相同路况不同运量下,k,s,q为常量,y为变量.分别对隐蔽性测度值I求流量y一次和二次导,有:d I d y =ks(−ln y−1+ln q)>0,d2Id y2<0不难发现,隐蔽性测度修正公式具备单调性,即在同路况、不同流量条件下满足测度值不同.通过上述隐蔽性测度修正公式可知,军事路段的隐蔽性与长度、车道数以及流量成正比(分别对车道数、路段长度以及修正标准流量求导可得结论),这满足军事路网运输的现实情况,即:1)在路段运送物资数量一定的情况下,路段越长越难侦查,隐蔽性越高;2)车道数越多,可分散程度越大,隐蔽性越高;3)物资运送越多,隐蔽性越高,即与流量成正比.需要指出的是,与流量成正比,具体是指在总流量一定的情况下物资全部运送比部分运送或不运送隐蔽性大,因为物资部分运送或不运送时,敌方可以根据发送点位置发现其余部分或全部物资所在,即在一定运量下隐蔽性与路网物资运送流量成正比.同时,还存在整个路网的隐蔽性大小与整个路网物资运输总量成反比,与整个路网的构成路段数成正比,即当运输物资总量扩大时整体隐蔽性减小,路段增加时隐蔽性增加.2.2非定向军事路网性质分析性质1.始(终)点相连路段的定向性,即与唯一物资发送点相连路段的运输方向是确定的,与唯一物资接收点相连路段的运输方向也是确定的.该性质主要是指,在单发送点–单接收点军事路网中(性质2将说明该类路网具备一般性),唯一物资发送点只能发送物资,运输方向为流出,而唯一物资接收点只能接收物资,运输方向为流入.其原因是两者的逆向运输都将导致产生回流,增加整体流量而降低隐蔽性.性质2.路网的可转换性,即多发送点–多接收点非定向路网可对应转化为单发送点–单接收点非定向路网.多发送点(N个)多接收点(M个)的非定向军事路网如图1所示,通过引入两个虚拟点0和V+1,构成如图2所示的单发送点–单接收点的非定向军事路网(与虚拟点相连路段距离为0,即不影响整体隐蔽性).因为原发送点和接收点的物资储备和接收数一定,通过在单发送点–单接收点的非定向路网中增加约束:x01=A1,x02=A2,···,x0N= A N;B(V−M+1)=x(V−M+1)V,···,B V=x V V进而得到原多发送点–多接收点非定向路网等价的单发送点–单接收点非定向路网,即路网具有可转换性.图1多发送点–多接收点非定向军事路网图Fig.1Multi-sending receiving points network 根据性质2可知,任何非定向军事路网均可转化为单发送点–单接收点非定向军事路网的统一形式.性质3.中点相连路段的后定向性,即非定向军事路网中点相连路段存在运输方向的后确定性.性质3可用数学公式表示为x m(i,j)ij×x n(i,j)ji=0,其中m(i,j),n(j,i)为连接两点的不同路段.图2加入虚拟点转换后的多始点–多终点非定向军事路网图Fig.2Conversion traffic network by adding virtual points设连接两点i,j的两条路段,若存在x m(i,j)ij×x n(j,i)ji=0,即x m(i,j)ij=0,x n(j,i)ji=0则通过m(i,j)和n(j,i)两条路段物资运输,结果是:i点多了物质x n(j,i)ji,j点多了物质x m(i,j)ij.但这并非最优运输结果,因为物资回流导致了整体运输物资数量增加,隐蔽性降低.上述运输方式可简单优化为:i点保留x n(j,i)ji物资(若x m(i,j)ij≥x n(j,i)ji),而仅向j点运输[x m(i,j)ij−x n(j,i)ji]数量的物资,而j点保留x n(j,i)ji的物资,即不输出,该方案不仅能满足两点物资需求量,还能通过整体流量的减少增加隐蔽性.综上可知,连接两中点的不同路段存在双向运送的可能性,但为了避免物资运输回流,其最优方案应该是单向运输,但方向的确定应该是全局优化的结果,即非定向军事路网中相关的路段存在后定向性.性质4.路网循环流产生的可能性,即非定向军事路网流量分配的最优化计算可能产生路网循环流.根据路段隐蔽性测度公式的单调性与路网非定向性可得到该性质,具体可见实例计算部分.因为循环流的产生增加了路网整体流量,影响最优流量分配故模型计算中需要进行“去环”处理.具体方法是:当计算中出现循环流后,加入循环路段流量乘积为0的约束条件重新计算,直到最终流量分配不存在循环流.该性质与计算方法具体在算例中验证.3基于全路况隐蔽性最大的非定向军事路网交通流分配模型构建根据性质2可知任何非定向路网均可转化为单发送点–单接收点非定向路网的统一形式.其转化过程仅需增加一个虚拟发送点0和虚拟接收点V+1,同时增加两个相应约束条件.因此,模型构建将以单发送点–单接收点非定向军事路网为对象.构建前假设如下:1)敌我双方路况信息对称;2)路网中交通流分配的第一要务是如何有效避免敌方发现,即要求整个路网具有最大隐蔽性;3)路网容量、质量以及运输距离不变化,且运输费用不考虑.根据路网交通流隐蔽性测度修正公式及上述假设,可知军事路网运输需要满足最大隐蔽性条件的目标函数为maxV+1j=0V+1i=0E(i,j)e(i,j=1)k[s e(i.j)ijy e(i.j)ij(−ln y e(i.j)ij+318自动化学报38卷ln q e(i.j)ij )+s e(j,i)jiy e(j,i)ji(−ln y e(j,i)ji+ln q e(j,i)ji)](7)由性质1单发送点单接收点非定向军事路网始(终)点相连路段的定向性,可得始点和终点运输约束条件,即约束条件(1)为x e(i,0) io =0,x e(V+1,i)V+1,i=0V+1 j=0E(0,j)e(0,j)=1x e(0,j)0j=1,V+1j=0E(j,V+1)e(j,V+1)=1x e(j,V+1)j(V+1)=1由y=x/e可知,在隐蔽性测度修正公式中,始点和终点的运输约束条件可变为约束条件(2)为y e(i,0) io =0,y e(V+1,i)V+1,i=0V+1 j=0E(0,j)e(0,j)=1y e(0,j)0j=1e,V+1j=0E(j,V+1)e(j,V+1)=1y e(j,V+1)j(V+1)=1e其中,E(i,j)表示从i到j所有路段条数,而同一路段情况不变,即e(i,j)=e(j,i),q e(i,j)ij =q e(j,i)ji,s e(i,j)ij=s e(j,i)ji,当两点间无直接连接路段时,流量和长度取0即可.根据性质3以及运输中点进出平衡的原理,可得中点i 的约束条件,即约束条件(3)为y e(i,j) ij ×y e(j,i)ji=0,V+1j=0E(i,j)e(i,j)=1y e(i,j)ij=V+1k=0E(k,i)e(k,i)=1y e(k,i)ki根据性质4,路网交通流分配中将可能产生循环流,并假设最优结果中出现循环流:y e(i,j)ij →y e(j,k)jk→···→y e(n,i)ni,其中流量均不为0,可通过加入式(8)的约束条件进行“去环”处理.y e(i,j) ij ×y e(j,k)jk×···×y e(n,i)ni=0(8)模型中,对修正流量值y存在取值约束,即:y∈[0,1/e],且i,j∈[0,1,···,V+1].然后再进行非线性规划计算,并重复去环处理步骤,直到不存在循环流(即逐步去环法),最终结果即为流量分配方案.结合上述目标函数(7)、约束条件(2)和(3)以及参数取值范围就构成一个完整的非定向军事路网交通流分配模型.通过该模型能得到隐蔽性最大目标下军事路网的最优流量分配.然后,根据,得到标准流量,再把标准流量转化为具体流量,就能得到隐蔽性最大情况下的军事路网交通流分配方案,模型运用与具体计算过程见下一小节.4算例分析某军事演习中一方需要把一批重要军事物资通过图3所示路网,从发送地点0运送到战略要地点6(根据性质2可对多发送点–多接收点非定向路网转化后同样计算).运输目标是尽可能降低被敌方发现而摧毁的可能性,求具体运输方案.不难发现,该问题属于求隐蔽性最大情况下军事物资运输分配问题,可根据上述模型进行求解.图3中,(p,q,s)三个字母分别表示某两点中的路段编号、车道数以及路段距离.如从i到j点中某路段标有(1,2,3),则表示从i到j点的第1条路段,车道数2,路段长度3.图3某非定向军事交通路网图Fig.3A uncertain directional military traffic network令y e(i,j)ij表示从i点到j点第e(i,j)条路段交通流的修正标准流量分配,无直接路段相连则y e(i,j)ij=0,且0≤y e(i,j)ij≤1/e,i,j∈{0,1,···,6}.根据非定向军事路网交通流分配模型建立目标函数为max I=k×4[y101(−ln y101+ln2)]+3[y102(−ln y102+ln2)]+3[y103(−ln y103+ln3)]+3[y114(−ln y114+ln2)+y141(−ln y141+ln2)]+2[y214(−ln y214+ln3)+y241(−ln y241+ln3)]+3[y115(−ln y115+ln3)+y151(−ln y151+ln3)]+2[y124(−ln y124+ln2)+y142(−ln y142+ln2)]+2[y125(−ln y125+ln2)+y152(−ln y152+ln2)]+1[y123(−ln y123+ln2)+y132(−ln y132+ln2)]+3[y135(−ln y135+ln3)+y153(−ln y153+ln3)]+5[y146(−ln y146+ln4)]+4[y156(−ln y156+ln3)]模型约束条件为s.t.y101+y102+y103=1e,y146+y156=1e,y101+y141+y241+y151=y114+y214+y115,y141·y114=0, y241·y214=0,y151·y115=0,y102+y132+y142+y152=y123+y124+y125,y132·y123=0,y142·y124=0,y152·y125=0,y103+y123+y153=y132+y135,y123·y132=0,y135·y153=0, y114+y214+y124=y141+y241+y142+y146,y114·y141=0,y214×y241=0,y124·y142=0,y115+y125+y135=y151+y152+y153+y156,y115·y151=0,y125·y152=0,y135·y153=0,0≤y e(i,j)ij≤1e,i,j∈{0,1, (6)目标函数中前面两行为始点相连三条路段的隐蔽性测度,最后一行为终点相连两条路段的隐蔽性测度,其余行为中点相连路段的隐蔽性测度.约束条件中第一行分别是始点和终点相连路段的总流量约束.中间各行分别代表中点1至中点5相连路段的流入流出均衡,及其后定向性约束.通过LINGO9.0软件可解得上述非线性规划结果.第一次计算得结果如图4示,不难看出,结果中存在环路:x125→x151→x114(x214)→x142,引入去环约束条件:2期周伟等:非定向军事路网交通流隐蔽性测度及分配模型319图4逐步去环法首次计算结果Fig.4The first result by dealing circlex 125×x 151×x 114×x 142=0,x 125×x 151×x 214×x 142=0重复上述计算步骤,通过四次计算,三次去环处理,得到最优结果如图5所示,图中已不存在循环流,最大隐蔽性目标已达到,故为最优军事物资的分配方案.计算中另外两次存在的循环流分别为:x 152→x 123→x 135和x 114→x 241.图5逐步去环法最终计算结果Fig.5The last result by dealing circle根据表1可知路网中每条路段的标准流量分配方案,而具体物资运输量可通过乘以物资总量数获得.通过上述计算就得到了战时如何确保隐蔽性最大情况下军事物资运送与分配的具体方案.表1非定向军事路网交通流最优分配结果Table 1The allocated result of the U-D-M networki 01234(1)/4(2)5600.52080.29140.187810.2543/0.13600.130520.15880.11050.022130.346640.500750.49936通过以上算例的计算和分析可知,新构建的模型和隐蔽性测度方法与已有模型相比,具有以下优点:1)由于军事物资的重要性和运输时期的特殊性,为了保证物资按时达到,从无向路网出发考虑军事物资的运输分配问题更符合实际情况.因此,以控制交通而制定的运输方向可以暂不考虑.2)新模型具备一般性和广义性,即新模型能有效包含已有模型(通过加入定向路段的限制即可),故新模型计算的分配方案将不劣于已有模型的分配方案.在此,笔者需要强调的是,模型构建的背景是军事物资运输分配,具体研究的是在仅知道路况条件下如何进行特殊时期军事物资运输分配的问题,最终得出的军事物资运输分配方案属于一种相对有效的分配方案.同时,一旦对路网信息和敌方情况有了全面的了解和掌握,笔者认为该模型可能不再合适,但考虑到现实中更多的情况是仅限于路网状况的知情信息,因此,本文提出的方法和模型适用范围更广,特别是在战争爆发初期或者军事物资调度布局期.5结束语本文根据战争时期的特殊性,在全面考虑路网路况的基础上提出了非定向军事路网隐蔽性测度修正公式及其交通流分配模型.对路网隐蔽性测度修正公式相关定理与非定向路网三方面主要性质进行详细研究,解决了原有模型存在的两方面不足.新模型进一步贴近实际情况,相信模型的提出对战争时期军事物资如何在隐蔽性最大情况下进行分配能提供一个合理的参考方案,具备较大的理论意义和实用价值.References1Fang Zhi-Geng,Liu Si-Feng,Dang Yao-Guo,Zhang De,Cheng Han-Hua.The military traffic flows distribution model research of maximum gray information entropy based on maximum concealment.Chinese Journal of Management Science ,2003,11(3):56−61(方志耕,刘思峰,党耀国,张德,程汉华.最大灰信息熵路网军事交通流最大隐蔽性分配模型研究.中国管理科学,2003,11(3):56−61)2Fang 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