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線性系統(tǒng)理論總結(jié)范文第1篇

The Classroom Teaching Reform and Exploration

of the Linear System Theory

LIU Xinyu， ZHANG Hongtao

（North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou， He'nan 450045）

Abstract In this paper， based on years of practical experience in teaching， the universal existence questions are through researched of the linear system  theory in classroom teaching and put forward preliminary teaching concept of the theory and practice and cooperative teaching. The teaching content， teaching methods and teaching means of the course are explored helpfully， it has an important reference on improve the teaching quality of this course as a whole.

Key words cooperative teaching; the linear system？ theory; the quality of teaching

0 引言

線性系統(tǒng)理論是控制科學(xué)與工程學(xué)科的一門(mén)研究生標(biāo)志性課程，它主要研究線性系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)方法，并用于指導(dǎo)工程實(shí)踐的科學(xué)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于本門(mén)課教師習(xí)慣于理學(xué)思維，在教學(xué)中缺失工程上的形象思維，弱化了實(shí)踐教學(xué)，講授方法主要圍繞建模、分析、綜合這條主線講解相關(guān)的概念、定理和證明，學(xué)生只會(huì)對(duì)老師講授的這些概念進(jìn)行理解及定理記憶，造成教學(xué)效果不佳。加之本門(mén)課程涉及的知識(shí)范圍廣、內(nèi)容繁多、概念抽象、理論性較強(qiáng)，容易使學(xué)生陷入無(wú)從下手、機(jī)械接受的窘境，從而產(chǎn)生消極、厭煩情緒。因此，對(duì)線性系統(tǒng)理論教學(xué)進(jìn)行重新定位和思考，形成了理論與實(shí)踐并重、協(xié)同教學(xué)的教學(xué)理念，并結(jié)合學(xué)生理論基礎(chǔ)的具體情況，從學(xué)科內(nèi)部的相關(guān)性和科學(xué)的整體性出發(fā)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面對(duì)“線性系統(tǒng)理論”的傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革，不斷完善教學(xué)方法和教學(xué)手段，構(gòu)建起和諧高效的生命課堂，提高課程整體教學(xué)質(zhì)量。

1 理論與實(shí)踐并重，協(xié)同教學(xué)

線性系統(tǒng)理論課程內(nèi)容相對(duì)較多，其中的一些概念和理論推導(dǎo)比較抽象和難以理解。學(xué)生的主要任務(wù)就是完成教師布置的課后作業(yè)，對(duì)于相關(guān)理論的實(shí)際應(yīng)用一無(wú)所知。因此教師在教學(xué)過(guò)程中要有意識(shí)地把線性系統(tǒng)理論和實(shí)際工程中的應(yīng)用緊密結(jié)合起來(lái)，以實(shí)例為切入點(diǎn)，兼顧理論分析和推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用這種研究方法去處理實(shí)際工作中各種問(wèn)題的能力。比如對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法很多。然而，對(duì)于非線性系統(tǒng)和線性時(shí)變系統(tǒng)，這些穩(wěn)定性分析方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)可能非常困難，甚至是不可能的。李雅普諾夫（A.M. Lyapunov）穩(wěn)定性分析是解決非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題的一般方法。但學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，學(xué)生普遍感到難以理解，不知道它究竟能應(yīng)用的在實(shí)際工程的哪一方面。針對(duì)此種情況，在講課過(guò)程中以雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制為例，把理論和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，授課過(guò)程如下：

根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)，網(wǎng)側(cè)變流器控制電壓與輸入電流之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 網(wǎng)側(cè)變流器電壓與電流關(guān)系圖

由結(jié)構(gòu)圖（圖1）可得系統(tǒng)狀態(tài)方程為：

（1）

這里采用滑模變結(jié)構(gòu)控制，我們可以將公式（1）寫(xiě)成如下的狀態(tài)空間方程：

=  +  +                                                             （2）

公式（2）中，代表由電網(wǎng)電壓引起的擾動(dòng)，為狀態(tài)變量，為控制輸入，、分別代表網(wǎng)側(cè)變換器的有功電流和無(wú)功電流。、分別代表有功電流和無(wú)功電流的控制量、。

（3）

根據(jù)公式（3）可知，雙饋式感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)滿足滑動(dòng)模態(tài)不受外界干擾的充要條件。因此，可以通過(guò)選擇合適的滑模面函數(shù)，使得網(wǎng)側(cè)變流器對(duì)電網(wǎng)電壓等引起的擾動(dòng)具有完全魯棒性。

定義系統(tǒng)軸的誤差狀態(tài)變量為 = ，根據(jù)公式（2），可得到網(wǎng)側(cè)變流器軸輸入電流的誤差狀態(tài)方程為：

=  +  +                                          （4）

在公式（4）中 =  + 為電網(wǎng)電壓及軸電流的交叉耦合項(xiàng)引起的擾動(dòng)。

本文采用如下的積分滑模面

=  +                                                      （5）

式中為模面系數(shù)且大于零的常數(shù)，為電流跟蹤誤差的初始值。

若雙饋風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)控制系統(tǒng)滿足?O?O時(shí)，采用如下的雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器輸入電流d軸分量的控制律：

= （）（）                          （6）

可使系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定，其中為大于零的常數(shù)。

證明如下：

選取李亞普諾夫函數(shù)為 = ，則有

=   = （ +  ）

= [（） +  +  + ]

= （ （））≤?O?O+?O?O?O?O

= ?O?O（?O?O）≤ ?O?O（）

因此，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)穩(wěn)定。

2 整合教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)實(shí)施方案

（1）在教學(xué)內(nèi)容方面：課堂教學(xué)內(nèi)容整合為四個(gè)專題，即線性系統(tǒng)建模、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)的能控性和能觀性、系統(tǒng)設(shè)計(jì)。以這四個(gè)專題為課程建設(shè)的重點(diǎn)，進(jìn)行專題教學(xué)?；A(chǔ)知識(shí)的相關(guān)內(nèi)容全部在課程網(wǎng)站上，供學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。

（2）在教學(xué)模式與教學(xué)手段方面：努力實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)結(jié)合”。應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)和信息技術(shù)，努力促進(jìn)“課堂教學(xué)與實(shí)際教學(xué)相結(jié)合，教師授課與學(xué)生討論相結(jié)合”，以兩個(gè)結(jié)合為重點(diǎn)，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用立體化教學(xué)資源（包括書(shū)本、課件、網(wǎng)站、網(wǎng)課、題庫(kù)、音像）。

（3）在教學(xué)方法方面：努力構(gòu)建“對(duì)話式和知識(shí)聯(lián)想”教學(xué)方法。發(fā)揮科技前沿知識(shí)和科學(xué)研究方法訓(xùn)練的魅力，抓住青年學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲和好奇心理，營(yíng)造“能夠充分展開(kāi)自主性、協(xié)作式學(xué)習(xí)，變一言堂機(jī)制為對(duì)話式機(jī)制”的學(xué)習(xí)氛圍，努力實(shí)現(xiàn)“師生對(duì)話、人機(jī)交互、學(xué)生討論、專題演播（課件、科教片）”這一生動(dòng)活潑的教學(xué)形式。

（4）在教學(xué)資源建設(shè)方面：激活學(xué)生“自主、協(xié)作、探究”的積極性，組織師生聯(lián)手共建教學(xué)資源。積極開(kāi)發(fā)、建設(shè)多媒體課件和教學(xué)網(wǎng)站系統(tǒng)，調(diào)動(dòng)一切力量，收集整理大量的文本、資料、圖片、試題庫(kù)等教學(xué)資源，充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的課程教學(xué)改革理念。

（5）在學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方面：研制網(wǎng)上考試系統(tǒng)，促進(jìn)考試的改革。在線性理論課程建設(shè)中，研制具有“組卷、評(píng)分、統(tǒng)計(jì)、提示”等一系列功能的軟件，為課程的考試改革和學(xué)生的自測(cè)訓(xùn)練提供可靠的軟件平臺(tái)，促進(jìn)課程建設(shè)和考試的改革。

3 實(shí)時(shí)更新教學(xué)方法，不斷完善教學(xué)手段

3.1 教學(xué)方法

（1）用典型應(yīng)用實(shí)例和科技熱點(diǎn)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生的上課興趣和思考問(wèn)題的積極性。教學(xué)的主體，莫過(guò)于精煉的高水平演講，這是教學(xué)的本，是任何課件和音像都無(wú)可替代的。教師備課時(shí)，要善于發(fā)現(xiàn)和利用典型應(yīng)用實(shí)例和科學(xué)技術(shù)的熱點(diǎn)問(wèn)題，誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（2）組織對(duì)話式教學(xué)。教師作對(duì)話式教學(xué)中的主持人，學(xué)生作嘉賓，開(kāi)發(fā)、穿插角色扮演，通過(guò)情感體驗(yàn)，深入理解教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和面。

（3）師生互動(dòng)，開(kāi)展專題討論和辯論。這是教學(xué)的升華，它能夠有效地激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)思維。例如，“克隆技術(shù)的利與弊”、“外星生命之我見(jiàn)”、“合理利用地球資源與保護(hù)生態(tài)環(huán)境”、“怎樣理解科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍”等等。

（4）訓(xùn)練學(xué)生自主歸納和學(xué)習(xí)思考能力，培養(yǎng)“自主、協(xié)作、探究”精神。以授課知識(shí)點(diǎn)為源頭，進(jìn)行縱、橫向知識(shí)內(nèi)容的層層聯(lián)想和意識(shí)流輻射，思考、歸納和總結(jié)事件的規(guī)律性，恰當(dāng)?shù)刈⑷肟茖W(xué)的方法論和培育科學(xué)思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的“自主、協(xié)作、探究”精神。

（5）組織學(xué)生積極參加演講和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。組織安排學(xué)生，參加教學(xué)網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)課程及其它教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)研制，既增強(qiáng)了學(xué)生的參課、建設(shè)意識(shí)，又促進(jìn)了對(duì)課程內(nèi)容的深入和對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)理解，強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論的積極性。在課堂內(nèi)外布置學(xué)生就授課內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)，在網(wǎng)上和圖書(shū)館收集整理一些專題演講資料，讓學(xué)生做成PPT，安排他們?cè)谡n堂穿插一些簡(jiǎn)短的專題演講和討論。這一做法既活躍了課堂教學(xué)氣氛、鍛煉了學(xué)生，又使學(xué)生參與了課程資源建設(shè)。事實(shí)表明，學(xué)生收集來(lái)的豐富資料超出了教師的預(yù)期，有效地推動(dòng)了課程的資源建設(shè)進(jìn)程。

3.2 教學(xué)手段

以常規(guī)板書(shū)為主，對(duì)重要的定理、定義和重點(diǎn)習(xí)題進(jìn)行必要推導(dǎo)和證明。合理運(yùn)用多媒體課件、大屏幕投影、網(wǎng)絡(luò)交互、視音頻輔教等現(xiàn)代教育技術(shù)和信息手段，積極開(kāi)發(fā)、建設(shè)多媒體課件，穿插相應(yīng)的視頻，演示難以表述的概念和形象。

另外，為了更好地配合理論教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容上要利用好兩個(gè)手段：其一是仿真實(shí)驗(yàn)，充分利用Matlab這一進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的有效工具，對(duì)學(xué)過(guò)的理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證或復(fù)雜系統(tǒng)建模;其二是實(shí)驗(yàn)課，在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)該首先利用Matlab軟件平臺(tái)對(duì)所研究的控制系統(tǒng)進(jìn)行建模和分析，然后在實(shí)驗(yàn)室的硬件平臺(tái)上再用硬件搭建控制系統(tǒng)模型，并與Matlab軟件平臺(tái)所取得的控制效果進(jìn)行對(duì)比分析，找出理想控制模型和實(shí)際（下轉(zhuǎn)第123頁(yè)）（上接第104頁(yè)）硬件控制模型的聯(lián)系及區(qū)別。

4 采取有效措施，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

線性系統(tǒng)理論這門(mén)課程的內(nèi)容涉及知識(shí)面廣，信息量大，對(duì)所涉及的先修數(shù)學(xué)知識(shí)（微積分、復(fù)變函數(shù)、矩陣論等）的要求較高，如果在教學(xué)過(guò)程中只注重一般的理論講述，缺乏工程和物理概念的實(shí)踐，就容易使學(xué)生覺(jué)得晦澀難懂，從而產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，影響學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。因此，在整個(gè)理論教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后，還應(yīng)及時(shí)安排一些綜合性實(shí)踐訓(xùn)練，鞏固已學(xué)的理論教學(xué)內(nèi)容，提高的學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力及學(xué)習(xí)的興趣、效率。比如在高?；蚪虒W(xué)系統(tǒng)內(nèi)部，每年都有許多諸如大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新項(xiàng)目、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽等，這些項(xiàng)目給學(xué)生提供了動(dòng)手實(shí)踐的平臺(tái)。任課教師可以組織學(xué)生積極申報(bào)并給予認(rèn)真指導(dǎo)。從這些具體的實(shí)踐項(xiàng)目中體會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握。另外還可以充分利用現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)資源，針對(duì)教師自己承擔(dān)的實(shí)際項(xiàng)目，組成自動(dòng)控制理論學(xué)習(xí)興趣小組Q群，每個(gè)小組單獨(dú)對(duì)項(xiàng)目中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和建模， 然后在Q群中進(jìn)行集體的討論，最后選擇出適合實(shí)際工程需要的物理模型及其控制方法。通過(guò)討論和分析，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)際能力，提高了他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效率。

5 結(jié)論

線性系統(tǒng)理論總結(jié)范文第2篇

關(guān)鍵詞：留學(xué)生；精品課程；線性系統(tǒng)理論；最優(yōu)控制

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）31-0097-02

隨著中國(guó)綜合國(guó)力和辦學(xué)實(shí)力的不斷提高，越來(lái)越多的外國(guó)學(xué)生選擇到中國(guó)攻讀學(xué)士、碩士或博士學(xué)位。江蘇省作為一個(gè)高等教育強(qiáng)省，近年來(lái)的國(guó)際留學(xué)生規(guī)模不斷攀升，在這一大的背景下，如何建設(shè)一批精品課程，提高留學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量成為擺在我們面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。關(guān)于精品課程的建設(shè)，現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行了大量研究并取得了較多的成果。文獻(xiàn)[1-3]系統(tǒng)地總結(jié)了高校精品課程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有方法的不足之處。文獻(xiàn)[4，5]結(jié)合國(guó)家精品課程建設(shè)實(shí)踐，探討了創(chuàng)新性的教學(xué)方法。文獻(xiàn)[6]研究了高校精品課程建設(shè)特色模式的建構(gòu)問(wèn)題。文獻(xiàn)[7]從國(guó)際化視野的角度研究了精品課程建設(shè)問(wèn)題。文獻(xiàn)[8]探討了精品開(kāi)放課程的建設(shè)并將成果應(yīng)用于人才培養(yǎng)。文獻(xiàn)[9]以《電工電子技術(shù)》課程為例，研究了精品課程的建設(shè)問(wèn)題。

借鑒現(xiàn)有文獻(xiàn)得到的研究成果，江蘇高等教育管理部門(mén)與高等學(xué)校深入研究留學(xué)生培養(yǎng)方案，改進(jìn)教學(xué)方法，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)手段，培育精品課程，有效地提高了課堂授課質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。雖然本文作者所在單位的留學(xué)生培養(yǎng)起步稍晚，但是我校不斷拓寬辦學(xué)途徑，努力開(kāi)展教育、科技交流與合作，加快國(guó)際化步伐，積極引入國(guó)際先進(jìn)教育資源，大膽探索中外合作辦學(xué)模式，不斷擴(kuò)大留學(xué)生規(guī)模，建設(shè)自動(dòng)控制學(xué)科全英文授課專業(yè)與品牌課程，有效地提高了學(xué)校國(guó)際化水平。

我校對(duì)國(guó)際留學(xué)生定位主要來(lái)自于亞非拉等第三世界國(guó)家和地區(qū)，這些國(guó)家和地區(qū)的學(xué)生知識(shí)水平參差不齊。因此，培育建設(shè)若干門(mén)精品課程就成為我們提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的利器。為認(rèn)真貫徹落實(shí)《留學(xué)江蘇行動(dòng)計(jì)劃》，2014年江蘇省教育廳啟動(dòng)了江蘇高校省級(jí)外國(guó)留學(xué)生英文授課精品課程評(píng)選工作，2014年、2015年共選出92門(mén)精品課程，2016年選出45門(mén)精品課程、30門(mén)培育課程。本課題組分別于2015年、2016年獲得1門(mén)精品課程即《Linear System Theory》、1門(mén)培育課程即《Optimal Control》。同時(shí)，我校也大力推進(jìn)留學(xué)生英文授課精品課程的建設(shè)工作，本課題組研究人員于2014年立項(xiàng)建設(shè)校級(jí)留學(xué)生英文授課精品課程3門(mén)。

《Linear System Theory》和《Optimal Control》課程是現(xiàn)代控制理論的重要組成部分，是學(xué)習(xí)和研究控制理論的基A，是控制理論與控制工程等專業(yè)研究生的基礎(chǔ)性課程，在自動(dòng)控制、系統(tǒng)工程與經(jīng)濟(jì)管理等許多領(lǐng)域都得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用?！禠inear System Theory》和《Optimal Control》課程同時(shí)也是相關(guān)專業(yè)研究生學(xué)位課必修課程，其地位十分重要。

鑒于以上兩門(mén)課程對(duì)于留學(xué)生培養(yǎng)的重要性以及我們?cè)谡n程建設(shè)方面的前期成果，本文結(jié)合2015年度江蘇高校省級(jí)外國(guó)留學(xué)生英文授課精品課程《Linear System Theory》、2016年度江蘇高校省級(jí)外國(guó)留學(xué)生英文授課培育課程《Optimal Control》，江蘇科技大學(xué)《Linear System Theory》、《Optimal Control》、《Modern Control Theory》研究生精品課程建設(shè)過(guò)程，并參考文獻(xiàn)[1-9]所提出的創(chuàng)新性方法，對(duì)留學(xué)研究生精品課程建設(shè)的機(jī)制和方法進(jìn)行理論研究，同時(shí)將相關(guān)研究成果應(yīng)用到本校留學(xué)研究生精品課程建設(shè)實(shí)踐中。本文所得結(jié)果對(duì)于留學(xué)研究生精品課程建設(shè)水平的提高具有一定的積極意義。

1 省級(jí)留學(xué)研究生英文授課精品課程建設(shè)機(jī)制研究

下面，結(jié)合我校省級(jí)留學(xué)研究生英文授課精品課程建設(shè)實(shí)踐，討論留學(xué)生精品課程建設(shè)的機(jī)制及方法問(wèn)題。

1.1 課程培養(yǎng)定位與目標(biāo)

《Linear System Theory》是包括控制理論與控制工程、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)研究生的理論基礎(chǔ)課，也是學(xué)位課。本課程的授課目標(biāo)應(yīng)使留學(xué)生通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，深入了解和掌握線性系統(tǒng)及其相關(guān)理論算法，并具有一定的實(shí)際控制領(lǐng)域問(wèn)題分析和解決的能力。

《Optimal Control》是現(xiàn)代控制理論中的一個(gè)重要組成部分，本課程的教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)是使學(xué)生掌握最優(yōu)控制的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)、基本概念、基本原理和基本方法及其在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，使學(xué)生具有一定的對(duì)工程問(wèn)題中最優(yōu)控制問(wèn)題的分析、設(shè)計(jì)、求解能力，并為以后學(xué)習(xí)更深層次的控制理論打下基礎(chǔ)。

1.2 確立知識(shí)模塊順序及重點(diǎn)、難點(diǎn)

線性系統(tǒng)理論總結(jié)范文第3篇

關(guān)鍵詞： 電力系統(tǒng)；復(fù)雜性；研究

電力能源是對(duì)能源進(jìn)行加工的非自然產(chǎn)物，是一種二次能源。隨著國(guó)家的建設(shè)，電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，大小停電事故屢見(jiàn)不鮮。電力系統(tǒng)牽扯著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，它的事故造成的后果日益嚴(yán)重。我們有必要認(rèn)識(shí)到預(yù)防電力系統(tǒng)停電是一個(gè)系統(tǒng)工程，根據(jù)電力系統(tǒng)的復(fù)雜性并科學(xué)地研究它，不僅從宏觀上要考慮到電力系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，還要從微觀上提高系統(tǒng)在擾動(dòng)下保證穩(wěn)定的能力。

1 電力系統(tǒng)的復(fù)雜性

1.1 隨著用電規(guī)模的擴(kuò)大，電力系統(tǒng)日趨復(fù)雜

隨著科技的發(fā)展，用電規(guī)模越來(lái)越大，電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)運(yùn)行提出了更多的要求。在電力市場(chǎng)被引入后，電力電子的應(yīng)用使得電力系統(tǒng)更加復(fù)雜，如滿足負(fù)荷、電能質(zhì)量、安全可靠性等。

在聯(lián)通了大面積的電網(wǎng)后，局部故障也能迅速傳播到較遠(yuǎn)的地方，象計(jì)算機(jī)病毒一樣遍及全部網(wǎng)絡(luò)。近年來(lái)，國(guó)外發(fā)生過(guò)多起由不起眼的小故障發(fā)生連鎖反應(yīng)引起的重大停電事故。當(dāng)然大面積停電事故的發(fā)生概率很低，但是造成的重大的經(jīng)濟(jì)損失的給人民生活造成的影響不得不引起人們對(duì)電網(wǎng)安全的高度關(guān)注。

目前我國(guó)電網(wǎng)西電東送，南北互供。以三峽水電站為中心，輔射到東南西北四個(gè)方向，南北網(wǎng)多點(diǎn)互聯(lián)形成全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)行情況比小范圍內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)情況復(fù)雜得多，對(duì)電網(wǎng)發(fā)展與安全提出了許多新的課題。我們把電力系統(tǒng)不能看作是一個(gè)相對(duì)靜止的系統(tǒng)，要看到任何起源于發(fā)電方，終止于用戶方的用電變化都可能對(duì)系統(tǒng)整體產(chǎn)生連鎖式影響。研究電力系統(tǒng)的復(fù)雜性，為電力系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃提供堅(jiān)實(shí)的理論支持是有實(shí)際意義的。今后的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)電力系統(tǒng)的復(fù)雜性的研究會(huì)越來(lái)越深入。

1.2 電力系統(tǒng)復(fù)雜性的特點(diǎn)

復(fù)雜系統(tǒng)是指由大量強(qiáng)相互作用且不同的組成單元構(gòu)成的系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜電力系統(tǒng)具有的主要特點(diǎn)有：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目眾多，超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)行為具有統(tǒng)計(jì)特征；網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)既不完全規(guī)則，也不完全是隨機(jī)的，但它也有其固有的自組織規(guī)則；每個(gè)節(jié)點(diǎn)本身可以是一個(gè)非線性系統(tǒng)，由離散和連續(xù)微分方程來(lái)描述。

我們可以根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，每個(gè)元件建立詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，模擬系統(tǒng)的形式動(dòng)態(tài)分析。這種分析方法對(duì)故障仿真、找出薄弱環(huán)節(jié)，能起到很好的作用。

也可以從電力系統(tǒng)拓?fù)浞治?，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有內(nèi)在的特性，一旦確定，必將對(duì)電網(wǎng)的性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

復(fù)雜的非線性電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有非線性和復(fù)雜性，結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜；復(fù)雜的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的時(shí)空演化過(guò)程中出現(xiàn)的復(fù)雜性是迄今為止尚未解決的一個(gè)難題。需要對(duì)電力系統(tǒng)復(fù)雜性特征的探索、復(fù)雜電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等，取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

1.3 將復(fù)雜系統(tǒng)理論應(yīng)用于大型電網(wǎng)的大面積停電事故研究中

現(xiàn)代電力系統(tǒng)，既分塊又分層，是高維強(qiáng)非線性復(fù)雜系統(tǒng)。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有不可還原的功能和特點(diǎn)，蘊(yùn)含了混沌振蕩的機(jī)率。電力系統(tǒng)的復(fù)雜性既是人們生活生產(chǎn)的需要，給我們帶來(lái)了眾多的效益，但是也給人類帶來(lái)了運(yùn)行和控制的困難，我們需要尋找更強(qiáng)更穩(wěn)定的控制方法。

復(fù)雜性理論是一門(mén)新興的交叉性學(xué)科，是科技發(fā)展的產(chǎn)物。它在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科中，都有具體的應(yīng)用。

為了找到電力系統(tǒng)連鎖故障的機(jī)理，美國(guó)學(xué)者應(yīng)用復(fù)雜系統(tǒng)理論已經(jīng)取得了一些初步結(jié)果，在對(duì)于大規(guī)模停電和其頻率的關(guān)系，對(duì)于特定系統(tǒng)做靜態(tài)傳輸線的改進(jìn)方面做了電力系統(tǒng)的改進(jìn)研究。一些網(wǎng)絡(luò)由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使故障可方便地在網(wǎng)絡(luò)迅速傳播，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性很脆弱。而對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)盡可能避免這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2 電力系統(tǒng)復(fù)雜性相關(guān)問(wèn)題的研究

2.1 電壓運(yùn)行狀態(tài)的可視化監(jiān)控

可視化技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)而迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的技術(shù)。它在利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算和圖形能力，迅速地處理大量數(shù)據(jù)后，以直觀、可視的方式表現(xiàn)出來(lái)，更加有效地分析和處理大量的科學(xué)和工程數(shù)據(jù)，以提高科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的效率。電壓失穩(wěn)問(wèn)題是電力系統(tǒng)監(jiān)控的重要方面。在電力系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)手段還比較落后的局面下，對(duì)電力系統(tǒng)電壓運(yùn)行可視化研究是勢(shì)在必行的?？梢暬夹g(shù)不僅有利于深入模擬和理解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，捕捉它們之間的內(nèi)在關(guān)系，同時(shí)也大大提高了對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的認(rèn)識(shí)。我們可以為調(diào)度員提供更直觀的系統(tǒng)信息，將電壓狀態(tài)顯示與地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）相結(jié)合，然后根據(jù)離線分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方法，使電力系統(tǒng)電壓監(jiān)控系統(tǒng)本身就具有分析問(wèn)題和決策能力。這樣，電力系統(tǒng)的電壓控制就更加人性化和智能化。它為及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)控全網(wǎng)的信息資源，進(jìn)行電網(wǎng)安全維護(hù)提供了有力幫助。

線性系統(tǒng)理論總結(jié)范文第4篇

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論；社會(huì)文化理論；互動(dòng)

中圖分類號(hào)：H319.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5795（2013）03-0010-0006

二語(yǔ)習(xí)得是人類認(rèn)知的一部分，語(yǔ)言與認(rèn)知密不可分，語(yǔ)言處理過(guò)程必須運(yùn)用基本的認(rèn)知能力已經(jīng)成為主流觀點(diǎn)（DeKeyser&Juffs，2005）。但二語(yǔ)習(xí)得不是一種脫離語(yǔ)境和語(yǔ)言使用的孤立活動(dòng)。認(rèn)知視角過(guò)分強(qiáng)調(diào)個(gè)體與思維過(guò)程以及語(yǔ)法能力的發(fā)展，忽略語(yǔ)言發(fā)生的社會(huì)文化環(huán)境，忽視學(xué)習(xí)者作為活動(dòng)主體受到內(nèi)在積淀的文化、歷史、規(guī)則等諸多因素的影響（Kramsch，2000）。很多研究者開(kāi)始意識(shí)到，以往各種理論對(duì)二語(yǔ)習(xí)得的解釋都各具合理性，卻又未免偏于一隅。如何將看似矛盾的各種理論融合起來(lái)，闡釋二語(yǔ)習(xí)得相關(guān)的紛繁變量，建立一個(gè)核心的理論體系？在這一背景下，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論（Dynamic System Theory，以下簡(jiǎn)稱DST）和社會(huì)文化理論（sociocultural Theory，以下簡(jiǎn)稱SCT）兩種理論框架脫穎而出，成為研究者們近期關(guān)注的焦點(diǎn)。

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論源于應(yīng)用數(shù)學(xué)，是關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的動(dòng)力學(xué)過(guò)程的理論，其中心課題是把握系統(tǒng)的演變規(guī)律。Lassen Freeman（1997）首次將其應(yīng)用于二語(yǔ)習(xí)得。她提出，系統(tǒng)科學(xué)與二語(yǔ)習(xí)得間有諸多相似之處，如都是復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，都關(guān)注無(wú)序到有序問(wèn)的轉(zhuǎn)化等，因此可以嘗試將動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論應(yīng)用于二語(yǔ)習(xí)得。在此理論框架下，語(yǔ)言被視為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，語(yǔ)言發(fā)展則是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。語(yǔ)言學(xué)習(xí)者作為一個(gè)子系統(tǒng)，亦是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，由記憶力、注意力、動(dòng)機(jī)等次子系統(tǒng)構(gòu)成。這些次子系統(tǒng)互相影響，學(xué)習(xí)者與社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)又相互關(guān)聯(lián)，繼而構(gòu)成了各級(jí)系統(tǒng)互相影響關(guān)聯(lián)的整體體系。DST主要由四個(gè)核心概念組成：初始狀態(tài)（initial states）、非重建平衡態(tài)（attractor states）、變異（variation）以及非線性（non—linearity）。隨后的研究者們利用這四個(gè)核心概念闡釋了一系列二語(yǔ)習(xí)得中的爭(zhēng)議問(wèn)題。

社會(huì)文化視角代表性理論包括Vygotsky的社會(huì)文化理論和Bakhtin的對(duì)話理論（dialogism）。社會(huì)文化理論包括思維發(fā)展過(guò)程分析、人類思維的社會(huì)淵源以及符號(hào)系統(tǒng)在人類高級(jí)思維活動(dòng)中的作用。其核心概念有臨近發(fā)展區(qū)、支架式教學(xué)、中介、私語(yǔ)/內(nèi)語(yǔ)以及活動(dòng)理論，對(duì)話是Bakhtin思想中的核心概念，“對(duì)話關(guān)系成了人的社會(huì)存在的本質(zhì)特征”（白春仁，2000：164）。盡管Vygotsky和Bakhtin的理論分別從發(fā)展心理學(xué)及文學(xué)文化的角度闡釋語(yǔ)言，他們對(duì)語(yǔ)言與文化的很多基本觀點(diǎn)卻不謀而同，即兩大理論均在語(yǔ)言使用、文化發(fā)展及自我形成三方面對(duì)二語(yǔ)習(xí)得有所啟示。因此將兩者融為一體、相輔相成，可以更好地闡釋二語(yǔ)習(xí)得中的語(yǔ)言發(fā)展及交際互動(dòng)。

DST和SCT雖然之初不是基于語(yǔ)言教學(xué)，但兩者都試圖將認(rèn)知與社會(huì)視角融為一體，構(gòu)建理論框架模型，為二語(yǔ)習(xí)得理論實(shí)踐所用，闡釋那些單個(gè)理論視角未能解決的問(wèn)題。兩者在二語(yǔ)習(xí)得中的具體應(yīng)用、理論背景、研究視角以及方法等方面各有異同。下文將逐一進(jìn)行比較，希冀從比較中得到二語(yǔ)習(xí)得發(fā)展的新啟示，為建立一個(gè)統(tǒng)一的理論模型奠定基礎(chǔ)。

1 DST和SCT在二語(yǔ)習(xí)得中的應(yīng)用

本章將從學(xué)習(xí)者語(yǔ)言、習(xí)得過(guò)程、學(xué)習(xí)環(huán)境以及教學(xué)啟示四個(gè)方面討論比較DST和SCT兩個(gè)理論框架在二語(yǔ)習(xí)得中的應(yīng)用。

1.1學(xué)習(xí)者語(yǔ)言

本節(jié)主要討論DST和SCT對(duì)學(xué)習(xí)者在二語(yǔ)習(xí)得發(fā)展中的語(yǔ)言特征進(jìn)行的解釋驗(yàn)證。

Larsen-Freeman（2005）認(rèn)為石化反映了DST中的非重建平衡狀態(tài)。在二語(yǔ)習(xí)得過(guò)程中，語(yǔ)言系統(tǒng)的有些狀態(tài)反映了學(xué)習(xí)者母語(yǔ)的結(jié)構(gòu)特征以及他們對(duì)目的語(yǔ)的過(guò)度概括，還有些狀態(tài)（即非重建平衡狀態(tài)）則是由學(xué)習(xí)者內(nèi)部相互影響著的各種變量形成的。它們不斷發(fā)展變化，具有不可預(yù)知性。石化是學(xué)習(xí)者習(xí)得過(guò)程中的一個(gè)非重建平衡狀態(tài)，而非終態(tài)。因此以往的研究者把它當(dāng)作靜止的現(xiàn)象對(duì)待，必然無(wú)法從根本上解釋描述。DST倡導(dǎo)以動(dòng)態(tài)的視角研究與石化現(xiàn)象相關(guān)的各個(gè)發(fā)展變化、相互影響的變量（語(yǔ)言的、心理語(yǔ)言的、神經(jīng)語(yǔ)言的、社會(huì)語(yǔ)言的等）。另一方面，SCT（Vygotsky，1978）從心智發(fā)展的角度解釋石化現(xiàn)象，認(rèn)為石化的產(chǎn)生根源在于語(yǔ)言學(xué)習(xí)環(huán)境的社會(huì)本質(zhì)，即社會(huì)互動(dòng)。Washburn（1998）利用最近發(fā)展區(qū)理論比較18名被試大學(xué)生的習(xí)得狀況，發(fā)現(xiàn)具有石化特征的學(xué)生與其他學(xué)生間不存在本質(zhì)差異，只有定量差異，而且并不明顯直接。這驗(yàn)證了Vygotsky（1978：64）對(duì)石化現(xiàn)象的分析，即“它們已經(jīng)喪失了原貌，無(wú)法從其外部特征判斷出內(nèi)在本質(zhì)”，因此我們要通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋根溯源，在學(xué)習(xí)者的最近發(fā)展區(qū)中找尋石化的本質(zhì)，而Washburn的研究再次驗(yàn)證了這一假設(shè)的可取性。此外研究還表明，與其他學(xué)生相比，具有石化特征的學(xué)生需要不同類型的外部協(xié)助。因而可以從學(xué)習(xí)者早期的外部協(xié)助情況研究他們后來(lái)石化特征的產(chǎn)生。總之，SCT強(qiáng)調(diào)不要拘泥于學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的語(yǔ)言表現(xiàn)或?qū)W習(xí)者內(nèi)在的習(xí)得因素，而要在學(xué)習(xí)者的最近發(fā)展區(qū)中、在學(xué)習(xí)者的社會(huì)互動(dòng)中研究石化的根源本質(zhì)。

1.2習(xí)得過(guò)程

本節(jié)主要討論DST和SCT對(duì)二語(yǔ)習(xí)得發(fā)展的非線性、個(gè)體語(yǔ)言發(fā)展的變異性以及母語(yǔ)的影響進(jìn)行的解釋驗(yàn)證。

以往的研究者常試圖從學(xué)習(xí)者雜亂無(wú)章的自由變異中找尋系統(tǒng)性，剔除異質(zhì)的數(shù)據(jù)或“雜音”，得出二語(yǔ)習(xí)得呈線性發(fā)展的結(jié)論（Dulay&Burt，1974）。研究者們從DST角度出發(fā)了Dulay與Burt提出的語(yǔ)素習(xí)得順序呈線性的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者本人、學(xué)習(xí)者間都存在著語(yǔ)素習(xí)得順序的差異。這是由于影響因素眾多，例如語(yǔ)言輸入中的出現(xiàn)頻率（Larsefl-Freeman，1976）、話題以及學(xué)習(xí)者的情感因素等。不同研究者各執(zhí)一詞，側(cè)重不同因素，而DST則認(rèn)為這些單個(gè)因素都不足以解釋現(xiàn)象，只有把這些看似矛盾的因素融合在一起，才能描述現(xiàn)象背后各個(gè)交錯(cuò)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)因素。SCT則是從社會(huì)心理的角度構(gòu)建假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。Dufva與Alanen（2005）融合Vygotsky的中介與Bakhfin的復(fù)調(diào)（polyphony）理論，研究了兒童在外語(yǔ)學(xué)習(xí)中的元語(yǔ)意識(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兒童的元語(yǔ)意識(shí)既是個(gè)體認(rèn)知現(xiàn)象，又是社會(huì)互動(dòng)的結(jié)果。意識(shí)習(xí)得并非認(rèn)知流派所描述的那種從無(wú)到有、逐漸遞增直至成人期便停止的線性過(guò)程，而是一個(gè)從社會(huì)化實(shí)踐到自我運(yùn)用話語(yǔ)的質(zhì)變。兒童不是一點(diǎn)點(diǎn)地構(gòu)建起一座“準(zhǔn)確系統(tǒng)”的語(yǔ)言大廈，而是內(nèi)化吸納各種言語(yǔ)，搭建成自身對(duì)外語(yǔ)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)的一座座關(guān)聯(lián)度松散的小房子。這一發(fā)現(xiàn)與Bakhtin（1981）的主張一致。因?yàn)閮和Z(yǔ)意識(shí)是一種多元異質(zhì)的構(gòu)建，不僅體現(xiàn)了不同的方言、語(yǔ)域與風(fēng)格，還有在各種環(huán)境（家庭、教室、媒體）中積累的價(jià)值信仰等。有的構(gòu)成因素還互相排斥競(jìng)爭(zhēng)，造成了意識(shí)習(xí)得的異質(zhì)動(dòng)態(tài)性。這也體現(xiàn)了個(gè)體語(yǔ)言發(fā)展的變異性。

DST也強(qiáng)調(diào)習(xí)得發(fā)展的復(fù)雜多變體現(xiàn)為學(xué)習(xí)者個(gè)體語(yǔ)言發(fā)展的變異性。研究者們解釋了語(yǔ)言磨蝕（at-trition）現(xiàn)象，認(rèn)為語(yǔ)言磨蝕的發(fā)展不是線性過(guò)程。Meara（2004）利用網(wǎng)絡(luò)仿真（network simulation）研究了詞匯網(wǎng)絡(luò)中的磨蝕現(xiàn)象，證實(shí)了語(yǔ)言磨蝕的發(fā)展過(guò)程呈非線性的假設(shè)，而且還凸顯了個(gè)體語(yǔ)言發(fā)展的變異性。其他研究也表明，受蝕者的外語(yǔ)磨蝕的速度并不均衡，有的人語(yǔ)言能力僅在二語(yǔ)環(huán)境中生活幾年就耗損很大，有的在20幾年后仍能保存完好（De Bot&Clyne，1994；Waas，1996）。而在數(shù)據(jù)分析方面，Meara（2004）研究的結(jié)果中整體平均模式為穩(wěn)步下降，而個(gè)體情況則無(wú)一例如此。因此DST倡導(dǎo)語(yǔ)言磨蝕研究不要只關(guān)注平均值，更要注意個(gè)體語(yǔ)言發(fā)展的變異性。

若要研究二語(yǔ)習(xí)得進(jìn)程，就要先確定其初始條件，接著才是影響習(xí)得進(jìn)程的各個(gè)因素。以往的很多研究忽視了初始條件的因素，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)定習(xí)得效果，也難以合理解釋習(xí)得進(jìn)程。DST的關(guān)鍵特征之一是初始條件敏感性，即蝴蝶效應(yīng)。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和變化完全由初始條件確定；初始條件相近，運(yùn)動(dòng)和變化也接近。近年來(lái)一系列研究都證實(shí)了DST的假設(shè)，即二語(yǔ)習(xí)得中存在蝴蝶效應(yīng)。例如，Sparks與Ganschow（1991）發(fā)現(xiàn)具有母語(yǔ)學(xué)習(xí)困難特征的學(xué)習(xí)障礙（語(yǔ)言發(fā)展遲緩、短期記憶與認(rèn)知困難、學(xué)習(xí)不易專心、組織摘錄重點(diǎn)困難等）是外語(yǔ)學(xué)習(xí)困難的主因。語(yǔ)音記憶（phonological memory）及母語(yǔ)讀寫(xiě)能力會(huì)影響外語(yǔ)學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)者對(duì)母語(yǔ)的語(yǔ)音意識(shí)cal awareness）及詞匯識(shí)別能力可以轉(zhuǎn)移到其二語(yǔ)習(xí)得能力上。因此，DST從蝴蝶效應(yīng)的角度解釋了母語(yǔ)對(duì)習(xí)得效果所起的重要作用。而SCT認(rèn)為，個(gè)體通過(guò)外部交往活動(dòng)，將外部言語(yǔ)逐漸內(nèi)化和思維結(jié)合形成內(nèi)部言語(yǔ)（Vygotsky，1986）。二語(yǔ)習(xí)得是一個(gè)中介參與的過(guò)程，母語(yǔ)則是其中重要的心理工具。具體來(lái)說(shuō)，母語(yǔ)可以協(xié)助學(xué)習(xí)者相互解釋學(xué)習(xí)任務(wù)，建立維持主體間性（intersubjectivity）（Rommetveit，1985）。學(xué)習(xí)者間相互提供支架時(shí)，母語(yǔ)亦是不可或缺的要素。Ant6n與DiCamilla（1999）總結(jié)了母語(yǔ)在學(xué)習(xí)者進(jìn)行協(xié)作型任務(wù)中的作用，并提出其在內(nèi)在言語(yǔ)外化中的中介作用。因此，SCT從中介的角度揭示了母語(yǔ)在習(xí)得過(guò)程中（尤其是協(xié)作型任務(wù)中）的必要性。

1.3學(xué)習(xí)環(huán)境

本節(jié)主要討論DST和SCT對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的解釋及主張。DST認(rèn)為語(yǔ)言習(xí)得環(huán)境包括學(xué)習(xí)者的認(rèn)知語(yǔ)境（工作記憶等）、文化語(yǔ)境（該文化中的師生角色）、社會(huì)語(yǔ)境（與老師及其他學(xué)生的關(guān)系）、物理環(huán)境以及教學(xué)語(yǔ)境（教學(xué)任務(wù)、材料）等，是學(xué)習(xí)者內(nèi)部及外部動(dòng)態(tài)因素的集合。學(xué)習(xí)者與環(huán)境作為獨(dú)立的系統(tǒng)，各自變化發(fā)展，又不斷相互調(diào)整，以維持相對(duì)平衡。學(xué)習(xí)環(huán)境的變量中，研究者們尤其關(guān)注對(duì)話互動(dòng)（conversa—tional interaction）。以往研究發(fā)現(xiàn)它對(duì)學(xué)習(xí)者聽(tīng)說(shuō)能力（Gass&Varonis，1994）、詞匯習(xí)得效果以及語(yǔ)法習(xí)得進(jìn)程（Gass，1997）等都具有促進(jìn)作用。它能為學(xué)習(xí)者提供更多的可理解性輸入，增強(qiáng)他們對(duì)語(yǔ)言形式的關(guān)注，并為他們提供更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行輸出以檢驗(yàn)中介語(yǔ)的假設(shè)，且互動(dòng)的過(guò)程也符合DST“學(xué)習(xí)者通過(guò)與其所在環(huán)境的互動(dòng)來(lái)習(xí)得語(yǔ)言”（Larsen-Freeman，2002）的主張。SCT以社會(huì)文化視角著稱，因而對(duì)社會(huì)環(huán)境的解釋更為系統(tǒng)完善。社會(huì)環(huán)境不僅是學(xué)習(xí)者語(yǔ)言輸入的來(lái)源，也是學(xué)習(xí)者認(rèn)知能力發(fā)展的源泉中。與DST類似，SCT承認(rèn)學(xué)習(xí)者與外部環(huán)境是密不可分且相互影響的。外部世界影響改變思維機(jī)制，思維機(jī)制也會(huì)影響改變社會(huì)文化環(huán)境。但SCT更側(cè)重環(huán)境的社會(huì)文化因素，并把社會(huì)文化環(huán)境放在習(xí)得體系中更為核心的位置。SCT的社會(huì)文化環(huán)境在二語(yǔ)習(xí)得的具體應(yīng)用分為支架式教學(xué)與協(xié)作交互（collaborative interaction）。支架式教學(xué)為學(xué)習(xí)者在踐習(xí)獲得技能、概念和理解的過(guò)程中提供了不可缺少的幫助（Gibbons，2003）。學(xué)習(xí)者間的支架不僅有助于語(yǔ)言輸入的交換，而且充實(shí)了學(xué)習(xí)者自身的語(yǔ)言知識(shí)（Donato，1998）。

1.4教學(xué)啟示

本節(jié)主要討論DST和SCT對(duì)外語(yǔ)教學(xué)的啟示。DST認(rèn)為語(yǔ)法是有意義的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，是語(yǔ)言技能和動(dòng)態(tài)應(yīng)用的過(guò)程，故稱為語(yǔ)法技能（Grammaring）（Lars-en-freeman，2003）。準(zhǔn)確、達(dá)意、適當(dāng)?shù)厥褂谜Z(yǔ)法結(jié)構(gòu)的能力是一種需要產(chǎn)生式訓(xùn)練的技能。這種訓(xùn)練要求學(xué)習(xí)者參與某些交際任務(wù)，而學(xué)習(xí)者必須使用某些結(jié)構(gòu)才能完成這些任務(wù)。因而，語(yǔ)法練習(xí)應(yīng)盡量避免那些純粹形式的無(wú)意義的單項(xiàng)練習(xí)。教師應(yīng)讓語(yǔ)法在語(yǔ)篇中“動(dòng)”起來(lái)，在使用中“活”起來(lái)，即在語(yǔ)境、語(yǔ)篇的基礎(chǔ)上把握好“時(shí)”（何時(shí)教）和“度”（教多少）。還在此理念上構(gòu)建了包括形式、意義和使用三方面的三維語(yǔ)法（Three-dimension—al Grammar），已在國(guó)內(nèi)外語(yǔ)教學(xué)界應(yīng)用。SCT則非常重視認(rèn)知的社會(huì)性與文化的反撥作用，體現(xiàn)在教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、測(cè)試形式等層面上。課堂作為學(xué)習(xí)者對(duì)話互動(dòng)的社會(huì)文化場(chǎng)景，應(yīng)采取日常對(duì)話的形式（Johnson，2000）。互動(dòng)是具有真實(shí)交際活動(dòng)特征的對(duì)話，與其他形式相比，具有權(quán)利的平衡性，給予個(gè)體平等機(jī)會(huì)，有利于發(fā)展學(xué)習(xí)者自主性。在現(xiàn)代外語(yǔ)教育技術(shù)的環(huán)境下，把利用多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)較真實(shí)的語(yǔ)言情境作為教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容要廣泛吸取圖片、音響、網(wǎng)絡(luò)課件等多種素材，使教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)與獲得從單調(diào)的文字形式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N直觀生動(dòng)的形式，使學(xué)習(xí)活動(dòng)擺脫了純文字的單一化呈現(xiàn)，充分刺激學(xué)生的眼、耳、手等各種感官，改善人腦獲取信息的感官功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力。這種方式不僅能提高學(xué)生感知新知識(shí)的速度，使學(xué)生更有效地理解所講內(nèi)容，提高課堂效率，而且會(huì)擴(kuò)展學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者言語(yǔ)體裁的多樣化發(fā)展。在測(cè)試環(huán)節(jié)，教師可充分利用計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試軟件，如WebCT、Hot Potatoes等，汲取測(cè)試軟件豐富的多維語(yǔ)境信息的即時(shí)展示和快速加工的特點(diǎn)，以模擬真實(shí)場(chǎng)景下對(duì)話形式的多項(xiàng)選擇題的形式，從而大幅提高測(cè)試的真實(shí)性，有利于測(cè)試學(xué)生使用語(yǔ)言的能力，考察學(xué)習(xí)者的潛在發(fā)展層次。

2 DST與SCT的異同

首先在理論背景上，DST與SCT都不是基于語(yǔ)言教學(xué)的理論，最初分別用于解釋物理系統(tǒng)和人的高級(jí)心理機(jī)能。他山之石，可以攻玉。廣闊的理論背景使兩大理論比那些語(yǔ)言教學(xué)的“本土”理論具有更強(qiáng)的解釋力（Lantolf，2006）。二者都試圖解決Saussure與Chomsky的兩分法在語(yǔ)言教學(xué)應(yīng)用中的問(wèn)題，如語(yǔ)言能力與語(yǔ)言使用。但處理方式又不盡相同。Ellis（1997）認(rèn)為二者都源于環(huán)境中復(fù)現(xiàn)的模式頻率。能力是對(duì)使用的綜合總結(jié)，使用是能力在動(dòng)態(tài)語(yǔ)境中的激活。過(guò)去的種種兩分法的界線不應(yīng)那么涇渭分明。兩分法是非此則彼，但二語(yǔ)習(xí)得應(yīng)該是共存共生。一個(gè)以規(guī)則為基礎(chǔ)，另一個(gè)以記憶為基礎(chǔ)，都不能偏廢（桂詩(shī)春，2004）。SCT則主張將語(yǔ)言能力與語(yǔ)言使用有機(jī)結(jié)合起來(lái)。二者之間是辨證的互動(dòng)關(guān)系，好比一枚硬幣的正反兩面（Johnson，2004）。該理論強(qiáng)調(diào)語(yǔ)言運(yùn)用，因?yàn)槎Z(yǔ)習(xí)得不是普遍語(yǔ)言習(xí)得能力，而是一種行為。二語(yǔ)能力的獲得并不源于語(yǔ)言習(xí)得機(jī)制，而在于社會(huì)環(huán)境，在于語(yǔ)言使用。

兩大理論對(duì)習(xí)得過(guò)程的理解有相似之處。首先，二者都強(qiáng)調(diào)習(xí)得發(fā)展的復(fù)雜多變體現(xiàn)為學(xué)習(xí)者個(gè)體語(yǔ)言發(fā)展的變異性。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中的平均值可能蒙蔽這些個(gè)體變異性，因此要注意個(gè)體因素。而且二者都認(rèn)為習(xí)得發(fā)展不是簡(jiǎn)單的疊加，或是新舊更替。例如，新的語(yǔ)法出現(xiàn)了，舊的體系不會(huì)消失，可能會(huì)在特定條件下再次作用。Vygotsky將這一特點(diǎn)類比為地質(zhì)學(xué)中的地層，新舊共存，舊的埋于地殼中，特定條件下可能再次顯露出來(lái)。二者都反對(duì)二語(yǔ)習(xí)得線性發(fā)展的觀點(diǎn)（Lamen-Freeman，2002），但卻是從不同角度解釋非線性。DST主要是從系統(tǒng)的角度理解，系統(tǒng)中元素間的相互作用主要指非線性作用，它是系統(tǒng)存在的內(nèi)在根據(jù)，構(gòu)成系統(tǒng)全部特性的基礎(chǔ)。SCT則是從社會(huì)、文化、政治、歷史和制度環(huán)境的復(fù)雜多變角度出發(fā)。以往的某些理論將社會(huì)文化環(huán)境視為先驗(yàn)的穩(wěn)定特征，SCT則強(qiáng)調(diào)社會(huì)文化環(huán)境的動(dòng)態(tài)發(fā)展，以及語(yǔ)言發(fā)展與社會(huì)文化環(huán)境發(fā)展間的相互作用。

在理論視角方面，DST與SCT都試圖融合認(rèn)知與社會(huì)視角，反對(duì)Chomsky的天賦論，強(qiáng)調(diào)社會(huì)文化環(huán)境的作用。但社會(huì)文化環(huán)境在兩個(gè)理論框架中的分量各異。前者將語(yǔ)言習(xí)得視為個(gè)體與他人在社會(huì)環(huán)境中的互動(dòng)，社會(huì)文化環(huán)境是整個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的重要部分。但DST并沒(méi)有明確指出它與其他要素的主次伯仲。SCT不僅將社會(huì)文化環(huán)境看作認(rèn)知發(fā)展的要素，更是人的心理機(jī)能發(fā)展的起源（Newman&Holzman，1993）。在SCT的二語(yǔ)習(xí)得模型中，社會(huì)文化環(huán)境具有明確的位置和作用。還有，DST更多是從歷時(shí)和系統(tǒng)（例如蝴蝶效應(yīng)、非重建平衡狀態(tài)）的視角看待語(yǔ)言系統(tǒng)及其發(fā)展，因此還突出了其自組織功能。而SCT最初側(cè)重關(guān)注人與社會(huì)文化環(huán)境間的相互作用，因而主要從對(duì)話的角度解釋語(yǔ)言、文化和自我。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，SCT更突出人本性，強(qiáng)調(diào)人的全身發(fā)展。

再次，DST與SCT都將語(yǔ)言與學(xué)習(xí)者視為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用使二者組成一個(gè)更大、更高等級(jí)的系統(tǒng)。但前者對(duì)系統(tǒng)概念更為寬廣，包括語(yǔ)言、學(xué)習(xí)者、環(huán)境等各種相關(guān)（歷時(shí)與共時(shí)）的子系統(tǒng)。其中各要素的數(shù)量及相互關(guān)系都是變化發(fā)展的，具有不確定性。而SCT構(gòu)建了更為明確具體的系統(tǒng)，如活動(dòng)理論，包括學(xué)習(xí)者、師生、家庭媒體等社會(huì)環(huán)境、工具（語(yǔ)言、教學(xué)資源等）、目標(biāo)、結(jié)果、勞動(dòng)分工及規(guī)則。他們之間相互作用，都與學(xué)習(xí)者及社會(huì)文化環(huán)境相關(guān)。二者都突出語(yǔ)言習(xí)得中的互動(dòng)作用。Larsen—Freeman（2002）曾強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)者通過(guò)與其所在環(huán)境的互動(dòng)來(lái)習(xí)得語(yǔ)言。SCT（Johnson，2004）認(rèn)為二語(yǔ)習(xí)得的起源是社會(huì)文化背景下的對(duì)話互動(dòng)。但它們對(duì)互動(dòng)的理解又是不同的。DST的互動(dòng)是各級(jí)系統(tǒng)間相互作用以及系統(tǒng)自身歷時(shí)發(fā)展的綜合。因此，這種互動(dòng)是多極多向的。而SCT的互動(dòng)受到馬克思辯證唯物主義的影響，更多表現(xiàn)為兩兩間的對(duì)話或?qū)α⒔y(tǒng)一，學(xué)習(xí)者與語(yǔ)言、語(yǔ)言與環(huán)境、學(xué)習(xí)者與語(yǔ)言等。

研究方法方面，兩者都反對(duì)純粹的定量研究，語(yǔ)言習(xí)得不是計(jì)算機(jī)程序，不能僅靠數(shù)據(jù)支撐。前文提及，二者都不是基于語(yǔ)言教學(xué)的理論，因此不能直接應(yīng)用。主要通過(guò)兩種途徑應(yīng)用于二語(yǔ)習(xí)得領(lǐng)域。一種是用于解釋或重新闡釋研究結(jié)果，另一種是構(gòu)建假設(shè)或理論模型，進(jìn)而論證二語(yǔ)習(xí)得的規(guī)律。兩者在具體研究手段上又各有千秋。DST強(qiáng)調(diào)定量與定性研究的結(jié)合，有時(shí)通過(guò)數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)、數(shù)據(jù)分析的定量研究，有時(shí)則通過(guò)類比隱喻等構(gòu)建模型（例如“雙人舞”，De Bot etal.，2007）。SCT強(qiáng)調(diào)從定性角度開(kāi)展研究，通過(guò)個(gè)案研究、日記、個(gè)人敘述等可以更好地洞察一個(gè)人的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程。研究對(duì)象的諸多本質(zhì)在言談、日記或其他顯示主體性的媒介或工具中無(wú)意識(shí)地流露、敞開(kāi)、展示或顯現(xiàn)出來(lái)，研究者因此能夠認(rèn)識(shí)二語(yǔ)習(xí)得過(guò)程中諸多被遮蔽的社會(huì)文化本質(zhì)和現(xiàn)象。個(gè)人行為觀察比通常對(duì)一群體行為觀察更能代表調(diào)查的科學(xué)性（John—son，2004）。

線性系統(tǒng)理論總結(jié)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】高填方機(jī)場(chǎng)，沉降監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)處理

0 引言

山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)建設(shè)區(qū)域地形地勢(shì)條件、水文地質(zhì)條件復(fù)雜，變形問(wèn)題不可避免的存在。機(jī)場(chǎng)的變形輕則影響機(jī)場(chǎng)道面的功能性要求，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)道面結(jié)構(gòu)性損壞，威脅著乘客的人生安全。因此，對(duì)于山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)的建設(shè)不僅僅要求建設(shè)質(zhì)量可靠，由于其建設(shè)環(huán)境的特殊性，需要對(duì)建設(shè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)變形監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)變形區(qū)域采集數(shù)據(jù)計(jì)算，及時(shí)分析變形體是否處于穩(wěn)定安全狀態(tài)。本文通過(guò)對(duì)常用變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行總結(jié)，分析出適用于山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的方法。

1 沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理基本方法

傳統(tǒng)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本采用人工或者半人工計(jì)算的方式來(lái)進(jìn)行處理。而在諸如機(jī)場(chǎng)建設(shè)等一些較大型的沉降監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)處理多為自動(dòng)化方式，借助于一系列的大型數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行自動(dòng)化處理計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果自動(dòng)成圖，分析預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，便于有效掌握變形體的沉降變形情況，及時(shí)解決變形問(wèn)題。

以下對(duì)常用監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差方法進(jìn)行總結(jié)和分析，選擇適于山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的方法。

監(jiān)測(cè)網(wǎng)經(jīng)典平差

監(jiān)測(cè)網(wǎng)經(jīng)典平差是基于網(wǎng)中擁有足夠的穩(wěn)定點(diǎn)作為平差時(shí)的起算點(diǎn)，并以這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)，確定網(wǎng)中其余未知點(diǎn)的坐標(biāo)。此類監(jiān)測(cè)網(wǎng)由于其圖形復(fù)雜，且含有較多的多余觀測(cè)，常用間接平差法。

作為經(jīng)典網(wǎng)平差有如下兩個(gè)問(wèn)題：

1、網(wǎng)中可能存在多個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)，選擇不同的穩(wěn)定點(diǎn)作為起算點(diǎn)時(shí)，其平差結(jié)果肯定不同，選擇最優(yōu)平差解就成為了需要重新考慮的問(wèn)題。

2、對(duì)于變形網(wǎng)中的網(wǎng)點(diǎn)，一般很難預(yù)先確定出哪些點(diǎn)是絕對(duì)不動(dòng)的，也就是說(shuō)基準(zhǔn)的選擇較困難[3]。

秩虧自由網(wǎng)平差

所謂秩虧是指沒(méi)有足夠的起算數(shù)據(jù)，沒(méi)有固定的起算點(diǎn)。秩虧自由網(wǎng)可以不預(yù)先假定固定點(diǎn)，所有網(wǎng)點(diǎn)等同看待，即是將所有網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)都視為帶定量，這時(shí)秩虧自由網(wǎng)平差可以結(jié)算出變形量，其核心是最終的平差結(jié)果和所選基準(zhǔn)（平差時(shí)的約束條件）無(wú)關(guān)。秩虧自由網(wǎng)平差與經(jīng)典平差一般情況下所求得的坐標(biāo)是不同的，但求得的單位權(quán)方差相同[1]。

采用秩虧自由網(wǎng)平差發(fā)現(xiàn)變形的能力比采用經(jīng)典平差強(qiáng)的多，因此其在目前變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中顯得非常重要，尤其是針對(duì)區(qū)域變形監(jiān)測(cè)，非線性大地網(wǎng)秩虧平差的應(yīng)用較為廣泛。

自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差

自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差是由我國(guó)周文江教授于1980年針對(duì)變形觀測(cè)網(wǎng)中存在相對(duì)穩(wěn)定點(diǎn)情況而提出的一種合適解法。此平差法是以網(wǎng)中的相對(duì)穩(wěn)定點(diǎn)組的重心參考系作為網(wǎng)配置的基準(zhǔn)。自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差的結(jié)果滿足最小二乘原則，其所求改正數(shù)與經(jīng)典平差和秩虧平差結(jié)果相同，但由于參考系的不同，測(cè)量值的平差結(jié)果及測(cè)量值協(xié)方差陣亦不同。

根據(jù)以上幾種數(shù)據(jù)處理基本方法的總結(jié)，針對(duì)山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)建設(shè)沉降變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的特點(diǎn)，由于有些沉降變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)可能處于地質(zhì)條件不好，受力變化比較大的地方，各網(wǎng)點(diǎn)移動(dòng)的可能性不同。并且，在某些時(shí)候，對(duì)于沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的穩(wěn)定性并不能預(yù)先得知，而經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后可以知道某些點(diǎn)的移動(dòng)情況[2]。以上所述均常見(jiàn)于山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)沉降監(jiān)測(cè)變形網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中，如果采用經(jīng)典平差或秩虧自由網(wǎng)平差顯然都是不合理的，所以在機(jī)場(chǎng)沉降變形數(shù)據(jù)處理時(shí)優(yōu)先選擇自由網(wǎng)擬穩(wěn)平差方法較為適宜。

2 沉降變形預(yù)測(cè)基本方法

隨著技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)工程質(zhì)量及建設(shè)安全的保證，不僅在對(duì)變形體進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)時(shí)所使用的儀器觀測(cè)精度要求提高，數(shù)據(jù)處理成果的準(zhǔn)確性及對(duì)后期變形情況預(yù)測(cè)的有效性要求也隨之提高。一般沉降變形預(yù)測(cè)的做法是根據(jù)已有相關(guān)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用數(shù)學(xué)模型來(lái)逼近、模擬和揭示變形體的變形規(guī)律和動(dòng)態(tài)特征，為工程設(shè)計(jì)和災(zāi)害防治提供一定的科學(xué)依據(jù)，現(xiàn)將幾種常用沉降預(yù)測(cè)方法總結(jié)如下：

回歸分析法：

隨著對(duì)變形體沉降變形進(jìn)行多期觀測(cè)，獲得大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由于其包含著變形體本身發(fā)生、發(fā)展的變形規(guī)律以及外界環(huán)境對(duì)變形的作用因素。我們需要從獲取的數(shù)據(jù)中，通過(guò)數(shù)據(jù)處理的方法得到變形體變形的定量規(guī)律或者與外界影響因素之間的定量關(guān)系。

采用回歸分析的方法可以將對(duì)數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)提升到定量的層面，該方法屬于研究變量之間相關(guān)關(guān)系的統(tǒng)計(jì)方法，適合于變形體與其他因素相關(guān)的變形預(yù)測(cè)，以大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，找出變量之間的內(nèi)部規(guī)律，即統(tǒng)計(jì)上的回歸關(guān)系[4]。

時(shí)間序列分析法：

相對(duì)于回歸分析法，時(shí)間序列分析法可以應(yīng)用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)相關(guān)的情況，因?yàn)闊o(wú)論是按時(shí)間序列排列的觀測(cè)數(shù)據(jù)還是按空間位置順序排列的觀測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間都或多或少的存在著統(tǒng)計(jì)自相關(guān)的現(xiàn)象。

時(shí)間序列分析法是一種動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)處理方法，分析觀測(cè)資料考慮到時(shí)間順序時(shí)，由于觀測(cè)值的非獨(dú)立性，未來(lái)觀測(cè)值可由已有的觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)得到，可利用觀測(cè)值之間的自相關(guān)性建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述變形體的動(dòng)態(tài)變形特征[1]。

灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法

針對(duì)短數(shù)據(jù)序列而言，由于其具有變形信息量少、規(guī)律性不強(qiáng)等特點(diǎn)，使得諸如回歸分析預(yù)測(cè)等方法存在較大的預(yù)測(cè)難度。

對(duì)此，由我國(guó)鄧聚龍教授提出的灰色系統(tǒng)理論衍生的預(yù)測(cè)方法，對(duì)變形監(jiān)測(cè)的短數(shù)據(jù)序列建模方面有一定的優(yōu)越性，使用數(shù)據(jù)生成的方法，將原本雜亂的原始數(shù)據(jù)整理成規(guī)律性強(qiáng)的生成數(shù)列，即從原始數(shù)據(jù)中去發(fā)現(xiàn)、尋找數(shù)據(jù)潛藏的內(nèi)在規(guī)律，然后對(duì)生成數(shù)列再做研究[5]。

模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法：

針對(duì)傳統(tǒng)方法中處理非線性問(wèn)題時(shí)采用分段線性化的方法這一缺陷，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在處理非線性問(wèn)題上，具有一定的優(yōu)越性，為非線性系統(tǒng)建模、識(shí)別和預(yù)測(cè)提供了一個(gè)有效的解決途徑。其基本思想是先用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立變形影響參數(shù)與變形之間的非線性關(guān)系，再將待測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)影響變形的參數(shù)輸入到已建好的網(wǎng)絡(luò)中，即可預(yù)測(cè)變形量。

根據(jù)以上對(duì)幾種預(yù)測(cè)方法的總結(jié)分析，結(jié)合山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)沉降監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，綜合考慮沉降變形所受內(nèi)部因素較多，而回歸分析法主要針對(duì)變形由外部因素引起的變形預(yù)測(cè)分析。時(shí)間序列常常受到長(zhǎng)期趨勢(shì)、周期波動(dòng)及不規(guī)則變動(dòng)等影響，且其只注重監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的擬合，不注重變形數(shù)據(jù)變化規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，所以對(duì)山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)選用這兩種方法都不是很適宜?；疑到y(tǒng)預(yù)測(cè)法與模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的結(jié)合使用比較適合于山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)沉降變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理，在沉降監(jiān)測(cè)初期，由于獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有限，使用灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法進(jìn)行數(shù)據(jù)生成，一方面進(jìn)行初步沉降預(yù)測(cè)，另一方面后期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也能驗(yàn)證其正確性。在沉降監(jiān)測(cè)的中后期，考慮到變形是變形體受多種內(nèi)、外部因素共同作用的結(jié)果，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)往往具有復(fù)雜的非線性特征，因此選擇人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來(lái)對(duì)變形體直接建模具有較好的預(yù)測(cè)效果。

3 總結(jié)

本文針對(duì)沉降變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理基本方法及其預(yù)測(cè)方法的總結(jié)分析，提出適用于山區(qū)高填方機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理和預(yù)測(cè)的方法，由于目前只在于理論層面的探討，后期還需要根據(jù)已有數(shù)據(jù)對(duì)所選擇處理方法進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，才能驗(yàn)證其可行性。

參考文獻(xiàn)

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