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需求分析示例

需求分析示例

需求分析示例范文第1篇

例1如图,已知: AC=2BC,M是AB的中点,MC=6,求AB的长.

分析与解图中只有一条线段MC=6是已知,这时想从这一条线段出发求出其他的线段则不太容易.考虑设其中一条未知线段为x,利用题中的等量关系用含x的代数式表示其他的未知线段,然后立方程求解.如设AM=MB=x,则AC=x+6,BC=x-6,又AC=2BC,所以x+6=2(x-6),解之,得x=18,则AB=AC+BC=24+12=36.

例2如图,AB与CD相交于点O,OF平分∠EOB,OB平分∠COF,若∠DOE=39°,求∠AOE的度数.

分析与解图中只有一个角∠DOE=39°是已知的,其余的都是未知的,这时考虑设其中一个未知的角的度数为x,用含x的代数式表示其他的未知的角,然后立方程求解.如设∠COB=∠BOF=∠FOE=x,则∠AOD=∠BOC=x,则∠AOE=∠AOD-∠DOE=x-39°,又∠AOE+∠EOF+∠FOB=180°,所以x-39°+x+x=180°,解之得x=73°,所以∠AOE=x-39°=34°.

例3如图,ABC中,AB=AC,BD=BC,AD=DE=EB,求∠A的度数.

分析与解本题中没有一个角的度数是知道的,但是角与角之间却隐藏着众多的关系:如三角形的内角和是180°,等腰三角形的两个底角相等,三角形的一个外角等于不相邻的两个内角之和等.可设∠DBE=x,则∠EDB=∠DBE=x,又∠DEA=∠EDB+∠DBE=2x,则∠A=∠DEA=2x,又∠CDB=∠A+∠DBE=3x,则∠C=∠CDB=3x,又∠ABC=∠C=3x,则在ABC中,∠C+∠A+∠ABC=180°,则3x+2x+3x=180,则x=22.5°,所以∠A= 2x=45°.

评析从上面的三例可以看出,当题目中的未知量较多时,可以考虑设其中一个用字母表示,然后尽量挖掘题目条件中的等量关系,用含字母的代数式表示出其他的未知量,最后列方程解决问题.这样使解题过程显得一目了然,这就是字母表示数的一大魅力.

例4如图,已知:∠AOB=90°,∠AOC是锐角,ON平分∠AOC,OM平分∠BOC,求∠MON.

分析与解分析本题的条件可以发现:若知道∠AOC的度数就好了.这时设∠AOC=2x,则∠AON=∠CON=x,又∠MOC=∠MOB=(∠AOB+∠AOC)=(2x+90°)=45°+x,又∠MON=∠MOC-∠CON=45°+x-x=45°.

这真是个热心肠的字母,需要的时候来帮你一下,当你不需要的时候就自觉的离去.另外,其实∠MON的度数与∠AOC的度数无关,只与∠AOB的度数有关,你能发现它们之间的关系吗?

例5如图,AB=8cm,M是AC的中点,N是BC的中点,求MN.

分析与解与例3类似,若知道BC的长就好了.设BC=2x,则BN=NC=x,则AM=MC=(AB+BC)= (8+2x)=4+x,所以MN=MC-NC=4+x-x=4.和例3一样的效果.

例6如图,在ABC中,AB=AC,D是BC上的一点,∠BAD=40°,E是AC上的一点,AE=AD,求∠EDC的度数.

分析与解直接由∠BAD=40°来求出其他的角的度数是不太容易的,可先设∠EDC=x,∠B=y,则∠B=∠C=y,又∠AED=∠EDC+∠C=x+y,则∠ADE=∠AED=x+y,所以∠ADC=∠ADE+∠EDC=2x+y,又∠ADC=∠BAD+∠B=40°+y,所以2x+y=40°+y,得x=20°,∠EDC=20°

评析我们发现在用字母表示某个未知的角或线段后,计算过程显得特别的顺手.和例1与例2不同的是:例3与例4中所设的字母在计算到最后时却主动的消失了,在你需要它时它帮你,不需要时就自动的消失,这不是很神奇吗?这是字母表示数的另一神奇魅力.

需求分析示例范文第2篇

关键词:城市交通系统;系统动力学;供需关系;模拟仿真;交通需求管理

中图分类号:F294

文献标志码:A文章编号:16716248(2017)03003107

Supplydemand analysis model of urban traffic system

based on system dynamics

MA Shuhong1, SUN Chaoxu2

(1. School of Highway, Changan University, Xian 710064, Shaanxi, China;

2. Zhejiang Jinquli Gas co., LTD, Hangzhou 310016, Zhejiang, China)

Abstract: Urban transportation system is a multivariable, multifeedback, and nonlinear complex system. There are mutual restrictions between its elements, and it is necessary to scientifically describe the dynamic mechanism of this system. This paper set the boundary of urban traffic system by use of the method of system dynamics, analyzed the causal feedback effect relations between various elements of the internal system, and presented a flow chart of urban transportation system. Based on that, a system dynamics model of urban traffic system was established, and the relationship between supply and demand of urban traffic system was studied to present the main equations of the model. Taking Xian as an example, this paper simulated the model and estimated the development trend of supply and demand. The analysis results show that there are serious imbalances in the proportion of longterm supply and demand. Some proper traffic demand management policies can be adopted to ease the contradiction between demand and supply, such as taking Transit Priority Policy, developing urban public traffic system.

Key words: urban transportation system; system dynamics; relationship between supply and demand; simulation; traffic demand management[GK-2!-2]

城市化和C动化的快速发展给城市交通系统带来了巨大的压力,导致其供需矛盾日益突出,道路拥堵、交通事故、环境污染等问题日益严重。交通系统的供需关系不仅关系到城市的经济活动效率,也会影响到城市居民的日常生活,需要重点关注。目前,对城市交通系统供需关系的研究,主要集中于内涵、评价方法和专门技术等方面,并以平衡分析为主,主要有平衡理论和弹性理论两种方法[1]。平衡理论认为道路交通的供需平衡不仅体现在总量上的平衡,还体现在结构上的耦合;弹性理论针对有附加条件的交通成本与需求量、交通成本与供给量之间的关系进行分析。事实上,对交通系统供给和需求的分析,不仅要单独分析供给与需求两个方面,还要系统考虑两者之间的关系,可以用系统动力学来进行分析。已有成果主要应用系统动力学方法从可持续发展、宏观政策、城市发展、区域经济与交通相互关系、交通运输方式与结构等角度对相关问题进行研究[23],而在城市交通系统方面,则主要着眼于城市经济与交通的互动协调以及城市综合交通系统内部各种因果关系的研究[4]。基于此,本文拟采用系统动力学的原理与方法,对城市交通系统进行研究,在重点分析供给与需求相互作用关系的基础上,研究产生交通系统外部特性的内在作用机制,从宏观上给出交通问题的产生原因及应对策略,从而更好地实现城市及其交通系统的协调和可持续发展。

一、系统动力学概述

系统动力学(System Dynamics)是一门分析研究信息反馈系统的学科,其认为系统的行为模式与

特性主要取决于其内部的动态结构与反馈机制[5]。相比于传统的系统学科,系统动力学更注重系统的内部机制与结构,强调单元之间的关系与信息反馈,可处理高阶数、多回路和非线性的时变复杂系统与巨系统问题[6],其解决问题的过程与步骤如图1所示。

城市交通系统是一个复杂的,涉及诸多方面且随时间不断变化的大系统,系统内部各因素之间相互影响和制约,其行为表现出明显的非线性特征。从图1可以看出,基于系统分析―结构分析―建立模型―模拟评估―政策制定的系统动力学分析过程与一般情况下分析和解决交通问题的过程一致,故可以采用系统动力学模型按照图1的基本思路来确定交通系统内部各个要素间的因果反馈关系,从城市交通系统需求与供给两方面入手,分析与它们存在联系的各个要素,建立城市交通系统动力学模型,模拟交通系统供给与需求在系统中的转化过程及相互作用机理,在此基础上对交通系统的发展趋势进行预测和分析。

二、系统动力学模型与交通供需分析

以分析城市交通系统供需关系为建模目的,根据系统动力学解决问题的一般步骤,确定建立的模型包括人口、经济、交通需求和交通供给等要素,通过研究系统各个部分的反馈关系和设定各种变量(方程)来建立模型。

(一)系统的界限

系统的界限(或边界)规定哪些应该划入模型,哪些不应归入模型,它是一个想象的轮廓,把建模目的所考虑的内容圈入,并c其他部分(环境)隔开。对城市交通系统来说,供需矛盾是当前导致城市交通问题的主要原因,而交通需求和交通供应的影响因素众多,其中城市人口、经济发展水平、机动车数量、现状路网情况等对供应和需求的影响明显[7]。以此为基础进行分析后,应用系统动力学方法重点研究城市交通系统的供需关系,并确定模型包含的主要要素有:

(1)GDP。GDP是一个重要的经济指标,它与交通基础设施建设的投资以及机动车出行比例的增长都有直接的关系,而且交通系统的运行情况在某种程度上会影响GDP的增长。

(2)人口。人口的增长会直接导致出行量的增长,使机动车出行量不断增加。

(3)交通需求。造成一系列城市交通问题的主要原因是小汽车出行,因此可用小汽车的出行量来表示交通需求。在需求方面,存在着一定的延迟,即从出行者有意图选择小汽车这种出行方式到最终将其实现之间存在一个时间间隔。所以将需求分为潜在需求和需求两个部分,潜在需求表示出行者选择小汽车出行的意愿,它经过一定的时间就会转化为实际的交通需求。

(4)交通供给。采用道路网长度与平均单车道容量(VKT)的乘积来表示。同样存在着延迟的问题,这是因为道路在建设阶段是无法形成供给能力的,投资的道路建设项目往往需要经过一定时间的建设后才能形成实际的供给能力,因此供给也可分为计划供给和供给两个部分。同时,考虑到城市用地的限制,道路网不可能永无止境的扩张,存在着一个最大值,将其定义为最大供给能力,当供给能力达到这个水平后将不再进行道路的建设。

(二)因果反馈关系分析

从供给与需求两个方面来重点研究城市交通系统内部各个要素的主要反馈关系,分析得到系统内部包含的主要反馈回路如下,其中箭头表示因果关系,正负号表示正效应或负效应。

(1)从需求出发的负反馈回路。GDP+人均GDP+机动车出行比例+潜在需求+需求-供需比例-GDP影响因子-GDP。

这是一个负反馈回路,表示经济的增长会刺激小汽车出行需求的增长,但在需求增长的同时会造成供给方面的不足,使得交通运行的效率降低,反过来会影响经济的持续快速发展。使用“GDP影响因子”来表示交通系统供需求关系对社会经济的这种影响。

(2)从需求出发的正反馈回路。需求+投资比例+交通投资+计划供给+供给+供需比例+转化率+需求。

这是一个正反馈回路,表示交通需求的增长会刺激道路建设投资的增长,人们试图通过交通基础设施建设来满足不断增长的需求,但是随着供给能力的不断提升,反而会加快潜在需求的转化,产生更多的交通需求。使用“投资比例”来表示交通需求增长对投资增长的这种作用。

(3)从供给出发的正反馈回路。经济+交通投资+建设率+计划供给+供给+供需比例+经济。这是一个正反馈回路,表示随着经济的增长,交通基础设施投资也会相应增多,道路网建设速度加快,形成了更加充足的供给能力,最终保证了经济的持续快速发展[8]。

(4)从供给出发的负反馈回路。供给-差值+建设率+计划供给+建成率+供给。这是一个负反馈回路,表示交通的供给能力并不是随着需求的增长而不断增长的,在实际中道路网会受到土地利用等因素的限制,不可能无休止地进行建设。

四、模型应用

以西安市交通系统为例,采用系统动力学软件Vensim PLE来模拟运行建立的城市交通系统动力学模型,基础数据来自西安市统计年鉴和居民出行调查报告。

(一)模型的参数估计

根据西安市历史和现状的相关统计数据和调查数据,通过参数拟合和回归分析,获取和标定GDP增长率、出生率、人均出行次数、平均出行距离等各个参数。迁入率和人均机动车出行比例的函数通过回归分析计算确定,如式(18)(19)所示,其他模型参数见表1。

(二)模型的检验

为了验证模型是否较好地反映系统的特征,选取城市人口和GDP这两个指标,以2000年为起始年,2010年为终止年,运行模型输出预测结果与实际统计数据相比较,并计算两者的相对误差,结果如表2所示。

从表2中相对误差的计算结果可以看出,模型预测得到的人口和GDP数据与实际的统计数据之间的相对误差均在5%以内,认为建立的系统动力学模型是具有高可信度的,可用来模拟预测与相关政策分析。

(三)系统发展趋势预测

根据前文分析,这里重点对西安市城市交通系统的供需关系进行研究。模型设定运行以2000年为起始年,2020年为终止年,仿真步长为1年,模拟运行模型并输出每年的需求、供给与供需比例的仿真结果及其随时间变化趋势的曲线,如表3和图4所示(需求与供给量的单位均为pcu)。

从图4中可以看出,供给会随着需求的增长而增长,但是道路网建设受到各种用地因素限制,其增长率会逐渐减小,在2015年城市道路网建设接近饱和。交通需求量因为人口和经济的增长而继续增长,且它的增长率慢慢变小,这是因为当需求大于供给即供需比例小于1时,就会出现道路拥堵等交通问题,影响人们对小汽车出行方式的选择,导致潜在需求转化率的降低。在不采取任何外部政策干预的情况下,不断增长的需求致使供需比例持续降低,最终导致交通系统的瘫痪,其表现是实际需求无法继续增长,供需比例严重失调。从2009年开始,城市交通供需比例就会随着需求的增长而下降,由于供给能力在2014年接近极值,供需比例会持续下降,到2018年时供需比例已经严重失衡,需求量远远超出路网的供给能力,交通系统将无法正常运行。因此有必要采取一定的政策和措施来抑制需求的增长,以维持交通系统的正常运行。

五、政策分析

从供需关系的预测结果可以看出,西安市城市交通系统将会随着需求量的不断增长而最终瘫痪,因此有必要采取一些外部措施来改善系统的行为,抑制机动车出行需求的增长,使供需关系趋于合理化。根据国内外的经验,单纯地限制机动车出行和保有的办法无法从根本上解决交通问题,应该采取一系列相配套的政策措施,才能到达令人满意的效果[12]。发展公共交通被国内外一致认为是解决城市交通问题的出路,因此在限制机动车出行需求量增长的同时,要加快城市公共交通系统的建设。具体措施有:

(1)限制机动车出行需求的转化。采取如小汽车限购、提高小汽车出行费用、拥堵收费等政策,延长潜在需求的转化时间,降低其向实际需求的转化率,来降低交通需求量。设定限制机动车出行需求转化的政策干预有两种模式:一般限制(模式1)和严格限制(模式2),相应的潜在需求转化时间分别为1.5DT和2DT。

(2)发展城市公共交通系统,吸引出行者使用公共交通方式出行,如采取提高公共交通服务水平、开辟公交专用车道、建设公交枢纽、城市轨道交通系统等措施,同时限制机动车出行,使城市交通系统出行方式的结构合理化,把机动车出行比例控制在一定的范围内。根据西安市居民出行调查结果,考虑到未来一个时期机动车出行需求的增长,设定政策干预模式为控制机动车出行比例的增长上限为30%(模式3)。

在以上两类政策的影响下,通过软件的模拟运行,得到不同政策模式作用后的交通需求预测结果,如图5、图6所示。

从图5可以看出,在外部政策的作用下,交通需求的增长出现了减慢的态势,特别是在不同政策的共同作用下,需求的增长明显放缓,很好地抑制了过快的增长势头,绝大部分的交通需求得到了满足,供需关系基本上保持平衡。但是值得注意的是机动车的出行需求量仍然略大于道路网的供给能力,其主要原因是交通流在时空分布上是不均匀的,高峰时段的需求量所占的比重较大,所以在早晚高峰时段机动车的出行效率会相对低一些。因此,建议进一步发展和完善具有大容量的城市轨道交通系统,以满足高峰时段的出行需求。

六、结语

鉴于城市交通系统的动态性和非线性特征,采用系统动力学的原理与方法,在对城市交通系统供需关系及其影响因素进行研究的基础上,建立了城市交通系统动力学模型;以西安市为实例验证了模型的应用,并探讨了在相关政策作用下交通系统行为的变化趋势。通过建立城市交通系统动力学模型,模拟交通需求与供给如何产生并相互作用,反映交通系统的运行情况,有助于加深对交通系统供需关系的理解。应用模型对城市交通系统进行预测并分析不同政策Τ鞘薪煌ㄏ低彻┬韫叵档挠跋欤可在了解交通系统供需发展情况的基础上,考量各种政策作用及其对系统的影响程度,为决策和

采取相应的管理措施提供参考。

参考文献:

[1][WB]王殿海.交通系统分析[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]宋世涛,魏一鸣,范英.中国可持续发展问题的系统动力学研究进展[J]. 中国人口・资源与环境,2004(2):4228.

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[4]王丰柏.论对构建城市和谐交通问题的思考[J].江西化工,2010(1):4647.

[5]王其藩.系统动力学[M].北京:清华大学出版社,1998.

[6]吕康娟,王娟,陆晶.上海城乡运行的系统动力学分析及仿真[J].中国人口・资源与环境,2009,19(专刊):505510.

[7]朱明皓.城市交通拥堵的社会经济影响分析[D].北京:北京交通大学,2013.

[8]HoltzEakin D, Schwartz A E. Infrastructure in a structural model of economic growth[J].Regional Science and Urban Economics,1995,25(2):131151.

[9]王其藩.管理与决策科学新前沿――系统动力学理论与应用[M].上海:复旦大学出版社,1994.

[10]王继峰,陆化普,彭唬.城市交通系统的SD模型及其应用[J].交通运输系统工程与信息,2005,8(3):8359.

需求分析示例范文第3篇

关键词:高等教育;工程管理;合同管理;案例教学

中图分类号:G642;TU7231 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2015)04009904

随着现代项目管理理论的发展及工程项目国际化、市场化的趋势,招投标已成为中国建筑市场的主要交易方式,合同管理也成为工程项目管理的核心[1]。工程招投标及合同管理的理论与实践联系紧密、各类标准合同文本的应用普及,具有很强的实际操作性,已成为工程管理人员必备的知识和能力,更是工程管理专业毕业生职业素质的重要体现。工程建设合同管理作为工程管理专业的一门专业核心课程有着十分重要的作用和地位,因此,对其进行案例教学改革探索,对于推进工程管理专业教学改革有着重要的示范意义。

华北电力大学工程管理专业是部级特色专业和北京市特色专业,该专业教学团队被评为部级优秀教学团队和北京市优秀教学团队。工程建设合同管理课程一直是华北电力大学工程管理专业核心课程建设的重点,并成为北京市高等学校精品课程――工程项目管理的重要子课程。“案例式教学法”是一种围绕既定教学目标,将经过处理、提炼后的实践案例展示给学生进行分析、思考、讨论的教学模式[2]。将案例式教学应用于工程建设合同管理课程,既是课程内容特点的客观要求和专业能力建设的需要,又可弥补学生实际操作和实践经验的不足,帮助学生体验在工程管理实际工作中如何发现、分析和解决问题,通过案例经验的积累,内化为对相关理论知识和方法工具的切身体会和实际把握[3]。笔者在教学实践的基础上,重点对工程建设合同管理课程案例式教学的案例准备、教学实施、考核测评工作进行探讨。

一、工程建设合同管理课程案例式教学概述

关于案例式教学法,学术界并没有统一的标准定义,但通常的概念描述包含以下要点:一是学生为主、教师引导;二是重视情景建设、环境模拟;三是借助个人分析、小组讨论形式;四是实现理论知识与实践结合。一般而言,教师首先针对课程教学目标选取具有典型性、实效性的案例进行案例背景和问题情境的构建,引导学生结合理论知识进行案例分析和讨论,学生在模拟情境中结合理论知识或提出解决实际问题的思路与方法、或总结实践经验和教训。与传统的填鸭式、讲授式、演示式等教学方法相比,案例教学一方面活跃了以往略显呆板沉闷的教学氛围,促进师生之间的沟通,在一定程度上可帮助教师提高课堂教学质量、活跃气氛、增加授课吸引力;另一方面,可改善学生学习的自主性和积极性,促进学生之间的交流合作,实现理论知识的实际运用,增强知识的实效性,培养学生发现、分析和解决问题的能力。

根据华北电力大学工程管理本科专业教学大纲,工程建设合同管理课程是学生必修的专业主干课程,也是其它专业学生辅修工程管理专业的课程之一。目前,该课程在本科四年级第一学期开设,共40个学时,采用中英双语教学,授课班级学生数一般为50~65人。通过学习工程建设合同管理课程,学生应对建设工程招投标及合同管理的基本内容有系统掌握,同时获得运用理论分析与解决实际问题的能力。该课程的学习应使学生能够把握工程建设合同管理中的各方责任、各项工作流程、风险分析,清楚如何研读、分析合同,如何以合同指导实际工作。教师应重视学生的能力培养,举一反三,使学生通过对工程施工合同、委托监理合同等的系统学习,具备分析其它如委托设计、物资采购合同的能力。学生还应熟练阅读并理解英文工程建设招投标文件和合同范本。

工程建设合同管理作为一门综合性的课程,旨在帮助本专业学生将大学前三年所学主要专业课程,如工程项目管理、建设法规、工程质量管理、施工组织、施工技术等课程联系起来,建立工程管理专业所需的技术、经济、管理、法律四个维度的知识架构,达到专业知识及应用的融会贯通。

二、案例教学准备工作

案例式教学的主要目的是与学生分享实践经验,巩固理论知识,提高学生的实践思辨能力。案例的编写和案例库的构建是顺利组织实施案例式教学并产生良好教学效果的前提,此项工作也是教材建设的重要组成部分,决定着教学基础材料的丰富性、适用性和针对性。教师通常需要针对所教授课程的教学目标、知识内容,结合自身的实践经验和感悟,进行工程建设招投标及合同管理实际事例和事件的搜集,编写案例教案,形成实用性和质量性并重的案例库。

近年来,笔者结合自身多年的工程建设合同管理等相关课程的教学经验和研究成果,通过调研相关企业的实际操作和经验,精选加工公开发表的典型案例,编制了该课程的教学案例库。案例库注重体现四个特点:(1)专题性,按工程建设合同管理知识体系的不同设置不同专题,选取的案例涵盖合同管理各个理论模块和方法体系,有较强的针对性。(2)实用性,案例选取来自工程实际,多选取具有普遍性和典型性的案例,并注重方法的实用性和先进性。(3)简洁性,在充分、清楚的前提下力求案情描述文字精炼、简明扼要,以使学生在课堂上花尽少的时间了解案例内容。(4)趣味性,案例力求内容生动、有启发性和趣味性,通过案例调动学生积极思考,培养对该专业学习的自信心和自豪感。

工程建设合同管理课程涉及的案例大致可分为操作型案例、描述型案例和分析判断型案例三种类型。

操作型案例是指教师给予学生足够的案例基本背景内容、文本或图表信息和相关材料,并且提出具体的分析操作要求,包括案例分析的内容、结果呈现形式等。例如,在工程招投标管理教学模块中,根据招标和投标流程知识点所使用的案例,要求学生通过对某实际工程施工招标文件的研读和交流,根据招标文件分组编制投标文件,通过投标书制作和投标模拟,掌握如何响应招标文件,如何进行投标书的文件准备、内容组织、文本编写和签署封装等。

描述型案例通常是将实际工程项目运作中关于合同管理和招投标管理部分的典型做法(如要约和承诺的期限、项目承发包模式选择、不平衡报价等案例)抽取出来,编制成文字论述的PPT课件,供学生学习和讨论,并总结经验和教训,帮助学生了解实际工程运行和合同管理的要领。

分析判断型案例是在教师提供的背景资料和具体问题描述的基础上,针对有关案例(如招投标违规操作、合同条款争议、国际工程索赔等案例)明确提出需讨论的问题,引导学生根据案例进行思考、分析和讨论,并提出各自的判断见解和建设性意见,实现理论知识的巩固。

在编制案例库的同时,还需要对教学案例进行形式上的完善,即形成案例教案,以帮助教师把握好案例内容及课堂教学的过程控制。案例教案需要围绕一个预定的教学目标展开,明确案例所涉及的知识点和难易程度。案例教案通常可包括:教学目标、相关理论知识点、案例标题(便于案例分类和识别)、案例正文(包括案例的时间、地点、事件起因、具体内容和争端问题等背景,帮助学生对案例内容及案情有概括性了解)、对案例思维角度的提示(鼓励引导学生对案例进行开放式思考和不同视角的分析)、教学实施计划、附加的阅读材料、参考分析及评述等。对于较为简单的案例,教师只需向学生展示基本案情和主要数据资料,将大量的问题探索、综合分析工作留给学生;而对较为综合复杂的案例,教师则应提供较为详细的信息材料,引导学生自己进行重点问题的判断和分析[4]。

三、案例教学过程设计

案例教学是对教师教学组织能力的一项考验。考虑到本科生大都缺乏工程实务和管理实践经验,这就要求教师在课程的案例教学组织中,明确教学各阶段的重点和难点,运用行之有效的教学方法和技巧。基于案例库的构建和教学内容的模块整合,案例教学的过程大致可分为以下几个步骤。

(1)案例教学计划和组织工作。首先,需要教师根据课时计划和目标,选取案例库中相关案例,熟悉案例教案。其次,在人员组织方面,受班级学生数量的限制,结合案例教学的可行性,一般可采用小组演示法,这样既有利于个人观点的表达又方便进行分析总结;教师规定6~10人为一组,学生自由分组、搭配并选出联系人,课程中小组成员不允许变动。

(2)课堂案例展示。首先,教师在课堂上为学生展示案例,考虑到学生缺乏实践经验,需要阐释案例深层内涵,补充可能用到的相关信息。然后,教师需要提出案例分析讨论的问题和具体要求,包含涉及的专业理论和知识、案例分析的形式、内容、准备时间等,适当引导学生思考。通常学生会在课后进行有关案例参考资料的查询和分析讨论。

(3)案例分析展示。学生经过课后充分准备,在课堂上进行案例分析成果展示。对不同的案例类型,教师可采用不同的讨论方式。如对于操作型案例,学生课后需要进行充分的讨论和分析,按教师要求形成文本或实物,再在课堂上呈现,宜采用小组演示法。小组演示法可充分利用学生们的头脑风暴、思维碰撞以消减他们实践经验缺乏的影响,但缺点是存在个别学生参与度不高的问题,不能确保每个学生都能得到充分锻炼。而对于描述型和分析判断型的案例,课后以小组为单位进行准备,在课堂上则可以采用单独回答的形式进行问题的阐述和分析。在整个过程中,教师需把控好课堂讨论的进度、深度和范围,创造积极的讨论氛围,并及时给予提示和引导。

(4)案例分析总结和评价。教师针对学生们的案例分析情况进行问题及结论的归纳和总结,评价学生表现,提出改进意见。在此过程中,教师需要侧重与理论知识的联系,有意识地进行知识点的回顾以提升学生理论学习的深度和效果。教师可采用分类图、流程图、归纳图等形式理清知识脉络,将内容系统化,使学生既见树木亦见森林[5]。

(5)案例教学总结。对于难度较大、综合性强或可进一步深化的案例,教师可要求学生在课堂讨论之后,上交书面总结。教师还应注意对案例教学过程中学生的学习情况及时总结,以及对暴露出的问题进行思考和改进,并进一步完善案例教学。

四、案例教学课程考核测评

根据案例教学课程特点,笔者对工程建设合同管理课程考核和评价进行了改进和创新,将案例分析考核作为平时成绩的一部分,主要从理论学习状况、案例分析质量和课堂展示表现三个方面对学生进行评估,如表1。

例如,在招投标管理案例部分,教师要求学生根据某水电建设项目施工招标文件编制

投标文件。首先考察各小组学生对招投标范围、文件、程序等知识点的理解和掌握程度;然后具体考察案例讨论分析的成果,如编制的投标文件是否齐全,是否响应招标文件的要求,文件袋封条和签章是否合格等;在课堂上模拟实际开标过程,教师担当主持人,学生担当投标人和评标委员会,教师在这一过程中重点考察学生模拟投标和评标时的表现。又如,在FIDIC合同国际工程索赔的案例中,重点考察学生对实际问题发现、分析、解决和对知识点的反向捕捉能力,以及清晰表达自我想法的能力。

状况考察学生对于案例涉及知识点的学习是否到位,如能否运用正确适合的理论进行案例分析、讨论和应用,能否综合运用多个知识点对案例进行多角度、多方面的分析。40

分析

质量考察学生对案例问题的分析效果,如能否将理论知识有效应用到问题的分析和解决中并提出有建设性的结论或对策建议,能否就案例问题给出切实可行的改进方案。40

课堂

展示考察学生的现场表现水平及口头表达能力,如能否将问题和分析论述清晰并重点突出,能否借助多种表现形式(PPT,视频,现场模拟等)进行充分展示并吸引听众。20

五、结语

将案例式教学法引入工程建设合同管理课程是提升教学效果、促进学生专业能力建设的有效途径。案例库的建立、案例教学的过程设计以及对学生的考核测评是做好案例教学的三个重要方面。案例编写和案例库建设重在适用性和针对性,并通过教案为教师提供辅助支持。对于不同类型的案例教学,应科学合理地设计案例过程,充分挖掘授课技巧,使教师更好掌控课堂,保证案例教学启发性和学生参与的积极性。通过改进学生成绩考核方式,将学生案例分析的理论学习状况、案例分析质量和课堂展示表现情况计入成绩,有助于激发学生学习的积极性。参考文献:

[1]李启明.建设工程合同管理[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2009.

[2]方光秀.工程项目管理课程案例教学法研究[J].延边大学学报:自然科学版,2013,04:315-318.

[3]赵振宇.项目管理案例分析[M].北京:北京大学出版社,2013.

需求分析示例范文第4篇

关键词:系统工程;MBSE;地面站研制;虚拟系统模型;无人机系统 文献标识码:A

中图分类号:TP273 文章编号:1009-2374(2016)12-0047-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.022

1 概述

地面站是一种随着无人机发展而产生的新型高科技装备。它既是支撑无人机系统运行的核心,也是整个大系统实现信息融合、指挥控制的中枢节点。地面站的特点包括系统通用化和软件综合化。由于用户需求日趋多样化,地面站的复杂度越来越高,导致地面站同时存在多种技术状态,这给设计制造工作带来了极大的挑战,主要有如下四点:(1)地面站的研制模式还停留在传统的“需求满足型”,即一种基于“指标-对比式”的、从设备子系统到分系统逐级搭积木的模式,这种传统模式的研制效率较低且远远不能满足地面站的通用化要求;(2)由于没有建立地面站的需求管理体系,无法在各个阶段中对需求的满足度进行量化追踪,因此严重缺乏对研制方案的仿真验证能力;(3)地面站的设计输出形式通常是电子文档,这些电子文档不仅规模大、版本多,而且文字描述常常存在二义性,从而引起对同一事物的不同理解,造成难以控制技术状态的局面;(4)虽然数字化定义已经在结构设计中得以实现,但是还未在系统设计中实现,故而“制造、试验、再制造、再试验”的研发模式具有成本高、周期长的缺点。

为了解决上述问题,本文引进一种全新的数字化研发模式,即基于模型的系统工程方法:(1)将“需求满足型”的研制模式转变为“需求驱动型”模式,即转变为主动的牵引式设计;(2)所有传递都将基于模型,这样既可以保证数据统一,又能支持虚拟设计和组件化设计;(3)利用组件化设计来实现地面站的通用化、功能配置快速更换以及功能配置自选等功能。本文围绕上述解决思路,结合地面站的研制实际,将介绍基于模型的系统工程方法应用于地面站过程设计的流程,为后续地面站的推广发展工作提供新的思路和对策。

2 基于模型的地面站系统的过程设计

基于模型的系统工程采用模型的方法描述系统活动。在地面站的研制过程中,自顶向下地将工作内容分解为三层:全系统、分系统和子系统。每一层的工作包括需求分析、功能分析和设计综合三部分。研制过程示意如图1所示:

2.1 需求分析的过程设计

该阶段的设计内容包括以下两个方面:(1)全机的需求定义;(2)行为动作的设计及其关联。

需求分析的过程设计分为三个步骤:(1)对用户需求进行梳理分析后,定义系统需求;(2)设计系统用例;(3)设计用例与需求的关联。

通过分析用户需求,可以获得飞行控制、任务控制、地面指挥等13类一级需求。根据需求定义,首先确定地面站的功能边界,用以识别与之交互的外部系统;其次,将系统需求抽象归类到各个主要的系统功能,保证一个功能对应一个用例;最后,完成41个一级用例的设计。地面指挥功能的典型系统用例如表1所示:

完成了系统需求设计之后,通过绘制用例图完成详细的用例定义,如图2所示:

利用信息化手段将“需求”和“用例”关联起来,并且确保需求和用例被100%覆盖,见图3。

2.2 功能分析

功能分析阶段的主要工作是设计每个用例的实现方法,并将其具体的工作流程用模型表达出来。

2.2.1 设计指挥控制、飞行监控等动作实现的逻辑,再通过活动图设计每一步的控制逻辑。以地面站的检测为例,图4为地面站检测的活动图:

2.2.3 运行状态图获得地面站分系统在常规状态下的响应和因状态变化产生的连锁反应,异常情况输入还可以获得系统对异常做出的响应,并最终获得了经过验证的系统架构。系统架构如图7所示:

根据分析结果,地面站分系统应至少分为综合控制系统(站)、综合信息处理系统(站)、链路终端三部分,其中:起降控制与任务控制功能综合于综合控制系统(站);通过软件组件化架构设计技术可以实现飞行监控、任务监控、任务规划功能的任意部署,该技术还能满足余度和多机监控的需求。因此,内部配置可分解为飞行监控子系统、任务监控子系统、任务规划子系统、链路监控子系统、综合处理单元子系统和供电子系统。由运行状态可知,该配置不但能完成所有需求,而且配置精简,效能相对优秀。

2.3 设计综合

该阶段工作是将一级功能分配到各子系统,并设计子系统的各种动作的实现方法,其工作步骤与功能分析阶段的步骤相同。设计综合阶段的示意图如图8所示:

2.4 逻辑层建模到物理层开发

当大系统到子系统级的三层逻辑建模均完成后,输出动态模型用于设备物理层的开发,包括ICD和软件模型,具体的开发流程见图9:

3 结语

产品研制采用该方法从需求分析到产品交付仅约6个月,质量和进度较同类产品高出1倍以上,证明了该方法运行的可行性和有效性,其中:(1)需求分析较清晰完整,设计流程可追溯性强,设计方案可实现早期验证;(2)在建模过程中,软件工作已经可以通过敏捷开发的方式启动,使系统设计和软件开发的并行期增加,核心系统软件开发时间缩短30%以上;(3)架构开放,通用+专用的组件化设计实现机械接口通用化、匹配自动化、界面配置化,支持用户需求的快速变化,尤其是在飞行员提出大量修改意见的情况下,POP显示组件在3天之内完成全部换版升级,而处理组件完全不受影响,效率大大提高;(4)可以主动向用户提功能菜单,支持用户功能自选;(5)实现起降任务控制一体化设计,成品数量降低。

上述的设计效果和质量还在后续的使用中继续得到实际验证:该地面站产品成功支持公司某装备完成飞行任务。通过上述研究,我们应用基于模型的系统工程方法,成功地梳理了需求与产品功能间的关系,实现了系统虚拟模型的早期设计与验证,实现了软件的敏捷开发与可配置化设计,完成了综合化程度更高、配置性更灵活的综合地面控制系统研制,实践证明其效果明显,为后续开发类似复杂产品提供了一种有效的解决方案。

参考文献

[1] 张新国.国防装备系统工程中的成熟度理论与应用

需求分析示例范文第5篇

关键词:结构化开发方法;面向对象开发方法;UML;DFD;E-R图

中图分类号:TP311.5文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)20-137-03

Research of Corresponding Relation between Structured Analysis and Object-oriented Analysis

BAI Guimei

(Luoyang Institute of Science and Technology,Luoyang,471023,China)

Abstract:With studying of an example,the relation between DFD and UML diagram is discovered.So the corresponding relation between structured analysis and object-oriented analysis is raised.The analysis transforming from one to another is realized.This relation has directing signification of structured software′s maintenance or reengineering.

Keywords:structured development method;object-oriented development method;UML;DFD;E-R diagram

0 引 言

对传统的结构化软件开发方法,在需求分析阶段要对系统中数据的加工过程(即从开始的数据输入到最终系统输出数据的加工处理过程)用数据流图(DFD)加以描述,对系统所涉及的永久性数据的存储与组织用实体关系(E-R)图来描述。进入软件设计阶段后,DFD将转换为系统结构(SC)图,E-R图则被转换为数据库中的表[1]。

面向对象的分析方法,需求分析阶段首先要给出UML图中的用例图与类图[2]。用例图是由系统之外的执行者(称为主角或角色)与执行者感受到的一系列动作(称为用例)所构成,用例图包括主角、用例以及主角与用例之间的联系[3]。类图则要从问题域的研究、描述中抽象提取。在初步的用例图与类图的基础上可根据需要分析给出UML的其他图,比如状态图、顺序图、活动图、协作图等[4]。进入设计阶段后需进一步规划、设计类的属性与方法,给出方法体的实现流程。

1 结构化分析方法与面向对象分析方法的对应关系

以实例说明系统结构化分析方法与面向对象分析方法的对应关系。在超市型书店中,顾客可以从书架上自由选书,然后到收款台付款和打印单据。为方便顾客,书店还向顾客提供查询服务,可以依据顾客提供的信息,如书号、书名、作者或出版社,查询书店中有无相应的图书。书店管理人员日常需要详细记录进书与售书情况,需要经常查询库存书和销售情况,还要统计销售量、销售利润最大的图书(比如10种)信息,为书店进书提供依据[5]。书店只设一个收款台,用一台微机即可实现经营管理。

从系统功能的角度分析,该系统应包括以下四个部分。

(1) 进书登记。登记本店购进图书的书名、书号、作者、出版社、进价、定价、库存数等信息;

(2) 售书登记。登记售书日期、书号、售出数量、单据号、开单人等消息,打印销售单据;

(3) 查询统计与报表。随时显示和打印给定时间段内的售书情况,并结算销售金额与利润;统计销售量、销售利润最大的10种图书;随时显示和打印库存书清单;

(4) 购书查询。可查询有无某书号、书名、作者、出版社的书。

1.1 系统E-R图

系统所包含的实体有库存书、单据,二者之间具有售书关系,所对应的E-R图如图1所示。

图1 系统E-R图

1.2 系统的DFD

DFD是自顶向下逐步细化的层次图,其中包含四种元素,即用矩形框表示的起点与终点;有向线表示的数据流;圆角框表示的加工;以及双横线表示的文件。该系统所对应的DFD如图2~图5所示[2,4]。

图2 顶层DFD

图3 一层DFD

图4 二层DFD

图5 三层DFD

数据字典的内容如下:

(1) 文件条目

库存表=0{入库书目+进书日期+库存数+封面+备注}m

售书表=0{书号+单据号+数量}m

单据表=0{单据号+开单日期+开单人+购书单位+总金额}m

(2) 数据流条目

书目=书号+书名+作者+出版社

入库书目=书目+进价+定价

售书输入=1{书号+数量}m

购书单=单据号+1{书名+定价+数量}m+总金额+付款金额+找零+开单日期

查询选择=[客户查询输入|管理员查询选择]

客户查询输入=[书号|书名|作者|出版社|书名+作者|书名+出版社|作者+出版社]

客户查询结果=书目+库存数+封面

起止日期=起始日期+终止日期

管理员查询选择=[销售额选择|销售量最大选择|销售利润最大选择]+ 起止日期

管理员查询结果=销售额查询结果+销售量最大查询结果+销售利润最大查询结果

报表选择=库存清单选择+售书选择+单据选择

报表输出结果=库存清单+售书报表+单据报表

库存清单=1{序号+入库书目+进书日期+库存数}m+书种数+总数量+总金额+报表生成日期

售书报表=1{书号+书名+1{单据号+数量+开单日期+开单人+购书单位}n+售出数}m+销售书种数+总金额+利润总计+起止日期

单据报表=1{单据号+开单日期+开单人+购书单位+1{书号+书名+数量+定价}n+合计金额}m+销售书种数+总金额+利润总计+起止日期

客户查询输入|=[书号|书名|作者|出版社|书名+作者|书名+出版社|作者+出版社]

管理员查询选择=[销售额选择|销售量最大选择|销售利润最大选择]+起止日期

销售额查询结果=0{书目+销售数量+销售金额}m+起止日期

销售量最大查询结果=0{书目+销售数量}10+起止日期

销售利润最大查询结果=0{书目+销售利润}10+起止日期

(3) 加工条目

基于数据流图中所标加工的清晰性,加工条目不再列出。

1.3 系统用例图与DFD的对应关系

DFD与UML的用例图有直接的对应关系,即DFD中的起点、终点就是用例图中的主角,DFD中的加工是用例图中的用例,下层对上层加工的细化对应用例图中用例的包含关系(《include》)[6],该系统的用例图如图6所示。

图6 用例图

DFD中判断加工对应用例图中的扩展关系(《extend》),如图7所示的部分DFD,其对应的部分用例图如图8所示[7]。

图7 部分DFD

图8 部分用例图

1.4 系统类图

从系统的DFD,E-R图及对问题域的描述,使用名词、动词分析法先找出候选类及其属性与操作[8],再通过CRC(Class Responsibility Collaborator)分析与RUP(Rational Unified Process)构造型进一步确定类(及其属性与操作)[9],可提取出如图9所示的系统类图。由图9可知,类图与DFD,E-R图也紧密相关。

图9 系统类图

2 结 语

以上通过具体实例说明了DFD,E-R图与UML的用例图、类图的对应关系,亦即传统的结构化分析方法与面向对象分析方法之间的对应关系。需要强调的是不管是传统的结构化软件开发方法,还是面向对象的软件开发方法,各阶段都是循环往复的迭代过程[10],需求分析阶段也不例外,它也是一个不断修正、完善的过程。

参考文献

[1]孙家广,刘强.软件工程理论、方法与实践[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]齐治昌,谭庆平,宁洪.软件工程[M].2版.北京:高等教育出版社,2004.

[3]国刚.UML与Rational Rose 2003软件工程统一建模原理与实践教程[M].北京:电子工业出版社,2007.

[4]Bernd Oestereich.软件开发方式――UML 面向对象分析与设计[M].2版.姜南,译.北京:电子工业出版社,2004.

[5]高春玲,张文学,白桂梅.数据库原理及应用Visual FoxPro[M].2版.北京:电子工业出版社,2005.

[6]王强,张晓鹏.用UML活动图集成用例的研究[J].计算机工程,2004,30(3):80-81.

[7]邓安远,王道乾,文俊浩.基于UML的期货公司管理平台的分析与建模[J].计算机工程与设计,2008,29(1):259-261.

[8]Leon Starr.How to Build Articulate Class Models[EB/OL]./,August 6,2008.