数据库配置优化

数据库配置优化（精选7篇）

数据库配置优化 第1篇

1 存储管理

系统的I/O性能是Oracle数据库系统的性能瓶颈之一, 选择高速可靠的存储设备, 是解决数据库性能问题的重要手段, 在已有存储设备的基础上, 如何合理的配置, 也是提高Oracle数据库性能的有效手段。

1.1 使用磁盘阵列

在数据库服务器上, 使用冗余独立/廉价磁盘阵列 (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks, RAID) 配置磁盘几乎已经成为一种规范, 使用磁盘阵列可以改进性能和可用性[1]。但是, 选择单块磁盘时, 应该根据数据库需要存储的数据量的大小来选择磁盘容量, 过大的容量会带来不适当的冗余和较差的性能。同时, 要根据数据库的特点, 选择合适的RAID级别。

RAID 5对于有大量读操作的应用程序可以获得最大的性能, 这是一种低成本的解决方案, 但是对于大量写操作的Oracle应用程序, 效率并不高。RAID 10是先镜像, 然后再对其进行分段, 这是最常见的Oracle OLTP产品的RAID级别。它通过将RAID 0的磁盘I/O分段优势融入到RAID 1带来的镜像, 结合了这个两个RAID级别的优点。在高读/写量的环境 (如OLAP) 中, 由于对数据的小规模访问会很频繁, 建议使用RAID 10。在硬件条件允许的情况下, 还可以使用RAID 10或者RAID 5的改进方案。对于使用了磁盘阵列, 不再需要把磁盘阵列上的一个逻辑设备分割成操作系统的多个盘区, 因为这样做会增加必须管理的数据文件位置的数量, 从而使得系统I/O性能下降。

1.2 关键数据文件分开存储

为了更有效地在文件系统上操作Oracle数据库, 应该把关键的数据文件分布到可用的文件系统中。以下元素关联的文件应该尽可能分离:SYSTEM表空间、TEMPORARY表空间、UNDO表空间、联机重做日志文件 (最好放在最快的磁盘上) 、操作系统盘、放在ORACLE_HOME目录下的关键ORACLE文件、经常被访问的表的数据文件、经常被访问的索引的数据文件、归档区域等。同时, 分开存储数据和索引文件。把关键的Oracle数据文件分开放置, 这样可以避免磁盘争用成为一个“瓶颈”。通过把经常连接的几个表的表和索引分开放置, 保证即使最糟糕的表连接也不会导致磁盘争用。

1.3 使用本地管理的表空间

在Oracle 8i之前, 所有表空间的段的盘区信息都通过Oracle数据字典进行维护, 这样, 发生在数据库的段上并关系到盘区分配的操作, 例如扩展或截取一个表, 将会导致对数据字典的操作。如果有很多拥有大量盘区的表被操作时, 维护数据字典将会成为这些操作的瓶颈。Oracle 8i推出了新的盘区管理方式, 叫本地管理的盘区, 通过本地管理的盘区, 盘区管理操作被重新分配到数据文件头中的位图块中, 数据库的每个表空间都只包含自己的盘区信息, 可以使用快速散列进程访问该信息, 而不是使用较慢的基于表的查询访问, 因而使用本地管理的表空间, 可以提高性能。可以创建本地管理的表空间, 也可以把数据字典管理的表空间迁移到本地管理的表空间。

1.4 使用分区来避免磁盘争用

分区技术是基于海量数据的数据库系统 (比如数据仓库或者OLAP系统) 中最重要的一个技术, 很难想象, 在一个存储着上TB或者几十TB的数据库中, 数据表不使用分区的情况[2]。

分区可能是提高与大型表有关的性能的最佳方法。通过访问一个表或索引的较小片段, 而不是访问整个表或索引, 分区可以很好地提高效率。这个策略在一个或多个用户访问同一个表的多个部分时特别有效。如果一个表的分区 (片段) 位于不同的设备上, 吞吐量就会大大增加, 分区还可以被独立地备份和恢复, 这样可以减少备份期间可能出现的磁盘I/O问题。仅当分区被正确实现后, 才能体现Oracle性能提高的良好优点。设计良好的分区, 在数据操作中, 可以很好的实现分区规避, 同时对索引进行分区, 并使用并行选项, 可以使分区功能更强大。为了最小化对一个大表的磁盘I/O, 应该把表分割在多个分区上, 这些分区应该放置在不同的物理磁盘上。

1.5 使用自动存储管理 (Automatic Storage Management, ASM)

在Oracle Database 10g Release 2中, 使用自动存储管理极大地简化了数据库的存储管理和配置。ASM提供了内置于Oracle数据库内核中的文件系统和卷管理器功能, 提供了跨越所有服务器和存储平台的简单存储管理界面。提供了管理动态数据库环境的灵活性, 并且可以有效地提高效率。

ASM主要有以下优点:

1) 将I/O均匀地分布到所有可用磁盘驱动器以防止产生热点, 并且最大化性能;

2) 不再需要过多地进行配置工作, 并且最大化推动数据库合并的利用存储资源;

3) 内在地支持大文件;

4) 在增量增加或删除存储容量后执行自动联机重分配;

5) 维护数据的冗余副本以提高可用性, 或者利用第三方的RAID功能。

Oracle数据库可以包含ASM文件和非ASM文件, 任何新的文件都可以创建为ASM文件, 已有的文件也可以迁移到ASM。ASM降低了Oracle数据库的成本和复杂性, 并且不会影响到性能或可用性。构建ASM的主要用途是解决数据库的配置和布局以及IT角色之间的通信。有资料表明, 在同样的硬件条件下, 使用ASM比使用操作系统的文件系统的I/O要快26%左右。

总之, 通过以上这些配置要么是提高磁盘I/O性能, 要么就是减少I/O争用, 以此来提高数据库性能。

2 内存优化

Oracle实例的内存使用对性能起着至关重要的作用。如果未按最佳方式为各种结构分配内存量, 性能将急转直下[3]。分配的内存量不能过少, 也不能过多。在较早的数据库版本中, DBA只有掌握大量的知识, 花费大量的时间才能调整内存的使用, 但是在11g版本中, 内存调整大多可以自动完成。

Oracle实例中的内存使用分为两类:程序全局区域 (Program Global Area, PGA) 和系统全局区域 (System Global Area, SGA) , 前者专门供每个会话使用, 后者由所有Oracle进程共享。从9i版本开始, PGA的管理实现了自动化, 从10g版本开始, SGA的管理实现了自动化, 11g版本可同时自动管理PGA和SGA。

2.1 PGA内存管理

针对Oracle实例的用户会话由连接到服务器进程的用户进程组成。用户进程生成SQL语句, 并将它们发送到服务器进程供执行, 这就是客户端与服务器的分工。与服务器进程关联在一起的是非共享内存块:PAG。在执行SQL语句时, 服务器进程使用PGA来存储会话特有的数据, 包括:临时表、排序表、归并位图、变量、调用堆栈。PGA中的某些数据必须使用内存。例如, 如果会话的调用堆栈需要内存, 那么, 相应的内存必须可供使用。而对于其他存储结构, 例如临时表存储, 使用PGA的效果是不错的, 但PGA并不是必需的, 因为可以将数据写到基于磁盘的存储结构中, 但是这会对性能产生负面影响。Oracle强烈建议使用自动管理PGA内存。实现自动PGA内存管理, 需要设置PGA内存分配总量 (所有会话需要量之和) 的目标, 此后, Oracle实例将根据需要, 从总量中为会话分配内存, 在某个会话执行完语句后, 此会话使用的PGA可以分配给另一会话。在任何时刻, 只有某些已经连接上的会话需要任何可转让的PGA内存, 即使会话处于闲置状态, 也都需要一定量的PGA内存来保留当前会话的状态, 但总体看来, 这会留下足够的空间使正在实际运行语句的会话获得需要的内存。

使用两个实例参数来启用PGA内存的自动管理:WORKAREA_SIZE_POLICY, PGA_AGGREGAT_TARGET, WORKAR-EA_SIZE_POLICY的默认值是AUTO, 就是自动将PGA分配给用户, 同时力求将PGA分配的总量保持在PGA_AGGREGAT_TAR-GET范围以内。

2.2 SGA内存管理

SGA包含多个内存结构, 这些结构的大小可以以独立方式调整, 主要有:共享池、数据库高速缓存区、大池、流池、Java池、日志缓冲区。分配给大池、Java池和流池的内存与转让无关, 原因是需要这样的内存, 或者相应的内容不可转让。如果这些结构不够大, 将发生错误;如果这些结构过大, 也不会提高性能。分配给共享池、数据库高速缓存区和日志缓存区的内存是可以转让的;如果达不到最优大小, 不会发生错误, 但性能会因此下降。共享池是一个例外:如果在较长时间内达不到最优大小, 将会发生错误。

Oracle公司同样建议对SGA内存进行自动管理。设置SGA的总大小, 实例依据总量将内存分配给各个结构, 确保不存在因SGA组件不够大带来错误, 且分配大于最小限度的内存使SGA组件可以最佳状态执行。根据需要调整组件的大小, 这样, 如果组件需要更多内存, 可以从具有多余空间的组件那里获取内存。要启用SGA自动管理, 则保留上述内存结构参数的默认值, 并设置一个参数, 来启用自动共享内存管理:SGA_TARGET, 在使用自动共享内存管理时, 实例将监视各个SGA组件的内存需求, 并根据需要将内存分配给组件, 如有必要, 会减少内存容量, 以便将内存分配总量控制在目标范围内。包含在目标范围的还有日志缓冲区, 其大小使用LOG_BUFFER参数进行设置。LOG_BUFFER的默认大小可能是正确的, 可将此参数设置得比默认值更大, 但这往往会导致性能下降, 如果将其设置得低于默认值, 将忽略相应设置。

2.3 Automatic Memory Management

使用Automatic Memory Management机制时, 通过设置MEMORY_TARGET这个参数, 就可以让Oracle实例在总体上管理服务器内存的使用。这允许Oracle根据需要, 在PGA和SGA之间转换内存, 从而将自动PGA管理和自动SGA管理又向前推进了一步。

自动内存管理会带来巨大的性能优势。在实例运行过程中, 无法根据活动模式的更改, 在SGA和PGA之间手工转换内存, 而且很多系统也无法同时为二者分配足够的内存, 来满足它们的峰值需求;自动内存管理能够根据需要, 在SGA和PGA之间转换内存, 以便在内存总量允许的范围内优化性能。必须由DBA和系统管理员共同确定总量大小, 如果DBA设置的上限过大, 以至于操作系统必须将SGA和PGA分页写入交换设备, 这将会失去意义;系统管理员将建议适当的最大值。

MEMORY_MAX_TARGET参数限制了MEMORY_TARGET参数的最大值不能超过。因此启用自动内存管理, 只要设置一个参数MEMORY_TARGET, 而不必设置上面列出的其他参数。

2.4 使用内存顾问程序

Oracle实例收集大量有关活动和性能的信息。这些统计信息收集到内存中, 并由MMON (Manageability Monitor) 后台进程定期转储到自动工作负荷仓库 (Automatic Workload Repository, AWR) , 这些统计信息供内存顾问程序使用。内存顾问程序是计算更改SGA和PGA内存结构大小的效果的工具。AWR工具使用顾问程序制定有关内存分配的决策, DBA可以通过各种视图或者Enterprise Management Database Control看到他们。通过查询V$pga_target_advice、V$sga_target_advice和V$memory_target_advice, 可以分别得到最佳的PGA、SGA和内存分配值。如果使用自动内存管理, 仅需要查询最后一个视图, 来确定Oracle实例总内存的最佳分配值。同样, 可以通过Enterprise Management Database Control, 使用顾问程序来收集有关内存分配的建议, 通过打开Memory Advisors链接, 可以分别查找SGA、PGA和Memory的当前设置大小和建议的最佳大小。

3 日常运行和维护

在数据库的长期运行过程中, 随着数据量的增加, 以及数据物理存储的变化, 数据库的性能会有所下降, 所以, 对数据库进行相关的日常维护, 也是提高数据库性能的重要手段。

3.1 归档旧的数据

遵循“二八”原则, 数据库中有很多数据很少被访问到, 所以应该对于这些“历史”数据, 进行相应的归档操作。如果是已经使用了分区的表, 可以通过分区合并和拆分, 进行数据归档。以此来降低查询数据时的磁盘I/O量, 减少DML操作时的锁冲突, 提高数据库性能。

3.2 管理无效对象和无用对象

决定性能的另一关键因素是数据库中各种对象的状态, 如果PL/SQL对象是无效的 (INVALID) , 则会对性能产生负面影响, 也可能导致错误;如果无法使用索引, 那么SQL语句的执行速度可能大大降低, 并更密集地使用资源。应该识别、了解和修复所有无效对象和不可用的对象。

1) 无效对象

存储的PL/SQL是数据字典中编译为PL/SQL对象并在其中保持的代码, 可以是过程、函数、触发器、程序包或对象类型。这些对象大多数会引用数据对象 (例如表) 。在编译对象时, 编译器将检查器引用的数据对象, 以便确认代码的定义正确。如果编译时发现引用的数据对象不存在, 会将该对象标记为无效;但是对象可能在创建一段时间之后变得无效。DBA_OBJECTS视图包含STATUS列, 该列标记对象的状态是有效还是无效。如果有相关的无效对象, 应该进行删除或者修复。

2) 无用的索引

一个索引由若干按照顺序排列的索引键值组成, 其中每个索引键值都具有相关联的rowid, rowid是索引键引用的行的物理位置的指针。如果某个表的rowid发生变化, 那么索引就会被标记为无用。索引变得无用的原因有许多种, 其中最常见的是使用Alter table……move命令移动了指定的表, 会改变所有行的物理位置, 因此索引被指向错误的位置, 对于分区表的分区调整, 也同样会产生无用索引。随着时间的推移, 执行了许多影响行键值的删除和更新操作, 索引往往会变得无用。Oracle会发现这个错误, 从而不允许使用该索引。

在Oracle 11g版本中, 如果某条SQL语句试图使用无用的索引, 那么查询会重新使用不需要该索引的执行计划, SQL语句的执行总会成功, 不过查询的性能会显著降低。这种方式由实例参数SKIP_UNUSABLE_INDEXES控制, 它的默认值是TRUE。如果希望在查询中使用到无用索引时返回错误消息, 那么可以执行Alter System Set SKIP_UNUSABLE_INDEXES=FALSE。通过查询DBA_INDEXES视图, 运行Select owner, index_name from dba_indexes where status=’UNUSABLE’, 可以查找变得无用的索引, 并使用Alter Index……Rebuild命令重新创建该索引。重建索引是数据库正常维护工作的一部分。

3.3 消除数据碎片

碎片会阻碍数据库的空间管理, 但总的说来, 一个段中的盘区量的多少总是会影响数据库性能。拥有很多跨多个数据文件的不连续盘区的位图索引就是一个大的性能问题。可以使用正确的盘区大小以消除碎片, 对于已经有碎片的数据表, 可以创建一个新表空间并把数据移到其中。

3.4 增加日志文件的大小

增加日志文件的大小和LOG_CHECKPOINT_INTERVAL以提高速度, 如果想让大量的INSERT、UPDATE和DELETE操作速度更快, 可以增加日志文件大小, 并确保这些文件在最快的磁盘上。Oracle依赖于联机重做日志文件来记录事务处理。每次数据库中发生一次事务处理, 联机重做日志文件中就会增加一个条目。如果增大分配给日志的空间, 就可以提高性能, 没有提交的事务同样会生成日志条目, 因为它们生成撤销记录, 这些撤销记录也写入到重做日志。增加日志文件的大小, 从而增加处理大型IN-SERTS、DELETES和UPDATES (DMLs) 操作的规模。

3.5 配置UNDO表空间

回滚段保存了在一次更新和删除期间内的数据快照, 如果初始化参数UNDO_MANAGEMENT=MANUAL, 那么就可以像Oracle前面的版本一样使用回滚段。如果初始化参数UNDO_MANAGEMENT=AUTO, 就使用撤销表空间管理。当事务回滚时, 就要用到数据快照, 如果把数据库设置为使用回滚段, 要为各个回滚段保留多个表空间, 这样用户就不会在同一个表空间中出现争用现象。在Oracle 9i中, 提出了一个管理Rollback或UNDO数据的新办法, 就是使用UNDO表空间, 大大简化了对事务的管理。在回滚段中, 撤销块会根据需要被新的事务重写, 因而要保证有足够大的回滚段可用于事务。从而避免执行大的事务时发生快照太旧的错误, 并且保证有足够的回滚段来维护数据库中的常规活动, 从而最小化回滚段的争用。为了利用自动撤销管理, 可以在数据库中创建UNDO类型的表空间。并在初始化文件中指定3个新的参数:UNDO_MANAGEMENT=AUTO, UNDO_TABLESPACE=UN-DOTBS1, UNDO_RETENTION=时间值, UNDO_RETENTION初始化参数用来指定撤销数据被提交之后保留在表空间中的数据值 (秒) , 这是使用撤销表空间的真正优点, 因为不同于传统的回滚段, 数据库至少会尝试为长期运行的查询维护较早版本的数据。

如果将UNDO_MANAGEMENT设置为AUTO, 即使用自动撤销管理, 就要将UNDO_TABLESPACE配置一个具体的表空间, 如果没有配置, 则使用SYSTEM表空间, 这将会影响数据库性能。

通过V$UNDOSTAT视图可以监控实例中当前事务使用UNDO表空间的情况, 视图中的每行表示在过去24小时里每隔10分钟UNDO表空间的使用情况、事务量和查询长度等信息的统计快照, 通过分析这些信息可以对UNDO表空间进行重新配置。

4 结束语

有关Oracle数据库性能优化的方法还有很多, 例如配置RAC、实现Data Guard以及SQL查询优化[4]等, 相关的论文有很多, 这里不再讨论。

总之, 在硬件设备既定的情况下, 通过上述的相关配置, 能够进一步的提高和优化Oracle数据库的性能, 实现一个功能强大的数据库管理平台。

参考文献

[1]Niemiec, Richard J.Oracle Database 10g Performance Tuning Tips and Techniques[M].Osborne/McGraw-Hill, 2007:65-74.

[2]谭怀远.基于海量数据的数据库设计与优化[M].北京:电子工业出版社, 2011:1-3.

[3]John Watson.OCA Oracle Database 11g:Administration I Exam Guide (Exam 1Z0-052) [M].Osborne/McGraw-Hill, 2008:377-380.

数据库配置优化 第2篇

金华市地处长三角经济圈南翼, 是浙江中西部中心城市和省域重要交通、信息枢纽。改革开放以来, 金华市遵循经济发展的客观规律, 大力发展县域经济、民营经济、商贸经济, 从一个传统的农业大市逐步发展成为工业强市和市场大市, 经济发展整体上呈现出较高的年均增长速度, 2012年全市实现生产总值2700亿元, 人均GDP达57468元 (折合9104美元) , 成为浙江最具发展活力和潜力的地区之一。根据浙中城市群规划 (2008~2020) , 包括金华市域的9个县 (市、区) , 以及衢州市的龙游县、丽水市的缙云县, 将共同组建浙中城市群。浙中城市群是浙江省继杭州湾城市群、温台城市群之后, 又一个接轨上海、融入长三角、参与全球竞争的三大主体城市群。浙中城市群作为浙江省特色先进制造业、装备制造业和文化产业基地, 以国际商贸城、特色五金基地为依托, 未来将成为浙江省重要的经济发展增长极。

伴随着经济的不断增长, 金华市金融行业也呈现出较好的势头, 银行、证券、保险、信托、租赁等机构齐头并进。2012年金融业增加值已达到228.4亿元, 金融业增加值占GDP的比重为8.4%。金融机构体系日益完善, 金融系统综合实力大幅提升, 截至2012年末, 金华市共有各类银行业法人机构42家, 营业网点超过1000个, 资产总额达6363亿元。2012年金华市实现金融机构本外币各项存款余额为5324.39亿元, 本外币各项贷款余额为4346.85亿元。全市保险机构全年保费收入106.52亿元, 其中财产险保费收入44.77亿元, 人身险保费收入61.75亿元。全市证券成交6776.3亿元, 客户证券资金总额586.31亿元。全市实现金融保险营业税4.32亿元, 占地方税收收入的2.4%。金融业已成为金华经济发展极为重要的产业, 发展潜力巨大。

金融发展与经济发展的关系一直是国内外经济学者的研究热点。大量研究表明, 通过优化区域金融资源配置, 提高资金使用效率, 可以实现区域内金融与经济的互动发展。本文将通过收集相关的金融面板数据, 从实证的角度研究金华市金融资源与经济发展之间的关系, 以期为金华市金融资源的优化配置提供相关理论依据和建议。

2 指标选取与数据分析

2.1 指标的选取

根据区域金融的运行机制, 金融对区域经济的支持主要通过金融市场的资金配置, 主要包括商业银行体系、证券市场与保险市场三个领域, 然而由于区域经济还是比较依赖于商业银行的资金供给, 股票上市融资所占比重相对较低。因此, 关于区域经济增长方面的指标, 本文选择地区实现国内生产总值增长率 (GDP) 来反映区域经济发展状况。关于金融发展方面, 本文选取了金融机构本外币各项存款余额增长率 (Deposit) 、金融机构本外币各项贷款余额增长率 (Loan) 、保险机构全年保费收入增长率 (Insurance) 三个指标。

2.2 数据的收集

本文选择金华市2000~2012年作为实证研究的样本时期, 数据来源于《金华市国民经济和社会发展统计公报2000~2012》、《金华市统计年鉴2000~2012》, 具体见表1。

2.3 数据的分析

从2000~2012年的数据看, 金华市经济发展与金融发展之间的走势基本还是一致的, 从图1可以看出, GDP的增长与同期贷款、存款和保险的增长率能基本保持同步, 除了2009年, 由于受到金融危机影响, 即便在贷款规模扩大的情况下, 区域的GDP增长还是处在低点。为了对各变量的平稳性进行检验, 本文还利用Eviews.6.0软件采用ADF检验法对各个变量依次进行了ADF检验。检验结果表明GDP、Deposit、Loan、Insurance各变量之间存在协整关系的可能性。在后续的EG协整检验结果表明GDP与Deposit、GDP与Loan、GDP与Insurance之间均存在协整关系, 说明各变量间具有长期稳定的均衡关系。在后续进行Granger因果检验时, 相关结果表明:GDP与Deposit、GDP与Loan、GDP与Insurance之间均存在Granger因果关系, 其中GDP与Loan较为突出, 说明贷款增长对经济的促进作用更为明显。

3 结论和建议

本文对2000~2012年金华市的区域经济增长与金融支持的关系进行了实证分析, 研究结果表明:区域金融支持与经济增长之间存在着较为稳定的关系, 金融支持是区域经济增长的原因, 尤其以贷款余额对区域经济的增长起到非常关键的作用。基于以上研究对金华市金融资源优化提出如下建议:

3.1 优化信贷结构, 促进经济结构调整

当前, 金华市正处在转变发展方式和调整经济结构的关键时期, 必须充分利用金融资源, 优化信贷结构, 着眼区域经济大局, 支持实体经济的发展。根据国家宏观调控政策, 坚持原则, 利用信贷调节机制, 淘汰落后、过剩的产能, 促进节能减排, 支持节能环保、低碳经济项目。在行业投向上, 重点支持工业, 继续扶持农业, 适当加大对第三产业投入。在信贷资金配给时应该关注汽车制造、装备制造、五金、医药和种养殖业等优势产业和集群。中小企业在国民经济中具有重要的作用。据统计资料, 2012年金华市企业总数已突破20万家, 中小企业占了其中的99%, 提供了约80%的就业岗位, 在某种程度上影响着地区经济的稳定和发展, 各金融机构应该创新产品, 为中小企业“量身定做”, 助推中小企业健康发展。

3.2 拓宽渠道, 鼓励更多企业上市直接融资

一直以来, 我国经济比较依赖通过金融中介机构实现资金融通 (银行信贷为主) , 资本市场还不发达, 企业通过股票上市获得融资的机会还是很少的。金华地区也存在这个现象:根据统计, 目前金华市企业总数已突破20万家, 在贷款规模方面2012年金华市金融机构本外币各项贷款余额已达4346.85亿元, 在企业上市融资方面, 截至2011年金华市也只有尖峰集团 (600668) 、小商品城 (600415) 等不足20家企业在A股或境外股票市场上市融资, 融资总量大约在80亿左右。今后, 金华市应该鼓励和扶持企业去把握资本市场发展新机遇, 增强经济发展的内生动力。以中小板和创业板为重点, 出台专门的扶持政策, 争取更多企业成功上市, 着力提高直接融资比重。

3.3 引导科学理财, 拉动居民消费

2012年, 金华市金融机构本外币各项存款余额达5324.39亿元, 城乡居民人均储蓄额近5.5万元, 可见在城乡居民中蕴藏着巨大的潜在消费力。金华市的城镇化发展, 尤其是浙中城市群的发展带动效应, 今后城乡居民的消费水平会进一步提升。相比城市居民, 广大农民朋友的理财理念有待引导和转变。当前, 农村富裕起来的广大农民朋友, 渴望财富增值的愿望日益强烈, 但由于金融知识比较欠缺, 导致广大农民朋友理财观念比较单一。一方面在大多数的老百姓眼里“投资理财=银行=储蓄所”, 个人的金融投资给老百姓带来的不外乎就是“利息”, 投资理财服务也仅为“存、汇、兑”。另一方面, 由于缺乏法律和风险意识, 在农村地区经常出现非法集资、聚众赌博等现象。金融机构应该引导居民科学理财, 让老百姓转变消费观念。在金融业务日益发展的今天, 金融机构应该进一步创新产品和服务, 更好地满足消费者的各种需求, 有效支持个人消费领域的融资需求, 进而释放潜在消费力, 拉动内需, 促进经济增长。

3.4 发挥保障功能, 加快保险业的发展

近些年, 保险业对经济增长的贡献越来越重要, 保险已渗透到社会与经济的各领域, 主要体现在保险机构的创新与服务上。目前金华市保险市场已初步成型, 但整体发展水平有待提高。今后应加大力度普及保险知识, 提高全民保险意识。各保险机构可以充分利用义乌国际贸易综合改革和融体制创新改革的机会, 推动保险业的创新和发展。

摘要：金华市地处长三角经济圈南翼, 根据浙江省的发展规划, 金华市域以及衢州市、丽水市部分县市将共同组建浙中城市群, 成为浙江省继杭州湾城市群、温台城市群之后, 又一个接轨上海、融入长三角的第三大主体城市群。金融被认为是经济的核心, 充裕的金融资源是区域经济发展的前提条件, 实践证明金融资源配置效率愈高, 区域经济发展动力就越强劲。基于面板数据对金华市金融发展与经济增长关系进行实证研究, 并在此基础上就金华市金融资源的优化配置提供相关理论依据和建议。

关键词：金融资源,优化配置,面板数据

参考文献

[1]康继军.中国各地区的市场化进程对经济增长的影响[J].财经科学, 2005 (6) .

动态配置的移动数据库模型设计 第3篇

1.1 Agent概念

Agent一词直译为“代理”, 也有人把它称为“智能代理”, Agent的研究起源于人工智能领域。从广义的角度来看, Agent应当包括:反应性、自治性、社会性和自发性。从狭义的角度来看, Agent还应具有某些通常人类的特性。从以上对Agent特性的分析我们可以给Agent一个简单的定义:Agent是一种处于特定环境下的、能感知环境的计算机系统, 能够实现设计者和使用者的一系列目标, 并能在那种环境下灵活地、自主地运行计算实体或程序。智能Agent提供了一种新的计算和问题求解方式, 提供了一种远程智能程序设计的方法。

1.2 多Agent系统

多Agent系统是由多个相互作用、相互联系的Agent构成的系统。其协作求解能力超过了单个Agent, 协调、协作求解问题是多Agent系统的主要研究内容。在多Agent系统中, 人们所关心的是如何将已有的A g e n t组织起来, 共同完成单个Agent无法胜任的工作。现实系统大多属于多Agent系统。

1.3 移动Agent

移动Agent可在网络各主机间自由移动, 在某个环境中被初建后, 移动Agent可携带自身状态和代码在网络中移动到另一环境中去, 并可在该环境中恢复执行。移动Agent是代码、数据以及执行语句的软件包, 它可以在执行过程中有目的地、自治地在网络中移动, 利用与分布资源的局部交互而完成分布任务的软件实体。移动Agent是传统Client/Server分布计算的扩展方式, 因为它可以给分布计算带来更多的灵活性、高效性、可靠性和智能性, 所以移动Agent越来越受到重视。

2 基于Agent移动数据库系统体系结构

2.1 移动数据库体系结构的演变

基于移动环境下的移动数据库系统与传统的基于固定网络环境下的数据库系统相比, 具有用户数量变化巨大、众多异构数据过于集中、大量与位置相关的信息管理开销剧增等特点。因而要求移动数据库系统应具有更好的伸缩性、模糊性和灵活性, 但其仍是传统分布式数据库系统的扩展, 可以将移动数据库系统看作是客户与固定服务器节点是动态链接的分布式系统。其体系结构演变如图1所示。

Agent作为“下一代的分布式计算技术”, 是一种新的网络计算技术, 它具有灵活性、移动性、自治性和代理功能, 能够根据需要来选择执行地点, 从而能够有效地节省网络带宽, 缩短传输延迟并充分利用网络计算资源以减轻移动终端的计算负载, 在网络断接的情况下提供对数据的访问。由于其对于移动系统有效的支持, 人们逐渐在移动数据库中使用A g e n t技术。

根据Agent位置和功能, 可以将使用Agent的系统结构分为下面几类:

2.1.1 客户端/客户Agent/服务器端结构

在这个模型中的客户Agent相当于一个驻留在本地客户机上的局部服务器代理。在该结构的工作方式是:移动客户端的Agent通过: (1) 、缓存客户端需要访问的数据; (2) 、断接期间模拟正常运行期间服务器的操作, 维护所有的更新日志; (3) 、重新连接时将数据进行集成, 来完成对移动客户的支持。

2.1.2 客户端/服务器Agent/服务器端结构

移动环境中, 用户有可能需要服务器完成计算密集型的操作。这种情况下, 客户端有限的资源不能满足缓存空间的需求, 此时就需要在固定网络上设定一个Agent, 收集客户端的需求, 对多个客户的请求加以总结后再向服务器提交。客户端/服务器Agent/服务器端结构通过驻留在服务器端的Agent起联系二者的桥梁作用。断开前, 客户端将请求传递给Agent;断开后, Agent代替客户端与服务器端交互完成请求;客户端与服务器端再次连接成功后, Agent将最终结果传递给客户端从而结束整个任务。这种结构一定程度上消除了上述的不良影响, 但在真正的移动计算环境下仍难以满足应用需求。如众多的移动客户机频繁在不同网络中过区切换时, 大量与位置相关的信息在移动客户机和固定服务器之间流动。

2.1.3 客户端/客户Agent/服务器Agent/服务器结构

实际应用过程中, 系统中只存在一个Agent存在一定的问题, 不论这个Agent在哪端, 对于通讯的优化只能是单方向的, 为了解决这一问题, 开发了具有一对Agent的应用结构。该结构将Agent划分为两个部分:服务器端Agent (Server Agent) 如同在服务器端的本地客户机代理, 这一点同客户端/服务器端Agent/服务器端结构一致;客户端Agent (Client Agent) 相当于一个驻留在本地客户机上的局部服务器代理。这样基于移动环境下的相关事务均交由两者的Agent去共同协作完成, 而这一切对客户机和服务器来说都是透明的。客户端/客户Agent/服务器Agent/服务器结构模型可以灵活地处理断接操作。在Client-side Agent上可以进行局部数据缓存, 这个缓存可以在一定程度满足断接情况下客户的数据需求。缓存的命中丢失可以由Agent进行排队处理, 一旦再次连接成功就可以解决命中丢失的问题, 对于弱连接的处理方法类似。

2.1.4 DCMDB体系结构

动态配置的移动数据库 (DynamiCallyconfigurable Mobile Database, DCMDB) 系统模型是以软件Agent技术作为设计的基础的, 力求达到以下几点目标:

(1) .实用性:DCMDB作为一种移动事务处理模型, 旨在基于目前已有的移动计算环境而设计的, 所以它可以在不改变任何移动计算基础设施的情况下在目前的异构的环境中得以实现。这就使D C M D B模型具有了良好的实用性和通用性, 是对现有的移动计算环境的有力支持, 为研究移动计算的其他领域提供了线索。

(2) .效率:本文采用的移动Agent技术是利用具有智能性的Agent来处理移动事务, 移动终端将事务交给Agent, Agent将最终的结果返回给终端, 从而减少网络的传输, 节省了带宽。

(3) .可扩展性:移动计算环境是一种分布式的异构环境, 基于传统的技术搭建的网络环境很难做到将各种异构设备整合, 本文旨在提出一种可以动态配置的移动数据库模型, 该模型将屏蔽成员间的异构性, 使其变得透明, 对异构成员的加入带来极大便利。

(4) .查询优化:传统的移动查询采用远程查询数据库的SQL查询方法, 基于Agent的事务处理办法, 把查询任务存储到一个可通过网络进行移动的Agent上, Agent将移动到服务器上, 执行查询并存储结论, 然后返回到用户并打印结果。在这个过程中, 我们把查询任务分解为单个的查询方法, 而这些指令在网络上的合适地点会被唤醒并执行。通过将移动Agent技术引入移动数据库中, 有助于实现移动数据库查询优化。

2.2 基于DCMDB的数据库模型设计

本文提出三层构架, 模型如图2所示。

2.2.1 移动终端层

DCMD B中的所有具备事务处理能力的移动设备都属于这一层。在这一层中, DCMDB模型提供了一种既适用于事务请求、提交又同时适用于事务接受、处理的双向策略, 在这一层中主要活跃着两种类型的静态Agent, 它们是事务管理Agent和移动代理Agent。

事务管理Agent主要负责将用户 (或用户应用程序) 提交的移动事务进行初步的分析和处理, 它将事务划分为本地事务和全局事务, 将本地事务交于本地的数据库服务器处理, 而将那些需要在其他单元中处理的移动事务交给移动代理Agent。

移动代理Agent则主要负责处理全局事务和远程事务或者是作为本地数据库和无线网络数据库服务器的一种接口。将全局事务负于移动Agent层上然后移动到相应的处理单元上执行。另外, 移动代理Agent负责创建各种移动Agent, 同时也负责将移动Agent层反馈回来的本地事务提交到事务管理Agent进行处理。

2.2.2 移动代理层 (移动Agent层)

该层包含了用来连接各个移动终端和服务器, 并处理个模块之间信息交互的所有Agent。

查询Agent:该Agent负责所有查询任务, 包括把数据查询任务提交到服务器以及查询本地事务该提交到哪个移动终端层处理。

更新Agent:负责所有更新任务, 包括数据的更新, 以及当一个新的移动终端层单元加入时, 负责收集该各种异构数据库模型。

结果Agent:具有将数据库的查询结果运载回到需要这些查询结果的移动单元上的功能。

暂存Agent:当一个查询子事务在一个移动单元上获得了部分的查询结果的时候, 有时有必要通过一个暂存Agent将这个移动单元定义成一个暂时的存储设备, 暂存这些查询结果。

2.2.3 服务器层

该层用来管理所有全局事务以及保证数据库的一致性。提供相关的执行接口, 将子查询转化成本地查询, 触发本地数据库事务。查询结果转换成统一的XML格式, 返回移动代理层。

3 结论

本文介绍了智能Agent的概念和结构, 然后介绍了多Agent技术和移动Agent, 并且分析了移动数据库体系结构的演变, 比较他们的优缺点, 给出了移动计算环境中的动态可配置的移动数据库的特点。以此为设计目标, 设计了一种基于Agent技术的动态可配置移动数据库系统模型;给出了模型架构的三层结构说明。

摘要：移动计算技术的飞速发展, 使得用户通过移动客户机随时随地访问分布式数据库上的信息成为可能。本文根据移动数据库的特点和目标, 将智能Agent技术应用其中, 提出一种动态配置的移动数据库系统 (DCMDB) 模型, 提供一个可以动态接入各种异构的、自制的和分布式的移动数据库系统体系结构。

关键词：DCMDB,Agent,移动数据库

参考文献

[1]张强, 何云斌.移动数据库中移动Agent技术的应用与研究.信息技术.2006.9, 115-126

[2]徐小龙, 王汝传.基于智能Agent技术构建移动数据库系统模型的研究与实现.计算机工程与应用.2003.36

[3]张亚娟, 康慕宁, 邓正宏, 张鹏.基于移动Agent嵌入式移动数据库系统的研究.计算机工程与设计.2007.7

国防资源优化配置研究 第4篇

一、我国国防资源配置的现状及问题

近年来, 军队坚决贯彻落实胡主席的指示要求, 深入探索管好、用好资源的新机制, 较好地调控了国防资源的投向和投量, 提升了有限资源的效益, 有力地推进了军队重点领域方向的建设和军队建设的全面发展。然而, 由于思想认识、体制机制等深层次矛盾和问题的长期存在, 且探索尚处于起步中, 我军在资源规划和配置上不可避免地存在各种问题, 主要有:

1、国防建设规划、计划与国防资源配置的衔接不够紧密。

一是我军制订全军建设规划、计划和编制军费预算是由不同部门完成的, 全军建设规划计划由总参作战部制定, 而资源增量配置由总后财务部通过编制军费预算实现, 两个部门的这两项工作尚未协调统一起来, 缺乏一个权威的系统管理机构。二是预算编制时间与工作任务计划时间脱节。预算的编制是根据任务特点、建设规模来安排的, 客观上要求预算编制时间与工作任务计划时间一致, 但实际上并不同步, 各级的年度预算一般要到三、四月份才能最终确定并付诸实施, 而预算年度从1月1日就开始了。预算审批与执行有3—4个月的时滞。

2、政府和军队在国防资源配置上

没有充分地发挥宏观调控能力, 不注重资源的动态效用和长远效用。目前, 政府和军队在国防资源配置上存在的主要问题是缺乏长远规划, 短视行为严重。国防资源一旦分配下去, 资源就“静止”在一家, 军队很少去考虑怎样使资源在一定的时空范围内为更多的需求者服务, 实现共享, 简单重复建设多。尽管政府大力提倡资源共享, 但军队各级单位多年来所形成的“为我所有”的资源占有观和使用观, 再加上没有具体措施作保证, 使得资源共享难以实现, “共享”只能成为一种“设想”。同时, 由于缺少一个自下而上的中长期经费保障计划, 造成国防建设客观要求的连续性和时间序列上人为的年度分割的矛盾日益突出。

3、国防资源的多头管理给资源的统筹安排使用造成一定困难。

一方面, 后勤财务部门应该在中央军委和各级党委的统一领导下, 对所有的军费活动进行预算管理, 但实际上, 军队内部“多头”向政府编报预算, 政府多渠道向军队拨款, 财权财力统管艰难;军费管理在军队内部出现了后勤财务和装备财务“两条线”并列运行局面;在经费分配方面, 现行体制要求事业经费由事业部门和财务部门共同管理, 但实际上是“多头”管理;另一方面, 我军利益主体多元化, 各业务部门资源分配的自主权较大, 作为预算职能部门的财务部门在预算体制中的地位受到严重削弱, “权”“责”不一致的现象越来越明显, 弱化了军队建设规划计划的主导功能。

二、实现国防资源优化配置的具体路径

国防资源配置是关系到国防资源能否有效地转化为战斗力和保障力的高层次管理决策问题, 其制度模式的选择直接影响国防资源的规模和投入产出效率。因此, 国防资源的投入必须把远期的战略规划、中期的建设计划和当前的预算工作结合成一体, 形成一个滚动性的管理过程, 必须建立以需求牵引、体系统一、规范运行为基本特征的规划—计划—预算机制。

1、需求牵引。

由于国防资源的有限性, 在国防资源配置时应当保证重点, 以国家的战略目标所决定的国防资源需求为牵引引导国防资源的配置, 真正把国防资源的规划、计划、预算与国防战略目标的制定结合为一体, 在进行国防资源的规划、计划、预算时, 一是要从国际安全环境考虑, 评估国家安全利益受到的威胁;二是制定应对这些威胁和保卫国家安全的国防政策;三是确定能够贯彻这种国防政策的力量、武器和人力的最有效率的组合方案;四是分析各方案的成本效益与国家财政的承担能力, 确定最优的国防资源配置方案, 制定国防预算。

2、体系统一。

为保证国防资源配置计划安排始终以需求为牵引, 应该建立一套行之有效的制度体系。首先, 建立一个由国家主席兼军委主席、国务院总理、国家发展计划委员会主任、中央军委常委以及则政部部长和国家战略情报机构共同组成的委员会, 通过委员会讨论决策, 根据对国家安全威胁的估计, 提出保证国家安全和利益的基本战略、长远目标和各种设想方案。其次, 要建立一个各军兵种领导共同参与的预算决策委员会, 对各军兵种的发展予以统筹规划, 进而制订各军兵种的发展规划。最后, 在具体的国防资源分配上, 必须建立一个独立的、专职的、由高学历专家组成的国防预算编制机构, 保证国防资源分配的科学性。

3、规范运行。

针对我国现行的实际情况, 应该要重构国防资源规划、计划和预算程序, 建立能够将规划、计划和预算结合起来的战略决策机构, 将国防和军队长期建设规划、中期建设规划与年度预算编制有机结合起来, 统筹考虑, 统一组织, 并建立一整套规范的实施程序和规则;要建立科学的预算决策制衡机制。要建立严格的国防资源配置执行制度, 对规划、计划和预算, 实行制度化的财力控制, 确保计划落实;要完善国防规划、计划和预算相关法律法规体系, 围绕《国防预算法》制定一整套相关的法规条例, 形成一个层次分明、完整配套的国防预算法规体系。

参考文献

[1]孙宏红、肖晓勇、匡竟:《国防预算制度运行效率博弈分析》, 《军事经济研究》, 2008年第11期。

[2]孙邦栋、周主将:《美国国防资源配置程序概况及启示》, 《当代经济》, 2008年第2期。

热泵供暖机组的优化配置 第5篇

影响热泵节能效果的因素有很多, 但其中建筑负荷指标大、机组容量大、机组容量搭配不当, 系统适应负荷变化的能力差等原因, 是影响热泵节能效果的一个重要因素。

1 安装负荷与供暖热负荷的关系

热泵供暖设备容量配置的依据是采暖设计热负荷, 即在采暖室外计算温度条件下, 为保持室内计算温度, 单位时间需要由热泵提供给建筑的热量, 是确定供热设备容量的重要指标。采暖室外计算温度是将统计期内的历年日平均温度进行升序排列, 按历年平均不保证5天时间的原则对数据进行筛选计算得到的。可以说, 在整个采暖季, 除了这5天之外, 采暖设备的容量均可满足建筑对热负荷的需求。

而建筑实际的供暖热负荷随着室外温度的变化不断变化, 绝大多数时间, 热泵系统工作在部分设计负荷状态下。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 (GB50736-2012) 规定:“集中空调系统的冷水 (热泵) 机组台数及单机制冷量 (制热量) 选择, 应能适应空调负荷全年变化规律, 满足季节及部分负荷要求。”

供暖热负荷的大小主要取决于当地的室外温度, 与室内、外温差成正比关系, 即:

式中:Qn-室外温度tw时的供暖热负荷;tn供暖室内计算温度; t'w-供暖室外计算温度;Q'n-供暖设计热负荷。

以北京地区为例, 当采暖室外计算温度=t'w-7.6℃, 室内计算温度tn取18℃, 当室外温度tw=5℃时, 供暖热负荷为设计热负荷的50%, 在供暖室外平均温度-0.7℃时, 供暖热负荷为设计热负荷的73%。

对北京市典型气象年气象资料的整理分析, 得出北京地区建筑不同室外温度下的负荷率与延续时间, 见表1。

可见, 供暖设备配备容量绝大多数时间大于建筑实际需求, 供暖设备根据室外温度调节供热量对节能降耗就显得尤为重要。

2 不同容量机组搭配能耗分析

GB50736-2012规定, 集中空调系统的冷水 (热泵) 机组不宜少于两台。实际工程中, 通常选用2~3台热泵机组, 机组类型、容量一般均不超过2种。

当选用多台机组时, 涉及到两方面的问题:一方面各机组容量的大小, 即各机组承担建筑设计热负荷的比例为多少;另一方面涉及机组的运行策略, 即当有两台以上机组同时运行时, 有两种运行方式:一是各机组平均承担建筑负荷;二是部分机组满负荷运行, 部分机组按需运行。通常情况下, 以第一种策略运行较为节能, 这也是本文分析的运行方式。

2~3台机组的容量搭配方案有8种, 见表2。

表2中各种方案供暖季热泵机组总能耗按下式计算:

式中:Qn-某一室外温度下的建筑热负荷;xi-某台机组负担建筑负荷百分比;COPi-机组该工况下的性能系数;Ti-温度累计小时数;N同时运行的机组台数;M-整个供暖季不同负荷率的时段数。

可以看出, 上式的计算结果由热泵机组不同负荷率下的COPi值决定。而COPi受机组蒸发温度、冷凝温度、水流量和负荷率等多种因素的影响。一般情况下, 机组COPi都随着负荷降低先增加然后减小, 80%负荷时机组COPi最高, 50%负荷以下时, 机组性能会大幅降低。相同类型不同容量机组在相同负荷率时的COPi值会有所不同, 为计算方便, 本文假定它们的COPi值相等。

在北京市典型气象年条件下, 经计算, 2台机组不同容量搭配时能耗排序如表3。其中, 方案1能耗最大, 方案3能耗最小。

3台机组不同容量搭配时能耗排序如表4, 可以看出, 方案6能耗最大, 方案5、8能耗相等且最小。

2台机组能耗均大于3台机组的能耗, 其中2台相同容量机组 (即方案1) 的能耗最大, 2台机组容量各为设计容量30%、70%的组合方式最节能。3台机组组合方式中, 方案5、8的能耗相同, 且能耗最小。但相较方案5, 方案8更具优势, 该方案配置两台容量相同, 且容量较大的机组, 可以间歇运行, 利于低温热源温度场的恢复, 有利于机组性能系数的提高。

3结语

通过北京地区不同容量热泵机组搭配组合能耗分析发现:3台机组能耗小于2台机组, 2台机组以70%、30%负荷比组合能耗最小;3台机组以40%、40%、20%负荷比组合最具优势。

部分负荷工况下机组COP值对采暖季机组能耗影响较大, 只有提供机组不同负荷率下的准确COP值, 才能得出正确的分析结果。

机组容量搭配是设计阶段的任务, 而不同室外温度、不同负荷下系统的运行策略涉及到系统的运行管理, 需要有不同负荷下系统运行台数的控制策略, 在保障机组安全、供热效果的前提下, 实现按需供能, 将能耗降到最低。

本文计算并未涉及循环水泵的能耗。事实上, 当机组容量搭配得当, 每台热泵主机均能工作在高效率时, 与之配套的循环水泵也可工作在高效区, 避免了大马拉小车情况, 有利于系统输送能耗的降低。这种情况下, 可省去变频设备, 降低初投资。

我国研发经费配置与优化 第6篇

研发经费配置不仅体现在数量规模上, 更体现在结构上。研发经费配置结构是评价一个国家或地区技术创新能力强弱的重要根据。反映研发经费配置结构的指标主要有研发投入强度、研发经费来源结构、研发经费按执行部门分配结构、研发经费按活动类型分配结构等。下面根据这几个指标, 对发达国家研发经费配置的特点进行简要地分析。

1.1 研发经费投入强度较高

国际上通常以研发经费投入强度 (即研发经费占GDP的比重) 作为研发经费宏观结构指标。OECD (经济合作发展组织) 2007年1月公布的《主要科技指标》中的37个国家的科技指标数据显示:在37个国家中, 研发经费投入强度超过或接近2%的国家有18个, 其中:最高的以色列达到4.72%, 瑞典为4.27%, 芬兰、日本、冰岛、韩国和美国为3%左右, OECD成员国的研发经费投入强度平均为2.26% (见表1) 。

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

1.2 企业在研发经费来源结构中居于主体地位

研发经费来源结构, 即研发经费来源中企业筹集和政府筹集的比例。一般来说, 在企业成为技术创新主体前, 研发经费主要由政府筹集;随着经济发展和工业化程度的提高, 企业由技术创新非主体地位逐步过渡到技术创新主体地位, 研发经费来源中企业筹集的部分会越来越大。在发达国家, 企业是技术创新的主体, 因此, 企业通常是研发经费主要来源, 来自企业的研发经费占研发总经费的比例均超过50% (见表2) 。

(%)

90年代以来, 随着知识经济的兴起和经济全球化进程的加快, 企业依然在加大对研发经费的投入, 在美国、日本等发达国家, 来自企业的研发经费比例还是呈上升趋势。

1.3 企业是研发经费的主要执行部门

研发经费按执行部门的分配结构是反映研发资源配置的重要指标, 主要体现在研发经费在政府科研机构、企业、高等院校中的使用比例。在发达国家, 企业是技术创新的主体, 全社会的研发活动主要由企业执行, 因此, 从研发经费按执行部门的分配结构来看, 企业居第一位, 然后是高等学校和政府科研机构 (见表3) 。

(%)

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

在发达国家, 高等院校在科学研究中起着重要的作用, 高等院校占用的研发经费都高于政府科研机构。当今高等院校的功能正由教育向教育、科研、社会服务转变, 高等院校在社会经济发展中的作用越来越重要。高校不仅是人才培养的中心, 亦是知识生产的中心, 作为主要生产知识的研发活动, 高等院校居于重要地位, 也在情理之中。

1.4 研发经费支出类型结构相互协调

研发经费支出类型结构就是研发经费按研发活动的不同类型分配的比例关系。研发活动可分为三种类型:基础研究、应用研究、试验发展研究。基础研究是一种实验性或理论性研究, 它不以任何专门或特定的应用或使用为目的。应用研究是为了获得新知识而进行的创造性研究, 主要针对某一特定的目的或目标。试验发展研究是利用从基础研究、应用研究和实际经验所获得的现有知识, 为产生新的产品、材料和装置, 建立新的工艺、系统和服务等而进行的系统性工作。一般来讲, 按三种类型占有经费多少的顺序来看, 试验发展研究居于第一位, 其次是应用研究, 最后是基础研究 (见表4) 。只有三者相协调, 才能为经济持续发展提供不竭的动力, 而这要求研发经费支出在三者之间保持适当的比例关系。

(%)

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

2 我国研发经费配置的变化及特点

为了把握我国研发经费配置的变化及特点, 本文不仅对改革开放以来, 尤其90年代以来我国研发经费配置的纵向变化进行分析, 还通过与发达国家的横向比较进行分析。

2.1 虽然研发经费投入强度不断提高, 但仍然偏低

我国研发经费投入总额由1993年的256.2亿元人民币、世界第14位, 上升到2003年的1 539亿元人民币、世界第6位, 十年平均增长率达15.8%。随着我国研发经费投入规模的扩大, 研发投入强度也逐年提高。上世纪90年代, 我国研发投入强度一直在0.7%左右徘徊;1999年以后, 迅速上升, 2003年达到1.13%, 在发展中国家处于首位 (见表5) 。

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

由表1和表5对比可以看出, 尽管我国研发投入强度不断提高, 但同发达国家相比, 仍有很大的差距。我国研发投入强度不仅与发达国家相比有差距, 同我国经济发展水平的要求相比也有很大差距。根据联合国教科文组织研究, 研发投入强度与经济发展的阶段密切相关:在工业化初级阶段, 研发投入强度一般不超过1.5%;工业化中级阶段, 研发投入强度约为1.5%—2.5%;工业化高级阶段, 研发投入强度一般大于2.0%。

2003年我国人均GDP达9 030元人民币, 折合1 092美元, 按人均GDP水平衡量, 可以认为我国已进入工业化中级阶段的后期, 此阶段的研发投入强度一般应为1.5%—2.5%, 但我国2003年的研发投入强度仅为1.13%, 离最低点1.5%尚有一定差距。可以说我国经济发展水平已处于工业化中级阶段的后期, 但我国研发投入强度还处在工业化初级阶段的后期, 研发投入水平滞后经济发展水平几乎一个阶段。

2.2 研发经费来源结构不断改善, 但政府投入不足

由表6可以看出, 1990年之前, 我国研发经费来源结构一直是以政府为主, 1995年政府和企业的投入比例分别是50%和35%;2000年已过渡到企业为主, 2000年政府和企业的投入比例分别为25.3%和55.2%。

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

随着我国研发经费规模的扩大及投入强度的提高, 我国研发经费来源结构也由以政府筹资为主转变为以企业筹资为主。虽然一些专家学者对我国企业成为研发经费来源主体表示赞赏, 但笔者却有不同的看法, 如在我国2005年研发投入强度仅为1.31%的水平下, 研发经费来源于企业的部分却高达65.5%, 相对于我国企业目前的经济实力而言, 有些偏高, 而研发经费来源于政府的部分有些偏低, 在我国企业面临更加激烈的竞争环境和更大的研发风险的情况下, 仍需继续加大政府研发投入的力度。美国在1950年研发投入强度达1.0%, 此后的20多年间政府仍一直是研发经费投入的主体, 政府的研发投入比例都在50%以上, 直到1978年研发投入强度超过2.0%以后, 企业才成为研发经费来源主体。法国在1975年研发投入强度达到2.02%以后, 企业才成为研发经费来源主体。目前研发投入强度低于2.0%的发达国家, 如意大利 (2002年研发投入强度为1.16%) 、加拿大 (2003年研发投入强度为1.94%) 等国, 政府仍然是研发经费来源的主体。大多数发达国家在研发投入强度超过2.0%以后, 企业才成为研发经费来源的主体。我国在研发经费投入强度低于1.5%以下时, 企业就成为研发经费来源的主体, 显示出政府对研发经费投入力度不足。

2.3 企业已是研发经费的主要执行部门, 但高校的作用有待加强

由表7可以看出, 2000年前, 政府科研机构在我国研发活动中具有非常重要的地位。随着科技体制改革的推进, 1998年后, 有相当数量的政府科研机构改制为企业或与相关企业合并, 使政府科研机构支配的研发经费大幅度下降, 而企业支配的研发经费大幅度上升。

(%)

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

2000年以后, 我国研发经费支出部门结构同发达国家相比基本一致, 企业是研发活动的主要执行部门, 从全社会来说, 企业使用的研发经费比例最高。由于我国是计划经济向市场经济转型的国家, 由表3和表7对比可以看出, 我国政府研发机构占用的研发经费仍然明显高于发达国家。在发达国家, 高等院校在科学研究中起着重要的作用, 高等院校占用的研发经费都高于政府科研机构;而在我国, 高等院校占用的研发经费低于政府科研机构占用的研发经费。当今高等院校的功能正由教育向教育、科研、社会服务转变, 高等院校在社会经济发展中的作用越来越重要, 因此, 加大对高校的研发经费投入, 充分发挥高校在研发中的作用势在必行。

2.4 研发经费支出类型结构不合理, 基础研究投入偏低

由表8可以看出, 我国基础研究的经费投入稳定在5%—6%之间, 从未超过6%;应用研究的经费投入处于下降趋势之中, 由1996年的24.51%下降为2005年的17.70%;而试验发展研究处于上升趋势之中, 由1996年的70.49%上升为2005年的76.95%。

一般来讲, 世界各国用于基础研究的经费所占比重一般最小, 用于应用研究所占比例居中, 用于试验发展研究所占比重最大。由表4和表8的对比可以看出, 从我国研发活动三种类型的经费支出结构来看, 在总体趋势上同发达国家是一致的, 但发达国家基础研究占用研发经费都在10%以上, 法国甚至达到23.3%, 而我国2003年基础研究经费在研发经费支出总额中的比重仅为5.3%, 与其他国家相比是较低的。从历史发展来看, 我国这一比重长期稳定在5%左右, 并没有随着我国研发经费规模扩大和研发投入强度提高而改变。基础研究是新知识产生的源泉和新发明创造的先导, 是国家科技发展和国际竞争力提升的重要基础, 随着经济发展的转型, 我国正由技术引进向自主创新转变, 如果没有坚实的基础研究, 自主创新就失去了知识源泉。

(%)

资源来源:作者根据中国科技统计信息网整理。

3 优化我国研发经费配置的对策措施

3.1 激发企业对研发投入的积极性和主动性

我国研发投入强度不高, 根本原因在于我国研发经费投入规模太小, 企业对研发投入缺乏积极性和主动性。根据国家统计局2005年12月14日发布的经济普查第二号公报显示, 我国规模以上工业企业中仅有11.9%开展研发活动, 在大中型工业企业中, 开展研发活动的也只有38.4%, 说明我国近90%的规模以上工业企业和近60%的大中型工业企业对研发没有经费投入。

必须采取相关措施, 激发企业对研发经费投入的积极性和主动性。税收激励是发达国家鼓励企业加大研发经费投入常用的办法, 特别是对那些外部经济强的研发项目, 政府甚至给予财政补贴。如早在70年代, 日本政府规定, 凡是企业进行新技术、新产品的开发项目, 均可从政府那里得到占其研发费用10%—20%的经费补助。澳大利亚政府规定企业研发经费的10%可由政府通过免税的方式提供。

我国政府尽管也有鼓励创新的优惠政策, 但这些政策多偏重生产销售环节, 如许多地方政府规定, “经省级以上科技管理部门认定的高新技术产品可享受15%的所得税税率”, 这些所谓的高新技术产品完全可以通过企业引进先进技术生产出来, 而不一定通过企业自己研究开发出来, 也就是说没有研发经费的投入, 同样可以生产出高新技术产品来。所以, 激励政策应由偏重生产销售环节向偏重研究开发环节转移, 确立企业的研发活动为税收激励的重点, 如按研发费用达到企业销售额的一定比例来适用加计扣除的税收优惠, 将更能提高企业对研发经费投入的积极性和主动性。

3.2 继续加大政府对研发经费投入的力度

随着经济的发展和政府职能的转换, 政府财政支出中科技、教育等的投入比重应适当增加。改革开放以来, 我国教育投入占国家财政支出的比重保持稳定增加趋势, 而科技投入占国家财政支出的比重却是持续下降的趋势 (见表9) 。

数据来源:2006年中国科技统计年鉴。

在我国不仅企业缺乏对研发投入的积极性和主动性, 政府同样缺乏对研发经费投入的积极性和主动性, 地方政府更是如此。90年代以来, 我国经济实力大为增强, 各级政府财政支出不但没有增加对科技投入的比重, 反而降低对科技投入的比重, 与我国实施科教兴国战略极不相称。随着创新型国家建设的推进, 政府更应加大对研发投入的力度, 特别是加大对基础研究的投入。由于基础研究的外部性强, 企业对基础研究的投入兴趣不大, 所以政府必须承担对基础研究的投入, 政府研发经费增加的部分, 应更多地投入到基础研究和关键的应用研究。

3.3 加大对高等学校研发经费投入

在发达国家, 对高等学校的研发经费投入, 一般高于对政府研究机构的研发经费投入。而在我国, 对高等学校的研发经费投入低于对政府研究机构的研发经费投入, 这对我国技术创新和经济增长是不利的。贾鹏等人研究发现, 高等学校的研发经费投入对经济增长的影响明显大于政府研究机构的研发经费投入对经济增长的影响。同时, 加大对高等学校的研发经费投入还会有利于我国创新人才培养, 对建立创新型国家产生更广泛的、积极的影响。

随着技术的进步, 知识老化的速度越来越快, 因此, 高校教师需要不断吸取新的知识。高校教师通过参与研发活动更新知识结构, 从而大大提高自身的业务水平和科研能力;促进教学内容的更新和教学方法改进, 从而有利于学生从教师那里获得更多的新知识。通过参与研发活动, 高校可以从现实的市场上源源不断地获得大量社会市场需求信息, 尤其是社会对人才、对技术方面的需求信息, 这些信息对高校专业的设置、课程开设、学科建设都有很大的促进作用, 使高校能更好地根据社会的需求培养人才。学生特别是研究生参与教师的研发项目可以锻炼动手能力, 培养科研能力。要造就大批适应市场竞争的高技术人才, 仅靠课堂教学是不够的, 必须为学生提供相应的参与科研的机会。加大对高等学校研发经费投入, 可以起到一举多得的效果。

3.4 提高研发经费投入的效率

较高的研发经费投入效率是保障政府和企业对研发持续扩大投入的关键。效率低使研发经费投入达不到预想结果, 往往会挫伤政府和企业对研发投入的积极性。如何有效地使用研发经费, 国家政策制定者和企业决策者如何有效地分配经费, 企业如何有效地选择和管理科研活动和项目, 解决这些问题的关键就是对研发活动进行科学评估。国外对研发活动进行评估已有多年的历史, OECD于1964年发表的《研发调查手册》已成为许多发达国家对研发活动进行调查评估的依据。我国目前还没有形成一套完整的对研发进行调查、评估的方法, 致使我国研发经费投入效率很低。如我国政府资助的高等学校和研究机构的项目, 有相当一部分的研究仅仅停留在实验数据与研究报告上, 缺少实际的应用价值, 研发经费的投入不能取得预想的成果;政府特别是地方政府不愿扩大研发经费的投入, 使我国科技拨款占财政投入的比重不能提高, 甚至下降。所以, 必须重视投入的效率, 使政府和企业的研发经费投入取得应有的回报, 以调动政府和企业对研发经费投入的积极性。

摘要：走自主创新之路, 建立创新型国家, 正成为全社会的共知。优化研发经费配置是实现由模仿创新到自主创新的根本途径。通过与发达国家进行比较, 可以看到我国在研发投入强度、研发经费来源结构、研发经费支出结构等方面都有不足之处, 须采取有关政策措施加以改善, 以增强我国研发活动能力, 适应建立创新型国家的要求。

关键词：研发经费配置,企业,技术创新

参考文献

[1]董朝斌.新经济与科技成果转化[M].上海:上海科学普及出版社, 2001:117-126.

[2]曾国平, 谭文华.国际研发和基础研究强度的发展轨迹及启示[J].科学学研究, 2003 (2) :154-156.

[3]方文东.提高国家自主创新能力推动社会经济发展[J].科学新闻, 2006 (9) :23-24.

钢铁制造资源优化配置研究 第7篇

进入21 世纪以来,以中国为代表的发展中国家出于推动工业化进程的目的而加快钢铁产能扩张,世界钢铁工业规模持续上升。但随之而来的是优质铁矿资源日益减少、化石能源枯竭、有机物污染等环境问题,“两高一资”( 高消耗、高排放、资源依赖型) 问题非常严重。毫无疑问,钢铁制造系统对资源需求过大的问题将会是中国钢铁工业未来可持续发展过程中不容回避的、必须尽早破解的战略难题［1 － 4］。

世界经济的高速发展使得人们对于居住环境的要求越来越高,资源浪费和环境污染就成了人们日益关注的焦点,全世界各国学者早就对钢铁制造系统的生产流程进行了广泛研究。1997年荷兰学者Paul Konijn等［5］就尝试建立了一套用于描述钢铁制造系统物质能量流的完整、详细的数据系统,其输入输出表可以清晰地描述钢铁工业整个物理单元的生产工艺过程; 美国工程院院士Floudas等［6］利用混合整型线性规划方法,对涉及可用时间和物料资源分配的工艺调度问题进行研究。在国外研究成果的基础上,中国学者也对钢铁制造系统进行了较深层次的分析,2002 年蔡九菊等［7］针对钢铁生产过程中的环境问题,建立了关于钢铁生产流程环境负荷的基本概念、评价指标和指标体系,引入生命周期评价( LCA) 方法和产品周期的概念,并应用于中国钢铁生产典型流程的环境负荷问题的分析中; 蔡九菊等［8］通过研究钢铁企业物质流与能量流及其相互关系,建立了含铁物料流动过程的铁流模型; 殷瑞钰［9］阐述了钢铁制造流程中铁素物质流和碳素能量流的行为规律,提出了应注重与铁素物质流相关的碳素能量流的输入和输出特点、能量流网络构建以及相应的信息化集成调控的观点。

上述研究大多集中在抽象的理论探讨方面,并没有对钢铁制造过程中主要资源输入和产品输出进行深入的量化分析,对钢铁制造系统的物质能量代谢行为进行系统建模和数学建模的研究也较少。钢铁生产过程中,合理的资源配置是提高资源利用率、减少废物排放的根本前提,对钢铁冶炼过程生产所需摄取的主要资源进行分析并对其配置进行优化,符合当前生态钢铁工业发展主题。基于钢铁制造系统自身的物质能量代谢行为建立钢铁制造系统数学模型,并运用遗传算法对钢铁制造流程中所需要的主要资源配置以及所生产出的产品输出量进行分析优化,有利于在减少资源消耗的前提下获得最大的产品输出,这对整个钢铁制造系统的节能减排具有重要意义。

1钢铁制造系统的物质能量代谢行为

钢铁生产过程即是钢铁制造系统与外界环境之间进行频繁的物质、能量、信息的交换和转化过程。钢铁制造系统作为一个完整的工业制造系统,是对以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业制造系统的统称,包括生产制造系统和辅助制造系统。钢铁生产的流程大致分为: 选矿、烧结、炼焦、炼铁( 高炉) 、炼钢( 电炉或转炉) 、连铸、轧制等过程,其中,高炉炼铁系统和转炉炼钢系统是主要的钢铁制造系统,高炉炼铁系统使用焦炭、预还原球团、烧结矿作为燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料中的铁元素从氧化物或矿物状态还原成含有碳、硅、锰、硫、磷等杂质的液态生铁; 转炉炼钢系统将熔融生铁和废钢以及少量预还原球团作为原料倒入电炉或转炉,以纯氧作为氧化剂,依靠炉内氧化反应放热来提高熔池温度并脱碳,从而得到温度及成分均合格的钢水。

由此可以看出,钢铁制造系统是与钢铁制造过程紧密相关的物质、能量和信息,在人的控制下形成的具有高度复杂性的有机组织,钢铁制造系统的复杂性主要表现在其与自然环境之间物质、能量、信息的复杂交互关系上。因此钢铁制造系统物质能量代谢行为的实质就是钢铁制造系统与外界系统之间交换联系的过程,也是一个产品的输入与输出过程。钢铁制造系统在人的控制下与外界环境的物质、能量交换行为如图1所示。

2模型建立及求解

结合上述对钢铁制造流程的描述,基于钢铁制造系统的物质能量代谢行为对其进行建模。假设某大型钢厂钢铁生产制造的主要系统包括n个高炉炼铁系统、s个电弧炉炼钢系统以及m个转炉炼钢系统,各个系统之间是相互独立的主体,每个子系统都时刻与其自身周围外界环境进行物质与能量的交换,这些交互行为将各个子系统联系在一起构成所要研究的对象系统。整个钢铁制造系统的生产既受到环境的资源制约,同时其输出的排放物又对自然环境产生一定影响。炼铁和炼钢所需物质和能量均从外界获取,根据高炉炼铁和转炉炼钢的工艺特点及其在制造过程中所进行的物质能量行为,建立如下数学模型:

上述式中: 式( 1) 为高炉炼铁系统摄取的总物质量; 式( 2) 为高炉炼铁系统生产的总铁水量; Ri为第i个高炉炼铁系统从外界摄取的物质量;Ri1、Ri2、Ri3分别为第i个炼铁高炉炼铁所需的预还原球团量、烧结矿用量和焦炭用量; X为高炉炼铁系统的铁水总产量; r1、r2分别为还原球团和烧结矿的资源强度,根据分析一般取r1= 1. 1 、r2= 1 . 4 。式( 3 ) 为炼钢系统从外界摄取的总物质量; 式( 4) 为炼钢系统的钢水总产量; Pj为第j个炼钢炉所需输入物质总量; Pj1、Pj2、Pj3分别为第j个炼钢炉炼钢所需铁水量、废钢量和预还原球团量; Y为炼钢系统的钢水总产量; a为辅料质量占铁水输入量的百分比,b为使用氧气的资源强度,σ 为炼钢系统对原料的金属收得率,一般取a = 10. 5% ,b = 0. 081,σ = 0. 90; P1s为第1 个电弧炉所消耗的资源量。

建立上述模型后,为保证计算结果的准确性,并确定所有资源消耗的最优值,作者采用遗传算法对模型进行求解。遗传算法作为一种启发式算法,最初由美国密歇根大学的John Hol-land教授在20 世纪60 年代提出,是由自然界生物进化规律衍生出来的一种全局寻优算法［10］。首先根据问题和约束指定初始化种群的范围,通过交叉和变异产生出新的种群,随后经过进行“优胜劣汰”的选择,使得所产生的解不断地像全局最优点靠近,在算法终止后可得出在迭代代数内的全局最优解。通过该算法可得出式( 1) ~( 4) 中所有参数变量的最优解,以下将通过案例对其进行详细分析。

3案例分析

针对某大型钢铁厂的实际生产数据,对该钢铁厂的铁水和钢水生产部分进行物质能量代谢建模。建模前,构造了6 个与该厂生产直接相关的制造系统,分别为1 号、2 号、3 号炼铁制造系统,1 号、2 号转炉炼钢系统和3 号电弧炉炼钢系统,并构建了与之相关联的焦化系统、烧结系统、预还原球团系统、废钢循环系统各1 个,作为与钢铁制造系统隔离开来的人工环境系统。3 个高炉分别从外界摄取其炼铁所需的物质,产生的铁水分配转炉和电弧炉炼钢使用。

钢铁制造系统模型建立完成后,根据钢铁厂实际生产条件,建立出各资源用量的物质平衡关系以及资源的使用约束量,以此作为钢铁制造系统模型的约束条件,从而通过编程计算出炼铁和炼钢系统原料的消耗使用量,实现对钢铁冶炼资源的优化配置。具体步骤如下。

在高炉炼铁系统中,根据高炉炼铁系统在不同生产率工况下的实际生产情况,可以得出3 个高炉炼铁系统摄取的烧结矿用量的物质平衡关系为:

上述式中: K11、K12、K13分别为1 号炼铁制造系统低、中、高生产率工况下的相对工时。由归一化条件可得

焦炭使用量为:

上述式中: ei1、ei2、ei3分别为第i号( i = 1,2,3) 高炉炼铁系统低、中、高生产率工况下的焦比,根据生产经验取e11= 0 . 45 、e12= 0 . 40 、e13= 0. 45 、e21= 0 . 55 、e22= 0 . 45 、e23= 0 . 45 、e31= 0 . 40 、e32= 0 . 35 、e33= 0 . 40 ; ei0为第i号高炉使用单一预还原球团作为生产原料时的焦比,分别取e10=0 . 30 、e20= 0 . 30 、e30= 0 . 30 。

同时根据资源总量条件的约束,1 号、2 号、3号高炉炼铁系统的预还原球团最高使用量分别为0. 6 × 106t、0 . 4 × 106t、0 . 8 × 106t,即

转炉炼钢系统中,在生产经验和资源条件制约的情况下,生铁用量、废钢用量和预还原球团用量应满足如下关系:

将上述资源消耗情况以及式( 5) ~ ( 7) 作为模型约束条件,采用遗传算法对建立的模型进行求解,以高炉炼铁摄取资源总量最小作为优化目标,选取种群数100、交叉概率0. 9、变异概率0. 2 、最大遗传代数100 代作为本次计算的算法参数。通过编程,算法在100 代终止迭代,此时物质能量代谢行为系统最优环境适应数值即是高炉炼铁系统摄取物质总量的全局最优解,也是式( 1) 的最优值。

在高炉炼铁系统摄取资源总量最小前提下所生产的铁水作为铁水总产量提供给炼钢系统进行炼钢,从而得出式( 3) 和式( 4) 中炼钢系统资源的消耗情况和钢水产量,结合该钢厂实际的物料投入产出统计数据,经整理后得到钢铁制造系统与钢厂的实际资源消耗数据的差值,即优化指标,结果如表1 所示。

万t

从表1 中可以看出,与实际钢铁厂生产数据相比,通过钢铁制造系统的物质能量行为所建立的钢铁制造系统模型,在提高资源利用率、降低能源消耗方面主要体现在以下几个方面:

( 1) 烧结矿用量减少。钢铁制造系统模型中烧结矿用量1 135. 87 万t,实际使用量1 188. 767 万t,优化百分比为- 4. 45 % 。主要原因是上述钢铁制造系统模型中的废钢用量相比于实际生产多消耗了33. 339 万t,多消耗的废钢资源很大一部分作为原燃料被电弧炉炼钢所消耗,从而在钢水总产量最大化的基础上,转炉炼钢所生产的钢水量降低导致其所需消耗的铁水量减少,所以降低了烧结矿的消耗。

( 2) 电弧炉废钢使用量增加。钢铁制造系统模型中的废钢使用量为190. 099 万t,且高达174. 11 万t的废钢资源作为原燃料被电弧炉炼钢所消耗,占废钢资源许用量的91. 59% 。与钢厂实际废钢使用量156. 76 万t相比,系统模型废钢消耗略为偏高。此种情况说明在电弧炉炼钢中废钢资源的消耗能大大提高钢水的产量。因此,在实际钢厂生产中,可考虑使用其他资源代替废钢作为原燃料给转炉炼钢,将更多的废钢资源尽可能多的提供给电弧炉炼钢系统。

( 3) 高炉炼铁资源利用率提高。钢铁制造系统模型中焦炭用量为330. 167 万t,相比于实际钢厂焦炭消耗下降了2. 58% ,说明还原球团矿的用量对焦比的影响较小。同时,实际企业的铁水产量为778. 59 万t,外界摄取焦炭、烧结矿和预还原球团的资源总量为1 804. 377 万t,高炉炼铁资源利用率为43. 15% ; 而在钢铁制造系统数学模型中铁水产量为771. 36 万t,摄取外界物质量为1 490. 011 万t,高炉炼铁资源利用率为51. 77 % ,资源利用率提升8. 62 个百分点。结果充分说明,基于物质能量代谢行为所建立的钢铁制造系统数学模型对钢铁制造系统的资源消耗进行配料优化,可以在满足产量要求的前提下,实现提高高炉炼铁资源利用率和高炉生产效率的目标。

( 4) 预还原球团使用量偏小。钢铁制造系统模型中预还原球团使用量偏小,仅为23. 980万t,而企业实际用量高达82. 383 万t。主要原因是考虑到还原球团铁素含量较高,企业为了通过降低渣量来提高资源的利用率从而在钢铁冶炼过程中无限制地增加还原球团用量,但根据计算的结果来看,这样一味增加还原球团用量的做法并不能满足提高资源利用率的要求,因此要避免此种情况的出现。今后,在模型中可以考虑增加还原球团的最小约束量来加以改进。

4结论