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传统建模方法范文1
关键词：沉积型矿床；3DMine软件；地质建模方法；矿业软件；矿体模型
中图分类号：P613 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）29-0126-03
1 概述
随着矿山工程建设的发展，地质建模技术也在不断革新，各种建模软件和建模方法相继涌现在工程应用实践中。其中效果好、应用广的矿山三维地质建模成了目前的主流趋势，我们通过了解3DMine软件建立地质模型方法的特点，将其与传统建模方法结合在一起进行探讨，对于矿山工程建设发展将有着重要的意义。
2 传统建模方法
矿山设计常常都会面临项目完成和投标时间都比较紧促的难题，项目完成时间一般限制在1～2个月内，投标时间则更短。沉积型矿床钻孔数目密集、面积大、矿体广布分层，面对这又一重大挑战，确定一种合适的建模方法就变得尤为
重要。
传统的建模方法主要是通过利用地质剖面线或钻孔数据库连接矿体，然后利用生成矿体顶底板面生产矿体。矿体顶底板面是通过对顶底板点进行插值加密法生成，插值方法有距离幂反比法和克里格法两种。
3 3DMine建模
3.1 软件介绍
3DMine是一套主要应用于矿山测量、地质勘探、采矿设计、生产管理的三维矿业软件。它将多种优秀矿业软件的优点和前瞻的设计理念有机结合，具备快速响应和技术全面的特点。3DMine还是一种可用来建立数字型矿山，具有典型特征的矿山地质信息系统软件。
3.2 基本原理和方法
用3DMine软件建模，第一步要做的是矿体模型的建立，要将矿体形态以较为精确的形状和趋势模拟出来，这和岩石模型的建立一样。矿体模型实质上是一个密实的实体，实体是由一系列线上的点和一系列相邻的三角面相互连接包裹而成的密实三
角网。
3DMine基本具备了上述传统建模的方法，并有着自己的特点。按传统方法的步骤，先把钻孔数据库建好，然后直接用3DMine软件提取矿体顶底板点，再对这些点进行插值法加密生成顶底板面。建立矿体的方法：第一步直用3DMine加载各水平的矿体剖面线。在相邻剖面线条之间连接三角网，选择其中两个闭合线，依次连接多段，连续点击，三角网连接完成，完整的矿体模型就形成了。
3.3 特有的优势
在露天开采设计中，要进行露天开采计划和境界圈定的编制，必须先建立岩石模型。沉积型矿床的赋存面积大，很多甚至在20多平方公里以上，矿体厚度也常在1～2m之间，而次级模块尺寸小是保证矿体储量准确性的基本要求，所以确保大范围的岩石模型的建立非常困难。但是如果利用3DMine软件，在没有约束的地方，它的模型尺寸很大，而在边缘的约束部位附近，模块尺寸最小即为次级模块尺寸，这样就可以达到减小模型大小的目的，成功解决了大范围建立岩石模型困难的
局面。
4 建模方法的比选
通过对前面几种建模方法优劣势的比较分析，可以帮助我们找到一种最佳的方法。
4.1 钻孔数据法
钻孔数据法就是直接利用钻孔数据，提取顶底板点来生成顶底板面。这种方法的优点是快速便捷，比较符合沉积型矿床的建模的需求。缺点是在层状模型中，由于矿体的整体倾向倾角较大，导致多层矿层现象的存在，另外矿层间还有相互交错的矿脉。针对这种情况，如果直接用这种方法，在矿区的边缘，建立出来的模型将与地质勘探报告区别很大。而且这种方法是依靠增多虚拟孔来对矿体形态进行控制的，如果矿层较多，对矿体形态的控制将变得很有难度。
4.2 剖面线法
这种方法是利用矿体剖面线上的顶底板线来生产顶底板面。针对沉积性矿床的特点，我们可以直接利用剖面线上的顶板线生成顶板面文件，从而达到约束生成体文件的目的。这样不仅使手工连接的工作量减少了，而且建立出来的模型也会比较吻合地质勘探报告。因为剖面线和顶底板线包含了对矿体专业详细的分析，特别是在处理矿层边缘和交叉相错的问题上，这方面的信息丰富而全面，使矿体建模有依据，符合矿体建模原则。
另外我们还可以利用3DMine软件对矿体顶底板线、剖面线、地形线转换成三维坐标系统来建立矿体模型。这样还可以利用3DMine与其他软件的兼容性使工作效率得到提高。矿体顶底板线和地形的高程赋值的计算比较繁琐，但是把它放在3DMine中进行将会很便捷。而且使用这种方法控制矿体形态和储量将变得简单得多，不再需要增多虚拟孔就能达到控制效果，相比第一种方法而言，使矿体建模得到很大程度上的改善。
4.3 综合法
综合法即综合利用底板等高线、矿体剖面线和钻孔的顶底板点等信息来生产矿体。通过分析，我们看到第二种方法有着很好的建模效果，但是仍然存在着一些不足。剖面线法没能直接利用不在剖面上钻孔和顶底板高线等方式来达到剖面间矿体形态的目的。针对沉积型矿床流线形态的特点，我们可以综合利用钻孔顶底板点、矿体剖面线和顶底板高线等信息分别生成矿层的顶底板面，这将会是一个更好的方法。
我们可以通过采用上述方法建立沉积型矿体模型来验证其可行性，实践结果表明，利用这种方法建立的矿体模型，矿体总储量误差在5%以内，和地质储量勘察报告的吻合度好，且完全符合生产和设计的标准，满足复杂地质的建模要求。在矿体的赋存和形态方面，顶底板面也满足沉积型矿床的赋存需求，流畅平滑，和地质赋存勘察报告的吻合度也好，完全能够用来作为地质建模施工图的
设计。
5 结语
通过对各种地质建模方法的探讨，我们发现了综合利用顶底板点、底板等高线和剖面线进行沉积型矿床地质建模是比较好的方法，解决了针对沉积型矿床特点的一些工程难题，同时也说明了工程软件的应用对于矿山地质建模的重要性。科学技术的发展，可以在很大程度上推动工程建设的发展，我们要好好利用这项宝贵资源。探讨创新的精神在任何时候都是需要的，它才是社会发展的源
动力。
参考文献
[1] Joon K I，Ho L J，Ro L S，et al.Probabilistic analysis for regional mineral potential mapping with GIS for sedimentary ore deposits in the Kangwondo Area[J].Korea，2005.
[2] 李志刚，周彦锋.浅述矿床地质建模及矿体经济评价[J].科技资讯，2010，（2）：95.
传统建模方法范文2
企业内部控制系统建模是内部控制系统实施过程的核心工作之一。在信息化环境下面向服务方法学（SOAD）是一种比较适用于内部控制系统建模的方法。本文以A上市公司在信息化环境下实施内部控制系统为例，应用面向服务方法学（SOAD）对A上市公司采购控制系统进行建模，为其他企业实施内部控制系统提供经验和借鉴。
一、引言
在全球经济一体化建立和资本流动加速的背景下，国内外竞争日益加剧，经营的潜在风险趋向多元化。尤其在全球经济复苏缓慢且不稳定，欧洲债务危机的阴霾仍然未消除的形势下，这些风险带来的不确定性对企业的内部控制和风险管理提出了更高的要求。事实证明，只有建立和实施科学的内部控制系统，才能提升企业风险防范能力，实现企业可持续发展战略。
内部控制系统实施过程中的核心工作之一是对企业正在运行的控制流程和控制点进行建模。所谓建模就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。在手工环境下，面向流程建模方法是企业内控实施人员或内审人员最常用的建模方法之一。通过对企业内部控制流程建模，梳理内控风险点和控制缺陷，提出企业内控整改策略。
在信息技术高速发展的今天，充分利用信息技术实施内部控制系统已经成为一种趋势。在信息化环境下内部控制系统并未发生本质的变化，它是以信息资源和信息技术为主要工具，由董事会、管理层和其他人员共同实施的，基于企业的风险管理与内部控制运动，由人、信息设备和控制制度组成的人机一体化监控系统。在信息化环境下内部控制系统建模的重点是要充分考虑企业已有的制度系统和信息系统，划分人工控制和自动控制界面，甄别人工控制点和自动控制点。所建立的模型中要能够表达诸如控制流程中哪些控制点可以信息化、哪些控制点不能信息化、企业现有信息系统已经嵌入了哪些控制点、哪些控制流程需要人工控制与自动控制协同等此类问题。因此仅仅应用面向流程方法是远远不够的，还需要运用更优的建模方法进行相关的分析与建模。
本文拟采用面向服务方法学（SOAD，Service-Oriented Analysis and Design）对内部控制系统进行建模，试图摸索在信息化环境下内部控制系统建模的方法和思路，并以A上市公司实施内部控制系统为例进行分析与总结，以期能够为希望借助信息技术实施内部控制系统的企业提供一些经验和借鉴。
二、面向服务方法学（SOAD）的主要内容及思想内核
面向服务方法学（SOAD）起源于面向服务架构（SOA）的广泛应用。面向服务架构（SOA）最早是从软件体系结构的角度提出的一种架构风格，区别于DCOM、CORBA等分布式计算架构。进入21世纪以来，随着Internet技术高速发展，Web service、XML等技术广泛应用，在微软、IBM等厂商不遗余力的推崇下，面向服务架构（SOA）已经成为企业应用的核心概念之一。面向服务架构（SOA）逐步发展成包含运行环境、编程模型、架构风格和相关方法论等在内的一整套新的分布式软件系统构造方法和环境，涵盖服务的整个生命周期，包括建模、开发、整合、部署、运行和管理。
（一）服务（Service）的定义和特征分析
服务（Service）的一般解释是向消费者提供旨在满足对方特定需求的一种活动。《辞海》给出的解释为：履行职务，为大家做事。因此，从广义上讲，服务是提供者为消费者完成工作的活动或过程。在面向服务架构（SOA）方法论里，服务是面向服务分析和设计的最小单位，它可以是一个活动或一个流程。
综合理论界和实务界的研究与探讨，关于面向服务方法学中对服务的定义有很多种，其中典型的归纳如下：W3C将服务定义为服务提供者完成一组工作，为服务使用者交付所需的最终成果，最终结果通常会使使用者的状态发生变化，但也可能使提供者的状态改变，或者双方发生变化（Nicolai，2008）。叶钰等（2005）认为服务是一个粗粒度、可发现的软件实体，它以一个单独的实例存在，并通过一组松散的耦合和基于消息的模型与其他的应用或服务交互。Endrei等（2004）认为服务是一个逻辑实体，由一个或多个已的接口定义的契约组成。邢少敏等（2008）认为服务包含一个合约、一个或多个接口和一个实现。
（二）面向服务建模（SOM）
面向服务建模（SOM）是指通过业务领域和现有系统分析识别全局业务模型下可能存在的服务，确定合理的服务粒度。面向服务建模（SOM）的结构是以一个服务列表作为服务候选者，展示了当前业务领域下业务模型的所有合理业务拆分。主要采用自上而下、自下而上和中间对齐的步骤和方法得到服务候选者列表。
1.自上而下（领域分解）
自上而下是指从业务着手进行分析，将业务进行领域分解和流程分解，将业务流程分解成子流程或者业务活动，逐级进行，直到每个业务活动都是具备业务含义的最小单元。流程分解得到的业务活动树上的每一个节点，都是可能的服务抽取点，所有节点构成了服务候选者列表。服务候选者列表经过划分，最终形成层次化的服务目录。
2.自下而上（已有资产分析）
自下而上是指利用已有资产来发现和识别服务，已有资产包括：已有系统、套装或定制应用、行业规范或业务模型等。对已有资产的业务功能、技术平台、架构及实现方式的分析，除了能够验证服务候选者或者发现新的服务候选者，还能够通过分析已有系统、套装或定制应用的技术局限性，尽早验证服务实现决策的可行性，为服务实现决策提供重要的依据。
3.中间对齐（业务目标建模）
中间对齐是帮助发现与业务对齐的服务，并确保关键的服务在流程分解和已有资产分析的过程中没有被遗漏。业务目标建模将业务目标分解成子目标，然后分析哪些服务是用来实现这些子目标的。在这个过程中，为了可以度量这些服务的执行情况并进而评估业务目标，我们会发现关键业务指标、度量值和相关的业务事件。
通过以上三个步骤，可以发现服务候选者列表，并按照业务范围划分为服务目录。图1展示了面向服务建模的过程。
面向服务建模（SOM）还要考虑的一个因素是服务的粒度。服务粒度设计的太小会影响服务的松耦合性，不符合服务的粗粒度特征；服务粒度设计的太大也不利于服务的组合和增值，不符合服务的可复用性和可组合性特征。目前对于服务粒度的设计并没有一个统一的标准，需要根据具体的需求和场景来确定。
（三）面向服务方法学的思想内核
面向服务方法学的出发点和基本目标是以面向服务的思想对业务流程和功能在传统方法学基础上进行更高层次的抽象和建模，使得业务与技术之间的距离更加接近，以业务驱动服务和服务驱动技术，更好的为企业实现业务整合和资源整合的信息系统。其基本思想是：首先对企业的业务领域和业务功能领域进行划分，按照自上而下的方式进行领域分解，勾勒目标企业的业务结构，再逐步分解到业务流程直至业务活动，发现主要的服务候选者；其次是对现有系统按照自下而上的方式进行已有资产分析，验证服务候选者和发现新的服务候选者；最后对业务目标进行建模，通过中间对齐的方式帮助发现与业务对齐的服务，并确保关键的服务在流程分解和已有资产分析的过程中没有被遗漏。
面向服务方法学是一种来源于面向服务架构的全新方法学，相对于面向对象方法学、结构化设计等传统方法学具有更高层次的抽象性，使得业务与技术之间的鸿沟更小。随着互联网的不断发展，开放和标准的网络协议被普遍支持，服务作为一个自包含的功能，通过明确定义的接口（契约）来与另一个服务交互。服务的概念伴随着网络和分布式计算环境的发展而产生，现在服务要改变人们认识客观世界的认知方法，对现有的业务、流程按照面向服务建模以更好的帮助客观需求在信息化环境中更好地实现，同时推动新的分布式应用的发展。
三、面向服务方法学应用于内部控制系统建模优势分析
将面向服务思想应用于内部控制系统建模，通过将内部控制服务化和系统化来开发和实施内部控制系统具有一定的可行性和可操作性，其具体应用优势如下：
（一）两者具有一定的内在融合性和一致性
首先，内部控制管理是目标为导向的，内部控制最终要实现企业经营有效性、财务报表可靠性、经营合法合规性和资产安全性等目标；其次，内部控制的要求和规范是紧紧围绕着以上目标按照自上而下的顺序逐步构建，涉及到企业各个层次包括会计、财务、销售、采购、研发、生产、人力资源等；再次，在实践中企业一般都已建立了一定的管理制度和管理系统，内部控制系统的实施并不是要企业现有的管理体系，而是要融入到企业现有的管理体系中，实施过程是按照自下而上的顺序逐步完成。面向服务方法学试图通过建立服务的概念实现企业目前已存在的管理系统统一和融合，其所包含的自上而下、自下而上、业务对齐的建模思想与内部控制管理的思想不谋而合。从系统论的角度，内部控制系统的构成要素由一系列的控制点、控制线、控制面和控制体组成，根据具体情况将控制点、控制线、控制面分别作为服务来建模和实现，通过服务之间标准的通信和互动实现服务之间的集成达到控制体的整体效果。
从上述分析来看，将面向服务方法学应用于内部控制管理不存在理论上的冲突和技术上的障碍，两者具体有一定的内在融合性和一致性。将内部控制系统的控制点、控制线和控制面作为一种服务，通过服务之间的标准调用实现控制集成，共同服务于内部控制目标的实现。面向服务具有规划、标准、整合等思想的业务应用集成理念，内部控制的实施正是需要这样的思想，实现企业管理上的整合和集成。因此面向服务方法为内部控制系统建模提供了可行的实践路径。
（二）面向服务的契约性可以实现内部控制系统的集成管理
利用面向服务的契约性，将内部控制的控制规则和标准暴露成为一个服务，将服务交互和调用所需要公开和约定的相关信息作为契约予以确定，这样内部控制相关各业务之间可以实现集成。内部控制系统要实现集成控制需要跨越多个系统的障碍，例如预算系统、资金系统、账务系统、采购系统及销售系统等等。在各企业中以上系统的构建和信息化程度完全不一样，即使在同一个企业中各业务系统由于建设的时期不同所采用的技术也不尽相同，因此要想实现异构系统之间的通信和交互，面向服务方法是目前业界最合适的解决思路。
例如要实现“按照预算某部门12月份材料采购额不能大于10万元，超过10万元需要财务总监审批”的控制规则，传统的实现方式是在采购系统中采用硬编码的方式内置“某部门12月份材料采购额不能大于10万元”的规则和逻辑。如果12月份的采购额没有超过10万元，采购系统还能够实现控制；如果12月份的采购额确实需要超过10万元，采购系统是不允许执行的，即使财务总监已经审批，但是由于采购系统无法识别财务总监审批的结果，因此在系统中无法操作，只能通过非正常手段调整系统。涉及到采购后续的资金支付、账务核算都会出现类似问题。如果将某部门材料采购的合规性作为预算系统的一项服务暴露出来，由采购系统、资金系统、账务系统共享和调用则能解决此问题。采购系统在执行采购操作的时候调用预算系统的采购合规性审核服务，即可获得采购审批的结果，如果12月份低于10万元则可直接采购，如果12月份超过10万元则需要获得财务总监的审批结果，同时资金系统和账务系统在资金控制和账务控制上也可以直接获得审批结果，以完成资金支付操作和账务处理操作。
（三）面向服务的粗粒度性能够简化内部控制系统设计的复杂性
从服务的定义来看，服务是一个粗粒度的逻辑实体。面向服务的粗粒度性源于软件工程理论的“关注点分离”的思想，即将一个大的、复杂的软件问题分解为一系列单个关注点，每个关注点所需要解决的问题是更小的相关片断的集合，每一段逻辑只处理一个特定的关注点。这个思想在结构化分析与设计、面向对象分析与设计等不同的软件开发方法学中都得到了一定的体现。只不过相对于它们来说，面向服务方法学不是以细粒度的对象和基于私有接口协议的组件为基础的，而是以粗粒度、基于开放标准协议的服务为基础的。例如我们可以将预算执行控制作为一个服务进行公开，采购、研发、资金、核算等系统在实现预算相关的内部控制时候都可以统一的调用和访问预算执行控制服务，判断是否可以执行相关业务，这样大大降低了预算执行控制在采购、研发、资金、核算等系统中实现的复杂度，也提高了内部控制的集成和共享。
四、A上市公司内部控制系统建模过程
A上市公司是证监会2011年上市公司内控规范试点单位之一，笔者作为内控实施项目的成员，深度参与了其内部控制系统的建设过程。从项目伊始，A上市公司决定充分利用信息技术实施内部控制系统。由于A上市公司已上线运行多套信息系统，如何充分利用现有信息系统，确定哪些控制点可以信息化、哪些控制点通过人工完成等是内部控制系统建模的重点内容。
（一）A上市公司信息化环境分析
A上市公司经过多年发展，在各业务板块下的分子公司逐步开发和应用了财务系统、ERP系统等各类信息系统，形成了以分子公司信息化为主的信息系统生态环境。但是目前由于各分子公司的通信和网络相互割裂，不能互联，母公司无法实时掌握各分子公司的运营数据。A上市公司目前已上线运行的信息系统如表1所示。
A上市公司信息化环境主要存在以下几个方面的问题：
1.信息化建设缺乏统筹管理
从我们调研的情况来看，母公司未成立信息化部门，也未设立首席信息官职位，因此集团内部对信息化缺乏统一规划和管理，集团信息化缺乏战略，信息化人才匮乏。信息系统建设缺乏统筹管理，资金投入分散，整体性不强，综合效能展现不足。
2.信息资源分散，存在信息孤岛
由于母公司缺乏信息化战略和整体规划，分子公司信息化各自为政，互不相通。信息资源的统一管理机制缺乏，信息资源开发利用程度不高，尚未在决策支持、业务规范、流程优化、综合管理等方面得到深化应用。
3.信息安全风险较高
虽然各分子公司已经使用了用友、金蝶等财务软件和ERP系统等软件，但是软件系统内的用户权限未进行不相容设置，大部分用户都具备所有操作权限，数据被篡改风险较高。同时各分子公司均未建立合理的数据备份机制，一旦出现服务器崩溃等异常情况，容易造成数据丢失。
（二）A上市公司内部控制系统建模
A上市公司属于多元化投资企业，在以纺织服装为主营业务的基础上，逐步向房地产开发、产业投资等领域扩张。因此其内部控制系统面临对多行业的战略控制问题，即如何将企业发展战略分解并灌输到各个业务板块中，保证各业务板块在风险可控的条件下运行。针对A上市公司内部控制系统的规划和梳理，形成了货币资金管理、投资活动、筹资活动、采购业务、存货管理、固定资产管理、销售业务、工程项目、业务外包、财务报告、预算管理、合同管理和关联交易等核心控制流程。
限于篇幅，以下对A公司采购控制业务进行建模，阐述内部控制系统建模的过程。按照面向服务建模方法，以上述梳理的采购业务控制流程为基础，分为3个步骤进行建模。
1.自顶向下领域分解
按照层次分析法，对实现内部控制目标的相关领域进行层层分解。综合内部控制规范及配套指引和A公司采购业务控制流程，A公司采购业务控制流程建模图如图2所示。从图2可以看出，采购控制流程一共分解为三层，第二层流程包括采购计划、供应商选择、采购定价、订立合同、质量检验、付款等控制环节，其中供应商选择环节又分解为供应商资格、风险评估、资质授信等业务活动，订立合同控制环节分解为合同订立、合同审核、合同签订等业务活动，付款控制环节分解为取得发票、付款结算和资金支付等业务活动。由此我们可以初步得到一个控制服务的候选服务列表，如表2所示。
2.自底向上分析
自底向上分析是根据A公司目前已有的管理制度、信息系统、业务规范等来抽象、识别和发现服务。以纺织分公司为例，公司已经使用金蝶K3系统和环思ERP系统。因此根据自底向上分析的方法和步骤，采购控制服务流程自底向上建模如图3所示。
从图3中可以看出，在第一步自顶向下分析中得出的候选服务中，大部分服务可以通过现有ERP系统和财务系统获得，质量检验控制服务需要通过人工控制实现。具体分析如表3所示。
通过自顶向下的分析进行领域和流程建模，再经过自底向上的已有资产分析，我们基本可确定供应商识别、风险评估、资质授信、采购定价、合同审核、合同签订、付款申请和资金支付可通过信息系统实现自动控制服务，采购计划、合同订立、合同签订、质量检验、取得发票作为人工控制服务。
3.中间对齐分析
中间对齐通过对内部控制目标进行建模，将内部控制目标进行分解并与以上识别和发现的服务进行对比，帮助发现在第一步和第二步建模的过程中是否有遗漏的服务。对采购流程内部控制目标建模如图4所示。
将采购流程内部控制目标与采购流程候选服务列表进行中间对齐后，如表4所示。
通过表4我们可以发现，在经过中间对齐步骤后，将采购流程内部控制目标与采购流程内部控制候选服务的对比，我们发现在采购实现战略目标和提高经营效率效果目标方面，还需要增加一个采购数据实时监控服务，以保证企业管理当局实时掌握各类采购数据。在会计核算真实完整目标方面，也需要增加支付核算控制服务和应付账款控制服务，以保证财务报告真实完整性目标的实现。
通过对A公司采购控制流程的建模，我们可以初步捋清A公司采购控制的控制点和控制线，而且明确出哪些控制点嵌入到信息系统中、哪些控制点由人工控制，以及人工控制和自动控制之间的关系和流程衔接。综合上述分析，A公司采购控制系统的整体控制过程如图5所示。从图5我们可以看出，A公司采购控制系统由监督平台、人工控制、环思ERP、合同控制、金蝶K3等人工系统和信息系统共同组成，基本达到在信息化环境下充分利用信息系统实现内部控制系统的目标。
四、总结
面向服务方法（SOAD）是在信息化环境下比较适合内部控制系统建设的一种逻辑建模方法。其主要优点是能够基于企业现有的管理系统、制度系统和信息系统，以服务的粒度对控制流程和控制点建模，甄别人工控制点和自动控制点，清晰划分人工控制和自动控制界面，实现人工控制与自动控制的融合和协同。
作者单位：
传统建模方法范文3
【关键词】绘图数据处理
中图分类号：C37 文献标识码：A 文章编号：
快速绘图与建模是近年来计算机技术研究的重点内容之一。目前绘图和建模基本采用参数化技术、变量化技术和面向对象技术。普通用户短时间内难以掌握上述方法。本文笔者根据自己多年的工作经验，探讨了绘图与数据处理。
一、数据处理
AutoCAD是绘图软件，Excel是办公软件，两者的数据格式并不相同，直接利用Excel文档中的测量数据实现快速绘图首先要做的工作是数据处理，即如何把文档中的测量数据转换成AutoCAD绘图的矢量数据。本文利用Excel的数据处理能力把Excel中得测绘数据转换成矢量数据并按一定的方式保存在Excel中，以便于AutoCAD直接读取这些数据进行绘图。
1、数据解析
测绘数据在文档采用图表方式描述，数据表中数据元素关系属于树型集合结构，即表中的数据元素是“属于同一个集合”(这些数据属于同一建筑)。从结构上看，该结构的数据元素之间存在着一对多的关系，其中的根节点表示建筑物的边长，子节点表示室(户)的边长，叶子节点表示房间的边长。这种存储结构可以方便的将数据按建筑的几何特性进行有效组织，并将其转换为能够方便的进行编辑和移动的节点的形式；而且这种树状结构非常适合系统进行各种遍历操作。由于文档中的测量数据在格式、组织等方面与CAD完全不同，因此要实现快速绘图必须把文档中的数据格式转换成CAD的格式，进而驱动CAD自动绘图。数据格式的转换正是数据解析所要做的工作。数据解析首先对读入内存的文件进行遍历，读取所需要的数据元素，将其转换成树形层次结构，其中树的根节点表示整个建筑物的尺寸信息，第二层表示房间之间的分界线，叶子节点表示各房间的墙线信息；然后把根节点和子节点的数据值赋给对应的数组，每一个数组表示对应节点的坐标。解析就是把每一节点值转换成CAD中对应点的坐标格式。
2、Excel概述
Microsoft Excel是美国微软公司开发的Windows环境下的电子表格系统，它是目前应用最为广泛的办公室表格处理软件之一。Excel软件的强大的数据处理功能和操作的简易性逐渐走入了一个新的境界，整个系统的智能化程度也不断提高。Excel具有强有力的数据库管理功能、丰富的宏命令和函数、强有力的决策支持工具，它具有以下主要特点：分析能力、操作简便、图表能力、数据库管理能力五、宏语言功能、样式功能、对象连接和嵌入功能。
3、数据格式转换
数据格式转换的任务是把Excel中的测量数据转换成矢量数据并按一定顺序保存在Excel中。其工作工作机理：数据格式转换实质是把Excel工作簿(Workbooks)中工作表(worksheet))中数据，按预设的转换公式转换成矢量数据再保存到另一张工作表(worksheet2)中。
二、基于文档快速绘图
（一）快速绘制二维平面图
1、图形的分解
建筑物图形的分解是按照文档中的数据关系和拓扑关系来进行。测量数据在文档中采用图表方式描述，数据表中数据关系属于树型集合结构，即表中的数据是“属于同一个集合”(这些数据属于同一建筑)。从结构上看，该结构的数据元素之间存在着一对多的关系，即多个数据对应一个建筑结构。根节点表示建筑物的边长，子节点表示室的边长，叶子节点表示房间的边长。
2、定义基本图元对象
根据图形的分解结果，把基本图形定义为图元对象并设置参数控制其的大小和形状，用转换后的矢量数据对参数赋值。图元参数表示基本图形的端点坐标。这种绘图方法即能绘制形状不同的图形(克服了参数化绘图只能绘制形状相同的图形)，又避免控制参数的人工输入，把人机交互式输入参数改为程序自动读取数据。
利用VB中对象定义语句创建轮廓线图元对象，把轮廓线图元定义为AcadLWPolyline的对象，设置一组参数变量作为参数，参数值用来表示建筑物轮廓的各点坐标，用Linewithds和Linecolor等变量用来定义线宽线型颜色等。
3、绘制基本图形
绘制轮廓线：把轮廓线图元对象定义完成后，即可对参数赋值。数据处理中转换的矢量数据保存在Excel中，打开Excel读出单元格中的矢量数据对图元参数赋值，再用绘图语句调用图元对象参数进行绘图。
4、基本图形的组合
整个建筑的轮廓线、室线、房间线绘制完成后，不同墙线相交时可能会有多余的交叉，此时需要把这些多余的墙线删除。根据数据处理中的拓扑关系判断哪些线段是多余线段。如当分户线与房间线相交时，房间以外的线段即为多余线段。选择多余的墙线，再调用修剪命令(Trim)删去多余的墙线；或者定义一个集合把所有多余墙线放入其中，再把该集合置空。即可得到建筑平面图。
5、绘图示例
下面是某办公楼的快速绘图过程。
调用绘图模块，选择绘制轮廓线，系统从文档中读取测量数据，并进行数据矢童化，对轮廓线数据结构中的参数赋值，驱动CAD绘制办公楼的外部轮廓线。再分别选择绘制分户线、绘制房间线，完成办公楼的分户线、房间线的绘制，最后用修剪语句((Trim)删除草图中的多余线段，即可得到办公楼的平面图。绘图过程如图.
绘图过程示例
（二）快速绘制三维线框图
建筑物一般由大量基本构件组成，如房屋中的房顶、墙体，凉亭的柱等，这些基本构件可视为可再分的结构。建筑实体中绝大部分构件的几何形态都是标准的，其建模方法有规则可循，可以通过少量的特征参数来表达。改变特征参数的值可以控制构件的大小和形状。本文通过特征参数对构件对象建模，构件模型通过布尔运算组成建筑模型。这种建模方法的优点一方面是降低建模难度。传统建模方法是对整个建筑建模，本文是对构件建模。对构件建模比对整个建筑建模简单得多，对构件建模更易于实现。另一方面利用计算机自动建模技术提高建模速度。在传统建模中数据的输入和建模过程都靠人工完成，这是造成传统建模速度较慢的主要原因。快速建模把数据输入和建模过程全部交给计算机完成，因而大大提高建模速度。
结束语
以上就是笔者在工作中的一些工作体会，当然还有待继续研究完善，比如：进一步完善绘图和建模方法，归纳齐全规则对象和不规则对象结构特点；进一步完善系统功能，使之不仅能够绘图、建模，还能对建立的对象进行材料、载荷等性能进行分析研究等。
【参考文献】
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传统建模方法范文4
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）19-0206-04
1 综述
企业资源计划（ERP: Enterprise Resource Planning）系统集信息技术与先进的管理思想于一身，实现了对企业的采购，生产，销售，分析，决策的全面管理，已经成为当前信息化企业管理的基础。以ERP软件系统为基础，企业能够及时准确的收集数据，分析经营状况、财务状况，提高管理的效率。
随着企业管理理念的变化，当前ERP软件系统不仅要实现对企业供应链资源的全面管理，还要完成上下游企业协同工作的管理，为了实现这些功能，现在的ERP软件系统的规模一般比较庞大，例如金蝶K/3 Wise 12.0标准版有八万个以上的页面组成。此外，ERP软件系统还有大量的复杂的业务逻辑需要处理。
传统的软件开发流程是先根据需求确定各个模块的功能，然后分别对每个界面上的所有元素进行设计，最后对界面的逻辑功能进行编码实现。对每个界面，及界面上的每个元素都需要单独进行设计和编码。界面上任何功能的调整，都需要对整个代码进行重新编译和。系统的开发效率很低，成本很高。
ERP软件系统的大量页面需求与页面开发的低效率产生了矛盾。传统的开发模式已经不能满足现代大型ERP软件开发的需求。为了解决这个问题，金蝶公司将领域模型应用到ERP软件建模中，提出了ERP动态领域模型的概念。
2 领域模研究现状
领域模型是对领域内的概念类或现实世界中对象的可视化表示。它专注于分析问题领域本身，发掘重要的业务领域概念，并建立业务领域概念之间的关系[1]。
在进行领域建模时，一般先根据业务分析得到一个名词列表，然后对名词列表进一步抽象，确定业务对象实体及实体间的关系。业务对象实体要不仅反映目前的经营实体，还要给需求分析人员和系统功能提供了一定的扩展视野。接着，从业务实体集合中抽象业务模型，建立问题域的概念。最后，用使用UML提供的方法和图例进行领域模型设计、确定模型之间的关系[2，3]。
中国科学院计算技术研究所的王宇等[4]通过机器学习方法对信息抽取过程进行领域建模，实现了互联网信息挖掘的研究。
吉林大学的王晓燕等[5]使用领域模型捕获系统业务的静态需求，描述领域内业务对象之间的静态关系，建立一套软件开发框架。
华中科技大学的黄靖等[6]通过扩展FODA(Feature-Oriented Domain Analysis)方法，将实时特征作为实时应用需求空间的一阶实体来认识和组织实时应用系统领域模型。
可以发现这些研究是以静态领域模型为基础，以名词列表为最小分析对象，因此业务对象实体的粒度较大，模型的通用性不高。
3 ERP软件建模的现状
ERP系统作为一类重要的应用软件系统，具有自己的特点，主要有两个方面：
①系统规模大，目前市场上常见的ERP系统一般都有几百个页面。
②页面逻辑相似性强。经过比较可以发现，大部分ERP页面具有类似的功能，以数据的录入，修改，显示为主。
结合ERP系统的这两个方面的特点，国内外多个组织进行了系统建模的研究，希望能够提高ERP系统的开发效率和软件质量。
合肥工业大学的吴雷等[7]提出了一种基于元模型的业务建模方法。对WFMC工作流过程定义元模型进行改进,扩展出了一个从组织、功能、信息、资源和过程五个个侧面对ERP业务进行描述的领域元模型。
哈尔滨理工大学的高长元等[8]结合集成化企业建模和DEM的思想,设计了面向制造业ERP的企业建模框架,并对其中的视图维、生命周期维、通用层次维以及它们之间的关系进行了详细设计。
重庆工学院的王柯柯等[9]在分析UML建模特点的基础上，提出了使用统一建模语言UML对ERP系统建模。
这些ERP建模方法在其特定的环境下，部分解决了ERP软件建模的问题。但这些建模方法还是基于粗粒度的实体进行研究的，不能实现动态的构建和解析。
4 ERP动态领域建模
ERP系统规模庞大，除了要设计大量的页面外，还有复杂的工作流程，业务逻辑等需要处理。如果对每个功能模块分别进行设计、实现，必然造成开发效率低下，开发成本高的问题。
领域建模作为一种有效的应用建模方法，可以方便的将应用项目需求转化为计算机软件模型。但传统的领域建模研究对象的粒度较大，不能灵活适应动态变化的需求。
金蝶公司在分析ERP系统特点的基础上，进一步细化领域模型的对象实体，提出了ERP动态领域模型的概念，较好的解决了ERP软件开发中的一系列问题。
4.1 传统的领域模型
构建领域模型一般包括如下四个步骤：
①根据业务分析列出系统中的名词列表。
②对名词列表进行抽象，得到对象实体。
③从业务实体集合中抽象业务模型，建立问题域的概念。
④使用UML提供的方法和图例进行领域模型设计、确定模型之间的关系。
确定对象实体是整个领域建模的核心问题，对象实体的抽象层次决定了最终的领域模型。
传统建模方法范文5
关键词：REA模型；REACA模型
中图分类号：F235 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）10-0-02
一、问题的提出
随着知识经济的兴起和全球经济一体化趋势，人类已经进入一个全新的经济时代。以计算机硬软件技术、网络技术和数据管理技术为核心的IT技术，正在从根本上动摇企业的管理模式、业务流程和生产方式，不仅大大加快信息处理和传递速度，而且使会计信息超越国界在全球范围内实时生成、传递和共享成为现实。人们对会计信息的范围需求不断扩大，质量需求进一步提高，时间需求进一步加快。社会经济的发展极大强化了人们对信息的需求，而信息需求的扩张必然会推动会计信息供给模式的不断进步。但是从目前来看，会计信息供给滞后于社会经济发展的速度，换句话说，会计信息系统的发展并没有赶上人们对信息需求范围上、质量上、速度上的扩张速度，表现为会计信息不能满足人们日益增长的信息需求。
会计信息系统作为会计信息的采集、处理、报告等过程的载体，面对新的信息需求必须适时调整。会计信息处理的集成化、社会化和自动化是时代赋予会计信息系统的新要求。
二、传统会计信息系统的局限
长期以来，我国的会计信息化基于输出视角的建模思路导致了会计信息系统具有如下局限：其一，会计信息系统的流程基本上还是按照手工会计处理流程设计，虽然计算机的高速运算和巨大的数据存储能力在一定程度上缓解了会计人员的工作压力，但会计流程并未突破手工会计核算方式的框架，以此为基础建立的电算化会计信息系统仅仅是手工会计业务流程的高度仿真，并未改变传统会计业务流程的本质。其二，可以支持特定职能部门的管理工作，但不能为跨越多个职能部门的业务过程提供整体视图。同一业务事件相关的数据被分别保存于会计人员和非会计人员手中，形成信息孤岛，导致数据不一致、信息隔阂和组织中信息重复存储，弱化了会计信息支持决策的功能。其三，只采集了经济活动的部分信息，为了弥补这一缺陷，为投资者提供决策需要的更全面的信息，通常采取财务报表附注的形式补充披露其它财务及非财务信息，这样在提高披露充分性的同时，也增加了阅读理解的复杂性，加大了从中获取有用信息的难度。其四，进入会计信息系统数据源的选择依赖于会计人员的主观估计和判断。不同的会计政策和会计估计的选用，对最终产生的会计信息具有重大影响。
总体来说，这种面向输出视角的会计信息系统存在着“重账表生成结果、轻嵌入控制的检测”之弊端， 致使我国多数的会计系统难以有效地记录、识别和防范相关的风险。因而不能更好地提高企业信息化管理水平、提升行业核心竞争力、成为改进监管、防范金融风险的重要保障；不能从根本上满足会计信息化委员会确立的“构建一个以企业提供标准化信息为基础，方便使用者高效利用信息的数出一门、资料共享的综合信息平台”等会计信息化建设目标；不能切实顺应信息技术发展趋势和贯彻实施国家信息化战略的要求。
三、REACA模型的提出
（一）对信息化环境下会计信息系统的需求变革
在信息化环境下，业务流、信息流与控制流整合，信息系统在企业内部控制中的作用日趋重大。会计信息系统作为企业整体信息系统的有机组成部分，应不再是运行在业务过程之上的“事后反映与监督”的财务报表系统，而是运行在网络平台上的会计业务一体化的“实时”会计控制系统。
由于在信息化环境下，业务活动在网络平台上展开，由信息系统实现的自动化业务控制和信息控制成为内部控制的主要方式之一，控制嵌入式系统成为会计信息系统发展的新要求。杨周南（2003）指出：“随着企业业务流程自动化程度的提高，对业务活动的传统控制活动被逐渐嵌入到计算机程序中……传统的业务控制已转变为信息系统的一种自动控制。因此，在实施信息化的过程中，如何将控制过程嵌入到业务流和信息流中是十分重要的。” 庄明来（2008）指出，我国会计软件开发的长期实践表明，只有建立一个涵盖从严格的组织体系到完整的面向流程结构的严密的控制系统，才能最大程度地保证会计信息可靠性， 从而才能进一步保证会计信息的相关性。因此控制嵌入式系统是会计信息系统发展的方向。
由于企业传统的控制活动被逐渐嵌入会计信息系统，与此同时必须考虑在信息系统中为审查与评价内部控制建设情况并提出审计建议的审计活动预留相应的审计线索，这样才能确保信息系统安全、可靠、高效地运行。审计线索的嵌入，也有助于发现信息系统本身以及控制环节存在的不足，以便及时改进系统，使其充分发挥在经营管理活动中的作用。
信息化环境下会计信息系统整合控制与审计是摆在我们面前的一个新的研究课题。
（二）REA模型的启示
REA模型由McCarthy教授于1982年提出。1982年7月， McCarthy在《会计评论》上发表了题为《REA模型：共享数据环境中会计系统的一般框架》的论文，其含义是从资源、事件、参与者三个实体以及实体之间的关系对会计信息系统建模。他强调，如果要使会计成为企业整个数据系统的一个组成部分，而并非一个独立的、非集成的信息系统，我们就必须改变原有视角。他认为从建模的视角和数据库设计阶段数据整合的视角来看，会计事项应当具有与非会计事项的决策应用相兼容的特征。1996 年由于在REA 语义模型方面的贡献， McCarthy 教授被美国会计协会授予原创贡献奖。
相对于基于输出视角的会计信息系统建模思路，REA模型具有一定的理论优越性，这也是REA模型受到高度评价的原因之一。具体表现为：其一，基于REA模型的会计信息系统扩大了采集的会计事项范围，脱离了财务报表要素的制约，所有影响决策的业务事件都可以进入系统；其二，存储了最基本的历史记录，支持用户从多种不同的角度对信息进行自由的提取、分类和处理；其三，能够实现业务数据和财务数据的集成，在业务事件发生时采集业务数据和财务数据，完成信息数据一次性输入和集中存储，各职能部门根据权限从同一个数据仓库中提取数据。当某业务事件属于会计事项时，该业务事件的有关信息就由事件驱动模式自动传送至会计部门，会计人员生成传统的会计凭证。由于会计数据与业务数据来自同一数据源，自然保证了会计数据的完整性和一致性。
然而， REA模型的应用对系统的集成化要求较高，需要大容量的存储设备和快速的数据处理能力，这也是制约REA模型应用的技术瓶颈。对此，McCarthy教授也曾指出，只有信息技术发展提供更廉价的存储设备，更快速的信息处理能力时，基于REA模型的应用才能成为一个现实。
（三）REACA模型
REA模型提出后的十几年里，REA模型在理论研究、实践研究和教学方面得以不断深入地应用和发展。但是，REA模型研究的重点始终是基于资源、事件和参与者进行业务过程建模，其后的一些扩展研究也多是从REA模型的结构和实例等方面进行探讨。虽然REA模型中的事件处理规则和其他程序化的业务逻辑能够在一定程度上帮助组织核查错误并发现或防止舞弊行为，但这远远不能适应信息化环境下企业内部控制特殊性和控制重点变化的要求，因而无法达到内部控制的目标，这是制约REA模型在实务中全面应用的重要原因。
为此本文在信息化环境下，从会计信息系统整合控制与审计的视角，提出REACA扩展模型的基本思想。
REACA（Resource，Event，Agent，Control and Audit）扩展模型是在上述背景下提出的一种基于REA模型的会计信息系统建模方法，通过将控制（control）和审计（Audit）两个要素融入REA模型，在系统逻辑建模阶段建立包含控制和审计线索的业务过程模型，不但能发挥REA模型在满足多维输出视图需求方面的优势，而且还能辅助会计信息系统整合业务活动、控制活动和审计活动，实现业务流、控制流和审计流的集成。
1.整合控制要素
REACA模型中的控制要素是指在信息化环境下对业务过程进行监督、检查、并发现和纠正差错，以使组织活动符合既定的要求的一系列活动的总称，它是控制理论与方法的数字化、程序化和规则化。在信息化环境下，组织的大量控制活动被纳入到信息系统中，以计算机可识别的数字符号形式、按照预定的处理程序和流程、依照特定的控制规则管理业务活动。在建模过程中，控制具体体现为若干控制规则的嵌入。
REACA模型中的控制具体包括业务活动控制和信息系统控制。业务活动控制是为了达到营运的效率效果、财务报告的可靠性和相关法令的遵循性等目标而提供控制过程。业务活动控制的目标和控制对象与传统业务控制的控制对象是一致的，与COSO控制模型的内涵相对应。通过将业务活动控制内嵌到会计信息系统中，可以实现对业务的控制由计算机自动执行。通过REACA逻辑建模，可以让业务活动控制贯穿于整个企业内部各职能部门。业务控制活动主要包括预防性控制、检查性控制和纠正性控制三类活动。在业务过程建模中，对以上三类业务控制活动建模能够一定程度提高业务信息的安全、效率和准确性。
信息系统控制是为了达到会计信息的有效性、高效性、机密性、完整性、可用性、符合性和信息可靠性目标而采取的控制措施。信息系统控制的目标和控制对象与COBIT控制模型的内涵相对应。会计信息系统的广泛应用实现了手工业务的自动化处理，在提高工作效率的同时，也带来了与手工环境不同来源、不同性质的风险，从而对企业内部控制造成了多种影响。除了传统意义上的经营风险、控制风险和财务风险等之外，与信息系统的安全性、可靠性相关的信息和信息系统风险日益增长。很多企业在进行会计信息系统建设过程中常常忽视了信息系统内部控制建设，容易导致会计信息毁损、失窃和失真，以及非法访问、未经授权拷贝、黑客和病毒入侵等违规使用，从而使会计信息系统受到严重损害。因此本文认为会计信息系统建模过程中，就应考虑对控制要素的建模，也就是从需求分析阶段就要重视会计信息系统的控制建模。
2.整合审计要素
REACA模型的审计要素是确保和审查控制要素有效执行的活动，包括对业务控制活动审计线索的预留和对信息系统控制的审计活动。通过对审计要素建模，可以确保和审查内部控制机制的有效执行，以达到对会计信息系统安全、可靠、有效和高效的应用。同时在对审计要素的建模过程中还可以发现控制要素建模的不足，以便及时改进与完善，使会计信息系统逻辑模型达到预期的目标。
在REACA模型中，REA与C和A要素是在工程学的理论框架下有机结合的一个完整体系，共同指导会计信息系统的开发实践过程。审计要素要求在信息系统分析的建模阶段考虑有关审计线索的预留。在信息化环境下，微观经济运行的轨迹很大程度上反映和存储在以数据库和文件构成的数字介质上，这一信息处理方式和存储模式的改变对会计信息系统的设计提出了新的要求，即在信息系统分析和设计初期就要考虑相关的控制和审计需求，要提供标准的数据接口，在系统开发时为日后审计工作预留审计线索。这样，在系统实施运行过程中，会计系统的数据才能够快速通过标准接口进入审计系统，解决计算机审计系统中输入瓶颈问题，并保证审计人员能追踪到审计线索。
REACA模型中的审计要素与控制要素的关系可以用内部审计与内部控制的关系相类比。内部审计是由本部门和本企业内部独立于财会部门之外专职的审计机构或人员实施的审计，其主要目的是纠错防弊，以改善经营管理，提高经济效益。从上述内部审计的定义可以看出，内部审计是企业内部控制的一个重要组成部分。它是一个企业内部经济活动和管理制度是否合规、合理和有效的独立评价机制，它是对其他内部控制包括内部会计控制的再控制。审计既是一种特殊的控制方式，又是对业务过程的发生情况和控制程序的实施情况进行连续监督的重要手段。内部审计是内部控制的一种特殊形式。其特殊性在于：首先，内部审计与内部控制共同构成了保障经济行为与预定标准相一致的重要措施，但具有其独特而科学严谨的理论和方法；其次，审计独立性是审计工作价值的根本要求，虽然内部审计是内部控制的一种形式，但却是一个独立的系统性过程。
在信息化环境下，内部控制和内部审计这种关系依然存在。在企业对业务的传统控制活动逐渐被嵌人到计算机程序后，业务控制的有效性依赖于信息系统的安全性、可靠性和有效性。而信息系统的安全性、可靠性和有效性取决于信息系统的控制及其执行是否健全有效。因此，会计信息化除了需要建立健全信息系统控制之外，通过审计活动审查与评价信息系统的内部控制建设及其执行情况并提出审计建议也是确保信息系统安全、可靠、有效和高效运行的重要措施。通过审计活动可以发现信息系统本身及其控制环节的不足之处，并及时改进与完善， 使信息系统在企业的经营管理中有效发挥作用。
四、结论
面对信息技术对会计行业的冲击，为了肃清理论和实际工作中对“会计电算化”的简单化理解，杨周南教授提出了“会计信息化”的概念，并指出了会计信息化建设的整体工作框架，即ISCA模型。她认为会计信息化的体系结构包括信息技术环境下的AIS，信息系统内部控制制度和对内部控制制度的审计三大组成部分。REACA模型借鉴了ISCA模型的思考维度，是对ISCA模型的继承与发展，其中，REACA模型中的REA部分与ISCA模型中的现代会计信息系统相对应，是一种事件驱动的建模方法；REACA模型中的C和A分别借鉴了ISCA模型中控制和审计的思想并有所发展，强调在信息化环境下，会计信息系统建模不仅包括对业务活动的数字化、程序化和规则化控制，而且要对这种数字化、程序化和规则化的控制的有效性进行监督，以保障信息系统能够运行正常，能够完成既定控制目标，保证系统产生的信息真实、完整、可靠。
参考文献：
[1]杨周南.论会计管理信息化的ISCA模型[J].会计研究，2003，10.
[2]庄明来，蒋楠.论我国会计系统标准化流程的构建[J].中国管理信息化，2008.
[3]刘玉廷，王宏.美国加强政府部门内部控制建设的有关情况及其启示[J].会计研究，2008.
传统建模方法范文6
【关键词】 地铁 风源系统 仿真
1 风源系统仿真的目的和意义
风源系统作为地铁车辆的重要源部件，为地铁车辆制动、转向架空气弹簧、受电弓提供压缩空气，是保证车辆正常运行的十分重要的系统，因此对地铁风源系统进行深入研究是十分有必要的[1]。
传统风源系统设计通常采用成熟的风源模块，通过以往的设计经验进行改型，这样需对样机进行反复试验、修改。计算机虚拟仿真技术的出现，为风源系统设计过程引入了数值模拟思想，采用AMESim软件进行气压元件建模，进而搭建模型，对其设备特性进行仿真，同时也为研究地铁车辆的供风特性提供平台。
2 风源系统工作原理
风源系统一般由主供风单元和辅助供风单元组成。主供风单元对整车供风。辅助供风单元为受电弓进行紧急供风。
主供风单元由空气压缩机组、干燥器以及控制装置等组成。空气压缩机组采用活塞式结构，包括压缩机头及其驱动电机，压缩机头通过电机驱动带动内部的活塞运动产生压缩空气。过滤器采用双塔式干燥器，通过两个干燥塔的切换实现压缩空气的干燥。控制装置对主供风单元的压力进行控制，通过检测总风管压力变化，控制主供风单元的启停，使总风管压力保持在工作范围内。
辅助供风单元设置在装有受电弓的车上，通常为脚踏泵或电动泵。脚踏泵结构简单，空间占用小，无需电路供电，但劳动强度大。电动泵成本高，操作方便，需供电。因此在其配置选择上要根据实际情况合理选取[2]。
3 风源系统建模与仿真分析
3.1 系统建模分析
AMESim在航天、汽车等领域广泛应用，因其含有整套、可靠的模型库，在系统建模和多学科耦合分析中广受欢迎[3]。
地铁列车一般为6编组，每节车均有3个100L风缸：总风缸、制动风缸、空簧风缸[4]。总风缸储存来自主供风单元向总风管输出的压缩空气。制动风缸是保证总风缸或总风管漏风时为制动系统供风。空簧风缸为空簧供风，保证大客流时空簧频繁排气、充气过程的用风，空簧风缸与主风缸之间装有670kPa顺序阀。
主压缩机组为气源部件，是仿真的主要对象，主要是两个低压缸进行预压缩，将第一次压缩的气体进行两次降温后输出。
辅助供风单元采用单活塞脚踏泵进行仿真。利用脚踏产生动力，气缸压缩做功，输出气体。
3.2 部件建模
根据对风源系统分析，对主供风单元建模如图1。通过对大气两次加压，使其达到工作压力后输出。
辅助供风单元模型如图2，通过低速曲轴模拟脚踏运动，带动压缩缸进行伸缩运动，从而达到加压过程。
对整车进行建模，主供风单元安装在01/06车，如图3。
3.3 部件仿真
辅助供风单元：假定人力踩压周期为3s，其充风特性如图4，5min达到升弓要求，因脚踏泵为活塞式，其压力变化呈阶梯状。由于压缩空气有容积效应，在充风周期中，出现尖角。
根据主供风单元的供风特性和地铁风缸配置情况选取整车典型工况进行研究。其工况为：两台同时供风、一台单独供风。两台同时供风如图5，充风时，主风缸和制动风缸优先充风，其压力上升，当充风310s时空气管路压力达到顺序阀开启压力，主风管向空簧风缸充风，375s时空簧风缸充风至670kPa，三风缸同时充风，主风管压力达到1000kPa，空压机停止充风。
采用单台供风时，设定只有01车主供风单元工作，其充风如图6，626s时顺序阀达到工作压力开启，空簧风缸开始充风，700s时空簧风缸与主风缸压力一致，三风缸同时充风，1324s时充风完成。01、06车主风缸300s内的压力变化如图7，01车主风缸压力高于06车，说明充风时压缩空气波速随时间的增加趋于一致。
4 结语
本文对某型地铁车辆风源系统进行了研究，分析了风源系统组成，建立主供风单元与辅助供风单元的充风模型以及整车充风模型，在此基础上完成充风性能研究和两种工况下整车充风的仿真，仿真试验结果符合车辆运营要求，验证了AMESim软件对于制动系统风源研究的正确性、合理性。为供风研究提供了新的方法，缩短设计周期。
参考文献
[1]李培曙.关于国产地铁制动几个问题的探讨[J].铁道车辆，2000，38（z1）：68-71.
[2]蒋廉华，阳靖，王少伟，等.地铁车辆升弓脚踏泵应用探讨[J].电力机车与城轨车辆，2009，32（3）：11-13.
[3]付永领，齐海涛.LMS Imagine.Lab AMESim系统建模和仿真实例教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
