整数规划范文

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篇1

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）09-2122-03

1 Matlab语言线性规划函数linprog介绍

[x，fval，exitflag，output，lambda]=linprog（f，a，b，aeq，beq，lb，ub）.

在输入部分，f是目标函数，它以列向量形式出现；a、b分别是线性规划中不等式约束的技术系数矩阵和资源向量；aeq、beq分别是线性规划中的技术系数矩阵和资源向量；这其中如有缺省，则以[] 代替；lb是决策变量下界，ub是决策变量上界。在输出部分，x是线性规划最优解，fval是线性规划最优值；exitflag是输出标记，当exitflag=1时，表示线性规划有解，当exitflag=-1时，表示线性规划无解；output是指算法和迭代情况；lambda是指存储情况。当程序通过时，屏目上有一段文字：Optimization terminated successfully（最优化成功地结束），它表示程序通过。当程序中有问题时， 屏目上会用红字告知，在某行某列有什么性质的问题。这些都显示出Matlab语言的智能化的优势。下面举例说明Matlab语言线性规划函数的应用。

3 结束语

Matlab语言是由美国Marhwords公司于1984年正式推出，后集语言专家和各类技术专家的共同努力，版本逐次更新， 功能更为完善。该文采用的是2007年1月发行的Matlab 7.4版，跟原有的计算机语言相比，它具有简洁、直观和智能化的优势。作者所提算法较原有算法，具有简洁、快捷和直观的特点，值得推广。

参考文献：

[1] 张志涌.精通MATLAB 6.5版[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.3.

[2] 胡运权.运筹学教程[M].2版.北京：清华大学出版社，2003.

[3] 胡知能，徐玖平.运筹学——线性系统优化[M].北京：科学出版社，2003.

[4] 刁在筠，郑汉鼎，刘家壮，等.运筹学[M]. 2版.北京：高等教育出版社，2001.9.

[5] 吴良刚，徐选华，王坚强，等.运筹学[M].长沙：湖南人民出版社，2001.3.

篇2

中图分类号：O246 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0028-03

Abstact： Variables （all or part） is limited to an integer， called integer programming. If the linear model， limited to an integer variable， is called linear integer programming. Branch and bound algorithm is an important method to solve integer programming. However， the efficiency of the algorithm needs to be improved. The paper elaborates the steps of solving linear integer programming problem by the method of branch and bound， then through then achieve branch and bound method for parallelization of algorithms in the use of parallelism supported by matlab. Analysis the running time of both before and after parallel to study the parallelization algorithms for efficiency.

Key words： linear integer programming； branch and bound； matlab； algorithm efficiency； parallel processing

1 分支定界法简介

在线性规划问题中，有些最优解可能是分数或小数，但对于某些具体问题，常常会遇到一些变量的解必须是整数。例如，变化量表示的是机器的台数，工作的人数或装货的车数等。为了满足整数解的需求，一般来说只要化整已经得到了的非整数解。但是事实上化整也不一定能得到可行解和最优解，因此需要有特定的方法来求解整数规划[1]。

上个世纪60年代LandDoig和Dakin等人提出了可以求解整数或者是混合整数线性规划问题的分支定界算法。

该算法的思想是把有约束条件的最优化问题所拥有的所有可行的解空间进行搜索。具体执行算法时，会不断地分割所有可行的解空间成为越来越小的子集，然后将每个分割出的子集里面的目标函数值计算一个下界或上界。在每次分支之后，对所有界限超过了已知的可行解的值的那些子集不再分支。这样就可以去掉许多的子集，因此缩小了搜索的范围。重复这一过程一直到找出可行解的值不大于任何子集界限的可行解的位置。所以这个算法一般可以求得最优解[1]。

要将分支定界算法由串行计算转换为并行计算，难点在于要解决对二叉树的每个左右分支都实施并行计算所面临的计算数据组织、通信处理问题[2]。

接下来以下例来阐述分支定界法解线性整数规划的步骤。

由此可知，分支定界就是根据现有解不断将问题化为子问题，并更新上下界，直到求得我们需要的答案的过程。

2 在matlab中并行化的实现

2.1 Matlab并行计算的基本概念

Matlab依赖以下两个工具来实现并行计算架构：Matlab并行计算工具箱和分布式程序。用户使用Matlab提供的并行计算工具可以更加专注于并行计算算法的设计，很大程度上减少了用户用于解决网络通信等问题上投入的工作和精力[3]。

Matlab并行计算可以分为两类问题：第一类是distributed任务，各个作业之间完全独立，不需要进行数据通信，各个作业可以异步执行；第二类是parallel任务，任务的各个作业之间需要进行数据通信，必须同步执行[4]。

进行并行计算时，工作单元有job、task、client、worker。其中client相当于计算机的界面，负责完成几乎所有的用户交互操作；job负责管理worker和分配task，每一个job包含多个task，每个task都要通过job分配给worker执行，并将执行结果返回[5]。client、job、worker运行在同一台或者是多台网络上的计算机上。

程序执行时，task是Matlab处理待完成的并行计算的基本单元，每个任务都是由一个或者是多个task组成的。由用户编写并行程序来创建和划分job和task来完成待解决的并行计算任务。

开发Matlab并行程序首先要采用串行方法运行程序；然后选择合适的并行方法，采用Matlab并行结构或者创建通用的并行计算程序；之后再控制数据和任务分配；然后采用pmode调试并行功能；配置local，在本地多核计算机执行并行任务[6]。

2.2 Matlab中的并行计算支持

为了支持并行计算，Matlab为开发者提供了许多的并行结构，这些结构中包括了Parfor循环结构，SPMD并行结构，分布式阵列，分布式数值处理算法和消息传递函数等。本文采用的是Parfor循环结构来实现分支定界法解线性规划问题的并行化。

由for关键字表示的循环可以通过使用parfor关键字代替进行并行。Matlab执行代码过程中，如果循环体使用的是for关键字，则采用串行方式执行；如果循环体使用的是parfor关键字，则采用并行方式执行。

在使用parfor关键字代替for关键字并行执行循环时，会将循环分为很多部分，每个部分交给不同的worker执行。因此对于执行效率来说，假设使用的worker的数量为n，循环次数为m，则m如果能被n整除的话，则将循环均匀划分；如果不能被整除的话，则将循环非均匀划分，其中某些worker会执行较多的循环次数。

默认情况matlab启动时只有一个进程，因此默认情况下执行parfor关键字标志的循环时是串行执行的。因此在执行前必须先打开Matlab并行计算池。

Matlab并行计算池管理很多个worker，每个worker都可以执行分配的并行计算任务，其对应的物理单元即处理器或处理器核。

Parfor循环将for循环分解为子循环，分解后得到的子循环由不同的处理单元处理，用此来减少整个循环执行所需要的时间，提高计算效率。而在使用Parfor循环代替for循环之前一定要先使用matlabpool命令启动所需要的处理单元，然后将循环体中的for关键字修改为parfor关键字，通过Matlab的程序解释器将此循环交由matlabpool启动的多个处理单元完成[7]。

3 用matlab实现分支定界法解线性规划并行化

解决线性规划问题时，分支定界法是一项相当重要的方法。因此，研究该算法的并行化对于提高解决线性规划问题而言是特别有意义的。

在使用分支定界法时，最重要的就是分支和剪枝。并且耗时最长循环最多的地方也是这里，因此我们选择将这一部分并行处理。

我们仍然用开头所用的例子来进行测试，比较使用了并行和未并行的情况下计算出结果分别所使用的时间。

因为使用了matlab所提供的计算线性规划的函数linprog，因此我们需要将求解最大值问题转换为求解最小值问题。只需要将函数加负号就能解决，而且这并不影响我们的测试[8]。

用matlab提供的时间函数来记录程序运行的时间，分别记录开启并行时和未开启时分别的运行速度来进行比较。

测试使用的是一台四核计算机，理论来说的话上可以将计算速度提高四倍，然而实际效果却达不到这个效果。这是由于该算法对二叉树的每个左右分支实施并行计算及并行计算数据组织、通信与处理时对算法运行效率影响较高，因此达不到理想效果。但是从测试结果来看，并行化后的程序的确大大提升了运行效率。

参考文献：

[1] 孙小玲， 李端. 整数规划新进展[J]. 运筹学学报， 2014， 18（1）： 40-65.

[2] Jack Dongarra.并行计算综论[M]. 北京： 电子工业出版社， 2005

[3] 胡良剑， 孙晓君. Matlab 数学实验[M]. 北京： 高等教育出版社， 2006.

[4] 陈国良. 并行算法实践[M]. 北京： 高等教育出版社， 2004.

[5] 楼顺天. Matlab程序设计语言[M]. 西安： 西安电子科技大学出版社， 1997.

篇3

中图分类号：TU992.3 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）018-000-02

一、前言

建筑设备更新是建筑企业生产发展和技术进步的客观需求，对建筑企业的经济效益有着举足轻重的作用。所谓建筑设备更新是指对在技术上或经济上不宜继续使用的建筑设备，用新的设备更换或用先进的技术对原有设备进行局部改造。或者说是以结构先进、技术完善、效率高、耗能少的新设备，来代替物质上无法继续使用，或经济上不宜继续使用的陈旧设备。随着建筑行业的发展，如何合理有效的进行设备更新使建筑公司利益最大化，已成为建筑行业研究的一个重要课题。同时也吸引了大批学者对建筑设备更新进行研究，得到了许多好的研究成果，详见文献[1-4].

本文首先讨论在第一年年初购买设备，之后每年仅购买一台设备的情形，且不考虑设备的折旧与收益，建立建筑设备更新问题的简化模型，并结合假定数据，应用该模型借助Lingo对问题进行求解。其次，在此基础上，进而假设某企业在研究之初就有一台运行若干年的旧设备，通过对建筑企业盈余、设备的运行维护费用、设备更新的购置费用、变量的约束等方面分析，建立建筑设备更新的一般性模型。最后，分别针对具体数据，利用建立的模型，采用Lingo软件进行高效求解。

二、设备更新问题的整数模型

（一）设备更新问题的简化模型

1.模型的建立

（1）模型假设

1.第一年年初将购买p台设备。

2.每年能够购进q台设备，或者不购买。

3.旧设备的折旧费不予计算。

4.每台设备的运营维护成本仅与设备服役年限有关。

5.不考虑每台设备的运行收益。即，我们只考虑设备的购买与运营维护产生的费用，且使其最小的企业运作方案。

（2）问题分析

设第i年初购进设备的单价为ai（i=1，2，…，n），引入0-1变量xi（i=1，2，…，n）表示是否要购买设备。

从而在计划年限内设备的总购置费用为：。

企业成本支出的另一部分是，由设备服役当年产生的运营维护费用。首先，只要有设备在役运行，设备产生的维护费用是每年都要支出的，且计划年限内总维护费为每年产生的维护费用之和。而后，我们考虑一年内，第i年的设备维护费取决于设备的使用年限j（1≤j≤i ）。设bi（i=1，2，…，n）为设备使用时段（ j-1）～ j年的维护费用。下文中，为表述方便，把设备使用时段为（ j-1）～ j年统一记设备使用年限为 j年。表1给出的是每年可能产生的维护费用情况。

根据表1的分析，我们可以得知，第i 年产生的所有可能维护费用取决于年份i 的取值。而届时产生的实际维护费用取决于实际使用年限 j。从而引入0-1变量：

若j≤i 时，yij的值为0或1，其实际意义为，在第i年设备的运行时段为j年或不是j年，当在第i年设备的运行年限为j年时yij=1，否则yij=0。进而，得到计划年限内的总的运营维护费用为，同时，显然有。由于设备的运行年限应该在购进设备的年份以后，我们发现xi与yij之间存在着制约与守衡的关系。它们的关系可以表述为，当xi+1为0时，在第i+1年不购买新设备，此时，设备的运行年限应该为第i年的运行年限加1。当xi+1为1时，第i+1年设备的运行年限为1年。

把上面的逻辑关系，用数学表达式描述为：

综上，我们可以得到下面的规划模型：

2.模型的应用

下面，我们假定了某一建筑设备5年的运营费用的具体数据，为了简化计算假定p=1， q=1应用建立的整数规划模型，采用Lingo软件[8]进行编程求解。

表2 某一建筑设备5年的运营费用

购买时间（年） 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年

设备单价（万元） 10 13 15 18 20

设备使用年限 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5

维护费用（万元） 4 7 8 10 16

由于篇幅有限，这里不再赘述求解该问题的Lingo软件代码，只给出软件运行的结果以供参考，更多关于Lingo软件的详细的内容，可以参阅文献[8]。

研究期限内目标函数的最优解为55，即5年内的设备更新成本支出最小为55万元，目标函数的最优解在x1和x4等于1时取得，即在第一年与第三年年初购进新设备。

（二）设备更新问题的一般模型

在前述中，简化模型中的假设3、假设4与假设5都是为了引入我们要分析的问题和方便计算所设定的。这些假设的引入，会导致简化模型求解实际问题时，可能造成求解不精确的问题，即所求解不是最优结果。为了进一步改进所提及模型，我们将这些假设去掉，建立一般模型。

1.模型的建立

在去掉假设3、假设4与假设5的同时，将假设2修改为：在考虑的时段内，第一年初企业已经拥有了一台运行了m年的设备。通过对建筑企业盈余、设备的运行维护费用、设备更新的购置费用、变量的约束等方面分析，建立建筑设备更新的一般性模型。

（1）企业盈余

因为，每台设备为企业创造的收益，不仅与讨论的年份i有关，还与该设备在年初的役龄j有关。役龄，即设备投入生产，服役的年限。在简化模型中yij表示的是第i年末设备的役龄。在当前讨论的问题中，我们将yij的含义设定为：表示第i年运行的设备的役龄。当yij=1时，表示第i年运行的设备的役龄为j。进而，在第i年，j的取值范围是区间[0， m+i-1]。设dij表示第i年役龄为j的设备为企业创造的收益。则研究年限内企业总的收益为：。

（2）设备的运行维护费用

同（1），设备的运行维护费用不只是与设备当前运行的年份i有关，还与设备的出厂年份有关。我们把出厂年份等价的转换成设备役龄。设bij为第i年役龄为j的设备的运行维护费用，则研究年限内设备的总维护费用为：。

（3）设备的购置费

设cij为第i年初卖掉役龄为j的旧设备所得的折旧费。引入0-1变量zij，当zij=1时，表示第i年初旧设备的役龄为j，当zij=0时，第i年初旧设备的役龄不是j，表示。从而，对于第i年来说，j的取值范围区间为[1， m+i-1]。则研究的年限内设备总的购置费用为：，这里的ai和xi的含义与简化模型的一致。

（4）变量的约束

从上面的分析中我们得知，初始情形与yij的含义发生了变化，这直接导致模型中的对应约束条件也发生了相应的变化。直接反应为yij与xi的制约关系上，故把相邻两年设备的约束改为：

此外，由变量yij与zij的含义，它们的逻辑关系是，第i+1年的初设备的役龄为第i年在役设备的役龄加1，故：

通过上面的分析，我们可以得到建筑设备更新问题的一般性规划模型：

2.模型应用

现假设我们研究的年限为n=5，第一年初企业已经拥有一台役龄m=1的设备，由左表3给出其余各项参数

由Lingo求解的结果得知：目标函数取得最优解为43，即在研究期限内，该企业的最大收益为43万元。变量x的取值情况是：仅x2取1，即只在第二年初卖掉役龄为2的旧设备，购买新设备。

三、总结

本文建立建筑设备更新问题的非线性0-1规划模型，并针对具体的数据，应用优化建模软件Lingo高效求解技术，进行模型求解，得到了正确的结果。在建模过程中，阐述了建立静态规划模型的关键技术和具体方法。优化建模软件Lingo的高效求解，使得我们对研究的问题进行优化和延拓，这也正是本文创作的初衷。研究建筑设备更新问题，不论是采用动态规划模型，还是运用图论中的最短路问题，建模以后都要设计对应的算法，即逆序算法与Dijkstra算法，同时还必须用程序语言对算法进行描述，以实现问题的求解。本文建立的模型缺点有两方面，其一是模型应用后，求解的结果是预测性的。这是由于研究期限内的各项数据都是假定的，必然导致计算的结果与实际有一定程度的偏差；其二是我们在研究问题时，为了简化计算，计算的前提都是一台设备，必须指出的是，把这个模型推广到多台设备或多种决策的情况，并不是一件困难的事。

参考文献：

[1]李天民.设备更新问题的动态规划解法[J].系统工程，1987，5（3）：52-59.

篇4

中图分类号: TP301.6

文献标志码:A

Effective branch algorithm for integer linear programming problems

GAO Pei-wang

(

Department of Mathematics and Statistics, Guangxi University of Finance and Economics, Nanning Guangxi 530003, China

)

Abstract:

In order to improve the computational efficiency, a branch algorithm for general integer linear programming problems on the objective function hyperplane shifts was presented. First, for a given integer value of the objective function, the lower and upper bounds of the variables are determined by the optimum simplex tableau of the linear programming relaxation problem. Then the conditions on the bounds are added to the constraints as cuts to the associated objective function hyperplane. Finally, a branch procedure of the branch-and-bound algorithm is applied to finding a feasible solution on the objective function hyperplane. The computational test on some classical numerical examples shows that, compared with the classical branch-and-bound principle, the algorithm greatly decreases the number of branches and the number of iterations in computation, and therefore, is of practical interest.

In order to improve the computational efficiency, a branch algorithm for general integer linear programming problems on the objective function hyperplane shifts was presented. First, for a given integer value of the objective function, the lower and upper bounds of the variables were determined by the optimum simplex tableau of the linear programming relaxation problem. Then the conditions on the bounds were added to the constraints as cuts to the associated objective function hyperplane. Finally, a branch procedure of the branch-and-bound algorithm was applied to finding a feasible solution on the objective function hyperplane. The computational test on some classical numerical examples shows that, compared with the classical branch-and-bound principle, the algorithm greatly decreases the number of branches and the number of iterations in computation, and therefore, is of practical value.

Key words:

linear programming; integer programming; objective function hyperplane; simplex method; branch algorithm

0 引言

整数线性规划(Integer Linear Programming,ILP)在电子、控制和决策等许多领域中有着广泛的应用[1-3]。然而,整数线性规划问题是NP-难的,因此,找到一种高效且方便的算法对于整数线性规划的应用是非常有意义的。

经典的割平面法和分支定界法是最早用于求解整数线性规划问题的数值算法,这两种方法需要求解一系列由切割或分支产生的线性规划子问题。于是,探寻更好的切割和分支技术,以减少所求解的线性规划子问题数量,提高计算效率,成为了整数规划研究的一个重点和热点。在许多研究者持续不断的努力下,已经产生了一些深切割技术[4-5]和新的分支准则[6-7]等重要成果。

另一方面,整数线性规划的最优解常常位于整数值目标函数超平面上。注意到这一点,人们把目标函数作为一个参数,令其从线性规划松弛问题的最优值处离散变化,然后提出了一些直接或隐数算法[8-9]用于在目标函数超平面上搜寻求解。然而,这些方法在计算凸多面体的极顶点时也许需要非常复杂的枢轴计算。

本文把上述两种思想结合起来,提出了目标函数超平面上的分支算法。在这个算法中,对于给定的目标函数整数值,首先利用线性规划松弛问题的最优单纯形表确定变量的上、下界,然后将变量的上、下界条件加入约束条件中对相应的目标函数超平面进行切割,最后应用分支定界算法中的分支方法来搜寻目标函数超平面上的可行解。如果目标函数超平面上不存在可行解,则目标函数超平面移动一个单位,继续上述计算过程。应用该算法求解计算了一些经典的数值例子并与经典的分支定界算法进行了比较,结果表明,该算法的计算效率比经典的分支定界算法要高得多。

1 目标函数超平面上变量上、下界的确定

考虑如下形式的整数线性规划问题:

max f=cTx

s.t. Ax≤b

x≥0,x∈Z

这里,A=(aij)是一个m×n阶的整数矩阵,b,c是相应维数的整数列向量。与ILP相应的线性规划松弛问题,本文用RILP表示。

假设通过应用单纯形算法[10],获得了RILP的一个基本最优解:xB*=b*, xN*=0,相应的最优值为f*,这里,xB*和xN*分别是最优基变量和非基变量。令N*表示与非基变量对应的缩减费用,则目标函数和约束条件可表示为:

(ILP)f=f*-TN*xN* (1)

xB* = b*-B*-1N*xN* (2)

xB*≥0, xN*≥0(3)

其中,B*和N*分别是最优基矩阵和非基矩阵。

如果RILP的基本最优解是整数向量,则它也是ILP的最优解,否则,ILP的最优值肯定小于或等于f*。为此,令目标函数f作为一个参数从最优值f*处向下变化来生成一系列目标函数超平面,用Sf表示。显然,如果ILP有可行解的话,其可行解常位于整数值目标函数超平面上。本算法就是令参数f从大到小取满足f≤[f*](这里,[•]表示取小于或等于变量的最大整数)的离散整数值,然后依次在相应的目标函数超平面上搜寻求解。按照这种方式,一旦在某个目标函数超平面Sf中找到ILP的一个可行解,它也是ILP的一个最优解,算法终止。

接下来,对给定的f的整数值,可以确定变量xB*i(i=1,…,m)在相应的目标函数超平面Sf上取值的一个上、下界,分别用xIUB*i(f)和xILB*i(f)表示。

┑4期 吲嗤:整数线性规划问题的一种高效的分支算法

┆扑慊应用 ┑30卷

定理1 对给定的f的整数值,令Δf=f*-f,令αij表示矩阵-B*-1N*的第i行、第j列元素,对任意i∈{1,…,m},取pLi=┆min1≤j≤n{αijN*j|N*j>0},pUi=┆max1≤j≤n{αijN*j|N*j>0},如果对所有j=1,…,n,有N*j>0或N*j=0但αij

xIUB*i(f)=[b*i+pUiΔf] (4)

如果对所有j=1,…,n,有N*j>0或N*j=0但αij>0,则变量xB*i(i=1,…,m)有一个下界估计:

xILB*i(f)=〈max(b*i+pLiΔf,0)〉(5)

这里,〈•〉表示大于或等于•的最小整数。

证明 对给定的f的整数值和任意i∈{1,…,m},将式(1)×(-pUi)+式(2)的第i个等式条件,有:

xB*i-pUiΔf=b*i+∑nj=1(αij-pUiN*j)xN*j(6)

注意到pUi=┆max1≤j≤n{αijN*j|N*j>0},对任意j∈{1,…,n},当N*j>0时,应有pUi≥αijN*j,即有αij-pUiN*j≤0;当N*j=0但αij>0时,αij-pUiN*j≤0显然成立。因此,如果对所有j=1,…,n,有N*j>0或N*j=0但αij

xB*i≤b*i+pUiΔf

注意到xB*i在ILP的可行解中取整数值,由上式即得变量xB*i的上界表达式(4)。 类似地,可以证明变量xB*i的下界表达式(5)。证毕。

如果某个变量xB*i不存在式(4)所表示的上界估计,则置xIUB*i(f)=+∞;若变量xB*i不存在式(5)所表示的下界估计,则置xILB*i(f)=0。如果变量xB*i存在式(4)所表示的上界估计或式(5)所表示的下界估计,将其加入ILP的约束条件中相当于对相应的目标函数超平面进行“切割”,这种切割有助于提高下一节将引入的在目标函数超平面上分支算法的效率。

2 目标函数超平面上的分支算法

给定f满足f≤[f*]的一个固定整数值,如果对某个i∈{1,…,m},存在xILB*i(f)>xIUB*i(f),根据数论性质,则相应的目标函数超平面Sf上不存在ILP的可行解,目标函数超平面应下移一个单位;否则,如果xIUB*i(f)0,加入变量的下界限制xB*i≥xILB*i(f),构造在相应的目标函数超平面上搜寻求解的整数线性规划问题如下:

(ILP-f) max cTx

s.t. Ax≤b

cTx≤f

xB*i≤xIUB*i(f),满足:xIUB*i(f)

xB*i≥xILB*i(f),满足:xILB*i(f)>0,i=1,…,m

x≥0,x∈Z

显然,如果在Sf上存在ILP的可行解,它肯定是(ILP-f)的一个最优解。接下来,应用分支定界算法中的分支方法来搜寻在Sf上的可行解。为了使搜寻求解过程在有限次分支后完成,本文假定RILP的可行域与Sf的截(交)集是有限的。

在Sf上进行分支求解的基本思想是:求(ILP-f)对应的松弛问题,如果该根问题无解或存在目标值小于f的最优解,则将目标函数超平面下移一个单位,重复上述过程。否则,如果该根问题存在目标值等于f的最优整数解,在目标函数超平面上的搜寻求解结束;如果该根问题存在目标值等于f的最优非整数解,则选择一个取非整数值的变量进行分支产生两个子问题。求解一个子问题,若该子问题无解或存在目标值小于f的最优解,则剪掉该分支;否则,如果该子问题存在目标值等于f的最优整数解,在目标函数超平面上的搜寻求解结束;如果该子问题存在目标值等于f的最优非整数解,则选择一个取非整数值的变量继续分支。当所有分支都被剪掉时,在目标函数超平面上的搜寻求解结束。

根据上述算法理论,给出相应的算法步骤如下:

步骤1 求解RILP得到一个基本最优解xB*=b*, xN*=0和相应的最优目标值f*后,转下一步。

步骤2 如果xB*=b*是整数向量,算法输出ILP的一个最优解后终止;否则,给定一个适当小的整数M(满足M

步骤3 检查f

步骤4 如果对某个i∈{1,…,m},有xILB*i(f)>xIUB*i(f),则赋值f-1给f,然后返回步骤3;否则,转下一步。

步骤5 求解(ILP-f)对应的线性规划松弛问题,如果该根问题无解或存在目标值小于f的最优解,则赋值f-1给f,然后返回步骤3);否则,转下一步。

步骤6 检查该子(根)问题的最优解是否是目标值等于f的整数解:如果是,则已经获得ILP的一个最优解,算法结束;否则,转下一步。

步骤7 选择最优解中取非整数值的一个变量xj=j,将其分为两支:xj≤[j]和xj≥[j]+1,生成两个相应的子问题后转下一步。

步骤8 选择一个子问题进行求解计算。如果该子问题无解或存在目标值小于f的最优解,则剪掉该分支,然后转步骤9;否则,返回步骤6。

步骤9 检查是否还有尚未求解的子问题。如果存在尚未求解的子问题,则返回步骤8;否则,赋值f-1给f,然后返回步骤3。

通过执行上述算法步骤,我们或者获得ILP的一个最优解,或者当目标值下降到M时得到一个没有可行解的事实。这里,在min{cTx|Ax≤b,x≥0}有最优解的情形,令f┆min是它的最优值或一个估值,取M=[f┆min];否则,根据计算时间的限制给M一个适当小的整数来终止分支搜寻过程。

3 数值计算

通过下面的例子来详细说明本算法的计算过程。

例1 所考虑的问题:

(ILP) max -x3

s.t. -5x1-8x2+7x3≤89

6x1-5x2-x3≤-11

-3x1+5x2-2x3≤-29

x1,x2,x3≥0,x∈Z

引入松弛变量xj≥0(j=4,5,6),然后用对偶单纯形法求解相应的线性规划松弛问题,获得:

x1=1.344+0.167x4+0.211x5+0.478x6

x2=0.878+0.167x4+0.344x5+0.411x6

x3=14.678+0.167x4+0.544x5+0.811x6

显然,RILP的最优解:x1=1.344,x2=0.878,x3=14.678是非整数的,相应的目标最优值为f*=-14.678。接下来,对满足f≤-15的整数目标值f,确定变量在相应的目标函数超平面上取值的上、下界:

xIU1(f)=[1.344+Δf]xIL1(f)=〈max(1.344+0.3878Δf,0)〉

xIU2(f)=[0.878+Δf]xIL2(f)=〈max(0.878+0.5068Δf,0)〉

xIU3(f)=[14.678+Δf]xIL3(f)=〈max(14.678+Δf,0)〉

这里,Δf=f*-f

取f=-15,有:xIU1(f)=1

再置f为f-1=-16,有:xIU1(f)=2≥xIL1(f)=2,xIU2(f)=2≥xIL2(f)=2,xIU3(f)=2≥xIL3(f)=16。此时,应用分支算法求解相应的问题(ILP-f),(ILP-f)对应的松弛根问题无解。因此,目标函数超平面:-x3=-16上没有ILP的可行解。

类似地,由于与f=-17对应的(ILP-f)的松弛根问题无解,故相应的目标函数超平面上也没有ILP的可行解。

当f下降到-18时,有:xIU1(f)=4≥xIL1(f)=3,xIU2(f)=4≥xIL2(f)=3,xIU3(f)=18≥xIL3(f)=18。此时,求解相应的(ILP-f)的松弛根问题,得到目标函数超平面上的一个解:x1=(3.666B7,3.000B0,18.000B0)。将变量x1的取值分支为x1≤3和x1≥4,求解分支x1≤3对应的子问题,得到目标函数超平面上的一个解:x2=(3,3,18)。至此,我们获得了目标函数超平面:-x3=-18上的一个可行解:

x1=3, x2=3, x3=18

它也是ILP的一个最优解,算法结束。

本文提出的算法仅仅求解了5个子(根)问题,执行了30次枢轴计算,就获得了原问题的解。而经典的分支定界算法需要求解13个子(根)问题,执行62次枢轴计算,才能获得原问题的解。

整数线性规划问题是一个NP-难问题,其计算复杂度难以评估。为了进一步验证本算法的计算效率并与经典的分支定界算法进行比较,我们使用Matlab 6.5对两种算法进行了编程并在HΛSEE S262C计算机上求解计算了由文献[11]在第7章提供的9个典型算例。

选择了所求解的线性规划子(根)问题数(用Lp num.表示),所需要的枢轴(迭代)数(用Iters表示)和所花费的计算时间(用Time表示)作为比较两种算法计算效率的主要指标,计算结果如表1所示。

表格(有表名)

表1 本算法与经典的分支定界算法的比较

算例经典的分支定界算法

Lp num Iters Time/s

本文提出的算法

Lp num Iters Time/s

135120 0.359250.031

237159 0.468 630 0.109

3111 604 1.843 423 0.110

447463 1.375 41 4451.282

5201 600 2.4851013971.375

6203 708 2.797240.578

7203 708 2.797240.578

883773 2.766315 0.094

9***80316B11351.937

表1中*表示该问题使用经典的分支定界算法在求解了3B000个子问题后仍未找到最优解。

从表1可以看到,与经典的分支定界算法相比,本文提出的算法使用了少得多的单纯形迭代和计算时间,求解了更少的线性规划子(根)问题,其计算效率高于经典的分支定界算法。

4 结语

本文提出的算法改进了经典的分支定界算法的计算效率,尤其是当ILP的最优值远离RILP的最优值时,其优越性体现得更加明显。尽管在本算法中,目标函数超平面每次只移动一个单位,但大部分情况下,分支定界算法在每次连续分支时导致目标值的下降更加缓慢(远远不足一个单位)。如果在目标函数超平面上的分支效率更高,本算法将是有实用价值的,这已经得到了一些经典算例的部分验证。

在ILP中加入变量界的约束条件对提高在目标函数超平面上的分支效率是至关重要的。只要存在至少一个变量有比较好的上、下界估计,对目标函数超平面上的可行域进行有效切割,就能提高分支的效率,这从典型算例中得到了验证;如果所有变量的上、下界都无法估计,本算法就退化为文献[12]中提出的分支算法,其计算效率比经典的分支定界算法还要低。

需要指出的是,本文引入的变量界的约束也许对目标函数超平面上的可行域切割得很少,甚至不能产生有效切割。因此,若能获得更好的变量上、下界条件,对目标函数超平面上可行域的切割就会越深,这样,将会进一步改进目标函数超平面上分支算法的效率。

参考文献:

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篇5

伴随着经济的发展，我国零售业诞生了许多不同形式的连锁零售业态，同时，也将零售业市场推到白热化竞争状态。如今，连锁零售业的竞争已由店前发展到店后，变成物流配送体系的竞争。而在物流体系中，仓库作为衔接供应链上下游的环节，起到了至关重要的作用，所有的物流活动几乎都是围绕它来进行。合理的仓库选址可以有效地节省企业经营的各项费用，保证物流系统的高效运作。因此，通过合理的优化算法来选择仓库地址具有十分重要的意义和应用价值。

一、广西南宁市A便利店有限公司仓库选址现状

1.公司现状简介

广西南宁市A便利店有限公司是一家从事商业贸易、连锁管理、信息咨询及相关培训业务的连锁企业，公司以特许加盟连锁方式发展分店，至今旗下拥有二十多家便利门店，其中公司直营12家。公司各门店分布如图1：

2.公司仓库现状分析

便利店在选址时，一般选择在居民区和办公区的要道，以为居民提供便利为宗旨。所以，公司能否保证店面的持续供货是发展的关键因素。为了满足各门店商品需求，企业仓库选址一般优先选择在可以辐射到各个门店的地方。

广西南宁市A便利店有限公司目前在南宁市建政路租有一个仓库（如图1绿色标注所示），仓库为企业老板之前租住的公寓套房改用而成，供旗下12家门店的货物配送。仓库地处一个居民小区内，面积为70平米的一房一厅套房，仓库内布局混乱，没有作业功能区域划分，仓库的设备设施相对落后，仓库货物不分区存储，储存物品品种繁多，单品种货量存储少，货物堆放凌乱。

公司目前配送分为单双期配送，将12家门店按所在区域不同划分为两条路线配送，其操作流程为：首先，各门店店长依据销售情况按公司要求在规定的配送日前一天通过系统向仓库发送商品需求信息；其次，仓库接到信息，整理信息，汇总各门店订货数量，再根据仓库库存量分拣各门店的商品数量；最后，次日下午联系司机安排货物配送。若门店错过发送商品信息时间，便只能等待下一个配送日配送，或者商品量很大的情况下单独配送，或者门店自行到仓库提货。部分门店经常出现缺货现象。

3.公司仓库选址存在的问题

（1）随意性较强

在仓库选址前，公司没有综合的考虑门店的日均货物需求量、门店的分布情况等因素，选择较为轻率，仅凭公司领导的感觉，将仓库设立在自身周围闲余的空间内，将其仅仅当作一个单纯的收发货地，尚未认识到其真正的存在价值。

（2）租金成本较高

仓库建设费用为仓库选址主要考虑的因素之一，在满足仓库需求的情况下应该尽量选择建设费用低的地段。A公司将仓库选择在居民住宅小区内，租金成本偏高。

（3）交通便捷性较差

在连锁企业的物流体系中，每天具有出入库、交货等交通的压力，交通条件对物流的配送效率具有重要的影响，交通的不便将直接影响车辆配送的效率，从而导致门店的缺货。A公司仓库所在路段来往车辆频繁，路况严重拥堵，货车只能在规定的时间段通行，对门店需求的及时配送以及供应商对其的货物配送具有一定的影响。

（4）作业便捷性较差

仓库作为企业物流运作体系中的枢纽，每天都得处理大批量的货物，因此，需要给货物的存储、装卸搬运以及配送车辆停靠留有空余的空间。仓库地处居民小区内，货车的经常出入o周边居民带来诸多不便。

（5）扩展性差

连锁便利店仓库不仅要满足当下各门店供货需求，还应满足连锁店扩张的需要，即要求仓库要有好的扩展性。A便利店有限公司仓库处于居民小区楼内，面积小，仅为70平米，储存物品品种繁多，单品种货量存储少，难以满足各门店的供货需求，周边没有空置房源，仓库没有扩展空间，不能满足门店供货扩张的需求。这些都制约着A公司的经济效益的提升，长远来看，将成为阻碍公司发展的重要因素之一。

公司现有的仓储设施的不足将影响其为各门店提供优质的服务，重新规划企业仓库的选址变得尤为重要，合理的仓库选址对于提高门店服务水平和经济增长有着重要的意义。

二、混合整数规划法选址模型建立

通过对连锁便利店仓库的业务和数据分析可知，其物流配送一般具有以下特点：商品品种繁多、单店商品需求量小、物流配送频率高、配送点多且散、配送时间快等。鉴于以上特点，连锁便利店企业仓库辐射范围小，其通常和需求点的距离较近，其服务主要是能及时满足各个便利门店的供货需求。因此，这类仓库在选址时，不仅仅只考虑物流成本的降低，还得考虑是否能及时为其服务的各个门店提供服务。本文只针对考虑企业仓库到需求点的单因素配送情况进行分析，这过程涉及的影响因素主要考虑从仓库到门店的运输费用和仓库固定建设费用两个部分以及配送时间的长短。

为了寻求合适A便利店有限公司仓库的地址，笔者通过调查分析，综合考虑了四个层面：（1）门店的分布状况，门店的分布区域是选址的重要因素之一，选址应尽量靠近门店一些，特别是在门店比较集中的地方设置仓库；（2）配送服务条件及成本，依据门店供货时间要求，计算从仓库到门店的距离和时间，保证配送及时，满足门店货源需求，为顾客提供及时便捷的服务，同时保证配送成本的控制；（3）仓库租金费用，同一地区不同地段房源各不相同，租金也不一样，此外，还得考虑周边是否留有未来发展的空间；（4）交通条件，一方面在选址时要充分考虑周边的交通运输条件的便利性，以提高配送效率，缩短配送运输时间，另一方面还要考虑仓库与周边交通条件的协调性，因为连锁便利店仓库每天输送货物的频率较大，对周边的交通道路会有一定的影响。最终选取了3个备选地址，为了在这3个备选地中选出最合适的地址作为公司的仓库地址，收集了一些相关的数据，对3个备选地和目前仓库做一个定量比较分析，希望从中选出一个合适的地址。

1.问题描述

广西南宁市A便利店有限公司，旗下设有12个连锁门店（如图1红色标注所示），用j1-j12表示，其坐标及门店日需求量（将各种不同的商品均转化为重量来记）如下表1所示。1个现有仓库（如图1绿色标注所示）、3个仓库备选点（如图1蓝色标注所示），分别用i1-i4表示，其坐标及现有仓库和备选仓库的固定投资费用如下表2所示。单位产品从仓库到门店的运价因为都在市内，单位运价均为1，各门店到仓库备选点的距离（根据谷歌地图驾车路线实际距离为准）如表3，各门店到仓库备选点的配送时间如表4（配送时间=距离/速度，假设车辆行驶速度为35km/h）。要求在备选仓库中选择一个仓库，在能够及时满足所有门店需求的前提下，使得总费用最小以及所用时间最小。

（3）符号说明

与上一模型相同的字母表示相同的意义

L――供应商的数量；

Wki――从供应商k到仓库i的运输量；

Ak――供应商k的供应量；

Cki――单位产品从供应商k到仓库i的配送费用；

gi――仓库i单位流转量的管理费用；

Tki――供应商k到仓库i的配送时间；

Tij――仓库i到门店j的配送时间。

（4）模型解释

式（1）表示供应商到仓库到门店的运输成本和固定建设成本之和最小；

式（2）表示供应商到仓库到各门店配送的时间之和最小；

式（3）表示从供应商k向仓库提供的产品量不能超过其自身的供应能力；

式（4）表示仓库配送出的产品量与其从供应商的进货量相等；

式（5）表示所有需求点的需求都能得到满足；

式（6）表示仓库i向外配送的物资总量不能超过其自身容量；

式（7）规定了仓库建设数量的上限。

3.计算求解

将企业数据代入上式通过计算可知，选择目前的仓库i1的总成本为10722.86元，配送所需时间之和为1.36h；备选地i2的总成本为14498.33元，配送所需时间之和为1.84h；备选地i3的总成本为9546.40元，配送所需时间之和为1.20h；备选地i4的总成本为10228.33元，配送所需时间之和为1.32h。

4.广西南宁市A便利店有限公司仓库选址方案

根据计算比较分析，选择备选地i3作为公司仓库的情况下总成本最小，为9546.40元，配送花费时间也是最少，为1.2h。所以理论上i3为几个选择点中的最佳点。公司可以考虑将仓库搬到i3点处。

三、优化方案评价

现有仓库i1与三个备选地i2、i3、i4几个方面比较分析如下：

1.交通便利方面：i1处于路段拥堵地段；i2较为偏远，路况不算拥挤；i3、i4均处于大道附近，路况车辆不算拥挤，四周交通网较好。

2.仓库容量方面：i1面积太小，货物容纳量小，商品周转速度快，供应商配送次数频繁，配送成本较高；i2、i3、i4面积较大，货物容量较多，可满足门店货物的需求量。

3.与门店网络的距离情况：i1与各门店的距离较为集中，i2、i3、i4与各门店的距离较为分散。

4.成本方面：i1处于较中心地段，仓库租金成本偏高，i2、i3、i4处于较偏地段，租金成本相对较低。

连锁便利店的物流配送具有商品品种多、批量小、配送频率高、配送网点分散、适时快速配送等特点，这些特点要求企业必须有一个合理的仓库作为后盾。综合以上各方面因素分析，i3是A公司仓库最佳的选址点。

四、结论

仓库是连接连锁企业总部和各个门店的商品业务纽带，在连锁企业中起着承上启下的作用。所以在企业物流系统分析中，仓库选址是核心内容，仓库合理的选址能够减少运输成本，降低营运成本，从而提高利润。同时，合理的配送仓库可以使企业物流系统有效运转，为企业提供优质服务。

参考文献：

篇6

中图分类号：TM914 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0019-04

新能源利用是我国七大战略性新兴产业之一，太阳能光伏发电是新能源利用的重要领域。在设计太阳能小屋时，需在建筑物外表面（屋顶及外墙）铺设光伏电池，光伏电池组件所产生的直流电需要经过逆变器转换成220 V交流电才能供家庭使用，并将剩余电量输入电网。不同种类的光伏电池每峰瓦的价格差别很大，且每峰瓦的实际发电效率或发电量还受诸多因素的影响，如太阳辐射强度、光线入射角、环境、建筑物所处的地理纬度、地区的气候与气象条件、安装部位及方式（贴附或架空）等。因此，在太阳能小屋的设计中，研究光伏电池在小屋外表面的优化铺设是很重要的问题。

本文主要研究户用并网光伏阵列安装方案的组合优化问题。为满足年光伏发电总量尽可能大，单位发电费用尽可能小的目标，首先根据地区地理条件、电池组安装部位及方式，给出太阳能电池组的选定方案。然后在各电池分组的逆变器选配原则下，考虑各太阳能组件的不同设计参数及价格，从而确定最佳光伏系统设计方案。

研究在仅考虑贴附安装方式的情况下，对光伏阵列铺设方案的优化问题。首先，需要根据题目给出的小屋外观尺寸，对每个墙面分别建立直角坐标系。然后，主要考虑光伏电池组件面积和房屋的铺设条件，以各类光伏电池组件数量和安装位置为决策变量，建立年发电总量最大、单位发电费用最小的双目标最优化模型.并考虑逆变器额定输入电压和功率约束，调整太阳能电池组件安装设计方案，从而得到最优光伏电池组件及逆变器的选配方案。

1 模型假设

1）假设太阳能电池方阵的架设是独立的，不受周围环境影响。

2）假设同一分组阵列中的组件在安装时，具有相同的阵列方位角、倾角。

3）假设各类电池组件的最低辐射量限值分别为：单晶硅和多晶硅电池启动发电的表面总辐射量≥80 W/m2、薄膜电池表面总辐射量≥30 W/m2。

4）假设所有光伏组件在0～10年效率按100%，10～25年按照90%折算，25年后按80%折算。

5）假设逆变器设置在房屋外部，不占用建筑外表面。

6）假设当太阳辐射值低于电池表面太阳光辐照阈值时，电池组件不输出电力。

2 变量与符号说明

：表示墙面的长度；

：表示墙面的宽度；

：表示第i类光伏电池组件的铺设数量；

：表示对第i类光伏电池组件中的第j个组件的标记；

：表示第i类的光伏电池组件铺设数量；

：表示第i个同类电池板的额定功率；

：表示第j类逆变器的额定输入功率。

3 模型的建立与求解

主要研究在有瑕疵墙面上光伏阵列布局的数学模型与算法。由于仅考虑光伏电池组件贴附安装，故首先需要建立安装光伏电池组件的类型选择模型，以及相应铺设数量的计算模型。其次，在仅考虑无瑕疵平面情况下，构造太阳能电池组的最优布局规划模型。再利用各墙面的门窗尺寸和位置数据对模型进行修正，得到有瑕疵情况下，各墙面和屋顶的光伏电池阵列最优布局方案。最后，根据所得布局方案，给出小屋光伏电池35年寿命期内的发电总量、经济效益及投资的回收年限的计算模型。

3.1 光伏电池年发电总量计算模型的建立

为求解光伏电池年发电总量，首先建立光伏电池第m年发电量计算模型：

其中，表示第k个太阳时的辐射量，表示第i类型号电池板的面积，表示第类型号电池板在辐射为情况下的转换效率，表示第i类逆变器的逆变效率。由于逆变器存在80%的阻性负载，故计算光伏电池年发电总量时，应当加上0.8乘项，修正阵列年总发电量输出值。

然后，计算光伏组件在第年的效率，已知发电效率为：

则光伏电池35年的总发电量的计算模型为：

其中，8759表示一年太阳时最大值。

3.2 光伏电池年经济效益计算模型的建立

由模型I可得到光伏阵列最优布局方案，据此，结合各墙面年总辐射强度有效值数据，建立光伏电池总经济效率的计算模型：

其中，表示光伏阵列35年的毛经济效益总和（即不减去成本的毛收益），其计算模型如下：

式中，表示光伏电池第i年的毛经济效益，光伏电池第m年的发电量由光伏电池年发电总量计算结果可知。

3.3 光伏阵列投资回收年限计算模型的建立

通过分析光伏阵列的年发电总量与年经济效益计算模型间的关系，可得光伏阵列投资回收年限T应满足如下关系：

其中，表示光伏电池第i年的毛经济效益；C表示逆变器和电池组的总成本；表示使用的第i种型号电池组件的数量；表示使用的第i种型号逆变器的数量；表示所使用的第i种型号电池组件的价格；表示所使用的第i种逆变器的价格。

利用上述关系，求解使得上述不等式成立的最小整数T，即为所求的回收年限。

3.4 光伏阵列最优布局规划模型的建立与求解

3.4.1 模型的建立

1）电池组件的摆放方向分析。

对于每块放入的电池组件，均存在两种不同摆放方向：横向和纵向。在不考虑光伏发电系统布线复杂性的情况下，引入变量（，表示横放；，表示竖放），用来描述各个墙面上第i类第j块光伏阵列的铺设方向。其中，横向摆放表示电池组件的长边与墙面的长平行摆放，纵向摆放表示电池组件的长边与墙面的宽平行摆放。

2）电池组的类型选择分析。

考虑到同一安装平面内所铺设组件受到逆变器选配约束，故首先建立各墙面安装光伏电池组件的类型最优排序模型，选择不超过3种类型的电池组，从而降低安装组件类型的选择方案，达到简化问题的目的。

通过分析各墙面光照辐射年均值，同时考虑各类型光伏发电组件的发电辐射阀值，计算各墙面各类型的电池组件接收总辐射有效值：

利用每个墙面除去窗口后的总面积和各类电池组件的面积，可计算得到第i类电池的最大摆放组件个数。又需要考虑光伏电池组件的单位发电功率费用指标，。其中，表示逆变器和电池组的总成本，表示第i类光伏电池阵列的年发电总量。

利用（1）、（2）式条件，同时考虑各类电池组件转换效率，可得到排序指标R的计算模型如下：

各墙面的最佳组件字典序排序与值相关，越大表示该电池组越优，表示电池组件的转换效率需要受到的影响，据此，可得电池类型最优选择方案。

由太阳辐射相关知识可以得到。其中为平面的法线和太阳入射方向的夹角。

3）无瑕疵条件下光伏阵列最优布局规划模型。

按照问题分析中对光伏系统设计的目标分析，确定如下两个最优化目标：

目标I：年光伏发电总量最大可表示为：

其中，表示第i类的光伏电池组件铺设数量，表示第i类光伏电池组件的实际功率，由于电池发电总量与光伏组件的实际功率仅相差太阳辐射乘项，且根据对太阳辐射的假设，同一平面上的太阳辐射相等，故原目标与光伏阵列总实际功率最大等价。

目标II：单位发电量的总费用最小可表示为：

其中，表示第i类的光伏电池组件铺设数量，表示第i类光伏电池组件的单位发电功率费用，与原目标中的单位发电量费用等价。

为确定光伏电池组件的铺设位置，针对不同墙面，建立如图1所示的直角坐标系。

其中，x轴的取值范围是，表示该面墙体的长度；y轴的取值范围是，表示该面墙体的宽度，直角坐标系内点的坐标表示光伏电池组件左下角的横纵坐标数对。

然后，对问题进行约束条件分析，无瑕疵平面铺设约束如下：

约束I：铺设范围界定约束

基于对墙体边界条件的分析，铺设光伏电池组件不应超出安装平面范围的约束，即铺设面积不可超过墙面总面积，则铺设范围界定约束可表示为：

其中，表示第i类第j块的光伏电池组件左下角的直角坐标；表示第i类光伏电池组件的长度；表示第i类光伏电池组件的宽度；表示表示第i类第j块的光伏电池组件是否铺设，且第i类光伏电池组件总数。

约束II：电池组件分离约束

当铺设多块光伏组件时，各个太阳能电池板需要保证相互独立摆放，即板与板之间互不交叠，则电池组件分离约束可表示为：

由（4）～（7）式的分析，建立无瑕疵条件下光伏阵列布局双目标混合整数规划模型如下：

其中，约束条件1、2表示铺设范围界定约束，约束条件3表示电池组件分离安装约束，约束4表示光伏组件的坐标取值范围.通过确定各目标优先级P1和P2，可将该双目标规划模型转化为单目标规划问题，得到最终混合整数线性规划模型如下：

4）考虑门窗的光伏阵列最优布局规划模型。

将门窗看作各墙面瑕疵，考虑光伏阵列不能在门窗上方安装，因此需要对模型约束条件进行调整，引入墙面瑕疵约束如下：

约束III：墙面瑕疵约束

其中，X1、X2分别表示瑕疵的左边界和右边界的横坐标值，Y1、Y2分别表示瑕疵的上边界和下边界的纵坐标值.约束限制当组件横放或纵放情况下，电池的边界与瑕疵四周不能存在交叠区域，从而得到带瑕疵条件下光伏阵列最优布局规划模型如下：

至此，即得到有瑕疵任意安装平面的光伏阵列最优布局规划模型。

3.4.2 模型求解

由于在铺设每个光伏组件时，有横向摆放与纵向摆放两种方案.为求解该NPC组合优化问题，我们利用Monte Carlo方法进行计算机模拟，具体程序框图如图2所示。

利用Matlab软件，对每个墙面光伏电池组件选择方案进行1000次模拟，比较各次模拟结果，保留使得模型I中目标最优方案，得到各立面和屋顶最优铺设方案，其中小屋屋顶带天窗面的最优光伏阵列布局方案如表1所示。

根据该方案，可得到屋顶较大斜面外表面各摆放方法下，电池组件铺设分组阵列图形（其余各外表面布局图形因篇幅原因未给出），如图3所示。

分析表1中结果，可知屋顶较大斜面最优铺设方案应选择横向布局，分别需要6个A3类、8个A4类及16个B1类光伏发电组件。

在紧贴铺设的情况下，小屋一年发电量，且各外表面分布发电量如表2所示。

分析表，进而计算得到最优光伏系统设计方案下，35年总发电量，经济效益为，投入资金，得到投资回报年限年年。

4 模型评价与改进方向

4.1 模型的评价

1）模型的优点。

本文建立了关于太阳能小屋设计的多个优化模型，较好的解决了太阳能小屋设计中的一系列问题。

对于太阳能电池板的铺设问题，利用坐标定位思想，建立了有瑕疵布局问题的优化模型。由于坐标的引入，可以很容易地解决不同形状不同个数的瑕疵情况，因此该模型具有较普遍的适用性。

对于架空情况下的电池板优化设计，通过对电池板的长度进行转化，可以直接利用在电池板贴附设计情况下建立的优化模型，避免了重新建立模型带来的复杂性，简化了问题。

对于太阳能小屋的尺寸设计，通过确定一些明显可以使得结果最优的参数，减少了变量，使得最终的决策变量仅为两个，简化了问题分析与求解.通过确定电池板的评价指标，基于不同的接收辐射情况，给出了每个墙面的最优电池板型号，从而可以简化约束条件，避免了房屋尺寸与电池板选取两方面问题同时考虑的复杂性。

2）模型的缺点。

由于布局规划问题属于NP完全问题，没有多项式时间算法，基于穷举思想的算法无法解决此类问题，因此我们采用了蒙特卡洛方法，由于蒙特卡洛方法无法保证得到最优解，故我们对求解结果进行人工修正，并多次计算取最优解。这样无法进行自动化计算，这是我们模型的缺点，也是目前学术界的难点。

4.2 模型的改进方向

对于布局问题，目前较好的解决方法是启发式搜索法，包括模拟退火算法、人工神经网络，遗传算法等，我们模型的求解可以利用这些算法进行改进，并比较多个结果取最优。

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篇7

1、积极争取县政府出台《自治县农村公路养护管理实施细则》。该规范性文件已于去年将《实施细则》（送审稿）上报县政府法制办，今年又纳入县政府规范性文件制定计划，要积极配合做好《实施细则》的修改和相关协调工作，力争今年经县政府常委会讨论通过。

2、抓好费改税后交通部门职能转变工作的政策法规研究。重点是对各级交通部门新出台的政策和新颁布的法律法规规范的研究，加强对相关经济政策和行业管理措施的探讨，不断探索适应我县新形势发展的管理思路和方法对策。

二、围绕规范抓执法，强化提高行业执法水平

3、进一步推进“交通执法规范化工程”建设。以规范交通执法行为为着眼点，继续贯彻落实交通运输部颁布的《交通行政执法五个规范》、《交通行政执法忌语》、《交通行政执法禁令》和《省交通文明执法行为规范》，严格规范执法人员的行为，确保交通行政执法规范化建设稳步推进。

4、进一步规范执法文书和执法案卷卷宗。我局将按照交通运输部规定的执法文书格式，统一执法文书填制和案卷归档工作，各单位要组织培训执法人员，促进交通运输行政执法人员熟练运用交通执法文书。

5、进一步规范交通行政处罚自由裁量权执行标准。我县《交通行政处罚自由裁量权执行标准》已基本完成，要依据省市出台的《交通行政处罚自由裁量权执行标准》，进一步全面规范我县交通行政处罚自由裁量权标准，达到易操作、能执行的目的。完善行政处罚自由裁量、重大和复杂案件集体讨论、法制工作机构审核以及执法档案管理等相关制度，努力规范交通行政执法行为。

6、进一步规范交通行政审批行为。以农村公路建设和管理为重点，今年我局将对农村公路建设审批和招投标工作进行一次全面检查，推动农村公路健康发展。继续推行行政审批“一个窗口”对外制度，要不断健全和完善“一门受理、统筹协调、规范审批、限时办结”的运作方式，优化审批流程，规范审批制度。

7、进一步加大治理公路超限超载管理力度。公路部门要充分发挥治超站的作用，开展治理公路超限超载整治活动，抓好治超工作的源头控制，进一步遏制超限超载车辆上路行驶。扩大治超覆盖面，积极配合各乡镇做好农村公路的治超工作，保护好农村公路限宽设施。

8、进一步化解交通行政争议。认真贯彻执行《交通行政复议责任追究管理办法》和《交通行政复议人员资格管理办法》，对交通行政复议人员实行资格管理和持证上岗。开展行政复议人员培训，规范行政复议程序，完善交通行政复议文书，认真做好交通行政复议应诉工作，不断提高行政复议质量。充分发挥法律顾问的作用，防范和化解法律风险。

三、围绕管理抓执法，强化塑造执法队伍新形象

9、着力抓好交通执法机构建设。抢抓机构改革机遇，理顺交通法治机构，明确法治机构职能，配备专职法治工作人员。根据市局的要求，力争设立交通局政策法规股，配备一名专职法治工作人员。

10、着力抓好交通行政执法人员岗位培训工作。按照省市三年轮训方案，分期分批组织实施执法人员培训，各单位要确保三年岗位轮训任务年底完成。同时，要积极参加省市组织的培训和执法技能比武活动，采取送出去或单位组织培训相结合，重点是对转岗人员的执法培训。局在第三季度对岗位轮训情况进行检查。

11、着力加强执法人员资格管理。严格执法准入关，要严格按照交通行政执法人员资格条件，并通过执法资格培训、考试和考核合格后方可从事交通执法，重点是做好新增执法人员和转岗人员的资格管理。

12、着力建立执法评议考核制度。根据《全省交通系统文明执法规范化达标标准》和《交通行政执法人员评议考核办法》，对执法单位和执法人员实施评议考核，做到奖优罚劣。

13、着力抓好执法管理数据库和执法证的换发工作。严格按照省市交通部门的要求，认真做好本单位的执法人员、执法证件、执法案件相关信息和数据的报送审核工作，各单位要建立交通行政执法综合管理信息平台和数据库，实现执法信息资源共享。根据省厅的要求，做好证件发放的前期准备工作，确保IC卡证件更换工作按计划顺利进行。推广新的交通运输行政执法标识，积极向上级业务主管部门请示，使新的交通运输行政执法标识在我县应用，加快统一全县交通运输行政执法新形象。

四、围绕监督抓质量，强化责任追究机制

14、继续开展经常性的执法监督检查。局将定期组织开展交通行政执法规范落实情况专项监督检查和行政执法考核专项评议考评，重点检查不规范许可、不规范执法、滥用自由裁量权等问题，针对存在的问题及时整改，促进执法质量不断提高。

15、全面推行“一案一考评”制度。按照一案一考评、一月一小评、一年一总评的工作要求，将一案一考评工作纳入行政执法的日常工作范围，对每个执法案件都要指定考评人员，对行政执法的每个环节进行动态跟踪考评，及时发现执法过程中存在的问题并及时进行提醒，督促办案人员及时改正，提高行政执法效率。

16、切实规范行政强制措施。审慎实施行政强制措施，确需实施行政强制措施的，要对案件情况进行全面、客观、公正地调查，收集证据，查清事实，并制作相应的执法文书，经执法机关负责人签字同意后，由两名以上执法人员实施；对重大复杂案件，要经集体讨论决定；必要时，可征询上级法制工作机构和有关专家、律师的意见；要重视做好对暂扣车辆的处理工作，防止矛盾激化。

17、认真落实行政执法责任制和执法责任追究制。进一步健全层级监督、外部监督、社会监督和新闻媒体监督等监督机制，加大对交通行政执法工作监督力度，建立权责相统一的责任追究制度，对因执法过错被新闻媒体曝光或导致产生严重后果的，要依法追究相关领导和执法人员的执法责任。

五、围绕普法抓执法，强化提高依法行政水平

18、大力推进“法律六进”活动。广泛开展以“学法律、讲权利、讲义务、讲责任”为主题的教育活动。各单位要结合本单位的实际，突出重点，形式多样的“法律六进”活动，推动“法律六进”活动深入开展。

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论文摘要：介绍了河道整治规划的定义、类型、基本原则、主要内容及设计标准。

1河道整治规划的定义

河道整治规划是指：根据河道演变 规律 和兴利除害要求，为治理、改造河道所进行的水利工程规划及航道整治规划。河道在挟移泥沙的水流作用下，常处于变化状态；在流域治理开发过程中，某些工程的实施也常改变河道的水文情势，并影响其上下游、左右岸。河道整治规划通常要在流域规划的基础上进行，并成为流域治理工作的一部分。

2类型

2．1按河道 自然 条件，分为山区河道整治规划、平原河道整治规划和河口整治规划

①山区河道的两岸多为基岩，河床多由基岩或粗沙、卵石组成，河床坡度陡、流速大、水位涨落快，但河床变形强度较小。山区河道整治规划的主要目标是航运、工农业取水等，规划中应根据要求对渠化、治导等工程措施作出全面安排。②平原河道两岸多为冲积土壤，由于河道水沙作用和河岸土质的差异，形成微弯、蜿蜒、分叉和游荡等4种基本河型。平原河道整治规划的主要目标是防洪、航运、工农业取水和城市建设等，规划要根据不同河型和整治目标提出工程措施。对蜿蜒型河道，要力求通过整治使其成为微弯河道；对过度弯曲的河段，可考虑实施人工裁弯；对分叉型河道可考虑堵汉并流，将其整治成单一微弯河道，或使其形成稳定的汊道河段；对游荡型河道可护滩定弯，以弯导流，稳定河槽，控制流势。如黑龙江省东部地区典型的裁弯取直治理的河道有：蜿蜒河(36．3kni)、七星河(140．5km)等。③河口段受径流和潮流的共同影响，河床演变复杂。整治的主要目标是防洪、航运、工农业取水和滩地利用等。规划可研究采用固滩护岸、堵汊并流、疏浚导流等工程措施。

2．2按水利枢纽对河道的影响，分为库区河段整治规划、坝区河段整治规划和坝下游河段整治规划

①库区河段整治规划主要是研究水库回水变动区的整治。水库回水变动区具有天然河道和水库的两重特性。汛期受回水影响的河段发生累积性泥沙淤积，使原河床边界对水流的控制作用减弱，局部河段河势发生变化，河道向单一、规顺、微弯方向 发展 ，航道、港口码头和取水口的条件将有所改善；某些港口码头和取水口可能因泥沙淤积而受到影响。规划中可以采取修建整治建筑物、疏浚等工程措施。②坝区河段整治规划是配合水利枢纽工程设计，研究枢纽上下游局部河段的整治措施，控制枢纽上游近坝段的河势，保证泄水建筑物、电站的正常运行和通航建筑物引航道的畅通，充分发挥水利枢纽的防洪、航运和发电等效益。这项规划对于具有综合利用效益的径流式枢纽或航运枢纽尤为重要。⑧坝下游河段整治规划研究针对建坝引起的下游河道变化所采取的整治措施。由于建坝后水沙条件的改变，坝下游河道一般发生冲刷，水位下降，河势也有变化，这些对下游河段的防洪、航运、工农业取水、港口码头建设都可能带来影响。规划中要对上述变化作出预测，并提出整治方案及措施。

2．3按整治程序，分为河势控制规划和局部河段整治规划。对于整治工程量大，或情况比较复杂的河道，特别是大江大河，整治工程只能分阶段实施。河势控制规划是通过分析河段的演变过程，研究促成和稳定有利河势的工程措施。通常采用护岸工程，辅以其他措施。局部河段整治规划是在有利河势基本稳定的基础上，研究对局部河段进一步整治的方案，以满足防洪、航运、工农业取水以及港口码头建设的要求。

2．4按各部门的要求，分为航道整治规划、桥渡河段整治规划、取水口河段整治规划、堤防护岸工程规划等。这些以某一部门要求为主的河道整治规划，也需兼顾其他部门的要求，最大限度地发挥工程的综合效益。

3基本原则

主要是全面规划、综合利用；因势利导、因地制宜；远近结合、分期实施。全面规划、综合利用是统筹考虑各方面要求，妥善处理上下游、左右岸、各地区、各部门之间的关系，明确重点，兼顾一般，以达到综合利用水资源的目的。因势利导、因地制宜是具体分析本河段的特性及其演变规律，预测其发展趋势，并 总结 本河段已往整治的经验教训，提出适合本河段的整治工程措施。远近结合、分期实施是指规划中需包括整治的远景目标和近期要求，分清轻重缓急，有计划地实施。

4主要内容

4．1河道基本特性及演变趋势分析包括对河道 自然 地理概况，来水、来沙特性，河岸土质、河床形态、 历史 演变、近期演变等特点和 规律 的分析，以及对河道演变趋势的预测。对拟建水利枢纽的河道上下游，还要尽量就可能引起的变化作出定量估计。这项工作一般采用实测资料分析、数学模型 计算 、实体模型试验相结合的方法。

4．2河道两岸社会 经济 、生态环境情况调查分析包括对沿岸城镇、工农业生产、堤防、航运等建设现状和 发展 规划的了解与分析。

4．3河道整治现状调查及问题分析通过对已建整治工程现状的调查，探讨其实施过程、工程效果与主要的经验教训。

4．4河道整治任务与整治措施的确定根据各方面提出的要求，结合河道特点，确定本河段整治的基本任务，并拟定整治的主要工程措施。

4．5整治工程的经济效益和社会效益、环境效益分析包括分析整治后可能减少的淹没损失，论证防洪经济效益；sk整治后增加的航道和港口水深、改善航运水流条件、增加单位功率的拖载量、缩短船舶运输周期、提高航行安全保证率等方面，论证航运经济效益。此外，还应分析对取水、城市建设等方面的效益。

4．6规划实施程序的安排治河工程是动态工程，具有很强的时机性。应在分析治河有利时机的基础上，对整个实施程序作出轮廓安排，以减少整治难度，节约投资。

5设计标准

5．1设计流量和设计水位。整治洪水河槽的设计流量，需根据保护地区的重要性，选取相当其防洪标准的洪水流量，其相应的水位即为设计水位；整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量，其相应的水位即为设计水位；整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求，采用不同保证率的最低水位，其相应的流量即设计流量。

5．2整治线。河道整治后在设计流量下的平面轮廓线，称河道整治线。平原河道整治线分洪水河槽整治线、中水河槽整治线和枯水河槽整治线，其中对河势起控制作用的是中水河槽整治线。洪水河槽整治线即两岸堤防的平面轮廓线。堤线与主河槽岸线之间需根据宣泄设计洪水和防止堤岸冲刷的需要留足滩地宽度。

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适宜：人力资源充足，肥水充足、密度较大、长势较旺的棉田。

方法：

1.去叶枝

棉株的叶枝（亦称木枝或营养枝）一般有2-4个，着生于主茎下部第3-7节。当第一枝现蕾时，保留主茎叶，将第一果枝以下的叶枝全部去掉，使棉株体内营养充分供应果枝上蕾铃的发育。

2.打顶

亦称摘心。在初花至盛花期间，摘除棉株主茎顶尖一叶一心。根据土地肥力、种植密度和生长势确定打顶时间，不能过早、过晚。打顶过早不能充分利用生长季节，且造成赘芽丛生；过迟则无效果枝多，消耗大量养分，降低后期的铃重。我省一般在在小暑与大暑之间，7月中旬，距初霜前约80-90d，打顶后的棉株一般有8-16个果枝。约每亩留果枝5万-6万个。

3.打群尖

摘除果枝顶芽，以控制无效果节生长，调节养分分配，改善通风透光条件，增结靠近主茎的内围铃，增加铃重，同时可以除去一部分三四代棉铃虫的卵和幼虫。一般在打顶前先打主茎下部果枝的边心；在打顶后再分次打中、上部果枝的边心。

4.抹赘芽

在土壤肥水充足，棉田荫蔽或打顶过早的情况下，旺长棉株中、上部叶腋中的先出叶腋芽（二级腋芽），形成赘芽。因其生长快，消耗养分多，故需及早抹去。如光照充足、昼夜温差大，二级腋芽也可发育成花芽，开花后成为椪果。但其铃小，且影响相邻正常蕾铃的生长，也宜抹除。

5.打老叶、去空枝

对旺长棉株，在花铃后期，可打去主茎下部的老叶。对立秋后出现的无效蕾和白露后的无效花，也要及时摘除。同时对棉株下部未结棉铃的空果枝要剪去，使养分供应上部结铃果枝，并可改善透光通风条件，有利于开铃、吐絮。

二、化学整枝

适宜：生长正常的棉田和中后期贪青旺长的棉田。促进生长中心由营养器官生长向生殖器官生长过渡，降低分枝生长势，达到整枝的目的。对瘠薄地、缺肥田、生长瘦弱棉田，不宜进行化学整枝，应保证适当的营养生长。晚播夏棉有明显徒长势时，可适当化学整枝。

方法：化学整枝的时期 生长正常的棉田化学整枝时间，一般掌握在盛花期前后。过早，株高过矮，果枝过短，植株横阔度较小，中上部叶片遮光严重，下部果枝见光弱、发育差，内围蕾铃易脱落；过晚，容易造成棉花枝叶繁茂，而蕾铃发育差。中、后期有旺长趋势的棉田，化学整枝一般在初花期和盛花期分两次进行，前一次用药少，后一次用药多。旺长趋势越大，化学整枝时间越要提前，严重徒长田，化学整枝可提前到初花期以前。

选用适当的化学药剂，如整枝灵等，严格按要求配成一定浓度的溶液，晴朗无风的下午4点-6点，喷施到棉株上，喷匀喷透。徒长田喷后不施肥少浇水，整枝效果较好。化学整枝要结合肥水管理，徒长田不施肥少浇水，整枝效果较好。若用药过量，棉花出现药害时，要加强施肥灌水，可减轻药害。

三、简化整枝

适宜：是介于常规整枝和免整枝中间的一种整枝方法，中等以上地力的棉田。

方法：在果枝以下留2个叶枝，将其他叶枝全部去除，其他工序同常规整枝，可以不打群尖，能减少2次去赘芽。当优势叶枝长出3个次生果枝时打掉叶枝顶尖。采用该整枝方法，棉花既抗旱又耐涝，无论雨水大的年份还是干旱年份，均有较高的产量

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在我国，城市绿化建设已有几十年的历史，也取得了不小的成绩。城市绿化法制建设也逐步从无到有，形成了从中央到地方的多级城市绿化法律体系，对我国城市绿化建设起到了重要的促进和保障作用。但随着我国城市化进程的迅猛发展，城市环境压力越来越大，导致城市绿化建设出现的问题也越来越多。而现行的国务院《城市绿化条例》及一些地方的城市绿化法规已不能完全适应社会经济和城市化进程的快速发展。同时，本应作为理论指导的城市绿化法学研究，更是鲜有人问津，严重滞后与实践。对城市绿化法进行系统性梳理，已不是纯理论性的学术研究，而是城市绿化建设实践的迫切需求。本文拟就城市绿化法的调整对象和法域归属进行探讨，以期有助于城市绿化法的理论研究和法制实践。

一、城市绿化法的调整对象

在法理学上，法律的调整对象是特定的社会关系，“是已被法律调整的或者客观上要求法律调整的具体的意志社会关系”。任何法律都以一定的社会关系作为自己的调整对象，它不仅决定该法律的调整方法，而且决定该法律的基本原则和主要内容。因而，搞清某一法律的调整对象是研究该法的逻辑起点。城市绿化法也有自己的调整对象，即城市绿化关系。城市绿化关系是指受城市绿化法所调整，人们在城市绿化活动中所产生的社会关系。由于城市绿化是一项较大的系统工程，包括绿化规划、建设、保护、管理等各个方面，涉及多元主体。因此，城市绿化关系较为复杂，大致包括以下几种：

（一）城市绿化规划关系

城市绿化规划是城市总体规划中不可缺少的重要组成部分，是城市绿化建设的基本依据，主要包括两个方面的内容：一方面是城市绿化的实体规划，即列入城市总体规划的绿地系统总体布局和发展目标，各类、各级城市绿地的发展标准和规划等；另一方面是城市绿化的工作规划，即实现总体规划目标的组织、资金、物质条件、技术准备、保障措施、实施步骤等规划。城市绿化规划关系就是在城市绿化规划过程中产生的社会关系，如绿化规划主管部门之间的分工合作关系、规划编制和管理经费的分配关系，规划主管机关与公众的规划管理关系等等。

（二）城市绿化建设关系

城市绿化建设同其他工程项目一样，也有计划立项、设计、审批、施工、验收、交付使用等建设程序，其不同的是绿化工程项目还要求绿化种植成活、生长达到设计要求，需要一个更长的过程，其中的问题相当复杂。人们在城市绿化建设过程中产生的社会关系就是绿化建设关系，如建设单位与绿化主管部门在绿化工程建设过程中的因审批、监督、检查、验收而产生的关系，公众因参与城市绿化建设而与绿化主管部门及建设单位之间产生的关系等。

（三）城市绿化管护关系

城市绿化的保护，包括对城市生态环境、自然地貌、植被、物种的保护，其中最为直接的是对城市绿地和绿化成果的保护。城市绿化的管理指城市绿化主管部门依法对城市绿化全过程和城市绿化的多个方面所实施的管理，其中主要是对绿化种植的日常维护管理，使其茁壮成长，充分发挥出其设计规划的效果。保护和管理是不能截然分开的，绿化关系各主体在城市绿化的保护和管理中所产生的社会关系称为绿化管护关系。如绿地管理单位与公众之间的因绿地管理而产生的关系，绿化主管部门与绿化养护管理者之间因监督、指导和定期检查而产生的关系等等。

当然，随着城市绿化理论研究及实践的不断深入，城市绿化的科学技术和艺术水平的不断提高，新的城市绿化关系还将出现，城市绿化法调整对象的范围因此也仍将不断扩大。

二、城市绿化法的法域归属

要探讨城市绿化法的法域归属，首先需要对“法域”的含义进行考察。目前，理论界主要从三种意义上来使用“法域”一词。首先，认为法域是法律有效管辖或适用的范围，这个范围可能是空间的、成员的或时间的。相应的，法域就有了属地性法域、属人性法域和属时性法域之分。其次，根据法律所调整的社会关系的性质和范围来划分，有学者称之为属法性法域。据此，法域就有了公法、私法及社会法之分。再次，在第二种意义的基础上直接认为一个部门法就可以是一个法域，如刑法法域、民商法法域、经济法法域等等。本文所探讨的城市绿化法的法域归属，就属于上述第三种意义上的使用。

城市绿化法的立法目的主要是保护和改善生态环境，增进人民的身心健康，显然，城市绿化法属于环境法法域。在价值追求上，城市绿化法与环境法有着众多的一致性。

关于环境法的价值追求，学界研究颇多，分歧也较为明显，但其内涵则多集中于环境正义、秩序及功利价值上。本文拟从正义及功利价值上探讨城市绿化法与环境法的一致性。

（一）城市绿化法中的环境正义价值

环境正义价值具有双重的底蕴，即人类正义和自然正义。人类正义价值在环境法层面最明显的体现就是对环境权的倡导和关注。环境权主要是指公民所享有的在适宜健康和良好环境中生活的权利。这在城市绿化法中得到了充分的体现。

从立法目的来看，城市绿化法主要目的就是要保护和改善生态环境，美化生活环境，确保人民生活环境的适宜良好，进而增进人民的身心健康。这在世界各国城市绿化法及相关法律法规中都有体现。如日本的《城市绿地保护法》第一条明确规定：“本法律规定在城市中保护绿地和促进绿化的必要事项，目的是要形成良好的城市环境，有助于确保居民文明健康的城市生活。”美国《西雅图市公园法》第二条：“本法令各条文的设置是为了维护和保障自然环境、公共安全、大众健康和公共福利。”我国从中央到地方各级城市绿化法规中都有类似的规定。而且，个别地方城市绿化条例中已明确将环境权列入其中，如《合肥市城市绿化管理条例》第五条：“任何单位和个人都有享受良好绿化环境的权利，有保护绿化和绿化设施的义务，对破坏绿化和绿化设施的行为，有权进行劝阻、投诉和举报。”该条将环境权利和环境义务有机统一起来，充分体现了环境正义价值。

关于自然正义，在法律上，其意义大体上是要求法律规范的确立符合自然规律，能够使人类世界与自然界达到和谐统一。城市绿化法基本原则中的生态优先原则就是如此。首先，它强调绿化规划的生态化，就是要将生态学原理运用于城市绿化规划过程中，既考虑到现今的生态关系和生态质量，又要考虑到城市未来的生态关系和质量；要以可持续发展为指导，以人与自然相和谐为价值取向，应用各种现代科学技术手段，分析利用自然环境、社会、文化、经济等各种信息，去模拟设计和调控系统内的各种生态关系，从而提出人与自然和谐发展的调控对策。其次，它强调绿化建设与管护制度的完善，促使城市绿化各主体牢固树立城市绿化的生态目标，在树种的选择、乔灌的搭配、花卉的点缀、草坪的培育及绿地系统的管护上要切实贯彻城市生态学的基本原理，最大限度地改善生态环境，提高生态质量，协调城市绿化中人与人的关系及人与自然的关系，促使整个城市生态系统向更有序、稳定、协调的方向发展，最终促使城市实现人、自然、城市和谐共存持续发展的自然正义价值。

（二）城市绿化法中的环境功利价值

环境法的功利价值，就是环境法的实现能给人类带来好的效果和影响。环境法的功利价值分为两类，即物质功利价值和精神功利价值。物质功利价值包含保护物质生存基础和经济发展两重内容，精神功利价值也有两项内容，这就是环境安全感和生活舒适权的追求。

首先，环境法物质功利价值的两项内容在城市绿化法中体现在城市绿地系统的两种服务功能上，即生态服务功能和社会服务功能。城市绿地系统具有净化空气和水体、调节城市气候、防治大气污染、涵养水源、防风固沙、减低噪音及维持城市生态平衡等众多的生态服务功能，这些功能的发挥有力地保障了人类的物质生存基础。不仅如此，城市绿地系统还具有广泛的社会服务功能，有力的促进了社会经济的发展。如我国许多城市在新建的广场、公园、绿地、绿带和旅游景点中，以种植高大乔木为主，配置各种观赏植物与草坪，形成了绿荫护夏、红叶迎秋，四季花香、芳草如茵的园林景观，创造了十分优美的游憩与投资环境，其直接经济效益和间接经济效益都十分可观。而且，城市绿化建设本身日益成为城市社会经济的一个新的产业体系，规模日益扩大，分工日益细化，影响日益加大，在经济发展中的地位和作用日益提高。

其次，在精神功利价值方面，城市绿化法注重“以人为本”，强调以人的健康和福利为其终极立法目的。表现在城市绿化中，就是要从居民的身心健康及审美要求出发，创造优美的绿色环境，为城市居民提供便捷舒适的休闲、健身、观光、游憩等公共福利场所，努力实现人与人之间、人与环境之间的和谐共处、有机统一，确保居民的环境安全感和幸福舒适感，充分体现了环境法的精神功利价值。

总之，城市绿化法属于环境法法域，是城市绿化法的目的和价值追求使然，同时，城市化进程的发展要求城市绿化法建立与城市生态综合发展相适应的法律制度，这也必将为我国环境法律制度的变革注入新的活力。

参考文献：

1、孙国华,朱景文.法理学(第二版)[M].中国人民大学出版社,1999.

2、黄进.区际冲突法研究[M].学林出版社,1991.

3、沈娟.中国区际冲突法研究[M].中国政法大学出版社,1999.

4、董保华,郑少华.社会法――对第三法域的探索[J].华东政法学院学报,1999(1）.

5、刘建辉.环境法价值论[M].人民出版社,2006.

6、冯采芹等.国外城市园林法规调查研究[M].中国科学技术出版社,1991.

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进入公司以来，我时时刻刻的感受到领导的关心和同事的热心帮助，他们不管是在工作方面还是在生活方面都很照顾我，对我这从学校刚出来的学生来说，这些点点滴滴都是一个心灵安慰。工作中遇到难题，领导和同事们会耐心的帮忙解答；生活中遇到困难，领导和同事们也会热心的帮助解决。在这三个月的时间里，我有许多心得体会：

工作期间，接触了不少人和事，在为自己的成长欢欣鼓舞的同时，我也明白自己尚有许多缺点需要改正。首先需要改正的就是尚显浮躁的心态，有时候做事只求速度而忽略了质量，出现了一些数字上的错误；有时在做一件事的时候忽略了其他事情与此事的关系，造成前后矛盾。对于城市规划专业来说，这些错误都是很严重的，如果不是领导及时为我指正，恐怕到现在我也不自知而无法提高自己，因此我经常是带着一种感恩的心态在工作，这也时刻警醒自己要细心、耐心、专心；其次就是专业知识不够熟练。国家出台的城市规划法和其他相关法规没有融会贯通。设计就是在符合规范满足消费者利益的同时，考虑要寸土寸金，使其也满足开发商的利益，达到双赢。在做居住区设计时，许多常识性的东西也需要查阅规范去了解，从这点来说还是需要自己继续努力去加强专业素质的，希望以后能够做到规范烂熟于心，不出差错。当然还有其他一些不足需要我以后加以注意并改正。

在这里上班我觉得很开心，但有时觉得压力也很大，害怕自己做的不够好，所以每做一件事，我都很细心，直到自己觉得可以了，才敢放心地拿出去。这对我来说也是一个好的促进，也只有这样才能不断进步，在这里是我的一个好的开始。近3个月来我的思想认识有了全方面的提高，思想理论得到了充实。通过近3个月的不断学习努力工作，我觉得自己基本符合一个正式员工的标准，希望领导能批准我的转正申请，使我真正地成为一名员工。如能得到领导的批准，我将更加严格地要求自己，决不辜负领导和同事给予我的殷切希望；如不能得到批准，我一定认真查找自己的不足，努力改正缺点，提高自己，以争取早日成为正式员工。

转正之后，我将一如继往地保持高度的工作责任心。不断提高自己的专业水平，增长自己的知识体系，争取在今后的工作中发挥更大的作用，为公司创造价值，同时也实现自身的人生追求。

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一、背景分析

1.证券公司面临的机遇和挑战。我国证券市场环境的国际化、规范化进程不断加快，QFII制度的实施、合资基金管理功能公司及合资证券公司的成立，开放式基金、股指期货等新产品的不断推出，我国证券公司在面临机遇的同时面临着巨大的挑战，正经历着从提供交易通道服务到全面向营销及增值服务转型的时期，如何扩大经营范围、改善客户服务质量、优化业务流程、整合公司内部各部门的信息资源，构建“以客户为中心”的营销服务体系，细分客户、细分市场，为客户提供差异化个性化服务，达到提高客户价值、忠诚度及满意度的效果，从而提高证券公司核心竞争力，是目前证券公司共同的关注的话题。

2.证券公司营销服务管理现状分析。在营销支持方面，长期的卖方市场使证券公司总部对营业部一线营销人员缺乏支持，各营业部营销人员单枪匹马，各自为政，没有形成公司合力，没有形成公司统一的营销服务策略。

在客户管理方面，客户资料分散在各个营业部和相关业务部门，没有集中。客户资料层次较低，只是简单地记录了客户姓名、地址联系方式等。同时客户基础资料失真严重，尤其是柜台中客户的联系电话和联系地址等不完整或者错误。客户分析和细分异常困难，无法转化为知识。

在客户服务方面，服务同质化，没有建立规范的服务流程。对绝大多数券商而言，服务的主要内容就是提供好的交易场所，包括好的环境，好的设备等，没有重视市场信息的研究和信息增值服务。没有建立规范的服务流程，各级管理人员无法了解客户服务人员对客户的服务情况；客户也不知道自己应该享受哪些服务；同样对经纪人和客户服务人员来说，对客户提供的服务没有一个好的流程来规范。

3.证券公司CRM系统建设现状分析。证券公司CRM系统的建设最初是营业部自主建设CRM系统，目前绝大多数证券公司已经完成集中交易系统的建设，证券公司现在建设的CRM系统都是总部统一负责CRM系统的规划和建设。

我国近110家证券公司截止2007年底完成CRM系统建设的有近10家，例如国泰君安证券、海通证券、安信证券、招商证券股份有限公司等，有近15家证券公司正在进行CRM系统的建设，70%以上的券商至今尚未启动CRM系统的建设。

大多数券商建设的CRM系统仅停留在客户经理的薪酬考核、客户的服务记录留痕、经纪业务报表管理等，没有真正的通过CRM系统的建设，结合数据仓库及多维分析技术对客户进行多维分析。因此基于数据仓库对证券公司的CRM系统进行总体规划设计非常有意义。

二、CRM系统建设目标

1.建立数据仓库及客户分析模型。证券公司所面对的客户可以分为不同的群体，比如高活跃高价值群体、潜在客户群体、沉寂客户群体等等，各种客户群体对公司产生的贡献、所消耗的公司资源、所适合的金融产品、对应的服务和营销策略都不一样。

CRM系统需建立面向客户分析、业务分析和各类决策模型的数据集市，并利用多维分析工具和手段支持管理分析和管理决策，全面支持客户总体分析、客户群体分析、产品分析、业务分析等，便于营销管理人员制定相应营销策略，同时为总部分析人员提供必要的技术支持。

2.整合服务渠道，实现服务差异化。在服务手段上，CRM系统需整合Call Center、短信平台、E-MAIL平台等各种渠道资源，将主动关怀和被动服务相结合，实现差异化个性化服务。在资讯研究方面，可以为一线客户服务人员获取最新、最完整的资讯提供强劲支持。在服务流程上，有助于规范化管理，形成公司的服务品牌。

3.整合公司资源，创建品牌优势。CRM系统需整合公司所有的资源，包括渠道资源、通道资源、研发资源、客户资源、市场资源等，以客户数据为核心，将业务系统、知识系统、管理系统整合在一期，形成畅通、一致的数据流，打破部门边界，实现资源共享，小券商可以发挥灵活的优势，大券商可以发挥规模的优势，各取所需，逐渐形成自己的品牌，变低层次的价格之争为高层次品牌之争。

三、基于数据仓库的证券CRM系统规划

证券CRM系统需依据以信息技术、网络、通讯技术为手段，整合证券公司内外所有与客户相关的资料和数据，通过改善与企业销售、市场营销、客户服务和决策支持等领域的客户有关的商业流程并实现自动化，提高客户满意度和忠诚度。系统整合现有的网站、Call Center、短信平台、E-Mail平台等，向客户推介服务。

系统总体框架如下图所示：

1.应用层设计。证券CRM系统在应用层包括薪酬管理系统、营销工作系统、客户管理系统、营销分析系统、营销管理系统、产品管理系统、资讯服务系统。

薪酬管理系统：作为CRM系统的后端支持系统，可实现对营销人员的考核以及薪酬计算功能。

营销工作系统：作为CRM系统的前端系统，能帮助营销和服务人员服务客户、挽留客户和开拓客户，对客户的服务记录进行留痕，可通过与资讯服务系统的结合，给营销服务人员以及客户提供丰富有效的资讯研究信息支持，并为公司各地域的同事提供了内部交流和公司内部事务管理平台，提高营销服务工作效率。

客户管理系统：作为CRM系统的基础系统，能帮助公司营销和服务人员记录客户扩展资料信息。除了对交易系统已有客户的管理，同时包括潜在客户管理、流失客户管理，并可实现客户群的定义和分析、客户积分管理等功能。

营销分析系统：作为CRM系统的核心系统，使用对象为营销管理总部和研究分析类人员。为各级管理人员、决策和分析人员等提供决策支持信息，可以提高统计分析人员的工作效率、深度和广度。在实现客户细分的基础上，对为客户提供差异化营销服务策略和差异化产品组合提供指导性建议。

该系统结合数据仓库及多维分析技术。数据仓库（Data Warehouse）是一个面向主题的（Subject Oriented）、集成的（Integrate）、相对稳定的（Non-Volatile）、反映历史变化（Time Variant）的数据集合，用于支持管理决策。OLAP是“使分析人员、管理人员或执行人员能够从多种角度对从原始数据中转化出来的、能够真正为用户所理解的并真实反映企业维特性的信息进行快速、一致、交互地存取，从而获得对数据的更深入了解的一类软件技术。”基于数据仓库的客户细分指标可参考定义如下，其中指标的分类以及分类区间可以进行修改和扩充，指标计算频度和计算周期可自定义，不同营业部可以设置不同的细分规则：

客户细分步骤如下图所示：

营销管理系统：使用对象为各级营销管理类人员，包括对营业网点的考核排名、开放式基金等新产品的销售分析、统计报表管理、营销活动管理等。统计报表管理包括上报证监会的报表以及日常使用的经纪业务日报、周报、月报、年报等。

产品管理系统：产品管理实现对金融产品库的管理，包括产品类型管理、产品信息管理、投资组合管理、资讯产品管理、产品库存管理、产品分析等功能，并可通过采集实时行情数据查询投资组合的实时走势。

资讯服务系统：使用对象为营销服务人员、理财顾问、投资分析、资讯提供或产品设计人员，主要目标是为了提供一个高度整合的公司级资讯服务平台，最大限度地利用现有公司研究机构的资讯资源以及外购的资讯库，可将资讯信息与客户的持仓、偏好以及各渠道订阅的内容进行匹配后利用短信平台、邮件系统、网上交易软件等客户接触渠道推送给客户。该系统可实现资讯的采编、订阅、匹配、推送的全过程管理。

2.数据处理层设计。CRM系统需要采集的数据源包括交易数据源、网站、呼叫中心等。通过数据处理系统，从源数据层采集、清洗、转换和整理各种数据存放到CRM系统数据库，并将数据推送到CRM系统数据仓库。

3.网络拓扑设计。系统网络拓扑设计如下图所示：

CRM系统在总部部署，分公司和各个营业部的用户以浏览器，通过公司内部网访问系统，并可提供通过外网方式接入系统。数据库服务器可结合证券公司的客户数量大小进行硬件设备的选型，大中型券商建议采用小型机，小券商可使用PC SERVER服务器。Web服务器可根据使用CRM软件的并发用户数量进行集群部署，并可通过Web中间件例如Tomcat,Resin等实现负载均衡。OLAP服务器用于安装数据仓库系统。采集服务器负责将业务系统的数据采集到CRM系统数据库，然后推送到数据仓库系统。

四、结论及展望

本文结合证券公司营销服务管理现状、CRM系统建设现状分析，对证券公司CRM系统的建设目标、总体架构设计、客户细分模型进行了研究。基于CRM系统的数据仓库，可以利用数据挖掘技术发现新的知识，更好的支持证券公司决策管理人员制定营销服务策略。

参考文献:

[1]保罗格林伯格:实时的客户关系管理[M]. 机械工业出版社，2002