資源優化的方法范文

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篇1

工程項目的進度計劃與傳統的“機器排序”問題有著較大差異：一是工作節點有著明確的先后作業順序并且一般不能改變，例如房屋的修建必須是從基礎開始。二是工作節點的作業時間有著較大的不確定性，由于氣候、設計等因素造成的工期變化極為常見。三是由于工程項目進度計劃的時間窗單位比較大，所以最初的進度計劃制定沒有像一般的制造加工業那樣要求精確。因此工程項目中的進度優化集中于研究對資源如何進行分配，而不是各工序之間的作業次序調整。

1、網絡計劃優化

現代的工程項目都是應用基于CPM和PERT的網絡計劃技術作為計劃、分配、控制的重要手段和工具。最常見的網絡計劃進度優化方法是強制縮短法，即采取措施使網絡計劃中的某些關鍵工作的持續時間盡可能縮短[3].目前關于工期進度優化方法的研究思路也集中于不斷改進強制縮短法，力求在優化項目工期的同時，使所增加的額外成本最小。吳育華等學者提出了割集平行路線差額法解決工期優化的算法[4]，劉津明運用“最大流最小截”理論研究了工期一成本非線性變化時工期優化的算法思路[5].隨著現代信息技術的日益成熟，使用Management scientist等軟件可以非常迅捷的求出基于上述強制壓縮法進行進度優化的最優結果[6].

強制壓縮法要求必須從外界投入新的資源到關鍵線路的工作節點中，然而在現實工程項目建設中經常缺乏多余資源，這就要求利用網絡計劃中非關鍵工作的既有資源進行工期優化，解決所謂的趕工問題。基于上述思想，本文對單代號網絡計劃中固定資源約束下的工期優化算法進行探討。

2 、算法思想

利用非關鍵工作的既有資源進行工期優化，就是利用非關鍵工作的時差，抽調其中的部分資源用于加強關鍵工作，以縮短關鍵工作的持續時間，使工期縮短〔3].利用關鍵線路的轉移進行工期優化的最終結果，是使網絡計劃中出現盡可能多的關鍵線路，或者是關鍵線路的工期與次關鍵線路的工期差值最小。即當原關鍵線路的工期經過優化達到設定縮短的工期目標時，就認為工期優化已達到期望。

利用關鍵線路的轉移優化工期，必須先明確關鍵線路上有可以壓縮的關鍵工作，非關鍵工作節點有關鍵線路上可壓縮工作節點壓縮所需的資源，并且這種資源可以分割轉移。非關鍵工作節點上的資源轉移會延長其自身的工期，而關鍵線路上的工作節點接受了轉移的所需資源后會縮短計劃工期，從而縮短項目的整體工期。根據資源輸出和輸入節點的位置，原網絡計劃中的所有線路工期有可能出現不同程度的延長或縮短，但壓縮后的原關鍵線路工期不能小于次關鍵線路工期。同時，工作節點上資源的輸出或輸入量也受到最小資源需求用量和最大壓縮時間的約束。因此，將非關鍵工作中的資源轉移到關鍵線路上的工作中進行工期優化，要解決如下問題：如何選擇進行資源輸出的非關鍵工作節點，各非關鍵工作節點輸出多少資源，以及如何選擇關鍵線路中的資源輸入節點，各壓縮節點輸入多少資源。

3 、算法模型

3.1 前提假設

為簡化研究，進一步假設網絡計劃的所有節點中只有一種可以分割轉移并且影響工期的資源。以往的大部分工期優化研究都是基于成本費用和工期之間的關系，通常項目所需的各種資源也能轉化為費用進行衡量，因此我們的假設不失一般性。調整非關鍵工作節點的總時差會影響其后工作節點的最早開始時間，加大項目的不確定性，因此這里僅選擇具有自由時差的非關鍵工作節點作為資源輸出對象。同時，假設工期優化前的網絡計劃中只有一條關鍵線路，在滿足約束前提下，各工作節點的資源變化量與工期變化量成線性關系。

3. 2 變量假設

設網絡計劃由m個工作節點和二條線路組成分別記為J＝{1，2， ……，m}和I={1，2…二}.特別地，將關鍵線路表示為cp ， cp∈ I ，關鍵線路上的p個工作節點表示為cpk， cpk ∈ J， k∈P， P ={1 ， 2， ……， p} .以xj表示工作節點 j 資源的輸入或輸出量，qj為工作節點j的計劃資源用量。qj‘表示工作節點j資源需求量的極值，對于關鍵線路上的節點，qj’表示工期經過最大壓縮后，完成工作所需的資源量，對于非關鍵線路上的節點，qj‘表示充分利用自由時差后完成工作需要的資源量，因此有xj ≤ |qj – qj’|.由前所述，在網絡計劃只做一次性工期優化的前提下，同一工作節點的資源只能單方向轉移（輸入輸出）或者不發生變化。設tj為工作節點j的計劃工期，以tj表示工作節點j工期變動的最大范圍。對于非關鍵工作節點，tj表示可以利用的自由時差，對于關鍵線路上的工作節點，tj表示極限壓縮時間。設aj為工作節點j上資源與工期時間的相關系數，aj表示約束條件下單位資源量對工期的影響程度，由資源變化量與工期變化量成線性關系的假設，有

進而工作節點j因為資源量變化而引起的工期時間變化量為ajxj.設Tcp， Ti （i≠cp）分別表示關鍵線路和非關鍵線路的計劃工期，aij表示工作節點j的資源變化對線路i工期的影響系數。

3.3算法分析

令Aj＝qj×tj， Bj＝{Aj}.Aj表示節點j上包含有工期和資源用量的計劃安排，Bj表示關于節點j所有可行計劃安排的集合。根據是否是關鍵節點，有：

基于關鍵線路的轉移而提出的工期優化算法，是尋找能最大壓縮工期的集合B，B={Bj}， j ∈ J .

以Fmax表示關鍵線路節點輸入資源后所能壓縮的最大工期，固定資源約束下的工期優化問題可以轉化為解決如下嵌套模型：

式（2）表示對于非關鍵工作節點在工作量恒定的前提下輸出資源會導致其工期延長但工期延長量不能超過可利用的自由時差。同理式（3）表示對于關鍵線路上的工作節點輸入資源會使工期縮短工期的縮短量不能超過極限壓縮時間。（4）式表示工期優化后的關鍵線路工期不小于網絡計劃中的其它線路的工期。（5）式表示節點資源改變對工作線路工期的影響。式（6）和式（7）分別表示非關鍵工作節點中輸出的資源全部輸入到關鍵線路的工作節點中，各節點資源量改變的絕對值非負。

轉貼于

在實際工期優化時，非關鍵工作節點的自由時差和充分利用時差后完成工作所需的最小資源量，關鍵線路上工作節點的極限壓縮時間和對應的需求資源量是已知的，由

可以求出各節點的資源時間相關系數從而把上述模型轉化為線性規劃問題求解。下面以一個算例說明固定資源約束下運用轉移關鍵線路法進行工期優化的解決過程。

4 、算例說明

我們引用文獻[7l的算例作為工期優化對象隨機給出了關鍵線路上工作節點的最大壓縮工期并以（tj+tj） （qj-qj‘）=qj×tj 給出各節點工期極值下的資源需求量。圖1顯示了單代號網絡圖中各工作節點的計劃工期和資源消耗量。

各工作節點上的資源一時間參數如表1所示。

網絡計劃各工作線路的計劃工期以及其上可進行資源轉移的節點如表2所示。

對此算例進行工期優化，實質上就是從H， J， E，L，M節點向C， F， 1， K節點輸入資源，這里用lindo程序運算求解，主要結果如圖2所示。

圖2中的結果表明在不從外界投入資源的情況下，可以利用網絡計劃中的既有資源，使工期最大縮短4個時間單位。在實際的工程建設中，很多都是以季度作為制訂網絡計劃的時間單位，因此上述算法對于工程實踐中的工期優化有著明顯的意義。圖3為算例經過工期優化后的網絡計劃圖（數據取整），優化后的網絡計劃中出現了3條關鍵線路：A一B一H一O，A一C一F一I一K一O， A一M一O.

5 、小結

本文提出了運用關鍵線路的轉移進行工期優化的一類算法。在網絡計劃的既定資源約束下，利用非關鍵工作的自由時差將其上的資源轉移到關鍵線路的可壓縮工作上，從而縮短了整個網絡計劃的工期。為簡化模型，本文只利用有自由時差的非關鍵工作作為資源輸出對象，但也可以將具有時差的工作節點一并考慮，從而可能獲得更大的優化效果。此外，節點的工期一資源并非一定成線性關系，已有學者利用灰色預測方法對這一問題進行了深入研究[8].在實際的工程項目中，工期優化還必須考慮資源均衡等諸多現實問題。因此一般情況下僅需將原關鍵線路的工期進行一次性優化到達工期優化的期望值即可，實際上如果在優化后新的關鍵線路上仍然有可以繼續壓縮的工作節點，并且非關鍵節點上也有相應的時差資源，就可以再次利用上述算法進一步進行優化。但如果完全利用非關鍵節點的時差資源后仍不能滿足工期優化期望，則必須重新利用強制壓縮法從外部投入新的資源。在明確資源和工期的相關系數后，本文提出的算法轉化為了很多商業軟件都能求解的規劃問題，對算法在實際工程行業中的推廣有著積極作用。

參考文獻：

[1]K. Houleiman. H.Lecocq. A new efficient simulated annealing algorithm for the resource一constrained project scheduling problem and its multiple mode version [J]. European Journal of0perational Research. 2003（149）：268一281.

[2]Rolf H.Solving project scheduling problem、by minimum cut computations [J]. Management Science， 2003， 49（3）：330-350.

[3]白思俊。現代項目管理（中）[M].北京：機械工業出版社，2003.

[4]吳育華，李崇斌，吳靈慧。割集平行路線差額法—一種確定網絡計劃最佳工期的有效算法[J].管理工程學報，1996，10（2）：67一71.

[5]劉津明。工程項目進度計劃優化方法的研究[J].天津大學學報，2003，36（5）：610一613.

[6]David R. Anderson， Dennisn J. Sweeney， Thomas A. Williams. An Introduction to Management Science Quantitative Approaches to Decision Making [M].Thom son Learning， 2003： 340.

篇2

一、灰色線性規劃方法

線性規劃是運籌學的一個重要分支,它是一種在具有確定目標又有一定約束限制條件下,從所有可能的選擇方案中找出最優方案的數學方法,也是目前研究多變量復雜系統常用的一種最優化方法。但是,一般的線性規劃存在問題為:①靜態規劃不能反映約束條件隨時間變化的情況;②當規劃模型或約束條件中出現灰數時不便處理;③從理論上講,定義在凸集上的凸函數是有解的,而實際計算中往往因技巧、技術問題使求解過程難以進行下去。

利用灰色系統的思想和建模方法,使上述問題得到了一定程度的解決。灰色線性規劃彌補了一般線性規劃的不足,它不要求目標函數中的效益系數、約束條件中的技術系數、資源量及其他限制量等都被固定下來,而允許技術系數是可變的灰數,約束值是發展的情況下進行,是一種動態的線性規劃。灰色線性規劃中的約束條件系數,是灰區間數,既可按下限規劃,又可按上限規劃,還可按區間內的任何一白化值進行規劃。在區間內,只要可以得到一組白化值,便可得到一組優化方案,從而使規劃靈活多變,有眾多的調整余地,適應情況的發展變化,避免了常規線性規劃使許多具體問題得不到可行解的結論,或解過于死板,無調整余地的缺點。

關于數學模型的求解,除由于灰色線性規劃模型中效益系數、技術系數及約束系數是區間灰數外,為體現土地資源利用效益最高、費用最低、土地資源配置最佳的原則,取效益系數的上限、技術系數的下限、約束參數的上限,可得到土地資源利用結構的理論最優方案。另取效益系數的下限、技術系數的上限、約束參數的下限,可得到土地資源利用結構的警戒方案。根據今后土地開發利用可能采取的方針和政策,對不同投入水平和不同需求條件下的土地資源利用結構進行優化,據此分別得出不同投入水平和不同需求條件的不同組合,根據土地資源利用結構的現狀取漂移系數,就可得到一組土地利用結構優化方案,再綜合考慮社會效益、經濟效益和生態效益,再根據研究區域目前的經濟發展水平及未來的發展趨勢,最終優選出一組土地資源利用結構優化方案,實現土地資源利用結構的優化配置和持續利用。

二、土地資源利用結構優化多目標線性規劃模型

土地資源利用結構優化即是土地資源利用結構多目標線性規劃數學模型。

需要說明的是,土地資源利用結構多目標線性規劃模型中的其他約束可以是土地適宜性評價約束、土地總面積約束和數學上的非負約束等,特別強調的是本模型無論是目標函數還是約束條件都可以采用灰數,即本模型是灰色線性規劃多目標模型見圖1,若模型中所有變量都為白數即為通常的線性規劃模型。

三、實例

本次計算實例選擇環京津地區7各地級市,對其土地資源利用結構進行優化配置。

(一)環京津地區概況

河北省環京津地區包括唐山市、秦皇島市、滄州市、保定市、廊坊市、張家口市和承德市7個地級市以及13個縣級市、65個縣城,國土面積共13.82萬平方公里,占全省總面積的73.5%,其中7個地級市城市建成區面積417.97平方公里,占區域總面積的0.3%。2007年總耕地面積3855633公頃,總人口3974.77萬人,占全省總人口6943.19萬人的57%,人口平均密度為287.6人/平方公里,農村社會生產總值為124351338萬元,占河北省的64%。

(二)環京津地區土地資源特點

河北省作為環京津地區的第一大省,是中國唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海濱的省份,也是緊鄰京津的省份,京津地區任何發展變化都與河北省密不可分,其土地資源利用的特點也隨著京津地區的發展需求而發生變化。環京津土地資源的數量特征及其空間分布狀況,構成了該地區土地資源的特點。

(三)模型采用的約束條件

本次計算采用灰色線性規劃方法,建立多目標農業土地利用模型,約束條件總的分為3大類,即社會、經濟和環境,包括12個約束條件。為了保證規劃的動態性,約束系數aij和約束常數bi采用灰色GM(1,1)模型預測,并結合定性分析得到其白化值。再進行求解。

(四)目標函數的價值系數

由于環境生態約束與社會約束選擇的是優化后的結果,在總目標中作為必須保證的約束處理,此時的總優化目標只取經濟效益最大。

根據2007年統計資料,求得相應地類的價值系數,由于居民點和工礦用地及未利用土地不產生經濟效益,故其價值系數取0。

(五)優化結果

根據以上給定的約束條件和建立的灰色線性規劃模型,求得若干套環京津地區土地資源利用結構優化結果,選擇有代表性的4套方案列于,由于采用灰色線性規劃優化模型,任一灰變量在灰區間取任何一個不同的白化值都構成一套優化方案,在此不予贅述。

環京津地區土地資源利用結構優化是在社會需求、生態效益最優的的前提下,求農村社會總產值最大,本次分析選擇與土地利用結構密切相關的農林牧漁總產值作為比較對象,上述所選4套優化方案與2007年實際各項產值相比。其中在2007年實際林業產值中包括果園產值。

四、結語

篇3

關鍵詞：分布式拒絕服務攻擊；自治系統；動態概率包標記；域間溯源；域內溯源

中圖分類號： TP393.08 文獻標志碼：A

英文摘要

Abstract：Distributed Denial of Service （DDoS） attack is a serious threat to network security. In order to solve this problem， an effective method of tracing DDoS attack was proposed based on Autonomous System （AS） and Dynamic Probabilistic PacketMarking （DPPM）. In the proposed method， a new scheme of packet marking was designed with setting up two markers as the domain marks and routing tags for interdomain tracing 原文traceability意為“可追蹤”，與中文不符，是否應改為tracing？可以改為tracing and indomain 域內可否用in-domain表示？

tracing原文traceability意為“可追蹤”，與中文不符，是否應改為tracing？. Domain marks and routing tags were set at the same time using dynamic packet marking methods. Finally， through the path reconstruction on indomain and interdomain， the attack node was traced back rapidly. The experimental results show that the proposed algorithm is efficient and feasible， which provides an important basis for the DDoS attack prevention.

英文關鍵詞

Key words：Distributed Denial of Service （DDoS） attack； Autonomous System （AS）； Dynamic Probabilistic PacketMarking （DPPM）； interdomain tracing 原文traceability意為“可追蹤”，與中文不符，是否應改為tracing？； indomain域內可否用in-domain表示？可以改為in-domain tracing 原文traceability意為“可追蹤”，與中文不符，是否應改為tracing？

0 引言

隨著互聯網技術的快速發展，各類不同形式的網絡攻擊也變得愈來愈嚴重。分布式拒絕服務攻擊（Distributed Denial of Service， DDoS） [1] 攻擊方式簡單有效且很難被檢測，成為網絡中比較常見且最具威脅性的一類攻擊。如何準確、快速地進行DDoS攻擊檢測已經成為國內外學術界關注的熱點問題之一。

DDoS主要利用IP溯源技術，針對它的研究主要集中在數據包標記、日志記錄法、鏈路測試法及基于互聯網控制報文協議（Internet Control Message Protocol， ICMP）中英全追蹤的標記方法等。數據包標記技術[2-4]是路由器將其標記信息寫入轉發分組的IP頭域中，受害者從收到的分組中提取標記，從而確定攻擊路徑。因標記域的空間有限，并且以一定概率對分組進行標記，每個被標記的IP分組只帶有部分路徑的信息。因此，需要通過大量的被標記的IP分組來完成攻擊路徑的重構。Savage等[5]首先提出了概率包標記（Probabilistic Packet Marking， PPM）算法，其提出的節點采樣、邊采樣和分段標記算法被廣泛應用于隨之出現的各種優化方案中，但該算法存在很多缺陷，由于標記位不足，需大量分片來重構路徑，計算負載過高且具有很高的誤報率；Song等[6]為了減少重構所需數據包數量，提出了利用網絡拓撲信息進行標記的高級包標記方法，受害者即使沒有得到完整的IP地址信息也能重構路徑，但前提是要獲取上游路由器的拓撲圖；Peng等[7]提出的自適應包標記算法，采用可變的概率進行標記，增加了受害者收到距離攻擊者近的路由器的信息的概率，但概率值的確定沒有根據路由器實際情況作出相應變化；Liu等[8]提出了是DPPM嗎，給出中英全稱動態概率包標記（Dynamic Probabilistic PacketMarking， DPPM）算法，在自適應概率包標記的基礎上，引入用中英全生存時間值（Time To Live， TTL）域來計算數據包的傳輸路徑長度；朱曉建等[9]提出非重復標記方案，減少了路由器的標記工作量；張敏等[10]提出的基于壓縮邊分段采樣（Compressed Edge Fragment Sampling， CEFS）算法改進的壓縮邊分段采樣（Enhance_Compressed Edge Fragment Sampling， E_CEFS）算法，大大降低了重構所需數據包量和分片組合數，但誤報率較高；靳娜[11]提出改進的動態概率包標記優化（Enhance_Hash Dynamic Probabilistic PacketMarking， E_HDPPM）算法對數據包包頭字段進行充分的挖掘和重新定義，同時采用一種新的組合方式對標記信息進行處理，降低了重構所需收斂包數目、計算復雜度以及誤報數，但效率不是很高。

為了進一步降低誤報率、提高算法效率，在現有研究的基礎上，結合自治系統（Autonomous System， AS）、動態概率包標記（Dynamic Probabilistic PacketMarking， DPPM）算法，本文提出了一種結合自治系統與動態概率包標記的方法，記作E_AS_DPPM。該方法設計了一種新的標記方案，該方案設置兩套標記，分別作為域標記和路由標記，域標記和路由標記過程同時進行，然后通過自治域間和域內的路徑重構來實現對攻擊節點的快速溯源。最后，通過與DPPM算法，以及改進算法E_CEFS和E_HDPPM的對比實驗來證明本文算法的高效性。

1 相關原理

1.1 DDoS攻擊

DDoS攻擊指以分散攻擊源來攻擊指定網站的黑客方式。DDoS的攻擊方式[12]有很多種，最基本的DoS攻擊就是利用正當的服務請求來占用大量的服務資源，使正常用戶無法得到服務的響應。DDoS攻擊是在傳統的DoS攻擊基礎上發展而來的一類攻擊方式。

DDoS通過操縱眾多的傀儡機，大規模地攻擊目標。相對于DoS攻擊來說，DDoS攻擊由于其在一條鏈路上的流量更少，使得它更隱秘，更難被檢測到，易于形成。另外，匯集后的DDoS攻擊異常流量非常龐大，極具破壞力。刪去圖1，DDoS已為大家所熟悉圖1為DDoS攻擊的示意圖，后面圖的編號相應改變。

1.2 自治系統

在互聯網中，一個自治系統（AS）[5] 是一個有權的、可以自主地決定在本系統中應采用何種路由協議的小型單位。一個自治系統將會被分配到一個全局且唯一的16位號，一般把這個號叫作自治系統號（Autonomous System Number， 英文全稱ASN）。

每個AS域獨立維護一個追蹤管理器（Traceback Manager， TM），TM為所管理的AS域的邊界路由器分配唯一的編號并負責各個AS間的通信，且在路由重構完成時，對相應攻擊源采取應對措施。用來為自己AS域內的邊界路由器分配唯一的編號和負責各個AS間的通信，并且在重構完成時采取相應的措施此句不通

。

1.3 動態概率包標記

在傳統概率包標記 （PPM）方案中，因采用固定的標記概率且不具有對已標記IP分組的鑒別功能，使攻擊路徑的重構比較困難。當標記概率P選取得比較大時，標記的覆蓋問題會表現得非常嚴重，將會出現“最弱鏈”問題。并且，在沒有大量攻擊數據包用作標記的情況下，若標記概率選取得比較小時，將出現節點漏標的問題。

Peng 等[7]提出的自適應標記方案中：為了降低數據包被路由器重復標記的概率，隨著數據包在路由路徑中的轉發，路由器應該降低數據包的標記概率。離攻擊者越近的路由器應該具有越大的標記概率，離受害者越近的路由器標記概率越小。

Liu等[8]提出的動態概率包標記（DPPM）中，不用額外增加一個標記空間來記錄數據包所經過的路由器跳數，而是利用數據包包頭TTL域的值來計算出數據包w從源點出發所經過的距離。

2 優化方法E_AS_DPPM

2.1 設計思想

本文提出一種新的標記方案，即設置兩套標記，分別作為域標記和路由標記，分別用作域間溯源和域內溯源。域標記和路由標記過程同時進行，標記過程采用動態包標記的方法。本方案設置兩個標記概率p1、p2。p1用作是否進行標記，采用DPPM的概率選取方案；p2用作進行域標記還是路由標記。

方法分為自治域間和域內溯源兩個階段。

1）自治域間溯源：該階段主要由邊界路由器參與標記，當收集到一定數量的標記包時，利用標記包中的標記信息來找到攻擊者所在的自治域。通過自治域間的溯源方法可以縮小攻擊者所在的范圍。

2）自治域內溯源：該階段主要由域內的所有路由器參與標記，當收集到一定數量的標記包時，通過路徑重構，找到真正的攻擊者。圖1所示為溯源示意圖。

2.2 標記域的設置

本文的優化算法利用IP報文首部的空閑區域來存儲路由器標記信息。利用有限的空間，盡可能詳細地記錄路由器標記信息。由文獻[13]可知，由于因特網鏈路的不斷完善，分片越來越少，僅占不足0.25%，并且可以通過自動中英全最大傳輸單元（Maximum Transmission Unit， MTU）發現機制來避免分片。因此，這里將IP報頭[14]16b的Identification域、1b的TOS低位保留位、3b的Flag域以及13b的Fragment Offset域，共33b作為標記空間。將這33b空間重新劃分為5個域，每個域對應不同的標記信息，設置兩組標記：域標記和路由標記，分別用于AS域間和域內溯源，如圖2所示。

1）of（1b）：表示將IP分為兩片后，ip_edge的片偏移，取0，1，分別與IP分片相對應；

2）d1（5b）：表示數據包被第一次標記的路由器所在的AS域到受害者所在的AS域經過的AS域路徑長度；

3）d2（5b）：表示數據包被第一次標記的路由器到受害者經過的路由器路徑長度；

4）ri_as（10b）：表示自治域的身份標識；

5）ri_ip（10b）：表示路由器的身份標識；

6）as_edge（16b）：表示自治域間的邊信息；

7）ip_edge（16b）：表示路由器的邊信息；

8）f1（1b）：表示該IP數據包包頭標記類型，取0、1，分別對應域標記、路由標記；

9）f2（1b）：表示IP數據包所經過的路由是否為邊界路由器，取0、1，分別對應不是邊界路由器、是邊界路由器。

2.3 路由器標記算法

2.3.1 動態概率P的選取

1）采用固定標記概率（一般取0.4）時，會使攜帶離攻擊者較近路由器的標記信息的數據包被隨后經過的路由器重復標記，受害者將很難收到離攻擊者較近的路由器標記信息。假設攻擊路徑G=（A，R1，R2，…，Rd，B），A、B為攻擊者與受害者，Ri（i=1，2，…，d）為攻擊路徑上的路由器。當標記概率為P時，設攻擊者發出的數據包總數為n。受害者要收到至少一個只被離攻擊者最近的路由器標記過的數據包，即：

2.3.2 標記算法

本算法中路由器根據概率p1來決定是否標記當前通過的IP數據包，根據p2來決定進行的是域標記還是路由標記，具體標記算法如圖3所示。

1）若d=0，x2

2）若d=1，x2

3）若d=0且x2不小于p2，則進行第一次路由標記：對路由器IP進行處理得Hash_ip和ip[i]；將Hash_ip添加到hash_ip域；ip[i]添加到ip_edge域； f1域置1，；d2域置1；of域置1；標記完成，轉發數據包。

4）若d=1，x2不小于p2， f1不為0，則進行第二次路由標記：路由器為邊界路由器，對路由器IP進行處理得Hash_ip和ip[i]；獲取of域值w.of；將ip[w.of]與標記ip_edge域異或添加到ip_edge域；d2域值加1；標記完成，轉發數據包。

2.4 路由器重構算法

當受害者檢測到攻擊時，對數據包進行處理。路徑重構過程，先進行域間的重構，找到攻擊者所在AS域，再進行域內的路由重構。將數據包按f1域值分為兩類。

2.4.1 域間重構

1）將受害者所在自治域作為一棵樹的根節點；

2）將f1域值為0的數據包按d1值進行分類；

3）從d1=0開始，獲取as_edge的值，通過aba=b的性質來算出上一跳AS域的域值，如圖4所示；

4）利用AS域上一跳拓撲圖進行該AS域的自治號的身份驗證；

5）將4）驗證后得到的上一跳AS域加入到樹中；

6）直到d1達到最大值時，停止重構，最后樹的最底層葉子節點就是攻擊者所在的AS域。

2.4.2 域內重構

1）通過域間重構的攻擊路徑來得到攻擊者所在自治域到下一跳自治域的出口路由地址；

2）將1）中的出口路由地址作為一棵樹的根節點；

3）將f2域值為1的數據包按d1值進行分類；

4）選取d2相同而of值不同的數據包，比較它們的ri_ip值，若相等，將它們的ip_edge域值按of值0、1順序組合成一條邊，獲取其中的d2值，通過aba=b的性質來算出上一跳AS域的域值；

5）利用上一跳路由拓撲圖進行該邊IP地址的驗證；

6）從3）獲取的d2值開始，選取距離域小于d2的數據包繼續溯源；

7）將驗證后的路由加入樹中；

8）直到d2達到最大值時，停止重構。

3 實驗結果與分析

3.1 算法理論比較分析

3.1.1 重構路徑計算量

重構時，在重組分段時，先對ri部分進行比較，再進行重組數據包的IP驗證，減少了IP驗證次數，從而降低計算量。用ki表示距離值為d，of值為i的edge數目，基本DPPM中分段重組次數與IP驗證的次數為∏7i=0ki，本文標記算法中為∏1i=0ki，與DPPM相比，運算量減少到（∏3i=0ki）-1≈k-2。

3.1.2 誤報數分析

當有多個攻擊者時，會產生多條攻擊路徑，將會出現多種組合，會發生誤報的情況，∏7i=0ki隨著k指數級地增長，∏7i=0ki種組合有k個組合能得到真的合法節點，而其余的∏7i=0ki-k種組合通過檢驗的平均數量為（∏7i=0ki-k）×2-32≈2-32∏7i=0ki。在k值相同的情況下，與DPPM相比，本文標記算法E_AS_DPPM的誤報數更少，約為k/λ+λ（λ為每個AS域內路由器平均數）。

3.1.3 重構路徑復雜度分析

Ψ（d）為距離受害者的距離值為d（1≤d≤30）的路由器節點個數；CplexDPPM為基于DPPM算法，受害者路徑重構時的攻擊路徑復雜度；CplexE_AS_DPPM為基于本文E_AS_DPPM算法，受害者路徑重構時的攻擊路徑復雜度。

3.2 模擬測試

為了驗證本文提出的基于AS與DPPM的DDoS攻擊溯源優化方法的性能，對其進行了測試，實驗采用CPU Intel Q8200，內存6GB，顯卡AMD 5750的配置，在仿真軟件NS2的環境中。在模擬實驗中，以一個子網代表一個自治域系統。根據文獻[15]可知，網絡中分組經過的IP長度一般為15跳左右，最長的IP路徑長度一般也不超過30跳。另，該分組經過的AS路徑長度為3～5，平均長度為4，99.5%的AS路徑長度小于8。因此，搭建一個小型“Internet”。

在網絡中設置多個AS域，為了方便說明問題，僅設置一個主機充當受害者，設置多個攻擊者對受害者發動DDoS攻擊，同時設置多個合法訪問用戶。在仿真實驗中，設置20個AS域，其中一個子網代表一個AS域，設置200個攻擊者和100個合法用戶分別對受害者進行惡意攻擊與合法訪問，將攻擊者與合法用戶數量不等地設置在20個AS域中。實驗中將與DPPM、E_CEFS[10]以及E_HDPPM[11]算法進行對比。本文提出的E_AS_DPPM算法是以傳統的DPPM算法為基礎，通過結合AS來縮短溯源路徑，以達到快速溯源的目的，因此，將其與DPPM進行對比實驗；同時，將其與E_CEFS與E_HDPPM等改進算法進行對比，用以驗證本算法的高效性。

3.2.1 收斂性

為了測試重構路徑所需數據包的數量，即收斂性，任意選取一條攻擊路徑使其路徑長度從1到30，對每一距離d值，發送數據包的數量遞增為30，60，90，…，直到受害者重構出整個攻擊路徑，對任一距離d值重復做50次仿真實驗，然后取其平均值。實驗結果如圖5所示。

從圖5中可以看出，由于本文算法采用的是域間和域內動態同時標記的方案，在路徑重構時不管攻擊路徑長度是多少，所需的數據包數比DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法有明顯的減少，因此在路徑重構時只需要較少的數據包就可以重構路徑，收集路徑信息的效率較高，收斂性能較好。

3.2.2 重合度

為了測試域間和域內不同路徑長度對重構路徑與攻擊路徑重合度的影響，選取不同的AS路徑長度與路由路徑長度，進行50次仿真實驗取其平均值，最后統計結果，實驗結果如圖6、7所示。

從圖6、7可以看出，隨著路徑長度的增加，四種算法域間和域內的路徑重合度均有不同程度的下降，本文算法較DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法重合度下降率小，效果較好。

3.2.3 健壯性

為了測試攻擊者數目對算法的準確度的影響，攻擊者數目從20開始增加到200，進行50次仿真實驗取其平均值，由于分片和攻擊者數目的共同影響，會造成一定的誤報。實驗結果如圖8所示。

誤報率是指受害者重構出的攻擊路徑并不是真實的路徑，而是合法路徑。由圖8可知，傳統的DPPM算法誤報率較高，并隨著攻擊者的增加不斷增長。本文優化算法誤報率的增長較DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法緩慢，說明在面臨大量攻擊者時，即在DDoS攻擊下，本文所提出的優化方案具有更高的有效性，健壯性較好。

4 結語

本文針對DDoS攻擊對于網絡的嚴重威脅問題，提出基于AS與DPPM的DDoS攻擊溯源優化方法，在該方法中，設計了一種新的包標記方案，設置兩套標記，分別作為域標記和路由標記，分別用作域間溯源和域內溯源。域標記和路由標記過程同時進行，標記過程采用動態包標記的方法。最后，通過域間和域內溯源來達到降低攻擊的目的。實驗結果表明本文提出的優化方法與E_CEFS、E_HDPPM相比，具有較好的收斂性、較高的重合度與較好的健壯性。

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Abstract: the engineering plan of resources in network optimization is to point to will limited resources to carry on the reasonable allocation, and resources to achieve the balance. In time limit fixed, by the use of network plan for resources optimization, general is to realize the reasonable distribution of resources and balanced. The concrete methods have RSM optimization method, the minimum variance method and cut the peak and valley method. Through the definition of network plan to engineering and engineering network plan of the resources optimization is introduced, this paper analyzes the network resources optimization plan engineering problems, and explores the application of the method.

Paper keywords: engineering network plan; Resources optimization; Resources equilibrium

中圖分類號：TN711文獻標識碼：A文章編號：1 工程網絡計劃 1.1 工程網絡計劃的定義 國外自從上世紀二十年代，工程網絡計劃就已經被人們所了解從而慢慢地發展成為一種常用的項目管理工具國外有很多用于進度計劃編制的商業軟件，自20世紀70年代末期和80年代初期開始，我國也開始研制進度計劃軟件，這些軟件都是在工程網絡計劃原理的基礎上編制的，應用這些軟件可以實現計算機輔助建設工程項目進度計劃的編制和調整，以確定工程網絡計劃的時間參數。工程網絡計劃的主要思路是:在工程項目規劃和建設中，通過網絡圖的應用，對工程項目中各個工序、活動、任務進行先后順序的連接，并且對每個環節或者工序中所耗費的資源和時間進行估算，采用一些動態（離散）規劃的算法去尋找一種最長權數的線路，即關鍵路徑，確定總工期;從而再對每個工作工序的一些信息如總時差、自由時差等進行計算，在此基礎上在推導出各項任務執行的邏輯關系，為了對執行中的任務或者工序進行有效的監督和控制，實現資源的最優配置，即保證物力、人力、時間、財力的合理利用，在有限的資源下實現任務的順利完成。 1.2 工程網絡計劃的資源優化 每個工程項目的規劃和建設都涉及到各種資源使用，如財力資金、人力資源、各項設備和材料等。每個工程項目所要求的資源量跟工程的規模及其設計的方法有著密切的關系，在工程項目的施工圖和計劃確定之后，就基本上對所要求的資源量進行了確定。進行工程網絡計劃的資源優化主要是為了使那些有限的資源進行合理的分配，實現多資源的均衡，而不是盡最大努力去減少資源總量。所以，資源優化涉及到兩個方面的問題，一是有限資源的合理分配問題，二是實現資源均衡的問題。 工程網絡計劃的有限資源合理分配主要是因為在工程實踐中所需要的資源是有限的，所以，其所優化的目標就是通過合理的配置使有限的資源以滿足工程網絡計劃中當天的需求量，并且盡量使總工期縮短。現在對于有限資源優化配置的方法主要有RSM優化方法，即“the resource scheduling method”。關于資源均衡問題，主要是指在資源不存在有限的情況下，在整個工程網絡計劃中，使所需的資源趨于均衡，使各個工序或者工作段中的資源耗費避免出現低谷和高峰現象。因為資源的不均衡使用，將會使資源供應變得復雜化，從而使工程中的勞動生產率降低，將增加工程項目中的施工費用。通過資源的均衡使用將能對施工中各種臨時設備的規模進行縮減，從而提升工程中的勞動生產率。比如，在某縣工程網絡計劃中的人工消耗，如果能對這些人力資源進行均衡利用，將能避免工人忙閑不均和大量工人窩工的資源浪費現象。 2 工程網絡計劃中資源優化所面臨的問題 網絡計劃技術在工程項目中的應用，其資源優化過程中也會遇到一些問題。其原因許多，下面主要從單個資源考慮和片面性兩個方面進行分析。 2.1 目前工程網絡計劃資源優化的對象單一 目前的工程網絡計劃資源優化的方法和相關理論實踐所針對的資源大多是單個的資源，即對象單一。不管是資源有限的合理分配還是實現資源的均衡使用，工程網絡計劃所使用的資源都假定為一種資源。盡管這樣做能使工程網絡計劃的計算量加以簡化，可是卻不符合工程施工實踐的現實情況，跟工程建設的現實有很大差距。工程建設所使用到的資源多種多樣，它們的價格、質量標準、使用量等都不一樣。因此，在資源有限合理配置過程中必須對其進行綜合考慮，分別進行研究和計算。同時，在對它們進行均衡優化的過程中也必須進行分別計算和規劃。 2.2 目前工程網絡計劃資源優化的考慮不全 目前工程網絡計劃資源優化措施的單獨進行往往只能對部分問題進行解決，它僅僅只能對單純的資源進行優化，或者對單純的工期進行。但是在工程實踐中，工程網絡計劃往往涉及到多方面的因素，如資源、成本、工期等等，這三者都是互相影響的，要想實現工程網絡計劃的整體優化必然要對這三個因素進行綜合考慮。但是，在目前的工程網絡計劃資源優化的過程中，往往只注重資源的優化配置，而忽視了成本、工期的優化。這就使得工期、成本、資源不能實現整體的優化目標，具有片面性

2.3 目前工程網絡計劃資源優化方法過于復雜 目前網絡計劃資源優化方法和理論對于一些比較小的工程項目進行網絡計劃，僅僅需要手工計算就能解決問題，可是在處理一些大型的工程網絡計劃的時候，其所需要的計算量和處理的復雜程度將出現指數增長，在工程網絡計劃資源優化過程中，是無法進行手工計算來得出結果的，它必須借助各種計算機工具。現在，市場上可購買到的項目管理軟件非常多，可是對于網絡計劃資源優化方面的軟件或者由此功能的軟件卻非常有限，目前大多數軟件僅僅有資源過量標識的功能，而對于資源的優化和調整卻完全需要我們人工完成。盡管有些軟件，具有資源優化的功能，往往是局限于資源過度分配問題的解決，而不能將工期、資源、成本三者進行綜合考慮。 3 工程網絡計劃中資源優化措施 3.1 加強工程網絡計劃中多資源的優化 對于工程網絡計劃中僅僅針對單資源的優化方法和理論，我們應該加大力度，實現這些理論和方法應用于多資源的優化上去。對于工程網絡計劃中的多資源優化問題，首先要考慮的就是各種資源之間的關系，對各種資源之間相互影響及其影響程度進行分析和計算；其次對于多資源優化的計算方法，應該加以改進，即在RSM優化方法等方面加入多資源的因素。通常，多資源優化的計算過程都比較復雜，計算量較大，因此還應當考慮借助計算機進行求解的方法。 3.2 實現工期、成本、資源的整體優化 在工程網絡計劃中，其資源、成本、工期是彼此互相影響、互相制約的，優化它們當中的任何一個都會影響到其他兩個因素的優化，因此，在進行網絡計劃優化的過程中必須對其三者進行整體考慮，促使三者的整體優化。同時，目前對于網絡計劃綜合優化的方法還比較缺乏，在成本的降低、工期的縮短以及資源的合理利用方面不能充分發揮網絡計劃的作用，跟傳統橫道圖方法相比沒有體現出其應有的優勢，并且變得較為復雜，嚴重阻礙了工程網絡計劃技術的廣泛應用。因此，必須大力開發工程網絡計劃技術，使其實現資源、成本、工期的整體優化目標。 3.3 加強網絡計劃中資源優化軟件的開發 由于網絡計劃中資源優化軟件的缺乏，相關計算量較大且比較復雜，大大增大了相關人力的消耗量，這也是一種資源的浪費。因此，必須大力加強網絡計劃中資源優化軟件的開發和應用。或者在過去的一些軟件中加入資源的優化和調整的功能，使網絡計劃軟件能廣泛的應用。在這些軟件開發時，也應該將工期、資源、成本三方因素考慮進去，只有這樣，才能實現整體優化目標。

4計算機輔助建設工程項目進度控制的意義

國外有很多用于進度計劃編制的商業軟件，自20世紀70年代末期和80年代初期開始，我國也開始研制進度計劃軟件，這些軟件都是在工程網絡計劃原理的基礎上編制的，應用這些軟件可以實現計算機輔助建設工程項目進度計劃的編制和調整，以確定工程網絡計劃的時間參數。

4.1解決當工程網絡計劃計算量大，而手工計算難以承擔的困難。

4.2確保工程網絡計劃計算的準確性

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關鍵詞 計算機網絡；服務質量；QoS；優化

中圖分類號 TP393 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）111-0227-01

計算機網絡業務的飛速發展，帶來的是業務需求對計算機網絡服務質量的不斷提高。網絡管理部門只有保證計算機網絡始終處在良好的狀態，即穩定并足夠的數據傳輸帶寬、降低丟包率以及剪短傳輸網絡延時等，才能穩定提高QoS。但是，網絡資源是有限的，無法避免搶網現象的發生，因此當搶網現象比較嚴重時會影響到整個QoS。因此，只有提高計算機網絡的服務質量，并將網絡資源根據其本身的特點進行合理的規劃和分配，才能充分的利用網絡資源，進一步提升QoS。

1 QoS優化的基本問題

QoS優化的基本問題主要指數據包的丟失、網絡延時和數據傳輸錯誤等。在網絡的數據傳輸過程中，當傳輸的數據達到某緩沖區已滿路由器的時候，路由器則只能根據實際的網絡狀況對數據進行傳輸，這樣就會使一些數據甚至所有的數據丟失，并且這種丟包現象是無法預測的。在客戶端，在一系列的時間等待后接收到不完整的數據包，便會響應到服務器，重新發出請求，從而造成網絡延時。針對無法預測的數據包丟失情況，有的是不同路徑的傳輸，有的是路由阻塞的情況，因此，要解決延時的問題就會比較困難。數據傳輸錯誤是指在數據傳輸的過程中，不同數據有不同的路徑傳輸，有的路況相對好、距離相對近；有的路況差、距離也遠，因此，數據到達目標地點的時間、順序等也會出現差異，而傳輸的情況又存在隨機性和不確定性，故接收端需要特殊的協議將數據進行順序的重排。此外，在網絡傳輸中，跑錯傳輸路徑和數據包損壞現象也是常見的，這就要求接收端還要有識別損壞數據包的設備，丟棄不能用的數據包，然后響應到服務器并要求重新發送。

2 QoS優化的實現方法

QoS優化的實現方法，大致有以下四種形式：

2.1 服務類型優化方法

本方法主要是借助對修改類服務類型字段來實現QoS的優化，而服務類型的字段一般是由8個二進制位組成。實現計算機網絡服務質量的優化。服務類型（TOS）字段主要由8個二進制位構成，在數據包包頭中處于9-16位中間，其相應的位數代表優先程度，有的代表延遲，有的代表吞吐率。

2.2 綜合服務優化方法

在保證帶寬的前提下，實現“端到端”的QoS綜合服務優化。在網絡的安排中，應當使所有的路由器均支持本服務的功能，因此，綜合服務承載了受控負載和可靠服務兩種形式的服務質量優化方法。前者確保各個數據包的完整傳輸，后者確保可以提供充足的帶寬資源，并且無延遲情況。本方法中，要求對網絡整體進行服務質量的優化，然后，只針對小范圍的網絡適用，因為它不僅會給路由器造成額外的負荷，而且需要所有網絡點對此服務均支持。

2.3 區分服務優化方法

計算機網絡經過服務類型和綜合服務優化以后，可能會存在一定的漏洞，而區分服務的優化能很好的彌補這些漏洞。首先，本方法具有跨網工作的能力，且尺度性良好；其次，它在網絡中區形成分區服務路由器，在形成前，需要對通信業務進行分類，此方法的優勢是在分類之后運用邊界式操作省去維護QoS狀態的步驟。因此，可以在大型局域網和廣域網中使用。

2.4 業務流量優化方法

以上三種方法雖然都可以對QoS進行優化，但QoS優化最有效的方法是對業務流量進行整形。業務流量處在網絡的邊緣，是整形局域網流量的工具。本方法不僅可以用于業務歸類，還可以對帶寬進行設置，此外，它還能處理一些突發的傳輸現象。

3 QoS優化的規建模型

QoS優化大概有四個方面的規建模型。

3.1 分配模型

在網絡傳輸中，QoS資源的分配問題一直是網絡資源配置的關鍵問題，解決好此問題，可以大大的節約網絡資源并使其使用率提高。本模型有效合理的處理的QoS帶寬問題和隊列空間以及網絡資源的分配問題等。

3.2 調度模型

調度模型的目的和資源模型一致，主要是保證在QoS中合理的調度網絡帶寬，進而優化網絡資源的配置。所以，兩者在技術上沒有太大的區別，調度模型包括單個任務和多個任務的調度，且不同網絡有不同的調度方式。

3.3 部署模型

本模型的意義在于實現現有網絡框架與網絡資源的最大程度化結合，保障QoS的優化、網絡暢通性和服務器的最佳使用率等。部署模型有服務器部署、軟件部署、硬件部署以及防火墻部署等。

3.4 參數配置模型

在QoS的軟件優化方面，系統參數模型主要包括擁塞窗口大小配置和傳輸節點功耗配置等。在所有的優化模型中，系統參數配置模型可以說是最有效的模型，因為網絡硬件都是通過合理的參數設置發揮其作用的。

隨著客戶需求的提升，現有的QoS已經無法滿足當代的用戶，因此，單單依靠新技術和新創意并不能解決問題。現有的QoS整體設計存在不足和缺陷，所以，只有從QoS所存在的基本問題和設計問題入手，系統化設計QoS優化方法才能解決問題的根本。

4 結束語

綜上所述，通過解決QoS優化的基本問題，找到了解決問題的方法并建立科學合理的模型，并對QoS進行了有效的優化，從而改善網絡服務質量。借助各種分配和設置方法，完善QoS措施和策略，可以使使網絡服務質量進一步提升，保證了QoS工作的順利

進行。

參考文獻

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關鍵詞：水文學及水資源專業；運籌學；教學內容與方法

中圖分類號：G643；O22文獻標志碼：A文章編號：10052909（2012）06009303提高研究生教育質量一直是高校研究生教育工作的重中之重，如何培養高層次、高質量的研究生對中國科技發展、社會進步至關重要［1-2］。運籌學是水文學及水資源專業研究生的一門重要基礎課程，加強其教學內容和教學方法的改革，“量身定做，因材施教”，對提高學生質量有著至關重要的作用。

一、運籌學教學中存在的問題

運籌學作為一門管理數學，已經廣泛應用到國民經濟建設的多種行業中。水文學及水資源專業與運籌學結合緊密，如水資源配置時需要線性規劃、目標規劃、動態規劃等方面的知識［3］；地下水數值模擬參數選取時經常需要應用諸如遺傳算法等現代優化理論［4］，分布式水文模型參數率定時需要現代優化算法［5］；流域區域水資源管理中經常應用多目標規劃、線性規劃等理論；水庫優化運行、地下水水源地優化運行經常用到多目標規劃、動態規劃、先行規劃等方面的理論［6］。在研究生運籌學教學中，中國大多高校目前存在的問題主要集中在教學內容不科學、實踐教學不足、教學方法不合理等方面［7-11］。

（一）教學內容不科學

隨著現代優化理論與算法的發展，運籌學的內容不斷增加，但由于教學課時有限，不可能涵蓋運籌學的所有內容，需要根據專業要求合理地選擇教學內容才能滿足教學需要。首先，當前中國高校運籌學教學中，教學內容的選擇帶有一定的隨意性，存在著因教師的專業背景不同而教學內容不同現象；其次，教學內容偏重理論知識與公式推導，輕視或忽略實際應用與能力培養，學生缺乏解決實際問題的能力。（二）實踐教學不足

中國高校研究生在實踐（實驗）教學中，往往是教師先設置好上機實驗內容，再讓學生具體操作，這種方法導致學生缺乏實踐想法，難以達到實踐教學的目的。缺乏實例（文獻）教學和文獻閱讀特別是英文文獻閱讀能力的培養是導致學生實踐教學不足的另一原因。運籌學軟件教學內容少且單一，學生不知道怎樣根據自己的特點和愛好使用相關軟件，諸如Excel、Matlab、DPS統計軟件［12］、Lingo、Lindo、WinQSB［13］等。

（三）教學方法不合理

不少高校在運籌學教學中還存在著“填鴨式”“灌輸式”教學，在實際教學中沒有發揮學生能動性，無法進行啟發式教學。另外，板書教學存在信息量少、課堂效率低等缺點；多媒體教學在理論推導的時候會引起學生思路跟不上或注意力分散等缺點；需要進行多媒體加板書式教學，增加文獻討論課，促進教師與學生互動、學生與學生互動，以提高教學質量。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

平建華，等水文學及水資源專業研究生運籌學教學探索

二、教學內容改革

加強現代數學及現論優化算法諸如遺傳算法、神經網絡、模擬退火、禁忌搜索等算法和耗散論、博弈論的介紹與應用，以提高學生在今后科研和工作中應用現代優化理論與方法的能力，提高學生科研創新能力，拓寬學生知識面。

三、實例教學

在闡述運籌學教學內容時，結合具體的水文水資源學科實例，既重視基本概念和原理的講述，又注重水文水資源學科的應用。實例教學有助于激發學習興趣，提高其自學能力，有利于今后畢業設計選題的確立。

線性規劃法在求解水文地質參數［14］、水庫優化調度［15］、水資源配置［16］、水源地優化運行［17］等方面都有廣泛應用。目標規劃在水資源配置［18］、水庫調度［19］、地下水資源管理［20］方面應用較多。動態規劃在水庫水電站優化調度［21］、水資源優化配置［22］、水資源系統優化運行［23］、水質-水量聯合調度［24］、污水處理［25］等方面有很多運用。現代數學優化算法也有大量的應用實例，如神經網絡應用于水環境質量評價、水資源系統優化計算、水電站優化運行、水文預報等方面，遺傳算法應用于參數優化、水資源系統優化決策、水資源系統評價等方面。

在講述耗散論、突變論、協同論、博弈論時，結合應用實例介紹其在水文學及水資源學科中的應用。

四、運籌學軟件教學

Excel（或其他背景下）的spreadsheet將所要解決的實際問題進行概念描述、數據處理、建立并求解模型，使運籌學的理論與方法變得易于理解和使用，推動了運籌學方法在科研和生產中的應用［26］。吳忠、江濱［27］　應用基于Excel的spreadsheet舉例求解了線性規劃、目標規劃和非線性規劃；鄭蕉、涂傳清［28］應用Excel解決了多目標規劃問題并進行了靈敏度分析；海心［29］應用Excel求解了動態規劃問題；晶晶［30］應用Excel中的隨機函數模擬了多服務臺單對列排隊系統，提供了Excel解決排隊論的實例；付木亮、余小飛［31］應用Excel結論了網絡最短路問題的求解；Excel在決策分析、存儲論、隨機模擬等方面也有大量的應用［32］。在教學中，介紹了各種基本規劃的原理后，實驗課運用Excel實例教學，使學生加深了對基本原理的理解，并掌握應用軟件求解優化問題的方法。

Matlab（Matrix　Laboratory）是矩陣實驗室簡稱，它是由美國MathWorks　公司研制開發的一套高性能的集數值計算、算法開發、數據分析、信息處理、圖形顯示等于一體的可視化數學工具軟件，目前已有8.0版本。相對于C或Fortran等語言，Matlab的基本數據單位是矩陣，它的表達式與數學和工程中常用的形式十分相似，應用十分方便。Matlab中包含多個功能強大的“工具箱”，如主工具箱（Matlab　main　toolbox）、控制系統工具箱（control　system　toolbox）、優化工具箱（optimization　toolbox）、神經網絡工具箱（neural　network　toolbox）、小波工具箱（wavele　toolbox）等，這些工具箱在解決線性規劃、目標規劃、動態規劃等方面都有廣泛的應用［33-34］，在應用神經網絡、遺傳算法、模擬退火、蟻群算法等現代算法中也有大量的應用。教學過程中，結合Matlab在優化管理方面的應用，使學生迅速掌握Matlab求解優化問題的技術，提供學生解決實際問題的能力。

另外，國內自主開發的DPS統計軟件、Lingo、Lindo、WinQSB都可以作為運籌學教學軟件使用。

五、結語

通過以上教學內容與方法上的改革，學生既加深了對運籌學理論的理解又掌握了運籌學在水文水資源學科中的應用，熟悉了一些運籌學專業軟件的應用。總之，在水文學及水資源專業研究生運籌學教學中，教師要不斷地探索新的理論知識和技術方法，推動教學改革，加強與學生的互動，調動他們的積極性，挖掘他們的潛力，提高教學質量，培養優秀專業技術與管理人才。

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篇7

【關鍵詞】工程項目；施工進度；控制

【 abstract 】 this paper by analyzing the influential factors of engineering project construction schedule and project construction schedule and the optimization of the project construction schedule adjustment to explain the three aspects of the construction progress of the control method, construction units for reference.

【 keywords 】 engineering projects; Construction progress; control

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A文章編號：

本文擬從影響施工進度的因素、項目施工進度計劃的優化及施工進度計劃的調整三個方面闡述工程項目施工進度的控制管理，供施工單位參考。

一、影響工程項目施工進度的因素

由于工程項目具有規模龐大、工程結構與工藝技術復雜、建設周期長及相關單位多等特點，決定了工程進度將受到許多因素的影響。要想有效地控制工程進度，就必須對影響進度的有利因素和不利因素進行全面、細致的分析和預測。這樣，一方面可以促進對有利因素的充分利用和對不利因素的妥善預防;另一方面也便于事先制定預防措施，事中采取有效對策，事后進行妥善補救，以縮小實際進度與計劃進度的偏差，實現對工程進度的主動控制和動態控制。常見的影響因素有：

1、業主因素：如應提供的施工場地條件不能及時提供或所提供的場地不能滿足工程正常需要等。

2、勘察設計因素：如勘察資料不準確，特別是地質資料錯誤或遺漏;施工圖紙供應不及時等。

3、施工技術因素：如不合理的施工方案;施工安全措施不當等。

4、自然環境因素：如不明的水文氣象條件;地下埋藏文物的保護;地震、臺風等不可抗力等。

5、社會環境因素：如外單位臨近工程施工干擾;臨時停水、停電、斷路;戰爭、騷亂等。

6、組織管理因素：如合同簽訂時遺漏條款、表達失當;計劃安排不周密，組織協調不力，導致停工待料等。

7、材料、設備因素：如材料、設備供應環節的差錯，品種、規格等不能滿足工程的需要;施工設備不配套，選型失當等。

8、資金因素：如資金不到位;匯率浮動和通貨膨脹等。

二、項目施工進度的優化

用來控制項目施工進度的計劃應該是優化的計劃，網絡計劃的優化是提高經濟效益的關鍵。施工工期、資源投入量與成本消耗量，是三個相互聯系又相互制約的因素。項目施工進度網絡計劃的優化，就是通過合理改變工序之間的邏輯關系，充分利用關鍵工序的時差，科學地調整工期與資源消耗使之最小，不斷地改善初始的計劃，在一定約束條件下，尋求優化的項目進度計劃。

網絡計劃的優化目標應按計劃任務的需要和條件選定，根據優化目標的不同，網絡計劃的優化可分為工期優化、費用優化和資源優化三種。

1、工期優化

工期優化是指網絡計劃的計算工期不滿足要求工期時，通過壓縮關鍵工作的持續時間以滿足要求工期目標的過程。

網絡計劃工期優化的基本方法是在不改變網絡計劃中各項工作之間邏輯關系的前提下，通過壓縮關鍵工作的持續時間來達到優化目標。在工期優化過程中，按照經濟合理的原則，不能將關鍵工作壓縮成非關鍵工作。此外，當工期優化過程中出現多條關鍵線路時，必須將各條關鍵線路的持續時間壓縮相同數值;否則，不能有效地縮短工期。

2、費用優化

費用優化又稱工期成本優化，是指尋求工程總成本最低時的工期安排，或按要求工期尋求最低成本的計劃安排的過程。

費用優化的基本思路：不斷地在網絡計劃中找出直接費用率（或組合直接費用率）最小的關鍵工作，縮短其持續時間，同時考慮間接費隨工期縮短而減少的數值，最后求得工程總成本最低時的最優工期安排或按要求工期求得最低成本的計劃安排。

3、資源優化

網絡計劃的資源優化通常分為兩種，即“資源有限，工期最短”的優化和“工期固定，資源均衡”的優化。前者是通過調整計劃安排，在滿足資源限制條件下，使工期延長最少的過程;而后者是通過調整計劃安排，在工期保持不變的條件下，使資源需用量盡可能均衡的過程。

資源優化的前提條件是：①在優化過程中，不改變網絡計劃中各項工作之間的邏輯關系；②在優化過程中，不改變網絡計劃中各項工作的持續時間; ③網絡計劃中各項工作的資源強度（單位時間所需資源數量）為常數，而且是合理的; ④除規定可中斷的工作外，一般不允許中斷工作，應保持其連續性。

三、施工進度計劃的調整

施工進度的調整方法主要有兩種：

1、縮短某些工作的持續時間

這種方法的特點是不改變工作之間的先后順序關系，通過縮短網絡計劃中關鍵線路上工作的持續時間來縮短工期。具體措施包括：

①組織措施

增加工作面，組織更多的施工隊伍; 增加每天的施工時間（如采用三班制等）; 增加勞動力和施工機械的數量。

②技術措施

改進施工工藝和施工技術，縮短工藝技術間歇時間; 采用更先進的施工方法，以減少施工過過程的數量（如將現澆框架方案改為預制裝配方案）; 采用更先進的施工機械。

③經濟措施

實行包干獎勵; 提高獎金數額; 對所采取的技術措施經予相應的經濟補償。

④其他的配套措施

改善外部配合條件; 改善勞動條件; 實施強有力的調度等。

一般來說，不管采取哪種措施，都會增加費用。因此，在調整施工進度計劃時，應利用費用優化的原理選擇費用增加量最小的關鍵工作作為壓縮對象。

2、改變某些工作間的邏輯關系

這種方法的特點是不改變工作的持續時間，而只改變工作的開始時間和完成時間。對于大型建設工程，由于其單位工程較多且相互間制約比較小，可調整的幅度比較大，所以容易采用平行作業的方法來調整施工進度計劃。而對于單位工程項目，由于受工作之間工藝關系的限制，可調整的幅度比較小，所以通常采用搭接作業的方法來調整施工進度計劃。但不管是搭接作業還是平行作業，建設工程在單位時間內的資源需求量將會增加。

除了分別采用上述兩種方法來縮短工期外，有時由于工期拖延得太多，當采用某種方法進行調整，其可調整的幅度又受到限制時，還可以同時利用這兩種方法對同一施工進度計劃進行調整，以滿足工期目標的要求。

四、結束語

施工進度控制是技術性要求較強的工作。在工程項目實施過程中，施工企業不僅要對可能會對施工進度造成影響的因素都考慮到，還要做好實際進度與計劃進度的比較，并及時調整偏差現象，把施工進度控制落實到實處，這樣才能確保工程項目順利按期建成交付使用。

篇8

關鍵詞：CDMA；網絡優化；呼叫失敗

1 網絡優化的概念

網絡優化是對正在正常運行的網絡進行系統數據檢查、參數采集、數據分析，找出影響網絡運行質量的原因，采取技術手段，對網絡進行優化調整，優化資源配置，合理地調整網絡的參數，使網絡達到最佳的運行狀態，使現有的網絡資源達到效益最大化。

2 CDMA網絡問題呼叫失敗所引起的現象

CDMA網絡優化過程中常見問題有呼叫失敗問題、掉話問題、切換問題、干擾問題、覆蓋問題、尋呼和登記問題、負荷及準入控制問題等；下邊就網絡優化過程中幾種最常發生的問題引起的現象進行展開說明。

移動臺的呼叫包括起呼和被呼，都是屬于接入過程。當一個用戶撥打另一個號碼時，稱為一次接入，不能在指定的時間內完成起呼者到被呼者之間呼叫連接的呼叫建立過程就稱為一次接入失敗。網絡呼叫情況的整體評估用呼叫成功率來衡量，提高呼叫成功率，會使用戶增加對網絡的信心，提高設備的利用率。呼叫成功率包括起呼成功率和被呼成功率。呼叫失敗的現象有以下幾種：（1）設備故障引起呼叫失敗的現象。（2）覆蓋不足引起呼叫失敗的現象。（3）無線信道衰落引起呼叫失敗的現象。（4）前反向不平衡引起呼叫失敗（前向好于反向）的現象。（5）接入/切換沖突引起呼叫失敗。（6）資源不足引起呼叫失敗。（7）移動臺激活集搜索窗設置過小引起呼叫失敗。（8）尋呼信道增益設置過小引起呼叫失敗。（9）接入參數設置不當引起呼叫失敗。

3 呼叫失敗問題解決方案

（l）由于是設備故障問題導致非正常掉話，所以不能叫做優化方法。解決問題的方法就是對癥下藥，通過上面的排查方法找出設備故障所在，解決該故障即可。設備故障引起呼叫失敗在故障排查時可以重點關注TRX（收發單元，通常也認為是載頻）、CHM、CCM、天饋系統等是否存在問題。在解決問題時應注意對軟硬件進行復位、更換、回退等操作一定要慎重，在對軟硬件進行復位、更換、回退等操作時最好在午夜進行，要有詳細的操作計劃，操作時要記錄操作步驟，如果沒有解決問題或者引起更壞后果，應及時回退。

（2）覆蓋不足引起呼叫失敗要分以下兩種情況進行分析：a.對于覆蓋不足引起的呼叫失敗最根本的解決方法就是在覆蓋盲區或者弱區增加基站，也可以使用直放站，當然新增基站要考慮到和原有網絡的拓撲結構配合問題；b.如果加站暫不可行，可以使用其他一些方法來加強覆蓋，比如增加基站天線高度、選用大增益天線調整天線方向角、下傾角等，這些方法需要在不影響網絡整體性能的前提下使用。

（3）無線信道衰落引起呼叫失敗的解決方案為優化網絡拓撲結構，盡量減少信號覆蓋衰減變化特別大的區域。

（4）前反向不平衡引起呼叫失敗（前向好于反向）的解決方案主要是找出前反向不平衡的根源，力爭使前反向鏈路達到平衡，主要方法有：a.判斷是否小區功率設置過大；b.判斷是否導頻增益設置過大；c.判斷是否存在反向干擾。

（5）接入、切換沖突引起呼叫失敗的解決方案可以分情況討論：如果系統可以實現接入過程中的切換（同時需要移動臺也支持），就不會出現由于接入、切換沖突而導致的呼叫失敗；也可以合理調整網絡結構，合理規劃軟切換區域，在出現上述問題較為嚴重的區域可以適當增大軟切換區，這樣一是可以讓移動臺在起呼前通過空閑切換先切換到另一小區；二是可以讓移動臺起呼后有足夠的時間和信號強度完成接入。

（6）資源不足引起呼叫失敗的解決方案需要找出具體是哪些方面資源不足，對癥下藥，對網絡進行調整（參數調整、拓撲結構調整）或者擴容。a.如果是物理資源不足（如信道板CE資源不足、聲碼器資源不足、中繼電路資源不足等），考慮對相應物理資源進行擴容。b.如果是前向功率資源不足（即前向功率過載），可考慮進行如下優化方法：無線參數優化檢查后臺無線參數設置，各種前向過載控制參數設定是否合理；網絡拓撲結構調整（包括天饋參數和小區功率調整），讓話務較閑的小區合理分擔話務過忙小區的話務量；小區分裂，增加基站；升級為雙載頻。

（7）移動臺激活集搜索窗設置過小引起呼叫失敗的解決方案主要是檢查后臺無線參數設置，根據實際情況合理設置各種搜索窗尺寸，以達到最佳效果。

篇9

關鍵詞：課程資源；整合；優化

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）17-116-01

“萬物”皆資源，尤其可稱之謂化學課堂教學的資源。所謂課程資源是指與課程相關的、有助于實現課程目標的一切因素。具體的說是課程設計、實施和評價過程中可利用的一切人力、物力以及自然資源的總和。專家指出：“沒有課程資源的廣泛支持，再美好的課程改革設想也很難變成中小學的實際教學成果，因為課程資源的豐富性和適應性程度決定著課程目標的實現范圍和實現水平”。隨著人們對新課程觀的理解，課程資源的整合、優化也越來越受到重視，學校和教師應該成為課程資源開發的重要力量，教科書不應該也不可能成為唯一的課程資源了。那么，在化學課堂教學過程中，如何有效的整合和優化課程資源呢？

一、充分發揮和利用教師這一重要的課程資源

有效的整合和優化課程資源，教師是“靈魂”。教師是教育教學的組織者，是課程實施的核心。教育教學目標的完成要靠教師來實現，課程改革的成敗在很大程度上取決于教師。教師不僅決定課程資源的鑒別、開發、積累和整合利用，是素材性課程資源的重要載體，也是課程實施的首要基本條件資源。教師的素質決定了課程資源的識別范圍、開發與利用、整合與優化的程度。只有教師慧眼識珠，才能挖掘課程資源的多種利用價值；只有高素質的教師才能夠化靜態為動態，變無用為有用，才能使課程資源的價值得以充分發揮和顯現。在執行新課程計劃中，教師應當樹立新的課程資源觀，發揮課程資源的作用，使各種資源和學校資源融為一體，更好的為教育教學發展服務。學生是課程資源的主體和學習的主人，教師不僅僅是知識的傳播者，而且應該圍繞學生的學習，引導幫助學生走出教科書，走出課堂和學校，充分利用校外各種資源，在社會的大環境里學習和探索。教師應該成為學生利用課程資源的引導者，成為課程資源的開發者和利用者，對課程資源的整合、優化是每個化學教師的責任，課程資源整合、優化得越好，未來的教學工作越省力，教師的素質越能得到相應的提高，教學質量就提高更快。

二、整合和優化的方法

1、對教材的整合和優化。

教材是課程資源的一部分，但它具有特殊性，它在很大程度上反映國家意志，反映國家對于基礎教育的基本質量要求，為基礎教育提供了一個落實課程標準的參照性標桿與尺度，是政策性很強的課程資源。教材不是可有可無的課程資源，而是最基本的課程資源。當然教材也不是唯一的課程資源，新課程要求教師教學是“用教材教”而不是“教教材”，教師完全可以根據課程標準的基本要求和學生的實際有選擇地安排教學內容，取舍教學資源；可以對教材進行消化、整合、優化處理使之適應我本人、適應我的學生，還有要適應化學學科的特點及科學性本身。例如：初中化學“活動與探究”里“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？”教材中提供的儀器是水槽、集氣瓶、導氣管來收集呼出的氣體，為了使學生感知“生活處處有化學，化學就在生活中”，部分組可用碗、飯盒等代替水槽，用玻璃杯代替集氣瓶，用吸管代替導氣管。再如：分子和原子是學生難以想象的微粒，除了觀看實物模型外，可以充分利用教材上的模型，讓學生反復練習以強化對分子和原子及化學變化的認識。根據化合價書寫化學式可以直接按約分——交叉——下落的步驟書寫。

2、對教法的整合和優化

教學有法，教無定法，教要得法。目前書刊上介紹的化學教學方法種類繁多，如探索法、自學輔導法、發現法、程序教學法、單元結構教學法、“讀讀、議議、練練、講講”教學法、“邊實驗、邊觀察、邊討論”教學法……一堂課究竟采用什么樣的教學方法，要視課型、內容及教師、學生的實際而定。只要“省時、啟智、輕負、高效”就是好方法。應用時要注意多種教學方法的相互配合，保證教學過程的最優化。例如：初中化學里，在學習碳的化學性質——碳的還原性時，教師在演示木炭還原氧化銅實驗前就提出下列幾個問題：1、實驗中做反應物的黑色粉末是什么？2、反應的條件是什么？為什么？3、觀察到的現象是什么？4、生成物是什么？寫出該反應的化學方程式。5、反應完畢先撤燈還是先把導管從石灰水中拿出？6、為什么要冷卻后再把試管內的粉末倒出？7、該反應中誰得氧、誰失氧？實驗后以競賽搶答的形式完成，這樣集觀察、注意、知識、趣味于一體。可獲得較好的效果。

篇10

現如今，隨著科技的迅猛發展推動了我國通信產業的進步，隨之而來的是用戶對于通信網絡更高的服務水平要求，使得電信行業出現了新的格局，通信工程對時效性及針對性要求較高，目前在我國的一些行業中網絡技術得到推廣應用。本文就當前通信工程進度控制中存在的問題進行簡要分析，并有針對性地提出一些優化方法。

【關鍵詞】

通信工程項目；網絡計劃技術

一、網絡計劃技術與通信工程進度控制概述

當前很多國家都對網絡計劃技術的管理作用予以認可，特別是在管理工程項目上具有其他技術無法替代的作用。使用該技術能夠節約整個項目的資金及物質消耗，縮短整個項目完成所需時間，加強對于項目的管理，可以說該技術是用于管理上的非常有效的一項技術。通過網絡計劃技術的應用能夠對工程中的薄弱環節起到加強的作用，并且能夠實現通過多種方式來對工程項目進行管理，能夠避免管理方式過于單一出現的問題。建設通訊工程的主要任務就是要使其具有良好的通信網絡能力，而這一點需要有良好的網絡計劃技術做為基礎，只有這樣才能保證整個工程具有令人滿意的質量并且能夠在計劃的時間能完成，通過網絡計劃技術的運用能夠在一定程度上節省了整個工程的成本。通信工程進度控制指的是控制整個項目的實施進程，該過程是為了確保能夠在計劃時間內實現工程的完工，并據此作出每步需要做事項的具體計劃。并且該計劃在做出之后并不是保持一直不變的，而是需要根據實際情況不對做出改進的，主要的目的是要保證能夠在保證質量及節省資金的情況下及時或提前完成項目的建設。

二、通信工程的進度控制方法

網絡計劃技術在通信工程管理中發揮的是對整個工程施工進度管理的作用，通信工程除了具有一般建設工程所具有的共性外，還具有自身獨特的特點，這與信息技術在其中的應用是直接相關的。

2.1通信工程進度控制具體要求

通信工程進度控制主要是對施工中的施工、設計及實施等環節進行控制，并在實際運行中要首先進行規劃，同時還要根據項目的總體進度對每個分項目的進度設立合理的目標，并根據相關的理論來指導整個項目的運行，并對存在于項目中的問題進行改進。

2.2網絡計劃技術應用下的控制方法

現如今通常有很多方法來進行通信工程進度控制，甘特圖法是其中的一種，該方法是較早應用于通信工程進度控制中的一種方法，是通過繪制線形圖來直觀地表達項目進度安排的，這種方式的特點是容易理解，而且在計劃工期時能夠根據需要將項目的建設人員、材料及資金很好地加入到工期安排中，通過這樣的操作能夠不斷提高對于項目的管理水平，不過這種控制方法具有一定的缺點，由于是通過圖表來顯示的，為此其能夠提供的信息量是有限的，而且如果中途需要數量其中的數據時是無法通過計算機來進行操作的，為此其后期對工期方案進行優化時還是要花費較低多的時間。

三、通信工程項目的網絡優化方法

通過一些優化方法能夠改進通信工程項目中的網絡計劃技術對于整個項目進度的控制效果，網絡計劃技術的使用能夠優化最初設計的項目計劃圖，節省項目建設成本。在本文中主要介紹下面的三種網絡優化方法：

1、進度時間優化法。

時間優化法是指以時間做為研究對象來對項目進行優化，希望能夠在最短時間內完成整個項目的建設，但不是一味的要求時間短，也是要將財力、物力、人力的應用情況考慮其中的，確保工程的質量及效益，剛方法在通信工程項目的一些重要環節中非常適用。主要的優化方法有：①充分利用時差，在計劃一些關鍵工序時，可以將閑余的物力、財力、人力資源引入其中，進而對該工序進行集中建設，這樣即可節省時間。②在項目管理中引入組織措施，在進行項目中的關鍵環節時，可由各部門直接進行交叉或平行作業，有利于施工時間的節約。

2、資源優化法。

通常資源包括器械、勞動力、原材料及財力等，也就是平時說的生產要素，在對網絡計劃技術進行應用時，需要對所具有的資源情況進行分析，并由此進行資源的配置，提高項目的管理水平。實施該方法時首先應建立對應于該項目的資源庫，對于單位時間內可應用的資源最大數值進行計算，并據此進行項目建設中的工作安排，合理調配資源，達到資源的最大化利用。

3、成本優化方法。

成本優化是以成本為主要考慮對象來對項目進行計劃的，其優化方法如下:通過對初始網絡圖的分析確定主要線路；若有幾條地位不相上下的線路，無法確定主次時就需要同時進行建設，并且找出資金耗費最少的線路盡量縮短建設時間。

四、結束語

將網絡計劃技術應用于通信工程項目管理中對于控制整個項目的進度有重要作用，通過時間優化法、資源優化法以和成本優化法可以充分發揮網絡計劃技術的作用，并有助于通信工程項目獲得更高的經濟效益。

作者：周艷峰 單位：吉林吉大通信設計院股份有限公司