时间：2022-11-17 16:50:44
导语：在系统动力学论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1自动化测试框架需求分析
教学管理系统作为教学管理工作的一部分，保障系统的安全性、可靠性及其经济性有着重要的作用。因此，在设计自动化测试框架需求前，应做好相应的系统需求分析。首先，用户需求。用户对自动化框架有着较大的需求，由于框架的使用对象较多，因此，需要较好的权限管理；所提供的任务方式具有多样化，如：草稿任务、任务执行策略等；需要具备良好的人机操作界面，进而确保框架的易用性；能够提供任务运行的数据、状态等，进而方便用户对于不正常的测试可进行人工干预；拥有强大的数据查询能力、模糊查询能力及其多条件查询能力等。其次，可行性分析。自动化测试框架应具有技术可行性、经济可行性。技术可行性则是使用当前较为常熟的开发技术，如：Hibernate、Struts、JavaScript等，可简单操作，测试人员仅仅需要短暂的培训就能够熟练使用。经济可行性则是使用该系统后，能够减少人力资源，降低开发成本，后期维护成本等，最终提升测试系统效率。最后，需求目标。自动化测试框架系统设计目标主要是为了解决教学管理系统中所存在的问题，进而使其功能得到扩展。支持多种测试工具、异常处理流程、降低测试设备的空置率、具有统一的系统及日志收集系统。
2教学管理系统的自动化测试框架分析
2.1搭建测试环境
本次自动化测试框架所使用的持续集成服务器为TeamCity4.0，属于分布式构建管理及持续集成服务器，可部署在Linux以及Windows平台上。数据库采用SQLite，属于轻型的数据库，其设计目标为嵌入式，拥有较低的占用资源，能够与多种程序相结合，如：C#、Java、Tcl等，是连接到程序中成为其主要部分，通过一个事物时锁定整个数据文件进而完成。功能测试环境采用SeleniumGrid，是分布式测试工具，其整个结构是由若干个节点与一个hub节点所组成，可根据用例中启动测试的类型来相应的将用例发送给符合匹配要求的测试。
2.2测试过程
在单元测试中所使用的Mock框架、在该框架中可按照次序条用的方法来实现，并在默认的条件下，其方法条用并没有一定顺序。若按照次序来录制，则在调用方法时应按照录制时的次序来进行，才能够确保单元测试的正确性。功能测试采用Selenium自动测试工具，通过模拟用户对Web页面中各项操作，进而准确再现测试人员编写的TestCases步骤。Selenium工作的核心部分则为Selenium-Core，可操作Web页面上的任何一种元素，如：输入文本框、点击按钮等操作。性能测试采用LoadRunner工具，通过模拟上千万用户实施并负载及实时性能检测，从而来查找及确认问题，可对整个企业建构给予测试。通过使用该工具，在很大程度上缩短测试时间，对性能加以优化，并且可加速应用系统的周期，可对系统行为加以预测，并评估系统的性能。
2.3测试结果
经过几个月的开发研究及其测试，经自动化测试框架系统应用于教学管理系统中，大大减轻了测试人员的繁杂的工作，并实现了24小时的自动化测试，有着较好的效果。其中创建测试任务是自动化测试框架的核心环节，包括所输入任务的基本信息、选择测试用例、配置及其测试环境等。如图1所示。当完成测试后，可安全使用教学管理系统，并投入到正常教学工作中。
3结束语
为推动计算力学领域的学术交流，促进计算力学的发展和工程应用，中国力学学会计算力学专业委员会定于2012年11月8—11日在重庆召开中国计算力学大会’2012（CCCM 2012）.
2 会议主题与征文内容
计算力学的新模型、新理论、新方法和软件开发研究；
大规模复杂结构的数值仿真研究与求解技术；
CFD的新理论、新模型、新算法和新应用；
固体流体相互耦合作用的机理、计算方法与工程应用；
多物理场耦合力学问题的数值仿真；
材料和结构优化设计方法与应用；
材料本构模型的宏、细观研究与数值仿真；
CAE软件开发与工程应用；
计算纳米与生物力学；
有缺陷材料的力学演化规律与数值计算；
冲击动力学的理论、方法与应用；
岩土结构和流体力学中的反问题研究；
工程随机力学计算方法及工程结构的安全评估；
各类非线性问题的数值模拟与应用；
多体系统复杂动力学问题与动力稳定性的研究；
各类工程中的施工力学、工艺力学问题研究和应用；
复合材料、智能材料及其结构体系的数值方法；
海洋、地下空间和太空开发的力学分析；
路桥计算力学、环境计算力学与灾害计算力学；
模型确认和验证的方法与应用研究；
多尺度理论与模拟研究；
实物实验、测试与控制中的仿真；
其他计算力学问题.
3 注意事项
(1)应征论文应未公开发表.
(2)本次会议直接征集论文全文，篇幅不超过8 000字（含图表）.应征论文全文请于2012年8月31日前提交会议秘书处，并提供论文作者的通信地址、工作单位、邮政编码、电话、传真和Email等.
(3)论文经专家评审通过且作者本人到会参加交流后，将分别发表在《固体力学学报》计算力学专辑或《计算力学学报》增刊上，并推荐其中的优秀在《计算力学学报》《固体力学学报》《中国科学》和《计算机辅助工程》等期刊的正刊上.投稿时请注明发表意愿，并按所要求的格式排版.
(3)会议拟安排考察参观活动（详细路线将在下一轮通知和网站上给出）.
(4)会议最后一轮通知将委托承办单位重庆大学发出.
(5)请通过会议网站投稿，并同时通过Email：ccm2012@cqu.省略或boyan2012@cqu.省略(注明CCCM 2012征文)发送给大会组委会.会议网址：ccm.cqu.省略.
1汽车动力学分析中的坐标系
汽车动力学研究中常用的坐标系包括:车辆坐标系、惯性坐标系、中间坐标系、车轮坐标系及轮胎坐标系等,具体见表1.
2汽车动力学研究对象的描述
在汽车动力学研究中,需要确定汽车与系统所受到的来自地面与空气的广义外力以及系统内部的各种约束与力元.总之,汽车是1个非保守、有势的非完整系统.
3汽车动力学的研究理论与方法
在汽车动力学研究中,首先需要建立力学模型,然后根据相关力学基本原理和定律得到各种工况下的受力与动力学参数间的关系,即建立数学模型,并在此基础上分析汽车各种性能与特性,找到其与结构及参数间的关系进行优化.
随着数学、力学和计算技术的发展,汽车动力学研究已由原来的集中参数模型拓展到多刚体、多柔体及刚柔耦合模型,或有限元模型等,这样模型的复杂程度和精度就大大提高.而在动力学分析过程中运用的主要原理及定理已由基于微积分的矢量力学――牛顿定律,到基于变分的分析力学――虚功(率)和高斯形式的动力学普遍方程.汽车动力学的研究理论与方法见图1.
4总结与展望
当今的太阳活动周期处于一个极不寻常的上升阶段，而美国宇航局的太阳动力学天文台已经为这一太阳活动周期中的太阳动力学和磁场活动提供了大量新的数据，这些空前的数据为综合仪器调查研究提供了机会，使其能够在不同的时间和空间尺度上解决太阳磁场活动的基本问题。
本书主要讨论了人类探索太阳内部结构、太阳动力学、太阳黑子磁场、太阳活动区域的形成、太阳辐射度变化的原因、日冕物质抛射和耀斑等问题的最新进展，并证明了高分辨率多波长的观测和仿真的综合研究是解决太阳动力学和磁学长期存在的问题的主要方法。
全书由25章组成，分为6部分。第1部分 局部和全局的日震学，含第1-8章：1.我们从日震学已经学到了什么并渴望学到什么；2.太阳能辐射区的动力学；3.应用环图分析方法来研究局部日震学的最新成果；4.时距日震学方法中使用大尺度分离法测量到的太阳表层下的超细粒组织垂直流；5.日震及磁场成像仪上应用环图流线方法得到的太阳表层下的子午流；6.太阳活动区域高频波光晕的特性；7.太阳子午流总体振荡特征函数的测量；8.一个太阳黑子的日震功率-光谱图。第2部分 太阳形状和辐照度变化的原因，含第9-10章：9.太阳扁率的问题并提出了新的理论；10.远紫外分光光度仪上观察到的日冕上太阳振荡的变异性。第3部分 大范围的动力学、磁学和发电机理论，含第11-13章：11.太阳发电机和曲面磁场不稳定性；12.太阳下表面、表面、日冕和黑子群在赤道旋转率下引起太阳周期变化的不同程度；13.太阳周期、半球和经度所满足的方程和定律。第4部分 新兴磁通和下表面动力学，含第14-15章：14.对太阳新兴活动区日震径迹的一次探究；15.将穿过太阳对流区上升通量管的仿真结果和太阳活动区的观测值进行了比较。第5部分 太阳黑子及活动区的形成、结构和演变，含第16-18章：16.太阳活动区域一个大样本的下表面结构；17.太阳两个活动区的光球层和光球下层水平流的特性；18.太阳活动区的形成机理。第6部分 磁场拓扑结构和太阳大气动力学，含第19-25章：19.大熊座上新太阳望远镜的观测结果；20-22.分别论述了一种非线性无力磁场快速前向拟合冕环方法的理论基础、数字代码及测试和自由能；23.太阳喷发活动的旋转、扭曲和非径向传播的起因；24.2011年2月15日耀斑活动中光球层磁场和洛伦兹力向量突变的时空描述；25.2010年1月17日的日冕物质抛射事件的观测数据和系统模型。
本书不是一本个人专著，而是由来自美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的Nagi N.Mansour、美国国家太阳天文台的Rudolf Komm、斯坦福大学的Alexander G.Kosovichev和蒙大拿州立大学的Dana Longcope合力将众多论文编纂而成。本书内容丰富，层次分明，可作为太阳物理、空间物理等专业的研究生教材，也可作为相关领域科研人员很好的参考书。
（中国科学院空间科学与应用研究中心）
车辆模拟器具有工况设置方便、试验重复性好、安全性高等优点,在驾驶培训、车辆新产品的研究和开发、人—车—环境试验中有着重要作用,良好的车辆运动模拟技术是车辆模拟器质量的保障。本文以“车辆人—机—环境模拟器”项目为依托,围绕车辆模拟器运动模拟技术中三维虚拟道路建模、车辆动力学建模与仿真、动感模拟算法等展开研究。提出了随机激励路面轮廓三维高程数据生成方法;对Vortex车辆动力学建模特别是车辆悬架参数的设置进行阐述,并给出了车辆动力学仿真的实例;提出了基于六自由度平台杆长的模糊自适应动感模拟算法,最后建立了车辆动力学、动感模拟算法与六自由度平台虚拟样机组成的车辆模拟器开发综合仿真平台。 论文阐述了项目中车辆模拟器的组成及工作原理,阐述了模拟器运动感觉模拟的机制,对模拟器运动系统做了详细的介绍,为车辆模拟器运动模拟技术奠定基础。
给出了车辆模拟器三维虚拟道路建模所需的路面轮廓数据和路形数据建模和生成方法,为车辆动力学仿真提供路面激励数据。利用路面不平度二维功率谱密度的表达式,通过二维傅里叶逆变换法得到了路面轮廓不平度三维路面高程数据生成方法,生成的高程数据的功率谱特性和各向同性特性均优于已有方法。推导了路面轮廓中包含的随机瞬态成分的空间位移特征与路面等级的关系,提出了三维空间内随机瞬态成分生成方法。根据道路路形特征给出了三维空间曲线道路建模方法,并采用线切割方法将道路与地形进行了融合。
阐述了Vortex车辆动力学建模的方法和流程,针对Vortex车辆动力学参数化建模的特点,设置不同的悬架参数,进行车辆行驶平顺性和稳定性仿真,然后进行结果分析对比。对不同路面类型以及各种车辆运动的典型工况进行了动力学仿真,为动感模拟算法的设计和优化提供数据支持。 针对经典动感模拟算法参数不能在线实时调整而导致平台空间利用率低的问题,在经典动感模拟算法和基于平台单自由度约束的模糊自适应动感模拟算法的基础上,提出了基于平台杆长约束的模糊自适应动感模拟算法。
首先解决了动感模拟算法中输入信号预处理、倾斜角速度限制环节处理以及自由度解耦等几个问题,然后提出了模糊自适应算法的原理与模糊自适应规则,并对几种动感模拟算法进行了仿真分析对比,结果显示基于平台杆长约束的模糊自适应动感模拟算法具有参数调节简单意义明确、调节作用平滑无冲击、不需要考虑多自由度之间耦合作用的优点,能充分利用平台的运动空间而提高动感模拟逼真度。
建立了车辆动力学、动感模拟算法、六自由度平台虚拟样机的Vortex、Simulink、 ADAMS联合仿真系统。首先阐述了联合仿真系统的组成、原理及作用,然后建立了六自由度平台ADAMS虚拟样机模型,并将其与Simulink相联接。以动感模拟运动的可视化与数据监控以及蛇形试验专用动感模拟算法为例,对联合仿真系统的应用进行了举例说明。
2010年7月27-31日在土耳其的安卡拉举行了第3届非线性科学和复杂性的学术会议，本书是这次会议的论文集。前两届会议分别于2006年和2008年在中国的北京和葡萄牙的波尔图举行。
全书分为4部分，含25篇论文。第1部分 分数阶控制，含1-7篇论文：1.受一般初始条件的圆柱结构分数阶优化控制的公式化和数值方法；2.神经网络辅助的分数阶控制；3.分数阶动态系统在反推控制技术中的应用；4.应用积分时间绝对误差准则的分数阶控制器的参数调整；5.分数阶系统的分数阶模型预测控制；6.从控制的观点和理论来说明连续线性分数阶动力系统；7.通过线性状态反馈控制器的分数阶统一混沌系统的稳定性。第2部分 分数阶变分原理和分数阶微分方程，含8-12篇论文：8.不可微函数的分数阶变分法；9.分数阶欧拉-拉格朗日微分方程；10.根据双测度的分数阶摄动系统的严格稳定性；11.分数阶动态系统的初始时间微分差的严格稳定性；12.用于高功率微波系统问题的分数阶动态轨迹优化方法。第3部分 在数学和物理学中的分数阶微积分，含13-19篇论文：13.Hadamard类型的分数阶微分系统；14.一个统一的分数阶混沌系统的鲁棒同步和参数识别；15.有界域上的分数阶柯西问题：概述最近的结果；16.力学和引力理论中的分数阶相似模式；17.分数阶空间中的薛定谔方程；18.分数维空间中的波方程解；19.在重力中的分数阶精确解和孤立子。第4部分 分数阶序列的建模，含20-25篇论文：20.自催化反应次扩散系统中的前传播；21.二维反常扩散问题的数值解；22.用分布速率常数分析核磁共振中的反常扩散；23.用分数阶导数推导HodgkinHuxley模型；24.分数阶微积分用于介电弛豫过程；25.有HavriliakNegami响应的绝缘介质的分数阶波动方程。
本书汇集了非线性动力学、非线性振动与控制的最近进展。书中提供了分数阶控制的最近发现，深入研究了分数阶变分原理和微分方程，并运用分数阶微积分来解决复杂的数学和物理问题。最后，本书还讨论了分数阶模型可以在复杂的系统科学与工程中发挥的作用。
本书适合应用数学、物理学、计算数学和力学等相关领域的研究人员、工程师、教师和研究生参考和阅读。
自80年代联结主义范式兴起以后，符号主义和联结主义成为认知科学的两大基本范式，由于两大范式建立在功能主义计算假设和联结主义假设之上，受到一系列质疑。随着最近十年一些有关动力系统理论文献的问世，一种新的关于认知科学的基础理论似乎在逐步形成，例如，格罗布斯（Globus1992），罗伯特森（Robertson1993），西伦（Thelen）和斯密斯（Smith1994）的文章和著作希望发展一种对认知更好的动态的理解进路。特别是冯•盖尔德（vanGelder）和波特（R.Port）(1995)年出版了一本关于认知科学的动力理论的书：提出认知科学的动力学研究进路（It’sabouttime:Anoverviewofthedynamicalapproachtocognition,Mindasmotion:Explorationsinthedynamicsofcognition,Cambridge,MA,MIT），被作为认知科学第三种竞争范式的宣言。此书引起了较大凡响,如华盛顿大学伊莱斯密斯（C.Eliasmith）1996年发表了《第三种竞争范式：对认知的动力理论的批判性考察》，其后也有其他人的热烈讨论。
冯•盖尔德针对80年代以后符号主义、联结主义范式所产生的困难，提出他的动力学假说（DynamicistHypothesis）。对于认知科学中的时间、构架、计算和表征等概念都提出了不同的解释。冯•盖尔德把纽厄尔（Newell）西蒙（Simon）的计算主义假说或说物理符号系统假说：
“自然的认知系统在物理符号系统的意义上是智能的。”
相关的，期望用动态眼光理解认知的还有丘奇兰德（Churchland）和谢诺沃斯基（Sejnowski），他们（1992）把所拥护的联结主义假说表述为“突现性是以系统的某种方式依赖于低层现象的高层结果”。他们承诺“通过构架的低层神经网络的作用能达到复杂的认知效果”
“直觉过程是一种亚概念的（subconceptual）联结主义动力系统，它不接受完全的、形式化的、精确的概念层次的描述”。
“用亚概念网络把自然认知系统看作是动力神经系统是最好的理解。”
有一种假设认为，人意向性意识涌现于集群系统动力学，并由环境激发。
动力系统类包括任何随时间变化的系统，广泛用于对自然界的描述。动力论者期望勾画一类特殊的能恰当描述认知的动力系统。于是1995年冯•盖尔德给出他的动力学假说（DynamicistHypothesis）：
“自然的认知系统是某种动力系统，而且从动力学眼光理解认知系统是最好的理解。”
动力学假说是以数学的动力系统理论为基础描述认知的，用数学中的状态空间（statespace）、吸引子（attractor）、轨迹（trajectory）、确定性混沌（deterministicchaos）等概念来解释与环境相互作用的认知主体（智能体）的内在认知过程。用微分方程组来表达处在状态空间的认知主体（智能体）的认知轨迹。换句话说，认知是作为认知主体所有可能的思想和行为构成的多维空间被描述的，特别是通过在一定环境下和一定的内部压力下的认知主体的思想轨迹来详尽考察认知的。认知主体（智能体）的思想和行为都受微分方程的支配。系统中的变量是不断进化的，系统服从于非线性微分方程，一般来讲是复杂的，是确定的。
二．认知科学的几个动力系统模型
这些模型虽然不仅仅是动力学假设的应用实例，但被动力论的倡导者看作他们的范式的担当者。
1．循环原动力行为模型（CyclicalMotorBehaviorModel）
罗伯特森（1990）曾用动力学进路对CM（新生婴儿的自发的原动力行为中的循环）做了大致勾画。罗伯特森采集了大量的关于新生婴儿呈现的自发的原动力行为的数据。由于这些经验数据的有效性，这个动力系统模型CM是少有的几个能够充当动力系统模型的。而且许多人认为，这是一种可定量化的生理学行为的一种非隐喻的动力描述，恐怕较临床心理学的研究结果更能让人欣然接受。
罗伯特森后来过滤了观察状态空间，获得了带有少数自由度的一个理想的动力模型，似乎能够模拟CM的随机过程。但基于后来的研究，罗伯特森只能得出结论说是“我对CM的生物学基质清楚地知道的很少”。结果，至今还没有完美的动力系统模型。
因此罗伯特森说：“我们距离建立一种使状态变量和参数与生理学和环境因素有清楚对应的关于CM的动力系统模型的目标，还有相当长的路要走”。
2．嗅觉球状模型(OlfactoryBulbModel)
斯卡德（Skarde）和弗里曼（Freeman）1987年的论文“为了了解世界大脑是如何制造混沌的”大致勾勒了这个模型并进行了一定程度的实验，这是一个基于嗅的神经过程的考察，借助复杂动力系统理论描述感受器官的神经系统的各种复杂状态、包括描述混沌神经元活动及其有规律的轨迹而提出的精致模型。盖尔德和格罗布斯、巴顿（Bardon）纽曼（Newman）等都承认它可以作为动力系统模型。
3．动力振动理论模型（MotivationalOscillatoryTheory）
动力振动理论（MOT）是一个关于循环的动力系统的模型。是冯•盖尔德（1995）推荐作为动力论假说范例的一个简化的动力系统模型，它是由……提出的。
但是这个系统最大的问题就是如何正确选择系统的参数。因为对于动力系统而言，是对初值敏感的，“改变动力系统的一个参数就改变了它的整个动力学”（vanGelder，1995，p.357）。
4．语言认知的动力学模型
5．关于意识的动力学模型
……
三．动力学认知范式对表征的理解
表征是认知科学最核心的概念之一。表征包括对象表征、问题表征和知识表征等，还有内隐表征和外显表征，人的表征和机器表征，总之，表征被认为是人类对自身和对外部世界表达式的媒介，特别是，知识表征是推理的前提。在计算主义框架下,知识表征是有效计算的媒介，是使计算机世界的信息沟通以及与人的世界的信息沟通成为可能的媒介。在我们今天普遍流行的认知科学范式中最重要的就是表征与计算问题，无论是作为“一种替代物”，“一组本体论承诺”，还是“一种媒介”（韦格曼（M.Wageman,1996）），抑或一种“被构造出来的作为另一对象的替代物而存在的符号”(刘西瑞，2004)，大家都默认着一个假定，“没有表征就没有人类认知”。
动力论的认知范式与其他范式的一个重要区别是对表征的不同理解。符号主义模型是以符号表征为基础的。联结主义的表征是以网络中的并行式表征或局部符号表征（Globus1992,ThelenandSmith1994;vanGelder1993,1995）为基础的。但动力论的认知范式则宣称，一个动力模型应当是“无表征的”。
在对联结主义范式的批判中，格洛布斯指出，“表征的过程实际上是在简化网络中的（符号的）计算过程。”在真实的网络中是无表征的，它们是变化的；是借助化学变化的自组织过程，因此谈论表征是没有意义的（Globus1992,p.302），类似的，vanGelder认为“表征概念对于理解认知是不充分的一种诡辩式的东西（sophisticated）（vanGelder，1993，p.6）.ThelenandSmith宣称“我们根本不去建立什么表征”（ThelenandSmith1994，p.338）！动力主义者认为，对于恰当解释认知，表征是完全不必要的。
实际上，布鲁克斯（R.Brooks）就宣称，将建造一种完全自动的、能动的行为者（创造物），它们与人类共存于世界上，并被人类认可是有自己权利的智能存在。创造物在它的动力环境中必须以随机应变的方式恰当处理问题。它们应有多种目标，能适应环境，也能利用偶发环境。布鲁克斯的方案是把复杂系统分解为部分来建造，再连接到复杂系统中。他所设计的机器人，是靠控制不同的层次直接与环境作用，因此他宣称“根本不需要表征”（1991）。
因此,也有人攻击动力论范式，拒斥表征无非是对行为主义规划的不成功表达的一种强烈暗示。说它是“无表征的”，不如说它是“在某种类型的非计算的动力系统中存在状态空间演化的”。
四．对认知科学的动力学范式的批判性考察
动力系统理论对认知行为的连续性提供了随时间变化的自然主义的说明。这是其他范式不能说明的，其他范式一般来讲是忽略时间概念的。但人类大脑与环境之间是随时有信息交流的，而且是处在不断变化的，暂态的连续的认知是随时间变化的。
动力系统理论的优势是对认知的描述是多元的，是一种经验可检验的理论，可以对描述认知系统的微分方程进行分析修正，也可以用已知的技术去解这些方程，比起其他理论，它是一种定量的分析，是理解认知的一种确定性的观点。另一优势是动力系统的描述可以展示人类行为复杂的，混沌的特性。动力论者认为，如此对认知的分析描述，应当是已经找到了替代认知科学中的符号主义、联结主义的新范式。果真如此吗
但是前面讨论的一些模型外，至今有多少是成功的模型？
对于表征的理解受到质疑.
如何保证动力系统的各变量和参数的恰当选择？系统的稳定性和可靠性问题。
认知的动力系统虽然不是一种隐喻性的，而是一种定量的分析，但对于定量性描述的因素的选择基于什么原则？
动力学理论是否构成同符合主义、联结主义具有同样竞争力的第三种范式？
它是对于认知的最有潜力和生命力的新范式？
……主要参考文献
1.R.Brooks(1991)Intelligencewithoutrepresentation,ArificialIntelligence47:139-159.
2.C.Eliasmith(1996)Thethirdcontender:Acriticalexaminationofthedynamicistthoryofcognition,inP.Thagard(ed)(1998)MindReadings:IntroductorySelectioninCognitiveScience.MITPress.
3.S.S.Robertson,A.H.Cohen&R.G.Mayer-Kess(1993)BehaviouralChaos:BeyondtheMetaphor,inLB.Smith&E.Theken(eds),Adynamicsystemsapproachtodevelopment:Applications,Combridge,MITPress,pp.120-150.
【关键词】主体 云计算 产业化 系统动力学
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-204-01
0引言
目前国内外对云计算作出了大量研究，对于云计算的发展现状、关键技术、安全风险等研究取得了丰硕成果，但对于云计算产业化的研究还较为缺乏，尤其是将云计算产业化视作一个动态演化过程的研究并不多见；对云计算的研究还停留在初级阶段，得到具有实践性和可操作性结论的文献资料还较少。系统动力学被誉为是社会经济发展的实验室，运用系统动力学分析方法建立的模型能够充分反映系统的非线性结构和动态变化趋势。实施主体是云计算产业化过程中各项事物发展的提供者，在系统模型中起着核心作用[2]，虽然有从主体角度研究高新技术产业化的，但从主体出发建立云计算产业化系统模型，并从系统动力学角度来探讨主体的作用及其关系的文献缺乏。
1 基于主体的云计算产业化系统的概念
云计算产业化系统的主体主要包括政府政策支持、高校和科研机构技术支持、投资机构资金支持、企业的综合管理支持、消费者的市场支持，这些主体要素的活动及其相关之间的互动关系，促使产业化活动的成功。
2 基于系统动力学研究的理论基础
系统动力学综合了信息论、决策论、反馈控制论、系统论、计算机仿真及系统分析方法，是一种处理复杂问题、定性与定量研究相结合的系统方法。它强调以系统思维的方式来分析问题与解决问题，通过因果反馈关系描述系统的动态复杂性，特别适合于解决经济、社会、生态等非线性复杂大系统问题，以帮助人们了解系统动态行为的结构性原因[3]。
3 基于主体的云计算产业化系统动力学模型
3.1 科研主体子系统
本文的科研主体包括高校和科研机构，两者的研究活动一致，包含云计算的基础研究和应用研究，即虚拟化技术、分布式存储等云计算主要基础技术的研究与开发。
应云计算发展趋势的要求，政府加大对云计算研究的支持，从而使高校和科研机构的研究人员注重对相关课题的申报，增加云计算的科研人数和科研项目数量，使科研成果（论文和专利）数量大大增加。企业可以通过与科研主体的合作，使科研机构有充足的资金进行基础研究，并将科研机构的成果转移到企业。同时，风险基金组织看到技术成果的利润前景，加大与科研机构的合作。反过来，当企业和风险基金组织对科研主体合作力度增强时，政府就会减少财政支持，使得科研机构的成果有更多的市场应用前景，不局限于研究课题。
3.2 投资主体子系统
投资主体主要指企业和高校外部融资机构，主要包括政府投资、银行贷款和风险投资机构的融资，其中银行贷款和风险投资机构对政府起着负反馈的作用投资的主要目的是使云计算规模化发展，获取高额利润和效益，这里的投资具有“高投入、高风险、高回报”的特点。
3.3 企业主体子系统
云计算作为高新技术，企业在其发展中起着核心作用，顺应国内外互联网发展趋势，调查消费者需求，与科研机构联合，吸收资金，将基础技术应用于云计算服务商品的开发中，并进行大规模推广，提高云计算商品的市场占有率。
从商业的角度，成功的产业化必备的要素包括市场规模，市场潜力和经济光景[5]。对于云计算来说，要从互联网发展的趋势入手，使得消费者对于云计算相关技术的应用更加广泛，随着消费者需求不断增强，市场占有率不断提高，更多企业开始转向云计算产品的研究开发，投资力度加大，获取高额利润。相反，利润增高使成本不断降低 ，逐渐有企业推出市场，从而形成负反馈作用。
3.4 动力学模型及分析
云计算产业化发展的过程包含多个连接在一起的正负反馈回路，连接方式的不同，导致了产业化发展系统的复杂成长特性。云计算产业化系统分析框架表明，产业化发展的过程实际上是其内部促进发展和环境条件限制其发展的正、负反馈机制共同作用的结果。当促进产业化发展的正反馈起主导作用时，云计算加速产业化发展；当限制产业化发展的负反馈起主导作用时，新兴技术产业化进程放缓。
为了实现云计算产业化健康发展，必须在科研主体、投资主体和企业主体3个系统中对各因素间的相互作用机制进行定性和定量研究，得出因素间相互作用和影响的规律，从而把握云计算产业化的发展规律。通过对模型动态过程的研究，可以找到促进云计算发展的内在驱动力，以及限制云计算发展的瓶颈，从而降低产业化内部能量的消耗，提高产业化效率。通过对模型中重要因素的动态分析，可以考察实现云计算产业化的优化路径，为云计算产业化发展提供完善的产业化政策建议和解决方案。
4 结语
本文在研究云计算产业化路径和相关主体的基础下，提出基于主体的云计算产业化系统的概念及其特征，在对云计算产业化机制进行细致思考后，借鉴系统动力学的研究方法，主要针对科研主体、投资主体和企业主体分别建立分析模型，并对模型的内部关系和运行机制进行详细阐述。最后对3个子系统之间的因果关系进行分析，建立3个主体之间的系统运行模型。本文的研究为定性分析云计算产业化提供了理论依据，也为进一步定量研究产业化投入产出、制定相关发展政策奠定了基础。
接下来，将以此研究为基础，根据主体要素之间的关系及内部运行机制，建立数学模型，调研相关数据，通过各种分析方法描述变量关系，并应用netlogo仿真软件对模型进行模拟，为云计算产业化发展提出指导性建议。
参考文献：
[1]詹洪文.云计算核心技术及其产业化浅析[J].高新技术产业发展，2011：30.
Key words： human dynamics；scale feature；email；time interval distribution；power-law distribution
中图分类号：C91 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0298-03
0 引言
随着科学技术的发展，人类活动及信息交换由口口相传变成了一个由社会网络、电信网络、互联网、可视监控网络、交通网络等物理载体相互融合形成的混合体，这种相互混合带来了人类活动的复杂性与不可预测性，这种复杂性加剧了社会系统与经济系统的脆弱性。许多物理学家致力于对人类复杂的动力学行为进行分析研究，研究人类活动的规律，理解人类活动的本质特征，有助于对经济领域中金融危机的传播渠道进行控制、对社会领域中突发性的群体事件进行控制与演化等，具有现实意义。
电子邮件在各项商务活动、办公系统、朋友交流、友谊传递等方方面面代替了传统的通信方式，发挥着重要的作用。国内外许多研究学者对电子邮件的通信行为进行研究，Barabási研究用户电子邮件通信行为时间间隔分布的幂律分布现象[1]。Eckmann等人提出用熵来刻画网络中包含长期通信模式和临时通信模式[2]；上海交通大学王科，汪小帆等利用日志数据分析国内某高校电子邮件网络的特性，提取了两种网络：非交互网络和交互网络，利用加权适应度算法划分了加权网络的社团结构，发现社团规模累积分布满足幂律分布[3]；郑紫元等研究了国内某高校电子邮件网络中高校人员收发电子邮件的行为规律，提出了基于时间序列聚类分析的分段连贯非齐次泊松过程模型[4]。
在复杂系统与复杂性科学研究领域，人类行为动力学的研究结果，验证了很多真实世界网络的无标度性和小世界性[5-9]。社会关系网络中人类行为标度特征是否具有普遍性？本论文利用某大型社区社会关系网络中人们之间商业活动、社区活动、友谊圈等电子邮件通信实证数据库，对人类动力学行为的标度特性进行分析研究。
1 数据统计
本论文探究的社会关系网络数据源是某大型社区成员接收及发送电子邮件的通信地址和时间统计。研究了社区150个用户三年时间发送、接收电子邮件的数目是178378条，数据量足够大，时间以秒为单位足够长。由于个体在社区中的角色、地位不同，发送、接收电子邮件的数目有很大差别，发送电子邮件的数目是非均匀的，如下图1，展示了A、B两用户在同一年内每月发送邮件的数目统计。
三年时间个体发送邮件数目最大的是6381封，接收邮件最多的数目是2565封，个体发送和接收电子邮件总数目最多的是7555封，本论文研究讨论了不同个体接收、回复电子邮件的时间均具有标度特性，并对群体标度特性进行展望研究。
2 基于电子邮件的社会关系网络中个体标度特征分析
对人类动力学的实证工作研究，主要体现在对于人类的时间、空间运动行为的研究两大方向，同类事件之间的时间间隔分布是人类动力学研究重点关注的对象之一。本论文在课题组成员研究了社区个体连续两次发送电子邮件的时间间隔分布满足幂律分布特性的基础上，主要是研究分析社区电子邮件用户个体连续两次接收和回复电子邮件的时间间隔分布，每部分各以四位比较典型的个体用户为例分析。
2.1 接收电子邮件时间间隔分布 分析C、D、E、F四个个体用户接收电子邮件的实证数据，提取个体接收每封邮件的详细记录，精确到秒，分析个体用户接收电子邮件的时间间隔τ'，定义为同一个用户连续接收两封邮件的时间差。对每用户的接收邮件时间间隔进行计算，并做了频次统计。如图2。
由统计特征可知，个体用户在社区范围接收电子邮件的时间间隔分布满足p（τ'）～τ'（-α）幂律分布，不同用户的分布指数α各不相同，介于-0.40277到-3.17148之间。其中幂函数使用对数最大似然估计法拟合，并采用了K-S检验来判断[10-12]，均通过了检验，可以认为是比较好的幂律。
该分布体现了社区人类的宏观动力学行为的阵发现象，显示了人类行为对泊松过程的明显偏离。社区个体接收电子邮件的频繁程度体现了个体在社区团队中的受重视程度和在社区中的地位和价值。每一个个体在不同专业领域必有其所长，所以在社区不同性质的活动中所承担的角色、轻重必有区别，假设个体职业特征是一位音乐家，那么他在社区的某一次卡拉OK大赛中必将担当重要的角色，而此时间段人们发送给他的有关策划、咨询等邮件往来必会比较频繁，而如是一次社区体检活动，他所接收的社区邮件必会衰减，而此时社区医生的邮件必会进入阵发性的高峰期。这与本论文所研究的个体接收电子邮件的标度特征较好的吻合。
2.2 回复电子邮件时间分布 对个体回复电子邮件的时间分布进行统计分析，能对人类动力学标度行为有更深刻的认识。回复时间τw定义为个体收到某用户电子邮件的时间与他回复这个用户电子邮件的时间之差。对个体用户G、H、I、J回复时间的统计分析如图3。
从图中可以看出，分布曲线不遵从泊松分布，与接收电子邮件时间间隔分布类似，在尾部出现胖尾，除去尾部满足幂律分布。对于不同的用户，幂律分布指数α各不相同。其中幂函数使用对数最大似然估计法拟合，并采用了K-S检验来判断[10-12]，它们均通过了检验。
个体回复电子邮件时间分布的幂律现象解释为：人类作为高智商的群体，在成长学习的过程中，积淀了对自己所将从事的事情区别轻重缓急才去完成的能力，事件处理从工作任务的角度或从朋友友谊圈权重的角度衡量区别对待，重要工作或友谊权重人物或感兴趣的事情，相关邮件会定义为优先级高的项目及时回复，而少数项目因兴趣所失或无足轻重或疲惫或资源不足等原因被定义为优先级低的项目在他的任务列表中需漫长等待回复。这与Albert Barabási、Vázquez等学者解释人类活动的阵发现象是源于由认知决策机制驱动的排队过程，优先级最高个体会先执行，而低优先级的任务却需要排队等侯[1.13]是一致的。
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