DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 设 G 为有限群， σ 为 G 的一个自同构，如果 σ 在 G 的任意一个 S y l o w 子群上的限制等于 G 的某个内自同构在其上的限制，则称 σ 为 G 的一个Coleman自同构。 G 的所有的Coleman自同构组成了 A u t ( G ) 的一个子群，记为 A u t C o l ( G ) 。显然 I n n ( G ) ⊴ A u t C o l ( G ) ，称商群 A u t C o l ( G ) / I n n ( G ) 为 G 的Coleman外自同构群，记为 O u t C o l ( G ) 。在文献 [ 1 ] 中，Hertweck和Kimmerle证明了 O u t C o l ( G ) 是交换群，给出了 O u t C o l ( G ) 是 p ′ -群的一些充分条件。在文献 [ 2 ] 中，海进科等研究了因子群的性质对有限群 G 的Coleman外自同构群的影响，也给出了 O u t C o l ( G ) 是 p ′ -群的一些充分条件。在文献 [ 3 ] 中，李正兴等证明了具有唯一非平凡正规子群的有限群 G 的Coleman自同构为内自同构。Antwerpen在文献 [ 4 ] 中研究了具有自中心化特征单的正规子群的有限群的Coleman自同构，证明了这样的群的Coleman自同构也为内自同构。在文献 [ 5 ] 中，赵文英等人也研究了具有自中心化正规子群的有限群的Coleman自同构，并给出了 O u t C o l ( G ) = 1 的一些充分条件。其它有关Coleman自同构方面的结果可参见文献 [ 6 ] [ 7 ] 。 设 G 是一个有限群，我们用 Z G 表示 G 在整群环 Z 上的整群环，用 U ( Z G ) 表示 Z G 的单位群，用 N U ( Z G ) ( G ) 表示 G 在单位群 U ( Z G ) 中的正规化子。对任意 u ∈ N U ( Z G ) ( G ) ，用 φ u 表示由 u 通过共轭诱导的 G 的自同构，记 A u t Z ( G ) = { φ u | u ∈ N U ( Z G ) ( G ) } ，令 O u t Z ( G ) = A u t Z ( G ) / I n n ( G ) 。由文献 [ 8 ] 中的问题43知， G 具有正规化子性质当且仅当 O u t Z ( G ) = 1 。由著名的Coleman引理知 O u t Z ( G ) ≤ O u t C o l ( G ) ，所以只要能够证明 O u t C o l ( G ) = 1 ，那么 G 具有正规化子性质，这促使人们去研究什么样的有限群 G 满足 O u t C o l ( G ) = 1 。 称 G 为完全群，如果 Z ( G ) = 1 且 A u t ( G ) = I n n ( G ) 。称 H 为几乎单群，如果存在非交换单群 G ，使得 G ≤ H ≤ A u t ( G ) 。称 G 为有限群 S 和有限群 H 的圈积，如果 G 是 S | H | 和 H 的半直积，其中 S | H | = S × ⋯ × S 为 | H | 个 S 的直积，记为 G = S w r H 。本文我们继续研究自中心化正规子群 N 的性质对 G 的Coleman外自同构群结构的影响，证明了下面主要结果： 定理1.1：设 N 为有限群 G 自中心化的正规的子群。如果 N 是完全群，则 G 的Coleman自同构均为内自同构，即 O u t C o l ( G ) = 1 。 定理1.2：设 N 为有限群 G 的自中心化的正规子群。如果 N 是几乎单群，则 G 的Coleman自同构均为内自同构，即 O u t C o l ( G ) = 1 。 定理1.3：设 G = S w r H 是 S 和 H 的圈积，其中 S 为有限单群， H 为 n 阶有限群，则 G 的Coleman自同构均为内自同构，即 O u t C o l ( G ) = 1 。 本文所讨论的群均为有限群。设 N ≤ G ， σ ∈ A u t ( G ) ，用 σ | N 表示 σ 在 N 上的限制。若 N ⊲ _ G 且 N σ = N ，则用 σ | G / N 表示 σ 所诱导的 G / N 的自同构。设 g ∈ G ，用 c o n j ( g ) 表示由 g 通过共轭诱导的 G 的内自同构。记 π ( G ) = { p | p | | G | } ，其中 p 为素数。本文使用的概念与术语是标准的，参见文献 [ 8 ] [ 9 ] 。
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user: 摘 要 目的：探讨同期三镜(腹腔镜、胆管镜、十二指肠镜)、逐级扩张导管、乳头小切开、防滑脱鼻胆管(LCPND)治疗胆囊结石、胆总管结石、合并十二指肠乳头部梗阻或狭窄的临床应用体会。方法：回顾性分析成都市第二人民医院2010年12月至2018年12月期间，符合入选标准的105例患者的临床资料。结果：105例在腹腔镜下行胆囊切除术、胆总管探查胆管镜下取石术，必要时，在胆管镜下行冲击波或液电碎石术。采用逐级导管扩张乳头、十二指肠镜下乳头小切开并留置鼻胆管72.4% (76/105)，逐级导管扩张乳头、十二指肠镜下乳头切开和取石并留置鼻胆管13.3% (14/105)，逐级导管扩张乳头失败而改为十二指肠镜下乳头切开或取石并留置鼻胆管7.6% (8/105)，因逐级导管扩张乳头和十二指肠镜下切开乳头均失败而中转为腹腔镜胆总管探查取石并留置T形管1.0% (1/105)，因腹腔镜下取石失败而中转为开腹胆总管探查取石、逐级导管扩张乳头、十二指肠镜下乳头切开并留置鼻胆管1.9% (2/105)，因腹腔镜下取石失败而中转为开腹胆总管探查取石并留置T形管3.8% (4/105)。一期缝合术后无残石，胆汁漏5例(4.8%)，轻症胰腺炎2例(1.9%)。无肠穿孔、胆管穿孔、大出血、重症胰腺炎等并发症，无围手术期再手术和死亡病例。术后总并发症发生率为6.7%(7/105)。结论：对本医院有限病例进行初步研究发现，只要病例选择合适，LCPND治疗胆囊结石、胆总管结石、合并十二指肠乳头部梗阻或狭窄是可行、有效和安全的。 关键词 :腹腔镜，胆管镜，十二指肠镜，胆结石，鼻胆管 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我院于2010年12月至2018年12月，有选择地采用同期三镜(腹腔镜、胆管镜、十二指肠镜)、逐级扩张导管、乳头小切开、防滑脱鼻胆管(laparoscopy， choledochoscopy， duodenoscopy， step by step dilatable catheter， the small incision of papillary sphincterotomy and antislip nasobiliary drainage， LCPND)治疗胆囊结石、胆总管结石、合并十二指肠乳头部梗阻或狭窄患者105例。现报道如下。
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user: 2. 临床资料及方法 2.1. 一般资料 2.1.1. 纳入标准 胆总管内径0.8 cm~3.2 cm。胆囊结石、胆总管结石、合并十二指肠乳头部梗阻或狭窄；术前MRCP检查、术中胆管镜探查、术中逐级导管测定存在不同程度的胆总管末端梗阻或狭窄的病例。或合并轻度急性胆源性胰腺炎或轻度急性梗阻性化脓性胆管炎。或合并梗阻性黄疸。 2.1.2. 排除标准 未合并胆总管末端梗阻或狭窄者。多种原因需要留置长期、可靠、通畅的T管外引流。高龄或体衰的患者。伴有严重的内科心肺等重要脏器疾病患者。再生结石或残留结石再次手术者。 2.1.3. 入选病例 2010年12月至2018年12月期间符合入选标准的患者共105例，男51例，女54例；年龄27~82岁，平均年龄53岁；入院检查97例(92.4%)有不同程度的梗阻性黄疸及肝功能异常。择期手术92例(87.6%)，急诊手术13例(12.4%)；其中合并轻度急性胆源性胰腺炎7例(6.7%)，合并轻度急性梗阻性化脓性胆管炎1例(1.0%)。胆总管直径约0.8 cm~3.2 cm，取出结石的数量约1~14枚，取出结石的直径约0.4 cm~2.2 cm。诊断主要依据彩色多普勒超声、CT、MRI、MRCP、术中胆管镜、术前和术中十二指肠镜等。主要设备采用Storz电视腹腔镜系列，Olympus胆管镜、十二指肠镜、内镜乳头切开刀、取石网和圈套器系列，普东冲击波碎石仪和Bard液电碎石仪，Boston鼻胆引流管和斑马导丝等。Bard或Cook胆管逐级扩张导管(9.5Fr，11.5Fr和13.5Fr经皮肝穿刺套件)。小号超薄超滑避孕套。本研究通过我院伦理委员会审批。患者及家属术前均签署手术知情同意书。 2.2. 手术要点 2.2.1. 手术步骤 第一，经胆囊管汇合部切开或经胆总管前壁切开，行腹腔镜下胆总管探查胆管镜取石术(Laparoscopic common bile duct exploration， LCBDE)，必要时，行腹腔镜胆管镜下冲击波碎石术(Laparoscopic shockwave lithotripsy， LSWL)或液电碎石术 [ 1 ] ；第二，经胆管切口顺行插入斑马导丝进入肠腔，行腹腔镜下经腹顺行推进法逐级导管乳头扩张术(laparoscopic duodenal papilla step by step dilatable catheter dilatation， LPSCD) [ 2 ] ；第三，将斑马导丝更换为输尿管导管插入肠腔，引导十二指肠镜行腹腔镜下经腹顺行引导法内镜乳头切开术(Laparoscopic endoscopic papillary sphincterotomy， LEST)或取石术 [ 3 ] ；第四，结石取净后，行腹腔镜下经腹顺行牵引法内镜防滑脱鼻胆管引流术(Laparoscopic endoscopic antislip nasobiliary drainage， LENBD) [ 4 ] ；最后，腹腔镜下行一期缝合术和切除胆囊。 2.2.2. 手术方法 LC、LCBDE、LSWL、LPSCD、LEST、LENBD及胆管切口一期缝合术操作方法和手术步骤参照文献 [ 3 ] - [ 8 ] 的方法进行。 2.2.3. 腹腔镜下经腹顺行牵引法防滑脱鼻胆管引流术(LENBD) 1) 内镜圈套器或取石网套紧输尿管导管头端。2) 用4-0可吸收抗菌薇乔线(8颗针)贯穿缝扎鼻胆管与输尿管导管两次，并将鼻胆管尾端缝扎线再与输尿管导管尾端结扎一次 [ 5 ]。3) 鼻胆管中段防滑脱伞的制作：用修剪后的一片避孕套薄膜(约4 × 3 cm)包绕于距鼻胆管(鼻胆管长度250 cm，直径2.5 mm)尾端约60 cm处，做1个鼻胆管中段防滑脱伞。鼻胆管中段防滑脱伞长度约3 cm，容量约0 ml~0.25 ml，直径(鼻胆管直径约0.25 cm，加上防滑脱伞其外径约0.40 cm)约0.3 cm~0.5 cm的伞状薄膜。距伞状薄膜的鼻胆管尾侧缘1.0 cm和0.8 cm处用4-0可吸收抗菌薇乔线贯穿缝扎鼻胆管和伞状薄膜两次，使伞状薄膜边缘较整齐光滑并反转覆盖住薇乔线结。4) 鼻胆管头端防滑脱伞的制作：鼻胆管头端防滑脱伞为长度约2 cm，容量0 ml，直径(鼻胆管直径约0.25 cm，加上防滑脱伞其外径约0.35 cm)约0.3 cm~0.4 cm的伞状薄膜。用修剪后的一片避孕套薄膜(约3×2 cm)包绕于距鼻胆管头端4 cm~6 cm处(使鼻胆管头端侧孔保留数个在伞状薄膜的肝侧，保留1个在伞状薄膜的口侧)，距伞状薄膜的鼻胆管尾侧缘1.0 cm和0.8 cm处用4-0可吸收抗菌薇乔线贯穿缝扎鼻胆管和伞状薄膜两次，使伞状薄膜边缘较整齐光滑并反转覆盖住薇乔线结。5) 将套住输尿管导管的圈套器或取石网拉出口腔外约10 cm以上 [ 3 ]。麻醉师用粗径吸痰管将鼻胆管从口经鼻引出。6) 在腹腔镜监视下，请麻醉师将鼻胆管经灰色段拉至头段兰色段，对位于胆总管切口处即可。剪去鼻胆管尾侧65 cm~105 cm (包括鼻胆管中段防滑脱伞)一段多余的鼻胆管，胶布可靠固定鼻胆管，将鼻胆管尾端连接鼻胆管连接管和无菌引流袋。7) 将鼻胆管头端第一口侧孔(含头端防滑脱伞)放入胆囊管与胆总管汇合部切口下方约1.0 cm~4.0 cm处，或胆总管前壁切口上方约5 cm~10 cm处 [ 6 ]。 2.2.4. 随访 术后主要通过留置的鼻胆管或T形管逆行胆道造影复查，或MRCP、超声、定期专家门诊、定期电话询问等形式约每3个月随访1次。随访时间3月~1年。
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user: 3. 结果 3.1. 手术完成的情况 105例在腹腔镜下行胆囊切除术、胆总管探查胆管镜下取石术，必要时，在胆管镜下行冲击波或液电碎石术。采用逐级导管扩张乳头、十二指肠镜下乳头小切开并留置鼻胆管72.4% (76/105)，逐级导管扩张乳头、十二指肠镜下乳头切开和取石并留置鼻胆管13.3% (14/105)，逐级导管扩张乳头失败而改为十二指肠镜下乳头切开或取石并留置鼻胆管7.6% (8/105)，因逐级导管扩张乳头和十二指肠镜下切开乳头均失败而中转为腹腔镜胆总管探查取石并留置T形管1.0% (1/105)，因腹腔镜下取石失败而中转为开腹胆总管探查取石、逐级导管扩张乳头、十二指肠镜下乳头切开并留置鼻胆管1.9% (2/105)，因腹腔镜下取石失败而中转为开腹胆总管探查取石并留置T形管3.8% (4/105)。一期缝合术后无残石，胆汁漏5例(4.8%)，轻症胰腺炎2例(1.9%)。无肠穿孔、胆管穿孔、大出血、重症胰腺炎等并发症，无围手术期再手术和死亡病例。术后总并发症发生率为6.7% (7/105)。手术时间约105 min~240 min，本组平均手术时间156 min。 3.2. 乳头扩张情况 行逐级导管乳头扩张术92例，扩张乳头失败9例，未行乳头扩张术4例。1) Cook 11.5Fr (直径约0.38 cm)逐级导管沿6.0Fr (直径约0.20 cm)输尿管导管及其中的斑马导丝(直径约0.89 mm)扩张乳头数次后进入十二指肠腔仍然有阻力者73.9% (68/92)，11.5Fr逐级导管不能通过乳头者26.1% (24/92)。2) Bard 9.5Fr (直径约0.32 cm)逐级导管沿斑马导丝扩张乳头数次后进入十二指肠腔仍然有阻力者62.5% (15/24)，9.5Fr逐级导管不能通过乳头者37.5% (9/24)。3) 仅允许胆管镜钳道内的6.0Fr输尿管导管能够沿插入肠腔的斑马导丝在胆管镜前端共同加力下通过乳头进入肠腔者55.6% (5/9)，6.0Fr输尿管导管不能通过乳头者44.4% (4/9)。 3.3. 术中十二指肠镜治疗 行LEST100例，切开乳头失败1例，未行乳头切开术4例。1) 十二指肠乳头切开长度约0.5 cm~2.0 cm；微切开(约≤0.5 cm，或约乳头隆起段的2/5及以下) 5.0% (5/100)，小切开(约≤1.0 cm，或约隆起段的3/5及以下) 71.0% (71/100)，中切开(约≤1.5 cm，或约乳头隆起段的4/5) 16.0% (16/100)，大切开(约≤2.0 cm，或约隆起段的全长) 8.0% (8/100)；均采用针刀切开。2) 发现憩室边缘或憩室内乳头狭窄7.0% (7/100)，术中切开狭窄乳头的一部分后并成功留置鼻胆管引流。 3.4. 鼻胆管引流情况 行LENBD100例，放置鼻胆管失败1例，未行鼻胆管引流术4例。1) 术中留置防滑脱鼻胆管78.0% (78/100)，留置防滑脱鼻胆管失败改留置普通鼻胆管22.0% (22/100)。2) 鼻胆管插管的100例中，鼻胆管引流成功93.0% (93/100)；鼻胆管打折或堵塞导致无任何液体流出2.0% (2/100)，鼻胆管早期滑脱于肠腔内或病人自行扯脱5.0% (5/100)。3) 93例鼻胆管引流成功者，术后每天均从鼻胆管引流出胆汁约50 mL~700 mL，鼻胆管平均引流量213.7 mL/d。88.2% (82/93)于术后3~7天拔除鼻胆管，术后第6 d~9 d出院；11.8% (11/93)于术后8~13天引流满意后拔除鼻胆管，术后第10 d~15 d出院。鼻胆管的拔管时机：一期缝合术后腹腔引流无胆汁漏，乳头水肿高峰期已过(术后72小时以后)，复查肝功能指标呈恢复趋势。 3.5. 随访结果 本组105例患者中92例(87.6%)获得术后随访，随访时间为3~12个月，中位随访时间为6个月。随访期间92例患者中，3例胆管切口一期缝合区轻度狭窄影像，1例乳头区狭窄影像，2例发生急性胰腺炎再次入院，1例胆总管再生结石再次内镜手术，其余患者随访期内未见与本次手术相关的并发症。
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user: 4. 讨论 4.1. LCPND的优点 1) LCPND采用以胆管镜下取石、碎石、乳头扩张术联合乳头小切开术为主的策略，减少了十二指肠镜下乳头切开取石术在胆总管结石治疗中的应用，使需要内镜乳头切开的长度更短，亦尽可能多的保护了十二指肠乳头的生理功能 [ 7 ] [ 8 ]。2) CD先于LEST应用，期望在不同直径逐级导管的试探性通过乳头扩张和测定下，使术者对是否需要进一步加行术中内镜乳头切开术或行乳头切开的长度更加心中有数，可以使乳头切开的长度更短和更准确 [ 9 ] [ 10 ]。3) LPSCD初步扩张乳头有效者，可以不行术中内镜乳头切开术，仅行LPSCD + LENBD，此术式有利于尽可能多的保护十二指肠乳头的解剖完整性和生理功能。4) LPSCD扩张乳头无效者或效果不佳者，进一步在LEST下微切开、小切开、中切开十二指肠乳头，可以提高防滑脱鼻胆管或普通鼻胆管引流的放置成功率 [ 11 ] [ 12 ]。 4.2. LCPND的适应证 胆囊结石、胆总管结石、合并不同程度的胆总管远端梗阻或狭窄者 [ 13 ]。此种胆总管远端的梗阻或狭窄，有可能采用逐级导管乳头扩张术、内镜乳头小切开术联合防滑脱鼻胆管引流术解除者 [ 14 ]。 4.3. 逐级导管预测定和预扩张后内镜乳头切开长度的掌控 我们目前的经验，11.5Fr及以下直径的逐级导管通过乳头仍有明显阻力者或不能通过乳头者，即判断为需要加行腹腔镜下内镜乳头切开术。LPSCD扩张乳头2~4次后，11.5Fr逐级导管通过乳头仍有轻微阻力者，行内镜乳头微切开术较合适；仍有明显阻力者，行内镜乳头小切开术较合适。9.5Fr逐级导管通过乳头仍有阻力者，行内镜乳头小切开术较合适；仍有明显阻力者，行内镜乳头中切开术较合适。6.0Fr逐级导管通过乳头仍有阻力者，行内镜乳头中切开术较合适。仅能够通过或不能够通过斑马导丝者，行内镜乳头大切开术较合适 [ 15 ] [ 16 ]。 4.4. 防滑脱鼻胆管的优点 一旦经LPSCD获成功或LPSCD联合LEST获成功后，防滑脱鼻胆管或普通鼻胆管就容易通过乳头部进入十二指肠腔 [ 17 ]。防滑脱鼻胆管的尾侧防滑脱伞具有牵引式扩张乳头、预先测量其后方的鼻胆管头端防滑脱伞能否在手术后顺利拖出乳头的作用；而鼻胆管头端防滑脱伞则具有防扭曲打折(可以使鼻胆管拉直些)和防滑脱(增加了鼻胆管头端滑脱的阻力)的作用。鼻胆管引流术后胆管减压明显且较少发生胆汁漏，鼻胆管的支撑引流可以降低术后胆总管切口缝合区狭窄和十二指肠乳头梗阻发生的机率，使胆结石合并乳头部梗阻或狭窄的一期缝合术更加安全 [ 18 ]。
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user: 摘 要 依据多年水质数据，采用STL (Seasonal-Trend Decomposition using LOESS)、季节性肯达尔检验、Hurst指数法和水质综合指数(WQI)等，分析了长江干流水质现状、变化趋势等。结果表明：沿程水质变化趋势不一，攀枝花、重庆、岳阳、九江等溶氧有轻微下降趋势，宜昌和南京则有轻微上升趋势。攀枝花、宜昌和岳阳等高锰酸盐指数有显著性下降趋势，而重庆、九江和南京等COD Mn 则有显著性上升趋势。南京氨氮有显著性上升趋势，其余各点显著下降。以上单项水质指标变幅均较小。长江干流水质在较好和非常好之间波动；南京水质有显著恶化趋势；而岳阳则有显著改善趋势，其余各点持平，持续性强度均较强。南京水质下降可能与其处于最下游，受经济发展和人类活动影响较大有关，应引起有关政府部门的高度重视。 关键词 :水质趋势，水质综合指数，季节性肯达尔检验，Hurst指数 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，随着我国社会经济的高速发展，水环境污染问题越来越引起高度重视。虽然近年来长江经济带的生态环境保护工作已引起了党中央、国务院高度重视，出台了一系列重要文件，但历经多年的传统经济发展方式仍未根本改变，长江生态环境状况仍然形势严峻。随着长江流域经济社会的发展、城市化进程的加快，长江水生态环境特征不断发生变化。 据《长江经济带生态环境保护规划》，长江流域近20年城镇面积增加了39.03%，部分大型城市城镇面积及人口增加显著，资源环境超载问题严重。2005年，长江流域废污水排放量为296.4亿吨，2015年为346.7亿吨(不含火电厂直流式冷却水和矿坑排水368.5亿吨，不含西藏废污水排放量)，与上年度同比增加7.9亿吨，增幅2.4%，至2015年，总增幅达17.0%，呈逐年增加趋势。此外长江三角洲、长江中游等地区存在集中连片污染问题；部分支流水质较差，湖库富营养化未得到有效控制；城镇和农村集中居住区普遍存在黑臭水体。据《2017年中国生态环境状况公报》，长江干流水质为优，无IV类、V类和劣V类。与2016年相比，II类水质断面比例下降10.1个百分点，III类上升15.2个百分点，IV类下降5.1个百分点，其他类均持平。虽然近年来生态环境部公布的《全国地表水水质月报》和长江流域水资源保护局公布的《长江流域水资源质量公报》中数据显示长江干流水质基本处于良好状态，但长江干流作为上述问题的最终载体，其水质状况仍不可轻视。 长江水质相关研究较多，主要归纳为以下几个方面：1) 长江水质主要影响因素和模型模拟。1993年，长江开始兴建世界上最大的水利枢纽工程：三峡工程。诸多学者就三峡工程的建设对长江水质造成的影响进行了大量的研究 [ 1 ] 。三峡工程运行后在枯水期增加了下泄流量，提高了长江中下游河段枯水期沿程水位与平均流量，改变了中下游河段污染物排放的水动力扩散特性，进而对河道的水质产生了一定的影响 [ 2 ] 。三峡工程运行后，由于流量年内分布趋于均匀化，各个不同时期的污染物扩散范围总体呈现减小趋势 [ 2 ] 。汪金成等对长江委水文局所属长江干流水质站，对2000~2007年以来长江干流水质趋势进行了分析，指出干流水质总体较好，但污染并未得到有效遏制，未来有恶化趋势 [ 3 ] 。王小焕等对2004~2014年间三峡水库入出库水质进行评价，发现入出库水质均介于I、II类间；年均入库水质变化明显呈现良好趋势，而出库水质变化趋势基本不变 [ 1 ] 。胡宏昌等基于17个观测站近两年的观测数据，应用Markov模型对未来10年长江水质变化趋势进行了预测，指出未来10年I、II、III、IV类水将逐年减少，而V、劣V类水将逐年増加 [ 4 ] 。基于实测数据对长江干流整体趋势分析的研究目前还没有，具有极大的现实意义。本文依据多年监测数据，对长江干流水质现状进行分析，并探讨了2004~2016年来长江干流水质变化趋势。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 数据来源与处理 水质数据来源于主要流域重点断面水质自动监测周报。该周报由生态环境保护部数据中心(http://datacenter.mep.gov.cn/)以周为时间单元发布(从2004年第1周至今)。本文选取了长江干流数据基础好且时间跨度相对较长的6各断面，按上下游关系依次为：攀枝花、重庆、宜昌、岳阳、九江、南京(见表1)。由于2017、2018两年缺失数据较多，本文选取2004~2016年的数据进行分析。主要指标为溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD Mn )和氨氮(NH 3 -N)，单位均为mg·L −1 。水环境质量评价标准执行《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)。 Table 1 Sample sites informatio 省市 断面 纬度 经度 备注 攀枝花 龙洞 26.59728 101.50657 位于观音岩电站和攀枝花市之间，在攀枝花市上游约40 km处 重庆 朱沱 28.99944 105.85080 接近川渝界，位于重庆城区上游约180 km处 宜昌 南津关 30.76081 111.27319 位于三峡大坝以下，宜昌城区上游边界处 九江 河西水厂 29.72943 115.98112 九江市，鄱阳湖与长江交汇口上游约30 km 岳阳 城陵矶 29.44979 113.14870 位于洞庭湖与长江交汇口下游约1 km处 南京 林山 31.88643 118.52390 接近安徽、江苏省界，位于南京市上游约30 km 表1. 样点信息 2.2. 研究方法 由于河流生态系统生态过程具有明显的周期性变化，河流水质受季节、流量等周期性变化影响很大。简单的时间变化分析不能识别水质变化趋势，必须考虑排除干扰误差，考虑变化过程中固有的周期性和随机性特征。STL (Seasonal-Trend Decomposition using LOESS)采用局部加权回归法进行拟合，是可以处理非线性、局部趋势的非参数统计方法，并被逐步用于水质评价中 [ 5 ] 。季节性肯达尔检验能对水质参数在不同年份相同月(季)间进行比较，避免了季节性的影响 [ 6 ] 。运用季节性肯达尔检验的统计量可判断水质趋势的升降，还可运用与检验相伴随的季节性肯达尔检验的斜率估计方法，对水质变化趋势的大小进行定量分析，但无法预测未来的发展趋势 [ 6 ] 。 水质未来的变化趋势可用Hurst指数法分析方法确定。Hurst指数法用于定量描述时间序列的持续性，属于非参数分析方法，事先不必假定数据的分布特征，一般采用R/S分析法计算Hurst指数 [ 7 ] 。Hurst指数(H值)可以反映持续效应的强度，其取值有3种形式：① 若0.5 < H < 1，表明该指标在时间尺度上的变化具有持久性，过去的一个增量对应未来的一个增量，即时间序列前后正相关；② 若H = 0.5，表明该指标的时间序列为相互独立的随机序列，具有“无后效性”；③ 若0 < H < 0.5，表明该指标的时间序列数据具有反持续性，过去变量与未来趋势呈负相关，序列有突变跳跃特性。H值越接近0，其反持续性越强；H值越接近0.5，时间序列的随机性越强；越接近1，其持续性越强 [ 1 ] 。第1种和第3种形式可以进一步按由弱到强分为5级 [ 1 ] (见表2)。因而引入Hurst指数法分析方法与季节性肯达尔检验相结合，分析与预测长江干流水质趋势。 Table 2 Classification of Hurst inde 等级 Hurst指数值域 持续性强度 等级 Hurst指数值域 持续性强度 1 0.5 < H ≤ 0.55 很弱 −1 0.45 < H < 0.50 很弱 2 0.55 < H ≤ 0.65 较弱 −2 0.35 < H ≤ 0.45 较弱 3 0.65 < H ≤ 0.75 较强 −3 0.25 < H ≤ 0.35 较强 4 0.75 < H ≤ 0.8 强 −4 0.20 < H ≤ 0.25 强 5 0.8 < H ≤ 1 很强 −5 0 < H ≤ 0.2 很强 表2. Hurst指数分级表 采用水质指数法(Water quality index， WQI)对水体质量进行评价。该法依据各评价指标的相对重要程度，对各分指数赋以不同的权重值，并体现在综合指数的计算式中，在评价指标不多时可使用此法。WQI值计算公示如下 [ 8 ] ： W Q I s u b = k ∑ i C i x P i ∑ i P i (1) 其中，k代表对水质的主观判断值，对良好水质赋值1，严重污染的水体赋值0.25；Ci代表标准化的水质参数；标准化依据参见Pesce发表的文章 [ 8 ] 。Pi代表水质参数的权重值，pH赋权1，DO赋权4，COD Mn 和NH 3 -N均赋权3 [ 8 ] 。此次研究设置k值为1，WQI值在0~25之间代表水质非常差，26~50代表水质差，51~70代表水质中等，71~90代表水质较好，91~100代表水质非常好 [ 9 ] 。本文所有制图和分析均使用R3.5.1完成。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 水质基本情况 研究区域水质因子时空变化范围见图1，整体而言水体呈弱碱性，根据《地表水环境质量标准》基本项目评价标准，研究区域水体全年均达到地表水水环境质量III类水标准，其中6~8月南京溶氧达到III类水标准，其他站点偶有指标达到III类水标准，整体水质状况较好。就pH而言，时间上看岳阳和南京季节变化明显；空间上看攀枝花相对较高，而九江pH相对较低。就DO而言，时间上看所有样点均有明显季节变化；空间上看攀枝花季节波动较小，岳阳、九江和南京波动较大，且观测值呈降低趋势。就COD Mn 而言，攀枝花、重庆和宜昌季节波动明显，但波动幅度依次降低；非汛期攀枝花实测值明显低于其他样点，但汛期与其他样点基本持平，甚至超出。就NH 3 -N而言，攀枝花和宜昌季节波动较小，其余样点具有明显季节变化；同时攀枝花和宜昌观测值总体较小，重庆和岳阳相对较高。 图1. 各样点水质参数时空动态箱线图(图中蓝色、红色水平虚线分别对应I类、II类水质标准) 3.2. 水质变化趋势 选择pH、DO、COD Mn 和NH 3 -N等4项水质参数，采用季节性肯达尔检验和季节性肯达尔斜率估计，对长江干流6个监测断面的水质变化趋势进行了分析。结果见表3。 就各区域pH趋势分析结果表明：重庆、南京pH有小幅上升趋势，攀枝花、宜昌、岳阳和九江pH有小幅下降趋势。季节曼肯达尔显著性检验结果表明，重庆pH变化趋势不显著，其余各点pH变化趋势显著。通过季节性sen’s斜率判断，宜昌pH变化速率较快，其余各点较慢。从持续性强度来看，宜昌Hurst指数高于0.75，持续性强度强，其余各点Hurst指数均位于0.65~0.75之间，变化趋势持续性较强。同时季节曼肯达尔自相关检验结果表明，仅宜昌pH变化具有显著季节自相关性，这与宜昌pH变化持续强度最强互相呼应。 就各区域DO趋势分析结果表明：攀枝花、重庆、岳阳、九江有一定下降的趋势，宜昌和南京有一定的上升趋势。显著性检验结果表明仅攀枝花和南京的趋势有显著性。通过季节性sen’s斜率判断，南京和岳阳DO变化速率较快，宜昌和九江变化速率较慢。Hurst指数结果表明：攀枝花、重庆、宜昌和南京DO变化持续性处于较强等级，而九江和岳阳处于较弱等级。各样点自相关结果均不显著。 就各区域COD Mn 趋势分析结果表明：攀枝花、宜昌和岳阳有显著性下降趋势，而重庆、九江和南京则有显著性上升趋势。岳阳和宜昌变化速率较快，攀枝花和重庆变化速率较慢。Hurst指数结果表明：重庆延续性强度较弱，岳阳延续性强度强，其余各点延续性较强。宜昌、岳阳和九江具有显著季节性自相关。 就各区域NH 3 -N趋势分析结果表明：攀枝花、重庆、宜昌、岳阳和九江均有轻微下降趋势，其中除重庆外，其余各点变化趋势均显著；南京具有显著性上升趋势。从季节性sen’s斜率可以看出，所有区域变化速率均较微弱。而从Hurst指数可以看出，重庆延续性强度较弱，岳阳延续性强度强，其余各点处于较强水平。自相关检验结果表明宜昌、岳阳和南京具有显著自相关，其余各点自相关不显著。 Table 3 Analysis of the trend of individual water quality parameters in mainstream of the Yangtze Rive 水质指标 分析方法与参数 攀枝花 重庆 宜昌 岳阳 九江 南京 pH 季节曼肯达尔检验 0.00 ** 0.39 0.00 ** 0.01 * 0.00 ** 0.00 ** 季节曼肯达尔自相关检验 0.07 0.67 0.04 * 0.11 0.19 0.11 Hurst指数 0.71 0.73 0.77 0.66 0.75 0.69 季节性sen’s斜率 (0.02) 0.01 (0.04) (0.01) (0.01) 0.02 DO 季节曼肯达尔检验 0.01 * 0.06 0.83 0.13 0.21 0.00 ** 季节曼肯达尔自相关检验 0.20 0.43 0.89 0.48 0.50 0.06 Hurst指数 0.70 0.71 0.70 0.60 0.58 0.65 季节性sen’s斜率 (0.04) (0.04) 0.01 (0.05) (0.02) 0.07 COD Mn 季节曼肯达尔检验 0.03 * 0.01 * 0.00 ** 0.00 ** 0.00 ** 0.00 ** 季节曼肯达尔自相关检验 0.21 0.09 0.00 ** 0.01 * 0.03 * 0.14 Hurst指数 0.66 0.62 0.73 0.77 0.73 0.73 季节性sen’s斜率 (0.03) 0.03 (0.09) (0.12) 0.04 0.04 NH 3 -N 季节曼肯达尔检验 0.02 * 0.57 0.00 ** 0.00 ** 0.00 ** 0.00 ** 季节曼肯达尔自相关检验 0.08 0.73 0.00 ** 0.00 ** 0.21 0.00 ** Hurst指数 0.65 0.64 0.76 0.80 0.75 0.70 季节性sen’s斜率 (0.00) (0.00) (0.01) (0.02) (0.01) 0.01 表3. 长江干流各样点单项水质指标变化趋势分析 注： * p < 0.05， ** p < 0.01；()中加粗数字表示降低。
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user: 4. 水质综合评价 计算WQI值对所有样点进行水质评价，结果见图2。攀枝花江段水质较稳定，各月份WQI均大于90，水质非常好，明显高于其他各点；季节曼肯达尔检验结果表明有显著季节变化，季节性sen’s斜率接近0，长期水质比较稳定，Hurst指数表明未来延续性强度较强(表4)。重庆江段水质波动较大，WQI值多低于90，水质较好，季节曼肯达尔检验表明无显著性季节变化；节性sen’s斜率接近0，长期水质比较稳定，Hurst指数表明未来延续性强度较强(见表4)。宜昌江段WQI值多接近90，在非常好和较好间波动，2004年~2015年间水质有上升趋势，2016年内波动较大，且后期有较明显下降；从季节性sen’s斜率看，长期水质趋于平稳，且持续性强度强。岳阳江段2010年前WQI多低于90，2010年后多高于或接近90，季节性sen’s斜率为0.34，上升趋势明显，Hurst指数表明其持续性强度较强(见表4)。九江江段WQI值多低于90，水质主要处于较好状态，有一定波动，从季节性sen’s斜率看，长期水质趋于平稳，持续性强度较强。南京江段WQI值多低于或接近90，水质处于较好状态，但季节性sen’s斜率为−0.34，表明水质有显著性下降趋势，Hurst指数表明其持续性强度较强。 图2. 长江干流各样点水质指数变化及其趋势(图中红色虚线为经STL方法分解得到的趋势线) Table 4 Significance test and intensity analysis of water quality index change trend of the main stream of the Yangtze Rive 分析方法与参数 攀枝花 重庆 宜昌 岳阳 九江 南京 季节曼肯达尔检验 <0.01 ** 0.17 0.00 ** 0.01 * 0.12 0.00 ** 季节曼肯达尔自相关检验 0.06 0.44 0.02 * <0.01 ** 0.50 <0.01 ** Hurst指数 0.71 0.73 0.77 0.66 0.75 0.69 季节性sen’s斜率 0 0 0 0.34 0 (0.34) 表4. 长江干流各样点水质指数变化趋势显著性检验及强度分析 注： * p < 0.05， ** p < 0.01；()中加粗数字表示降低。
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user: 5. 结论 水质问题关系着经济社会可持续发展，水质变化趋势分析是开展流域管理的基础。本文对从攀枝花到南京6个长江干流断面，2004年到2016年共计13年的pH、DO、COD Mn 和NH 3 -N等单项指标和WQI综合指标进行了变化趋势分析，初步得出以下结论： 1) 本文基于《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》和WQI指数发现，在本研究时间和空间范围，长江干流多数河段和月份单项水质优于III类，WQI综合评价表明水质在较好和非常好之间波动。 2) 沿程各断面水质单项指标变化趋势不完全一致。攀枝花、重庆、岳阳、九江溶解氧(DO)有一定下降的趋势，宜昌和南京DO有一定的上升趋势。攀枝花、宜昌和岳阳等COD Mn 有显著性下降趋势，而重庆、九江和南京等COD Mn 则有显著性上升趋势。南京NH 3 -N具有显著性上升趋势，其余各点显著下降。总体而言，以上水质指标在各断面的变化幅度均较小。 3) 就WQI变化趋势来看，南京有显著下降趋势；而岳阳有显著升高趋势，持续性强度均较强。南京水质下降可能与其处于最下游，受经济发展和人类活动影响较大有关，应引起有关政府部门的高度重视。
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user: 摘 要 随着人们生活水平的不断提升，对于易腐蚀物品的消费需求也在日益上升，易腐蚀物品在物流流通环节也越来越得到各企业或工厂的关注。易腐物品仓库选址不仅是物流环节中的中心也将是一个企业或工厂的营业活动的成败关键。为实现配送中心至各所需用户之间的总配送费用最省，通过运用模拟植物生长算法为工具，考虑易腐蚀物品的特性以及选址问题的复杂性，建立相对应的模型，得出配送中心选址接近于全局最优解的方案。 关键词 :易腐蚀物品，配送中心，选址，模拟植物生长算法 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在如今的现代物流系统中，配送中心的选址是一项非常具有战略意义的活动。科学和合理的将配送中心进行选址可以有效的解决物流成本问题、节约资源、优化物流网络结构及空间布局，可以建立资源节约型物流系统。 同时在现阶段的物流系统中对易腐物品在配送中心的选址，有了更高的要求。且易腐品配送中除了把控固定成本以及运输成本外，还需考虑在此配送中心产品的特殊性，因为易腐品如鲜活农场品随着时间的流逝，其使用价值就会慢慢消失，所以在之后的数学模型中考虑腐蚀速率公式。本文中给定某一个正方形区域来配送易腐蚀物品，在此之中有一些对易腐物品有这需求的客户，要求在此范围内建立一定数量的配送中心，来实现在此区域内对需求用户的物品配送。选址最终的目标就是为了是在此范围内所建立的配送中心各个客户之间形成的配送中心系统的总费用最少。本文根基以上需求建立了关于易腐物品配送中心的选址模型，并结合模植物生长算法求解模型。
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user: 2. 文献综述 经过大量的文献资料查找与阅读，对国内外对于配送中心、选址的研究现状大致归纳如下： 蒋长兵等阐述了物流分段选址问题关键算法的运用，于国际物流分段选址之常用分析方法前提下，重点研究了精确重心算法 [ 1 ] 。 戴更新等提出混合遗传算法的求解算法，应用在区域配送系统的多配送中心选址题，构建确定性规划模型 [ 2 ] 。 姜大立，杨西龙针对易腐物品的特性和连续选址问题的复杂性，建立了一种求解易腐物品配送中心连续选址问题的CAGA算法，此算法为与ALA法结合而成的遗传算法 [ 3 ] 。 李彤提出植物模拟生长算法，并将其应用于设备选址问题中。模拟植物生长算法在得到全局最优解的同时，还可以根据设施数量的不同，将全局最优解与局部最优解进行组合，可以建立整体最优的设施布局 [ 4 ] 。 李彤和王众托院士提出利用树状网络作为城市底下物流网络结构的方法来解决我国大型城市不断扩张的问题，并利用PGSA得出优化方法 [ 5 ] 。 丁雪枫、马良成功将PGSA应用于易腐产品的物流中心选址问题 [ 6 ] 。 王莉等学者针对原始PGSA存在生长激素分配不符合植物向光性机理和植物生长方式单一的问题，提出了新的生长素浓度分配方式：利用算法迭代过程中得到的当前最优解(比所有点更接近光源的点)来确定可以生长新枝的节点于对应的生长素浓度，并在植物生长过程中增加了搜索方向，有效提高了算法的全局搜索能力 [ 7 ] 。 李苏文分析生鲜食品的特性，得出使固定成本、运输成本和货物损失成本总和最小化为配送中心选址的目标 [ 8 ] 。 李寻梦借鉴多种配送中心选址模型与方法，对传统的生鲜食品配送中心选址模型进行改进，建立新鲜度条件下的生鲜食品配送中心选址模型并进行求解 [ 9 ] 。 于文娟分析了生鲜配送中心选址的一般方法，从而得出选址问题的解决需要多种方法进行合理有效的组合，得到全局最优解，找出最优选址方案 [ 10 ] 。 王淳和程浩忠根据植物的向光性动力机制构造的模拟植物生长算法应用于输电网规划。计算结果表明模拟植物生长算法具有计算模型简单、约束条件处理方便、兼具方向性和随机性的搜索机制等特点，避免了已有的仿生类算法由于一些参数难以确定而陷入局部最优的问题，非常适合于求解输电网规划问题 [ 11 ] 。 Guney，Durmus和Basbug将PGSA分别于MTACO，BA，BFA三种智能算法进行比较，比较结果表明PGSA寻求最优解解能力更强，且算法收敛性与计算速度更有优势 [ 12 ] 。 经过对文献的参考发现如“重心法”，运用此算法在物流系统选址中是一种静态的选址方法，只将运输成本作为选址决策的唯一决策因素；再如“混合遗传算法”该算法在易腐品选址问题上的应用可能会出现早熟情况，其次对于全局最优解还存在局限性，由于算法本身的局限在得到全局最优的情况下未能达到局部解的最优，解的精算精度还有提升空间。 模拟植物生长算法(plant growth simulation algorithm， PGSA)是由李彤教授于2005年提出的一种模拟植物向光性生长机理的智能算法，由于其参数取值范围宽松、运算时间短，解的稳定性较高，得到了广泛应用。PGSA将待优化问题的可行域当作植物的生长空间，将最优解当作光源，以此模拟真实植物的向光性生长机理(形态素浓度理论)，得到人工植物在不同的光线强度下的快速生长演绎模式 [ 3 ] 。与遗传算法为代表的现代启发式算法相比，模拟植物生长算法具有以下优点：① 模拟植物生长算法将目标函数和约束条件分开处理，且无需编码和解码，避免构造新的计算用目标函数，也不存在惩罚函数、交叉率、变异率选取等问题，解的稳定性好；② 模拟植物生长算法具有一个由形态素浓度决定的方向性和随机性平衡比较理想的搜索机制 [ 11 ] 。
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user: 3. 模拟植物生长 3.1. 模拟植物的生长演绎方式 自然界中某一株植物的生长发育过程即是模拟植物生长算法的灵感来源。描述植物生长发育形式语言的L-系统是Lindenmayer在1968年基于重写规则和分枝规则建立的。 L-系统遵循局部决定系统的生长法则，每个单元的行为只与它周围的单元行为有关，每个单元的无意识行为造成了整体系统的涌现。对植物生长做形式化的描述，可以根据以下几点进行 [ 2 ] ：1) 破土而出的茎杆在一些叫做节的部位长出新枝；2) 大多数新枝上又长出更新的枝，这种分枝行为反复进行；3) 不同的枝彼此有相似性，整个植物有自相似结构。 根据单个单元与周围单元的联系度，L-系统可分为“与上下文无关”和“与上下文有关”两种。由于“与上下文无关”的L-系统的重写规则只对单个字符串有效，系统可以无限制生长；“与上下文相关”的L-系统只有当单个字符遇到特定的邻居字符时，重写规则才起作用。为了便于理解，本节在一个特殊的L-系统-OL-系统中演示生成一束分枝的过程，用“()”表示分枝向左生长，用“[ ]”表示分枝向右生长，生长规则如下： 1：a→c[b]d；2：b→a；3：c→c；4：d→c(e)a；5：e→d 图1为OL-系统中一个分枝的生长过程，这个过程的生长过程规则如表1所示。 图1. OL-系统中一个分枝的生长过程 Table 1 Branch growth proces 时间 结构 生长规则 0 a 种子状态 1 c[b]d 规则1 2 c[a]c(e)a 规则3，2，4 3 c[c[b]d]c(d)c[b]d 规则3，1，3，5，1 表1. 分枝的生长过程 3.2. 模拟植物生长算法 文献 [ 4 ] 对模拟植物向光性的概率生长模型进行了研究分析，并提出了求解茎、枝上形态素浓度的计 算方法。设长度为M的树干上有t个生长点，则 对应生长点的形态素浓度为 ；同样，设单位长度为m的树枝上有k个生长点 ，对应的形态素浓度为 则茎、枝上的生长点形态素浓度值分别如公式(1)、(2)所示： (1) (2) 其中，S 0 为初始可行解，(及种子，初始生长点)；f(*)为生长点的背光函数。式(1)，式(2)抽象概括了生长点形态浓度与光照环境的对应关系，表明各生长点形态素浓度取决于各点相对于树根的相对位置及该位置的环境信息。通过上式，可知所有生长点的形态素浓度值为1，即 (3) 在确定了形态素浓度之后，就可以建立植物的向光性机制，即形态素浓度较高的生长点(细胞)，将具有较大的优先生长机会，其算法可描述为：设在树干和树枝上共有t + k个生长点， ，按照公式(1)与(2)分别计算其形态素浓度值为 ，公式(3)已经证明了， ，因此其空间状态如图2所示。计算机系统不断产生新的随机数，这些随机数就会向[0，1]区间内不断投掷小球，小球落到 的某一生长状态空间内，所对应的生长点就能得到生长的权力。长出新的长出新的茎、枝，相应的t，k值也进行调整，新生的茎、枝的生长点作为新的生长点加入到下一轮选拔的过程，直至没有新枝出现为止，最终成为一株植物。 图2. 形态素浓度状态空间 应用于配送中心选址，PGSA尤其独特的寻优机理，其迭代流程图如图3所示： 图3. PGSA算法迭代流程图
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user: 4. 易腐物品配送中心选址模型 本文建立的选址模型是建立与一个二维平面的基础之上，首先是已知在此区间之内我们所需提供易腐品的客户所在地，并且从中选取出一些地址来建立配送中心。从而使在此范围内所建立的配送中心各个客户之间形成的配送中心系统的总费用最少。为满足此目的建立了八个假设： ① 物品产地在配送中心地，各地资源情况一样。 ② 每一个客户都有且只有一个配送中心发配物品。 ③ 配送中心的仓储能力满足需求。 ④ 在配送物品过程中其腐败速率与瞬时物品量成正比。 ⑤ 当物品损坏后无法补充。 ⑥ 每一客户的需求都为已知。 ⑦ 每一对点间的速度都是一致的，客户需求物品都一次运输完成。 ⑧ 仓储中的物品损失和仓储费用不计入系统的总费用之中，且在各个地方仓库建设的费用都一致。 根据文献 [ 3 ] ，运输费用将由最原始装箱时无损物品数量W ij (0)计算收费，在运输途中会按照一定的速率腐败，则有腐败微分方程公式(4)所示： (4) W ij 含义为配送中心j到需求点i路途中的无损易腐品量，α系数为腐败速率。 设T ij 为配送中心j到客户所在位置i的花费时间；T为配送中心到客户所在位置的运输速度的倒数。S ij 为j到i的距离，d i 为i的易腐物品需求量，如公式(5)所示： (5) 由以上两个公式(4)公式(5)可以得到 。 定义v为运输率，可得到运输费用如公式(6)所示： (6) 从式(4)、式(5)推倒出配送中心j送至客户i之后腐败损耗，如公式(7)所示： (7) 定义z为易腐物品的单位价值，则损失费用如公式(8)所示： (8) 结合式(6)、式(8)并考虑建立配送中心费用，最终得到易腐物品配送中心数学选址模型： (9) (10) 式中，n是客户所需点数，H j 是在j店建立配送中心的费用。
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user: 5. 算例及分析 根据现实研究模拟现有一矩形区域此坐标为(0，0)至(100，100)，在此区域内现有40个易腐商品需求的连锁超市，详细坐标见表2。且要在此区域内得到六处配送中心地址，其具体参数详情见表3。通过模拟植物生长算法最后得到6个易腐物品配送中心地址最优解，分别为： ① (17.0022，79.9978) ② (44.9907，59.9956) ③ (57.7756，37.0622) ④ (77.7689，90.8978) ⑤ (22.6933，37.1533) ⑥ (40.9956，5.0111) 其6处配送中心所分别负责需求点见表4。 Table 2 Location of specific coordinates of 40 chain 需点序号 需点坐标 需点序号 需点坐标 需点序号 需点坐标 需点序号 需点坐标 X Y X Y X Y X Y 1 1 0 11 82 95 21 56 49 31 17 80 2 33 3 12 21 42 22 86 34 32 29 33 3 35 21 13 95 83 23 17 42 33 40 24 4 53 19 14 92 81 24 69 16 34 41 5 5 70 94 15 45 60 25 53 64 35 49 98 6 27 44 16 66 59 26 62 0 36 0 40 7 10 69 17 54 72 27 78 26 37 6 7 8 54 4 18 11 40 28 46 38 38 25 97 9 16 81 19 12 67 29 37 58 39 35 40 10 68 76 20 47 49 30 60 27 40 19 19 表2. 40家连锁具体坐标位置情况 Table 3 Values of parameter 参数名称 取值 z 5 v 3 T 0.025 α 0.1 n 2n 表3. 各参数取值情况 Table 4 6 Chain supermarkets and their demand in six distribution centre 配送中心 需点及需求量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 1 4 3 2 3 2 1 2 3 1 4 4 3 4 2 2 5 3 3 2 6 1 1 4 2 配送中心 需点及需求量 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 9 2 2 3 5 3 7 2 2 3 2 3 2 4 1 5 1 5 4 3 5 6 3 2 表4. 所选6处配送中心负责的连锁超市及其需求量 将本文算法所得结果与文献 [ 3 ] 中遗传算法所得解进行对比如表5，其中可以看出遗传算法所得结果配送中心1与6与PGSA所得结果一样，但其余四处解的地址精度上都有不同程度提升，降低其配送费用，能在达到全局最优解的同时达到局部最优解。 Table 5 Comparison of the optimum location solutions of PGSA and GA distribution center 配送中心地址 配送费用下降率 配送中心地址 配送费用下降率 1 PGSA 17.0022，79.9978 0% 2 PGSA 44.9987，59.9956 1.64% GA 16.9948，79.9955 GA 44.3207，59.7498 3 PGSA 57.7759，31.0623 0.48% 4 PGSA 78.7698，91.8978 0.02% GA 56.1941，33.6015 GA 78.5429，91.7094 5 PGSA 23.6933，38.1533 4.35% 6 PGSA 46.9986，5.0111 0% GA 23.9943，42.5656 GA 46.9980，5.0208 表5. PGSA与GA配送中心选址最优解对比
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user: 6. 结束语 结合PGSA应用于易腐品配送中心选址实际问题中，利用植物生长的向光性，确定其生长点的概率机制来寻找最优解。在该算例中极好的表达出了其全局搜索能力，也因此算法对其初始生长点的要求略微更宽泛，也没有其他算法对有些参数无法确定的困难，因此它的解相对稳定性较高。本文通过对实际易腐品配送中心选址进行具体应用且与遗传算法所得最优进行对比，展现出了植物模拟生长算法应用性较高且解的精度性更高，对于算法无需连续可微，且并无太多参数要求，对于配送中心选址极为适用。
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user: 摘 要 本文以热量守恒定律、傅里叶热传导定律、热量公式为理论基础，基于外界温度和体内温度恒定，专用服装各层材料同质的假设，将热在高温作业服装各层的传递简化为沿侧面完全绝热长杆中的传导，以此建立高温作业环境下高温作业服装各层的热传导模型，进而针对不同的设计条件构建了相应的高温作业专用服装II、IV层厚度的优化设计模型，并利用MATLAB提供的遗传算法求解器进行求解。 关键词 :热传导，偏微分方程，遗传算法 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在高温环境下工作时，人们需要穿着专用服装以避免灼伤。专用服装通常由三层织物材料构成，记为I、II、III层，其中I层与外界环境接触，III层与皮肤之间还存在空隙，将此空隙记为IV层。为设计专用服装，将体内温度控制在37℃的假人放置在实验室的高温环境中，测量假人皮肤外侧的温度。为了降低研发成本、缩短研发周期，我们建立利用数学模型来确定假人皮肤外侧的温度变化情况，具体解决以下问题： 1) 专用服装材料的密度、比热、热传导率等物理参数已知条件下(见全国大学生数学建模竞赛附件1)，对环境温度为75℃、II层厚度为6 mm、IV层厚度为5 mm、工作时间为90分钟的情形开展实验，测量得到假人皮肤外侧的温度(见全国大学生数学建模竞赛附件2)。建立数学模型，计算专用服装的温度分布。 2) 当环境温度为65℃、IV层的厚度为5.5 mm时，确定II层的最优厚度，确保工作60分钟时，假人皮肤外侧温度不超过47℃，且超过44℃的时间不超过5分钟。 3) 当环境温度为80时，确定II层和IV层的最优厚度，确保工作30分钟时，假人皮肤外侧温度不超过47℃，且超过44℃的时间不超过5分钟。
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user: 2. 模型假设 1) 假设专用服装材料I、II、III各层材料的密度、比热、热传导率等物理参数均匀同质，并且不随时间和温度的改变而改变。 2) 本文不考虑专用服装材料I、II、III各层材料的热胀冷缩效应，即I、II、III各层材料的厚度不随温度的改变而改变。 3) 辐射只有在高温下才能成为主要的传热方式(本文的最高温度80℃，远远小于500℃)，对流需要较大的空间(第IV层空隙封闭狭窄)，因此热的传导是各层材料间的热量的传递主要方式，本文不考虑热的辐射传递和对流传递。 4) 假设服装I层外侧的环境温度均匀一致，并且恒定不变。 5) 假设身着高温作业专用服装的假人体内温度为37℃，并且恒定不变，但是体内温度不等同皮肤温度，我们认为温度变化的皮肤到温度恒定的体内存在一个热传导的过程，其间存在一定的介质，本文后面将对这里提到的介质作进一步的假设。 6) 假设专用服装的各层材料的初始温度相同。 7) 假设附件提供的物理参数和测量皮肤外侧的温度是准确的，并且认为皮肤外侧的温度即为第IV层内侧的温度。