DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 八十年代：失去的十年 1980至1988年间，阿根廷利率维持较高水平：最低为51.61% (1980年9月)，最高为397.45% (1985年5月)，平均为139.43%。如图1所示，该时段利率浮动趋势反复，可知政府长期无法有效缓解高通货膨胀。 1982年，阿根廷陷入严重的债务危机和经济危机。这一方面缘于70年代政治统治和管理方面的失败——庇隆主义影响下的社会福利政策带来庞大的财政赤字、更迭频繁的政府疯狂印发钞票、军政府为维护统治大举外债，以至于到危机爆发前外债总量达到GDP总量的51.96% [ 1 ]。原本宽松的国际银团贷款(辛迪加贷款)在美国基准利率上调和美元升值后，使面临外债到期的阿根廷举步维艰。“马岛战争”告负后，军政府在国内矛盾激化的背景下“还政于民”，留给阿方辛总统的是“利息都付不起”的巨额外债。 图1. 阿根廷利率浮动(1980~1988) 另一方面，1976~1982年经济开放政策的失败无疑给阿根廷经济雪上加霜。1976年经济部长马丁内斯·德奥斯中断了以工业化为目标的开放进程，取而代之的是降低关税、完全开放金融市场和实行固定汇率制。他抨击保护国内工业发展的干预政策，鼓吹在世界市场中参与自由竞争，实际上是以古典贸易理论的“比较优势论”作为行动指南。所以，该开放模式被学者视作1880~1930年期间依附性农牧业产品出口模式的翻版 [ 2 ]。在短时间内，高利率和高汇率的政策确实让国内市场获得了一批外国投资，但这些投资没有流向生产建设而是用于投机 [ 3 ]。低关税政策引进的商品冲垮了大量的国内企业，它们无力偿还贷款导致私人银行纷纷倒闭。金融体系的崩溃最终造成经济危机。 1983年12月阿方辛上台执政，利率有所下降，但与国际货币基金组织(IMF)的冲突使利率从次年3月开始逐渐走高。期间，财务部长胡安·索罗依列向IMF作出贸易自由化和国有企业改革的承诺以寻求妥协。1985年5月，利率达到该时段最高397.45%。阿方辛政府被迫在6月启动了“奥斯特拉尔计划”(Austral)，将货币单位“比索”改为“奥斯特拉尔”，实施价格冻结和货币紧缩。8月通货膨胀率由6月的30%降至3.1% [ 4 ]，利率也大幅下跌。到1987年，阿根廷经济得以重振，但奥斯特拉尔计划逐渐失灵——阿方辛政府无法对财政或贸易体制开展更广泛的改革，因为上层人物为争取支持必然要避免结构性改革 [ 5 ]。同时，不明朗的经济形势加剧了党派斗争，极不利于政策的制定和执行。1987年通货膨胀率回升，利率也从3月开始显著提高。 1989年至1990年7月，阿根廷利率出现两次震荡，如图2所示。第一个利率顶点(1207.98%)出现在1989年5月。此时阿根廷财政赤字已达5.39亿奥斯特拉尔，比去年同期增长3.7倍 [ 6 ]。物价飞涨，人民的工资虽名义上增加，但实际购买力下降。失业率上升，社会动荡不安。加上1987至1988年间连续发生的三次军人哗变，使得阿方辛提前5个月下台，于1989年7月8日将政权移交右翼“正义党”领袖梅内姆，后者在选举中就将自己塑造成激进的改革者。 值得注意的是，1989年7月至11月阿根廷利率明显下降，且处于相对较低的水平。而根据阿根廷国家统计研究所(INDEC)公布的数据，同期通货膨胀率维持在3600%以上，远高于阿方辛执政期，如表1所示。那么，央行为何不提高利率以应对通货膨胀？实际上，此处通货膨胀率是INDEC使用奥斯特拉尔对美元的汇率变化来计算的，并非价格指数的增长率，而是阿根廷货币的贬值程度。这说明梅内姆政府试图辅以降低利率推动货币贬值，旨在快速减少财政赤字、刺激出口贸易以增加外汇储备。为保证社会稳定，政府除调整工资外还以税收为筹码与企业界达成协定，大幅度降低并冻结大众必需消费品的价格。此时实际通货膨胀率由6月的200%以上降至11月的5.6% [ 7 ]。虽然短时间内物价得到控制，但随着政府经济团队内部分歧的公开化，人民对稳定汇率的承诺失去信心。1989年12月上任的经济部长埃尔曼·冈萨雷斯致力于更为激进的经济自由化，主张建立完全自由的外汇市场。然而，经济将完全“美元化”的传言以及外汇储备的下降导致通货膨胀卷土重来，12月利率升至670.21%。 图2. 阿根廷利率浮动(1989~1990/7) Table 1 Inflation rate in Argentina (1989/5~1990/4 日期 通货膨胀率(%) 日期 通货膨胀率 1989/5/31 764.7 1989/11/30 3731.9 1989/6/30 1472 1989/12/31 4923.6 1989/7/31 3611.3 1990/1/31 8165.2 1989/8/31 3909.1 1990/2/28 12，085.4 1989/9/30 3825.1 1990/3/31 20，262.8 1989/10/31 3702.8 1990/4/30 16904.2 表1. 阿根廷通货膨胀率(1989/5~1990/4) 作者制表，数据来源：国家统计研究所。 面对银行挤兑的威胁，冈萨雷斯在1990年初实施“Bonex计划”，要求商业银行将100万奥斯特拉尔以上的定期存款全部转换为以美元计价的十年期债券，试图利用中期外债取代大部分公共部门短期的国内债务。然而，流通性和偿债能力的急剧下降使得经济萧条愈加严重，不仅难以稳定汇率，而且使阿根廷遭遇到外部的严峻考验——IMF暂停发放3个月前承诺的资金、华盛顿方面发声认为阿根廷尚未做好加入“布雷迪计划”(Brady Plan)的准备。截至1990年3月，阿根廷货币对美元的汇率已贬值20262.8%，而利率达史上最高1389.88%。冈萨雷斯被迫采取更强劲的财政政策手段：出口税增加5%、增值税提高至13%并覆盖大部分商品和服务、暂停向公共设施的承包商付款，大规模取消或重组公有制企业等。这一系列举措的确缓解了恶性通货膨胀，甚至使公有制企业获得少量的经营盈余，但大幅削减政府支出严重打击了公共事业如教育和司法系统的稳定性，频现职工罢工等社会问题。 大规模的罢工和示威运动威胁着梅内姆政府的统治，前任总统阿方辛甚至警告政府，其拒绝政治谈判、试图拉拢最高法院和提议与国会合作的行为是独裁主义抬头的迹象。梅内姆对此反驳称，阿根廷人民会选择立场，而“梅内姆体系”(Menemismo)将取代过时的庇隆主义。在对国会的公开演讲中，梅内姆呼吁自由市场的目标是建立“以人为本、体面和高效的资本主义”。这使得他颇受商界、尤其是私人企业家的支持，后者甚至敦促总统通过发布行政命令向议会施加压力，以推动市场化改革。于是，在90年代新自由主义思想盛行的拉丁美洲，梅内姆及其继承者对阿根廷展开了新一轮结构性改革，利率也因经济形势发生显著的变化，留给政治经济学者的是新自由主义对阿根廷经济功过的迷思与争鸣。
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user: 3. 九十年代：新自由主义的功过 阿根廷80年代的超高利率以1991年第一季度的平均利率224.31%收尾，至2001年10月间都保持在很低的水平(平均利率为9.69%)，说明90年代阿根廷的通货膨胀率明显得到了控制。这主要得益于两点：首先是第三任经济部长多明戈·卡瓦略于1991年4月实施的“兑换计划”，其实质是一种货币局制度——以中央银行储备为保证，承诺1万奥特斯拉尔等于1美元。随后国会通过了禁止中央银行为弥补财政赤字而印发货币的法案。固定汇率、禁止随意增发货币的一系列措施有效地降低了通货膨胀率，同时在客观上扩大了国家的信用度和开放度，使得大量外国直接投资涌入阿根廷 [ 8 ]。低利率的另一原因在于梅内姆政府的新自由主义结构改革，涵盖了贸易、国有企业和金融市场等关键领域。其主导的私有化被认为是拉美地区最为彻底的私有化——政府在短短4年内对包括国防、石油、金融等战略性行业以及自然垄断行业的大型国有企业在内的几乎所有政府企业进行了私有化 [ 9 ]，由此获得了上百亿美元的收入 [ 10 ]。此外，金融自由化的程度也令人咋舌——阿根廷本国几乎所有的商业银行都被本国私人企业和外资收购。自由化结构改革使得国家税收增加，人民实际收入得到恢复，消费信心也因此有所增长，而居民消费需求的扩大与利率的下降相辅相成。除了1995年受墨西哥危机的影响出现经济负增长外，90年代阿根廷的宏观经济形势表现积极。在西方媒体的渲染下，“阿根廷奇迹”被国际社会所知晓。 不过在“阿根廷奇迹”的背后是梅内姆政府的惊险尝试。如果企业或富裕阶层担忧政府无力维持固定汇率而纷纷将手中的奥斯特拉尔兑换成美元，那么留给阿根廷的只有空空如也的国库。迈阿密大学威廉·C·史密斯(William C. Smith)因此形象地比喻到，“卡瓦略计划是一场如扑克牌局般戏剧性的赌博” [ 7 ]。在这场赌局背后，是“华盛顿共识”在拉美的流行以及梅内姆和卡瓦略根深蒂固的新自由主义思想。梅内姆政府取消非关税壁垒、推动国有企业私有化、金融市场完全开放、甚至解散国家管理经济的法律机构等一系列深化市场经济的改革举措对于缓解阿根廷经济困境的效果值得肯定 [ 11 ]。但改革过程中所存在的各类隐患在1995年墨西哥危机中已经初见端倪，为2001年阿根廷经济危机埋下伏笔。 1999年梅内姆第二届任期届满前后，阿根廷经济又一次陷入困境。进入21世纪的阿根廷，经济发展并没有国际社会所预期的那样复苏。国际市场环境的剧变(如俄罗斯危机)、梅内姆下台后遗留的巨额债务以及2000年副总统阿尔瓦雷斯因故辞职的政治危机增添了阿根廷经济的不安因素，资本外逃的现象加剧。金融市场的崩溃诱发了社会动荡，包括抗议政府的大规模骚乱和流血事件，短时间内数位总统因政局失控而被流水般更换……2001年爆发的阿根廷经济危机成为新自由主义在拉美开始走向没落的重要转折点，这场危机中新自由主义改革的种种弊端得到最为全面充分的暴露 [ 12 ]。危机也体现在利率的异常浮动上，2001年6月至2002年11月阿根廷利率出现过数次震荡，如图3所示。 2001年7月，德拉鲁阿政府实施“零财政赤字计划”大幅度削减财政开支，为了稳定投资者情绪、避免出现大规模挤兑而将利率调整到第一个峰值48.27%。2001年11月，IMF决定推迟向阿根廷拨付13亿美元的援助，投资人和民众信心受挫纷纷前去提款，银行面临挤兑威胁，中央银行将利率调至80.84%。杜阿尔德政府在2002年初放弃货币局制度，实行汇率浮动制使得比索理所当然地快速贬值，债务“比索化”和存款“比索化”引发社会各阶层不满，使政府陷入进退两难的境地，4月利率达91.19%。债务“比索化”指将阿根廷居民所欠银行10万美元以下的债务按1:1转换为比索，本质是将本国货币危机嫁祸给外资银行；存款“比索化”指将本国居民的美元储蓄转换为比索，本质是政府对本国居民财富的剥夺。阿根廷为争取外部援助所做出的这种经济调整并没有得到美国政府的肯定，利率短暂在回落后又于2002年7月升至67.6%。 图3. 阿根廷利率浮动(2001/6~2002/11) 2001年阿根廷经济危机的破坏性史无前例，潜伏期长且影响深远——从1998年12月开始，阿根廷GDP连续16个季度保持负增长。货币贬值、资本外逃引发了空前严重的民生问题。2002年底阿根廷失业率为20.8%，高达40.9%的通货膨胀率到2003年夏季才有所平复。从政治经济学的角度看，这场危机正是缘于新自由主义结构改革的内在矛盾以及阿根廷政府治理能力的缺失。 新自由主义结构改革的内在矛盾包括货币局制度和对外资的依赖。货币局制度导致阿根廷货币被高估，使之与其他拉美国家相比出口商品价格更为高昂，出口下降导致了外汇储备的短缺，最终不足以支撑货币信用 [ 13 ]。梅内姆领导的私有化运动吸引了大量的外国资本并利用外资维持宏观经济稳定，在客观上加深了阿根廷对外资(包括外债)的依赖。当私有化浪潮平息、俄罗斯危机发生后，加上IMF不合理的放款制度——90年代贷款的还款期集中在21世纪初、而2000年的援助条件对阿根廷政府来说过于苛刻，从而使阿根廷经济陷入内忧外患的恶性循环。阿根廷政府治理能力的缺失体现在财政赤字和公共债务方面。梅内姆为了赢得更多选票以延长政治生涯，不仅在任期里放松了财政政策，还将国有企业私有化的巨额收入用于扩张财政支出而非生产投资或偿还债务，社会保障制度改革也停滞不前 [ 14 ]。这一治理的失败导致1995年后阿根廷财政赤字重新出现且规模逐年扩大，直观表现为受世人诟病的阿根廷公共债务问题。萨阿总统在2001年底德拉鲁阿下台后宣布暂停偿还1320亿美元的主权债务，使阿根廷成为世界上最大的“倒账国”。到2002年初阿根廷比索大幅度贬值，债务与GDP之比已飙升至166%，而大部分公共债务是由以外币计价的非居民持有 [ 15 ]。 总而言之，90年代前期的“阿根廷奇迹”是新自由主义造就的，外资的涌入使这个国家暂时脱离了困境，但2001年阿根廷经济危机也是新自由主义创造的。新自由主义结构改革的内在矛盾和政府治理能力缺失使阿根廷市场脆弱不堪，不利的外部因素更是雪上加霜。就这场危机对市场和民生的危害而言，政府责无旁贷。2003年两名平民在动乱中因警察武力致死，总统杜阿尔德呼吁提前选举，同年5月内斯托尔·基什内尔当选总统。2007年，内斯托尔的妻子克里斯蒂娜·基什内尔接任总统一职。在“基什内尔王朝”统治的12年里，“基什内尔主义”政策让阿根廷经济从2001年经济危机中迅速复苏，使GDP在2003年至2007年间以8%~9%的速度增长，但也为未来阿根廷的经济失衡确立了背景。
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user: 4. 当前危机：债务与货币困境 2003年1月至2007年6月，阿根廷利率维持在较低水平(平均为4.59%)。基什内尔的经济政策使这一时段通货膨胀率保持在4%~12%，官方汇率稳定在3.36索尔兑1美元以下的水平，外汇储备有所增长。然而，经济复苏发生在资源分配严重失调的情况下——基什内尔对公共事业价格的控制措施扭曲了能源和交通等行业的价格，导致能源部门缺乏投资。阿根廷由此从能源净出口国变成了能源净进口国，国家外汇储备逐渐被消耗，使得2014年发生债务违约风波时，能源进口需求已成为阿根廷的财政负担 [ 16 ]。 2008年席卷全球的金融危机对阿根廷经济造成了一定威胁，政府资本账户出现赤字，但就资本外流问题而言，其不及政府高税率和外汇管制政策的影响大。在国际资本市场波动性和避险倾向的背景下，此时阿根廷的低债务水平和对外国资本流动依赖的有限性起到了积极的缓冲作用 [ 15 ]。不过，当美国等发达国家开始实施量化宽松货币政策刺激经济时，阿根廷于2008年10月至2009年7月间明显提高了利率(平均为11.88%)以争取廉价融资，大量美元流入阿根廷。高回报债券激发了市场活力，同时也意味着巨额债务。2010年第二次债务重组没能妥善解决阿根廷的主权债务问题，美国法院立场发生转向，使得2014年阿根廷终于陷入了一场债务技术性违约困境——美国最高法院判决阿根廷政府必须向NML资本管理公司等少数“钉子户”(holdout creditors)债权人履行全额支付责任，但阿根廷不愿对这部分债权人进行支付，且因技术问题而无法对其他债权人履行债务支付责任 [ 17 ]。债务违约困境限制了阿根廷在国际市场中的融资渠道，国内外投资者信心下降资本外流，国内公共部门和私人部门的融资成本大幅度提升，阿根廷政府被迫逐步提高利率以应对与比索贬值成对出现的通货膨胀。2014年至2018年5月阿根廷利率虽有小幅波动，但始终维持高态势。 阿根廷的债务困境再一次体现出国际资本的逐利性和避险倾向——当全球风险水平较低时，如阿根廷这类高风险但高回报的新兴市场吸引了国际资本涌入；但当投资者信心不足时新兴市场的风险就显得格外突出，国际资本会争相撤离新兴市场。另一方面，流入阿根廷市场的是债务性资本而非投资性资本，从跨国资本集团利用债务发行和重组的漏洞胁迫阿根廷的行为可以看出，债权人的目的并非投资而是投机。经济发展严重依赖外债的阿根廷必须清醒地认识到，追偿以国家主权为担保的主权债务不等于没有可操作性。 图4. 阿根廷贸易差额(2014~2018/7) 造成如今阿根廷困境局面的还有因外汇储备急剧减少而迅速贬值的货币。不论是否采用货币局制度，阿根廷比索和历史上的奥斯特拉尔都是弱势货币，政府治理能力的缺失使得其信用主要基于外汇尤其是美元储备。然而，在当前国际市场中，以阿根廷的经济结构很难通过国际贸易获得充足的外汇储备，也就意味着比索不够稳健。如图4所示，2014年至2018年7月，阿根廷贸易差额总体收缩，从2017年开始出现的贸易逆差存在扩大趋势。作为经济结构单一的农业大国，阿根廷出口的多为农产品和初级工业品，其单位价值和重要程度远不及进口的中高级工业品。所以当比索贬值时，进口商品价格就变相上涨，给国内市场带来输入型通胀。而输入型通胀在一定程度上又会刺激资本外流，外汇储备被进一步削减，最终形成恶性循环。此外，阿根廷政府长期忽视增强经济增长内生动力及优化产业结构，寄希望于宽松的货币政策缓解财政压力，试图以此满足社会福利和居民消费的需求，这种焚林而畋的做法只会为经济社会的稳定埋下定时炸弹。
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user: 5. 结语 回顾八十年代拉美失去的十年、九十年代新自由主义结构改革的功过以及当前阿根廷面临的债务与货币困境，不难看出这个富裕国家的经济实际上陷入了“债务危机–资本外流–重新借债–以债发展”的历史轮回，超高利率在其中扮演的角色是政府应对汇率下跌、货币贬值所带来的通货膨胀问题的调控手段，然而在阿根廷经济结构性问题面前也仅仅是杯水车薪。 为什么跨国资本集团和国际组织坚持向债务危机频发、屡屡“赖账”的阿根廷发放贷款或提供援助？正如苏珊·斯特兰奇所说，“如果债务国地域广大，又是西方商品的大宗进口国及许多西方跨国公司的东道国，那么无论多么困难，债权国强烈希望把这些债务国留在金融结构内——谁都不愿意跟一个与世界经济脱离联系的债务国打交道” [ 18 ]。在新马克思主义学者伊曼纽尔·沃勒斯坦的现代世界体系理论中，阿根廷就是典型的半边缘国家。一方面不同于落后的边缘国家，在国际贸易中占有一席之地；另一方面仍为核心国家输送初级产品，并提供国内市场作为体系中的缓冲区。之所以发达国家的跨国资本集团和其主导的国际组织向阿根廷“伸出援手”，是因为他们要努力维系世界体系的稳定性和内部实力差距以巩固自己的核心地位。 这个基于世界市场建立的现代世界体系，其最稳定的特征就是逐利的资本主义性质，在当前美国身上表现得淋漓尽致。特朗普政府固持己见，实施紧缩的货币政策和宽松的财政政策吸引美元流回美国，制定一系列贸易保护政策，甚至不惜与往日的贸易伙伴反目成仇。美股表现积极，而阿根廷、土耳其等新兴市场国家却在承受着汇率暴跌对国内市场的威胁。INDEC公布的最新数据，足以说明阿根廷的经济形势已经岌岌可危。总之，在当前不公平、不均衡的国际经济秩序下不彻底摒弃完全依赖型的经济结构，阿根廷难逃历史轮回。 这对于今日中国经济发展也具有启示意义：产业结构方面，以宏观调控加快扶持本土高科技和高附加值产业，努力向全球价值链中高端攀升；货币政策方面，保持币值稳定、加强金融监管极为必要，刺激经济增长的同时预防发生系统性金融风险，反对汇率工具化，继续推动人民币汇率市场化形成机制改革；贸易结算方面，在国际收支趋向平衡的背景下关注外汇储备情况，充分发挥人民币加入SDR的积极意义，并逐步扩大人民币国际结算规模；国际经济秩序方面，既肯定全球化为中国经济发展创造的贡献，又要认清当前国际经济秩序的固有矛盾和潜在危机，坚持深化对外开放格局以增强经济实力和国际话语权，从而优化国际秩序的公平互利和可持续发展原则，为广大发展中国家提供中国智慧。
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user: 摘 要 炼钢过程中的脱氧合金化是钢铁冶炼中的重要工艺环节。本文研究建立了关于碳锰元素收得率预测模型，仿真优化检验，定义出控制空间定理来评判模型预测准确率。其次，使用BP神经网络和拟合两种方法，分别建立出脱氧合金化过程的合金元素收得率预测模型，缩短学习训练时间，提高模型预测精度，得出BP神经网络预测值均在85%以上，拟合预测值均在82%以上，结果表明：随机选取100炉次的生产数据进行仿真优化，根据控制区间定理知，拟合的预测准确率达到84%以上，BP神经网络预测准确率均在89%以上，BP神经网络预测模型更符合生产要求。 关键词 :碳锰含量，BP神经网络，拟合，仿真优化 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 随着计算机技术的发展，国外早已研究出以合金收得率预测及成本优化算法为主体的自动配料模型，该模型可实现自动脱氧合金化的目的。目前，国内部分车间引进这一技术并成功应用于生产，但总体上，与国际先进国家相比仍有较大差距。 对于不同的钢种在熔炼结束时，需加入不同量不同种类的合金，以使其所含合金元素达标，最终使得成品钢在某些物理性能上达到特定要求。随着钢铁行业中高附加值钢种产量的不断提高，如何通过过程控制模型，在线优化控制投入合金种类及数量，在保证钢水质量的同时最大限度地降低合金钢的生产成本，是各大钢铁企业提高竞争力所要解决的重要问题。向钢中加入一种或几种与氧亲和力比铁大的元素，夺取钢中多余的氧的操作为脱氧。脱氧合金化是指在不同钢种熔炼结束后，向钢中加入不同量、不同种类的合金，以使其所含合金元素达标，最终使得成品钢在某些物理性能上符合规程要求的操作。在脱氧合金化过程中，合金元素损失的途径有：主要为元素被钢水中的氧化物氧化以及元素残留在钢渣中而没有进入钢水。影响合金氧化程度的因素有很多，在在合金化过程中，最重要的因素为：钢液氧活度、渣中不稳定氧化物活度、钢渣碱度、吹氩搅拌强度、钢水温度以及钢水质量。 本文研究建立了关于碳锰元素收得率预测模型，仿真优化检验，定义出控制空间定理来评判模型预测准确率，建立BP神经网络模型和拟合模型去预测碳锰元素的收得率，得出最佳预测结果。 由于收集了大量历史炼钢数据，可采用BP神经网络和拟合等预测方法，对收得率进行预测，在根据控制区间定理，对预测出的收得率进行仿真优化检验，使C，Mn等元素含量达到国家标准 [ 1 ]。
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user: 3. 仿真优化检验 通过分析转炉炼钢生产过程的反应机理，根据附件提供的大量数据，计算出C和Mn历史收得率并分析出转炉终点温度和转炉终点C为C、Mn收得率的主要影响因素。采用10组HRB400B钢号数据进行仿真实验来检验BP神经网络模型与拟合模型预测的准确性和可靠性。 以合金元素i含量作为预测结果的评价指标，该合金元素i含量公式如下： 合 金 元 素     i     量 = 目 标 出 钢 含 量     i − 吹 止 成 分     i 元 素     i     收 得 率 × ( 钢 水 净 重 − 合 金 总 质 量 ) 目标出钢含量即为钢产品达标目标值，故由目标出钢含量 i = 0.23 ，吹出成分i为转炉终点i。 求出预测值的平均值为0.21285，见表4，由定义的控制区间定理得该均值在 [ a % + b % 2 − b % − a % 4 ， a % + b % 2 + b % − a % 4 ] = [ 0.205 ， 0.245 ] 区间内，故收得率的预测准确率达到90%以上。 Table 4 Fitting the model to predict the carbon content of the allo 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 第七组 第八组 第九组 第十组 0.2168 0.1906 0.2331 0.1902 0.1965 0.2256 0.1846 0.1964 0.2531 0.2416 表4. 拟合模型预测的合金碳元素含量 求出预测值的平均值为1.47364，见表5，由定义的控制区间定理得该均值在 [ a % + b % 2 − b % − a % 4 ， a % + b % 2 + b % − a % 4 ] = [ 1.375 ， 1.525 ] 区间内，故收得率的预测准确率达到90%以上。 Table 5 Fitting the model to predict the manganese content of the allo 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 第七组 第八组 第九组 第十组 1.3567 1.4596 1.6012 1.5137 1.451 1.3984 1.486 1.3908 1.5706 1.5084 表5. 拟合模型预测的合金锰元素含量 根据BP神经网络模型知，C和Mn的仿真值图如下，见图5： 图5. C、Mn仿真检验图 结论：根据控制区间定理可知，BP神经网络对碳和锰的仿真优化误差规定内，预测准确率达到89%以上，而且BP神经网络预测出的合金元素i含量比拟合预测出的合金元素i含量更加靠近于 a % + b % 2 ，因此BP神经网络预测出的收得率更加靠近于真实值。
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user: 4. 结论 结合大数据思维，利用数据深度处理分析各个变量对合金元素收费率的影响，随机抽取实际生产数据，用BP神经网络模型得出的理论预测值误差与拟合模型预测值进行仿真对比分析，确保了BP神经网络预测模型的可靠性，再根据建立出脱氧合金化过程的合金元素收得率预测模型，缩短学习训练时间，提高模型预测精度，得出BP神经网络预测值均在85%以上，拟合预测值均在82%以上，结果表明：随机选取100炉次的生产数据进行仿真优化，根据控制区间定理知，拟合的预测准确率达到84%以上，BP神经网络预测准确率均在89%以上，BP神经网络预测模型更符合生产要求 [ 8 ]。 随着钢铁行业中高附加值钢种产量的不断提高，通过历史数据对脱氧合金化环节建立数学模型，以实现在线预测、优化投入合金的种类和数量，在保证钢水质量的前提下，最大程度上降低合金钢的生产成本，是提升各大钢铁企业竞争力和获得长远发展利益的决定性保障。
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user: 摘 要 本文通过组建某股份制公司生产公路用护栏的案列，分析了该领域的投资及效益的详细情况。综合计算之后得出，该项目在财务上是可行的。 关键词 :护栏，投资，效益，实证分析 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 波形梁钢护栏是高速公路上交通安全设施的重要组成部分 [ 1 ]。环氧锌基聚酯复合涂层护栏是高速公路护栏制造行业技术创新的标志产品，是GB/T18226-2015《公路交通工程钢构件防腐技术条件》国家标准积极推广的创新技术，其在新材料、新工艺、新装备资源的有效配置和集成应用，符合清洁生产技术的发展方向及产业结构的调整要求 [ 2 ]，形成了从产品制造过程到产品应用过程的生态链，是颠覆落后生产工艺的行业技术革命，具有十分广阔的市场发展前景。 该项目由Z央企、J省某有限公司、S省某有限公司三方组建的股份制公司承担。拟建股份制公司股东方为：Z央企占51%股份，主要负责提供资金和部分订单；J省某有限公司占34%股份，主要负责提供厂房、设备，并负责协调与当地政府的手续办理等；S省某有限公司占15%股份，主要负责提供环氧锌基聚酯复合涂层钢护栏的工艺、技术和生产管理。公司注册地为J省，注册资本20，000万元，经营年限暂定为20年。
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user: 2. 投资估算与资金筹措 2.1. 投资估算范围 投资估算的范围为该项目从筹划建设到竣工并达到设计生产能力的时候，按照规定的全部土建工程、设备及工器具购置、安装工程、工程建设其他费用、建设期利息等工程所需的全部费用 [ 3 ] [ 4 ]。 2.2. 项目投资 2.2.1. 建设投资 项目建设投资估算的总费用为5501.2万元，其中工程费用为5300万元，工程建设其他费用为201.2万元。 1) 土建工程费用 a) 土建工程 根据估算，厂房费用500万，办公楼总投资150万。 b) 生产设备购置 根据项目实际需求生产设置估测。初步估算生产设备购置费用为4550万，环保设备升级预留费用为100万。 2) 工程建设其他费用 a) 技术咨询的费用 建设项目前期的工作咨询费用为编制可行性研究报告的费用。 b) 工程建设管理费 建设单位管理费用根据《J省财政厅关于颁发 的通知》的有关规定计算。 c) 其他费 工程保险费按照工程费用的0.4%的比例计取。 2.2.2. 建设期借款利息 本项目由Z央企和J省某有限公司共同出资建设，建设期不向银行借款，因此不存在建设期借款利息。 2.2.3. 固定资产投资 固定资产投资是由建设投资和建设期利息组成 [ 5 ] [ 6 ]。本项目建设投资费用为5501.2万元，不存在建设期利息，因此固定资产投资为5501.2万元。 2.2.4. 流动资金 流动资金是指维持生产所占用的全部周转资金，是流动资产与流动负债的差额。估算得出项目满负荷生产的年份需要流动资金为10，000万元，流动资金利用银行借款，由组建的新公司负担利息，不参与投资计算。 2.2.5. 项目总投资 经计算，项目总投资为5501.2万元。 2.2.6. 有关问题说明 其余费用参照国家和J省有关规定计取，也可按照实际情况进行调整。 2.3. 投资估算结果 该项目总投资为5501.2万元，投资构成：工程费用5300万元，工程建设其他费用201.2万元，不存在建设期利息。 总投资估算详见表1。 Table 1 Total investment estimat 序号 工程或费用名称 估算价值(万元) 经济指标 比例(%) 建筑工程费 设备购置费 其他费用 合计 单位 数量 单价(元) 一 工程费用 650.00 4650.00 0.00 5300 96.34 1 土建工程 650.00 2 生产设备 4650.00 条 2 二 工程建设其他费用 201.2 201.2 3.66 1 安装调试费 180 2 工程保险费 21.2 按工程费用的0.4%计 三 建设投资 5501.2 一 + 二 100.00 四 建设期利息 0.00 五 固定资产投资 5501.2 三 + 四 100.00 六 项目总投资 5501.2 五 100.00 表1. 总投资估算表 单位：万元。
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user: 3. 经济效益分析 3.1. 评价参数 项目建设期7个月，因为设备折旧取10年，所以财务评价计算期取11年。制造业类项目财务基准收益率为12%，期望投资回收期是4年。 3.2. 销售收入、销售税金及附加和增值税估算 3.2.1. 销售收入估算 改项目的产品为高速公路护栏和护栏板配套立柱，合计年产15万吨。根据前期的市场调研分析，本项目的销售收入测算数据如表2所示。 项目建成达产后，如果考虑到生产人员不熟练、节假日、更换规格型号等因素，第一年设备利用率70%，第二年设备利用率80%，则第一年实际产量为10.5万吨，第二年实际产量为12万吨，从第3年开始满负荷生产，实现年销售收入84，000万元。 Table 2 Product output and sales revenue forecast tabl 序号 产品名称 价格 (元/吨) 产量 (吨/年) 含税收入 (万元) 备注 1 护栏、立柱 5600(板和柱的平均价格，不含运费) 10.5万 58，800 第一年 2 护栏、立柱 12万 67，200 第二年 3 护栏、立柱 15万 84，000 以后年份 表2. 产品产量及销售收入预测表 3.2.2. 销售税金及附加和增值税估算 经计算，销售税金及附加为1810万元。 3.3. 成本费用估算 3.3.1. 经营成本估算 1) 原材料费 产品的材料消耗量据工艺设计估算，材料价格按市场价格计算；在产品生产和使用过程中将持续地进行产品的试验、改进，材料费参照企业以往新产品研发统计数据估算。 2) 燃料及动力费 燃料按目前市场价格计算，电价根据电力部门公布的工业生产用电价格计算。 3) 职工工资及福利费 项目新增劳动人员为100人。普通制造工人成本为120元/吨，共90人，年产值15万吨；管理人员10人，人均工资15万/年。 4) 管理费用 该项目采用厂房租赁的形式，年租金为500万。 5) 其他费用参照同类企业生产统计数据估算 通过上述计算，正常生产年份项目的经营成本为60，200万元，经营成本估算见表3。 Table 3 Estimated operating cost 序号 费用名称 年成本(万元) 备注 1 材料及制造费用 58，200 按照3600元/吨带钢出厂价 2 人员工资及福利 1500 3 管理费用 500 厂房租金 4 经营成本 60，200 表3. 经营成本估算表 3.3.2. 折旧费 估算得出项目年折旧费为499万元。 3.3.3. 总成本费用 经上述估算，正常生产年份含税成本费用为62，509万元。 3.4. 投资项目测算表 本项目正常生产年份(还完银行贷款且达到满负荷生产)的投资测算表如表4所示。 Table 4 Project investment calculation tabl 金额 费用名称 估算(万元) 备注 1 材料及制造费用 58，200 按照3600元/吨带钢出厂价 2 人员工资及福利 1500 项目新增劳动人员为100人。普通制造工人成本为120元/吨， 共90人，年产值15万吨；管理人员10人，人均工资15万/年。 3 管理费用 500 厂房租金 4 资产折旧 499 生产设备折旧年限为10年，净残留率为5%。 5 不含税成本小计 60，699 1~4项之和 6 销售税金及附加 1810 0.025 × 84，000/1.16 7 含税成本 62，509 5~6项之和 8 无税销售收入 72，414 840，00/1.16 9 销售利润 9905 8项~7项 10 企业所得税 2476 企业所得税按照最高25%计算， 如果按照高新技术企业为15%，如果政府返还为0。 11 利润 7429 9项~10项 表4. 项目投资测算表 3.5. 盈利能力分析 1) 项目投资财务内部收益率为31.48%，高于行业基准收益率；项目投资财务净现值为16，173.90万元，大于零。项目投资回收期4.5年。本项目财务盈利能力满足要求。 2) 总资产报酬率。由表5可知，以2020年为例(最不利情况)，当年利润总额为2250.08万元，利息支出600万元，期初期末平均资产总额为4300.5万元，则该项目的总资产报酬率为66.27%。 3.6. 偿债能力分析 本项目申请银行贷款10，000万元。拟从计算期第二年开始还款，到计算期第四年末还完本金10，000万元，并支付期间所产生利息1200万元，项目投入运营后第一年开始盈利(除去利息及各项成本)，说明项目还本付息的资金充裕。 3.7. 财务生存能力分析 据财务现金流量表可以看出，计算期各年经营活动现金流入均大于现金流出；从经营活动、投资活动、筹资活动全部净现金流量上看，营运期各年现金流入均大于现金流出，累计盈余资金逐年增加。因此，该项目具备财务生存能力。 3.8. 敏感性分析 1) 价格敏感性分析 基于市场的变动，按销售单价降低5%，进行敏感性分析，见表6。 考虑折现率的情况，从第10年开始计算，投资回收期预计为6.2年，财务内部收益率为16.03%，大于基准收益率，表明该项目具有很好的抗风险能力。 2) 销售单价与销量敏感性分析 按销售单价与销量同时降低5%，进行敏感性分析，见表7。 考虑折现率的情况，从第10年开始计算，投资回收期预计为6.2年，财务内部收益率为15.27%，大于基准收益率，表明项目具有很好的抗风险能力。
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user: 4. 结论 本项目建设符合经济发展的政策方向，具有良好的市场前景。本项目的盈利能力较好，具有很强的财务生存能力，具有一定的抗风险能力，在财务上是可行的。本项目为公路用护栏投资和效益分析领域提供了一个有意义的案例。
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user: 摘 要 缝洞型碳酸盐岩油藏由于储集体空间展布多样性和内部缝洞结构的复杂性，导致该类型油藏不同于常规砂岩的层状油藏。常规油藏的储量计算方法并不适用于缝洞型油藏，这是由于储集体内部复杂的结构导致常规方法的参数选取存在一定困难。因此，有必要筛选适合缝洞型油藏计算的动态储量方法，对于指导油井生产，挖掘油藏剩余潜力，有很重要的指导意义。 关键词 :缝洞型油藏，碳酸盐岩，储量计算 Copyright © 2020 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. 缝洞型油藏储量计算研究现状 缝洞型碳酸盐岩油藏储集体的形成和分布主要受岩溶作用控制，加上其断裂的发育规模以及表面风化剥蚀的差异，使得油藏内部的空间结构十分复杂。缝洞结构的特殊性，即缝洞的排列以及组合的不同方式，是缝洞型油藏与常规砂岩层状油藏的主要差异。以塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏为例，储集体类型主要分为裂缝型、裂缝–溶洞型和裂缝–孔洞型。复杂的内部结构使得缝洞型油藏的生产特征与砂岩油藏差别较大，油井在生产过程中，经常会突然出现水窜和水淹，含水率变化也是极不稳定。 目前缝洞型油藏储量计算大部分还是常规油藏的储量计算方法，但是常规油藏的储量计算方法，只适用于砂岩油藏，要求储层均质，生产动态稳定。因此，常规油藏的储量计算方法并不适用于缝洞型碳酸盐岩油藏储量的计算。
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user: 2. 缝洞型油藏储量计算方法 利用油藏工程方法可以对缝洞型油藏储量进行相关的计算，按所需资料的不同，可以分为静态法、动态法储量计算。静态法主要包括类比法、容积法、缝洞雕刻体积法、数值模拟、概率法等；动态法主要包括物质平衡法、水驱法、递减法、注水指示曲线、能量指示曲线等。 2.1. 静态法储量计算 静态容积法一般在油田勘探开发的早期或初步评价阶段，首先确定构造图上的含油气面积，然后再计算油层有效厚度、有效孔隙度、含油饱和度等参数 [ 1 ]。容积法计算储量的参数主要通过采集地震、钻井与地质分析研究成果、井下电测、PVT测量取样、试井及采油等数据 [ 2 ]。静态法计算储量的公式为 N = 100 A h ϕ S o i ρ o / B o i (1) 式中：N——石油地质储量，10 4 t；A——含油面积，km 2 ；h——有效厚度，m；f——有效孔隙度；S oi ——原始含油饱和度；ρ o ——地面原油密度，t/m 3 ；B oi ——原油体积系数。 在分析缝洞型碳酸盐岩储层连续性特征尺度基础上，刘学利等 [ 3 ] 通过引入连续性特征尺度 [ 4 ] 和溶洞孔隙体积比的概念。针对缝洞型油藏单元展布特征改进了容积法储量计算公式： N = A 1 h 1 R v S o i ρ o / B o i (2) 式中：A 1 ——缝洞带面积，m 2 ；h 1 ——缝洞带厚度，m；孔隙体积比，一般情况下R v 小于1，在未被充填的溶洞中R v 等于1。 赵裕辉等 [ 5 ] 利用三维缝洞雕刻技术，清晰地显示出储层的分布特征，同时利用拓扑算法快速估算出储集体体积，为钻井部署及储量计算提供了依据。 尽管改进的静态储量计算法的准确度有所提高，但几何参数的取值仍然是一个难题，而且由于缝洞型油藏内部较强的非均质性和复杂的缝洞结构，部分地质参数难以获取，使得计算结果与实际值存在较大误差。 2.2. 常规油藏动态储量计算方法 在油田进入开发中期和后期阶段，随着油井的不断生产，大量的动态生产数据的取得，油藏的认识也进一步加深，这时可以采用物质平衡法、递减法、水驱法等动态法来计算动态储量。 物质平衡法不仅适用于均质油藏储量计算，也适用于非均质油藏储量。基于物质平衡的原理，得到含封存水和水侵的缝洞单元物质平衡方程如下： N p B o = ( N B o i C t + W B w i C w t ) ( P i − P ) + ( W e − W p ) B w (3) 式中：N p ——累积产油量，10 4 m 3 ；N——动用储量，10 4 m 3 ；P i ——原始缝洞单元压力，MPa；P——目前缝洞单元压力，MPa；B oi ——原始地层原油体积系数，无量纲；B o ——目前地层原油体积系数，无量纲；C t ——油藏总压缩系数，由原油与岩石的压缩系数组成，MPa −1 ；C wi ——水体压缩系数，由水与岩石压缩系数组成，MPa −1 ；W——封存水体的大小，10 4 m 3 ；B wi ———原始压力下地层水体积系数，无量纲；W e ——累积水侵量；W p ——累计产水量。 郑松青等 [ 6 ] 根据缝洞型油藏地质特征及水体特征，简化底水处理，运用以原油地质储量为基数的油区综合压缩系数及以底水水体体积为基数的水区综合压缩系数，建立了物质平衡方程。常规物质平衡方程处理边底水问题过于复杂，且水侵渗透率为定值，但缝洞型油藏为离散介质，水侵通道复杂多变，导致渗透率具有时变性，使其在缝洞油藏应用过程中存在很多问题。 水驱曲线法适合于高含水油田开发中后期动态储量计算，可用于单井、井组、单元动态储量的计算，但是要求生产状况平稳且曲线出现直线段。郑松青等 [ 7 ] 从油水相对渗透率比与含水饱和度的关系出发，对丁型水驱曲线进行了推导，理论上证明了丁型水驱特征曲线直线段斜率的倒数同地质储量呈线性关系，从而可以计算出缝洞型油藏单井井控储量。缝洞型油藏含水率波动较大，很难出现稳定水驱阶段，且油井容易发生水窜，含水率急剧上升。因此，很难利用水驱曲线来对缝洞型油藏储量进行计算。 产量递减法适用于开发中后期可采储量计算，目前常用的几种产量递减法：Arps、Fetcovich、Blasingame等方法，但是这种方法不适合不稳定生产阶段的产量预测，在缝洞型油藏的应用中也存在诸多的问题。 2.3. 缝洞型油藏动态储量计算方法 在塔河油田缝洞型油藏开发过程中，中石化西北局利用现场生产井动态资料，初步建立了利用能量指示曲线和注水指示曲线识别缝洞结构和计算动态储量的方法。 能量指示曲线是指累积产量与井底流压或者液面的关系曲线，见图1，它可以直接反映动用范围内的地层能量变化情况，也可反映井筒沟通储集体的情况、储层物性及开采过程中油井能量变化情况等。结合物质平衡方程，利用自喷阶段的能量指示曲线斜率，可以进行储量的计算。张文学 [ 8 ] 考虑了底层水体能量，得到了溶洞型—定容体油藏模型的能量指示曲线通用表达式。 p = − L p N B o i ( C o + R i C w ) + p e (4) 式中：L p ——累产液体积；P e ——地层目前压力；B oi ——原油的体积系数；C o ——油的压缩系数；C w ——在地层压力p条件下地层水的压缩系数。 图1. 理想能量指示曲线形态(据中石化西北局采油三厂研究所) 缝洞型油藏的注水指示曲线为累计注水量与注入压力的关系曲线，见图2。这种方法适用于封闭定容油藏，即适合进行单井替油的缝洞型油藏。根据不同轮次注水指示曲线的斜率，可以计算出目前油藏的剩余可采储量。注水指示曲线的表达式为： p = N w i B w N B o i ( R C w + C o ) + p 0 (5) 式中：N wi ——累计注水量；B w ——水的体积系数；N——油的储量；R——地下溶洞水油比；C w ——水的压缩系数；P o ——注水前压力。 图2. 理想注水指示曲线形态(据中石化西北局采油三厂研究所)
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user: 3. 缝洞型油藏动态储量计算示例 3.1. 能量指示曲线储量计算示例 根据塔河托甫台区XX井生产资料绘制能量指示曲线，见图3，根据该区块其他井相关资料，取该井流体压缩系数为7.85 × 10 −4 Mpa −1 ，自喷阶段能量指示曲线斜率为−0.0004，按照含水饱和度35%计算， 1 N C i = 0.0004 (6) 图3. XX井能量指示曲线 计算得到N = 318.47 × 10 4 m 3 ，则该井的动态储量为114.46 × 10 4 m 3 。由油井实际生产资料可知，该井目前累计采油量为12.79 × 10 4 m 3 ，采出程度为11.17%。 3.2. 注水指示曲线储量计算示例 根据塔河油田12区XX井生产数据绘制注水指示曲线，见图4。 图4. XX井注水指示曲线 从上图中可以看出，压力与累计注水量呈比较好的线性关系，且注水无启动压力，说明油井直接钻遇溶洞。第二轮注水直线斜率为两段，但是两段斜率很接近，可以近似为一条，第二轮注水的斜率近似取0.0072。用直接钻遇溶洞的模型公式(5)进行试算第二轮至第三轮地下动态储量，公式如下： { B w N 2 轮 B o i ( R C w + C o ) = 0.0072 B w N 3 轮 B o i ( R C w + C o ) = 0.0089 (7) 对应的参数取经验值和估值进行试算：B w = 0.98，B oi = 1.04，C w = 4 × 10 −4 MPa −1 ，C o = 10 × 10 −4 MPa −1 ，R = 15。将参数的值代入上式可得： { N 2 轮 = 1.869 × 10 4 m 3 N 3 轮 = 1.512 × 10 4 m 3 (8) 第二轮和第三轮注水之间井底原油减少了3570 m 3 ，即3712.8 t，根据生产数据我们知道两个轮次之间实际的采出原油量为3878 t，误差为4.2%。所以选取的模型较为合适。根据最新一轮的注水指示曲线，求解可知XX井剩余动态储量为1.512 × 10 4 m 3 。
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user: 4. 结论 1) 根据所需资料不同，缝洞型油藏储量计算方法可以分为静态法和动态法。在开发早中期往往因为开发动态资料的不足而应用静态法进行储量计算，在开发中后期可以用动态储量计算方法进行计算和校正。 2) 缝洞型碳酸盐岩油藏具有较强的非均质性，储量参数和储量计算需要利用多种信息、多种方法，计算结果的精度取决对油藏的认识程度以及生产资料的多少。 3) 没有任何一种储量方法可以准确地计算出缝洞型油藏的储量，需要多种方法进行互相验证，综合分析，得出最接近油藏实际的结果。
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user: 摘 要 在自动分拣领域，机器视觉技术起到举足轻重的作用，本文采用一种基于三维点云处理技术的方法对工件进行识别和匹配，从而从生产线上的杂乱工件堆中分拣出目标工件。首先，利用激光传感器采集密集点云，得到识别区域的三维点云数据。其次，进行点云数据的去噪和过滤，对去噪后的点云计算法线向量，再进行体素格子下采样获得关键点，减少计算量。再次，对关键点计算法线方向的直方图特征描述子，从而获取目标点云和场景点云相关联的描述符，使用K近邻树状结构搜索算法，基于欧几里德距离找到相似的描述符，并添加到关联集中。再者，调用聚类算法，基于霍夫投票算法获得场景中的与目标点云匹配的局部点云集，然后使用点云匹配算法迭代最近点算法进行目标点云与锁定的局部点云集进行匹配。最后，为了减少错误率，使用全局假设验证算法过滤掉错误的点，并标定识别到的目标进行可视化输出。该方法相对于一般算法，实现对目标的高效匹配，提高了识别的时间和精度。 关键词 :三维点云识别，目标识别，机器视觉，点云处理技术，点云匹配 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 目前，随着自动化程度的提高，机器人导航、工业零件检测及抓取等众多领域对计算机视觉系统的要求越来越高 [ 1 ]，基于二维图像的物体识别已经无法满足日常作业的需求。而由于三维扫描技术的发展，结构光测量和激光扫描能够快速且精确地获取被测对象表面的三维坐标数据，为获取场景的点云数据提供了全新的技术手段。加之点云数据具备不受光照、阴影、纹理的影响等优势，基于三维点云数据的物体识别已成为近年来计算机视觉领域的研究热点 [ 1 ]。 在自动分拣系统领域，机器视觉技术也起着举足轻重的作用，包括产品正、次品的分选，工件种类及形状识别、分拣等 [ 2 ]。不少文献研究如何运用基于机器视觉的检测技术来实现对钣金件、六角螺母等工业零部件地自动分捡 [ 2 ]，在二维图像上的一般方法是拍摄的目标区域的图像进行分析处理，根据目标工件的训练集在图像上搜索零件的位置，确定其类别和各自的中心点，为控制机械手抓取目标提供对应的坐标点位置。但是，基于二维图像的识别方法存在着两个缺点：第一，对于空间上的层次区分度不明显，颜色相同、纹理相似的工件在空间上部分重叠容易误判；第二，图像对光照，分辨率以及反射的外界因素较为敏感，不易很好地捕捉到图像中对象的局部特征 [ 3 ]。因此，本文选择采集目标区域的三维点云数据，利用点云数据处理技术来实现对工业零部件的识别和匹配。不同于提取零部件的局部特征或边界特征的方法，而是从整体特征点匹配的角度来实现识别的目的。 本文采用一种基于三维点云处理技术的方法对工件进行识别和匹配的方法从生产线上的杂乱工件堆中分拣出目标工件。首先，利用视觉传感器采集密集点云，得到识别区域的三维点云数据。其次，进行点云数据的去噪和过滤，对去噪后的点云计算法线向量，再进行体素格子下采样获得关键点，减少计算量。再次，对关键点计算法线方向的直方图特征描述子，从而获取目标点云和场景点云相关联的SHOT描述符，使用K树状结构搜索算法，基于欧几里德距离找到相似的描述符，并添加到关联集中。再者，调用聚类算法，基于霍夫投票算法获得场景中的与目标点云匹配的局部点云集，然后使用经典的点云匹配算法迭代最近点算法进行目标点云与锁定的局部点云集进行匹配。最后，为了减少错误率，使用全局假设验证算法过滤掉错误的点，同时打印匹配到的局部点云集与模型点云之间的变换矩阵：旋转矩阵和平移向量，并标定识别到的目标进行可视化输出。 除了对于工业零部件，这种识别方法同样适用于其他物体，只需更改设定的参数值，便能实现同样的识别效果。该方法简单，速度快，且具有一定的准确性。 工业零件主要由基本体组成，而基本体包括圆柱、棱锥、方形、球形、棱锥等 [ 4 ]。本文对基本体工件以及其他常见的零件进行了实验，包括圆柱，圆锥，长方形，锤子，水壶，多边形物体等进行了实验和比较，实验方法证明了方法的可行性和实用性。
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user: 2. 三维点云处理技术的原理 2.1. 点云数据处理流程 本文中提到的点云数据为视觉传感器采集的密集点云。凭借其创新的3D快照技术，传感器基于飞行时间测量为每个像素提供实时深度信息。 基于三维点云数据进行目标提取的过程如图1所示，其中的关键技术为点云的特征提取和分割、分类。 图1. 目标提取过程 该流程与二维图像的目标识别方法类似。识别的场景中存在各种物体。为了对目标物体进行识别，算法需要提供一个指标来体现不同物体之间的区别，此指标即目标的特征。目标特征描述和提取是整个流程的关键一步，提取出来的特征点不同，会直接影响预期的最终结果。 三维点云的特征提取一般分为局部特征描述和全局特征描述，例如全局的拓扑特征描述，局部的法线等几何特征描述。常见的特征描述算法有对临近点做主成分分析法(Principal Component Analysis)降维，计算表面法线特征的表面法线和曲率估计，利用积分图计算有序点云的法线，基于点与其K邻域之间的关系以及它们的估计法线的点特征描述(PFH)，改进PFH计算复杂度又保留其特性的快速点直方图描述(FPFH)，在点云聚类识别和六自由度位姿估计问题上表现出色的视点特征直方图法(VFH)，还有利用把点云投射成二维图像，进行边缘特征提取的边缘特征描述(NARF)，用于物体识别和姿态估计上的全局一致的空间分布描述子特征(GASD)等等。常见的特征描述符如图2。对目标特征的提取和描述这一环节，本文通过体素格子下采样得到关键点，同时计算了关键点的SHOT描述符。 图2. 常见的特征描述符 点云分割即根据空间特征、几何特征、纹理特征等对点云进行划分，使得同一划分区域的点云具有相似的特征，例如CAD领域对零件的不同扫描区域进行分割，再进行空洞修复曲面重建，特征描述和提取。点云分割是目标识别分类的基础，分割上有区域声场分割，线面提取，语义分割，KMeans聚类分割等。不同于计算机视觉领域，在三维点云领域使用各种不同的采样一致性参数估计算法来排除错误的样本，在点云数据处理中一般以随机采样一致性算法(RANSAC)为核心。该算法是根据设定的不同模型，计算对象的几何参数模型的参数，在一定允许范围内分割出模型上的点云。 因为点云可能存在不完整、旋转错位、平移错位等问题，所以需要确定一个合适的坐标系，将不同视角下点云的几何参数合并到统一坐标系中形成完整点云，方便进行可视化的操作，这是点云的匹配环节。目前常用的点云匹配算法有正态分布变换法(Normal Distributions Transform)和最近点迭代算法(Iterative Closest Point)。本文先利用霍夫投票算法来寻找相似点，之后再使用最近点迭代算法(Iterative Closest Point)进行匹配。在减少匹配点中的错误匹配后，再进行可视化处理，以便清晰直观地查看实验效果。 2.2. 本文具体的算法流程 本文的具体算法流程如图3： 图3. 算法流程图