DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 实验 本文利用球磨元素粉末的方法采用放电等离子烧结制备了Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn (at.%)钛合金。同时，将10 wt.%的FeCoCrNiMo0.15高熵合金作为增强颗粒与球磨后的元素粉末混合均匀后也采用放电等离子烧结方式制备了颗粒增强钛基复合材料。后文将10 wt.%的FeCoCrNiMo0.15高熵颗粒增强的钛基复合材料简称为10 HEA。放电等离子烧结工艺为950℃和50 MPa的条件下保压10分钟。将SPS烧结所得合金块体用电火花线切割制得尺寸为10 × 5 × 2 mm的摩擦磨损实验样品，经过酒精浸泡超声清洗和600目砂纸打磨除去样品表面氧化物和其他污染物后进行摩擦磨损实验。滑动摩擦试验采用中科凯华HSR-2M型高速往复式摩擦试验机，摩擦对偶球采用直径为5 mm的氮化硅陶瓷球，其硬度为1600 Hv。摩擦对偶球由特别加工的夹具夹持后固定于摩擦试验机上端，并以10 N的稳定载荷接触合金样品，样品在室温空气环境下以0.1 m/s的速度在往复运动10分钟。摩擦测试过程中，摩擦系数由电子传感器实施测试并传回计算机记录，同一样品重复三次进行相同参数的摩擦试验以减少误差。本文采用万分之一高精度电子天平平测试样品摩擦测试前后质量差异，并利用Keyence (日本) VHX5000超景深三维显微镜对摩擦测试后样品表面摩擦槽的三维形貌进行分析和表征。 样品物相分析采用日本理学株式会社Rigaku D/Max 2550 VB+型转靶式X射线衍射仪上完成，对加入高熵合金颗粒前后的Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金样品进行检测，阳极靶为Cu，扫描步长0.02˚，电压40 kV。本文还采用BUEHLERMicroMet5104型显微硬度测试仪分别测量钛合金基体和高熵合金颗粒的显微硬度，选取5个不同区域的钛合金基体和高熵合金颗粒测试并取平均值，测试载荷为50 gf。采用徕卡DM2700M-RL型金相显微镜和FEI FEG 250型、FEI Helios G3 UC型场发射扫描电子显微镜表征分析了加入高熵合金颗粒前后的钛合金显微组织以及摩擦磨损试验后的样品表面磨痕，Tescan VEGA3扫描电子显微镜也被用于表征摩擦磨损测试所得磨屑。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. SPS烧结态钛合金与高熵颗粒增强钛合金微观组织 图1为SPS烧结态Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn (at.%)合金的背散射扫描电子显微组织照片及其对应区域的元素能谱分析。由图1可以看出SPS烧结态的Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金中主要有两种不同的区域组成：一个是亮色区域；一个为深色区域。结合图1(b)和(c)的元素分析可以发现该明亮区域为Nb元素的富集区域，深色区域为钛合金的基体区域。图1(c)这表明Nb元素在SPS烧结过程中没有完全扩散固溶到钛合金的基体中。形成这一现象的主要原因可能是：Nb颗粒的熔点很高，SPS烧结的温度不足以使其熔化；另外因为SPS烧结时间相对较短，Nb原子半径大扩散速度较慢，导致Nb粉末颗粒烧结后仍部分存在于钛合金基体当中。 图2为FeCoCrNiMo0.15高熵合金颗粒增强钛基复合材料的显微组织分析与对应区域的元素能谱分析。从图2(a)可以看出高熵合金颗粒增强钛基复合材料主要由三种不同的相组成。结合图2(b)，(c)和(d)的元素能谱分析，图2(a)中的1号区域为高熵合金颗粒，2号区域为Nb元素富集区域。3号为钛合金的基体组织。为了进一步分析高熵合金颗粒增强体与钛合金基体组织的界面结合情况，图3为高熵合金颗粒与钛合金基体界面附近的显微组织和元素能谱分布。从图3(a)可以看出高熵颗粒与钛合金界面由不同衬度的相组成。对比图3(b)和(c)，可以发现其高熵合金颗粒元素与钛合金基体元素互相形成了扩散层，而且扩散层组织致密，无孔洞和缺陷。 3.2. 显微硬度与宏观硬度 图4(a)为钛合金基体与高熵合金颗粒增强钛合金的显微硬度对比，可以发现FeCoCrNiMo 0.15 高熵合金的显微硬度要低于钛合金。图4(b)为SPS烧结态钛合金和高熵颗粒增强钛基复合材料的宏观硬度对比，很明显高熵颗粒增强钛基复合材料的硬度明显高于SPS烧结态的钛合金硬度。这可能是因为高熵合金颗粒与钛合金基体之间发生原子扩散和界面反应生。结合图3中的结果发现，Ti原子已经扩散到界面层，进入到FeCoCrNiMo 0.15 高熵合金颗粒中。夏一龙 [ 11 ] 研究表明：Ti元素的加入使得FeCoCrNi-X高熵合金的硬度和耐磨性提高。这就解释了高熵颗粒增强钛合金复合材料的宏观硬度较高的原因。 图1. SPS烧结态Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金(a)显微组织与(b)，(c)元素能谱分析 图2. 高熵合金颗粒增强钛基复合材料的(a)显微组织与对应区域的(b)，(c)，(d)元素能谱分析 图3. 钛合金基体与高熵合金颗粒界面(a)微观组织和(b) (c)元素能谱分析 图4. (a) 钛合金基体与高熵合金颗粒显微硬度对比；(b) 钛合金基体与高熵合金颗粒增强钛合金宏观硬度对比 3.3. 摩擦磨损行为 3.3.1. 摩擦系数与磨损量 图5为钛合金和高熵合金颗粒增强钛合金的滑动摩擦系数与时间的关系曲线。由图可以看出两种材料都存在摩擦系数迅速升高的摩擦初始磨合阶段。很明显Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金初始磨合阶段的摩擦系数远高于高熵合金增强钛合金的。而且在后期摩擦过程中Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金的摩擦系数波动相对剧烈，并整体高于高熵合金颗粒增强钛合金的滑动摩擦系数。图6为摩擦试验后钛合金和高熵合金颗粒增强钛合金的磨损量对比。很明显，高熵合金颗粒增强钛合金的磨损量仅为Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金的30%左右，其耐磨性得到了明显增强。如图4(b)所示，高熵合金颗粒增强钛合金的硬度比Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金要高，这可能是造成上述现象的主要原因。 3.3.2. 表面磨痕形貌 图7(a) (b)分别为钛合金加入高熵合金颗粒前后两种合金摩擦试验后磨痕的扫描电子显微镜二次电子照片及元素能谱分析，对比图7(a) (b)可以看出加入高熵合金颗粒后的样品其磨痕明显比原始样品的磨痕浅，且磨痕前端的磨屑堆叠比原始样品较少。另外，原始样品摩擦测试后磨痕中可见细小的颗粒，这是磨粒磨损常见的特征。而加入高熵合金颗粒后的样品磨痕未发现颗粒物，磨痕中主要以堆叠和犁沟为主。图7(c) (d)分别为钛合金加入高熵合金颗粒前后两种合金摩擦试验后磨痕的元素能谱分析，从能谱数据可以看出，图7(a) (b)中两种磨痕均存在的堆叠主要成分为合金基体中的Ti。除此以外，元素能谱分析在两种样品磨痕表面均发现了少量的Si元素，考虑为对偶球SiN在摩擦测试中的残留。 图8(a) (b)分别为钛合金加入高熵合金颗粒前后磨痕表面轮廓及3D形貌，对比两幅图可知，原始钛合金样品的磨痕深度在73 μm左右，而加入高熵合金颗粒后的样品磨痕深度明显减小，仅为46 μm。结合前文磨痕扫描电子显微镜照片可知，对比原始样品，加入高熵合金颗粒后的样品磨损体积明显降低。这与两种样品的磨损量分析结果一致。除此以外，观察两种样品的磨痕3D形貌可知，加入高熵合金颗粒后的钛合金其磨痕表面明显比原始样品光洁度好，说明在摩擦测试过程中后者的摩擦稳定性优于前者，结合前文两种样品的摩擦系数曲线情况，也证明了这一结论。 3.3.3. 磨屑显微形貌 图9为钛合金加入高熵合金颗粒前后摩擦测试过程中所产生的磨屑的扫描电子显微镜照片。对比 图5. 摩擦系数与时间关系曲线(a)钛合金基体和(b)高熵合金颗粒钛基复合材料 图6. 钛合金加入高熵合金颗粒后磨损量变化 图7. 摩擦测试磨痕形貌与对应区域能谱分析(a)， (c)钛合金基体和(b)， (d)高熵合金颗粒钛基复合材料 图8. 磨痕轮廓与3D形貌(a)钛合金和(b)高熵合金颗粒钛基复合材料 图9. (a)钛合金和(b)高熵合金颗粒钛基复合材料摩擦后磨屑显微形貌 图9(a) (b)可知，未加入高熵合金颗粒的原始钛合金样品磨屑中含有较多大尺寸片状及不规则状的磨屑，考虑为摩擦过程中基体材料的塑形和粘着磨损，在长时间的摩擦后产生疲劳破裂和脱落，从而呈现为尺寸较大的片状磨屑。而加入高熵合金颗粒后的样品，其摩擦所得磨屑相比图9(a)在尺寸上明显减小，且磨屑形状多为颗粒状磨屑。考虑为加入高熵合金后的样品其硬度有所提高，但是塑韧性下降，在摩擦过程中更容易破碎成细小颗粒，从而形成磨粒磨损。
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user: 4. 结论 1) 高熵合金颗粒的硬度与钛合金基体接近。但是高熵合金增强钛合金复合材料硬度和耐磨性均得到提升明显。 2) 高熵合金颗粒与钛合金在放电等离子烧结后出现了一定厚度的扩散层。 3) Ti-11Fe-3Nb-3Mn-3Sn合金与高熵合金增强钛合金复合材料的磨损机制主要为粘着磨损，磨粒磨损和少量的塑性变形。
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user: 摘 要 在野外共设计了15个20 × 5 m的样方，对衡山珂楠树群落的种类组成、结构特征及物种多样性进行了分析，结果表明：该群落种类组成丰富，共有维管束植物151种，隶属于77科141属，群落优势科为蔷薇科、禾本科、菊科、壳斗科、唇形科、蓼科、荨麻科等；植物的生活型多样，以地下芽植物与高位芽植物占优势，叶的生活期以夏绿叶为主，常绿叶次之，冬绿叶缺失；群落季相明显，层次完整，以草本植物占优势；物种多样性指数以草本层数量最多，分布也最均匀，呈草本层 > 藤本层 > 灌木层 > 乔木层格局；种群结构以幼苗幼树占优势，在自然状况下，其群落的演替趋势是顺向的，应注意保护。 关键词 :珂楠树，群落特征，物种多样性，南岳衡山 Copyright © 2018 by authors 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 珂楠树Meliosma alba (Schltdl.) Walp.为清风藤科Sabiaceae泡花树属Meliosma中的一个落叶乔木，高12~25米。分布于我国的云南、贵州、四川、湖南、湖北、江西、浙江等省，也分布于缅甸北部。其在国内分布的最北界是在河南伏牛山，模式标本采自湖北宣昌 [ 1 ] 。珂楠树为亚热带树种，喜温暖湿润的气候，通常生于海拔1000~2500米湿润山地的密林或疏林中。 由于该树种树干通直，树形美观，生长适应性强，在改善环境、保持水土、涵养水源、园林绿化、家具用材等方面起着重要的作用。目前，该树种的野生种，在本区的分布仅见于南岳衡山西面的方广寺景区，其种群稀少，分布的面积也很小，但至今未见有对其的研究报道，因此本文通过实地调查，对本区珂楠树群落的结构和物种多样性进行了初步研究，为该区有效保护这一珍稀树种资源和可持续利用提供参考依据。
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user: 2. 调查地概况 该群落位于南岳衡山方广寺石涧潭景区，地理位置N：27˚13'45.5''，E：112˚38'26.5''，海拔720 m，位于山体中部山沟，坡度15˚，坡向北坡。群落一侧为天然次生林，有石涧潭溪水从中流过，群落后面便是庙宇，珂楠树就分布于天然次生林内，气候属大陆性中亚热带季风湿润气候，年平均气温15.8℃，极端高温40.8℃，极端低温−10.8℃，年平均降水量1594.6 mm，相对湿度85%，无霜期260 d，冰冻期10 d左右，土壤类型为山地黄棕壤，该群落起源于天然次生林，为落叶常绿阔叶混交林，群落总盖度为70%。
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user: 3. 研究方法 3.1. 样方设置 2016年7月在南岳方广寺石涧潭的北向山沟内，开展了珂楠树群落的野外调查，一共设置了15个20 × 5 m的标准样方，在每个大样方内又设置4个2 × 2 m的灌木层小样方，4个0.5 × 0.5 m的草本层小样方。调查并记录乔木层(胸径 ≥ 5 cm)和灌木层(胸径 < 5 cm)树种的株数、高度、胸径或地径、冠幅及枝下高等，调查并记录草本层植物的数量、高度、多度和盖度等。 3.2. 数据分析 3.2.1. 生活型谱的确定 采用Raunkiaer C (1934)的划分方法 [ 2 ] (①高位芽植物②地上芽植物③地面芽植物④隐芽植物⑤一年生植物)，对植物的生活型进行统计。 3.2.2. 重要值 采用Curtis JT and Mcintosh RP (1951)公式计算 [ 3 ] 。即重要值IV = (相对多度RA + 相对显著度RD + 相对频度RF)/3。 3.2.3. 物种多样性测定 物种多样性指数测定，采用：Margalef丰富度指数：E = (S − 1)/lnN(Margalef 1958) [ 4 ] 。Simpson优势度指数： D = 1 − ∑ i = 1 s p i 2 。Shannon-Wiener变化度指数： H = − ∑ i = 1 s P i ln P i 。Pielou均匀度指数：J = H/lnS [ 5 ] [ 6 ] 。S为样地中某一层次所有物种的数量；N为样地中某一层次所有物种的个体数之和；H为变化度指数；P i 为某一层次第i个物种个体数占所有物种个体数的比例。 3.2.4. 种群年龄结构 采用曲仲湘(1952) [ 7 ] 划分标准，I (D ≤ 2.5 cm， H ≤ 33 cm)、II (D ≤ 2.5 cm， H ≥ 33 cm)、III (2.5 cm ≤ D ≤ 7.5 cm)、IV (7.5 cm ≤ D ≤ 22.5 cm)、V (D ≥ 22.5 cm)。D为胸径；H为树高；I为幼苗；II为幼树；III小树；IV中树；V为大树。
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user: 5. 结论与讨论 珂楠树在南岳衡山的分布极少，种群也少，是南岳衡山稀有的一个群落类型之一，很有必要加强该区域珂楠树资源及物种多样性的保护。 该群落是一个较典型的落叶常绿阔叶混交林，其种类组成丰富，有维管植物77科141属151种，其中蕨类植物8科9属9种，裸子植物3科3属3种，被子植物66科129属139种。以草本植物占优势，木本植物次之。生活型谱中，以地下芽植物占居绝对优势，叶的生活期以夏绿叶为主，冬绿叶缺失。种群结构以幼苗幼树占优势，在自然状况下，其群落的演替趋势是顺向的。 群落各层的物种丰富度指数以草本层最高，呈现出草本层 > 乔木层 > 灌木层 > 藤本层的格局；均匀度指数则是以藤本层中的物种分布最为均匀；多样性指数中以草本层数量最多，分布也最均匀；优势度指数显示乔木层的数值最小，表明乔木层是该群落中的优势种群，其作用也最为明显。
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user: 摘 要 工业生产过程往往是一个大惯性、大迟延、非线性的控制对象，常规的PID控制很难达到良好的控制效果；预测控制的提出，可以有效地解决非线性、大迟延、大惯性的问题。本文选取典型的工业过程对象即非线性水箱进行预测控制的研究。在进行水箱试验前，需要在MATLAB上进行对象模型的辨识，以及必要参数的预整定。经实验结果表明，有约束预测控制算法在控制品质和调节时间上是优于传统的PID控制的，且该算法的鲁棒性能良好。 关键词 :预测控制，DMC，有约束预测控制，非线性水箱，PLC Copyright © 2018 by authors 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 随着人们对工业生产过程的控制要求越来越高，工程师们除了在系统辨识、鲁棒控制、自适应控制、模型简化等方面寻求突破外，还开始尝试寻找一些新的控制思路。因此，预测控制并不是从某种理论衍生推导出的产物，而是直接来源于工业生产实践 [ 1 ] [ 2 ] 。 本文首先对物理实验平台的非线性水箱进行了分析和实验，获得了流量——水位的飞升曲线，并在MATLAB上进行了辨识，获取了不同水位工作点下对象模型参数；考虑PLC控制器存储空间有限等问题对预测控制算法编程进行了优化，A3030型艾默生的非线性水箱这种典型的工业过程模型作为控制对象。设计了PLC实现非线性水箱水位预测控制系统；通过预测控制与PID的对比试验研究，从调节时间快慢，超调量，鲁棒性等方面验证了预测控制对非线性水箱控制的可实现性和优越性。
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user: 2. 动态矩阵控制(DMC) 2.1. 基本原理介绍 动态矩阵控制(DMC)是一种基于阶跃响应的，并采用控制增量的算法。DMC的优越之处在于控制中加有积分环节，可以有效地消除系统的静态误差 [ 3 ] 。 DMC算法包含三个部分：预测模型、滚动优化、反馈校正 [ 4 ] 。其算法流程图如图1所示。 2.2. 基于黄金分割法的有约束预测控制器设计 在实际的工业控制过程中，执行器的输出都是带有约束的，即输出范围只能在0%~100%之间，因此，在工业环境下设计控制器时，考虑输出约束后，动态矩阵控制简化算法的控制增量就会发生变化。本文采用黄金分割法设计有约束的预测控制器， Δ u ( k ) 的最优值计算将在有约束的条件下进行。 2.2.1. 黄金分割算法介绍 黄金分割算法是一种非常适合求解一维函数在 [ a ， b ] 区间内的极值问题的经典算法。其主要的求解思想是沿着某一个已知的方向，通过“优胜劣汰”的原则逐步地缩小搜索区间，然后逐步逼近优化问题的最优值 [ 5 ] 。 黄金分割法具体的计算步骤为： (1) 确定收敛精度 ε ； (2) 从 [ a ， b ] 区间内选择 r 1 ， r 2 ( r 1 < r 2 ) 两点，然后将 [ a ， b ] 分成三段； 图1. 无约束动态矩阵控制算法流程图 (3) 判断 f ( r 1 ) 和 f ( r 2 ) 的大小，若 f ( r 1 ) > f ( r 2 ) ，则收敛区间则需要更新： a = r 1 r 1 = r 2 r 2 = a + 0.618 × ( b − a ) 若 f ( r 1 ) > f ( r 2 ) ，则收敛区间的更新公式为： b = r 2 r 2 = r 1 r 1 = a + 0.382 × ( b − a ) (4) 若 b − a a < ε 则停止迭代，极值点为 a + b 2 ，函数的极值为 f ( a + b 2 ) ；否则，返回步骤(3)继续迭代。 2.2.2. 基于黄金分割法的有约束预测控制器设计 设计有约束的控制器时，选取约束目标函数为 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ： min J ( k ) = ‖ w p ( k ) − y ˜ p 0 ( k ) − A 2 Δ u ( k ) ‖ Q 2 + H T R H Δ u 2 ( k ) 在线求解 Δ u ( k ) 最优值的问题定义式为： Δ u ( k ) = arg min J ( Δ u ( k ) ) s . t . Δ u ( k + i ) ∈ [ Δ u min ， Δ u max ] ， Δ u min < 0 ， Δ u max > 0 u ( k + i ) ∈ [ u min ， u max ] ， u min ≥ 0 ， Δ u max > 0 Δ u ( k + i ) = γ i Δ u ( k ) ， 1 ≤ i ≤ M − 1 由上述公式作简单的推导可以得到如下的关系： u ( k ) = Δ u ( k ) + u ( k − 1 ) u ( k + 1 ) = γ Δ u ( k ) + Δ u ( k ) + u ( k − 1 ) u ( k + M − 1 ) = R i Δ u ( k ) + u ( k − 1 ) 其中， R i = ∑ γ i 结合上述 Δ u ( k ) 的两个约束条件，通过推导，可以得到最终的约束范围是： Δ u ( k ) ∈ { [ max ( Δ u min ， u min − u ( k − 1 ) R M − 1 ) ， min x ( Δ u max ， u max − u ( k − 1 ) R M − 1 ) ] ， γ < 1 [ max ( Δ u min γ M − 1 ， u min − u ( k − 1 ) R M − 1 ) ， min x ( Δ u max γ M − 1 ， u max − u ( k − 1 ) R M − 1 ) ] ， γ ≥ 1 } 根据上述得到的 Δ u ( k ) 的约束范围，即可在设定的 [ a 1 ( t ) ， b 1 ( t ) ] 区间内进行最优值搜索求解。则基于黄金分割法和集结优化的有约束预测控制算法流程图如图2所示。
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user: 3. MATLAB仿真实例 3.1. 控制对象的辨识及参数的获取 以实验室的A3030型艾默生的非线性水箱为控制对象，通过调节控制阀，观察水位的变化情况，当水位趋于稳定不在发生变化时，此时可以通过系统自带的数据采集工具，截取实时趋势曲线中，变化较 图2. 基于黄金分割法的有约束预测控制算法流程图 为明显的一段。图3为水箱在阀门扰动下得到的飞升曲线，图3中，经过去坏点、初始值归零化等处理后，通过热工遗传算法辨识可以得到该水箱的传递函数为： G ( s ) = 3.7766 ( 52.676 s + 1 ) 2 3.2. DMC算法和PID算法的比较 在MATLAB平台上对已知的被控对象进行常规的PID优化和DMC优化。 运用DMC算法对该模型进行优化，选取参数如下： 模型时域： N = 200 预测时域： P = 200 控制时域： 选取： γ = 0.5 设定区间 u ∈ [ − 6 ， 6 ] ; Δ u ∈ [ − 16 ， 16 ] 由图4可知，① 号曲线为DMC算法优化后的曲线；② 号曲线为PID算法整定后的曲线。通过曲线的对比，可以得到DMC算法对被控对象的调节效果和品质远高于常规的PID控制，集中体现在DMC算法无超调，且调节时间远快于PID算法，所以，可以得出，DMC算法在控制策略和控制品质上是优于PID控制的。 图3. 阀门扰动下非线性水箱的飞升曲线 图4. 仿真结果
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user: 4. 基于PLC的水箱控制试验 4.1. 实验设备介绍 A3030型艾默生过程自动化实训系统通过实际流体(自来水)的流量控制和液位控制来模拟对实际对象的控制和设备管理，它充分展示了DCS分散控制功能，体现了控制系统和现场仪表间的协同运作能力以及在PID回路之外建立设备管理平台为用户带来预诊断功能的先进理念，由于上水箱是一个圆筒状模型，一个具有典型非线性特征的对象，可以模拟很多实际工业过程被控对象。 现场设备包括：压力变送器、温度变送器、流量变送器、分析仪表，无线振动变送器，阀门、阀门定位器等。实验室项目融合了当前先进的各类通讯模式：HART、FF (基金会现场总线)以及Wireless Hart 智能无线通讯协议。被控对象的实物图如图5。 4.2. 实验流程及实例 OVATION是美国开发的新型分散控制系统，它既包含过程控制技术，又吸收了企业管理信息技术，系统在硬件上采用了速度快、容量大的设备，保证系统的高性能运行；通讯网络使用标准的以太网，可靠性高、速度快、开放性高，提升其多任务、多数据的工作能力。 本次实验以单容水箱为被控对象。通过第二章的黄金分割算法的计算，可以得到的所需的模型参数 a [ i ] ( i = 1 ⋯ N ) 和控制器增量系数 d t 。将PLC中的程序初始化后赋值。然后将PLC与DCS立柜进行通讯连接，在Ovation系统上进行必要的通信点的配置和逻辑图的搭建。水箱水位的控制趋势图可以通过自带软件获取。本次实验总体流程如图6。 图7中A曲线为水位变化趋势，B曲线为控制器变化趋势。实验截取了其中10分钟的水位趋势变化图，可以看出①时刻水位能够在极短的时间内稳定下来；在稳定后的5分钟也就是②时刻通过改变出水口的插槽，从而改变对象的模型，来观察该算法的鲁棒性。通过实验可以看出，DMC算法确实能够提高系统的控制品质，集中体现在调节时间加快，超调量低，还可以看出该算法的鲁棒性良好。 无论是从第二节的仿真研究还是第三节的实验来看，通过对比可以看出：针对大迟延、大惯性、非线性的对象，从控制的品质来讲，都是DMC算法优于PID控制策略，集中体现在系统的调节时间加快、超调量降低、鲁棒性增强。 图5. A3030工艺流程系统物理实验平台 图6. 实验流程图 图7. 水箱水位控制趋势图
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user: 5. 结论 本文首先系统分析了预测控制中DMC算法的主要过程，并提出了一种基于黄金分割算法的有约束的预测控制器设计；其次对A3030工艺流程设备进行了简要的介绍。主要完成了在MATLAB平台上对DMC算法和PID算法进行调试，通过对被控对象的调节，可以看出，所选的DMC算法在控制品质上是优于传统的PID算法。为了进一步实现DMC算法，我们将利用PLC和A3030的非线性水箱上模拟控制大迟延系统的物理实验。通过试验可以验证出DMC算法确实可以提高系统的控制品质，且该算法的鲁棒性也较好。有比较深远的意义和推广价值，未来应更进一步革新和改善DMC算法，以达到更优的品质。
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user: 摘 要 近年来国内关于复杂网络的研究越来越多，随着研究的深入人们对复杂网络的认识程度也越来越高，许多研究成果被应用到实际的生产生活当中。其中对于复杂网络的同步特性的研究是比较受人们关注的，因此本文主要介绍的是国内外有关复杂网络同步控制方法的相关研究及成果。通过搜集、整理大量的国内外历史文献资料利用文献综述法和理论研究法对近年来有关复杂网络同步控制的研究进行整体把握，本文所涉及的内容包括国内及国外研究人员对复杂网络同步控制的研究并且各部分以时间为顺序进行论述运用对比法对复杂网络同步控制研究的发展过程进行简单的分析主要涉及控制方法之间的比较以及同一方法发展前后的对比。本文首先介绍了复杂网络这一科学领域产生的背景、发展和相关研究的重要意义，介绍的控制方法主要有：牵制控制、脉冲控制、自适应控制和间歇控制。文中所提到的研究方法以仿真模拟为主，研究对象则是复杂网络的数学模型因此对常见的网络模型及先关参数进行了介绍。同时在文章最后总结了之前的相关研究结果并提出了一些在目前研究当中论述较少的问题。 关键词 :复杂动态网络模型，同步特性，同步控制方法，牵制控制，间歇控制，自适应控制 Copyright © 2018 by authors 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 从互联网到万维网、从电力网到交通网、从生态网到人类社会关系网、小到生物神经网、大到科研合作网以及各种政治、经济关系网，复杂网络的概念已经不仅限于渗透到了各个学科领域当中 [ 1 ] ，不仅是科学研究方面随着信息时代的到来人们更清楚的认识到我们每一个人都生活在由人类与地球上各种事物构成的多种多样的复杂网络当中。世界因此向着全球化的方向发展，人们也享受到科技发展带来的便利，如无线手机通话、互联网等技术使得世界上的事物联系越来越紧密。但是这一变化也带了很多新的问题，和针对生物的疾病传播一样针对不同的网络也存在着具有破坏性的恶意攻击，如计算机病毒的大面积传播、部分电力系统故障导致大面积停电等。因此随着人类生活环境的网络化程度越来越高要求人们要对各种人工和自然网络系统定性的特征与定量的规律进行深入的研究，由此更好的认识这些复杂网络并使其可以有效地被人类利用。长期以来，各个学科领域都针对各自的研究对象进行了大量的观察和研究，如通信科学中的通信网络、电力科学中的电力网络、生命科学中的生物网络和社会科学中的社会网络等 [ 2 ] ，但是这些看似联系并不紧密的研究对象本质上都是复杂网络。今天随着网络科学和计算机科学技术的快速发展复杂网络的相关研究逐渐成为一个新的独立的研究方向，各学科领域针对网络的研究被这一全新的科学研究分支所包揽，各学科理论及应用呈现交叉、渗透和融合的发展趋势 [ 3 ] [ 4 ] 。对复杂网络的研究主要是从抽象的数学模型出发研究各种复杂网络所具有的共性以及对其加以控制利用的普遍方法。本文将在接下来的内容当中将对复杂网络模型的建立过程及现有的控制理论成果进行简单的介绍。
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user: 2. 现代网络科学的发展 1736年Euler解释了著名的哥尼斯堡七桥问题，由此开创了图论与几何拓扑并成为了数学一个全新的研究领域，同时也可以认为是网络科学的开端。此时的网络科学属于图论的研究范围，早期的网络研究主要是数学家和物理学家针对一些可用简单规则网络进行观察研究。到1960年前后Erdös建立起了严格的数学随机图论Erdös与Rényi在传统图论的基础上做出了重大突破提出了一种完全随机的网络模型是网络科学发展的又一个里程碑。随着研究的深入与信息化科技的发展人们发现这种模型存在着很大的局限性。许多科技工作者为了更深入有效的研究复杂网络在模型的建立做出了贡献，其中在1998年Watts和Strogatz提出的小世界网络模型，以及1999年Newman和Watts对小世界网络模型进一步改良建立了“单标度”网络模型。以及后来为了合理解释现实网络中连接分布呈现幂律分布的规律Barabási和Albert提出了著名的无标度网络模型成为了网络科学研究一个标志性的新进展。以上提到的随机网络模型、小世界网络模型、无标度网络模型是三个具有代表性的复杂网络模型。时至今日复杂网络的研究正在繁荣发展，既有对原有理论、方法的扩展和填充，也有各种新观点、新思想、新方法的大量出现。但是对于复杂网络的研究仍然还有很长的路要走，在很多方面还需要深入研究对之前的研究成果进行完善，需要之后的研究者通过不断地研究填补空白点。
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user: 5. 总结与展望 目前对于复杂网络同步控制的研究已经进入到了一个比较成熟的时期。针对复杂网络的研究成果越来越多，一些成果也可以被应用到实际生活当中。但是对于复杂网络同步控制的研究还不尽完善，有许多领域还需要通过不断地研究来完善。 从网络拓扑结构的模型建立方面来说从最早的规则网络模型到现在的无标度网络模型，随着模型的不断完善无标度网络模型已经可以有效的反映现实生活中许多复杂网络的数字特性，但是模型的建立是一种简化的研究对象相比于现实生活中见到的真是网络只是具备其部分本质特征，而对于具体网络收到的环境等多方面因素引起的个性化特点不能准确地反映，因此在实际应用当中会受到一定的限制。因此建立可以反应某一类型实际问题的网络模型也是值得研究的。 从控制手段的方面来说现在单一的控制方法其相关的理论研究与仿真试验已经相对成熟，因此人们着手于研究将几种控制手段相结合的控制方法，如脉冲牵制控制、间歇牵制控制、自适应牵制控制等。是否能将各种控制手段进行有效的集成获得个好的控制手段并应用到实际工程当中也是对于复杂网络同步控制研究的一个挑战。 针对牵制控制这种控制手段来说经过之前学者的大量研究也逐渐走向成熟，如不同拓扑结构下的稳定条件、牵制控制在复杂网络控制中的适用条件等都有系统的介绍。但是就牵制控制而言也存在着许多值得我们研究探索的领域。在许多文献中都提到牵制控制是选取部分节点施加控制。具体选取多少节点并没有详细的介绍，网络的拓扑结构及外部扰动等因素是否会影响节点选取的数量。而且对于节点选取的规则大多是笼统的介绍，目前一般采取的是前文中提到的特定节点牵制控制，如果能进一步完善节点的选取规则对于实际应用也有着很大的帮助，因此牵制控制的节点选取方面也具有一定的研究空间。 虽然复杂网络同步控制的研究已经发展到了一定的高度，但是在许多方面还有待于开发研究，还有很多有价值的问题等待着人们去发现探索。
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user: 摘 要 针对传统基于统计学的统计评估模型和基于可靠性框图的解释计算模型在研究多阶段复杂可修系统可靠性方面存在的数据获取困难、过程描述能力不足等问题，用面向对象的模块化仿真方法，将动力系统的任务过程按任务目标分解为若干子过程；然后，通过对各子过程内部运行规则的仿真建模和子过程之间变迁规则的描述，建立多任务过程、多使用状态的复杂可修船舶动力系统任务可靠性仿真模型，并将装备性能退化的影响融入到任务过程仿真中；最后，以某型船用蒸汽动力系统为例，验证了方法的可行性。 关键词 :船舶动力系统，任务可靠性，可修系统，仿真 Copyright © 2018 by authors 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 船舶动力系统是典型的可修系统 [ 1 ] [ 2 ] ，其可靠性研究属于多阶段复杂可修系统的可靠性研究范畴。目前，对于复杂可修系统的可靠性分析，在许多情况下为了简化问题，往往忽略系统使用中的维修过程或者简化系统本身的使用过程，导致分析对象与实际产生较大的误差。传统的统计学和解释计算方法在进行船舶动力系统不同任务过程的可靠性评估时，存在一些难以逾越的困难，具体如下： 统计学方法是采用一定的统计评估模型，通过统计一段时间内系统任务执行情况的统计，计算出动力系统的任务成功率 [ 3 ] [ 4 ] 。统计方法的最大缺点是需要大量统计数据，而动力系统在不同阶段执行的任务类型通常是不相同的(例如：持续时间、维修保障、装备工作时间等)，要获得大量相同情形下动力系统的统计数据比较困难；即便能够获得部分相同或者类似情形下动力系统的运行数据，并统计得到动力系统的任务成功率，也无法完全排除其中一些不可预见因素(例如：备品备件的库存量和完好性、维修人员水平、维修设备状态等)对评估结果的影响。解释计算方法是建立系统的可靠性框图，并在此基础上分析得到系统的解释计算模型 [ 5 ] [ 6 ] 。但是，对于船舶动力系统这类复杂可修系统而言，当系统的使用过程与维修过程在时间和空间上相互交叠时，如果不进行大范围的简化，建立其解析模型是很难的 [ 7 ] [ 8 ] ；此外，船舶的任务过程通常包含多种任务阶段，评价各任务阶段成功与否和完成程度的指标往往不相同 [ 9 ] [ 10 ] ，因此在解释计算时建立的动力系统可靠性框图必须是动态的。目前，常用的复杂可修系统解释计算方法主要有马尔科夫和半马尔科夫分析 [ 11 ] [ 12 ] 等。这两种方法的状态分析过程比较复杂，而且描述复杂系统动态使用和维修过程的能力有限，很难准确绘制出船舶动力系统任务过程的动态可靠性框图。 综上所述，对于船舶动力系统的任务可靠性研究，传统的统计学方法在统计数据获取上有困难，而解释计算方法在过程描述能力上存在不足。本文采用面向对象的模块化仿真方法 [ 13 ] ，对船舶动力系统的任务过程进行分析，按任务目标将动力系统的任务过程分解为若干有不同使用要求和评价指标的子过程，然后分别对各子过程开展可靠性研究，最后进行数据综合，计算得到整个任务过程的可靠性。在上述过程中，对子过程变迁规则的描述是关键，依据子过程的变迁规则调度对象模型来模拟任务过程的复杂性，通过重复多次的仿真来覆盖事件发展的多样性，就能够较好地克服统计学和解释计算方法在统计数据获取和过程描述能力上遇到的困难。
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user: 2. 仿真分析框架 仿真系统分为对象设置和统计分析两大模块，如图1所示。由于船舶动力系统的任务成功率主要受船舶任务、装备系统和维修保障三方面因素影响，所以对象设置模块包括任务设置、装备系统设置和保障力量设置三个子模块。仿真系统除了输出任务成功率外，还希望能够分析影响任务成功的因素以及维修保障配置的合理性，所以统计分析模块包括维修延误统计、备件消耗统计和资源满足统计三个子模块。 在船舶的实际任务过程当中，主要包括装备故障、故障维修和备件筹供三方面的事件，这些事件是依附船舶任务产生的，所以仿真模型相应分为船舶使用仿真模块、故障维修过程仿真模块、保障资源筹供仿真模块和系统调度模块四部分，其相互关系和运行方式如图2所示。
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user: 3. 系统建模 3.1. 船舶任务模型 动力系统在不同使用方式下，其能达到的最高航速是不同的，所以不同使用方式对应不同的航速极限。一般情况下，仿真中的航速极限由以下方式确定：在动力系统能够满足任务要求时，视情况提前20%的时间余量航行；在动力系统满足不了要求时，按动力系统所能达到的最大航速航行。 图1. 船舶动力系统任务可靠性仿真框架 图2. 船舶动力系统任务可靠性的仿真模型组成及运行方式 此外，出于船舶安全等其它因素的影响，船舶在执行任务过程中不仅有航速要求，对动力设备还有使用方式上的要求，只有当两者同时满足时，船舶任务才能顺利完成，计算流程如图3(a)所示。 3.2. 维修系统模型 船舶在执行任务过程中发生故障后，可依靠船员和随船携带的维修设备、备品备件等修复装备，提高船舶的任务成功率。维修系统类似于排队系统，故障装备形成等待维修队列，但是维修不同装备所需的维修资源是不同的，只有当所有维修资源都满足要求时才能进行维修，否则继续等待，计算流程如图3(b)所示。 3.3. 装备系统模型 船舶动力系统组成复杂而且通常设计有冗余装备，使得在相同任务要求下有多种使用方案，难以直接画出可靠性框图。本文采用面向对象的仿真方法建立装备系统的多层次仿真模型，从船舶任务到具体装备按层次确定动力系统运行方式，进而确定需要投入使用的装备种类和数量，计算流程如图3(c)所示。 图3. 船舶动力系统任务可靠性模型计算流程图
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user: 4. 可靠性分析流程 仿真采用最近下次事件原理的变步长推进，选择各未来事件中距仿真指针最近的时间为仿真步长，如图4所示。 在仿真开始时，首先产生一批故障事件，以故障时间最小者为最先发生的故障，将仿真指针推进到该故障对应的时刻；然后，开始故障维修并随机抽样一个修复时间，故障时间与修复时间之和即为该故障的故障修复时间。由于在故障维修过程中，其他独立设备仍在继续工作，因此下一个状态转移时刻就是该故障修复时刻与其他故障发生时刻集合中的最小者。由上述仿真过程可见，这种采用最近下次事件原理的变步长仿真方法能够跨越系统的不变状态点，与传统定步长仿真方法相比，计算效率更高。 4.1. 检查状态转移 当时间大于等于最小到达时间时，表示该事件正式发生，系统调度模块根据条件触发故障维修过程仿真模块、保障资源筹供仿真模块或船舶使用仿真模块，产生相应的事件，各模块的工作流程如图5所示。 4.2. 产生下一批次事件到达时间 当状态转移后，被触发的仿真模块重新安排工作，产生其余仿真模块状态不变前提下的事件序列，得到本模块下一批次事件的到达时间。 4.3. 工作和预测调整 由于装备的故障维修、保障资源筹供和使用过程彼此影响，所以故障维修过程仿真模块、保障资源筹供仿真模块和装备使用仿真模块的每一次状态转移会对其它模块造成影响，其规则如下。 1) 当一批维修保障资源到达后，故障维修过程仿真模块根据新资源安排修理工作，并根据重新安排的修理工作开始修理时间和保障资源计算；如果修理工作消耗的保障资源超过库存则计算保障资源的补充量，保障资源筹供仿真模块根据新的补充需求产生补充时间并把最小补充时间提交给系统调度模块。 2) 当修理工作完成后，触发船舶使用仿真模块，使用模块判断是否改变系统的工作状态并预测最小故障时间；同时故障维修过程仿真模块检查修理队列并重新安排修理工作，并计算修理时间；修理工作可能导致维修保障资源消耗，所以须检查库存，根据存储策略判断是否触发保障资源筹供仿真模块。 3) 当故障发生时，直接触发船舶使用仿真模块，重新调整系统工作状态，流程与(2)相同。 图4. 任务可靠性仿真流程图 图5. 各模块工作流程图 上述三个事件的触发判断以及三个仿真模块之间的数据交互都通过数据库读取来完成，所有仿真模块运行产生的数据也存储在数据库中。
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user: 5. 案例研究 5.1. 任务描述 假设某型蒸汽动力船舶的当前任务为：在80小时内航渡1500海里到达预定海域，然后锚泊待命，随时准备进行海上500海里内的机动巡逻，最后进入5小时的全速航行状态，任务完成后航行2000海里返回，全过程无补给。 5.2. 最大航速及油耗 从任务要求可见，各任务阶段除了运行装备的要求外，还有完成时间的限制，所以航速与任务成功与否直接相关。此外，由于在整个任务过程中没有燃油补充，所以油耗也是需要考虑的因素。该型船用蒸汽动力系统在正常使用情况下，不同航速下的功率与燃油消耗率关系如表1所示。表1中，F为该型船用蒸汽动力系统在100%工况下的小时燃油消耗量，取为总载油量的3.08%。 在正常使用方式下，船舶航速与动力系统功率直接的关系如式(1)所示 [ 14 ] 。 (1) 由式(1)可得，锅炉最大上水量下降和动力系统系统效率下降后能达到的最大航速如式(2)所示。 V = V 0 Q f / Q f 0 3 ， V = V 0 η / η 0 3 (2) 式中：V 0 为最大航速，V为实际航速；N 0 为系统最大功率，N为实际功率；η 0 为系统在最大航速下的效率，η为实际效率；Q f 0 为系统在最大航速下的产汽量；Q f 为实际产汽量。 5.3. 任务可靠性仿真结果 对于动力系统而言，任务成功的标准为所有任务阶段都能够顺利完成。故障类型和维修保障资源配置等都会影响动力系统的修理频率和维修时间，进而影响动力系统的任务可靠性；而且不同故障率或不同维修保障资源，对任务成功率的影响是不同的。假设该型动力系统的故障都是可修故障，故障间隔时间为3000小时，平均维修时间满足正态分布(μ = 9 h， σ = 1.2)，维修资源充足。在不考虑动力设备性能退化因素时，进行1000次仿真，结果如表2所示。 5.4. 装备性能退化的影响分析 整个动力系统从投入使用后就不断产生各种性能退化，靠不间断的维修保养，系统的性能才得以保持，因此在安排船舶任务时，应统筹考虑系统当前的技术状态。本节中以锅炉上水量下降和动力系统效率下降为例讨论装备性能退化对动力系统任务可靠性的影响。 1) 锅炉上水量下降 最大上水量下降时，对应于不同的任务要求的1000次可靠性仿真结果如表3所示。 表3中：Q f max 为故障后能到达的最大给水量。 由表3可见，当任务时间比较充裕时，船舶完成航渡任务的概率基本不受最大上水量的影响。当完成时间要求比较紧迫时，一旦在任务过程中因故障造成延误，船舶在剩下的时间里，动力系统有一定概率因为达不到阶段任务所需要的航速而失败。同时，由于任务时间短，任务过程中需长时间维持较高的航速，高航速下的耗油量相对较高，可能造成返航阶段因燃油耗尽而失败的概率增加。 2) 系统效率下降 不考虑船体因素影响时，蒸汽动力系统的效率下降主要由两方面原因引起：一是锅炉传热系数下降，二是系统耗汽量增加。在不同锅炉传热系数和系统耗汽量的影响下，不同任务阶段成功率的1000次可靠性仿真结果如表4所示，其中k t 0 为没有性能退化情况下的锅炉传热系数，k t 为退化后的锅炉传热系数。 可表4见，系统效率下降导致任务成功率下降的主要原因是最大航速下降和燃油消耗率增加，前者会导致按时到达的概率下降，后者导致任务失败的概率增加。 Table 1 Relationship of power and fuel consumption rate under different spee 航速(节) 14 18 24 28 32 34 功率 5.3% 12% 31.1% 45.2% 79.9% 100% 燃油消耗率 4.9% F 11.8% F 30.9% F 44.9% F 80% F 100% F 表1. 不同航速下动力系统功率与燃油消耗率的关系 Table 2 Probability of success under mission phase 任务阶段 航渡 锚泊 机动 全速 返航 总任务 成功率 100% 98.1% 92.2% 95.8% 100% 90.3% 表2. 船舶在各任务阶段的成功率 Table 3 Probability of success in Navigation and return phase under different required time and feed wate 时间限定 Q f max = 0.0046 Q f max = 0.0043 Q f max = 0.004 80 (h) P n = 100%，P r = 100% P n = 100%，P r = 100% P n = 100%，P r = 100% 70 (h) P n = 98.4%，P r = 100% P n = 97.7%，P r = 100% P n = 83.5%，P r = 93.8% 60 (h) P n = 86.1%，P r = 92.3% P n = 97.1%，P r = 100% P n = 81.2%，P r = 94.6% 表3. 最大上水量和时间要求下的航渡阶段(Pn)及返航阶段(Pr)的成功率 Table 4 Probability of success in Navigation starts and return phase under different required time and efficienc 时间要求 80 (h) 70 (h) 60 (h) Q f = 0.9Q f 0 ，k t = 0.95k t 0 P n = 100%，P r = 100%， P q = 80.1% P n = 98.4%，P r = 100%， P q = 80.1%， P n = 86.1%，P r = 92.3%， P q = 80.1% Q f = 0.8Q f 0 ，k t = 0.9k t 0 P n = 100%，P r = 100%， P q = 80.9% P n = 97.7%，P r = 100%， P q = 80.9% P n = 83.5%，P r = 93.8%， P q = 80.9% Q f = 0.7Q f 0 k t = 0.85k t 0 P n = 100%，P r = 100%， P q = 82.2% P n = 97.1%，P r = 100%， P q = 82.2% P n = 81.2%，P r = 94.6%， P q = 82.2% 表4. 系统效率和时间要求下的航渡阶段(Pn)、启动阶段(Pq)及返航阶段(Pr)的成功率
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user: 6. 结束语 本文根据船舶动力系统的实际使用情况，改进了以往可靠性研究中，单纯基于系统部件间逻辑关系的可靠性研究方法，建立了多任务过程的、复杂可修的、多使用状态的船舶动力系统任务可靠性仿真模型，使得任务可靠性研究更贴近实际；以某型船用蒸汽动力系统为例进行了数字仿真，分析研究了船舶任务过程中的动态可靠性指标及其影响因素；并将装备性能退化对动力系统的影响融入到任务过程仿真中，获得了其影响方式和影响程度。研究成果不仅适用于船舶动力系统的任务可靠性分析，而且在航空航天、坦克雷达、空间飞行器等领域同样有一定的参考价值。
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user: 摘 要 本文通过问卷调查了2018年进入北京市某医科大学学习进修的所有药学专业从业人员对中药注射剂的有效性、安全性的认知情况。结果显示，在260例有效样本中，倾向于认为中药注射剂有效、安全以及“同意叫停上市”的比例分别为66.5%、34.6%、21.5%，认为中药注射剂有效且安全的比例为30.4%。在有效性问题上，不同学历、不同工作年限、不同工作地点从业者看法的差异无统计学意义。但是，多因素Logistic回归分析显示，1) 学历越高(p = 0.008)、工作年限越长(p = 0.033)，越倾向于认为中药注射剂不安全，与是否在医院工作无关；2) 学历越高，越倾向于同意“叫停”中药注射剂(p = 0.011)，与工作年限长短、是否在医院工作无关。这说明，有相当一部分药学从业者对中药注射剂的安全性有一定的担心，尤其是高学历者对此类产品的负面的评价更高，应引起政府、企业以及社会的关注。 关键词 :中药注射剂，药学从业者，有效性，安全性，叫停上市 Copyright © 2018 by authors 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 《中国药典》认为，中药注射剂(Traditional Chinese Medicine Injections， TCMIs)是指从药材中提取的有效物质制成的可供注入人体内，包括肌肉、穴位、静脉注射和静脉滴注使用的灭菌溶液或乳状液、混悬液，以及供临床使用前配成溶液的无菌粉末或浓溶液等注入人体的制剂。上个世纪40年代，中国的第一个中药注射剂柴胡注射液研制成功，它在战争年代发挥了较大的作用 [ 1 ] 。后来，我国相继研发制造成功了一系列中药注射剂，直到今天该类产品尚有其独特的治疗地位 [ 2 ] - [ 9 ] 。但是，随着中药注射剂品种的增多以及临床使用率的不断提高，人们对中药注射剂的安全性、有效性以及监管问题也发出了一些质疑的声音 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 。基于此，为了探究当下药学专业工作者对“中药注射剂的有效性、安全性”认知情况，本研究通过问卷对在京某医科大学进修学习的在职药学工作者进行了相关调查，希望得到一些针对中药注射剂的客观结论和建议。
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user: 2. 对象与方法 2.1. 调查对象 2018年进入某医科大学药学院学习或进修的具有工作经验的药学从业人员。药学工作经验的排除标准：1) 工作年限低于1年；2) 非药学专业从业人员。最后共纳入260例有效问卷。 2.2. 调查方法 问卷调查。收集药学从业人员的学历、工作年限以及工作单位等信息，分析不同特征人员对中药注射剂有效性、安全性的认知情况，并探究不同类型从业人员对于“全面叫停中药注射剂”这一假设命题的态度。 2.3. 指标定义 根据研究目的，本调查与分析的主要指标见表1。 Table 1 Definition of main indicator 调查主要目的 调查主要内容 主要指标定义 对有效性的 认知 A非常有效；B有效； C中立；D无效；E非常无效 倾向于有效的比例= 回答（非常有效+有效）人数/总人数*100% 对安全性的 认知 A非常安全；B安全； C中立；D不安全、E非常不安全 倾向于安全的比例= 回答（非常安全+有效）人数/总人数*100% 对全面叫停的 态度 A完全同意；B同意； C中立；D不同意、E完全不同意 倾向于叫停的比例= （完全同意+同意）人数/总人数*100% 表1. 主要指标的定义 2.4. 统计学分析 采用SPSS16.0软件进行统计学分析。数据主要涉及计数资料，单因素分析采用人数与百分比(%)表示，组间比较采用χ 2 检验，影响认知的因素分析使用二分类Logistic回归模型。以p < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 4. 讨论 本研究显示，在京某医科大学学习进修的药学从业者中，约2/3的认可中药注射剂的有效性，但仅有约1/3的从业者认可其安全性，“既认可有效性而且认可安全性”的比例约30%。换言之，有相当一部分从业者对中药注射剂的安全性存在一定的质疑。但当问及假设日后不许可上市该类品种这一问题时，持“叫停”态度的比例约为1/5。 关于中药注射剂的有效性问题，尽管不同文献报道的疗效值存在不小的差异，而且公开发表的临床研究纳入的样本量较小、漏斗图分析图形不对称、存在发表偏倚或评价偏倚、证据的强度欠佳等缺陷，需更进一步验证，但是中药注射剂经系统评价后在某些疾病方面还是有一定的疗效的 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] ，比如中药注射剂治疗心力衰竭的疗效，益气扶正中药注射剂协同化疗治疗非小细胞肺癌的临床疗效等等，本调查也在某种程度上支持了这一论点，相比安全性，药学从业者更认可中药注射剂的有效性，不同学历、不同工作年限以及是否在医院工作均有约2/3的从业者认可中药注射剂的疗效。 中药注射剂既不是传统意义上的中药，又不同于相对单一组分或成分的化学药，其有效成分的非单一性导致了提取纯化的难度，杂质及含量标准相对不易控制。不仅如此，在中国，中药注射剂品种分类与归类依据不明确，有的按中药管理(批准文号“国药准字Ｚ”)，有的按化学药管理(批准文号“国药准字Ｈ”，如炎琥宁注射液、穿琥宁注射液、川芎嗪注射液、细辛脑注射液等)，品种分类较为混乱，批准文号及生产厂家较多。若以“国药准字Ｚ”为分类依据，截至2013年年底，上市中药注射剂通用名称共134个，涉及923个批准文号，216个生产厂家；给药途径有肌肉注射、静脉滴注、静脉推注、特殊方式、皮下注射、穴位注射及腱鞘注射等，其中单一给药方式有94个品种，混合给药方式40个品种 [ 19 ] 。如此混乱的批准文号、分类方法、不易质量控制的多组分以及复杂的给药方式，也给药品的安全使用带来了隐患。中药注射剂，特别是早期批准上市的以中药为原料生产的中药注射剂，安全性、有效性基础研究薄弱，部分生产企业偷工减料、使用假劣原料、擅自改变生产工艺，严重影响了药品的安全性。除此之外，还有些安全问题是使用不当造成的，比如有的注射液功效上写着“清热解毒”医生在临床使用的时候，把它当作治感冒病毒的药。实际上，中医讲的“毒”和西医的“病毒”两码事。由于药品本身的质量、临床前研究以及临床研究的不规范和局限性，再加上不合理地使用，中药注射剂致人死亡的事件时有发生 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] ，于是人们不得不关注制剂的安全性问题，近年也进行了一系列的系统研究 [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] 。杨洪军等 [ 20 ] 采用文献回顾性研究，共检索到文献2013篇，纳入1354篇，结果显示：中药注射剂的不良反应(ADR)或不良事件(ADE)常累及多器官/系统，其中尤以心血管系统、呼吸系统、皮肤及附件居多；引发ADR/ADE的主要以理血类功效的中药注射剂居多；临床表现以过敏反应最多，其中严重的ADR主要表现为过敏性休克。引发ADR/ADE的10种中药注射剂的原发病、溶剂、给药浓度合理率及配伍应用情况与说明书一致性普遍偏低，可见中药注射剂ADR/ADE较为严重，尤其是在不合理使用的情形下。马雁军等对中药注射剂使用知识进行了一次调查，结果发现相当一部分医师对中药注射剂缺乏必须的使用常识，尤其是对于溶媒问题的理解存在相当大的问题 [ 23 ] 。本研究发现，仅有34.6%的从业者认为中药注射剂是安全的，这可能与媒体不断曝光其不良事件以及药监部门不断完善修改中药注射剂的说明书有关。本研究的多因素分析同时得出，学历越高、工作年限长越倾向于认为中药注射剂不够安全，可能与高学历者更关注和追踪相关文献的阅读，以及工作年限长者在工作实践中亲身碰见的不良反应与安全性事件更多有关。 中药注射剂的发展经历了混乱、浮躁的过程，近年来，有关中药注射剂安全性问题成为制约中医药可持续发展的瓶颈。当问及“我国全面叫停或不许可中药注射剂上市销售”这一假设问题时，21.5%的从业倾向于叫停，尤其是本科及以上学历者的比例竟然高到近40%，与多因素分析的结果一致，这与是否认可此类产品的安全性具有较强的相关性，即高学历者由于不认可中药注射剂的安全性，因而也更希望叫停此类产品。尽管“叫停中药注射剂产品”有非理性的因素存在，但不可否认现有中药注射剂从基础研究、质量标准、临床效果评价验证、文献信息积累挖掘等方面确实存在一定的问题，亟待构建上市后和上市前的整体评价体系 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] 。所以，对于中药注射剂，该评价的一定要科学评价，该淘汰的一定要淘汰撤市，该使用的一定要合理使用。在评价、淘汰、使用中药注射剂时，一定回答清楚如下问题：1) 该中药注射剂是否可以上市？2) 该中药注射剂是否必须淘汰？3) 该未被淘汰的中药注射剂有效性到底如何？4) 该中药注射剂的主要不良反应是什么？若是过敏反应，该中药注射剂的过敏反应究竟是什么性质的反应？5) 该中药注射剂为什么容易发生不良反应？若是过敏反应，哪些人容易发生过敏或类过敏反应？6) 该中药注射剂使用时中应注意什么？适应症、使用剂量、使用方法、溶媒选择、合并用药是否适当？7) 如何预防该中药注射剂以过敏为代表的不良反应?只有这样，我们才能科学、客观、理性的认识、研发以及使用中药注射剂，还其本来面目，否则“叫停中药注射剂产品”的声音或许会越来越高。