DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 预备知识 G = ( V ( G ) ， E ( G ) ) 表示一个图；其中 V ( G ) 为 G 的顶点集， E ( G ) 为 G 的边集。 定义1 [ 4 ] ：设 G = ( V ( G ) ， E ( G ) ) 为一个图， | V ( G ) | 、 | E ( G ) | 和 k ( G ) 分别为 G 的顶点数、边数和连通分支数。令 r ( G ) = | V ( G ) | − k ( G ) ， n ( G ) = | E ( G ) | − r ( G ) = | E ( G ) | − | V ( G ) | + k ( G ) ， 分别称 r ( G ) 和 n ( G ) 为图 G 的秩和零度。 定义2 [ 4 ] ：令 G 为一个图， H 为图 G 的一个生成子图，则 G 的Tutte多项式可以定义为 T ( G ; x ， y ) = ∑ H ∈ G ( x − 1 ) r ( G ) − r ( H ) ( y − 1 ) n ( H ) ，其中 r ( H ) 和 n ( H ) 分别为 H 的秩和零度。 定义3 [ 5 ] ：图 G 的一个 λ 着色是指 λ 种颜色 1 ， 2 ， ⋯ ， λ 对 G 的各顶点的一个分配，且任意两个相邻的顶点都分配到不同的颜色；定义色多项式 P ( G ; λ ) 是图 G 的不同 λ − 着色的数目。 定义4 [ 3 ] ：平图 G 的一个 λ 面可着色是指 λ 种颜色 1 ， 2 ， ⋯ ， λ 对面的集合 F ( G ) 中元素的一种分配，使得有公共边的两个面的颜色不同；定义面色多项式 P * ( G ; λ ) 是图 G 的不同 λ 面可着色的数目。 定义5 [ 3 ] ：设 G = ( V ( G ) ， E ( G ) ) 是一个图， D 为 G 的任意一个定向， A 为一个Abelian加法群。若映射 f : D → A 满足：对于 G 中的任意顶点 v ，都有流进 v 的流量与流出 v 的流量相等，则称映射 f 为图 G 上的一个 A − 流。若对于任意弧 u v ∈ D ，有 f ( u v ) ≠ 0 ，则称 f 为一个处处非零的 A − 流。若 A 为一个 λ 阶群，图 G 中处处非零的 A − 流的数目是关于 λ 的一个多项式，这个多项式称为 G 的流多项式，记为 F ( G ; λ ) 。 定义6 [ 5 ] ：给出平图 G ，可以定义另一个图 G * 如下：对于 G 的每个面 f 都有 G * 的顶点 v * 与之对应； G * 中顶点 v * 和 u * 由边 e * 连接，当且仅当 G 中与顶点 v * 和 u * 对应的面 f 和 g 被 e 分隔。图 G * 称为 G 的对偶图。 引理1 [ 6 ] ：设 G ( V ( G ) ， E ( G ) ) 是一个图，则 F ( G ; λ ) = ( − 1 ) − | V ( G ) | + | E ( G ) | + k ( G ) T ( G ; 0 ， 1 − λ ) 其中 | V ( G ) | 、 | E ( G ) | 、 k ( G ) 分别是 G 的顶点数、边数和连通分支的个数。 引理2 [ 3 ] ：若图 G 为平面图，则 F ( G ; λ ) = P ( G * ; λ ) λ 。
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user: 4. Farey图的对偶图的色多项式和流多项式 定理4：Farey图 G n ( n ≥ 1 ) 的对偶图 G n * 点色多项式为 P ( G n * ; λ ) = λ ( λ − 1 ) ∏ i = 1 n − 1 ( b i 2 ( n − 1 − i ) ) 2 其中 b 0 = 1 ，且 n ≥ 2 时， b n = 2 − λ − ( 1 − λ b n − 1 ) 2 ，初始值 b 1 = 2 − λ 。 证明：由对偶图的定义可知 P * ( G n ; λ ) = P ( G n * ; λ ) ，又因为定理3，此定理得证。 定理5：Farey图 G n ( n ≥ 1 ) 的对偶图 G n * 的面色多项式为 P * ( G n * ; λ ) = λ ( λ − 1 ) ( λ − 2 ) 2 n − 1 。 (20) 证明：由对偶图的定义可知， G n 的对偶图 G n * ，和 G n * 的对偶图 ( G n * ) * 存在以下关系式， P * ( G n * ; λ ) = P ( ( G n * ) * ; λ ) ， (18) 又因为 G n 是连通图，所以 ( G * ) * ≅ G ， 故 P * ( G n * ; λ ) = P ( G n ; λ ) ， (19) 又因为定理1，此定理得证。 定理6：Farey图 G n ( n ≥ 1 ) 的对偶图 G n * 的流多项式为 F ( G n * ; λ ) = ( 1 − λ ) ( 2 − λ ) 2 n − 1 证明：由引理2得， F ( G n * ; λ ) = P ( ( G n * ) * ; λ ) λ 。又因为式子(19)、(18)、(20) 所以定理得证。
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user: 摘 要 伴随着经济的发展，环境损害的累积问题已经成为中国社会亟待解决的问题之一，不论国内外都对这一问题有着自己的探索。通过对于国内外已有关于环境污染损害赔偿的分析，提出了针对贵州省这一经济欠发达以及环境易受损害地区的环境污染赔偿问题的解决方案，即通过设立损害赔偿基金这一经济模式来解决环境损害所带来的一系列相关问题。 关键词 :欠发达地区，生态损害赔偿，基金制度 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 自改革开放以来，我国国民经济有了长足的发展，已经成为世界第二大经济体，但是正如其它发达国家所经历的那样，随着经济的增长，不可避免的造成了较大程度的环境污染，尤其是在高速发展一定阶段后，环境污染的累积结果越发明显 [ 1 ]，因此建立相适应的环境风险经济制度是中国社会亟待研究和解决的问题。
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user: 2. 生态损害赔偿基金制度的国内外实践 1、国外相关实践 1) 日本的公害补偿基金 公害补偿基金是由政府筹集主要资金，在受害者通过其他救济方式无法弥补自身损害时，由基金予以补偿的方式 [ 2 ] 。该制度以“污染者负担”为原则，以民事赔偿责任为基础，属于民事损害赔偿体系中的一环，具有高度的辅助性与补充性。当污染者无法确定，或者污染者虽然明确但是却无力承担赔偿且没有投保；再或者污染者虽然投保但保险金不足以弥补损失的情况下，公害补偿制度就会发挥其作用。 2) 美国环保超级基金 超级基金主要用于治理全国范围内的闲置不用或被抛弃的危险废物处理场，并对危险物品泄漏做出紧急反应 [ 3 ] 。该法案授权美国环保局(EPA)敦促各个责任方进行清理，指定只要渗漏到环境中去就可能对公众健康、福利和环境造成“实质性危害”的物质为“危险性物质”。当事人不管有无过错，任何一方均有承担全部清理费用的义务。清理行动可以分为：清理措施和补救措施。清理措施是指对立即危害人类健康和环境的污染地的治理，通常为短期行动；补救措施通常是长期、耗资巨大的项目，旨在永久清理该地区。 3) 全球环境基金 全球环境基金是世界上最大的环保基金，是联合国发起建立的国际环境金融机构，由世界银行、联合国开发计划署和联合国环境规划署管理。该基金主要是以赠款或其他形式的优惠资助，为发展中国家或者部分经济转型国家提供资金支持，主要支持在生物多样性、气候变化、化学品、国际水域、土地退化、可持续森林管理及减少毁林及由森林退化带来的温室气体排放、臭氧层损耗等重点领域开展环保活动。 2、国内的制度现状 近年来，随着我国经济的不断增长，长期积压的环境问题开始呈现井喷之势。2016年4月，国务院批准在吉林、江苏、山东、湖南、重庆、贵州、云南7省市开展生态环境损害赔偿制度改革试点，授权试点省市政府作为本行政区域内生态环境损害赔偿权利人。2016年8月30日，习近平总书记主持召开中央全面深化改革领导小组第二十七次会议，审议通过了《关于在部分省份开展生态环境损害赔偿制度改革试点的报告》。会议同意在吉林、江苏、山东、湖南、重庆、贵州、云南7省市开展生态环境损害赔偿制度改革试点。 7省市在各自的实施方案中均提出了探索生态环境损害赔偿资金管理的相应措施。重庆、贵州、云南3省市拟推进建立生态环境损害赔偿资金制度。吉林、湖南、重庆、云南4省市提出建立生态环境修复保证金制度或生态环境损害责任保险制度。在这些省份中，绍兴市是出台生态环境损害赔偿资金管理办法最早的地区，早在2015年就已经出台了相关的政策。其次是泰州市，在2016年印发相关的管理办法，最后是山东省，于2017年出台相关的管理办法。江苏省是全国生态环境损害赔偿试点工作中开展工作较早的省份，所以绍兴市和泰州市出台制度相应的资金管理办法在全国范围内都是较早的。三地制度区别如表1所示。 Table 1 Differences in management methods for compensation for ecological environmental damages in the three place 绍兴市 泰州市 山东省 法案级别 市级 市级 省级 资金来源 含政府财政拨款和政府补助 一般来源 一般来源 资金使用范围 含生态环境保护费用 一般用途 一般用途 资金拨付方 市环保局 市财政局 省财政厅 资金管理模式 “专账专户” “收支两条线” 磋商赔偿资金：环保部门 法院判决资金：法院执行 资金监管部门 市环保局和市财政厅 市审计局 省财政厅 表1. 三地生态环境损害赔偿资金管理办法差别
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user: 3. 生态损害赔偿基金制度的相关理论问题 1、法律基础 我国出台的环境污染防治的专项法中规定了赔偿责任的相关事项。诸如《水污染防治法》、《固体废物污染环境防治法》都规定了受到损害的当事人，有权要求排污方排除危害和赔偿损失，如果存在赔偿责任、赔偿金额上的纠纷，可通过调节或诉讼的方式进行解决。针对环境污染责任，《侵权责任法》第八章规定，因污染环境造成损害的，污染者应当承担侵权责任。上述法律主要侧重于规范因污染环境而导致人身、财产损失的环境侵权行为，对受损环境的修复并没有明确的规定。 2008年，环境保护部宣布了《对于增强土壤污染防治工作的意见》(环领[ 2008 ]48号)，对土壤污染方面的善后治理进行了规定，“造成污染的单位已经终起，或者因为历史等本果确切不能断定造成污染的单位或集体的，被污染的土壤或者天上水，由有关政府依法负责修复和治理；该单位享有的土地使用权依法转让的，由土地使用权受让人负责建复和治理。有关应事人另有约定的，从其商定；但是不得罢黜当事人的污染防治责任”。2014年10月，环境保护部环境规划院发布《环境损害鉴定评估推荐方法(第II版)》，就生态环境损害鉴定评估方法作出了重点修订。2015年的《最高人民法院关于审理环境民事公益诉讼案件适用法律若干问题的解释》和《最高人民法院关于审理环境侵权责任纠纷案件适用法律若干问题的解释》，均允许原告诉请被告承担生态环境修复费用；同年12月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《生态环境损害赔偿制度改革试点方案》，方案中提出“环境有价，损害担责”的环境保护原则，强调要通过试点工作逐步明确生态环境损害赔偿范围、责任主体、索赔主体和损害赔偿解决途径等，形成相应的鉴定评估管理与技术体系、资金保障及运行机制，探索建立生态环境损害的修复和赔偿制度。 部分省市也制定了环境保护基金的地方法规，多是依据国务院于1988年发布的《污染源治理专项基金有偿使用暂行办法》(以下简称《暂行办法》)而制定，如《福建省污染源治理专项基金有偿使用实施办法》、《四川省污染源治理专项基金有偿使用实施办法》、《北京市污染源治理专项基金有偿使用实施办法》、《沈阳市环境保护基金管理办法》等，但从基金使用范围中可以看出，这些地方法规并不是针对生态环境损害赔偿而建立，而是将一定比例的超标排污费纳入基金，为符合条件的企业提供贷款服务，从而进行污染源的治理。《暂行办法》已于2003年废止，有些省市如山西、辽宁、济南等省市的相关规定随之废止，目前仍在施行的这些地方法规是否具备现实意义仍有待考量。 现行的相关法律法规及地方规章制度对于生态环境损害的修复、对受害人的补偿起到了积极作用，但是仍存在着适用范围有限、追责不明确、滞后性严重等缺陷。综上所述，我国尚未建立起统一的生态环境损害赔偿基金制度 [ 4 ] 。 2、基金性质 1) 完善社会主义市场经济制度举措 实行生态环境损害赔偿基金制度，确保制度规定内的每一项污染正确追责，确保由污染者承担环境污染带来的严重后果，确保环境损害受害者得到相应的补偿，并使过程与结果透明化。利用基金形式，发挥社会主义市场经济制度的特长，实现公平、公正、公开的资源配置，有利于社会主义市场经济的健康发展，充分体现了社会主义市场经济机制在生态环境损害防控与治理方面的重要作用。 2) 专项资金管理制度 生态环境损害赔偿资金具有明确的地域性与使用范围特征，是针对“专人”征收，有“专门标准”，专项用于省域范围内的生态环境损害修复、应急处置、支持环境公益诉讼活动及调查取证、评估鉴定等方面的资金，用作支付这些活动合理费用 [ 5 ] 。通过规范赔偿资金的管理，对受损的生态环境进行修复，或者以货币形式进行替代修复，从而对受损的生态环境进行救济，及时遏制环境恶化，防止污染进一步扩散，破解“企业污染、群众受害、政府买单”的难题。 3) 增强生态环境保护工作公益性举措 生态环境损害赔偿基金制度的公益性正是由生态环境的公共物品特性决定的，不以盈利为目的，以遏制无序、高能效、重污染的经济发展冲突为手段，践行“宁要绿水青山，也要金山银山”的生态文明理念，保障人民群众拥有的高质量生活环境与经济社会具有可持续发展动力作为根本目标，体现出对社会公众利益的尊重和保护。 4) 优化生态环境保护社会化参与机制 生态环境损害赔偿基金制度中的责任社会化主要体现在三个方面，分别是资金承担责任、管理责任和监督责任 [ 6 ] 。资金承担责任社会化是由基金筹集来源多样决定的，在发生生态环境损害后的基金拨付使用过程中，承担责任的不仅仅是损害责任人，也有其他社会成员，包括具有社会公益心的捐赠人士，排污费或环境保护税的缴纳企业。管理责任的社会化体现在基金会的运行依赖于各个政府部门，共同承担起基金会的管理责任，从而构建多个机构和相关方共同参与生态环境污染防治与修复的有利格局。监督责任的社会化体现在公众参与对基金使用、落实状况的外部监督。
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user: 4. 贵州省生态损害赔偿基金制度的构建 自成为国家首批生态文明试验区以来，贵州用改革的力度突破生态体制障碍，从污染第三方治理到跨区域生态补偿，从自然资源资产责任审计到启动生态环境损害赔偿试点，多层次、全方位推开生态文明改革。针对环保领域打击力量弱的情况，在全国率先建立了公、检、法、司配套的环保执法司法体系；针对环境污染处罚成本低的情况，全力推进生态公益诉讼。针对生态环境损害频发、修复资金压力过大的情况，开展生态环境损害赔偿试点工作。 贵州省地处我国西南岩溶石山区，具有自然环境的梯度性和复杂性以及生态环境的贫瘠性和脆弱性，具体体现在喀斯特山区环境下土壤系统的贫瘠性、脆弱性、地表水的贫乏性、植被的脆弱性以及水污染问题的特殊性等多种问题。经济总体处于一个经济欠发达、欠开发的状态，贵州省特殊的地理条件，使经济发展水平的空间分异表现出了整体水平低，区域经济空间分异明显，经济发达地区的数量少，经济落后区域的点多面广，落后地区的比重大，经济发展与生态环境保护的矛盾与冲突较为剧烈等特点。因此在基金会的管理中，进一步构建基金申请和内部审核机制、基金使用绩效审计机制、基金使用公开机制，加强生态环境损害赔偿基金管理，确保进入基金的资金用于帮助修复和治理生态环境和自然资源。 另一方面，在生态环境损害赔偿基金制度的构建过程中应考虑到自然生态环境与经济状况叠加条件下，各类资源尤其是矿产资源的开发模式对于环境的影响，关注从事矿场资源开发的各类企业运行情况，建立相关的风险预防与防范机制，完善基金资金的获取等制度，避免出现企业在损害发生后“一走了之”，将补偿责任转嫁给社会和政府。 1、基金制度的目标与功能 生态环境损害赔偿基金是一种接受多种来源资金形成基金，再通过专款专用的方式，把资金用于生态环境修复的特殊金融工具 [ 7 ] 。生态环境损害赔偿基金制度就是通过立法形式来规范损害赔偿基金的运行，以确保赔偿资金落实到生态治理用途，及时治理和修复受损环境到没有破坏之前的状态。 1) 拓展补偿资金来源 当前，对环境损害责任人的追责主要追究其环境污染侵权责任，赔偿范围限于对环境损害受害人的人身、财产赔偿，尚未建立着眼于生态修复的法律制度，没有对环境损害修复进行整体规划，缺乏修复资金来源、使用程序等规定，给政府的生态修复工作带来了很大压力，也很难限制企业的污染物处置行为。生态损害赔偿基金制度可以弥补这一空白，规定基金来源，为受损环境的治理、修复提供资金，明确基金使用范围，建立基金使用绩效审计机制，确保基金合规合理使用，从而凝聚社会力量积极参与生态文明建设。 2) 加大资金使用透明度 从环境公益诉讼或者磋商的提出开始，到生态修复项目完成为止，基金的使用贯穿于生态损害赔偿的各个环节，资金流向须公开透明 [ 8 ] 。当前，生态赔偿资金使用缺乏统一的管理机构，导致生态环境损害赔偿资金进入了一个封闭的环境中，资金使用情况没有对外公布，也很难查询到相关具体的信息，资金的用途、去向、使用情况都不被公众所知，无法进行查询与监督，不利于生态环境的治理和修复。建立基金使用公开机制，做到信息透明、运行规范、公众参与、富有公信。 3) 提升资金使用效率 生态环境损害赔偿基金的适用不同于现行规定的环境侵权责任和环境公益诉讼，它不需要以责任主体的明确为前提，也不需要耗费时间按照规定诉讼程序提出诉讼。通过建立基金申请和内部审核机制，只要符合申请条件，经过申请程序，得到基金会的内部审核许可就可以获得基金的发放，具有高经济效率性，能够获得足够资金，及时有效地进行应急处置及后续生态修复，防治生态损害的进一步扩散。 2、基金的构建原则 基于山东、绍兴、台州等省市实践经验和《专项资金管理办法》的相关规定，结合贵州省生态环境损害实践，引入生态环境损害赔偿基金制度应在获取、管理、拨付、使用、监督方面遵循以下原则。 第一，在基金的管理方面，应当遵循规范运作、绩效管理原则。基金的设立、申报、分配、执行、绩效评价等各个环节，要严格按照规定的管理程序和方法运作；建立基金绩效审计机制，各个环节应与绩效评价挂钩，保证基金的经济效益和社会效益。 第二，在基金资金的募集与获取方面，应当遵循积极拓展、科学决策、公平和对等、公开和公正原则。允许通过多样化的途径与方式来为基金筹集资金。资金的获取还需公开和公正，以接受社会监督，并发挥好补偿工作对生产经营企业提高生态环境保护意识的影响力。 第三，在基金使用方面，应当遵循专账存储、专款专用、公开透明原则。基金会建立基金会账户，对户内资金进行统一收集与拨付；要严格执行基金的使用计划，确保基金落实到生态治理和修复及相关用途，不可做他用；完善基金申请与内部审核机制、基金使用公开机制，保证基金使用的公开、公正、透明。 第四，在基金拨付方面，应当遵循保证重点、兼顾一般、轻重缓急原则。根据生态环境损害的严重程度、可修复程度和修复方案预计时间及效果，合理安排修复工作，使有限的基金发挥最大的效益。 第五，在基金的监督方面，应遵循跟踪问效、全面监督原则，确保有责可问、基金安全、高效使用。 3、基金的适用范围 贵州省在开展生态环境损害改革试点工作中，也通过具体案例推动了生态环境损害赔偿试点工作任务取得突破。诸如，中化开磷息烽大鹰田违法倾倒废渣一案就是贵州省通过积极磋商成功解决的首例生态环境损害赔偿案件，是典型的贵州方案。就此，通过梳理贵州省生态环境损害典型案例解决办法的各环节，结合考虑国外基金实践、国内试点省份的相关探索，规定贵州省的基金适用范围如下表2。 Table 2 Scope of application of Guizhou ecological damage compensation fun 使用用途 具体内容 损害发生 防止污染进一步扩大的应急处置费用 消除重大环境污染事件影响 损害鉴定 生态环境损害评估鉴定费用 赔偿磋商 律师主持、参与费用 专业人员参与费用 生态修复 综合整治费用、恢复工程费用、环境监测费用 对于不能修复的生态损害，替代修复的货币形式 修复评估 制定修复计划、修复过程监督、修复结果评估费用 办案费用 案件诉讼、取证等费用 表2. 贵州省生态损害赔偿基金适用范围 在所有费用中，生态恢复占据的比重应为最大，其他费用都属于辅助费用。与其他省市相比，办公费用应作为贵州省基金的特殊使用范围。办案费用主要适用于通过环境公益诉讼解决的生态环境损害赔偿案例，即办理此类案件所需费用，如相关主体提起公益诉讼所需要支出的费用、调查取证的费用、评估鉴定费用、律师费用等。与其他试点省份不同，贵州省生态环境保护基金会是作为一个独立机构，没有被纳入政府财政预算，缺乏稳定的运行经费来源，须根据职责与权益对应的原则，将基金会与办公相关的费用，如人员工资、办公费用、科研费用、宣传和教育费用等，列入基金使用范围。
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user: 5. 保障措施 生态环境损害赔偿基金制度是我国生态环境治理体系的重要基础性制度，能够在损害赔偿有效追责的基础上，为实施重要生态系统治理和修复重大工程，优化生态安全屏障体系工作提供资金支持，有利于提升生态系统质量和稳定性。因此，要结合生态文明建设的要求和规律，巩固基金制度的运行、管理和监督过程，采取相关措施以保障基金制度的顺利实施。 1) 通过内外部的驱动因素共同保障制度的实施 生态损害赔偿基金制度内部驱动要素主要是制度弹性化要求，常态化要求及创新性要求。损害赔偿基金制度弹性化要求指的是通过灵活调整，来提高制度的普遍适用性和现实可行性。损害赔偿基金制度的常态化是制度建立希望达成的目标，要将基金制度引入到纳入到加快生态文明体制改革、推进治理能力和治理体系现代化的新常态中。损害赔偿基金制度创新性要求指的是通过创新设计，在责任追究的基础上转换责任执行方式，如通过分期赔偿、以环保技术改造费用抵扣赔偿、替代修复等多样化执行方式承担赔偿责任。 外部驱动生态损害赔偿基金制度的顺利实施的因素包括生态现状、生态诉求和社会制度 [ 9 ] 。在客观认识贵州省生态状况的基础上，准确抓住生态治理和修复工作的重点。其次要拓宽社会公众参与监督的范围和形式，有效满足公众的生态诉求；最后，要认识到损害赔偿基金不是一个独立的制度，它的每项规定与其他各项制度都息息相关，因此外部驱动基金制度的实施，要细化其配套制度，如健全生态环境损害鉴定评估制度，为损害赔偿金的确定提供科学依据等。 2) 完善风险控制机制 对于风险进行测度、预警和防范是科学投资的前提和关键。在使用生态损害赔偿基金进行投资时，要坚持审慎原则，采取和研究先进的风险计量与评估技术、工具，构建完善的预警指标体系，设立确定的预警机制，由基金内部设立的风险控制部门实施监控并制定相对应的防范措施，积极预防各种风险。并定期对投资风险进行评估，确保风险被控制在合理的范围内。 3) 完善信息披露制度 由于生态损害赔偿基金的特殊性、规模大、影响力强，容易引发不必要的猜测，因此完善信息披露制度，增加基金透明度是十分必要的。对于信息披露的要求，考虑到监管和运作两方面情况，宜实行有限披露原则，保持适当透明度。另一方面，鼓励公众参与，积极创新公众参与方式，邀请相关专家、利益相关公民、法人代表及其他环保组织参加生态环境修复及赔偿活动，并依法公开损害调查、鉴定评估、赔偿、诉讼文书、结果报告等相关信息，保障知情权。
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user: 摘 要 目的：探究上市药品的稳定性数据桥接问题。方法：基于质量源于设计的理念，根据药品注册管理法规及指导原则，对药品上市前后稳定性数据桥接、上市药品变更事项的稳定性数据桥接的条件及过程进行分析评估。结果：探究出上市药品稳定性数据桥接条件及适用情形，以规范稳定性数据评价与桥接。结论：稳定性试验数据桥接是综合评估过程。 关键词 :药品，稳定性试验，有效期，数据桥接 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 药品的稳定性是指保持其物理、化学、生物学和微生物学性质的能力，是药品重要的质量属性。稳定性研究是药品质量控制研究的主要内容之一，与药品质量研究和质量标准的建立紧密相关。稳定性研究具有阶段性特点，贯穿整个药品生命周期，一般始于药品的临床前研究，在药品临床研究期间和上市后还应继续进行稳定性相关研究。稳定性研究的数据是建立药品有效期和原辅料复验期，以及药品生产、包装、贮存、运输条件确定的重要依据 [ 1 ] [ 2 ] 。药品稳定性数据的获得，需要进行药品的稳定性试验及相关研究，探索药品特性或药品质量特性在不同环境因素或环境条件下(温度、湿度、光线)下随时间变化的规律。 桥接(bridging)在《辞海》中的定义为：植物枝接方法之一。刮除并削平主干或骨干枝的受伤与腐烂部分；另剪成与伤口等长的接穗，两端削成楔形，插接于枝、干伤口两端之韧皮部。其形似桥而得名。愈合成活后，损坏部分逐渐被填充完好。具有修补创伤和恢复树势的作用。可以广义的理解为通过某种方式跨越空间(或时间)上的障碍，使之连为一体。ICH对桥接研究(bridging study)的定义为在新地区进行研究以提供新地区药效学和/或有效性、安全性、剂量和给药方案的临床资料，使得国外的临床资料能延用到新地区人群 [ 3 ] 。对药物疗效的桥接研究将给新地区的人群提供另加的药动学资料。当不需桥接研究提供临床疗效的资料时，在新地区进行的药动学研究即可看做是桥接研究 [ 4 ] 。稳定性数据的桥接是研究上市药品的稳定性数据，属于上市药品的变更研究，通过一定的研究评估桥接原研或原药品的有效期，以求证与原研或原药品稳定性数据基本一致。 由于稳定性试验时间长，影响因素多，大多涉及数据桥接评价问题，因而探究药品稳定性试验数据桥接及其条件，具有积极的现实意义。
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user: 2. 药品上市前后的稳定性数据桥接 药品上市前经筛选、成药性研究，以及按药品注册有关规定进行了系统的药学、非临床安全性、临床有效性及安全性研究与评价获准上市。获得了药品有效性、安全性和质量可控性的科学数据，包括药品的稳定性数据。仿制药品实质上是桥接原研上市药品的有效性、安全性数据。药品注册资料是药品生产、包装、贮存、运输、销售、使用的科学数据依据，也是上市药品桥接的数据基础和前提条件。 稳定性数据桥接必须以充分认识和理解药品的理化性质、生物学特性，以及质量属性为基础。特别是随时间变化易受温度、湿度、光线等因素影响的质量指标，如性状、水分、含量、降解杂质等。当然充分揭示了药品稳定属性，选择适宜的药品包装材料，可有效避免其不利因素，确保药品货架期的质量稳定可控 [ 5 ] 。
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user: 3. 上市药品变更事项的稳定性数据桥接 随着科学技术进步和社会发展，上市药品需要持续改进和完善其质量数据，也就是提高药品生产效率和质量，降低生产销售成本、改进药品使用的便利性和合理性，实现其经济效益和社会效益。当然涉及药品生产工艺、设备、厂房等生产条件的变更，以及原辅料、包装材料和药品质量标准的变更，直接或间接影响其药品稳定性数据。 在《药品注册管理办法》附件四药品补充申请注册事项及申报资料要求中，涉及技术转移的事项如持有新药证书的药品生产企业申请该药品的批准文号、新药的技术转让或药品生产技术转让、国内药品生产企业内部改变药品生产场地存在药品稳定性数据桥接问题；涉及影响药品质量的变更事项如变更药品规格、变更药品处方中已有药用要求的辅料、改变影响药品质量的生产工艺、修改药品注册标准、替代或减去国家药品标准处方中的毒性药材或处于濒危状态的药材、变更直接接触药品的包装材料或者容器、改变国内生产药品的有效期等可能存在部分稳定性数据桥接问题；改变生产药品制剂的原料药产地可能会影响药品质量，目前是直接桥接原稳定性数据。 3.1. 药品技术转移稳定性数据桥接 新药的技术转让或药品生产技术转让、国内药品生产企业内部改变药品生产场地，核心是技术转移，即生产技术由原场地转移至新场地。技术转移涉及厂房设施、设备、人员的改变，甚至质量体系的调整。为了使新场地生产的药品质量与原场地一致，需要对新场地的厂房设施、设备进行验证与确认，分析检验方法转移的验证与确认。经验证确认符合接受要求的，可以数据桥接。具体到品种，稳定性数据桥接的条件原辅料的质量等级一致，生产商可以不同；生产设备可以不同，但工作原理相同；生产规模(批量)一致或在原生产场地批量的1/10~10倍之间；生产工艺及关键工艺参数基本一致；药包材的质量等级一致，生产商可以不同；适用的质量标准相同；分析检验方法转移的验证与确认符合要求。满足上述条件，该药品的稳定性数据可以桥接，即原料药适用原复验期或制剂适用原药品有效期。 3.2. 原辅料和药包材来源改变稳定性数据桥接 药品上市生产销售过程中，受市场等多种因素原因，改变原辅料和药包材供应商(生产商)时常发生，在供应商审计及品种适应性相关试验和分析评估中，需特别关注多组分抗生素(如庆大霉素、乙酰螺旋霉素、制霉素、麦白霉素等)、多晶型原料药(氟氯西林钠、吲哚美辛、尼莫地平、西咪替丁、盐酸金霉素、氯霉素棕榈酸酯、氯磺丙脲、西地那非等) [ 6 ] [ 7 ] 、关键药用辅料(如吐温-80、β-环糊精等)和药包材的密封性、遮光性、相容性等对药品质量的影响。通过评估，对药品质量无显著性影响，稳定性数据可桥接，即原料药适用原复验期或制剂适用原药品有效期。 3.3. 影响药品质量的变更事项的数据桥接 影响药品质量的变更事项包括变更药品规格、变更药品处方中已有药用要求的辅料、改变影响药品质量的生产工艺、修改药品注册标准、替代或减去国家药品标准处方中的毒性药材或处于濒危状态的药材、变更直接接触药品的包装材料或者容器等，此类变更一般涉及药品的处方、工艺、标准、包材等发生变更，影响药品的物理、化学、生物学和微生物学性质，除变更药品规格、修改药品注册标准事项处方各成分比例相同，仅是片重、装量的改变或仅是标准检测方法的改变，稳定性数据可以桥接，其余事项稳定性数据一般不可以桥接。但原稳定性数据如影响因素试验数据可为稳定性试验方案设计和优化的重要参考。 3.4. 改变国内生产药品的有效期的数据桥接 变更药品的有效期包括缩短和延长有效期，一般是延长药品有效期。缩短药品有效期一般是在销售、使用环节时常收到投诉、退货，以及抽样检验不合格等信息，促使缩短其有效期，实质是原稳定性数据不可靠或不支持其货架期的稳定。而延长药品有效期变更一般是在市场上取得同品种比较优势或原有效期太短不满足市场要求为动因，需要留样观察数据或长期稳定性试验数据支撑。 由于留样观察或长期稳定性试验时间长，变化因素多，数据可靠性要求高，如需要短时间或直接采用原药品稳定性数据，就涉及较多数据评估和桥接问题。 3.4.1. 原药品注册资料稳定性数据 原注册资料稳定性数据，包括影响因素试验数据、加速试验数据和长期稳定性试验数据，以及前期的稳定性试验数据。在制订长期稳定性试验方案时，原注册资料稳定性数据可以引用或作为重要参考，以优化考察指标及试验条件。 3.4.2. 稳定性试验样品 上市药品变更有效期的试验样品原则上为商业化规模生产的样品，新药仿制药上市前或变更生产场地前的样品是否可以桥接，需满足处方工艺参数基本一致，生产设备工作原理相同和生产批量在1/10~10倍之间，经充分评估后，可以作为稳定性试验的样品。 3.4.3. 稳定性试验条件和考察项目的桥接 稳定性试验条件需要综合评估后设定。一般依据影响因素试验数据以及药品生产销售的地理位置，包材等 [ 8 ] [ 9 ] 。必要时，稳定性试验需要设定一些剧烈或强烈条件进行挑战性试验。如疫苗对温度敏感，一般需要冷蔵储运，但要试验得到脱离冷蔵条件，保持效力的非正常恶劣条件及耐受时间，因在运输使用过程中，必定有脱离冷蔵条件时机发生。稳定性试验条件设定后原则上不得改变，如特殊原因需要改变，则强烈或剧烈的试验条件桥接温和的试验条件，反之则不可桥接。 稳定性试验考察项目一般考察药品随时间变化易受温度、湿度、光线等因素影响的质量指标，不变化或不易变化的质量指标如成分鉴别，可不列入考察项目。稳定性试验考察指标多的桥接考察指标少的，即包含关系，反之则不可桥接。 3.4.4. 稳定性试验过程的数据桥接 由于稳定性试验时间长，试验过程中易出现试验场所、设备仪器、人员变化，以及药品标准适用变化等。为确保获得数据的可靠性，试验过程中的变化应处于受控状态，并评估对试验数据的影响。试验场所搬迁涉及试验样品存放条件、测试仪器及环境的变化以及人员的变化；试验过程中也存在测试仪器的更新及人员变化。试验场所搬迁过程中，药物稳定性试验箱断电运输，样品搬运等致样品脱离试验设置环境条件，需要评估对样品的影响，特别是对试验环境改变敏感的药品；测试仪器的搬迁或更新需要对测试仪器进行验证和分析方法转移验证确认；试验人员变化需对人员进行能力评估及测试误差比对等；这类情况经评估对数据影响不显著，可以进行数据桥接。 药品标准适用变化本身不影响样品质量，但测试成分及方法的改变会对试验数据产生重大改变，特别是药品标准质控水平低的品种，一般不进行数据桥接，测试成分未变方法改变经验证评估，可进行数据桥接；无菌及微生物检测方法的改变，仅改变了方法的灵敏度和准确性，且可以首次和末次取样时间点进行检测，一般可进行方法验证比较评估，进行数据桥接。 取样检测时间点数据桥接，稳定性试验研究随时间变化的规律，各取样检测时间点非常重要，实际上由于人员出差、设备仪器维护、工作安排等因素，按理论时间点取样检测可能不完全做到，但应在理论时间点左右一周内取样检测，确保试验数据的可比性。
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user: 4. 讨论 稳定性试验数据桥接其实质是综合评估，其目的是通过试验分析和评估，适用原药品稳定性数据，或数据具有等同性和可比性。其意义在于优化上市药品稳定性试验设计，减少试验项目和缩短试验时间，控制试验过程风险和数据偏离，提高稳定性数据可靠性。稳定性试验研究就是要充分揭示药品的稳定性质量数据及变化规律，获得的数据需确保数据的真实性和可靠性，在充分认识和理解药品质量属性的基础上，才可能考虑稳定性数据桥接，否则成了无本之源。稳定性试验数据桥接实际是数据分析评估，不断揭示药品稳定性质量属性的过程。稳定性试验各类数据桥接需综合评估数据的来源及其影响因素，适时适当的引用或桥接，方能起到事半功倍的效果。
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user: 摘 要 目的：比较成年脑外伤大鼠造模后，在不同时间给予EPO治疗，对大鼠认知功能和神经可塑性的影响。方法：选取3个月龄的健康雄性成年SD大鼠，利用CCI方法制作双侧前额叶重度损伤模型，分为干预组及对照组。干预组又分为3个亚组，分别在造模后1周、2周、3周进行EPO腹腔内注射治疗。造模4周后进行Morris水迷宫测试，最后取海马组织病理进行免疫组化染色，检测GAP-43、SYN含量。结果：1周或2周开始治疗组的空间学习和记忆能力改善最为明显，和对照组相比均达到了显著性水平；而3周开始治疗组的认知功能改善和对照组相比均未达到显著性水平。在相同的治疗剂量(5000 U/kg)和疗程(连续3天)下，三个治疗组海马的GAP-43和SYN表达水平均较对照组有显著性差异(P < 0.05)，尤其是2周开始治疗组的GAP-43和SYN表达水平最高。结论：不管治疗开始的时间早或晚(伤后1至3周)，EPO治疗对神经可塑性都具有一定的促进作用，但是EPO的开始治疗时间对于改善脑外伤后认知功能障碍的疗效存在一定的影响，造模后1周至2周开始的疗效可能更好。 关键词 :促红细胞生成素，脑外伤，控制性皮层撞击，认知功能，神经可塑性 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 脑外伤具有很高的发病率、致残率和死亡率，其中认知障碍严重影响患者的预后和生存质量 [ 1 ] 。目前对脑外伤后认知障碍的药物治疗尚明确的循证医学证据 [ 2 ] 。研究证实，促红细胞生成素(erythropoietin， EPO)具有一定的神经保护和促进神经修复功能，在脑瘫、缺血性脑血管病、脑外伤、老年性痴呆、癌症放疗后脑损伤等有基础或临床的研究报道 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。针对EPO治疗对脑外伤后认知障碍的影响，有研究通过大鼠模型探索了其用药剂量和疗效的关系，并通过测量病灶体积和神经元丢失的数量探索其可能机制 [ 8 ] 。但尚缺乏不同给药时间对疗效影响的研究，也缺乏针对神经递质相关的神经可塑性变化的机制研究。 本研究以成年雄性SD大鼠为研究对象，采用控制性皮层损伤(controlled cortical impact， CCI)方法制作双侧额叶正中皮质重度脑外伤模型，然后对大鼠模型进行不同时间点的EPO干预治疗，通过Morris水迷宫实验对比各组大鼠知功能障碍的改变，观察相关脑组织的神经细胞数及神经递质的变化，综合分析EPO治疗对脑外伤后认知功能的疗效差异以及作用机制。
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user: 2. 材料和方法 2.1. 实验对象 所有程序均符合中国首都医科大学动物福利准则，并经首都医科大学动物保护与使用委员会批准。选取3月龄、体重(275 ± 25) g的健康清洁级雄性SD大鼠(购于中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心) 40只，随机分为对照组和三个治疗亚组(各10只)。所有动物先在温度为21℃ ± 1℃、光/暗周期为12 h/12 h、光照时间为7:00~19:00的条件下饲养适应7天，术前、术后均每日给予充足的水分及食物。每周更换垫料一次，保持干燥，造模前禁食12 h。 2.2. CCI模型制备 应用10%水合氯醛以0.30 mg/kg腹腔内注射进行麻醉。将大鼠固定在Kopf立体定向装置上，固定双侧头皮，在前囟门及人字缝之间距中线3 mm进行去骨瓣手术 [ 9 ] 。利用美国eCCI-6.3装置进行打击，打击速度：3.5 m/s，打击深度：1.5 mm，停留时间：400 ms [ 10 ] 。术后将头部切口进行缝合，并于腹腔内注射抗生素，防止感染。 2.3. 干预方法 治疗组三个亚组分别在造模后1周、2周、3周进行EPO腹腔内注射治疗(5000 U/kg/次，每天8:00一次性给药，连续3天)，对照组不予治疗。 2.4. Morris水迷宫测试 所有实验大鼠于手术后4周进行一次Morris水迷宫测试。首先进行定位航行实验，每只大鼠每天测试4次，两次测试间隔15~20 min，计算4次测试的平均值作为当日的逃避潜伏期，以此作为空间学习能力的指标。次日进行空间探索实验，将大鼠由原先平台象限的对侧放入水中，记录大鼠在原先平台的象限所花的时间占总时间的百分比，以此作为空间记忆能力的指标。 2.5. 生长相关蛋白(growth associated protein-43， GAP-43)、突触素(synaptophysin， SYN)测定及分析 所有大鼠进行水迷宫测试后处死大鼠，取脑组织，分离海马组织。采用Western-blot定量检测GAP-43和SYN蛋白表达。应用Image Pro-Plus 6.0软件分析免疫组化图片：每组每张切片随机挑选3个200倍视野进行拍照。应用Image-Pro Plus 6.0软件选取相同的棕黄色作为判断所有照片阳性的统一标准，对每张照片进行分析，得出每张照片阳性的累积光密度值。 2.6. 统计分析 数据采用SPSS 16.0软件进行分析。数据以平均值±标准误的形式表示。各时间点水迷宫测试结果进行重复测量方差分析，相同时间点各组间采用单因素方差分析，对水迷宫测试结果采用Post hoc中LSD检验进行组间比较。各组空间探索实验在目标象限所用时间各组间采用单因素方差分析。将各组水迷宫定位航行实验结果换算为分数，即最高分60，最低分1，分别对应所用时间的整数，然后进行3日结果平均值的计算，结果作为认知功能测试得分。P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 对照组和各个治疗组的测试结果 通过水迷宫测试逃避潜伏期变化反应大鼠的空间学习能力，目标象限停留时间变化反应大鼠的空间记忆功能，对照组和各个治疗组的测试结果参见表1。 Table 1 Comparison of escape latency and percentage of target quadrant residence time in water maze tests of each grou 组别 例数 逃避潜伏期(秒) 目标象限停留时间占总时间百分比(%) 对照组 10 66.88 ± 3.63 36.4 ± 5.5 1周组 10 56.77 ± 10.23 # 44.9 ± 8.8 # 2周组 10 53.24 ± 7.17 # 45.3 ± 6.7 # 3周组 10 60.43 ± 9.16 40.2 ± 3.7 表1. 各组水迷宫测试逃避潜伏期和目标象限停留时间百分比的比较 # 与对照组相比，P < 0.05；1周和2周开始治疗组与对照组相比，逃避潜伏期和目标象限停留时间均有统计学差异(P < 0.05)；但3周开始治疗组与对照组相比，无统计学差异(P > 0.05)。 3.2. 各组脑外伤大鼠对海马区GAP-43和SYN阳性细胞IOD值的影响结果 各组脑外伤大鼠对海马区GAP-43和SYN阳性细胞IOD值的影响，结果参见表2和图1，图2。 Table 2 The IOD values of GAP-43 and SYN positive cells in hippocampus of rats in each group were compare 组别 例数 GAP-43 SYN 对照组 10 20，765 ± 2216 6576 ± 577 1周组 10 30，564 ± 5378 # 17，357 ± 1079 # 2周组 10 32，121 ± 3245 # 18，545 ± 978 # 3周组 10 27，434 ± 3123 # 15，342 ± 1342 # 表2. 各组大鼠海马区GAP-43和SYN阳性细胞IOD值对比 # 与对照组相比，P < 0.05；三个治疗组与对照组相比，GAP-43和SYN均有统计学差异(P < 0.05)。 图1. 各组大鼠海马区免疫组化染色显示GAP-43阳性细胞(蓝色，放大400倍)，(A)为对照组，(B)为1周开始治疗组，(C)为2周开始治疗组，(D)为3周开始治疗组 图2. 各组大鼠海马区免疫组化染色显示SYN阳性细胞(蓝色，放大400倍)，(A)为对照组，(B)为1周开始治疗组，(C)为2周开始治疗组，(D)为3周开始治疗组
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user: 4. 讨论 临床研究发现，针对新生儿的缺血缺氧损伤，EPO治疗具有一定的神经保护和修复效果 [ 11 ] 。通过EPO治疗可以改善1型糖尿病、抑郁症、精神分裂症、乳腺癌化疗术后、Alzheimer病等患者的某些认知行为症状 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。说明EPO具有一定的神经系统的治疗作用，尤其表现在改善认知功能方面，但是这些研究仅是小样本的报道。针对Epo的神经保护作用对认知功能的影响及其作用机制，进行了一定的基础研究，主要应用啮齿类动物的各种脑损伤模型 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ，但是针对Epo的促神经修复作用，缺少神经递质方面的研究。 本研究使用的CCI造模方法可精确控制打击部位、打击速度及停留时间，重复性更高，受个体差异因素影响较小 [ 15 ] ，可制备不同部位和严重程度的脑外伤模型。GAP-43是一个轴突膜蛋白，是一种神经特异性的蛋白质，参与神经细胞外生长及突触发育形成和神经细胞再生。在神经元发育和再生过程中以高水平表达，能调解轴突延伸作用，改变细胞形态。突触素可作为突触前终末的特异性标记物，用来检测突触的密度和分布 [ 16 ] ，已被广泛应用于研究动物模型及人类疾病的突触发生，并作为神经重塑的重要标记之一。 本研究对比成年脑外伤模型大鼠不同时间开始EPO治疗对认知功能的疗效影响，发现1周或2周开始治疗组的空间学习和记忆能力改善最为明显，和对照组相比均达到了显著性水平；而3周开始治疗组的认知功能改善和对照组相比均未达到显著性水平。因此可以初步说明，EPO的开始治疗时间对于改善脑外伤后认知功能障碍的疗效存在一定的影响，造模后1周至2周开始的疗效可能更好。 通过测定第4周时大鼠海马中与神经重塑相关的指标(GAP-43和SYN)，发现在相同的治疗剂量(5000 U/kg)和疗程(连续3天)下，三个治疗组海马的GAP-43和SYN表达水平均较对照组有显著性差异，尤其是2周开始治疗组的GAP-43和SYN表达水平最高。GAP-43和SYN表达水平和水迷宫测试结果并不完全一致，这可能说明了不管治疗开始的时间早或晚(伤后1至3周)，ＥPO治疗对神经可塑性都具有一定的促进作用，但第3周开始治疗对认知功能的改善效果不及更早期开始治疗那么明显，或者可能需要更长疗程才能体现。 通过与神经可塑性相关的研究，可以进一步揭示EPO对脑外伤的治疗机制。脑损伤后神经功能的改善是以结构和功能的重组为基础的，因此我们推测在脑外伤恢复期，类似于生长激素或者高压氧治疗，EPO也可能是通过影响与认知相关部位的神经重塑，达到改善认知功能的效果 [ 17 ] [ 18 ] 。
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user: 5. 结论 不管治疗开始的时间早或晚(伤后1至3周)，EPO治疗对神经可塑性都具有一定的促进作用，但是EPO的开始治疗时间对于改善脑外伤后认知功能障碍的疗效存在一定的影响，造模后1周至2周开始的疗效可能更好。
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user: 摘 要 传统的高压输电线路巡检由专职检修人员负责，其劳动强度大、危险性高且效率较低。目前，基于无人机视觉的高压塔线系统巡检技术由于其成本低、安全性高、不受空间限制及航程远等优势在电力行业中受到了越来越多的关注和应用。无人机电力塔线系统巡检的首要任务是对输电塔线及其关键部件进行识别定位。目前，机器视觉中常用的目标检测算法以浅层结构模型为主(支持向量机、回归算法模型、传统BP神经元网络等)。而浅层机器学习模型受限于其本身的特征学习能力限制，在复杂背景中的识别效果较为有限。深度学习虽然具有较强的特征学习分类能力，但绝大多数深度学习中需要大量的卷积和微分计算，计算强度大耗时长。目前常用的基于深度学习的目标检测算法如RCNN等虽然在识别准确率上高于浅层算法，但识别过程需要的计算时间长，难以满足实时检测的要求。本文使用了最新的YOLO3深度学习目标检测算法模型对输电塔线系统中的关键部件进行识别取得了良好的效果，同时，由于YOLO3内只使用单个卷积神经元网络核心对视频图像中的目标检测对象进行识别，其效率更高速度更快。通过测试发现，基于YOLO3模型的输电塔线系统关键部件识别平均时间在0.36 ms，完全达到了实时检测的要求。 关键词 :无人机，深度学习，电力线路部件识别 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 现行的电力输电塔线系统的巡检主要是由检修人员人工作业完成，劳动强度大、耗时长、危险性较高且效率较低，而无人机电力系统巡检是一种以机器视觉为主的非接触式电力塔线系统检测技术，其主要优势是人力资源成本低、作业危险性小、易于操作、续航时间长、灵活高效等。因此，以无人机视觉技术为主的检测方法目前受到了越来越多的关注和应用。但目前，无人机主要还是负责对飞行路径上的塔线进行拍摄，将存储的图像和视频信息交由专业人员进行识别统计最终得到巡检报告，这种方法虽然提高了效率和安全性，但是还不是完全自主的智能化检测方法。因此，将机器视觉和人工智能技术应用在输电塔线系统无人机检测中，使无人机能够实时的对电力线路的目标部件进行有效识别定位将会极大的提高巡检的智能化水平和工作效率。 传统机器视觉中的识别定位方法中，基于浅层机器学习算法如SIFT (Scale-Invariant Feature Transform)识别方法 [ 1 ] [ 2 ]、结合HOG (Histogram of Oriented Gradients)和SVM (Support Vector Machine)等方法 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 主要基于图像中的边缘或纹理特征，这部分算法在背景环境相对简单，被测物边缘清晰的图像中取得了良好的效果 [ 6 ]。在图像场景识别中，T. Yu和R. Wang提出了利用图像匹配进行场景解析的算法，并在街道视图下取得了良好的效果 [ 7 ]。但无人机所拍摄的电力塔线图像中含有大量变化的环境背景信息，塔线特征在环境背景中对比度低，目前很多算法在这一场景下的识别准确率较低。基于塔线部件轮廓骨架的分割算法 [ 8 ] [ 9 ] 对阈值参数的依赖较大，在变化的图像背景下，图像分割的鲁棒性难以保证，准确率低。无人机所拍摄的电力系统图像常存在大量不同背景，不同时间段拍摄同一目标时，由于光照不同，图像背景也不尽相同，这种情况下，对参数依赖较大的分割算法很难满足要求。 近年来，深度学习 [ 10 ] [ 11 ]，特别是卷积神经元网络模型在图像识别上取得了非常显著的效果，其主要原因在于相对浅层学习模型，具有大量隐含层的深度神经网络在数据的特征学习能力强，其所获得的图像特征更加丰富和全面。基于深度学习的图像检测模型中，以2014年Ross提出的基于区域卷积神经元网络模型(RCNN)最为知名 [ 12 ]。该模型首先对图像进行分割，生成大量候选区域，然后对每个候选区使用卷积神经元网络进行特征提取，最后对符合训练特征的区域内的目标进行回归计算，匹配出最佳位置。在此深度学习检测模型上，又衍生了一系列基于区域提议技术(Region Proposal)的图像目标检测模型，如Fast-RCNN，Faster-RCNN等 [ 13 ]，这些模型通过改进区域提议方法，提高了识别的速度。但总体来说，由于这些模型对硬件运算能力要求非常高，运算耗时较长，因此识别速度慢是其主要缺点 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]。因此，为了达到无人机实时检测的目标，本文采用了一种基于YOLO的深度学习图像目标检测算法，其优点在于只使用单个卷积神经元网络模型对图像中不同的目标类型和位置进行预测，大大降低了运算复杂度，运算速度快，实时检测效果较好 [ 16 ]。
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user: 2. YOLO深度学习模型 目标识别主要包括目标位置的确定和目标类别的判别。早期的目标检测与识别方法将目标识别任务分为目标区域预测和目标类别预测等多个流程。YOLO则将目标区域预测和目标类别预测整合于单个神经网络模型中，在较高准确率的情况下快速的完成目标检测与识别，更加适合现场应用环境。YOLO将目标检测任务看作目标区域预测和目标类别预测的回归问题，用整张图像训练模型，直接在图像的多个位置回归出目标的边框和所属的类别，这样可以更好的区分目标和背景区域，实现端到端的目标检测和识别。 YOLO-V3深度学习模型 华盛顿大学的Joseph Redmon和Ali Farhadi提出的YOLO V3是继YOLO V1和YOLO V2之后的最新版本。2016年，Joseph Redmon等人首次提出了YOLO方法。YOLO V1训练和检测均在一个单独网络中进行，使用全图作为环境信息，背景错误较少且泛化能力强；2017年，Joseph Redmon等人提出了升级版的YOLO V2，相比于YOLO V1提高了物体定位精准性和召回率；2018年提出的最新的YOLO V3模型比之前的模型更加复杂，可以通过改变模型结构的大小来权衡速度与精度。YOLO V3的分类预测抛弃了softmax分类器，对每个边框采用单独的逻辑分类器。YOLO V3的特征提取模型是一个混合的模型，它使用了YOLO V2，Darknet-19以及ResNet，这个模型使用了很多有良好表现的3*3和1*1的卷积层，也在后边增加了一些Shortcut Connection结构，输出层使用卷积层替代全连接层，最终该模型一共有53个卷积层。 YOLO V3的卷积神经网络(CNN)模型在实现上使用GPU进行并行计算，计算效率明显优于采用单CPU计算，边框回归使目标定位的精确性进一步提升。YOLO V3的训练分为三个步骤：① 将输入图像分成S × S个网格，每个网格负责检测“落入”该网格的物体；② 对每个网格用CNN提取特征，形成高维特征向量，本文采用的CNN是训练好的ImageNet网络；③ 利用边框和提取出的特征对CNN进行调优，调优依据标准的反向传播算法进行，从特征层开始向后调整各层权重；④ 以特征层输出的高维特征向量和目标类别标签为输入，训练对目标边框和目标类别进行精细回归的回归器。本文主要研究了利用YOLO V3方法对电力部件进行识别。
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user: 3. 基于YOLO V3方法的电力部件识别定位 YOLO V3在基本保证准确度的前提下，速度大幅提升，背景误检率低，通用性强。因此本文以YOLO V3识别方法为主，提取电力部件的识别特征并进行目标识别验证。 电力部件检测识别过程 YOLO V3方法中的目标检测识别过程如图1所示。其主要实现步骤为：① 分割图像，边界框的预测和分类。YOLO V3将输入图像分成S × S个格子，每个格子在三个不同的尺度预测若干个边界框及其置信度，以及若干物体属于某种类别的概率信息。边界框信息为物体的中心位置相对于格子位置的偏移量及宽度和高度。置信度反映是否包含物体以及包含物体情况下位置的准确性。YOLO V3对每个边界框通过逻辑回归预测一个物体的得分，如果预测的这个边界框与真实的边框值大部分重合且比其他所有预测的要好，那么这个值就为1。如果重合度没有达到一个阈值(YOLO V3中设定的阈值是0.5)，那么这个预测的边界框将会被忽略，也就是会显示成没有损失值。② CNN提取网格中的特征。CNN对整个图像进行系列卷积运算，得到特征图。取出特征图上每个边框内的特征形成高维特征向量。③ 图像中物体的识别分类。每个网格预测多个边界框，根据计算得到的分类误差，置信度以及类别概率等判别物体。 图1. 检测识别过程