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摘要:在分析專家系統、智能決策支持系統的基礎上,探討智能決策支持系統在林業中的應用,提出了精確林業工程智能決策支持系統平臺設計框圖及其系統功能。
智能決策支持系統(IntelligentDecisionSupportSystem,IDSS)的概念最早由Bonczek等人于20世紀80年代提出。IDSS是在決策支持系統(DecisionSupportSystem,DSS)的基礎上集成人工智能(ArtificialIntelligence,AI)及專家系統(ExpertSystem,ES)而形成的,其核心思想是將人工智能與其它相關科學技術相結合,使DSS具有人工智能,能夠更充分地應用人類的知識。IDSS既充分發揮了專家系統以知識推理形式解決定性分析問題的特點,又發揮了決策支持系統以模型計算為核心解決定量分析問題的特點,充分做到了定性和定量分析的有機結合,使得解決問題的能力和范圍得到一個大的發展。
一、決策支持系統及其在林業中的應用
DSS是在20世紀70年代初由美國MSScottMorton首先提出,并在80年代迅速發展起來的新型計算科學。DSS是以管理科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎,以計算機技術、仿真技術和信息技術為手段,針對半結構化的決策問題,支持決策活動的具有智能作用的人機系統。該系統能夠為決策者提供決策所需的數據、信息和背景材料,幫助明確決策目標和進行問題的識別,建立或修改決策模型,提供各種備選方案,并且對各種方案進行評價和優選,通過人機交互功能進行分析、比較和判斷,為正確決策提供必要的支持。
DSS實質上是在管理信息系統和運籌學的基礎上發展起來的,它把管理信息系統和模型輔助決策系統結合起來,使得數值計算和數據處理融為一體,提高了輔助決策的能力。它的產生基于以下原因:(1)傳統的管理信息系統要靠人來實現模型間的聯合和協調,解決復雜的、多模型輔助決策效率低下,而決策支持系統是由計算機自動組織和協調多模型的運行和數據庫中大量數據的存取和處理,達到更高層次的輔助決策能力;(2)解決半結構化和非結構化問題的需要。
DSS由3個系統組成,即人機交互系統(對話部件)、模型庫系統(模型部件)和數據庫系統(數據部件)。
20世紀80年代以來,決策支持系統廣泛應用于林業,并在林業資源與環境監測、森林病蟲草害防治等領域取得了豐碩的成果。中國林業科學研究院建立了基于Internet網絡環境的林業資源數據庫,包含了森林資源狀況、林業社會情況、林業經濟情況、林業工程建設情況、林業營林情況和林業自然資源等歷史數據。該系統運行采用了基于Internet的3層結構模式,即用戶/WEB服務器/數據庫服務器運行模式,可提供數據的網絡查詢、管理和維護功能,為分析和決策提供支持。
WCSchou等人開發了航空噴霧決策支持系統(SpraySafeManager,SSM)。我們知道除草劑被普遍用于森林雜草防除,但除草劑脫靶噴霧沉積和漂移是一個重要的環境問題,因此在清楚噴藥工具對環境的影響及作用效果、運用效率的前提下,可靠地進行除草劑噴灑是必要的。SSM的特點就是將噴霧沉淀和漂移的預測與生物反應模型融合在一起。該系統包含了一系列除草劑/雜草和除草劑敏感植物霧滴反應模型及產量模型。第二代SSM(SSM2)將噴霧沉淀和地理信息系統(GIS)融合在一起,增加了斜坡沉積修正模型和飛行路線確定模型,從而可在真實的空間背景下區分噴霧區邊界和敏感區域。由于使用者能夠即時、直觀地“看到”噴霧區地圖上的圖像及數據,使得SSM2的模擬更加真實。
二、智能決策支持系統及其在林業中的應用
2.1智能決策支持系統的信息結構
為智能決策支持系統的信息結構,其中知識庫用來存放各種規則集、專家知識經驗及其因果關系;數據庫存放基礎數據、決策信息和事實性知識;模型庫用來存放各種決策、預測及分析模型;多庫協同器從知識、數據、模型、方法等各個方面為決策服務,協調各部分之間的關系,為管理決策提供多方面、多層次的支持和服務。
2.2智能決策支持系統的研究進展
隨著Internet/Intranet技術的發展,傳統的智能決策支持系統面臨著一些新的問題:(1)分析、決策用的數據不再集中于一個物理節點,而是分散到網絡上的不同節點;(2)分布、決策模型和知識處理方法也從一臺機器上的集中處理,變成在網絡環境下的分布或分布加并行的處理方式。
進入20世紀90年代以來,人工智能(機器學習、模糊技術、人工神經網絡)、專家系統、數據庫技術和Internet/Intranet技術的發展為IDSS提供了強大的技術支撐。20世紀80年代興起的Agent技術為智能決策支持系統奠定了技術基礎。Agent是一個能夠持續自主駐留、活動于真實的或虛擬的復雜動態環境中的問題求解實體[7]。Agent具有相當程度的獨立性、自主性、協作性、適應性和社會性,并在一定程度上具有人的部分智力。將Agent技術融合到智能決策支持系統中所集成的基于Agent的智能決策支持系統具有傳統IDSS所沒有的一些特性:(1)開放性。即能夠與外界交互,系統資源不足時能夠向外界請求幫助,同時具有對外提供資源的功能;其二是系統部件的易于增減,保持系統完整而不含多余的計算過程。(2)IDSS是分布式的、基于網絡環境的。(3)資源可重復使用。不但決策程序、決策方法可重復使用,而且系統資源(決策知識、決策經驗、決策模型等)能被不同的決策程序多次調用。(4)集成群體的經驗和智能。(5)突破靜態的程序化決策方式,實現人機智能結合。
目前多Agent技術已成為人工智能研究的熱點。多Agent系統(Multi-AgentsSystem,MAS)是一個松散耦合的Agent網絡,這些Agent通過交互解決超過單個Agent的能力或知識的問題。多Agent系統具有如下特征:每個Agent擁有解決問題的不完全的信息或能力;沒有系統全局控制;數據和知識是分散的;處理是異步的;Agent是異質的、分布的;系統是開放的。
2.3智能決策支持系統在林業中的應用
隨著數據挖掘、人工智能、3S與DSS技術的發展,以及精確林業自身發展的需要,國內外開始研究智能決策支持系統在林業中的應用,如防護林體系建設、森林防火、變量施肥等。
北京林業大學研制出區域生態經濟型防護林體系建設模式智能決策支持系統。該系統由4個子系統構成:數據及數據庫管理、圖形及圖形庫管理、模型及模型管理庫、專家系統,并以數據及圖形系統為基礎,以模型系統為分析手段,以專家系統為智能決策核心,各模塊相對獨立,以數據管理模塊為中介,組成有機整體??蓪崿F統計、預測、區域生態經濟系統診斷、土地分類及生態評價、林種的水平及立體配置、區域經濟結構優化等功能。
東北林業大學與黑龍江大興安嶺防火指揮中心課題組通過3個階段的研究,建立了基于WEB與3S技術的森林防火智能決策支持系統,實現了林火數據庫、林火預防預報、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網絡化管理。它包含了森林防火滅火系統中的地形圖繪制,防火機構、歷史火災和各種代碼等數據庫的建立與維護,火點定位、火場蔓延、派兵撲火、清理看守火場和損失評估等模型的建立,與上下級單位的數據交換,在火災發生前可作出林火預報和預防;當林火發生時,可模擬林火的蔓延,并提供火場定位、派兵、撲火、清理火場、看守火場等輔助決策方案,為指揮員作出正確決策提供參考;火災發生后可作出火災損失評估。
RaymondKFink等人利用機器學習方法分析空間土壤肥力、土壤物理性質和產量數據,在可變量施肥系統中利用基于規則的決策支持工具(DSS4Ag)降低施肥量、增加產量。利用標準的GIS工具將農田進行網格化,分成10×30m的矩形方塊。根據歷史產量數據、歷史性質數據(土壤物理性質、土壤化學性質、坡度、地貌等)進行數據挖掘,采用CART回歸樹運算法則(Beriman等,1984)確定產量模型,根據當前性質數據、產品市場價格等,按照經濟效益最大的原則確定施肥量的大小(如果施肥費用大于增加產量的產值則不予施肥)。從測試結果看,采用DSS4Ag系統進行變量施肥,產量增加不很明顯,但施肥總量明顯減少,降低了成本,且降低的成本超過了必要的土壤測試和變量施肥裝置的花費,整體經濟效益得到提高。
三、精確林業智能決策支持系統的設計
3.1精確林業的概念
精確林業是綜合利用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、林業工程技術等現代高新科技,建立一體化、數字化、智能化的現代化林業生產模式和技術體系,最大限度地獲得森林的生態、經濟和社會效益,實現森林可持續經營和區域可持續發展。簡言之,精確林業就是實現以最小資源投入、最小環境危害獲得最大林業效益。其中,地球空間信息技術主要有全球定位系統、地理信息系統、遙感、數據通訊;計算機輔助決策技術主要有管理信息系統、決策支持系統、專家系統、智能決策支持系統;林業工程技術主要有林業機械自動化、森林病蟲草害防治、森林土壤類型分析、林地適應性評價、立地類型與立地條件分析、林木育種、施肥、林木采伐,等等。精確林業的研究與發展有助于我國人口、資源與環境方面重大問題的解決,有助于林業資源的高效利用和林業環境保護,是發展林業的重要途徑。
3.2系統的總體設計框圖
建立GIS和ES集成的精確林業智能決策支持平臺,可為林業生產者、管理人員和科技人員提供網絡化、智能化、形象直觀的信息服務。根據歷史上病蟲草害發生情況和森林保護專家在長期研究與生產實踐中獲得的知識,進行病蟲草害統計趨勢模型和技術經濟分析,建立農藥使用技術專家系統,并根據實時數據處理、噴霧目標特征和病蟲草害防治目標閾值,建立智能決策支持系統,從而可針對不同林業生產情況及病蟲草害發生類型、程度等實際需要確定農藥投入的種類、數量等,指導自動執行變量投入決策,控制可變量噴頭實現特定區域的農藥精確定量噴霧,最大程度上杜絕非目標農藥沉積,減輕環境污染。同時,病蟲草害防治后的一系列數據可作為來年病蟲草害預測和森林病蟲草害防治戰略的儲備參考。
3.3系統的功能
(1)GIS數據倉庫包括3個基本功能:①數據獲取。負責從外部獲取數據,將數據分類,重新組合成面向全局的數據視圖,從而解決IDSS中數據存儲和數據格式不一致問題;②數據存儲和管理。負責數據倉庫的內部維護和管理,包括數據的存儲組織、維護、分發等;③信息訪問。它屬于數據倉庫的前端,面向不同種類的最終用戶,由系統的各種工具組成。數據倉庫的最終用戶在這里提供信息、分析數據集。
(2)數據挖掘系統。對數據倉庫中的數據進行挖掘,通過大量的歷史性數據分析,從中識別和提取隱含的、潛在的有用信息,通過多庫協同器,將其分發給數據庫管理系統、方法庫管理系統、模型庫管理系統、知識庫管理系統。挖掘的主要技術是空間要素和屬性信息關聯的空間數據挖掘,它的研究內容不僅僅局限于對地理要素的空間位置和空間關系的研究,而且還包括對空間現象(季節更換、氣象條件)、空間因素(高山、谷地、平原)、空間組成(土壤、地貌、植被、水域)、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律。
(3)聯機分析處理OLAP是分析各種歷史數據的最佳手段,其主要功能是:①提供數據的多維概念視圖,可以使用戶從多角度、多側面來考察數據倉庫中的數據,深入理解數據的信息和內涵;②快速響應用戶請求;③提供強大的統計、分析、報表處理功能,進行趨勢預測。
(4)精確林業工程系統。執行智能決策系統產生的結果,如進行變量施肥、變量噴霧。國內外智能決策支持系統的研究和應用多集中在商業和工業企業管理等領域,而在林業及生態系統管理等領域,研制和開發應用較少。但有理由相信,隨著計算機技術、3S技術、信息技術、林業工程技術的發展以及林業現代化管理水平的提高,精確林業智能決策支持系統的研究和應用會不斷得到發展并走向成熟。
參考文獻:
1陳志騫.林業需要精確—對植樹不成林的思考.遼寧林業科技,2002,(1):26-28
2BonczekRH,etal.FoundationsofDecisionSupportSystems.AcademicPressNewYork,USA,1981
1.1園林綠化企業的成本控制意識淡薄,監管體系不完善在一些園林綠化企業的施工過程中,對成本控制的意識淡薄,仍然保持著傳統的工程成本觀念。首先,這些綠化工程企業僅把成本控制看作是對施工成本的控制,而忽略了對施工設計階段的成本控制。其次,成本控制管理時,沒有結合供應商和使用客戶的需求。如果為了控制成本而降低對工程施工的質量要求,可能會減少一些施工成本,但是后期可能會產生更大的維修成本。再者,在綠化工程成本控制的實際管理過程中,也缺乏完善的管理規范或條例,使具體的職責不能明確地落實到具體的組織或人員,從而導致各部門工作分散、不能有效地相互銜接或配合,并大大增加了建立成本控制統一管理體系的難度。
1.2園林綠化工程的成本控制主體混淆、施工成本制定不合格簡單地將綠化工程的成本控制認作是財務部門該管的事,而與技術部門無關,不但不能起到明確部門分工的目的,還會忽略成本控制的責任,混淆成本控制的主體。例如:施工人員不能合理地安排施工現場,不僅會導致窩工現象的發生,還會增加人工費的支出。此外,作為工程成本管理主體的施工組織和指導生產的人員只是根據經驗設定工程預定成本,而未結合工程的現場環境和施工條件,將成本控制過于簡單化或者甚至僅浮于形式。1.3項目管理隊伍綜合素質普遍不高、缺乏健全的獎懲制度就目前的情況看來,我國園林綠化工程企業的管理隊伍人員綜合素質普遍偏低,對待工程的監督和管理態度不積極,根本不可能有效監管工程施工過程的中的人力、物力和財力,也不能對成本方案進行及時的優化和改革。綠化工程的管理權責不分明也是成本管理的重要影響因素之一。在成本控制工程中,既缺乏科學的崗位能力考核機制,又沒有建立對應的獎懲制度,使管理人員的積極性無法得到提高和改善,消極怠工現象泛濫。
2園林綠化企業加強施工成本控制的措施
2.1增強成本控制意識,建立統一的成本控制監督體系園林綠化工程的成本管理,顧名思義,就是指在充分保證綠化工程工期科學合理、質量優良的前提下,通過控制和協調等多種手段合理、有效地管理和控制工程的支出及成本的一種管理方法。所以,在綠化工程實際的成本控制過程中,首先應該重視對項目中負責人和施工人員的成本管理教育,使他們充分意識到成本控制的重要性,樹立正確的成本控制意識,這樣才能更有效地開展后續的成本控制工作。此外,還應該建立統一、完善的成本控制監督體系。積極協調各部門人員的工作,加強相互間的協作,對整個工程項目的成本核算、信息反饋等過程進行全面的管理和控制。
2.2明確園林綠化工程的成本控制主體、制定合格的施工成本首先,明確園林綠化工程的成本控制主體是非常重要的前提。因為財政部門和項目部門的通力配合,才能真正實現科學、合理的綠化工程的成本控制。例如:施工現場負責人通過制定合理的工期,確定適當的工人和設備,就可以減少不必要的開支;技術人員采用科學的技術措施,就可以確保工程質量,縮減成本支出。其次,合理確定項目責任成本,是綠化工程實現科學成本控制的有效保障。因為只有在合理確定項目責任成本后,才能據此編制具體的工序實施成本和確定考核指標。項目責任成本主要由兩部分組成,一部分是項目管理的經費,另一部分是工程的直接成本。在綠化工程項目開始時,就應該先根據工程的報價設置目標成本,后結合實際情況、市場需求和現場環境對目標成本進行修正,做好工程目標成本的規劃。
2.3提高項目管理隊伍的綜合素質普遍、建立健全的獎懲制度高薪引入技術和管理人才,成分發揮其主觀能動性;并結合管理教育培訓等活動,提升管理和施工隊伍的綜合素質和能力,從而提高綠化施工企業的整體競爭力。明確成本控制的權責后,積極調動各負責人的積極性,加強各部門的績效考核管理。對優秀的管理人員給予適當的獎勵,對消極怠工的管理人員給予嚴厲的批評,并及時對其進行教育指導其改正。
3結束語
一、決策支持系統及其在林業中的應用
dss是在2世紀7年代初由美國msscottmorton首先提出,并在8年代迅速發展起來的新型計算科學。dss是以科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎,以計算機技術、仿真技術和技術為手段,針對半結構化的決策問題,支持決策活動的具有智能作用的人機系統。該系統能夠為決策者提供決策所需的數據、信息和背景材料,幫助明確決策目標和進行問題的識別,建立或修改決策模型,提供各種備選方案,并且對各種方案進行評價和優選,通過人機交互功能進行分析、比較和判斷,為正確決策提供必要的支持。
dss實質上是在管理信息系統和運籌學的基礎上發展起來的,它把管理信息系統和模型輔助決策系統結合起來,使得數值計算和數據處理融為一體,提高了輔助決策的能力。它的產生基于以下原因:(1)傳統的管理信息系統要靠人來實現模型間的聯合和協調,解決復雜的、多模型輔助決策效率低下,而決策支持系統是由計算機自動組織和協調多模型的運行和數據庫中大量數據的存取和處理,達到更高層次的輔助決策能力;(2)解決半結構化和非結構化問題的需要。
dss由3個系統組成,即人機交互系統(對話部件)、模型庫系統(模型部件)和數據庫系統(數據部件)。
2世紀8年代以來,決策支持系統廣泛應用于林業,并在林業資源與環境監測、森林病蟲草害防治等領域取得了豐碩的成果。中國林業科學研究院建立了基于internet網絡環境的林業資源數據庫,包含了森林資源狀況、林業社會情況、林業情況、林業工程建設情況、林業營林情況和林業自然資源等數據。該系統運行采用了基于internet的3層結構模式,即用戶/web服務器/數據庫服務器運行模式,可提供數據的網絡查詢、管理和維護功能,為分析和決策提供支持。
wcschou等人開發了航空噴霧決策支持系統(spraysafemanager,ssm)。我們知道除草劑被普遍用于森林雜草防除,但除草劑脫靶噴霧沉積和漂移是一個重要的環境問題,因此在清楚噴藥工具對環境的影響及作用效果、運用效率的前提下,可靠地進行除草劑噴灑是必要的。ssm的特點就是將噴霧沉淀和漂移的預測與反應模型融合在一起。該系統包含了一系列除草劑/雜草和除草劑敏感植物霧滴反應模型及產量模型。第二代ssm(ssm2)將噴霧沉淀和信息系統(gis)融合在一起,增加了斜坡沉積修正模型和飛行路線確定模型,從而可在真實的空間背景下區分噴霧區邊界和敏感區域。由于使用者能夠即
時、直觀地“看到”噴霧區地圖上的圖像及數據,使得ssm2的模擬更加真實。
二、智能決策支持系統及其在林業中的應用
2.1智能決策支持系統的信息結構
為智能決策支持系統的信息結構,其中知識庫用來存放各種規則集、專家知識經驗及其因果關系;數據庫存放基礎數據、決策信息和事實性知識;模型庫用來存放各種決策、預測及分析模型;多庫協同器從知識、數據、模型、方法等各個方面為決策服務,協調各部分之間的關系,為管理決策提供多方面、多層次的支持和服務。
2.2智能決策支持系統的研究進展
隨著internet/intranet技術的發展,傳統的智能決策支持系統面臨著一些新的問題:(1)分析、決策用的數據不再集中于一個節點,而是分散到網絡上的不同節點;(2)分布、決策模型和知識處理方法也從一臺機器上的集中處理,變成在網絡環境下的分布或分布加并行的處理方式。
進入2世紀9年代以來,人工智能(機器學習、模糊技術、人工神經網絡)、專家系統、數據庫技術和internet/intranet技術的發展為idss提供了強大的技術支撐。2世紀8年代興起的agent技術為智能決策支持系統奠定了技術基礎。agent是一個能夠持續自主駐留、活動于真實的或虛擬的復雜動態環境中的問題求解實體[7]。agent具有相當程度的獨立性、自主性、協作性、適應性和社會性,并在一定程度上具有人的部分智力。將agent技術融合到智能決策支持系統中所集成的基于agent的智能決策支持系統具有傳統idss所沒有的一些特性:(1)開放性。即能夠與外界交互,系統資源不足時能夠向外界請求幫助,同時具有對外提供資源的功能;其二是系統部件的易于增減,保持系統完整而不含多余的計算過程。(2)idss是分布式的、基于網絡環境的。(3)資源可重復使用。不但決策程序、決策方法可重復使用,而且系統資源(決策知識、決策經驗、決策模型等)能被不同的決策程序多次調用。(4)集成群體的經驗和智能。(5)突破靜態的程序化決策方式,實現人機智能結合。
目前多agent技術已成為人工智能研究的熱點。多agent系統(multi-agentssystem,mas)是一個松散耦合的agent網絡,這些agent通過交互解決超過單個agent的能力或知識的問題。多agent系統具有如下特征:每個agent擁有解決問題的不完全的信息或能力;沒有系統全局控制;數據和知識是分散的;處理是異步的;agent是異質的、分布的;系統是開放的。
2.3智能決策支持系統在林業中的應用
隨著數據挖掘、人工智能、3s與dss技術的發展,以及精確林業自身發展的需要,國內外開始研究智能決策支持系統在林業中的應用,如防護林體系建設、森林防火、變量施肥等。
北京林業大學研制出區域生態經濟型防護林體系建設模式智能決策支持系統。該系統由4個子系統構成:數據及數據庫管理、圖形及圖形庫管理、模型及模型管理庫、專家系統,并以數據及圖形系統為基礎,以模型系統為分析手段,以專家系統為智能決策核心,各模塊相對獨立,以數據管理模塊為中介,組成有機整體??蓪崿F統計、預測、區域生態經濟系統診斷、土地分類及生態評價、林種的水平及立體配置、區域經濟結構優化等功能。
東北林業大學與黑龍江大興安嶺防火指揮中心課題組通過3個階段的研究,建立了基于web與3s技術的森林防火智能決策支持系統,實現了林火數據庫、林火預防預報、林火蔓延模型、撲火指揮決策等方面的智能化、網絡化管理。它包含了森林防火滅火系統中的地形圖繪制,防火機構、歷史火災和各種代碼等數據庫的建立與維護,火點定位、火場蔓延、派兵撲火、清理看守火場和損失評估等模型的建立,與上下級單位的數據交換,在火災發生前可作出林火預報和預防;當林火發生時,可模擬林火的蔓延,并提供火場定位、派兵、撲火、清理火場、看守火場等輔助決策方案,為指揮員作出正確決策提供參考;火災發生后可作出火災損失評估。
&n bsp; raymondkfink等人利用機器學習方法分析空間土壤肥力、土壤物理性質和產量數據,在可變量施肥系統中利用基于規則的決策支持工具(dss4ag)降低施肥量、增加產量。利用標準的gis工具將農田進行網格化,分成1×3m的矩形方塊。根據歷史產量數據、歷史性質數據(土壤物理性質、土壤性質、坡度、地貌等)進行數據挖掘,采用cart回歸樹運算法則(beriman等,1984)確定產量模型,根據當前性質數據、產品市場價格等,按照經濟效益最大的原則確定施肥量的大小(如果施肥費用大于增加產量的產值則不予施肥)。從測試結果看,采用dss4ag系統進行變量施肥,產量增加不很明顯,但施肥總量明顯減少,降低了成本,且降低的成本超過了必要的土壤測試和變量施肥裝置的花費,整體經濟效益得到提高。
三、精確林業智能決策支持系統的設計
3.1精確林業的概念
精確林業是綜合利用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、林業工程技術等現代高新科技,建立一體化、數字化、智能化的現代化林業生產模式和技術體系,最大限度地獲得森林的生態、經濟和社會效益,實現森林可持續經營和區域可持續發展。簡言之,精確林業就是實現以最小資源投入、最小環境危害獲得最大林業效益。其中,地球空間信息技術主要有全球定位系統、地理信息系統、遙感、數據通訊;計算機輔助決策技術主要有管理信息系統、決策支持系統、專家系統、智能決策支持系統;林業工程技術主要有林業機械自動化、森林病蟲草害防治、森林土壤類型分析、林地適應性評價、立地類型與立地條件分析、林木育種、施肥、林木采伐,等等。精確林業的研究與發展有助于我國人口、資源與環境方面重大問題的解決,有助于林業資源的高效利用和林業環境保護,是發展林業的重要途徑。
3.2系統的總體設計框圖
建立gis和es集成的精確林業智能決策支持平臺,可為林業生產者、管理人員和科技人員提供網絡化、智能化、形象直觀的信息服務。根據歷史上病蟲草害發生情況和森林保護專家在長期研究與生產實踐中獲得的知識,進行病蟲草害統計趨勢模型和技術經濟分析,建立農藥使用技術專家系統,并根據實時數據處理、噴霧目標特征和病蟲草害防治目標閾值,建立智能決策支持系統,從而可針對不同林業生產情況及病蟲草害發生類型、程度等實際需要確定農藥投入的種類、數量等,指導自動執行變量投入決策,控制可變量噴頭實現特定區域的農藥精確定量噴霧,最大程度上杜絕非目標農藥沉積,減輕環境污染。同時,病蟲草害防治后的一系列數據可作為來年病蟲草害預測和森林病蟲草害防治戰略的儲備參考。
3.3系統的功能
(1)gis數據倉庫包括3個基本功能:①數據獲取。負責從外部獲取數據,將數據分類,重新組合成面向全局的數據視圖,從而解決idss中數據存儲和數據格式不一致問題;②數據存儲和管理。負責數據倉庫的內部維護和管理,包括數據的存儲組織、維護、分發等;③信息訪問。它屬于數據倉庫的前端,面向不同種類的最終用戶,由系統的各種工具組成。數據倉庫的最終用戶在這里提供信息、分析數據集。
(2)數據挖掘系統。對數據倉庫中的數據進行挖掘,通過大量的歷史性數據分析,從中識別和提取隱含的、潛在的有用信息,通過多庫協同器,將其分發給數據庫管理系統、方法庫管理系統、模型庫管理系統、知識庫管理系統。挖掘的主要技術是空間要素和屬性信息關聯的空間數據挖掘,它的研究內容不僅僅局限于對地理要素的空間位置和空間關系的研究,而且還包括對空間現象(季節更換、氣象條件)、空間因素(高山、谷地、平原)、空間組成(土壤、地貌、植被、水域)、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律、空間活動(水土流失、沙漠侵蝕)等的研究,力求從中揭示出相互影響的內在機制與規律。
(3)聯機分析處理olap是分析各種歷史數據的最佳手段,其主要功能是:①提供數據的多維概念視圖,可以使用戶從多角度、多側面來考察數據倉庫中的數據,深入理解數據的信息和內涵;②快速響應用戶請求;③提供強大的統計、分析、報表處理功能,進行趨
兒科學是研究小兒時期生長、發育、保健、疾病防治的綜合性醫學學科。其特點是:兒童個體身體素質差異、性別差異、年齡月齡差異非常大,無論是健康狀態的評估還是疾病狀態的臨床診斷都不好采用同一單一的評價標準;其次是兒童對疾病造成的損傷、內環境穩態破壞后的恢復能力較強;再次是兒童自身防護能力較弱,容易發生意外傷害等,因此我們應該特別注重小兒疾病的預防、保健和干預。由于小兒身體各項機能處于不斷的生長發育中,所以患病率要高于成人,兒科學的教學任務通過理論和實踐降低小兒疾病的發病率和死亡率,增強兒童體質和提高兒童保健[1]。兒科學的宗旨就是“保障兒童健康,提高生命質量”?;谶@樣的目標結合高職教育理念,該文對高職臨床醫學專業《兒科學》課程教學內容、教學方法、考核方式三個方面進行改革與探索。
1根據職教理念調整教學內容
兒科學屬于臨床醫學二級學科,研究對象包括新生兒、嬰幼兒、青春期的兒童。圍繞兒科學的教學宗旨“保障兒童健康,提高生命質量”,結合現代職教理念,從四個方面改革教學內容:首先,根據小兒生長發育的規律性和影響因素,不斷提高小兒體格、智力、適應性、綜合素質;其次,根據小兒疾病的發生、發展規律以及臨床診斷和治療的理論技術,最大能力的降低兒童疾病的發生率和死亡率,提升兒童疾病的治愈率;再次,普及教育做好兒科知識的宣傳,例如先天性疾病的篩查、免疫接種、兒童膳食營養、兒科保健知識的普及等;最后,對小兒疾病的康復可能性及具體康復治療方案進行研究,盡最大可能幫助疾患小兒提高他們的日常生活質量,乃至恢復健康。為此,本次課改主要進行以下五個方面教學內容的增加、合并或刪減。
(1)根據兒科學發展趨勢和對疾病的臨床研究,將“風濕性疾病”和“免疫缺陷病”在授課計劃和教學課件上進行整合,統一為“免疫性疾病”。這一章內容整合后重新進行分節,包括小兒免疫系統發育特點、免疫缺陷病、風濕熱、幼年類風濕性關節炎、過敏性紫癜、川崎病,共六節內容。
(2)根據我國兒童感染性疾病和傳染性疾病的現狀,增加了麻疹、水痘、傳染性單核細胞增多癥的內容,將這部分內容與結核病、寄生蟲病,三部分內容整合為“感染性(傳染性)疾病”。這一章內容整合后重新進行分節,包括麻疹、水痘、流行性腮腺炎、傳染性單核細胞增多癥、兒童結核病、寄生蟲病,共六節內容。
(3)根據人們對健康兒童保健意識的增強,對這章內容的講解進行拓展,增加課時量[2]。例如,增加兒童日常膳食營養素的攝入量部分內容;配方奶粉兒童每日攝入奶量的計算;嬰兒撫觸;嬰兒主被動操等。
(4)將新生兒窒息的復蘇方案進行修訂和更新,以更好的適應當今臨床實際和應用;新生兒尤其早產兒免疫功能低下,易患新生兒敗血癥,因此將新生兒敗血癥的教學內容在原有基礎上補充完整,增加敗血癥的診斷指標,使新生兒疾病的講解更加完善。
(5)為適應基層助理醫師的執業能力范疇及其實用性,刪掉了兒童急性白血病、兒童急性壞死性小腸炎、兒童癲癇等內容的講解。將節省出的課時添加到實踐教學中,提高學生分析問題、解決問題等能力,尤其是學生的動手操作能力。
適應醫學教學模式的改變,弱化學科與學科之間的界限,提倡人體整體化,以適應整體化醫學的理念。堅持“三基、五性、三特定”的原則,滿足“三個需要”。注重教材的整體優化,處理好不同內容的聯系與銜接。
2進行學情分析更新教學方法
分析我院臨床醫學專業的學生結構,來源包括三個部分:(1)高職大專(理科)生,這部分學生具有較好的中學化學和生物學的基礎知識,具備學習臨床醫學的基本條件;(2)高職大專(文科)生只具有中學化學和生物學的初步知識,學習醫學基礎知識有一定的差距;(3)單招生在中專階段已經學過生理學和生物化學,部分學生已具有學習臨床醫學的基礎,但知識相對偏少,實踐技能有待提高。
針對這樣的學情,顯然傳統的教學方法已經不能滿足和達到職業教育的人才培養目標,筆者教學團隊從以下三個方面更新教學方法,適應學情。
(1)以兒童對健康的需求為中心,改革教學方法。兒科醫護工作人員對小兒的健康必須具備高度的責任感,不斷地提高兒童體格、智力發育、社會適應能力。教師在教學過程中除了理論教學外應不斷的給學生滲透“責任感和使命感”,保障小兒健康是生理、心理、和社會適應的和諧狀態[3]。
(2)任務驅動以學生為中心實現角色扮演。以學生為中心的教學目標,要求高職臨床醫學專業的學生從醫學學生的角色轉變為準醫療工作者。由于年幼的小兒不能自訴病史,年齡又偏小,缺乏明確的定位癥狀和體征,所以在教學過程中,應強調作為兒科醫護工作者,臨床診斷時務必詳細詢問家長小兒病史,并嚴密觀察病情發展,必要時結合實驗室檢查等。課堂上學生科角色扮演為疾病防治的執行者、兒童保健知識的宣傳者、兒童營養膳食的指導者、患兒代言者、患兒知心者等多重角色。
(3)CBS教學法在兒科學教學過程中的應用。CBS,Case-BasedStudying,基于案例討論的學習。即基于案例的教學方法,“以案例為中心,以學生為主體”的教學方法。在教學過程中,以學生為主體,教師為主導。教師在講述新課前可先提出典型案例,將學生分組有針對性地進行討論,在實際案例分析中引導學生理解和掌握基本理論和基本知識。CBS教學法具有高度的仿真性、形象性、動態性,提升學生的學習主動性和分析問題的能力。
3針對崗位需求改革考核方式
(1)理論知識的傳統考核法。按照本課程的授課計劃和教學目標,教研室內進行輪流說課,統一每章重難點知識的講解方法和考核方法。在每章節講授完畢時,結合近年執業助理醫師和執業醫師考試,應附有相應的目標檢測習題,包括A型、B型、C型單項選擇題、X型多項選擇題、簡答題等;學期末時,以閉卷考試的形式,考察學生對兒科學基本理論、基本知識的掌握程度。這部分考核占期末總成績的50%。
(2)CBS教學考核方法。這種考核方法是本次課改的特色和核心。將每個教學班的學生按照4人一組分成若干小組,并指定小組長。由組長抽取教師之前準備好的相關案例,在規定時間內進行小組調研,學生通過查閱資料、小組激烈討論、結合課本理論知識形成案例小結,最終以實驗報告的形式上交,教師進行點評打分。這種考核方式可在學期初、期中、期末各進行一次,每個案例10分。這部分考核占期末總成績的30%。
(3)實踐操作技能考核[4]。實驗操作技能考評包括現場操作考核和實驗報告考核兩種形式。由教師根據課程標準,選定考試范圍及操作要求,同時在固定時間內開放實驗室為學生動手訓練提供更多的機會和平臺??荚嚂r教師將考題編號分組由學生自己抽簽,學生根據考題內容獨立完成操作,考試完畢進行評委現場打分。對于復雜實驗(例如新生兒心肺復蘇),也可將學生分成小組,為學生提供更多的自主機會,發揮學生主觀能動性和全面的綜合能力,培養學生的團隊協作精神。教師在學生實踐操作過程中認真觀察并記錄學生的表現,進行現場打分。這部分考核占期末總成績的20%。
4小結與展望
我國醫學有數千年的發展歷史,兒科學方面也有相當豐富的經驗,作為未來的兒科醫務工作者,在繼承前人知識和技能的基礎上,更要與時俱進,根據社會發展不斷學習,豐富自身知識含量,提升自身實踐水平,更要不斷創新為兒科事業的發展做出更大貢獻。該文通過分析高職臨床醫學專業《兒科學》課程培養目標,分析兒科學的研究內容、研究對象、研究任務,結合現代職業教育教學理念,提出《兒科學》課程改革的三點建議,即根據職教理念調整教學內容;進行學情分析更新教學方法;針對崗位需求改革考核方式。
搬貨物、查資料、看現場、錄數據、在中心庫盤點物資和現場理貨,在配送中心和業務科室之間奔走忙碌……這是億金公司大學生喬丹丹近一個月的真實寫照,她在為自己的創新論文不斷尋找“基礎資料”。
據了解,臨礦集團“青工創新工作法”評選命名表彰活動以來,受青工榜樣激勵,億金公司掀起了“論文熱”,大學生紛紛“秀出”工作實踐中萌發的好想法。為了增加研究成果的含金量,該公司為在職的80余名大學生提供到一線學習機會,鼓勵大學生深入到生產現場,掌握翔實可信的第一手資料,利用工作實踐充實研究成果,力求研究成果在繼承、創新、提升的基礎上,服務于公司經營,將企業發展推向一個新的高度。
“這樣的論文絕不會是紙上談兵,對大學生成長成才以及公司效益提升是不言而喻的?!眱|金公司領導向記者介紹說。通過讓大學生“走基層”,引領大學生實現“創新夢”,這是億金公司在臨礦集團“管理提升”理念下的一項新措施,要求大學生俯下身子、貼近實際、在基層、到現場,通過不斷探索實踐來提高論文質量。大學生具有參考價值的研究成果就是企業管理提升道路上的“錦囊妙計”,為企業的持續發展提供強有力的智力支持。
打開億金公司郵箱,已經收到的創新論文多達20多篇,皆是與生產實踐密切相關的研究成果。“本次無線條碼的研究和生產實際緊密結合,將會對公司經濟的再提升提供直接效益?!彪m然還沒有最終完成論文,但信息中心的大學生已經對自己的論文充滿自信,“這次論文寫作不僅讓我重新梳理了大學四年的知識體系,更對理論知識如何服務于現場生產有了更加清晰的把握?!?/p>
“只有親身實踐的才有說服力。通過企業不斷引領,培養大學生創新能力,為他們提供展示才華、實現自我的良好環境和平臺,為青年人才發展打通渠道,把優秀理論成果轉化為企業生產力,實現人才隊伍培養和公司效益的雙贏,是企業的最終目的?!眱|金公司領導如是說。
【事件】今年起,青島市中小學教師職稱評審“指揮棒”將改變方向,說課評估的比重增加,論文獲獎不再成為評審依據。教師評職稱,從重科研轉為了重教學?!厩鄭u為教師“減負” 論文獲獎不再作為職稱評審依據】
中廣網北京11月6日消息 青島教師評職稱,論文獲獎不再成為評審依據。對此,中國之聲特約觀察員葉海林作如下點評。
葉海林:關注一下論文的問題。不知道從何時開始,寫論文成了中國所有要評定職稱人員的必修課,不論你是演員還是教師,或者是科研人員。當然,作為科研人員寫論文,我們還可以理解。從論文的定義上看,學術論文是用來進行科學研究和展示科研成果的文章,是為探討問題而進行科學探索的一種手段,也是描述科研成果而進行學術交流的一種工具。
這其中的要點在于論文是有關于科研的,但不是所有的人都要去參與科研工作。很多人擁有高級職稱或者高級技能,是表明他把一件事情做得很好,即使這件事情是一件很傳統、很規范的工作,比如中小學教育。中小學教育的研究者和教師本來就不需要是一類人,但是現在的做法卻使這些人都成為一類人——既是教育能手,又是教育理論家,但這明顯是不可能的。
在我國的科研評定中有一個很不好的傾向——希望把所有的人都培養成大師。于是,平時社會都按照大師和頂尖級別的人去予以要求,這樣就形成了你既要做好本職工作,又要是這個行當的理論家,這是我們的初衷。然而,畢竟社會上能成為大師的人還是相當稀少的,用成為大師的標準去要求大多數人,不是要培養出大師,而只能是降低大師本身的標準。所以,青島的做法值得我們為之叫好。
隨著城市人居環境不斷惡化和城市人群工作壓力不斷增大,健康保健已成為一個重大的社會問題。森林康養不僅在林業提質增效和轉型升級中發揮重要作用,還將成為國民共享的一種生態福利。
據有關資料顯示,德國在推行森林康養項目后,國家醫療費用總支出減少30%。根據這一國際健康潮流,2016年5月6日,國家林業局印發《林業發展“十三五”規劃》。《規劃》提出要大力推進森林體驗和康養,發展集旅游、醫療、康養、教育、文化、扶貧于一體的林業綜合服務業,強調重點發展森林旅游休閑康養產業。
近年來,森林康養的理念已被很多人所接受,并在國內引起廣泛關注,特別是當前我國經濟新常態下,森林康養釋放出誘人的市場空間和巨大的商業機會,各地勢必競相開始探索建立森林康養基地,大力發展森林康養產業。但是,森林康養畢竟是一個新事物,其療法機理和產業模式既是一個市場問題,又是一個理論問題,為避免開發不當給森林生態環境造成破壞性影響,建議加強森林康養的科學性研究,構建森林康養產業發展的市場理論指導體系。
其一,透析國際森林康養旅游發展的經驗。日本、韓國和歐洲等發達國家早已開啟了森林與健康的研究與實踐,在森林公園散步或者進行“森林浴”在許多國家越來越受到大眾歡迎。數據統計表明,德國有40%的人每月都要去林區游憩一次。迄今,德國已建立了350處森林康養基地,每個森林康養基地都配備專門執業資格的醫生和理療師。
截至2011年底,日本林野廳已構建了“醫療福祉型森林”“療養保養型森林”和“預防生活習慣病森林”3種森林康養基地48處,還有300余處森林在申請認證過程中。目前,日本把15%的國土面積劃為森林公園,每年約有8億人次去林區游憩、沐浴。因此,應加強國際交流和合作,尤其通過對德國、日本等發達國家的“森林浴”“森林康養”項目的研究,積極借鑒其先進經驗,揚長避短,探索建立一個符合中國國情的森林康養產業發展新模式。
其二,探索森林開發與保護的平衡機制。森林物種豐富、生態系統類型多樣,具有涵養水源、調節徑流和保護環境的重要作用。國家明確提出,在保持林場生態系統完整性和穩定性的前提下,鼓勵社會資本、林場職工發展特色產業,有效盤活森林資源。
我國森林旅游發展也面臨粗放發展等一系列問題,重開發輕保護的弊端凸顯。如何平衡生態效益和社會效益,如何做好開發與保護的平衡,成為迫切需要破解的難題。需要指出的是,在看到森林康養旅游發展迅猛的同時,也應看到森林康養旅游業對生態可能帶來的潛在影響。
其三,探究森林康養旅游的作用機理。森林康養主要針對與精神壓力有關的疾病,它利用了森林和林產品帶來的緩解生理或心理緊張的效果。芬多精(植物殺菌素)在森林康養中發揮著重要作用,目前針對芬多精的研究取得了顯著進展。日本學者研究發現,針葉林中的芬多精主要是單萜類化合物,包括α-蒎烯、莰烯和β-蒎烯,在日本扁柏和柳杉林中α-蒎烯含量特別高,而在赤松林中α-松油烯則為主要組成成分。
森林康養旅游的可持續發展,依賴于因地制宜建立康養基地,在我國仍需要探究森林康養旅游的機理。例如,何種樹種益于減少人體產生應激激素、增強副交感神經活動(控制平靜期生理活動);何種森林成分利于減弱交感神經活動、降低血壓和心跳數、緩和心理緊張,何種森林與旅游體驗互動可以增加人體活力、提高免疫力、增加抗癌蛋白質數量等。
其四,論證森林康養旅游實證效果。森林康養的效果初步被國外醫學專家證實,但森林康養旅游的實證效果仍需進一步論證。國外研究初步證實了森林相關臨床實驗在改善精神病治療(含情緒失常兒童)、酗酒者以及具有其他臨床心理健康問題之人行為的價值;嗅覺森林環境因子——芬多精能使人心理處于放松狀態,并且通過NK細胞能消滅腫瘤細胞,推斷森林浴可能具有預防癌癥發生及發展的效應;森林環境要素會帶來生理效應,研究表明植物精氣的生理功效有鎮痛、驅蟲、抗菌、抗腫瘤、促進膽汁分泌、解毒、降血壓、松弛神經、消除緊張,使注意力集中等作用。未來研究要多方論證森林在增進健康、預防疾病等方面的作用及其機制,并制定森林康養的生理評價體系、森林康養的設計技法等,論證森林康養對提高人體抗癌能力、免疫力的實證效果,為森林康養旅游的開發方式和推廣形式提供參考。
其五,加強森林康養旅游政策法規研究。森林康養是大健康產業的重要組成部分,其特點是多元組合,涉及文化、歷史、地理、生態及多種產業業態。韓國于1982年提出建設自然休養林,2005年制定了《森林文化·休養法》,并成立了國立自然休養林管理所,2008年把森林休養列為全體國民的福祉。2010年,韓國國民會議對《森林文化及休閑活動法》進行修正,修正法中引入對人類健康定義。
我國“森林康養旅游”涉及林業、旅游、醫療、體育和養生等產業,法律法規也亟待完善與創新。建議以國家法律法規形式確定森林康養旅游為大健康產業重要組成部分,明確森林康養旅游為國民福祉。此外,要加強對森林康養旅游保護性開發,確定森林康養旅游為林業經營轉型的目標,進一步加強森林旅游環境的評價和管理,以法律、法規的形式體現對森林康養旅游領域的重視。
其六,探索建立森林康養旅游基地指標體系。2016年2月,國家林業局森林旅游工作領導小組辦公室(國家林業局森林公園管理辦公室)印發《關于啟動全國森林體驗基地和全國森林養生基地建設試點的通知》,標志著由林業主管部門推動的全國森林體驗基地和全國森林養生基地試點建設工作正式啟動。