大数据分析材料篇（1）

中图分类号：TU521 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0068-02

岩土工程材料相关的工程力学性质一直是工程学术界的研究重点，对其的试验、分析和模拟一直层出不穷。然而相关研究往往以宏观研究和均质性为主，材料的细观力学性质与材料的非均质性往往被人们所忽视，这一点对实际生产和研究都是不利的，因此本文将对非均质岩土工程材料的力学分析方法进行探讨研究。

1 岩土工程材料的非均质性模拟分析

1.1 材料非均质性分析的必要性

相比人工合成的均质性材料，非均质材料在日常生活中的应用更广泛。各类天然材料与天然材料构成的岩土工程材料都具有非均质性，它们的构成中往往包括了孔洞、砂砾、石头等各类不同物质，这类材料常见的有土、岩石、沥青与水泥的混凝土等。这些物质由于具有种种各异的力学性质，所以在外力作用下产生的变化也大不相同，同时会产生极其复杂的相互作用。材料的非均质特点和细观结构对自身的力学性能有很大的影响，会造成应力分布的变化、裂纹扩展方式的不同、破坏模式的区别等等差异。综上可知，关于均质材料的力学数值分析是不能应用于非均质材料的，应针对非均质材料开发相应的分析研究方法。

1.2 材料非均质性模拟的问题

为了将材料的细观结构与非均质性都列入分析因素来模拟计算其应力应变与破坏模式，部分学者开发出了相应的软件和数值模型。因为模型中材料的相应细观结构均由统计工具和软件随机生成，所以模拟生成的岩土工程材料细观结构多项性质都有相当强的真实性，比如不同材料的不同形状、位置分布、含量比例等。

虽然这种利用虚拟结构所进行的非均质研究取得了一定的成果，但是还是有很大的局限性。因为虚拟出的细观结构毕竟和现实中的材料结构有所不同，只能一定程度上将其非均质性体现出来，这就造成了用虚拟结构所完成的力学分析难以获得现实里真正的力学性质。

1.3 数字图像处理技术

数字图像处理技术目前的应用很广泛，在医学、航空、生物、土木工程等领域都取得了相当的成果。而在材料学领域，该技术可以有效对实际材料的细观结构进行提取，将其转化为能再现其非均质性的图像，然后再通过计算机分析处理图像数据信息，最终得出想要的研究成果。

2 用数字图像技术模拟和分析工程材料实例

利用数字图像技术对花岗岩的受力情况和破坏情况进行分析。

2.1 数字图像对岩石细观结构的再现

2.1.1 图像和数据的提取

将花岗岩原岩用圆锯水平或垂直切出横截面，打磨光滑，利用照相和扫描工具做出该截面的物理图像并转换储存至计算机。如果岩石尺寸较大，则通过照相机拍照导入，如果岩石尺寸较小，可以直接用扫描仪扫描岩石进行导入。

导入计算机的物理图像不能直接使用。数字图像由像素点组成，像素点是指矩形排列的图像元素，均由横纵向扫描线交叉构成，扫描线间的宽度相等。

灰色图像和彩色图像的像素点有所不同。灰色图像的像素点有灰色度，是用来代表其亮度的整数值。而彩色图像的构成元素是众多颜色度不同的像素点阵，每个像素点都具备红绿蓝三种颜色，每个颜色由一个整数值来代表，因此彩色图像的像素点阵可以对应由这些数值构成的三个连续函数f（i，j，k）。这三个函数构成的三维离散函数可以将彩色图像的信息表现出来，作为接下来进行数字图像处理的数据基础。

2.1.2 岩石细观结构的表现

花岗岩的主要成分是石英、长石和黑云母。因为其构成包括了三种不同的材料，为了获得三种不同类型的图像数据，最好使用彩色空间来进行数字图像处理。

事实上，使用灰色图像进行处理，通过灰色值也一样可以得到跟彩色空间相似的效果。当具体进行技术应用时，应该视不同图像的不同性质来选择是使用灰色空间还是彩色空间来进行数字图像处理。比如，当图像的灰色度识别太差时换用彩色空间处理；当图像属性难以区分时换用不同算法对图像进行自动分割，以彩色空间提供更多数据信息。总之，技术方法的选择要以能准确区分不同材料的不同图像属性为目的，这样才能获得材料细观结构的真实数据信息进行检测。

如图1中，像素点共计55578个，云母932个，石英16208个，长石38438个。每个像素点实际面积为0.0645 mm2，则云母实际面积60.114 mm2，石英实际面积1045.416 mm2，长石实际面积2479.251 mm2。

2.2 将细观结构的图像转换为矢量数据

为了利用数据进行力学计算和数值分析，将图像化的细观结构变换成矢量数据表示。

旧式的数值分析方法往往使用有限元法或者有限差分法，这需要把岩石的图像分成众多细小网格。数字图像由像素点构成，像素点以小正方形的形状呈矩形排列。将每个像素点作为有限元的网格或者有限差分的栅格，则这个方格的四角坐标点即为对应物理位置的矢量空间数据。数字图像的像素点和矢量坐标可以按比例进行转换，其转换比例为岩石横切面在竖直或水平方向的真实长度比竖直或水平方向的像素点数量，如图2所示。

通过以上的数据转换，图像会以一个矩形的网格集合形式被表现出来，在进行数值计算时可以通过各个像素点颜色类别的不同来进行其对应材料类别的赋予，这样一来就令岩石实际具有的非均质特点加入了数值分析中去。这种转换方法比有限元法和有限差分法都简单，因为其规避了二者复杂的网格或栅格生成，而且矢量数据呈正方形在分析和计算上都很方便，可以简单地用目前已有的数值分析软件计算。

3 结语

该文所提出的二维数值分析法可以对岩土工程材料的细观结构进行分析，是一种将数字图像理论、矢量转换技术、传统数值算法结合起来运用的综合性计算分析法。并且以花岗岩为例，用该方法进行了力学分析。细观结构会影响材料的应力分布与破坏模式，这是在传统的数值模拟试验中就已经被证明了的。而非均质材料与均质材料无论是破坏模式还是力学性能都有很大不同。根据本文提到的数值分析方法，无论是二维还是三维的岩土工程材料数值分析都可以实现。

参考文献

大数据分析材料篇（2）

文字型材料解析题是中招材料题中的传统题型，在各地中招试题中使用频率最高、涉及范围最广。试题或以历史典籍、名人论著、外文翻译、影视、网络语等中的一段或几段文字作为试题材料，或将重大事件根据某一主题按时间顺序排列起来作为试题材料。解答好此类解析题要注意三点：

1.读。先读题目设问，带着问题有目的、有针对地阅读材料，有利于节省时间。阅读材料时要关注提示性、概括性、总结性的文字，它有可能暗藏某些解题所需要的信息，有引导、启发作用；不要忽视材料的出处与注解等说明性文字，它有利于快速明白材料的主题或中心思想；材料中如有省略号时，还应注意从省略号两边获取有效信息，省略号两边保留的内容必定隐含着重要的信息。另外，阅读材料时还要关注材料中人物的阶级立场，防止似是而非、一知半解而失分。大事年表类的材料题要从题干所给历史事件的性质、领域、影响等方面判断其反映的脉络，审出其主题。

2.联。把从材料中提取的有效信息与教材相关知识衔接整合，进行知识的再转化。大事年表类的解析题要从时间、背景、影响等角度理清重大事件之间的内在联系。

3.答。根据设问角度，坚持“论从史出，史论结合”的原则，运用历史学科语言条理清楚、言简意赅地作答。答题时还应根据分值确定答案要点，注意语言规范化，以增加得分概率。

例如2016年河南历史中招试题非选择题第24题（节选）：

材料一在欧洲大陆，法国和德国历史上发生过多次战争，积怨甚深，成为宿敌。在1871年的普法战争中，法国战败，把矿藏丰富的阿尔萨斯和洛林地区割让给德国，并交付大量赔款。从德国占领这两个地区的第一天起，法国就开始为复仇做准备，法、德结下了“世仇”。

（1）据材料一并结合所学知识，法、德两国的“世仇”在20世纪有哪些表现？（3分）

我们带着题干设问，细读材料可知此题考查的是法德两个大国的关系，根据题干中的关键词“世仇”、“20世纪”、“表现”，然后结合教材知识进行整合，得出“一战前，法国和德国分属不同军事政治集团，进行军备竞赛；一战中法、德交战；巴黎和会上法国主张严惩德国；二战中德国占领法国”。

二、图表型材料解析题

图表型材料主要分为数据表格、曲线图、扇形图、饼状图、柱状图等，中招试题中以历史数据为素材的图表题居多。此类型题常用的设问方式为：“依据材料（图表），可以看出（概括）……变化”“这与哪一历史事件有关”“出现这一状况的原因是什么”等，此类解析题的解题思路需根据设问而定。

1.回答与哪一事件相关时，要关注表格的具体事项的名称。一般来说，标题最能直接反映图表的主要内容。

2.概括变化时，要准确把握数据图表中数据的变化（表格：注意横纵栏间的数据大小变化；饼状图：注意各项数据的比例关系；柱状图：注意相互间数据的高低变化；曲线图：注意与时间联系反映的高低起伏）。在组织答案时，语言表述一是要严谨，多采用动态回答，常用“越来越……”、什么比什么多（快）、迅速（持续）增长（增加）、相对缓慢、逐步下降、整体增长（下降）等。

3.概括原因时，注意根据题目设问分析数据所反映的背后信息，从多角度分析原因，注意是依据材料还是要用所学知识，是回答根本、主要和直接原因，还是回答主观、客观原因，国内、国际原因。特别是变化趋势有增有降时，要注意对应说明其原因。

例如2014年河南历史中招试题非选择题第22题（节选）：

材料二

（2）据材料二，概括晚清财政收入结构有什么变化？说明这一变化与上述运动之间的关系？（3分）

解答此题关键是要读懂图表数据，弄清楚表格横栏第一行列出的是“农业税收入”、“工商杂税收入”等税收项目，第二行列出的是“数额”和“比重”。然后根据题目第一个设问，观察表格纵栏列出的随年份变化的数据，很容易看出“农业税收入比重减小，工商杂税收入及其他收入增加；工商业税收所占比重超过农业税收”等结论。题目第二个设问根据第（1）问的结论，可知“洋务运动促进了当时工商业的发展”。

三、图片型材料解析题

图片型材料解析题可以分为地图类材料解析题和实物类材料解析题。

地图类材料多出自各版本教材中共有的示意图，体现了对学生解读历史地图能力的考查。解答此类材料题首先根据图名寻找思考的方向；如果没有图名，要根据设问看地图中相关的时间、地点、人物、图例等反映出来的关键信息找准思考方向，联系教材内容判断地图反映的历史事件，然后根据设问作答。

实物类材料常以图片（事件图、建筑图、人物图等）为载体，利用图片间的共性设置相关的问题，在考查学生挖掘图片历史信息能力的基础上，进一步考查学生的分析比较能力、文字表达能力。解答此类型题关键是根据题意揣摩命题人的意图，找准比较点，比较点一般从背景、性质、特点、方式、结果、作用、影响等方面思考。然后根据所分析的图片内涵信息，结合设问角度进行知识迁移，进而锁定正确答案。

例如2015年河南历史中招试题非选择题第21题（节选）：

材料二

（2）观察材料二的三幅图，概括指出古代洛阳在丝绸之路上有着怎样的国际地位？（1分）

从材料二所给图片下的文字说明可以提取出洛阳在当时丝绸之路上是对外贸易和文化交流的重要城市，所以它的地位应简洁地概括为“集商业贸易与文化交流于一体的国际大都市”。

再如2016年河南历史中招试题非选择题第23题（节选）：

材料一

20世纪50年代前的中国城市街头20世纪90年代的中国城市街头

（1）据材料一，概括指出20世纪70年代后我国城市的发展变化。

首先，我们根据设问“城市的发展变化”， 弄清此设问是纯粹据图片答题，与课本关联不大；然后认真观察图片，通过注释内容弄清图片材料反映的历史现象；最后对历史图片中的内容进行纵向比较，找出解题的突破点：“城市面貌由落后到现代；交通、运输工具发生巨大变革（自行车、人力车被各种汽车取代；马路上的人流变为车流）”。

大数据分析材料篇（3）

中图分类号TB6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）112-0095-02

0 引言

近年来，随着低温技术的发展，对低温材料的需要也迅速增长。在工业生产中，要求应用低温技术的场合很多，比如将气态物质转变成液态进行存储和运输，或者在要求低化学反应速率的场合等等，低温存储技术的优点就体现出来了。

一般来说，材料的工作温度在-20℃以下时就是低温材料。应用最广泛的低温存储技术就是用于液化天然气的存储和运输。本文选择-196℃作为低温存储罐的工作温度。

1 数据来源

本文所引用的原始数据来自国防工业出版社2011年出版的《工程选材综合评价》一书。

为了更好地说明主成分分析法的应用，本文只从使用性和经济性角度出发，从评价指标体系当中选取一些典型的指标，包括低温韧性、屈服强度以及弹性模量等。低温韧性顾名思义就是材料在低温状态下所呈现出来的韧性，是低温材料选择的一个重要指标。韧性表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性越好，则发生脆性断裂的可能性越小。低温韧性则是材料在低温环境下材料韧性的表现。大多数金属的韧性随温度的下降而下降，当达到延性-脆性的转变温度时，材料的韧性发生突变，进入脆化状态。因此，为了保证容器在低温环境下能正常和安全使用，对材料的低温韧性要求较高。为了保证存储罐能安全可靠地工作，在选择材料和对设计结构进行评价时要考虑材料室温屈服强度和弹性模量这两个指标，然后对存储罐进行强度、刚度校核。另外要考虑运输中的经济性，希望材料的相对密度不能很大。还要考虑到热应力的影响，这时就要考虑材料的膨胀系数。最后，整体的成本当然是比较重要的考虑因素了。

2 主成分分析法（Principal Component Analysis， PCA）

主成分分析法将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法。又称主分量分析。

现假定我们研究的数据是二维的，以横坐标ζ1和纵坐标ζ2来表示。因此每个观测值都有相应于这两个坐标轴的两个坐标值；如果这些数据形成一个椭圆形状的点阵，那么这个椭圆有一个长轴η1和一个短轴η2，因为η1η2，故η1与η2互不相关。在短轴方向上，数据变化很少；如果长轴变量代表了数据包含的大部分信息，就用该变量代替原先的两个变量（舍去次要的一维），降维就完成了。在极端的情况，短轴如果退化成一点，那只有在长轴的方向才能够解释这些点的变化了。假定我们现在有N个样品，它们散布在椭圆平面内(图1)，并且指标ζ1与ζ2有相关性。但是现在我们把这些数据投影到不相关的η1轴和η2轴上，

在η1上离散程度很大，这是一个信息量较大的综合指标，可较好地反映出N个观测值的变化情况，而η2上反应的信息比较少，在降维时可以选择忽略。这样

我们就可以选取长轴η1为综合指标，完成降维工作。主成分分析的任务就是要找出代表性的综合指标，该指标能较完整地反应原来数据的信息。

3 主成分分析法的应用

3.1 原始数据的处理和标准化

原始数据给出了8个材料性能的评价指标，见表1。

表1 不锈钢的牌号与评价指标数据

3.2 几种不锈钢材料评价指标主成份分析的计算结果

表2是主成分分析计算得出的表格，提取出的主成分所代表的方差(即对应的特征值)贡献率和原变量变换为新变量以后的成分矩阵就成为我们进行综合分析的重点。在主成分分析中，一般认为提取的主成分的累积方差贡献率大于80%或特征值大于1时能较多的保留原始数据的信息。下列表2和表3分别给出了各个主成份的解释的总方差和主成分的计算结果。图2则是各个主成分的特征值碎石图。

表2 各个主成分的解释总方差

图2 碎石图

表3 成分矩阵

3.3结果分析

从表2可以看出，本次提取主成分的方法是根据主成分的特征值大于1来抽取的。一共抽取了两个主成分，主成分1的解释方差为52.813%，主成分2的解释总方差为23.743%，解释方差的总贡献率为76.556%，也接近80%，这两个主成分能在76.556%的程度上反应原始数据的信息，说明主成分的提取是合理的。从表3的分析数据可以看出，在主成分1中占比重较大（大于80%）的有三项，分别是室温弹性模量、热膨胀系数和相对成本；在主成分2中占比重较大的只有一项，即室温屈服强度。表3中的正负号表示正负相关性。碎石图能够直观反映各主成分贡献率的关系。在考虑低温存储罐材料特性的时候只需重点考虑主成分1和主成分2中涉及的数据指标。

4 结论

主成分分析法的主要目的在于降维，将原始数据的多项指标进行整合得到数量更少的主成分，从而删除冗余的数据指标，使得分析更具代表性，也极大提高了效率。在对低温存储罐材料的分析时，通过主成分分析法的降维作用，将多个数据指标降低到两个代表性的主成分。对原始数据中低温韧性和热导率的考虑有所弱化，很清晰地突出了重点数据指标，对成分矩阵中占有比重较大的指标进行重点分析。主成分分析在低温存储罐材料特性指标的分析中是一种有用的手段，对工程分析具有一定指导意义。

大数据分析材料篇（4）

中图分类号：TB332

C/C复合材料是一种不常见的耐高温材料，在2500℃的高温下依然能保持原来的强度，因其有诸多力学优势，在航天航空领域受到大力支持。CVI，即化学气相渗透技术，此制备方法应用范围极广，主要有三种制备工艺，一是等温CVI工艺，二是热梯度CVI工艺，三是限域变温工艺，但由于工艺实验周期较长，且花费多，便引进了数值模拟仿真技术。目前，由于实验数据量大，而存储方式不集中，难以系统地对数据进行分析，仿真程序也无法产生应有的效果。本文通过VC++编程技术，对C/C复合材料的数据库系统平台进行了设计研究，以提高工作效率，缩减成本。

1 设计分析

1.1 系统特点

C/C复合材料试验数据库系统主要包括以下内容：（1）功能分析数据；（2）材料制备数据；（3）抗氧化的数据；（4）二次处理数据；（5）微观组织结构数据。集成CVI工艺优化子程序，能够充分发挥数据样本的作用，有利于数值的模拟仿真工作，并对模拟的结果进行有效验证。

1.2 系统的总体设计

该系统有其独特的功能和特点，本文据此初步设计了CVI制备工艺数据库系统，可分为三部分：（1）数据库系统平台；（2）数据库仓库；（3）用户界面。该系统中，数据库系统平台主要是借助VC++编程技术来完成自己的编程，数据库仓库是依靠SQL Server技术来建立的，它与用户界面间的交流主要是通过数据库平台的中间层实现的。该系统平台有许多模块选项，都具有各自的功能，用户在点击后输入特定的参数，功能模块即调用ADO数据接口技术，和数据仓库进行连接，对相应的数据进行检索、存储以及分析模拟，最终通过文字图形的形式呈现给用户。

1.3 后台数据仓库的设计

2.1 ADO技术

3.1 数据检索

3.2 对组织性能的分析

C/C复合材料的性能很大程度上是由其基体组织结构决定的，通过热解炭组织类型和微观形貌特征对热解炭的反复成核和生长机理做了分析。

本文集成了大量偏光、扫描、透射以及高分辨率等多种图片，对层状组织和十字消光现象仔细观察，可方便地分析制备参数于C/C复合材料的影响。

3.3 对CVI工艺子系统的优化

通过对C/C复合材料实验数据库系统平台加入matlab后台计算引擎，对CVI工艺优化系统加以整合。只需设定输入、输出参数个数，隐层神经元的个数，以及最大训练次数和目标误差等，就可以借助matlab程序来分析存在于这些实验样本数据中的复杂非线性函数关系。网络训练成功后，运行后处理程序，可将结果直观显示出来，包括训练过程记录，网络输入输出关系图以及系统的演化算法优化等。

4 结束语

C/C复合材料在航天航空领域作用重大，但由于某些缺陷，需建立起一数据库，本文对此进行了设计研究，C/C复合材料实验数据库系统平台的建立，可随时对所需数据和工艺参数进行检索查询，并且能够分析器微观结构。此外，还有利于提升CVI工艺的效率，降低成本。

参考文献：

[1]唐辉，齐乐华，李贺军.解析基于SQL Server的C/C复合材料实验数据库系统平台的设计开发[J].新型炭材料，2007，39（2）：187-189.

大数据分析材料篇（5）

对建筑材料进行选择的过程中，需要考虑的方面有很多，主要包括材料的使用、质量与成本等方面进行考虑。随着时代的与科技的快速发展，环保与轻巧的上的影响因素渐渐的得到人们的重视。在对材料进行选择时，其中包括很多复杂的工序，例如，先要对材料进行性能上的分析，可以进入工程施工的材料一定要符合建筑使用中规定的标准，接着是对建筑中使用的材料进行类别上的分类，最后对选出的材料进行使用功能上的实验测量。这样的丰富又复杂的材料选择步骤可以进一步的保障材料使用上的质量达到标准与安全，并在一定程度上的节约了工程上的预算。

1 现代材料优选方法

1.1 知识系统选材

使用知识系统对材料进行选择是根据了解材料信息通过计算系统对材料进行分析。这种方法主要注重对材料结果的理解，这种材料选择的方法有其独特的特点：工程团队在选择材料时可以通过知识系统了解材料信息，根据材料信息把材料选择工作分配给各个团队，这样有利于提高团队选择材料的效率，缩短材料选择的时间。尽管知识系统的材料优选方法不能直接选择最优材料，但是对于相比于传统的材料选择方法，这种方式对工程仍然具有重要作用。

1.2 构件失效指标下的选材方法

构件的失效抗力是指构件材料在一定的条件下变形、磨损的能力和其他相关性能的配合能力。因为机械工程材料的种类很多，材料的性能的有所不同，因此对材料的失效能力进行研究能够保证材料在测试时和实践中数据对比一致性。首先要确定机械的操作条件，确定该机械对材料抗力的要求，其次根据模具的失效确定模具的抗力指标来选择性能符合要求，满足指标的机械材料。在进行选才时要注意才材料的来源以及材料的经济性指标。

1.3 基于层次分析法的材料优选

层次分析法的层次有四个方面：经济效益、技术效益、生态效益和社会效益为，关于经济效益主要是从财务费用、劳务费用、运输费用以及包装费用进行材料优选；技术效益考虑的是材料的可靠性，和物理性；生态效益主要包括资源的节约和能源的消耗，环境的污染和材料的回收利用；社会效益是指材料的选用能够改善居住环境，保留传统文化并且如何法律法规。对于层次的分析要形成评价方法。

2 材料优选数据库介绍

2.1 数据种类

这里介绍几种关于材料优选的几种数据库选材。

首先，耐磨料磨损材料数据库选材，这种系统主要通过一定的方法对材料的信息进行综合分析，通过价值工程法给选材人员提供参考。这种数据可在选材上系统工作比较开放。在选材上通过使用量化的因子的方法给设计人员提供综合的信息，这种数据库的选材有很多查询功能，在材料的管理上可以实现计算机的管理，减轻管理工作人员的工作压力。

其次，是计算机智能选择，这种系统通过技术模数对材料的切割进行评估，选择合适的工具延长材料使用寿命，另外这种系统对成本和加工工艺能够进行估算。

再次，利用材料矩阵进行选材。机械工程在工作时，选用的材料要根据机械的要求进行选择。在上文中已经提到相关的材料因子因素。把这些相关因子根据其特点和重要性组成矩阵。

2.2 材料数据库的更新进步

数据库在材料的选择过程中也担任着重要的职能，在传统的数据库中对材料的可以进行帮助的地方是对材料进行选择时，数据库可以提供关于材料上的一些基础信息，并通过联网的优势对材料进行分析，进而协助工程管理人员更加顺利的开展工作。但是现如今随着技术进步，数据库上的功能也得到了扩展，数据库可以与专家系统进行了结合，这样的改变有利于数据信息上的查找，并且有了专家系统的协助以后，材料的选择过程得到了优化，对于材料的分析也会更加的准确。与此同时，系统可以通过技术人员在数据库上的浏览记录依据喜好将最为合适的材料进行推荐，使得技术人员的工作更加的简单易于操作。并且新型的数据库具有更加的强大的搜索功能，可以通过客户不同的需求进行个性化的推荐，不仅方便了工作人员也让客户的需求得到了最大化的满足。

3 机械钢材料选择步骤

想要在机械运行过程中得到质量最优的钢材料，就需要对材料进行分析选择。由于生产钢材料的厂家也有很多，所以在选择上具有很大的难度，需要考虑的因素也会非常的多，怎样才能在多家产商中将最合适的材料选出呢？这就需要对材料的价格与质量做分析报告。

首先要考虑的是钢材上功能上的指标是否符合机械上的要求，因为如果工程中的材质量和出现了问题的话，会直接对整个机械工程的质量产生很大的困扰。这种困扰一旦出现的话，是很难进行处理的，因为机械工程具有整体性与紧密的联系性。同时对工程材料进行选择的过程中还要与工程上的实际情况进行结合，再做出具有实际意义的评价。

接着是对每家生产厂家的钢材进行各项功能上的比较，可以将几项功能进行同时比较，各项因素综合起来进行考虑，例如，如果有一家生产的钢材在各项因素上都比较符合材料上的各项标准，但是质量因为各种各样的原因无法进行得到保障，那么就需要退而求其次，再接着将其他厂家的钢材进行比较，从其他方面进行综合的考虑。尽量将需要的考虑的因素都注意到，以免因为疏忽导致错过了最佳的选择，使得工程上的预算承受不必要的损失。

4 结论

随着科学技术的不断进步，材料选择上的考虑因素也变得越来越多，并在此过程中材料上的优选方案也得到很大的进步，选择也很多。材料优选上的技术进步让技术工作人员的工作变得也更加的简单效率更高。为了工程上的质量可以得到做大化的保障，工作人员在执行选择上的工作时，一定要使用正确的方法与全面的眼光。保障工程质量的同时也让工程可以开展的更加的顺利，只有将材料上的质量关把好才能将工程的质量得到保护。在这个过程中一旦某一个环节出现任何的问题对于工程的建设来说都是致命的，不仅会使得工程蒙受巨大的损失，也会让员工可能因素受到处罚，所以对于材料上的选择一定要做到优中选优，谨小慎微。

参考文献

[1]刘阁，陈成.机械工程材料及热处理教学探索与实践[J].课程教育研究，2016（16）.

大数据分析材料篇（6）

中图分类号：H319.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）08-0027-04

Abstract Recently there has been a fairly great rapid development in

the data analysis for the English vocabulary. The data collection serves as the basis for the vocabulary data analysis. The present paper

will give an introduction to the collection of vocabulary data， inclu-

ding the collection scope， the data kinds and the relative correspon-ding qualities by using the special software An Analysis Tool for the English Vocabulary.

Key words English vocabulary； an analysis tool for the English vocabulary； data collection

1 引言

英Z语言研究中词汇研究占有重要位置。利用维普期刊资源整合服务平台[1]对国内1989―2016年期刊发表的文献进行关键词检索，英语研究类文献中词汇研究文献多达22 600篇。其中英语词汇数据研究文献1989―1998年仅为4篇，1999―2008年增至8篇，2009―2016年则达到25篇，显示出词汇数据分析研究领域发展很快。随着新技术不断地引入和更多研究人员的参与，未来英语词汇的数据研究必将成为新的热点，将在语言研究中发挥重要作用。英语词汇数据研究是基于对词汇特征数据的分析，往往材料本身词汇数量庞大、变化形式繁多，手工采集数据极其困难。本文简单介绍利用“英语词汇分析工具”软件采集英语文本中的词汇数据。

2 软件概貌

“英语词汇分析工具”软件是由南通大学李冬编制[2]，软件可以在各类Windows操作平台安装、运行，操作界面简单友好（见图1、图2），帮助文件完整，一般不需专门学习就能操作使用。数据采集操作过程包括导入纯文本文件格式的英语文本材料、设置采集目标模式、运行程序完成数据采集和生成对应的数据文件。数据文件存放在指定的文件夹内，采用TXT纯文本文件格式，需要标色显示的数据文件则为HTML文件格式。

3 常用数据采集

英语词汇的数据研究依研究目标确定与其相关联的特征数据作为研究基础，采集数据，然后进行直观比较、数学分析，获得科学结论。“英语词汇分析工具”可以采集文本中下列词汇特征数据。

1）形符，又称词符、总词汇量，指材料中所有出现过的单词，包括重复出现的单词，它是观察材料篇幅大小的直观数据。

2）类符，又称词型，指材料中不重复出现的单词（仅字母排列形式不同，如look、looking、looked可看作三个类符），所以可看作不重复的形符，如在教材研究[3]和试卷研究[4]中形符、类符数据的统计。

3）词汇：以原型词为区分标准做统计，排除了如名词的单/复数、动词的时态、形容词的比较级等变化形式干扰。

4）词汇密度：衡量单位文章信息含量的尺度，反映语篇难易程度的数据[5]。计算采用类符/形符比值（英文缩写为TTR），计算公式：

TTR=（类符数/形符数）×100%

5）词汇覆盖率：用词汇做计数单位，以某个词汇表作为测量尺度，统计文章中词汇在词汇表中数量的占比，依此判断文章与词汇表的关系程度。词汇覆盖率有两种算法，其使用目的也不同。

①材料词汇覆盖率：用于教材可读性或难度的评估，即不同教学阶段选择适合的教学词汇表（如小学词汇表、初中词汇表、高中或大学词汇表）进行教材的词汇覆盖率测定，判断教材的适用性。计算公式：

材料词汇覆盖率=（材料中词汇表所包含词汇数/材料词汇数）×100%

②词表词汇覆盖率：用于试卷知识点的评估，即将词汇表中词汇作为知识点，测定考试试卷的词汇知识点覆盖率。计算公式：

词汇表词汇覆盖率=（材料中词汇表所包含词汇数/词汇表词汇数）×100%

词汇覆盖率测试操作是先将自己的教学词汇表导入软件，创建自定义词汇库文件（图3），然后进行材料的词汇覆盖率测定。

6）词频数据，指某一词汇在材料中出现的次数（又叫频数），对材料中的词汇做词频统计、计算重复率并按一定规则列出称词频表（图4），词频表可以方便地观察词汇使用状况。

7）词汇分级：按词汇的难度对应教学阶段进行词汇分级，如小学、初中、高中……形成系列分级词汇。对材料做词汇分级测定在教材编写和试卷分析中都有实用价值，可以窥视其词汇分布的细微变化（见图2）。

8）词汇表：把材料中词汇转换成原型，按首字母顺序列出，称词汇表。词汇表为研究者审核词汇提供了便利。

4 其他功能

“英语词汇分析工具”功能非常丰富，如自身知识库的修改完善、简易语料库的建设、联网交流等。此处仅介绍两个亦属于数据采集的功能，即人名地名搜索和新词汇的收集整理，尽管它们一般不用于数据分析。

人名地名采集 人名地名研究也是英语研究的一个专门领域，关键词搜索统计（1989年以来）国内期刊发表的人名研究方向的文献有142篇（翻译研究、语言应用研究和文化宗教研究），地名研究方向的文献有77篇。在长篇文学作品的研究中，快速人名搜索对研究人物之间的关系、人物行为性格和语言特点均有帮助。人名地名采集用“其它功能”（见图1），导入小说文本，进入“人名地名搜索工具”，有生成词汇表或文中标红显示两种处理模式供选择，图5是生成词汇表模式处理结果。

英语新词收集 新词的产生是社会发展的必然现象，在全球一体化、信息化发展大背景下，新词汇（如网络词汇、商务新词、科技新词等）正以前所未有的速度增加。关键词检索英语新词汇研究文献为520篇，英语新词汇对辞书编辑、翻译交流和英语教学都有显著影响。

在海量的材料中寻找新词汇非常困难，借助“英语词汇分析工具”生词库操作功能，可以大大方便该项工作。软件系统自带5万余条词汇的特征库，在分析识别材料的过程中遇到不包含在其内的词汇时，自动将其收纳入生词库中，而生词库操作功能是将收集的词汇进行滤除重复、按首字母排序、生成词汇表文本文件。因此，可以把生词库所收集的词汇看作疑似新词的初筛，为英语新词研究提供帮助。

5 结语

当今世界已进入大数据时代，科学技术飞速发展，信息量空前膨胀，英语数据挖掘和分析作为一种研究手段越来越受到研究者的关注[6-7]。英语词汇的数据分析离不开数据的采集，本文介绍利用专用计算机工具软件进行相关数据采集，希望给相关工作带来帮助。

参考文献

[1]重庆维普资讯有限公司.维普期刊资源整合服务平台[DB/OL].[2016-11-08].http：///.

[2]李冬，黄锦茹，银根，等.英语词汇分析工具软件的功能设计[J].中国现代教育装备，2014（15）：23-24.

[3]刘瑜，闫磊.海军英语教材词汇分布分析[J].亚太教育，2015（11）：162.

[4]周加林.大学英语四级考试真题的词貌特征：基于2006年6月―2013年6月大学英语四级考试真题的统计与分析[J].大学英语教学与研究，2014（3）：82-87.

[5]王芳，连天雪.基于语料库的商务英语与普通英语的词汇比较研究[J].大连理工大学学报：社会科学版，2013，

大数据分析材料篇（7）

一、项目成本管理的重要性

随着建筑施工行业的激烈竞争，施工企业的利润率不断降低，杭州地区投标报价的综合取费（含税）基本上在5.5%左右才具有竞争力，除去税率后，利润只有2个点左右了。因此加强施工过程的成本控制，显得越来越重要。成本控制内容主要包含项目日常管理费用、材料费用、人工费用、技术及组织措施费用。但公司项目的成本数据统计以月、季财务及工程产值报表的型式上报公司财务部和工程部。由于项目上报的成本数据以月为周期，各部门的成本数据缺乏有效的交流，报表中各子目的分类比较粗糙，因此数据难以进行有效的实时统计、查询、分析。尤其外地项目更加难以进行控制管理。

二、项目成本管理的软件应用

那么项目成本管理信息需要动态核实时，以天、周为周期进行数据统计和上报，而且信息要各部门、各主管领导信息共享，随时查询。但数据量势必增大，工作繁琐，采用成本管理软件可轻而易举地解决这些问题，软件的应用给成本管理带来数据、流程、决策的变化，能够达到准确、实时的项目成本核算；权责明确的过程控制；动态的“盈亏分析”；改变人的工作状态。目前国际通用的软件是P3软件（PRIMAVERAPRO-JECTPLANNER），国内绝大部分大型工程也都使用过P3，譬如三峡、小浪底、二滩等大型水利水电工程；大亚湾、岭澳、秦山三期等大型核电工程；外高桥电厂二期、国华准格尔电厂、等大型火电工程；京沪高速公路、润扬长江大桥等路桥工程；上海英特尔工厂、摩托罗拉天津工厂等大型工厂；南海石化、上海化学工业区等石化项目；广州地铁等市政工程。

三、利用现有网络技术进行信息化管理

软件的应用推广难，信息化管理就依旧要停止在数据统计不及时、报表粗糙、信息交流不畅、缺乏有效分析的现状上么？我认为可以利用现有的网络技术，实行成本数据报表的实时动态管理。将各种与成本相关的数据如消耗材料的进库、出库、退库、报损；周转材料的进场、出场、报损等每天都以一定的数据格式（EXCEL电子表格）录入到计算机里，以数字的形式保存起来，并通过公司的网站，建立各项目部的电子信箱，数据由项目部上传到各自的信箱，各主管领导和主管部门可以随时登陆项目部信箱进行成本的归集、查询、分析。此外，各相关部门的成本数据通过集团公司内部的局域网络传输，实现成本数据的共享，从而实现了数据的信息化。

四、信息化管理的应用

（一）规范数据统计

将项目的成本费用分类、分细。比如：日常办公管理费用、材料费用、人工费用、机械租赁费用、技术措施费用、组织措施费用。以材料费用为例，可将材料按其专业属性和占总材料费用比例的不同划分为A、B、C类材料，每类材料再细分到各种名目，划分完毕后，制作统一的材料费用报表，将材料的进场数量、规格、进场价格、信息价格、供应商、经办人、使用部位、材料总价、已付材料价款、未付材料价款、实际用量与预算用量的比较、实际价格与投标价格的对比等等信息通过统一的表式进行归纳。

（二）规范管理流程

通过规范化的数据报表，达到实时动态查询、整理、分析，辅助企业的管理制度，将企业已经规范的一些科学的项目成本管理流程固化下来，使得流程所涉及岗位员工的工作更加规范高效，加强了成本管理中的约束（如限额领料），减少人为控制和“拍脑袋”的管理行为，同时堵塞了管理上的漏洞。

（三）科学化的决策

以往由于落后的成本管理手段，在决策时缺乏对成本对象的“定量”分析（往往只能作“定性”分析），使得决策往往依靠管理者的个人积累的经验。而且管理者要等每个月报表出来后才知道哪儿超了、哪儿省了，若要等此时才决策，恐怕早已为时已晚了，这种凭经验决策及事后决策（控制）的方法已很难达到成本控制的要求。为了能够达到成本控制决策的科学化，积累项目成本支出数据信息，就要做到事前计划、事中控制、事后分析等全过程的“定性”“、定量”分析，以达到对成本过程控制中的“薄弱环节”做到心中有数，及早应对。如人工或材料价格异常、实际工程量与清单工程量不符、办公管理费用异常等，均可使决策人及时调整和控制。实际工程量与清单工程量不符，可及时向开发商进行费用补偿，确认工程量的变更，使决算更加清晰方便；办公管理费用的异常，可详细查阅各种发票凭证，查明原因，控制成本支出。同时由于数据的实时，公司领导及各主管部门的信息共享，成本控制更加透明清晰。

五、信息化管理的优势

（一）准确、实时的项目成本核算信息的共享，从根本上消除了各业务部门的“隔离”，财务部门不但能了解项目成本产生的全部过程，而且伴随着各相关业务部门的每一个作业，财务都有相应的反应。如材料部门在记录一笔材料出库、退库的同时，财务也得到了这个信息，并将相应的材料费用计入实际成本；经营部门对分包商每完成一笔结算，财务就产生相应的应付款，等等。可以看出正是这种成本数据信息的通畅、透明，才保障了项目成本的准确、实时成本核算才成为可能。

（二）权责明确的过程控制通过制定详细的制度和成本费用报表，可以很方便地帮助项目部进行目标成本分解，可依实际情况将目标成本明晰地划分为“可控”及“不可控”部分，对“不可控”部分成本的盈亏项目部能说明盈亏的原因，对“可控”部分成本进行进一步的权责划分，将其落实到责任部门及责任人。实时利用通用软件（EXCEL）对其发生成本进行计算、数据归集、分析，并对其进行跟踪，使得成本的过程控制“有章可循、有据可查”。配合项目部相关成本管理制度使“成本谁都负责，谁又都不负责”这个局面得以彻底改观。

（三）动态的“盈亏分析”项目管理者关心在项目实施过程中到底是盈了还是亏了，盈了———盈了多少，亏了———亏了多少，这在过去往往谁也说不清，其中一个重要的原因是———项目施工环境的“动态性”。项目的实施过程中多种不确定因素存在，比如：台风导致工期延误，增加窝工费；设计变更导致工程量变化；班组操作失误导致返工，增加材料投入、延误工期；安全事故的发生，导致工伤赔偿等。因此工程的盈亏无法从投标时就做到完整的分析，需要动态分析。成本数据的信息化，数据报表的完整和细化，及统计分析的及时，可以保证项目盈亏的动态分析，使项目管理者做到心中有数、及时调控。

大数据分析材料篇（8）

2系统架构与功能

2.1系统架构

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统包括拌和站生产数据采集模块与数据分析处理平台两个部分。前端数据采集完成拌和机生产数据的采集，可在有线或无线网络环境下完成采集数据的实时上传，保证数据的实时性和准确性。数据分析处理平台采用先进的软件架构、工作流开发和数据库技术，完成对拌和站生产数据整合、挖掘、分析和处理，有良好的系统兼容性，可与铁路工程建设应用平台无缝对接，完成上传数据的分类、查询、管理、统计、报警提醒和图表展示，实现生产管理和质量监督功能，系统软件界面友好、操作简便、有效实用、安全可靠。

2.2系统组成

2.2.1前端数据采集模块

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的前端数据釆集模块实现拌和机生产数据的实时采集，并根据拌和站现场情况利用有线或无线网络完成数据上传，将采集到的数据进行数据整合和挖掘，提取关键数据，将实时拌和的盘信息等原材料用量等信息关联起来，形成拌和站生产图表完成数据输出，同时在数据分析处理平台上进行图形化展示。前端数据采集终端软件现可支持多种拌和站设备厂家的数据库，具有很强的兼容性，可运行在Windows操作系统的拌和站生产控制主机上，无需启动，自动完成数据匹配、釆集和上传功能，并与既有的拌和站生产系统不产生软件冲突。

2.2.2数据上传模块

根据现场实际应用情况，大多数拌和站地处偏远，连接有线网络成本过高，因此多釆用无线GPRS网络完成数据的实时上传，为此，我们采用无线透传技术来保证数据的安全性和不可篡改性，利用无线透传设备DTU�研发出拌和站生产数据采集终端软件，通过无线透传技术完成数据传输。由生产数据釆集模块釆集到的数据通过GPRS无线网络上传至后端数据分析处理平台。在数据传输过程中采用数据加密方法，保证原始数据的安全性和严肃性。同时，现场检测数据也将上传至铁路总公司的铁路工程建设信息化平台

2.2.3数据分析与处理平台

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统通过后端的数据分析处理模块实现对拌和站生产数据的整合、挖掘，从而完成拌和时间和原材料用量的动态监测、生产情况和超标情况的查询统计、拌和站产能分析[3]、原材料误差分析、数据图表展示和安全预警等基本功能。该模块为整个系统的关键组成部分，起到将拌和站生产数据充分利用转换为可视化、信息化的输出结果的重要任务。通过将数据与拌和站生产管理业务需求相结合，还可实现原材料进场管理、成本核算、人员管理、拌和车辆管理等扩展功能，全方位的铁路工地拌和站的业务流程信息化、标准化，发挥信息化技术优势，保证混凝土拌和质量。

2.3系统功能

铁路工程对混凝土质量要求严格，其质量关系到工程建设的各个方面，是工程建设质量保证的基础。因此，对拌和站生产过程的监测尤为重要，是保证施工质量和安全重要手段。铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的应用满足业务需求，系统利用无线传输和数据釆集、分析处理等信息化手段，为混凝土拌和生产过程的监测提供数据依据和支持。该系统具有如下功能：

2.3.1数据采集

系统前端数据采集模块利用安装在拌和机管理主机上的釆集终端软件，对不同厂家拌和机数据库进行读取，实现对拌和机生产数据的采集。采集终端软件可实现拌和机厂家、数据源、釆集时间间隔、目标主机和拌和站所在线路（包括：线路、标段、工区、站名和拌和机编号）的选择。该终端软件支持开机自动启动、自动保存和断点续传等功能，可兼容30多家拌和机生产厂家的拌和机数据库，软件运行与拌和机生产环节无冲突，应用效果良好。

2.3.2数据上传

前端数据釆集终端软件获得的数据通过无线透传模块DTU上传至后端数据分析处理平台。DTU模块内置无线上网卡，通过无线网络对釆集到的数据进行实时传输，并实现数据的断网续传，整个传输过程通过密钥进行加密，确保数据的严肃性、安全性和实时性。

2.3.3动态监测

实现对拌和时间、拌和材料用量的监测，通过柱状图和折线图更直观、更形象的展示拌和时间和材料用量的走势，当监测麵纖规定阈值时启动短信报警功能，独碰雜差信息，便于统计分析和比较。

2.3.4统计查询分析

统计分析包括产能分析、拌和时间查询、拌和材料查询、材料误差分析功能，分别通过产能分析图、拌和时间走势图、材料用量走势图、材料误差走势图与相关记录结合展示。

2.3.5权限管理

支持对铁路总公司、建设单位、监理单位、施工单位等参建单位的不同职责进行权限的分配；支持功能权限和数据权限的赋权管理，实现不同资源控制的组和式访问控制与授权管理。

2.3.6数据图表展示

依照国家、行业等标准规范，对动态监测的拌和时间、拌和材料用量、产能分析和材料误差分析等进行图表的输出展示，包括柱状图、饼状图和数据曲线图等形式。

2.3.7原材料进场管理

系统可实现原材料进场管理扩展功能，对混凝土拌和所需原材料如水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰、外加剂的产地、生产厂家、重量、规格、级别、进场时间、质量情况、抽检复试情况等进行管理,从混凝土生产源头严抓质量，保证安全。

2.3.8成本核算

系统通过对铁路工地拌和站生产环节的过程控制，结合原材料的进场和使用情况，实现拌和站成本核算功能，作为拌和站信息化管理的扩展功能，具有非常现实的意义[4]。成本核算包括拌和站生产过程基本信息的管理；各种原材料和辅助材料（如动力能源材料）的统计和明细；生产设备、生产用车、设备配件、低值易耗品和设备外修的统计和明细，结合拌和站生产业务相关标准，实现对拌和站生产成本的核算功能。

2.3.9安全预譬

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的后端数据处理平台还具有安全预警功能，釆用分级报警模式，针对原材料用量的超标，将线路名称、标段名称、拌和站名称、盘信息和预警日期等内容以手机短信的形式通知相关人员[5]。采集到的拌和站生产数据经过系统的分析统计，对于拌和时间、原材料用量、产能分析和原材料用料误差等内容，会同相关技术人员进行专业技术分析，对于超标值特别大的异常数据，还将进行远程专家会审，通过专家鉴定得出结论，釆取进一步的现场控制和施工安全问题的处理。

2.4系统创新点

(1)釆用先进的软件架构和工作流开发技术

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统基于SOA服务模式，采用插件组件开发、云计算、大数据分析等先进技术，符合铁路工程建设信息化整体框架要求，能与铁路工程建设数据和应用平台无缝对接和上传数据；采用监控组态开发技术，面向对象的动态图形开发技术，实时和历史数据的记录和趋势图形化展现技术，高性能的I/O设备驱动接口开发技术。各功能模块子系统可灵活组合，满足不同铁路工程建设的各种应用需求。

(2)实现质量监控和生产管理集成一体化

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统实现针对铁路总公司、建设单位、监理单位等质量监控功能以外，还开发针对施工单位拌和站混凝土生产的管理功能,包括原材料进场管理、生产调度管理、成本核算、施工日志管理、人员管理以及搅拌车的车辆管理等功能，实现拌和站质量监控和生产管理集成一体化。

(3)实现拌和站数据管理手段多样化

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统的质量监控数据采集釆用拌和机数据库读取和原材料仪表传感器釆集等信息釆集方式’方式灵活、真实可靠[6]。

(4)建立拌和站数据信息处理和交互统一平台

建立拌和站统一信息处理与交互平台，实现数据信息统一管理、生产情况实时把控、质量监督全面推广，并可完成拌和站及试验室的信息共享和数据交互，平台兼容性和可靠性强，可与铁路工程建设数据和应用平台无缝对接和上传数据。

3质量监控系统应用

铁路工地混凝土拌和站质量监控及生产管理系统由铁科院电子所于2010年研发，分为前端监测数据釆集终端模块和后端拌和站生产数据分析处理与预警模块。系统釆用无线透传、数据加密、数据挖掘等信息化技术手段，实现拌和站生产数据的自动釆集和实时上传；釆集数据的整合、挖掘、分析与处理；海量数据的统计查询、报表展示、安全预警等功能，同时可接入铁路工程建设信息平台，通过试点应用得到用户大量反馈信息，经过多次改版升级。本系统已在东北、华北、华东片区大量投入使用。其中，前端用于釆集拌和站生产数据的终端软件采用无线透传技术和数据库技术，可兼容主流品牌的30多种拌和机，并不与拌和机生产过程冲突。

大数据分析材料篇（9）

材料许用值指的是通过对实验数据进行相关的系统的统计分析，得到了材料的性能值的大小，通常用平均值来表示，静定结构表征与超静定结构表征。在复合材料的使用中，复合材料的许用值可以采用材料的应变值来表示。

复合材料中的材料许用值通常是用评估材料的分散性来做研究的，以及环境对材料有什么样的影响，通过确定设计许用值的基础，来对设计分析的模量值进行相应的分析，但是，要注意的是，除了模量值之外，其他的材料许用值都不能直接的用在复合型材料中的结构设计中去[1]。

1.2 实验

对于材料许用值的实验，多采用试样级的实验进行，应该适当地考虑复合材料自身的结构特征，包括其铺层设计与材料的厚度、对环境有什么影响、是否有缺口效应、机械紧固连接有什么程度的挤压破坏等等问题，要对相应的事件数与合理的实验手段相结合[2]。

1.3 实验数据的分析

复合材料相对来说静度强、剩余的强度与疲劳的寿命实验的数据具有极强的分散性，对统计的分析方式一般采用的是性能试验的数据进行统计，并且要根据同级的材料许用值，对复合材料进行详细的分析，根据数据中与现实的差异性纳入到设计许用值当中去。需要注意在进行数据分析前要先将异常的数据进行舍弃，再对数据进行优化处理，再进行分析[3]。

2 设计许用值

复合材料的结构的研发过程中，设计许用值确定之前要给出研发过程中的设计许用值，便于在今后的工作中进行设计分析，确定了几何的尺寸。最终对设计许用值是否用于复合材料中进行审核。

2.1 静强度的设计许用值

静强度的设计许用值指的是在材料许用值的基础上，对更高层的试件进行实验的验证得出的结果。通过对静强度的研究，在静强度的设计许用值的载荷作用下的结构是如何进行限制的，限制值是多少。静强度的设计许用值应该包括拉伸的强度、剪切的强度与压缩的强度三种。

2.2 疲劳强度设计许用值

对于疲劳强度的设计许用值，我们应该考虑的是在是热的环境下会受到什么样的影响。对每种环境的状态进行检测，其中包括高温湿热状态、室温环境状态，大致需要约四个应力的水平疲劳的寿命实验，对应力的水平进行选取，选择最靠近它的疲劳门槛值[4]。

2.3 损伤容限的设计许用值

这类损伤容限的设计许用值大致可以分为两类，一是成分中还有BVID的复合材料结构的设计许用值，也就是静强度的设计许用值，这类的设计许用值是为了符合FAR25.305的设计的载荷条件进行分析使用的设计许用值。二是根据最大设计损伤的符合材料结构的设计许用值，也可以叫做损伤容限设计许用值，这类设计许用值是为了符合FAR25.571的损伤容限的程度进行分析需要的设计许用值[5]。

2.4 国内外的复合材料的设计许用值

表1当前主要飞行器制造企业符合材料设计许用值

公司

部件名称

材料体系

拉伸设计许用值

压缩设计许用值

剪切设计许用值

Boeing

B777尾翼蒙皮

T800H/3900-2

3000-3500

2700

5.3

Airbus

A310垂直安定面

T200/913C

2800

2800

Airbus

A320垂直安定面

T300/913C

3200

3200

Airbus

A330、A340外翼

HTA/6376

5000

洛克希德

L-01011垂直安定面

T300/5208

4500

4000

西安飞机研究院

Y7垂直安定面

T300/913C

3200

3200

从数据表格表1我们可以发现，经典飞机复合材料的设计许用值基本都控制在三千到五千左右。

大数据分析材料篇（10）

随着医药卫生体制改革的不断深入，医院的管理模式也逐步由粗放型向精细化转变，由规范化向系统化发展。医院要以“优质、高效、低耗”为管理目标，就必须实施精细化管理，建立以病人为中心的“人本”服务模式；以医疗质量标准化和医疗技术创新为核心的“知本”精细化管理模式。医院精细化管理体系立足于信息一体化，基于岗位职责、管理制度、业务流程、管理工具、业务表单、管理方案六大维度进行设计，内容涵盖医院整个经济运行的全过程，包括资源的获取、使用与产出的效果、以及投入资源的合规合法性。

一、精细化管理模式以新医改为背景

2015年11月6日国家卫生计生委等五部门联合印发了《关于控制公立医院医疗费用不合理增长的若干意见》，《意见》提出，要加强预算约束，强化公立医院成本核算；建立以成本和收入结构变化为基础的价格动态调整机制，建立以按病种付费为主，按人头、按服务单元等复合型付费，逐步减少按项目付费；强化医疗机构内控制度，推进医保支付方式改革，建立医疗机构和医务人员规范诊疗行为的内在激励机制等8个方面的具体要求，同时要求将费用控制情况与公立医院基建投入、设备购置投入、院长年度绩效考核和院长任期考核范围以及医务人员的评优、评先、晋升、聘用、绩效工资分配等绩效考核评价挂钩。在深入医改的形式下，医院经济运营实施精细化管理迫在眉睫，必须构建精细化运营模式，进行有效数据分析。

二、构建精细化管理模式的目标

（一）为管理层决策服务

通过进行医院精细化管理，使管理层直观的了解医院在一个时期内的动态，包括人员、资产、负债、效益、效率等各方面情况，及时了解各项经济指标情况，为进行经营管理的决策提供给数据参考。

（二）提高管理效率与质量

促进医院效率的改善和整体协调；缩短医院分析、实施、控制资源信息循环周期；预测医院管理决策风险和收益情况；加快医院的运营速度。提高整个医院的管理效率，给医院带来额外的业绩增长潜力。

（三）选择并实现医院战略目标

根据医院的阶段发展提供不同的战略方针：成本领先战略，要求医疗集团具有有效规模的设施、就诊人次、严格的成本和费用控制、不断创新的技术平台；差异化战略，树立医院的品牌、提供特色专科、控制质量以及其他方式；集中战略，通过深入了解患者的来源于具体需要更好地特定细分市场，并快速调整医院的业务重点与管理模式。

三、精细化管理模式的内容

结合医院经济管理的要求，精细化管理主要包括：预算管理、资金管理、卫生材料管理、药品管理、招标采购及经济合同管理、固定资产管理、收入管理、成本管理、支出管理、投资管理、物价收费管理、医疗保险管理、绩效管理、内部审计管理、财务报告与分析管理、经济运行精细化管理信息系统构建等模块。

四、精细化管理体系实施方法及分析模型建立

（一）规范经济管理数据

为了确保医院能够掌握经济运营的总体状况，在遵循医院发展的整体规划基础上，需医院各职能部门进行有效合作，建立统一的科室、人员信息、收费项目、收费类别、材料名称等基本数据字典，以规范数据交换，保证科目核算口径、指标统计口径的一致性，为经济精细化管理的有效性和决策的合理性提供数据上的支撑。

建立精细化管理数据集成平台，采集会计核算系统、人力资源系统、预算管理系统、成本核算系统、物流管理系统、绩效管理系统、固定资产管理系统、成本管理系统、电子病历、HIS系统、PACS系统、LIS系统数据。

（二）按照精细化管理内容，构建数据分析模型并进行有效数据挖掘，包含重点分析如下

1.经济运行分析模型

经济运行分析是通过医院的经济运行总体状况进行监测并分析评价。主要分析统计内容如下：

预算执行分析。反映医院当期收支预算执行进度，预算执行差异原因分析。

医疗费用控制分析。反映医院当期开展医疗服务收费及费用控制情况。

运行效率分析。反映医院运行中各种投入与产出情况。

偿债能力分析。反映医院当期使用资产偿还长期债务与短期债务的能力。

资产运营能力分析。反映医院当期期末资产规模、结构、收益及质量情况。

成本管理能力分析。反映医院每门诊收入和住院收入耗费的成本水平。

收支结构分析。明确收入类别，反映医院收入支出结构的合理性。

发展能力分析。反映医院通过各种经济活动不断扩大积累而形成的发展潜能情况。

工作效率分析。反映医院的病床、医疗设备利用率及出诊医生的工作效率情况。

绩效考核分析。反映医院绩效考核制度建立及执行情况，当期绩效目标完成情况。

通过对汇总数据、平均数据、结构数据、行业平均值进行分析比较和评价，结合比较分析法（同比、环比）、比率分析法、结构分析法和杜邦分析体系、因素分析等方法，寻找医院与本区域行业指标的差距，分析原因，找到解决问题的办法。

2.财务ABC分析模型

财务ABC分析反映医院的经营情况。一是汇总医院经济数据，生成所需要的财务报表。二是在汇总和报表的基础上，对医院现状进行分析，并追溯钻取分析的源头，找出医院经营的症结所在。对同类型、同属性的科室进行对比分析，形成相互间的良性竞争机制。

财务汇总报表包括：资产负债表、收入支出总表、业务收入支出明细表、财政补助收支明细情况表、基本建设收入支出表、现金流量表、净资产变动表、有关附表等。财务分析包括预算执行情况、结余指标、偿债能力指标、资产管理指标、成本管理指标、收支结构指标、发展能力指标、工作量指标等。按照医院、科室不同属性进行汇总，进行同期比较、与行业参考值进行对比，提炼出医院与同类型行业参考值所存在的差异。并针对各具体指标，查看出各医院的实际情况，同时对查询出的医院进行细目分析。

3.物资领用分析模型

物资领用分析是通过对医院经营范围内的所有物资进行分类统计分析。对医院物资管理及供应链管理的所有状况进行可视化的多角度分析，提出整改方向与建议。并结合财务分析、经济运行分析的运用，对行政、管理部的合理化消化及使用效率提出建议。

物资领用分析主要反映医院的材料采购、消耗、库存等情况，同时对高值材料、手术室、介入放射科等进行深入的分析，具体包括库存材料分析、材料消耗分析、专项分析、高值耗材分析、材料采购分析和应付账款分析。

库存材料：反映医院的材料使用效率及期初库存、本期增加、减少、期末余额等情况，并将材料按分类构成进行构成分析。

材料消耗：总体上反映了材料消耗的分类结构和增长情况，并对材料消耗中的卫生材料进行重点分析，反映了卫生材料的创收能力及总成本占比、卫生材料消耗的分类结构和科室消耗情况。

专项分析：供应室消耗对供应室卫生材料消耗进行专项分析，放映了供应室卫生材料消耗的分类结构和增长情况；手术室消耗对各或手术室卫生材料消耗进行专项分析，放映了手术室卫生材料消耗的分类结构和增长情况。

高值耗材：按高值耗材分类和明细反映高值耗材为医院带来的收益，按科室在诊疗过程中使用告知耗材给医院带来的收益，使医院管理者能够全面了解高值耗材的创收情况。对植入和介入性医用耗材进行跟踪管理，及时掌控高职类耗材的去向，为监管医疗质量和医疗纠纷提供依据，实现告知医用耗材风险监控、效益分析、质量安全灯监督职能，避免高值耗材流失。

材料采购：按材料分类分析医院材料采购的构成和数量、金额增长情况。

应付账款：分析供应商的材料应付款统计数据，并对材料应付账款进行账龄及金额范围分析，使医院管理者全面掌握采购相关的应付账款情况。

4.固定资产分析模型

固定资产分析反映医院的资产使用效率、资产采购分布、处置等情况。包括资产总量分析、资产分布分析、资产处置分析、资产采购分析和应付账款分析。

资产总量：放映医院现有固定资产总原值、数量、折旧、资产构成比例、资金来源情况，使资产管理者清楚了解医院的固定资产情况。

资产分布：按照固定资产分类及明细的数量、金额进行统计反映固定资产在各科室分类和分布情况。

资产处置：反映不同使用状态的资产分布情况、待处置资产的分类构成和科室分布情况，为资产合理调配和购买提供决策依据。

采购分析：按规定资产分类分析医院固定资产采购的构成和数量、金额增长情况。

应付账款：分析供应商的固定资产应付款统计数据，并对固定资产应付账款进行账龄及金额分析，使医院管理者全面掌握固定资产采购相关的应付账款情况。

5.进行大型设备效益分析

对国有资产按照配置标准体系及甲类大型医疗设备、乙类大型医疗设备、房屋建筑物、无形资产等类别固定资产进行分类管理分析，实现国有资产的审批论证、评估检测、风险监控、效益分析等监管职能，保证国有资产保值增值。

6.绩效分析模型

从管理决策和绩效导向方面进行设计，包括绩效管理、财务报告、绩效排名、关键指标、盈亏平衡分析等。绩效分析建立在财务管理的基础上，通过建立财务唔系指标、绩效考核指标，对医院经济运行精细化管理结果进行总体反映，体现了医院经济运行信息化的决策机制。

7.效率效益分析模型

分析医院人均工作量、人均住院和门急诊收益贡献，反映了医院人员、资产（设备、床位）的工作效率及创收能力，同时也反映了医院经济运行的效率效益。

8.收入分析模型

分析反映了医院业务收入的规模、增长趋势，以及收入的构成情况，可以为挖掘到科室；同时能够支持工作量变化或均次费用变化对收入的预测。

9.成本分析模型

对医院成本、费用按照科室分类进行统计，放映医院支出的规模、增长趋势，医技支出构成情况等，并能够按照收入配比方式来预测成本的规模和结构，为控制医院的总支出规模提供决策依据。

10.工作量分析模型

主要反映医院员工人数和构成比例、编制床位和实际占用床位、临床、医技工作量等，来衡量医院资源投入规模。

五、精细化管理实施效果