時(shí)間：2022-11-10 00:27:47
序論：在您撰寫(xiě)測(cè)量技能論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
作者：張茵濤 單位：大西鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司
控制測(cè)量系統(tǒng)配置
測(cè)量?jī)x器和設(shè)備CPIII控制網(wǎng)測(cè)量采用的儀器應(yīng)與所使用的數(shù)據(jù)采集軟件相配套，目前采用的測(cè)量?jī)x器主要有徠卡TCA2003、天寶TrimbleS8、索佳NET05等。一個(gè)測(cè)量作業(yè)組的配置如下。（表略）一個(gè)CPIII控制網(wǎng)測(cè)量作業(yè)組的平面、高程控制測(cè)量設(shè)備配置費(fèi)，廠家報(bào)價(jià)為69萬(wàn)元左右。一條線安排2個(gè)測(cè)量作業(yè)組，儀器設(shè)備配置費(fèi)為140萬(wàn)元左右。(4)一個(gè)測(cè)量作業(yè)組配1輛8座越野汽車(chē)，2個(gè)測(cè)量作業(yè)組需要2輛，租或買(mǎi)。人員配備開(kāi)展CPIII控制網(wǎng)測(cè)量工作，一個(gè)測(cè)站的觀測(cè)點(diǎn)數(shù)多達(dá)12～14個(gè)，為安全起見(jiàn)，一個(gè)測(cè)量作業(yè)組需要配備8個(gè)人。其中測(cè)站1人、測(cè)點(diǎn)棱鏡6人、測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)人員1人。目前，國(guó)內(nèi)正處于高速鐵路工程建設(shè)期，新建鐵路客運(yùn)專線數(shù)量多，陸續(xù)進(jìn)入軌道鋪設(shè)階段，可以說(shuō)CPIII控制網(wǎng)測(cè)量的市場(chǎng)需求是比較大的。鐵建函［2008］80號(hào)文規(guī)定，由施工單位進(jìn)行CPIII控制網(wǎng)測(cè)量和復(fù)測(cè)工作。目前掌握CPIII測(cè)量技術(shù)的施工單位還比較少，各設(shè)計(jì)單位的測(cè)量單價(jià)高達(dá)3萬(wàn)元/km以上(鐵道部批復(fù)施工單位的測(cè)量?jī)r(jià)格為1．33萬(wàn)元/km)，迫使較多的施工單位購(gòu)置儀器設(shè)備和CPIII數(shù)據(jù)處理軟件，施工單位將逐漸成為CPIII控制網(wǎng)測(cè)量的主力。因此，將來(lái)承擔(dān)CPIII控制網(wǎng)測(cè)量的單位會(huì)越來(lái)越多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)疑會(huì)越來(lái)越激烈，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量?jī)r(jià)格會(huì)越來(lái)越低。CPIII控制網(wǎng)測(cè)量以CPI、CPII控制網(wǎng)為基準(zhǔn)，CPI、CPII控制網(wǎng)的成果資料已經(jīng)移交給施工單位。施工單位可以自己測(cè)量，也可以委托其他測(cè)量單位，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量市場(chǎng)將成為一個(gè)開(kāi)放的市場(chǎng)。路內(nèi)外的測(cè)量單位都可參與CPIII控制網(wǎng)測(cè)量工作，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越呈現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化。
費(fèi)用與風(fēng)險(xiǎn)分析
配置一個(gè)測(cè)量作業(yè)組，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量單價(jià)按1．33萬(wàn)元/km計(jì)算，合計(jì)費(fèi)用為106．4萬(wàn)元。以外業(yè)勘察標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的控制網(wǎng)測(cè)量成本費(fèi)如下。(1)測(cè)量標(biāo)志埋設(shè)費(fèi)，包括測(cè)量標(biāo)志加工費(fèi)和人工費(fèi)，參照目前市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算，負(fù)責(zé)標(biāo)志埋設(shè)的費(fèi)用為5000元/km，80km費(fèi)用為40萬(wàn)元。(2)人員食宿費(fèi)、租車(chē)費(fèi)、交通費(fèi)、辦公費(fèi)等。食宿費(fèi):(20+50)×8×150=8．4萬(wàn)元;租車(chē)費(fèi):650×150=9．75萬(wàn)元;交通費(fèi):500×2×8×4=3．2萬(wàn)元;辦公用房(伙房):100×150×2=3．0萬(wàn)元;通信費(fèi):100×150=1．5萬(wàn)元;過(guò)路費(fèi):2萬(wàn)元;以上費(fèi)用合計(jì)27．85萬(wàn)元。(3)差旅費(fèi):50×8×150=6．0萬(wàn)元。(4)人員工資獎(jiǎng)金:3000×8×5=12．0萬(wàn)元。經(jīng)測(cè)算，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量一個(gè)標(biāo)段的成本費(fèi)約85．85萬(wàn)元，毛盈利在20．55萬(wàn)元左右(不包含儀器設(shè)備折舊費(fèi))。費(fèi)用分析按鐵道部制定的鐵路客運(yùn)專線CPIII控制網(wǎng)測(cè)量單價(jià)為基準(zhǔn)，針對(duì)上述成本測(cè)算結(jié)果進(jìn)行分析，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量的盈利為20%左右。如果考慮儀器設(shè)備折舊費(fèi)以及其他影響因素(如天氣影響、施工干擾、測(cè)量返工等)增加的費(fèi)用，可以說(shuō)CPIII控制網(wǎng)測(cè)量的盈利是很低的。按照鐵道部［2008］466號(hào)文規(guī)定，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量還包括CPI、CPII控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)與CPII控制網(wǎng)的加密(一般由施工單位完成CPI、CPII控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)和加密工作)。如按鐵建函［2007］116號(hào)文規(guī)定，參照財(cái)政部和國(guó)家測(cè)繪局共同頒布的《測(cè)繪生產(chǎn)成本費(fèi)用定額》，以復(fù)測(cè)實(shí)物工作量:CPI控制網(wǎng)點(diǎn)40個(gè)，CPII控制網(wǎng)點(diǎn)80個(gè)，水準(zhǔn)基點(diǎn)40個(gè)來(lái)計(jì)算，復(fù)測(cè)費(fèi)用在幾十萬(wàn)元，如果加上CPII控制網(wǎng)的加密，其成本費(fèi)用還要增加一部分。因此，按照鐵道部［2008］466號(hào)文的規(guī)定計(jì)算成本費(fèi)，承擔(dān)CPIII控制網(wǎng)測(cè)量基本沒(méi)有盈利。風(fēng)險(xiǎn)分析CPIII控制網(wǎng)測(cè)量是一項(xiàng)測(cè)量精度要求很高的測(cè)量工作，測(cè)量過(guò)程中可能會(huì)與施工單位的正常施工產(chǎn)生沖突，需要施工單位的大力配合。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，施工干擾和外界影響大，測(cè)量返工率會(huì)很高。開(kāi)始測(cè)量工作前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能遇到的各種影響因素進(jìn)行分析，提出可采取的預(yù)防措施，并全程配備有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的測(cè)量技術(shù)人員。測(cè)量過(guò)程中，還可能存在CPⅢ控制網(wǎng)觀測(cè)棱鏡組件安裝精度、標(biāo)志加工精度和標(biāo)志埋設(shè)穩(wěn)定性等問(wèn)題，使觀測(cè)結(jié)果達(dá)不到測(cè)量精度要求，即產(chǎn)生質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。CPIII控制網(wǎng)測(cè)量結(jié)果直接與軌道鋪設(shè)對(duì)接，一旦滿足不了軌道鋪設(shè)精度要求，或竣工驗(yàn)收后用軌檢小車(chē)檢測(cè)到不合格，都將會(huì)造成比較嚴(yán)重的后果。所以，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量精度達(dá)不到要求，責(zé)任重大。另外，CPIII控制網(wǎng)測(cè)量與施工進(jìn)度密切相關(guān)，測(cè)量工作不連續(xù)，全線不能一次完成，測(cè)量間隔期長(zhǎng)短對(duì)成本影響很大，所以不能按正常程序預(yù)測(cè)工期和測(cè)算成本。有時(shí)會(huì)造成測(cè)量隊(duì)伍長(zhǎng)期困陷在工地，進(jìn)度得不到保障，存在工期風(fēng)險(xiǎn)。如測(cè)量隊(duì)伍多次進(jìn)場(chǎng)，會(huì)增大測(cè)量成本，存在效益風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量技術(shù)性能指標(biāo)分析與研究
1.引言
隨著Internet技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求空前增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)也變得越來(lái)越復(fù)雜。不斷增加的網(wǎng)絡(luò)用戶和應(yīng)用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)沉重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降。這就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)進(jìn)行提取與分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行改善和提高。因此網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量便應(yīng)運(yùn)而生。發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置,并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在危險(xiǎn)，更加有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的驗(yàn)證和控制，對(duì)服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行量化、比較和驗(yàn)證，是網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的主要目的。
2.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的概念
2.1網(wǎng)絡(luò)性能的概念
網(wǎng)絡(luò)性能可以采用以下方式定義[1]:網(wǎng)絡(luò)性能是對(duì)一系列對(duì)于運(yùn)營(yíng)商有意義的，并可用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置、操作和維護(hù)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量所得到的結(jié)果?？梢?jiàn)，網(wǎng)絡(luò)性能是與終端性能以及用戶的操作無(wú)關(guān)的，是網(wǎng)絡(luò)本身特性的體現(xiàn)，可以由一系列的性能參數(shù)來(lái)測(cè)量和描述。
2.2網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的概念
對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行度量和描述的工具就是網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。IETF和ITU-T都各自定義了一套性能參數(shù)，并且還在不斷的補(bǔ)充和修訂之中。
2.2.1性能參數(shù)的制定原則
網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的制定必須遵循如下幾個(gè)原則：
1)性能參數(shù)必須是具體的和有明確定義的；
2)性能參數(shù)的測(cè)量方法對(duì)于同一參數(shù)必須具有可重復(fù)性，即在相同條件下多次使用該方法所獲得的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該相同；
3)性能參數(shù)必須具有公平性，即對(duì)同種網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果不應(yīng)有差異而對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果則應(yīng)出現(xiàn)差異；
4)性能參數(shù)必須有助于用戶和運(yùn)營(yíng)商了解他們所使用或提供的IP網(wǎng)絡(luò)性能；
5)性能參數(shù)必須排除人為因素；
2.2.2ITU-T定義的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)
ITU-T對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的定義[2]包括：
1)IP包傳輸延遲(PacketTransferDelay,IPTD)
2)IP包時(shí)延變化(IPPacketDelayVariation,IPDV)
3)IP包誤差率(IPPacketErrorRateIPER)
4)IP包丟失率(IPPacketLassRate,IPLR)
5)虛假I(mǎi)P包率(SpuriousIPPacketRate)
6)流量參數(shù)(Flowrelatedparameters)
7)業(yè)務(wù)可用性(IPServiceAvailability)
2.2.3IETF定義的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)
IETF將性能參數(shù)[3]稱為“度量(Metric)。由IPPM(IPPerformanceMetrics)工作組來(lái)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)性能方面的研究及性能參數(shù)的制定。IETF對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的定義包括：
1)IP連接性
2)IP包傳送時(shí)延
3)IP包丟失率
4)IP包時(shí)延變化
5)流量參數(shù)
2.3網(wǎng)絡(luò)性能結(jié)構(gòu)模型
從空間的角度來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)整體性能可以分為兩種結(jié)構(gòu)：立體結(jié)構(gòu)模型和水平結(jié)構(gòu)模型。
2.3.1立體結(jié)構(gòu)模型
IP網(wǎng)絡(luò)就其協(xié)議棧來(lái)說(shuō)是一個(gè)層次化的網(wǎng)絡(luò)，因此，對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能的研究也可以按照一種自上而下的方法進(jìn)行?？梢砸訧P層的性能為基礎(chǔ)，來(lái)研究IP層不同性能與上層不同應(yīng)用性能之間的映射關(guān)系。
2.3.2水平結(jié)構(gòu)模型
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能，用戶主要關(guān)心的是端到端的性能，因此從用戶的角度來(lái)看，可以利用水平結(jié)構(gòu)模型來(lái)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的端到端性能進(jìn)行分析。
3.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的方法
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量涉及到許多內(nèi)容，如采用主動(dòng)方式還是被動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)量；發(fā)送測(cè)量包的類(lèi)型；發(fā)送與截取測(cè)量包的采樣方式；所采用的測(cè)量體系結(jié)構(gòu)是集中式還是分布式等等。
3.1測(cè)量包
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中，影響測(cè)量結(jié)果的一個(gè)重要因素就是測(cè)量數(shù)據(jù)包的類(lèi)型。
3.1.1P類(lèi)型包
類(lèi)型P是對(duì)IP包類(lèi)型的一種通用的聲明。只要一個(gè)性能參數(shù)的值取決于對(duì)測(cè)量中采用的包的類(lèi)型，那么參數(shù)的名稱一定要包含一個(gè)具體的類(lèi)型聲明。
3.1.2標(biāo)準(zhǔn)形式的測(cè)量包
在定義一個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)時(shí)，應(yīng)默認(rèn)測(cè)量中使用的是標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的包。比如可以定義一個(gè)IP連通性度量為：“IP某字段為0的標(biāo)準(zhǔn)形式的P類(lèi)型IP連通性”。在實(shí)際測(cè)量中，很多情況下包長(zhǎng)會(huì)影響絕大多數(shù)性能參數(shù)的測(cè)量結(jié)果，包長(zhǎng)的變化對(duì)于不同目的的測(cè)量來(lái)說(shuō)影響也會(huì)不一樣。3.2主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量方式
最常見(jiàn)的IP網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法有兩類(lèi):主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。這兩種方法的作用和特點(diǎn)不同，可以相互作為補(bǔ)充。
3.2.1主動(dòng)測(cè)量
主動(dòng)測(cè)量是在選定的測(cè)量點(diǎn)上利用測(cè)量工具有目的地主動(dòng)產(chǎn)生測(cè)量流量，注入網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)流的傳送情況來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)的性能。主動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)測(cè)量過(guò)程的可控性比較高，靈活、機(jī)動(dòng)，易于進(jìn)行端到端的性能測(cè)量；缺點(diǎn)是注入的測(cè)量流量會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)本身的運(yùn)行情況，使得測(cè)量的結(jié)果與實(shí)際情況存在一定的偏差，而且測(cè)量流量還會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。主動(dòng)測(cè)量在性能參數(shù)的測(cè)量中應(yīng)用十分廣泛，目前大多數(shù)測(cè)量系統(tǒng)都涉及到主動(dòng)測(cè)量。
要對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量，需要一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，這種主動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)一般包括以下四個(gè)部分:測(cè)量節(jié)點(diǎn)（探針）、中心服務(wù)器、中心數(shù)據(jù)庫(kù)和分析服務(wù)器。有中心服務(wù)器對(duì)測(cè)量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，由測(cè)量節(jié)點(diǎn)執(zhí)行測(cè)量任務(wù)，測(cè)量數(shù)據(jù)由中心數(shù)據(jù)庫(kù)保存，數(shù)據(jù)分析則由分析服務(wù)器完成。
3.2.2被動(dòng)測(cè)量
被動(dòng)測(cè)量是指在鏈路或設(shè)備(如路由器，交換機(jī)等)上利用測(cè)量設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不需要產(chǎn)生多余流量的測(cè)量方法。被動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)在于理論上它不產(chǎn)生多余流量，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；其缺點(diǎn)在于被動(dòng)測(cè)量基本上是基于對(duì)單個(gè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，很難對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端的性能進(jìn)行分析，并且可能實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)量過(guò)大，另外還存在用戶數(shù)據(jù)泄漏等安全性和隱私問(wèn)題。
被動(dòng)測(cè)量非常適合用來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量。
3.2.3主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量的結(jié)合
主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量各有其優(yōu)、缺點(diǎn)，而且對(duì)于不同的性能參數(shù)來(lái)說(shuō)，主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量也都有其各自的用途。因此，將主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量相結(jié)合將會(huì)給網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量帶來(lái)新的發(fā)展。
3.3測(cè)量中的抽樣
3.3.1抽樣概念
抽樣，也叫采樣，抽樣的特性是由抽樣過(guò)程所服從的分布函數(shù)所決定的。研究抽樣，主要就是研究其分布函數(shù)。對(duì)于主動(dòng)測(cè)量，其抽樣是指發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)包的過(guò)程；對(duì)于被動(dòng)測(cè)量來(lái)說(shuō)，抽樣則是指從業(yè)務(wù)流量中采集測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程。
3.3.2抽樣方法
依據(jù)抽樣時(shí)間間隔所服從的分布，抽樣方法可分為很多種，目前比較常用的抽樣方法是周期抽樣、隨機(jī)附加抽樣和泊松抽樣[4]。周期抽樣是一種最簡(jiǎn)單的抽樣方式，每隔固定時(shí)間產(chǎn)生一次抽樣。因?yàn)楹?jiǎn)單，所以應(yīng)用的很多。但它存在以下一些缺點(diǎn):測(cè)量容易具有周期性、具有很強(qiáng)的可預(yù)測(cè)性、會(huì)使被測(cè)網(wǎng)絡(luò)陷入一種同步狀態(tài)。隨機(jī)附加抽樣的抽樣間隔的產(chǎn)生是相互獨(dú)立的，并服從某種分布函數(shù)，這種抽樣方法的優(yōu)劣取決于分布函數(shù)：當(dāng)時(shí)間間隔以概率1取某個(gè)常數(shù)，那么該抽樣就退化為周期抽樣。隨機(jī)附加抽樣的主要優(yōu)點(diǎn)在于其抽樣間隔是隨機(jī)產(chǎn)生的，因此可以避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生同步效應(yīng)，它的主要缺點(diǎn)是由于抽樣不是以固定間隔進(jìn)行，從而導(dǎo)致頻域分析復(fù)雜化。
在RFC2330中，推薦泊松抽樣，它的時(shí)間間隔符合泊松分布，它的優(yōu)點(diǎn)是：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果的無(wú)偏估計(jì)、測(cè)量結(jié)果不可預(yù)測(cè)、不會(huì)產(chǎn)生同步現(xiàn)象。但是，由于指數(shù)函數(shù)是無(wú)界的，因此泊松抽樣有可能產(chǎn)生很長(zhǎng)的抽樣間隔，因此，實(shí)際應(yīng)用中可以限定一個(gè)最大間隔值，以加速抽樣過(guò)程的收斂。
4.性能指標(biāo)的測(cè)量與分析
4.1連接性
連接性[5]也稱可用性、連通性或者可達(dá)性，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)的基本能力或?qū)傩?，不能稱為性能，但I(xiàn)TU-T建議可以用一些方法進(jìn)行定量的測(cè)量。目前還提出了連通率的概念，根據(jù)連通率的分布狀況建立擬合模型。
4.2延遲
延遲的定義是[6]：IP包穿越一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)段所經(jīng)歷的時(shí)間。延遲由固定延遲和可變延遲兩部分組成[7][8]。固定延遲基本不變，由傳播延遲和傳輸延遲構(gòu)成；可變延遲由中間路由器處理延遲和排隊(duì)等待延遲兩部分構(gòu)成。對(duì)于單向延遲測(cè)量要求時(shí)鐘嚴(yán)格同步，這在實(shí)際的測(cè)量中很難做到，許多測(cè)量方案都采用往返延遲，以避開(kāi)時(shí)鐘同步問(wèn)題。
往返延遲的測(cè)量方法是：入口路由器將測(cè)量包打上時(shí)戳后，發(fā)送到出口路由器。出口路由器一接收到測(cè)量包便打上時(shí)戳，隨后立即使該數(shù)據(jù)包原路返回。入口路由器接收到返回的數(shù)據(jù)包之后就可以評(píng)估路徑的端到端時(shí)延。4.3丟包率
丟包率的定義是[9]：丟失的IP包與所有的IP包的比值。許多因素會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)被丟棄，例如數(shù)據(jù)包的大小以及數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鏈路的擁塞狀況等。
為了評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的丟包率，一般采用直接發(fā)送測(cè)量包來(lái)進(jìn)行測(cè)量。對(duì)丟包率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估與預(yù)測(cè)則需要一定的數(shù)學(xué)模型。目前評(píng)估網(wǎng)絡(luò)丟包率的模型主要有貝努利模型、馬爾可夫模型和隱馬爾可夫模型等等[10]。貝努利模型是基于獨(dú)立同分布的，即假定每個(gè)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)被丟棄的概率是不相關(guān)的，因此它比較簡(jiǎn)單但預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度以及可靠性都不太理想。但是，由于先進(jìn)先出的排隊(duì)方式的采用，使得包丟失之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，即在傳輸過(guò)程中，包被丟失受上一個(gè)包丟失的影響相當(dāng)大。假定用隨機(jī)變量Xi代表包的丟失事件，Xi=0表示包丟失，而Xi=1表
示包未丟失。則第i個(gè)包丟失的概率為P[Xi|Xi-1,Xi-2,…Xi-n],Xi-1,Xi-2,...Xi-n取所有的組合情況。當(dāng)N=2時(shí)，該Markov鏈退化為著名的Gilbert模型。隱馬爾可夫模型是對(duì)馬爾可夫模型的改進(jìn)。
MayaYajnik等人所作的172小時(shí)的測(cè)量試驗(yàn)[11]結(jié)果表明，在不同的數(shù)據(jù)采樣間隔下（20ms,40ms,80ms,160ms）采用三種不同的丟包率分析模型進(jìn)行分析得到的結(jié)果完全不同，在不同的估計(jì)精確度的要求下實(shí)驗(yàn)結(jié)果也各有不同。因此，目前需要能夠精確描述丟包率的數(shù)學(xué)模型。
4.4帶寬
帶寬一般分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當(dāng)一條路徑（通路）中沒(méi)有其它背景流量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠提供的最大的吞吐量。對(duì)瓶頸帶寬的測(cè)量一般采用包對(duì)(packetpair)技術(shù)，但是由于交叉流量的存在會(huì)出現(xiàn)“時(shí)間壓縮”或“時(shí)間延伸”現(xiàn)象，從而會(huì)引起瓶頸帶寬的高估或低估。另外，還有包列等其它測(cè)量技術(shù)。
可用帶寬是指在網(wǎng)絡(luò)路徑（通路）存在背景流量的情況下，能夠提供給某個(gè)業(yè)務(wù)的最大吞吐量。因?yàn)楸尘傲髁康某霈F(xiàn)與否及其占用的帶寬都是隨機(jī)的，所以可用帶寬的測(cè)量比較困難。一般采用根據(jù)單向延遲變化情況可用帶寬進(jìn)行逼近。其基本思想是：當(dāng)以大于可用帶寬的速率發(fā)送測(cè)量包時(shí)，單向延遲會(huì)呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，而以小于可用帶寬的速率發(fā)送測(cè)量包時(shí)，單向延遲不會(huì)變化。所以，發(fā)送端可以根據(jù)上一次發(fā)送測(cè)量包時(shí)單向延遲的變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)整此次發(fā)送測(cè)量包的速率，直到單向延遲不再發(fā)生增大趨勢(shì)為止，然后用最近兩次發(fā)送測(cè)量包速率的平均值來(lái)估計(jì)可用帶寬
瓶頸帶寬反映了路徑的靜態(tài)特征，而可用帶寬真正反映了在某一段時(shí)間內(nèi)鏈路的實(shí)際通信能力，所以可用帶寬的測(cè)量具有更重要的意義。
4.5流量參數(shù)
ITU-T提出兩種流量參數(shù)作為參考：一種是以一段時(shí)間間隔內(nèi)在測(cè)量點(diǎn)上觀測(cè)到的所有傳輸成功的IP包數(shù)量除以時(shí)間間隔，即包吞吐量；另一種是基于字節(jié)吞吐量：用傳輸成功的IP包中總字節(jié)數(shù)除以時(shí)間間隔。
Internet業(yè)務(wù)量的高突發(fā)性以及網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，使得網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性，建立流量模型越發(fā)變得重要。早期的網(wǎng)絡(luò)流量模型，是經(jīng)典流量模型，也即借鑒PSTN的流量模型，用poisson模型描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的流量,以及后來(lái)的分組火車(chē)模型，Markov模型等等。隨著網(wǎng)絡(luò)流量子相似性的發(fā)現(xiàn)，基于自相似模型的流量建模研究也取得了不少進(jìn)展和得到了廣泛的應(yīng)用,譬如分形布朗運(yùn)動(dòng)模型和分形高斯噪聲模型以及小波理論分析等等。高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)巨大的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行直接測(cè)量幾乎不可能，同時(shí)，大量的流量日志也使流量分析變得相當(dāng)困難。為了解決這一問(wèn)題，近幾年，流量抽樣測(cè)量研究已成為高速網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量的研究重點(diǎn)。
5．網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的展望
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中還有許多關(guān)鍵技術(shù)值得研究。例如：?jiǎn)蜗驕y(cè)量中的時(shí)鐘同步問(wèn)題；主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量的抽樣算法研究；多種測(cè)量工具之間的協(xié)同工作；網(wǎng)絡(luò)測(cè)量體系結(jié)構(gòu)的搭建；性能指標(biāo)的量化問(wèn)題；性能指標(biāo)的模型化分析[12]～[16]；對(duì)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)狀況進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)；對(duì)海量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘或者利用已有的模型(Petri網(wǎng)、自相似性、排隊(duì)論)研究其自相似性特征[17]~[19]；測(cè)量與分析結(jié)果的可視化，以及由測(cè)量所引起的安全性問(wèn)題等等都是目前和今后所要研究的重要內(nèi)容。隨著網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)理論、測(cè)量方法、分析模型研究的逐漸深入、各種測(cè)量工具的不斷出現(xiàn)以及大型測(cè)量項(xiàng)目的不斷開(kāi)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)會(huì)越來(lái)越深刻，從而不斷地推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向前發(fā)展。6．結(jié)束語(yǔ)：
本文對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量技術(shù)的主要方面進(jìn)行了介紹和分析并對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的研究重點(diǎn)進(jìn)行了展望。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量技術(shù)性能指標(biāo)分析與研究
1.引言
隨著Internet技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求空前增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)也變得越來(lái)越復(fù)雜。不斷增加的網(wǎng)絡(luò)用戶和應(yīng)用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)沉重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降。這就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)進(jìn)行提取與分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行改善和提高。因此網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量便應(yīng)運(yùn)而生。發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置,并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在危險(xiǎn)，更加有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的驗(yàn)證和控制，對(duì)服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行量化、比較和驗(yàn)證，是網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的主要目的。
2.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的概念
2.1網(wǎng)絡(luò)性能的概念
網(wǎng)絡(luò)性能可以采用以下方式定義[1]:網(wǎng)絡(luò)性能是對(duì)一系列對(duì)于運(yùn)營(yíng)商有意義的，并可用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置、操作和維護(hù)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量所得到的結(jié)果?？梢?jiàn)，網(wǎng)絡(luò)性能是與終端性能以及用戶的操作無(wú)關(guān)的，是網(wǎng)絡(luò)本身特性的體現(xiàn)，可以由一系列的性能參數(shù)來(lái)測(cè)量和描述。
2.2網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的概念
對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行度量和描述的工具就是網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。IETF和ITU-T都各自定義了一套性能參數(shù)，并且還在不斷的補(bǔ)充和修訂之中。
2.2.1性能參數(shù)的制定原則
網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的制定必須遵循如下幾個(gè)原則：
1)性能參數(shù)必須是具體的和有明確定義的；
2)性能參數(shù)的測(cè)量方法對(duì)于同一參數(shù)必須具有可重復(fù)性，即在相同條件下多次使用該方法所獲得的測(cè)量結(jié)果應(yīng)該相同；
3)性能參數(shù)必須具有公平性，即對(duì)同種網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果不應(yīng)有差異而對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量結(jié)果則應(yīng)出現(xiàn)差異；
4)性能參數(shù)必須有助于用戶和運(yùn)營(yíng)商了解他們所使用或提供的IP網(wǎng)絡(luò)性能；
5)性能參數(shù)必須排除人為因素；
2.2.2ITU-T定義的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)
ITU-T對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的定義[2]包括：
1)IP包傳輸延遲(PacketTransferDelay,IPTD)
2)IP包時(shí)延變化(IPPacketDelayVariation,IPDV)
3)IP包誤差率(IPPacketErrorRateIPER)
4)IP包丟失率(IPPacketLassRate,IPLR)
5)虛假I(mǎi)P包率(SpuriousIPPacketRate)
6)流量參數(shù)(Flowrelatedparameters)
7)業(yè)務(wù)可用性(IPServiceAvailability)
2.2.3IETF定義的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)
IETF將性能參數(shù)[3]稱為“度量(Metric)。由IPPM(IPPerformanceMetrics)工作組來(lái)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)性能方面的研究及性能參數(shù)的制定。IETF對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)的定義包括：
1)IP連接性
2)IP包傳送時(shí)延
3)IP包丟失率
4)IP包時(shí)延變化
5)流量參數(shù)
2.3網(wǎng)絡(luò)性能結(jié)構(gòu)模型
從空間的角度來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)整體性能可以分為兩種結(jié)構(gòu)：立體結(jié)構(gòu)模型和水平結(jié)構(gòu)模型。
2.3.1立體結(jié)構(gòu)模型
IP網(wǎng)絡(luò)就其協(xié)議棧來(lái)說(shuō)是一個(gè)層次化的網(wǎng)絡(luò)，因此，對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)性能的研究也可以按照一種自上而下的方法進(jìn)行?？梢砸訧P層的性能為基礎(chǔ)，來(lái)研究IP層不同性能與上層不同應(yīng)用性能之間的映射關(guān)系。
2.3.2水平結(jié)構(gòu)模型
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的性能，用戶主要關(guān)心的是端到端的性能，因此從用戶的角度來(lái)看，可以利用水平結(jié)構(gòu)模型來(lái)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的端到端性能進(jìn)行分析。
3.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的方法
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量涉及到許多內(nèi)容，如采用主動(dòng)方式還是被動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)量；發(fā)送測(cè)量包的類(lèi)型；發(fā)送與截取測(cè)量包的采樣方式；所采用的測(cè)量體系結(jié)構(gòu)是集中式還是分布式等等。
3.1測(cè)量包
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中，影響測(cè)量結(jié)果的一個(gè)重要因素就是測(cè)量數(shù)據(jù)包的類(lèi)型。
3.1.1P類(lèi)型包
類(lèi)型P是對(duì)IP包類(lèi)型的一種通用的聲明。只要一個(gè)性能參數(shù)的值取決于對(duì)測(cè)量中采用的包的類(lèi)型，那么參數(shù)的名稱一定要包含一個(gè)具體的類(lèi)型聲明。
3.1.2標(biāo)準(zhǔn)形式的測(cè)量包
在定義一個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)時(shí)，應(yīng)默認(rèn)測(cè)量中使用的是標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的包。比如可以定義一個(gè)IP連通性度量為：“IP某字段為0的標(biāo)準(zhǔn)形式的P類(lèi)型IP連通性”。在實(shí)際測(cè)量中，很多情況下包長(zhǎng)會(huì)影響絕大多數(shù)性能參數(shù)的測(cè)量結(jié)果，包長(zhǎng)的變化對(duì)于不同目的的測(cè)量來(lái)說(shuō)影響也會(huì)不一樣。3.2主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量方式
最常見(jiàn)的IP網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法有兩類(lèi):主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。這兩種方法的作用和特點(diǎn)不同，可以相互作為補(bǔ)充。
3.2.1主動(dòng)測(cè)量
主動(dòng)測(cè)量是在選定的測(cè)量點(diǎn)上利用測(cè)量工具有目的地主動(dòng)產(chǎn)生測(cè)量流量，注入網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)流的傳送情況來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)的性能。主動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)測(cè)量過(guò)程的可控性比較高，靈活、機(jī)動(dòng)，易于進(jìn)行端到端的性能測(cè)量；缺點(diǎn)是注入的測(cè)量流量會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)本身的運(yùn)行情況，使得測(cè)量的結(jié)果與實(shí)際情況存在一定的偏差，而且測(cè)量流量還會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。主動(dòng)測(cè)量在性能參數(shù)的測(cè)量中應(yīng)用十分廣泛，目前大多數(shù)測(cè)量系統(tǒng)都涉及到主動(dòng)測(cè)量。
要對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量，需要一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，這種主動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)一般包括以下四個(gè)部分:測(cè)量節(jié)點(diǎn)（探針）、中心服務(wù)器、中心數(shù)據(jù)庫(kù)和分析服務(wù)器。有中心服務(wù)器對(duì)測(cè)量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，由測(cè)量節(jié)點(diǎn)執(zhí)行測(cè)量任務(wù)，測(cè)量數(shù)據(jù)由中心數(shù)據(jù)庫(kù)保存，數(shù)據(jù)分析則由分析服務(wù)器完成。
3.2.2被動(dòng)測(cè)量
被動(dòng)測(cè)量是指在鏈路或設(shè)備(如路由器，交換機(jī)等)上利用測(cè)量設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不需要產(chǎn)生多余流量的測(cè)量方法。被動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)在于理論上它不產(chǎn)生多余流量，不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；其缺點(diǎn)在于被動(dòng)測(cè)量基本上是基于對(duì)單個(gè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，很難對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端的性能進(jìn)行分析，并且可能實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)量過(guò)大，另外還存在用戶數(shù)據(jù)泄漏等安全性和隱私問(wèn)題。
被動(dòng)測(cè)量非常適合用來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量。
3.2.3主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量的結(jié)合
主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量各有其優(yōu)、缺點(diǎn)，而且對(duì)于不同的性能參數(shù)來(lái)說(shuō)，主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量也都有其各自的用途。因此，將主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量相結(jié)合將會(huì)給網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量帶來(lái)新的發(fā)展。
3.3測(cè)量中的抽樣
3.3.1抽樣概念
抽樣，也叫采樣，抽樣的特性是由抽樣過(guò)程所服從的分布函數(shù)所決定的。研究抽樣，主要就是研究其分布函數(shù)。對(duì)于主動(dòng)測(cè)量，其抽樣是指發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)包的過(guò)程；對(duì)于被動(dòng)測(cè)量來(lái)說(shuō)，抽樣則是指從業(yè)務(wù)流量中采集測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程。
3.3.2抽樣方法
依據(jù)抽樣時(shí)間間隔所服從的分布，抽樣方法可分為很多種，目前比較常用的抽樣方法是周期抽樣、隨機(jī)附加抽樣和泊松抽樣[4]。周期抽樣是一種最簡(jiǎn)單的抽樣方式，每隔固定時(shí)間產(chǎn)生一次抽樣。因?yàn)楹?jiǎn)單，所以應(yīng)用的很多。但它存在以下一些缺點(diǎn):測(cè)量容易具有周期性、具有很強(qiáng)的可預(yù)測(cè)性、會(huì)使被測(cè)網(wǎng)絡(luò)陷入一種同步狀態(tài)。隨機(jī)附加抽樣的抽樣間隔的產(chǎn)生是相互獨(dú)立的，并服從某種分布函數(shù)，這種抽樣方法的優(yōu)劣取決于分布函數(shù)：當(dāng)時(shí)間間隔以概率1取某個(gè)常數(shù)，那么該抽樣就退化為周期抽樣。隨機(jī)附加抽樣的主要優(yōu)點(diǎn)在于其抽樣間隔是隨機(jī)產(chǎn)生的，因此可以避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生同步效應(yīng)，它的主要缺點(diǎn)是由于抽樣不是以固定間隔進(jìn)行，從而導(dǎo)致頻域分析復(fù)雜化。
在RFC2330中，推薦泊松抽樣，它的時(shí)間間隔符合泊松分布，它的優(yōu)點(diǎn)是：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果的無(wú)偏估計(jì)、測(cè)量結(jié)果不可預(yù)測(cè)、不會(huì)產(chǎn)生同步現(xiàn)象。但是，由于指數(shù)函數(shù)是無(wú)界的，因此泊松抽樣有可能產(chǎn)生很長(zhǎng)的抽樣間隔，因此，實(shí)際應(yīng)用中可以限定一個(gè)最大間隔值，以加速抽樣過(guò)程的收斂。
4.性能指標(biāo)的測(cè)量與分析
4.1連接性
連接性[5]也稱可用性、連通性或者可達(dá)性，嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)的基本能力或?qū)傩裕荒芊Q為性能，但I(xiàn)TU-T建議可以用一些方法進(jìn)行定量的測(cè)量。目前還提出了連通率的概念，根據(jù)連通率的分布狀況建立擬合模型。
4.2延遲
延遲的定義是[6]：IP包穿越一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)段所經(jīng)歷的時(shí)間。延遲由固定延遲和可變延遲兩部分組成[7][8]。固定延遲基本不變，由傳播延遲和傳輸延遲構(gòu)成；可變延遲由中間路由器處理延遲和排隊(duì)等待延遲兩部分構(gòu)成。對(duì)于單向延遲測(cè)量要求時(shí)鐘嚴(yán)格同步，這在實(shí)際的測(cè)量中很難做到，許多測(cè)量方案都采用往返延遲，以避開(kāi)時(shí)鐘同步問(wèn)題。
往返延遲的測(cè)量方法是：入口路由器將測(cè)量包打上時(shí)戳后，發(fā)送到出口路由器。出口路由器一接收到測(cè)量包便打上時(shí)戳，隨后立即使該數(shù)據(jù)包原路返回。入口路由器接收到返回的數(shù)據(jù)包之后就可以評(píng)估路徑的端到端時(shí)延。4.3丟包率
丟包率的定義是[9]：丟失的IP包與所有的IP包的比值。許多因素會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)被丟棄，例如數(shù)據(jù)包的大小以及數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鏈路的擁塞狀況等。
為了評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的丟包率，一般采用直接發(fā)送測(cè)量包來(lái)進(jìn)行測(cè)量。對(duì)丟包率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估與預(yù)測(cè)則需要一定的數(shù)學(xué)模型。目前評(píng)估網(wǎng)絡(luò)丟包率的模型主要有貝努利模型、馬爾可夫模型和隱馬爾可夫模型等等[10]。貝努利模型是基于獨(dú)立同分布的，即假定每個(gè)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)被丟棄的概率是不相關(guān)的，因此它比較簡(jiǎn)單但預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度以及可靠性都不太理想。但是，由于先進(jìn)先出的排隊(duì)方式的采用，使得包丟失之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，即在傳輸過(guò)程中，包被丟失受上一個(gè)包丟失的影響相當(dāng)大。假定用隨機(jī)變量Xi代表包的丟失事件，Xi=0表示包丟失，而Xi=1表
示包未丟失。則第i個(gè)包丟失的概率為P[Xi|Xi-1,Xi-2,…Xi-n],Xi-1,Xi-2,...Xi-n取所有的組合情況。當(dāng)N=2時(shí)，該Markov鏈退化為著名的Gilbert模型。隱馬爾可夫模型是對(duì)馬爾可夫模型的改進(jìn)。
MayaYajnik等人所作的172小時(shí)的測(cè)量試驗(yàn)[11]結(jié)果表明，在不同的數(shù)據(jù)采樣間隔下（20ms,40ms,80ms,160ms）采用三種不同的丟包率分析模型進(jìn)行分析得到的結(jié)果完全不同，在不同的估計(jì)精確度的要求下實(shí)驗(yàn)結(jié)果也各有不同。因此，目前需要能夠精確描述丟包率的數(shù)學(xué)模型。
4.4帶寬
帶寬一般分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當(dāng)一條路徑（通路）中沒(méi)有其它背景流量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠提供的最大的吞吐量。對(duì)瓶頸帶寬的測(cè)量一般采用包對(duì)(packetpair)技術(shù)，但是由于交叉流量的存在會(huì)出現(xiàn)“時(shí)間壓縮”或“時(shí)間延伸”現(xiàn)象，從而會(huì)引起瓶頸帶寬的高估或低估。另外，還有包列等其它測(cè)量技術(shù)。
可用帶寬是指在網(wǎng)絡(luò)路徑（通路）存在背景流量的情況下，能夠提供給某個(gè)業(yè)務(wù)的最大吞吐量。因?yàn)楸尘傲髁康某霈F(xiàn)與否及其占用的帶寬都是隨機(jī)的，所以可用帶寬的測(cè)量比較困難。一般采用根據(jù)單向延遲變化情況可用帶寬進(jìn)行逼近。其基本思想是：當(dāng)以大于可用帶寬的速率發(fā)送測(cè)量包時(shí)，單向延遲會(huì)呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，而以小于可用帶寬的速率發(fā)送測(cè)量包時(shí)，單向延遲不會(huì)變化。所以，發(fā)送端可以根據(jù)上一次發(fā)送測(cè)量包時(shí)單向延遲的變化情況動(dòng)態(tài)調(diào)整此次發(fā)送測(cè)量包的速率，直到單向延遲不再發(fā)生增大趨勢(shì)為止，然后用最近兩次發(fā)送測(cè)量包速率的平均值來(lái)估計(jì)可用帶寬
瓶頸帶寬反映了路徑的靜態(tài)特征，而可用帶寬真正反映了在某一段時(shí)間內(nèi)鏈路的實(shí)際通信能力，所以可用帶寬的測(cè)量具有更重要的意義。
4.5流量參數(shù)
ITU-T提出兩種流量參數(shù)作為參考：一種是以一段時(shí)間間隔內(nèi)在測(cè)量點(diǎn)上觀測(cè)到的所有傳輸成功的IP包數(shù)量除以時(shí)間間隔，即包吞吐量；另一種是基于字節(jié)吞吐量：用傳輸成功的IP包中總字節(jié)數(shù)除以時(shí)間間隔。
Internet業(yè)務(wù)量的高突發(fā)性以及網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，使得網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性，建立流量模型越發(fā)變得重要。早期的網(wǎng)絡(luò)流量模型，是經(jīng)典流量模型，也即借鑒PSTN的流量模型，用poisson模型描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的流量,以及后來(lái)的分組火車(chē)模型，Markov模型等等。隨著網(wǎng)絡(luò)流量子相似性的發(fā)現(xiàn)，基于自相似模型的流量建模研究也取得了不少進(jìn)展和得到了廣泛的應(yīng)用,譬如分形布朗運(yùn)動(dòng)模型和分形高斯噪聲模型以及小波理論分析等等。高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)巨大的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行直接測(cè)量幾乎不可能，同時(shí)，大量的流量日志也使流量分析變得相當(dāng)困難。為了解決這一問(wèn)題，近幾年，流量抽樣測(cè)量研究已成為高速網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量的研究重點(diǎn)。
5．網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的展望
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中還有許多關(guān)鍵技術(shù)值得研究。例如：?jiǎn)蜗驕y(cè)量中的時(shí)鐘同步問(wèn)題；主動(dòng)測(cè)量與被動(dòng)測(cè)量的抽樣算法研究；多種測(cè)量工具之間的協(xié)同工作；網(wǎng)絡(luò)測(cè)量體系結(jié)構(gòu)的搭建；性能指標(biāo)的量化問(wèn)題；性能指標(biāo)的模型化分析[12]～[16]；對(duì)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)狀況進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)；對(duì)海量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘或者利用已有的模型(Petri網(wǎng)、自相似性、排隊(duì)論)研究其自相似性特征[17]~[19]；測(cè)量與分析結(jié)果的可視化，以及由測(cè)量所引起的安全性問(wèn)題等等都是目前和今后所要研究的重要內(nèi)容。隨著網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)理論、測(cè)量方法、分析模型研究的逐漸深入、各種測(cè)量工具的不斷出現(xiàn)以及大型測(cè)量項(xiàng)目的不斷開(kāi)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)會(huì)越來(lái)越深刻，從而不斷地推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向前發(fā)展。6．結(jié)束語(yǔ)：
本文對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量技術(shù)的主要方面進(jìn)行了介紹和分析并對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的研究重點(diǎn)進(jìn)行了展望。
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【關(guān)鍵詞】電能質(zhì)量；管理；問(wèn)題；對(duì)策；
中圖分類(lèi)號(hào)：O213.1
一、電能質(zhì)量的概念
電能質(zhì)量是在電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生的，電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率決定著電能質(zhì)量的優(yōu)劣。保持電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性是提高電能質(zhì)量的有效方式。電能質(zhì)量就是指供電的有效性。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電能質(zhì)量的解釋也有很多。從不同的角度看待電能質(zhì)量的問(wèn)題也會(huì)得出不同的電能質(zhì)量的概念。電力用戶認(rèn)為電能質(zhì)量就是供電的好壞，不出現(xiàn)停電的現(xiàn)象就說(shuō)明了電能質(zhì)量比較好。從電力設(shè)備的制造廠商來(lái)說(shuō)，電能質(zhì)量就是，設(shè)備能否滿足供電的需求。滿足的話就說(shuō)明設(shè)備的供電質(zhì)量好[1]。從社會(huì)發(fā)展的角度看，對(duì)電能質(zhì)量的不同認(rèn)識(shí)也受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的制約，電力系統(tǒng)的發(fā)展程度決定了電能質(zhì)量的優(yōu)劣?，F(xiàn)階段我們普遍采用的電能質(zhì)量的定義是供電設(shè)備在為用戶提供穩(wěn)定的電能過(guò)程中，設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。這個(gè)定義也是現(xiàn)在比較常用，主要是通過(guò)對(duì)設(shè)備故障的測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)供電的質(zhì)量問(wèn)題。該定義清楚明了，但是也有其局限性，需要有關(guān)部門(mén)進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研究。
二、電能質(zhì)量管理存在的主要問(wèn)題
隨著電網(wǎng)智能化改造的不斷深入以及新技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益完善，電網(wǎng)性能不斷優(yōu)化，已經(jīng)能滿足電網(wǎng)用戶的基本需求。但是，在電能質(zhì)量管理方面還存在不足，據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于電能質(zhì)量管理的問(wèn)題導(dǎo)致的電能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的比例超過(guò)了60%。電能質(zhì)量管理存在的主要問(wèn)題有：（1）未建立起及時(shí)的變電站母線電壓自動(dòng)化調(diào)控機(jī)制。母線調(diào)控不及時(shí)是造成電壓越限的主要原因。（2）小水電上網(wǎng)管理制度缺失。小水電的不規(guī)范上網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致變電站35KV和10KV母線電壓越限。（3）電網(wǎng)配置不合理。例如近幾年城鎮(zhèn)化發(fā)展較快，原先的郊區(qū)已經(jīng)迅速發(fā)展成為城市新中心，但電網(wǎng)供電設(shè)施跟不上，導(dǎo)致線路供電半徑過(guò)大，直接影響了供電的可靠性和穩(wěn)定性[2]。（4）電網(wǎng)基層管理水平低下。有數(shù)據(jù)表明，縣級(jí)或縣級(jí)以下電壓越限的時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上級(jí)母公司。（5）電網(wǎng)污染治理缺乏。電網(wǎng)本身存在大量的非線性負(fù)荷、沖擊負(fù)荷以及不平衡負(fù)荷接入系統(tǒng)等，對(duì)電能質(zhì)量形成嚴(yán)重威脅，而現(xiàn)階段對(duì)這些污染的治理還未得到充分重視。
三、產(chǎn)生的電能質(zhì)量問(wèn)題的原因
電能質(zhì)量的優(yōu)劣受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及電力系統(tǒng)發(fā)展水平的制約，先進(jìn)的電力系統(tǒng)以及科學(xué)化的技術(shù)水平才能為電能質(zhì)量提供有效的保障。因此，近些年來(lái)我國(guó)特別重視對(duì)電力系統(tǒng)技術(shù)的研究，使用先進(jìn)的科學(xué)手段來(lái)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)電能質(zhì)量的研究也更加廣泛，很多專業(yè)的人士和部門(mén)都參與到了研究的課題中。經(jīng)過(guò)專業(yè)的研究我們得出了產(chǎn)生電能質(zhì)量問(wèn)題的原因：
（1）電力企業(yè)為了提高其經(jīng)濟(jì)效益，以及供電的自動(dòng)化水平，注重對(duì)先進(jìn)電子技術(shù)的使用，但是這些技術(shù)設(shè)備和電能質(zhì)量存在一定的不適應(yīng)性。如果計(jì)算機(jī)的計(jì)算值出現(xiàn)了偏差，那么在自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行中，就很容易降低電能的質(zhì)量，工作人員也沒(méi)有辦法及時(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的自動(dòng)化，在實(shí)際的操作過(guò)程中，存在技術(shù)應(yīng)用的難題[3]。
（2）現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的供電結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變，電氣設(shè)備的大功率、大負(fù)荷造成了供電的不穩(wěn)定性。因?yàn)檫@些大功率用電器的使用，使得電能在供應(yīng)的過(guò)程中不能保持一個(gè)合理的速度，過(guò)大的電流會(huì)損害或者產(chǎn)生對(duì)電力系統(tǒng)的過(guò)度消耗，從而也降低了電能的質(zhì)量。
（3）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，導(dǎo)致了各個(gè)電力企業(yè)為了爭(zhēng)取更多的市場(chǎng)份額，在電力系統(tǒng)的管理上出現(xiàn)了一定的分歧。為了提高用戶的滿意度，很多電力企業(yè)都實(shí)行的開(kāi)放性的電力管理模式，用戶也可以對(duì)供電進(jìn)行簡(jiǎn)單的控制，所以這就造成了電力系統(tǒng)的混亂，用戶在使用的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，影響了供電的穩(wěn)定性和安全性，從而降低了電能的質(zhì)量。
四、電能質(zhì)量問(wèn)題的分析方法
通過(guò)一定的方法對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分析，是保障電能質(zhì)量以及提升電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、控制以及管理水平的前提。現(xiàn)階段運(yùn)用到的電能質(zhì)量分析方法主要有：
（1）時(shí)域仿真法。這是現(xiàn)階段電能質(zhì)量問(wèn)題分析采用的主要方法，它是利用各種時(shí)域仿真程序例如EMTP、EMTDC以及NETOMAC等對(duì)電能質(zhì)量問(wèn)題中的暫態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行分析。這種分析方法的缺點(diǎn)是在進(jìn)行仿真計(jì)算之前要預(yù)先知道暫態(tài)過(guò)程的頻率覆蓋范圍，同時(shí)在模仿開(kāi)關(guān)的過(guò)程中存在數(shù)值失真的現(xiàn)象[4]。
（2）頻域分析法。這是電能質(zhì)量中諧波問(wèn)題分析的常用方法，有頻率掃描、諧波潮流計(jì)算以及混合諧波潮流計(jì)算，后者由于可以對(duì)非線性負(fù)載控制系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)的動(dòng)態(tài)特性描述，建模簡(jiǎn)單，在近些年運(yùn)用較多。其缺點(diǎn)是計(jì)算量大，耗時(shí)較長(zhǎng)。
（3）基于變換的方法。主要包括了Fourier變換法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、二次變換法、小波變換法以及Prony分析法等。
五、電能質(zhì)量問(wèn)題的控制
（1）要重視電能質(zhì)量分析以及控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作。例如研究并建立起電能質(zhì)量的評(píng)價(jià)體系、積極研究并創(chuàng)新電能質(zhì)量分析的方法、技術(shù)和理論。
（2）積極推廣以DSP為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)處理技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)程序?qū)﹄娔苜|(zhì)量進(jìn)行控制，調(diào)試簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行和智能化控制，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性以及靈活性提升具有重要意義，在控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
（3）要深入研究并創(chuàng)新電能質(zhì)量的檢測(cè)技術(shù)?，F(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備雖然符合持續(xù)性以及穩(wěn)定性指標(biāo)，但對(duì)于快速捕捉、更高的采樣速率以及有效的分析和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)要求還有一定的差距，需要加大研究力度，發(fā)展新的檢測(cè)技術(shù)[5]。
（4）采取積極措施，加強(qiáng)電能質(zhì)量管理。電能質(zhì)量的好壞直接影響到用戶的滿意度，通過(guò)加強(qiáng)電能質(zhì)量管理，促進(jìn)電能質(zhì)量，也是控制和解決電能質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
（5）電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。一是要建立嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)制度，例如連續(xù)監(jiān)測(cè)、定時(shí)巡回監(jiān)測(cè)和專項(xiàng)監(jiān)測(cè)；二是要鼓勵(lì)檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，因應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展需要開(kāi)發(fā)可靠、有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備；三是要積極利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加快發(fā)展監(jiān)測(cè)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化，確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的及時(shí)、準(zhǔn)確。
六、結(jié)語(yǔ)
電力是現(xiàn)代社會(huì)正常運(yùn)行的動(dòng)力，電能質(zhì)量問(wèn)題關(guān)系到千家萬(wàn)戶，電能質(zhì)量問(wèn)題的解決既需要依靠技術(shù)手段，也需要規(guī)范化的制度管理，兩者缺一不可。電能質(zhì)量管理是電網(wǎng)管理的重要內(nèi)容，必須要按照電能質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，建立起嚴(yán)格的管理體系，將電能質(zhì)量管理從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)、從松散管理走向制度化管理，從應(yīng)對(duì)問(wèn)題轉(zhuǎn)為預(yù)防問(wèn)題。
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1．1外觀及結(jié)構(gòu)
移動(dòng)電源結(jié)構(gòu)一般由電壓轉(zhuǎn)換電路、可充電電芯或電芯組、外殼組成。其中電壓轉(zhuǎn)換電路分為充電電路、升壓電路、管理控制IC以及保護(hù)電路。充電電路用以保證輸入端能以恒流和恒壓的方式為電芯充電。升壓電路的作用是將電芯電壓提升到輸出端額定電壓。管理控制IC起到電量監(jiān)控和開(kāi)關(guān)控制的作用。保護(hù)電路用以提供過(guò)充電、過(guò)放電等保護(hù)作用。電芯根據(jù)電解質(zhì)材料不同大致分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池兩大類(lèi)。外殼的主要作用包括機(jī)械防護(hù)、散熱和阻燃等。各組件應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)?shù)姆绞竭B線、支撐并固定。使用人員可接觸區(qū)應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)保護(hù)，以保證不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械危險(xiǎn)。
1．2電性能輸出
電壓為移動(dòng)電源最基本的參數(shù)，電壓過(guò)高、過(guò)低都會(huì)對(duì)被充電設(shè)備造成一定程度上的損害。測(cè)量時(shí)移動(dòng)電源應(yīng)在達(dá)到充電飽和狀態(tài)30min后，空載情況下使用功率計(jì)測(cè)量其輸出電壓。測(cè)量的輸出電壓值與額定電壓容差為±5%［2］。常溫放電性能是移動(dòng)電源最為重要的參數(shù)，此參數(shù)標(biāo)志著移動(dòng)電源的實(shí)際輸出容量。移動(dòng)電源應(yīng)在23±2℃環(huán)境溫度下，以額定輸入電壓和電流進(jìn)行充電，直至飽和狀態(tài)。靜置30min后，以額定輸出電流進(jìn)行放電，直至移動(dòng)電源放電輸出終止，記錄放電時(shí)間［3］。輸出容量等于放電電流乘以放電時(shí)間。測(cè)量的移動(dòng)電源輸出容量應(yīng)不低于其額定容量。轉(zhuǎn)換效率測(cè)量時(shí)使用直流電源模擬電芯接入電路板輸入端，直流電源輸出電壓調(diào)至電芯組標(biāo)稱電壓。電路板輸出端連接電子負(fù)載，調(diào)節(jié)電子負(fù)載使得電路板輸出為額定輸出。儀表連接示意圖見(jiàn)下圖1。電流表和電壓表測(cè)量得到輸出端Iout和Uout、輸63入端Iin和Uin可以通過(guò)公式η=Uout·IoutUin·Iin(1)計(jì)算得到轉(zhuǎn)換效率，轉(zhuǎn)換效率應(yīng)不小于85%。
1．3安全性
移動(dòng)電源的安全性包括:過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、短路保護(hù)、發(fā)熱和防火等［4］。1)過(guò)充電保護(hù)。測(cè)量移動(dòng)電源過(guò)充電保護(hù)時(shí)，移動(dòng)電源在充電飽和狀態(tài)下，使用直流源輸入，持續(xù)加載充電12h，設(shè)置直流源輸出電壓為移動(dòng)電源額定輸入電壓的1．2倍，輸出電流為移動(dòng)電源額定輸入電流。整個(gè)過(guò)程中移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。2)過(guò)放電保護(hù)。移動(dòng)電源放電至輸出終止?fàn)顟B(tài)下，測(cè)量其過(guò)放電保護(hù)性能。在輸出端接30Ω負(fù)載，持續(xù)加載放電24h。整個(gè)過(guò)程中移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。3)短路保護(hù)。短路保護(hù)為防止使用中正負(fù)極短路時(shí)提供的保護(hù)。測(cè)量時(shí)使移動(dòng)電源在充電飽和狀態(tài)下，將輸出端正負(fù)兩極，使用0．1Ω電阻短路24h。整個(gè)過(guò)程中移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。4)發(fā)熱。移動(dòng)電源在工作狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)對(duì)使用人員造成熱危險(xiǎn)。測(cè)量其發(fā)熱溫度應(yīng)在正常負(fù)載條件下工作直至溫度穩(wěn)定，使用數(shù)據(jù)采集器和熱電偶測(cè)量移動(dòng)電源外殼溫度值。接觸溫度限值是塑料外殼為95℃，金屬外殼為70℃，玻璃、瓷料和釉料為80℃。測(cè)量溫度應(yīng)低于各使用材料的發(fā)熱限值［5］。5)防火。移動(dòng)電源外殼應(yīng)當(dāng)使用V-1級(jí)材料進(jìn)行阻燃防火保護(hù)。試驗(yàn)樣品選用移動(dòng)電源外殼，試驗(yàn)火焰頂端與樣品相接觸，施加燃燒30s，然后移開(kāi)火焰停燒60s，然后不管樣品是否還在燃燒，再在同一部位重復(fù)燒30s。合格判據(jù)為在試驗(yàn)期間，當(dāng)試驗(yàn)火焰第二次施加后，樣品延續(xù)燃燒不得超過(guò)1min，而且樣品不得完全燒盡。
1．4環(huán)境適應(yīng)性
移動(dòng)電源環(huán)境適應(yīng)性包括:高溫放電、低溫放電、溫度循環(huán)、恒定濕熱、振動(dòng)、自由跌落、重物沖擊和機(jī)械沖擊［6］。高溫放電測(cè)量中，移動(dòng)電源在充電飽和后，放入55±2℃的溫度試驗(yàn)箱中恒溫放置2h，最后以額定輸出電流進(jìn)行放電，直至移動(dòng)電源放電輸出終止，記錄放電時(shí)間，計(jì)算輸出容量，其容量應(yīng)不低于額定容量。低溫放電測(cè)量中，移動(dòng)電源在充電飽和后，放入－10±2℃的溫度試驗(yàn)箱中恒溫放置2h，最后以額定輸出電流進(jìn)行放電，直至移動(dòng)電源放電輸出終止，記錄放電時(shí)間，計(jì)算輸出容量，其容量應(yīng)不低于額定容量。溫度循環(huán)測(cè)量中，移動(dòng)電源在充電飽和后，放入溫度為75±2℃的溫度試驗(yàn)箱中，保持6h后，將溫度試驗(yàn)箱溫度設(shè)置為－40±2℃，并保持6h，溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于30min，上述過(guò)程循環(huán)10次，如圖2所示。溫度循環(huán)試驗(yàn)結(jié)束后，取出在環(huán)境溫度23±2℃的條件下擱置2h，以額定輸出電流進(jìn)行放電，直至移動(dòng)電源放電輸出終止，記錄放電時(shí)間，計(jì)算輸出容量，其容量應(yīng)不低于額定容量。圖2溫度循環(huán)示意圖恒定濕熱測(cè)量中，移動(dòng)電源在充電飽和后，放入溫度為40±2℃，相對(duì)濕度為90%—95%的溫度試驗(yàn)箱中擱置48h后，再取出在環(huán)境溫度23±2℃的條件下擱置2h，以額定輸出電流進(jìn)行放電，直至移動(dòng)電源放電輸出終止，記錄放電時(shí)間，計(jì)算輸出容量，其容量應(yīng)不低于額定容量。振動(dòng)測(cè)量中，移動(dòng)電源在充電飽和后，將其安裝在振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上，按以下所述振動(dòng)頻率和振幅對(duì)振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，X，Y，Z3個(gè)方向每個(gè)方向從10—55Hz循環(huán)掃頻，持續(xù)時(shí)間為3h，掃頻速率為1oct/min。頻率在10—30Hz范圍內(nèi)時(shí)，位移幅值為0．38mm，頻率在30—55Hz范圍內(nèi)時(shí)，位移幅值為0．19mm。振動(dòng)結(jié)束后，移動(dòng)電源應(yīng)不泄露,不破裂，不起火，不爆炸。結(jié)果位置跌落到水平表面試驗(yàn)臺(tái)上，跌落高度為1000±10mm，試驗(yàn)次數(shù)為3次。水平表面試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)當(dāng)是由至少13mm厚的硬木安裝在兩層膠合板上組成，每一層膠合板的厚度為19—20mm，然后放在一水泥基座上或等效的無(wú)彈性的地面上。跌落試驗(yàn)結(jié)束后，移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。重物沖擊測(cè)量中，移動(dòng)電源放置于平面，并將一個(gè)Φ15．8±0．2mm的鋼柱置于電池中心，鋼柱的縱軸平行于平面，讓質(zhì)量9．1±0．1kg的重物從610±25mm高度自由落到中心上方的鋼柱上，樣品縱軸要平行于平面，垂直于鋼柱縱軸，試驗(yàn)次數(shù)為1次。重物沖擊試驗(yàn)全過(guò)程中，移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。機(jī)械沖擊測(cè)量技術(shù)中，移動(dòng)電源在充電飽和后，采用鋼性固定的方法固定在沖擊試驗(yàn)臺(tái)上。在3個(gè)相互垂直的方向上各承受一次沖擊。沖擊在最初的3ms內(nèi)，最小平均加速度為735m/s2，峰值加速度應(yīng)在1225m/s2和1715m/s2之間，脈沖持續(xù)時(shí)間為6±1ms。機(jī)械沖擊試驗(yàn)結(jié)束后，移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。
1．5電磁兼容性
移動(dòng)電源應(yīng)滿足靜電放電抗擾度［2］要求。使用靜電放電模擬器施加干擾信號(hào)，嚴(yán)酷等級(jí)為接觸放電±4kV，空氣放電±8kV。靜電放電抗擾度試驗(yàn)全過(guò)程，移動(dòng)電源應(yīng)不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。
2總結(jié)
通常我們所說(shuō)的建筑節(jié)能，最先決的條件是能夠保證建筑的使用功能不下降，然后使建筑中的能源得到更充分的利用，既提高其利用效率，進(jìn)而達(dá)到降低能源消耗的目的。本文對(duì)目前常用的建筑保溫材料進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，結(jié)合了以上標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)與大家探討一下保溫材料檢測(cè)中常見(jiàn)問(wèn)題和檢測(cè)的要點(diǎn)。
常用建筑節(jié)能材料
一般建筑節(jié)能保溫材料的收縮率較小、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱阻性大并且還要有一定的力學(xué)性能。下面分類(lèi)對(duì)常用的建筑節(jié)能保溫材料進(jìn)行概述。
常用的建筑節(jié)能墻材：全國(guó)都在不斷的推進(jìn)禁實(shí)工作，既用節(jié)能環(huán)保的新型墻材代替實(shí)心粘土磚。粉煤灰磚、礦渣磚、煤矸石磚是由工業(yè)的廢物回收利用制成，來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，并且他們的強(qiáng)度高，承重能力強(qiáng)，隔熱保溫性能優(yōu)異，不禁成為了優(yōu)越的保溫材料，還未環(huán)保事業(yè)做出了很大的貢獻(xiàn)，因此粉煤灰磚、礦渣磚、煤矸石磚成為了現(xiàn)今國(guó)內(nèi)炙手可熱的墻體材料。
混凝土小型空心砌塊、混凝土多孔磚、混凝土空心磚中間是空的或者有很多空隙，因此具備了隔熱保溫的性能，這種磚加工簡(jiǎn)單方便，生產(chǎn)工藝成熟，砌筑簡(jiǎn)單，因此成為了主要的建筑砌塊，晉升為國(guó)內(nèi)的主要墻體材料。
聚苯乙烯泡沫板：聚苯乙烯泡沫塑料板的主要原料是聚苯乙烯樹(shù)脂，是經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡而制成的，這種材料的內(nèi)部具有無(wú)數(shù)封閉微孔。這種板材可以應(yīng)用于建筑墻體，屋面的保溫，車(chē)輛、冷庫(kù)、空調(diào)、船舶的保溫隔熱，地板采暖，復(fù)合板保溫，裝潢雕刻等，使用溫度低于75攝氏度。聚苯板具有良好的保溫效果，但板材在施工中與主體連接主要是以點(diǎn)固定，板間拼接、黏結(jié)不穩(wěn)固，不適應(yīng)外形較復(fù)雜建筑物的保溫，施工工藝較復(fù)雜、綜合成本高。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料：它的主要原料是異氰酸酯和多元醇，加工工程中可添加各種助劑，達(dá)到防水保溫的效果。聚氨酯保溫復(fù)合板是由兩層防水彩色涂層鋼板或其它金屬作面板，中間注入阻燃型聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合而成，是當(dāng)今世界公認(rèn)的最佳隔熱保溫材料。由聚氨酯的結(jié)構(gòu)和測(cè)試結(jié)構(gòu)知聚氨酯泡沫塑料具有較高的承載能力，自重輕，導(dǎo)熱性能低，閉孔豐富，有保溫的性能同時(shí)兼具防水性能，可用大型工業(yè)廠房、展覽館、倉(cāng)庫(kù)、冷庫(kù)、凈化車(chē)間、體育館等建筑的墻體和屋面。
保溫砂漿：保溫砂漿的主體材料是水泥、膨脹珍珠巖，輔料是纖維素等外加劑，兩者復(fù)合而成的保溫材料。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源豐富，材料的成本低，加水?dāng)嚢韬笳尘坌詢?yōu)良，利于施工。經(jīng)過(guò)保溫砂漿處理后的墻面房屋在夏季還有降溫的作用，由保溫砂漿的房屋比不經(jīng)過(guò)處理的墻面房屋室溫低2到3攝氏度，這能節(jié)約空調(diào)的能耗，并且縮短了空調(diào)的開(kāi)放時(shí)間，是一種十分理想的保溫隔熱材料。
聚苯顆粒保溫漿料：聚苯顆粒保溫漿料的組成部分是聚苯顆粒和保溫膠粉料，漿料是按照兩者的配比調(diào)制而成的。聚苯顆?？梢允枪I(yè)生產(chǎn)品也可以是打碎的廢舊聚苯保溫板顆粒，這防止了白色污染，起到了環(huán)保的作用。
建筑節(jié)能保溫材料的質(zhì)量檢測(cè)
1. 保溫材料的式樣制作
在進(jìn)行保溫材料的測(cè)試時(shí)，我們要制作樣本，比如膠粘劑、抗裂砂漿、抹面膠漿等這類(lèi)材料，要嚴(yán)格根據(jù)廠家的要求，按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的比例進(jìn)行混合攪拌制備攪和物。加水少不利于凝結(jié)，影響式樣強(qiáng)度，加水多也會(huì)導(dǎo)致式樣強(qiáng)度下降。水泥砂漿要適當(dāng)?shù)拇蛎绻砻婀饣瑫?huì)使?jié){料的附著力下降。聚苯顆粒保溫漿料保溫性能和力學(xué)性能都與干密度密切相關(guān)。干密度試件尺寸：膠粉聚苯顆粒保溫漿料為 300mm×300mm×30mm、抗壓強(qiáng)度試件尺寸均為 100mm×100mm×100mm。
2. 導(dǎo)熱系數(shù)
評(píng)價(jià)保溫材料絕熱性能的主要技術(shù)依據(jù)就是導(dǎo)熱系數(shù)，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定防護(hù)熱板法》GB10294- 88，大部分采用的是基于穩(wěn)態(tài)法的平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定材料的導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定按 GB/T10294 或 GB/T10295規(guī)定進(jìn)行，仲裁時(shí)執(zhí)行GB/T10294，試件厚度：EPS 板（25±1）mm、XPS 板（25±1）mm，溫差：EPS 板 15℃- 20℃、XPS 板 15℃- 25℃，平均溫度：EPS 板25℃±2℃、XPS 板 10℃±2℃和 25℃±2℃。節(jié)能保溫材料本身的孔隙率、孔隙特征、材質(zhì)、含水率、表觀密度、試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)方法等都影響著測(cè)試樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。由于保溫材料多為多孔材料，如果測(cè)試時(shí)含水率高，測(cè)試結(jié)果便是導(dǎo)熱系數(shù)偏大。因此保溫材料尤其是巖漿料養(yǎng)護(hù)后要放在烘箱中哄至恒重在進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試時(shí)需要注意室溫、夾緊力，式樣厚度的一致性。
3. 網(wǎng)格布檢測(cè)
國(guó)家建筑工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng) 》JG149- 2003 中試樣按《增強(qiáng)材料機(jī)織物試驗(yàn)方法》GB/T7689.5- 2001表1規(guī)定制備并測(cè)定初始斷裂強(qiáng)力F0和斷裂伸長(zhǎng)值。將耐堿試驗(yàn)用的試樣全部浸入23℃±2℃的 5%NaOH 水溶液中，試樣在加蓋封閉的容器中浸泡 28d；取出試樣，用自來(lái)水浸泡 5min 后，用流動(dòng)的自來(lái)水浸泡5min，然后60℃±5℃恒溫烘箱內(nèi)中烘 1h 后，在試驗(yàn)環(huán)境中存放24h，測(cè)試試樣的耐堿斷裂強(qiáng)力。網(wǎng)格布和加強(qiáng)網(wǎng)格布應(yīng)及時(shí)裁剪，裁剪時(shí)去除受損的地方，保證裁剪時(shí)紗線的垂直度。未防止紗線損壞，式樣不要折疊放置。上夾時(shí)保持網(wǎng)格豎直整齊，不能過(guò)緊。這樣可以避免式樣偏心受力，防止產(chǎn)生應(yīng)力集中。
結(jié)束語(yǔ)
中圖分類(lèi)號(hào) G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 0457-6241（2013）21-0062-06
隨著高中課程改革的逐步深入，我國(guó)許多地區(qū)的歷史考試，融入課程改革的新理念，設(shè)計(jì)了基于材料的歷史論文題（或稱材料論證寫(xiě)作題）。該題型在測(cè)量?jī)?nèi)容上，強(qiáng)調(diào)的是歷史課程知識(shí)而不是教材知識(shí)；在考核目標(biāo)上，立足歷史思維能力而不是史實(shí)的簡(jiǎn)單記憶，希望以測(cè)量?jī)?nèi)容、目標(biāo)與形式的變化來(lái)推動(dòng)高中歷史課程改革的深化。但是，受各種條件的制約，一些題目的考查功能沒(méi)有得到充分發(fā)掘，命題從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)到技術(shù)理論都需要進(jìn)一步提升。本文希望通過(guò)探討國(guó)外先進(jìn)地區(qū)的試題命制，借鑒命題思想方法，以期煥發(fā)我國(guó)歷史材料論文題的活力，使歷史測(cè)量題型不斷推陳出新。
美國(guó)AP（Advanced Placement）課程是大學(xué)前置課程，課程的主要對(duì)象是一些學(xué)有余力的高中學(xué)生，他們學(xué)習(xí)AP課程，并通過(guò)AP測(cè)試，AP測(cè)試的學(xué)分可以折抵大學(xué)課程的學(xué)分。AP世界歷史課程內(nèi)容涵蓋各大洲，主要關(guān)注五個(gè)主題：人類(lèi)與環(huán)境的相互影響；文化的發(fā)展與影響；國(guó)家的構(gòu)建、擴(kuò)張和沖突；經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的創(chuàng)建、發(fā)展與影響；社會(huì)結(jié)構(gòu)的發(fā)展與演變。其試卷結(jié)構(gòu)如表1：
從表格和相關(guān)資料看，美國(guó)AP歷史測(cè)試中論文寫(xiě)作占有重要地位，其寫(xiě)作題型之一的材料論文題更是頗具特色。論文題基本由情境和寫(xiě)作設(shè)問(wèn)兩大部分構(gòu)成，試題情境可以是文字、圖表在內(nèi)的各種與歷史有關(guān)的一手或二手資料，也可以是模擬性的視角描述，而論文設(shè)問(wèn)規(guī)定了寫(xiě)作的方向、范圍和要求，寫(xiě)作的角度基本由情境與考查目標(biāo)而定。一般地，歷史材料論文題的考查目標(biāo)覆蓋記憶、理解、應(yīng)用三個(gè)層次，重心則偏向于考生的歷史創(chuàng)造性思維。請(qǐng)看下面一道AP測(cè)試的世界歷史試題。①
例題：運(yùn)用材料，分析19世紀(jì)80年代到20世紀(jì)30年代，日本和印度在棉紡織業(yè)工業(yè)化進(jìn)程中的異同。請(qǐng)補(bǔ)充一條材料，并說(shuō)明該材料對(duì)論述棉紡織業(yè)工業(yè)化這一論題的價(jià)值。
材料一：印度棉紗和棉布的產(chǎn)量
――來(lái)自英國(guó)殖民當(dāng)局的數(shù)據(jù)
材料二：日本棉紗產(chǎn)量（包括手工和機(jī)器生產(chǎn)）
――來(lái)自日本內(nèi)閣統(tǒng)計(jì)部門(mén)的數(shù)據(jù)
材料三：早上，天還沒(méi)有亮，我們就在亮著燈的工廠里上班直到晚上。下班后，我們幾乎沒(méi)有力氣站起來(lái)。晚上，我們工作到很晚，她們偶爾會(huì)給我們一個(gè)甘薯。然后，我們還得清洗，弄好頭發(fā)等等。那時(shí)候大概都11點(diǎn)了。即使在冬天，也沒(méi)有暖氣，為了取暖，我們不得不擠在一起睡覺(jué)。第一年我們是沒(méi)有工資的，第二年我的父母會(huì)拿到35日元，接下來(lái)會(huì)有50日元。
我上班不久，我的妹妹阿希也到這家工廠上班。我想她大概工作2年，就病倒在床。那時(shí)候工廠里大約有30個(gè)人生病。那些已經(jīng)確診為肺病的人立刻被遣送回家。每個(gè)人都害怕肺結(jié)核，沒(méi)有人靠近這樣的病人。阿希也被送回家了，很快就死了。她才13歲，她當(dāng)時(shí)決心成為一個(gè)能拿100日元一年的工人，讓我們的媽媽高興。當(dāng)她面色蒼白地離開(kāi)工廠時(shí)，我永遠(yuǎn)不能忘記她的眼睛。
――來(lái)自兩個(gè)女工對(duì)她們少女時(shí)代
在日本紡織廠工作的回憶，約1900年
材料四：一個(gè)工廠女工掙的錢(qián)常常比一個(gè)農(nóng)民的全年收入都高。對(duì)于這些農(nóng)村家庭來(lái)說(shuō)，女孩是收入的重要來(lái)源。這一時(shí)期，貧窮的農(nóng)民要把60%的收成上交給地主。因此，這些窮苦的農(nóng)民只能把拌著野草的米飯當(dāng)做食物。他們僅有的救濟(jì)就靠那些去工廠上班的女孩。
――來(lái)自一個(gè)日本僧人的敘述，約1900年
材料五：那些低廉的工人從哪里來(lái)？他們?nèi)紒?lái)自農(nóng)村，來(lái)自于那些耕種自己的或者租種的土地但有剩余勞動(dòng)力的家庭。他們來(lái)到城市，來(lái)到工業(yè)區(qū)成為工廠工人。農(nóng)田上的收入提供家庭所需，維持父母兄弟姐妹的生計(jì)。那些受雇于工廠的人與家庭沒(méi)有多少聯(lián)系，他所要做的就是掙足夠的錢(qián)養(yǎng)活自己。那就是為什么工人的工資很低。這說(shuō)明農(nóng)業(yè)對(duì)我們國(guó)家商業(yè)和工業(yè)的發(fā)展是一支多么重要的力量。
――來(lái)自日本實(shí)業(yè)家鶴見(jiàn)俊輔，約1900年
材料六：在過(guò)去的幾十年里，由于機(jī)器生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)，整個(gè)國(guó)家手工織布工業(yè)迅速下降。盡管許多人仍然穿著用手紡機(jī)織出的布做成的衣服，但很多手工織布者已經(jīng)丟棄了他們的手紡機(jī)。
當(dāng)?shù)丶徔棙I(yè)把它們的存在、發(fā)展、成長(zhǎng)歸因于那些有進(jìn)取精神的本國(guó)銀行家和投資者，作為股東、投資者、金融家，他們向紡織業(yè)投入了大量的資本。
――來(lái)自印度經(jīng)濟(jì)學(xué)家拉達(dá)卡瑪?慕克吉
《印度經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)》，1916年
材料七：女性紡織工人百分比
――來(lái)自論文“日本的工業(yè)化與婦女狀況”
1973年
材料八：日本日貿(mào)棉紡織廠圖片（圖片略）
――來(lái)自20世紀(jì)20年代的一部官方公司歷史
材料九：大部分棉紡織廠工人來(lái)自于小農(nóng)、村莊的農(nóng)業(yè)工人和失業(yè)的手紡織工。他們居住在租來(lái)的小屋里，一個(gè)工人通常會(huì)在一個(gè)工廠里工作不到兩年。工資很低，在過(guò)去的幾十年里沒(méi)有明顯改變。
――來(lái)自印度英國(guó)皇家勞工委員會(huì)的報(bào)告
加爾各答，1935年
材料十：印度紡織廠圖片（圖片略）
――來(lái)自紡織業(yè)主協(xié)會(huì)國(guó)際聯(lián)盟英國(guó)官員
阿爾諾?皮爾斯的關(guān)于“印度紡織業(yè)報(bào)告”
1935年
這道試題讓我們感受到AP歷史材料論文題所給的材料豐富，閱讀量非常大。例題中呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)表格、圖片、回憶錄、調(diào)查報(bào)告等多種形式的材料，這些材料閱讀上并無(wú)太大障礙，但要把材料中的有效信息提取出來(lái)并合理地運(yùn)用到論文寫(xiě)作中，并非易事。此外，材料論文題考查的結(jié)論大都是開(kāi)放的，考生很難從教材和提供的材料中找到現(xiàn)成的答案，這導(dǎo)致材料論文題“與普遍流行的材料解析題的設(shè)問(wèn)不同，這種將材料解析與撰寫(xiě)小文章結(jié)合起來(lái)的設(shè)計(jì)嘗試，有助于鼓勵(lì)學(xué)生自選角度來(lái)分析歷史，利于考查學(xué)生的綜合素質(zhì)?！雹?/p>
AP歷史考試的材料論文題，不僅有利于命題者抓住重點(diǎn)內(nèi)容，考查學(xué)生的理解、應(yīng)用能力，而且有利于評(píng)估題目的難度和區(qū)分度，彌補(bǔ)其他題型在考查功能上的不足。結(jié)合上述例題和相關(guān)資料，我們對(duì)歷史材料論文題的測(cè)量功能，可以得出以下五點(diǎn)認(rèn)識(shí)：
1.考查知識(shí)學(xué)習(xí)的深度
從測(cè)量和教育理論上看，材料論文題考查歷史知識(shí)學(xué)習(xí)的深度，既是指兼顧命題評(píng)價(jià)的可操作性、史學(xué)方法及考生的思維開(kāi)放與心理水平，提高考查記憶水平的效度；又是指考生建構(gòu)知識(shí)的發(fā)散性思維和創(chuàng)造能力，考查較高層次的理解和應(yīng)用能力，使題目的難度、區(qū)分度以及考生能力呈現(xiàn)收到良好的測(cè)評(píng)效果。從美國(guó)AP試題中，我們可以發(fā)現(xiàn)，材料論文題考查知識(shí)學(xué)習(xí)的深度主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是所選取的材料豐富、來(lái)源廣泛，為考生對(duì)論題進(jìn)行深入分析提供了有效平臺(tái)。二是所學(xué)知識(shí)和所給材料在答題中不僅是被引用、轉(zhuǎn)述、復(fù)述的對(duì)象，而是用來(lái)理解并說(shuō)明問(wèn)題的；考生要對(duì)一些材料要進(jìn)行批判性的閱讀，關(guān)注材料所反映的問(wèn)題、作者的觀點(diǎn)與立場(chǎng)，揭示材料是否存在“價(jià)值偏見(jiàn)”。也就是說(shuō)，考生只有在客觀、深刻地理解材料的基礎(chǔ)上，方能為寫(xiě)作奠定基礎(chǔ)。三是圍繞所給材料確定一個(gè)合適的論題，而不是漫天撒網(wǎng)的泛泛而談。寫(xiě)作應(yīng)該緊扣所確定的主題，充分挖掘材料中的有用信息，進(jìn)行全方位、多視角、深層次的分析論證，從而達(dá)到對(duì)論述主題的深度理解和認(rèn)識(shí)。正如建構(gòu)主義所認(rèn)為的那樣，當(dāng)考生對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物的內(nèi)在結(jié)構(gòu)（如性質(zhì)、規(guī)律）及該事物的外部結(jié)構(gòu)（即與其它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系）達(dá)到較深刻的理解時(shí)，考生才能真正掌握學(xué)習(xí)材料的內(nèi)涵，從而把握歷史知識(shí)的實(shí)質(zhì)。
2.考查歷史認(rèn)知的過(guò)程
傳統(tǒng)的歷史考試題型主要考查歷史知識(shí)的固定結(jié)論，學(xué)生自然也死記教材的結(jié)論。歷史材料論文題的考查要求則不同，它要求考生由淺入深地理解材料（獲取有效信息），提煉材料中所隱含的歷史主題，運(yùn)用基本的闡釋、說(shuō)明、反駁等史學(xué)方法作出較為完整的論證。這種考查要求再現(xiàn)了知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程，凸顯了“過(guò)程與方法”。為了引導(dǎo)考生展現(xiàn)歷史知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程，論文往往以某一線索或主題為線軸，形成材料背景，提供開(kāi)放性的論題，要求考生觀點(diǎn)明確，史論結(jié)合地論證問(wèn)題，并得出自己的個(gè)性理解和思考，其考查目標(biāo)集中于考生對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解、論證與再創(chuàng)造。在這一認(rèn)知過(guò)程中，融入了探究性學(xué)習(xí)的思維，即：從已知信息中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題――擬定議題――提出解決問(wèn)題的思路――在已有知識(shí)材料中收集查證――論述結(jié)論。該思維過(guò)程完整地再現(xiàn)了考生認(rèn)知?dú)v史的心路，展現(xiàn)了“過(guò)程與方法”考核特色。
3.測(cè)量凸顯人本的復(fù)雜思考
人本主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)過(guò)程“應(yīng)是學(xué)生獲得相應(yīng)學(xué)習(xí)方法、促進(jìn)其健全人格形成的過(guò)程。”②從美國(guó)AP歷史題看，考生在作答時(shí)，提煉論題、組合材料、理解和運(yùn)用材料中的觀點(diǎn)進(jìn)行論證，展現(xiàn)了考生對(duì)試題的思考過(guò)程，這種思考過(guò)程以論文形式呈現(xiàn)，真實(shí)地再現(xiàn)了考生的思維品質(zhì)，自然滲入了人本精神。美國(guó)AP測(cè)試歷史材料論文題，往往從人類(lèi)物質(zhì)文明、制度文明和精神文明等視角出發(fā)，選取有史學(xué)意義和教育價(jià)值的主題，挖掘人本主義的內(nèi)涵，對(duì)歷史知識(shí)進(jìn)行重新整合，試題蘊(yùn)含的人本精神主要有：關(guān)注社會(huì)發(fā)展中的熱點(diǎn)及歷史學(xué)界爭(zhēng)論的話題，以命題反映熱點(diǎn)，讓考生分析爭(zhēng)論性“話題”，從不同的角度考察各種情況，倡導(dǎo)多角度、多視角論述問(wèn)題，審視人本精神的價(jià)值，思考當(dāng)時(shí)人們是如何去應(yīng)對(duì)歷史難題的；命題還不斷引進(jìn)新鮮的史學(xué)觀念，倡導(dǎo)考生“同情”地理解問(wèn)題，關(guān)注普通大眾的感受和個(gè)體體驗(yàn)，而不是高高在上地排斥生活。在這一過(guò)程中，試題設(shè)計(jì)者補(bǔ)充并挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的史學(xué)觀念，修正舊有的歷史觀念，重新審視“發(fā)展”的定義；此外，陶冶學(xué)生道德情操，養(yǎng)成以熱愛(ài)生命為核心的生活精神，對(duì)人類(lèi)文明發(fā)展具有責(zé)任感和使命感，也是其命題創(chuàng)新追求之一。
4.測(cè)量注重學(xué)科思維能力的考量
AP歷史材料論文題注重歷史學(xué)科的思維測(cè)量，尤其是高層次的思維能力，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是試題提供的材料豐富，考查了考生多層次、多角度綜合分析歷史問(wèn)題的能力。從上述試題材料來(lái)源看，有來(lái)自英國(guó)殖民者和日本官方的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，也有來(lái)自民間普通女工的真實(shí)回憶和日本僧人的所見(jiàn)所聞；有來(lái)自學(xué)者、經(jīng)濟(jì)學(xué)家的研究成果，也有實(shí)業(yè)家自身的見(jiàn)解；不僅如此，試題還要求考生額外補(bǔ)充一條材料，以充分論證主題。這些材料開(kāi)闊了考生的視野，使考生洞察歷史人物在決策時(shí)所面臨的復(fù)雜環(huán)境，全面認(rèn)識(shí)歷史事件產(chǎn)生的復(fù)雜背景和歷史事件中不同群體的真切感受。
二是從AP歷史材料論文題的寫(xiě)作要求看，其測(cè)量目標(biāo)歸納起來(lái)有三點(diǎn)：（1）正確理解和合理使用材料；（2）有效整合和分析材料；（3）依據(jù)材料進(jìn)行合理的論證、評(píng)價(jià)和創(chuàng)作。這些考核目標(biāo)體現(xiàn)了歷史學(xué)科的高層次思維能力測(cè)量。AP歷史材料論文題，在理解材料觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，既著力于求證思維的考查，對(duì)歷史教材知識(shí)和史學(xué)觀念、基本方法進(jìn)行整合，然后分析、說(shuō)明或駁斥一定材料下的某種歷史觀點(diǎn)；又不斷突破求證思維的框架，考查考生發(fā)散型思維，在相對(duì)開(kāi)放的條件下，要求考生提出自己對(duì)歷史文明的個(gè)性理解。因此，材料論文題可以真實(shí)地展現(xiàn)考生甄別史料、理解和運(yùn)用、分析和評(píng)價(jià)等高層次歷史思維能力。此外，歷史材料論文題要求考生領(lǐng)會(huì)與主題有關(guān)的文字、圖表等史料，以通順的文字、條理清晰的層次、合乎邏輯的結(jié)構(gòu)，靈活運(yùn)用歷史知識(shí)、史學(xué)觀念和歷史研究方法來(lái)評(píng)價(jià)、論證問(wèn)題。這種呈現(xiàn)方式也是測(cè)量高層次思維能力的有效途徑之一，反映了考生的學(xué)科素養(yǎng)和水平。
5.測(cè)量關(guān)注評(píng)分規(guī)則的調(diào)控策略
材料論文題能否測(cè)量出考生的真實(shí)學(xué)業(yè)水平，除試題本身的影響外，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)也是一個(gè)關(guān)鍵因素，科學(xué)合理的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可以客觀地考量出考生的思維能力水平，不僅如此，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)還直接影響到考試成績(jī)， 進(jìn)而影響評(píng)價(jià)試題的難度、區(qū)分度、效度等各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)。
美國(guó)AP歷史材料論文題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是基于歷史基本技能的核心要素評(píng)分，主要樣式參見(jiàn)表2：
從AP測(cè)試歷史科材料論文題試題結(jié)構(gòu)和測(cè)量功能看，歷史材料論文題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，主要由論題、材料討論、材料理解、材料運(yùn)用和語(yǔ)言組織等多方面要素構(gòu)成，這些評(píng)分要素是考生需要展現(xiàn)的基本歷史技能。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中有兩大類(lèi)：基本分和附加分，以此來(lái)區(qū)分考生的歷史技能水平。透過(guò)AP測(cè)試，材料論文題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可以從論題、觀點(diǎn)、史實(shí)、結(jié)構(gòu)、文字等方面去規(guī)劃，并分層次評(píng)價(jià)判分。結(jié)合表2信息，可以設(shè)計(jì)出如表3的評(píng)分構(gòu)想。
從表3看，考生能夠利用試題提供材料以外的知識(shí)來(lái)完成論文寫(xiě)作，算是其特長(zhǎng)的發(fā)揮，應(yīng)該判給附加分。上述評(píng)分量規(guī)的要素，是根據(jù)分析材料所必須考慮的歷史技能來(lái)設(shè)計(jì)的。這一評(píng)分方法的一個(gè)顯著特點(diǎn)是，沒(méi)有具體的知識(shí)點(diǎn)來(lái)呈現(xiàn)試題的答案，而是以寫(xiě)作題需要的歷史技能作為評(píng)價(jià)的要素。這顯然與在評(píng)卷中經(jīng)常使用的采分點(diǎn)給分不同。論文題的評(píng)分基本理念，應(yīng)該是沒(méi)有唯一的正確答案。因此，評(píng)卷教師可以根據(jù)特定的評(píng)分量規(guī)，彈性地評(píng)估考生的答題。
隨著學(xué)生主體性教育理念的凸顯，關(guān)于學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)的研究取得了重大進(jìn)展，圍繞怎樣運(yùn)用測(cè)量評(píng)價(jià)盡可能多地抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外教育測(cè)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。從國(guó)外歷史考試測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)看，我國(guó)歷史考試的論文題研制可結(jié)合下列三個(gè)方面進(jìn)行理性思考：
1.測(cè)量目標(biāo)切實(shí)可行，寫(xiě)作設(shè)問(wèn)注重開(kāi)放
論文題測(cè)量目標(biāo)的具體明確、易于操作，體現(xiàn)了評(píng)價(jià)目標(biāo)的層次性和序列化原則。新課程提倡的三維目標(biāo)落實(shí)到具體的試題研制中，究竟應(yīng)該如何合理地、有層次地進(jìn)行分解，為測(cè)量提供切實(shí)可行的指引，這是我國(guó)考試命題首要回答的問(wèn)題。從國(guó)外經(jīng)驗(yàn)看，測(cè)量目標(biāo)的層次化可以用圖表來(lái)示意，具體內(nèi)容見(jiàn)表4。
從表4信息看，歷史測(cè)量目標(biāo)是依據(jù)課程目標(biāo)而確定的，由課標(biāo)而來(lái)的測(cè)量目標(biāo)具有抽象的概念性和高度的概括性，必須進(jìn)行定量性轉(zhuǎn)化表述，并界定具體行為，形成歷史筆試考查的可操作目標(biāo)與要求。所以，清晰化的測(cè)量目標(biāo)是歷史考試必備的。有了明確、清晰的測(cè)量目標(biāo)，考生作為被測(cè)量對(duì)象，其價(jià)值的追求與實(shí)現(xiàn)，在很大程度上要依賴于試題的開(kāi)發(fā)。一旦論文題以單一的、統(tǒng)一的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)去要求考生，考生就會(huì)“不合時(shí)宜”地順應(yīng)要求。所以，論文題評(píng)價(jià)主要體現(xiàn)在測(cè)量?jī)r(jià)值觀的開(kāi)放、試題內(nèi)容的開(kāi)放和答題過(guò)程的開(kāi)放。當(dāng)論文題營(yíng)造出體現(xiàn)價(jià)值尊重的考查氛圍中時(shí)，考生才會(huì)樂(lè)于參與評(píng)價(jià)的過(guò)程，受益于考試評(píng)價(jià)的結(jié)果，進(jìn)而不斷促進(jìn)自己的進(jìn)步。
2.命題路徑科學(xué)合理，價(jià)值訴求滲透對(duì)話
在論文題的研制中，設(shè)問(wèn)的謀劃、問(wèn)題的制定，并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)表明，命題必須符合科學(xué)要求的基本程序和條件，建立在一定條件的材料之上，才有助于考生展現(xiàn)測(cè)量目標(biāo)所要求的各項(xiàng)能力。材料論文題不僅要具備設(shè)計(jì)的具體條件，還要在考查價(jià)值上追求“理解與對(duì)話”，試題考查考生的知識(shí)與能力的同時(shí)，還要滲透對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的考查，激發(fā)考生學(xué)習(xí)歷史的興趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，形成正確的價(jià)值觀，促進(jìn)“知識(shí)與技能”“過(guò)程與方法”“情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
由此，命題路徑與條件的邏輯關(guān)系形成了“命題指導(dǎo)思想”“歷史學(xué)科能力”與“歷史知識(shí)內(nèi)容”的一個(gè)三維體系。這種邏輯關(guān)系中滲入了“理解與對(duì)話”?！懊}指導(dǎo)思想”是指對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際的對(duì)話；“學(xué)科能力”是對(duì)高校選拔人才的理解；“知識(shí)內(nèi)容”是對(duì)歷史在生產(chǎn)、生活等方面應(yīng)用的反映。理解與對(duì)話的根本目的，是為了能夠更好地促進(jìn)考生綜合表現(xiàn)的改進(jìn)與發(fā)展?？忌鳛闇y(cè)量活動(dòng)的主要利益相關(guān)者，可參與到試題解密后的評(píng)估中，對(duì)“理解”的表達(dá)與分享，是需要通過(guò)“答題”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。論文題變革的過(guò)程，需要有“理解”的彰顯，以此作為研究的起點(diǎn)，測(cè)評(píng)主體、客體雙方的心理要求。
3.測(cè)量理論聯(lián)系實(shí)踐，技術(shù)創(chuàng)新海納百川
傳統(tǒng)的歷史試題認(rèn)為只要行為目標(biāo)規(guī)范化，情境創(chuàng)設(shè)得當(dāng)，就可以通過(guò)設(shè)問(wèn)操作來(lái)再現(xiàn)考生的能力。這樣的命題實(shí)踐往往會(huì)把考生看做是“給予”的對(duì)象，考查過(guò)程也就是一個(gè)靜態(tài)且線性的過(guò)程。但是，新課程改革下的考生成長(zhǎng)歷程，是動(dòng)態(tài)且非線性的，命題者應(yīng)該能動(dòng)地使測(cè)量過(guò)程動(dòng)態(tài)化，不僅要關(guān)注考生的知識(shí)素養(yǎng)，隨著設(shè)問(wèn)的深入，還要重視對(duì)考生公民素養(yǎng)、學(xué)習(xí)能力、表現(xiàn)能力等的診斷。對(duì)于國(guó)外新的測(cè)量理念和考查方式，要不斷地學(xué)習(xí)、引進(jìn)，以促成當(dāng)前國(guó)內(nèi)測(cè)量研究的欣欣向榮景象。中國(guó)未來(lái)的歷史考試測(cè)量研究，理所應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行“何以可能、何以必須”等問(wèn)題進(jìn)行論證，對(duì)國(guó)外測(cè)量的研究邏輯應(yīng)進(jìn)行定位和思考。結(jié)合已有的命題經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，來(lái)自各方的有效反饋，改進(jìn)試題研制的思路，及時(shí)尋找到行之有效的發(fā)展策略。
