第一篇:浅谈科研项目申报中技术指标的拟定
浅谈科研项目申报中技术指标的拟定
金海亮
为指导企业完成科技项目申报工作,帮助企业提高项目申报水平,充分发挥科技管理干部为企业服务的作用,真对项目管理中发现的部分申报单位不会拟定技术指标的现状,本人结合自己长期从事军队科研管理工作的实际,谈谈项目申报中技术指标的拟定问题。
一、指标的概念:
所谓指标,就是预期达到的目标、规格和标准,科研项目的指标就是计划中规定必须达到的目标值。技术指标通常用数据及单位来表示。
指标的概念在我们日常工作和生活中经常提到,比如:GDP是国家的重要经济指标;人体的生理指标由体温、血压、心率等所组成,体检时发现有些指标不正常,就说明该项指标偏离了正常值的范围等等。
以下是一些常见产品的主要技术指标: 某U盘的容量:16G 某手机的待机时间:≥36小时
某电子称的最大称重量:不小于150Kg 某气温计的测温范围:-20℃~55℃,测温精度:±0.1℃ 还有,裁缝给我们定做服装时,会测量胸围、腰围、臀围、肩宽、身高等数据,这些数据就是个人的体态指标。
在有些项目的指标中,允许使用没有数据的纯语言描述,比如某款式军用迷彩服的立项申报书中,第一条指标就是这样写的:“面料使用棉麻混纺织布料,且印染以草绿色为主色调的迷彩图案”。在该项指标中,没有具体明确棉麻混纺的比例,也没有给出具体的印染图案,这是因为面料不属于该项目的研制内容,为外购可选件,这样提就给研制单位从众多厂家中挑选面料留有很宽松的余地。面料选定后,在总结报告中就要给出面料的具体型号。
二、指标是项目结题或验收的重要依据
指标是申报单位(申报人)对项目预期目标的郑重承诺,同时也是用来检验项目或产品是否达到设计要求的重要依据,指标是十分严谨的重要数据,不允许使用“力争达到……”、“左右”等字眼,也不允许使用“技术先进”、“性能优越”、“工作稳定、可靠”等广告宣传用语。
例如:某保温杯的保温指标是这样写的:杯中装满80℃热水,在常温常压下放置6小时后,杯中水温应不低于55℃。
再比如:某冲锋枪杀伤力的技术指标是:在100米距离上正面射击,弹头能射穿12毫米厚的钢板。
从以上指标可以看出,这些指标都很严谨,并且都是必须要达到的技术标准,在项目验收之前,研制单位要委托有资质的检测机构对这些重要指标进行检测,并出具相关的检测报告,如果指标达不到设计要求,就不能通过项目验收,对于委托设计的产品或定制的军品,当指标达不到设计要求
时,那就要进行再攻关、再设计、再试验,直到产品达到指标要求才能通过验收。可见技术指标在科研项目中是多么的重要。
三、主要技术指标的拟定
一个项目会有很多项技术指标,其中能直观体现项目功能、特点或用途的指标就是主要指标。比如容器的容积、温度计的测温范围和测温精度、电子称的最大称重量、保温杯的保温性能等都是主要指标。
对于赛车:行驶速度和加速度显然是最主要的指标,因为赛车要求跑得要快,速度和加速度这两项是衡量赛车跑的快慢的最主要标准。
对于电脑:硬盘的容量、内存容量、CPU工作频率、显存的大小、显示器的尺寸等这些都可以认为是主要指标。
对于动漫制作类产业化项目,制作多少集,每集多少分钟,总时长多少分钟,这些都是主要指标。
另外,对于与生命相关的产品,安全性指标也属于主要指标。比如,某降落伞的主要指标是:
1、最大跳伞员重量:250公斤
2、安全使用次数:30次
以上第一条指标说明,超过250公斤的跳伞员由于体重较大,开伞瞬间有可能将降落伞的伞衣冲破,如果跳伞员超过了该重量,那么出了事故生产降落伞的厂家可以不负责
任;第二条指标要求,当一具降落伞跳伞次数达到30次时,就不能再继续使用了,哪怕完好无损,也要强制报废。
对尺寸和重量有特别限制的研制项目,尺寸和重量也是主要指标,比如跳伞员随身携带的战斗装具,要求装具的尺寸不能超过机门的大小(运-5飞机的机门很小),要求体积要小,重量要轻,因此装具的尺寸和重量指标必须要填报,比如空降兵使用的战斗装具有以下两条指标:
最大尺寸:不大于xx(长)、xx(宽)、xx(高)重量:不大于xx公斤
主要指标在项目申报时必须填报,否则专家会认为没有研制重点,次要指标可报也可不报(填报时可根据字数限制灵活掌握)。
需要注意的是,有些非常重要的项目指标,由于受到各种不可抗拒因素的影响,数据不便拟定时,也可以不报。比如:
通信电台的通信距离对电台的性能是非常重要的一条技术指标,但短波电台例外,由于短波信号受电离层影响很大的特殊性,昼夜间通信距离差别更大,在平原、丘陵、林地、山地、水上通信时通信距离差别也很大,因此可以不提该项指标,如要提的话就要加限制条件。比如我军曾经使用的A350-2型超短波接力通信机(现已淘汰),对通信距离的描述是这样写的:“在中等起伏地带,最大通信距离为25~30公里”。这一指标乍看起来不是很具体,但提的却很科学,也不失严谨。对于这样的特殊指标,技术领域内的专家不但不会疑惑,反而会认为该指标提的很科学,因此,大功率短波电台有些不提通信距离,只给出影响通信距离的发射功率这一重要指标。
四、拟定指标的要求
指标必须要有明确的指向目标,该目标可以是一个数值或一个有数值界定的范围,比如:某产品的重量不大于2.5Kg,长度为0.5m~0.7m,某计量仪的精度±0.1等。
指标中的单位应采用法定的国标计量单位,可以是汉字,也可以是字母,但应统一,使用字母做单位时,大小写要规范,比如千克Kg、千米Km等单位,第一个字母应大写,第二个字母应小写,不能混用。
一个项目通常有多项技术指标组成,应按照指标的重要性逐条列出。
指标应力求文字简练,数据准确,单位规范,不能使用“左右”、“大概”等模糊不清的概念。
五、拟定指标的技巧
技术指标应根据研制经费和研制单位的能力客观的提出,能实现多少就提多少,不能夸大,也不能缩小。
一般来说,对于两个或两个以上单位同时申报同一个项目时,在研制经费相同的情况下,指标提的高一些,通常有利于立项;指标提的太低就不利于立项。在技术指标相同的情况下,对科研经费需求较低、同时单位配套资金较高的就
有利于立项,经费需求过高但配套资金较少的就不利于立项。
不要为了立项而故意夸大指标,也不要为了日后能顺利通过验收而故意缩小指标。曾经有一个单位在申报项目时有一项指标是:在国外……类刊物发表学术论文11篇,结果验收期限过去几年了,至今一篇文章也没有发表,造成该项目至今无法验收。
对于没有限制项目题材的申报,由于是自由申报,项目的名称可任意选取,由于缺少竞争,因此指标可以提的稍低一些;对于限制了申报范围或申报题材的,比如今年,已经明确了哪些项目是优先支持的,因此会出现多家申报单位同时申报同一个项目的现状,项目审批必然有个取舍的问题,在这种情况下指标不宜提的太低,否则会被认为该单位研制能力不强。
地方的科研项目没有军品项目那么严格,有些指标允许提的笼统一些,比如某项目的一项指标有以下两种提法:
第一种提法:“系统具有一个输入单元、一个输出单元、一个储存单元”
第二种提法:“系统具有一个二维码扫描输入单元、一个打印输出单元、一个网络基站储存单元”
这两种提法都是允许的,但是对比后不难发现,第一种提法比较笼统,验收时无论是实现了手写输入、还是键盘输入,还是扫描输入,都算实现了输入功能;输出单元无论是
屏幕输出,还是打印输出,也都算完成了输出功能;储存也是一样,无论是储存在硬盘上、U盘上,或读写卡上,都算完成了储存功能,都能通过项目验收。
第二种提法比较具体,但要求系统必须要有一个二维码的扫描输入装置、一台打印机、一套网络基站储存单元,缺一不可。在二维码扫描输入装置出现故障的情况下,就只能用键盘做辅助输入手段,可是指标中又没提该指标,没提的话严格来讲就是可有可无,而现实工作中又必须要具备键盘输入做补充,这就说明指标提的不好。再说储存,网络基站储存单元在网络不通的情况无法实现储存功能,怎么办?只能在本地储存,这样提指标显然是不科学的。
因此,第二种提法欠妥,如果要想具体的话,就要将键盘输入、显示器输出、本地储存等统统都提出来。
六、案例分析
我市某中心建造了一个“青少年公共安全教育平台”,里面有模拟地震的房间、模拟触电的场地、模拟火灾的场所、模拟交通事故的场景等,在里面可以接受安全、健康、意外伤害、消防、交通、人防、国防、环保等方面的安全教育,是个很好的安全教育平台。测试者在模拟地震的房间里可以感受到剧烈的震动及房屋倒塌的整个过程,受试者在门窗紧闭、各种家电及燃气具都在正常工作的情况下该怎么处置,可以进去模拟体验。项目做得很好,但是项目申报单位却不会写技术指标。
下面是该单位写的指标原文:
【帮助青少年学生把安全防范意识和自防自护技能养成行为习惯,由被动的“等着被保护”转变为“我会自防自护”,努力让安全防护技能成为陪伴青少年健康成长的“护身符”、“保护伞”,从小竖立用“知识守护生命”的理念。提高公众对健康网络、意外伤害、交通、消防、环保、民防国防等方面的安全意识,倡导全社会形成预防未成年人意外伤害的社会干预机制。】
这段话是从项目申报书中直接复制下来的,这些内容不属于技术指标的范畴,在指标一栏写这些内容显然是错误的,看后不知道要做什么事,想要达到什么标准,验收时也就无法检验指标是否达到了设计要求,专家或评审人员看到这样的指标后,不知会做怎样的评价。
其实这个项目的指标很好写,只要将要做哪些事,每件事做到什么程度,达到什么标准罗列出来,让项目管理者在验收时有一个能够参考的标准和依据就可以了,正确的指标应该这样来拟定:
1、平台由安全、健康、意外伤害、消防、交通、人防、国防、环保共8个模拟部分组成
2、一套地震模拟系统,模拟地震等级:8级
3、一套触电模拟系统,模拟触电电压:220V/380V(可选)
4、一套火灾模拟系统,模拟火灾等级:一般火灾
5、……(略)
6、……(略)
7、……(略)
8、平台设有模型xx个,标本xx个,声光电演示教具xx个,宣传图版xx个,图片xx张……。
这样拟定指标才是正确的,才能给高分。
每年都有部分单位,项目选的很好,但由于不会写材料而被专家给予不好的评价,或给予很低的网评分数,看着这么好的项目因材料问题不能通过立项评审,实在让人惋惜!
以上内容是本人长期从事科研工作的点滴体会,目的是给申报者一些点拨和启发,旨在提高各单位的立项水平和本领域项目的审批数量。不可否认,有些单位写的材料是很不错的,指标提的也很科学,说明领域内也有高水平的专家和老师。本人虽长期从事军队科研工作,但在地方工作时间还很短暂,本文只做学术交流,由于水平有限,文中欠妥之处在所难免,敬请各位领导、专家予以斧正。
欢迎读者对文中的观点提出意见或建议。
作者联系电话:027-65692241,手机***
第二篇:如何申报科研项目
如何申报科研项目
高等职业院校的教师从事相应的科研活动,不但可以解决生产、管理中的一些疑难问题,直接促进生产力发展,促进社会进步,而且对于追踪相关领域的科技前沿,不断提高教学质量也具有重要作用,何况在教师的职称评定、晋级中也有具体要求。项目申报是是获得科研里立项,取得经费支持的第一步,主要包括选题、论证、上报材料等步骤。要提高项目申报的中标机会,关键是要正确选题和组织好申报材料。
一、选题
选题是针对生产或管理中急需解决的问题,确定科研项目的具体内容和题目。选题应着眼于纵向科研项目、横向科研项目和院级科研项目。纵向项目是国家各级科技主管部门的计划项目,有国家科技部、省科技厅、市科技局等的各类科技计划项目和国家教育部、省教育厅等或上级学会、教育研究会等的教学研究类计划项目,以及其他相关部、厅、局的专项计划项目。横向科研项目是受企事业单位委托或与企事业单位合作的应用研究和开发研究项目。院级科研项目是院级立项项目。
选题应同高职院校的科研定位、科研方向和自己的专业方向、研究能力,研究兴趣结合起来。选题要本着需要性、科学性、可行性、创新性的原则进行。高职院校教学科研人员选题,应立足于生产实际,突出解决生产中的实际问题,开展实用技术研究、新产品的研发以及科技推广等,一般的过程是:提出问题→ 查阅文献 → 形成假说 → 确定方案 → 选定课题。具体选题确立的方法主要有以下三种:一是从学院科研管理部门转发或从有关上级科技管理部门网站中查找各种纵向科研计划申报指南直接选题;二是从相关生产、管理实践中寻找急需解决的问题,作为科研选题;三是从各种文献资料的分析、比较中确定题目。选题中应该注意:第一、结合自己的特长和兴趣,充分发挥自身的优势;第二、难易程度要适当,高等职业院校的实验设备很难完成高、精、尖的课题;第三、从当地社会、经济发展的现实需要出发,特别是应同企业的技术需求紧密结合起来,强调应用性和拾遗补缺,尽量避免理论性过强的选题,第四、要注意不同类型科研项目对主持人的要求,省级以上科研计划项目多数要求主持人应具备高级职称。
二、撰写开题报告
就是用文字材料来阐述选题的必要性、可行性和预见性等。开题报告应由项目主持人撰写,其内容基本上是《项目申请书》的初稿。开题报告的陈述水平可初步反映出研究者的科学思维、理论认识、实践能力和工作的科学性、可靠性及预期结果的可信程度。内容包括研究的目的意义、选题依据、主要研究内容及技术路线、研究工作进度安排、开展研究的技术力量和设备条件、已有的预试情况、经费预算等。开题报告应先在课题组内部进行讨论、修改,然后提交论证。
三、论证
为确保选题的正确性和项目设计的合理性而进行的讨论和推理,贯穿于项目申报的整个过程中。提交申报材料前的论证由项目主持人或项目申报单位组织,是对项目的初步审核,一般是通过个别征求意见或开会的方式首先请本单位的同行对项目进行讨论,以便提出修改意见,不断完善;重大项目也可聘请本地和本行业的专家进行论证,以保证项目的可行性和先进性。
四、上报材料
即向上级有关科技行政管理部门提交项目申报材料。首先,各级科研项目的征集都有时间要求,应严格按要求完成申报材料的上报工作。第二,良好的申报材料是申报工作成败的关键。不同类型科研项目要求上报的材料格式有所不同,但多数都是按要求格式填写《项目申请书》,大部分内容是开题报告的缩写。《项目申请书》应是集体智慧的结晶,在开题报告的基础上应充分征求项目组成员和同行、专家在论证讨论中的意见,最后由项目负责人完成填写。一份好的项目申请书应该有新颖的题目、全面的知识背景、实在的研究内容、科学的技术方案;有强大的研究队伍支撑、可靠的研究基础支持;有合理的经费预算、恰当的成果预计等。这样才可能在众多的申报书中脱颖而出,获得立项资格。
填写《项目申请书》时,主要栏目的具体要求是:课题名称代表着课题研究的方向,要涵盖研究的主要内容,在表达上要准确,字数一般不宜超过23个字;项目的目的意义要简要概括该课题同类研究的现状及存在的不足之处,尤其要说明解决什么问题、拟达到什么目的;选题的依据是立项的基本前提,要可靠、详实;主要研究内容及技术路线是申报书的技术关键,是指导整个科研过程的重要纲领,实质上就是要求课题申请者对申请的课题进行合理、可行的科研设计;研究工作进度安排是项目实施的时间计划,要按照科研活动的顺序循序渐进;开展研究的技术力量和设备条件是开展科研的基础条件,应根据需要配备各方面的技术骨干。由于高等职业院校的科研水平所限,对于大型科研项目应联合企业及其他院校的优势人力、物力资源联合申报。经费预算是完成申请研究课题所需经费,开支范围要实事求是的填写,应详细列出经费预算项目、需要理由及数额,使课题招标部门和评审专家能判断出所需每项经费是否合理必要。一般正常的科研经费支出范围是仪器设备费、实验材料费、科研业务费、实验室改装费、科研协作费、组织实施费等。预期成果是项目申请者通过实施项目希望或可能产生的结果,应说明其表现形式、可望取得的社会效益与经济效益等,切忌盲目提高或降低预期成果。
第三篇:医院科研项目申报
XXXX医院科研项目申报
1.1.1 医院级别科研项目申报
医院各科室根据本科室科研情况进行项目申报,并对所申报的科研项目进行初审,给出初审意见并上报科教科(项目申报见《科研项目申报书》)。
1.1.2 市、区级科研项目申报
科教科负责收集、整理各类市、区级科研项目申报信息,并将信息随时下发给各科室。科教科按科研项目的申报期限组织申报和预评审。通过预评审的科研项目由科教科集中申报。如果该科研项目需要进行答辩评审,科教科负责组织相关活动。
1.1.3 国家、省部级科研项目申报
科教科负责收集、整理各类国家、省部级科研项目申报信息,并将信息随时下发给各科室。科教科按科研项目的申报期限组织申报和预评审。通过预评审的科研项目由科教科集中申报。如果该科研项目需要进行答辩评审,科教科负责组织相关活动。
第四篇:科研项目申报书格式
科研项目申报书格式
科研项目申报书
(一)科研项目申报书的概念
科研项目申报书是指科技人员根据科研主管机构或课题委托机构的科研项目指南和自身的专业能力及研究条件,确定研究方向,并按照一定的格式要求撰写的关于课题研究的总体计划、安排、说明和请求的申请文书。
科研项目申请书的格式一般由科研主管机构统一制定,申请者必须严格按照统一格式编制,不得随意更改内容。
(二)科研项目申报书的作用
1.请求科研项目的主管部门或委托单位批准研究项目,并在经费、设备、人力等方面予以支持。
2.在项目批准后,作为科研计划任务书,是上级主管部门或委托单位实施科研管理,检查科研进度、经费使用和人员安排等情况的依据。
3.可作为科研人员完成科研项目的总体设计方案和课题研究的依据和指导。
4.可作为科研课题验收和鉴定的依据。
(三)科研项目申报书的格式和写法
科研项目申报书的格式是固定的,是由科研主管部门和委托单位,根据课题的性质、类型的特点而专门制定的,一般包括以下部分:
1.封面
科研课题申报书的封面主要有项目类别、课题名称、学科分类、课题负责人、申报单位和填报日期等。
2.课题及申报者的基本情况
一般包括课题名称、主题词、项目类别、学科分类、研究类型、课题负责人的基本情况(姓名、性别、民族、出生年月、行政职务、专业职务、研究专长、学历学位、工作单位、邮政编码、联系电话)、主要参加者的基本情况、预期成果、申请经费、预计完成时间等。
3.课题设计论证
(1)本课题国内外研究现状述评、本课题的研究目的及研究意义。主要介绍国内外研究概况,阐明本课题的背景,指出本课题在国内外同类研究中所处的学术地位或技术水平,说明国内外研究的发展趋势;阐明现有的技术或理论方法存在的缺点或尚待解决的关键技术或理论问题。
阐明本课题研究所要解决的问题和所要达到的目标,这不仅是课题研究的方向,也是批准课题的重要依据。
(2)本课题研究的主要内容。叙述课题研究的内容(或子课题),包括主要观点、主要的技术环节、研究的重点难点和创新之处。这是课题研究获准的技术或理论依据,写作时采用条款方式,逐一列述。
(3)本课题研究的基本思路、主要措施和方法。阐明课题研究的总体设计思路、采取的研究方法和技术措施。
(4)本课题研究在技术、理论上的价值、创新之处和成果。阐明课题研究在技术、理论上的突破之处;阐明课题研究所能产生的经济价值、社会价值、理论价值和实际应用价值;提出科研成果的方式。技术成果主要体现为实物或有关技术指标;理论成果主要为出版的学术著作、发表的学术论文或综合性研究报告等。这是课题完成后进行验收和鉴定的标准。
(5)本课题相关的前期研究成果,主要参考资料。简要介绍课题研究者有关科研成果,以显示基础条件和研究实力。另外,将本课题研究所要涉及的各种资料列述其后。
4.课题设计论证活页
将课题设计论证部分的内容,隐去显示个人信息的内容,并另行印制成活页的形式,以便进行匿名评审,保证课题评审的公正性。
5.完成课题的条件和保证
详细介绍保证课题研究的主客观条件,如实验场地、实验设备、可供查阅文献资料、课题组成员的水平结构等情况。
6.进度安排
提出课题研究的阶段划分,各阶段预计完成的指标,各单位和课题组成员具体分工情况,各自承担的任务等。进度安排是检查课题研究进展的依据,要求写得详尽、具体、具有可操作性,在时间安排上要留有余地。
7.经费预算和经费来源
经费预算包括课题研究中所需要的材料费、设备购置费、差旅费、咨询费、会议费和管理费。经费预算要从实际需要出发,要考虑到批准的可能性,一般要在上级主管部门规定的课题经费范围之内。经费来源分国家(上级部门)拨款、自筹和委托方支付几种情况,应写明具体数额和分段预算。
8.项目负责人所在单位、部门审核意见
由项目负责人所在单位或部门对负责人及有关人员的科研能力、条件等进行分析评述,并表明同意申报的意见。
9.评审委员会及主管部门评审意见
由评审委员会及接受申报书的科研项目主管单位填写,内容包括:对申报项目提出的综合评价,对是否批准项目提出建议并说明有关问题。
(四)科研项目申报书的写作要求及注意事项
1.认真阅读有关部门下发的课题指南,严格按照课题指南所规定的内容和要求选择课题研究方向。
2.课题论证要突出项目研究的必要性、迫切性、学术理论的前沿性和创新性,要求内容具体、周密、完整。
3.要根据课题研究的时限要求,恰当地进行内容设计,以保证课题完成的可能性和时间的可行性。
第五篇:科研项目申报书
一、立项依据与研究内容:
1、项目的立项依据(研究意义、国内外研究现状及分析,附主要参考文献目录。)随着科学技术不断发展,飞机早已进入喷气时代,满足经济社会发展要求的各型民航飞机应用的范围越来越广,其面对的工作环境也变得越来越复杂。随着民航发动机向高压比、高温度、高推重比方向发展,发动机的零部件的工作应力水平不断提高;保障飞行安全的机载电子设备也随着电子工业的发展,变得规模越来越庞大,结构越来越复杂,功能越来越强,可靠性和维护性越来越重要。尽管新技术、新材料不断采用,但是飞行安全依然是全民航的重中之重。
近些年来,世界各国航空事业迅猛发展,随之而来的安全问题也越来越突出。据国际民航组织(ICAO)的统计,1989-1993年的6年间,世界民用航空运输共发生279起飞行事故,死亡人数6646人,平均每年发生46.5起,死亡1108人。航空事故率呈逐年上升趋势,形势非常严峻。这些事故不但造成了重大的人员伤亡,而且也带来了巨大的经济损失和社会影响。对民航企业来讲,保障航班安全是追求的首要目标,这不仅会影响到民航企业的形象及经济利益,也是保障旅客与机组人员人身安全及公私财产不受损害的重要前提。虽然影响航班安全因素有很多,诸如飞行员操作能力、飞机系统故障、维修质量、机场设施、空中交通管理、大气、油料等等,但是飞机系统故障和维修质量是其中最主要的影响因素。为了保障航班安全,对旅客和机组人员生命负责,同时,增加航空公司经济利润,加强对民用航空器的诊断与预测显得尤为重要。
以贝叶斯方法为理论基础的贝叶斯理论在解决不确定性问题时具有很多优势,吸引着大批研究人员对其进行故障诊断应用研究。在众多的数据挖掘模型中,贝叶斯理论结合图论和概率理论方面的知识,表达随机变量之间复杂的不确定性关系,并提供了一种自然的表示因果关联的方法,可以用于发现数据间的潜在关系。贝叶斯理论目前已应用于很多领域,如美国通用电气公司的Auxiliary TurbineDiagnosis工业故障诊断系统;美国航空航天局和Rockwell公司联合研制的航天故障诊断系统等;微软的主打产品Windows2000和Office系列等很多产品在很多方面融入了贝叶斯理论等。
本项目以民用航空器的故障诊断与预测为研究对象,根据设备故障机理复杂,故障类型与故障征兆间联系具有不确定性,不能单靠某一种或几种试验来确定其故障类型和故障位置的特点,建立了基于贝叶斯理论的故障诊断与预测模型,减少了计算复杂度,对模型的知识表达、建造方法和推理算法进行了深入研究。虽然贝叶斯理论的研究及应用取得了很大的成就,但作为一种新兴的理论模型,其仍然存在着很多值得研究的问题。本项目主要对贝叶
斯理论的结构和参数学习,推理算法,应用进行研究,其主要意义和应用价值在于及时发现航空器故障,防止事故发生,同时能够带来潜在的巨大的经济效益和社会效益,具体表现在:
(1)根据民用航空器故障诊断特性建立了故障诊断与预测模型;(2)采用改进的贝叶斯理论算法实现诊断与预测过程;(3)保障飞行的安全性,减少或避免恶性事故的发生而造成的重大经济损失或人员伤害;(4)帮助维修人员早期发现异常,尽快查明故障原因,从而实现有计划、有针对性的按状态维修,即视情维修;(5)提高设备使用的合理性、运行的经济性,充分挖掘设备的潜力,有效提高设备的生产运行效率;(6)为产品的性能评估、优化设计提供可靠的依据;(7)利用设备检测与故障诊断技术,有可能对设备进行预测,实现设备的在线检测,保证其安全可靠的运行。
作为一门新兴的学科,虽然贝叶斯理论有比较完善的理论基础,但其在故障诊断方面还处在一个探索阶段,实际应用还不成熟,还有很多亟待解决的问题,并且随着其应用领域的不断扩大,其理论也有待进一步完善和发展。比如依然依赖于对大样本数据的要求,很难克服维数灾难及局部极小问题,同时在处理非线性问题时显现出的相关劣势。因此本项目以贝叶斯理论为主线,围绕故障诊断与预测这一关键问题,结合其他优化、诊断技术,针对诊断知识处理中特征知识的预处理技术、小样本数据的学习问题、特征知识的不确定性问题等重点问题进行研究。
主要参考文献:
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[9]关惠玲、韩捷.设备故障诊断专家系统原理及实践北京:机械工业出版社,20002、项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键问题。
研究内容主要:
(1)对贝叶斯方法数学理论基础和贝叶斯理论图形理论做详细研究和探讨。主要针对贝叶斯理论的结构学习和参数学习以及不确定性推理算法等。其中,推理算法是多树传播算法,团树传播算法,图归约算法等。用贝叶斯理论简洁直观的图形方式描述故障与征兆间复杂的因果关系,研究将其应用于同时发生多个故障的诊断。
(2)基于贝叶斯理论的民用航空器故障诊断与预测模型。根据故障的特点,建立故障诊断与预测模型,对贝叶斯理论结构的构建和节点参数的确定进行研究。根据贝叶斯理论条件独立性的特征,研究在完备数据集下如何建立用于故障诊断的贝叶斯理论模型。对民用航空器故障模式和原因进行详细的调研、分析,并根据贝叶斯理论的特点对常见的故障模式建立对应的贝叶斯理论诊断模型。
(3)改进贝叶斯理论故障诊断与预测算法。主要研究不同的贝叶斯理论结构学习算法,比如遗传算法、网格搜索算法、粒子群优化算法等网格结构优化算法,目的在于简化复杂的贝叶斯理论结构,使故障诊断推理在经过简化的网络结构上更易于计算和实现,降低复杂度,并提高诊断精度。并深入分析、对比各种优化算法的性能,对最优算法的网络参数学习和诊断推理作详细说明。
(4)研究贝叶斯理论对故障诊断与预测的拓展性。贝叶斯理论对不确定性问题有很强的解决能力,但是处理小样本、高维、非线性的数据时存在不足,影响了其对应用范围。因此结合已研究过的相关理论算法,比如粗糙集理论、神经网络模型、支持向量机理论等,使其与贝叶斯理论进行优势互补,拓展贝叶斯理论的应用范围。
(5)研究民用航空器特定设备的故障,利用贝叶斯理论故障诊断与预测原理,着重进行网络构建、推理计算和诊断预测的过程,验证贝叶斯理论的故障诊断与预测精度。
研究目标:本项目主要研究基于贝叶斯理论的故障诊断与预测算法,以实现民用航空器设备故障的低代价、快速诊断与维修。主要创新点就是对以往发生的故障按照贝叶斯理论理论进行分类,找到故障间的关联关系,建立故障诊断与维修优化模型,根据不同故障的概率进行推理,进行故障诊断与预测,从而使系统尽可能地提高效率(减少时间、费用等代价),达到系统能快速找的故障发生的部位,快速维修的目的。
所要解决的关键问题:
(1)对表现出的非线性很强的故障模型的动态描述,动态过程状态的变化,反映到数学模型的结构、参数和特征函数的变化。因此正确刻画故障,形成准确的描述模型是一个难点。
(2)不同算法与贝叶斯理论之间的互补研究是本项目一个关键创新点。这样可以拓展贝叶斯理论的应用范围。
(3)对民用航空器故障模式、故障机理等进行分析,准确获取特定设备的数据样本并进行特征提取、预处理是项目成功的前提,因此应多与相关一线部门的同行交流联系。
(4)贝叶斯理论在故障诊断与预测具体应用后的改进、完善工作。争取提出成熟的、诊断预测精度高的模型。
3、拟采取的研究方案及可行性分析。
研究方案:
(1)通过前期的研究,已经积累了一定的故障诊断与预测的理论和实践知识。但是前
期还要进行大
量的工程实践调研,着重学习了解民用航空器各系统存在的故障模式、机理和解决方案等,搜集、整理大量实测数据。
(2)对民用航空器故障模式和原因进行详细的调研、分析,并根据贝叶斯理论的特点对常见的故障模式建立对应的贝叶斯理论诊断模型,着重进行网络构建、推理计算和诊断预测的实现算法研究,验证贝叶斯理论的故障诊断与预测精度。
可行性分析:
由于前期研究中的调研,能够充分获得民用航空器的多源信息,采用系统变量之间的关
联描述替代联合概率分布,减少系统描述的信息量,从而解决不完备数据情况下的故障诊断与预测。
由于贝叶斯理论方法具有坚实的理论基础。以概率推理为基础,较强的计算能力与应用能力,推理结果说服力强,并能有力表达设备故障之间的关联关系,能全面考虑诊断领域专家主观经验和客观数据的影响。而且贝叶斯理论具有很强的学习能力。在故障诊断领域,通过样本学习得到网络结构和条件概率更有实际意义,但贝叶斯理论的学习不是一劳永逸的,在实际应用过程中,可根据新的样本重新学习,以调整以有的贝叶斯理论结构,提高故障诊断与预测的准确性。贝叶斯网理论在解决故障诊断与预测领域问题时具有很强的优势。
因此理论上保障了《基于贝叶斯理论的民用航空器故障诊断与预测算法研究》能够按时顺利完成。
4、本项目的特色与创新之处。
(1)研究不同的贝叶斯理论结构学习算法,比如遗传算法、网格搜索算法、粒子群优化算法等网格结构优化算法,目的在于简化复杂的贝叶斯理论结构,使故障诊断推理在经过简化的网络结构上更易于计算和实现,降低复杂度,并提高诊断精度。并深入分析、对比各种优化算法的性能,对最优算法的网络参数学习和诊断推理作详细说明。
(2)贝叶斯理论对不确定性问题有很强的解决能力,但是处理小样本、高维、非线性的数据时存在不足,影响了其对应用范围。因此结合已研究过的相关理论算法,比如粗糙集理论、神经网络模型、支持向量机理论等,使其与贝叶斯理论进行优势互补,拓展贝叶斯理论的应用范围。
(3)对以往发生的故障按照贝叶斯理论理论进行分类,找到故障间的关联关系,建立故障诊断与维修优化模型,根据不同故障的概率进行推理,进行故障诊断与预测,从而使系统尽可能地提高效率(减少时间、费用等代价),达到系统能快速找的故障发生的部位,快速维修的目的。
5、研究计划、预期研究结果及成果提供形式。
1—3个月:完成对教对贝叶斯方法数学理论基础和贝叶斯理论图形理论的研究和探讨。主要针对贝叶斯理论的结构学习和参数学习以及不确定性推理算法等。
4—12个个月:对民用航空器故障模式、故障机理等进行分析,准确获取特定设备的数据样本并进行特征提取、预处理。
13—18个月:完成不同的贝叶斯理论结构学习算法,比如遗传算法、网格搜索算法、粒子群优化算法等网格结构优化算法对贝叶斯理论的优化;完成不同算法与贝叶斯理论之间的互补研究,以拓展贝叶斯理论的应用范围。
18—24个月:研究利用贝叶斯理论故障诊断与预测原理对民用航空器特定设备进行故障诊断与预测,验证贝叶斯理论的故障诊断与预测精度,并根据情况对算法做出总结、改进和完善。并形成公开发表的论文。
二、研究基础与工作条件
1、工作基础
学习工和中作中,不断对故障诊断理论进行深入研究,相继发表了5篇关于故障诊断的学术论文,完成了一项关于故障诊断的民航局科研项目。这些工作经历使得我具备一定理论和实践优势。
学院独特的教育、培训环境、以及和民航单位的广泛联系,使得对民用航空器的实际调研成为现实,为项目的进展奠定了坚实基础。
2、工作条件
本项目的研究主要是基础理论应用研究,重点在于理论上的一些进步和创新,以及应用系统的简单开发,需要大量涉及用计算机进行计算和处理。因此需要计算性能优越的计算机设备和数据储存设备。通过项目经费支出,可以获得相关设备。
三、经费预算说明(要求对经费的特殊使用情况进行详尽说明,没有则不填)
四、其他附件清单(附件材料复印后随纸质《申报书》一并上交)