双深式自动化立体仓库的货位优化研究

第一篇：双深式自动化立体仓库的货位优化研究

遗传算法在双深式自动化立体仓库货位分配中的应用研究

摘要：双深式自动化立体仓库在提高土地使用率的同时对货位管理和分配提出了更高的要求，本文采用两级库位编码的方式对双深式立库的货位分配进行研究，通过建立关于货架稳定性和出库效率两个方面的多目标优化数学模型，遗传算法求解和MATLAB仿真分析，结果表明，该货位分配优化策略可以很大程度上提高双深式自动化立体仓库的效益。

关键词：双深式；自动化立体仓库；货位优化；多目标优化；遗传算法 中图分类号：TP39 文献标志码：A Application of genetic algorithm in double deep shelf

automated storage and retrieval system goods lacation distribution

Abstract：The double deep shelf automated storage and retrieval system(AS/RS)in improving land utilization at the same time puts forward higher requirements on goods management and distribution, this paper uses two levels location coding way for double deep shelf AS/RS to study the distribution of goods, through establishing the multi-objective optimization mathematical model in two aspects of the shelf stability and outbound efficiency,genetic algorithm solution and MATLAB simulation analysis, the results show that this goods distribution optimization strategy can be largely improve the efficiency of the double deep shelf automated storage and retrieval system.Key words：double deep shelf;automated storage and retrieval system(AS/RS);slotting optimization;multiobjec-tive optimization;genetic algorithm(GA)

0 引言

随着土地资源的日益紧缺和成本的增大，传统的自动化立体仓库已经不能满足物流产业的效益最大化。为了克服和突破当下物流产业的这种“瓶劲”状态，有学者提出了双深式自动化立体仓库[1-2]。但由于这种立库最大的特点是一个堆垛机对应四排货架（每侧各两排货架），这无疑减少了巷道和堆垛机的数量，但同时也增加了货位管理的复杂程度。因此，如何更好地实现货位优化成为了提高双深式自动化立体仓库整体出库效率、改善物流产业的关键所在。

货位优化是在特定的货物存储方式下，有效掌握货物和货位的变化情况，按照货物的周转率、质量和相关性等方面对货位进行实时分配。双深式自动化立体仓库的双排货架增加了临时周转单元，在进行出入库和倒库操作时可以起到很好的货物暂存作用，有效提高了货物优化的效率。货位配置优化问题数学模型

双深式自动化立体仓库和传统的自动化立体仓库在货位优化时需要实现的目标都是一样的，都要满足货架的重心最低以提高货架稳定性、出入库时间最短以提高出库效率等目标。本文将货架稳定性和出库效率作为具体的优化目标，但这两个目标之间本身又是相互矛盾的，一个目标的实现总是以牺牲一个目标为代价，这就需要建立一个多目标优化的数学模型[3-6]。

2.1 问题描述与基本假设

本文以某物流公司的双深式自动化立体仓库为研究对象，将涉及的具体问题和参数描述如下：共有n组双排货架，将靠近巷道的一排货架规定为内侧，而远离巷道的一排货架则规定为外侧。则内侧货架可编码为2n-1，外侧货架编码可为2n，如图1所示。所示每排货架有p列q层，将靠近出库台位置双排货架的内侧排为第1排，靠近出库台位置的列记为第1列，将最底层定义为第1层。则第x排y列z层货位的坐标记为（x,y,x）（x=1,2,...,2n;y=1,2,...,p;z=1,2,...,q）。

双伸位堆垛机临时周转单元2n2n-1出库台双排货架图1 双深式自动化立体仓库结构图 Fig.1 The structure of the double shelf automated storage and retrieval system

同时采用固定货位分配策略，也就是每个货位只能放同一种货物，不能放多种货物。另外假设立库内（x,y,z）货位处的货物出库频率为fxyz，货物质量为mxyz，货位单元格的长宽高相等均为L。为了便于计算，不考虑出库货物耗费的时间，只研究拣选所耗费的时间。

2.2 目标函数及约束条件

（1）货架稳定性分析

要想使货架的稳定性足够好，就必须遵循上轻下重的原则，保证货架上货物的整体重心足够低。假设将质量为mxyz的货物放在货位(x,y,z)上，为了使货物的总重心最低，从而保证货架的稳定，就要使货位(x,y,z)所在的层数z和货物质量mxyz的乘积最小，因此有满足货架稳定性最好的目标函数S如下：

2npqzLmxyzminSx1y1z12npq（1）

mxyzx1y1z1（2）出库效率分析

提高双深式自动化立体仓库的整体出库效率的本质就是缩短出库货物所用的时间，但由于堆垛机的速度是一定的，那么减小出库货物堆垛机的行走路程才是缩短出库货物时间的关键。由于双深式自动化立体仓库的货架是双排的，因此对外侧货架上的货物进行出库操作时，需要考虑内侧的货架上是否存放有货物。如果没有货物时就直接进行出库操作，如果放置有货物时需要进行周转操作。在将内侧货架上的货物取出之前，先要将外侧货架上的货物转移到临时周转单元。

假设某货位的坐标为（x,y,z），出库台的坐标为（0,0,0），vy和vz分别代表堆垛机在水平方向和垂直方向的运行速度，而vx则代表将货物从货架出口送到出库台的运输机的速度。

由此可以得出将货位（x,y,z）处的货物送至出库台实际所耗费的时间为：

xx2yzvxmaxL2flagt'x,y,zvy,vz（2）其中，flag代表周转标识。当flag=0时，表示内侧货架上没有货物，不需要进行货物周转操作；当flag=1时，表示内侧货架上放有货物，需要进行货物周转操作。t'x,y,z表示需要临时周转操作时堆垛机与取货货位点（x,y,z）对应的内侧货位(x,y,z)'点单程运行时间。

实现货位优化，实际就是要减小出库频率高的货物的出库时间，使其实际耗费时间最少，因此满

足出库效率最高目标的目标函数E如下：

2npqxxminE2yzvx1y1z1xmaxL2flagt'x,y,zLvy,vz(3)式中x2表示不大于

x的最大整数，而maxy2,zvyvz表示取两者之间的较大值。

（3）约束条件

根据本文假设的仓库模型，共有n组双排货架，即2n排货架，每排货架有货位p列q层，x、y、z分别表示货架的排、列、层。因此，可以得到货位优化问题的空间约束条件为：

1x2n，1yp，1zq

其中，x、y、z均为正整数 2.3 建立多目标数学模型

在满足货位空间约束条件的同时，使货物出库的耗费时间最少、货物的总重心最低，建立了货物优化的两个目标函数，这些目标函数需要同时得到优化，因此得到本文双深式立库货位分配的基本数学模型。

2npqzLmxyzminSx1y1z12npqmxyz(4)

x1y1z12npqxxminE2maxyzL2flagvv,t'x,y,zx1y1z1xyvzfxyz1x2ns.t.1yp1zq且x,y,z均为正整数 3 求解货位分配优化问题的遗传算法

本文采用遗传算法来研究双深式立库的货位优化问题，结合随机权重系数法，对各个子群体分别用不同的权重系数在不同方向上搜索得到最优解[7-9]。

3.1 随机权重系数法

假设多目标问题有k个目标函数，并且需要得到它们的最小值，给每个目标函数fi(x)(i=1,2,...,k)赋予相应的代表其重要程度的权重wi(i=1,2,...,k)，那么该多目标优化问题可以表示为：

kufxw1f1w2f2...wmfmwifi(5)

i1其中，wki0,i=1,2,...,k且均为有wi1

i13.2 适应度函数确定于算子设计（1）适应度函数

遗传算法中的适应度主要用来评价个体的优劣程度，适应度越大个体越好，适应度越小个体越差。对个体进行选择时主要根据适应度的大小，适应度大的个体良好基因更容易进入下一代，使得个体的优良特性得以遗传。而遗传算法要求适应度函数值必须是非负数，并且最大值。本文货位分配优化的目标函数是非负数，且是最小值。为了构建本文的适应度函数，取目标函数的倒数作为适应度函数，为了防止数据溢出，在目标函数的基础上加1。经过这种转换就得到了对应的适应度函数如下：

12npqzLmxyzx1y1z12npq1mxyzx1y1z1(6)12npqxx2maxyv,z'vL2flagtx,y,zL1x1y1z1vxyz（2）选择算子设计

确定每个个体的选择概率psel，是选择出理想的R/2对父本进行交叉和变异操作，产生新个体的第一步。结合他们的权重值wi，由式（5）得到相应的适应度，进而就可以得到选择概率如下：

PselfXfminMfXfmin

（7）

r1其中，M代表种群规模，fmin代表当前种群中最小适应度值。

（3）交叉算子设计

本文设计的交叉算子为二进制交叉算子，为了保留性能更优的个体，不是所有的父代都参加交叉操作，而是以pc的概率进行交叉的，剩下的直接进入下一代。

由父代个体x(1,t)和x(2,t)ii交叉产生子代个体x(1,t1)1)i和x(2,ti的过程如下：

首先随机选择一个数ui0,1，计算出i的值，即：

u12iu11ui0.5i1

u121u1iui0.5父代产生子代的交叉运算如下：

xi1,t10.51ixi1,t1ixi2,t xi2,t10.51ixi1,t1ixi2,t

（4）变异算子设计

本文变异算子采用多项式变异算子，父代个体以pv的概率进行变异，产生性能更优的子代个体。

父代个体x(1,t)变异产生子代个体x(1,t1)ii的具

体操作如下：首先随机选择一个数ui0,1，计算出i的值，即：

12uiu11ui0.5i1

121uu1iui0.5父代个体变异产生自带个体的计算如下：

xi1,t1xi1,ti

3.3 遗传算法的实现流程

编码：本文采用整数排列编码方式对染色体进行编码，基因位置表示固定货位上的货物编号，每段基因表示要存储货物的货位坐标(排、列、层)。

（1）采用随机方法产生规模为M=40的初始种群；

（2）评价当前每个个体的适应度，选取Me个非受支配解，放入暂定集合；

（3）按照式（5）确定权重值，按照式（7）确定选择算子，依次选择出（M-Me）对父代个体；

（4）将步骤(3)选取的(M-Me)对父代个体进行交叉操作后得到(M-Me)个新个体，并对它们进行变异操作；

（5）将新得到的(M-Me)个解与暂定集合中的Me个非受支配解放到一起，进行局部搜索得到M个新解作为新种群；

（6）若遗传次数达到规定上限100，终止运算，否则转到步骤(2)。实验仿真及结果分析

本文选取某物流公司的双深式自动化立体仓库进行货位分配优化问题的研究，利用MATLAB进行优化仿真[10-12]，规定基本参数如下：

表1 优化仿真的基本参数 Table.1 The basic parameters of optimization and simulation 优化参数 取值 优化参数 取值 X方向移动速度vx 1m/s 货架的层数 6 Y方向移动速度vy 1m/s 遗传算法迭代次数 100 Z方向移动速度vz 0.5m/s 初始种群个体M 40 货架单位长度L 1m 交叉概率pc 0.7 货架的排数 8 变异概率pv 0.1 货架的列数 20 在基本参数确定以后，结合货物信息的和双深式自动化立体仓库的货位信息，进行了大量的数据运算和试验仿真，得到了目标函数值随迭代次数在解和种群均值两个方面的结果追踪如图2所示。

图2 解和种群均值追踪结果

Fig.2 The tracking results of solution and population mean value 同时，将货物信息和货位信息分别带入两个目标函数中，求出货位优化前后目标函数的值，并对比如下表：

表2 优化前后目标函数值对比

Table.2 The comparison of the objective function value before and after optimization 目标函数 优化前 优化后 降低值 降低率（%）

S 2.8962 1.3157 1.5805 54.57150749 E 60.53 33.12 27.41 45.28333058 从表2中可以看出，经过货位分配优化之后，本文所要优化的货架稳定性和货物出库效率都得到很大的改善，两个目标的降低率分别为：54.57%、45.28%。结论

本文采用遗传算法完成了对多目标优化问题的研究，借助MATLAB软件工具，以某物流公司双深式自动化立体仓库为研究对象，对其货位分配问题进行了优化求解和仿真分析，有效改进了当前的货位分配。对文中建立的模型试验仿真结果表明，经过货位分配优化之后，货架的稳定性和出库

有效率得到了很大的改善，这大大降低了双深式立

库运营过程中的成本以及货架的后期维护费用，从根本上解决了物流产业成本高昂的现状，同时也为管理人员做出科学合理的决策提供了强有力的理论支撑。

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第二篇：自动化立体仓库拣选作业路径优化问题研究

自动化立体仓库拣选作业路径优化问题研究

08级物流管理陈梦

1.绪论

1.1自动化立体仓库的概述

1.2自动化立体仓库拣选作业路径优化问题及现状

1.3本论文研究的基本内容

2.遗传算法求解自动化立体仓库路径问题

2.1遗传算法的起源和简介

2.2遗传算法处理问题的过程

2.3遗传算法解决自动化立体仓库固定货架路径优化问题

2.4对遗传算法的一些改进与修正

3.计算机仿真和结论

3.1计算机仿真

3.2结果分析

4.结论和总结

4.1本论文主要研究工作和结论

4.2尚待研究的问题

第三篇：自动化立体仓库的原理以及在我国的应用情况研究

自动化立体仓库在我国的应用情况研究

目录：

一、自动化立体仓库的基本原理

（一）自动化立体仓库的定义

（二）自动化立体仓库的优点以及缺点

（三）自动化立体仓库的基本构成及技术现状

（四）自动化立体仓库的基本功能

二、目前我国应用自动化立体仓库的情况

（一）我国的自动化仓库发展的背景

（二）自动化仓储资源利用率不高，发展潜力巨大

（三）适应国情，适度发展

（四）引进先进技术，迈上新台阶

三、应用实例

四、结束语

第1页，共19页 摘要: 立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。自动化立体仓库的主要组成部分是立体仓库一般由高层货架、仓储机械设备、建筑物及控制和管理设施等部分组成。我国立体仓库行业已形成一定规模和开发能力，随着各行各业的发展，我国的立体仓库事业也必将获得长足进步。

关键词：自动化立体仓库；基本原理；发展趋势；应用实例

一、自动化立体仓库的基本原理

（一）自动化立体仓库的定义

立体化仓库又称高层货架仓库、自动存取系统AS/RS(Automatic Storage & Retrieval System)。它一般采用几层、十几层甚至几十层高的货架，用自动化物料搬运设备进行货物出库和入库作业的仓库。立体化仓库一般由高层货架、物料搬运设备、控制和管理设备及土建公用设施等部分构成。

我国对立体仓库的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。

（二）自动化立体仓库的优点以及缺点

自动化立体仓库的主要优点有以下几个方面：

1．由于能充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远远大于普通的单层仓库(一般是单层仓库的4-7倍)。目前，世界上最高的立体仓库可达40多米，容量多达30万个货位。

2．仓库作业全部实现机械化和自动化，一方面能大大节省人力，减少劳动力

第2页，共19页 费用的支出，另一方面能大大提高作业效率。

3．采用计算机进行仓储管理，可以方便地做到“先进先出”，并可防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。

4．货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业的自动控制，而且能够进行信息处理。

5．能更好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。例如，胶片厂把胶片卷轴存放在自动化立体仓库里，在完全黑暗的条件下，通过计算机控制可以实现胶片卷轴的自动出入库。

6．采用托盘或货箱存储货物，货物的破损率显著降低。

自动化立体仓库的主要缺点：

1．由于自动化立体仓库的结构比较复杂，配套设备也比较多，所以需要的基建和设备的投资也比较大。

2．货架安装精度要求高，施工比较困难，而且工期相应较长。

3．存储弹性小，难以应付高峰的需求。

4．对可存储的货物品种有一定限制，需要单独设立存储系统用于存放长、大、笨重的货物以及要求特殊保管条件的货物。

5．自动化立体仓库的高架吊车、自动控制系统等都是技术含量极高的设备，维护要求高，因此必须依赖供应商，以便在系统出现故障时能得到及时的技术援助。这就增强了对供应商的依赖性。

6．对建库前的工艺设计要求高，在投产使用时要严格按照工艺作业。

（三）自动化立体仓库的基本构成及技术现状

自动化立体仓库由仓库建筑物、自动控制与管理系统、高层货架、巷道式堆垛机、出入库输送机等设备构成，还有与之配套的供电系统、空调系统、消防报警系

第3页，共19页 统、称量计量系统、包装系统、网络通信系统等：一个比较完善的自动化立体仓库系统主要包括:

(1)货物的存放、周转—高层货架及托盘、货箱;

(2)入、出库作业—堆垛起重机;

(3)入、出库分配系统—辊式、链式输送机、分配车、升降机等;

(4)自控系统—包括由计算机控制的入、出库设备、分配系统以及各种检测、保险机构的全部电控装置;

(5)计算机管理系统—仓库的账目管理、数据分析、合理管理货位、设备运行又库存情况的状态显示等。管理系统与控制系统联网。

(6)入、出库频率不高的立体库几个巷道可共用一台堆垛机，此时应配备堆垛机转轨设备(如转轨车)。

1.高层货架及托盘、货箱高层货架是自动化立体仓库的主体结构部分。一般是钢结构采用焊接或组装而成。每排货架分若干列、层单元货格，每货格中一般存放1－－3个托盘(货箱)。目前国内制造的高层货架一般在20米以下，以10－－15米居多。货架所用型钢，焊接式货架多采用热轧型钢。组装式货架多采用薄型冷轧型钢。焊接式结构牢固、耐用，但笨重。组装式外形美观，拆装性能好，运输方便。因冷轧薄壁钢截面力学性能好，因此重量轻省钢材，降低成本，潜力很大。如接插部件设十分合理亦很牢固.是高层货架的发展方向。货架结构型式设计一般是当托盘(货箱对泛寸较大时采用牛腿式结构，每货格存放一个托盘(货箱)。托盘尺寸较小时采用横梁式结构。每货格可存放1-3个托盘(货箱)单元。目前横梁式货架结构的使用用户多于牛腿式.并有进一步增加趋势。托盘(货箱)目前使用较多的是钢结构或钢木结构，但随着轻型塑料工业和注塑技术的发展.塑料托盘(货箱)以其美观、耐腐蚀、重量轻等优点，在较小尺寸及重量的托盘(货箱)中将占重要地位。

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2.堆垛起重机 堆垛机是自动化立体仓库中存、取货物作业的主要执行设备。它在货架的巷道中可承载货物水平运行、升降、左右伸叉，完成入库、出库、倒库等各种作业功能。为使堆垛机认址准确。水平、垂直、伸叉运动均设置正常运行速度和慢速两种以上速度(或用变频无级调速).以减少停车时冲击.并能准确到位，达到水平运行士lOmm、垂直升降士lOmm，左右伸叉士5mm的停准精度要求。堆垛机设置货位和载货台虚实检测装置，防止由于控制(或管理)失误，在货位已被占用的情况下重复入库造成事故。堆垛机设置原位及停准指示.如因惯性或其它原因未停准，堆垛机将按照PC;程序控制自动“纠偏’。此外，堆垛机还设置运行、起止的终端限速、限位开关，并在最终端设机械车挡.防止堆垛机各机构运行超过极限位置。为确保带司机室的堆垛机司机和货物的安全，载货台设断绳保护装置或限速防坠装置。堆垛机电器系统还设有常规的电器互锁，失压保护、零位保护、过载保护等功能目前堆垛机各机构运行速度为:水平运行80m/min:升降10-16m/min:货叉8-15m/min。

3.入出库分配系统在自动控制的立体仓库中。入、出库分配系统按照计算机指令将入库货物分配至某一巷道口，再由该巷道堆垛机按照指令送到指定的排、列、层货位。出库时按照相反方向输出。在货物的入口处可设置称重装置。超高、超宽尺寸检测装置使进入库区的货物不会出现超载超重或超尺寸引发事故。

目前输送货物大多根据货物、托盘或货箱的结构、重量确定用辊式或链式输送机。输送货物的交叉路口处往往使用升降机解决高差问题。另外，应设一个输送通道，使重量、尺寸不合格的货物(托盘)输送到指定点整理后再进入库区。也可用于拣选入、出库时(散件入、出库)，将单元货物送入该处，拣选后返回。当入、出库频率要求不高时，可考虑几个巷道共用一台堆垛机。此时应配备转轨车或其它转轨设备。以便使堆垛机转入另一巷道。

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4.自控系统 库区全部可运行设备，如堆垛机、输送机、升降机、分配车、转轨车等，以及这些设备的运行保障系统，均应由计算机统一程序控制。控制系统有对机、电及其它故障的报警及诊断显示功能。并对某些报警可自行处理。各设备运行实现自动衔接，动作可靠。一般选用高质量的可编程控制器(PC)。为确保各机构运行平稳可靠、认址准确，亦应选用高质量的变频器、光电元件及其它优质控制元件。

5.计算机管理系统

计算机管理系统应能对全部货位和全部库存货物完成以下主要管理功能:

(1)按照要求实现货物的先进先出、某巷道优先、均匀分布等管理功能，进行入、出库货位管理;

(2)按照货位和货物品种盘库、查询;

(3)打印各种统计报表;

(4)库存情况分析;

(5)修改数据文件各项内容。

管理机可选用486,586各档微机，能与下级监控、控制机实现联机通信。通信方式可采用电缆或封闭型安全滑线，最好采用红外线信号传输系统。安装简便，传输可靠寿命长。根据需要可在库区显要位置和机房内设置设备运行和作业目标的数字、文字或图形模拟显示装置以便监控全部作业过程。

综上所述我国立体仓库行业已形成一定规模和开发能力日前立库市场的主流是:单机自动控制、变频调速运行机构(因水平运行和货又伸缩不能同时动作。可使用同一变频器)、封闭滑触线供电、载重量600公斤以下，高度10-15米的堆垛机.配以冷轧薄壁型钢组合式货架，入、出库输送机或手推车。可配备一个管理机负责库房账目管理的立体仓库。但与发达国家相比还有很大差距。

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目前，美、日等发达国家立库高度已达几十米。建库数均达数千座。堆垛机运行速度超过100m/min，具有形式繁多的入、出库物流分配系统和安全保障系统。立库设备的形式根据用途多种多样。重力式货架已在成功使用，而国内基本上还是空白。

（四）自动化立体仓库的基本功能

自动化立体仓库的基本功能可以概括为以下四种主要的功能，分别是收货、存货、取货、发货。

二、目前我国应用自动化立体仓库的情况

（一）我国的自动化仓库发展的背景

我国在1973年开始研制成功第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该系统1980年投入运行。据粗略统计，到2010年底，我国自动化立体仓库数量已超过1000座。我国自动化立体库库应用范围很广，目前已经应用自动糊立体仓库的的行业主要有机械、冶金、化工、航空航天、电子、医药、图书、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口等。

（二）自动化仓储资源利用率不高，发展潜力巨大

当前我国自动化仓库使用中存在的主要问题是利用率低、效果不明显、规模不确定、优势不突出，造成许多库场资源闲置，特别是一些产品批量小而单一的生产企业实现仓库自动化，库场设施设备资源闲置与重复配置矛盾突出。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。主要表现在：

(1)烟草行业建设的自动化立体库数量有所下降，新建立体库约10座。目前，烟草制造行业还有上一轮全面技改项目中部分尚未完成的项目。烟草销售企业多采

第7页，共19页 用简易平库或叉车立体库，基本不采用自动化立体库。如希望烟草行业出现大的市场需求，则要等待烟草制造、经销企业的进一步升级改造和设备更新换代;

(2)医药行业:医药生产企业对自动化立体库的需求依然稳定，2006年建设的自动化立体库为1020座，像三九制药、扬子江制药等企业随着生产规模的扩 大都建设了自动化立体库。在GSP认证的推动下，医药经销企业对自动化立体库的需求依然很大，2006年新建自动化立体仓库超过10座;

(3)机械行业中的一些标准件、紧固件生产企业、阀门、水泵制造企业纷纷建设自动化立体库;

(4)汽车生产企业虽然在车身及配套件存储方面均采用了自动化立体库，但基本采用国外产品，每年汽车行业新建自动化立体库在10-20座之间;

(5)伊利、蒙牛等大型乳品企业建设自动化立体库的热情高涨，2006年该行业建设的自动化立体库超过15座，而且普遍规模较大，2007年规划建设的项目还很多，其中包含一定数量的冷冻库;

(6)虽然家电制造业对自动化立体库的需求依然不旺，但家电销售企业如苏宁等企业纷纷建设自动化物流配送中心，扩大了自动化立体库的市场;

(7)2006年服装行业巨头雅戈尔公司率先建设了服饰自动化物流中心，其中包含1座自动化立体库。随着使用效果的凸显和企业间的传播，其他企业必然效仿，该行业孕育着巨大的市场;

(8)军队自动化立体仓库建设速度加快，近两年全军列入建设计划的自动化立体库有几十座，各供应厂商格外重视该市场领域，今后的竞争将日趋激烈。

（三）适应国情，适度发展

目前我国已基本确立市场经济。技术的发展无疑受市场的促进或制约。但由于市场还不十分完善和规范，它又往往不只取决于是否需求。尤其对于立体库这样的第8页，共19页 较大项目(少则几十万，多则几百万或更多)。资金往往成为关键。但随着各行各业的发展，我国的立体仓库事业也必将获得长足进步。今后几年，管理机与堆垛机及入、出库分配系统联网实现全自控的立体仓库将日益增多.成为立 体仓库市场的主流。随着市场的扩大，新型式、更高档次管理、控制系统的立体仓库将不断出现，设计、制造适用于各种货物的专用堆垛机和物流输送系统将成为立 体仓库生产厂家的重要任务之一。更加轻型、组装性能更好、稳定性更好的货架生产工艺和货架型材轧制工艺也将得到开发和完善。总之，我国自动化仓库技术将随 着国内市场变化而不断更新发展.同时.立体仓库设计制造单位的专业经验亦将引导促进我国立体仓库事业的进步。

（四）引进先进技术，迈上新台阶

从立体仓库设计、制造和使用的现状来看。发达国家走在我们的前面。引进、消化、吸收国外先进产品与技术，最终国产化成为自己的产品，这无疑是一条捷径。先决条件是要引进先进的、并适合国内市场的项目。决非盲目引进。目前针对立体库主要设备进行全套技术引进的在国内很少，某种意义上讲，谁先走一步。谁将有可能领先一步，占领市场。引进应掌握以下几点:

(1)要引进先进的实用产品的全面技术，即不仅引进产品、还应引设计、工艺技术。新颖的设计与先进的工艺手段同样重要，而工艺技术的提高往往更为耗资费力。

(2)消化吸收要快.尽快掌握成为自己的技术。

(3)尽快国产化.不能长期靠进口配件维持。但要掌握一个原则.即国产替代配套件的质量不应低于进口配件.否则又部分地失去了引进的意义。

(4)引进技术不仅要看到当前市场需求，还要看到未来市场的发展。消化吸收后，产品应是当前市场的先进产品。确立一个较高起点，在此基础上培养出自己的第9页，共19页 开发能力。市场变化后，仍处于领先地位。如能达到以上几点，引进就是成功的。

三、应用实例

西安制药厂：自动化物流管理中心应用案例

核心提示：西安制药厂具有60年制药历史，为我国大型重点综合性制药企业，原有的物流仓储系统已不能满足新形式的要求，必须建立一个集物流、信息流和资金流于一身的自动化物流管理中心，从而降低企业综合成本，提高企业综合效益。1．概况

西安制药厂是一个具有60年制药历史的老企业，经过几十年的不懈努力，现在已成为我国大型重点综合性制药企业，是西北地区规模最大、品种最多、效益最好的国有制药基地。随着企业的迅速发展，原有的物流仓储系统已不能满足新形式的要求，必须建立一个集物流、信息流和资金流于一身的自动化物流管理中心，从而降低企业综合成本，提高企业综合效益。

西安迪普物流机械有限公司是专门从事自动化立体仓库和自动化物流配送中心研究、开发、设计和制造的专业公司。该公司与日本从事物流的企业冈村制作所合作，对西安制药厂自动化物流管理中心进行设计、制造、安装、调试和人才培训工作。

1)西安制药厂原来库存系统原有仓库数量多，条块分割严重，占地面积大，存储量小，运作效率低，耗费人力大，具体存在问题：(1)库房种类多、布局分散、管理部门多、造成全局管理难度大。例如，库房种类有成品库、原材料库；成品库又分片剂、粉剂、针剂；原材料库又分原料成品、内外包材、标签类等不同的库房，这样储存模式必然运作效率低、浪费土地和人力资源。

(2)库房管理采用传统的手工记账方式，不能及时和动态地反映库存信息，使经营决策者在决策时有一定困难。

第10页，共19页 {3)仓库作业采用人工方式，出入库效率低、时间长，完全不能满足该企业迅速发展的要求。

(4)原有库房设施不能使药品这一特殊商品实现先进先出的原则。(5)原有库房的库存量太大，占用流动资金多，不利于企业发展。综上所述，建立一个现代化的自动化物流管理中心势在必行。

2)仓库位置和面积新建的自动化物流管理中心位于厂区东北角，库区面积为3 990m2(95mX42m)。3)保管物品种类和规格 该自动化物流管理中心保管物品的规格品种如下：(1)品种规格：

①共100个品种，129个规格。其中，片剂(包括颗粒剂、胶囊)品种64个，规格83个；针剂(包括粉剂)品种36个，规格46个。

②常年生产的品种72个，规格87个。其中，片剂47个品种，58个规格；针剂25个品种，29个规格。

③一个月中生产的品种规格23个，其中片剂12个，针剂11个。

(2)日出入库量：日入库量最多11925箱，最少5364箱；日出库量最多8 349箱，最少413箱。

(3)每箱重量：最大30kg，最小1lkg，数量最多的品种每箱16．8kg。

(4)片剂用外包装箱规格：最大690mmX415mmX270mm，最小315mmX205mmXl40mm。

(5)针剂用外包装箱规格：最大625mmX415mmX270min，最小475mmX225mmXl80mm。2．参数设计

第11页，共19页 西安制药厂库存品种繁多，数量巨大，尺寸规格不尽相同。在包装形式上分别有箱、桶、袋。在尺寸规格上有120多种，最大纸箱为900mmX500mmX200mm，最小的为315mmX278mmX200mm，出入库作业以批次作业为主，拣选作业较少。根据这些特点选用T-1000型托盘式有轨巷道式高层自动化立体仓库。

1)单元载货的确定 设计自动化立体仓库最重要的一个环节是确定单元载货尺寸。这是设计自动化立体仓库大小的基础。它最终将影响到立体仓库的储存效率。确定单元载货尺寸的基础 首先是决定入库品的尺寸。根据入库的规格尺寸进行排序，选出尺寸相近且占入库晶体积百分率最大的几种物品，以此为据优化托盘尺寸。此外，考虑到托盘的力学 性能及价格，最后确定：

(1)单元载荷尺寸为：WxLxH=1400mmXll00mmXl400mm；(2)托盘尺寸为：WxLxH=1400mmXll00mmXl50mm；

(3)单元货格有效容积为：WxLxH=1400mmXll00mmXl250mm。

2)立体仓库的主要参数(1)库房占地面积：95mX42m=3990m2)(2)采用5巷道9层50列，每巷道2排，总货位数为：50X9X5X2=4500个。

3)平面布置 4)主要设备(1)自动堆垛机5台。

(2)链式输送机(含工作台)20台。(3)搬运台车5台。(4)计算机终端8台。

5)自动化立体仓库的进出货能力 第12页，共19页 每台堆垛机的平均复合能力为134.1，即处理复合进出货所需时间。复合存取是堆垛机把托盘运人、放进货格之后不出库，而是到另一货格把需出库货物运出。5台堆垛机的复合存取能力为： 134.1s／5=26.82s 每天按8h工作制考虑，整个系统(5台堆垛机)的复合能力为： 3600X 8÷26.82=1073(次)因此，一个工作日进出货总数为：2146次。

6)仓库结构特点 整个货架区为全封闭式，入库和出库作业区分开，入库晶在人库前为整理和除尘等工序留有足够的空间。在货架区前面留有15mX26m的场地，作为货物的拣选区和入库前、出库后的暂存区，也为将来发展自动水平旋转库留有余地。

本系统由计算机统一管理，存放的货物既可以归类存放在某一巷道的货格中，又可分散存放在其他巷道的货格中，这样可适应某些物品紧急人出库的需要，而不影响整个系统作业。

3．自动化物流管理中心的系统设计

本系统采用管理计算机对药品和原材料进行在库管理，储位管理。自动化立体仓库的人出库管理和输送机的控制。

1)系统管理范围 系统管理范围货品由入库开始到出库为止。

2)系统基本功能 本系统以托盘为单位，对在库品进行管理。

(1)储位管理方式(托盘与货架关系)采用自由储位管理方式，即寻找货架的空货位的位置，高效率使托盘格入库。

第13页，共19页(2)分配管理方式(物品与托盘的关系)当托盘上的物品全部被取走时，物品与托盘之间的关系被解除。若其他新物品放入托盘时，则重新建立起物品与托盘的新关系。(3)混载管理在一个储位里可以放人多个不同物品，叫做混载管理。这个系统最多可放8个物品。

(4)多个储位管理本系统可对同一物品，分别用多个储位进行管理。(5)空托盘管理本系统可以存放空托盘，对空托盘进行科学管理。(6)出库顺序完全按先进先出原则出库管理。4．硬件系统 5．软件系统 6．运转系统

1)基本方针(1)自由货位和区域管理系统的采用为了满足产品和原材料的出库频率，把自动化立体仓库分成了3个区域来管理物品，在各区域内以自由货位的方式进行保管。(2)自动化立体仓库之外的在库管理自动化立体仓库的出库原则是以托盘为单位进行出库，为此，可能出现不足一个托盘的“多余物品”。在此情况下，是把“多余物品”暂时放在自动化立体仓库之外的货架上进行保管，届时可再入库，所以，计算机必须掌握“多余物品”的库存信息。

(3)出库原则是先进先出自动化立体仓库之外的“多余物品”和货格内的物品都必须按先进先出的原则进行出库。

(4)管理系统要求自动化物流管理中心的计算机能做各种账票、查询有关信息，管理精度高，具备有盘点库存的各种程序。

(5)控制水平阶层化这样即使出现故障，也能进行人出库作业。全部运转包括在线运转、自动运转和手动运转三部分。所谓在线运转，就是在计算机控制下可实现 正

第14页，共19页 常运转和备用运转。正常运转是指全部机器正常动作时的运转方法。备用运转是当入库传送带的部分机器出现故障时启用的运转方法。所谓自动运转是指当计算机 发生故障时启用的运转方法，这时是在堆垛机地面控制盘上操作，利用这种方法出库时，在没有返回在线运转之前，必须对计算机的各种文件进行修正。所谓手动运 转是在堆垛机或传送带发生故障时选用的运转方法。这时分别通过堆垛机和传送带的手动操作箱来进行操作。

2)入库作业 正常运转下的入库作业流程。(1)由叉车提供空托盘。(2)把制品或原材料放在托盘上。

(3)把记载了制品号或原材料号及托盘上个数的现品票贴在托盘上的制品或原材料上。

在这种情况下，一个托盘上的装载物最多可达4种。(4)用叉车把“入库准备结束”的托盘放在输入传送带上。(5)叉车离开传送带，托盘开始向货态检测部的方向自动移动。

(6)在货态检测部对单元载荷进行货态检查。货态最大尺寸为宽1l00mm，深1400mm，高1400mm之后，读取贴在托盘侧面上的票据数据。之后，托盘停在“入库设定位置”。如果是空托盘，则在入库主线上自动合流。

(7)如果货态尺寸超过规定值或读取托盘侧面上的票据数值发生异常时，操作箱的红色信号灯亮，报警器响，同时解除异常按钮也亮起来。此时，如果按下解除异 常按钮，发生异常的托盘前进，自动向入库主线合流，被送人剔出线／向入库主线合流后，异常解除按钮熄灯。送到剔出线上的托盘，当异常原因除去后，用叉车再 把它送到传送带上去。

第15页，共19页(8)把放在制品或原材料上的现品票收集起来，通过入库终端，输入“入库／再入库数据”。入库／再入库数据是制品号或原材料号、制造号、数量。一个托盘最 多可输入4个品种。此时，计算机进行托盘号数据与制品或原材料号的连接处理。入库／再入库数据设定结束后，当确定托盘几号机入库后向入库主线合流，达到指 定的某号机时被自动搬运。

(9)当理论在库数与输人数量有差别时，在入库主动线合流后，物品被送到剔出线。如果理论在库数与输人数量一致时，则正常运行。

(10)当一个托盘从货态检测部移出时，下一个托盘就进入接受检测。

(11)自动搬送到入库主线的托盘，将自动转到指定的某号机的入库通道传送带上。在同一入通道传送带上可保存2个托盘。在入库站的托盘进入货格结束后，后续的托盘将自动地送到入库站。

(12)在入库站设有条形码阅读器，能读出托盘侧面的托盘号。这个条形码阅读器与堆垛机地上控制盘相连接，读取的托盘号被送到群管理控制盘中，若发生不良读取时，则送出空数据。

(13)托盘到达入库站后，等待进入货格。

(14)群管理控制盘把从堆垛机地上控制盘送来的托盘号作为人库要求数据，传输给物流管理计算机。

(15)物流管理计算机根据托盘上制品、原材料的出库顺序查选该货区的空货格，并向群管理控制盘发出入库指令。

(16)群管理控制盘接到来自物流管理计算机的进入货位的指令后，向堆垛机的控制盘发出托盘入库指令。(托盘在入库站待命)(17)堆垛机地上控制盘和堆垛机把托盘送人指定货位。当托盘进入货位后，把“结束数据”传送到群管理控制盘。

第16页，共19页(18)群管理控制盘把进入货位结束数据传输给物流管理中心。

(19)物流管理计算机接收到上述人货位结果数据后，修改在库文件和相应其他文件，自动计入库存文件中。

3)出库作业 出库作业流程如下：(1)收到订单数据。

(2)在办公室通过计算机终端整理订单，决定出库计划。按先进先出原则对在库和出库的货位进行查询处理，并打印出库指示一览表和发货明细表。

(3)根据订单，编制出库顺序计划，制作出库计划文件，并按机号打印出应取货的货位一览表，发货记录票上记载机号、托盘号、订单号，制品和数量等数据。(4)通过办公室计算机终端，按照出库计划文件文件，物流管理计算机向群管理控制盘发出出库指令。

(5)群管理控制盘对堆垛机地上控制盘发出出库指令。(6)堆垛机从指定的货位取出托盘，并搬运到移动台车上。

(7)移动台车自动行走。此时出库终端显示订单号和其他有关项目。订单号用大号字体显示出来。

(8)叉车司机根据发货记录票和终端显示订单号，把托盘从移动台车上取下来，送到指定的发货口，搬运完毕后，把出库记录票附在托盘上。

当叉车的货叉一离开移动台车时，通过传感器就知道移动台车上的托盘被取走，此时，移动台车自动回到人出库站，并在指定位置待命，等待堆垛机搬运来的托盘。(9)在发货口待命司机根据发货明细表和发货记录单，按指示数量从托盘上把制品或原材料取出，并装入卡车的车厢中。

(10)叉车司机把拣货完毕的托盘送到下一个订单应拣货的发货口。如果没有后续订

第17页，共19页 单拣

货时，则把托盘送到指定区域待命入库。

4)备用运转 如前所述，备用运转是在入库主线的机器发生故障时采用的措施。

备用运转的入库设定按正常运转方式一样操作。但是，入库设定的托盘被送到剔出线上。

(1)在传送带控制盘面上，选择备用运转方式。(2)移动台车自动待命。

(3)叉车把从剔出线运来的托盘放在移动台车上。

(4)当叉车货叉一离开，通过传感器作用，移动台车自动到人出库站位置，并由条形码识别器读出托盘号。

(5)堆垛机地上控制盘把同一组数据传输给群管理控制盘。

(6)管理控制盘把同一组数据作为入库要求的数据传给物流管理计算机。

(7)物流管理计算机根据入库要求数据进行入库设定处理，并按托盘上制品或原材料的出库顺序查询空货位后，向群管理控制盘发出入库指令。

(8)当入库指令被拒绝或条码阅读器不良时，移动台车将自动返回待命，异常灯亮，并异常报警。此时，叉车把移动台车上的托盘取下，排除异常原因。

(9)当堆垛机地面控制盘接收到来自群管理控制盘的入库指令后，堆垛机把托盘放人货位中。

其余处理，按正常运转进行。

四、结束语

自动化仓库是集多种高科技为一体的行业，是典型的技术密集型、人才密集型的行业，是物流系统中的一个重要部分，对实现企业生产自动化和一个国家的发展有着

第18页，共19页 很大的作用。可以预见，国家今后将制定与推行一系列与国际接轨的自动化立体仓库技术标准，大力培育与规范立体仓库市场。

第19页，共19页

第四篇：步行式插秧机优化设计研究论文

我国是农业大国，水稻的种植在农作物中占据了很大的比重。而水稻的种植就必不可少的应用到了步行式插秧机。由于水稻的需求量的不断提升，水稻的种植面积有了极大的增加。对于水稻种植效率也有了更高的要求。因此，步行式插秧机也需要随着水稻的种植要求而进行改进和完善。步行式插秧机的改进主要是对分插机构进行优化设计，可以根据当前的水稻种植需要而进行相应的设计，有效的提升水稻种植的效率，对农业生产具有重要的意义。

一、步行式插秧机的发展

我国是粮食生产大国，水稻是最主要的农作物之一。但是我国又是人口大国，水稻产量的人均水平与世界平均水平相差很多。随着人口的增长，对于粮食的需求也在增加。因此，提升水稻种植技术，增加水稻产量成为农业生产重要的工作内容。农机化是现代农业发展的新形势，对提高农业生产力具有重要的作用，极大的推动了农业的机械化发展。在现代农业发展机械化的发展模式的带动下，步水稻插秧机开始代替水稻的人工种植，进行大规模的推广和应用。水稻插秧机的种类有很多种，根据我国各区域的水稻种植土地的类型以及种植习惯的不同所应用的插秧机种类也有所不同，应用最为广泛的就是步行式插秧机。由于步行式插秧机分插机构的特点，开发出宽窄行插秧的新型水稻种植技术，对提高水稻产量起到重要的作用。虽然当前还处于理论研究过程当中，将会成为水稻种植技术未来的发展趋势[1]。

二、步行式插秧机分插机构的优化设计

面对日益提高的粮食需求，作为农业生产的重要粮食作物，水稻产量的提高具有很重要的意义。水稻种植的机械化发展，是提升水稻种植效率和提高水稻产量的有效办法。作为水稻种植最重要的农机设备，步行式插秧机分插机构的优化设计，对完善水稻种植技术具有重要的意义。

（一）合理的插秧结构设计

设计出合理的插秧结构，是提升水稻产量的有效种植办法。这就需要对步行式插秧机分插机构进行合理的设计，对多个目标进行参数优化，调整其植臂尖点的运行轨迹。在计算机信息系统当中输入多目标的参数，计算所得出相应的数据是不能作为优化参数的，在某种程度上来说存在着不合理性。因为真正参与到水稻种植当中的步行式插秧机，是由人来操作和控制的。而对于插秧结构的设计来讲，需要人的参与才能得出合理的结论。因此，步行式插秧机分插机构的优化设计需要人和计算机系统的协调配合，发挥各自的优势，弥补步行式插秧机分插机构的优化设计当中存在的不足，获取最优参数，进行合理的设计，形成最佳的水稻插秧结构，最大程度的提升水稻的产量[2]。

（二）参数导引

在进行合理的插秧结构设计的同时，需要引入科学的计算方法，以得出理想的目标值。“参数导引”作为一种启发式算法，可以对步行式插秧机分插机构的各项参数，通过合理的算法，得出优化参数。首先，经过科学的理论分析，得出结论，并作为参考，建立步行式插秧机分插机构运动函数，并结合参数计算，获取函数值，并将其作为计算机目标值。然后，根据理想目标值，通过算法计算得出的目标函数会与其产生偏差，这时可以对目标函数当中的某一个函数进行更改，在进行计算以得出目标值。最后，将该目标值与理想目标值进行对比，计算二者之间的差值，与最大允许的差值进行比对，当低于最大差值时，按照算法进行反复计算，直到达到差值计算要求，满足理想目标值，实现插秧结构的优化[3]。

（三）建立明确的优化目标

首先，在建立明确的步行式插秧机分插机构优化目标之前，要消除秧箱和栽植臂之间的相互影响，将二者安排在相对立的位置上。秧针要安装在栽植臂前端位置之上，秧箱进行横向运动，栽植臂使秧针进行纵向运动，可以达到良好的取秧效果。其次，将建立的数学模型通过计算机软件，能够描绘准确的栽植臂的侧面图，完全呈现出栽植臂先后经过秧门的实际情况，从而判断秧箱和栽植臂之间是否相互影响。最后，在保证不损害秧苗根部的前提下，撕拉壮苗而获取秧块。要积极考虑取秧的实际情况，以建立理想的秧门模型，所获取的获取秧块尽量接近于矩形，才能更好的达到理想秧门模型的建立效果。在保证秧苗不会倒的情况之下，在合适的角度之下进行秧块获取。另外，适当保持行星架构与水面的距离，以有效的减小插秧机前进的阻力。对分插机构齿轮结构进行优化设计，保持齿轮与水面的距离，有效实现步行式插秧机分插机构优化[4]。

三、结论

步行式插秧机的大规模应用，极大的推动了水稻种植生产的进步。为了提高步行式插秧机的工作效率，对步行式插秧机分插机构进行优化设计，以有效提高步行式插秧机的农业生产效率。通过合理的插秧结构设计“，参数导引”启发式算法的计算，建立明确的优化目标，实现有效的步行式插秧机分插机构优化，极大的提升了水稻种植效率，对水稻种植具有积极的意义，对农业的发展具有重要的推动作用。

第五篇：基于语料库的英汉双及物构式扩展对比研究

基于语料库的英汉双及物构式扩展对比研究

摘要：语言是人与人之间沟通的重要基础，也是社会发展乃至世界发展的重要沟通方式。本人主要从双及物动词为出发点，以BNC语料库以及CCL语料库为基础，进行英汉对比扩展研究，对英汉双及其物构式进行深入了解，在英汉双以及物构式方面进行差差异化以及共同性的研究。这两种语言的研究分析，有助于我们加深对英汉双的认识理解，明白双及物构式扩展的含义，并对其加深了解，为后人的语言文化交流提供基础。关键词：语料库 双及物构式 扩展对比

语言学历来的研究热点就是双及物构式，在语言认知环境下，研究双及物构式取得了重大成果。以往对双及物构式的研究主要基于理论讨论，缺少实际的理论对比分析，大部分中的一些例句缺少真实语料，这些往往都来自于非真实语料的原因。本文针对英汉双及物构式的研究，主要基于国外内有关研究的基础之上进行，运用语料库统计方法，从扩展以及意义上展开英汉双及物构式的对比分析与研究，运用当前的语言学理论对英汉双及物构式深入解释，期望更加深入了解英汉双及物构式的真正含义，并明白其中的共同点以及个性点。因此，使用语料库对英汉双及物构式进行分析研究，主要有两个方面的优势，把英汉双及物构式有关的现象加以量化是第一个优势，其次则是能够加深我们对语言结构的了解，进而深入探讨英汉双及物构式的属性，进一步分析研究英语与汉语。

一、文献回顾与研究方法

比如，在语言环境的指导下取得双及物构式重大研究成果的邵志洪、黄吕静，在英汉语法构架下，对英汉双及物构式进行了扩展对比研究，通过原本的构式进行了转移，比如比喻、转喻、隐喻等手段，进行了扩展，表达了两者的语言抽象概念。[1]由于英汉语法以及词汇化的差异，导致了这两种语言在扩展方面出现了不同状态的变化，体现了两者之间的差异。但是这个项目的研究，缺乏语料基础，所以研究结论以及说服力不足，另一方面，造成这两种语言的差异化也缺乏深入研究，缺少系统的解释。近年来，随着语料库的发展，以语料库为基础进行研究语言学是当下时代最兴起的方式，因此研究的开展多了起来[2]。比如胡学文，在研究英语双宾构式的时，采用语料库的对比方法，又比如周颖洁、詹宏伟在研究英语双及物构式以及中国学习英语的方面，调查了一系列问题，采用语料库也进行了对比研究。综上所述，只是限制于英语双及物构式的研究，并没有对比汉语进行扩展研究。

基于语料库的英汉双及物构式扩展对比研究，主要基于北京大学CCL语料库以及杨百翰大学BNC语料库为基础，作为研究英汉双及物构式的主要语料来源[3]。采用关键词搜索方法查找英语当中的动词：buy、give、pass、hand、bake、steal以及汉语中的动词买、给、拿、偷、租、吃等等。选择这些动词主要基于以下几个反面的考虑：第一，这些动词的出现率比较高，特别是在英汉双及物构式结构中的应用；第二，在这个词中，比如“give，给”根据原型理论来看，能够反映典型的特征；第三，这些词的应用考虑了英语与汉语的不同之处，为研究英汉双及物构式提供了研究基础，有利于研究结果的实现[4]。

二、英汉双及物构式的扩展及其理据

英汉双及物构式的研究，大多数范围都是根据原型理论而构成的。判断某个词语是否属于该范畴，不是看这个词语是否具有这个范畴的属性，而是根据这个词语的原型，看看是否能够满足象似性，英汉双及物构式是一个句法范畴，因此也具有独特的特征以及原型特征，那么所产生的原型效应，因此，扩展英汉双及物构式意义要结合原型效应，对英汉双及物构式的扩展有着十分重要的意义，同时也是扩展的基础[5]。

（一）双及物构式的句法与语义原型结构

“表达者的行为能够致使客体转移到接受者”，这是Goldberg所认为的英汉双及物构式的基本语义。英汉双及物构式从理论上来说，是匹配形义的构架，理论结构与句法结构相互匹配，在英汉双及物构式中表现出来，表达者需要与句子的主语、宾语、间接宾语以及直接宾语相匹配。比如：He escaped from the inside of the shoe, because he stole a pair of shoes inside the shoe store.（他是从鞋店里面逃出来的，因为他偷了鞋店里面的一双鞋。）从这个例句中我们可以看出是典型的英汉双及物构式结构：他（施事者）+“逃、偷”（及物动词）+店主（接受者）+偷鞋（事情）。这样的及物构式利用语义的顺序将实施者的行为转移到了接受者，在英汉双及物构式中，主要有几个成分组成：第一事件的“发出者”，间接宾语的“受害者”，把直接宾语为承受着。

而汉语当中的及物构式结构与英语的及物构式具有很多相同之处，“实施者+接受者+事件”是汉语及物构式的特点。将意义成功转移，整个结构中呈现“由事件的来源着转向于实施者的行为并转移”的语义结构。汉语双及物构式的组要成分有以下几个部分：主语为“发出者”，谓语动词扩展主语动作造成客体事实转移，直接宾语为“受益者或者是受害者”，间接宾语为“承受着”。

（二）英汉双及物构式的扩展范围及其认知理据

英汉双及物构式的语义结构以及句法会产生原型效应，从而强化构式意义[6]。1.原型效应

原型效应是原型理论导致的结果，双及物构式在原型理论下也能产生相应的原型效应，比如：例句A：John gave Marie a piece of paper.（约翰给了玛丽一张纸）或者是例句B：the John gave the Marie a piece of paper（给了玛丽一张纸）。从以上例句中可以看出，成功转移了意义。在语言现实环境中，例句A的对于人们来说接受程度比较高，例句B对于人们来说接受性程度就比较低。英语双及物构式的扩展情况大致有以下几种：主语上的语义扩展到间接施事是直接致使的；第二，从双及物动词扩展到单及物动词是谓语动词规则，第三，间接宾语扩展到间接接受者是直接致使的，第四，直接宾语的语义是直接扩展到间接受事的。比如：I am very glad that you can accompany me to watch TV after dinner.（主语扩展）。而在汉语双及物构式上，大致的扩展情况主要有以下几种情况：主语语义扩展到间接施事是直接致使，第二：谓语动词需要从双及物扩展到单及物动词，第三，从直接扩展到间接或者是直接来源扩展到间接来源，是间接宾语；第四，直接宾语扩展到间接受事需要从直接受事进行扩展。比如：这样的时代给了我一些机会去做我自己想做的事情（主语扩展）。他还是给这个漫画故事画上了完美的结局。（间接宾语扩展），没想到他给我们的答案十分直接（直接宾语扩展）。

（三）英汉双及物构式扩展的认知机制和理据

表明及物构式扩展的范围，能够清晰的显示出英语与汉语双及物构式的不同之处以及共同之处。英汉双及物构式的扩展机制主要是来源于转喻以及隐喻的表达，扩展的理据是语义结构的“转移”，英汉双及物构式扩展存在着些许差异，也有一定的阐述理据。

1.施事主语的扩展理据

在英汉双及物构式的语义结构中，对整个受事产生重要影响的则是谓语动词，继而才能导致语义的“转移”，其他典型的双及物构式也可以产生相应的转变，唯有核心意义不会改变，双及物构式的扩展基础则是来源于语义结构的完形构式意义。在双及物构式中典型主语是直接施事者，有人担当进而发出转移。比如：在18岁那年，父亲给他举办了成人礼。从这个例句中可以看出主语由施事者转移，致使受事发生改变。而在英语当中，转喻以及隐喻的作用，是人类基本的认知基础，主要包括目标以及来源两个概念。隐喻可以理解成来源领域扩展到非直接主语当中，能够成功的转移也是因为两者之间的共同点。比如：我们都没有合同，公司只给了我们半年的聘书，施事者是“公司”，通过转喻、隐喻机制，成功将“有生命”转为“无生命”。在整个英汉双及物构式中，由“有生命”担当的施事者比例最高，“无生命”担当比例较低，对于扩展而言，汉语扩展的范围主要是抽象名词、自然实体以及事件等方面。而英语当中的扩展范围主要是动物、时间、地点、事件以及抽象名词、自然界实体等，因此可见，在英汉双及物构式中，扩展范围具有相似性，但是在扩展的比例上有所不同，英语扩展频率较高的则是自然界实体以及抽象名词等方面。

2.谓语动词的扩展理据则是英汉双及物构式当中的谓语动词，主要的依据以及基础来自于双及物构式的语义结构完形，即所谓的“致使转移”。

3..接受者/宾语的扩展理据则是将“有生命”的人担当转变为“无生命”自然界实体担当，直接受事进而转移，或者因此远离受事过程。受事宾语扩展理据则是在英汉双及物构式中，由实体空间来作为受事实体，在隐喻以及转喻的作用下，将实体空间映射到其他方面，比如：老师给了我一本《红楼梦》和一本《水浒传》。因此可以看出受事的是实体空间，由于隐喻作用，在认知的过程中进行了转移，映射到了“《红楼梦》《水浒传》”领域。

三、英汉双及物构式扩展对比比例

经过有关研究调查发现，在英汉双及物构式当中，汉语及物构式的扩展要比英语及物构式扩展比例低些。而且英语当中的及物构式中的扩展比例也更高于其他没有扩展的比例。因此可以看出，在英语及物构式中的扩展主要倾向于“受事”。在汉语中的及物构式扩展排序可以这样排列：时间名词<地点名词<情绪鸣笛<其他名词，而在英语双及物构式中，受到“受事”因素影响，扩展顺序可以这样排列：情绪名词<地面名词<时间名词<其他名词。

按照认知语法思想，语义的概念就是表达的意义，就是说话者对相关事件的一个概念化，而在英语双及物构式中，主要倾向于“施事”，以此来作为参照，并把其放在句子中最要的位置，把接受者看出是整个事件的背景，这种方式因此决定了构式意义的不同。随着英语双及物构式的概念化，这种结构也在逐渐的得到固化，概念化视角占据了优势。比如：My father baked him cake.在英语双及物构式中，描述“取得”以及“给予”过程中，语言运用者或许会利用“给予”角度，也或许会站在“取得”视角，如果是在“给予”角度情况下，汉语中常常会选择“施事”来作为认知点，并把其放在句中最突出的位置，把受事者看做是背景，这种构式义就被称作为“给予义”，如果是在“取得”视角情况下，那么会选择“接受者”作为参照点，并把“接受者”放在最明显的位置以此来突出，从而把来源看做是事件的背景，这种构式义就被称作为“取得义”。因此，不管是“取得义”还是“给予义”，在汉语中都很好的兼顾了两者，以此也证明了汉语编码者所观察的视角，比如租、借等动词构成的汉语双及物构式，可以选择“施事”作为参照点也就可以选择“接受者”作为参照点，比如：顾家租了陈家的车（兼有“取得义”与“给予义”），昨天你是不是借了我一本书？（兼有“给予义”以及“取得义”）。由于语言不同，所产生的语言文化以及观察语言的视角也会产生不同的差异性，导致了汉语双及物构式与英语双及物构式的不同之处，从而进一步导致了汉语双及物构式扩展低于英语双及物构式。

总结：

综上所述，经过研究发现英汉双及其物构死扩展研究，发现两者具有高度的范围并有一定的一致性，在扩展程度角度来看，英语远高于汉语，这种差异化的体现，主要是因为两者的语言概念文化不同而产生的差异化[7]。

双及物构式的原型效应和扩展范围一样。通过对比研究，我们发展英汉双及物构式具有共同的特性，英语和汉语的扩展机制主要是转喻、隐喻两方面，在直接宾语扩展中，受事者以及施事者的隐喻要大于转喻。如果是在间接宾语扩展中，那么则是转喻大于隐喻。而谓语动词的扩展主要是隐喻方面。因此在扩展当中产生了汉语小于英语的差异程度。基于此，我们认为这种差异的存在，是由于英语和汉语双及物构式概念化原因以及程度的不同导致的差异化。在未来的研究过程中，我们希望这些分析能够帮助人们对英汉双及物构式加深学习，并对其更进一步的深入研究。

参考文献：

[1]胡月月,杨玲.基于语料库的英汉“给予类”双及物构式对比研究[J].淮北师范大学学报(哲学社会科学版),2015,03:80-86.[2]成祖堰.基于语料库的英汉双及物构式扩展对比研究[J].外语教学,2015,04:45-49.[3]胡月月.一项基于语料库的英汉“给予类”双及物构式对比研究[D].安徽大学,2013.[4]曾庆安.认知视角下的英汉双及物构式研究[D].湖南师范大学,2010.[5]黄曼.构式视角下的汉英习语变异研究[D].华中师范大学,2013.[6]孙翠兰.基于语料库的汉英中动结构对比研究[D].山东大学,2014.[7]黄四宏,詹宏伟.基于语料库的英语双及物构式联接力研究[J].英语研究,2012,04:9-14.