时间：2024-02-10 16:37:59
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关键词 工程教育 物联网 学辅 专业认证
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
0 引言
当今社会科技发展日新月异，所谓的生物人、经济人、理性人、文化人、社会人、复杂人、自我实现人等整体性的人性假设已经不能适应当今的知识经济、信息时代、虚拟世界、智慧地球和网络社会的需要了。本文在“信息复杂全息人”假设的基础上，依据复杂系统理论、事理理论和现代信息技术，来思考工程管理专业教育的问题。从“智慧地球” 、“感知中国”到“智慧城市” 和“智慧人生”，物联网“Internet of Things”（IoT）的飞速发展使得信息技术进一步成为经济社会可持续发展的重要支撑。现代教育尤其是现代高等教育也已经成为人类永续发展的关键环节，而工程教育专业认证则是经济全球一体化进程中的体现人才培养国际实质等效性重要标杆。物联网正改变着人们的工作、生活、学习的观念及方式方法，同样对工程教育专业认证也带来深刻的影响，本文主要讨论其对工程教育专业认证中的教学模式、学习方式、师资队伍等的影响。
1 工程教育的特征及专业认证的分析
1.1 教育的概念
1997年国际教育标准分类法（ISCED）给出：教育是满足受教育者学习需要的各种有意识的、有组织的、持续的、学习、交流、系统的信息传递活动，包括一些国家中所谓的文化活动或培训。信息传递是指受教育者的品德养成、知识丰富、技能熟练等都是通过信息交流而进行的。建构学生各种知识、能力和技能相关的信息，可区分为“硬信息”、“软信息”和“巧信息”3种。所谓硬信息也可称之为“一次信息”或“原始信息”，其是指受教育者在外界环境中直接感受的、身临其境的各种客观实在的信息，如看到的山川河流、花草树木，看演出、听音乐会等由人的感官直接接收的信息。所谓软信息也可称之为“二次信息”，其是指受教育者间接获得的外界客观实体的信息，如看书，听老师讲解，观看历史文物等。所谓巧信息也可称之为“控制信息”或“关键信息”，是指能控制其他信息的信息，如密码或指令，其能起到“四两拨千斤”的作用。在人一生的学习过程中，大量接触到的是“软信息”或“二次信息”，吸取、转化、融合“二次信息”可以提高掌握知识或能力的效率。
1.2 “信息复杂全息人”假设
教育是由人参与的实践活动，人的本质是什么？人的意识是如何产生的？这至今仍是一个困难的问题。笔者曾提出：必须把“人”看作是一个由数十万亿个子系统、小系统、大系统组成的具有耗散结构性、信息性、全息性、量子化、具有自主意识和自适应性的开放复杂巨系统——一个巨复杂自适应智能系统（Giant Complex Adaptive Intelligent System，简写：GCAIS，简称：格赛思），简称“信息复杂全息人”。①笔者曾设想人的意识是产生于脑神经物质的量子行为和类似于科克（Koch）曲线的组织结构形变，即：对大脑而言，在有限的脑细胞（细胞核、染色体、细胞质、分子、亚分子等）系统中可以产生无限的“科克曲线”或“科克突出”——这些“科克突出”这是脑神经细胞微小变形——因外界刺激引起的或因与其他神经元的相互作用而产生的，每一“科克突出”就对应于一定的知识、信息、意识等，而一系列“科克突出”就相当于“意识流”。量子力学的波粒二象性，实际上，应该是“波粒三象性”——波动性、粒子性和信息性。对于大脑物质，其量子行为则是“四象性”的，即波动性、粒子性、信息性和意识性，称之为“波动粒子信息意识四象性”，简称：“波粒信意四象性”。这种“波粒信意四象性”应是在脑组织的微观和渺观范围内操作的。记忆力是脑思维细胞“科克突出”的“科克突出分形”。②因此，物质和精神统一于“波粒信意四象性”，所有人类都包含类似的大脑物质，也就会产生类似的意识和思维，这是人类之间可以进行沟通的基础。以此类推，一切具有大脑物质的动物都应有它们相应的意识。
1.3 工程的概念
中国语义的“工程”是一个宽泛的概念，如“化学工程”、“土木工程”、“人文社会工程”、“希望工程”、“阳光工程”、“文化走出去工程”等等，其实质是人类社会的有目的的系统的实践活动，工程涉及到人、财、物、事、信息等要素，而对于不同的学科再分别给出各自的工程内涵和外延。工程是这些物或事的函数，用公式表示为：
GC = F（物，事，人，财，信息，时间，空间）= F（W，S，R，C，XX，S，K）
式中，GC表示工程；F表示函数关系式；W表示物（物质、能量）；S表示事（件）；R表示人；C表示财力；XX表示信息；S表示时间；K表示空间。③
从工程要素所涉及的范围划分，其也可以分为5个层次，即渺观工程、微观工程、宏观工程、宇观工程和胀观工程。
1.4 工程教育是一个GCAIS
由于工程和教育内涵的复杂性，它们的整合不管是教育工程还是工程教育都应是涉及到人或者由人参与的实践活动，包括受教育者、教育者和管理服务者的人是工程教育的主体，因此属于高等教育体系子系统的工程教育也是一个“巨复杂自适应智能系统”（GCAIS），其必然具有复杂巨系统的诸多基本特征，如整体的开放性、规模的巨型性、组分的异质性、结构的层次性、关系的非线性、行为的动态性、内外的不确定性、整体的涌现性、④信息性、自适应性和智能性，等等。
从总体上看，工程教育的功能除具有人才培养、科学研究、社会服务、文化传承4项基本功能之外，还应有塑造真诚心灵、维护社会和谐、创造优美人生、加强国际合作等职能。⑤
1.5 工程教育专业认证的指标体系
2005年启动的工程教育专业认证，导入了《华盛顿协议》认证标准的基本原则——“能力导向”（outcome-based）。美国ABET推出的EC2000认证标准强调培养学生工程教育的产出即学生应具备的能力和素质，强调认证工程专业所培养的毕业生必须具备数学、自然科学和工程学知识的应用能力，具备实验方案设计和数据分析的能力等的11种能力。⑥我国的《工程教育专业认证标准（试行）》规定了10种能力，如具有人文素质、社会责任感和职业道德；具有文献与资料获取能力；懂得专业相关法律法规；认识工程对客观世界和社会的影响；终身学习能力和国际视野、交流、竞争与合作能力。⑦高炉教授认为：坚持能力为重，强化能力培养，着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，教育学生学会知识技能，学会动手动脑，学会生存生活，学会做事做人，提高学生的信息化学习与生存能力。其将培养学生能力分解为3个核心部分，即一是专业教育；二是理论教学、实践教学、自主研学；三是引导学生个性发展。而专业教育知识体系、学生发展体系和质量监控与管理体系都是围绕3个核心部分去综合展开的。⑧
我国《工程教育专业认证标准（试行）》的指标体系是模仿了美国ABET的EC2000标准的结构而设计的，其包括7个一级指标，即专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度和质量评价。陈道蓄教授在《工程教育专业认证如何结合认证标准做好自评工作》报告中指出：工程教育专业认证是如下4方面的评价，一是目标导向的评价；二是合格性评价；三是同际实质等效；四是认证规范化。
师资队伍指标中的教师岗位结构如教学人员、科研人员、管理人员、实验室技术人员，其他等，这并不是依照学生能力的建构进行设计的，其而是作为一个教学实体的学校人员的结构。如果科研人员也从事教学工作，则应计算为教学或兼职教学人员；若科研人员不承担教学任务，则其不应计入影响学生能力的师资队伍之中。按照“教书育人、环境育人、实践育人、文化育人、科研育人”的思路，教师承担的科研工作量应有适当的比例，反之亦然。
2 物联网的定义和本质
物联网（IoT）主要是通过信息实现物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）人到事（Human to Shi，H2S）、物到事（Thing to Shi，T2S）、事到事（Shi to Shi， S2S）之间的互连或者综合集成的联系。
物联网的技术本质是依据互联网的识别、交互和自组织，并能对人、事、物进行智能化的沟通与控制的工具。物联网的哲学本质可认为是实体的虚拟化、数字化、信息化，通过信息沟通现实世界与虚拟世界，形成具有自组织能力的自主网络。物联网的实体虚化模糊了物、动物、人、机器人、事（件）等概念，模糊了物质精神两元论的界线。
3 物联网对工程教育的影响
物联网除具有“物质世界数字（虚拟）化”、“人、物、事（件）互联化”、“教育资源信息化”、“数据处理智能化”的功能之外，⑨还有如下几方面的功能：第五，教育体系辅导化，学校弱化为辅导机构，从而学校主动的教育体系随着受教育者主体作用的提升而弱化为辅导体系。第六，个体成长发展“学辅”化，受教育者成了真正的学习主体，教育演化为学习者个体的学习成长，可称其为“学辅”，这是物联网对教育的最根本的冲击。第七，教学空间微型化，地球村和远程教育使得教学空间变小了，身在国内也能学到境外高校的公开教学课件或视频。第八，教学时间自主化，由于学习者真正成为了吸收信息的主人，其未必在限定的时间去听课，可以自由地利用其他时间如吃饭间隙或晚上去学习所需要的知识；同时学习可以在“泛在教育”的时空里进行。
3.1 对教学模式的影响
当前普通高校工程教育的“教学”，“教”是教师的主动的“教”，学生的“学”则是处于次要地位，学生是在教师的引导下进行的学。物联网使得终身教育更容易实施，也就是说，学习者可以通过客观实体（世界）的自我信息表达来感知其环境的教育信息，也可以通过“软信息”（二次信息）去学习间接知识。
在以人为本的物联网时代，教与学的广泛性可称之为“泛在教学”和“泛在学习” （U—learning），即无处不在“教”和无处不在的“学”。对教师的“教”要实现泛在的教和幸福的教；对学生的“学”要落实泛在的学习和自由快乐的学习。教师的任务是告诉学生学习的重要性和为什么学习，大部分教师的主要任务是提供各种辅导。教师的一切工作都是为学生主动的“学”服务的，教师“教”的效果如何就体现在对学生的辅导、引导、指导上面，“教学”就变成了“学辅”，因而，教学范式改变了。
3.2 对学习方式的影响
学习是指任何行为、信息、知识、理解力、态度、价值观或技能方面的长进。物联网时代的云计算、海计算以及云海计算相适应的“云服务”，人们对知识信息的获取不再受到空间、时间、体能、知识、讯息等差异的限制，完全可以按需获取、分享知识、资讯。学生的“学”变成真正意义上的“自主的学”，学什么专业，选哪些课程，选哪位老师的视频，全部由学生自主选取。什么时候学什么课程，学到什么程度，做哪些实验，在哪个地方学习都由学生决定。随着“虚拟教室”、“智慧实验室”、“无线网络”、“数字城市”、 “智慧城市”、“智慧地球”逐步落实，青少年时期的集中式的学习可能延伸为终身学习。物联网使得学习的方式、手段、时空、内容等都会发生根本性的变革，对学习效果的评价方式和手段也会相应地改变。
3.3 对师资队伍的影响
余寿文教授认为：“大学者，非大楼之谓也，乃大师育才之谓也。”⑩“学生是教师主要的直接的服务对象，教学，包括研究型的教学是教师服务于学生的主要形式。”豘教师在教学过程的作用只是“二次信息”的表达，学生通过老师大多也都是只能获得间接的知识，而现代信息技术尤其是物联网将使得这种间接传达成为可有可无的状态。多媒体技术或3D视频教学课件有可能取代表达能力较差教师的教学功能。因此，这些通过信息传递而完成教师工作量或承担教学任务的实体可定义为“虚拟教师”。物联网可令“虚拟教师”队伍的数量快速增长，而其功能将不断增强。工程教育专业认证的“师资指标”应作相应的变动或调整。
以广东轻工职业技术学院为例分析如下：参与高校各种职能的全体人员可分为以下9类，一是专职在编人员，省编办下达的编制是1149名。二是专职非编人员，全校有近百名。三是外聘兼职人员，其中兼职教师共有886名。四是退休返聘人员，全校有十几人。以上4种可称其为“显性教职工”或“显性职工”。五是劳务外包职工，全校约800名。六是校企合作和职教集团的连锁协同单位及聘用专家。七是在学生顶岗实习过程中聘用的指导师傅。此3种人员可称其为“恢色教职工”或“恢色职工”。以上7种可称为“实体教职工”或“实体职工”。八是与学校和学生直接发生联系的其他人员，如送快递的邮政人员、送快餐的物流人员、电讯人员等。这可称其为“隐性教职工”或“隐性职工”。九是与学校和学生非直接接触而产生影响的实体（或信息源），如QQ群、BBS站、微博、微信，教学用的录音录像资源等，它们对学生起到了教职工的影响作用。其可被称为“虚拟教职工”或“虚拟职工”。电视教学或录像教育中教师就可看作是“虚拟教师”。因此，可定义“虚拟教师”为：占具一定的工作岗位、承担一定的教学任务、能提供某些知识或信息、消耗一定的资源、为教育事业产生一定的效益的虚拟体、实体或信息集合体。美国于1994年制成了世界第一具“男性虚拟人”，美国已经制造了有物理性能的第二代和有生理功能的第三代“虚拟人”。我国2003年第一军医大学构建了首例“女性虚拟人”。无人机实际上就是一个“虚拟军事战斗人员”。
4 结论
工程教育是一个“巨复杂自适应智能系统”，其具有复杂巨系统的多种特性。通过信息沟通人、物、事（件）的物联网将对工程教育专业认证指标体系的内涵产生深远的革命性的影响，虚拟教室、虚拟实验室、虚拟教师、虚拟校园等都将成为现实。
基金项目：此文受广东省教育科研“十二五”规划2012年度研究项目（2012JK091）、2013年广州市哲学社会科学“十二五”规划课题（13G33）、2012年广东高等教育科学研究课题（GJB125095），广东省高职高专校长联席会议2013年度重点课题项目（GDXLHZD014）和2013年广东轻院教改课题（JG201365）的资助
注释
① 张天波.现代职教体系协同现代产业体系的机理探析——以广东省为例[J].淮南师范学院学报，2012.14（5）：81-84.
② 张天波.高职教育层次论视域下现代职教体系的建构分析[C].Kevin Bo.第三届教学管理与课程建设学术年会.Hong Kong： E R P press，2012：28-33.
③ 张天波.物联网视域下管理工程创新的思考[C].王淑云，高光锐，任俊义.2012中国管理科学与工程研究报告.长春：吉林大学出版社，2012：181-186.
④ 张天波.终身教育维度下的现代国民教育体系结构和层次分析[J].职业技术教育，2011.32（22）：31-35.
⑤ Tianbo ZHANG， Qiuhong LI.Analysis and Exploration of Management Innovation of the Higher Vocational Education——Guangdong Industry Technical College as an Example [C]//Zhou Bing. The International Conference on Management Science and Engineering.Chongqing：Springer，2012：37-42.
⑥ 朱伟东，张振刚.美国ABET工程教育专业质量认证研究[J].中国高教研究，2009（12）：54-56.
⑦ 陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛，2011（7）：29-32.
⑧ 高炉.工程教育专业认证如何结合认证标准做好自评工作.高等理工教育网[EB/OL].[2013-03-13]（2011-03-29）.http：///？action=read_article&articleid=455&siteid=0.
⑨ 张天波.整合校内实训资源的机理分析与实践——以构建文科中心为例[J].实验室研究与探索，2012.31（7）：445-448.
关键词：物联网技术；智能建筑；成本控制；工程造价
1引言
随着国家对智慧城市的重视，智能建筑也进入了高速发展时期，智能建筑在物联网技术下对增强安防措施、改善居住体验、节约能耗等方面进行改善。物联网是通过多种信息传感器实时采集各类信息，在终端设备、边缘域或云中心通过机器学习对数据进行分析。智能建筑可以利用物联网技术对建筑内暖通空调、供水、发电、照明系统、网络等通过人工智能处理器对于建筑的整体分析和优化，可以大大节省运营成本，提高投资回报率。智能建筑的核心是5A系统：建筑设备自动化系统（BA）、通讯自动化系统（CA）、办公室自动化系统（OA）、火灾报警与消防连动自动化系统（FA）、安全防范自动化系统（SA），通过5A系统使建筑具有安全、便捷、高效、节能的特点。根据数据统计，2019年我国物联网连接量在45.7亿，到2025年将增至199亿，市场空间非常广阔，对于智能建筑在物联网技术下成本控制和造价分析，将成为行业关注的热点。
2物联网技术对智能建筑的成本控制
利用物联网技术对智能建筑进行工程预算是一种新型的技术手段，物联网技术通过智能系统提高成本控制的准确性，对于智能建筑项目进行成本预算和控制有十分重要的作用。物联网技术的广泛应用是智能建筑的基本特点，一般通过开环控制和闭环控制的结合，以及定性控制与定量控制的结合的采用多模态控制方式，这种方式可以帮人们处理大量的系统问题，通过大数据收集资料和人工智能的科学推理，可以对人类的行为和思维进行感知模拟，对智能建筑中5A系统的精准控制。物联网通常使用射频设备、定位系统、激光扫描设备和红外感应器设备等信息通讯传感器，通过网络把所有设备都连接起来，来使信息互联互通，实现在物联网技术下智能识别、智能定位、智能跟踪、智能监控的管理体系，可以对智能建筑中的各种设备进行有效管理，让设备和系统进行信息互通和远程共享，通过收集大量的数据信息可以构建一个参量体系，通过参量系统优化智能建筑使用成本，给人们提供绿色环保、舒适健康的生活环境。
3物联网技术下智能建筑工程造价
利用物联网技术和参量体系可以得到大量信息，通过信息的处理计算得到成本数据和工程量，根据国家规定定额标准得到工程造价的目标函数。运用BIM智能建筑模型，合理的博弈控制函数设计进行智能建筑的造价预测。物联网技术下智能建筑的工程造价分析模型主要有三种，（1）通过对建筑的主要参数数据的基础上构建模型。（2）通过物联网技术模糊控制和逻辑控制来构建模型。（3）通过物联网技术下拟自然随机最小二乘拟合来构建模型。这种方法由于计算量较大，计算复杂程度较高，无法保证计算的准确性。为了提高计算的准确性，本文提出一种基于物联网技术约束参量和工程造价预测模型的方法来提高智能建筑成本控制进度和工程造价预测准确性。
4物联网技术进行成本控制参量体系
在智能建筑中工程造价是指工程建设中所需要投入的资金，主要包括前期的投资估算、项目过程中的工程结算、完工后的竣工决算。在智能建筑施工过程中，可以运用物联网技术对项目成本和工程造价进行有效控制。第一，合理分析智能建筑工程造价的约束函数和参量体系；第二，为了构建物联网技术下智能建筑参量体系和约束模型，需要对建筑规划、消防、交通、环保等实现工程造价合理评估和预测。通过参量体系和约束模型进行智能管理控制，保证智能建筑项目施工进度和施工品质。通过构建物联网技术参数模型，保证了智能建筑材料合理选择和建筑施工成本的精准预测。在物联网技术智能建筑成本控制预算中，往往忽视交叉因子对成本的影响。智能建筑在物联网技术的支持下实现自动网络控制，利用智能建筑自动控制网络中的三种通信协议实现效益评估，可以有效地计算出智能建筑控制成本，在构建物联网技术下智能建筑的成本控制参量体系中，利用物联网技术对工程造价模型设计，实现对智能建筑工程造价成本有效控制和精准预测。由此可见，在物联网技术下构建智能建筑参量体系是实现成本控制的重要途径。
5智能建筑目标模型构建及设计优化
利用物联网技术建立智能建筑目标模型，通常是采用均衡博弈的计算方法来分析智能建筑的工程和造价，这种方法是用预测函数以及最小方差来进行成本的预测和造价控制，可以有效地控制智能建筑造价计算精度。但是由于需要收集大量的数据，在没有足够数据作为基础的情况下，智能建筑工程造价预测精度是不准确的。本文为了提高控制精度采用了一种在物联网技术下智能建筑成本约束参量。通过约束参量贡献度加权的方法建立工程造价预测和成本控制模型，在参量分析基础上设计工程造价预测和成本控制模型，构建物联网下成本控制系统得到最佳的博弈函数，得到工程造价施工优化参数。在物联网技术智能建筑施工过程中，不但要考虑在施工成本，还需要对管理成本等多方面进行综合考量，通过智能建筑成本分析建立工程成本预测模型。为了合理地评估智能建筑的性能，可以采用一种分数阶差分函数的公式对评价进行有效分析，用函数公式得出智能建筑成本和建筑质量的关系。在智能建筑模型构建时，利用分析方法实现成本投入的时间序列的采集，通过智能建筑施工中的各方面因素进行线性二乘拟合计算构建约束关系模型，可以实现智能建筑工程造价的量化评价参数模型。在实际施工过程中，包括固定成本和非固定成本，非固定成本是由很多不确定因素造成的，为了实现有效的成本控制，应该对不确定因素进行有效控制。通过物联网技术构建量化控制模型，可以有效地对物联网技术下智能建筑工程项目实现效益最大化。在物联网技术下智能建筑的控制必须满足非线性方程的连续性条件，通过连续性条件构建一个模型，由此可以得出物联网技术下智能建筑施工过程中生产效益最大化，并且在物联网技术下实现成本与效益最优匹配，通过以上决策，智能建筑工程造价的效益值和带量值可以有效均衡。此外，为了保证施工效率和质量构建模型，通过累计方差的公式对建筑成本的参量贡献度进行自适应加权处理。通过上述介绍的参数模型，可以在物联网技术下对施工成本、施工效率和施工质量进行优化，不但提高了施工质量还降低了施工成本。
6物联网技术下仿真实验和分析
为了对上述模型和参数进行检验，以及物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价分析的可行性，通常需要采用一种仿真软件进行分析和研究，根据国家预算定额可以设计物联网技术下智能建筑成本参量数据表。通过成本参量数据表进行物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价仿真建模，对物联网技术下预测数值仿真，通过仿真可以得到不同的成本控制数据，为了要论证结果，可以把物联网技术智能建筑仿真结果和传统模型计算结果进行对比。从仿真结果可以看出，采用本文所使用的方法有效地降低了项目建设成本，成功的对智能建筑成本控制进行了优化。由此可见，通过仿真实验模拟进行实验得出的结果是有科学性和可行性的。
7物联网下智能建筑展望
物联网技术在建筑业、工业、电子行业、交通行业、汽车行业都有了深入的应用。随着科技的不断进步，智能建筑在物联网的发展下将结构、系统、服务、管理跟用户需求进行优化组合。智能建筑不仅可以提高舒适的环境，还可以提高工作效率，降低建筑成本，已经成为智慧城市发展的必然趋势。目前智能建筑主要体现在系统设备自动化和通信系统信息化，随着科技的发展，物联网技术下的智能建筑会采用系统信息综合管理，对智能建筑内所有的设备信息进行收集、传输和处理，在物联网下智能建筑可以实现人与物的连接，物与物的连接，通过云计算收集处理和人工智能逻辑分析决策，朝着智能化方向发展。
关键词：物联网工程；TCP/IP协议；教学模式；应用驱动
近年来，物联网（Intemet of Things）受到国内外工业界和教育界的重点关注。物联网的概念由美国麻省理工学院于1999年提出，主要通过射频识别（RFID）技术、无线传感器、激光扫描仪、全球定位系统等信息传输设备，按照无线传输协议，将物品连接到互联网进行信息传输，从而实现“物物相连”的应用目标。与传统互联网不同，物联网更强调全面感知，即通过RFID、无线传感器等感知体采集信息，同时通过无线网络进行可靠传输，智能处理捕获的信息，真正实现物与物的沟通。物联网被认为是继计算机、互联网、移动通信之后的新一代信息产业化浪潮，深刻影响着人们的生活、工作方式，目前已在智能家居、环境监测、工业监控等领域成功应用。
在教育部首批战略性新兴产业相关本科新专业中，物联网工程相关专业建设是信息技术与社会需求发展的必然要求，同时为计算机教育和计算机应用型人才培养提供了新的方向。该专业旨在培养能系统掌握物联网相关理论和技能，具备通信、网络、传感技术等专业知识的高级工程技术人才。截止到2012年秋，全国经教育部批准开设物联网工程专业的本科院校有135所。目前，物联网工程相关专业的课程设置、培养模式、实验配置、教材建设等内容尚处于探索和完善阶段，同时，物联网技术领域需要的从业人员数量急剧上升。
由于在技术特点方面，物联网是互联网、无线网络、嵌入式软件、传感器技术的集成和整合，重点涉及高频技术和通信协议栈等核心技术，对从业人员的知识储备和实践能力要求较高。但目前，国内相关专业多专注于单项技术的培育，对上述多种技术的聚合存在较大欠缺，需要根据物联网技术的特点，对其课程内容进行升级和扩容。
TCP/IP协议分析是计算机网络、通信相关专业的专业课，也是物联网工程专业的核心课程之一。作为计算机网络原理的后续课程，该课程侧重于讲述TCP/IP协议族的基本原理和核心技术，使学生对网络互连的原理有更深刻的认识。对于物联网，核心技术已由传统的互联网转向无线网络和无线通信，如zigBee无线网络协议和IPv6协议。因此，对于物联网工程专业，TCP/IP协议分析不仅要讲述经典TCP/IP协议，更要侧重物联网环境下的无线网络协议。显然，要对TCP/IP协议分析的教学模式进行改革，使其满足物联网工程专业的培养需要。
1、教学现状分析
TCPflP协议分析的主体是对TCP/IP协议族中各层协议的详细介绍，增强学生对TCP/IP协议复杂机理的直观理解。根据作者实践教学总结，目前该课程存在如下问题。
1.1 授课内容偏重理论，与先期课程重叠过多
TCP/IP协议分析的核心是TCP/IP 4层模型及相关通信方式、时序等规则，一定程度上与计算机网络原理课程重复，单纯的理论阐述会导致学生失去兴趣。此外，抽象讲解各种协议的实现细节容易重复，如每个协议的组成部分几乎一致，简单重复很容易使学生感觉枯燥。
1.2 教学内容单一，缺少源代码分析
通过分析TCP/IP的源代码，有助于观察协议实现细节，深化对协议的理解，提高网络编程与内核开发技能，使学生具备根据需求修改协议栈的基本能力。然而，在实践教学中我们发现，绝大多数TCP/IP协议分析教材集中于对协议的抽象分解，如采用示意图的方式描述帧的封装过程，在实验教学中多采用数据包捕获软件分析协议的运行机理。这样无法使学生真正理解网络协议，将实际网络协议的修改和应用与源码的实现细节进行有效结合，造成理论与实践应用脱节。以帧的封装为例，Linux下数据包的统一数据结构为“struct sk_buff”，所谓的封装和解封是该结构体中头尾2个指针的移动，这个机制简单，但充满了技巧，如果不阅读源代码，理论和应用之间始终存在隔阂。对于已经引入Linux TCP/IP协议栈源代码的教师来说，如何有效组织上万行的协议栈源代码是重要问题。在教学中抽取出具有代表性的代码段，需要根据不同学生的基础条件反复凝练，还要兼顾学生的学习热情，激发自主学习意识。
1.3 几乎不涉及无线网络理论的讲授
现行教材几乎全部以经典IPv4为授课内容，部分教材扩展到IPv6，对网络层以下涉及甚少，基本默认以IEEE 802，3标准（以太网）为例阐述。而在近些年的实际应用中，无线网越来越成为业界的技术亮点，各种成熟的网络产品纷纷延伸至无线网平台。无线网标准主要以IEEE 802.11和802.15为代表，在实现细节以及协议规则方面与以太网有较大差别，为提高传输效率，在网络层和传输层需要有相应的改变。通用的IP和TCP协议显得过于冗余且针对性不强，无法应对无线网高容量、短延时、低速率的应用需求。这就决定了现有教学内容无法直接应用于物联网工程专业。同时，现有的绝大多数实验组网设备不适宜无线网络架构，因此，无法提供这方面的实验平台。此外，无论是经典的LinuxTCP/IP代码分析，还是无线网络协议的理论学习，均缺乏相应的操作性强的实验指导教材，这也不利于学生的学习和理解。
2、教学模式改革
依照物联网工程专业的培养目标，TCP/IP协议分析课程改革遵循“应用为先导、工程为特色、实践能力为培养重点”的教学理念，按照如下思路进行实践。
2，1 应用驱动型的启发式教学模式
根据物联网的应用特点，明确“TCP/IP协议分析”课程以应用为驱动，促进学生从应用的角度学习。教师有意识地根据物联网不同的技术需求，引导学生对经典的TCP/IP协议知识进行重构，从而培养富有探索精神的思维模式和创新精神。
在具体教学中，以Linux协议栈代码分析为主，TCP/IP协议的大多数原理在先导课程“计算机网络原理”中已经教过，所以课堂教学一半时间讲述理论细节，其余时间辅以代码分析。例如，Linux平台下“struct sk buff”作为数据包的统一结构体，涵盖了经典协议栈里的诸多选项，此时，我们除了引导学生对代码进行分析外，还应启发学生思考如何删减和添加哪些选项，才能保证实现无线网络高容量、短延时等应用要求。然后以ZigBee协议为代表，抽选出该协议下的帧结构以及相应的实现代码，并以此展开ZigBee协议的若干细节，比如NPDU中载荷选项的构成、序列信息的作用以及半径域选项的意义。通过对比学习，学生们可以轻松地过渡到物联网技术氛围。又如，Linux平台下传输层的主要实现函数为“tcp v4 do rcv（ ）”，主要工作是遍历后备队列链表，将合适的数据包添加至完成队列，并作校验。教师除了带领学生对此函数进行详细分析外，还要指出zigBee协议中传输层功能很小，甚至已经合并到网络层，引导学生思考原因，以及哪些功能可以保留，哪些是冗余，并对比经典TCP协议的滑动窗口机制，分析物联网应用环境下应如何实现拥塞控制。再如，在经典TCP/IP协议中，路由是IP层的核心功能，常用的路由协议如OSPF、RIP等多考虑广域网的情况，但在物联网应用中，这些协议显然都不适合。此时我们引导学生思考，如何通过在路由选择格式、地址转换计算、算法的实时性、安全性等方面的调整，以指定适宜短距离无线通信的路由选择协议。尽管一两节课的时间不足以将改进的细节讨论完善，但通过这样的学习，使学生既达到了掌握经典TCP/IP协议理论的目的，也明白了物联网与常用网络协议的异同，为课下自学以及后续课程的学习打下良好的基础。
2.2 理论与工程产品相结合的教学方法
TCP/IP协议内容庞杂，涵盖面广，协议细节繁琐，根据教学实践，如果直接照本宣科，学生容易厌倦，教学效果不好。对于物联网工程专业的学生，我们在授课时加入了大量的无线网络理论，加大IPv6讲授部分，这些内容在“计算机网络原理”课程中一笔带过，实践中学生的反响非常强烈，听课兴趣明显增加。例如在网络层的授课内容中，我们加入了配置无线网网关的内容，首先从实际无线路由的网关配置演示，扩展到zigBee无线网关协议转换的实现，并给出了无线网关射频部分（物理层）接收到数据报文后进行有效载荷等选项的格式转换细节，直到最终交由802.3以太网网卡处理。数据最终还是返回到熟悉的以太网，但学生对无线网关的数据传输原理有了更深入的理解。
此外，我们在教学中增加了物联网相关工具箱的应用。目前主要使用ZigBee工具箱做教学对象。由于现在主流ZigBee工具箱体积小、便于携带，且都具备在线调试功能，因此很容易在课堂进行变量观察，对上述新添加的无线网的理论进行实时验证。同时，工具箱大多配备图形、汉字LCD显示器和各类语音接口，便于学生直观感受。此外，zigBee工具箱大多开放源代码，理论授课完全可以伴随代码分析。理论讲授、工具箱验证、代码分析构成了我们教学方法的“三重奏”。
2.3 仿真软件与编程实践相结合的教学手段
由于物联网系统需要配备多个传感器、无线网关和终端，设备成本较高，因此可采用以仿真软件为主的教学手段。目前我们主要采用NS2软件，可以方便地设定各类通信环境和不同的区域网络类型，构建虚拟的无线与有线耦合的通信网络模型，可以观察不同协议的运作流程。例如，我们采用NS2仿真zigBee协议体系中树形路由的分布式地址分配方式，构造了不同类型的无线网络节点接入方式，并可以得到直观的性能分析定量数据。基础实验以数据包捕获软件为主，这类软件有助于学生直观地了解协议实现细节，不用在开始就纠缠具体的代码。目前我们实验主要采用的是锐捷公司的协议分析器，界面简单直观，所支持的协议类型全面。此外，我们推荐学生在课余学习中使用Sniffer软件，这也是一款轻量级的捕获软件，便于安装在学生电脑中。
显然，单纯的捕获并分析数据包只能从宏观角度理解网络协议的原理，如想与物联网的应用性接轨，则应在实验教学中适当引入网络编程。这里的网络编程并不是指内核（协议栈）开发，而是指从应用层编程人手模拟部分协议。由于Linux内核编程的基础知识要求较多，而LinuxSocket编程易学易用，因此我们在教学中引入后者作为实验技术。例如，讲完ICMP协议后，我们会在课堂上讲授基于Linux c的ping程序的主干代码，然后在实验中根据无线网关和无线地址分配的机理，要求学生进行相应的修改。又如，讲完TCP的ACK、RST、SYN等报文格式后，我们利用Linux c编写端口扫描程序，并指导学生进行调试。引入Linux c网络编程的直接好处是，学生不再认为TCP8P协议分析是纯理论，产生了浓厚的学习兴趣，同时Linux c编程能力也得到了很好的锻炼。
3、结语
目前，物联网工程专业的课程建设尚处于起步和摸索阶段。对于该专业的每门课程都要以物联网本身的技术特点和应用需求作为导向，进行教学模式调整，这样才有助于实现该专业的培养目标。作为该专业的核心课程，TCPhP协议分析在今后的教学中不仅要完成经典网络协议原理的讲授，更要考虑无线网络的特殊需求以及对学生实践能力的培养。
参考文献：
[1]冯翔，姜鑫，昊永和，物联网教育应用的标准建设研究[J]，华东师范大学学报；自然科学版，2012（2）：42-51。
关键词：物联网工程 专业设置 可行性 刘国钧高职校
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网作为新一代信息技术，必将带来继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
物联网开启了新的产业革命，物联网的发展，必然带动其相关技术产业的发展，可以断言，物联网必将成为下一个世界经济的增长点，所有这一切都给职业院校的专业设置和科研提出了新问题[1]。
1.专业设置的必要性
1.1国家战略
近年来，世界各国尤其是主要大国纷纷把发展信息网络、节能环保、低碳技术等作为新一轮产业发展的重点，人们的生活方式以及国家的经济社会发展格局正在发生深刻变革。而发展物联网不仅可以节约成本，提高整体经济效益，而且可以提高具体产业的经济效益，更重要的是带动产业发展和升级。
2009年8月7日，总理在视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心时指示，要加快推进传感网发展，在无锡建立“感知中国”中心。2010年3月份，在政府工作报告中，温总理再次明确提出，将“加快物联网的研发应用”。
1.2社会需求
目前国内无论是物联网还是云计算专业的人才都处于炙手可热的状态。企业的信息化，制造装备和生产过程的自动化与信息化，制造产品的信息化与智能化等技术的发展，都离不开物联网工程技术，而这其中，人才是关键[2]。物联网的产业化和商业化发展为高职院校提供了新的发展机遇，由于企业急需物联网工程方面的专门技术人才，因此高校可以抓住机遇，在物联网人才培养方面大有作为。
1.3高职学生就业前景
随着我国物联网和IT产业的大力发展，“物联网”专业毕业生就业的行业极其广阔与灵活。光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化、信息安全等行业均将大量需要高技术型、高技能人才及相关的管理人才，这为高职院校提供了新的发展契机。在人才需求方面，各地政府纷纷上马物联网项目，急需大量的物联网人才，而且非常奇缺。例如，无锡到2015年总投资40亿元，建成引领中国传感网技术发展和标准制订的中国物联网产业研究院，集聚各类传感网企业500家，实现产值500亿，需要引进和培养高级物联网人才5000名，集聚从业人员5万人。仅仅无锡就需要5000名高级物联网人才，全国需要的物联网人才数量可想而知[3]。
2.专业设置的可行性
2.1师资条件
雄厚的师资力量是开设相关专业的基础，要开展物联网基础教育必须耍有相关专业教师队伍。刘国钧高等职业技术学校信息工程系现有计算机专业课教师15位，自动化工程系有两位教师专门从事单片机开发教学，专业师资力量较为雄厚。而且其中大部分教师有实际的嵌入式开发、单片机开发、网络开发的经验，这对于开展物联网的信息采集技术、信息传输技术等方面的教育具有很重要的意义，能够大大提高教育的效果。
2.2学生资源基础
五年制高职校的生源主要来自初中毕业生，生源质量虽然要比高等教育院校差一些，但是他们已经具有接受相关教育的基础，经过前三年的专业基础教育使他们足以能理解相关专业内容。但是由于物联网专业涉及的内容专业跨度比较大，不但需要计算机相关知识，而且还要学习电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测和电子商务等知识，对学生的要求比较高，因此对于五年制职校生来说还是有一定挑战性的，有一定难度的。
2.3教学设施及设备条件
教育资源是开设新专业的重要保障，必须要有相关的教学资源。我校现在已经开展了单片机开发相关专业的教学，具有多种单片机开发板，并且已经在此基础上展了嵌入式开发相关知识的教学。我校刘鞠秀图书馆是一座生态化、现代化的省一级图书馆，建筑面积12000多平方米，阅览座位840个，可提供参考咨询、阅览、外借、检索、复印等多种类型、多层次的服务。目前纸质藏书15万册，电子藏书5万余册，纸质报刊300余种，数字期刊8000余种，内容包括文史哲、数理化、经济、法律、教育、管理、外语、电子工程、计算技术等。专业藏书涵盖了财会、物流、计算机、动漫、数控、汽车等专业，品种丰富，更新及时，相关内容的图书学生学习提供了大量的资料基础。
2.4实习和实训条件
刘国钧高职校设有功能齐全的物联网应用实训室。实验室面积达120平方米，实验室不但具有供师生学习实验功能，还具有开展讲座等辅助功能。学校开办至今，在计算机教学设备上的投入已经超过420万元，学校现有面向学生开放的计算机房7个（每个机房可容纳45人左右）。特别是近年投资100多万建立的校园信息网络系统，为广大师生对内、对外的信息交流提供了极大的方便，为提高学生在Internet网络上的操作水平发挥着重要作用。
2.5课程设置与教学要求
由于物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度，主要涉及的现有高校院系与专业有：计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测，精密仪器，电子商务等等。其主要课程包括：物联网产业与技术导论、C语言程序设计、Java程序设计、无线传感网络概论、TCP/IP网络与协议、嵌入式系统技术、传感器技术概论，《传感器技术》、RFID技术概论、工业信息化及现场总线技术，《现场总线技术及应用教程》、《中间件技术原理与应用》、《物联网：技术、应用、标准和商业模式》等教材。要学习好这些课程，需要学生具有较好的数学和物理基础，掌握物联网的相关理论和应用设计方法，具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，能顺利地阅读本专业的外文资料，具有听、说、读、写的能力。这些对五年制职校生来说无疑是一大挑战。
3.结束语
过本文分析可以看出，物联网有着很大的发展空间，它势必会成为未来经济发展的一个新的增长点，它将极大地影响和改变着我们的生活。但是就目前而言，物联网还是一个处于研究及未得到产业化发展的概念产品，它是一门综合性、交叉性学科。需要毕业生具备电子、通信、计算机等多方面知识和能力，虽然目前我校软件、硬件条件都比较很完善，但是对于五年制高职生来说，学习物联网课程还是具有很大的挑战性的，因此在五年制高职校贸然设置“物联网工程专业”需要慎重。但是不可否认，物联网肯定会像互联网一样普及到我们生活的方方面面，但这需要一个过程,至少需要10年到20年时间。因此，我校可以根据实际情况先设置有关物联网课程，待到时机成熟再设置无量网专业。
基金：本文系江苏联合职业技术学院立项研究课题《五年制高职适应产业结构调整的对策研究——以常州刘国钧高职校为例》的部分研究成果，课题编号：B/2010/09/022。
参考文献：
[1]梁湖辉.《高职院校设置“物联网”专业可行性探讨》[J]．2011（3）
[2]赵达.《物联网要产业化》.光明日报，2011—03—12(6)．
[3]王红旭、孙玉宝论.《物联网在高校的发展前景》[J].现代计算机2011（1）
关键词：物联网；环境；流通加工；集成优化
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）36-0068-04
就流通加工集成本身而言，其置身于物联网的环境以后，很多问题的解决都获得了较多的便利性条件，同时没有受到太多的限制性影响，各个方面的工作执行，都可以创造出较高的价值。从近几年的工作来看，我国的人均收入开始不断地增长，而国家建设和城市进步，都进一步了刺激了内需的提升，即便是得到了物联网环境的大力支持，流通加工集成依然表现出了“吃力”的现象，在很多方面都没有创造出较高的价值，自身的工作水平也是有待提升的。通过对流通加工集成问题进行优化，能够更好的解决自身不足，并且将物联网环境的优势充分发挥，拉动良性循环体系的建立。
1 流通加工集成分析
1.1 流通加工的定义
从现有的工作来看，流通加工获得了国家的标准定义，其主要指的是物品从生产地，到使用地的过程当中，中间所产生的系列工作内容，包括包装处理、分割计量、组装等等。将这一系列的综合工作，称之为“流通加工”。在现代化的建设中，流通加工对各个地方所产生的影响非常广泛，不仅仅是涉及各个行业的联合，同时对当地的建设和社会的稳定，也具有一定的作用。流通加工具体情况，如下图所示。
1.2 流通加工的类型
经过长久的发展和建设，我国的流通加工体系日趋完善，在类型上也走向了多元化的道路。从目前所掌握的情况来看，很多地方的流通加工工作，都会受到较多的制约，但是制约因素本身所产生的双重影响，又在不断的推动着流通加工集成优化的发展，这样就在客观的工作上形成了良性循环体系，最终所创造的积极价值是值得肯定的。分析认为，流通加工的类型，主要是表现在以下几个方面：第一，针对生产领域加工不足的地方，再一次的开展深加工处理。现阶段的社会市场竞争非常的激烈，有不少的商品在生产领域当中，得到的加工处理并不理想，还存在一定的缺陷，此时，考虑到内部和外部的多项因素限制，必须将商品本身的不足和缺陷，进一步的处理分析，提高价值，更好地迎合市场的需求。第二，为适应多样化所需要的流通加工。从生产部门的角度来分析，其在过往的追求目标当中，针对生产的效率、生产的规模是比较关注的。因此，产品本身的特点与功能等，都存在一定的缺陷。而在现如今的时展中，必须要符合客户的需求，否则难以在市场上站稳地位。所以，为了适应产品的多样化需求，流通加工的开展，是很有必要的。第三，促进销售的流通加工。现下的很多商场、超市等，都会开展大量的促销活动，一方面是为了满足市场对商品的需求，另一方面是为了更好的清理库存，同时获得足够的资金供应。而在促进销售的过程中，流通加工则表现的相对简单，包括捆绑销售、满多少赠多少的模式等等，一般情况下，在商场或者是超市的内部，就可以完成这种操作，也是比较常见的流通加工模式。
2 物网环境下流通加工集成优化对策
2.1 流通加工集成优化原则
在物联网环境的作用下，流通加工集成优化工作得到了很多的帮助，多项问题的解决，均达到了彻底的效果，各方面的工作成就了良性循环模式。但是，我国在目前的发展速度较快，很多方面的工作内容，都不能出现任何的缺失现象，否则很容易在今后的工作上造成严重的不足问题。建议在今后的流通加工集成优化当中，严格的遵守优化原则，这样才能更好地避免流通加工集成优化问题反复出现。结合以往的工作经验和当下的工作标准，认为流通加工集成优化的原则，具体表现在以下几个方面：第一，必须合理的调度原材料。现下的流通加工工作，都存在着非常严格的规范，凡是出现任何的违背，即便是很小的违背现象，都将造成严重的影响。原料区域，存放着庞大数量的原材料，同时在种类上特别的繁杂。因此，要求操作人员，必须按照入库批次进行管理。第二，坚持启用最少的生产线。多数机构的生产区，都会设计出3条生产线，而每一条生产线，都会配备相应的生产小组。在符合产品质量、要求的情况下，尽量少启用重生产线，能够将员工工资、生产维修费用等，进一步控制在合理范围内，针对成本的节约而言，得到了较好的效果，符合流通加工集成优化的最终目标。第三，有效地将生产周期缩短。对于当代社会而言，任何一种商品的生产周期，都是社会上非常关注的。现下的市场竞争越来越激烈，消费者的购买也趋向于理性。所以，考虑到生产区的生产能力问题，再加上交货时间上的限制，必须将生产周期有效缩短，一方面可以加大客户的订单数量，另一方面还可以将经济效益充分的提升。第四，提高出库效率。经过前3项原则的执行，流通加工集成优化问题的解决，基本上固定在正确的道路上。值得注意的是，我们在今后的工作中，还需要将出库效率最大限度提升，保证货物道路的合理性，要在规定时间内装车发货，最快速度的送达，这样才可以形成流通加工的良性循环。
2.2 流通加工集成优化策略
在物联网环境的影响下，流通加工集成优化的开展，需要按照一定的策略来执行，单纯的凭借过往的经验来操作，并不能在最终获得预期的目标。从主观的角度来分析，过往的流通加工集成优化，在环境的限制性上较强，多数地方在经验的积累方面较为丰富，所以经验化的优化，在以往是比较受欢迎的。但对于现代社会而言，不仅在开放程度上较高，还得到了很多的影响因素制约，想要在最终的成就上达到最佳，经验当中的偶然性，有时会变成一种阻碍。建议在流通加工集成优化当中，通过以下方式来完成：第一，按照先进先出策略来完成。对于原料区域而言，每种原料的存放数量虽然存在差异，但是至少都会存放1个批次。每一个批次都存在入库日期。此时，应该将先入库的原料，进行先出库处理，以此来更好的避免早期进货原料出现失败的情况，达到物尽其用的目的。第二，同单同批次策略。在原料区域的工作当中，同一种原料也存在差异性，各个批次的生产条件、入库条件都存在较大的不同，因此在质量上表现出一定的不同。此时，在选料的过程中，需要将同一份订单的同一批次原料进行应用，减少混乱的情况发生。第三，同单同线策略。一般而言，生产区会设定3条生产线，为了保证在产品的质量上达到一致的特点，需要将同一个订单的内容，尽量的安排到同一条生产线当中，这样有利于保证产品本身的生产效率，同时很少出现大规模的问题。
3 数学模型
3.1 参数定义
物联网环境下，流通加工集成优化问题的处理，还可以通过数学模型建立的方法来完成，进而将很多的问题有效处理，减少过往的缺失与不足。从现有的工作来看，数学模型的建立当中，需要将各个参数的定义进行明确，从而保证后续的求解可以得到正确的结论。在本次研究当中，参数定义主要集中在以下内容上：t表示的是时间序列号，t=0、1、2、3......48。N主要表示的客户订单的总量。J表示的是产品种类的总量。Nj表示的是，产品为j的原料批次的总量。M表示的是生产区域当中，生产线的总量。V表示的是成品区域，货道的总量情况。Qi表示的是客户订单为i的产品需求总量。Xij表示的是，客户订单i当中产品j的需求量情况。Rjk表示的是原料区域当中，存储的产品j批次的k的原料总量情况。CAm表示的是，生产线为m的生产总能力情况，是一个定值。Sv表示的是货道为v的货道容量情况，同样是一个定值。ek表示的是产品j选择的批次k原料的单位惩罚值。R表示的是，延期交货的时候，针对延期订单的单位惩罚值，这是一个定值。在STi表示的是，订单为i的流通加工开始时间情况。OTi表示的是订单为i的具体发货时间。PTi表示的是订单为i的首托盘下线时间情况。FTim表示的是订单为i在生产线m的生产完成时间情况。
3.2 模型约束
在数学模型的分析和解答过程中，模型约束具有非常重要的作用，同时可以为最终结果的精确，提供较多的保障。经过大量的讨论与分析，结合参数定义以后，决定在模型约束方面，主要表现为以下几个方面：
第一，制定选料决策时原料区原料库存约束和订单需求量约束：
第二，制定生产排产时的生产线的生产能力约束和订单需求量约束：
第三，制定入库决策时成品区的货道容量约束和订单需求量约束：
3.3 解答分析
在物联网环境的影响下，流通加工集成优化问题的解决，可以看作是一个多目标的优化问题，其涉及的影响因素较多，同时在解决的方案上也不会局限在单一的框架当中。因此，针对该问题的解决，可以尝试采用多目标的决策方式来完成。从客观的角度来分析，多目标优化的方法，其主要指的是在数学模型的帮助下，利用多个优化的目标函数来进行解决分析。在解决流通加工集成优化问题的过程中，需要从综合的角度来出发，针对各个目标进行深入的思考。另一方面，在针对各个目标的处理过程中，应该按照协调的方法和折中的方法来完成，这样一来，就可以将每一个目标函数值，能够在给定的区域当中，尽量的朝着最优的解答方向进行靠拢，从而实现了多个目标、多个优化的解决目的。
4 流通加工智能管理系统设计与实现
4.1 系统体系架构
对于流通加工集成优化问题的解决，还应该从系统的角度来考虑。现阶段的物联网环境出现了很大的转变，各方面的内容组成，都表现出了很大的改进。而在流通加工的层面当中，倘若仅仅是按部就班的操作，不仅无法在最终得到预期的成效，更加容易造成相反的效果，a生的新问题，很容易对今后的发展造成威胁。因此，建议在今后的工作当中，有效的设计“流通加工智能管理系统”，将该系统与物联网环境充分的融合，可以在各项问题的解决上，取得较好的成效。
在系统的设计当中，会通过外部接口的作用，与企业自身的ERP、WMS进行合理的对接处理，然后在通过ERP的作用，对客户的订单信息进行确认。为了防止在工作中表现出问题，还会在WMS当中，获得较为明确的库存信息。该系统在运作的过程当中，会通过多项服务来完成流通加工集成的优化，包括任务跟踪服务、统计查询服务等等，借用了WEB服务的功能，实现了从头到尾的优化处理，能够将流通加工工作，变得更加高效、快捷，不影响产品本身的质量。
4.2 决策集成优化模块
对于流通加工集成优化而言，过往的很多工作虽然达到了较高的水平，但是并没有在自身的问题解决上获得突破的进展，很多层面仍然是存在一定的隐患。物联网环境在现下的发展速度较快，无论是自身所具备的工作能力，还是最终可以达到的工作效果，都可以将未来的工作更好的完善，最终创造出较高的价值。分析认为，物联网在流通加工集成优化当中的应用，可以通过“决策集成优化模块”的方式来完成。该模块的作用，在于将流通加工的任务更好的制定处理，同时还会针对任务的执行情况、流通加工的各项信息等等，开展合理的监控干预，在这种状态下，操作人员可以得到流通加工的实时信息情况，最终将流通加工任务进行有效的调节，减少了硬性任务所造成的各种不足，可以针对动态变化情况等，做出充分的反应和决策，将损失降到最低。
（1）基本资料管理子模块。该模块主要实现如货物、库位、托盘、生产线、员工等流通加工基础信息的录入、修改和删除。在输入各类基础信息之前，需要首先定义各类基础信息的类型，再按类型输入各类基础信息。
（2）流通加工单管理子模块。该模块主要实现将客户订单自动转换成标准需求的流通加工单，并根据订单要求的发货时间、品种、数量和各生产线的生产速度等，预测每张订单的流通加工开始时间。计划员首先接收到销售部发来的客户订单，然后批量将客户订单导入系统，自动根据已制定的流通加工单格式转换并保存，同时预测每张订单的流通加工开始时间。
（3）备料管理子模块。主要实现将流通加工单分配成备料任务，并可实时查询备料任务和其执行情况。计划员首先按日期下载需要加工的流通加工单，然后系统按照选料策略和原料库存信息自动匹配原料出库库位和托盘号，将流通加工单分配为备料任务，并给执行者。
（4）生产排产管理子模块。主要实现将流通加工单分配成生产任务，并进行排产且可实时查询生产任务和其执行情况。计划员首先按日期下载需要加工的流通加工单，然后系统按照排产策略和生产区生产信息自动将流通加工单制定成生产排产计划，并给执行者。
（5）成品入库管理子模块。主要实现将流通加工单分配成成品入库任务，并可实时查询成品入库任务和其执行情况。计划员首先按日期下载己排产的流通加工单，然后系统按照入库策略（同单同货道和同单放相邻货道等）和成品库存信息自动匹配入库库位，将流通加工单分配为成品入库任务，并给执行者。
4.3 移动手持执行模块
在社会快速发展的今天，任何一项工作的落实，都不可能通过独立的内容达到较好的完成效果，必须要在多个层面努力，才能将最终的工作充分实现。物联网在现阶段的发展速度较快，无论是自身的体系，还是所具备的功能，都可以针对流通加工集成优化提供较多的帮助。经过大量的讨论与分析，认为执行“移动手持执行模块”，同样可以更好的推动流通加工集成优化任务的完成，在各项问题的解决上，均可以达到良性循环的特点。制动手持执行模块的主要任务，是对流通加工管理任务进行执行，并且将已经执行的任务信息，通过手持终端机录下来，保持和管理层的数据信息同步。操作人员将计划员分配好的手持任务，使用手持移动端下载下来。由此可见，移动手持执行模块的设计和应用，能够对流通加工集成优化，产生更大的积极作用，减少了固有的不足，在可行性方面是比较高的。
（1）拣料作业子模块。该子模块的主要功能是协助备料员在执行拣料作业过程中将物料从原料区搬运到生产区，分为整盘拣料和拆分托盘拣料，前者是指将需要拣料的托盘与库位解除绑定，后者是指从指定的源托盘取出一部分原料放到另外的一个空托盘上拣料。下载备料任务后，备料员根据任务指示找到并核对源托盘，按照指定的拣料方式执行。从执行的效果来看，该模块虽然是基础的功能体现，但是能够针对大量的繁杂工作进行合理的干预，一定程度上对流通加工集成优化，产生了疏导的作用，为后续工作的运行，提供了保障。
（2）成品入库子模块。该子模块的主要功能是协助搬运工在执行成品入库过程中将成品从生产区搬运到成品区。下载入库任务后，搬运工根据任务指示先将成品与托盘绑定，再根据入库库位提示，将托盘搬运到成品区，绑定到指定库位上。
5 总结
本文对物联网环境下流通加工集成优化问题展开分析，在现阶段的工作中，物联网环境已经充分的建设，未来还会持续很长一段时间。而对于流通加工集成优化而言，在日后的工作上，仍然是存在着较多的挑战，当下问题的有效解决，并不意味着将来的工作可以完全符合预期。因此，针对日后的流通集成优化而言，还需要在主观因素、客观因素的分析上更加细致，将多个方面的内容科学执行，要创造出较高的价值。
参考文献：
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关键词：公共自行车 物联网 信息 服务
1.物联网的概念
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，以实现对特定物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。因此，这为实现新的公共自行车管理方案打下了技术基础[1]。
2.城市公共自行车租赁服务概况
自行车廉价、便捷、健身、环保、节能的特点尤为突出，是当今乃至今后更长时间人们生活中不可获缺和替代的主要交通工具之一。尤其在低碳环保的国际背景下，及解决最后一公里的国内城市困境下，我国现已有众多城市主动将自行车纳入公共交通领域，意图让公共自行车交通与公共交通"无缝对接"，破解交通末端"最后一公里"难题，达到低碳出行，美化城市。
公共自行车就是在某个区域内，隔一定距离规划出一些停放自行车的点如地铁出口，社区大门口，一个租赁点放置30辆左右。一个城市就会象公交车站点和地铁站点一样，有很多自行车租赁点。
迄今公共自行车项目在全球已有近60多个城市采用。2005年，法国第三大城市里昂率先开始推进这一运动，取得了很大成功。政府在市区各个地方设置了200个公共自行车租赁点，每个点都有10多辆自行车。目前，这些点已增加到了340多个 。
我国目前有多个城市推出了公共自行车租赁服务，包括杭州、苏州、温州、南通、徐州、珠海、太原、昆山、嘉兴、江阴、武汉、上海等城市。
杭州公共自行车项目自从在2008年5月1日从61个发展到现在2719个点，现规模已发展成为全球最大。每天租赁次数在25万次以上。已累计租赁3亿次以上。
无锡市公共自行车的服务网点已达近百个，所有的网点均通过光纤传输，数千辆彩色自行车配备电子标签号，能自动锁车、信息跟踪等。市民在市区及沿湖出行的“最后一公里”已基本打通。
3.物联网在城市公共自行车租赁服务中的应用特点
纵观物联网技术在我国多个城市的公共自行车项目中的应用情况，可以归纳出以下特点：
城市公共自行车信息管理中心运用物联网技术监控公共自行车的全部流程，确保市民安全便捷的使用公共自行车。每辆自行车都有唯一的电子标签号。每个车位都设置了自行车控制器，不仅可以用来锁车，还可以采集到停靠自行车的电子信息。
使用者在租车时，需要刷自行车卡给自行车控制器开锁。还车时，则要刷卡来关锁。刷卡时，相关信息就会传输到发卡管理中心。比如，使用者什么时候租的车，又是什么时候还的车，已租了多少次车。管理人员只要输入使用者的卡号就能查到其使用记录；输入自行车代号就能查询其被使用的历史记录。
公共自行车信息管理中心24小时运行，确保为市民提供便捷的借、还车服务，同时，从这里能监控到每个站点，每辆公共自行车，比如：各投放点到底有多少个自行车车位；每个车位里是否停放着自行车。
在苏州工业园区，市民只需拿出手机，在公共自行车租借站点“闪一闪”，就可以借到公共自行车了。园区的公共自行车租借系统与市区相比，解决了市民关心的园区与古城区两个租借系统“通借通还”的问题。有关公共自行车站点租借信息，除了可以直接登录苏州市公共自行车网站查询外，园区每个站点还设置了“自助查询终端”，这主要考虑有些市民还车到某一站点发现“满位”时，可以在自助查询终端上刷一下卡，再查看该站点附近7-8个站点的还车情况，再就近还车。同样，如果发现所在站点没车可借，刷一下卡，查询附近站点是否有车。
4.基于物联网信息视角的城市公共自行车租赁服务分析与建议
本文以物联网内部所汇集的信息为视角，分析城市公共自行车服务的提供者和使用者对物联网信息的掌握和使用情况。
政府及相关部门是城市公共自行车服务的提供者，在公共自行车服务系统的建设、投入使用和管理过程中，政府及相关部门全面了解自行车租赁服务系统的有关信息，包括自行车租赁点布局及间隔距离、各租赁点自行车可使用数量及空余车位等信息。这些信息的及时了解和掌握，有利于政府及相关部门加强服务系统的管理，及时调整租赁点的自行车供应数量和车位，新建自行车租赁点，以适应市民对租赁服务的需求变化。
市民是城市公共自行车服务的使用者、消费者。就目前来看，市民要了解租赁服务系统的相关信息，需要到租赁点进行查询。市民在租赁点可以了解和查询到的信息主要有剩余自行车的数量，空余车位的数量，当前租赁点周围的若干个租赁点的名称和大概位置信息。
据笔者观察，市民租借公共自行车出行，经常会遇到的情况是，市民到达目的地附近后，要么找不到租赁点，要么达到租赁点后发现没有空余停车位。因此，市民会浪费较多的时间在寻找目的地周围的租赁点或寻找有空余停车位的租赁点上，甚至会出现市民为了还车而原路返回出发地的现象，没有享受到公共自行车的便利，反而浪费了时间，耽误行程，不能合理规划市民自身的出行计划。据其他学者对武汉居民使用公共自行车服务的满意度研究表明，享受公共自行车服务的居民满意程度一般及以下的占到了54.8%，可见武汉居民对公共自行车服务系统的满意度是比较低的[2]。
造成以上现象的原因，本文认为主要是政府在公共自行车租赁服务上，重管理、轻服务。政府没有站在服务使用者的角度来思考服务的完善过程。同时，公共自行车租赁服务中的主体双方（服务提供者和服务使用者）在相关信息的掌握和了解上，呈现不对称状态。与公共自行车租赁点有关的信息主要掌握在政府手中，而市民无法及时、即时获取，即使能获取的信息，也是局部信息，无法为出行提供全程指导。
为了让市民在使用公共自行车的过程中获得更好的体验和感受，必须改进服务使用者（市民）在租赁服务物联网中对信息的获取数量和能力。要做到租赁服务中的物联网相关信息能被市民全面、及时、准确的查询和了解，有助于市民预先做好出行安排，减少在信息获取中的时间浪费。
具体建议如下，一方面，要增加公共自行车租赁点的公共信息量，如张贴出城市租赁点的平面图，让市民大致了解城市租赁点的分布情况；另一方面，通过物联网技术和通讯技术的结合，政府为市民提供关于租赁点的物联网信息网络或手机查询服务，手机查询服务可以是有偿查询。这样，市民不论出发地在哪里，目的地在哪里，都能及时了解到沿途的租赁点信息，为出行提前做好行程规划，减少在寻找租赁点和还车上的时间浪费。
参考文献：
[1]王维虎、刘延申.基于物联网的武汉公共自行车管理方案[J].广西大学学报，2011，10：299-301.
[2]张磊、王道勇.公共自行车服务满意度实证研究[J].经营管理者，2011，7：21-22.
一、投入毛利率分解模型（GMDM）在互联网平台公司财务报表分析中的适用性
互联网是多方共存的生态系统，有着统分结合的双层结构：“统”即基础业务平台是免费的生态系统，“分”即多元增值业务的盈利模式。互联网平台公司普遍具有轻资产、无污染、资源消耗少的特征和较强的自主创新能力。
（一）投入毛利率分解模型（GMDM）的基本内涵
投入毛利率分解模型（GMDM）既从总体效果上考察互联网平台公司的营销效果，又深入分析营销的各种驱动因素的贡献价值。该模型的核心公式：投入毛利率=毛利率×单位活跃用户价值×用户活跃度×单位营销效果。其基本框架如图1所示。
（1）毛利率。在传统的财务分析指标体系中，销售费用是作为单独费用列支的，没有计入毛利率的成本中，但在互联网平台公司中，用户数量和收入由营销费用驱动，所以营销费用应该计入毛利，调整后的毛利率=（营业收入-营业成本-营销费用）/营业收入。
（2）网络效应乘数。网络效应是指信息产品存在互联需要，信息需求的满足程度与传递网络的规模的密切相关。如果网络中用户很少，那么他们不仅需要承担高昂的运营成本，而且只能与有限的人员交流信息和使用经验。随着信息使用者数量的增加，这种不利于规模经济的情况可以得到改善，所有信息使用者都可能从网络规模的扩大中获得更多价值。因而，网络效应乘数=单位活跃用户价值×用户活跃度×单位营销效果。
（3）单位活跃用户价值。活跃用户是相对于“流失用户”的一个概念，是指那些会时不时地光顾网站、并为网站带来一些价值的用户。单位活跃用户价值=营业收入/活跃用户数
（4）用户活跃度。对于一个网站而言，真正有意义的是活跃用户数而并非总用户数，因为只有这些用户在为网站创造价值。用户活跃度=活跃用户数/用户总数。
（5）单位营销效果。单位投入获得的用户，包括自然流量和购买流量。单位营销效果=用户总数/（营销费用+营业成本）。
（二）投入毛利率分解模型（GMDM）与传统杜邦分析方法的比较
投入毛利率分解模型（GMDM）与杜邦分析体系相比，有其特有的优势，如表1所示。
如表1所示，投入毛利率分解模型的最大特点是针对互联网平台公司特有的核心指标，将其有机整合串联成一个整体，更加关注公司的长期发展能力与潜力。通过对投入毛利率层层地深入分解，可以有效发现互联网公司的营销瓶颈与驱动因素，从而有针对性地采取应对措施。
二、投入毛利率分解模型（GMDM）在互联网平台公司财务报表分析中的具体运用
本文以“去哪儿”与“携程”两家互联网平台公司为例，运用GMDM模型对两家公司进行财务分析，探究是否能发现一些不同于传统报表分析方法的结论。
（一）“收入结构”决定盈利模式
从图2可以看出，“去哪儿”的收入主要来源靠广告，“携程”的收入主要是靠佣金；“去哪儿”的盈利模式是建立比价搜索平台，赚取点击服务费；“携程”的盈利模式则是向酒店和票务供应商收取佣金费用。
（二）“成本结构”决定平台延展性
成本结构主要由固定成本与变动成本的比重决定，如果固定成本比重较高，则平台延展性越好，收入越增长，毛利率变越高。由于边际成本在平台扩张中趋向于零，免费模式有了实现的基础。“携程”的成本结构中，固定成本的比重高于“去哪儿”，说明其平台的延展性更强。
（三）毛利调整
通过图3和图4可以看出，当作出调整后，“携程”的表现明显好于“去哪儿”，即“携程”的利润空间更大。
（四）“去哪儿”的投入毛利率与具体分解
本部分主要对表现不佳的“去哪儿”进行具体分析。
通过对投入毛利率分解后，可以发现“去哪儿”近年来的投入毛利率的增长主要靠单位活跃用户价值驱动，而单位营销效果不断下降。从长期来看，“去哪儿”单位营销效果的下降是不可避免的趋势，因为随着各种应用的不断增多，营销渠道资源必然更加稀缺，营销的单位费用自然高企。如果“去哪儿”想继续大幅提升投入毛利率，则应该把工作重心聚焦于提升用户的活跃度。
（五）应收应付与生态圈的话语权
通过图5和图6的比较分析，可以看出“携程”在行业内更有话语权，其利用上下游资金的能力突出，经营风险更小。
整合上述分析，可以发现“携程”比“去哪儿”更加值得投资。基于传统分析角度，很可能认为“去哪儿”的业绩更加亮眼，但是通过GMDM模型分解后，无论从应收模型还是营销效果都显示出：“携程”的财务状况更加健康、财务可持续性更强。
三、研究结论与展望
综上，传统财务报表分析方法对互联网平台公司而言有其固有局限性，主要表现在未能将与互联网平台公司特有的关键性指标纳入体系之中，如用户活跃度、单位活跃用户价值等。本文构建GMDM模型作为对传统财务报表分析方法的补充与拓展，以适应互联网公司的运营特点。该模型更适合于初创发展期的互联网平台公司，因为初创期的公司更加关注发展能力与营销效果。
