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复杂系统测试方法的研究

发布时间:2022-09-21 22:05:21

如何运用网络科学来研究复杂系统的问题

不得不说你一下把我搞蒙了,复杂性科学是一类,系统科学是另一类。你把他们放在一起,这从学术的角度就不妥当了。
1、理论概念
1.1、系统科学是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性,揭示其活动规律,探讨有关系统的各种理论和方法。系统科学的理论和方法正在从自然科学和工程技术向社会科学广泛转移。人们将系统科学与哲学相互作用,探讨系统科学的哲学问题,形成了系统哲学。
1.2、复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象,以超越还原论为方法论特征,以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务,以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”(inter—disciplinary)的新兴科学研究形态。
这么说吧,兴起于20世纪80年代的复杂性科学,是系统科学发展的新阶段,也是当代科学发展的前沿领域之一。复杂性科学的发展,不仅引发了自然科学界的变革,而且也日益渗透到哲学、人文社会科学领域。复杂性科学在研究方法论上的突破和创新。在某种意义上,甚至可以说复杂性科学带来的首先是一场方法论或者思维方式的变革。
2、内容分类
2.1、系统科学即以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类。系统科学按其发展和现状,可分为狭义和广义两种。
狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲着作《一般系统论:基础、发展和应用》中所提出的将"系统"的科学、数学系统论、系统技术、系统哲学三个方面归纳而成的学科体系。
广义的系统科学包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内,是20世纪中叶以来发展最快的一大门综合性科学。
2.2、复杂性科学研究主流发展的三个阶段主要是指:埃德加·莫兰的学说、普利高津的布鲁塞尔学派、圣塔菲研究所的理论。
莫兰复杂性思想的核心是他所说的“来自噪声的有序”的原则,在这个原理里,无序性是必要条件而不是充分条件,它必须与已有的有序性因素配合才能产生现实的有序性或更高级的有序性。这条原理打破了有关有序性和无序性相互对立和排斥的传统观念,指出它们在一定条件下可以相互为用,共同促进系统的组织复杂性的增长。
简而言之就是“动态有序的现象”的本质解释。
普利高津的布鲁塞尔学派 比莫兰稍晚,在这个学派里,复杂性科学是作为经典科学的对立物和超越者被提出来的。普利高津紧紧抓住的核心问题就是经典物理学在它的静态的、简化的研究方式中从不考虑“时间”这个参量的作用,从而把物理过程看成是可逆的。实际上,普利高津并没有提出一个明确的“复杂性”的定义,他提出的复杂性的理论主要是揭示物质进化过程的理化机制的不可逆过程的理论,即耗散结构理论。
圣塔菲研究所的理论,其复杂性观念与莫兰和普利高津的复杂性观念有很大的区别。
例如::“在研究任何复杂适应系统的进化时,最重要的是要分清这三个问题:基本规则、被冻结的偶然事件以及对适应进行的选择。”这句话就表明他们认为事物的有效复杂性只受基本规律少许影响,大部分影响来自“冻结的偶然事件”(是指一些在物质世界发展的历史过程中其后果被固定下来并演变为较高级层次上的特殊规律的事件,这些派生的规律包含着历史特定条件和偶然因素的影响。)。
另外,复杂系统的适应性特征,即它们能够从经验中提取有关客观世界的规律性的东西作为自己行为方式的参照,并通过实践活动中的反馈来改进自己对世界的规律性的认识。也就是说,系统不是被动地接受环境的影响,而是能够主动地对环境施加影响。
结论:复杂性科学研究的焦点不是客体的或环境的复杂性,而是主体自身的复杂性—— 主体复杂的应变能力以及与之相应的复杂的结构。
3、流派
由于我掌握的资料较少,系统科学的流派没搞明白,在这里只有复杂性科学的流派
3、1复杂性科学主要包括:早期研究阶段的一般系统论、控制论、人工智能;后期研究阶段的耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论和元胞自动机理论。
4、方法论
方法论也只介绍复杂性科学的内容
4.1、 非线性、不确定性、自组织性、涌现性。

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最后,由于我的能力有限,对此没有帮助你表示遗憾

㈡ 方法技术研究现状

1.调查方法技术

长期以来,地质、农业、水利、环保、气象等部门从不同专业角度出发,形成了岩、土、水、气、生物等介质的调查和研究方法,制定了相应的规范规定。如地质系统的区域地质、区域地球化学、区域水工环地质等调查规范规定,为农业地质环境调查方法技术体系的形成奠定了基础。

以往调查和研究工作多从部门与学科专业角度出发,调查研究的介质要素相对单一,分析测试指标较少,不少方法技术主要适用于局部性、专题性研究目标。浙江省农业地质环境调查作为一项系统工程,覆盖范围大、涉及指标项目多、服务应用领域广,包括示范区—重点片区—全省范围的多尺度调查任务(工作比例尺变化于1:5万—1:25万—1:50万),涉及土壤、水(地表水、地下水)、生物、农产品、浅海沉积物等多种介质,迫切需要形成包括野外调查、样品采集加工、分析测试方法、数据处理和综合分析、成果表达、质量保证体系在内的一整套方法技术体系。

随着现代分析仪器、方法及测试技术水平的发展,土壤沉积物、植物、水等介质中元素全量分析测试方法已比较成熟,但有一些元素特别是痕量超痕量元素的分析测试方法及质量监控体系仍有待完善。如,土壤沉积物中元素的活动态组分对动植物具有更直接的作用,元素和有害物质的赋存形态研究可以为土壤营养分级、污染物危害评价提供更为直接的证据。然而,至今土壤元素相态提取与分析存在的问题还很多,主要表现为部门之间、实验室之间提取方法、流程不统一,不同实验室、同一实验室不同批次间分析偏差较大。因此,各种提取方法的科学性、实验条件的标准化是相态、有效态分析方法研究的重要内容。

随着当代科学技术的进步,高新技术的应用已成为现代农业地质调查和评价的重要手段,GPS、RS、GIS等新技术手段迅速在农业地质环境调查和研究中推广普及。由于这些新方法和技术的应用还只是刚刚开始,需要不断总结经验,探索并扩展其应用前景。

系统全面地将农业地质环境调查成果服务于农业生产是一项创新性工作。如何针对农业科学和生产的特点,采取生动、形象、直观的成果表达方式,满足政府决策层、基层技术管理部门、专业技术人士以及普通公民等不同层面的需要,也是当前农业地质环境调查与评价研究所面临的重要问题。

2.评价方法技术

浙江省农业地质环境调查项目,着重于开展与农业环境、农业生产、农产品安全性密切相关的区域地球化学调查工作,采取多学科合作、多部门联合的方式,广泛收集、综合集成地质、地球化学、环境、农业、生态、气候等学科专业成果资料,建设浙江省农业地质环境数据库,以弥补以往工作的不足。开展全省或重点地区的区域尺度、县(市)级尺度的多尺度多层次农业地质环境评价和规划,是充分发挥农业地质环境调查成果、实现调查资料转化利用的重要途径。

长期以来,中国农业、环保、地质、水利、气象等部门的科研单位、大专院校从部门需要出发,从各学科专业角度对中国农业生态环境进行了大量的调查和研究,积累了大量的岩、土、水、气、生物等环境要素成果资料,并开展了解释评价研究,取得了一系列成果,如全国土壤背景值、第二次全国土壤普查资料、全国区域化探扫面等。然而,总的来说,由于部门间壁垒的存在,学科专业过细分割,受研究思路、方法手段以及经费等限制,多学科综合研究、多部门协作配合差,以往相关调查与评价成果集成程度较低等多种原因的影响,使大量资料开发利率低,综合效益较差。

与传统的单学科研究、实验室试验、小范围局部调查评价有所不同,浙江省农业地质环境调查是一项包括区域和局部多尺度、水土生物多介质、调查研究相结合、基础性和应用性兼顾的复杂系统工程。不同层次的农业地质环境评价需要强有力的基础理论支持,同时需兼顾农业地质环境调查成果资料特点,充分考虑农业地质背景条件,形成一套具有科学性、可操作性、实用性的评价方法技术体系。这样的部门联系广、学科跨度大、技术层次高的高度综合性评价工作是前所未有的,很难有现成的方法技术特别是综合性评价方法供直接借鉴。尽管如此,长期以来环境地球化学、农业地质、环境质量评价、农业规划、环境卫生学等领域的研究方法、评价模型与标准具有十分重要的参考价值和借鉴意义。

土壤元素主要来自于成土母质,部分来自人为污染的叠加。元素三维分布模式,表层与深层土壤元素含量比值及其分散富集系数,成土母岩或母质、沉积环境(相)、土壤理化特性、污染源空间分布关系的分析,元素组合特征研究,元素存在形态、同位素组成测定、同位素定年技术等,污染元素分布的时空变化,以及典型污染源组分特征等,为污染源追踪、污染程度评价、异常成因分析提供了基本方法技术。

研究表明,岩土地质背景、气候、地形条件、植被生物等自然资源和环境条件及其质量状况是影响农业生产的基本要素;岩、土、水、气环境与作物的生长、产量、品质,以及家禽畜牧健康间的关系是农业地质环境综合评价的科学理论依据。众多农作物尤其是一些名优特产往往依存于特定的地质地球化学环境条件。根据农业地质环境区域分异规律及农作物适生地质地球化学模型,科学规划、合理种植,因地制宜地发展特色农业,有利于提高农产品产量、改善农产品品质,合理利用农业资源,发挥地区优势,提高农业生产效益。这是农业地质环境综合评价的理论基础和方法技术依据,其中的内在问题,就是调查研究地质地球化学环境同农产品生长之间的联系。

污染生态学研究认为,污染生态效应研究应综合考虑污染物产生和释放机理、不同环境条件下存在形态与转化规律、不同环境介质中的迁移规律及作用于生物体的毒害机理。同样,这也是农业地质环境评价的基本指导原则。

土壤、水、农产品等现有的农业地质环境单介质评价方法、标准依据及其评价成果,是综合评价规划的重要基础依据。在数十年的环境毒理学、土壤环境容量、水质基准、人体安全摄入量等研究基础上,已建立了土壤环境质量标准、水环境质量及饮用水质标准、农产品食品卫生标准等一系列国家和行业标准,形成了环境质量分级、污染指数评价等比较成熟的评价方法模型。多要素综合评价、生态系统层面的综合评价框架思路、指标体系、标准依据、方法模型是当今生态环境科学的热点研究课题,诸如层次分析法、主成分分析法、灰色评价系统、专家信息系统、神经网络系统等方法模型均具有一定的试验应用前景。

近十年来,全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS)等高新技术的快速发展,为野外调查、快速高效地采集三维动态数据资料提供了技术条件。现代分析测试技术使多介质样品的定量分析成为可能。计算机技术、数据库技术、地理信息系统(GIS)的发展和成熟,为海量数据资料的管理、统计处理、空间分析和解释评价提供了技术平台。现代技术的突飞猛进,为多要素、多指标因子的农业地质环境综合评价和研究提供了方法手段与技术平台。

3.评价研究存在的问题

农业地质环境综合评价是一项研究内容丰富、跨越多学科、多部门的技术性系统工程,迄今为止难以找到类似先例,综合评价的理论基础、方法思路、指标标准还有待研究探索,其中还面临诸多问题:

(1)理论依据与方法思路有待进一步理清

传统的农业、地质、环境调查、研究与评价,多考虑部门自身需要,从学科专业优势出发,针对单一环境介质或某些要素进行,从而获取生态系统的部分信息,不可避免地带有学科专业性质,影响到评价研究的综合程度和生产规划的实用性。农业地质环境综合评价是以地学为主线,以地球化学资料为基础,系统考虑与农业生产密切相关的各种自然和社会因素,包括地形地貌、地质背景、地球化学环境、作物适宜性、气候条件、农业发展趋势、社会经济及市场导向等,综合程度更高,以求评价规划成果更加切合农业生产发展的实际需要。

显然,这样的多因素综合评价面临着一系列方法技术问题。如果说,相对单一的土壤、水、沉积物环境质量评价,农产品安全性评价,作物适生地质地球化学模型,农业地质环境的预测预警等评价思路和方法还存在这样或那样的问题,那么综合评价在概念理论、方法模型、指标体系、标准依据等多方面存在更多不确定因素。如何发挥地质、地球化学、环境、生态、农业等多学科理论的指导作用,充分利用农业地质环境调查资料成果,建立多学科、多信息、系统全面的评价方法和规划,兼顾开发、利用、保护,促进区域农业、生态环境、社会经济可持续发展,仍然是一个需要深入研究的课题,也是需要在本项目实践的基础上不断探索、研究解决的重要问题。

科学合理的评价工作要求有专业理论的指导,建立符合实际、操作性强的数学模型。例如,目前多以单因子污染指数为基础,进行机械的叠加处理以计算综合污染指数,进而评价总体环境质量及总体污染程度,而忽视了更为重要的污染物毒性差异、存在形态及生物有效性、污染物之间相互作用,很难反映真实的环境质量和污染生态效应。

科研部门对持久性有机污染物(POPs)的环境行为、生物毒性及在各种环境介质含量水平进行了大量的研究。但是,如何表征、判定自然环境条件下低浓度有机污染物如PCBs的长远生态效态,还存在相当大的技术难度。再如,由于土壤重金属的生态效应受到土壤环境、生物属性、元素间相互作用等影响,并且具有延滞效应,单一地根据调查取得的土壤元素含量资料评价其生态效应,本身就是一件有难度的事情。

(2)基础数据资料的局限性

农业地质环境是与农业生产密切相关的地质环境及其相关自然要素,包括基岩、土壤沉积物、水、气以及地形、生物、气候等地球表层多介质环境要素构成的自然环境体系,是生态系统的基本组成部分。农业地质环境评价需要根据不同评价目标,以地质、地球化学、农学、环境、生态等多学科理论为指导,以土壤、水、农产品、岩石、滩涂、浅海沉积物等多介质采样分析、非点源污染状况、名特优特色农产品立地背景、农业经济和农业发展调查资料为依据,综合集成农业地质环境资料信息,取得符合客观实际的农业地质环境评价成果。

受部门分割的影响,已有的农业地质环境评价规划所依托的基础数据资料在系统性(介质、测试指标)、覆盖范围、数据质量(采样和分析质量)等方面存在不少问题,影响到整体评价规划成果的水平。由于综合研究深度有限,多信息综合程度低,评价规划结果往往带有一定的片面性。如在环境污染调查评价方面,已有工作一般是根据调查资料评价环境质量现状,受资料的限制对于异常成因、污染源追踪、污染物活化迁移、富集累积及其生态效应的预测研究比较薄弱。

(3)方法技术须进一步完善

污染源追踪、存在形态测定、迁移转化规律等方法还缺乏系统全面性。例如,形态分析方法,或对采集的样品保存条件要求极高,或提取分析流程过于复杂,或分析测试成本过于昂贵,分析测试重现性差,而处于实验室研究阶段,难以适应批量样品生产研究的需要。再如,不同景观条件下土壤元素存在形态的提取与测定方法,不同学者有不同的看法,需要进行标准化、规范化,同时有必要建立系统健全的质量监控与保证体系。可喜的是,近年来在中国地质调查局的组织领导下,元素存在形态的提取、测定、质量监控的标准化、规范化水平得到显着改善。又如,单源或双源影响下的污染,利用典型污染源元素组合或同位素组成特征,就可比较有效地判别污染来源及其贡献大小。但多源污染的识别难度则显着增加,各种方法有效性大大下降。

(4)指标体系、依据标准不够系统

在环境标准方面,考虑自然背景、环境要素与动植物健康的关系,以及经济技术条件,确定的环境标准系列包括污染物排放标准、环境质量评价标准、农产品安全和卫生标准等,涉及的环境介质包括土壤沉积物、水(地表水、地下水)、植物、大气等,农产品则分门别类制定了极为详细复杂的安全或卫生标准。这类法规标准虽然数以千计,但总体来说,现有的农业环境质量标准、农产品安全和卫生标准涉及的环境要素、介质因子及指标定值不够系统,仍不能满足当前多信息、多指标评价的需要。如中国土壤环境质量仅对8种重金属元素作了规定,而地球化学调查元素指标一般达50多项,由于标准不完备,多数元素的数据资料难以利用。随着中国加入WTO,农业部、科技部已将农业环境标准、农产品标准的制定工作列为当前的重要任务,大量新标准正在形成,标准体系迅速完善,需及时跟踪、收集并利用。

现有的评价方法模型多采用传统的综合污染指数法评价总体环境质量及总体污染程度,即采用各种数学模型将单因子指数进行机械地叠加处理,而忽视了污染物的地球化学行为、生物有效态、生物效应间存在的巨大差异以及各种组分间的复杂相互作用,如拮抗作用与协同效应。常常导致评价结果与事实产生明显的出入。

农业地质环境调查的环境介质、指标参数复杂多样,要求以科学准确的方法、简易可行的技术加以测定、量化或描述。由于农业地质环境调查毕竟是资金、人员、技术、时间投入都受一定限制的项目性工作,在力求全面系统的同时,相对于农业环境、农业发展这一庞大复杂系统,所获取的指标参数、资料精度及其研究深度必然带有时代局限性。因此,农业地质环境评价应切合生产实际,侧重于现有数据资料的开发利用,形成实际可行的评价指标体系。

(5)信息综合集成程度低

过去的农业发展规划多从部门优势出发,侧重于农业生产的少数要素,基于有限的信息资料进行,未能将农业生态系统作为一个有机整体进行系统调查、综合评价。已有评价规划模型大致可分为:①针对不同环境介质的评价。如土壤环境质量评价,水环境质量评价,大气环境质量评价;②针对不同应用目标、单学科角度的评价。如考虑土壤立地条件、肥力条件的种植适宜性规划,考虑地质背景条件的种植适宜性规划,考虑气候环境条件的种植适宜性规划,考虑土壤污染程度的土地质量分级利用规划,考虑农村经济水平、地理条件、市场导向的农业经济发展规划,以及考虑多种因素的综合评价,等等。这些环境质量、农业评价规划模型虽然对农业发展起到重要作用,但多学科综合研究程度低。科学全面、多学科、多信息综合的评价方法和模型并不多见。这种局面显然已不能满足当前绿色农业、优势农业发展,以及建立农业生态环境长远保护体系的需要。兼顾开发、利用、保护的原则,建立综合多信息的农业发展评价规划体系是当前一项重要而紧迫的任务。

从农业生态环境系统角度进行综合研究、评价与规划还处于探索阶段。现有的评价标准还不够系统,不同学科专业对各种评价指标的权限看法不一。虽已提出了多种综合评价模型,如层次分析法、主成分分析法、模糊(灰色)评价系统、专家信息系统等,但效果好的应用实例并不多见。

(6)成果表达方式经验不足

不同于传统的学术理论研究,农业地质环境综合评价以其重要的社会应用服务性为特色。因此,评价工作不仅要以翔实准确的数据为基础,以科学先进的方法为途径,还要以标准化、社会化、大众化、科普化作为评价和规划成果表达考评原则,以满足各级政府、专业技术管理部门、科学研究人员和社会公众等不同层次的需要。

新的研究内容、研究目标、服务对象,要求放弃传统的思路和观念,加强和突出成果表达方式的研究。充分发挥计算机信息处理技术、网络传播技术,也是改善成果表达方式的重要途径。

㈢ 复杂系统的研究特点

其次,复杂性系统还具有混沌的特点:一个复杂性系统的复杂行为并非出自复杂的基本结构,而是由许多独立的甚至相当简单的单元的相互作用形成的,它的控制力是相当分散的。在分形理论中,分形图结构相当复杂,层层叠叠,无穷缠绕,有着无穷的嵌套结构和多重自相似性,然而它是由计算机通过确定的算法得到的,而且这些算法往往是相当简单。(如将f(u,v)=z*z(z是复数)在三维空间里作映射就可以得到一个分形图)。
1987年,洛杉矶新柏利克斯公司(symbolics corporation)的Craig Reynolds在一个人工生命研讨会上展出了一个计算机模型,它将若干鸟类模型随机的放入到处是墙和障碍物的屏幕环境之中。每一个“鸟”都遵循3个简单的规则: 1:它尽力与其他障碍物包括其它“鸟”保持最小的距离。 2:它尽力与其相邻的“鸟”保持相同的速率。 3:它尽力朝其相邻群的聚集中心移动。这个模型每一次运行的结果都是“鸟”聚集成群。有时“鸟”群甚至能分成更小的群体从障碍物的两旁飞过,又从障碍物的另一端重新聚集成群。而这些规则中没有一条这样说,而只是对每一个单独的“鸟”发出指令。 由此看来,每个复杂性系统都具有某种动力,这种动力使最简单的底层的规则产生极其复杂的行为,然而这些行为与决定论不可预测的混沌相差甚远。分形图形的结构是复杂的,它总是有无穷的缠绕在里面,然而它却杂而不乱,它有内在的秩序,有自相似结构。而事实上,复杂性系统不仅不是不可预测,而是可以预示将来。 复杂性系统除了具有混沌的部分特性,还有着超出混沌的特点:
1:产生复杂行为的众多的相互作用使每个系统作为一个整体产生了自发性的自组织。 “柏德”聚集成群,原子通过相互化合找到最小的能量状态。人类为满足自己的物质交换的需要建立的经济体制,等等。在所有这些情形中,一组组单个的动因在寻求相互满足的同时获得了众多单个动因永远不可能具有的集成的特征;
2:这些复杂的,具有自组织性的系统可以自我调整。柏德”群分成小的群体从障碍物的两旁飞过,又从障碍物的另一端重新聚集。人类在与世界的接触中不断学习,人脑随之不断加强或减弱神经元之间的无数的相互关联,经济中的价值规律即价格随价值波动但长期的总的结果使趋于平衡;
3:所有的复杂性系统都可以预示将来。 “柏德”在遇到障碍物分成更小的群体,但之前的聚集状态预示着它仍然会再次聚集。一个长期的经济的衰退会使人们消费信心下降,这反过来又预示经济会进一步衰退。从微小的细菌到所有的生物体,其基因中都含有预测的密码,以适应某种未曾出现过的新环境。
1、复杂系统
1.1 复杂性(Complexity)的基本概念
目前,关于复杂性的概念尚没有统一的说法。因为复杂性涉及面很宽,在美国国会图书馆1975年至1999年2月15日的入藏书目中,标题里含复杂性(Complexity)一词的就有489种。其中涉及算法复杂性、计算复杂性、生物复杂性、生态复杂性、演化复杂性、发育复杂性、语法复杂性,乃至经济复杂性、社会复杂性,凡此种种,不一而足。需要说明的是:社会科学领域中相当多数量的“复杂性”指的是混乱、杂多、反复等意思,而并非科学研究领域中与混沌、分形和非线性相关联的“复杂性”。由于复杂性概念在不同的学科领域,研究对象和采用的分析方法不同,因而对复杂性概念的定义也不相同,所以,到目前为止,对复杂性还没有一个严格定义。
1.2 与复杂性相关的几个概念及其相互关系
(1)随机性:随机现象是系统内涵不确定而外延确定的表象。
近年复杂性研究的一条重要成果是:随机性并不复杂(虽然也有人说随机性是最大的复杂性),历史上不少复杂性的定义其实针对的是随机性,复杂性介于随机和有序之间,是随机背景上无规则地组合起来的某种结构和序。
有文献证明,一个同时包含混沌与随机现象的系统,随着时间的演化,对系统起支配作用的将是非线性机制,而非随机因素。
(2)模糊性:模糊现象是系统内涵确定而外延不确定的表象,可以运用模糊数学的方法减少外延的不确定性。显然,这与复杂性科学的研究有本质区别。
(3)简单性和复杂性
简单性一向是现代自然科学、特别是物理学的一条指导原则。许多科学家相信自然界的基本规律是简单的。爱因斯坦曾是这种观点的突出代表者。虽然复杂现象比比皆是,但人们还是努力要把它们还原成更简单的组分或过程。当然的确有不少复杂的事物或现象,其背后确实存在简单的规律或过程。但是,另一方面也存在大量的事物和现象不能用简单的还原论方法进行处理。
1.3. 复杂系统定义基本特征
由于关于复杂系统的定义不统一,至少有30多种,其代表性特征如下:
(1)复杂系统就是浑沌系统(浑沌学派)。
(2)具有自适应能力的演化系统(Santa Fe)。
(3)包含多个行为主体(Agent)具有层次结构的系统。
(4)包含反馈环的系统(Stacey)。
(5)不能用传统理论与方法解释其行为的系统(John Warfield)。
(6)动态非线性系统。
(7)客观事物某种运动或性态跨越层次后整合的不可还原的新性态和相互关系(本体论的复杂性定义)。本体论复杂性还可以分为:(突变论和混沌的两种)运动复杂性和(分形的和非稳定性的两种)结构复杂性。它们都具有跨越层次的特征。表现为嵌套、相互连结、相互影响和作用等。
(8)对客观复杂性的有效理解及其表达(认识论的复杂性定义)。认识论意义的复杂性概念也概括了自然科学和技术科学领域关于用描述长度定义复杂性的各种概念和涵义,特别是关于“有效复杂性”的涵义。
2. 复杂性科学
2 .1 复杂性科学定义
复杂性科学就是运用非还原论方法研究复杂系统产生复杂性的机理及其演化规律的科学。
2 .2 复杂性科学的研究对象
安德森指出,复杂性研究不应像一般语义学或一般系统论那样是“早熟和轻率地”企图建立包罗万象的构架;而应当注重特定的、可以检验的机制和概念。
圣达菲(Santa Fe)研究所,把诸如对称破缺、局域化、分形和奇怪吸引子等“各种新性质怎样冒出来”的种种思想贯穿起来,作为复杂性科学的研究对象。
而几本90年代初出版的标题类似的通俗读物,都把复杂性研究作为介于有序和混沌边缘的科学。
复杂系统是复杂性科学研究的对象。
2.3 复杂性科学的基本原理
(1) 整体性原理。由于复杂性科学的研究对象是非线性经济系统,传统的叠加原理失效,因此,不能采用把研究对象分成若干个小系统分别进行研究,然后进行叠加的办法,而只能从总体上把握整个经济系统。这一点也很符合系统科学的思想。
(2) 动态性原理。复杂系统必然是动态系统,即与时间变量有关的系统。没有时间的变化,就没有系统的演化,也就谈不上复杂性规律。因为“事物总是发展变化的”。
(3) 宏观与微观相统一的原理。复杂性科学认为,系统的宏观变量大的波动可能来自于组成系统的一些元素的小变化。因此,为了探讨复杂系统宏观变量的变化规律,必须研究它的微观机制。但由于非线性机制的作用,又不能将系统进行分解,所以说必须将宏观与微观相统一。
(4) 确定性与随机性相统一原理。复杂性科学理论表明:一个确定性的经济系统中可以出现类似于随机的行为过程,它是系统“内在”随机性的一种表现,它与具有外在随机项的非线性系统的不规则结果有着本质差别。对于复杂系统而言,结构是确定的,短期行为可以比较精确地预测,而长期行为却变得不规则,初始条件的微小变化会导致系统的运行轨迹出现巨大的偏差。而对于具有外在随机项的非线性经济系统,系统的演化规则每时每刻都不确定,因此,无论是长期行为还是短期行为都无法界定。
3. 复杂性科学研究存在的问题
(1)科学研究不能从定义而要从对事实的分析出发。
(2)从本质上讲,复杂性是一种关于过程的科学而不是关于状态的科学,是关于演化的科学而不是关于存在的科学。
(3)复杂性科学研究不能过于宽泛而包罗万象。
(4)复杂性科学研究应该建立相应的科学规范,使复杂性研究能健康地“演化”。
4. 我国复杂性科学的研究重点领域与问题
(1)复杂性科学的基本理论与方法,主要包括:
复杂性科学的基本内涵与基本概念;
复杂性的度量方法、复杂系统的辩识与评价方法;
复杂系统的控制理论与方法;
复杂系统的演化与涌现的机理;
复杂系统的数据挖掘技术;
复杂系统的演化计算方法
元胞自动机、复杂系统的模拟技术与平台;
复杂系统综合集成研讨厅方法等。
(2)物理(自然)系统复杂性,主要包括:
材料损伤、破碎及突变复杂性;
成矿演化动力系统复杂性;
湍流的复杂性机理;
空气动力学系统的复杂性与天气预报复杂性;
物理混沌系统的控制方法;
灾害复杂性。
(3)生命系统复杂性,主要包括:
基于中医理论的人体经络复杂性;
脑的认知复杂性;
人体心脑病变复杂性及其诊断;
生态系统演化复杂性等方面都值得进行重点研究。
(4)社会和经济管理系统复杂性,主要包括:
金融系统复杂性;
混沌经济学理论与方法;
基于复杂性科学的管理理论与方法;
经济系统演化复杂性;
灾害复杂性的控制与管理方法;
基于网络系统的管理复杂性;
复杂社会系统的建模、控制与管理。

㈣ 对软件测试的复杂性进行归纳分析

软件测试的复杂性与经济性
人们常常以为,开发一个程序是困难的,测试一个程序则比较容易。这其实是误解。设计测试用例是一项细致并需要高度技巧的工作,稍有不慎就会顾此失彼,发生不应有的疏漏。
不论是黑盒测试方法还是白盒测试方法,由于测试情况数量巨大,都不可能进行彻底的测试。所谓彻底测试,就是让被测程序在一切可能的输入情况下全部执行一遍。通常也称这种测试为“穷举测试”。 “黑盒”法是穷举输入测试,只有把所有可能的输入都作为测试情况使用,才能以这种方法查出程序中所有的错误。实际上测试情况有无穷多个,人们不仅要测试所有合法的输入,而且还要对那些不合法但是可能的输入进行测试。 “白盒”法是穷举路径测试,贯穿程序的独立路径数是天文数字,但即使每条路径都测试了仍然可能有错误。第一,穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范,即程序本身是个错误的程序。第二,穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错。第三,穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。E.W.Dijkstra的一句名言对测试的不彻底性作了很好的注解:“程序测试只能证明错误的存在,但不能证明错误不存在”。

在实际测试中,穷举测试工作量太大,实践上行不通,这就注定了一切实际测试都是不彻底的。当然就不能够保证被测试程序中不存在遗留的错误。软件工程的总目标是充分利用有限的人力和物力资源,高效率、高质量地完成测试。为了降低测试成本,选择测试用例时应注意遵守“经济性”的原则。第一,要根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定它的测试等级;第二,要认真研究测试策略,以便能使用尽可能少的测试用例,发现尽可能多的程序错误。掌握好测试量是至关重要的,一位有经验的软件开发管理人员在谈到软件测试时曾这样说过:“不充分的测试是愚蠢的,而过度的测试是一种罪孽”。测试不足意味着让用户承担隐藏错误带来的危险,过度测试则会浪费许多宝贵的资源。

测试是软件生存期中费用消耗最大的环节。测试费用除了测试的直接消耗外,还包括其它的相关费用。能够决定需要做多少次测试的主要影响因素如下:

①、系统的目的

系统的目的的差别在很大程度上影响所需要进行的测试的数量。那些可能产生严重后果的系统必须要进行更多的测试。一台在boeing 757上的系统应该比一个用于公共图书馆中检索资料的系统需要更多的测试。一个用来控制密封燃气管道的系统应该比一个与有毒爆炸物品无关的系统有更高的可信度。一个安全关键软件的开发组比一个游戏软件开发组要有苛刻得多的查找错误方面的要求。

②、潜在的用户数量

一个系统的潜在用户数量也在很大程度上影响了测试必要性的程度。这主要是由于用户团体在经济方面的影响。一个在全世界范围内有几千个用户的系统肯定比一个只在办公室中运行的有两三个用户的系统需要更多的测试。如果不能使用的话,前一个系统的经济影响肯定比后一个系统大。除此而外,在分配处理错误的时候,所花的代价的差别也很大。如果在内部系统中发现了一个严重的错误,在处理错误的时候的费用就相对少一些,如果要处理一个遍布全世界的错误就需要花费相当大的财力和精力。

③、信息的价值

在考虑测试的必要性时,还需要将系统中所包含的信息的价值考虑在内,一个支持许多家大银行或众多证券交易所的客户机/服务器系统中含有经济价值非常高的内容。很显然这一系统需要比一个支持鞋店的系统要进行更多的测试。这两个系统的用户都希望得到高质量、无错误的系统,但是前一种系统的影响比后一种要大得多。因此我们应该从经济方面考虑,投入与经济价值相对应的时间和金钱去进行测试。

④、开发机构

一个没有标准和缺少经验的开发机构很可能开发出充满错误的系统。在一个建立了标准和有很多经验的开发机构中开发出来的系统中的错误不会很多,因此,对于不同的开发机构来说,所需要的测试的必要性也就截然的不同。

然而,那些需要进行大幅度改善的机构反而不大可能认识到自身的弱点。那些需要更加严格的测试过程的机构往往是最不可能进行这一活动的,在许多情况下,机构的管理部门并不能真正地理解开发一个高质量的系统的好处。

⑤、测试的时机

测试量会随时间的推移发生改变。在一个竟争很激烈的市场里,争取时间可能是制胜的关键,开始可能不会在测试上花多少时间,但几年后如果市场分配格局已经建立起来了,那么产品的质量就变得更重要了,测试量就要加大。测试量应该针对合适的目标进行调整。

㈤ 战争科学论中课程中提到的复杂系统研究工具主要有哪三种

咨询记录 · 回答于2021-10-22

㈥ 复杂机电系统可靠度计算方法

复杂机电系统创新设计及重大装备团队隶属于大连理工大学机械工程与材料能源学部机械工程学院,现有教师10人,其中教授2人,博士生导师3人,副教授3人,讲师5人,在读研究生60余人(含硕士生与博士生)。

团队负责人为机械工程学院现任院长孙伟教授。团队主要面向交通与引水工程建设、高速铁路建设、新能源开发、数控母机等高端重大装备,致力于上述高端重大装备创新设计的科学研究与高层次人才培养,已毕业研究生70余人,前往汽车、高速铁路、数控、大型工程机械、新能源等行业的国内外龙头企业就职,待遇良好。

近年来,复杂机电系统创新设计及重大装备团队在重大装备结构分析与优化设计、数字化设计技术、掘进机整机系统设计、复杂结构件多轴疲劳损伤机理等方面已有深入研究,承担了973计划、863计划、国家科技支撑计划等25项国家级项目,累计科研经费达2100万元,在掘进机、高端数控机床、大型挖掘机等重大装备设计理论方面取得突破性进展,发表相关论文200余篇,SCI、EI检索150余篇,申请和授权专利40余项;搭建了完善的仿真-分析-设计平台和物理实验平台:包括结构设计分析软件Ansys、动力学分析平台Adamas、多学科协同设计平台Isight、离散元仿真平台PFC3D、盾构机缩尺刀盘试验台、TBM主驱动试验台、裂纹测深仪、超声相控阵检测仪、热机耦合疲劳试验台、TBM主机缩尺实验台等,为重大装备多学科协同设计及抗损定寿设计奠定坚实的试验基础。

二、研究方向

研究方向

具体内容

复杂机电系统多学科协同设计理论与方法

围绕大型工程机械装备、矿山装备等复杂机电产品的共性技术瓶颈,综合考虑复杂机电产品极端服役环境、多学科强耦合性、多源不确定性等关键问题,系统性地研究多源不确定边界下复杂机电系统多学科协同设计基础理论与方法,重点开展不确定性度量与精确建模理论、多学科间多能传递与界面耦合机理、多系统高维参量建模重构机制及自适应快速求解等方面的深入研究,在理论与方法突破的基础上形成自主化设计软件平台,为我国相关机电装备制造领域的产品创新设计及向高端化发展提供重要理论基础与设计依据。

装配与紧固技术

以重大装备中的螺栓联接、过盈连接结构为研究对象,以整机/系统静力学、动力学、精度等三方面特性为目标,研究连接载荷、工作载荷及复合载荷作用下界面、连接构件、机械构件及系统整机中的应力、位移场分布规律,提出涵盖设计参数及装配工艺参数的整机或系统静动性能预测方法。

复杂机械关键零部件抗损定寿设计

基于冲击损伤理论和微裂纹细观损伤理论,在细-宏观两个尺度层面上建立全寿命冲击损伤本构和演化方程,形成多轴重载冲击下复杂机械关键零部件结构寿命预估方法,推动损伤理论的完善,使对复杂机械关键零部件结构损伤寿命预测更精确。

复杂机电系统多尺度动力学行为及动态设计

综合考虑重大装备系统结构拓扑参数、结合面细观形貌参数、布置参数等多因素对刚度和阻尼影响规律,提出集机构尺度参数、结构参数、驱动参数设计于一体的复杂装备动态设计方法;开展缩比模型物理实验研究及现场振动特性测试,为重大装备动态设计奠定理论基础。

大型重载滚动轴承设计及性能优化

针对复杂机电产品所涉及的大型重载滚动轴承的设计、实验、制造,开展重载紧凑型轴承结构数字化设计技术、低扭矩密封与润滑技术、滚动体低摩擦高稳定运行姿态保持技术、高可靠性轴承制造与装配工艺技术及规范、非均匀壁厚轴承套圈可控硬度梯度热处理技术、轴承环境实验装置研发与实验技术的研究工作。形成自主知识产权的大型重载滚动轴承整套技术,获得一批拥有自主知识产权的重大关键技术和战略产品。

机械系统部件群与本体结构空间耦合布局设计

针对机械系统部件群与其本体结构的耦合与冲突特点,综合考虑子系统随机突变的冲击载荷特性、布置的多种技术要求和本体结构设计要求,研究不同部件群布置规律与本体结构的耦合关系,建立部件群布置与本体结构的双子系统耦合模型,研究部件群的适应性布置与本体结构耦合设计方法。

三、物理实验平台

名称

主要技术参数

盾构机缩尺刀盘试验台



最大土压力 4bar

最大工作长度 4760mm

刀盘直径 900 mm

刀盘转速 1~2rpm

螺旋输送机转速 0~15rpm

TBM主驱动试验台



电机额定功率 1.1kW

电机额定转速 1400r/min

制动器额定转矩 50N∙m

减速机速比 59.6

增速机速比 24.8

齿轮传动比 6.474

超声相控阵检测仪



显示:8.4寸800×600彩色TFT

探头接口:I-PEX 160pin

I/O接口:USB 2.0(HOST)、HDMI视频接口、LAN 100M网络接口、编码器接口

宽度:20~800ns,5ns步进

延时精度:0~10us 精度1ns

热机耦合疲劳试验台



最大推力:120KN;

最大负载:2000kg;

频率范围:低周0.1Hz,高周5-80Hz;

控制仪频率分辨率0.01Hz。

10KN常规电磁振动试验台



频率范围:5- 5000Hz;

激振最大加速度:100g;

最大位移51mm;

最大负载:300 kg。

高低温交变湿热试验箱



内部尺寸 (mm):1000×1000×1000;

温度范围:-20~150 ℃;

温度波动度:±0.5℃;

升温速率:≥ 2.5°C/min;

降温速率:1°C/min。

MTS伺服静态加载系统



最大额定负荷: 10 kN;

最大速度: 2000 mm/min;

位移分辨率: 0.00005mm;

最大高度:1000m

㈦ 掌握系统科学和复杂性科学的方法对于科学研究有何积极意义

不得不说,你看,我从事蒙古,复杂的科学,是一类系统科学是另一种类型。你把它们放在一起,从学术的角度来看,是不正确的。
1,理论概念
1.1系统是一个系统的基本理论研究的对象和应用程序的开发学科的学科群。它着重研究的关系和属性的不同类型的系统,揭示其活动的规律,探索系统的各种理论和方法。系统科学的理论和方法的社会科学从自然科学和工程技术广泛转移。系统科学与哲学的互动和探索,形成一个系统的基本原理系统科学的哲学问题。
1.2,复杂性科学为研究对象,是指系统的复杂性,超越还原论方法的特点,为了以揭示和解释的主要任务复杂系统的运行规则,提高对世界的认识,探索世界和改造世界。 “主题互文性”(跨学科)的新的科学形态的主要目的的能力。
所以说,在复杂性科学的兴起在20世纪80年代,系统科学发展的新阶段,是当代科学发展的前沿之一。复杂性科学的发展,不仅导致了自然科学的变化,但也越来越多地渗透到哲学,人文科学和社会科学。复杂性科学的研究方法的突破和创新。在某种意义上来说,甚至可以说科学任意的复杂性,是一种方法或思维方式转变。
2,内容分类
2.1系统科学,系统思维,综合多学科而形成的一个新的,全面的科学学科。系统科学,它的发展和现状,可分为狭义和广义的分为两类。
的窄系统科学,一般是指贝塔朗菲的书“一般系统论的开发与应用”系统“科学,数学系统理论,系统技术,系统理念的基础上,从三个方面总结纪律处分制度。
广义系统科学,系统论,信息论,控制论,耗散结构理论,协同学,突变论,运筹学,模糊数学,物元分析,泛系方法论,系统动力学,灰色系统理论,系统工程,计算机科学,人工智能,知识工程,通信的研究和大量的科目,包括最快的一门综合性科学的发展自20世纪中期以来
2.2,三个阶段的复杂性科学的主流发展理论是指:埃德加莫兰的学说,普里高津布鲁塞尔学校,圣菲研究所。
莫兰复杂性的核心的理念是从噪声和有序“的原则,”他说,在这的原则,这种疾病是一个必要条件,但不是充分条件,它必须是现有的订单因子复合物可以产生现实的有序或更高有序的有序与无序的相互对立和排斥的传统观念,打破了这一原则,他们在一定条件下可以相互使用,共同推动组织系统的复杂性的增长。,
解释,简而言之就是“动态有序现象”的本质。
普里高津布鲁塞尔学校双性恋Molan后,在这所学校,在复杂的科学的经典科学和超越的对立面已经被提出来。普里高津牢牢抓住了问题的核心是经典物理学它是静态的,简单的方式从来没有考虑中的作用事实上,普里高津没有一个明确的“复杂性”复杂性理论,他提出的“时间”参数,物理作为一个可逆的过程。是揭示材料的物理和化学机制和进化过程中的不可逆过程理论,该理论的耗散结构。
理论圣达菲研究所,其复杂性的概念,Moran和普里高津很大的区别的概念的复杂性。
例如::“在任何复杂适应系统演化的研究,最重要的是区分这三个问题上:基本规则,被冻结的偶然事件,以及选择适应。“这句话表示,他们相信事情的复杂性的基本规律影响不大,大部分从“冻结意外”(指影响的物质世界发展的历史进程中,其后果是固定的,发展到一个更高的水平上的特殊规则事件,使他们获得法律中包含特定的历史条件和偶然因素。)
自适应功能的复杂系统,即他们可以从经验中提取客观世界的规律性的东西作为自己的行为,并通过实践活动的反馈,以提高自己的世界的规律性也就是说,系统不是被动地接受环境的影响,但能够主动发挥对环境的影响。
结论:重点不在于对象的复杂性科学的认识。研究或环境的复杂性,但其自身的复杂性的主体 - 主体复杂适应性,以及相应的结构复杂。
3,流派
由于我的信息,系统科学流派是不理解,主要包括复杂性科学流派
3,1复杂性科学:早期研究阶段的一般系统论,控制论,人工智能,后期研究阶段耗散结构理论,协同学,超循环理论,突变理论,混沌理论,分形理论和元胞自动机理论。
4,方法
方法描述复杂的科学内容
4.1,非线性,不确定性,自组织,涌现。
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推荐阅读文献:网络文库搜索:复杂性,复杂系统与复杂性科学“
网络的搜索字词:复杂的科学体系科学
最后,由于本人能力有限,这不帮你表示遗憾

㈧ 高分教助软件测试的高手!

测试设计工具有:

ALLPAIRS http://satisfice.com/
Caliber-RBT http://www.tbi.com
Caliber-RM http://www.tbi.com
DARTT http://home.t-online.de/home/bsse.info/
Datatect http://www.datatect.com
DGL http://www.csee.usf.e/~maurer/
McCabe Test http://www.mccabe.com
McCabe TestCompress http://www.mccabe.com

等等等,测试工具有很多,不一一罗列出来了

软件测试针对不同项目可以有不同的方法

下面给你举个例子:

基于Web的系统测试方法

基于Web的系统测试与传统的软件测试既有相同之处,也有不同的地方,对软件测试提出了新的挑战。基于Web的系统测试不但需要检查和验证是否按照设计的要求运行,而且还要评价系统在不同用户的浏览器端的显示是否合适。重要的是,还要从最终用户的角度进行安全性和可用性测试。
本文从功能、性能、可用性、客户端兼容性、安全性等方面讨论了基于Web的系统测试方法。
随着Internet和Intranet/Extranet的快速增长,Web已经对商业、工业、银行、财政、教育、政府和娱乐及我们的工作和生活产生了深远的影响。许多传统的信息和数据库系统正在被移植到互联网上,电子商务迅速增长,早已超过了国界。范围广泛的、复杂的分布式应用正在Web环境中出现。Web的流行和无所不在,是因为它能提供支持所有类型内容连接的信息发布,容易为最终用户存取。
Yogesh Deshpande和Steve Hansen在1998年就提出了Web工程的概念。Web工程作为一门新兴的学科,提倡使用一个过程和系统的方法来开发高质量的基于Web的系统。它"使用合理的、科学的工程和管理原则,用严密的和系统的方法来开发、发布和维护基于Web的系统"。目前,对于web工程的研究主要是在国外开展的,国内还刚刚起步。
在基于Web的系统开发中,如果缺乏严格的过程,我们在开发、发布、实施和维护Web的过程中,可能就会碰到一些严重的问题,失败的可能性很大。而且,随着基于Web的系统变得越来越复杂,一个项目的失败将可能导致很多问题。当这种情况发生时,我们对Web和Internet的信心可能会无法挽救地动摇,从而引起Web危机。并且,Web危机可能会比软件开发人员所面对的软件危机更加严重、更加广泛。
在Web工程过程中,基于Web系统的测试、确认和验收是一项重要而富有挑战性的工作。基于Web的系统测试与传统的软件测试不同,它不但需要检查和验证是否按照设计的要求运行,而且还要测试系统在不同用户的浏览器端的显示是否合适。重要的是,还要从最终用户的角度进行安全性和可用性测试。然而,Internet和Web媒体的不可预见性使测试基于Web的系统变得困难。因此,我们必须为测试和评估复杂的基于Web的系统研究新的方法和技术。

一般软件的发布周期以月或以年计算,而Web应用的发布周期以天计算甚至以小时计算。Web测试人员必须处理更短的发布周期,测试人员和测试管理人员面临着从测试传统的C/S结构和框架环境到测试快速改变的Web应用系统的转变。

一、功能测试

1、链接测试

链接是Web应用系统的一个主要特征,它是在页面之间切换和指导用户去一些不知道地址的页面的主要手段。链接测试可分为三个方面。首先,测试所有链接是否按指示的那样确实链接到了该链接的页面;其次,测试所链接的页面是否存在;最后,保证Web应用系统上没有孤立的页面,所谓孤立页面是指没有链接指向该页面,只有知道正确的URL地址才能访问。

链接测试可以自动进行,现在已经有许多工具可以采用。链接测试必须在集成测试阶段完成,也就是说,在整个Web应用系统的所有页面开发完成之后进行链接测试。

2、表单测试

当用户给Web应用系统管理员提交信息时,就需要使用表单操作,例如用户注册、登陆、信息提交等。在这种情况下,我们必须测试提交操作的完整性,以校验提交给服务器的信息的正确性。例如:用户填写的出生日期与职业是否恰当,填写的所属省份与所在城市是否匹配等。如果使用了默认值,还要检验默认值的正确性。如果表单只能接受指定的某些值,则也要进行测试。例如:只能接受某些字符,测试时可以跳过这些字符,看系统是否会报错。

3、Cookies测试

Cookies通常用来存储用户信息和用户在某应用系统的操作,当一个用户使用Cookies访问了某一个应用系统时,Web服务器将发送关于用户的信息,把该信息以Cookies的形式存储在客户端计算机上,这可用来创建动态和自定义页面或者存储登陆等信息。

如果Web应用系统使用了Cookies,就必须检查Cookies是否能正常工作。测试的内容可包括Cookies是否起作用,是否按预定的时间进行保存,刷新对Cookies有什么影响等。

4、设计语言测试

Web设计语言版本的差异可以引起客户端或服务器端严重的问题,例如使用哪种版本的HTML等。当在分布式环境中开发时,开发人员都不在一起,这个问题就显得尤为重要。除了HTML的版本问题外,不同的脚本语言,例如Java、java script、 ActiveX、VBScript或Perl等也要进行验证。

5、数据库测试

在Web应用技术中,数据库起着重要的作用,数据库为Web应用系统的管理、运行、查询和实现用户对数据存储的请求等提供空间。在Web应用中,最常用的数据库类型是关系型数据库,可以使用SQL对信息进行处理。

在使用了数据库的Web应用系统中,一般情况下,可能发生两种错误,分别是数据一致性错误和输出错误。数据一致性错误主要是由于用户提交的表单信息不正确而造成的,而输出错误主要是由于网络速度或程序设计问题等引起的,针对这两种情况,可分别进行测试。

二、性能测试

1、连接速度测试

用户连接到Web应用系统的速度根据上网方式的变化而变化,他们或许是电话拨号,或是宽带上网。当下载一个程序时,用户可以等较长的时间,但如果仅仅访问一个页面就不会这样。如果Web系统响应时间太长(例如超过5秒钟),用户就会因没有耐心等待而离开。

另外,有些页面有超时的限制,如果响应速度太慢,用户可能还没来得及浏览内容,就需要重新登陆了。而且,连接速度太慢,还可能引起数据丢失,使用户得不到真实的页面。

2、负载测试

负载测试是为了测量Web系统在某一负载级别上的性能,以保证Web系统在需求范围内能正常工作。负载级别可以是某个时刻同时访问Web系统的用户数量,也可以是在线数据处理的数量。例如:Web应用系统能允许多少个用户同时在线?如果超过了这个数量,会出现什么现象?Web应用系统能否处理大量用户对同一个页面的请求?

3、压力测试

负载测试应该安排在Web系统发布以后,在实际的网络环境中进行测试。因为一个企业内部员工,特别是项目组人员总是有限的,而一个Web系统能同时处理的请求数量将远远超出这个限度,所以,只有放在Internet上,接受负载测试,其结果才是正确可信的。

进行压力测试是指实际破坏一个Web应用系统,测试系统的反映。压力测试是测试系统的限制和故障恢复能力,也就是测试Web应用系统会不会崩溃,在什么情况下会崩溃。黑客常常提供错误的数据负载,直到Web应用系统崩溃,接着当系统重新启动时获得存取权。

压力测试的区域包括表单、登陆和其他信息传输页面等。

三、可用性测试

1、导航测试

导航描述了用户在一个页面内操作的方式,在不同的用户接口控制之间,例如按钮、对话框、列表和窗口等;或在不同的连接页面之间。通过考虑下列问题,可以决定一个Web应用系统是否易于导航:导航是否直观?Web系统的主要部分是否可通过主页存取?Web系统是否需要站点地图、搜索引擎或其他的导航帮助?

在一个页面上放太多的信息往往起到与预期相反的效果。Web应用系统的用户趋向于目的驱动,很快地扫描一个Web应用系统,看是否有满足自己需要的信息,如果没有,就会很快地离开。很少有用户愿意花时间去熟悉Web应用系统的结构,因此,Web应用系统导航帮助要尽可能地准确。

导航的另一个重要方面是Web应用系统的页面结构、导航、菜单、连接的风格是否一致。确保用户凭直觉就知道Web应用系统里面是否还有内容,内容在什么地方。

Web应用系统的层次一旦决定,就要着手测试用户导航功能,让最终用户参与这种测试,效果将更加明显。

2、图形测试

在Web应用系统中,适当的图片和动画既能起到广告宣传的作用,又能起到美化页面的功能。一个Web应用系统的图形可以包括图片、动画、边框、颜色、字体、背景、按钮等。图形测试的内容有:

(1)要确保图形有明确的用途,图片或动画不要胡乱地堆在一起,以免浪费传输时间。Web应用系统的图片尺寸要尽量地小,并且要能清楚地说明某件事情,一般都链接到某个具体的页面。

(2)验证所有页面字体的风格是否一致。

(3)背景颜色应该与字体颜色和前景颜色相搭配。

(4)图片的大小和质量也是一个很重要的因素,一般采用JPG或GIF压缩。

3、内容测试

内容测试用来检验Web应用系统提供信息的正确性、准确性和相关性。

信息的正确性是指信息是可靠的还是误传的。例如,在商品价格列表中,错误的价格可能引起财政问题甚至导致法律纠纷;信息的准确性是指是否有语法或拼写错误。这种测试通常使用一些文字处理软件来进行,例如使用Microsoft Word的"拼音与语法检查"功能;信息的相关性是指是否在当前页面可以找到与当前浏览信息相关的信息列表或入口,也就是一般Web站点中的所谓"相关文章列表"。

4、整体界面测试

整体界面是指整个Web应用系统的页面结构设计,是给用户的一个整体感。例如:当用户浏览Web应用系统时是否感到舒适,是否凭直觉就知道要找的信息在什么地方?整个Web应用系统的设计风格是否一致?

对整体界面的测试过程,其实是一个对最终用户进行调查的过程。一般Web应用系统采取在主页上做一个调查问卷的形式,来得到最终用户的反馈信息。

对所有的可用性测试来说,都需要有外部人员(与Web应用系统开发没有联系或联系很少的人员)的参与,最好是最终用户的参与。

四、客户端兼容性测试

1、平台测试

市场上有很多不同的操作系统类型,最常见的有Windows、Unix、Macintosh、Linux等。Web应用系统的最终用户究竟使用哪一种操作系统,取决于用户系统的配置。这样,就可能会发生兼容性问题,同一个应用可能在某些操作系统下能正常运行,但在另外的操作系统下可能会运行失败。

因此,在Web系统发布之前,需要在各种操作系统下对Web系统进行兼容性测试。

2、浏览器测试

浏览器是Web客户端最核心的构件,来自不同厂商的浏览器对Java,、java script、 ActiveX、 plug-ins或不同的HTML规格有不同的支持。例如,ActiveX是Microsoft的产品,是为Internet Explorer而设计的,java script是Netscape的产品,Java是Sun的产品等等。另外,框架和层次结构风格在不同的浏览器中也有不同的显示,甚至根本不显示。不同的浏览器对安全性和Java的设置也不一样。

测试浏览器兼容性的一个方法是创建一个兼容性矩阵。在这个矩阵中,测试不同厂商、不同版本的浏览器对某些构件和设置的适应性。

五、安全性测试

Web应用系统的安全性测试区域主要有:

(1)现在的Web应用系统基本采用先注册,后登陆的方式。因此,必须测试有效和无效的用户名和密码,要注意到是否大小写敏感,可以试多少次的限制,是否可以不登陆而直接浏览某个页面等。

(2)Web应用系统是否有超时的限制,也就是说,用户登陆后在一定时间内(例如15分钟)没有点击任何页面,是否需要重新登陆才能正常使用。

(3)为了保证Web应用系统的安全性,日志文件是至关重要的。需要测试相关信息是否写进了日志文件、是否可追踪。

(4)当使用了安全套接字时,还要测试加密是否正确,检查信息的完整性。

(5)服务器端的脚本常常构成安全漏洞,这些漏洞又常常被黑客利用。所以,还要测试没有经过授权,就不能在服务器端放置和编辑脚本的问题。

六、总结

本文从功能、性能、可用性、客户端兼容性、安全性等方面讨论了基于Web的系统测试方法。

基于Web的系统测试与传统的软件测试既有相同之处,也有不同的地方,对软件测试提出了新的挑战。基于Web的系统测试不但需要检查和验证是否按照设计的要求运行,而且还要评价系统在不同用户的浏览器端的显示是否合适。重要的是,还要从最终用户的角度进行安全性和可用性测试。

参考资料:http://www.cntesting.com/bbs/?u=9224

㈨ Web测试的主要内容和测试方法有哪些

Web测试的主要内容:

一、输入框

二、搜索功能

三、增加、修改功能

四、删除功能

五、注册、登录模块

六、上传图片测试

七、查询结果列表

八、返回键检查

九、回车键检查

十、刷新键检查

Web测试的测试方法:

1、在测试时,与网络有关的步骤或者模块必须考虑到断网的情况。

2.每个页面都有相应的Title,不能为空,或者显示“无标题页”。

3.在测试的时候要考虑到页面出现滚动条时,滚动条上下滚动时,页面是否正常。

4.URL不区分大小写,大小写不敏感。

5.对于电子商务网站,当用户并发购买数量大于库存的数量时,系统如何处理。

6.测试数据避免单纯输入“123”、“abc”之类的,让测试数据尽量接近实际。

7.进行测试时,尽量不要用超级管理员进行测试,用新建的用户进行测试。测试人员尽量不要使用同一个用户进行测试。

8.提示信息:提示信息是否完整、正确、详细。

9.帮助信息:是否提供帮助信息,帮助信息的表现形式(页面文字、提示信息、帮助文件),帮助信息是否正确、详细。

10.可扩展性:是否有升级的境地,是否保留了接口。

11.稳定性:运行所需的软硬件配置,占用资源情况,出现问题时的容错性,对数据的保护。

12.运行速度:运行的快慢,带宽占用情况。

㈩ 韩志刚的发表论文

1韩志刚 动态系统预报的一种新方法。《自动化学报》Vol 9 No3 1983 161­168
2韩志刚 动态系统时变参数的辨识。《自动化学报》Vol 10 No4. 1984. 330­337。
3韩志刚 多层递阶辨识方法。《自动化学报》Vol 14No5 1988 383­386
4韩志刚 天气系统的建模与预报《控制理论与应用》Vol3 No2 1986 64-71
5韩志刚等 参数预报自适应控制方法及其在农业中的应用,《控制理论与应用》Vol2 No4 1985 44-52
6韩志刚 稳定的参数自适应控制系统及其应用,《控制理论与应用》Vol4No4 1987 76-81
7韩志刚等 一类具有引导变量的模型的分析,《控制与决策》Vol 8 No5 1993 385-388
8韩志刚 结构随机变化系统的多层递阶预报《自动化学报》Vol 16 No5 1990 424--428
9韩志刚等 动态系统预报的多模型多算法综合模式《系统工程学报》Vol6No2 1991 27-33
10Han Zhigang The Synthetic Prediction Pattern of Multiple Model Systems 《Systems Science and Systems Engineering》Vol 2No1 1993 75-83
11韩志刚 非线性自适应控制系统设计的一种方法《控制与决策》Vol 6 1990 39-45
12韩志刚 同参数估计对偶的自适应控制算法。《控制理论与应用》Vol9 No4 1992 374-379
13韩志刚 自适应控制系统设计的参数辨识途径《自动化学报》Vol 18No6 1992 712-715
13 非线性系统鲁棒无模型学习自适应控制 控制与决策 1995 No2
14 非线性系统参数估计及与之对偶的自适应控制 自动化学报 1995 No1
15 The learning control and the no model or black box learning adaptive control of MIMO nonlinear systems. 《Advance in Modelling and Analysis,C,AMSE Press 》1995 Vol 47 No.1 13-26
16 非线性NARMAX模型的ARMAX模型全局构造 控制与决策 1996 No3 Vol 17 367-370
17 非线性系统 干扰衰减及其在自适应控制中的应用 控制与决策1996 No6 Vol 11. 692-695
18 一种非线性系统自适应控制及其收敛性分析 控制理论与应用1996 No5 Vol 13 657-662
19 Adaptive control for nonlinear systems《Proceedings of the IEEE Conference on Decision and Control》1996 Vol 4. Dec 11-13
20 非线性NARMAX模型的ARMAX模型全局线性化 自动化学报1997 No3 Vol 23
21 一类带有输入扰动的非线性系统的参数估计 自动化学报1997 No6 Vol 23 768-774
22 MIMO非线性系统的直接自适应控制 控制理论与应用 1997 V乯14 No1
23 Direct adaptive control for nonlinear systems《SAMS》1997 Vol 28. 301-315
24 一类随机系统的输出跟踪 自动化学报1998 No5 Vol 24 657-661
25 自校正控制系统的对称相似结构设计初探参数模型情形 控制与决策1998 S1
26 非线性系统的直接自适应控制及其改进方法 上海交通大学学报1999 No4
27 非建模自适应控制律及其重要参数的自适应辨识 控制理论与应用1999 S1 145-148
28 多层递阶方法理论与应用的进展 控制与决策 2001 16 (2) 129-132
29 非线性系统的直接自适应调节律的性质分析 控制与决策 2002 17 (2) 223-225
30 离散时间非线性系统线性化的泛模型方法 控制与决策 2002 .17 (2) 249-251
31 无模型控制器的设计问题 控制工程 2002 9(3) 19-22
32 无模型控制器的应用 控制工程 2002 .9 (4) 22-25
33 一种改进的多层递阶预报方法研究(EI) 哈尔滨工业大学学报 2002 Vol.34 No.3 436-439
34 Designing Approach of Function Combination of Controller and Its
Application in DCS of Oil Refinery (控制器功能组合设计方法及其在石化DCS中的应用) 球
智能控制与自动化大会(WCICA)论文集 2002
35 一类复杂系统非建模控制方法的研究 控制与决策 2003 18(4) 398--402
36 关于建模与自适应控制的一体化途径[J]. 自动化学报,2004 30(3) 380~389(973专项基金项目)
37 An Adaptive Model Free Control Design and Applications[C], Proceedings of 2004 2nd IEEE International Conference on Instrial Informatics 24th-26th June, 2004 Berlin, Germany 243~248
38 无模型控制方法对多变量耦合系统控制的应用研究[J] 控制与决策 2004 19(7)1155~1158
39 无模型控制系统在加热炉温度控制上的应用[J] 控制工程
2004 11(5) 38~391
40 无模型控制方法在化肥生产中的应用研究 控制理论与应用 2004 21(6)858~863
41 工程应用控制系统设计中某些问题的探讨[J] 2005中国控制与决策学术年会大会报告 论文集(上卷)
42 合成氨生产中的氢氮比控制系统[J] 控制理论及应用2005 22 (5)
43 An integrated approach to modeling and adaptive control Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in china 2006 1(2) 228—233
44 无模型控制律串级形式及其应用 自动化学报,2006 32(3)345--352

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