中国科学(34)
1068 中国科学 D 辑 地球科学 2006, 36 (11): 1068~1076
SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences
非线性局部Lyapunov 指数与大气可预报性研究*
陈宝花①
李建平
①②**
丁瑞强
②
(① 兰州大学大气科学学院, 兰州 730000; ② 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学
数值模拟国家重点实验室, 北京 100029)
摘要 鉴于线性误差发展理论研究大气可预报性存在的局限性, 采用非线性扰动发展方程讨
论动力系统误差增长规律, 并在此基础上提出一个新概念: 非线性局部Lyapunov 指数. 它与经典Lyapunov 指数有本质的区别, 可以表征初始误差在有限时间内的局部平均增长率, 大小与初值、初始误差、物理量、演化时间、以及时间尺度、空间尺度有关. 结合该指数的定义以及大气本身的动力学特征给出合理的计算方法, 得到大气初始误差随时间的演化并确定了最大可预报时间. 最后以500 hPa 位势高度为例, 详细讨论了非线性局部Lyapunov 指数在大气可预报性中的应用, 得到的主要结论是: 大气可预报性具有明显的空间分布特征. 从总体上看, 可预报性呈纬向带状分布. 赤道上的可预报时间最大, 南极地区次之, 北极地区也较大, 南北两半球的副热带和中纬度地区可预报性最小. 在赤道地区, 平均可预报时间为12 d 左右, 最大值分布在热带印度洋、印度尼西亚及邻近地区、热带东太平洋等地区, 大约为两周. 南极地区可预报性也很高, 平均可预报时间大约9 d, 这一特征在夏季更显著. 北极地区的可预报性也比邻近中高纬大, 但增加不如南极地区明显. 南北半球中纬度地区(30°~60°S 和30°~60°N)的可预报性最小, 平均仅有3~4 d. 另外, 可预报性随季节有差异. 北半球大部分地区, 对应冬季的可预报性比夏季的大, 特别是中高纬北大西洋、北太平洋以及格陵兰岛等地区, 冬季的可预报性明显比夏季的大; 南半球, 南极附近60o~90oS 对应夏季的可预报性明显比冬季的大, 而其他区域尤其在30°~60°S 的可预报时间随季节变化不大, 大约3~5 d. 理论和数据计算结果均说明非线性局部Lyapunov 指数以及由它得到的非线性局部误差增长确实可以很好地定量表征各种大气物理量在不同时空域下的可预报性. 关键词 非线性 局部 Lyapunov 指数 大气可预报性 最大可预报时间
收稿日期: 2005-06-28; 接受日期: 2006-03-01
* 国家杰出青年科学基金(批准号: 40325015)和国家自然科学基金创新群体(批准号: 40221503)联合资助项目 ** 联系人, E-mail: ljp@https://www.wendangku.net/doc/0d4192282.html,
如果忽略一些随机因素的影响, 大气系统可被认为是一个确定性的非线性系统. 它未来的发展由
控制其发展的物理规律、边界条件以及初始场来决定. 数值天气预报就是基于这个出发点: 假如有一个很
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精确的模式和观测系统, 就可以准确地对未来很长时间的天气做出预报. 然而, 初始小误差是完全不可避免的, 由于非线性作用, 初始微小误差随时间会产生很大的偏差, 从而导致可预报性的存在[1~3].
19世纪40年代前期, Kolmogoroff 阐述了大气初始状态无限小误差经很长时间可能会导致完全不同的大气状态[1]. 1957年Thompson [2]首先提出大气可预报性问题. 后来Lorenz [3]指出有三种方法研究大气的可预报性问题. 到目前为止, 可预报性研究主要建立在数值模式基础上, 估计预报误差增长是大气可预报性经典研究的主要目标[1,4~7]. 通常给定两个极其相似的初始场, 积分同一大气模式得到初始误差的发展, 利用误差增倍时间估计最大可预报时间. 最新的研究表明, 上述方法所得到的可预报期限, 不仅依赖于算法, 也依赖于计算机精度, 同时还依赖于数值模式本身[8~12]. 所以, 这样得到的时间并不是大气或气候的实际可预报性期限, 而且也并非是模式最佳可预报性的确切定量. Dalcher 和Kalnay [13]则指出小误差增倍时间并不是误差增长的很好度量标准, 因为它只能通过外推到小误差求得, 其值对外推方法很敏感. Arpe 等[14]也指出估计小误差增倍时间是很困难的. 而有限时间误差增长是很好的参数, 因为它可以由现有数据(模式、观测)得到.
Lyapunov 指数σ 是度量相空间中初始邻近轨道长期平均指数发散(收缩)率的一个物理量. 在混沌动力系统理论分析中, σ 可以估计初始无限小误差的平均增长率, 因此一些研究用它定性讨论大气的平均可预报性[15
~17]
. 当至少存在一个正Lyapunov 指数时, 表示系统初始临近轨道随时间指数发散, 吸引子是混沌的. 通常用所有正Lyapunov 指数之和即二阶Renyi 熵的倒数表征可预报性的时间尺度. 在遍历系统中, σ 不依赖于初始值, 所有轨道会产生相同的指数, 即Lyapunov 指数是描述吸引子的全局特征[18]. 但是初始误差发展并不处处相同[19~21], 因此如果混沌吸引子上可预报性是时间、空间的函数或者如果我们感兴趣的是短期预报, 就有必要研究吸引子的局部动力特征. 后来一些人[22~27]提出用局部或有限时间Lyapunov 特征指数度量相空间的局部可预报性, 其定义是在有限时间内初始误差的平均增长率. 相
对于经典Lyapunov 指数, 局部Lyapunov 指数可以更有效地度量可预报性, 因为它可以展示吸引子的时空结构, 这种结构用来判定临近轨道的发散(收缩) 率, 从而确定可预报性高(低)的区域. 然而不管是Lyapunov 指数还是已提出的局部Lyapunov 指数, 都事先假定初始误差无限小以至其发展近似满足切线性方程, 通过求解演化矩阵M 的特征向量和特征值得到. 但随着误差增长, 这些前提条件很难实现; 况且大气物理量的观测精度不可能达到无限小, 因此用线性误差发展方程讨论大气可预报性存在很大的局限性.
鉴于上述问题, 本文对误差发展方程不作线性近似, 直接用原始非线性方程讨论初始扰动的发展, 在此基础上提出非线性局部Lyapunov 指数的概念, 用来表示初始误差在有限时间内的局部非线性增长率; 结合大气本身的动力学特征给出该指数的合理计算方法和最大可预报时间的确定方法; 最后用实际观测数据计算初始误差局部平均增长, 讨论了大气可预报时间随空间、季节的变化特征.
1 理论背景
1.1 传统Lyapunov 指数
天气和气候系统可用复杂的偏微分方程组来描述, 通过Galerkin 方法可将其转化为具有截谱形式的非线性常微分方程组:
假设X = X (t )是基态, X 0 = X (0)为其相应的初始态; 如果δ X 0是X 0的初始无限小扰动, 则X 0 + δ X 0在t 时刻发展为X (t ) + δ X (t ), X (t ) + δ X (t )满足如下方程
组:
d
(()())(()())d t t t t t
δδ+=+X X F X X . (2) (2)减(1)式得
d
()(()())(())d t t t t t
δδ=+?X F X X F X . (3) 方程右边对δ X 泰勒展开取一级近似有
d
d t
δδ=X G X , (4)
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其中G 为Jacobi 矩阵,
,i i j
j F G X ?=?. (5) 方程(4)的解为
00()(,)()t t t t δδ=X M X ,
(6)
其中M (t , t 0)是基本矩阵, 亦称演化矩阵, 它只是时间的函数. (4)式表明初始微小误差随时间发展与相应时刻的N 阶Jacobi 矩阵的特征值或特征指数谱L 有密切的关系, 但是Lyapunov 指数并不是等于Jacobi 矩阵的特征值, 而是通过演化矩阵M (t , t 0)导出的. N 阶Jacobi 矩阵与演化矩阵的关系为
0()d 0(,)e
t
t t t t t ′′
∫=G M . (7)
Oseledec [28]证明对于任何一个初始点X (t 0), 下面的限
制都存在:
12lim()t t ?∞→∞
=?M M M , (8)
这里M *是M 的伴随, 同时也存在一组正交向量f i 使得
001
lim ln (,)()i i t t t t t
σ→∞=M f ,
(9)
其中σi 是矩阵M ∞对应于f i 的特征值取对数, 被定义为Lyapunov 指数. N 维相空间存在N 个特征值, 构成
Lyapunov 指数谱. 它们表示相空间中初始无限小临
近轨道沿特征向量f i 方向以平均速度i t e σ分离, 第一特征值即最大Lyapunov 指数表示初始扰动在最快速发展方向上的平均发展率. σi 不依赖于初始值, 是描述吸引子的全局特征.
上述推导对初始误差发展方程作了线性近似假设, 但是随着误差的不断增大, 非线性项越来越重 要, 线性近似假设不再适用. 一些文章专门讨论线性模式研究误差发展的局限性[29~31], 因此本文保留非线性项, 定义一个新的动力学统计量: 非线性局部
Lyapunov 指数, 用它表示有限时间内误差的局部增
长率.
1.2 非线性局部Lyapunov 指数
向量x 和扰动向量x + δ分别满足下面方程
d (,)d t t
=x
F x , (10)
d()
(,)d t t
+=+x F x δδ, (11)
其中δ = (δ1, δ2,…, δn )T 为扰动误差向量, 则扰动误差
满足
d (,,)d t t
= F x δδδ, (12) 其中非线性误差增长函数(,,)[(,)t t =+ F x F x δδ (,)]/t ?F x δ. (12)式存在解
()(,,)(0)t t =x δηδδ, (13)
其中(,,)t x ηδ为非线性误差传播算子. 与(6)式中的线性误差传播算子相比, 非线性传播算子有本质的
区别. 后者不仅与演化时间t 有关, 而且依赖于初始值x 和初始误差δ, 这是非线性误差增长理论的优越
之处. 对于变量i x , 定义非线性局部Lyapunov 指数:
()
1(,,)ln (0)i i i i t x t t δλδδ=. (14) 从(14)式可知, λ表示有限时间t 内, 初始误差以平均速率(,,)i i x t e λδ发展, 其大小与初值、时间间隔、初始
误差有关, 可以描述吸引子的局部特征. λ>0表示两临近初始轨道间的距离随时间增长, 它们之间的相关性损失; 指数值越大表示误差发展越快, 可预报性越小.
前面推导可以看出经典Lyapunov 指数σ 与本文提出的非线性局部Lyapunov 指数λ有本质的区别. 首先, 前者是在线性近似假设下讨论误差发展, 而后者考虑了误差发展方程中的非线性项, 二者定义的前提条件不同. 其次, 前者是在相空间中讨论所有初始误差在无限长时间内的平均增长情况, 大小与初值无关, 且只能度量沿特征向量f i 方向的平均增长率, 无法单独研究某个变量x i 方向上的误差发展情况, 比如最大Lyapunov 指数仅仅度量扰动最快增长方向上的平均增长率; 而后者可以单独讨论任意方向上的初始误差在有限时间内的平均发展, 大小与初值、初始误差、物理量、演化时间、时间和空间有关, 是描述吸引子的局部特征. 因此, 对于复杂的非线性大气系统, 非线性局部Lyapunov 指数可以研究不同物理量在不同时空域下的可预报性, 从理论上讲可以更
好地反映误差随时间的非线性演化. 另外, 本文提出
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的非线性局部Lyapunov 指数与以往的局部Lyapunov 指数也不同, 后者本质上与Lyapunov 指数相同, 都是在线性近似条件下提出. 而实际大气初始误差不可能达到无限小, 因此用线性近似方程讨论可预报性存在很大局限性.
2 资料、计算方法及与传统方法的比较
2.1 数据资料
本文所用资料是NCEP 再分析数据: 1958~1997年500 hPa 逐日四次位势高度场, 水平分辨率为
2.5°×2.5°经纬度, 全球共144×73个网格点.
2.2 非线性局部Lyapunov 指数计算方法介绍
(1) t 0 = 1, 以x (t 0)为基准点, 在40年中所在日期t 前后D 天(本文取D = 5天)范围内选出与它距离最
小的点0()x t ′作为基准点的最小初始误差, 这样可以
保证两状态是动力性质一致的. 它们的距离为
000()()()L t x t x t ′=?. (15)
这一步非常关键而且是与Wolf
[32]
提出的
Lyapunov 指数计算方法的重大区别. 经典Lyapunov
指数与初始误差δ 无关, 可以按照Wolf 方法在所有相空间点中找出与初值距离最近的点作为初始误差, 这种不考虑它们的演化是否属于动力性质一致的做法存在有很大缺陷(见后面分析); 而非线性局部
Lyapunov 指数则是寻找与初值属于动力性质一致的
最近点, 因此选取最近点是很有讲究的. 要使最近点有意义, 不仅要求两点距离很近, 而且它们的动力学性质要保持一致. 我们知道天气系统存在显著的年循环, 假如变量x 以春季3月1号为初值, 在所考察的历史资料中离它距离最近的点可能是秋季的某一天, 而这两点的动力性质不同, 发展趋势正好相反. 图2是用Wolf 方法得到的初始误差随时间的发展, 出现误差不断增长的情况与事实不相符合, 说明将这种方法存在局限性. 本文的方法具有明显的动力学意义, 可以讨论系统中不同变量的可预报性, 也可以避免用重构相空间方法所存在的一些问题[33], 因此更具有实际意义.
(2) 取演化步长为T , 经过T 基点x (t 0)沿轨道演化成0()x t T +, 而0()x t ′则跑到0()x t T ′+, 得到新距
离:
000()()()L t T x t T x t T ′′+=+?+. (16)
x (t 0)的初始误差在T 内的平均增长率为
010()
1ln
()
T L t T T L t λ′+=
. (17) (3) 以0(1)x t +为基准点重复过程(1)(2)得到2T λ,
表示第二个基准点的初始误差在T 内的平均增长率.
(4) 上述过程一直继续到{x i }的终点, 得到每个
基准点在T 内的误差相对增长率λTK . 最后取指数增长率λTK 的平均值作为步长为T 的非线性局部
Lyapunov 指数近似估计为
1
1
()N
TK K T T
λλ==
∑. (18)
(5) T = T + 1, 重复过程(1)~(4), 得到λ(T )随演化
步长T 的关系.
(6) 由(17), (18)式可以求得相对误差经过T 的平
均增长
1
0()
1
()()ln
()
N
K K L t Err T T T N
L t λ=′=×=
∑. (19) 通过考察相对误差增长是否达到饱和来判断最大可预报时间的大小.
下面分别取0, 30°N, 60°N 和90°N 四个纬度上的纬向平均时间序列, 采用上述计算方法得到非线性局部Lyapunov 指数随时间的演化, 见图
1.
图1 非线性局部Lyapunov 指数λ(T )随时间的演化
NLLE 指非线性局部Lyapunov 指数
由图1可知, 在所有时间内非线性局部Lyapunov 指数非负且随演化时间单调减小, 表明初
始误差随时间逐渐增加的同时由于非线性作用其增
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长率随之减小. 说明对于实际的大气, 初始误差不可能达到无限小, 它满足非线性发展, 以往采用线性方程近似讨论大气误差增长存在问题. 从图中还可以看出, 在相同时间内赤道上初始误差增长最慢; 其次是30°N, 60°N 和90°N 增长最快. 四个纬度初始最小误差分布(图未画)表明: 赤道上误差最小, 随着纬度增加误差越来越大. 说明初始误差越大, 其增长速率越快.
为了进一步说明非线性项在误差增长方程中的作用, 下面用实际资料计算比较了两种不同的理论方法在描述初始误差随时间相对增长时的主要不同.
2.3 线性和非线性理论计算结果的比较及最大可预报性时间的确定
图2, 3分别是前面选取的四个纬度上的纬向平均时间序列按照线性理论方法(Wolf 等)和本文提出的非线性局部Lyapunov 指数计算得到的初始误差随预报时间的发展, 并且根据饱和误差定量地确定了最大可预报时间, 这是比过去大多数可预报性理论研究(定性讨论)的另一优越之处.
从图2, 3可见, 线性误差增长理论和非线性误差增长理论所得的结果是完全不同的. 一开始, 两种理论得到的结果在趋势上还比较相近(虽然数值上有差别), 这表明当初始很小误差在初期增长阶段, 线性误差增长理论还是可以适用的; 然而, 随着时间的增长, 线性理论的结果是一直单调增长, 而非线性理论的结果将在一定阶段达到饱和并在饱和值附近振荡, 表明此时线性方程不再适用, 必须用非线性理论来讨论. 当相对误差基本达到饱和时, 表明进入随机运动状态, 此时, 系统的初始信息丢失, 预报失去意义. 因此, 所对的时间就是最大可预报时间. 在实践中, 为避免样本波动影响, 将代表非线性误差发展的曲线与误差达到99%饱和值的水平线二者交点所对的时间为大气的最大可预报时间. 饱和误差的估计: 从图3可以看出, 15 d 以后误差增长几乎为0. 因此, 将15 d 以后的相对误差取平均作为饱和误差估计. 取稍
微低于饱和值是为了减少样本波动的影响. 四个纬度上纬向平均位势高度逐日预报的最大可预报时间分别为7, 6.5, 11, 13.5 d. 这与实际符合, 说明非线性
图2 初始相对误差Err 随预报时间的线性增长
(a)~(d)分别是90oN, 60oN, 30oN, 0o的纬向平均时间序列计算的结果
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图3 初始相对误差随时间的非线性增长
水平线是误差达到99% 饱和值对应的值, 15 d 以后的相对误差求和取平均作为饱和误差估计, 其他说明同图2
误差增长理论可以反映实际大气初始误差非线性发
展的特征, 较线性理论有明显的优越性,值得进一步深入探索下去.
3 非线性局部Lyapunov 指数在大气可预报性中的应用
前面对四个纬度的纬向平均位势高度时间序列计算了非线性局部Lyapunov 指数及其对应的相对误差增长随时间的演化, 定义99%饱和值所对应的时间为最大可预报时间. 结果表明本文提供的指数可以很好地表征大气初始扰动随时间的发展特征. 以下计算了500 hPa 高度场的初始误差在不同空间, 不同季节的发展, 进而讨论大气可预报性随时间、空间的分布.
3.1 大气可预报性的空间分布
对全球所有格点的逐日500 hPa 位势高度时间序列计算非线性局部Lyapunov 指数及对应的相对误差增长, 确定出最大可预报时间并给出它随空间的分布, 见图4.
图4
(a) 全年500 hPa 逐日位势高度场的最大可预报时间的空间分布;
(b) 可预报时间的纬向平均随纬度分布(单位: d)
从图4看出, 大气可预报性具有明显的空间分布特征. 从总体上看, 可预报性呈纬向带状分布, 赤道上的可预报时间最大, 南极地区次之, 北极地区也较大, 南北两半球的副热带和中纬度地区可预报性最小. 具体的说, 在赤道地区, 平均可预报时间为12 d 左右, 最大值分布在热带印度洋、印度尼西亚及邻近地区、热带东太平洋等地区, 大约为两周. 南极地区可预报性也很高, 最大可预报时间大约9 d, 南极地
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区可预报性大可能与这里的斜压性小以及因低风速引起的高频变化小有关, 这一特征在南半球夏季更显著(图6). Reichler 和Roads [34], Kumar 等[35]以及Bacmeister 等[36]用数值模式也证实了南极附近确实
存在可预报性高值区, Trenberth [37]通过观测研究亦得到同样的结论, 这些从另一个侧面印证了本文的结论. 所不同的是我们的方法可以定量地确定出最大可预报时间长度, 充分显示本文研究方法的优越性. 北极地区可预报性也比邻近中高纬度高, 但不如南极地区明显. 南北两半球中纬度地区(30°~60°S 和30°~60°N)的可预报性最小, 平均仅有3~4 d. 可预报
性也呈现出纬向非均匀性, 如在北大西洋、北太平洋中部等地区的可预报性时间大约是一周, 比同纬带的其他地区明显的大.
3.2 纬向平均位势高度的最大可预报时间随纬度
分布
由于空间尺度的不同, 纬向平均量的可预报性与原场的可预报性会有不同的特征. 为了揭示这一点, 根据不同纬度上的纬向平均时间序列计算非线性局部Lyapunov 指数及对应的相对误差增长, 得到最大可预报时间随纬度的分布, 见图
5.
图5 500 hPa 纬向平均位势高度的最大可预报时间
(单位: d)随纬度分布
由图5可知, 对于500 hPa 纬向平均位势高度, 其可预报性时间随纬度的分布在南北半球有一定类似, 即随纬度的增加, 可预报时间从赤道到中高纬逐渐减小, 在南北纬50°~60°之间达到最小, 然后靠近极地又呈增加趋势. 在热带地区(10°S~10°N)的可预报性最大, 可预报时间大约为两周; 在南北两个半球
15°~45°之间可预报时间基本相当, 约10~11 d; 在南
北纬50°~60°之间只有5~6 d, 且随纬度增加北半球中纬度的可预报时间减小得比南半球大. 靠近两极地区的可预报性有所增加, 在65°~80°S 可预报性明显增加, 最大可预报时间为9~10 d, 70°~85°N 也比邻近纬度高, 大约是一周, 但增加不如南半球显著. 这些与图4中的结论类似, 只是在南北半球15°~45°, 纬向平均场的可预报时间基本相当, 而逐日场的平均可预报时间则随纬度增加而减小. 另外, 纬向平均场的可预报时间明显比逐日场的大, 说明可预报性与空间尺度有关, 尺度增加会使可预报性增大.
3.3 冬夏季最大可预报时间随空间分布
在不同季节大气的可预报性不同. 为了得到不同区域大气可预报时间随季节的变化, 可以根据12月、1月、2月逐日资料的误差非线性相对增长Err (k ,
T )得到冬季的最大可预报时间, 同理由6~8月逐日资
料的误差非线性相对增长Err (k , T )可得到夏季的最大可预报时间, 结果分别见图6和7.
图6
说明同图4(a), 但对北半球冬季(DJF)
在冬季或夏季, 大气可预报时间都有一定的空间结构, 均表现为明显的纬向带状分布, 与全年的情况很类似. 但是冬夏季节可预报性的具体分布还是有很大差别. 赤道附近, 北半球冬季的可预报性大值区在热带印度洋东? 印度尼西亚及邻近区域? 热带东太平洋; 而北半球夏季则分布在非洲, 热带大西洋和赤道中东太平洋. 南极地区, 冬夏季的可预报性都比邻近中高纬高, 但这一特征在对应夏季更明显. 北
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图7
说明同图4(a), 但对北半球夏季(JJA)
半球中高纬度(30°~60°N), 大部分地区冬季的可预报性比夏季的大, 特别是在北太平洋(靠近美国海岸)、北大西洋等区域, 而西欧则夏季的可预报性比冬季大. 南半球中高纬(30°~60°S)可预报时间随季节变化不大, 约为3~5 d.
4 总结
估计有限时间内初始小误差增长是讨论大气可预报性的主要目标和手段. 针对大气本身是一个非线性系统和过去采用线性近似方程讨论初始误差发展存在的很多问题, 本文首先提出了非线性局部Lyapunov 指数的概念, 它表示某一物理量的初始误
差在有限时间内的平均局部非线性相对增长率. 从本文的理论背景分析可知, 该指数既有数学基础又有一定的物理意义, 与经典线性理论下的Lyapunov 指数相比能更好地描述实际大气的初始观测小误差随预报时间的发展. 在理论分析基础上, 根据该指数的定义以及大气本身的动力学特征, 给出了利用实际资料计算指数的合理方法. 用资料计算的结果详细比较线性理论和非线性理论在描述误差发展上的主要不同, 再次表明非线性局部Lyapunov 指数更能很好地反映实际大气初始误差的非线性增长特征. 根据误差达到饱和的时间可以定量确定出最大可预报时间, 这是与传统工作有本质区别的地方. 最后, 详细讨论Lyapunov 指数在大气可预报性研究中的应用, 分析了大气最大可预报时间随空间和季节的变化, 得到一些有意义的结果. 主要结论为: 大气可预
报性具有明显的空间分布特征. 从总体上看, 可预报性呈纬向带状分布, 赤道上的可预报时间最大, 南极地区次之, 北极地区也较大, 南北两半球的副热带和中纬度地区可预报性最小. 赤道附近, 平均可预报时间为12 d 左右, 最大值分布在热带印度洋、
印度尼西亚及邻近地区、热带东太平洋等地区, 大约为两周. 南极地区可预报性也很高, 最大可预报时间大约9 d, 这一特征在夏季更显著, 北极地区的可预报性也有邻近中高纬大, 但增加不如南极地区明显; 另外, 可预报性随季节有差异. 北半球大部分地区, 对应冬季的可预报性比夏季的大, 特别在中高纬北大西洋、北太平洋以及格陵兰岛等地区的冬季可预报性明显比夏季的大; 南半球, 靠近南极对应夏季的可预报性明显比冬季的大, 而其他区域尤其在30°~60°S 的可预报时间随季节变化不大, 大约3~5 d. 除500 hPa 位势高度之外, 我们用指数也讨论了850 hPa 温度场的可预报性, 同样可以得到合理的结论. 这表明本文提出的非线性局部Lyapunov 指数可以很好地探讨不同物理量在不同时空域的可预报性. 随着研究的进一步深入, 我们相信, 非线性局部Lyapunov 指数在大气, 海洋可预报性理论研究中会有更好的应用前景. 致谢 本文得到丑纪范院士的亲切指导和帮助, 在此表示感谢.
参 考 文 献
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中国科学 D 辑 地球科学
第36卷
SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences
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塔山上埋下了一粒希翼科学基金事业得到更大发展的种子
为了在受资助单位面前展现一个全新的面貌
不搞任何形式的迎送
局室
不安排委领导
3
中国科技发展历程
中国科技发展历程 古代中国——科学技术成就辉煌 中华民族的科技活动有着悠久的历史，曾经为人类发展作出过巨大的贡献，并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。早在距今3300多年以前的甲骨文中就有有关日食的记载。距今2500年以前的战国时期问世的《考工记》准确地记载了六种不同成份的铜锡合金及其不同用途。公元1世纪初期的西汉时期，中国人发明了造纸术，公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术，从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右，中国人发明了瓷器，这一技术在11世纪传到波斯，由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝，中国科学家发明了火药，并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝，中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。15世纪中期，中国医学家时珍所著的《本草纲目》成为中国古代医学发展的集大成者。到此时为止，中国古代科学的发展达到了顶峰时期，四大发明已经先后登上了历史舞台。著名英国科学家约瑟博士认为，中国“在3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，现代西方世界所应用的许多发明都来自中国，中国是一个发明的国度。 由于从明代14世纪60年代末始以来，中国对外长期实行“闭关锁国”政策，影响了近代科学技术在中国的传播和发展，并使之处于相对停滞状态。 与此同时，欧洲成为现代科学的发源地，生产力突飞猛进，科学技
术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。 近现代中国——科技发展历经曲折 在近代历史上，积贫积弱的中国不仅在科技发展上乏善可，而且自1840年鸦片战争以后还逐步沦为半殖民地半封建的国家。一个有着光辉灿烂历史的文明古国就这样退出了世界科技舞台。 19世纪中叶，一批向西方寻求救国真理的中国先行者，倡导科学救国、教育救国，主学习西方的先进科学技术。 于是中国开始有了出国求学者。1847年，来自香山南屏镇的容闳来到美国，3年后，他考入耶鲁大学。1854年，他又以优异的成绩从这所大学毕业，成为历史上毕业于美国大学的第一位中国人。1872年至1875年，清朝政府先后派出四批共120名青少年到美国留学。1905年，中国废除了科举制度，清政府举行了第一次归国留学生考试。这些归国人员为引进西方的先进科学技术发挥了一定的作用。 1911年10月10日，在武昌爆发了辛亥革命。在革命先行者领导下，终于推翻了延续两千多年的封建专制帝制，中国走向。 是近代中国主科学救国的先驱。但是，20世纪前叶的中国，动荡不安，科学技术事业发展的物质条件极差，所以发展依然很缓慢。 第一次世界大战结束后，为反对“巴黎和会”上帝国主义列强强加给中国的不平等条约，1919年5月4日，中国爆发了伟大的爱国救亡运动，即“五四运动”。“五四运动”提倡与科学，为中国近代科学的诞生扫清了道路。当时的留美学生元任、任鸿隽、铨、胡适等在美国发起组织了中国科
科学管理理论在现代意义管理中的适用
科学管理理论在现代意义管理中的适用 科学管理思想的产生, 使管理成为了一门独立的科学, 泰勒的科学管理思想包括生产与作业管理, 组织管理和管理哲学等主要内容。这一思想为现代管理理论的形成和发展奠定了理论基础, 产生了重要影响。 在科学管理理论下,与培训教师合作融洽的员工有机会获得个人的发展, 当所有的问题由他单独面对时, 他会比在没有接受训练的情况下做得好”。科学管理理论在本质上是重新协调员工能力的一种方式。泰勒的科学管理理论就是运用科学的手段来组织工作并监督其执行过程。 结合他多年从事机械生产的经验，通过一系列实验对科学管理进行了探索，如著名的搬运生铁实验铁砂和煤炭的铲运实验以及金属切割实验等。这三项实验从最基本的到最复杂的，都取得了成功，为科学管理理论提供了实证支持这些实验将科学管理理论建立在科学实验的基础上，使之成为一门真正的科学科学管理把实验的手段引入到管理研究和管理实践中去，是管理学研究方法的创新它为现代实验管理学的产生和发展奠定了基础。 泰勒把他的科学管理理论总结为:“科学而非强制的手段; 和谐统一而不是各自为政;合作而非个人主义;产出最大化而非严格规定下的产量;让每个人发挥最大的能力获得最大的收益。”当然,这是组织设计中应用科学管理理论的企业所能达到的完美图景。 中国企业目前普遍存在管理基础薄弱、管理秩序紊乱、管理效率低下、组织结构刚性、资源浪费严重等诸多问题,难以适应持续发展的要求。归根结底问题就出在科学管理的基本功不扎实,不讲规范、不立制度、不重标准、执行不到位。中国社会主义制度建立后, 又经历了较长时间的计划经济“大锅饭”时代，中国企业在管理上存在“断层”,缺乏传承和持续性的管理基础。科学管理是现代企业管理的基础，是造就现代工商文明的必然途径。企业要做大做强，培养自己的核心竞争力，就必须静下心来，戒除浮躁，固本强基。 我们往往最易漠视的就是那些看似简单、容易、琐碎的事情，最普遍最突出的问题就是简单的、容易的事情做起来总是马马虎虎, 漏洞百出。海尔总裁张瑞敏说过:什么才叫做不简单? 能够把简单的事情天天做好就是不简单。什么叫做不容易?大家公认非常容易的事情,非常认真地做好它，就是不容易。这也可以作为一个生活哲学推而广之。 举例来说科学管理理论对现代医院管理中的适用性。医院是公益性机构，大部分公立为主。医院直接作用对象就是人, 所以对质量的要求远远超过其他行业。传统的医院管理中出现了许多突出的问题，领导层盲目制定计划，单纯以工作量考核，科室及各个分管职能部门
服务科学与管理试题一
服务科学与管理试题一 一、填空题（本题答在空格内，每空0.5分，共20分） 1.服务业生产的是服务产品，服务产品具有__________、__________、__________ 等特征。 2.目标建模主要针对服务目标建模，整个目标建模可以分为__________、 __________、__________三个阶段。 3.根据流程范围和重组特征，可将业务流程再造分为_________、__________和 ________三个类别。 4.Web服务是一个集_________、__________和模块化为一体的应用，在Internet 环境下发布和定位，通过Web调用实现从简单请求到复杂业务处理的功能。 5.服务质量具有__________、__________、___________、__________和_________ 五个要素。 6.面向服务的架构是一种面向服务组织计算资源，________、__________和_______ 的协同架构，强调以服务为基础的资源共享和重用。 7.从概念看，SOA中有________、__________和_______三个主要的抽象级别。 8.服务网格结合了Web服务技术和网格技术，能够提供面向服务的__________、 __________、___________、_________以及选择的机制。 9.服务管理的要素主要包含服务协议，_________、__________、___________服务 目录和技术工具。 10.服务管理的基本内容包括_________、__________和________。 11.确定服务战略，受服务的结构要素和管理要素的影响，根据这些要素，可确定 _________、__________、__________三种基本服务竞争战略。 12.IT服务管理是一种以__________为导向，以__________为中心的方法，通过整合 IT服务与组织业务，提高组织IT服务提供和服务支持的能力及水平。 13.IT服务管理的实施方法可分为__________、___________、__________三类。 二、名词解释（每题4分，共20分） 1.服务创新四维度模型 2.业务流程 3.服务业务流程再造 4.服务发现 5.服务质量差距模型
浅谈近代中国科技落后的原因
浅谈近代中国科技落后的原因 篇一 古代的中华民族曾经创造了灿烂的科技文化，长期是世界上当之无愧的科技中心。 然而近代以来，世界的科技中心转移到了西方，中国科技发展水平与世界先进国家的距离逐渐拉大。 本文从四方面谈了近代中国科技落后的原因。 关键词：封建社会;科技落后;封建专制;传统文化;教育改革有很多人在讨论中国为什么在古代创造了辉煌的科技文化，但是到了近代却一落千丈。 然后从封建体制上，传统文化上，封建教育制度上列出这样那样的长长的弊端，大有要把中国的封建制度和儒家文化鞭尸的气势。 但是仔细想一想，这样的问题和解答的本身就是自相矛盾的。 中国的封建制度、儒家文化不只是在近代才存在的，而是已经存在了几千年了，弊端也存在了两千年了。 为什么古代中国的科技灿烂，唯独近代就落了？所以上面的问题的解答两者都存在问题。我大胆的认为，整个世界在近代以前没有科学，只有技术。 所以科技无从谈起。 科学需要一个完整的理论体系，而在近代之前这种体系根本就没有建立。 比如说力学方面，难道说发现“两个不同重量铁球同时落地”就叫科学吗？难道发现你推别人时自己也会后退就是科学吗？表象的发现不是科学，只有当牛顿出来时，才有了力学的科学体系。 科学的力学解释了我们生活中一系列疑问，各种固体力学、流体力学、空气动力学等等才会依托经典力学基础发展起来，同时会把古代所谓的“科学”纳入进来。 两个铁球同时落地是因为重力加速度与质量无关，重力加速度与质量无关是因为地球引力大小与质量正相关，你推别人自己受力可以再牛顿第三定律找到解释。 我们会发现难道难道更谈不上谁的科技强于谁了。 是世界四大文明古国之一，古代的中华民族曾经创造了灿烂的文化。 ,从公元前6世纪到1500年,中国的科技成果在世界科技成果中所占比例一直在54%以上,所以中国长期是世界上当之无愧的科技中心。 然而从16世纪以后中国科学技术逐渐落后,到了近代一落千丈,中国科技发展水平与世界先进国家的距离逐渐拉大。 在面对这样的情况与局面时我们不得不提出一个疑问:“为什么中国在近代社会一度衰退呢?正确面对和分析近代中国科技落后的原因,对于我们建立科技强国具有重大的理论和实践意义。 现就科学技术落后的原因作一分析。 一、高度集权的封建专制政权的长期存在,是阻碍我国科技发展最主要的原因与西欧近代资本主义制度给近代科学发展提供肥沃的土壤相比,中国高度集权的封建专制制度直接限制和否定了近代科学的产生和发展。 中国是政治制度早熟的国家，在经济基础上没有做好统一的准备的时候，政治上就已经建立了帝国制的中央集权制，这使得必须在政治、文化上动用一切力量去遏止小农经济固有的分裂倾向。 那么怎么才能遏制呢，就要是要求全国整齐划一，在政治政策、文化上都要趋于一致，不能搞特殊化，但是各地又是有差异，强行要求各地一致会产生中央与地方的冲突。 统治阶层为了消弭冲突，在文化上就会倾向于追求一统，追求不求变不求新的文化，因为任
中国传统文化与科学的关系
中国传统文化与科学的关系 近代以来，关于中国古代有没有科学的问题，学界一直争论不休。有人认为,中国人只讲求实用的技术，而缺乏真正的科学。我们到底应当怎样看待这一问题？ 事实并非如此。中国古代的科学是非常发达的。比如，在数学方面，祖冲之关于圆周率的计算，准确到小数点后七位，在世界上领先了一千年。《墨经》中光学部分，虽然只有八条，但次序安排合理，逻辑严密，堪称世界上最早的光学著作。在化学方面，西汉时的《淮南万毕术》发现了金属置换反应。东汉末年的《周易参同契》认识到了物质进行化学反应时配方比例关系。东晋时的《抱朴子》发现了化学反应的可逆性。而中国人在天文学、地学和医药方面的成就，更是有口皆碑，就不必细说了。 中国古代有没有科学，与如何定义科学有关。李约瑟认为，近代科学与古代科学的区别是将数学与实验结合起来。他分析伽利略方法的特点是：（1）从所讨论的现象中，选择出几个可用数量表示的特点；（2）提出一个包括所观察各量之间的数学关系式在内的假说（模型）；（3）从这个假说推出某些能够实际验证的结果；（4）观察，然后改变条件，再观察即进行实验（反复实验），尽可能把测量结果用数值表示出来；（5）接受或否定第二步所作的假说；（6）用已经接受的假说作新的假说的起点，并让新的假说接受考验。如果按照这样完整的六步进行才算是科学研究的话，不仅中国古代没有，西方也没有，就连文艺复兴的巨人达·芬奇也还没有做到这一步。 上世纪80年代有位留美学者说中国古代一无对科学的兴趣，二无科学教育，三无科学的思想方法，四无对科学作用的认识。我认为，这种看法过于偏激。任何国家，任何民族，为了解决自己的衣食住行，就必须发展生产，必须去认识自然界，去发展自然科学，只是关注的程度有所不同，发展的方式有所不同而已。中华民族能够持续发展几千年，没
浅谈近代中国科技落后的原因
浅谈近代中国科技落后的原因 摘要：古代的中华民族曾经创造了灿烂的科技文化，长期是世界上当之无愧的科技中心。然而近代以来，世界的科技中心转移到了西方，中国科技发展水平与世界先进国家的距离逐渐拉大。本文从四方面谈了近代中国科技落后的原因。 关键词：封建社会;科技落后;封建专制;传统文化;教育改革 有很多人在讨论中国为什么在古代创造了辉煌的科技文化，但是到了近代却一落千丈。然后从封建体制上，传统文化上，封建教育制度上列出这样那样的长长的弊端，大有要把中国的封建制度和儒家文化鞭尸的气势。但是仔细想一想，这样的问题和解答的本身就是自相矛盾的。中国的封建制度、儒家文化不只是在近代才存在的，而是已经存在了几千年了，弊端也存在了两千年了。为什么古代中国的科技灿烂，唯独近代就落了？所以上面的问题的解答两者都存在问题。我大胆的认为，整个世界在近代以前没有科学，只有技术。所以科技无从谈起。科学需要一个完整的理论体系，而在近代之前这种体系根本就没有建立。比如说力学方面，难道说发现“两个不同重量铁球同时落地”就叫科学吗？难道发现你推别人时自己也会后退就是科学吗？表象的发现不是科学，只有当牛顿出来时，才有了力学的科学体系。科学的力学解释了我们生活中一系列疑问，各种固体力学、流体力学、空气动力学等等才会依托经典力学基础发展起来，同时会把古代所谓的“科学”纳入进来。两个铁球同时落地是因为重力加速度与质量无关，重力加速度与质量无关是因为地球引力大小与质量正相关，你推别人自己受力可以再牛顿第三定律找到解释。。。。我们会发现难道难道更谈不上谁的科技强于谁了。是世界四大文明古国之一，古代的中华民族曾经创造了灿烂的文化。,从公元前6世纪到1500年 ,中国的科技成果在世界科技成果中所占比例一直在 54 %以上 ,所以中国长期是世界上当之无愧的科技中心。然而从 16世纪以后中国科学技术逐渐落后 ,到了近代一落千丈 , 中国科技发展水平与世界先进国家的距离逐渐拉大。在面对这样的情况与局面时我们不得不提出一个疑问:“为什么中国在近代社会一度衰退呢?正确面对和分析近代中国科技落后的原因, 对于我们建立科技强国具有重大的理论和实践意义。现就科学技术落后的原因作一分析。 一、高度集权的封建专制政权的长期存在, 是阻碍我国科技发展最主要的原因 与西欧近代资本主义制度给近代科学发展提供肥沃的土壤相比, 中国高度集权的封建专制制度直接限制和否定了近代科学的产生和发展。中国是政治制度早熟的国家，在经济基础上没有做好统一的准备的时候，政治上就已经建立了帝国制的中央集权制，这使得必须在政治、文化上动用一切力量去遏止小农经济固有的分裂倾向。那么怎么才能遏制呢，就要是要求全国整齐划一，在政治政策、文化上都要趋于一致，不能搞特殊化，但是各地又是有差异，强行要求各地一致会产生中央与地方的冲突。统治阶层为了消弭冲突，在文化上就会倾向于追求一统，追求不求变不求新的文化，因为任何一种创新，不论是科技上的还是经济生产上的，都会破坏全国均衡的局面，而全国发展过于不均衡就会分裂，这是国家最不愿意看到的。所以，为了统一，他们宁愿牺牲文化创新、科技进步的可能，强调全国步调尽可能一致，而不是鼓励率先脱贫致富，率先做出科技贡献。 古今中外科学技术的发展必须依赖于国家政权的支持和正确的科技政策。在我国的封建社会里, 长期的官僚制度是科学技术赖以发展繁荣的民主制度的死敌, 统治阶级要求科学技术服从自己的利益, 实行“重农抑商”政策, 大量的与手工业生产发展有关的与其切身无关的科学技术就得不到重视, 甚至被遏制。历代封建王朝都以农业为“本”, 工商为“末”, 严重阻碍和压制了资本主义的萌芽和发展, 导致中国工商业的落后和科学技术禀赋的先天不足。 明清时期,在对外交往过程中,封建王朝长期实行闭关锁国政策,更是阻碍了科技的发展。因正当西方国家科学技术日新月异进步的时候, 中国除了落后的官僚制度和生产方式没有改变之外, 还开始实行“闭关锁国”。尤其进入清朝后, 清王朝骄傲自大, 闭目塞听, 一直做着“天朝上日”的迷梦。这使中国成了井底之蛙, 与世隔绝开来, 远远落后于世界发展的时代潮流。正是由于这种夜郎自大的心态, 使得中国即既有任何迅速提高生产的欲望, 也没有进行科学技术革命的要求, 要推动科学技术不断前进的最根本、最持久、最强大的力量, 是生产的需要给科学研究提出了多方面的课题, 才会使科学技术取得重大进步和重大突破。但中国的近代科技既没有自身发展的欲望, 又没有推动力, 也没外力刺激,
泰罗科学管理理论在当今中国企业管理中的运用
泰罗科学管理理论在当今中国企业管理中的运用 在管理学的课堂上我第一次了解到了原来企业管理也是一门博大精深的学问，当然这里面最出名的恐怕要数泰罗的科学管理理论了。针对泰罗的科学管理理论在当今中国企业管理中的运用的的问题，我作了如下调查报告，希望该报告能够让我对管理学有更深入的理解。 下面先来介绍一下泰罗吧。弗雷德里克·温斯洛·泰罗(1856-1915) 是美国著名的工程师和管理学家，科学管理理论的创始人。他第一次系统地把科学方法引入管理实践，集前人管理思想和实践经验之大成，创立了科学管理，首开西方管理理论研究之先河，使管理从此真正成为一门科学，并得到发展。泰罗的科学管理思想形成于19世纪末20世纪初。其根本内容是提高企业效率。当时，美国资本主义经济发展较快，企业规模迅速扩大。但由于管理落后，生产混乱，劳资关系紧张，工人“磨洋工”现象大量存在，企业的效率低下。泰罗认为，企业效率低的主要原因是管理部门缺乏合理的工作定额，工人缺乏科学指导。因此，必须把科学知识和科学研究系统运用于管理实践，科学地挑选和培训工人，科学地研究工人的生产过程和工作环境，并据此制定出严格的规章制度和合理日工作量，采用差别计件工资调动工人的积极性，实行管理的例外原则。而要成功地实施科学管理，劳资双方必须进行一次伟大的精神革命，以友好合作代替对立斗争，把注意力从盈余的分配共同转向盈余的增长。即双方合作尽到生产最大盈利的责任，必须用科学知识来代替个人的见解或个人的经验知识。 泰罗的科学管理理论主要包括以下几方面： （1）工作定额。要制定出有科学依据的工人的“合理的日工作量”，就必须进行时间和动作研究。方法是把工人的操作分解为基本动作，再对尽可能多的工人测定完成这些基本动作所需的时间。同时选择最适用的工具、机器，确定最适当的操作程序，消除错误的和不必要的动作，将最后得出的最有效的操作方法和其他延误时间，就可以得到完成这些操作的标准时间，据此制定一个工人的“合理的日工作量”，这就是所谓的工作定额原理。 （2）标准化。要使工人掌握标准化的操作方法，使用标准化的工具、机器和材料，并使作业环境标准化，这就是所谓的标准化原理。 （3）能力与工作适应。为了提高劳动生产率，必须为工作挑选第一流的工人。第一流的工人是指：能力最适合做这种工作而且也愿意去做这种工作的人。要根据人的能力把他们分配到相应的工作岗位上，鼓励他们努力工作，并进行培训，教会他们科学的工作方法，使他们成为第一流的工人。 （4）差别计件工资制。泰罗认为，工人磨洋工的一个重要原因是报酬制度不合理。计时工资不能体现劳动的数量。计件工资虽能体现劳动的数量，但工人担心劳动效率提高后雇主会降低工资率，这样等同于劳动强度的加大。针对这些情况，泰罗提出了一种新的报酬制度——差别计件工资制，其内容包括：①通过时间和动作研究来制定有科学依据的工作定额。②实行差别计件工资制来鼓励工人完成或超额完成工作定额。所谓“差别计件工资制”，是指计件工资率随完成定额的程度而上下浮动。如果工人完成或超额完成定额，则定额内的部分连同超额部分都按比常单价高25%；如果工人完不成定额，则按比正常单价低20%计酬。③工资支付的对象是工人而不是职位，即根据工人的实际工作表现而不是根据工作类别来支付工资。
人性化管理理论与科学管理理论的区别
人性化管理理论与科学管理理论的区别 企业管理的实践中，有人认为，科学管理更实用，有人认为，人性化管理更胜一筹。事实上，二者是两种特殊而又有效的管理模式，它们在不同的社会历史条件下产生，并且在企业管理的不同阶段分别居于主导地位，二者适时、适度的融合，才是我国企业的明智选择 人性化管理的核心理念当然是以人为本。这是对以机器为本、以技术为本的科学管理理念的一大提升。它要求管理者和员工共同进行心理与行为的彻底革命，使得企业管理从管理理念、管理制度、管理技术、管理态度直到管理效益有一个全面的转变。这种转变将体现出人主宰自然、人是万物之灵的客观规律。显然，人性化管理不是对科学管理的全盘否定，而是一种理性的继承，一次科学的修正。它汲取了科学管理中的科学思想，肯定了制度在企业管理中的重大作用，同时将科学管理中颠倒的“人”与“物”再颠倒过来，让“人”始终处于原本的主导地位。这不是简单地顺应潮流，而是坦率的尊重事实。这种实事求是的“人本意识”＋“科学精神”，是人性化管理理论对人类的卓越贡献，也是它受到普遍崇拜的根本原因。 企业管理方式的人性化 企业人性化管理有几种常用方式，分别包括情感化管理、民主化管理、文化管理等三个主要层面 首先，情感化管理。情感因素是构成管理者非权力影响力的重要因素，也是影响被管理者工作主动性和效率的重要因素。积极的情感会使人青春焕发，朝气蓬勃，有较强的工作能力和劳动效率；反之则使人行动迟缓，萎靡不振，工作状态大为下降。情感因素影响着管理的全过程。情感化管理，就是要注重人的内心世界，根据情感的可塑性、倾向性和稳定性等特征去进行管理，其核心是激发职工的积极性，消除职工的消极情感。要充分发挥情感在管理中的效能，充分开发被管理者的潜能，激发其内在动力，应该遵循信任、尊重、关心的原则。信任原则。信任是一种最高的奖赏，也是人与人之间建立情感的基础。 其次，民主化管理。民主化管理是企业人性化管理的重要方式。民主是调节企业内部人际关系的重要原则，也是保证管理活动正确顺利进行的重要条件，只有当人们切切实实地管理起自己的事务，才能真正激发起对企业的归属感、命运共同感、责任感，从而尽心尽力地为企业的生存和发展贡献力量。专制作风的管理由于实行独断管理，与下属就没有感情交流，而下属则容易产生消极不满的情绪，甚至产生怨气和对-抗情绪。放任自流式的管理实际上是无政府管理，一切放任群众自理，这种工作作风难以完成工作目标，管理者也没有权威性。民主化管理实行参与管理，把管理权交给群众，鼓励他们积极表达自己的意见，有利于增强组织的凝聚力和向心力，使管理顺利开展。人性化管理实践表明，实行民主管理或参与管理，一方面可以达到改善组织与其成员的关系、提高士气、缓解抵触情绪的目的；另一方面，它还可以开发员工的潜力，成为改善个人和企业绩效的一种方式。
近代中国科学技术落后的原因
近代以来中国科学技术落后的原因分析 从类人猿到进化成人类，再到后来，人类学会用智慧，出现了文明和科技。历史的车轮慢慢行进，一切一切都在不停得变化。四处都存在着竞争，科技已经成为一个国家，一个民族发展的必要因素。每一个中华民族的儿女，都希望中国能在世界处于领先地位，希望中华民族能屹立于世界民族之林。 可现实并不是这样，近代的中国科技落后，被帝国主义踩在脚底下，没有自己的主权。为什么中国科技在近代会一度衰退了呢？ 中国的科学技术什么时候开始落后于西方的？很难画出一道杠杠来，一般认为自明朝中叶。因为元朝马可波罗来华的时候，还像刘姥姥进大观园一样，看得傻了眼。明初，中国的航海技术和装备还优于西方，但到1492年，即明弘治年间，哥伦布的船队已经到了美洲，我们却放弃了海外探索。万历年间，意大利传教士利玛窦来华的时候，西方在天文、历算和火器方面已经明显领先于中国了，以至于徐光启等官员要虚心地向他学习。中国为什么落后了？众说纷纭。我认为主要的原因是： 一,历史原因 中国封建社会太漫长，缺乏产生近代科技的动力中国的封建社会，从公元前476年春秋战国到1840年鸦片战争，封建社会长达2300年，中国是世界上最早进入封建社会，又最迟走出封建社会，封建社会历史最长的国家。中国的封建统治对科技发展的阻碍是中国近代科技落后的主要原因，近代中国封闭的环境削弱了国人的创新思维导致国人创新思维减少的环境因素主要指落后的社会制度、闭关锁国的国策等。没有了创新思维，何来科技的发展，中国科技又怎能不落后？ 首先，近代中国落后的社会制度压制了中国人的创新思维。西方在16世纪发生了资产阶级革命，快速兴起的资本主义工商业对科学技术不断提出新的需求，从而激活了人们的创新思维，促进了科学技术的创新。而当时的中国却仍然停留在更加完善的封建主义社会，它不但严重限制工商业的发展，而且在思想领域压制创新思维。统治阶级内部的保势力反对变革，这是阻碍中国人创新思维发展的一块大绊脚石。 中国古代的科学技术在相当长的历史时期居于世界领先地位，但从16世纪开始逐渐落后于西方，以至于在先进的基础上并未产生世界意义的近代科学。为什么中国未产生近代科学？中国近代科学落后原因的讨论。这个问题，国际科学史界都把它称为“李约瑟难题”。我讲从以下几个方面论述我的观点。首先这一时期中西科技成果在内容和方法上的差距加大。在内容上，中国在科学上的主要成就大多属于应用科学，如《本草纲目》《农政全书》、《天工开物》等。而同一时期西方科学的发展主要是理论科学。科学家努力的重点，不在于实际的应用，而在于对事物及其规律的探索。在研究方法上，西方科学家所进行的科学研究大多使用观察和实验的方法，而中国仍然主要采用传统的整理典籍和总结经验的方法。代表古希腊数学最高成就的欧几里得几何学和标志近代科学诞生的牛顿力学，都是充分运用形式逻辑的结果。在某种程度上可以说，没有形式逻辑就没有近代和现代科学。同样，关于实验在科学认识活动中的重要性，也是有目共睹的事实。缺乏观察和实验研究，牛顿力学也是不可能建立的。物理学如此，近代诞生的其他学科门类亦如此。因此爱因斯坦强调逻辑和实验在近代科学建立中的重要性，是十分正确的。然而，有充分的事实证明，虽然我国古代提出了不少辩证逻辑思想，但形式逻辑却很不发达，始终未能发展出一套构造科学理论体系的形式逻辑方法。同时,由于种种原因，与定量分析相结合的系统实验方法也未在我国近代获得广泛运用和发展。由于这两方面条件的不成熟，中国当然很难产生近代科学。 二,经济原因
中华传统文化：科学解梦详细解说
科学解梦 每个人都会做梦，多年以来，科学家们一直试图揭示神秘梦境，试着寻找这种虚幻与现实之间的潜在联系，从现实生活的科学角度进行解读。 ?梦的五种类型 1．现实幻化梦 现实幻化梦即现实生活中的一些经历在梦中出现，特别是离睡眠时间比较近的生活片断，如睡前晚间你看到的一些人和物，常会幻化形成梦境。这种梦是最常见的，许多似乎怪诞的梦，仔细想想，就能从昨天或过去经历的事物中找到源起。例如，本人曾梦见黄河移近村庄西南，河水清而满，河堤高而平。梦醒推想，久之豁然，原来我临睡前去了一趟公厕，公厕的位置就在我居住楼房的西南方，公厕里的水箱不断放水，声音响亮。梦境中的村庄和黄河，就是小区楼房和公厕流水的幻化。 2．心理情绪梦 心理情绪梦是你最近精神状态的反映。这种梦一般而言梦境是虚幻的、奇异怪谲的，而心理、情绪是真实的。比如梦见自己哭，有时是体现了一种心底深处的悲哀，有时是压力解消，是情绪愉悦的表现。一些恶梦常常是现实生活中的不安、紧张、矛盾、压力等的体现。某种梦一次出现之后，在以后相当长一段时期中反复出现，这一般预示着你有某种心理或情绪一直萦绕着你，没有改变。 3．潜在意识梦
潜在意识梦即深层意识中压抑住的愿望、欲求在梦中表现。比如你在梦中梦见自己大嚼大吞许多美味食物，说明你对现实生活中的支配欲、权利欲、名誉欲、性欲、财富欲等愿望的追求。 4．健康状况梦 这类梦主要提醒你注意自己的身心健康状况。比如当你梦见窒息的梦，它预告你的身体健康出现了异常，鼻炎、肺或支气管炎出现的可能性最大。 5．神秘预知梦 梦中出现的场景、事件，以后在现实生活中真的出现了。比如有人遗失了贵重的东西，不知踪影，梦中出现了这件东西的所在场所，醒后果然在梦中所指示的地方，找到了遗失的东西。这种梦是最神秘的梦境。 ?常见梦境解读 1．从高处跌落或溺水 此类梦意味着你在现实生活中缺少安全感，做这种梦一般出现于当你在生活中遭受某种打击或感到有所失落的情况下。如果你的睡梦中出现这样的梦，你应当评估一下当前自己的实际状况，并试着寻找能够战胜自我的问题方法。处理好之后，这类可怕的梦境有望不会出现。 2．看到自己或别人赤身裸体 在这类梦境中，你会梦到自己或他人一丝不挂地赤裸着身体，或者部分身体暴露，或者穿着不适当。这种梦暗示着你可能那段时间正感觉到处于尴尬局面而害怕出丑，或者你担心自己在现实生活中过多地暴露自己，比如害怕暴露自己 当路莫栽荆棘草他年免挂子孙衣- 1 -
2018版科技核心期刊目录(中国科学技术信息研究所2017年11月17日公布)
2018版中国科技核心期刊目录（中国科学技术信息研究所2017年11月17日公布）资料编辑：伯辰期刊网 （自然科学卷） code 期刊名称 F034 ACTA BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA SINICA C096 ACTA MATHEMATICA SCIENTIA B030 ACTA MATHEMATICA SINICA ENGLISH SERIES I051 ACTA MATHEMATICAE APPLICA TAE SINICA C105 ACTA MECHANICA SINICA M100 ACTA METALLURGICA SINICA I209 ACTA OCEANOLOGICA SINICA G218 ACTA PHARMACEUTICA SINICA B G001 ACTA PHARMACOLOGICA SINICA I062 ADV ANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES I124 ADV ANCES IN POLAR SCIENCE I282 ASIAN JOURNAL OF ANDROLOGY G780 CANCER BIOLOGY & MEDICINE I072 CELL RESEARCH I139 CHEMICAL RESEARCH IN CHINESE UNIVERSITIES I710 CHINA COMMUNICATIONS I165 CHINA FOUNDRY E158 CHINA OCEAN ENGINEERING B023 CHINESE ANNALS OF MATHEMATICS SERIES B D031 CHINESE CHEMICAL LETTERS I154 CHINESE GEOGRAPHICAL SCIENCE I207 CHINESE HERBAL MEDICINES I166 CHINESE JOURNAL OF ACOUSTICS I122 CHINESE JOURNAL OF AERONAUTICS G011 CHINESE JOURNAL OF CANCER I037 CHINESE JOURNAL OF CANCER RESEARCH T100 CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING C070 CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS I116 CHINESE JOURNAL OF ELECTRONICS E012 CHINESE JOURNAL OF OCEANOLOGY AND LIMNOLOGY D017 CHINESE JOURNAL OF POL YMER SCIENCE I200 CHINESE JOURNAL OF TRAUMA TOLOGY I201 CHINESE MEDICAL JOURNAL G126 CHINESE MEDICAL SCIENCES JOURNAL I071 CHINESE OPTICS LETTERS C106 CHINESE PHYSICS B C058 CHINESE PHYSICS C C059 CHINESE PHYSICS LETTERS B022 CHINESE QUARTERLY JOURNAL OF MA THEMATICS C095 COMMUNICA TIONS IN THEORETICAL PHYSICS
科学管理在中国的现实意义
科学管理在中国的现实意义 ——国有企业的科学管理 二十世纪初，美国古典管理学家弗雷德里克·温斯洛·泰勒提出了科学管理理论，管理学理论研究由经验管理理论阶段进入了科学管理理论阶段。近百年来，科学管理思想仍然在世界范围内发挥着巨大的作用。在中国，随着改革开放的不断深入，科学管理理论逐渐被广泛运用到企业的改革建设中，并日益发挥出重要作用。下面我将结合中国国有企业的实际，谈谈科学管理在中国的现实意义。 作为关系国民经济命脉的国有大中型企业，其效益的高低和制度的健全与否对整个国民经济的发展都具有重大意义。针对我国国有企业因政府长期大力扶持，导致企业缺乏竞争力与创新精 神等问题,国家已经有了三次较大的改革调整，从企业经营承包制，到现代企业制度，再到现代产权制度。三十年艰辛改革与建设，国有资产保值增值责任实现了层层落实，国有企业改革的动力和发展的活力得到激活，经济效益和运行质量有了显著提高，国有经济总量进一步增加，国有企业竞争力进一步增强。但是，目前国有企业在管理方面仍然存在着比较严重的问题。例如，在企业权力分配和人力资源管理方面就存在着很明显的不合理因素，如何解决这些问题是国有企业提高经济效益，进行制度改革的重要课题。那么，目前国有企业在管理上究竟存在着那些问题呢？ 一、“产权不清”致使企业决策的不科学
受到国家和有关主管部门的政策性限制，决策者的利益与他所决策的企业的利润没有长远关系，造成决策者管理主人翁意识淡薄。同时企业中大部分决策者是由政府直接任命的，政治色彩浓厚，不讲规则，企业管理决策采取领导“拍板式”权威决策，民主决策被严重亵渎，这样常常会因为一个错误的决策使整个企业面临绝境。 二、“关系”管理模式长期存在，缺乏明确的衡量标准和完善的报酬体系 在大多数国有企业里，一个人权力的大小大都取决于他与其他人的关系。这也是由于多年来的国有资产管理体制导致的，可将之称为"关系"管理模式。同时，由于企业中缺乏明确的衡量标准和完善的报酬体系，再加上复杂的关系网的存在，每个人获取的真正报酬直接取决于其权力。在这种情况下，一名管理者所重视的是权力的攫取，掌握与控制信息就成了维护其控制权的主要手段，对企业利益关注甚少。由此导致下级与上级在管理方面存在的信息不对称，管理效率极低。这也就很好的解释了为何政府要把加大“反腐倡廉，纠正不正之风”的力度放在国企改革的突出位置，实在是问题严重性所致。 三、管理职位选秀论资排辈，形成升职“黑洞” 国企管理岗位选拔大多采取资深职位制，即在选择管理人员时大多依据其在企业的工作年限与经验，使得大量的技术专家升到管理岗位上以后不能胜任管理工作，年轻而具管理能力的人才又不能
增强服务意识,科学管理机房
增强服务意识,科学管理机房 增强服务意识、科学管理机房 旅游职专邢玉琴 近年来，计算机的广泛应用改变了世界,也改变了人类的生活。随着信息技术的迅速发展，计算机早已渗透到人们学习、工作和生活的各个方面。逐渐改变着人们的教育观念和学习方式，成为人们不可缺少的使用工具。因此，随着计算机相关课程的增加和受重视的程度，计算机教学与应用已成为职业学校全面素质教育中极为重要的一部分,它已深入到各个专业、各个学科。计算机房作为实施信息技术教育的重要实习场所，也开始引起了人们的密切关注。随之而来的计算机房管理的内涵与以往相比有了很大不同。其技术要求也越来越高 ,其地位也愈显重要。为了给学生提供一个良好的学习环境,提供一个与外界联系、
了 解社会、获得最新知识的广博空间,为了使职校机房功能得到充分发挥，对计算机房进行科学、有效的管理维护是搞好计算机实习课教学的重要保证。 一. 职业学校计算机房的使用特点我校虽然是一所旅游职校，但是多年来学校非常重视对学生计算机能力的培养，将信息技术基础课程作为各个专业必不可少的教学内容，也是升学班学生春季高考的必修课程。学校共有4 个计算机房300 多台机器，承担了学校各个专业计算机课程的实习课教学。学校为了提高学生信息技术操作能力和水平，投入
了大量的资金，对两个机房的计算机进行更新，从机器的硬件配置到软件的安装都是最先逬的，为学生提供了良好的教学环境, 使我校的学生多年来在本市多次计算机等级考试或汉字录入技能考试中名列前茅.大大提高了学生的学习积极性和主动性。 当今社会网络应用得到迅速普及.信息技术涉及计算机技 术、通信技术和网络技术.它们是构成当今信息化社会的三大技术支柱。我校4个机房都连接了竟带网络.为教师的网络教学提供了方便。同时，学校结合职校学生的特点建立了’‘业余网吧因为职业学校的学生生源质量差.尤其是近几年高中扩招.职校学生入学以分流生，即不参加中考的学生居多，几乎无分数可言。 因此.他们中大部分学生，学习上花费时间少，"业余活动，社会活动"较多.是社会的不安定因素。另外.社会上黄色网吧, 暴力游戏屡禁不止，对职校的学生有极大的诱惑力。为了尽可能的控制学生不参与社会上的不正当活动,学校为学生提供了廉价上网的"网吧S只是收些网络所需费用而已。机房管理教师严格管理，净化规范机房的上网环境，使学生文明上网.井然有序。这样.让学生大部分精力和时间都放在学校，既规范了学生. 又减少了社会的压力。我校几年来还招收许多外地学生.上网也为他们提供了休闲的好去处。不但避免了学生无聊时的矛盾，也减轻了宿舍管理教师的负担。学校的网络机房.为学生提供了安全的网络环境.网络已成为学生获取信息和相互交流的重要手段，丰富的网络资源为师生搭建了即时交流的平台，提供了广阔
西方科学管理理论对中国管理理论的影响_基于文化视角
中外企业家 2011年第9期（下）总第381期 管理世界·Ma na gement World 一、科学管理理论形成的背景及研究 （一）科学管理理论形成的背景 资本是生产要素之一，具有两个鲜明的特点，一是具有风险性，另一个便是营利性。正是这种盈利的“资本”追求，直接导致了科学理论—泰勒管理理论的产生、发展和完善。 1.资本主义精神与资产阶级革命提供了思想准备 科学管理理论由美国的费雷德里克-泰勒 （1856~1915）提出。科学管理理论的形成背景，即资本主义的精神和资产阶级革命开始，而这些精神和思想均来源于文艺复兴[1]。首先是资本主义精神的建立。期间先后出现新教伦理、个人自由的伦理、市场伦理。其次，资产阶级革命为社会变迁做准备。 2.英国的工业革命是产业准备 商业贸易为工业革命做了准备。纺织机等机器是工具上的革命，蒸汽机是动力上的革命，工厂制度是生产组织方式上的革命，都具有重要的意义。 3.工厂制度的产生及其对管理提出的客观要求成为实践准备工业革命在西方摧毁了封建社会生产关系，直接成果是工厂制度的建立。随着大企业的建立，老板和工人之间形成相互对垒的态势；管理人才极度缺乏；对技术工人及工人的技能要求相应提高等等。这一系列随着工业革命而带来的问题，不得不使当时的人们开始进行深入的思考，这也为产生较为系统的管理思想、科学管理理论的到来做好了充分的准备。 4.古典管理思想的形成是理论准备 首先是复式记账法的产生。现代企业管理的重要方法之一，就是会计的复式记账法，这种方法是企业控制的最重要的手段之一。其次亚当-斯密提出了分工，控制职能，计算投资还本问题，经济人的观点[2]。 （二）科学管理的相关研究1.泰勒对科学管理的探索 泰勒对于科学管理的研究与其他许多科学研究一样，是从实验开始的[3]。泰勒曾多年从事机械生产，结合丰富的经验，进行了艰苦的探索。其中有三个著名的实验。（1）搬运铁块实验 1898年泰勒将这项实验归结为四点核心内容：精心挑选工人；诱导工人使之了解这样做对他们没有损害，还可以得到利益；对他们进行培训和帮助，使之获得完成既定工作量的技能；按科学的方法去干活会节省体力。 （2）铁砂和煤炭的铲掘实验 在这项试验后，泰勒提出了新的管理思想：将试验的手段引入到经营管理领域；计划和执行相分离；标准化管理概念的形成；人尽其才，物尽其用，这是提高效率的最好办法。 （3）金属切削实验 为了解决工人怠工的问题，泰勒对金属切割进行了研究。他在使用车床、钻刨床等机床切削金属时，无论何时都必须决定使用什么样的刀具、用多大的切削速度以便获得最佳的金属加工效率。 2.泰勒当时提出的科学管理原理（1）科学管理的基本假设前提 科学管理作为一种管理理论，它包含着如下科学假设作为前提：当时劳资矛盾日益尖锐的只要原因是社会资源没有得到充分地利用；对工人方面来说，其基本的假定即人是“经纪人”，人最为关心的是如何提高自己的货币收入，或者说只要能使人得到经济利益[4]，他愿意配合管理者挖掘出他自身最大的潜能；单个人是可以取得最大效率的，但集体的行为反而导致效率下降，科学管理是使单个人提高效率的有效方法。 （2）科学管理内容 收稿日期：2011-09-10 基金项目：国家自然科学基金（基金号：77207270，71072158）；陕西师大中央高校基本科研业务费项目《集群企业知识外溢与文化产业功能园区集群效应研究》（基金号：10SZZD03）；陕师大211工程子项目：中国发展经济学。 作者简介：雷宏振（1966-），男，陕西合阳人，教授，博士生导师，从事知识管理和产业经济研究；车晓娜（1987-），女，陕西西安人，硕士研究生，从事知识管理研究；董广茂（1963-） ，男，教授，博士后，主要从事公司战略管理、公司或组织间关系及技术创新方向的研究。西方科学管理理论对中国管理理论的影响 ———基于文化视角 雷宏振，车晓娜，董广茂 （陕西师范大学国际商学院，西安710062） 摘要:泰勒创立的科学管理原理的核心是标准化、规范化和制度化管理，它是管理的基础，对现实的企业工厂管理有着重大的指导意义，直到今天仍有重大的现实意义。本文探究了泰勒的科学管理原理形成的背景及相关的研究，以及对近现代中国管理理论的影响。中国目前的经济发展水平还不高，绝大多数企业仍处于经验管理的层次。在中国文化背景下，企业应该有借鉴地，结合本土文化及实际情况，合理使用科学管理，发挥科学管理的重大作用。 关键词：泰勒;科学管理;中国特色管理理论中图分类号：C93-09 文献标识码：A 文章编号：1000-8772（2011）18-0004-02 4
中国近当代科学家的故事资料
中国近代科学家的故事 1.詹天佑(1861～1919)近代铁路工程师 詹天佑，字眷诚，原籍安徽婺源。 11岁考取容闳所招出洋留学生习技艺，次年赴美，为中国首批留美官费生。清德宗光绪四年(1878)入耶鲁大学工学院土木建筑科，三年后毕业。归国后，奉派赴福州水师学堂习驾驶，第二年以优异成绩调派赴扬武兵舰服务。光绪十年(1884)应两广总督张之洞之聘任广东博学馆教席，两年后完成测绘广东沿海险要图。从十四年(1888)起献身铁路工程，任工程师，先后主持塘沽天津段、滦河铁桥、津芦段、萍乡至醴陵、潮汕铁路、京张铁路等建筑工程。民国8年(1919)奉命至海参崴、哈尔滨参加协约国西伯利亚铁路监管会。因北方严寒，加以公务繁忙，操劳过度而患病，不久逝世于汉口 2.冯如(l883～1912)中国第一个飞机设计师、制造者和飞行员 冯如，广东恩平人。幼时家贫，12岁赴美国，当童工。工作之余勤于钻研技术。在旅美华侨支持下，曾在旧金山创办广东飞行器公司。溥仪宣统六年(1909)设计并制成飞机，亲自驾驶，试飞成功。后造新飞机一架，航程、时速、高度均达当时世界先进水平，在国际飞行协会举办的飞行竞赛大会上获奖。宣统三年(1911)，拒绝外国重金聘请，返回广州，并带回两架自制的飞机，辛亥革命爆发，参加广东革命军，被孙中山任命为广东革命军陆军飞行队长。中华民国元年(1912)八月二十五日在广州作飞行表演时失事牺牲，年仅29岁。 3.李四光(l889～1971)地质学家 原名仲揆，1889年10月26日出生，地质学家。蒙古族。湖北黄冈人。1919年和1927年分别获英国伯明翰大学硕士和博士学位。1949年以前，长期担任中央研究院地质研究所所长。1949年10月19日，尚是漂泊国外之时，他已被任命为中国科学院副院长。归国后，他长期担任着政府地质部部长和中国科学技术协会主席。中国地质学会创始人之一。早年对蜓科化石及其地层分层意义有精湛的研究。提出了中国东部第四纪冰川的存在。用力学观点研究地壳运动及其与矿产分布的规律，建立了新的边缘学科“地质力学”和“构造体系”概念。提出新华夏构造体系三个沉降带有广阔找油远景的认识并为大庆、胜利等油田的发现所证实。开创了活动构造研究与地应力观测相结合的预报地震途径。晚年发表的“天文、地质、古生物资料”对我国学科大交叉的倡导产生深刻影响。对中国地质教育、地质科学和地质事业的发展作出了巨大的贡献。 4.竺可桢(l890～1974)气象、地理学家 竺可桢是中国近代气象事业主要奠基人。1890年3月7日生于浙江绍兴东关镇，1910年赴美，1918年以论文《关于台风中心的几个新事实》获博士学位后回国。在开创中国气象教育事业，筹划组建早期的中国气象观测网，特别是创设高山、边远地区的气象站，开展中国高空探测和天气预报业务，组织编印中国气候资料等方面，作出了卓越的贡献。20世纪20年代，他创建了气象研究所。30年代，竺可桢研究中国气流的运行，特别是东南季风和中国雨量的关系。首