研究方法的概念范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了研究方法的概念范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

研究方法的概念

研究方法的概念范文1

一、范例分析

如何从日常话语中提炼概念呢? 我们先就下面一句非常普通的话语进行分析。

受访人说:“他这个人本质也不坏,就是平时说话和打扮,看上去坏坏的。”

通常情况下,如果让学生对这样一句话进行规范的学术讨论会茫然不知所措。但如果我们懂得如何提炼概念,事情就会变得轻松有趣而且近乎神奇。我们看这句话,可以简单整理出一些词汇:本质、不坏、说话和打扮、坏坏的。我们稍微对其提炼一下就可得:“本质”与“说话和打扮”对应“本质”与“外表”,“不坏”与“坏坏的”对应“好”与“坏”。然后,我们再对“本质”和“外表”进行范畴化为事物的“存在方式”,对“好”与“坏”进行范畴化为人的“品质”。进而归纳出四种类型的人:ac、ad、bc、bd。这里归纳出来的人的四种类型,实际上是对经验现象进行概念化、范畴化和概念图式化之后得出来的。

二、理想类型法

对上面人的四种类型归纳,人们肯定会有异议,因为现实生活中的某个具体的人表面上看“好坏”难分, 亦正亦邪,本质上就更难分辨了。事情就是这样,这种归纳出来的概念, 是马克斯? 韦伯意义上的“理想类型”(idea types)。

理想类型也叫纯粹类型,是纯粹逻辑上的概念构造,它追求完美的逻辑性。比如,韦伯将意义行动区分为“主观意义行动与客观意义行动”。两个概念是二元对应式的,语义上是闭合性的;依据社会行动目的、手段和过程是否理性建立四种行动类型。其中全部是理性的行动称为目的理性行动,其它行动类型在理性程度上是逐渐弱化的,但语义上皆属于社会行动。

再如,界定“手工业”概念,“所用的方式就是把混杂地存在于各个不同的时代和国家的手工业者那里的、其结果得到片面地强化的某些特点, 结合在一个自身无矛盾的理想图像之中,并且把它们与人们在理想图像中表达出来的思想观念联系起来。尔后,人们就可以进一步尝试描述一个其中所有经济活动的部门,乃至精神活动的部门都由一些标准支配的社会,而这些标准在我们看来也就是赋予提高为理想类型的‘手工业’一特征的统一原则的运用。”

韦伯实际上告诉我们,界定概念可以将实践历史和纯粹逻辑结合起来,如界定“手工业”可以将各个历史时期有关“手工业”的重要特征综合起来,并要求这些综合起来的特征不能存在逻辑问题。

比如, “好人和坏人”是一个语义上闭合的概念,但是,如果我单说“好人”, 如果有程度上最好的人,比如圣人, 那么,我们就可以从历史文化中归纳出与其相比较相对更差的好人,比如亚圣、完人、君子等。这里语义上虽然有闭合,但似乎可以从闭合区间中构造无限概念。但不管如何,这些概念都是纯粹逻辑上构造的,只具有分析上的意义,很难对应到具体实践中, 比如,我们不能断言某个具体社会行动是目的理性的或传统型的,也很难说某个人就是概念意义上的圣人。

理想类型的特点就是将概念边界清晰化,像光束一样,照亮和显明部分世界,使得万事万物得以区别和分明。如果说概念是一束光,那么我们可以将上述好人、坏人等概念刻画出其清晰的边界,作出概略图式如右。

三、剩余范畴法

按照韦伯的观点,理想类型是研究者自己界定的,具有很强的主观性, 与研究者的科学兴趣和主观价值相关联。研究者先在主观上观测到一定的社会现象和社会事实,然后建立概念,并确保概念在逻辑上的完美。比如, 韦伯将社会行动界定为“行动者的主观意义关涉他人的行为,而且指向其过程的这种行动”,试图以此为社会学划出和确立一块研究领域。可是, 后来诸多社会学家并没有固守这块领地,而是不断拓展到边界之外的领域。这是怎么回事呢?

帕森斯说:“理论工作中有一种进步正在于从尚未说明的范畴中刻画出十分明确的概念,并在经验性研究中加以验证。因此,发展科学理论之显然无法达到但可以逐渐接近的目标,是从科学里面消除一切剩余性范畴(residual categories), 以便有利于产生意义明确的、能够凭经验加以验证的概念。”帕森斯提出了建构概念的另一种方式,那就是消除剩余范畴。

我们以帕森斯在《社会行动的结构》中建立“单位行动”为例进行说明。

帕森斯把“行动”从概念上分解为一些“单位行动”,把“单位行动” 进一步分解为“目的”、“手段”、“条件”和“规范”等不同成分。

按照韦伯的社会行动理论,分析社会行动只要分析目的、手段等简单成分就可以了,也就是从主体的意向性和理性这些主观要素进行分析。可帕森斯认为,只分析这些成分是不够的。因为,影响一个人的行动因素除了主观目的、手段选择外 ,还有客观条件、社会规范等。因此要将这些对韦伯而言是剩余范畴的成分纳入进去,以便消除韦伯未涉及到的概念的剩余范畴。帕森斯认为,每每引入一些剩余范畴,就可能对理论产生巨大影响,甚至导致以往理论面目全非。

如何消除剩余范畴呢?

帕森斯说:“想要了解一种理论体系是从哪里开始瓦解的,最好的办法是从该理论体系本身的最有才干的支持者们的著作中去寻找。”“从原有体系中的各种说法中找到剩余性范畴,并从中刻画出明确的理论概念来。”按照这种方法,帕森斯实际上将马歇尔、帕累托、涂尔干和韦伯作为社会行动理论体系的最有才干的支持者,并从他们著作中寻找剩余范畴, 然后整合成单位行动分析成分,并以此为基础建构了社会行动体系理论。

帕森斯的做法归纳起来就是不断寻找和建构概念的“分析性成分”, 消除前人理论概念的剩余范畴。结果是,每每增加一个分析性成分,就相应增加了一束概念之光,能够照亮更宽广的领域,如单位行动成分图示所示那样。

研究方法的概念范文2

[关键词]形式概念分析 领域本体构建方法 增量模型

[分类号]G353

领域本体作为一种有效的形式语义模型和知识表示形式,在图书情报领域的应用越来越广泛和深入,这在客观上促进了领域本体构建方法的不断涌现和更新。基于形式概念分析(FCA)的领域本体构建理论在此背景下应运而生。FCA强调用数学手段来表达客观知识,可以削弱开发者对领域本体构建过程的主观影响,并能挖掘出领域中隐含的概念以及概念之间的层次关系。FCA通过用数学符号从内涵和外延两方面表示所有概念,达到了形式化概念模型的效果,因此基于FCA的领域本体构建方法越来越倍受国内外相关学者关注和青睐。国内外对基于FCA的领域本体构建方法的研究目前仍然处于探索阶段,虽然有些方法有着一定的可取之处,但仍存在着诸多不足,还需不断地深入研究。

1 国内外基于FCA的领域本体构建方法的简要分析

目前国外提出的具有代表性的基于FCA的领域本体构建方法主要有:Cimiano方法、GuTao方法、Haav方法、Marek Obitko方法。

Cimiano方法提出了从领域文本出发自动解析“概念一属性”关系的基本思路,具有借鉴意义。但该方法使用语言解析器解析出的只有动宾关系,从概念格向领域本体转换时,以概念节点的内涵对节点命名,将概念节点的外延添加为概念节点的子节点,存在不合理性。

GuTao方法提出了领域本体构建中循环反馈的开发思想,其开发的fcatab插件可自动从领域概念和关系得到形式背景,但Fcatab只支持单值形式背景,且必须依托protege本体建模工具。

Haav方法在一定程度上实现了本体的逻辑表述,提出了领域本体的扩充机制,考虑了领域本体的推理。但初始本体到一阶谓词逻辑表示集合的转换过程需要通过FCA和规则语言映射,这种映射复杂、费力且不易实现。

Marek Obitko方法提出了一整套对形式背景和概念格的编辑修改机制,值得借鉴;但该方法每次构建都从空的对象和属性开始,因此对对象和属性的添加是一项及其复杂的过程,工作量大,只适合小领域本体的构建。

上述方法一是缺少工程化、规范化、标准化、细节化的指导思想,仅将着眼点放在领域本体的需求分析、设计与实现三个环节,忽略了领域本体构建的其他阶段;二是未明确二者间的结合机理,以致对两者之间在哪些方面进行结合以及以何种形式结合的问题理解得不够深入,从而造成形式背景的构建、概念格到领域本体的映射方式、领域本体的概念关系处理等诸多方面的不合理性。

国内研究人员对该课题的研究起步较晚,大多数研究都停留在对国外方法的综述或引入上。综述性文献中有代表性的是文献[7]和文献[8]。引入性文献中有代表性的是文献[9],另外文献[10]尝试糅合了Cimiano方法与Marek 0bitko方法,但这种糅合缺少深层次的研究讨论。

2 基于FICA的领域本体构建方法优化的核心问题

2.1 基于FCA的领域本体构建方法优化的动因

通过对国内外基于FCA的领域本体构建方法的简要分析,本文总结了当前各种典型方法的局限性,基于FCA的领域本体构建方法要向前发展,就必须冲破这些局限性的束缚,打破这些阻碍。本文将基于FCA的领域本体构建方法优化的动因总结为以下5个方面:①线性开发过程一并行开发过程;②一次性全部提交领域本体一分批次提交领域本体;③简单领域背景一复杂领域背景;④封闭结构一开放结构;⑤弱复用一强复用。

2.2 基于FCA的领域本体构建方法优化的思路

本文对基于FCA的领域本体构建方法的优化思路是采用并行开发的工程思想,应用“分而治之,映射集成”的具体思路,将领域本体划分为核心本体和一系列的增量本体两部分:核心本体的目的在于构建满足领域本体的基本需求的本体,其规模适中;而增量本体的目的在于实现领域本体的增量需求。这样,领域本体就可以表达为以下的代数形式:

::={Oc,Oi,Rci,Rii}

其中Oall表示领域本体,Oc表示核心本体,Oi表示增量本体,Rci表示核心本体和增量本体之间的映射集成关系,Rii表示增量本体之间的映射集成关系。

用户就可以根据实际的需求,按需提取核心本体和增量本体,并按照映射集成机制将所需的本体集成起来,得到所需要的领域本体。这种思路,可以保证领域本体开发的并行过程,能分批次向用户提交领域本体,可以将复杂领域背景分解为一系列简单领域背景,打破封闭式的开发结构。

2.3 基于FCA的领域本体构建方法优化的具体内容

基于FCA的领域本体构建方法的优化的具体内容主要包括两个方面:一是在宏观上对领域本体构建的过程进行优化,改变传统领域本体构建过程的线性开发模式,采用并行工程的思想,将领域本体构建过程优化为“增量模型”模式;另一方面是在微观层面上对领域本体设计、领域本体实现过程的优化,在“增量模型”的指导下重新调整基于FCA的领域本体设计过程和领域本体实现过程。

3 一种新的基于FCA的领域本体构建方法

3.1 新方法的基本原理

本文提出的基于FCA的领域本体构建方法的基本原理是:应用并行开发的工程思想,采用“分而治之、映射集成”的具体手段,将整个领域本体构建过程分解成核心本体和若干个并行开发的增量本体的构建过程。换言之,就是领域形式背景根据相关理论分解成若干个兼容子背景,进而分别根据子背景构建概念格,得到概念层次模型和本体原型,进而通过领域本体的扩充和形式化描述,得出相应的核心本体和增量本体,最终将核心本体和增量本体通过本体映射和本体集成的手段进行按需组合,得到知识用户所需的领域本体。

3.2 新方法的模型构建

基于FCA的领域本体构建方法涉及到方方面面的复杂问题,要把握住该方法的本质,只有通过建模的手段,对基于FCA的领域本体构建方法进行不同侧面或不同层次的抽象。本文拟对所提出的新的基于FCA的领域本体构建方法从两个层面上进行建模:一是对该方法宏观上的描述,即建立该方法的总体模型(根据其特征称为增量模型);二是对该方法微观上的把握,即对如何利用FCA完成领域本体的设计、编码、映射、集成和测试等微观操作进行建模,建立该方法的微观模型。

本文提出的基于FCA的领域本体构建方法的增量模型如图1所示:

具体来讲,各个模块主要完成的任务或功能如下:①制定计划模块:明确领域本体开发项目的进度安排,调度项目所需要的各类资源,对领域进行初步调查,并充分考虑建立领域本体所受到的种种约束,研究构建该领域本体的必要性和可行性,做出可行性研究报告。可行性研究报告评审通过之后,编写成领域本体开发计划书。②领域本体分析模块:对领域本体进行以下方面的详细分析:领域范围、构建的原因、建好后的用途、形式化程度、用户范围等。最重要的是对领域本体的需求分析。通过对领域本体进行上述分析,编制领域本体分析说明书。③领域本体概要设计模块:应用形式概念分析理论,从领域基础数据出发,通过预处理,将领域本体从概要上划分成表达领域本体基本需求的核心本体和一系列表达领域本体增量需求的增量本体两个部分。形成领域初始形式背景并将之划分成核心背景和一系列增量兼容子背景,编写领域本体概要设计说明书。④基于FCA的领域本体详细设计、实现、映射、集成和测试模块:从核心子背景或各兼容子背景出发,通过概念格转换,概念层次模型生成的过程,把得出的概念层次模型转换成相应的本体原型,并对原型进行合理扩充,通过选择合适的本体描述语言,进行本体的形式化描述,最后在本体映射机制的指导下,将各个增量本体根据需求集成到核心本体当中,经过领域本体测试,排除错误。形成领域本体详细设计说明书、编码清单和测试报告。⑤领域本体维护模块:领域本体试航,追寻潜在的错误。维护的具体内容包括改正性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护,最终形成维护报告。

对宏观模型的领域本体设计实现映射集成环节进行深入地分析和研究,就可以得出如图2所示的基于FCA的领域本体构建方法的微观模型:

其中,各模块的主要任务是:①形式背景(核心或兼容子背景)处理模块:从核心子背景或增量兼容子背景出发,判断各个子背景是否为多值背景,若是,则通过相关转换技术将多值背景单值化,最终形成单值形式子背景。②概念格处理模块:将上步形成的单值子背景通过概念格构造算法转化为概念格,并由hasse图的形式显化出来,在可视化的基础上对概念格是否合理进行判断,对不合理的概念格按照一定的规则进行对象编辑或属性编辑,循环之,直至出现较为满意的概念格。③概念层次生成模块:将概念格转换为概念层次模型,主要包括底端节点处理(直接删除)、节点关系处理(转化为概念层次关系)及顶端节点处理(转化为根概念)三个方面。模块的输出结果是领域本体概念层次模型。④领域本体原型及其扩充模块:根据领域本体概念层次模型,将每个概念节点标示为一个领域本体概念,概念层次关系映射为领域本体概念分类关系,从而实现领域本体层次模型向领域本体原型的转换。而后在领域专家的参与下,对领域本体原型进行属性扩充、实例扩充、公理扩充,最终形成扩充后的领域本体原型。⑤领域本体形式化描述模块:选择合适的本体描述语言(如owl语言),对扩充后的领域本体原型进行形式化描述,最终得到领域核心本体或增量本体。⑥领域本体映射集成模块:通过本体映射判断核心本体和增量本体以及增量本体和增量本体之间的关系,可以此为基础进行本体集成操作,即根据用户需求将增量本体集成到核心本体中。

本文所提出的增量模型和微观模型的每一个模块实质上对应的是基于FCA的领域本体构建方法的一个步骤,因此,本文提出的基于FCA的领域本体构建方法的步骤就可以通过对模型的细化得出,在此不做赘述。

3.3 新方法的优点

与当前主流的四种基于FCA的领域本体构建方法相比,本文提出的基于FCA的领域本体构建方法更具有优势。本文通过表1分别从18个方面对优化后的新方法与优化前的方法进行了定性的对比分析来阐明新方法的优势:

研究方法的概念范文3

摘 要 2010年1月4日,国务院《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》,这个消息对海南概念股价格波动有何影响,本文将利用事件研究方法针对海南国际旅游岛规划对海南概念股的影响进行实证研究。

关键词 事件研究方法 预期报酬率 累计的平均异常报酬率

一、样本选取

为了研究海南国际旅游岛规划对海南概念股的影响,选取其中的正和股份、海虹控股、海南高速、罗顿发展、罗牛山等20张股票,这20张股票主营业务涉及各大行业,包括农业、建筑业、交通运输业、地产业、商业零售业、旅游服务业等多个行业。

二、样本事件窗和估计窗

国务院正式《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》是在2010年1月4日,而相关海南国际旅游岛的消息在11月就有将会得到审批的传闻。海南概念股共24只,选取其中的20只股票2009年6月1日至2010年2月26日的日收盘数据,将2009年6月1日到2009年10月30日作为估计窗,2009 年11 月2日到2010 年2月26日作为事件窗。本文所采取的数据信息取自CSMAR系列研究数据库和省略证券之星网站。

三、计算正常收益率

正常收益率等于预期事前收益率,即估计期2009年6月1日到10月30日的日平均收益率,根据平均调整法计算出结果见下表:

五、实证结果

1.09年11月初,市场盛传《海南国际旅游岛规划纲要》即将获批,从而对于极度敏感的股市交易产生了影响,海南概念股在之后一段时期内的就一直呈上升趋势,从11月2日-12月17日检验结果是拒绝,说明这一段时期内海南国际旅游岛规划即将获批的消息对海南概念股有显著影响,但是在具体文件未正式下发之前,影响逐渐减弱。2010年1月4日在文件正式颁布之后4天和的检验结果都是拒绝,说明文件的下发对海南概念股的影响显著。

2.海南国际旅游岛规划对海南概念股的影响是正面的,从表一可以看出,除了海虹控股、*ST欣龙等五只股票外,其余15只事件窗的平均日收益率都有显著提高,其中罗牛山、罗顿发展、海航B股、正和股份的涨幅在2倍以上,还有*ST珠江、*ST联油这两只ST股的上涨幅度分别为900.12%和115.37%,充分说明了规划对海南概念股股价的显著正影响。

3.伴随着国家产业政策的扶持、国际旅游的产业转移以及海南岛独特的旅游资源,未来海南岛的旅游前景极为乐观,因此旅游岛规划对海南概念股的影响还将继续,海南板块也将持续活跃。

参考文献:

[1]金贞洁.事件研究方法最新进展及中国的实证研究.商业时代. 2005(17).

[2]段瑞强.金融市场的事件研究方法.统计与决策.2004(2).

研究方法的概念范文4

[关键词]质量源于设计; UPLC; 持续改进; 贝叶斯设计空间; 三七总皂苷

[Abstract]This study is aimed to propose a continual improvement strategy based on quality by design (QbD) An ultra high performance liquid chromatography (UPLC) method was developed to accomplish the method transformation from HPLC to UPLC of Panax notogineng saponins (PNS) and achieve the continual improvement of PNS based on QbD, for example PlackettBurman screening design and BoxBehnken optimization design were employed to further understand the relationship between the critical method parameters (CMPs) and critical method attributes (CMAs) And then the Bayesian design space was built The separation degree of the critical peaks (ginsenoside Rg1 and ginsenoside Re) was over 20 and the analysis time was less than 17 min by a method chosen from the design space with 20% of the initial concentration of the acetonitrile, 10 min of the isocratic time and 6%・min-1 of the gradient slope At last, the optimum method was validated by accuracy profile Based on the same analytical target profile (ATP), the comparison of HPLC and UPLC including chromatograph method, CMA identification, CMPCMA model and system suitability test (SST) indicated that the UPLC method could shorten the analysis time, improve the critical separation and satisfy the requirement of the SST In all, HPLC method could be replaced by UPLC for the quantity analysis of PNS

[Key words]quality by design; UPLC; continual improvement; bayesian design space; Panax notogineng saponins

三七Panax notoginseng(Burk)FHChen槲寮涌浦参铮具有散瘀止血、消肿止痛之功效[1]。三七总皂苷(Panax notogineng saponins,PNS)为三七主根或根茎经加工制成的总皂苷提取物,已收录在《中国药典》2015 年版一部[2]。药典中PNS 5种皂苷类成分的含量测定采用HPLC,乙腈水梯度洗脱,流速15 mL・min-1。该法分析时间长,流速大、流动相消耗大,系统背压偏高,峰型也不尽理想。笔者曾尝试采用质量源于设计(quality by design,QbD)方法提高PNS分析方法性能。第1次方法改进时采用色谱柱(46 mm×150 mm,5 μm),将流速降低到1 mL・min-1,但分析时间没有变化[3]。第2次方法改进选择色谱柱(46 mm × 75 mm,25 μm),流速为08 mL・min-1,分析时间缩减到36 min,关键分离度为160,基本达到色谱分离的要求[4]。

超高效液相色谱(ultra high performance liquid chromatography,UPLC)具有高效、灵敏、快速的优点。本次研究中以三七总皂苷UPLC开发为例,完成分析方法从HPLC到UPLC的转换,期望缩短分析时间,减少有机溶剂消耗,并实现PNS分析方法的持续改进。在PNS的UPLC开发中,首先定义分析目标(analytical target profile,ATP),然后采用风险评估(risk evaluation)辨识关键方法属性(critical method attributes,CMAs)和键方法参数(critical method parameters,CMPs),采用回归模型建立CMAs和CMPs关系模型,基于模型开发分析方法设计空间(design space,DSp),最后基于DSp优化分析条件。方法开发完成后,以CMPsCMAs关系模型的准确性和系统适用性是否改变为判断标准,为评价分析方法改进的有效性,为新分析方法的应用提供参考。

1材料

11仪器与试剂

Acquity UPLC HClass 超高效液相色谱仪,包括四元泵处理器、样品处理器、柱温箱、TUV 检测器及Empower 色谱工作站(Waters 公司);AG135型电子分析天平(1/1万,Sartorius公司);BT25S型电子分析天平(1/10万,Sartorius公司);KQ100型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司,100 W,40 KHz)。

三七总皂苷提取物(批号ZL20141208,质量分数>80%)购自南京泽朗生物科技有限公司;三七皂苷R1(批号10745201318,纯度≥98%);人参皂苷Rg1(批号110703201530,纯度≥98%);人参皂苷Re(批号110754201525,纯度≥98%);人参皂苷Rb1(批号110704201424,纯度≥942%)和人参皂苷Rd(批号111818201302,纯度≥98%)购自中国食品药品检定研究院;甲醇为色谱级,乙腈为质谱级(赛默飞世尔科技有限公司);水为屈臣氏蒸馏水。

12数据分析软件

DesignExpert V 80 (StatEase公司),Sigmplot 125(Aspire Software Intl,Ashburn,VA,USA),Matlab 2009a(Mathworks公司),数据处理程序自行编写,JMP(SAS公司)。

2方法与结果

21色谱条件

采用Acquity UPLC BEH色谱柱(21 mm×100 mm,17 μm);流动相为乙腈水先等度后梯度洗脱,检测波长203 nm,进样量2 μL,流速、柱温、梯度洗脱程序由试验设计确定。

22供品溶液的制备

称取三七总皂苷提取物约25 mg,精密称定,置10 mL量瓶中,用70%甲醇定容至刻度线,摇匀,022 μm微孔滤膜过滤,续滤液备用。

23对照品溶液的制备

分别精密称取三七总皂苷中5种对照品适量,加70%甲醇溶解,分别从5种对照品中取一定量配制混合对照品,其中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd的质量浓度分别为0251 7,1266,0232 3,1260 1,0293 4 g・L-1。

24PlackettBurman设计

PlackettBurman设计是部分析因设计用于筛选的备选设计。主要针对因素数较多且未确定众因素相对于响应变量的显著性时采用的试验设计方法,能用最少实验次数筛选出因素的主效应,从众多考察因素中快速有效地筛选出最为重要的几个因素供进一步研究。

241参数设定选取柱温(A)、梯度变化速率(B)、流速(C)、等度时间(D)、初始乙腈浓度(E)为考察因素。根据预试验结果,为每个因素设定2个水平进行,见表1。梯度洗脱见表2。

242PlackettBurman设计结果与分析将设定的参数水平输入JMP软件的DOE筛选试验设计中,选择PlackettBurman设计,共12次,得到一个设计表。响应变量选取人参皂苷Rg1和人参皂苷Re的分离度和分析时间共2个指标进行考察。根据试验设计进行,并将结果输入响应中,见表3。

采用最小二乘法进行效应筛选模型拟合,分别得到2个关键方法属性与5个潜在关键方法参数Pareto分析图,见图1。图中黑色条框代表参数与响应成负相关关系,白色条框代表参数与响应成正相关关系,当P

此外,通过最小二乘法模型运算得到因素刻画图,见图2。该图为动态演示图,主要体现2个方面,一方面是因素之间是否存在相互作用,通过移动其中任何一个因素,若其他因素斜率发生改变则表明涉及因素间的交互作用,这一部分是Pareto图分析不能体现的内容;另一方面是参数对响应值影响的重要程度,主要通过观察预测迹的斜率。本实验中,未发现各因素间存在交互作用,而等度时间和梯度变化速率对2个响应值具有一定的斜率且均较明显,初始乙腈浓度对2个响应值具有一定的斜率但不及前2个因素明显,流速和温度对2个响应值影响不明显。因此,综合考虑5个因素对各响应值的影响,等度时间、初始乙腈浓度和梯度变化速率为关键方法参数进行进一步的考察,而影响较小的因素则选择一个常用值,如柱温选择室温25 ℃,流速04 mL・min-1进行后续实验。

25BoxBehnken试验设计

BoxBehnken设计与析因设计相比,可以明显减少实验次数,提高实验效率,降低实验的成本。

251参数设定根据PlackettBurman设计考察结果,选择梯度变化速率、等度时间、初始乙腈浓度为因素进行实验。因素水平、BoxBehnken因素设计见表4。

252BoxBehnken设计结果与分析将表4中的内容输入Design Expert806软件的BoxBehnken响应面试验设计中,共17次实验,见表5。以人参皂苷Rg1和人参皂苷Re间的分离度、分析时间为关键方法属性进行优化。

根据结果,分别以分析时间和分离度为响应值,建立响应值与3个关键影响参数梯度变化速率、初始乙腈浓度和等度时间之间的二项式模型,模型P

26设计空间开发及其可靠性研究

BoxBehnken试验设计是响应面设计中的一种,而设计空间又是在BoxBehnken试验设计数据上建立的,故可认为设计空间的建立是基于预测响应面[5]。由于建立色谱方法时往往会牵涉到多个色谱参数和多个响应,因而设计空间应该是多个响应面的综合。然而Peterson[6]提出,这样由多个响应变量建立的设计空间有2个主要缺点,将直接导致设计空间的不可靠,其中一个缺点是模型参数

不确定性,另一个缺点是没有考虑多元回归模型误差向量的相关结构。因此,在建立设计空间时,有必要同时考虑这2个缺点来确保设计空间的可靠性,这样才能满足ICH Q8指南中对设计空间定义中的“保证质量”这一项要求,Bayesian理论恰好能同时考虑模型参数的不确定性和数据结构的相关性。根据Bayesian理论,Bayesian后验预测概率可以通过下式来计算[7]。

Pr(yA|x,data)(1)

其中,x是过程参数向量,y是响应值向量,A是具有规定阈值的可接受范围,data是实验数据,Pr代表响应值在可接受范围内的概率,故设计空间可以用下式表示。{x:Pr(yA|x,data)≥π}(2)其中,π表示能“_保质量”的设计空间预定义可靠性的概率。那些不确定因素对模型响应的影响应用Monte Carlo仿真模拟来估计。

在建立贝叶斯设计空间之前,首先要确定分析目标。本实验中,选择2个分析目标:①实现三七总皂苷中5种皂苷的基线分离,尤其是人参皂苷Rg1和人参皂苷Re;②缩短分析时间,提高分析效能,基于贝叶斯概率可建立一个多目标设计空间。

根据分析目标,选择关键分离度(Rcrit)和分析时间(t)作为三七总皂苷色谱分离的关键方法属性,该多变量设计空间可以用下式表示。

DS={x0X|Eθ[Pr(Rcnt>λ1,t>λ2)|θ]≥π(3)

其中,x0是整个实验区域X中的一个点,λ1和λ2是关键分离度与分析时间的可接受阈值,π为要求达到的质量水平的贝叶斯概率值,θ为模型评估参数的数据集,Pr和E代表概率的估计值和数学期望值。

一般而言,关键分离度Rcrit至少应该大于15,而对于分析时间t,考虑到中药的复杂性和UPLC特点,将其设置为17 min,设计空间就是理论上的稳健区域,区域中预测标准值高于可接受阈值并且尽可能至少达到此阈值[8]。此外,利用网格搜索法在整个实验范围内进行贝叶斯联合后验概率的计算,满足2个分析目标的贝叶斯后验预测概率通过对每个网格进行1万次的Monte Carlo仿真模拟计算得到[810]。

目前并没有一个针对色谱分析公认的概率阈值,故在本研究中选择88%作为π的基本标准建立设计空间,见图3,图中设计空间用黑线条描绘出来,设计空间内表示同时满足关键分离度和分析时间2个目标要求的概率至少大于88%,颜色越深,概率越大。

通过对三七总皂苷色谱分析过程的优化,采取Bayesian概率评价设计空间的可靠性,最后优化得到的分析方法的预测结果为10 min的等度时间,6 %・min-1的梯度变化速率和20%的初始乙腈浓度,此时可以实现三七总皂苷中5个成分的完全分离,见图4。

27方法验证

选择Accuracy profile[11]进行方法验证,分3 d进行,选择4个样品浓度,每个浓度进行3次重复,一共进行3×4×3次,即36次实验。三七总皂苷样品的4个质量浓度分别是125,25,30,50 g・L-1。每个浓度分别重复3次,实验分3 d考察方法的中间精密度。根据全析因设计和β期望容许区间计算Accuracy Profile中各个参数的值,验证试验采用matlab自行编写的程序进行计算。

271真实性真实性代表总误差理论中的系统误差,分别用每个浓度3 d重复3次数据的相对偏差表示。5个成分相对偏差都小于5%,这说明优化后方法的真实性可接受,三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd方法验证的结果见表6~10。三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd 4个成分的相对偏差都小于3%,而人参皂苷Re前2个浓度水平的相对偏差分别为35%,32%,这可能因为人参皂苷Re含量较低,测量时存在偏差会比其他4个成分稍大。

272精密度精密度与总误差理论中的偶然误差有关,包括2个方面,分别是重复性和中间精密度,二者都用RSD表示。5个成分在4个浓度水平的重复性和中间精密度的RSD都小于2%,意味着优化后方法的偶然误差在可接受范围内,见表6~10。

273准确性准确性代表着误差理论中偶然误差与系统误差值之和,即总误差。三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd 5个成分在90%β容许区间内并且可接受限

为5%的准确性,见表6~10,轮廓图见图5。除人参皂苷Rd以外,其他4个成分在设置的4个浓度水平都分布在可接受范围内,说明优化后的方法其准确性在设定的样品浓度范围内是可以接受的。但人参皂苷Rd则在第4个浓度水平处超过了5%可接受限,说明其浓度范围比其他4个成分浓度范围窄。此外,优化后方法在对三七总皂苷中5个成分进行分析时,不同成分的分析范围不一样,但方法准确性可接受。三七皂苷R1的分析范围为0094 61~0378 4 g・L-1,人参皂苷Rg1为0374 2~1497 g・L-1,人参皂苷Re为0039 16~0156 6 g・L-1,人参皂苷Rb1为0448 7~1795 g・L-1,人参皂苷Rd为0132 4~0493 2 g・L-1。

a 三七皂苷 R1;b人参皂苷 Rg1;c人参皂苷 Re;d人参皂苷 Rb1;e人参皂苷 Rd;绿色点为每个浓度每次试验的相对误差,红色实线为相对偏差,蓝色折线表示90%β期望容许区间,黑色点直线为±5%可接受限。

274最低定量限每个成分的最低定量限(limit of qualification,LOQ)也可从准确性轮廓图中看出,准确性轮廓限制线与90% β容许区间限制线的交叉点即为最低定量限。从试验设计的浓度来看,三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd 5个成分的最低定量限分别为0094 61,0374 2,0039 16,0448 7,0132 4 g・L-1。

275线性为了考察方法的线性,对36次实验数据采取线性回归模型拟合方式得到5个成分的线性方程,三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd的线性方程分别为Y=4928+1510×106X,Y=-1359+1706×106X,Y=-0479 5+1849×106X,Y=0917 9+1313×106X和Y=1907×104+1570×106X,此5个成分线性方程对应的相关系数均大于0999 5,表明方法的线性良好。

28方法持续改进前后定量分析性能比较

在相同的分析目标(ATP)下,从色谱条件、CMP辨识结果、CMPCMA关系模型、系统适用性等方面对笔者前期建立的三七总皂苷HPLC分析[34]和UPLC分析的性能进行比较,见表11。UPLC中选裆谱柱(21 mm × 100 mm,17 μm)进行方法开发,人参皂苷Rg1和Re之间的分离度有较大改善,达到210以上,同时分析时间缩短到17 min,见图6。从CMPCMA关系模型角度来看,采用的试验设计方法一致,关键影响参数一致,模型R2符合要求,而设计空间的阈值更高,说明改进以后方法的稳健性更高,更能够满足预定义目标。本次改进方法同样经过accuracy profile方法学验证,真实性、中间精密度、重复性、分析总误差和线性均符合要求。因此,改进后的分析方法同样满足药典中PNS的定量分析要求,利于三七总皂苷质量控制,应用QbD工具提高了分析方法开发的效率和可靠性。

3总结

本研究建立了UPLC测定三七总皂苷中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd 5种皂苷的Bayes概率设计空间,该方

法一改常规单因素考察建立操作条件单一的色谱方法,而是基于科学和风险管理原则开发色谱方法的设计空间,增加了对三七总皂苷色谱分析过程的理解,设计空间内色谱条件的改变不会引起分析性能的改变,提高了色谱方法的稳健性。

QbD希望在药品监管和药品分析中取得一个平衡,实现监管者、分析者和使用者三者之间共赢[12]。本研究在前期研究基础上对分析方法进行持续改进,提出采用CMPsCMAs关系模型的拟合和预测指标,以及关键分离度、选择性、塔板数等系统适用性指标,评价持续改进效果和改进前后分析性能的一致性,更大程度提高方法的可靠性和可维护性,既满足监管要求,又有利于新技术的应用。

[参考文献]

[1]中国药典 一部[S] 2015: 11

[2]中国药典 一部[S] 2015: 393

[3]Dai S Y, Xu B, Luo G, et al Application of design of experiment and design space (DOEDS) methodology for the HPLC separation of Panax Notogineng Saponins[J] Open Chem Eng J, 2015, 9: 47

[4]Dai S Y, Zhang Y, Xu B, et al Robust design space development for HPLC analysis of five chemical components in Panax notoginseng saponins [J] J Liq Chromatogr Relat Techno, 2016, 39(10):504

[5]Peterson J J A Bayesian approach to the ICH Q8 definition of design space [J] J Biopharm Stat, 2008, 18(5): 959

[6]Peterson J J A posterior predictive approach to multiple response surface optimization [J] J Qual Technol, 2004, 36(2): 139

[7]Dai S Y, Xu B, Zhang Y, et al Establishment and reliability evaluation of the design space for HPLC analysis of six alkaloids in Coptis chinensis (Huanglian) using Bayesian approach [J] Chin J Nat Med, 2016, 14(9): 697

[8]Debrus B, Lebrun P, Ceccato A, et al Application of new methodologies based on design of experiments, independent component analysis and design space for robust optimization in liquid chromatography [J] Anal Chim Acta, 2011, 691(1): 33

[9]Lebrun P, Govaerts B, Debrus B, et al Development of a new predictive modelling technique to find with confidence equivalence zone and design space of chromatographic analytical methods [J] Chemom Intell Lab Sys, 2008, 91(1) 4

[10]Debrus B, Lebrun P, Ceccato A, et al A new statistical method for the automated detection of peaks in UVDAD chromatograms of a sample mixture [J] Talanta, 2009, 79(1): 77

研究方法的概念范文5

关键词 微积分;概念教学:述评;研究课题推荐

中图分类号 G642.0

文献标识码 A

文章编号 1005-4634(2012)05-0036-03

0 引言

近年来,各国出现了诸多与微积分概念有关的研究。如以色列Kidron和西班牙Barbe等人对“极限”概念理解的讨论,英国Bingolbali、美国Dubinsky对导数概念理解的研究等。研究表明,很多学生对连续性、可导性、二阶导数等缺乏正确理解。一些学生对极限、连续、导数的概念意象是片面、冲突、甚至是缺乏的,不理解它们两两之间的联系。有的学生在计算方面取得高分却不能正确理解微积分概念及其相互关系。在教学时间有限的前提下,学生概念理解与技能发展似乎成了一对矛盾,该如何有效进行微积分概念教学?

美国科罗拉多州立大学Kelly K.Chappell采用量化研究和质化研究结合的方法,探讨了教育环境(基于概念教学的或者传统的)对学生概念理解、应用技能、迁移能力等方面的影响。研究方法细致严谨、实验效果显著,对我国的数学教育改革很有启示,值得我国大学教师及教育研究者借鉴。

1 Chappell研究概述

文章研究了教育环境(基于概念教学的或者传统的)对学生概念理解、应用技能、迁移能力等方面的影响。全文共7节,第1节介绍研究背景;第2~5节分别为量化、质化研究的方法与结果,第6、7节为研究的结论与展望,各节具体内容如下。

1)背景。美国的微积分教学改革自20世纪80年代蓬勃发展起来,目的在于注重本质,帮助学生获得对微积分思想的深刻理解。虽然已有很多文献描述了教学改革的情况,但基于观察或实验的研究较少,所以Chappell等人开展了概念教学的实验研究,分析教育环境对学生能力、技能的影响。

2)量化研究方法。在综合考虑了教师教学水平、所获得学生评价及擅长教学风格后,选择4位教师参与研究。其中概念班的两位教师注重概念教学:课堂大部分时间(75%)用于帮助学生更好理解概念上,只有少部分时间(25%)用来训练技巧;注重一题多解与多种表征;学生需要展现和解释他们在解决问题时用到的不同方法。传统班的两位老师则恰恰相反。教师们会在每周商定具体内容的讲授方法。此外,为观察两组的实际教学情况,一位监督教师会随机听取这4个班的课程,每个班共听10次。参与的144名学生(概念班为42与37名,传统班为34与31名)是自愿选择组别的,他们并不知道自己正参与一项研究,在开课第一周学生参加了一个预测试,测试结果表明两组无明显差别。

研究工具为期中与期末考试。为便于分析,请6名教师将考试的每一道题目划分到“程序技能子测试”和“概念理解子测试”中去。需要学生将已有知识拓展到未知领域中去的问题被称为扩展问题,扩展问题也属于“概念理解子测试”。任课教师在考试前无法看到试卷,试卷批改采用流水作业,每个题目的评判者信度达到95%以上。

3)量化研究结果。从表1中可以看到,在“概念理解子测试”中,概念班的成绩均显著高于传统班。此外,在期中和期末的扩展题目中,概念班的正确率均显著高于传统班,而且概念班的学生更能够准确地解释自己的答案。

4)质化研究方法。概念班的73位学生中有63位参加了访谈,传统班的学生没有进行访谈。访谈含3个问题:(1)这个班老师的讲授方法和你以前上过的数学课的方法有没有不同?

(2)许多评论家指责:致力于概念理解的微积分改革运动,只教给学生一点点表面的技巧,使得高中和大学的微积分教育“每况愈下”。相反地,还有一些专家认为即使程序练习不是概念班的教学重点,概念班的同学在程序性问题的解决上也不会比传统班的学生差。请根据自己第一学期微积分课的经历,谈谈对这些论断的看法。(3)你以后是愿意上强调技能练习的课程还是愿意参加强调概念理解的课程?

5)质化研究的结果。有58个学生觉得他们班的教学方法和以往的不同;有60个学生认为概念班的学生在解决程序性问题时的表现不会比传统班的学生差;60个学生投票说他们喜欢参加侧重概念的数学课,3个学生投票说喜欢侧重程序步骤的数学课。这些投票精确地反映了调查报告结果。

6)结论和讨论。概念性的理解有助于解题技巧的掌握;基于概念的教学方法在保证学生解题技巧的同时加深了学生的理解;理解而掌握的知识与程序性知识相比更容易推广到陌生的领域。

7)进一步研究。概念性教学结果是否与学生数学基础有关;长效作用及与后续课程衔接问题。

2 研究方法评述

作者由远及近地介绍了研究背景(美国课程改革、现有文献、实验学校、课程、参与者)、研究的假设及教育环境的界定。在界定教育环境时,除二级指标外,还给出了每种教育环境的教学实例。

在量化研究中,首先对学生进行前测,避免数学基础不同对教学效果的干扰;学生并不知道自己在参与一项研究,避免了学生情绪动机的干扰;参与实验的教师采取的授课方式既跟实验要求一致又与自身固有的授课风格一致;由授课教师以外的其他教师来听课、观察、记录,再由作者、观察者和另一位没参加实验的教师分析记录,作者、观察者、实验者、分析者等实现了多角度互证,提高了研究效度;每周教育例会上,授课教师与研究者研讨教学内容以保证教师始终采用符合研究要求的授课方式授课;在6位教师对试题进行分类时,除第10题有分歧外,其它题目均一致,故最终第10题没有归到任何一个子测试中,而是被单独分析。

质化研究中,设计者尽量限制访谈题目的数量以保证得到细致、准确的回答。问题2中,研究者没有请学生直接评价授课效果与学习效果,而是请学生对他人的观点进行评论。问题3希望通过学生的愿望反映学生对概念性教学的认同情况。结果表明:与问题1和2中学生对概念性教学的一致认可不同的是,在问题3中由于关系到学生未来的选择,同学们表示了更多的忧虑:“我们更喜欢注重概念但同时也不摒弃解题练习的数学课”;“要想进行教改,必须先有好老师”;“概念班的学生在微积分第二学期可能会比不上传统班的学生”。值得一提的是,访谈问卷会提前两天发给学生,并请学生回答并上交。访谈时,每个问题都先由学生主动给出答案,再进行投票。除了对访谈进行录音、分析、编码外,研究者还将纸质问卷、访谈时学生的回答及投票结果进行比较,结果表明三者是一致的,这进一步保证了研究的科学性。

此外,围绕概念教学Chappell共进行了3次相关实验㈣,1998年秋的第一次实验包括305位大学生和8位教师,为了避免结果的偶然性,1999年秋又进行了第二次实验,包括303位大学生和8位教师。两轮研究的结论一致。除此之外,作者还分别于1999与2000年春季学期进行了后续研究,分析学生从基于概念环境到传统教学环境过渡时所面临的困难。在这些研究基础上,又进行了第三次实验,此次实验强调了两类教学中教师数量和教师教学水平的平衡,对量化和质化研究的设计更加细致,如量化研究中请老师对题目进行分类等。这一系列的实验,使研究结论更具科学性,从而避免了老师和学生水平的差异所造成的偶然结果。

实验是卓有成效的。本研究中,概念班的“概念理解子测试”成绩显著高于传统班。此外,尽管传统班用90%的时间进行程序性的练习,而概念班只有25%的时间从而只能做基本的练习,但是概念班在“程序性练习子测试”中也不逊于传统班,甚至比传统班略高。此外,在学生以前没有遇到过的扩展性问题上,概念班的表现要显著地好于传统班,概念班的学生更能够将自己所学知识应用到未知的领域,迁移能力更强。以上说明概念班注重概念教学、强调多种表征、一题多解、引导学生解释自己的答案、策略的教学方法都是行之有效的。

3 反思

一些教师认为,高等数学只要教会学生怎么用就可以,没必要深究概念,深究概念可能会使学生越学越糊涂,而Chappell等人却证实进行概念教学是“磨刀不误砍柴工”。作者进行的基于概念教学的实验无疑是成功的,但能否推广呢?在我国,很多教师喜欢“易教易学”的授课方式,喜欢“立竿见影”的教学效果,对于这种需花费教师很多精力进行教学研究、改革的授课方式,是否能推行?

文中的两个扩展性问题也很有趣,一是绝对值函数在特定点的可导性判定,一是当速度函数是时正时负时,位移与路程的积分表达式。这两个问题在我国是“常规”的,甚至不过是老师课上的一个小例题,而在美国却是概念班与传统班都未讲过的难题,是不是在解题训练上做得太多了呢?

4 值得进一步研究的问题

1)如何进行大学数学概念教学的设计?前人已经对微积分中的概念理解情况进行了比较细致的研究,但是以分析学生学习困难的居多,而对概念教学进行具体设计的却不多见。对于大学数学教师来说,需要一些教学内容的具体设计方案。所以可以进行微积分概念教学的设计研究,在研究中给出一些具体的概念教学设计的详细方案与教学效果检验及教学设计的改进过程,以供教师参考。

2)什么样的学生更适合侧重概念教学的教育环境?美国微积分改革奉行三原则,即将微积分概念的三个侧面:图像、数和符号同时展现,学生可以通过这三种方式学习微积分的概念。对于中国学生是否有必要参照这三原则进行讲授?不同类别的学生,如数学系的学生、其它理工科学生、经管类学生在数学基础及理解能力上都有差异,是不是所有学生都适合强调概念理解的教学方式呢?英国数学教育学家斯根普指出对数学的理解包括两类:关系性理解与工具性理解,对于工科学生是不是对数学概念只达到工具性理解水平即可?哪些概念需达到关系性理解?进行强调概念的教学改革对教材有什么要求?能否编制相应的教材?概念教学环境对不同层次学生有什么影响?

研究方法的概念范文6

关键词:形式概念分析;软件工程;应用

中图分类号:TP311.5

随着计算机的发展,现代软件工程开发项目已经变得越来越庞大和复杂。这样的项目已经不是一个人可以独立开发成功的了,因为在开发过程中需要大量的数据库、便捷的网络传输,还需要大量的人才进行合作开发,研究合理的开发技术和合作方案。在这种情况下,软件开发的合理技术就更加变得重要。对概念分析方法在软件工程中的地位和作用进行分析,提高软件开发的效率[2]。

形式概念分析,即是指建立在数学基础上,对组成软件本体的概念、属性和关系等用形式化的语境表达出来,然后根据语境,构造出严格的本体概念格,从而清楚的表现出本体内部的结构。形式概念分析方法能够有效的提高软件的开发效率,改善开发的灵活性。下面就形式概念分析方法在软件开发过程中的应用进行分析。

1 形式概念分析

1.1 形式概念分析方法定义。形式概念分析是应用数学中的一个分支,是建立在数学理论和概念理论之上的。一个概念就是最大限度的收集对数学概念上的“集合”有帮助的元素,并且运用有关形式概念的分析方法,实现、构造和展示属性与对象之间有机关系。因此,由于形式概念的这种特性,形式概念分析的方法已经运用到软件开发中的众多环节之中。

另外,线路图是形式概念分析法研究过程中重要的研究工具,线路图是概念格的图形化表示,在线路图包括语境中对象和属性之间的关系,是语境中的另一种等价有形的表现形式。在特定的语境中,包含着类的继承和发展。通过查看相关有形的线路图,能够容易的发现相关属性和对象之间的依赖和关系。

1.2 形式概念分析的抽象思路。形式概念分析方法是一种数学上的分析方法。将这种分析方法运用到具体的软件分析过程中,在将这种分析方法实现运用的过程中,需要以下几个步骤:首先需要收集相关的软件项目,通过概念构造算法实现整合,形成软件项目特征集。然后形成概念类,通过概念分析算法进行系统概念格整合,最终形成系统设计。根据这种分析方法的运行过程,软件项目特征集的构造就是通过对软件需求分析后所实现的各种功能的一个系统分析总结,从具体的案例中抽象出相关的各种具体特征的集合,同时,将各种特征集合运用形式概念分析方法,从而构造出一些新的、具体的、详细的概念格式。

2 形式概念分析方法在软件开发中的应用

由于形式概念分析是新兴的一种软件分析方法,形式概念分析在各个行业领域都得到广泛的应用。下面就形式概念分析在需求分析、结构设计和系统设计和在Web中的应用进行具体的分析。

2.1 形式概念分析方法在需求分析中的应用。需求分析就是指软件在各种需求中的应用分析,即是通过研究软件的各种应用环境,收集各种软件应用信息[3]。这种分析方法能够实现软件在各种实际应用中得心用手,形式概念分析方法中的语境和属性集概念在需求分析中作用很大。

通过对软件工程中各个传统模式所应对的部分工作集和其属性的对应关系,运用概念分析的方法得到相应的项目特征集合,从而也为相关软件的需求分析奠定基础。

2.2 形式概念分析方法在结构设计中的应用。软件的结构设计主要是针对软件的数据结构的改革,在需求分析的基础上,通过合理化的组织加以分析设计,从而得出设计的合理方法[4]。

通过假设的方法来说明形式概念分析方法的概念构造原理,通过相关的分析器计算分析每个项目在每一个项目过程中的使用情况。在形式概念分析过程中最重要的工作就是分析这些变量之间的相关性,分析各个项目特征以形成相关的概念,最终形成系统的概念格[5]。

2.3 形式概念分析方法在系统设计中的应用。形式概念分析应用在软件工程系统设计阶段所需要完成的工作主要是构造系统的概念格,在此基础上出现了比较多的著名的概念格构造算法,这些算法计算出了格的所有概念和相关的层次关系。分析各个项目集合之间的关系是概念分析算法之核心。通过各个集合之间的关系就可以继而得到相应概念之间的关系,从而得到系统的概念格。相关专家使用一系列的计算方式计算出了概念格的具体数值范围。实现了软件应用范围的最大化[6]。

2.4 形式概念分析法在Web上的应用。一方面,随着Web应用领域的不断扩大,Web应用的质量问题也不断受到人们的关注。在信息网络不断发展的今天,Web的应用和构造已经成为软件测试研究的重要内容。在Web的构建过程中,存在差异性、分布性、平台性等特性。这些特性在Web应用软件发展过程中都有着至关重要的影响,另一方面,由于Web软件和互联网技术一样一般存在着开发周期短、更新速度快的特点[7]。如何在这种特点的情况下进行相关的调试和应用测试给当代互联网发展带来了新的挑战。但是新兴形式概念分析法的应用解决了这一难题,形式概念分析方法的应用突破了Web网页在差异性和分布性上的局限。

另一方面,在传统的Web应用环境下虽然取得不少的成果,但是与实际的生活和应用需求还有很大的差距。在传统的自动化的测试中,填充表单问题还没有得到有效的解决。Web网页越来越融入到人们的生活中,很多人都通过Web应用实现各种需求,在电子商务、电子教育和安全性测试中都会出现Web应用的相关概念。形式概念分析方法在Web环境下应用下,突破了原有测试环境下的局限,实现了技术和现代人民生活需求的统一[8]。

3 结束语

综上,在介绍过后形式概念分析方法的基础上,概念分析方法作为相关问题的基础性理论,其他具体工程的工作阶段都需要相关的详细说明。通过以上的分析和了解,可以看出,在运用概念分析方法过程中还要更好的对相关软件和条件进行合理开发,以实现能够清楚表达软件和概念之间关系的目的。然而,在软件开发的其他阶段,如何更加优化合理的运用形式概念分析法是今后本课题的主要研究方向[9]。这就需要研究人员和相关领域的分析人员进行系统的分析,将进行形式概念分析方法的重要性提上日程。

参考文献:

[1]陈杰.计算机专业课程设计中的需求分析[J].集美大学学报(教育科学版),2009(02):12-14.

[2]刘树鹏,李冠宇.基于形式概念分析的本体合并方法[J].计算机工程与设计,2011(04):09-12.

[3]乌弘毅,黄映辉.模糊概念格构建的Bordat方法[J].计算机技术与发展,2010(10):15-21.

[4]蒋平.基于Eclipse的概念格构建系统的设计与实现[J].计算机技术与发展,2011(04):01-05.

[5]张云中,徐宝祥.基于形式概念分析的信息系统建模理论研究[J].现代图书情报技术,2010(02):12-15.

[6]丁海昕,陆林生,吴庆波.通用计算流体力学软件框架架构设计[J].计算机技术与发展,2012(12):08-11.

[7]纪彤坤.概念格Chein算法的研究与改进[D].华南理工大学,2012(09):09-13.

[8]梁冰.基于RCP的FCA原型系统XDCKS的设计与实现[D].西安电子科技大学,2012(01):07-13.

[9]金腾辉.基于CUDA的概念格并行建格算法研究[D].西安电子科技大学,2012(17):09-17.