工程结算论文范文1
关键词：结构工程计算；结构计算软件；计算机应用技术；工程计算机制图
从20世纪八十年代开始，在水利、水电、建筑、公路等各种工程建设的勘察设计工程中，就开始引入了计算机替代人工进行计算的计算机应用技术的应用，但是现在很多刚离校就业的大学生们，完全依赖着计算机，以计算机的计算数据为准，进行工程设计，这对工程建设的安全是极大的威胁。对工程勘察设计工程师进行正确应用计算机技术进行工程勘察设计工作的教育和提醒，是当前应该注意的比较突出的一个问题。
一、结构工程中计算机技术应用现状
随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门，就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机，以为计算机是解决工程问题的源泉，简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发，但又缺乏对计算机软件的质量的保证，包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明；软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价，软件中所用技术的理论依据的严格评价；简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较；等等很多威胁到工程结构安全的问题，被计算机软件应用的发展所掩盖了。
在当今世界，计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全，计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断，而很少有人在想，特别是年轻的结构工程们更很少去想，如果没有计算机，结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信，解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信，他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。
在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响，它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机，以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得，计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中，工程结构，特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的，计算机不可能识别上千万种工程设计思想，除了具有快捷的计算速度以外，计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体，它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。
现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想，依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件，让程序自动生成必要的数学模型，完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样，结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题，然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值，在进行分析时是否用了足够的模型、状态，或计算机建立数学模型的理论是否正确，是否符合工程实际的特征，分析结果对工程结构敏感部位是否敏感，计算结果是否在条件允许范围之内，是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中，都变得模糊不清。
很多软件开发商，在对计算机知识的精通之外，毕竟不是结构工程师，专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具，不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累，计算机能处理大量的信息，但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的，程序对工程建立的数学模型也不会很完善，在计算中，即使是错误的信息，计算机也不可能识别，同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握，来控制设计计算中的偏差。
在软件的实际应用方面，那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤，也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的，无法怀疑计算机作出的所有结果，以及用独立的例题校验结果。
二、在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术
首先，在年轻一代的结构工程师中，应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识，结构工程师应该知道，工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师，应该不用计算机就能工作，计算机应用技术本身并不是坏事，问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法，不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性，了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内，对结构工程设计计算进行手工求解，了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误，解决问题的其他方法，判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度，尊重工程实践经验，通过工程实践学习工程设计，强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题，经常怀疑计算机，在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前，假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前，必须先知道答案。不崇拜计算机，而崇尚知识和经验，提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。:
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1.1控制成本效益
成本收益涵盖了多个点，主要是签约合同的造价，在施工的过程在设计上进行变更的造价，现场进行的签证，以及施工中采用“四新”技术（新材料、新工艺、新设备、新技术）和科技成果创造的效益，施工中的量、价控制节余、施工结算中的收益等。
1.2控制施工进度成本
合理地加快工程的施工进度，缩短施工周期是节约机械设备“、三大”工具租赁费用、节省现场管理费用的有效途径。施工中按照“精干、合理、科学、高效”的原则，优化配置各种施工资源。加强对各分部分项工程施工计划的节点控制和动态管理，加强施工调度，避免因施工计划不周和盲目调度造成的窝工损失、机械利用率降低、物料积压等而使施工成本增加。
1.3控制质量成本
严格按施工图纸、施工规范、操作规程、质量验收评定标准组织施工。制定工程质量预控目标，严格监督、检查，确保各分部、分项工程一次交验合格，减少返工、浪费造成的损失支出。例如：在框架中间层端节点处，根据柱截面高度和钢筋直径，梁上部纵向钢筋可采用直线锚固或端部带90°弯折段的锚固方式。在承受静力荷载为主的情况下，水平段的粘结能力起主导作用。据有关资料表明，当水平段投影长度不小于0.4la，垂直段投影长度为15d时。已能可靠保证梁筋的锚固强度和刚度，故我们应及时纠正以前必须要满足总锚长不小于受拉锚固长度的要求，避免材料的浪费。
1.4控制安全生产、文明施工、形象成本
根据工程的特点，施工周边环境状况，制定满足本工程施工生产的安全防护措施方案。合理投入安全用工、用料，在实施中进行重点监控，确保不发生安全事故。同时要做好不可预见成本风险的分析和预控，编制相应的应急措施；尽量减少场内材料、工用具的二次转运。制定文明施工责任制度细则，分片包干，使各作业场地做到工完料尽、场清，降低非生产用工费用的支出。1.5项目在施工过程中降低成本的基本方法
（1）人工费控制：
把施工成本管理责任制度与对项目管理者的激励机制结合起来，以增强管理人员的成本意识和控制能力。人工费控制实行量价分离的方法，做好人工成本的询价，同时防止重复用工、返工损失等造成的人工费的超支，严格控制其它非生产性用工。
（2）材料费控制：
以施工消耗定额为计算依据，同样按“量价分离”的原则将各分部、分项工程的工程量进行精确计算后实行限额领料，超支自负；节约分成。对于超量要查找原因，明确责任，经处理后才能另补料单领用。加强材料的计划管理，做到“货比三家”，择优选购；减少材料的库存成本和运输成本，降低材料采购成本价。
（3）机械费控制：
根据不同的建筑物合理的选择机械及组合方式。合理调控施工生产顺序，尽量避免设备的停置造成的窝工，做好机操人员与生产班组的协调和配合工作，提高设备的台班产量。
（4）财务管理控制：
必须建立一套健全的财务管理制度，按规定的权限和程序对项目资金的使用和费用的结算支付进行审核、审批，使其成为施工成本控制的一个重要手段。
2建筑工程项目成本控制的具体措施
2.1材料成本控制
对材料的成本实施控制，应以施工消耗的定额作为计算的依据，然后对各分部与分项工程的工程量进行较为精确的计算，实施限额领料、超支自负，节约分成的成本控制措施。如果超量了，负责人明确责任，对超量的原因进行查找，处理完毕后才可以另补料单领用。在购买材料方面应该对材料的计划管理予以加强，购买时应该“货比三家”，选择出较为“物美价廉”的材料再购买。并尽量减少材料的库存与运输成本，实现材料成本的控制。安全成本控制在安全成本方面，如果预防的成本接近零，那么损失的成本就会急剧上升，工程在进行施工时就会是一种没有组织、失去控制的状态，从而造成安全生产事故频发，施工企业的经济效益与社会效益就会受到影响，最终将导致企业被市场残酷的淘汰；如果是损失的成本接近零，那么施工现场就会呈现出一种完美的状态，但是预防的成本就会剧烈上升，企业将会面临一种没有任何经济效益的状况，从而被市场淘汰。所以企业在控制安全成本的过程中，应该尽量避免这两种极端的作法，在这两种作法中寻找出一个平衡点。
2.2质量成本控制
所谓质量成本指的是为了保证与提供建筑产品的质量，从而对活动所花费的费用进行质量管理，简单的说就是对质量管理职能方面的成本进行管理。而降低成本的重要环节就是项目部能够一次性的完成合格的建筑产品。所以，应该把工程质量的管理当成成本管理的重要内容来抓，对施工生产中的质量要严格把关。无论是施工前的测量放样，还是施工过程中的材料投入与施工完成后的工程质量养护等，所有的程序都必须严格按照工程质量的要求开展作业，防止不必要的返工损失。工期成本指的是为了让工期目标或合同工期得以实现，采取相应措施而产生的一切费用。目前，工程施工企业对工期成本没有给予足够的重视，尤其是项目经理，虽然明确工期的要求，但没有深入的研究工期和成本之间的关系，为了要进度而盲赶工，最终造成工程成本额外增加。质量成本与工期成本的影响因素都具有一定的隐蔽性，很容易被忽视，应该对其给予足够的重视。
3建筑工程的成本结算
3.1人工单价的确定
在建筑工程中，人工费就是直接与间接参与到生产中的工人人工费用总和，其涵盖从事正常生产所有人的各种消耗。其中，人工费用=人工消耗×人工单价。在人工费用中，人工单价起到决定性的作用，而人工单位往往受到企业所处区域的社会平均工资所影响。对于企业而言，对企业职工的工资是不可以完全按照项目的利润而决定的，必须要对企业所处地区最新颁布的定额、平均工资以及工程技术的难度等进行充分考虑，以合理确定出人工单价，从而实现对人工费用有效确定。
3.2施工材料费用的确定
在建筑工程施工成本控制工作中，材料费在工程成本中所占的比重非常大。其中，材料费=材料单价×材料数量。目前，对材料单价、询价及质检等均是采用市场调研法进行确定。应加强对材料的计划管理，对材料的选购需要“货比三家”择优选购，以降低材料的采购成本价。需要注意的是，企业必须要根据自身的情况去确定材料单价定额，绝对不允许直接照搬其他企业的材料单价定额。
3.3机械费的确定
在建筑工程中，对机械费用的确定必须要充分考虑各种因素，若机械的租赁费、折旧费、养护费及维修费等费用，只有对各种费用方面的内容进行考虑，才能确定出合理、准确的机械费用。
4结束语
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1.1建设工程造价结算审核的内容。首先，按照施工前所签订的合同及图纸进行工程量的核算。工程量的核算与造价有着直接的关联，如果出现工程量计算过大则必然会增加建设方的成本，因此在具体的核算工作中必须以合同为准，如果因承包方自身的原因未按照图纸进行施工而导致工程量加大可以不予理会，如果不是则需要按照实际的施工图纸进行计算。同时需要全面的分析因图纸变动造成的工程量增加问题，工作人员可以通过系统性文件的查阅来证实是否得到建设企业的同意，是否在合同允许的范围内，然后在进行科学的计算；其次，合同价格的审核。在建设工程施工合同的引导下，以合同中标注的计算方式为准，确保造价结算审核的有效性；第三，建设工程中的支出审核。在进行造价结算审核的过程中，必须进行计算方式及材料单价的核实，更多的参考原始文件资料的定价，避免重复计价等现象出现。1.2建设工程造价结算审核的重要性。受建设工程自身特性的影响，在大量的资金、物资及人力的投入下，必须通过强有力的结算审核来保障建设企业的自身利益。正是因为其自身具备的较强特性，因而对于建设工程造价结算审核人员的要求比较高，除了较强的专业技能之外，还需要审核人员充分的了解建设工程的具体流程，同时还应保障工作人员就具有较强的职业素养。作为建设工程验收工作中的重要组成部分———造价结算审核需要按照合同进行责任的落实与资金支出状况的核算，这对于建设企业与施工企业都是至关重要的，需要在具体的工作中得到重视和保障。
2建设工程造价结算审核存在的不足及缘由
2.1造价结算审核存在的不足。随着建筑事业的发展，各种技术均得到了全面的改进，但是相关的造价定额并未得到及时的改进，致使建设工程的造价结算审核工作存在些许的滞后，这也在一定程度上制约了造价全程化及动态化的发展。同时，部分承包商为了攫取较高的利益虚报工程量、隐瞒减少工程量等现象频频出现，因此给造价结算审核工作造成较大的影响。2.2建设工程造价结算审核出现问题的缘由。首先，建设工程所聘请的造价团队能力不足，大大的降低了整个造价工作的可行性；其次，工程合同部分措辞不准确，致使承包商与核算单位有机可乘，因而出现了种种不利的现象；第三，现场管理工作的不严谨。现场管理对于施工的重要性是不言而喻的，但是部分管理人员由于自身能力的不足，因而在工程量增加的申报及审批工作中把握的不全面，致使部分签证工作不规范；第四，结算审核工作的不足。工程量计算的重叠、定额套算的误差较大、合同中各种建筑材料规格及质量的不清晰等，都会引发造价结算审核工作中出现种种问题。
3建设工程造价结算审核控制的有效方法
3.1工程结算审核的重点内容。首先，工程结算的进行必须依照相关的规定来进行编制，如国家或地方的定额计算及费用标准，确保造价结算审核工作的有效性。同时还需要确保各项报告及施工材料的完整性，如施工中的设计图纸、合同、变更材料等，在这些材料的分析及计算下保障结算审计工作的实用性。其次，全面的核实承包商所提供的文件资料及其落实情况。如承包商所提供的验收材料是否完整、手续是否齐全、工程量的计算是否合理等，同时还要核实建设施工中所使用的材料、设备等消耗情况，是否存在以次充好等不利行为，以此来保障建筑施工的质量及结算审核工作的有效性。3.2工程结算审核的有效方法。1）分组计算审查法。以小组为单位将建设工程的各个项目进行区分，将联系较为密切的项目进行统一审核，选取建设工程中几个极具代表性的项目进行计算，并以此为基准进行其他工程项目的计算和审核，这样可以有效的提升工程量核实工作的有效性及准确性。2）全面审核法。需要审核人员按照施工的设计进行全面的计算，获取建设工程的全部工作量，然后比对承包商提供的验收材料，将一些有出入的地方进行逐个的排查，从而逐步的将结算审核工作落实下去。3）重点审核法。这种方法类同于全面审核法，其与全面审核法之区别仅是审核范围不同而已。该方法有侧重地、有选择地根据施工图计算部分价值较高或占投资比例较大的分项工程量。4）分析对比审核法。该方法是在总结分析预结算资料的基础上，找出同类工程造价及工料消耗的规律性，整理出用途不同、结构形式不同、地区不同的工程造价、工料消耗指标。然后，根据这些指标对审核对象进行分析对比，从中找出不符合投资规律的分部分项工程，针对这些子目进行重点审核，分析其差异较大的原因。5）常见病审核法。由于预算人员所处地位不同，立场不同，则观点、方法亦不同。在预算编制中，不同程度地出现某些常见病。由于常见职业病范畴具有普遍性，审核施工图预算时，可根据常见病线索而摸瓜，剔除其不合理部分，补充完善预算内容，准确计算工程量，合理取定定额单价，以达到合理确定工程造价之目的。6）相关项目、相关数据审核法。施工图预算项目众多联系紧密。只要我们认真总结、仔细分析，就可以摸索出它们的规律。我们可利用这些规律来审核施工预算，找出不符合规律的项目及数据，如漏项、重项、工程量数据错误等，然后，针对这些问题进行重点审核。3.3健全建设工程结算审核的制度与团队的建设。制度的存在与健全是为了更好的保障各项工作的有序进行，因此，需要立足建设工程自身的实情，有计划性的进行相应制度的健全，做好科学的统筹及计算，以此来提高建设工程造价工作的预见性，在信息技术的支持下提高其结算审核工作的有效性。重视造价人员的培养，在系统性知识的引导下更好的保障造价结算工作的进行，同时，专业性较强的造价团队在工作中会非常重视日常资料的搜集及管理，以保证造价结算审核工作的顺利开展。工作人员自身也要不断的积累工作经验，从根本上提高造价结算审核工作的质量。加强建设单位对于造价结算审核的重视程度，并且在具体的工作中进行全力的配合，做好日常的施工管理及文件资料的整理，以便于为建设工程后期的结算审核提供充足的材料。同时重视造价人员的培养，除了较强的专业技能之外，还需要定期的进行职业素养的培训，严格的做好施工中的管理，规范化与标准化的施工是其实现造价管理的重要保障，定期的深入施工一线调查施工进度及质量检查，从而确保建设工程造价结算审核工作的有序进行。
作者:杨成钢 单位:广西众益工程造价咨询有限公司
参考文献
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1.1建立风险防范管理体系
(1)提高审核人员的综合素质。在建设项目的工程结算中，往往需要涉及多方面的知识，技术性较强，因此要求审核人员具有充分扎实的技术知识基础，同时还应充分了解国家相关的法律法规等。因此应提高审核人员的综合素质，从而确保结算审核工作高效高质量的完成。
(2)建立风险防火墙。在工程结算中，应建立多级项目负责制，并将各级责任层层落实到部门主要负责人、项目负责人以及造价专业人员，从而确保工程结算审核的合法性和合规性。建立三级复审制和领导审批制，对工程结算实行全方面的管理，及时辨识工程结算中可能存在的风险因素，并从审核方法、程序等方面进行完善，从而对风险进行防范，最终确保工程结算审核的工作质量。
(3)建立审核质量评价制度。对工程结算审核的质量进行评价是对其全过程的一个评价，其主要评价的对象包括方案的执行情况、目标完成情况、审核人员的能力、工作效率等。通过对审核质量的评价可以有效的促进审核工作的质量，并从工作中总结经验，吸取教训，从而以此为依据逐步提供审核工作的质量。
(4)监理审核责任追究制度。工程结算审核是一项相当繁琐复杂的工作，因此在工作过程中，应明确各个审核人员在工作质量控制中的相关责任，制定奖惩分明的审核责任追究制度，对于没有按照要求切实履行责任的人员应追究其责任，对其进行惩罚。责任追求制度的建立能够有效的确保审核质量控制体系的执行，从而切实提升审核工作质量，确保将工程结算风险降低到最小。
1.2建立科学的工程管理评价机制
(1)建立和完善纠错机制。对于工程结算审核中的各个风险而言，其责任的性质和大小均有所差异，因此当对审核对象进行评价考核时，应根据每个风险责任大小和性质的不同，制定相应的制度和规定，从而形成切实可行的纠错机制。
(2)建立相关单位评价机制。建立科学合理的工程相关单位的诚信和职业操守的评价体系，对各个相关单位的诚信资信定期进行评估，并根据评估结果建立相应的档案库，其中主要包括设计单位、施工单位以及监理单位等。对工程结算审核过程中，各个相关人员的责任履行情况进行定期的评估。根据评估的结果实行分级监管的制度，将评估结果较差的相关单位和个人列为重点关注的对象，在工程结算审核过程中，密切对其工作职责情况进行监督，加强对其工作的督促。
1.3完善工程合同管理和工程结算制度
(1)完善工程合同管理制度。在整个建设工程的实施过程中，其管理的核心工作是合同管理。通过合同管理，可以对总体的角度对整个工程项目的目标进行控制，同时在工程结算审核中，合同是作为各项工作的主要依据。首先在合同管理中，寻找更加科学合理的管理方法和途径，同时根据工程的具体情况制定相应的合同管理制度。其次应不断完善合同履约情况考核制度，切实加强工程合同的履行，从而降低工程合同履行中存在的风险。
(2)完善工程结算审核规章制度。在进行工程结算审核时，应以先进的审核理念为指导，以国家相关的法律法规为前提，并以工程结算审核实践为基础，从而严格按照相关的工程结算方法和原则执行工程结算审核工作。对于工程结算审核规章制度中存在的一些问题，应及时进行修正和规范，从而确保思想认识的统一，保证审核职能的充分发挥，从根本上防范工程结算审核制度中存在的风险。
(3)严格履行结算资料会签制度。在工程结算审核中，应严格履行资料会签制度，严禁出现流于形式的会签过程。管理部门从上到下应层层做好审核签字工作，审核过程中及时发现结算中存在的问题，并将其扼杀在摇篮之中。
1.4遵循审核程序、严格运用审核方法
在工程结算审核过程中，应根据具体的情况选择合适的审核方法和程序，同时严格遵循相关的审核程序，按照科学合理的审核方法执行审核工作，这是防范工程结算风险的一个重要措施。
(1)确保工程现场资料的完备和准确。为了确保工程结算审核的工作质量，应组织相关的单位和人员深入到工程现场进行勘察，掌握工程现场实际工程情况的第一手资料，同时应确保资料的完备和准确，这样才能有效的防范工程结算审核中关于工程量的风险。
(2)选择科学合理的审核程序。当每个工程结算进行审核时，应综合考虑建设工程的实际情况和特点，从而有针对性的选择最合适的审核方法，避免不合适的审核方法对工程结算审核工作造成干扰，降低审核风险，确保工程结算审核的工作质量。工程结算中的审核方法主要有全面审核法、重点审核法、对比审核法、分组审核法以及筛选法。为各种审核法的优缺点对比。督，确保其按照相关规范的要求进行工程管理，同时还应对工程会签的内部制度进行评审，确保会签制度严格按照程序执行。其次对监理评价内控制度进行监督，确保该制度健全完整，同时对该制度的执行情况进行监督，确保其按要求切实的执行，并且找出制度中存在的问题和危险点，有针对性的确定审核的重点，同时防范控制审核风险，最终确保工程结算审核工作的质量。
2工程实例分析
本工程为某商业住宅楼建设工程。其总投机概算总额为1623.23万元，其中涉及到土建、安装工程量为钻孔灌注混凝土桩288.38m3;设备基础钢筋混凝土352.93m3;柱梁工程21.43m3;钢结构88.54t;管道保温227.77m3;设备保温53.48m3;设备38台;改制设备6台;阀门346只;工艺管道约8193.8m;电气仪表设备77台/套;电缆桥架658m;电缆24550m。该项目经过一年的建设之后，完成了竣工。当进行工程结算审核时，出现了一些问题，并对这些问题采取了措施进行解决。以下将对主要的实际问题进行介绍:
(1)由于某工程造价师出现疏忽大意的问题，造成工程量计算上出现错误，导致工程审核成果的错误，这对建设单位造成了经济上的损失，因此在事后根据责任追求制度，对其相关责任人进行惩罚。
(2)在一个地下车库进行结算审核时，发现工程结算的送审资料中，所有的签证都没有建设单位的盖章，因此针对这一问题立即向建设单位进行了反映，从而降低了工程结算审核的风险。
(3)根据土建图纸会审记录，底层商用住宅中铝合金卷闸门是按电动卷闸门计价的，但是经过现场的勘察，发现其为普通卷闸门，因此对资料进行修正，从而扣除了相应的价格差，避免了结算审核。
3结语
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关键词：离散数学；辐射作用；辐射体系；编译原理；数据库
中图分类号：TP3-4
离散数学是现代数学的一个重要分支，也是计算机科学与技术的理论基础，所以又称为计算机数学[1]。离散数学研究离散量的结构及其相互关系，通过离散数学的学习，不但可以掌握离散结构的描述工具和方法，为后续课程的学习创造条件，而且可以提高抽象思维和逻辑推理能力，为将来参与创新性的研究与开发工作打下坚实的基础。
离散数学课程所传授的思想、方法与工具，广泛地体现在计算机相关专业的诸领域，从科学计算到数据处理，从计算机科学理论基础到计算机应用技术，从计算机软件与理论到计算机硬件及体系结构，从人工智能到知识系统与工程，无不与离散数学密切相关。由于计算机本身是一个离散结构，它只能处理离散的或离散化了的对象及对象关系，因此，无论计算机科学理论本身，还是与计算机应用密切相关的现代科学的其它研究领域，都面临着如何对离散结构进行数学建模的问题；当然，也需要考虑如何将已建立的离散数学模型进行计算机应用的问题。
随着计算机专业研究生入学考试中专业课程统考的实行，很多高校的计算机专业对离散数学的教学投入开始缩减，减少课时，降低难度，避重就轻；学生也无法认识与理解离散数学在整个计算机专业课程体系中的重要性，致使离散数学的教学与学习在计算机专业越来越边缘化。实际上，离散数学在各学科领域，特别在计算机相关专业领域有着广泛的应用；离散数学是计算机专业许多专业基础课程，如数据结构、操作系统、编译原理、人工智能、数据库系统原理、算法设计与分析、理论计算机科学基础、软件工程等必不可少的先行课程[2]。
作为计算机相关专业数学基础的离散数学，对其它计算机专业基础课程有很强的知识辐射作用。本文致力于从一些计算机专业基础课内容中还原离散数学知识，从而体现离散数学核心内容在计算机专业系统知识中的辐射作用。通过对离散数学辐射作用的介绍，让计算机相关专业的本科生重新认识到离散数学对计算机专业系统知识学习的重要性，从而提高本科生学习离散数学的兴趣，重视自己数学理论基础的巩固和形式思维能力的培养。
1 离散数学辐射体系
离散数学是计算机及相关专业的一门核心课程，它不是一门纯数学课程，而是计算机学科的专业基础课程。离散数学是应计算机科学的发展而形成的一门交叉课程，主要内容涵盖了计算机相关专业对数学的一些基本要求。广义的离散数学主题包括集合论、数理逻辑、关系理论、图论、代数结构、数论、信息论、组合数学等，甚至包含拓扑学、运筹学的内容。有些高校将除拓扑学、运筹学等内容外的主题分为三门课程，即集合论与图论、代数结构与组合数学、数理逻辑。本文谈到的离散数学内容只涉及到数理逻辑、关系理论、集合论、图论以及代数结构。
离散数学课程与后续的计算机相关专业基础课程有着千丝万缕的联系，对其它专业基础课程的影响极其深远，在很多计算机专业课程内容中都会涉及到离散数学知识。无论计算机软件系列专业基础课程，还是计算机硬件相关基础课程，例如编译原理、数据结构、数据库、操作系统、软件工程和计算机组成原理。本文选择这六门计算机相关专业基础课程来阐述离散数学在专业系统知识中的辐射作用，如图1所示的离散数学辐射体系。
在图1中，编译原理的课程内容中就可以还原出全部的离散数学知识结构；数据库的课程内容则可还原出离散数学内容中的关系理论、代数结构、集合论与图论等内容；操作系统、软件工程、数据结构和计算机组成原路中都有离散数学知识辐射的印迹。
2 离散数学辐射作用
2.1 编译原理中的离散数学
编译原理是计算机相关专业的一门重要专业基础课[3]，旨在介绍编译器构造的一般原理和基本方法，课程内容除了形式文法、有穷自动机等编译原理所涉及的基础知识外，其它内容基本上围绕处理程序设计语言的编译器应该具有的各功能模块展开，包括词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。
离散数学的数理逻辑中最重要的内容就是逻辑推理，由前提事实出发，采用相应的逻辑恒等式、永真蕴涵式、推理规则、推理方法等进行不停的推导演绎，最终得到想要的结论，这是一个严格的演绎分析过程。在编译原理中，与这一演绎分析过程相对应的则是语法自上而下分析方法，即从形式文法的开始符号（前提）出发，利用文法规则产生式（永真蕴涵式），采用相应的推理方法（最左或最右推导），最终得到想要的句型或句子（结论）。在推理证明中还有一种常用的证明方法，那就是从要求证的最终结论出发，依次为其找到相应的逻辑恒等式、永真蕴涵式、推理规则等作为最终结论或中间结论的依据，即从结论出发追本溯源到前提事实，这是一种典型的归纳逻辑。在编译原理的语法分析中，自底向上的语法分析方法则是归纳过程的代表，即从要得到的句型或句子出发，利用文法产生式规则和推理方法，进行不停的归约，一直到开始符号或失败至，这是一直明显的归纳逻辑推理过程，对应最右推导。
在离散数学的关系理论中，等价关系尤为重要。而在编译原理中，处处有等价原理辐射的痕迹，例如形式文法等价、有穷自动机等价、中间代码表示形式等价等。在编译原理的内容中，有关等价的部分还包括正规文法与正则表达式的等价性、正则表达式与有穷自动机的等价性、正规文法与有穷自动机的等价性。实际上，有穷自动机等价是进行非确定有穷自动机确定化、确定有穷自动机化简的理论基础。
编译原理的很多内容中都使用了形式化技术，最典型的就是状态图刻画有穷自动机、语法树表示语法分析过程，当然在LL（1）文法FIRST集与FOLLOW集计算、算符优先文法的优先函数关系图以及基本块有向图中都体现了离散数学的集合论与图论。在编译原理全部内容中都贯穿了符号串运算，符号串与其上的运算则构成了一个完整的代数系统。
2.2 数据库中的离散数学
数据库技术和系统已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础，数据库技术作为数据管理的最有效的手段，极大的促进了计算机应用的发展[4]。数据库的数据模型中的关系模型就经典地体现了离散数学中的关系理论，尤其是关系模型中的参照完整性。数据库概念模型描述中使用的实体-联系模型（图）更是生动地呈现了实体型之间的关系。在离散数学中，函数是一类特殊关系，而关系数据理论中的函数依赖则描述了关系模式属性（集）之间的语义关联。数据库中的查询处理与优化的理论基础则是离散数学中等价原理，查询被处理或优化前后在功能和语义上必须满足等价关系。
与关系模型紧密相连的则是关系代数，这是一类典型的代数系统。关系数据结构是其运算对象，关系操作则是定义在关系上的具体运算，如选择、投影、连接、除等，这些运算都满足封闭性，关系操作的输入与输出则都是表示关系数据的集合，因此集合运算中的并、交、差、笛卡尔积等也是关系操作的一部分。关系数据模型中常用的SQL语言则是关系代数的一种具体实现，即一种具体的代数系统。
数据库理论中被集合论与图论辐射到的内容包括：（1）一个关系数据库是关系模式（二维表）的集合；（2）一个关系模式（二维表）就是一个实体集，表中每一个就是一个具体的实体元素；（3）在概念世界中描述实体型以及实体型间关系的实体-联系图；（4）关系查询处理与优化中的查询树。
2.3 其它课程中的离散数学
数据结构是计算机程序设计的重要理论技术基础[5]，也是计算机存储与组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，因而，数据结构课程中很多具体的数据结构都是集合，如队列、栈、线性表等。数据结构除描述集合中数据元素的特性外，还要刻画集合中数据元素之间的关系，因此，一般认为，一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的，对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构。数据结构课程内容中的树、二叉树以及图等结构则是离散数学图论内容的延续，基于图结构的各种算法，如最短路径、最小生成树、关键路径等，在离散数学和数据结构中都有不同深度的描述。
操作系统课程中的进程状态图为典型的图论内容；操作系统在对进程等对象进行管理时，很多内容涉及到对象间关系，如死锁中进程间时序上的先后关系；操作系统中很多算法都使用到了集合概念，如死锁的解锁算法等。离散数学的核心内容辐射到了操作系统的管理与控制中。
软件工程最终的产物是软件系统，既然是软件系统，在进行软件系统分析与设计时，不可避免要研究系统各部分之间的关系。在结构化分析方法中，有自顶而下和自底而上两类分析方法，自顶而下对应数理逻辑中的演绎逻辑，而自底而上则表示数理逻辑中的归纳逻辑。软件工程内容中同图论有关的包括软件开发模型、软件模块间关系表示、软件测试等。
计算机组成原理作为计算机专业硬件方面的基础课，在学生对计算机的认知方面有着举足轻重的作用。计算机硬件的基础组成单元“逻辑门”等以离散数学中的命题逻辑为基础；计算机处理器的结构形式化等都离不开集合论与图论的参与。实际上，在让学生认知软件与硬件的功能等价性时，则充分体现了软硬件的逻辑等价原理。
3 结论
针对离散数学课程在计算机专业课程体系中越来越边缘化的问题，本文以编译原理、数据库、数据结构、操作系统、软件工程和计算机组成原理计算机专业基础课为例，论述了离散数学在计算机专业综合知识体系中的辐射作用，从而体现离散数学在计算机专业教育中的重要性和必要性。
参考文献：
[1]傅彦，顾小丰，王庆先等.离散数学及其应用[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2]耿素云，屈婉玲，王捍贫.离散数学教程[M].北京：北京大学出版社，2002.
[3]张素琴，吕映芝，蒋维杜等.编译原理（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2005.
[4]王珊，萨师煊.数据库系统概论（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[5]严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）[M].北京：清华大学出版社，2011.
作者简介：胡慧君（1976-），女，讲师，研究方向：智能信息处理；刘茂福（1977-），男，教授，研究方向：自然语言处理。
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关键词：液压；凿岩机；设计研究；建议
中图分类号：TD421.2 文献标识码：C
Abstract： The paper analyzes various design and research literature on hydraulic rock drills in China， enumerates major arguments in some related papers， points out the imperative problems， and puts forward academic and policy-related advice on the R&D of the hydraulic rock drills industry in China.
Keywords： hydraulic； rock drill； design & research； opinion
1 我国液压凿岩机设计研究历史回顾
我国液压凿岩机的研制起步非常早，距今已近50年。我国液压凿岩机技术研究也很早，二十世纪七十年代，我国长沙矿冶研究院等就翻译了大量国外液压凿岩机专利和论文，七十年代后期，我国作者撰写了大量液压凿岩机的技术论文，直到现在，关于液压凿岩机的论文与专利仍然不断出现在各类期刊与网络上。
我国液压凿岩机设计研究方面的论文，有博士论文，硕士论文，学士论文，有期刊论文，也有网络论文，在整个液压凿岩机技术论文中，占据了很大一部分。
估计有20个高等学校（其中包括3所师范大学）和近10个研究院所的作者发表过液压凿岩机技术论文，其中大部分是关于液压凿岩机设计研究方面的论文。专利文献更是与液压凿岩机结构设计有关。可见，液压凿岩机设计研究在我国并非冷门。
我国液压凿岩机的技术论文与设计研究论文大量产出。与此形成鲜明对比，我国液压凿岩机产品发展很缓慢，独立开发的产品，很少能在市场站住脚。
2 我国液压凿岩机文献的分类
2.1 研究型论文
2.1.1 设计计算型论文
此类论文数量多。
设计计算型论文包括了仿真计算，优化设计，活塞间隙优化设计，蓄能器设计优化，换向阀设计优化，活塞缓冲设计，钎尾缓冲设计，冲击频率调节方法等等。
博士、硕士、学士的论文几乎全部属于此类。高校与研究院所作者的论文大都属于此类。此类论文数量多。
2.1.2 实验研究型论文
实验研究型论文包括实验方法介绍，实验设备和仪器介绍，实验项目介绍，测试结果与测试曲线分析，误差分析等等。
此类论文中介绍实验原理与实验方法的较多。专门介绍液压凿岩机测试结果与曲线，并且进行分析的论文较少，大多散见于设计计算论文中，作为计算正确性的证明。
高校与研究院所作者有些论文属于此类，此类论文数量不多。
2.1.3 材料热处理研究型论文
材料热处理研究型论文包括活塞、钎尾的选材与热处理，铜套的选材等等。关于活塞、钎尾的选材与热处理的论文较多，关于其他零件的论文数量少。
2.1.4 加工工艺型论文
加工工艺型论文包括凿岩机主要零件的机加工的设备，工装夹具，量具与测量方法，工序与工艺步骤，怎样保证尺寸精度与位置精度，等等，大概是技术保密的原因，此类论文数量极少。
2.2 综述型论文
2.2.1 产品品种型号综述型论文
产品品种型号综述型论文包括当时国内外液压凿岩机产品的厂家，系列，型号，主要性能参数等等。
此类论文数量较多，但大多是介绍阿特拉斯、山特维克公司的液压凿岩机产品，介绍国内产品的较少。
2.2.2 产品历史发展综述型论文
产品历史发展综述型论文包括介绍国内外液压凿岩机历史发展，产品型号推出的年代，市场情况等等， 此类论文数量不多，但大多是介绍蒙特贝塔、阿特拉斯、山特维克公司的液压凿岩机产品历史，介绍国内产品历史的较少。
2.2.3 产品技术综述型论文
产品技术综述型论文包括液压凿岩机结构类型，技术进展，等等。此类论文数量少而且内容重复较多。
2.2.4 产品市场调研分析指导型论文
产品市场调研分析指导型论文包括当时国内使用的液压凿岩机产品的主要型号，市场保有量，年销售量与销售额，备件销售量与销售额，市场的细分，将来市场的趋势预测，市场对液压凿岩机的性能与技术要求。
此类论文很重要，对于国家的产业政策和企业的产品规划指导意义很大。
此类论文数量极少，几乎没有，倒是在网络上各种市场调查公司的广告不少，只提供提纲，具体内容要付费才能提供。
由于我国缺乏市场液压凿岩机产品销售数据统计，要写出高可信度的此类论文，必然要花费巨大的人力财力，只靠个人或一个单位的力量难以完成，最好有行业组织与行政力量的参与。
2.3 使用维修型论文
2.3.1 产品使用方法型论文
产品操作方法型论文包括凿岩机冲击压力，旋转压力，推进压力的优化匹配，钻头直径与旋转速度的匹配，操作方法等等。
此类论文数量不多，有北京科技大学高澜庆教授等的论文“液压凿岩机主要工作参数对凿岩速度影响的试验研究”，有广东省水利水电第二工程局梁明华论文“液压凿岩机旋转速度与凿孔直径的关系” [1]，是凿岩机使用实践总结，指导意义更大。
2.3.1 产品维修与故障分析型论文
产品维修与故障分析型论文多数为水电工程局、铁路隧道工程局的技术人员所写。此类论文来源于生产实践，言之有物，参考价值很大，数量不多，列举如下：
煤科总院北京建井所黄园月、李耀武、郭孝先“液压凿岩机的故障分析与防治”；
广东省水利水电第二工程局何雄彬“HDl35A和COPl238ME型液压凿岩机工作原理及常见故障处理” [2]；
广东水电二局股份有限公司李同明“阿特拉斯ROCD7钻机使用中易出现的问题与改进” [3]；
李强“Atlas 1838型凿岩机六种常见故障的排除”[4]；
张兆钦“COP1238凿岩机技术特点及使用维护” [5]；
田华军“HL500型液压凿岩机的日常维护保养” [6]。
2.4 产品介绍型论文
2.4.1 产品性能介绍型论文
产品性能介绍型论文多为介绍阿特拉斯、山特维克公司产品的论文，也有少量介绍国内海卓公司产品，乐清采矿机械厂的液压凿岩机产品的论文。
2.4.2 市场应用报道型论文
国外作者关于液压凿岩机市场应用报道型论文很多，国内此类论文数量很少，有少量关于YYT26支腿式液压凿岩机工程案例，使用成本效益分析的报道。
2.5 专利文献
最近的十几年关于凿岩机械的专利有六十多件，大都是液压凿岩机械的结构设计方面的专利。尚未见到有重大影响，或产生效益的专利。
3 我国液压凿岩机技术研究的不足
3.1 凿岩机文献的五多五少现象
通过对我国液压凿岩机文献的分析，我们发现有五多五少现象。
（1） 设计论文多，实验与工艺论文少；
（2） 研究论文多，使用维修论文少；
（3） 性能介绍型论文多，市场应用报道型论文少；
（4） 历史发展综述论文多，市场调研分析指导型论文少；
（5） 专利多，影响小。
3.2 缺少学术交流讨论
我国大概有20多年没有开过全国性液压凿岩机技术方面的交流会或研讨会。
我们众多的论文作者，都是在自说自话，没有交流，没有讨论，更没有争论。论文提出的论点，基本没有人跟进，进行理论与实践两个方面的证明或证伪，或补充，只是不加评价的引用。
我怀疑，很少有人认真阅读这众多的论文，如果不是博士生，硕士生，大学生因为做毕业论文的需要，阅读的人就更少了。我国关于液压凿岩机论文的影响力实在有限。
3.3 设计理论研究与产品生产脱节
我国大概可称得上液压凿岩机设计研究论文数量大国，但是我国自行开发的液压凿岩机产品多数从市场上消失，现在还能在市场上站住脚，有一定销售量的产品，多数为1980年代技术引进的产品。这种情况至少说明我们的设计研究和产品生产是脱节的，或者说明我们的设计理论还不成熟，还要不断改进。
4 我国液压凿岩机设计理论的主要论点
4.1 关于凿岩机冲击机构设计理论
4.1.1 三段法理论
认为活塞往复运动一个周期是由活塞回程加速、回程减速、冲程加速三个阶段组成的。4.1.2 设计变量理论
将一个无量纲数称为设计变量，这个无量纲数可以是：
（1） 冲程时间与活塞运动周期之比；
（2） 活塞回程加速度与冲程加速度之比；
（3） 活塞行程与可能最大行程之比；
（4） 活塞后腔受压面积与前腔受压面积之比，很明显，第四个无量纲数最直观，最易检验。
4.1.3 优化设计理论
根据以下5个设计目标，求得一个最佳设计变量。
（1） 蓄能器容积变化的最大值最小；
（2） 蓄能器隔膜震动次数最小；
（3） 能量利用效率最高；
（4） 冲程时，最大瞬时流量最小；
（5） 回程时，最大瞬时流量最小。
4.2 关于换向阀设计理论
4.2.1 换向阀中位正开口理论
换向阀在中位时，换向阀的高压窗口与低压窗口都有微小开启，叫正开口。认为正开口有益于冲击机构性能改善。主张应该采用正开口。
4.2.2 换向阀最优行程理论
换向阀行程的选取受到阀口通流面积，换向时间与阀耗油量三重制约，存在一个优化点。
4.3 关于蓄能器设计理论
4.3.1 高压蓄能器与活塞运动的最佳耦合理论
蓄能器的蓄油与排油量不仅与蓄能器的容积有关，而且与系统的工作频率有关，如果蓄能器固有频率选择不合适，即使加大蓄能器容积，也不能增大蓄能器的蓄油与排油量。
在蓄能器结构参数固定，凿岩机进油压力确定的情况下，可以改变蓄能器充气压力来改变谐振频率，使得系统处于最佳工作状态。
这个理论是极有理论研究价值与学术价值的，是一个动态的理论，是北京科技大学首先进行研究的，可惜无人跟进，这方面的论文太少。
4.3.2 蓄能器一次振动理论
在活塞运动一个周期内，蓄能器隔膜只有一次振动。这个理论已经包含在第4.1.2小节的优化设计理论中了，这是一个静态的理论。
4.4 关于信号孔位置
4.4.1 活塞回程换向信号孔位置的计算
这个理论是由北京科技大学与中南大学提出的，这是极其重要的计算，缺了这个计算公式，无法进行凿岩机的图纸设计。
4.4.2 活塞冲程换向信号孔位置的确定
这个理论是由北京科技大学与中南大学提出的，这也是极其重要的计算。既不能换向太早，使得撞击钎尾时，活塞已经被减速，也不能换向太晚，造成活塞二次打击钎尾。
4.5 钎尾反弹缓冲动力计算
研究这个理论的有浙江大学张新等人，广东工业大学机电工程学院刘智等人，中南大学机电工程学院赵宏强等人，杨国平等人，难能可贵的是，张新做了实验研究，有实验曲线图。
4.6 其他理论
（1）活塞密封间隙与长度优化理论；
（2） 活塞空打缓冲结构计算；
（3） 冲击频率无级调节自动换挡理论。
以上3种理论均有，就不一一论述了。
5 我国液压凿岩机设计研究亟待解决的问题
5.1 换向阀的结构尺寸问题
（1） 换向阀中位负开口的优缺点分析；
（2） 最优负开口量的计算与实验验证；
（3） 换向阀最优行程理论与实验验证。
5.2 活塞与缸体结构尺寸问题
（1） 活塞前后腔面积的确定及优化；
（2） 活塞回程换向信号孔位置的确定；
（3） 最优冲程换向信号孔位置计算与实验验证。
5.3 蓄能器与活塞运动的最佳耦合理论
研究蓄能器隔膜的动态频率响应，蓄能器最佳充气压力的计算。
5.4 钎尾反弹缓冲系统动力计算与实验验证
不但研究缓冲机构本身，进行静力学计算，更要研究钎尾反弹缓冲系统的动态响应，将缓冲机构，钎具与缓冲液压油路作为一个系统，研究缓冲活塞的频率响应，缓冲液压系统是否能有效吸收钎尾反弹的能量，又是否能迅速将钎头重新抵紧岩石。
5.5 凿岩机反打系统动力计算
既要研究反打机构本身，进行静力学计算。更要将反打机构与反打液压油路作为一个系统，研究反打活塞的位移，运动速度与冲击能量。
5.6 零件的气蚀与腐蚀问题
（1）活塞前后腔气蚀问题的计算与解决方法；
（2）凿岩机壳体联接平面点蚀的原因与预防。
6 我国液压凿岩机设计研究的学术建议
6.1 反求法
对国外高端液压凿岩机结构尺寸的分析，用反求法研究凿岩机冲击机构的设计计算公式与方法。反求法基本属于归纳法，反求法需要统计多台高端液压凿岩机的结构尺寸，统计数据越多，代数计算公式越接近实际，设计指导作用越大。这方面的工作似乎还没有人去做。
6.2 验证法
将我们国内的设计理论，如用最佳设计变量理论，换向阀最优行程理论，蓄能器设计理论，分析国外高端液压凿岩机的结构尺寸、充气压力等参数，检验是否符合我们的理论。如果大致符合，则验证了我们理论的正确性，如果相差很大，则要寻找原因。
6.3 代数计算公式研究
6.3.1 液压凿岩机设计研究方法的分类
理论分析与公式计算，实验研究，计算机数值仿真是凿岩机设计研究的三驾马车。
三段法，最佳设计变量等属于理论分析计算。
理论分析与公式计算是凿岩机设计研究的基础，是实验研究与数值计算的的基础与指导。
6.3.2 液压凿岩机代数设计计算公式的建立
公式计算必须将凿岩机的物理（实际）模型简化为力学模型，再进一步简化为数学模型，再简化为代数公式。简化必须是合理的，不能与力学模型有大的矛盾和冲突。
在不断的简化中，必然有失真，这时就要用经验系数去校正。这方面我们还有许多工作要做，对每一结构类型的凿岩机，都可以研究出一套基本通用的计算公式。
6.3.3 液压凿岩机代数设计计算公式的输入输出
代数公式计算输入的是冲击能，冲击频率，冲击末速度，进油压力， 输出的是活塞质量，活塞前后受压面积，活塞行程，信号孔位置，阀的结构尺寸，阀行程，开口量，凿岩机进油流量等等。
6.4 强化实验研究
6.4.1 液压凿岩机实验的分类
在理论分析指导下的实验研究是必不可少的，我们的力学模型，数学模型是否正确，简化是否合理，都需要实验验证。数值仿真计算就更需要实验验证了。
这里所说的实验主要是凿岩机内部机理实验，也可是型式实验，而不是出厂实验。
6.4.2 液压凿岩机实验的规范
实验的各种条件，包括样机，液压系统，测量方法，仪器仪表，都应该是明确的，实验的结果应该是真实的，可重复的，重复实验的误差应该进行分析。实验的时间、地点与参加人应该注明。
6.5 数值计算研究
6.5.1 数值计算的定义
数值计算就是虚拟样机技术，因此数学模型要尽可能逼近力学模型与物理模型，数值计算需要输入的数据很多，需要详细的凿岩机图纸数据，否则不能称之为虚拟样机。
数值计算又叫动态仿真，我国在数值计算方面的论文太多了。有基于AMESim的仿真，基于Simulink的动态仿真，基于MATLAB的计算机仿真，准匀加速度法仿真计算，键合图方法仿真，等等。
6.5.2 液压凿岩机数值计算输入输出的基本要求
冲击机构数值计算中，进油流量必须是输入值，而压力是输出值。
数值计算输出结果不能仅仅是冲击能，冲击频率等，必须能输出活塞运动速度、位移，换向阀的速度、位移，活塞前后腔压力的曲线。并且能够描述出液压油的空化与气蚀现象。
数值计算的结果曲线应该用实验曲线验证，未经实验验证的仿真计算是不可信的。
数值计算的结果应该是真实的，不能弄虚作假，其他人也可以重复运行程序。
6.5.3 液压凿岩机数值计算程序的基本要求
数值计算的程序应该模块化，数值计算需要花费大量的精力与时间，不是一个人短时间能够完成的，因此数值计算的程序应该模块化，可以由一组人员分工，进行编写。
数值计算程序应该界面友好，参数的改变，应在界面中进行，而不应在程序中进行。
数值计算的模型与程序应该是持续改进的，和所有的计算机软件一样，应该有版本号。液压凿岩机数值计算程序应该通用工具化，不要搞成专用工具。不能只有作者自己用，换一个人就不能用。
6.5.3 液压凿岩机数值计算程序的难点
虚拟样机技术是一项浩繁的工程，但是并不是遥不可及。内燃机的燃烧过程，牵涉到化学，燃烧学，热学，力学，都可以做到数值仿真，并且在发动机设计中起到重要作用。冲击机构的数值仿真也一定能做到，但是这要求有一个精干的团队和一个好的实验条件。
数值计算程序都是针对某一个特定的图纸的，因此通用性较差。不要指望适合于单腔回油的凿岩机，也能适合非单腔回油的凿岩机。也不要指望适合于芯阀结构的凿岩机，也能适合套阀结构的凿岩机。这也是数值计算应用的一个难点。我们至少应该做到，对某一相同结构类型的液压凿岩机，具有通用性。
7 我国液压凿岩机设计研究的政策建议
7.1 以企业为主体，产学研结合
过去几十年，我国液压凿岩机设计研究是以高校和研究所为主体的，和企业产品开发联系较少。事实证明，我国液压凿岩机设计研究进步不大，只有以有实力的大企业为主体，厂学研结合，学校与研究所自己不搞产品生产，只为社会和企业提供知识与技术，各自发挥自己的优势，才是我国液压凿岩机技术与产品的发展道路。
7.2 以行业协会为主体，组织技术交流
与凿岩机的生产、使用有关的行业有凿岩机械气动工具、煤炭、矿山、铁路、水电、冶金等等，在1980年代，矿山机械行业组织过液压凿岩机技术交流会， 1990年代初期， 煤炭建井行业组织过液压凿岩机技术交流会。
8 结语
（1）对我国液压凿岩机研究文献进行了分类，5大类，13个小类；
（2）分析了我国液压凿岩机技术研究的不足，3个方面的不足；
（3）列举了我国液压凿岩机设计理论的主要观点，6大类，13个观点；
（4）列举了我国液压凿岩机设计中亟待解决的5大类共11个问题；
（5）提出了我国液压凿岩机设计研究的5条学术建议；
（6）提出了我国液压凿岩机设计研究的2条政策建议。
参考文献：
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[3] 李同明.阿特拉斯ROCD7钻机使用中易出现的问题与改进[J].四川水利，2004（3）.
[4] 李强.Atlas 1838型凿岩机六种常见故障的排除[J].工程机械，2005，36（3）.
