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自然科學基金可行性分析范文1
02年為boss全力撰寫國家自然基金標書一份，獲得成功。對于面上項目的一些個人看法：
1、題目要有新意，吸引人，但要容易懂。
2、立論依據很重要，一般提出項目的背景和當前發展狀況，其實這里要給評委一個印象，就是不解決這個問題，無論國外還是國內，甚至人類的損失非常巨大，文字可以有適當的彈性。因為文字多，可以把認為重要的句子字體增粗，下面打點以示關鍵，同時也減少了評審人的麻煩。
3、參考文獻要新，最好是當年的。
4、研究目標要精、內容要詳細但文字不宜過多，需要解決問題要有難度，但不必寫的太具體，否則有時會出現mission impossible。
5、研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析其實與目標、內容是相似之處，就是把一個問題講具體了。技術路線如果能用圖表示就體現精而有說服力了，一般可以一頁。
6、可行性分析除了對本單位的研究實力進行恰當的分析外（可以有一些超前性），最好找一家比自己單位強的合作伙伴，把他們的軟硬件條件也加進去，現在的項目越來越看重多單位合作了。
7、創新點就要靠個人發揮了，越前瞻越好，可以體現近期的成果，更要突出深入和延續研究的必要性。
8、預期結果要考慮對基礎和實用雙重的價值，如果能夠建立一套實物體系那更好了。
9、我感覺關鍵還是選題要好，如果有多學科交叉，一般都會比較受人青睞。
10、評審可能是本專業的，也可能不是，就算是本專業，可能也不懂你的東西，所以寫作很重要，要把復雜的事說簡單，要吸引評審的眼球，要讓一個不懂你專業的人都覺得你的東西很重要，哪怕不懂也值得去嘗試。11、自然基金的醫學部分其實不多，大多的研究經費都給理工專業去了，特別是面上項目，今年好像24萬封頂，基金委鼓勵大家去探索，而不是一定要出個成果，所以建議各位思維可以再發散一些，多和非醫學專業的聊聊。創造性火化就可能源源不斷了。 祝各位的標書都能成功
我們課題組是搞基礎研究的，所有經費都來源于國家自然科學基金和973項目，所以在基金申請方面，也積累了一些經驗。根據幾年來幫助老板寫基金申請書、評閱基金申請書的經歷，以及自己申報基金的體會，結合xiongjiang兄的寶貴經驗，再補充幾點。
1。2。兩條完全認同，我們也是這么掌握的。
3。參考文獻要新，最好是當年的。而且一定要引上Science、Nature、Annual Reviews系列雜志的近期文獻，增加自己立論依據的權威性。
4。內容一定不能寫得太具體。
5。研究方法、技術路線、實驗方案也不能太具體化，那些有具體實驗方案的“實驗計劃似的”標書，往往容易出漏洞，被給予差評，基
本上通不過。
6。最近幾個自然科學基金項目，我們大多是與其他單位合作申請。因為我們是非醫學單位，找的合作單位都是醫學院校、醫學研究所和醫院，也申請到了生命科學部的基金項目。7。非常非常的必要。
8。以和申請專利結題比較容易。最好突出SCI收錄雜志的影響因子，給基金委的專家們覺得，您的實力確實不一般。因為最終結題情況，是基金委專家們最關心的事情，他們當然愿意把基金支持能發表高水平文章的人。他們也好向黨和人民交待。
9。多學科交叉，極容易申請到基金，尤其是青年基金和小額資助項目。去年我本人把中藥學、生物材料學和組織工程結合在一起，在中藥制劑學專業申請到一個項目。
10。要把復雜的事說簡單，但是還不能讓評委完全看懂您的東西。要讓他們看過之后，感嘆您idea的精妙，卻不太明白您的理論依據，只明白您的實現方法。我老板的原則是，“寫出來的理論，要讓別人看不懂”，哈哈。
11?；鹕暾垥鴮懲炅?，申報的方向和學部也很重要。盡量避重就輕，在競爭不很激烈的領域申請。除非您有充分的把握，認為自己實力確實比競爭對手強很多。比如去年我應該在生物材料專業申請，但是老板認為成功希望不大，力主讓我在中醫藥專業申請，利用我自己本科時候的專業背景。當時自己覺得把握不大，因為中醫藥領域是競爭最激烈、資助率最低的領域，而且還有派系之爭。老板認為，實力和資歷比那些更重要，勸我試一試。結果按照老板的建議調整了申報方向，
果然成功。
12。注意研讀基金申報指南，不要放過細節。每年每個專業領域都有傾斜項目和優先資助方向，這個非常重要！我去年就是按照這個指南，把自己的申請書歸到傾斜項目中得到資助的。
13。關于前期工作。3。關于前期工作。
前期工作非常重要，但是寫基金表的時候，要合理掌握。前期工作，要有已發表的高水平文章，至少1-2篇，申請醫學領域的基金，有SCI IF>2的文章或中華醫學系列的文章最佳。與課題關系遠一些無所謂，但是千萬不能風馬牛不相及。最好既相關，又不同。對于沒有發表過的內容，尤其是與本課題相關的內容，一定要慎重掌握！不要寫的太多，容易泄密，以后自己的文章可能不好發表。另外，如果寫的太多，評委會說您的工作做的差不多了，沒必要再申請基金了。但是沒發表過的前期工作又必不可少，這是證明您課題可行性的一個佐證。不可行的工作，誰會去做啊，哈哈。
14。注意行使基金委賦予的權利，就是那個回避制度。確實在學術界，有極個別的評委、專家在學術道德方面有些問題。我們盡可能利用回避制度，來進行自我保護。
今年我也寫了標書，投到了消化內科學，本來是要投到腫瘤治療學基礎的，但我們學校搞了“”后，我發現申請腫瘤治療學基礎的青年基金者多達7人，而前者才2人，所以改了過去，所以個人感覺選
擇適合的專業非常重要，不過現在這樣說可能為時過早(明年才能知道我的結果)。
我的一點感受和經驗：
一、一份標書的重點：摘要及立項依據，
1、摘要限400字，因此要特別注意重點突出，防止“頭重腳輕”，即與課題相關的一般性描述太多，而對要研究的東西闡述不夠。
2、觀點(推論)一定要明確，非?？隙ā?/p>
3、立項依據中研究意義要爭取開門見山，不要說過多相關但無直接聯系的話，主要是講清楚你發現了什么，準備做什么，怎么去做。國內外研究現狀不必太多，但除了有最新的權威雜志文章以外，最好加入部分國內相關領域專家的新文章，不必故意回避，而且如果恰好碰上這份專家評審，那就更好了。
4、最好包括已有工作基礎一節，將已有相關結果以及發表的雜志列上，可以增加可信度。
自然科學基金可行性分析范文2
指導思想篇
1、追求卓越，在知識上要絕對專業，堅決反對僥幸心理。
2、相信NSFC申請是公平的，大家靠實力競爭，必須花大力氣寫標書；如果你認為NSFC只有關系，你就不用繼續往下看了。
3、NSFC是一個系統工程，需要花很多時間和精力，而不僅僅是幾頁標書，是智慧沉淀的結晶。
4、不要把NSFC看的高不可及，你要相信自己的創意。
5、機會主義是有的，但我們沒有什麼其它的資本，只能消滅標書里一切可能的失敗因素，加上完美的選題和課題設計，徹底征服評委。
6、基金申請不同于實際研究課題設計，必須把個人興趣與NSFC興趣結合一致，投其所好。
選題立項篇
1、基金成敗關鍵還是選題要好，提前半年，剛入行的提前一年進行課題搜索。
2、他人指定的題未必是好題，最好自己選題。
3、好課題是對學科深刻理解的條件下產生的，大量翻閱文獻吧，汲取知識的同時千萬別忘了思考，你發現別人存在漏洞的時候，好課題就離你不遠了。
4、選題最好以問題為導向，不要以技術為導向，找到問題了，課題就找到了。而拿著新技術去找能解決的問題，效果多數不好，但還是大有人在，比如RNAi。
5、解放思想，發散思維，多方法多學科交叉，一般都會比較受人青睞，容易申請到基金，但不能為了交叉而強行交叉。
6、創新性新技術、新理論的課題要有一定的理論與技術基礎，最好有工作基礎。
7、臨床課題研究最好別選臨床應用方向，而選應用基礎研究。
8、選擇自己熟悉，有工作基礎的領域，別跨越太遠。
9、重要科學問題的切入點準確，切忌過寬、過大，只要體現一定的新意和研究價值就行了。
10、沒有人做過的課題不能做為立項的依據，但NSFC資助的項目必須是國際上沒人做過的，而不是國內空白。
11、如果是捕捉科研前沿性的課題，最好設計周密，尤其是目的和結果的一致性、可獲得性和可預期性，通過課題實施所獲得的結果必須能充分支持與研究目標相一致的結論。
12、熱點課題不一定是好課題，熱點上的人也很熱。但在還沒熱起來的熱點，一定是一個好課題，標書評審滯后半年呢，比如最開始的一批SARS課題。有時也不防設計一些非熱點但是對與科研有價值的課題，發揮出奇不意的效果。
13、臨床課題可以是當前沒有好辦法治療的疾病，急需解決的臨床問題，而在國際上檢索的文獻只有幾篇的那種。
14、不主張以最新的重量級文獻做指導，你會發現，很多人跟你的想法驚人的一致。
15、一定要到NSFC檢索一下類似課題的歷年資助情況，太多、太少都不好，最好是最近二年逐漸增加的資助領域。
立題依據篇
1、題目要有新意，吸引人，既要概括主題，容易懂，又要有些少見的新詞或縮寫，吊胃口。
2、5000字左右，最多兩頁，不包括文獻，行距字體大小適中。
3、國內外研究現狀及分析一定要準確，甚至是中庸，絕不能偏激，不然不同意你的專家會帶著逆反心理看你的標書。
4、課題研究的具體問題和研究意義，則必須說的聲淚俱下。當然如果有實力，可以解決關鍵的科學性問題，那再好不過。然而課題意義不是最重要的，但常常被撰寫得份量過重，課題總體構想、大體實施方案及可能的預期結果才是人們最關心的。
5、要把復雜的事說簡單。既要論述充分，寫作又要簡練，最多兩頁半（不算文獻）。剔除所有不必要的知識細節、理論和概念，要舍得割肉才行。越簡單，出錯越少，專家不懂的越少（他們有時確實有知識盲點）。有人主張“要讓評委看過之后，感嘆您idea的精妙，卻不太明白您的理論依據”，我認為在面上項目不太合適，在重點項目還可以。我贊同“寫出來的理論，要讓人家能欣賞”，“寫出來的理論，要讓人家看不懂”，這份申請書很危險。
6、立論依據要非常突出：理論性課題一定要有新觀點，應用性一定要實用，與現有理論或方法具有明顯的先進性，總之要讓人感覺到有意義。
7、一定要有可預見的成果，至少畫一張大餅，但看上去要象真的才行。
8、任何重要的論點都要有文獻標注，有文獻就等于沒有疑問。參考文獻要新，最好是當年的。而且一定要引上Science、Nature、Annual Reviews系列雜志的近期文獻，增加自己立論依據的權威性。最好包括已有工作基礎，將已有相關結果以及發表的雜志列上，可以增加可信度。
9、一定多讓本實驗室的人修改，特別是中過基金的前輩，要改15遍以上才行。請外人修改時要“防人之心不可無”。
10、標書的評委參差不齊，評審意見也差異懸殊。好的標書最容易受到高水平評委的賞識，只要你的題好，這些評委是好征服的。另外，最關鍵的一點就是讓他們看懂你的標書；第二就是標書不能太長，他是看不下去的；第三就是實驗設計在不失科學性、先進性的條件下，盡可能簡單。
11、評審專家通常是本專業的，也可能不是，尤其是交叉學科投遞的項目，評審專家未必對你的研究領域特別熟悉。所以盡可能少引入非常專業的概念，如果不可避免，也要解釋清楚。
12、文字寫作要有適當的彈性，不能把話說死，留有余地。因為你肯定會碰到不同意你課題的專家，除非你運氣實在好。對于贊同你課題的同行，只需證明你具備完成課題的實力就行了，這點容易做到。標書的目的其實就是征服對你課題不同意，甚至存在偏見的評審。所以立題依據的寫作實際上就是一種心理誘導過程，你開始的觀點應該處于偏見評委和你真實觀點之間，稍偏你一方，處于容忍范圍，他不會立即提出反對，下一步再偏一點兒，逐漸下去到最后，他還是沒提出反對，你就勝利了！
13、本人不贊同把認為重要的句子字體增粗或下面打點以示關鍵，但這也許對于一些評委管用。
研究方案篇
1、研究目標要明確要精，提法要準確、恰當；內容要詳細但文字不宜過多，且一定不能寫得太具體。關鍵的問題要突出，一定要準確，且要有一定難度，但不必寫的太具體，否則有時會出現mission impossible。
2、可行性分析是你說服評委的第二次機會，可按成熟的理論基礎（理論上可行）、研究目標在現有技術條件下的可實現性（技術上可行）、本單位現有技術設備實驗材料的完備（設備材料可行）、課題組成員完成課題能力（知識技能上可行）等幾方面分層論述。
3、創新點要切合實際，又要有所發揮了，但語氣要肯定，指出國際國內研究的先進性和創新性，點明理論和現實意義。
4、研究內容要集中，與研究目標緊密一致，只作支撐課題最關鍵最必要的內容。不可為多作實驗顯示勞動量或增加預算而使研究內容過泛。
5、實驗方案和技術路線合理、可靠、可行，沒漏洞是最重要的。思路好，材料獨特，方法獨特新穎，會增加獲得資助的機會。技術當然是越新越好，但未必需要采用最時髦的研究手段，不能為了技術而研究。
6、研究內容及方案切忌復雜，步驟最好有一流程圖。研究方法、技術路線、實驗方案不能太具體化，容易出漏洞。但你必須讓評委認為你十分了解實驗技術的整個過程，可以盡可能多的應用技術術語和技術縮寫，寫出主要實驗材料和實驗過程。
7、技術方法一定是本實驗是已經建立的，至少是有相關實驗基礎，或虛擬的基礎。所有關鍵技術要有文獻出處，最好是自己實驗室發表的，有文獻就等于沒有疑問。
預期研究結果篇
1、預期結果要考慮對基礎和實用雙重的價值。
2、以和申請專利結題比較容易。最好突出SCI收錄雜志的影響因子，給基金委的專家們覺得，您的實力確實不一般。因為最終結題情況，是基金委專家們最關心的事情，他們當然愿意把基金支持能發表高水平文章的人。
工作基礎篇
1、工作基礎是你說服評委的第三次機會。課題科學先進、技術路線新穎合理可行、工作基礎雄厚這三方面表述要緊密聯系、前后呼應。
2、一定要有基礎。把實驗室發表的所有文章搜集起來，找出與你設計課題相關的列上。
3、預實驗結果很重要，而且是有硬data的結果，一定附上。但一定要慎重掌握，不要寫的太多，評委會認為你的工作做的差不多了，沒必要再申請基金了。只預期你的課題肯定有好的結果就行了。
4、工作基礎可以找個較強的合作單位。
5、有針對性地把研究隊伍的相關工作經歷、論文、成果等展示出來，但相關基金就最好別露富了。
人員組成篇
1、主要成員6-10名，結構合理高級研究人員（1-2人）中級研究人員（2-3人）技術人員及研究生（3-5人）。
2、參加人員技術力量的配備要合適，必須保證一定的勞動力。
3、1名高職足夠，多了浪費資源，現在NSFC限項很死的，高職資源快耗竭了。
4、中級人員是骨干，但在職的不要太多，1－2名。
5、技術員2名左右，很重要呦，這是專業技術保障。
6、研究生不能少于2名，這是主要勞力，地球人都知道。但也有人認為而不應將研究生列為主要人員，這樣NSFC會認為人員穩定，富有干勁。
7、成員介紹要緊扣課題的研究內容和技術路線，既注重梯隊、比例、技術力量等科研綜合實力的展示，又注意與本課題相關。
個人簡歷篇
1、申請者和項目組主要成員的學歷和研究工作簡歷，近期已發表與本項目有關的主要論著目錄和獲得學術獎勵情況及在本項目中承擔的任務，所有復印件一定要附上，眼見才為實，別忘了掃描到電子版里，評委看的是那個。
2、申請者和項目組主要成員正在承擔的科研項目情況，包括自然科學基金的項目，要注明項目的名稱和編號、經費來源、起止年月、負責的內容等。完成的可以都列上，沒結題的一定不要寫了。
3、中級技術職稱的推薦信或在職研究生申請項目的導師推薦信一定不要忘了。
4、個人簡歷一定有針對性的傾向于課題方向，并與課題中各人的分工相一致。所從事的研究項目可適當給出，但不能過多，保證課題組有充足時間完成基金課題。
經費預算篇
1、要求按照《國家自然科學基金經費管理辦法》認真填寫。
2、人員費：5 %管理費：5 %雷打不動。
3、實驗材料費：60-70%必須占大頭。
4、儀器費<10%，合作費<10％，不要購置5萬元以上固定資產及設備了。但如果有超過萬元的儀器設備費，會給人研究條件不過硬的印象，基金委當然希望把錢投到硬件條件好的單位，可以把基金用于刀刃上。
5、了解當年NSFC資助力度，面上項目自由申請經費以此為標準。
6、實驗材料開價要合理。實驗不夠就把要求拉高些，技術先進些。
摘要寫作篇
1、摘要可能是標書最后寫的部分了，但卻是評委最先看的部分，很多標書在這一關就倒下了。
2、摘要字數少，但最忌諱寫的平淡無奇。要麼鉤起評委濃厚的興趣，要麼激發他萬丈怒火，都算勝利。
3、基于以上認識，摘要一定要語氣堅定，旗幟鮮明，一反立題依據中的中庸之道。其實語句的變化不大，知識刪除了有彈性的話就是了。
4、摘要字數有限，資源寶貴，惜字如金，因此要特別注意重點突出，講明現狀、課題意義、課題構想和預期結果。
5、防止“頭重腳輕”，削減一般性細節描述，多用概括性語句，講明現狀、課題意義、課題構想和預期結果部分要相互平衡。
學科選擇篇
1、申報的方向和學部很重要，往往結果天壤之別。盡量避重就輕，在競爭不很激烈的領域申請，除非您有充分的把握。
2、仔細研讀基金申報指南，洞悉各專業領域傾斜性項目和優先資助方向。
3、仔細分析NSFC歷年與你課題相關資助項目在各學科的分布。
4、學科交叉鼓勵，但盡可能投到你熟悉的學科。如果十分生疏，找個熟悉那學科的人作搭檔，不然你會迷路的。
善后工作篇
1、版面調整，清晰，層次分明，使版面簡潔、易于閱讀。
2、堅決消滅錯別字。
3、檢查5遍以上。
4、合理行使基金委賦予的權利－回避制度自我保護，注意自己小領域的同行，防止個別在學術道德方面有些問題的評委把你黑掉。但你不能把所有同行都回避掉。
自然科學基金可行性分析范文3
[關鍵詞]氮氣-空穴（N-V）中心；量子
中圖分類號：TP313 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0291-02
量子信息和經典信息的基本原理是不相同的。以量子非克隆原理為例[1]，該原理表明，能夠對不明確的純態進行精確的拷貝的裝置，該裝置是不存在的。這個原理的初始文獻[1]顯示該量子非克隆原理是量子態疊加原理的結論。這個原理有重大影響的文獻[2]顯示存在一個通用型量子克隆機，該量子克隆機具有多進程的量子克隆特征。自從文獻[2]首先提出這種通用型的量子克隆機，Milmanetal[3]也提出這么一個原理，它是在QED空腔系統中的通用型量子克隆機的克隆原理。在這個原理中實現通用型量子克隆機的重要障礙的是消相干。為了克服消相干這個難題，Zouetal[4]已提出通過一個空腔輔助碰撞的方案，用于實現通用型QED中的量子克隆機。最近幾年，在研究量子克隆方面，已提出許多不同的方案，如：概率量子克隆[4]，從屬態克隆[5]，協變相位量子克隆[5]，通過空腔輔助相互作用通用型量子克隆[6]，等。在本文中，我們利用一個新的復合固態量子系統證明了單向量子計算的基本操作。此系統包含個氮氣-空穴（N-V）中心與個超導傳輸共振子（TLR）相耦合，它們共同連接于一個約瑟夫森結（CBJJ）超導量子比特。通過交換虛光子，在N-V中心和CBJJ之間產生了有效的相互作用哈密頓量。
1.物理模型
圖1：個NV-TLR對與一個CBJJ耦合的復合量子系統示意圖，其中為耦合電容，為結電容，為偏置電流，為臨界電流。每個TLR中的黑點代表一個N-V中心，個N-V中心顯示了一維的線性結構。
2.CBJJ-TLR大失諧哈密頓量相互作用
裝置原理圖如圖1所示，該系統有四個N-V中心耦合而成的四個TLRs，并且它們的電容耦合成一個共同的CBJJ。其中任何一個TLR的哈密頓量可以寫成（）[9]
（1）
其中，是湮滅算符，頻率，和是TLR的電感和電容。
圖2 傾斜的洗衣板勢能級結構圖。
此CBJJ能夠被模擬成在此洗衣板勢中移動的粒子。通過調節偏置電流，此CBJJ能夠被構建成一個三能級量子系統。
如圖2所示，如果我們假設的能級為零點，那么，頻率分別其中是等離子體振蕩頻率，同時，量子流為，連接電容為，偏流電流為，臨界電流為。我們假設每一個TLR的模是躍遷耦合，但其他躍遷耦合都不存在。使用旋轉波近似，可以使得頻率和頻率相匹配，這時，第個TLR和CBJJ之間的哈密頓量可以寫成：
（2）
其中，是耦合系數，分別是CBJJ和第個TLR的頻率，是躍遷失諧。使用標準量子光學技術，在大失諧條件下，即，第個TLR和CBJJ之間的哈密頓量可以寫成[11，12]
（3）
3.N-V中心-TLR諧振相互作用
圖3：第個N-V中心能級結構圖，其中為此N-V中心和TLR之間的耦合強度。
由圖3所示，N-V中心基態和第一激發態都是電子旋轉三態（）。在該系統中，我們將設定三個基本態中的量子比特分別為：和，這時第個N-V中心的哈密頓量可以寫成：
（4）
其中我們使用旋轉波近似，使得和相匹配。這時，第個N-V-TLR對相互作用的哈密頓量可以寫成：
（5）
其中，和.我們使用為第個N-V-TLR強耦合，第個N-V中心躍遷頻率和第個TLR頻率之間的失諧為。當第個TLR的頻率是第個N-V中心的諧振時，即，.
那么第個N-V-TLR對相互作用的哈密頓量就可以寫成如下形式：
（6）
4.量子克隆機的實現
根據文獻[2]，我們首先簡單回顧一下通用型量子克隆機其轉換過程。如果定義量子比特基矢為，通用型量子克隆機執行幺正變換：
（7）
其中，箭矢左邊的第一個態矢表示輸入量子比特，表示空白拷貝的初始態和任何可能的輔助量子比特。在箭頭右手邊，前兩個態矢是量子克隆的過程，，第三個態矢表示輔助的兩個可能的正交態。
現在，我們給出系統中作用在通用型量子克隆機。為了實現我們的方案，首先介紹該系統中兩量子比特控制相位門，并且該控制相位門將用于實現通用型量子克隆機。假設CBJJ量子比特是控制量子比特，那么，N-V中心量子比特就是目標量子比特。實現需要如下三個步驟：
第一步：讓第個N-V中心和第個TLR在哈密頓量（5）作用下，經過相互作用時間。不失一般性，我們認為所以的N-V中心-TLR強諧振耦合都是相同，即，。以致于經過交換，那么，表示為第個TLR的單光子態。
第二步：調整TLRs（1，2，3，4）的參數，使得每一個N-V中心和其一一對應的TLR不耦合，只需運用方程（3）就可以滿足調整CBJJ和TLRs（1，2，3，4）的參數的條件。經過相互作用時間之后，可以實現的相互交換。
第三步：調整CBJJ的參數，使得它與每一個TLR都不耦合。這樣就可以在相互作用時間內調整TLRs（1，2，3，4）的參數，使得每一個N-V中心與其一一對應的TLR產生諧振，可以實現的相互交換。
這些態經過三次轉換，在最終演化中，輔助量子比特讓第個TLR與其它量子比特不產生耦合。因此，我們在系統里得到了通用型量子克隆機。
5.實驗的可行性分析
文獻[2]對通用型量子克隆機的性質進了討論。因為理想通用型量子克隆機，其保真度為。由文獻[3]知道，在真實的系統中，其保真度應該比0：92更為精確的值。在這些方案中，所有的CBJJ-N-V相互作用和經典脈沖將導致錯誤。如果考慮刪除和制備操作，那么整個操作步驟就是10。因此，如果脈沖的保真度比更好，這個才是合適的必需的精確度。這個值比文獻[3]（）要小很多，這樣就可以大大降低脈沖對實驗設備上的難度。
因此，我們首先要討論方案在實驗上的可行性，在方案中的方法可以在不同條件下實現通用型量子克隆機。
結論
總而言之，這是一個作用于優化通用型量子克隆機的新穎方案。固態量子比特較好單獨從環境中抑制消相干的操作是較容易的。另外，操作步驟很少，而且輔助的量子比特不但可以使量子克隆較容易而且可以降低系統對實驗設備的難度。最后，由于操作時間短，N-V中心、TLRs和CBJJ的消相干時間很長，我們的方案可以在目前現有的實驗條件下得到實現。
參考文獻
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基金項目
本文系湖南省研究生創新項目（No.CX2013B221）和國家自然科學基金項目（No.11174100）、（No.1127506）的研究成果之一。
作者簡介
自然科學基金可行性分析范文4
論文關鍵詞：開放存取,開放存取資源,省級,公共圖書館
1、開放存取運動的興起及其發展現狀
“開放存?。∣pen Access,簡稱OA）是國際學術界、出版界、圖書情報界為打破商業出版者對科學研究信息的壟斷和暴力經營，通過Internet免費開放獲取科研成果的運動。其目的是促進科學信息的廣泛交流，促進利用互聯網進行學術交流與出版，提高科學研究的勞動生產力”。OA的內涵包括兩個方面：一是學術信息免費向公眾開放，打破價格的障礙；二是學術信息可獲得性，打破使用權限障礙[]。開放存取是服務于科學研究的學術交流系統，從國外發展狀況來看，其服務內容主要是數字化的學術論文、研究報告、專利文獻及圖書全文。OA最重要的服務方式是OA期刊和OA倉儲，還包括個人Web站點（personal Web sites）、郵件列表服務（listserves）、論壇（discussion forums）、博客（blogs）、維基（wikis）、P2P的文檔共享網絡（file-sharing net works）等多種形式[]。國外一些著名的OA資源包括：公共科學圖書館（Plos-the Public Library of Science）、開放獲取期刊名錄（DOAJ）、英國倫敦的生物醫學中心（BMC-BioMed Central）、美國國立醫學圖書館的公共醫學中心（PMC-PubMed Central）等。
從2004年開始，中國學術界就一直關注和支持著OA運動的發展。2004年，中國科學院院長路甬祥和國家自然科學基金委員會主任陳宜瑜在北京分別代表各自機構簽署的《柏林宣言》，2005年7月武漢大學舉辦的“中國大學圖書館館長論壇”上發表的《圖書館合作與信息資源共享武漢宣言》，都表明了圖書館鼓勵并積極參與學術信息開放獲取的立場和態度。目前我國提供開放獲取資源的平臺有：奇跡文庫（qiji.cn/eprint）是我國第一個OA知識庫，是基于程序的自動預印本平臺，中國國家圖書館與Google scholar合作，向讀者免費開放8000余萬頁電子文獻，所有由政府投資和自己出資購買的數字資源均實現免費向公眾開放，此外還有開放閱讀期刊聯盟（ oajs.org）、中國科技論文在線（paper.edu.cn）、國家科技圖書文獻中心（預印本）（preprint.nstl.gov.cn/newprint/index.jsp）等。
2.公共圖書館利用開放獲取資源的可行性與有益性分析
2.1 可行性分析
在數字信息時代,信息資源的整合及合理使用是圖書館的職責,而支持研究成果以多種方式傳播更是圖書館的重要職能之一,發展和支持開放獲取模式發表作品的機制并向社會推廣這種機制以推動信息共享是圖書館的義務。公共圖書館應該積極利用自身先進的技術平臺和人員優勢，充分發揮其工作人員在信息檢索與信息服務方面的專業優勢，結合學科館員工作，創建主題/學科OA庫，促進圖書館服務從傳統以收藏、借閱為主向信息資源創建、組織、傳播為主的角色轉變，使其服務更具多樣性、針對性、競爭性，并可借此來擴大圖書館的社會影響力和組織聲譽。
2.2 有益性分析
2.2.1有效的補充現有的館藏，克服現有的電子館藏尤其是外文電子館藏的不足。
公共圖書館一直受經費短缺的困擾和制約。隨著學術期刊數目的增加，訂閱費用大幅上升，文獻經費的緊張則更加劇了文獻保障的連續性和更新困難。針對這些矛盾，各圖書館主要采取消減圖書期刊的訂閱數量、實行館際互借、本地區協調采購及集團采購等措施減少采購壓力。OA將使圖書館獲得大量免費信息資源。將現有館藏與免費資源進行對比，結合讀者需求程度，合理調整訂購資源的采訪計劃，有效整合訂購資源與免費資源，做到既豐富了館藏又節約了經費開支。
2.2.2重新解讀公共圖書館服務職能，拓展服務范疇，提升服務質量
在傳統出版模式下，圖書館的主要職能是信息的收集與傳播，圖書館處在信息與用戶/讀者的中介地位。開放獲取環境中，用戶可自行出版其作品，信息直接面向讀者，讀者對信息享有較充分的訪問權、獲取權和使用權，打破了傳統信息交流過程中作者—出版社—圖書館—讀者這樣的流通模式，讀者可直接從網上獲取大量免費、高質量的學術信息資源，這使得圖書館的信息中介地位被明顯削弱。在開放獲取環境下，圖書館應重新定義其對信息收藏、傳播的職能，尤其應突出其信息整合職能，利用自身獨到的技術優勢與服務優勢，將各業務環節與多種資源充分融合，更好的發揮其公益性信息服務職能，做更廣泛、更專業的信息交流與咨詢，拓寬公共圖書館的服務范疇，盡量滿足讀者全方位的信息需求。在服務質量方面，整合OA資源、網絡資源、現有數字、印本館藏，為政府機關、企事業單位、提供經過采集、提煉并加以分析的決策性參考和定題服務。公共圖書館國外科技類文獻收藏普遍短缺，為科技工作者提供信息服務的力度相對較弱，應充分利用OA的學術資源，更好的為學術研究、科研工作提供服務，體現公共圖書館支持學術、支持科研的服務理念。
3 、我國公共圖書館開放存取資源利用現狀的調查與分析
3.1 我國公共圖書館開放存取資源利用的調查
公共圖書館是圖書館的主要類型，各省級圖書館更是代表了該省圖書館事業發展的整體水平。為了解我國各省級公共圖書館對OA資源開發、利用的情況，筆者采用網絡調查的方法，于2009年11月10日—11月19日逐一登錄了我國31個省級公共圖書館網站和吉林省圖書館聯盟網站[]，（在我國23個省、5個自治區、4個直轄市和2個特別行政區中，新疆地區實行網絡管制，網站無法訪問，青海省和西藏自治區尚未建立自己的網站）。調查的目的是了解這些圖書館是否為讀者提供OA資源的整合與推介、整合的方式、數量及效果等。
在所訪問的31個公共圖書館和1個圖書館聯盟網站中，僅有5家網站對OA資源進行了揭示，占總數的16%。具體揭示情況如下：
（1）山東省圖書館，在其主頁“電子資源”欄目下的“在線資源”中，有外文期刊一站式專業服務平臺(測試版)，直接鏈接到Open access開放存取資源一站式檢索服務平臺Socolar (socolar.com/)。（2）吉林省圖書館聯盟，在其主頁“數字資源”欄目下，“外文庫”子目錄下，有Socolar:open access開放存取期刊一站式服務平臺、Cnplinker:open access 開放存取期刊集成（cnplinker.cnpeak.com/index.jsp）和中國科技論文在線的鏈接。(3)臺灣省圖書館，在其主頁“電子資料庫”欄目下的“西文資源整合查詢”欄目中，有“免費資源-Open access”專題，該專題中包含DOAJ、PLOS、PubMed等8個OA資源庫。
（4）天津市圖書館，在其主頁“網絡資源欄目”下，直接列出“開放獲取資源”一項，是此次調查訪問的網站中，唯一一家在主頁有OA資源鏈接的網站。該欄目中列有奇跡文庫，中國預印本服務系統（prep.istic.ac.cn/eprint），中國科技論文在線，e-Print arXiv 預印本文獻庫（cn.arxiv.org/），Open J-Gate開放獲取期刊門戶（openj-ate.com），DOAJ（doaj.org），HighWire Press（highwire.stanford.edu），PMC（PubMed Central)（pubmedcentral.nih.gov），BMC(BioMed Central)（biomedcentral.com）等9個OA期刊、OA倉儲、OA學科倉儲的資源，并在每項資源后列有詳細說明。（5）上海圖書館，在其主頁下方“各省市圖書館網站”下拉菜單中“公共圖書館”欄目下，有“免費電子期刊名和相應站點”欄目，該欄目中羅列了200多種外文免費電子期刊，并分類供讀者檢索。主要類別有經濟、情報圖書、計算機、目錄學、歷史學、語言學、社會福利、農業、新物理學雜志、人文學修養和習俗、人類學、生物化學、管理學、環境學、社會學、法庭與法律、婦女研究、生物化學等。
在所調查的網站中，沒有網站對OA的概念、使用規則、檢索途徑進行介紹和說明，沒有針對OA資源設置專題講座和培訓。五家對OA資源有所揭示的網站中，多數推薦的是外文OA資源，揭示方式主要是在二、三級類目下提供OA資源的鏈接入口，只有天津市圖書館一家是在一級類目下設有部分實用強的中文和英文OA資源鏈接，并對相關資源站點做了介紹。大多數公共圖書館并沒有在自己的主頁上對OA資源進行揭示、整理和推薦。與公共圖書館對OA資源的“冷落”形成鮮明對比的是高校圖書館對OA資源的積極參與并充分開發利用的“熱鬧”景象。據田峰[]的調查顯示，2005年只有7所高校介紹了OA期刊和DOAJ，并做了鏈接；2007年就有96所高校介紹了OA資源，同時Open access免費期刊檢索系統開通運行；據都藍、黃如花[] 2008年的調查顯示，被調查的107所“211”工程高校圖書館中，有72所高校揭示OA資源，占總數的69.2%。部分高校做到了OA資源和館藏資源的有效整合，并有不少高校把“開放存取”納入到用戶培訓內容中，對推廣和宣傳OA資源起到了很好的帶頭作用。
3.2 我國公共圖書館開放獲取資源開發利用中存在的主要問題
3.2.1公共圖書館界對OA資源的認識和重視程度不夠
從以上調查可以看出，我國公共圖書館對OA資源的利用情況并不樂觀。由于OA所涵蓋的學科范圍主要在自然科學領域，不同學科、不同專業的讀者對OA資源的認知度也不同。醫學與生命科學的讀者對開放存取認知度較高，其次是物理、數學與計算機科學的讀者，而經濟管理等社會科學的讀者利用開放資源的讀者非常少，這與OA主要在自然科學特別是醫學與生命科學領域開展比較好有關[]。所以，一直以來，人們普遍認為大學和科研機構才是學術信息的主要產生源和使用者。但是隨著OA期刊的高速發展，數量不斷增加，其學科范圍早已突破自然科學領域，涵蓋了政治、法律、經濟、文學、藝術、天文、歷史、地理、軍事、航空、航天、交通運輸等眾多科學領域,OA期刊的發展已趨向多元化[]。
3.2.2用戶的知識結構與認知的不同
對OA資源的熟知程度和利用能力與職稱和學歷也有一定關系。受計算機和外語水平的限制，相對比較年輕的中級職稱人員，具有一定的外語和計算機水準，接收新事物比較快，成為利用OA資源的先鋒。通過對利用過OA資源讀者的調查，發現阻礙讀者利用開放資源的原因主要是：（1）讀者對開放資源比較陌生，對獲取方式和檢索途徑缺乏了解；（2）圖書館工作人員對開放資源的分布比較陌生，對開放存取的概念認識模糊，沒有有效的對館藏資源和開放資源進行整合和利用，沒有對開放資源進行廣泛宣傳與培訓。
3.2.3 公共圖書館領域的人員意識對開放獲取資源利用會產生影響。
目前，我國開放存取的研究還主要是在圖書情報領域。圖書館成為OA資源的主要宣傳平臺，館員則成為OA資源的主要宣傳者和推廣者。公共圖書館工作人員對OA資源理念的認知程度、資源分布的熟悉程度、信息檢索的熟練程度都將直接影響用戶對OA資源的利用情況。開放、共享意味著更快捷、高效的合作與發展。因此，應利用圖書館業內各種交流平臺，如：學會、年會、論壇、研討會、講座、培訓等，加大OA的宣傳力度，擴大其影響，讓各公共館充分意識到OA運動的特殊意義及充分利用的有益性，普遍重視起對OA資源的搜集、揭示、整合與使用，加強館內工作人員的相關知識培訓與使用指導，再由工作人員引導用戶使用，提高OA的利用率，讓OA資源從共享走向應用。
4、對策與建議
4.1結合本館實際，有針對性的收集，平衡館藏，形成學科資源特色
4.1.1調整外文期刊館藏建設和服務模式
外文報刊采訪工作必須改變原有傳統觀念，針對本館的學科范圍與用戶需求，在重視傳統紙質報刊文獻采集的同時，加強電子報刊的采選及OA資源的獲取，其中最重要的就是做好OA資源和訂購資源的整合，即豐富館藏，又使文獻采訪經費發揮最佳的作用。
4.1.2調整中文學術期刊征訂策略
就目前我館所征訂的中文學術期刊與部分中文OA資源庫進行比對，對征訂工作有新的規劃和策略，合理分配訂購經費。在比對訂購過程中應注意以下問題：（1）有了OA期刊，是否還要繼續訂購相應的印刷本期刊。（2）如何協調OA期刊相應的應刷本期刊的副本問題。
4.1.3科學合理的將OA資源與館藏數字資源進行整合、揭示
各公共圖書館可結合本館的館藏，綜合用戶的需求，以及現有設備和技術力量，將OA資源進行有效的重組和導航，便于用戶查詢。有條件的圖書館，還可在圖書館集成檢索界面上實現OA資源與網絡資源同時檢索，通過原文傳遞、館際互借等服務方式實現資源的完全整合。
4.2加強對用戶的宣傳、教育和培訓工作
首先，重視OA資源的搜集與揭示，在圖書館主頁上設立“開放資源”專欄，除揭示所搜集到的國內外各OA資源的鏈接供用戶使用，還應開辟專欄，宣傳有關OA的相關知識，解答公眾的疑問，并定期OA的信息，使用戶了解OA運動的發展概況。其次，在OPAC中突出開OA期刊的列表和連接，方便讀者在檢索館藏資源的時，對OA資源進行同步檢索。
4.3加強圖書館工作人員有關“開放存取”相關知識的教育和培訓
圖書館工作人員作為OA資源的宣傳者和推廣者，應熟練掌握各學科OA資源的分布情況及發展變化趨勢，熟悉OA資源的檢索方法、瀏覽功能及獲取權限，結合各大圖書館開展的學科館員服務機制，有效的指導、幫助讀者利用OA資源，提升圖書館個性化、學科化服務的質量和形象。
自然科學基金可行性分析范文5
關鍵詞：教學研究型大學 基本條件 科學研究
中圖分類號：G647 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.050
石家莊鐵道大學“十一五”期間學科專業建設取得豐碩成果，在教育部本科教學水平評估中獲得優秀，更名、申博、征地三大重點任務基本完成或取得重大突破?！笆濉痹诩?，未來五年把學校辦成什么樣的大學，是我們當前面臨的重要課題。我校在2006年本科教學評估報告中明確提出，要“不斷提高辦學層次和學術水平，由教學型大學發展成為教學研究型大學”，2009年博士授權立項建設成功，為我們建設教學研究型大學奠定了必要的基礎。本文擬通過分析和比較，論證我校建設教學研究型大學的可行性，為下步工作進行必要的思想準備。
1 教學研究型大學的基本特征
國內高校大致分為研究型、教學研究型、教學型和職業型[1]。教學型大學以培養本科生為主，主要履行人才培養和教育教學研究的職能，以知識傳授與學生發展為價值取向，是高等教育大眾化和普及化的直接承擔者，其數量占一個國家大學總量的70%～80%。教學研究型大學在強調本科教學工作的基礎上，注重研究生教育，主張通過科研能力的提高，來提升大學的辦學層次和綜合貢獻率，數量占全國大學總數的10%～15%。
相比于教學型大學，重視學科建設和科學研究是教學研究型大學與教學型大學的重要區別，教學研究型大學的特征可從六個方面進行定性表述[2，3]：第一，具有較齊全的學科專業和少數優勢學科；第二，以本科教育為主，碩士與博士研究生培養具有相當能力；第三，師資力量較強，擁有部分知名學者和專家；第四，大力結合行業、地方經濟文化需要開展科學研究，在少數優勢學科能產生高水平的科研成果；第五，積極主動為地方經濟建設、區域經濟和行業發展服務，培養大批高級技術應用和技術創新人才；第六，廣泛開展國際交流與合作。
總體來看，教學研究型大學與教學型大學的差異非常明顯，集中反映在人才培養、學科水平、師資隊伍、科研經費等方面，這些因素便成為區分這兩類大學的主要指標 [4，5]。
2 建設教學研究型大學符合我校的發展趨勢
根據我校的歷史、發展現狀和面臨的機遇，應當在現有教學型大學的基礎上，進一步提高學校的類型定位，建設教學研究型大學。這符合學校的定位和我國、我省經濟社會發展的要求，主要表現在以下兩個方面。
2.1 國家行業和區域經濟社會發展的需求
河北地處“環渤?！敝行牡貛?，當前正處于區域經濟社會發展難得的戰略機遇期，交通、水利、信息、能源、新材料、現代裝備制造業等是重點發展領域。與之相對應，河北高校中服務于這些領域的工科偏輕的現象依然存在，難以在區域經濟社會快速發展的進程中充分發揮智力、技術支撐作用。在省會建成一所高水平教學研究型的工科大學，有利于實現高校學科、專業與河北省支柱產業的有效對接，以源源不斷的科技研究成果為區域經濟社會發展提供支撐。
我國交通基礎設施建設在國民經濟發展中始終處于戰略和先導地位，同時也是從業人口眾多的行業之一，我校作為主要為交通基礎設施建設服務的地方高校，全面介入了交通運輸，尤其是鐵路新技術發展研究的諸多重點領域，參與了國家多項重大工程建設，成果轉化能力強，技術支撐業績突出，學校加速發展與交通運輸行業新技術發展相適應。
2.2 建設教學研究型大學是高等教育發展的新趨勢
近幾年，我國高等教育出現了大眾化、國際化的發展趨勢。在這些趨勢的影響下，我國高等教育出現了結構性矛盾[6]：一方面是優質高等教育資源不足，另一方面則是低層次的普通高校出現生源不足、招生困難等現象。這種結構性矛盾要求高等教育發展必須實現由量的擴張向質的提高轉變。為了最大限度地滿足人民群眾日益增長的對優質教育資源的需求，不同高校之間展開了激烈的競爭，普遍重視教學質量和辦學水平的提升。河北目前高等教育整體水平還比較低，尚無研究型大學，教學研究型大學也比較少。我校是一所具有較長的辦學歷史、有一定辦學實力和發展潛力的本科院校。經過60年的發展，目前已經形成了多學科協調發展的學科體系。今后，隨著我校辦學水平的不斷提高，師資隊伍建設、學科建設的不斷發展，特別是博士學位授予權單位建設取得的重大突破，將為我們建設教學研究型大學提供更強有力的支持。
因此，早日把我校建設成為水平高、特色強的教學研究型大學符合國家和河北省高等教育發展的需要，也是我校自覺參與高等教育競爭和合作的需要。
3 我校建設教學研究型大學的可行性分析
我校由教學型大學提升為教學研究型大學，教學是基礎，科研是保障，我校在2006年教育部本科教學水平評估中獲得優秀成績，證明了我校在教學方面的成績是突出的；同時，我校的科研工作這幾年也取得了長足發展，為教學研究型大學建設打下了堅實基礎。對照教學研究型大學基本條件，現將我校情況分析如下。
3.1 建校歷史
我校1950年建校，原為國家、軍隊重點院校，1984年轉屬鐵道部，2000年劃歸河北省，為省重點骨干大學。60年的辦學歷程中形成了與學校健康發展相適應的學術傳統，圍繞交通行業在土木、交通、機械、力學、計算機、管理等方面形成了具有一定特色的研究方向，已具備了教學研究型大學學術傳統的積累。
3.2 學校規模
目前全日制在校學生15520人，基本與全國高校在校生規模的平均水平相當，但離2萬人的辦學規模尚有一定差距。
3.3 學科建設
第一，有較為豐富的學術資源和較好的科研平臺。現有1個國家重點實驗室培育基地、4個省部級重點實驗室（工程中心），5個省重點學科和1個省重點發展學科，目前尚無國家重點學科和重點實驗室，還沒有達到教學研究型大學的要求。
第二，學科覆蓋面較廣。有44個本科專業，覆蓋7個本科一級學科，有10個碩士授權一級學科，44個碩士點，目前尚無獨立授權的博士點。
第三，研究生培養已初步形成規?！，F有全日制在校研究生923人，占學生總數的6%，與教學研究型大學15%的標準尚有較大差距；2010年授予碩士學位351個。
3.4 人才培養
堅持為國家基本建設第一線培養高素質人才的定位，人才培養特色突出。有國家級特色專業點4個，國家人才培養模式創新實驗區1個；獲國家優秀教學成果一等獎1項、二等獎3項；有《隧道工程》、《工程機械》國家級精品課2門；2008年被新浪網評為國內六大特色工科院校之一。已基本達到教學研究型大學的要求。
3.5 科學研究
近五年，共承擔國家“863”、“973”等國家級和軍隊、省部等科研項目600多項，總經費5.2億元，取得一批社會影響大，具有自主知識產權的創新性成果?！笆濉币詠?，獲國家和省部科技獎勵123項，其中國家級科技獎勵9項；在教育部科技發展中心公布的“高校獲2008年度國家科學技術獎勵項目統計排序”中，我校列第25名；被三大檢索收錄的論文數量多年位居全國高校前150名左右；2010年科研合同經費已突破1億元。科學研究基本達到了教學研究型大學的條件。
通過以上分析可以看出，我校在建校歷史、學校規模、人才培養、科學研究等方面基本達到了教學研究型大學的基本條件，但學科建設和研究生培養仍有較大差距。
為有針對性地分析我校目前的辦學水平，表1對我校與省內具有代表性的兩所理工科大學――燕山大學和河北工業大學主要數據進行了比較。
表1 我校與燕山大學和河北工業大學的比較（以公開資料為準）
4 對下一步建設的思考
4.1 加強人才隊伍建設
師資隊伍建設是學科專業建設與發展的關鍵，人才的問題是發展的根本問題，我校近年來所取得的一系列成績，很大程度上得益于此，申博、評估、科研等工作無不與之密切相關。在下一步的發展中，人才隊伍建設仍將是決定學校事業成敗的關鍵因素。合理的人才隊伍層次結構應呈現金字塔形，在同一層次高校中，我校的“塔尖”是亮點，但我們的“塔基”仍需進一步夯實。在當前學?？焖侔l展的時期，應通過學校事業的發展來培養和造就一批優秀的教學科研人才，以高層次人才和創新團隊建設為重點，帶動整個教師隊伍建設；在大力引進高素質人才的同時，應高度重視開發現有的人力資源，充分發揮現有的教師隊伍在學科建設中的主力軍作用。
4.2 大力發展研究生教育
本科教育是立校之本，研究生教育是強校之路。我校目前在研究生教育方面與教學研究型大學的基本要求仍有較大差距，須在這方面加強工作力度。對于碩士研究生，應穩步擴大教育規模，提高在校生比例；博士授予權是表征學校辦學層次的重要標志，博士授權立項建設工作，仍將是我校在未來2～3年內的工作重點，從各方面得到的消息來看，將來的驗收工作仍可能面臨省內、國內的激烈競爭，我們對此必須要有充分的準備。
4.3 通過科研平臺建設，帶動學科方向凝練，提升學科水平
科研平臺建設是學科發展的重要支撐條件，在科技快速發展的時代，一流科研成果的取得，在很大程度上決定于一流的研究手段。因此，要根據學科現狀，構建與之相適應的教學科研平臺，形成較完善的試驗和研究體系，以此帶動學科方向凝練，提升學科水平。爭取早日實現國家重點實驗室的突破，同時使省部級重點實驗室、工程中心、重點學科數量進一步增加。在獲得博士授權后，應創造條件，力爭早日實現國家重點學科的突破。
4.4 拓寬科研教學領域
服務交通基礎設施建設是我校服務社會的重點，將來仍應以此為科研工作的主線，同時應逐漸向兩個方面適當發展和提高：一是深入開展基礎科學研究，加強以國家自然科學基金項目為代表的國家級課題申報工作，增加科研工作的深度；二是基于我校目前在河北的重點骨干大學地位，應有遠見地設置一系列社會急需的專業和研究方向，盡快在省內取得領先優勢，在新的專業領域取得更多成果，為服務河北經濟社會發展做出更大的貢獻。
參考文獻：
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[2]李青.教學型大學向教學研究型大學轉型的策略[J].黑龍江高教研究，2009，（5）.
[3]胡燕，李祖超.教學研究型大學向研究型大學跨越的對策研究[J].黑龍江高教研究，2007，（6）.
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[5]王耀中.關于教學研究型大學的若干思考[J].黑龍江高教研究，2009，（3）.
[6]朱海風.以省部共建為契機，加快高水平教學研究型大學建設[J].華北水利水電學院學報（社科版），2009，25（6）.
作者簡介：王揚（1979-），男，滿族，河北廊坊人，副教授，主要從事道路與鐵道工程教學研究，石家莊鐵道大學，河北石家莊 050043
王麗娟（1980-），女，漢族，河北唐山人，講師，主要從事交通運輸規劃與管理教學研究，石家莊鐵道大學，河北石家莊 050043
自然科學基金可行性分析范文6
（陜西師范大學計算機科學學院，陜西西安710100）
摘要：實時調度算法是嵌入式系統的核心組成部分，高效的調度算法能增強系統的實時性和可靠性，ARINC653標準已經廣泛地應用于綜合航空電子系統中。首先介紹了幾種實時調度算法，從滿足ARINC653標準的角度出發，選取近幾年的雙層調度算法進行綜述，討論了現有的雙層調度模型和雙層調度算法，不同的分區間與分區內的調度算法組合會產生不同的效果。通過對各種雙層模型和算法的比較與分析給出了各自的優缺點，對常用調度分析工具進行了敘述，以供設計和分析人員選擇。最后，分析了雙層調度算法有待深入研究的難點，并對其發展趨勢進行展望。
關鍵詞 ：實時算法；雙層調度；ARINC653；嵌入式系統
中圖分類號：TN911-34 文獻標識碼：A 文章編號：1004-373X（2015）12-0029-04
收稿日期：2014-12-31
基金項目：國家自然科學基金項目：云計算環境下旅游信息個性化服務模型研究（41271387）
0 引言
嵌入式系統被廣泛地使用在諸多對安全要求的行業。嵌入式系統在規模上已發生重大改變，在航空領域，嵌入式系統由聯合式發展到目前的高度綜合化、模塊化的航空電子系統（Integrated Modular Avionics，IMA）。也就是說，軟件的規模變大，復雜度增加。因此，為了確保軟件的可靠性，模型驅動結構方法（MDA）應運而生，MDA 的核心思想用模型抽象現實將模型與現實分離，通過模型來對系統進行開發和維護。在軟件設計階段就可以通過對模型的驗證發現潛在錯誤，以此來提高系統的可靠性。
針對嵌入式軟件存在的問題，美國SAE組織給出了一種建立在MDA思想上的建模語言。它就是體系結構分析設計語言（Architecture Analysis and Design Lan-guage，AADL），其支持對嵌入式系統軟硬件結構及功能、非功能需求建模，并提供多種模型分析工具，可支持對系統模型的分析、驗證、測試和自動代碼生成等，并且可以針對特定領域進行擴展。AADL的語法相對簡單，具有很多的功能，并且具有很好的可擴展性。使基于AADL 的MDA 過程具有很好的應用前景。ARINC653作為接口標準，已經應用于航空系統的設計中。在對航空系統的模型建立時要參照該標準的要求。文獻[1]將其定義了為航空電子計算機的操作系統和應用程序軟件之間的通用的應用/執行（APEX）軟件接口。
近幾年來有不少學者都對實時調度算法進行了研究，已提出了多種算法和模型。本文重點關注嵌入式實時系統的調度性算法，首先介紹一些近年來較為新穎實用的實時調度算法，然后介紹滿足ARINC653標準的雙層調度算法，最后介紹幾種調度性工具，為使用者提供一個參考。
1 實時調度算法
因為實時調度算法是雙層調度算法的基礎，因此研究一些較為新穎的實時調度算法以備研究雙層調度算法時使用。在實時調度算法中，對于靜態調度來說，大都在RMS 算法之上進行改進，而動態調度則是以最早截止時間優先算法或最低松弛度優先算法為主。在這些經典的調度算法之上，業界提出以下若干新的實時調度算法。
文獻[2]提出基于RM 和EDF 的一種新的實時調度算法SBRD（Schedule Based on Rate and Dead line） 。在SBRD中引入了重要性因子來描述任務的重要程度，引入緊急因子用來描述任務的緊急程度。在SBRD 中對于調度優先級由一對數值對決定。數值對包括2個元素priority和urgency，其中前者表示重要性因子，它不表示時間屬性，而是由用戶決定的，反應用戶的要求。后者表示緊急性因子，它是一種動態因子，它會隨當前截止期限不同而不同。SBRD 相比于與RM 和EDF 算法，能更好地利用CUP資源，因為它能保證緊急任務優先執行、保證重要任務順利執，因此它能更大程度上的滿足更多任務在截止期限之前被執行。
文獻[3]給出了名為MLLF（Modified Least Laxity）調度算法。MLLF 調度算法相對于最早截止時間優先算法或最低松弛度優先算法來說，它的適應性更廣，其優先級計算公式為di（t）-t-f × ei（t），f 在0~1 之間。若f 為0，則MLLF 調度算法退化為最早截止時間優先算法，f=1，MLLF算法退化為最低松弛度優先算法。MLLF只考慮周期任務，沒有對突發任務的實時調度進行考慮。另外要求周期任務不能有關聯并且獨自占用系統資源。
文獻[4]針對實時調度，針對在多任務的情況下優先級較低的任務延遲問題，給出一種因優先級較低而出現延遲任務的優先級，周期性地與較高任務的優先級互換的算法。該算法中，周期是固定的，選擇2個相互獨立的、優先級不同的任務周期性地交換其優先級，這樣在不同的周期內原優先級較低的任務的優先級級別是不一樣的，這樣就能使優先級較低的任務盡快的被執行同時不影響較高優先級任務的執行。這樣做的好處是縮短優先級較低任務的延遲時間，能夠使優先級較低任務的實時性得到保障，因此能夠改善實時系統在執行多任務時的整體性能。該算法以時間片輪轉算法為基礎，同時考慮了系統開銷和算法的靈活性。其不足之處在于固定時間片的長度，預先定義好任務的優先級別并且不能同時進行多組任務的同時互換優先級。
2 雙層調度
2.1 雙層調度算法概述
在IMA的架構下，軟件被封裝于分區中。就分區這一概念而言它由2部分組成，一部分是空間分區，另一部分是時間分區。分區是進行調度、資源分配、隔離保護的單位?？臻g分區指各個分區的地址空間是不同的，使用存儲管理器（Memory Manage Unit）將虛擬地址映射到物理地址，使分區的物理存儲空間相互隔離，不被其他分區所使用，從而對其進行保護。時間分區指不同分區在同一周期內被調度并且不同分區的優先級別相同，由系統建立一個時長確定的主時間框架并且周期性的重復，它可以被分成若干時間窗口，要求時間窗口個數要不小于分區數目，這樣才能保證每個分區占有至少一個時間窗口，并且只能在它占有的時間窗口內才能被調度。因此在ARINC653系統中當某一分區故障時，其他分區不會受到影響，仍然能正常執行。時間隔離表示每個分區都具有固定的、相互獨立的時間框架來執行。操作系統內的主時間框的長度是全部分區周期總和的倍數。操作系統由各分區的不同需求為其劃分時間窗口，每個分區將獲得一個或多個時間窗口，可將其稱之為時間片。這樣就在時間上和空間上將分區隔離開來。
ARINC653 系統包含兩級調度即分區間調度和分區內調度。在下圖所示的調度模型中在系統層依據ARINC653標準使用一定的調度策略去進行分區調度，在區間層根據分區內定義的調度策略進行任務調度。每一個分區內部的任務只能在當前分區處于激活狀態才有可能被執行，從而使得模塊中各分區相互獨立。
2.2 雙層調度算法
為了滿足ARINC653的兩級調度要求，目前已經有不少學者提出了雙層調度的模型和算法，主要包括模型的建立和改進[5-7]、分區參數的設計[8，6]和解析以及對時間片算法的改進[9-11]等方面。
文獻[8]中較早地提出了雙層調度的概念，給出了部分相關分區的參數，并針對分區的調度考慮任務最大響應時間，在單處理器情況下借用Tindell提出的一種精確的分析算法。該算法引入“關鍵時刻”這一概念，在對分區進行調度性分析時可以得到“關鍵時刻”的“關鍵條件”。最后通過分析給出了分區成功調度的一些要求。但是文中僅考慮單處理器情況下的算法，雙層模型有待進一步的擴充和完善，并且不考慮釋放抖動等復雜情形下的調度。文獻[5]中建立的雙層調度模型，上層使用輪轉調度策略，下層使用EDF調度策略，對于分區調度的關鍵參數，在文中給出了它的解析表達式和解析模型。對于其他算法設計者有很好的參考價值。文中給出的算法上層使用傳統時間片輪轉，分區之間優先級相同，雖然算法簡單卻不夠靈活，并且時間片長度確定，為了滿足分區對時間片的最大要求，時間片就應該設置為分區要求最大時間，因此存在不必要的時間開銷。
文獻[6]中對于ARINC653 分區管理模型進行了擴展。提出上層調度使用動態優先級的調度策略的分區設計方法。相比較于上層為靜態優先級的調度算法，這種調度策略有很好的靈活性，但同時也增加其復雜性。上層考慮最大響應時間，使用改造的針對動態優先級任務的算法。文中還探討了下層采用固定優先級和動態優先級調度策略下的分區設計方法，并且通過價值函數給出了一些分區設計的參數。
文獻[7]提出了一種靜態雙層調度模型。在該模型中使用固定周期分區和優先級位圖算法。為了確保分區內的任務在規定時間內正確執行，在分區內使用兩種調度方式，一種是靜態優先級，另一種是EDF動態優先級。文中對任務調度時的條件約束及任務的可調度性做了相關的研究。這種調度策略存在的不足是在確定分區優先級時是采用RM調度算法，忽略了分區執行周期不確定的情況。
文獻[9]給出了一種改進的時間片輪轉算法。文中將最后一次時間片的分配進行優化，改進算法對原算法做了下述改變：當前進程即將執行完畢，但是仍有剩余工作，這時通過增加一定的時間片將當前任務執行完成而不必等待下一次系統調用。增加時間片的時機是可以調整的，正在執行進程需要繼續執行的時間不足系統原來分配的時間片值得若干分之一時，通過調度算法為其增加一定的時間片值，使當前進程能在該時間片內完成。該算法在一定程度上減少了進程的切換也就是說減少了調度的次數，從這一點上來說增強了實時性。但是文中沒有給出如何確定增加時間片長度的一般方法，也沒有給出具體參數確定方法。
文獻[10]提出了一種加權輪轉調度算法。分區通過核心調度器以加權輪轉（Weighted Round Robin）調度的方式逐一被激活，當分區激活后擁有對CPU 內存等資源的使用權。分區內部采用可搶占式FP調度算法，即在分區被激活時，在時間片結束前優先級高的任務優先被調度，高優先級任務可以搶占低優先級任務，從而減少高優先級任務的響應時間。文中將該調度策略命名為WRP-FP，以加權輪轉調度策略來激活分區，同時將時間窗口固定，提高了系統的可預測性。該調度算法允許進行混合任務集的調度。對強實時的周期任務建立具有任意時限的任務模型，使模型具有更強的通用性，文中通過對響應時間上限的計算，給出了可調度條件；文中將“期望可調度”概念引入弱實時的非周期任務，以此來確保在統計條件下任務是可調度的。
上述算法在起始時時間片都是人為確定好的，在文獻[11]中提出了基于ARINC653航空電子設備實時操作系統，將其模擬為2層分級制度。使用具有非零偏移值的處理過程技術，擴展了現有的基于資源模型。提出了一種分區搶占策略，使用這些技術和策略來自動的生成分區時間表，文中所提出的技術作為分區級調度原則可用來設計的平臺。此外還提供了正確性分析和驗證，從而確保在系統認證中可以使用。文獻[12]提出了一個資源模型能夠描述分區占用資源的周期性行為，并提供精確的調度條件。對于分級調度框架，提出了橋接兩個獨立開發的調度模型的接口模型，這種調度接口模型、可以使用任何獨立的調度算法對其進行調度性分析，與另一個調度模型是沒有任何交互的。在圖1中詳細給出了幾種雙層模型和調度算法的優缺點。
3 調度分析工具
3.1 OSATE
OSATE（Open Source AADL Tool Environment）是一款開源的AADL工具，它是Eclipse平臺下的AADL模型開發工具。它由SEI開發，集建模，分析，驗證，轉換為一體，功能全面且集成度高。OSATE適用于終端用戶和工具開發人員，OSATE向終端用戶提供文本、圖形編輯器以及一些分析驗證工具。OSATE中已經集成了幾種調度分析的插件，包括VERSA 插件和Scheduling插件，支持EDF、RMS等調度算法。只需要在模型建立好之后通過點擊相應的調度算法，就可以得到調度結果。而且越來越多的調度策略和算法將被作為插件集成進入OSATE中。
3.2 Cheddar
Cheddar由布雷斯特大學開發，是一種開源的實時調度框架。它的框架使用Ada編寫，能夠對實時應用的時間要求進行驗證。Cheddar 將一個應用定義為處理器、任務、緩存、共享資源和消息的集合。Cheddar不僅支持單處理器的時間可行性分析，它還支持多處理器和分布式系統，同時還提供了仿真機制。文獻[13] 介紹了正在為了增加實時調度理論的可用性研究的Cheddar項目3個可能的方向。提出了一套開源的工具，幫助設計人員自動將理論應用于具體案例。這個工具可以讓不同層次的人員使用，并能執行寫入標準化設計語言模型的分析。該Cheddar項目一直集中在AADL上。還提出了一個領域特定語言，它可以被用來研究結構的性能，因為現有的實時調度理論沒有提出合適的分析方法。
3.3 Marzhin
在文獻[14]中介紹了使用Marzhin 模擬器，相比于Cheddar，Marzhin基于多Agent技術，提供實時系統的調度分析結果，該模擬器集成在AADL 中，同時提供了逼真的3D 動畫效果增強了可視性。通常，實時仿真器的實現是基于實時操作系統（RTOS）的仿真。這些仿真器必須因此提供相同的應用程序編程接口（API），并且具有相同的動態行為作為真正的軟件。Marzhin是基于現有的多仿真內核VAgent的重用。相對于實施確定性調度算法傳統模擬器，該內核隨機刺激的一組自主互連的基本實體（Agent），以顯示出所得的宏觀行為。Cheddar不能給任何種類的AADL架構提供一個顯著結果。但是，Marzhin的作用是專門為具有不能在確定的方式進行處理的情況下對Cheddar的一個補充。
4 結語
本文首先介紹了3種較新穎的實時調度算法，然后對滿足ARINC653 要求的雙層調度算法做了詳細的介紹，實時調度算法對于實時系統起著至關重要的作用。在ARINC653標準下，雙層調度算法出現并使用在航電系統模型中，上層調度和下層調度的不同組合和不斷地優化勢必會產生更好的調度模型，因此在未來一段時間內雙層調度算法將成為研究熱點。對于分區間的調度，時間片輪轉算法是其基礎算法，對于如何進行時間片大小的確定、輪轉方式以及空閑時間的利用將有待進一步的研究。分區內的調度算法需要考慮如何確保實時任務在結束時間到來之前被調度，同如何調度非周期的弱實時任務，分區調度的參數的解析和優化以及如何提高效率。最后，介紹了3種用于調度性分析的工具，以供設計人員選擇使用。
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作者簡介：陳平（1991—），男，陜西寶雞人，碩士。研究方向為嵌入式軟件設計與驗證。
