第41卷 第2期2005年3月 地质与勘探GEOLOGY AND PROSPECT I NG
V ol 41 N o 2
M arch ,2005
技术 方法
[收稿日期]2004-03-17;[修订日期]2004-05-13;[责任编辑]余大良。[基金项目]中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-101)。
[第一作者简介]谢建华(1978年-),男,2003年毕业于中南大学,获硕士学位,在读博士生,现主要从事研究方向为数值模拟工作。
数值模拟软件FL AC 及其在地学应用简介
谢建华
1,2
,夏 斌1,徐振华3,张宴华
4
(1 中科院广州地球化学研究所,广州 510640;2.中国科学院研究生院,北京 100039;
3.仲恺农业技术学院,广州 520225;
4.CS I RO Explorati on &M i n i ng ,PO Box 1130,W A 6102,A ustra li a)
[摘 要]拉格朗日元法是一种常见的数值计算方法,以有限差分程序FLAC 软件为例,简单论述其原理,分析了它的优缺点并叙述其工作流程,表明其非常适合解决非线性、大变形问题。同时通过介绍了在国内外地学方面的一些应用实例,对数值模拟技术在国内地学方面的应用和研究提出一些建议。
[关键词]数值模拟 有限差分法FLAC 地学
[中图分类号]P628 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2005)02-0077-04
数值模拟技术就是以计算机软件进行数值分析
的一种方法。它借助计算机、数学、力学等学科的知识,为工程分析、设计和科学研究服务,已广泛应用到地震、探矿找矿、防灾减灾等地质工程和科学研究
的众多领域[1~5]
。
1 FL AC 软件原理概述
FL AC(Fast Lagrang ian Ana l y sis of Continua),即连续介质快速拉格朗日分析,它是一种基于拉格朗日差分法的一种显式有限差分程序,是由美国Itasca Consu lti n g Group,I nc 开发的商业软件。
FL AC 基于显式差分法来求解运动方程和动力学方程。在确定研究区域的几何形状后,首先将该区域进行离散化处理,将之划分为若干个网格单元,各网格单元之间通过节点连接,当某个节点受到荷载作用后,由节点的应力和外力变化以及时间步长 t 利用虚功原理求得节点的不平衡力,然后将不平衡力重新作用在节点上,进行下一步迭代过程,直到失衡力足够小或节点位移趋于平衡为止。具体如图1所示:
2 软件优、缺点
它与现行的数值方法相比有着明显的优点[6]
:
1)FLAC 计算中使用了 混合离散化 (m ixed discretization)技术,更为精确和有效地模拟计算材料的塑性破坏和塑性流动。这种处理方法在力学上比常规有限元的数值积分更为合理。
2)
采用全动态分析方法获取模型运动方程的
图1 FLAC 求解过程流程图
时间步长解,即使在模拟静态问题时也是如此。因此,它可以较好地模拟系统的力学不平衡到平衡的全过程,从而可追踪介质动态演化的全过程,深入探讨其时间效应与空间效应。
3)求解中采用 显式 差分方法,在求解非线性应力 应变关系时,这种方法不需要存储任何矩阵及对任何刚度矩阵进行修改,既节约了计算机的内存空间,又减少了运算时间,因而提高了解决问题的速度,便于实现非线性大变形问题的求解。
4)FLAC 内置有多个力学模型,从而可以进行众多类型材料变形的力学模拟。如摩尔-库仑模型、应变硬化/软化模型(代表非线性,不可逆剪切破裂与压塑)、界面模拟(界面为平面,允许沿界面滑动或分开,用来模拟断层、节理和摩擦边界)、热力模型(模拟材料中的瞬态热流、热应力的发生以及进行热与力的耦合计算等)等,用以模拟非线性、
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不可拟等地质材料的变形特征。同时用户还可以使用FLAC自带FI SH编程语言来创建自己定制的模型。
5)FLAC软件采用了宏语言FLAC i s h(简称为FI SH),因此用户可以自定义变量、函数及本构模型,并可以直接在FLAC软件中试验其模型,也可以设计新的程序。从而增强了FL AC软件的灵活性,用户可以对FLAC软件进行有效扩展,建立一些特殊计算模型,以便解决一些复杂的实际问题。
6)FLAC还具有绘图功能,通过其重复占位程序,用户能绘制各种图形和表格,其计算时步函数关系曲线的绘制特别有助于分析何时到达平衡与破裂状态,并在瞬态计算或动态计算中进行量化监控,通过图形可以非常直观进行各种分析。
7)FLAC按行与列的形式进行单元编号,这对于某些指定单元的研究很方便。三维快速拉格朗日分析将计算区域划分为若干个6面体单元,每个单元应力在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系,若单元应力使得材料屈服或产生塑性流动,则单元网格可以随着材料的变形而变形。
当然,FLAC软件也有不足之处:
1)对一些复杂的地学模型的建立仍然十分困难。毕竟在实际地质工程工作中存在许多的复杂、特殊力学问题,一个软件不能也不能将所有的地学问题都考虑到。因此,对于一些复杂、特殊的模型的建立,需要借助其他工具或采用FLAC内嵌宏语言进行二次开发。
2)虽然,FLAC软件自带有内嵌程序语言(FIS H),但其采用的是键入数据/命令行的方式,同时,其独特的编程方式,但对于大多数工程人员来说,要掌握它是非常困难的。
3)在创建一些复杂的地质体模型时,存在着操作费时、不便,而且工程人员要花大量的时间用于数据的准备操作,从而影响了模型建立的周期、难度和效率。
目前,一些数值模拟方面的专家对这些方面进行了卓有成效的研究,极大限度地克服了该软件的不足。胡斌等(2001年)[7]利用Fortran语言编写了FLAC3D的前处理程序,可以用来解决一些实际复杂工程问题,更加准确地反映地质地形条件,更加快捷方便地建立复杂FLAC3D计算模型,实现对FL AC3D 的功能扩展;侯恩科等(2001年)[8]提出利用三维地形模型与数值模拟的耦合来简化复杂数值模拟前处理思路,并以具体的三维地学模拟软件m icr oLYNX 与数值模拟软件RFPA和FLAC的耦合为例,提出了耦合的具体模式和方法,开发出数据转换程序,利用该转换程序不但可以将m icr oLYNX构建的任意复杂程度的二维和三维地质模型数据转换成RFP A 和FLAC所能接受的数据文件,而且还可以根据模拟需要方便地修改地质体的力学参数和边界条件等数据。同时,此耦合方法具有普遍的适用性,可以适用于其他三维地学模拟和数值模拟系统的耦合,从而极大地简化了数值模拟的前处理,拓宽了三维地学模拟的应用领域。
3 工作流程
FLAC工作的具体流程如下[6,9]:
1)建立FLAC应变模型。包括产生网格,根据要求的形状变形,指定边界条件和初始条件,定义本构模型和材料特性等。
2)确定模型平衡状态。在给定的边界条件和初始条件作用下,模型应处于初始平衡状态,通过对最大不平衡力,节点速度以及位移的监测,用户需要确定模型在何种情况下达到平衡状态。
3)检查模型的反应。FLAC模型的反应是通过其显式动态代码进行监控的。当模型动能降到可以忽略值或允许范围之内时,可以认为模型处于力的平移状态或稳流状态。否则,就要返回步骤1),对模型进行重新设置。
4)执行改造、改变设置条件。在求解过程中, FLAC允许改变模型的条件,包括对任何节点的载荷或应力的增加和删减,也允许节点的约束和解除约束,以及对任何材料特性的改变,从而实现对模型进行改善。
5)求解FLAC模型。FLAC是采用显式时间逼近法来求解代数方程组,求解过程的时步是由FLAC代码进行自动控制,因此,用户只需在认为结果到达满足时,即可结束求解过程。
6)实施附加改变。就是对模型做进一步的改善,确定是否需要对一些参数进行研究,若需要,则可返回到步骤1)或4)重新设置进行,否则,即可得到结果。
7)获得结果,并对结果进行解释。最好将结果直接以图形的形式展示,并且这个图形产物的格式能够同现场测量和观察直接进行对比,同时模型中的任何变量的参数值都能够很容易地通过模拟器获得更多的详细解释。
4 国内、外地质应用实例
4.1 利用约束卡迪兹海湾对泥火山及其流量进行
数值模拟[10]
泥火山分布在大陆和海底环境50c m到800m
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地质与勘探 2005年
深的范围,它们的高度和形状的变化影响了形成它们的驱动力和物质的物理性质。作用在泥火山构造后面的驱动力来自于处在沉积柱深度的流态泥浆的超压力,尽管超压力的很多成分来自一个泥浆池中通过粘土矿物脱水和区域构造压力形成的不稳定产物,但是一个主要参数是沉积柱的厚度。因此,很大程度上泥火山理论上能达到的最大高度是流态泥浆和它的沉积覆盖层之间的密度对比以及泥浆源深度的函数;通过泥浆和沉积物之间的均衡补偿模型,可以预测出泥火山下面的流态泥浆池的深度,因此,一旦火山爆发,就可以预测到泥浆流动的一般行为。利用一个粘性-重力流量模型来描述单个泥浆流动的爆发,提出了一个包括多个层理辐射流的圆锥形泥火山,这个模型证明泥浆流的厚度、爆发率和速度很大程度依赖流态泥浆的粘性、密度和超压力。该模型还被用来论证对卡迪兹海湾和摩洛哥边缘海底泥火山的观测资料,应用该模型对两个设计好的泥火山进行研究,得到大量的流量率、流量速度、爆发持续周期、高度和管道半径等估计值,从而计算出流态泥浆角砾岩平均动粘滞率和密度,并且可以计算出不同深度之间的流动速度。通过研究,若要在深度达250m形成类似于卡迪兹海湾的两个被研究的圆锥形泥火山,预测出总量达234个流量至少维持117天的爆发活动。
4.2 青海省乌兰县托莫尔日特金矿区构造应力场
与流体运移势的计算机数值模拟[11]
托莫尔日特金矿区位于柴达木盆地东北缘,哇洪山断裂北中段西侧,区内岩浆活动频繁,断裂构造发育,具有较好的成矿地质构造背景。
矿区内出露的地层主要是滩间山群及少量第四系,滩间山群为一套绿片岩相(局部为角闪岩相)的变质岩,其岩性主要为变质凝灰岩、安山岩、绿片岩、斜长角闪片岩,局部夹有大理岩、云母石英片岩等,在矿区西部广泛分布,第四系主要分布于沟谷地区,以冲积和洪积砂砾及风积粘土为主。矿区岩浆活动频繁,以加里东期及印支期为主,岩浆岩在矿区广泛分布,矿区构造以断裂为主,在矿区及其外围断裂构造均十分发育。
张拴宏等人运用有限元数值模型,对托莫尔日特地区成矿初期及主成矿期构造应力场及流体运移势进行了二维计算机模拟。模拟结果显示NW-NWW向断裂构造带对本区构造应力场的控制是十分明显的。在该断裂带穿过的乌达热乎、赛坝沟成矿带及其北部、石棉沟西部地区,是强烈的应力梯度带、高剪应力带、高应变能密度带及低流体运移势分布区,反映了这些地区构造环境优越,且是流体运移的有利渗流区。
4.3 南海形成演化及其动力学数值模拟
南海位于欧亚板块、太平洋板块以及印度洋-澳大利亚板块三者的交汇处,面积达350 104k m2,是西太平洋边缘最大的海盆,由于南海具有丰富的油气资源以及其独特的构造发育模式、复杂的演化过程,吸引了众多国内外地质、地球物理学家的关注和研究。前人的研究结果表明,南海的成因非常复杂。有些将之解释为扩张形成,而且有不同的扩张模式,如多次海底扩张(何廉声,1988、姚伯初,1996等)、多中心微型扩张(李卢玲,1985等)等,扩张时间不一,但较统一的是认为受太平洋板块向欧亚大陆俯冲,以及印度板块与欧亚板块发生碰撞这双重作用所制约的;也有将南海成因认为是地幔上蚀(谢继哲,1982、黄福林,1986等),认为南海是在 南海地台 上发展而成的,其成因机制为地幔上拱,地台裂陷,陆壳下沉导热的上地幔中,地幔熔融物取代原来的陆壳形成新的洋壳。
为了真实全面地了解和分析南海的成因,运用FLAC数值模拟软件,建立了南海的平面动力学数值模拟模型,并考虑了两种方案,即(1)只单独考虑印度板块与欧亚板块发生碰撞,而不考虑太平洋板块对欧亚大陆的俯冲作用,目的在于同Tapponn ier (1982)[12]等提出的试验模式做对比,和方案(2)在考虑印度板块与欧亚板块发生碰撞的同时,还考虑了太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用这两种模式,来分析南海地区动力学应力场矢量的分布及其南北、东西方向的位移矢量,结果分析表明,在这两种模式下,均能产生南海地区的南北向扩张;同时,我们还对南海地区进行了剖面模型的数值模拟,设计了3种方案:(1)只考虑拉张(6M a拉张20%);(2)只考虑软流圈上涌(在6M a);(3)在6M a,同时考虑20%的构造拉张和软流圈上涌。模拟结果表明纯南北向拉张不足以导致南海的打开,纯软流圈的上涌能引起很大的岩石圈减薄,但不能产生足够的地壳减薄,而在同时考虑两者时,能有效地引起岩石圈和地壳的减薄,极有可能导致南海的打开。综合平面模型和剖面模型两方面的模拟结果,我们认为,南海的打开成因是印度板块与欧亚板块的碰撞和太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用,以及地幔柱上涌三者共同作用的结果,并三者在不同时期起不同的主导制约作用。该成果将另文发表。
5 结 语
在国外,数值模拟技术得到广泛的应用,而我国
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第2期 谢建华等:数值模拟软件FLAC及其在地学应用简介
80年代末才将FLAC应用于岩土工程地质力学分析,在地质学方面的应用已进入快速发展阶段(王岳军等(2001)[13]模拟了湖南印支期过铝质富钾花岗岩形成和基性岩浆底侵以及地壳加厚热效应的工作);尹光志等(2001)[14]利用实验室相似模型试验和有限差分程序FLAC,对南桐煤矿二井三区煤层开采引起的岩体移动、矿山压力分布和地表沉降的基本规律进行研究,对现场开采及灾害预测和防治均取到指导作用;席先武等(2003)[15]利用FLAC软件,再现了湖南中生代岩石圈构造体制由挤压转换为伸展减薄过程中,区域构造应力和地温场的可能的演化历程,探讨了其耦合成矿效应和深部动力学制约。
数值模拟技术在地学方面的应用,使得原先只能做定性研究的问题进行定量化研究了,并可实现各种不同空间尺度上的模拟,如小至劈理、节理发育形成过程大到岩石圈尺度甚至全球性的地球动力学分析,为地质学家解决诸多地学难题提供强有力的方法和手段。目前国内一些地质学家提出许多区域大地构造演化的动力学模型,如青藏高原碰撞挤压及其隆升、大别-苏鲁造山带的深俯冲作用及碰撞后下地壳拆沉作用等,但是由于这些模型缺乏对力学机制和动力学过程的定量模拟,使得无法进行更深入的研究。因此,如果在合理构建地质模型的基础上,利用数值模拟方法,定量模拟其热、流动、力学和动力学过程,探讨、验证岩石圈内部热动力驱动、流体运移、应力演变与构造变形的递进、叠加与耦合效应,并将构造地质-地球物理-地球化学方面的资料进行联系对比,从而对各不同区域的大地构造演化获取动力学的定量理解,并将有助于地学研究定量化的发展,将极大地提升国内大地构造学研究的水平。
致谢:非常感谢澳大利亚联邦科学与工业研究组织张宴华教授在南海动力学数值模拟工作中的帮助。
[参考文献]
[1] 董清华.工程地震勘探数值模拟研究[J].地质与勘探,2000,
4:56~59.
[2] 吴洪词,胡 兴,包 太 采场围岩稳定性的FLAC算法分析
[J].矿山压力与顶板管理,2002,4:96~98
[3] 来兴平,伍永平,蔡美峰 FLAC在地下巷道离层破坏非线性
数值模拟中的应用[J].西安科技学院学报,2000,20(3):193 ~195
[4] 寇晓东,周维垣,杨若琼,等 应用三维快速拉格朗日法进行
三峡船闸高边坡锚固稳定与机理研究[J].土木工程学报,
2002,35(1):68~82
[5] 杨立强,张中杰,林舸,等 FLAC基本原理及其在地学中的应
用[J].地学前缘,2003,10(1)
[6] Itasca Con s u lti ng G roup,I n c FLAC3D,FastLagrangian Analys i s of
C on ti nua i n3
D i m ensions,versi on2 0,users m annual[R] USA:
Itasca Cons u lti ng Group,In c ,1997
[7] 胡 斌,张倬元,等 FLAC3D前处理程序的开发及仿真效果检
验[J].岩石力学与工程学报,2002,21(9):1387~1391
[8] 侯恩科,等 三维地学模拟与数值模拟的耦合方法研究[J].
煤炭学报,2002,27(4):388~392
[9] 龚纪文,席先武,王岳军,等 应力与变形的数值模型方法
[J].华东地质学院学报,2002,25(3):220~227.
[10] M urton,B ra m l ey;B i ggs,Juli etNum eri calm odelli ng of mud vo-l
canoes and their fl ow s u si ng constrai nts fro m t he Gu lfof Cad iz[J].
M ari ne G eol ogy,195(4):223~236.
[11] 张拴宏,周显强,田晓娟,等青海省乌兰县托莫尔日特金矿区
构造应力场与流体运移势的计算机数值模拟[J] 地质与勘探,2002,38(1):40~45.
[12] P Tapponn i er,et a l Propagati ng extrus i on tect onics i n As i a:Ne w
i ns i gh ts f or m s i m p le experi m ents w i th p l astici ne[J] Geology,
1982,10:611~616.
[13] 王岳军,Y H Zhang,范蔚茗,等.湖南印支期过铝质花岗岩的
形成:岩浆底侵与地壳加厚效应的数值模拟[J] 中国科学(D 辑),2002,32(6):491~499.
[14] 尹光志,鲜学福,代高飞等.大倾角煤层开采岩移基本规律的
研究[J].岩土工程学报,2001,23(4):450~453.
[15] 席先武,杨立强,王岳军等.构造体制转换的温度场效应及其
耦合成矿动力学数值模拟[J].地学前缘,2003,10(1):47~
55.
BR I EF I NTRODUCTI ON OF NU MERICAL SI M ULATI ON S OFT W ARE
FLAC AND ITS APPLI CATI ON ON GEO S C IENCES
X IE Jian-hua1,2,X I A B i n1,XU Zhen-hua3,ZHANG Y an-hua4
(1.Guangzhou Ins titute of G eoche m istry,Chi nese A cade my of S ciences,Guangzhou 510640;2.Graduate Schoo l,Ch i nese A cade m ic
Sciences,B eij i ng 100039;3.Zhongkai University of Agr ic u lture and T echnology,Guan gzhou 520225;
4.CSIRO Exp loration&M ining,PO Box1130,B entley WA6102,A ustralia)
Abstract:The princi p l e of Lagrangian ele m entm et hod,a co mm on num eric an al ysis,i s briefl y d i scu s sed.Advan tages and s hortco m i ngs of t he m ethod are d is cu ss ed u si ng FLAC soft w are,and w or k flo w s of t h e soft w are are also presented.It is sho w n t h em et hod is very s u itab l e t o res o l ve non-li near and l arge-an a morph ic p rob l e m s.So m e geo-s cientific app lications i n hom e and abroad are presen t ed and s o m e suggesti on s of technology us i ng num eri c s i m u-l ati on i n geosciences are also put for w ard.
K ey w ords:num erical si m u l ation,fi n it e d ifference m et hod,fast Lagrangi an anal ysis of Conti nua,geosciences
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地质与勘探 2005年
流行统计分析软件简介 曹 阳 一 SAS 决策分析系统 SAS 系统是用于决策支持的大型集成信息系统由总部设在美国北卡罗莱纳州凯瑞市的SAS 研究所研 制的 该研究所为一家私人公司目前已跻身于世界前十名独立软件公司中 该系统早期的全称为统计 分析系统 STATISTICAL ANALYSIS SYSTEM 目前已发展成一个由三十多个专用模块组成的大型集成式软件系统 1SAS 的工作环境 (1)程序窗口 (2)日志窗口 (3)运行结果窗口 (4)图形窗口 2SAS 的ASSIST 模块 该模块集成了SAS 系统其它模块的各种功能提供了一个菜单驱动任务导向的用户界面藉助它用 户不需编程 只要根据处理数据任务的需要用鼠标在屏幕上指定选项就可方便地使用SAS 提供的各种功能 3SAS 的INSIGHT 模块 INSIGHT 是SAS 下进行数据分析的一个完整的子 系统它为用户提供了一个进行交互式数据探索和分析的工具强有力的图象表现功能是INSIGHT 的重要特点 二SPSS 统计分析软件 SPSS(Statistical Package for the Social Science)是世界著名的统计分析软件之一它在各在学科领域都发挥着巨大的作用 1SPSS 的数据编辑窗口 2 SPSS 的输出导航窗口 3 SPSS 的图形输出窗口
三STATISTIC 软件 STATISTICA 美国STATSOFT 公司发行1995年发行了 5.0版本运行环境为Windows 32 或 Windows 95486/60以上微机8兆以上内存 分为 四个版本标准版Quick 版质量控制版和Quick 质量控制版可进行基本统计分析(Basic Statistics and Tables)非参数统计分析(Nonparametrics/Distrib)方差分析(ANOVA/MANOVA)多元回归分析(Multip Regression)可靠性/项目分析(Reliability 曲/Item Analysis)等等 菜单操作方式所有工作在四个基本 窗口中完成数据编辑窗口统计结果显示窗口图形显示窗口和文本输出窗口具有强大的统计分析和作图功能 1STATISTIC 的数据编窗口和结果显示窗口 2STATISTIC 的图表输出窗口和文本编辑输出窗口 四S-PLUS S-PLUS Mathsoft 研究所研制AT&T 公司发行 采用交互命令方式具有大量的函数库可进行一般的统计分析多元统计分析生存分析时间序列分 析等并产生相应的统计图形及报表具有数据管理管理功能可引入dBase 数据Excel 工作表和ASCII 数据等十多种数据文件并具有简单的数据编辑功能 对数据的运算十分简单主要的分析都是建立在矩阵的运算上在生存分析和时间列分析方面有独到之处 在熟悉其命令和函数的情况下统计分析和作图都很 简单操作十分方便 但操作方式不够直观命令和 函数较多 对于初学者来说掌握其中的命令函数和众多的参数 选择项及独特的语言格式尚需一定 的时间 由于其操作方式的局限性非专业人士知之 较少应用范围较窄 五MATLAB MATLAB MathWorks 研究所研制数学分析和 控制系统仿真工具可进行函数分析矩阵运算快速傅立叶变换和图形制作等在图形的处理方面的表 现能力较强具有独特的着色和渲染功能 六MATHEMATICA MATHEMATICA 美国Illnois 州Wolfram 研究所完全安装约需10兆空间是一个强大的数学分析软件包具有函数运算求解反函数导数积分矩阵运算 二维及三维图形制作等功能在生成三维及多维函数图形方面具有独特之处同时具有文字处理功
一、基因芯片： 1、基因芯片综合分析软件。 ArrayVision 7.0 一种功能强大的商业版基因芯片分析软件，不仅可以进行图像分析，还可以进行数据处理，方便protocol的管理功能强大，商业版正式版：69 00美元。 Arraypro 4.0 Media Cybernetics公司的产品，该公司的gelpro, imagepro一直以精确成为同类产品中的佼佼者，相信arraypro也不会差。 phoretix™ Array Nonlinear Dynamics公司的基因片综合分析软件。 J-express 挪威Bergen大学编写，是一个用JAVA语言写的应用程序，界面清晰漂亮，用来分析微矩阵（microarray）实验获得的基因表达数据，需要下载安装JAVA运行环境JRE1.2后(5.1M)后，才能运行。 2、基因芯片阅读图像分析软件 ScanAlyze 2.44 ，斯坦福的基因芯片基因芯片阅读软件，进行微矩阵荧光图像分析，包括半自动定义格栅与像素点分析。输出为分隔的文本格式，可很容易地转化为任何数据库。 3、基因芯片数据分析软件 Cluster 斯坦福的对大量微矩阵数据组进行各种簇（Cluster)分析与其它各种处理
的软件。 SAM Significance Analysis of Microarrays 的缩写，微矩阵显著性分析软件，E XCEL软件的插件，由Stanford大学编制。 4．基因芯片聚类图形显示 TreeView 1.5 斯坦福开发的用来显示Cluster软件分析的图形化结果。现已和Cluster 成为了基因芯片处理的标准软件。 FreeView 是基于JAVA语言的系统树生成软件，接收Cluster生成的数据，比Tr eeview增强了某些功能。 5．基因芯片引物设计 Array Designer 2.00 DNA微矩阵（microarray）软件，批量设计DNA和寡核苷酸引物工具 二、RNA二级结构。 RNA Structure 3.5 RNA Sturcture 根据最小自由能原理，将Zuker的根据RNA一级序列预测RNA二级结构的算法在软件上实现。预测所用的热力学数据是最近由Turner实验室获得。提供了一些模块以扩展Zuker算法的能力，使之为一个界面友好的RNA折叠程序。允许你同时打开多个数据处理窗口。主窗口的工具条提供一些基本功能：打开文件、导入文件、关闭文件、设置程序参数、重排窗口、以及即时帮助和退出程序。RNAdraw中一
什么软件可以统计数据 【篇一：什么软件可以统计数据】 用replace pioneer,简单极了。注意是英文版，但是处理中文文档没有任何问题。 1. 按ctrl-o打开要统计的文件 2. 按ctrl-h打开replace对话框，设置如下： 1) 把replace unit设置成 line ,表示按行处理 2）在 search for pattern 下面填.*(注 .* 表示所有行）: 3）在 replace with pattern 下 面填： $match count($match, [12345] ) n 注：$match表示匹配的原文，count($match, [12345] )表示 计算12345出现的次数， n表示回车符 3. 点击 replace ,完成！处理结果如下： 14793685 4 2586973 3 369258 4 4 7894563 3 replace pioneer下载：注意安装时不要装在中文路径下参考资料： 【篇二：什么软件可以统计数据】 《概率论与数理统计》是一门实践性很强的课程。但是,目前在国内, 大多侧重基本方法的介绍,而忽视了统计实验的教学。这样既不利于 提高学生创新精神和实践能力,也使得这门课程的教学显得枯燥无味。为此,我们介绍一些常用的统计软件，以使学生对统计软件有初步的 认识,为以后应用统计方法解决实际问题奠定初步的基础。 一、统计软件的种类 1.sas 是目前国际上最为流行的一种大型统计分析系统，被誉为统计分析 的标准软件。尽管价格不菲，sas已被广泛应用于政府行政管理，科研，教育，生产和金融等不同领域，并且发挥着愈来愈重要的作用。目前sas已在全球100多个国家和地区拥有29000多个客户群，直 接用户超过300万人。在我国，国家信息中心，国家统计局，卫生部，中国科学院等都是sas系统的大用户。尽管现在已经尽量“傻瓜化”，但是仍然需要一定的训练才可以使用。因此,该统计软件主要适 合于统计工作者和科研工作者使用。 2.spss spss作为仅次于sas的统计软件工具包，在社会科学领域有着广泛 的应用。spss是世界上最早的统计分析软件，由美国斯坦福大学的 三位研究生于20世纪60年代末研制。由于spss容易操作，输出漂亮，功能齐全，价格合理,所以很快地应用于自然科学、技术科学、 社会科学的各个领域，世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就spss的 自动统计绘图、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予 了高度的评价与称赞。迄今spss软件已有30余年的成长历史。全 球约有25万家产品用户，它们分布于通讯、医疗、银行、证券、保险、制造、商业、市场研究、科研教育等多个领域和行业，是世界
数据库设计实例 数据库设计是数据库应用系统设计的一个组成部分，其核心是针对于特定的应用环境，设计合理的数据模型，创建数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和处理数据，以满足用户的应用需求。从实用角度出发，数据库设计可分为如下几个步骤： 第一步：创建概念数据模型 ◆确定实体和关系 ◆确定属性 ◆规化数据 第二步：生成物理数据模型 第三步：验证设计 为便于学习者理解和掌握，下面结合具体的实例来讲解和展示数据库设计的详细过程。假定我们要开发一个小型的ERP系统，以管理公司部资源，其应用业务场景描述如下： v512工作室由IT业界专业人士组成，在提供高端IT培训业务的同时，还自主制作并免费发布大量公益性学习资源，工作室以公司形式运营，目前共拥有18名员工，这些员工分属于4个部门，且员工之间存在上下级管理关系。计划将来根据业务的发展设立更多的部门，聘用更多的员工。为保证质量，工作室对其成员的各项专业技能进行了级别评定。 8.5.1 确定实体和关系 1. 确定高级别的活动 要确定本ERP系统数据库设计中的实体和实体间关系，首先应明确要基于该数据库执行的高级别活动，这里所谓的高级别活动是指从用户的视角出发，确定本数据库设计中系统所涉及到的业务活动。比如，存储和维护员工的个人信息等。 在前述的应用业务场景中，v512工作室需要考虑的高级别活动包括： -聘用新员工 -解雇现有员工 -维护员工的个人信息 -增设新部门 -裁撤现有部门 -维护部门信息 -维护工作室业务相关的技能信息 -维护各员工的业务技能掌握情况 2. 确定实体 接下来要确定的是，针对上述的高级别活动需要记录和维护有关哪些事物的信息，这些事物将被转换为实体。其中，员工相关信息可抽象为“Employee”实体、部门相关信息可抽象为“Department”实体、技能相关信息抽象为“Skill”实体，为规和方便起见，这些实体均采用英文命名，并尽量在名称中体现其含义。 3. 确定关系 进一步对上述高级活动进行分析，以确定实体间存在何种关系。具体包括： -Employee-Department实体之间存在隶属关系 员工必须且只能隶属于某一个特定的部门，一个部门可以包含0～多名员工，此为一对多关系。 这种从两个方向上对同一个关系的细化描述被称为关系的角色，每个关系都对应两种角色。
常用统计软件介绍
常用统计软件介绍 《概率论与数理统计》是一门实践性很强的课程。但是,目前在国内,大多侧重基本方法的介绍,而忽视了统计实验的教学。这样既不利于提高学生创新精神和实践能力,也使得这门课程的教学显得枯燥无味。为此,我们介绍一些常用的统计软件，以使学生对统计软件有初步的认识,为以后应用统计方法解决实际问题奠定初步的基础。 一、统计软件的种类 1.SAS 是目前国际上最为流行的一种大型统计分析系统，被誉为统计分析的标准软件。尽管价格不菲，SAS已被广泛应用于政府行政管理，科研，教育，生产和金融等不同领域，并且发挥着愈来愈重要的作用。目前SAS已在全球100多个国家和地区拥有29000多个客户群，直接用户超过300万人。在我国，国家信息中心，国家统计局，卫生部，中国科学院等都是SAS系统的大用户。尽管现在已经尽量“傻瓜化”，但是仍然需要一定的训练才可以使用。因此,该统计软件主要适合于统计工作者和科研工作者使用。 2.SPSS SPSS作为仅次于SAS的统计软件工具包，在社会科学领域有着广泛的应用。SPSS是世界上最早的统计分析软件，由美国斯坦福大学的三位研究生于20世纪60年代末研制。由于SPSS容易操作，输出漂亮，功能齐全，价格合理,所以很快地应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域，世界上许多有影响的报刊杂志纷纷就SPSS 的自动统计绘图、数据的深入分析、使用方便、功能齐全等方面给予了高度的评价与称赞。迄今SPSS软件已有30余年的成长历史。全球
约有25万家产品用户，它们分布于通讯、医疗、银行、证券、保险、制造、商业、市场研究、科研教育等多个领域和行业，是世界上应用最广泛的专业统计软件。在国际学术界有条不成文的规定，即在国际学术交流中，凡是用SPSS软件完成的计算和统计分析，可以不必说明算法，由此可见其影响之大和信誉之高。因此,对于非统计工作者是很好的选择。 3.Excel 它严格说来并不是统计软件，但作为数据表格软件，必然有一定统计计算功能。而且凡是有Microsoft Office的计算机，基本上都装有Excel。但要注意，有时在装 Office时没有装数据分析的功能，那就必须装了才行。当然，画图功能是都具备的。对于简单分析，Excel 还算方便，但随着问题的深入，Excel就不那么“傻瓜”，需要使用函数，甚至根本没有相应的方法了。多数专门一些的统计推断问题还需要其他专门的统计软件来处理。 4.S-plus 这是统计学家喜爱的软件。不仅由于其功能齐全，而且由于其强大的编程功能，使得研究人员可以编制自己的程序来实现自己的理论和方法。它也在进行“傻瓜化”,以争取顾客。但仍然以编程方便为顾客所青睐。 5.Minitab 这个软件是很方便的功能强大而又齐全的软件，也已经“傻瓜化”，在我国用的不如SPSS与SAS那么普遍。
.班级：， 姓名：， 座号： 1.a)用MathType 5.2在Word 中编一复杂公式。 1 lim n x i y →∞ ==∑ 1.b)在Word 中编一三线表（3行4列以上）；把一非三线表转化为三线表。 1.c)将一PDF 文件格式转换为Word 文件；将一Word 文件格式转换为PDF 文件。 1.d)将一AutoCAD 图、PDF 文件图和jpeg 图插入Word 文件中。 2. a)用Origin 软件将化工实验数据画成曲线。多线图，并将图插入Word 文件中（活图）。
2. b)用Origin软件将化工实验数据画成曲线。不同X的多线图，并将图插入Word文件中。 2. c)用Origin软件将化工实验数据画成曲线。双Y图，并将图插入Word文件中。 3. 用Origin软件将化工实验数据回归成方程。分别为: 3.a)单变量线性拟合（5点以上）；3.b) 单变量非线性拟合（5点以上），并将结果放入Word文件中；3.c)多变量线性拟合，并将结果放入Word文件中。 4.使用正交设计软件(如正交设计助手II专业版 v3.1)设计一实验项目，并对正交实验结果进行直观分析、因素指标图及交互作用的直观分析，多因素的方差分析。 dddd_实验计划表 ffff 所在列123 因素温度/℃时间/t浓度实验结果 实验145253 实验245175 实验345362 实验448274 实验548163 实验648357 实验749267 实验849159 实验949378
5. 在计算机互联网上进行文献检索,下载一篇与毕业课题相关的PDF化工科技论文(只打印首页上半页)。 6. 用chemdraw-01-软件画一复杂有机分子式。 CH3 OH 7.（选一个实践，5人一组，交电子版） §实验1: 化工单元模块精馏模拟计算 ----甲醇-二甲醚-水三元混合物精馏塔模拟 §实验2：环己烷与甲苯萃取精馏模拟计算 §实验3：化工稳态模拟计算软件应用 ----序贯模块法异丙苯合成流程模拟计算 *8. 用Matlab软件将化工实验数据回归成方程。多变量非线性拟合，并将结果放入Word文件中。 （交电子版）每人一个文件夹,内有每人Word文件, Origin文件,正交文件，PDF，chemdraw 各一个, 文件夹和文件名均如: 23号张三
常用分子生物学软件 一、基因芯片： 1、基因芯片综合分析软件。 ArrayVision 7.0 一种功能强大的商业版基因芯片分析软件，不仅可以进行图像分析，还可以进行数据处理，方便protocol的管理功能强大，商业版正式版：6900美元。 Arraypro 4.0 Media Cybernetics公司的产品，该公司的gelpro, imagepro一直以精确成为同类产品中的佼佼者，相信arraypro也不会差。 phoretix?Array Nonlinear Dynamics公司的基因片综合分析软件。 J-express 挪威Bergen大学编写，是一个用JAVA语言写的应用程序，界面清晰漂亮，用来分析微矩阵（microarray）实验获得的基因表达数据，需要下载安装JAVA运行环境JRE1.2后(5.1M)后，才能运行。 2、基因芯片阅读图像分析软件 ScanAlyze 2.44 ，斯坦福的基因芯片基因芯片阅读软件，进行微矩阵荧光图像分析，包括半自动定义格栅与像素点分析。输出为分隔的文本格式，可很容易地转化为任何数据库。 3、基因芯片数据分析软件 Cluster 斯坦福的对大量微矩阵数据组进行各种簇（Cluster)分析与其它各种处理的软件。 SAM Significance Analysis of Microarrays 的缩写，微矩阵显著性分析软件，EXCEL软件的插件，由Stanford大学编制。 4．基因芯片聚类图形显示 TreeView 1.5 斯坦福开发的用来显示Cluster软件分析的图形化结果。现已和Cluster成为了基因芯片处理的标准软件。 FreeView 是基于JAVA语言的系统树生成软件，接收Cluster生成的数据，比Treeview增强了某些功能。 5．基因芯片引物设计 Array Designer 2.00 DNA微矩阵（microarray）软件，批量设计DNA和寡核苷酸引物工具 二、RNA二级结构。 RNA Structure 3.5 RNA Sturcture 根据最小自由能原理，将Zuker的根据RNA一级序列预测RNA二级结构的算法在软件上实现。预测所用的热力学数据是最近由T urner实验室获得。提供了一些模块以扩展Zuker算法的能力，使之为一个界面友好的RNA折叠程序。允许你同时打开多个数据处理窗口。主窗口的工具条提供一些基本功能：打开文件、导入文件、关闭文件、设置程序参数、重排窗口、以及即时帮助和退出程序。RNAdraw中一个非常非常重要的特征是鼠
目录 一摘要 二计算机在化工中的应用 1 计算机在化工中的主要应用 2 计算机在化工中应用存在的问题 3 计算机在化学当中的应用前景 三多款化工中常用的软件 1 前言 2 ChemCAD 2.1 ChemCAD简介 2.2 应用范围 2.3 使用方法 2.4 功能扩展 3 Chemoffice系列软件 3.1 Chemoffice简介 3.2 Chemoffice软件详细功能 3.3 ChemOffice WebServer 4 Origin图形可视化和数据分析软件 4.1 Origin简介 4.2 Origin软件功能 5 HYSYS 软件 5.1 HYSYS软件简介 5.2 HYSYS 软件功能 四结语 五参考文献 计算机在化工中的应用 一摘要 随着经济全球化和信息技术的迅速发展，信息资源被看作是获得未来物流竞争优势的关键因素之一，物流信息网的广泛兴起，一方面降低物质消耗，另一方面提高了劳动生产率。在当前这场世界新的技术革命中，令人瞩目的是电脑技术的迅速发展和广泛应用，计算机技术的发展也是一日千里，硬件性能成倍提高，软件技术的发展也更加成熟，界面更加友好，使用更加方便。如今计算机的应用已经渗透到各行各业各个部门，有识之士早已呼吁：不会使用计算机将成为新一代文盲。随着时代的发展计算机在化工中的应用越来越重要，本文主要介绍了多款化工中常用的软件。 关键词：计算机与化工化工应用软件化工过程控制化工实验 二计算机在化工中的应用 计算机在化工中的主要应用： 一、计算机在化工中的主要应用:计算机在化工教学中的应用计算机在化工教学中的广泛应用增大教学容量、提高课堂效率在传统的教学模式中，教师板书占用时间太多，定义、公式及其推理、图形、例题等必须板书。板书时间长了，新授内容必然受到限制，教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。这样，学习效果就难提高。使用多媒
几种常用大数据分析工具 大数据可以概括4个V，数据量大，速度快，类型多，价值密度低。大数据作为时下最火热的IT行业的词汇，随之而来的数据仓库，数据安全，数据分析，数据挖掘等等围绕大数据的商业价值的利用逐渐成为行业人士争相追捧的利润焦点。今天我们北大青鸟贵州大数据学院为大家分享的就是大数据分析工具。 Hadoop Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。它主要有以下几个优点：高可靠性：Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。高扩展性：Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的，这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。高效性：Hadoop能够在节点之间动态地移动数据，并保证各个节点的动态平衡，因此处理速度非常快。高容错性：Hadoop能够自动保存数据的多个副本，并且能够自动将失败的任务重新分配。了解详情 1、HPCC HPCC，High Performance Computing and Communications(高性能计算与通信)的缩写。HPCC是美国实施信息高速公路而上实施的计划，该计划的实施将耗资百亿美元，其主要目标要达到：开发可扩展的计算系统及相关软件，以支持太位级网络传输性能，开发千兆比特网络技术，扩展研究和教育机构及网络连接能力。点击咨询
2、Storm Storm是自由的开源软件，一个分布式的、容错的实时计算系统，可以非常可靠的处理庞大的数据流，用于处理Hadoop的批量数据。Storm很简单，支持许多种编程语言，使用起来非常有趣。Storm有许多应用领域：实时分析、在线机器学习、不停顿的计算、分布式RPC(远过程调用协议，一种通过网络从远程计算机程序上请求服务)、 3、Pentaho BI Pentaho BI 平台不同于传统的BI 产品，它是一个以流程为中心的，面向解决方案(Solution)的框架。其目的在于将一系列企业级BI产品、开源软件、API等等组件集成起来，方便商务智能应用的开发。以上就是北大青鸟贵州大数据学院大数据分析工具的简单介绍，更多大数据学习详情，大家可以到北大青鸟贵州大数据学院大数据咨询了解。
第一章 spss 统计分析软件概述 练习题 1. spss 的中文全名和英文全名是什么？ 答：statistical package for the social science 社会科学统计软件包 Statistical product and service solutions 统计产品与服务解决方案 2. spss 有哪两个主要窗口？他们的作用和特点各是什么？ 答：spss 数据编辑器窗口与spss 结果查看窗口 Spss 数据编辑器窗口：作用:定义spss 数据结构、录入编辑和管理待分析的数据。 特点：SPSS 运行过程中自动打开；SPSS 中各统计分析功能都是针对该窗口中的数据进行的；窗口中的数据文件以.sav 存于磁盘上；两个视图：数据视图和变量视图。 Spss 结果查看窗口：作用：显示管理spss 统计分析结果、报表及图形。 特点：在进行第一次分析时自动打开，也可手工打开；输出窗口可以关闭，窗口内容以.spv 存于磁盘上；两个视图：目录视图和内容视图。 3. 什么是spss 的数据集？什么是spss 的活动数据集？ 答：数据集：spss 各数据编辑器窗口分别显示不同的数据集合。 活动数据集：按打开的先后顺序，各数据集依次自动命名为：数据集0、数据集 1、数据集2等等，其中只有一个数据集为当前数据集，称为活动数据集，用户只能对某一时刻活动数据集中的数据进行分析。 4. spss 有哪三种主要使用方式？各自的特点是什么？ 答：SPSS 的运行方式有三种，分别是完全窗口菜单运行方式、程序运行方式、混合运行方式。 完全窗口菜单运行方式的特点：所有分析操作过程都是通过菜单和按钮及对话框方式进行的.是经常使用的一种运行方式,适用于一般分析和SPSS 的初学者。 程序运行方式的特点：手工编写SPSS 命令程序；一次性提交计算机运行；适用于大规模的分析工作和熟练的SPSS 程序员。 混合运行方式的特点：在使用菜单的同时编辑SPSS 程序,是完全窗口菜单方式和程序运行方式的综合。 5. .sav,.spv,.sps 分别是spss 哪类文件的扩展名？ 答： .sav 是 spss 中数据文件的扩展名 .spv 是 spss 中输出文件的扩展名 .sps 是 spss 中语法文件的扩展名 6. spss 的数据加工和管理功能主要集中在哪些菜单中？统计绘图和分析功能主要集中在哪些菜单中？ spss 统计分析软件概述 【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】
淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名：数据库原理及应用 题目：实验七数据库应用系统实例 班级：D计算机081 学号： 姓名：
一、实验目的 开发学生学籍管理系统小型数据库应用系统数据库连接、数据操程作序编写，熟练使用Microsoft Visual Studio 2005开发平台。 二、实验内容和要求 1．后台为SQL server2000, 2．前台为面向对象编程语言（可选择） 3．完成数据库连接 4．完成对前面实验所建立的studb109学籍数据库中的数据通过应用系统界面进行更新和查询等操作。 三、实验步骤和实验结果 1．连接SQL Server的数据库访问编程实例。编写一个应用程序来连接数据库名为studb109的SQL Sever数据库，并根据连接结果输出一些信息。 （1）.运行Microsoft V isual Studio 2005 （2）.新建网站
（3）.设计网站 using System; using System.Collections; using System.Configuration; using System.Data; using System.Linq; using System.Web; using System.Web.Security; using System.Web.UI; using System.Web.UI.HtmlControls; using System.Web.UI.WebControls; using System.Web.UI.WebControls.WebParts; using System.Xml.Linq; using System.Data.SqlClient; namespace web { public partial class_Default : System.Web.UI.Page { protected void Page_Load(object sender, EventArgs e){} protected void Button1_Click(object sender, EventArgs e) {try {SqlConnection coon = new SqlConnection(); coon .ConnectionString =" Server =localhost; uid = sa;pwd=; database=studb109"; coon .Open (); Label1 .Text ="连接成功"; } catch { Label1 .Text ="连接失败"; }}}}
世界三大统计分析软件的比较： 2007-04-10 SAS（多变量数据分析技术与统计软件） SAS是美国SAS(赛仕)软件研究所研制的一套大型集成应用软件系统，具有比较完备的数据存取、数据管理、数据分析和数据展现的系列功能。尤其是它的创业产品—统计分析系统部分，由于具有强大的数据分析能力，一直是业界中比较著名的应用软件，在数据处理方法和统计分析领域，被誉为国际上的标准软件和最具权威的优秀统计软件包，SAS系统中提供的主要分析功能包括统计分析、经济计量分析、时间序列分析、决策分析、财务分析和全面质量管理工具等。 SAS系统是一个组合的软件系统，它由多个功能模块配合而成，其基本部分是BASE SAS模块。BASE SAS模块是SAS系统的核心，承担着主要的数据管理任务，并管理着用户使用环境，进行用户语言的处理，调用其他SAS模块和产品。也就是说，SAS系统的运行，首先必须启动BASE SAS模块，它除了本身所具有数据管理、程序设计及描述统计计算功能以外，还是SAS系统的中央调度室。它除了可单独存在外，也可与其他产品或模块共同构成一个完整的系统。各模块的安装及更新都可通过其安装程序比较方便地进行。 SAS系统具有比较灵活的功能扩展接口和强大的功能模块，在BASE SAS的基础上，还可以增加如下不同的模块而增加不同的功能：SAS/STAT（统计分析模块）、SAS/GRAPH （绘图模块）、SAS/QC（质量控制模块）、SAS/ETS（经济计量学和时间序列分析模块）、SAS/OR（运筹学模块）、SAS/IML（交互式矩阵程序设计语言模块）、SAS/FSP
（快速数据处理的交互式菜单系统模块）、SAS/AF（交互式全屏幕软件应用系统模块）等等。 SAS提供的绘图系统，不仅能绘各种统计图，还能绘出地图。SAS提供多个统计过程，每个过程均含有极丰富的任选项。用户还可以通过对数据集的一连串加工，实现更为复杂的统计分析。此外，SAS还提供了各类概率分析函数、分位数函数、样本统计函数和随机数生成函数，使用户能方便地实现特殊统计要求。 目前SAS软件对Windows和Unix两种平台都提供支持，最新版本分别为8.X和6.X。与以往的版本比较，6.X版的SAS系统除了在功能和性能方面得到增加和提高外，GUI界面也进一步加强。在6.12版中，SAS系统增加了一个PC平台和三个新的UNIX平台，使SAS 系统这一支持多硬件厂商，跨平台的大家族又增加了新成员。SAS 6.12的另一个显著特征是通过对ODBC、OLE和MailAPIs等业界标准的支持，大大加强了SAS系统和其它软件厂商的应用系统之间相互操作的能力，为各应用系统之间的信息共享和交流奠定了坚实的基础。 虽然在我国SAS的逐步应用还是近几年的事，但是随着计算机应用的普及和信息事业的不断发展，越来越多的单位采用了SAS软件。尤其在教育、科研领域等大型机构，SAS软件已成为专业研究人员实用的进行统计分析的标准软件。 然而，由于SAS系统是从大型机上的系统发展而来，其操作至今仍以编程为主，人机对话界面不太友好，系统地学习和掌握SAS，需要花费一定的精力。而对大多数实际部门工作者而言，需要掌握的仅是如何利用统计分析软件来解决自己的实际问题，因此往往会与大型SAS软件系统失之交臂。但不管怎样，SAS作为专业统计分析软件中的巨无霸，现在鲜有软件在规模系列上与之抗衡。
云计算大数据处理分析六大最好工具 一、概述 来自传感器、购买交易记录、网络日志等的大量数据，通常是万亿或EB的大小，如此庞大的数据，寻找一个合适处理工具非常必要，今天我们为大家分享在大数据处理分析过程中六大最好用的工具。 我们的数据来自各个方面，在面对庞大而复杂的大数据，选择一个合适的处理工具显得很有必要，工欲善其事，必须利其器，一个好的工具不仅可以使我们的工作事半功倍，也可以让我们在竞争日益激烈的云计算时代，挖掘大数据价值，及时调整战略方向。 大数据是一个含义广泛的术语，是指数据集，如此庞大而复杂的，他们需要专门设计的硬件和软件工具进行处理。该数据集通常是万亿或EB的大小。这些数据集收集自各种各样的来源：传感器、气候信息、公开的信息、如杂志、报纸、文章。大数据产生的其他例子包括购买交易记录、网络日志、病历、事监控、视频和图像档案、及大型电子商务。大数据分析是在研究大量的数据的过程中寻找模式，相关性和其他有用的信息，可以帮助企业更好地适应变化，并做出更明智的决策。 二、第一种工具：Hadoop Hadoop 是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。但是 Hadoop 是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理的。Hadoop 是可靠的，因为它假设计算元素和存储会失败，因此它维护多个工作数据副本，确保能够针对失败的节点重新分布处理。Hadoop 是高效的，因为它以并行的方式工作，通过并行处理加快处理速度。Hadoop 还是可伸缩的，能够处理 PB 级数据。此外，Hadoop 依赖于社区服务器，因此它的成本比较低，任何人都可以使用。 Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。它主要有以下几个优点： ●高可靠性。Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。 ●高扩展性。Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的，这些集簇可以方便地扩 展到数以千计的节点中。 ●高效性。Hadoop能够在节点之间动态地移动数据，并保证各个节点的动态平衡，因此处理速度非 常快。 ●高容错性。Hadoop能够自动保存数据的多个副本，并且能够自动将失败的任务重新分配。 ●Hadoop带有用 Java 语言编写的框架，因此运行在 Linux 生产平台上是非常理想的。Hadoop 上的 应用程序也可以使用其他语言编写，比如 C++。 三、第二种工具：HPCC HPCC，High Performance Computing and Communications(高性能计算与通信)的缩写。1993年，由美国科学、工程、技术联邦协调理事会向国会提交了“重大挑战项目：高性能计算与通信”的报告，
数据库系统概论应用案例集 案例1. 上海世博会志愿者信息管理系统 需求简述： 1、实现对志愿者信息的管理； 2、实现对国家场馆的管理； 3、实现每个场馆与对应不同志愿者的分配管理； 4、实现志愿者和场馆信息的快速查询统计功能； 案例2. 图书馆图书检索系统 需求简述： 1、实现图书的基本信息管理； 2、实现书架信息的基本管理； 3、实现图书在图书馆中对应书架的存放位置管理； 4、实现对图书的快速检索功能； 案例3. 车票查询系统 需求简述： 1、实现车票基本信息的管理； 2、实现车票购买功能； 3、实现车票信息的检索功能； 4、实现车票销售的统计功能；
案例4. 公交线路查询系统 需求简述： 1、实现公交信息的基本管理； 2、实现公交站点的管理功能； 3、实现公交线路的快速查询功能； 案例5．和谐班级综合评定系统 需求简述： 1、班级信息的基本管理； 2、各类奖项信息的基本管理； 3、和谐班级奖惩管理； 4、和谐班级最终得分的查询和统计功能； 案例6. 快递公司收发货信息管理系统 需求简述： 1、地址信息的基本管理； 2、发货管理； 3、收货管理； 4、货单检索功能； 5、收发货统计功能； 案例7. 奥运会售票系统 需求简述： 1、实现比赛场馆信息（如位置信息）的管理；
2、实现对应赛场票务数据的管理； 3、实现系统售票功能； 4、实现票务查询统计功能； 案例8.简单新闻管理系统 需求简介 1、实现新闻类别的管理； 2、实现新闻内容的管理； 3、实现新闻查询功能； 案例9.员工管理系统 需求简介 1、实现部门管理功能； 2、实现员工基本信息的添加、删除、修改； 3、实现员工检索功能； 案例10.供应商管理系统 需求简介 1、实现供应商类别管理； 2、实现供应商信息管理； 3、实现供应商查询功能； 案例11.商品信息管理系统 需求简介
统计分析方法以及统计软件详细介绍 统计分析方法有哪几种？下面我们将详细阐述，并介绍一些常用的统计分析软件。 一、指标对比分析法指标对比分析法 统计分析的八种方法一、指标对比分析法指标对比分析法，又称比较分析法，是统计分析中最常用的方法。是通过有关的指标对比来反映事物数量上差异和变化的方法。有比较才能鉴别。单独看一些指标，只能说明总体的某些数量特征，得不出什么结论性的认识；一经过比较，如与国外、外单位比，与历史数据比，与计划相比，就可以对规模大小、水平高低、速度快慢作出判断和评价。 指标分析对比分析方法可分为静态比较和动态比较分析。静态比较是同一时间条件下不同总体指标比较，如不同部门、不同地区、不同国家的比较，也叫横向比较；动态比较是同一总体条件不同时期指标数值的比较，也叫纵向比较。这两种方法既可单独使用，也可结合使用。进行对比分析时，可以单独使用总量指标或相对指标或平均指标，也可将它们结合起来进行对比。比较的结果可用相对数，如百分数、倍数、系数等，也可用相差的绝对数和相关的百分点（每1％为一个百分点）来表示，即将对比的指标相减。 二、分组分析法指标对比分析法 分组分析法指标对比分析法对比，但组成统计总体的各单位具有多种特征，这就使得在同一总体范围内的各单位之间产生了许多差别，统计分析不仅要对总体数量特征和数量关系进行分析，还要深入总体的内部进行分组分析。分组分析法就是根据统计分析的目的要求，把所研究的总体按照一个或者几个标志划分为若干个部分，加以整理，进行观察、分析，以揭示其内在的联系和规律性。 统计分组法的关键问题在于正确选择分组标值和划分各组界限。 三、时间数列及动态分析法 时间数列。是将同一指标在时间上变化和发展的一系列数值，按时间先后顺序排列，就形成时间数列，又称动态数列。它能反映社会经济现象的发展变动情况，通过时间数列的编制和分析，可以找出动态变化规律，为预测未来的发展趋势提供依据。时间数列可分为绝对数时间数列、相对数时间数列、平均数时间数列。 时间数列速度指标。根据绝对数时间数列可以计算的速度指标：有发展速度、增长速度、平均发展速度、平均增长速度。 动态分析法。在统计分析中，如果只有孤立的一个时期指标值，是很难作出判断的。如果编制了时间数列，就可以进行动态分析，反映其发展水平和速度的变化规律。 进行动态分析，要注意数列中各个指标具有的可比性。总体范围、指标计算方法、计算价格和计量单位，都应该前后一致。时间间隔一般也要一致，但也可以根据研究目的，采取不同的间隔期，如按历史时期分。为了消除时间间隔期不同而产生的指标数值不可比，可采用年平均数和年平均发展速度来编制动态数列。此外在统计上，许多综合指标是采用价值形态来反映实物总量，如国内生产总值、工业总产值、社会商品零售总额等计算不同年份的发展速度时，必须消除价格变动因素的影响，才能正确的反映实物量的变化。也就是说必须用可比价格（如用不变价或用价格指数调整）计算不同年份相同产品的价值，然后才能进行对比。为了观察我国经济发展的波动轨迹，可将各年国内生产总值的发展速度编制时间数列，并据以绘制成曲线图，令人得到直观认识。 四、指数分析法 指数是指反映社会经济现象变动情况的相对数。有广义和狭义之分。根据指数所研究的范围不同可以有个体指数、类指数与总指数之分。
常用的Python数据分析工具 Python是数据处理常用工具，可以处理数量级从几K至几T不等的数据，具有较高的开发效率和可维护性，还具有较强的通用性和跨平台性。Python可用于数据分析，但其单纯依赖Python本身自带的库进行数据分析还是具有一定的局限性的，需要安装第三方扩展库来增强分析和挖掘能力。 Python数据分析需要安装的第三方扩展库有：Numpy、Pandas、SciPy、Matplotlib、Scikit-Learn、Keras、Gensim、Scrapy等，以下是对该第三方扩展库的简要介绍： 1. Numpy Python没有提供数组功能，Numpy可以提供数组支持以及相应的高效处理函数，是Python数据分析的基础，也是SciPy、Pandas等数据处理和科学计算库最基本的函数功能库，且其数据类型对Python数据分析十分有用。 2. Pandas Pandas是Python强大、灵活的数据分析和探索工具，包含Series、DataFrame 等高级数据结构和工具，安装Pandas可使Python中处理数据非常快速和简单。 3. SciPy SciPy是一组专门解决科学计算中各种标准问题域的包的集合，包含的功能有最优化、线性代数、积分、插值、拟合、特殊函数、快速傅里叶变换、信号处理和图像处理、常微分方程求解和其他科学与工程中常用的计算等，这些对数据分析和挖掘十分有用。 4. Matplotlib
Matplotlib是强大的数据可视化工具和作图库，是主要用于绘制数据图表的Python库，提供了绘制各类可视化图形的命令字库、简单的接口，可以方便用户轻松掌握图形的格式，绘制各类可视化图形。 5. Scikit-Learn Scikit-Learn是Python常用的机器学习工具包，提供了完善的机器学习工具箱，支持数据预处理、分类、回归、聚类、预测和模型分析等强大机器学习库，其依赖于Numpy、Scipy和Matplotlib等。 6. Keras Keras是深度学习库，人工神经网络和深度学习模型，基于Theano之上，依赖于Numpy和Scipy，利用它可以搭建普通的神经网络和各种深度学习模型，如语言处理、图像识别、自编码器、循环神经网络、递归审计网络、卷积神经网络等。 7. Gensim Gensim是用来做文本主题模型的库，常用于处理语言方面的任务，支持TF-IDF、LSA、LDA和Word2Vec在内的多种主题模型算法，支持流式训练，并提供了诸如相似度计算、信息检索等一些常用任务的API接口。 8. Scrapy Scrapy是专门为爬虫而生的工具，具有URL读取、HTML解析、存储数据等功能，可以使用Twisted异步网络库来处理网络通讯，架构清晰，且包含了各种中间件接口，可以灵活的完成各种需求。 以上是对Python数据分析常用工具的简单介绍，有兴趣的可以深入学习研究一下相关使用方法！
第八章数据库应用系统设计实例前面章节主要介绍数据库系统的有关理论和方法，开发应用系统是多方面知识和技能的综合运用，本章将以一个高校教学管理系统的设计过程，来说明数据库系统设计的有关理论与实际开发过程的对应关系，使读者更深入地理解理论如何指导实践，从而提高灵活、综合运用知识的系统开发能力。 本章偏重于数据库应用系统的设计，没有涉及应用程序的设计。对此，读者可参考有关开发工具和软件工程方面的相关资料。 本章学习目的和要求： 系统总体需求描述与设计； 利用DFD及DD描述系统需求； 利用ERM设计系统概念模型； ERM向关系模型转换； 表结构设计； 数据库、表、视图、索引等的创建。 8．1系统总体需求简介 高校教学管理，在不同的高校有其自身的特殊性，业务关系复杂程度各有不同。本章的主要目的，是为了说明应用系统开发过程。由于篇幅有限，将对实际的教学管理系统进行简化，如教师综合业绩的考评和考核、学生综合能力的评价等，都没有考虑。8．1．1用户总体业务结构 高校教学管理业务，包括4个主要部分：学生的学籍及成绩管理、制定教学计划、学生选课管理以及执行教学调度安排。各业务包括的主要内容为： ①学籍及成绩管理包括：各院系的教务员完成学生学籍注册、毕业、学籍异动处理，各授课教师完成所讲授课程成绩的录人，然后由教务员进行学生成绩的审核认可。 ②制定教学计划包括：由教务部门完成学生指导性教学计划、培养方案的制定，开设课程的注册以及调整。 ③学生选课管理包括：学生根据开设课程和培养计划选择本学期所修课程，教务员对学生所选课程确认处理。 ④执行教学调度安排包括：教务员根据本学期所开课程、教师上课情况以及学生选课情况完成排课、调课、考试安排、教室管理。 8．1．2总体安全要求 系统安全的主要目标，是保护系统资源免受毁坏、替换、盗窃和丢失。系统资源包括：设备、存储介质、软件、数据等。具体来说，应达到以下安全要求： (1)保密性机密或敏感数据在存储、处理、传输过程中要保密，并确保用户在授权后才能访问。 (2)完整性保证系统中的信息处于一种完整和未受损害的状态，防止因非授权访问、部件故障或其他错误而引起的信息篡改、破坏或丢失。学校的教学管理系统的信息，对不同的用户应有不同的访问权限，每个学生只能选修培养计划中的课程，学生只能查询自己的成绩，成绩只能由讲授该门课程的老师录入，经教务人员核实后则不能修改。 (3)可靠性保障系统在复杂的网络环境下提供持续、可靠的服务。