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2011年 第47卷 第1期 刊出日期：2011-01-20

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可校准电源偏差并基于标准单元的温度传感器

帖猛,程旭

2011, 47(1):  17-22. 

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提出了基于双电压点校准的温度传感器。所提出的传感器配合双电压点校准方法可以大幅度降低供电电压变化引起的温度测量误差, 且完全基于标准单元设计, 无需版图定制, 易于使用标准的数字 电路设计流程实现。实验表明, 相比之前提出的无双电压点校准的双环温度传感器, 0. 1 V 电源 电压偏差引起的误差可从90℃降低到28. 5℃。

我国近海热带气旋迅速加强活动特征及其与 ENSO 的关系

朱晓金,陈联寿

2011, 47(1):  52-58. 

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利用 1949?2006 年西北太平洋热带气旋资料, 对强度迅速加强过程(12小时热带气旋中心附近最大风速增值≥10 m/ s) 发生在我国近海范围内的热带气旋进行了统计分析。总结了近海迅速加强热带气旋地理分布特点、发生时间和强度分布特征, 以及近海迅速加强热带气旋活动与 ENSO 的关系, 并简要分析了ENSO 以及近海热带气旋起源位置对近海迅速加强热带气旋活动的影响机制。

含累积产量三次方项的异常高压气藏物质平衡新模型及计算

郑琴,刘志斌

2011, 47(1):  115-119. 

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基于异常高压气藏物质平衡方程式, 假设异常高压模型参数为累积产量的线性函数, 提出含有累积产量三次方项的新的物质平衡方程。此方法不需要考虑地层及流体压缩系数, 仅需历史生产数据, 采用多元回归分析即可确定回归分析式中的各项参数, 进而求出异常高压气藏的原始地质储量和累积有效压缩系数。通过实例应用和对比分析, 证明该新方法是实用而有效的。

一种降低PCSI反馈速率的自适应SC-FDE方案

王武军,许文龙,尚勇,梁庆林

2011, 47(1):  23-28. 

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针对自适应单载波频域均衡的部分信道状态信息( PCSI) 反馈速率过大问题, 基于恒定速率自适应单载波频域均衡模型, 提出一种降低 PCSI 反馈速率的自适应单载波频域均衡( FR-ASC-FDE) 方案, 得到了确定 PCSI 反馈间隔的归一化反馈因子判据, 并针对不同城市应用环境给出了该方案的PCSI反馈设计。研究和仿真表明, 所提出的FR-ASC-FDE 在保证 良好的误比特性能前提下, 针对不同衰落速度的双选信道环境, 均显著降低了PCSI反馈速率。

0.0068mm²自校准电路在锁相环中的应用

郑佳鹏,李伟,杨翼,马俊程,程玉华,王阳元

2011, 47(1):  29-34. 

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提出了一种可供 CMOS锁相环使用的自由调整的自校准技术。与传统的自校准技术相比, 新的自校准方案不需要使用参考电压源, 而且自校准过程内嵌在锁相环的锁定过程中,所以新的自校准方案减少了芯片的面积:与自校准有关电路的面积只有0.0068mm²。所设计的PLL采用0.13 μm CMOS 工艺, 工作频率范围在 25 ～700MHz 之间。测试表明, 当压控振荡器工作在 700 MHz 的时候, 其 8 倍降频之后的87. 5 MHz 输出信号的相位噪音在1 MHz 频率偏移处为-131 dBc/ Hz。

北京大学校园夏季气象场的数值模拟

张碧辉,刘树华,桑建国

2011, 47(1):  59-65. 

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北京大学校园北部有未名湖等水域和树木冠层绿地, 与南部教学、生活区建筑物路面为主的布局在下垫面热力性质上存在显著差异。为定量研究夏季校园内不同区域气象场、舒适度的空间分布和时间变化, 为校园活动和游览提供参考, 利用北京大学城市冠层模式, 结合校园实际下垫面分布情况, 进行数值模拟研究。研究结果表明, 9 月份校园北部温度低于南部, 15: 00 温差可达 6. 7℃。路面上 由于潜热通量小, 温度高于其他下垫面, 和水面温差最大可达 10. 6℃。空气湿度北部高于南部。温度分布影响局地风场变化, 在 15:00 产生低温辐散流场。引入表征人体舒适度的温湿指数(THI) , 路面上有 50% 时间处于 “热”等级, 高于其他下垫面的20% 。研究结果可以为评估校园环境规划的气象效应提供科学依据。

一种基于人工神经网络的基本块重排方法

张吉豫,刘先华,梁?,程旭

2011, 47(1):  9-16. 

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基于程序的控制流动信息和体系结构跳转代价模型, 使用人工神经网络预测控制流边的执行概率, 利用子结构分析技术开展基本块重排。程序的控制流边信息被选择作为神经网络的训练数据, 这些信息包含了该边的静态特征和动态行为之间的联系。基于弹性反馈反向传播( RPROP) 神经 网络, 在 UniCore 处理器上实现了采用子结构分析的基本块重排算法。评测结果表明, 此算法可获得与利用剖视信息的优化算法相同的程序性能优化效果, 不依赖于剖视信息的特性, 可很好地扩展该基本块重排算法的应用范围。

面向按序执行处理器的预执行机制设计空间探索

王箫音,佟冬,党向磊,陆俊林,程旭

2011, 47(1):  35-44. 

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面向按序执行处理器开展预执行机制的设计空间探索, 并对预执行机制的优化效果随 Cache 容量和访存延时的变化趋势进行了量化分析。实验结果表明, 对于按序执行处理器, 保存并复用预执行期间的有效结果和在预执行访存指令之间进行数据传递都能够有效地提升处理器性能, 前者还能够有效地降低能耗开销。将两者相结合使用, 在平均情况下将基础处理器的性能提升 24. 07% , 而能耗仅增加 4. 93% 。进一步发现, 在 Cache 容量较大的情况下, 预执行仍然能够带来较大幅度的性能提升。并且, 随着访存延时的增加, 预执行在提高按序执行处理器性能和能效性方面的优势都将更加显著。

电动汽车用动力锂离子二次电池系统性能的研究

安富强,其鲁,王剑,张鼎,晨晖,毛永志,刘正耀

2011, 47(1):  1-8. 

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采用尖晶石锰酸锂和以锰为主的多元金属氧化物正极材料分别研制了Mn 系正极高功率和高容量动力锂离子二次电池, 研究并比较了Mn 系动力电池与海内外几家公司制造的LiFePO₄动力电池的电化学性能。结果表明Mn 系高容量和高功率动力电池不仅具有高能量密度、优越 的高低温与倍率充放 电特性、热稳定性良好, 同时电池的 SOC-OCV 线性关系还有利于管理系统的控制, 因此该类动力电池会成为今后动力电池的一个重要发展方向。

水冷塔空气涡流导引装置的数值模拟

徐士倩,王一伟,闫大强

2011, 47(1):  45-51. 

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使用 FLUENT 软件, 对水冷火电厂的水冷塔换热进行了数值模拟, 解决了物模实验难 以模拟热力因素的困难。同时还对采用 “空气涡流导引装置技术 ”的水冷塔和传统水冷塔, 在不同环境风影响下的换热效率进行了对比。结果表明, 采用“空气涡流导引装置技术”的水冷塔换热效果优于传统水冷塔, 抵抗大风的能力更强。

不同下垫面大气稳定度分类方法的对比研究

康凌,张宏升,王志远,陈家宜

2011, 47(1):  66-70. 

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利用戈壁沙漠、低矮丘陵山地和沿海地区等不同下垫面的气象塔层和地面气象观测资料, 分别采用 P- T方 法、ΔT 法、ΔT/U法、ΔT/U²法、辐射法和风向标准差(σ_θ)法计算大气稳定度, 并进行对比分析。结果表明: ΔT/U²法和风向标准差法对周边地形的影响较敏感, 辐射法是最适合这 3 种下垫面大气稳定度分类的方法。

福建漳州沿海大气扩散特性的数值分析与模拟

康凌,蔡旭晖,王志远,陈家宜,姚仁太

2011, 47(1):  71-78. 

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用福建漳州地区的实测气象资料, 结合风场诊断、轨迹分析和随机游走模拟方法, 分析漳州核电厂所在地小尺度( 40 km ×40 km) 范围内的大气扩散特性, 并与现场扩散示踪实验数据比较。结果表明, 该地区的扩散输送总体受天气系统和海陆风环流二因子影响。研究范围内的风场在水平方向的空间变化不大, 扩散烟流基本平直。海陆风环流因子所致的风场时间变化和风向摆动对当地扩散有重要意义。随机游走模拟方法较好地反映出当地大气扩散的定量特征, 但复杂地形与海岸气象条件的联合作用, 仍使模拟结果与示踪实验结果的统计比较显得离散。

风廓线雷达去地杂波方法研究

张雯雯,刘黎平,阮征,葛润生

2011, 47(1):  79-84. 

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针对传统的回波模拟方法不能很好的模拟高斯白噪声的分布, 也不利于反应真实的回波信号的问题, 改进了回波信号的模拟方法, 同时为了减小地杂波对信号参数估计的影响, 在静态小波变换的基础上, 提出了一种抑制风廓线雷达地杂波的方法, 由于采用提升实现方式, 其运算量并没有明显增加。相对于传统的基于 DWT 去地杂波的方法, 新方法更加适用于较低信杂比的情况。仿真结果验证了新方法的有效性。

南堡凹陷柏各庄断层活动特征及对沉积的控制

史冠中,王华,徐备,姜华

2011, 47(1):  85-90. 

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在回剥法恢复盆地古沉降速率的基础上, 运用断层活动速率法, 定量分析了南堡凹陷柏各庄断层的活动特征。在盆地演化过程中, 柏各庄断层的活动速率呈现为“弱?强?弱”的变化趋势, 断层南北两部分表现为强弱交替的 “翘翘板”特征。进一步分析表明, 柏各庄断层不同时期和不同部位的差异性活动不仅控制了沉降中心的发育和转移, 而且对砂体分散体系的类型、规模和分布有重要的控制作用。

空间数据剖分集群存储系统架构初探

程承旗,吕雪锋,关丽

2011, 47(1):  103-108. 

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为解决超大规模空间数据有序存储与调度管理的统一基准和多尺度问题, 针对超大规模空间数据的组织、存储与调度管理方法的不足, 提出一套以球面剖分理论为基础, 空间剖分面片与存储单元相映射的空时一体化空间数据存储管理架构。阐述了该剖分集群存储系统的概念、总体研究思路及其架构的核心设计。空间数据剖分集群存储理论的建立将为超大规模空间数据存储系统的建设提供坚实理论基础。

陕南铜厂闪长岩体的成岩、成矿时代及其地质意义

王伟,刘树文,吴峰辉,李秋根,王宗起,杨凯,闫全人,王瑞廷,杨鹏涛

2011, 47(1):  91-102. 

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铜厂闪长岩体位于扬子地台北缘勉县-略阳-阳平关三角地块区域内, 主要由闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩组成。LA-ICPMS 和 SHRIMP 锆石U-Pb 同位素定年结果表明铜厂闪长岩体存在 3 个侵位结晶阶段: 早期阶段的闪长岩形成于 879 ±7 Ma; 中期阶段的石英闪长岩形成于 848±5 ～840±7 Ma, 含矿钠长岩脉于 834±7 Ma侵位结晶, 与中期阶段石英闪长岩侵位时代在误差范围内一致; 晚期阶段花岗闪长岩形成于 824±5 Ma。这些新的年代学数据表明铜厂闪长岩体及其相伴生的大型铜厂铜矿形成于晋宁期, 而不是古生代, 揭示了扬子地台北缘存在重要的新元古代早期岩浆活动, 与 Rodinia 超大陆的裂解事件在时间上( 860 ～750 Ma) 基本一致, 是Rodinia 超大陆事件在扬子地台北缘的重要响应。

基于合成核支持向量机的高光谱土地覆盖分类

尚坤,李培军,程涛

2011, 47(1):  109-114. 

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提出一种基于合成核支持向量机的高光谱数据分类方法。该方法首先对高光谱数据进行分组, 对得到的不同数据组分别运用支持向量机方法进行分类参数的优化, 然后组合不同的核函数来综合不同的数据组, 得到最终的分类结果。利用华盛顿地区 HYDICE 高光谱数据对所提出的方法进行评价和验证, 结果表明, 基于合成核支持向量机的高光谱图像分类, 可获得比传统支持向量机更高的分类精度。

大气颗粒物酸碱性表征方法的研究

孙倩,霍铭群,谢鹏,李金龙,白郁华,刘兆荣,王雪松

2011, 47(1):  141-148. 

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提出使用代表性酸碱组分定量表征大气颗粒物酸碱性的方法, 通过对颗粒物样品的水溶液进行微量酸碱滴定及其水溶性离子浓度测定, 利用酸碱平衡原理和溶液中离子 电荷守恒原理, 计算 出单位质量颗粒物中 6 种代表性酸碱组分的分析浓度, 能够量化颗粒物的酸碱性强弱和变化特征。将 1 mg 颗粒物加入到不同pH 值溶液中, 把计算得到的消耗氢离子的量与溶液的初始 pH 值进行多项式回归, 发现回归公式的相关系数均大于 0.99, 表明该多项式可以定量表征单位质量颗粒物对不同pH 降水的中和能力, 适用于估算较低离子浓度的降水捕获颗粒物后pH值的变化情况。

合作进化模型综述

黄璜

2011, 47(1):  185-192. 

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作者综述了合作进化模型的最新研究成果。合作进化模型以“囚徒困境”博弈模型为基础, 为合作中的个体提供了一种与个体本身无关的策略优化机制, 以此探讨合作策略能够稳定进化的条件。基于直接或间接互惠理论的合作进化模型验证了在小规模社会中建立声誉机制有助于实现稳定的互惠合作; 互惠可以看做是对合作行为的奖赏, 开放的社会网络有助于实现较大范围内的合作; 对非合作行为实施惩罚有助于实现多人合作, 在一定条件下, 由非合作者实施惩罚时的合作进化相较于由合作者实施时更稳定; 群组竞争有利于合作文化或制度的传播, 但无法解释群组融合后的合作问题。

基于气候因子修正的农用地集约利用评价研究

燕群,蒙吉军

2011, 47(1):  120-126. 

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将气候因子纳入农用地集约利用评价过程, 重新界定了农用地集约利用的内涵, 并提出了 “农用地集约利用系数”, 通过 “相对复种指数”和 “相对粮食总产量”两个新的概念计算了 1995?2005 年我国农用地集约利用系数,以期在统筹兼顾社会经济因素和 自然因素的基础上, 综合考虑气候因素对农用地集约利用评价过程的影响。采用相关研究成果对评价方法进行了验证, 评价结果与我 国实际情况比较吻合。结果表明, 该方法可合理评价各地在现有 自然条件下的农用地集约利用现状和潜力, 为因地制宜提高我 国农用地集约利用水平提供理论依据。此外, 基于 VB + MO 并允许调用 ArcGIS相关分析模块, 从底层构建了评价系统, 为各地农用地集约利用评价提供了可操作平台。

深圳市表层土壤中PBDEs空间分布特征及蓄积量估算

秦佩恒,倪宏刚,刘阳生,曾辉

2011, 47(1):  127-132. 

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为了解深圳30年快速城市化过程引发的土壤有机污染现状, 同时调查城市化过程有机污染历史累积情况,在深圳市收集了 110 个表层土壤样品, 分析了深圳市土壤多溴联苯醚(PBDEs) 的空间分布特征, 并对其表层土壤PBDEs 蓄积总量进行 了估算。结果表明,深圳市土壤 中6 12 PBDEs 及 BDE209 的含量水平范围分别为 1.1 ～ 85.8 ng/g (dw) 和1. 2 ～1931ng/g(dw)。PBDEs 总含量在不同土地利用功能分区上表现为工业用地 > 居住用地> 商业用地 > 城市公园> 郊野公园的分布规律。深圳市土壤中PBDEs 含量整体表现出从西部的南山区和宝安区向东南方向的龙岗区和盐田区递减的趋势, 且 PBDEs 含量水平与各行政区的城市化水平呈显著的指数函数关系( r = 0. 98, p < 0. 01) , 表明城市化水平是影响深圳市土壤 PBDEs 污染程度的主要因素。采用基于行政区单元和基于土地利用类型两种估算方法对深圳市表层土壤 PBDEs 蓄积量进行估算的差异较大, 研究认为基于土地利用类型所估算出的数值更为准确, 以此估算出深圳市表层土壤中6 12 PBDEs 和 BDE209 蓄积量分别为1.51t和15.9t。

农牧交错区农牧户生计与土地利用???以内蒙古鄂尔多斯市乌审旗为例

朱利凯,蒙吉军,刘洋,周平

2011, 47(1):  133-140. 

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基于问卷调查、半结构访谈、数理统计等方法, 对位于农牧交错带的鄂尔多斯市乌审旗 153 户农牧户进行了系统调查, 研究了农牧交错区农牧户的生计策略和土地利用状况。研究结果如下。1) 不同类型农牧户生计策略存在差异, 相应的收入、生活满意度、生活压力和生计状况提高途径也不同。纯农型家庭生计策略单一, 脆弱性和风险较大。引入并扩大非农活动, 促进生计多样化是降低其生计风险的重要途径。半农半牧型家庭中牧业收入是主要收入来源, 生计风险相对较低, 但脆弱的生态环境对其生产活动十分敏感。发展经济效益高、生态环境友好的农牧业是解决此类农牧户生计问题和保护生态环境的有效途径; 科学、合理、有效地转移农村牧区人口是缓解草场压力、发展现代农牧业的有效措施。2)农牧民生计策略与土地利用类型和集约度存在密切关系。在农区, 由于劳动力配置倾向于非农产业和耕地经济生产能力的下降, 纯农型农户在劳动力、资本方面投入减少, 土地集约度下降。在牧区, 耕地主要来 自于边际土地开垦, 并根据耕地纯收益变化来不断调整生产要素投入。当种植业用途处于边际化状态时, 牧户完全停止耕种, 农地利用出现弃耕现象。此外, 过度放牧造成了牧草质量下降和草地退化。

东莞市农业土壤多环芳烃污染及其空间分布特征研究

马瑾,邱兴华,周永章,朱彤

2011, 47(1):  149-158. 

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选取位于珠江三角洲的东莞市为研究区域, 采集 59 个代表性表层农业土壤样品, 分析了16 种优控 PAHs 的含量。结果显示, 13 种 PAHs 检出率均在 90% 以上, 其中Fle, Phe, Chr 和 Bbf 的检出率为 100% , Ant 的检出率最低(13.56%)。6 PAHs 介于 29 ～2184 μg/ kg 之间, 远超出土壤内源性 PAHs 含量, 分别有44. 07% , 8. 47% 和 3. 39% 的土壤样品达到了PAHs 的轻、中、重度污染水平。主成分分析及源解析结果表明, 该市农业土壤 PAHs 主要有燃烧源、石油源和煤燃烧源 3 个主要来源。与国内其他地区相比, 东莞市农业土壤 PAHs 含量处于相对较高的水平。还对可能影响 PAHs 环境行为的因素进行了分析, 认为环境因素( 温度、湿度、光照) 、土壤性质( pH 值、有机质含量) 以及其他污染物(重金属) 均会对 PAHs 环境行为产生影响。采用克里格插值法对东莞市农业土壤 PAHs 的空 间分布特征进行了分析, 发现不同PAHs 组分的空间分布差别很大, 总体上该市西北部土壤 PAHs 含量较高, PAHs异常的富集中心在东莞市望牛墩镇附近, 该区域可能存在一些有毒废物焚烧污染源。

不同碳质气溶胶在线监测技术的实测比较研究

兰紫娟,黄晓锋,何凌燕,胡敏,薛莲,孙天乐,胡伟伟,林云,张远航

2011, 47(1):  159-165. 

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2009 年 10 月 31 日?11 月8 日, 用国际上应用较多的4 种气溶胶在线监测仪同步监测了深圳大气细粒子中元素碳( EC) 和有机物( OM) 的浓度。比对结果显示: 黑碳仪与单颗粒黑碳光度计测定 EC 有很高的相关度, R²=0. 97, 斜率为 1.00; 在线 EC/ OC 分析仪的EC 监测结果与前两者的相关度 R²均大于0. 95, 但是其浓度水平总体偏低 30%～40%; 在线 EC/ OC 分析仪测定的OC 与气溶胶质谱仪测得的 OM 也 比较吻合, 相关度 R²=0.83, 但是在OM 高浓度时在线 EC/ OC 分析仪的测量结果相对偏低。对造成不同在线仪器观测数据差异的因素进行了初步探讨, 为研究者掌握这些在线仪器获得的高时间分辨率观测数据的准确性和差异性提供支撑信息。

基于压力分类视角的社会支持调节作用探讨

官菊梅,王贝,陆昌勤

2011, 47(1):  166-174. 

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基于压力分类视角探讨社会支持调节作用的分歧, 本研究采用问卷调查方式, 以309名飞行签派员为研究对象, 采用层级回归的数据分析方法。研究结果发现: 组织支持显著地调节了挑战性压力与工作满意度、离职倾向之间的关系, 表现为增强效应, 即对于知觉到高组织支持的员工而言, 挑战性压力会明显提升其工作满意度, 降低其离职倾向, 但组织支持对阻断性压力与工作满意度、离职倾向之间关系的调节作用不显著;上司支持显著地调节了阻断性压力与工作满意度、离职倾向之间的关系, 表现为缓解效应, 即在面临阻断性压力时, 知觉到高上司支持的员工的工作满意度明显高于知觉到低支持的员工, 离职倾向也明显低于后者, 但在面临挑战性压力时, 上司支持的调节作用不显著。本研究为解释社会支持调节作用的分歧提供了有说服力的证据。

食品安全事件心理表征初探

熊继,刘一波,谢晓非

2011, 47(1):  175-184. 

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探讨了公众对食品安全事件的心理表征结构。通过在网上收集数据(598) , 对食品安全事件的心理表征结构进行了探索性和验证性因素分析。结果发现, 公众对食品安全事件的心理表征可分为认知维度和情绪维度, 认知维度包括行业信任、风险估计、负面影响和责任归因4个子维度, 而情绪维度则为单一的负性情绪。对食品安全事件心理表征结构进行了分析, 并讨论了研究的理论和实践意义。