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水工設(shè)計(jì)計(jì)算書編寫方法探討

2016-04-29 00:00:00劉袁
水能經(jīng)濟(jì) 2016年7期

【摘要】編寫水工計(jì)算書的方法眾多,選擇一種先進(jìn)合理的方法可以讓工作變得可靠而有效率。本文通過對常見的幾種計(jì)算書編寫方法進(jìn)行比較,分析了各種方法的優(yōu)劣,最后推薦了水工設(shè)計(jì)計(jì)算書編寫方法。

【關(guān)鍵詞】MathCAD;計(jì)算書編寫方法;水工設(shè)計(jì);水利水電

計(jì)算書作為水工設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分,傳統(tǒng)計(jì)算書一般為手寫。但隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及,利用計(jì)算機(jī)編寫計(jì)算書是大勢所趨。通常,我們利用計(jì)算機(jī)編寫水工設(shè)計(jì)計(jì)算書可以采用Word,Excel,MathCAD、Matlab+Word等軟件編寫水工設(shè)計(jì)計(jì)算書。

1、利用Word編寫計(jì)算書

Word編寫計(jì)算書實(shí)際上就是將手寫的計(jì)算書變?yōu)殡娮影娴男问剑饕臄?shù)值計(jì)算還是要利用計(jì)算器進(jìn)行或者只能手算。

Word編寫的計(jì)算書版面可以做得比較精美,能將計(jì)算的原理反映清楚,可以校核。但是,這種計(jì)算書編寫方法效率低下,必須要一步一步進(jìn)行手算,校核人員也得一步一步復(fù)核計(jì)算,耗費(fèi)大量時間和精力。一旦設(shè)計(jì)參數(shù)發(fā)生改變,又得重新一步一步進(jìn)行手算,設(shè)計(jì)計(jì)算過程比較痛苦,效率低下。

但Word編寫計(jì)算書卻在一些設(shè)計(jì)院里都是主要辦法,主要原因是這種辦法編寫方法簡單,易掌握,雖然麻煩,但還是能夠滿足設(shè)計(jì)工作要求。

2、利用Excel編寫計(jì)算書

由于Word不能自動計(jì)算數(shù)值,于是很多人選擇Excel編寫計(jì)算書以彌補(bǔ)word編寫計(jì)算書不能自動計(jì)算的缺陷,但是Excel排版麻煩,造成一般人編寫的計(jì)算書過于凌亂,無法看出其計(jì)算過程,難以反復(fù)利用,不能有效校核。

當(dāng)然,認(rèn)真耐心一點(diǎn),Excel編寫的計(jì)算書也可以有比較精美的版面。其實(shí)現(xiàn)方法可采用三段結(jié)構(gòu):第一步列出計(jì)算參數(shù),并將參數(shù)輸入部分單元格填充成其它顏色,防止誤輸入,以利反復(fù)計(jì)算利用;第二步列出公式,這一步主要是反映計(jì)算過程,供校核者參考;第三步引用第一步的計(jì)算參數(shù)列表計(jì)算,并將結(jié)果在表中反映出來,供接下來的計(jì)算引用。這種方法編寫的Excel計(jì)算書可以較清晰地反映計(jì)算過程,當(dāng)參數(shù)發(fā)生改變時,只需要修改輸入?yún)?shù)即可,計(jì)算書能夠反復(fù)利用,也能基本滿足校核的要求。

3、利用Mathcad編寫計(jì)算書

Mathcad是美國PTC公司旗下的一款工程計(jì)算軟件,它允許工程師利用詳盡的應(yīng)用數(shù)學(xué)函數(shù)和動態(tài)、可感知單位的計(jì)算來同時設(shè)計(jì)和記錄工程計(jì)算。

Mathcad采用一種交互式數(shù)值計(jì)算系統(tǒng),當(dāng)輸入一個數(shù)學(xué)公式、方程組、矩陣等,計(jì)算機(jī)將直接給出計(jì)算結(jié)果,而無須去考慮中間計(jì)算過程,這種特性就使其編寫的計(jì)算書可以完全按照手寫計(jì)算書的書寫方式和邏輯進(jìn)行編寫,但是不需要去進(jìn)行計(jì)算,公式列完自動得到結(jié)果,不需要像Excel那樣列表計(jì)算,校核時只要關(guān)心公式和計(jì)算方法即可。

4、利用Matlab+Word編寫計(jì)算書

Word不能自動計(jì)算是用其編寫計(jì)算書的最大障礙,而Matlab在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指,將Matlab嵌入到Word里,實(shí)現(xiàn)其自動計(jì)算的功能,堪稱完美的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了不輸于Mathcad的功能,而且更靈活,但是由于Matlab的專業(yè)性,掌握起來略難。

具體實(shí)現(xiàn)方法:

(1)在Matlab命令行下,輸入notebook -setup,然后按照提示安裝相應(yīng)word版本即可;

(2)在matlab命令行下輸入notebook啟動notebook進(jìn)入Word界面;

(3)采用文本格式輸入命令,在命令結(jié)束時不要按回車和空格鍵;

(4)點(diǎn)擊右鍵選中Define Input Cell選項(xiàng),用來定義輸入細(xì)胞;

(5)點(diǎn)擊右鍵選中Evaluate Cell選項(xiàng)或者Ctrl+Enter來執(zhí)行計(jì)算。

其中輸入細(xì)胞都顯示為黑方括號包括的綠色字符,輸出細(xì)胞都是黑方括號包括的藍(lán)色字符,如果出現(xiàn)錯誤黑方括號包括的紅色字符,其它文本都默認(rèn)為黑色字符。

5、比較分析及結(jié)論

我們從以下五個方面對上面四種計(jì)算書編寫方法進(jìn)行評價:

(1)計(jì)算書的版面是否精美,版面美觀的計(jì)算書更容易易檢查,邏輯必然也會更為清晰,不宜忽視,以下簡稱“版面精美”;

(2)是否能夠自動進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,這是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)編寫計(jì)算書最直接的目的之一,提高工作效率的最基本手段,以下簡稱“自動計(jì)算”;

(3)計(jì)算結(jié)果是否正確,編寫的計(jì)算書是否容易出錯,大家都會追求不易出錯的計(jì)算書編寫方法,計(jì)算結(jié)果可靠是編寫計(jì)算書最重要的目標(biāo),以下簡稱“結(jié)果可靠”;

(4)不管是什么樣的計(jì)算書,按照工作程序都應(yīng)該進(jìn)行校核,也是對設(shè)計(jì)工作負(fù)責(zé)任的必要態(tài)度,校核是否方便也會影響工作效率和計(jì)算結(jié)果的可靠程度,以下簡稱“校核方便”;

(5)不管什么樣的計(jì)算書編寫方法,我們都希望越容易掌握越好,這也是要考核的目標(biāo)之一,以下簡稱“掌握容易”。

一般來說編寫計(jì)算書時,“結(jié)果可靠”和“自動計(jì)算”同樣重要,“自動計(jì)算”相對于“校核方便”重要,“校核方便”相對于“版面精美”重要,“版面精美”與“掌握容易”同樣重要。采用0-4評分法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重:

由上可知,采用MATHCAD編寫計(jì)算書是最優(yōu)的水工計(jì)算書編寫方法,推薦廣大同仁編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書時采用此方法。另外,MATLAB+WORD也能很好的滿足水工計(jì)算書的編寫要求,也可以作為推薦方法。

參考文獻(xiàn):

[1]張培忠,MathCAD學(xué)步隨筆[M].北京:中國水利水電出版社,2013:1-2.

[2] 張采芳,余愿,魯艷旻,MATLAB編程及仿真應(yīng)用[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2014:247-253.

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