1、国家公派留学人员及其导师基本情况表（请留学人员本人详细填写，并请清晰、准确地填写 e-mail 地址） 留学人员基本情况姓名 薛朝改 性别 女 留学国 家 美国 学号 201407045026专业 控制工程在国外从事的 研究课题 先进制造模式扩散的控制建模与策略研究中文 新泽西理工国外进修单位名称 英文 New Jerseys Science & Technology University导师或合作者基本情况姓名 Zhou Mengchu 性别 男 国籍 美国职称（Title ） 教授 E-mail 联系电话 1-973-596-6282 联系传真 1-973-596-5680邮编 07102
2、 国外联系地 址Helen and John C. Hartmann Department of Electrical and Computer Engineering 323 Martin Luther King Blvd. Newark, NJ具体专业 控制工程 所属科系 Department of Electrical and Computer Engineering出版物或主要作品600 publications including 12 books, 300+ journal papers (majority in IEEE Transactions), and 28 book-ch
3、apters是否是本专业、本学科一流专家 是； 一般； 否； 不好评价学术水平 高经费情况 充足你对导师或合作者的评价实验室条件 完善你同合作者或导师建立联系的主要途径是 已有合作关系； 国内专家指导；国内同行介绍； 查询互联网经过这次进修，你同合作者或导师以及实验室建立了 合作关系； 合作项目；一般的联系更多信息你还认识或知道哪些著名学者？他们的研究方向、学术排名及联系方式是：Daniel Yeung 语音识别， IEEE 院士，danyeungieee.org留学总结此次访学，申请人访问的大学是：美国新泽西理工大学。新泽西理工大学是一个高水平的以理工科为主的世界著名研究性大学，学校经历了卓
4、有成效的发展变化，从单纯的本科生教育培养，到全国著名的科学技术研究大学，综合排名位于美国理工类大学前10名，是一所教育、科研、服务和经济发展并重的大学。本次留学的院系是新泽西理工大学电气与计算机工程系，该系是新泽西理工纽瓦克工程学院最大的系，拥有计算机工程、控制系统、离散事件系统等多所实验室，还拥有多个跨学科的研究中心，在制造系统建模与仿真应用了领域取得了丰富的研究成果。所合作的离散事件系统研究团队具备完善的实验条件及合作企业，以及所需要的仿真模拟软件条件，为本人课题的研究提供充分条件。合作导师Zhou MengChu教授，是离散事件系统实验室的创始人，是 IEEE、IFAC及AAAS的会员，
5、师从著名教授（包括其博士导师IEEE系统人与控制论学会副主席 F. DiCesare，IEEE机器人和自动化学会主席，电气与计算机工程系主任A.Sanderson 及IEEE机器人和自动化杂志编辑A.Desrochers等） ，从事计算机集成制造系统的研究，研究结果应用于通用汽车、IBM、强生等著名公司的生产制造系统，为CIMS的概念与方法在今天的普及和应用做出了贡献。 Zhou教授不仅是新泽西科技委员会，美国国家标准技术院及包括朗讯、IBM 、AT&T 在内的数十家高科技公司共同资助的新泽西制造系统研究中心以及多重生命周期工程研究中心项目负责人及科研骨干，而且是我国西安电子科技大学及同济大学
6、千人计划人员。得到了美国国家科学基金（NSF） 、国防部、美国国家标准技术院、国家航空航天署及新泽州科委等政府部门以及工程基金会及十多家公司的一千二百多万美元的研究资助，主持并参与了五十多个研究课题，发表200多篇重要期刊论文。根据此次访学的目标，在以下方面受益匪浅：（1）在先进制造领域，针对其先进理论、方法和经验，掌握了本领域国外研究的最新科研动态，拓展了视野，结合自身的研究基础，推动了先进制造模式干预建模研究工作的深入开展，提升该领域自身的研究水平，具体内容参见学术成果报告要点。（2）与相关领域专家建立广泛的合作基础，推动我校与国外研究机构开展合作。其中包括国内外许多著名教授，例如IEEE
7、 院士Daniel Yeung教授。（3）学习国外科研团队运行以及研究生培养模式，达到提升研究生培养水平的目的。成果报告要点本研修课题是在研项目先进制造模式扩散外部干预的建模及机理研究的重要部分，也是本人已有研究工作的拓展。一方面，申请人通过现有的工作在先进制造扩散建模与分析研究方面已具备了较好的研究基础，同时对其所面临的困难和瓶颈以及急需解决的问题更有较为深刻的认识。另一方面，合作单位在该领域的研究有大量的研究成果及实际应用，值得学习和借鉴，同时合作单位也为申请人提供了充分的研究条件。针对具体研究内容，成果报告要点如下：制造业是国家的支柱性、战略性产业，把握住当前全球制造业变革的历史契机，推
8、进先进制造模式的扩散，实现我国制造业从数量型到质量型增长方式的转变。尽管先进制造模式符合了社会可持续发展的需要，但由于受到实施周期长、风险大以及人才匮乏等种种因素的制约，使先进制造模式在企业中的应用现状差强人意。仅仅依靠制造企业的内部动力完成先进制造模式的扩散存在着巨大的障碍，而通过对制造企业外部生存环境的干预来推动先进制造模式的扩散就成了重要的选择。对先进制造模式扩散过程的控制是一个非线性系统的动态问题，从国内外的研究现状来看，无论是先进制造模式扩散的研究，或者是外部干预的相关研究，都试图对先进制造模式扩散的外部干预机理进行系统探讨，以把握这一问题的本质规律。只有获得先进制造模式扩散过程的外
9、部干预的规律，才能探寻合理的先进制造模式扩散的干预策略，才能为相关决策机构提供理论依据，促进我国制造业的顺利转型。随着学科融合以及建模与仿真技术的快速发展，其应用领域也在不断扩张，在制造系统领域应用非线性控制理论通过系统模型研究先进制造具体过程虽然取得了一定的进展，但在制造模式扩散过程中，由于涉及因素更为宏观、更为复杂，对采用建模方法研究其干预带来了困难，但是也受到了国内外学者的关注，日益成为制造工程、自动化及建模仿真中理论及应用的研究热点。通过与国外导师合作，结合离散事件系统建模中研究方法及工具，在先进制造扩散问题中取得的成果如下：（1）先进制造模式扩散的干预建模；先进制造模式扩散干预过程是
10、外部环境对先进制造模式扩散影响的描述，干预模型也即对于扩散过程的一种控制，因此，采用控制理论方法建立干预模型，具体包括：变量的选择。结合先进制造模式扩散的动力学机制研究，获得干预模型的状态变量；依据先进制造模式的微观及宏观视角下外部干预因素的分析，确定干预模型的控制变量，这些变量对先进制造模式扩散的控制有着重要的影响，例如政府影响、行业协会影响以及集群环境影响等等；选择合适的变量作为扩散模型的输出变量，以对先进制造模式的发展做出合理的评估。前馈、反馈的表达。依据先进制造模式扩散的规律以及控制目标，对其反馈特性进行表达，以获得对先进制造模式扩散控制模型的反馈表达。同时，为了使建立的干预模型更好地
11、得到应用，对其前馈进行表达，设计扩散干预模型的前馈表达。先进制造模式扩散干预模型的建立。综合考虑先进制造模式的类型、扩散阶段以及企业的能力和意愿，建立干预模型，并对模型进行综合分析及扩展，获得不同情况干预模型建模的规律。（2）外部干预模型的仿真与分析；在建立了先进制造模式扩散的干预模型之后，对模型进行仿真并分析，掌握其主要的性能，加深对于先进制造模式扩散干预规律的认识，方便对其进行调控。能控性。依据先进制造模式扩散的非线性干预模型，对其能控性进行研究，获得其能控的条件，揭示系统的特性，以奠定系统应用的基础。稳定性。依据先进制造模式扩散的非线性干预模型，对其稳定性进行研究，包括状态稳定性、输入-
12、 输出稳定性等，以获得先进制造模式扩散定性的分析结果。包括先进制造模式扩散控制模型稳定性的定义以及模型的稳定条件，并且分析不同稳定条件对应的物理意义。（3）先进制造模式应用现状的调研及评价。通过对先进制造模式扩散干预的建模与分析，描述其扩散过程的干预过程及机制。干预模型的应用主要研究企业对拟实施的先进制造模式的发展进行预测以辅助决策；行业如何根据先进制造模式的发展进行有效干预；政府如何根据模型对先进制造模式的发展进行引导以及相关机构如何根据先进制造模式的发展情况进行有利的支持。具体来说，主要有：现实影响因素的反映。获得影响因素在现实中的反映，即模型的参数在现实中的物理意义。先进制造模式扩散外部
13、干预的特点及控制模型的构建。以具体行业背景下某先进制造模式（例如绿色制造）为例，研究其扩散的干预特点及机制，根据上述不同模型的假设，获得建立干预模型的方法。模型的应用方法。根据上述所建的干预模型，确定模型中的参数，获得模型的应用方法以及决策方法。在访学的一年中，针对先进制造管理领域问题，与国外导师合作，发表及投稿论文如下：1 Parameter analysis and identification of the multiple-advanced manufacturing mode diffusion model J Proceedings of the Institution of Me
14、chanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. vol.229, pp. 521-532, Mar, 2015.2 Study on the enterprise information system adaptability optimization based on adaptive immune genetic algorithm J Journal of Industrial Engineering and Engineering Management. vol.29, pp. 106-113, Jan,
15、2015.3 Modeling and analysis of external intervention in multiple advanced manufacturing mode competition diffusion J. IEEE Transactions on System Man and Cybernetics. 2015 (In review)4 Maximizing effectiveness of external intervention in multiple advanced manufacturing mode diffusion process J. App
16、lied Mathematics Modeling. 2016 (submitted)5 Feedforward and PID feedback control model of external intervention in multiple advanced manufacturing mode diffusion J. (to be submitted)回国后，根据当前国家重大战略需求，结合本单位的实际情况，将所学经验应用于先进制造扩散及干预的研究工作，通过深入消化和吸收国外先进的研究方法，深化先进制造应用的建模与仿真研究，为先进制造模式的应用提供理论基础。同时，结合先进制造模式应用中的科学问题，将国外先进制造模式应用的成功经验用于我国企业，为相关决策机构提供理论依据，促进我国制造业的顺利转型。此外，力争在学科建设、重点实验室建设、研究生培养等方面发挥所学。
