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2.專家系統核心規則數據庫邏輯上個性化推薦系統的靜態數據庫可以使用專家系統的核心規則數據庫作為程序建立的核心內容，用來存放專家系統運行的領域知識結構以及內容，并設置相應的輔助參數保證專家系統核心規則數據庫的良好運行。規則特性每一個規則包括四個特性，例如PREMISE規則的前提部分、ACTION規則的操作部分等等，同時注意CATEGORY規則按照上下文分類，每條規則只能用于某幾個上下文，以便調用；設置參數每個設置參數應該各自存儲一組屬性，用來咨詢以及程序調用，同時規定好每一個參數的參數組名稱、參數取值范圍、參數的類型結構。動態數據庫電子商務網站的用戶數據庫以及產品數據庫都隸屬于動態數據庫的存儲范圍，每一次客戶登錄或者登出的過程中，電子商務網站的動態數據庫都會隨之實時更新一次，添加相應的動態數據內容。動態數據庫對數據的主要存儲方式是根據相關對象、相關對象的具體屬性以及相關對象的具體參數數值（對象可信度、對象參數、對象跟蹤次數）來確定對該對象的信息存儲、追蹤和使用過程。
3.電子商務用戶數據庫電子商務用戶數據庫的存儲信息主要是商務網站瀏覽和登錄登出過程中各個用戶的主要信息，包括用戶的性別、年齡、職位、愛好、收藏、收入、購物經歷以及其他相關信息等等。電子商務商品數據庫電子商務商品數據庫的存儲信息主要是諸多網站商戶的產品細細，包括產品的名稱、品牌、價格、尺寸、重量、功能、材料、生產日期、保質期、售后服務以及其他相關的產品信息等等。資訊子系統資訊子系統的主要功能是根據客戶在電子商務網站上的登錄、訪問、收藏、購物等一系列信息對網站的客戶數據庫提供對客戶的定位信息，更好的做好客戶個性化產品的推薦工作，同時有效的滿足客戶產品咨詢的功能。規則子系統規則子系統的主要功能是專家系統的核心規則內容，專家智能系統能夠憑借自身的核心規則以及規則子系統的有效連接來實現客戶的產品推薦工作。結果子系統結果子系統的主要功能是記錄客戶瀏覽、咨詢以及最終購買的過程，為客戶的可信度數值提供相應的資訊信息，并記錄下客戶本次的操作內容，為客戶的下次購買提供信息支持。
2物聯網技術的實施方案
2.1傳感器單元物聯網技術農業專家系統想要獲得更好的應用效果，在傳感器方面，需要做到對癥有效。
2.1.1氣體溫度傳感器在國外的先進國家這種傳感器技術已相對純熟。我國主要采用瑞士公司推出的單片數字溫濕度傳感器，來對空氣溫度進行傳感探究。這種高端傳感產品具有可靠性和穩定性等特點，可以在一定程度上大幅降低了獲取數據的難度，并有效增強了其抗干擾能力，做到低能耗、高靈敏、高性價比等特點。在實際的農業栽培培養技術中，可以利用這種氣體溫濕度傳感器來更加準確的獲取環境信息，并為以后的農作物生長提供相應的材料資源。
2.1.2土壤水分溫度傳感器該傳感器主要利用時域反射原理進行設計，并通過將其埋藏在土壤的方法，更好地檢測土壤中水分的分布情況。土壤水分溫度傳感器可以與采集器結合使用，利用這2種現代科技可以對土壤中各種理化性狀、氣溫變化及人為水分管理進行合理化監測。除此之外，這種傳感器可適用于各種土壤環境，并對其土壤水分情況進行精確的判斷，并將數據及時上傳到數據庫中，以便人們對其合理控制。
2.1.3光照傳感器這種傳感器的主要特點在于，其體型較小、使用時間長、密封性好、精準性高、可控效果好，可以更好地抵御因自然環境造成的干擾，從而對現代溫室環境進行合理監測。
2.2數據采集單元
2.2.1無線傳感器采集器通過傳輸數據的方式將采集器所采集到的信息及時傳送到管理系統當中，使人們可以在第一時間對農作物生長情況做出準確的監測及處理。采集器主要包括數據采集和傳輸2方面，其特點則表現在安裝簡便、使用成本低等。對采集器的電路本身而言，其主要包括信息處理電路、復位電路、A/D/D/A轉換器、晶振電路、顯示電路等等。
2.2.2多通道無線數據采集器這種多通道數據采集器可以采集多種信號，而信號則主要表現在物理模擬信號和數字信號2種。通過這種采集方式可以有效解決傳統的人力、物力和資源等問題，除此之外，還具有防水、防曬、安全采集、防雷擊等優點。物聯網農業專家系統可以實現在數據上的多種顯示技術，在數據采集、打印、存儲等方面更是具有突出的特點。
中圖分類號：TP315 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2015）09-0079-04
畢業論文是高等院校學生為完成學業在教師指導下運用所學知識，就所學專業某一現象或問題進行系統研究后對成果加以系統表述形成的具備一定理論和實踐價值的學術文本。它是我國高等院校教學計劃中重要的實踐環節，是培養大學生基本科研和實踐工作能力的重要手段。近年來，隨著教育教學改革的深入，畢業論文評價工作越來越受各院校和教育界學者重視。筆者對國內研究的檢索表明：1998年至2014年，研究論文數量呈明顯上升趨勢。[1]然而，與外語專業畢業論文評價有關的論文僅有兩篇，簡要談及了英語專業畢業論文的重要性及評價原則。加強畢業論文評價工作的科學化是我國《高等學校英語專業英語教學大綱》的要求，也是國際高教質量保障體系的發展趨勢。鑒于此，筆者擬從該項工作的現狀出發，基于其特征設計一套科學的綜合評價體系，希望推動該項工作的科學性、標準化和公正性。
一、我國高等院校外語專業畢業論文評價工作的現狀與不足
1.調查發現
筆者對國內30所各層次外語專業院系[2]的畢業論文評價工作進行調查后發現：
（1）大多數院系都采用了科學的工作流程：指導教師評閱―交叉審閱―答辯評審―綜合評分。
（2）大多數院系都采用百分制量化評價方式。
（3）總體上，學校層次越高，工作過程也越科學越嚴謹。
此外，現代信息技術在該項工作中得到了良好應用，大大提高了工作效率，順應了當代社會對低碳環保的追求。
2.缺陷和不足
（1）忽視評價工作的模糊性
標準的籠統性和評價的主觀模糊性導致作為主觀決策過程的畢業論文評價本質上不能做到精確量化，但絕大多數高校均要求參評教師給出精確分數，這與評價工作的模糊性相背。
（2）評價維度不全面、指標不完善、權重分配過于主觀
雖然多數院系采用了多元評價，涉及語言表達、論證過程、格式規范、答辯表現等，但諸如選題價值、外文資料翻譯、開題答辯、工作態度等與論文質量密切相關的指標都未涵蓋。評價成績主要由指導教師、交叉審閱教師和答辯小組評分等三或兩部分成績按主觀比例如4：3：3構成，甚至僅由指導教師或答辯小組判定論文成績。
（3）缺乏過度主觀評價防控設計
評價工作固有的主觀性加上師生之間因種種原因產生的人情關系容易導致教師對評價對象作出過度評價，導致評價結果失去公正性。遺憾的是沒有院系在評價步驟中加入針對此缺陷的防控設計。
二、外語專業畢業論文評價工作的基本特點、原則與方法選擇
1.基本特點
（1）主觀模糊性
畢業論文評價工作本質上屬于主觀決策過程，它要求評價主體對評價對象作出盡量客觀公正的評價，但評價標準及過程固有的模糊性導致評價主體無法作出精確的量化評價。此外，作為群組決策，不同評價主體的心理標準難免存在差異，加重了評價的主觀模糊性。
（2）系統綜合性、指標及權重差異性
評價工作是一項綜合的系統工程，必須盡可能涵蓋各相關評價維度。就某一維度來講，指標設計也必須具備科學性、差異性和明確性，方可讓評價主體有章可循。此外，各指標貢獻率并不相同，必須盡可能賦予合理權重。
（3）評價結果量化要求
盡管評價工作具有不可避免的模糊性，但為了確定畢業論文的優秀率和合格率，絕大多數院系均要求為評價對象打出百分制分數。因此，在進行系統設計時必須將模糊定性操作轉化為精確的定量操作。
（4）嚴肅性和公正性
畢業論文評價是對學生四年學業能力的終極評定，不僅關乎學生能否獲得畢業證和學位證等切身利益，而且對我國高等教育質量監控與發展也有重要影響，必須確保嚴肅性和公正性。
2.基本原則
（1）專業性原則
外語專業畢業論文不同于理工科論文，如表達符號為外語、更注重邏輯推理與系統建構等。其評價體系構建必須考慮專業特殊性來設計評價指標并為其分配合理權重。
（2）靜態與動態評價相結合
畢業論文寫作是一個階段性動態過程，評價體系既要涉及對論文的靜態評價還應包括對工作過程的動態監控性評價，即做到靜態與動態評價相結合。
（3）公平公正原則
鑒于評價工作的主觀模糊性及評價主體可能作出的過度主觀性評價。評價步驟設計必須想方設法減少種種主觀隨意性，盡最大努力保證評價結果嚴肅公正。
（4）可操作性原則
指標設計必須具備可測性、精細性和完整性，避免不必要的要素交叉。同時，具備經濟可操作性和信息化優勢，以充分發揮現代信息技術的效率優勢和綠色環保等特性。
3.方法選擇
據此，筆者整合了層次分析法和模糊綜合評價法來設計外語專業畢業論文評價體系，并加入了過度主觀評價防控設計。層次分析法（AHP）是美國著名運籌學家塞蒂于上世紀70年代創立的一種定性和定量分析相結合的決策方法。該方法充分利用專家級決策人員的豐富經驗和精準判斷力根據問題性質和決策目標將問題分解為不同的結構要素，并按照要素間隸屬關系和相互作用將因素按不同層次聚合為一個遞階模型，從而將決策問題歸結為指標層對目標層的相對權重值定量化。模糊綜合評價法（FCE）是一種基于模糊數學的綜合評價方法。該方法根據模糊數學的隸屬度理論，整合主觀邏輯分析與客觀精確運算把定性評價轉化為定量評價，從而對受多種因素制約的現象做出評價。前者能有效避免畢業論文評價體系設計不夠全面、指標權重分配過于主觀的缺陷；后者可以將主觀模糊評價轉化為量化評價。整合兩種方法系統性強和結果明晰等特點可有效解決外語專業畢業論文評價過程中存在的問題。
三、外語專業畢業論文評價系統的步驟設計
1.建立評價遞階模型
該模型由目標層、準則層和指標層組成。目標層是對評價對象題的概述，準則層是隸屬于目標層的具體描述，指標層則是各準則層下屬的細化評價內容。
2.建立專家判斷矩陣并檢驗其隨機一致性
（1）根據遞階模型相鄰層次間的隸屬關系，請K位行業專家依據兩兩比較法對各層指標的重要性比較標度進行打分，構造出判斷矩陣。設矩陣有i個元素，則判斷矩陣為Pk（1）。
（2）檢驗各矩陣的隨機一致性。由于判斷矩陣易受個體認知模糊性及評價系統復雜性的影響，必須對各矩陣的隨機一致性進行檢驗。計算過程如下：首先計算各矩陣的最大特征值λmax。鑒于該計算過程比較繁瑣，此處建議直接在Matlab7.1中輸入各矩陣Pk后，調用最大特征值計算函數max（eig（Pk））即可獲得各矩陣的最大特征值；計算各矩陣的一致性指標CI=（λmax-n）/（n-1）；查詢平均隨機一致性指標對應的RI值，計算各矩陣的隨機一致性指標CR=CI/RI。當n=1或2時，判斷矩陣具有完全一致性；當n>2時，若CR
（3）計算各指標權重。計算指標權重的方法有和積法、最小對數二乘法等方法。合積法計算過程如下：歸一化各矩陣[1]，將歸化矩陣按行相加[2]后再次進行歸一化處理[3]，計算各個專家的權重[4]，組成專家權重矩陣后將之歸一化[5]，然后計算各指標的最終權重[6]。
3.設定模糊評語集及對應評語分值向量集
設評語等級集E={e1， e2， …， eh}， h為評語等級子集的個數。與E相對應，令評語分值向量集F=[f1， f2， …， fh]。
4.構造模糊評價矩陣并檢驗其離散程度
請R位評價主體按遞階模型為評價對象打分構造出各指標的模糊評價矩陣Ri（2），由于評價結果可能受評價主體特定情感因素的影響，因此必須檢驗Ri的離散程度。令E={5， 4， 3， 2， 1}。依次計算R位評價主體對各指標評價結果的離散系數CVi（i=1， 2， …， n）[7]及其平均值AVG（CVi）。經過計算，在評價主體少于10人時，若AVG（CVi）>0.15，則說明各評價主體對該指標層的評價存在不公正極值。計算各分值與均值之間的標準差，標準差最大者即為極值，更換該評價主體重新評價，直至評價結果滿足要求。
5.計算各準則層的評價結果向量
若模糊評價矩陣Ri通過離散程度檢驗則將之歸一化后計算評價對象在各準則層的評價結果向量Ai[8]。
6.計算評價對象的最終模糊評價結果
綜合各準則層的評價結果向量Ai，建立針對目標層的模糊評價矩陣A（3），然后利用準則層的權重矩陣計算評價對象的最終模糊評價結果G[9]。結合不同評語分值向量集F計算評價對象的最終精確得分S[10]。本段提到的矩陣和計算公式如表1所示。
四、應用實例
1.構建評價遞階模型
根據層次分析法原理，筆者整合了國內已有畢業論文評價體系研究成果和校內外專家和專任教師的意見，構建出如下外語專業畢業論文綜合評價遞階模型，如表2所示。
2.建立專家判斷矩陣并檢驗其隨機一致性
請校內外8位專家和教師對各層指標打分構造出判斷矩陣，因篇幅所限，筆者僅對準則層U5對應的矩陣Pk=8為例演示計算過程，如表3所示。
運用Matlab7.1計算各判斷矩陣的最大特征值，依次為{3.0092， 3， 3， 3.0092， 3.0092， 3， 3.0037， 3}。計算P1的一致性指標CI=（3.009200-3）/2=0.0046，各專家矩陣的λmax依次為{0.0046， 0， 0， 0.0046， 0.0046， 0， 0.0019， 0}；據公式CR=CI/RI，各專家判斷矩陣的隨機一致性指標值依次為{0.0079， 0， 0， 0.0079， 0.0079， 0， 0.0032， 0}，均小于0.1，通過檢驗。
3.計算各指標的最終權重
本節以第一位專家的判斷矩陣為例演示計算過程。首先歸一化P1；按行相加得M1=[0.2678 1.7608 0.9713]T；再次歸一化得1=[0.0893 0.5869 0.3238]T。其他各專家的打分歸化矩陣依次為：2=[0.1111 0.2222 0.6667]T、3=[0.1667 0.1667 0.6667]T、4=[0.1638 0.2973 0.5390]T、5=[0.1066 0.1935 0.6999]T、6=[0.1000 0.3000 0.6000]T、7=[0.1299 0.1381 0.732]T、8=[0.1429 0.1429 0.7143]T。計算第一位專家最終權重W1=1/（1+10×CR1）=1/（1+10×0.007931）=0.9265；其他專家的最終權重依次為{1， 1， 0.9265， 0.9265， 1， 0.9691}；歸一化各專家權重組成矩陣k=[0.1196 0.1291 0.1291 0.1196 0.1196 0.1291 0.1251 0.1291]T；計算U5各指標的權重值為：W1=k*k=[0.126441， 0.253472， 0.620088]。其他指標的計算結果請見表2。
4.模糊評價過程示例
下面說明運用該遞階模型對某位英語專業學生畢業論文進行模糊評價的過程。因篇幅所限，此處以準則層U1為例演示計算過程。
（1）設定模糊評語集和對應評語向量集為：V={e1， e2， e3， e4， e5}={優，良，中，合格，差}，F=[f1， f2， f3， f4， f5]=[5， 4， 3， 2， 1]（五分制）或[100， 85， 70， 60， 40]（百分制）。
（2）由3位老師對U1各指標按V打分，構造出隸屬度矩陣R1；計算該矩陣離散程度AVG（CVi）=0.0787
[11]
（3）歸一化矩陣R1，計算該論文在準則層U1下的評價結果為：
A1=WT
1×R1=[0.3223， 0.2239， 0.2749， 0.0977， 0.0308， 0.0505]T×R1=[0.2858， 0.4563， 0.2579， 0， 0]
A1可解讀為：所有評價主體認為準則層U1為優的概率為28.58%、良為45.63%、中為25.79%、及格和差的概率為0%。其他各層評價結果依次為：A2=[0， 0.6667， 0.3333， 0， 0]； A3=[0.1751， 0.4075， 0.4174， 0， 0]； A4=[0.0327， 0.2925， 0.6748， 0， 0]； A5=[0.0845， 0.5822， 0， 0， 0]。
（4）構造總目標下模糊關系矩陣A，利用準則層權重計算最終模糊評價結果G。
[12]
結合不同評語分值向量集F計算評價對象的等級分或百分制分數：
S=GT×FT=[0.1336， 0.4144， 0.4373， 0， 0]T×[5， 4， 3， 2， 1]T=3.637133≈3.64；S∈[3.5， 4.5）。
S=GT×FT=[0.1336， 0.4144， 0.4373， 0， 0]T×[100， 85， 70， 60， 40]T=79.187≈79.2。
必須指出，運用本法求得的論文最低分為1或40，即本法對質量更差的論文不具備區分度，但這并不影響其適用性，不達標的論文必須退回修改，對學位證發放不會產生決定性影響。
五、結束語
本文從我國高等院校外語專業畢業論文評價工作的現狀出發，討論了該項工作的基本特征和工作原則，在整合AHP和FCE優勢的基礎上，設計了一種具備良好操作性的評價體系。該體系能有效地解決該項工作中存在的問題，調動學生畢業論文寫作的積極性，進一步提高該項工作的科學性、標準化和公正性。此外，鑒于本系統計算過程的數學規律性極強，可以設計基于大型數據庫的網絡系統，實現全部計算過程的自動化，更好地提高工作效率，為創建節約型社會貢獻一份力量。
參考文獻：
[1]高等學校外語專業教學指導委員會英語組編.高等學校英語專業英語教學大綱[M].北京：外語教學與研究出版社，2000.
二、基金項目管理的特點
基金項目除了具有科技項目的一般特性外，還具有如下特點:(1)基金項目是基礎研究，其研究過程和研究成果具有很大的不確定性，簡單的量化管理是不適合的。(2)基金項目管理除了國家自然科學基金委員會(以下簡稱基金委)外，離不開依托單位、專家的支持，而基金委與依托單位、專家是一種松散的關系。(3)基金項目的體量大。2011年基金項目申請量達到了15萬項左右，2011年資助項目34000項左右。(4)基金委負責組織科學基金項目管理的整個業務過程的運轉，并對依托單位的具體管理工作進行宏觀指導。(5)基金委依靠評審專家對基金項目進行評價與遴選。(6)依托單位具體負責基金項目實施的管理和監督。
三、“科學基金共同體”在基金項目管理過程中的作用
“科學基金共同體”是在共同價值觀的基礎上，通過一定的規范和制度，建立和協調各個組成部分之間的關系，實現科學知識生產的松散組織［1］。韓智勇等［2］闡述了科學基金共同體的“四支隊伍”(研究專家隊伍，評審專家隊伍，基金委工作人員隊伍，以及依托單位、聯絡網、地方科技主管部門)、“三類機構”(依托單位及其聯絡網、地方科技主管部門和聯合資助機構與基金委)和“兩大系統”(專家系統和管理服務系統)的內涵和作用。科學基金共同體的各組成部分是一個有機的整體，各部分相互協作、相互依存，各自在基金項目過程管理中發揮著不同的作用。
1.專家系統是“基金制”的基礎
“宏觀引導、自主申請、平等競爭、同行評審、擇優支持”是科學基金制的基本特點。包括申請者、承擔人和評審專家在內的專家系統是過程管理的主體，是基礎研究的承載者，是科學基金項目績效能否實現的關鍵因素。專家系統既直接參與基金項目整個生命周期，又參與業務過程的評估和信息反饋。專家系統的學術水平、科研道德水平決定了這個群體能否尊重科學規律，自由探索，甘于寂寞，潛心從事“敢為天下先”的風險性強的研究;能否尊重首創精神，發揚學術民主，公平、公正、無私地評價和遴選出探索性強的項目。
2.管理服務系統是科學基金的保障
包括基金委、依托單位及其聯絡網、地方科技主管部門和聯合資助機構及其工作人員在內的管理服務系統是科學基金項目運行的保障。基金委是一個學術性管理機構，是基金項目管理過程中的協調者和政策制定者，其職責是制定、解讀、宣傳政策和各類基金項目的管理辦法，組織專家系統和服務管理系統開展各項工作，保證科學基金項目的順利實施，實現科學基金項目的績效。由于基金委工作人員沒有時間也沒有精力跟蹤每一個項目，因此科學基金項目具體實施必然離不開依托單位及其聯絡網、地方科技主管部門和聯合資助機構及其工作人員，他們與基金委工作人員一道組成科學基金項目的保障系統。
四、建立基金項目過程管理的必要性
基于上述基金項目管理的特點，特別是隨著科研人員對基礎研究的重視，基金項目申請量與資助量逐年增加，資助經費也逐年快速增長，項目管理的復雜度和工作量大幅提高，對科學基金的專家系統和管理服務系統提出了挑戰。而且，隨著社會、經濟的發展，公眾也越來越關注國家自然科學基金在提高我國原始創新能力、服務于創新型國家建設中的作用。因此，有必要積極研究和探索對基金項目的管理規律，對基金項目管理過程進行科學、有效的評價，從而不斷改進和創新基金項目管理過程，以適應基金項目的不斷發展，充分發揮自然科學基金在國家創新體系中的作用?；痦椖窟^程管理，就是充分發揮科學基金共同體的作用，運用先進的信息技術，通過對基金項目業務流程的跟蹤、監督，在建立較為科學、可行、規范的評價體系的基礎上，不斷創新和改進基金項目管理的每一個業務過程的績效，從而提高國家自然科學基金的績效，實現基金委的“卓越管理戰略”。
五、基金項目過程管理構建設想
1.建立基金項目業務過程的評估體系
過程管理的特點之一就是，通過不間斷地監控各業務過程的運行情況，進而實時評價和優化業務過程。對各業務過程進行信息采集是優化管理業務過程的基礎性工作，對各業務過程進行評估是優化業務過程的必然要求。基金項目管理的業務過程主要包括項目申請、項目評議(包括通訊評審與會議評審)、項目批準與實施、項目中期檢查與結題驗收、后期成果跟蹤。為了有效地評估基金管理各業務過程，需要采集基金管理業務過程的信息，建立各業務過程的績效目標和評估方法。需要采集的信息主要包括:
(1)“項目申請”業務過程采集的信息包括:項目指南、申請書內容、管理辦法、年度申請通告等。
(2)“項目評審”業務過程采集的信息包括:評審要求、通訊評審意見、通訊評審專家信息、會議評審意見、會議評審專家信息。
(3)“項目批準與實施”業務過程采集的信息包括:項目計劃書、調整計劃書、進展報告、項目信息變更等。
(4)“項目中期檢查、結題驗收”業務過程采集的信息包括:中期檢查意見、中期檢查專家、結題驗收意見、結題驗收專家信息、經費使用情況等。
(5)“后期成果跟蹤”業務過程采集的信息包括:延續研究的進展情況、后期發表的論文、專利、獎項等。2007年國務院頒布的《國家自然科學基金條例》中明確指出了國家自然科學基金的績效是:“提高國家自然科學基金使用效益，促進基礎研究，培養科學技術人才，增強自主創新能力”?；痦椖抗芾淼母鳂I務過程的績效目標是:
(1)“項目申請”業務過程的績效目標是:便于申請者獲得項目申請的有關信息和政策導向，鼓勵和引導申請者自由申請，勇于提出高風險性的研究項目。
(2)“項目評審”業務過程的的績效目標是:公開評審標準和程序，公正、公平、透明地遴選出風險性較強、創新性較強的研究項目。
(3)“項目批準與實施”業務過程的績效目標是:按照審批程序批準項目，及時啟動項目研究，組織協調并處理項目執行中需要協調、處理的問題。
(4)“項目中期檢查、結題驗收”業務過程的績效目標是:及時了解項目進展情況，監督、規范項目經費的使用，恰當評價項目進展情況，促進項目研究過程不斷改進，達到項目預期研究目標。
(5)“后期跟蹤管理”業務過程的績效目標是:了解項目的后續進展情況。由于基礎研究項目研究過程和研究成果的不確定性，因此對基金項目管理的業務過程的評價宜采取定性的評估方法，不適于定量的評估方法。建議由第三方定期對科學基金項目管理的業務過程，根據業務過程績效進行評估。
2.優化基金管理的業務過程
業務過程優化的目的是:根據組織的管理目標，管理層能夠有效地監督和控制各個業務過程，優化資源的分配，降低管理成本，提高投入產出比，達到最佳的管理目標。假定把整個基金項目管理整體看做是一個業務過程，筆者認為優化基金項目過程管理的標準是:(1)是否能將原始創新項目遴選出來;(2)是否凝聚和培養了基礎研究隊伍;(3)是否給專家更多專心進行科學研究的時間;(4)遴選項目過程是否公開、透明、民主;(5)業務過程是否便于公眾監督與檢查;(6)是否有利于自由的學術研究氣氛的營造;(7)是否符合國家的法律、法規和管理辦法;(8)是否有利于管理效率的提高;(9)是否充分利用了先進的信息技術、網絡技術。
3.完善基金項目管理的反饋系統
反饋就是由控制系統把信息輸送出去，將反饋的結果與預期目標進行比對后，對再次輸出的信息進行必要的調整，使其作用的結果接近理想的目標。過程管理的目的就是要不斷提升和改進項目績效。對基金項目是否進行了有效的管理，需要建立一個實時、準確、靈敏的反饋系統，及時了解各業務過程的運行情況，不斷分析研究實際管理過程中出現的各種因素，優化基金項目的管理過程。
4.完善基金項目的評價系統
國家自然科學基金績效由每一個基金項目所取得的進展和成果匯集而成，因此如何遴選出原創性的項目是整個業務過程的核心。筆者認為項目評價系統分3個部分:評價標準、評審專家和評審環境。為加強和改進科學技術評價工作，建立健全科學技術評價制度，規范科學技術評價活動，正確引導科學技術工作健康發展，2003年科學技術部頒布了《科學技術評價辦法》(試行)(以下簡稱《評價辦法》)。《評價辦法》主要明確了評價目的、原則、分類方法、評價準則及監督機制。
【關鍵詞】電控發動機故障分析
電控發動機系統主要由電控燃油噴射系統、電控點火裝置、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、警告提示、自我診斷與報警系統等子系統組成。其中電控系統作為整個發動機系統的控制核心,用來協調各平行和上級系統的工作。
1發動機電控系統的組成
電控燃油噴射系統由三個系統組成:燃油系統、進氣系統和電控系統。
1.1燃油系統
燃油系統的功能是向汽缸或進氣管噴射燃燒時所需的燃油量。燃油從燃油箱內由電動汽油泵吸出,經汽油濾清器后,再由壓力調節器加壓,將壓力調節到比進氣管壓力高出約250Kpa(2.55kgf/cm2)壓力,然后經輸油管配送給噴油器和冷起動噴油器,噴油器根據電控單元ECU發來的脈沖信號,把適量燃油噴射到氣缸內。
1.2進氣系統
進氣系統為發動機可燃混合氣的形成提供必須的空氣?？諝饨涍^空氣濾清器、空氣流量計、節氣門體、進氣總管、進氣岐管進入氣缸。節氣門全閉,發動機在怠速工況下運行時,空氣經旁通氣道直接進入進氣岐管。
1.3電控系統
電控系統是電控單元根據傳感器檢測到的發動機運行工況和汽車運行工況來確定噴油量及點火提前角,從而控制發動機在最佳工況下的運轉。
與傳統的化油器式發動機相比,電控發動機在結構和功能上均有了較大的改進。主要有:
(1)結構的層次性、復雜性從系統論的觀點,電控發動機是由有限個“元素”通過各種“聯系”構成的多層次系統?！奥撓怠笨煞譃?結構類、功能類、傳感器測點類,各自均有一定的層次性,包括頂級即電控發動機本身,分系統級由電控系、冷卻系、啟動系、機械系等組成。各類與各層次間既有各自獨立的功能,又相互影響、相互牽制。整個機體通過ECU的控制來協調各子系統,完成發動機總體功能,各子系統的功能又是由各自部件的功能相協調來實現的,各部件的功能又需要通過各元件的協調來實現。
(2)功能控制的集中性隨著電子技術的飛速發展,電子控制單元采用了數字電路及大規模集成電路,同時微機處理速度的不斷提高和存儲容量的增加使其控制功能大大增加,并具有備用功能。另外,與汽油噴射控制、點火控制及其它控制系統相關的各種控制器,由于所用的傳感器均可通用,如水溫傳感器、進氣溫度傳感器等,因此,利用控制功能集中化就可以不必按功能不同設置傳感器和ECU,而將多種控制功能集中到一個ECU上,不同控制功能所共同需要的傳感器也就只設一個,這就是集中控制系統。
汽車發動機電控系統的主要部件有:電子控制單元(ECU)、空氣流量計、節流閥體、發動機轉速傳感器等,其中節流閥體又包括:節氣門電位計、怠速節氣門電位計、怠速開關、怠速調節電機等。從控制原理來看,發動機電子控制系統可以簡化為傳感器、電子控制單元(ECU)和執行器三大組成部分。傳感器是感知信息的部件,功用是采集控制系統的信號并轉換成電信號輸送給ECU,以提供汽車運行狀況和發動機工況等相關信息。ECU接收來自傳感器的信息,進行存儲、計算和分析處理后發出響應的控制指令給執行器。執行器即執行元件,其功用是執行ECU的專項指令,從而完成控制目的。
2發動機電控系統的故障分析
發動機電控系統其結構的層次性、復雜性,其控制功能的集中性,導致其故障表現形式的多樣性、復雜性。主要表現有:
(1)多維層次性對電控發動機而言,其故障可劃分為電控系、起動系、點火系、冷卻系及機械系等子系統,子系統又由各部件與元件構成。同樣,其按功能也可劃分為若干個層級。因而發動機電控系統的故障原因與故障征兆也相應與不同的結構層級、功能層級以及傳感器測點類相關聯。
(2)傳播性發動機電控系統故障傳播方式有兩種:橫向傳播,例如電控系系統內某一傳感器故障可引起電控系內其它傳感器功能失?；蚴?縱向傳播,即由元件的故障相繼引起部件故障—子系統故障—系統故障。因此微小的故障如不及時發現和排除會造成嚴重的后果。
(3)相關性某一故障可能對應若干征兆;某一征兆也可能對應若干故障。它們之間存在著錯綜復雜的關系。
(4)時間性發動機電控系統故障產生與表現常常與時間有關,這是由于發動機運轉的動態性所決定的,如間歇性故障。
2安全生產預警的運用現狀分析
安全生產預警作為安全問題事前管理以及事故控制的有效手段，起著舉足輕重的作用。目前，安全生產預警已經被廣泛應用于各個領域，筆者選取煤礦安全生產預警、建筑施工安全生產預警以及道路交通安全預警等高危行業進行安全生產預警現狀分析。
2．1煤礦安全生產預警
煤礦安全生產預警是以煤礦安全生產法律法規為依據，利用現代化工具和各種技術手段，收集各類數據如人、環、物等狀況，同時針對安全生產活動進行評估、審核、整理、分析、監測，發出不同階段的安全生產預警信號。國內在20世紀90年代后期出現了煤礦行業的微觀預警，其思想和方法基本源于經濟預警的基本理論。其后，張明從作業人員、設備設施、工作環境、管理狀況方面建立了初步的煤礦安全生產預警指標體系，構建了基于模糊綜合評判法的預警管理系統。牛強等利用自組織神經網絡研究了煤礦安全生產預警模型和安全生產預警專家系統。隨著人工智能技術以及計算機技術的發展，一些新興的改進的方法也被提出，如丁寶成構建了基于模糊層次分析法及補償模糊神經網絡的煤礦安全生產預警組合模型。邵長安等構建了基于地理信息系統(GIS，GeographicInformationSystem)的煤礦安全生產預警系統，通過GIS技術對空間的動態數據進行收集及處理，并采用BP神經網絡進行系統模型構建。這一系列的研究極大地推動了煤礦預警技術的發展，為預警技術在煤礦安全生產中的應用做出了積極的貢獻。
2．2建筑施工安全生產預警
我國的建筑生產安全事故嚴峻程度僅次于礦山和危險化學品領域，嚴重影響了建筑業的可持續發展。國內外很多學者從20世紀六七十年代就開始對建筑業的安全和健康問題進行了大量深入細致的研究，主要通過調查統計方法建立模型，獲取安全管理指數，進行建筑安全事故預警。目前，一些學者通過對建筑安全事故的成因分析，已研究了用預先危險性分析法、灰色綜合評價方法等多種風險預測理論方法，對生產事故風險進行預警。馮利軍通過事故致因理論以及危險源辨識對建筑安全事故成因進行了深刻的分析，建立了建筑安全事故成因診斷的分析模型(ARCTM，Acci-dentRootCausesTracingModel)。在建筑安全事故預警方法上，運用比較多的有基于模式分類的貝葉斯預警方法、神經網絡方法以及遺傳－神經網絡法等。隨著計算機技術的發展，一些學者也采用了新興的方法進行事故預警，如趙平等強化人、機、環境、管理4方面的安全隱患信息和危險源的預警管理，采用多源信息融合技術的D－S證據理論法對不確定的復雜的工程數據進行定性分析和融合，用融合的最終數據判斷施工項目的安全施工狀態。針對建筑安全事故數據收集困難、數據集為小樣本的特點，解決小樣本數據集有特殊優勢的支持向量機方法也逐步運用到建筑安全事故預警研究中。趙元慶等針對建筑施工項目安全風險評估的精度要求以及施工特點，首次提出基于粒子群算法優化的支持向量機方法，從人員、設備、材料、環境、技術以及管理幾大方面進行指標選取，結果顯示精度較高，具有一定的實際應用價值。
2．3城市道路交通安全預警
道路交通安全預警，就是依據對道路交通事故發展穩定狀況的判斷，采用定性與定量相結合的方法，對道路交通安全發展態勢進行過程描述、追蹤分析和警情預報。國內交通安全預警理論的研究，包括高速公路交通安全管理、鐵路交通安全管理、空中交通安全預警管理、城市道路交通安全預警以及交通災害的研究。城市道路交通安全預警方法多樣，基于車速的交通事故貝葉斯方法、模糊評判法等都是較為常用的預警方法。例如:王寧從宏觀層面和微觀層面分別構建了區域城市道路交通安全預警系統和局部城市道路交通安全預警系統的模型，采用貝葉斯矩陣法(BMOM，BayesianMethodofMatrix)預測交通事故，分析城市道路交通安全狀況，根據預警等級進行報警。例如:宇仁德等針對道路交通監測數據多樣性、空間性以及多屬性等特點，建立了基于GIS的道路交通安全預警系統，構筑了數據采集與接收子系統、數據分析與處理子系統、數據查詢子系統、事故評價、檢測與預測子系統以及報警與調度子系統。此外，李玲琦對基于智能交通系統(ITS，Intelli-gentTransportSystem)的事故多發路段預警技術進行了研究，提取了運行車速作為單車運行狀態下的事故前兆特征變量，建立了由交通環境信息采集、危險狀態判別、預警信息和通信4部分組成的高速公路事故多發路段預警系統。
3各行業安全生產預警對比分析
煤礦安全生產預警、建筑施工安全生產預警以及城市道路交通安全預警都是安全生產預警在重要行業的具體應用，安全生產預警系統要求首先對該行業生產事故影響因素分析，通過指標選取原則，從影響因素中提取指標，并采用層次分析法或者相對重要程度等級法進行指標權重的劃分，再選取相應的數學方法構建預警模型，通過輸出值確定安全狀態，并相應的預警信號。不同行業安全生產預警的流程基本相同，但是仍舊存在一些差異，主要概括如下:
3．1指標的選取
煤礦安全生產預警中指標的提取主要包括作業人員、機械設備、工作環境、管理狀況、地質條件等，大部分學者主要從以上5個方面進行指標體系的構建，部分學者則選取了煤層賦存條件及開采條件作為預警指標進行安全生產預警，指標覆蓋性不夠，因此預警效果不明顯。建筑施工安全生產預警中指標的提取則主要從人、物、環境、管理4個方面進行，對建筑行業來說，物的因素主要指的是施工過程中所涉及的設備、材料、半成品、燃料、施工機械、機具、設施、能源等;此外，在建筑施工安全生產預警指標中，還考慮了安全投入這一因素。城市道路交通安全預警指標主要從人、車、道路、交通管理、交通環境5個方面進行了考慮。各行業安全生產預警指標的選取見表1。
3．2預警方法
安全生產預警是通過分析事故影響因素與事故發生或者事故發生風險之間的關系的技術，常用的預警方法包括指數預警法、統計預警法以及模型預警法，其中模型預警法主要用于監測點比較多、影響因素復雜的情況，包括灰色系統理論、模糊綜合評判法、人工神經網絡等。針對于不同行業的基本特點，安全生產預警方法的選取也不盡相同。煤礦安全生產預警、建筑施工安全生產預警以及城市道路交通安全預警常用的方法見表2。
3．3運行效果
國內的煤礦預警研究早期主要借鑒經濟預警的理論和方法，但經濟運行機制與煤礦災害的發生機理迥異，缺少對煤礦災害預警機理的研究。同時，部分研究工作中構建的煤礦災害指標體系主要針對水災、火災、瓦斯突出等某一具體災害，不具有動態適應性?，F今的煤礦安全生產預警系統能夠從宏觀上進行把握，針對煤礦的整個生產和安全系統進行全方位的系統設計，并且預警的準確程度也在逐步提高。
在建筑生產安全事故管理方面，絕大多數研究都是對建筑生產安全事故的事后分析，少數進行生產安全事故預警工作的研究也主要是利用傳統的方法進行，建筑施工預警理論不成熟。要想在建筑安全生產預警方面取得一定的進展，就必須廣泛借鑒其他學科，特別是人工智能、模式識別、人工神經網絡、遺傳算法等智能學科和非線性系統學科的研究成果。對于城市道路交通安全預警問題已經進行了大量卓有成效的理論研究和工程實踐，但研究工作還相對較為零散，只是進行局部的指標體系設計，沒形成一個清晰成熟的交通安全預警系統的概念。
4結論
1)單指標預警時可通過對各項指標的國家標準值進行預警閾值的確定，綜合預警則通過事故等級或者安全狀態各區間臨界值，確定統一的預警閾值。
2)預警指標的選取涉及生產技術水平、安全管理水平、生產者和管理者的素質以及社會和文化等因素，根據各影響因素確定指標原則能夠使指標的全面性和完整性得到保障。
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6842-02
Web Services and its Application on Fault Diagnosis
WU rui
(Information Center Pipeline Storage and Transportation Company Sinopec, Xuzhou 221008, China)
Abstract: In this paper, a analysis system based on the technology of Web Services and XML is proposed and applied to fault diagnosis. It is very useful to solve the problem that the difficulty of recomposing and reusing as well as the nonsupport for isomerous and distributed of data and system, which is brought by the traditional analysis system.It is useful to increase the product quantity in a collaborative enterprise.
Key words: analysis system; web services; XML; SOAP; fault diagnosis
1 概述
隨著信息技術和網絡技術的發展,制造業正面臨一場生產模式的變革,要求生產企業對瞬息出現的市場機遇作出敏捷反應,而資源重組、資源共享、優勢企業動態組合和異地協同合作將成為一種正常的生產組織形式,一個按照市場要求驅動的具有快速響應機制的網絡化制造模式正在逐步形成。在這種模式下,已有的制造技術和軟件資源得到充分的重復利用,而適應制造技術的數字化、智能化和協同化發展趨勢的新的故障診斷技術與方法正不斷被研究[1-3]。
一些企業將信息服務擴展成為業務服務,促進和完善了企業間的相互合作和應用集成。高效、快速地利用這些服務資源已經成為企業在日益激烈的市場競爭中致勝的法寶。由于數據挖掘、人工智能、知識庫技術的成熟和廣泛應用,將分析作為一種可以隨時提供的服務已經成為可能,并日漸被人們所重視。但在現有的網絡環境下,傳統的分析服務存在著很多的局限性。本文提出了一種分布式分析服務系統解決方案,并且運用于企業設備故障診斷決策中。
2 設備監測及故障診斷原理
設備故障診斷技術是近20年發展起來的新學科。從本質上講,設備診斷技術是一個模式分類及模式識別問題,即把機器的運行狀態分為正常和異常兩類,診斷過程就是研究信號的樣本究竟屬于哪種運行狀態(或故障狀態)。
設備診斷流程分為信號采集、信號處理和故障診斷三個階段,相關的信號采集、信號處理及故障診斷等基礎理論以及系統論、信息論、控制論、非線性科學、小波分析及神經網絡等最新的技術在其中都有廣泛的應用。
機器在運行過程中,內部零件受到力,熱以及摩擦、磨損等多種因素的作用,其運行狀態不斷變化,一旦發生故障,往往會導致嚴重的后果。因此在故障診斷系統中,能否正確地處理故障信息,獲取有效的故障特征量是對可能發生的故障進行分析、識別和預防的前提。只有有效地分析及確定故障發生的原因,才能采取相應的措施,盡可能減少經濟損失和提高生產率。機械設備故障監測與診斷系統如圖1所示。
3 分布式分析服務關鍵技術
為了實現分析服務系統在Internet/Intranet上的擴展,增強其對分布性及異構性的支持,改善其重組性和重用性,必須依靠多種技術手段。其中關鍵技術有Web Services和XML。
Web Services是一種在Internet上共享數據和功能的手段,其查找、描述和調用遵循特定的技術標準,如XML協議、簡單對象訪問協議SOAP、服務描述協議WSDL、服務注冊、查找、集成協議UDDI。Web Services架起了不同分析服務之間交互的橋梁。
另外,XML這種標記語言是使用文本形式描述數據的,并可以在異構系統間進行數據交流。它的一個突出的優點就是XML與具體的軟硬件平臺是無關的,所以用XML表達知識可以達到最大的通用性[4]。知識包含概念、事實、規則三個層次。常用的知識處理語言PROLOG是建立在一階謂詞邏輯(Horn子句)的基礎上。下面舉例說明如何利用XML來表示PROLOG中Horn子句以達到表達知識的目的。例如有一個Horn子句like(Emily,Music),它表示“Emily喜歡聽音樂”這個事實。其中關系名為like,對象為Emily和Music這兩個常量。于是上述這個例子用XML就可寫成:
like
Emily
Music
4 分布式分析服務系統設計
將Web Services和XML技術與傳統的分析服務相結合產生了一種全新的分布式分析服務系統解決方案:基于WebServices的分布式分析服務系統,較好地解決了系統的分布性、異構性、重組性以及重用性等問題。
4.1 體系結構
整個分析服務系統是建立在分布計算環境之上的,主要由系統數據平臺、分析服務器、Web服務調用框架、Web服務器、Web瀏覽器等部分組成。其系統體系結構如圖2所示。
其主要模塊功能如下:
1) 系統數據平臺。系統的數據來源于分布在整個網絡空間中的所有相關的異構數據庫、知識庫甚至是數據倉庫。它們組成了整個系統的低層數據平臺。
2) 分析服務對象。本身帶有一定的分析推理機制,可以直接從系統的數據平臺上提取分析所需的數據,獨立完成具體的分析處理工作;也可以請求相關的分析服務器進行分析處理;甚至可以請求本地或遠程的其他分析服務進行分析。其建立可以基于不同的技術機制,比如EJB,CORBA或Java。
3) 分析服務器。具備強大的數據分析功能,但是必須提供可編程的接口。
4) 客戶端。使用瀏覽器從Web服務器下載HTML頁,根據用戶需求調用相應的Web服務,并將返回的數據直觀地提供給用戶。
5) 分析服務注冊中心。它是一個全局的、共享的分析服務點。分析服務提供者將分析服務的描述信息,包括服務詳細分類、服務接口、知識表示說明以及服務提供者的信息等通過UDDI管理工具進行注冊。分析服務使用者使用UDDI查詢工具可以檢索這些信息,按照分析服務分類標準可以快速定位到自己需要的分析服務,然后獲得并解析服務的WSDL文件,從而發起對服務的調用請求。
4.2 工作原理
1) 數據采集,在Matlab 應用程序支持下,系統接受設備加工狀態、運動狀態中的數據,并對其進行實時處理、神經網絡訓練,同時保存設備狀態參數、運動參數、系統調整信息等,供使用設備的用戶查詢、瀏覽。
2) 處于客戶端的用戶使用瀏覽器向Web服務器發出調用請求,其中包含了進行分析所需要的各種參數。
3) Web服務器分析請求。如果是SOAP請求,直接將其交給XML轉換引擎;如果為HTTP請求,則將其交由分析請求處理器進行預處理,再將其封裝成SOAP請求,交給XML轉換引擎[5]。
4) XML轉換引擎主要做如下的工作:①解析SOAP報文,從中得到調用服務的名字以及所要傳遞的參數值,為下一步對服務的調用做準備。②映射服務調用到對應的格式,并具體實施對服務的調用。因為不同的服務對象可能會由不同的技術實現,比如CORBA,EJB或Java,所以對它們的調用方法就會有所不同。
5) 分析服務對象得到調用,提供相應的分析服務?？梢杂幸韵聨追N工作模式:① 不使用分析服務器,而是由分析服務對象直接實現在底層數據平臺上的分析推理,分析服務對象直接執行分析任務,獲得分析結果。② 使用分析服務器,利用它提供的編程接口發出分析請求,分析服務器分析處理后直接返回分析結果。③ 如果能找到直接滿足需求的分析服務,則分析服務對象就向它發起調用;否則,如果復雜分析過程可以分解成幾個子過程,則分析服務對象尋找相應的分析服務并調用之,最后獲得綜合的分析結果。
6) 分析服務對象將經過分析與綜合的基于XML的知識返回給XML轉換引擎。
7) XML轉換引擎將分析結果封裝成SOAP響應直接返回web服務器或分析請求處理器,再經它們返回給用戶。
4.3 優點
與傳統的分析服務相比較,分布式分析服務在服務范圍、服務的重用、重組以及異構和分布性方面有明顯的優勢:首先,雖然每個具體服務還是針對某個特定的需求,但由于使用者可以在整個網絡中搜索自己所需的服務,所以從整體上看,服務的應用范圍很廣。其次,對于服務提供商來說,只要適當調整服務粒度,就可以使得不同的服務可以靈活地集成、重組,以滿足不同用戶的需要。最后,由于采用了Web Service和XML技術,使得在不同格式、不同位置的數據和分析服務可以很好地集成和共享,最大限度地滿足了用戶多變的分析需求。
5 應用實例
5.1 實現方案
我們以一個設備診斷決策分析系統來說明分布式分析服務的特點。設備故障診斷決策系統類似于一個專家系統,其主要的任務是根據檢測到的實時設備狀態信息分析,確定故障性質、類別、程度、原因、部位,提出控制故障繼續發展和消除故障的對策,最后將診斷結果返回給分析服務的調用者。設備診斷決策子系統的實現方案如圖3所示。
5.2 系統特點
首先,分析服務調用靈活,服務的重組性和重用性好。如圖3所示,由于診斷設備具有層次性,對每個大設備的診斷,調用其不同部件的診斷服務并將之集成,避免了使用者自己重新開發設備診斷分析機制的困難,降低了設備維護的難度和風險,同時提高了診斷服務的重用性和重組性。其次,就是服務的動態調用機制 故障診斷系統需要動態集成診斷分析服務,Web服務器接收用戶的診斷請求,根據診斷設備的廠商、設備所屬設備系統編碼以及具體診斷設備,并采用規范化編碼.實現動態調用診斷分析服務。
6 總結
本文提出了基于web Services的分布式分析服務的慨念、體系結構、工作原理,并將其運用于設備故障診斷分析系統的設計和實現中,提高了分析資源的利用率,改善了分析服務的重組性和重用性,簡化了分析處理過程的復雜度。為提高協同企業制造產品的質量提供了有力支持。
參考文獻:
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分類號 B848.5
1 智力開發模式的基本類型
智力研究不僅發現了對智力個體差異有較好解釋力的g因素，而且還發現了g因素具有可變性、可提高特性[1]。正是基于后一點，形成了一系列的智力開發理念。根據對g因素性質和內容的理解以及重點開發內容，可以將智力開發活動劃分為：神經潛能開發，心理管理與反省經驗開發，專家技能開發，多元智力開發，社會分布式認知開發，知識表征重組開發，環境重組開發。
1.1 神經潛能開發模式
神經潛能開發模式認為智慧行為原因在生理層面，智力開發的根本在于提高神經活效率，促進神經系統成熟。其理念與一系列從神經層面論述智力并解釋智力個體差異理論有關。詹森認為智力就是神經效能，神經效能的指標有神經傳遞信息的速度、神經加工信息的容量以及神經層面對信息的保持時間[2~4]，Dennis Garlick認為是神經活動的可塑性就是g，而可塑性的質量決定于軸突和樹突之間的神經網絡質量，網絡形成與環境和成熟有關[5]。Schafer和Neubauer等人的研究發現智力個體差異與皮質神經活動的習慣化和去習慣化的適應質量有關[6]。而對神經活動與行為和環境關系的論述成為神經潛能開發的主要理論來源：Deary, Stough認為基本神經加工效能與檢測反映時存在負相關，通過時間累積效應形成智力行為水平的差異[7,8]；環境刺激的豐富程度影響神經元網絡結構的發育；大腦的生化機制中發現一些生化物質與行為的活動水平關系密切[9]；認知方式的差異與大腦的活動部位和活動水平有關，大腦是高度分化又高度整合的機能系統，其發展與含有特定刺激的活動有密切關系；刺激的操作以及反饋對神經系統功能和結構具有塑造作用；早期經驗影響著后來的神經通路發展，大腦在生命的早期經歷一個不斷成熟的過程[10]，選擇性刺激和某些神經團的放大有助于確定皮層區域，有助于形成神經環路和神經團，恰當的刺激和行為活動有助于神經系統發育，從而提高智力活動的行為水平。
神經潛能智力開發模式主張對智力進行早期開發、早期教育，注重關鍵期內智力的充分發展；提供特定的材料和活動對神經活動系統進行刺激喚醒，形成高效率的神經活動狀態，為后續的智力活動提供神經層面的最佳準備狀態。較有代表性的開發實踐有Abecedarian Project早期干預[11]和國內的吳天敏[12]等人所作的動腦筋訓練以及中國傳統的調息訓練，從更為廣泛意義上來說，早期教育的意義就在于促進神經系統機能的提高。
Abecedarian Project的被試是來自于低收入家庭的智力落后危機兒童，給他們提供學前兒童必要的營養、學習和游戲活動，但是特別干預了語言發展，結果發現試驗組兒童取得較好的認知分數；對進入小學后的危機兒童，進行了家庭和學校聯系的干預，干預內容包括了學習成就和在學校和家庭中的行為報告，以此創建一種家庭和學校之間相互合作和信任的氛圍，結果發現在這一活動對參加了學前干預計劃的危機兒童是有效的，而對于沒有參加學前期干預而只參加家庭和學校合作信任干預的危機兒童卻無效。這就說明言語發展計劃對于危機兒童的智力發展是有效的，干預效果會隨著時間的累積而增加，錯過了某些智力發展關鍵期的干預其成效是較低的，或者是無效的。
國內主要以吳天敏教授的動腦筋心理訓練，她認為智力的根本在于神經系統機能，智力行為是神經系統機能的外顯，改善神經系統的功能就是提高了智力。猜謎語等動腦筋活動可使大腦處于特定的活躍狀態，提高神經系統功能，達到開發智力的目的。其智力開發效果得到顯著提高的實驗結論證實了其模式是有效的。
但是不能忽視的是：人的生物潛能是多方面的，潛能與環境之間是相互作用的，而且相互作用的形式和內容是復雜的。很多因素與智力提高關系密切。發展心理學對智力的認知發展研究表明：同伴關系、親子關系、養育方式等都影響著認知的發展。所以，IQ以及其他智力行為水平的提高不一定就意味著主管智力活動的神經效能功能改變，也可能是經驗的原因或者其他心理機能與認知機能聯系的改善導致了智力水平的提高。
盡管特定神經團轉化為某一行為的具體機制還不清楚，分離神經層面的開發效果、確定具有開發某些腦機能區域的刺激序列還相當困難，但從智力神經生物基礎上考慮智力開發的思路卻與心理是腦的機能這一原理是吻合的。
1.2 心理管理與反省經驗開發模式
心理管理與反省經驗開發模式認為智力是由基本的認知結構單元加工[13,14]和可控制的加工構成[15,16]，前者相當于具有相對穩定性能的硬件加工，硬件加工改變的空間是有限的，而可控制加工相當于中央控制管理系統下的軟件加工過程，中央控制管理系統功能可以通過優化控制管理過程實現。其理念來源有兩個：一是對工作記憶的中央控制系統與智力水平的相關研究，主要有Kyllonen, Christal的研究發現工作記憶對智力個別差異的相關較高，甚至可以將一般因素等同于工作記憶[17]，Grabner對工作記憶與智力關系研究中發現：需要工作記憶的中央執行控制參與的任務比存儲和加工任務對智力更有預測能力[18]；另一個是對控制加工的元認知過程的相關研究，主要有 Sternberg的元認知過程、Simon和Carpenter[19]等人的控制性加工過程、Das的計劃過程以及Brown對不同智商群體的元認知差異研究等[20]，這些研究成為此模式理念的重要來源。
心理管理和反省經驗的開發模式主張對元認知策略進行開發，主要是增加元認知知識，增加元認知體驗，提高對認知活動過程的監控和管理能力。該模式的具體實踐較多，如有：交互式互動教學；董奇等人的學習過程的元認知培養[21]；Meeker(1969)的視覺的封閉性，相似判斷，言語關系的理解，分析能力，推理能力，演繹和歸納推理能力，決策能力的開發[22]；意在培養推理類比形成假設等能的兒童哲學教程[23]；Feuerstein(1980)的工具強化[24]。此外還有通過自我言語、自己設問的方法進行閱讀、數學問題解決、物理問題解決的元認知訓練。
工具強化基本理念來源于Feuerstein對智力的認識，他認為智力是可以改變的，個體與環境沒有充分互動會導致個體智力功能低下。實施程序首先進行學習潛能評估，然后在實際生活場景中進行學習如何學習的訓練，主要是一般性的處理信息策略的訓練，在此之后進行環境支持系統的建設，并要求個體在處理信息過程中對理解過程進行反省。
交互式互動教學有同伴和不同年齡的導師兩種主要形式。具體做法是通過同伴或者是不同年齡段的不同年級的正?；蛘邇炐銉和c智力落后兒童之間的互教和互學活動來提高具體策略水平的干預措施。這種措施承認了能力的連續分布，在不同能力水平的個體之間的學習經驗交流有助于策略的形成。這個方法的主要目的也是增加學習能力，提高和改善學習策略水平，增加元認知能力。
董奇等人選擇了學習活動中的元認知活動來進行干預，其干預的內容包括了學習前、學習中、學習后等各個學習階段中的認知活動進行訓練，其內容包括了預習、計劃、檢查、反饋等各個環節，通過檢查評估，活動檢核表等方法來訓練和提高元認知能力。
在這個層次的研究與一般智力結構以及群體間的對比研究的重要結論具有一致性：執行控制功能是智力活動過程和不同群體之間相互區別的重要成分。
1.3 專家技能開發模式
專家技能開發模式認為智力是由經驗知識組成，智力活動受到知識和經驗的調節，專家的知識和經驗對于特定智力行為有更為重要的意義，專家知識技能系統是智力的基本構成部分，認知成分的基本性能受到特定的知識和經驗的調節，智力開發主要任務是形成專家知識技能系統。專家知識是一個持續不斷地獲得、消化吸收有利于生活的技能系統[25]。Sternbergr認為智力實際上是一個不斷發展的專家系統，這個專家系統包括了思維技能、學習技能、元認知技能、情景和動機，智力測驗所測量的實際上是專家系統中非常有限的部分[26]。專家和新手問題解決過程特征、專家型學習者對知識進行知識和經驗的組織過程、晶體智力等研究都是專家技能開發模式重要理論依據。
專家知識技能培養主張要通過形成具有專家型的認知過程和思考模式來開發智力，使每一個受訓者都像專家一樣進行問題解決、像專家型學習者那樣來進行學習，形成專家型新手。這些專家型新手在解決含有復雜規則的問題過程中，向專家一樣有較多的反省性監控，對注意資源的較多的調節，對更多的有意義的深層次的信息給予關注，具有更大的情景敏感性，隨著復雜性的增加而提升解釋的復雜性，對任務性質和難度等進行判斷，對過程進行調整、對過程提出問題并不斷對進行自我評價。領域特殊性的專家技能開發模式主張要形成特定領域的知識技能系統，而不是領域普遍性的知識技能的開發。較為有代表性的有Schoenfeld和Herrmann的數學解題技能培養[27]，Williams和Sternberg等人的實踐智力開發等[28]。這些模式首先是進行專家加工系統的調查，形成專家加工認知過程模式，然后提供實際情景機會進行練習、反饋、評價。
1.4 社會分布式認知開發模式
社會分布式開發模式認為智力活動是社會性的、情景性的，智力發展是在情景中發展的，特別是在文化情景中發展起來的，維持和實現智力潛能的關鍵是支持性的社會文化結構，認知結構的社會性建構是知識技能發展的重要原因。這個理念來源于維列魯學派的心理發展理論、Ceci的智力功能的情景發展理論以及社會建構論對心理的理解以及情景認知理論對智力活動的理解。其核心的觀點認為[29]：認知成就部分地依賴于個體外部的結構和過程。
社會分布式智力開發模式主張建立個體與文化環境良性互動關系，以此來開發和提高智力。文化包括物質層面的文化，如計算機、書籍、圖表等，社會層面的文化，如教育、青年文化、民族文化、班級文化等，支持抽象思考的符號，如文字、圖例，社會歷史文化，如維果茨基意義上的學科概念體系和方法論等，這些文化在獲得技能、信念、價值觀、態度等傾向性和敏感性方面具有重要的作用。在實際開發上主要通過文化環境的建構，使個體處于認知結構的社會性建構活動中，如支持性社會情感，互動式的合作學習與問題解決過程等，在活動中提高心理活動的認識和體驗水平，增加對認知過程的調節和控制能力，提升對文化屬性的智力行為的敏感性。有代表性的主要模式有：Brown和Campione的對認知技能、求知技能、元認知技能和專家技能的支持性文化價值導向干預[30]，Scardamalia的以知識的社會性建構理論為基礎的計算機支持的創造性學習環境干預[31]。
在社會分布式認知開發模式中，能夠形成反省傾向和專家技能、使用思考模式的敏感性，使學習者體驗到了文化價值和自身情感，后兩者對于解決使用高級認知策略、進行高活動狀態的智力活動的意愿和敏感性提供了解決問題的方向。
1.5 多元智力開發模式
多元智力開發模式認為在每個人身上都有多種智力，每種智力都有各自表征符號系統和加工過程，每一個社會活動領域都需要幾種智力參與，任何領域技能都反映了不同的智力，個體可以通過不同符號系統的智力過程取得同等智力水平，一種智力活動過程可以通過其他智力活動的輔助來發展，因此智力的開發應該關注處理與能力傾向的交互作用，任何領域的智力開發可以從多項智力入手，憑借不同符號系統的智力活動過程來獲得。該模式理念來源于對智力多元理論和能力傾向與處理傾向的相互作用理論。主要有Gardner的多元智能[32]、Sternberg的成功智力理論[33]。
Gardner的理論對于教學中進行智力開發的主要啟示有：對同一個主題可以通過使用不同符號的智能來理解，如角色扮演，邏輯演繹，故事復述或者其他符號系統的表述；對不熟悉的主題可以憑借對熟悉主題的類比來進行推理；可以使用不同模式符號語言來表達，如通過圖表，論文，戲劇等。
Sternberg認為存在三種智力，分析性智力、創造性智力和實踐性智力，這三種智力在言語、形象、數字、操作領域中都是存在的，不同的智力其有效開發方式是不同的。他以教學方式為自變量，觀察了不同智力傾向與教學方式的交互作用，發現了與智力傾向相匹配的教學取得了較好的學習成績，從而也就能夠促進智力發展。
1.6 知識表征重組開發模式
知識表征重組開發模式認為知識成分在智力活動起到模式性調節作用，適應不良的智力管理模式與阻礙智力行為的陳述性知識和程序性知識以及對環境的錯誤認識等關系密切，對這些知識重組和改造，形成良好的適應性模式，是智力開發的主要內容。知識表征包括概念性、信念性、價值性、情感性陳述性知識以及有關思考過程、認識過程、反省和管理這些過程的程序性知識，這些知識或者以內隱的智力理論、認知理論起到方法論作用[34]，或者通過個體的知識背景起調節作用、或者通過智力技能組織方式直接影響智力操作。樸素心理理論對這個方面的研究較多，樸素的智力理論對知識、智能具有組織框架作用，并能夠引導個體進行與能力有關信息的理解、解釋和預測[35]，不良的樸素智力理論會產生不良的智力行為適應模式。代表性的研究有Perkins的不良程序性知識驅動的四種不適應性認知模式，包括思維草率、思維狹窄、思維模糊以及思維缺乏組織[36]，Gardner對知識的樸素理論和錯誤認知的研究，Dweck對理解過程的樸素認識研究[37]。
教會學習者如何學習，形成有效的學習策略和解決問題策略以及有效的智力活動內隱理論是智力開發模式的主要任務。有關的開發實踐常見于在教育領域內學習策略訓練和學法指導。這方面的開發包括了記憶策略、注意策略、思維策略、創造技法等程序性知識學習以及對學習過程的認識了解和體驗活動。
1.7 環境重組開發模式
環境重組開發觀點認為智力是適應環境的主要機制，環境會對適應機制提出不同的挑戰和機遇，要求復雜程度和方式不同的智力活動，其結果導致了智力水平和典型智力活動方式差異，通過改變環境以及對智力認識也可以提高智力。其理念與對環境對智力功能的影響、智力跨文化研究以及樸素智力觀念的研究結論是一致的。對Flynn Effect的研究表明：改善環境有助于提高智力功能水平，Howard對120年的國際象棋發展研究表明：國際象棋能力水平提高與環境不斷改善聯系緊密[38]，Blair認為該效應與兒童個體的早期教育的提前有關，數學教育環境和正規教育的發展促進了神經系統的發育，從而提高智力功能水平[39]；對智力的跨文化、樸素智力觀的研究發現，不同生態環境壓力可產生了相異的生產生活方式，結果導致智力操作和對聰明的看法的差異，陳中永、鄭雪對中國多民族的認知方式和智力的樸素觀念以及環境之間的關系研究也說明了環境與智力之間的復雜關系[40]。
環境重組模式一方面是通過直接改變環境特征來實現，另一方面也可以通過改變個體與環境的關系狀態來實現環境的塑造，前者是通過提供更有利于個體的環境刺激來實現智力開發，本質上屬于自上而下的數據驅動加工來實現，后一種是通過改變個體對環境的認識來改變個體對環境行為反應進而影響個體智力，本質上屬于概念驅動。這兩種改變實質上是通過改善個體在環境中使用智力活動的機會、動機水平、智力活動的復雜程度，從而提高智力水平的。Marcus(1988)的有關研究表明學習者中只有很少的一部分人對物理環境進行改變，而大部分學習者對環境選擇了保持現狀的行為，Salomon(1993)的研究表明，學習者經常把自己看作是信息的容器，他們認為環境是靜止不變的，他們對環境中很多學習機會并不能夠很好的把握，使他們在很多的問題解決過程中認知負載過多，影響著個體的智力活動的精細化的組織進程和質量[41]。這方面的開發實踐處于剛剛興起階段。但是可以相信，在提高智力操作的水平和智力適應環境的敏感性和傾向性方面，環境重組的開發模式必將有更大的潛力。
眾多的智力開發實踐表明了智力并不是一個穩定不變的功能性結構，觀察到的或者表現出來的只是冰山的一角，還有一部分處于潛在的狀態，只要條件充分，開發方法得當，處于潛在狀態的智力是可以轉化為現實的智力。
2 智力開發的一些反思
從已有的研究來看，智力開發模式也存在一些問題:
第一，智力開發模式的分化研究有余，而整合不足。智力開發模式是以g因素的研究為主線，以特定層面的智力結構為基礎，著眼于某一個特定的要素進行開發，缺乏對多個層面的要素的整合開發的思考。
第二，智力開發理論和實踐研究落后于基礎理論研究。智力基礎理論是關于智力活動的基本規律的系統化認識，而智力開發理論則是關于發展智力的活動中的規律性內容的系統化認識，前者重在揭示智力活動的機制，后者重在揭示發展智力的活動機制。智力基礎理論研究已經從單一的認知領域向人格、意識領域不斷的拓展，非認知結構對認知結構、環境與認知、文化與認知是密切聯系的，Gignac（2004）[42]和Luciano（2004）[43]等有關研究表明了智力活動同人格聯系密切，Koriat和Levy-Sadot發現智力活動的有意識和無意識的元認知活動是通過表征狀態相聯系的[44]，這些研究成果都有待進一步為智力開發消化和吸收。
第三，關于特定群體的智力結構開發模式還沒有作為研究重點。智力個體差異不僅是要素功能水平上，他還是在共性的智力結構基礎上的智力結構模式的差異，針對不同群體的智力結構模式特點的智力開發模式研究，特別是對正常人群不同群體的智力開發模式還遠遠不夠。
隨著對g因素的局部心理機能和各個心理機能關系以及智力與環境關系、智力與人格關系的深入研究，未來的智力開發活動方案仍然會在局部要素開發上繼續深化，但是也會在深入了解環境與認知的關系、認知與人格的關系、文化與智力適應關系、認知與樸素認識關系基礎上出現整合的開發模式。然而，這需要有幾個轉變：
第一，g研究要由較為封閉認知系統向開放性認知系統轉變。智力結構與其他心理結構、智力結構與內部世界和外部世界、生理系統相互聯系，因此，應還整體心理活動背景和外部環境下的智力活動本色，承認和尊重智力的自然性和社會性。
第二，由線性思考模式向非線性的、多變量的、時變的系統論思維轉變。要對智力系統在外部環境輸入的條件下，內部的各個要素之間的序對關系的漲落變化進行系統思維，從整體上考察要素開發在多變量的、時變的、非線性變化中的地位與作用，真正做到有序、協調、可持續開發。
第三，由獲得心理工具開發模式向獲得工具和形成使用工具意愿并重開發模式轉變。智力開發的終極目的不僅使個體獲得有效的適應環境的中介性心理工具，而且要使個體愿意使用這些工具，如此，心理工具才真正成為個體的一部分。這就需要辯證認識動機和認知、理性和非理性的關系，把智力開發與動機激發和培養相融合，這將有助于實現有效性和意愿性的統一。
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Advance in the Ideas and Practices of the Developing of Intelligence
Zhong Jianjun, Chen Zhongyong
繼2004年北京大學率先在國內建立“智能科學與技術”本科專業之后,2005年,北京郵電大學、南開大學和西安電子科技大學;2006年,首都師范大學、北京信息科技大學、武漢工程大學和西安郵電學院;2007年,北京科技大學、廈門大學和湖南大學;2008年,河北工業大學和桂林電子科技大學;2009年,重慶郵電大學和大連海事大學;2010年,中南大學和上海理工大學先后經教育部批準先后設立了“智能科學與技術”本科專業[1-2]。在中國人工智能學會教育工作委員會的指導下,自2002年起,各相關專業教師定期召開智能科學與技術教育學術研討會,并出版教育論文專輯,大力推進了我國智能科學與技術教育的健康、快速發展,并對我國智能科學技術的人才培養和學科建設起到了極大的帶動作用。
作為一個發展中的新興專業,目前各高校仍主要結合自身基礎和特點建設該專業。如南開大學以智能技術與智能工程為核心專業課程[3];北京科技大學從社會需求角度出發,以提高學生軟件實踐能力為切入點[4];河北工業大學根據相關專業的就業現狀,以提高學生硬件實踐能力為著力點[5]。為了解決南開大學、北京科技大學和河北工業大學3所高校共同面臨的課程體系和教材建設等問題,三校教師分別于2010年6月16日和8月2日在南開大學、河北工業大學進行了兩次研討,現將研討成果匯總于此。
1研討背景
“智能科學與技術”專業自開辦以來,不可避免地要回答如下3個方面的問題:
1) 來自用人單位的問題:“智能科學與技術”專業是做什么的?與其他專業相比優勢何在?
2) 來自學生及家長的問題:“智能科學與技術”專業是學什么的?與其他專業相比優勢何在?
3) 來自教師自身的問題:“智能科學與技術”專業應該教什么?與其他專業相比優勢何在?
無論是做什么、學什么還是教什么,歸根到底是課程體系和教材內容。無論是研究生課程下移(帶來學生接受知識的困難),還是在其他專業教學體系基礎上做簡單的增、刪、改(帶來學生知識結構的凌亂),都是不行的,長此以往的后果將是沒有優勢,只有劣勢。
南開大學、北京科技大學和河北工業大學3所高校的“智能科學與技術”專業建設都源于自動化專業基礎,而且都具有典型的工科特色;同時3所高校分別是教育部直屬“985”高校、教育部直屬國家“優勢學科創新平臺”建設項目試點高校和河北省屬“211”高校,3所高校的“智能科學與技術”專業分別于2006、2007和2008年招生。3所高校在“智能科學與技術”專業建設上的異同特點以及地域便利的條件,為優勢互補、交流融合提供了機遇。
2課程體系
根據研究任務的不同,智能科學技術涵蓋的內容可以劃分為智能科學、智能技術、智能工程三個層次[6]。
1) 智能科學:主要任務是研究人的智慧,建立人機結合系統理論,并用其模擬人的智慧。
2) 智能技術:在智能科學的框架內創建人機結合智能系統所需要的方法、工具和技術。
3) 智能工程:利用智能科學的理念和思想,充分運用智能技術工具創建各種應用系統。它是當前新技術、新產品、新產業的重要發展方向、開發策略和顯著標志。
根據上述智能科學技術的劃分,智能科學與技術專業的課程體系同樣劃分為理論、技術與工程應用3個層次,具體框架如圖1所示。
需要說明的是,由于課時、學時等因素的限制,有些課程需要包含未列入課程的部分內容。如智能科學與技術概論課程內含系統論的簡要介紹;智能控制系統包含可編程序控制器、智能傳感器、智能執行器等內容;智能工程包含若干典型智能系統實例。
3教材建設
經南開大學、北京科技大學和河北工業大學3所高校的討論,一致認為工科專業應以技術和工程應用兩個層次為核心,并將人工智能導論和智能信息處理兩門課程的教材合并為智能技術。同時,根據南開大學側重理論、北京科技大學側重軟件、河北工業大學側重硬件的原則進行分工,編寫對應課程的教學大綱和教材內容。
3.1智能技術
本課程包括智能計算和計算機視覺兩部分,分別介紹以對人腦的物理結構進行模擬為主要特征的聯接主義智能技術和以模擬人類視覺處理為主要特征的計算機視覺兩部分。它是智能技術的主干內容;也是實現智能技術、組成智能系統的重要工具,屬于本專業本科生的專業基礎課。通過智能技術的學習,學生應能夠掌握智能技術的基本原理和方法。通過課堂講解、,并配合一定的作業練習、上機實驗等環節,學生應初步具備運用智能技術和方法分析和解決問題的能力。本課程擬定90學時,其中授課54學時,實驗36學時。
教材內容包括智能計算和計算機視覺兩部分,智能計算部分包括神經網絡、模糊理論和遺傳算法/蟻群算法,計算機視覺包括計算機視覺導論、計算機視覺理論基礎、圖像預處理、圖像分割、物體識別、圖像理解、雙目立體視覺、三維視覺技術、主動視覺。
神經網絡講授單個神經元(感知器)的動作原理,與實際生物神經元的對應關系;講授BP神經網絡的組成,網絡的特性和對非線性函數的模擬功能;介紹BP算法的優、缺點;講授H網絡的組成結構,H網絡在解決優化問題的優越性。模糊理論講授模糊集合的概念,建立隸屬度函數的概念;介紹模糊規則的建立原則,模糊規則與模糊系統收入輸出量之間的關系;介紹模糊化以及模糊量精確化的幾種常用方法。遺傳算法和蟻群算法只作簡要介紹,重點介紹這兩種算法的特點和成功的應用實例,使學習者有一個感性認識,明確這種類型算法的“迭代”特點以及總體最優目標與個體行為之間的聯系。
計算機視覺理論基礎主要介紹Marr的視覺計算理論、圖像的相關知識、傅立葉變換基礎;圖像預處理主要介紹像素亮度變換、幾何變換、直方圖修正、局部預處理、圖像復原;圖像分割主要介紹閾值處理方法、基于邊界的分割方法、基于區域的分割方法;形狀表示與描述主要介紹鏈碼、使用片斷序列描述邊界、尺度空間方法、基于區域的形狀表示與描述;物體識別主要介紹知識的表示、統計模式識別、神經元網絡、遺傳算法、模擬退火、模糊系統;圖像理解主要介紹并行和串行處理控制、分層控制、非分層控制;雙目立體視覺主要介紹雙目立體視覺原理、精度分析、系統結構、立體成像、立體匹配、系統標定;三維視覺技術主要介紹結構光三維視覺原理、光模式投射系統、標定方法、光度立體視覺、由紋理恢復形狀、激光測距法;主動視覺主要介紹從陰影恢復形狀、從運動恢復結構、主動跟蹤。
3.2智能控制理論與技術
本課程是“智能科學與技術”專業的一門重要專業課程,目的是使學生了解智能科學與控制理論結合所產生之智能控制理論的基本概念和應用價值;使學生熟知當前主流智能控制技術的種類,并掌握模糊控制、神經網絡控制以及進化計算、群體智能的基礎知識,了解智能技術與傳統控制方法的結合點;加強MATLAB仿真實驗的訓練,以使學生更好地理解基礎知識,培養學生使用高級智能控制方法解決實際控制問題的能力。本課程的學習將使學生加深對控制理論的理解,明晰智能技術在控制中的應用技巧,也為本科生繼續深造打下基礎。本課程擬定64學時,其中授課54學時,實驗10學時。
教材內容包括智能控制概論,介紹智能控制的發展歷程和應用領域,簡介幾種重要的智能控制方法;專家控制,簡介專家系統的基本結構,講授專家PID控制器的原理與設計方法;模糊控制,講授模糊數學基礎知識、傳統的模糊控制原理和控制器設計與實現方法、模糊PID控制的兩種形式,特別是PID控制參數的模糊整定技術;神經網絡控制,講授前饋神經網絡和遞歸神經網絡中幾種典型的網絡模型以及學習算法、基于神經網絡的線性系統辨識技術、神經網絡逆?？刂频?進化計算與控制,講授進化計算的概念、遺傳算法的原理及其與其他智能方法的結合,介紹遺傳機器人學;群體智能與控制,講授蟻群算法的基本原理及其在控制問題中的應用,介紹群體機器人學。
3.3單片機原理與應用
本課程是“智能科學與技術”專業的一門專業課程,目的是使學生了解單片機的組成原理及常用控制算法的實現;掌握51系列單片機指令系統和一般匯編程序設計編寫方法;熟悉常用的單片機硬件擴展技術;在此基礎上,熟練掌握控制算法的單片機程序編寫與調試。本課程擬定54學時,其中授課38學時,實驗16學時。
教材內容包括單片機系統概述,介紹單片機定義、單片機發展過程及單片機硬件結構;單片機指令系統及程序設計,介紹指令系統和匯編語言程序設計;硬件資源及接口技術,介紹硬件資源和接口技術;單片機使用技術,介紹抗干擾技術、C語言應用程序設計;依次介紹PID控制器、狀態反饋控制器、模糊控制器、系統辨識、卡爾曼濾波、滑?？刂破?、最優控制器、魯棒控制器、自適應控制器、神經網絡控制器的歷史沿革、基本原理、常用形式和單片機具體實現方法。
3.4嵌入式系統
本課程以當前主流的嵌入式系統技術為背景,以嵌入式系統原理為基礎,以嵌入式系統開發體系為骨架,以嵌入式控制系統開發為目標,較為全面地介紹嵌入式系統的基本概念、軟硬件的基本體系結構、軟硬件開發方法、相關開發工具、應用領域、熱門領域的開發實例以及當前的一些前沿動態,為學生展示較為完整的嵌入式控制系統領域概況。本課程擬定64學時,其中授課48學時,實驗16學時。
教材依據嵌入式控制系統的特征,將控制算法、嵌入式系統硬件、操作系統、應用程序設計及組態軟件作為統一的技術平臺介紹,突出嵌入式技術在控制系統中應用的特點,重點介紹嵌入式控制系統軟硬件、電路、操作系統、實時性、可靠性等特性,從軟件體系結構及開發的角度出發,強調實時調度、Bootloader、BSP、嵌入式實時多任務系統設計、交叉開發與仿真開發等關鍵技術,并特別引入了工業控制中需要的電磁兼容性設計和大量的典型嵌入式控制系統實例設計。通過本課程的學習,學生不但可以學會使用工具開發嵌入式軟硬件,而且可以從總體角度選擇適當的技術和方法,全面規劃和設計嵌入式系統。
3.5智能工程
本課程是“智能科學與技術”專業的一門核心專業課程。面向智能技術的實際應用,著眼于解決工程應用中的技術問題,從典型系統設計案例分析出發,通過大量實驗提高學生的工程實踐能力。本課程擬定36學時,全部為授課學時。
教材內容包括智能工程概論,介紹智能工程現狀、工程設計原則和工程實際流程;常用傳感器原理,介紹傳感器一般特性、光電式傳感器和視覺傳感器;典型智能系統設計案例,包括智能移動機器人、智能電梯群控電梯等系統。
3.6智能機器人
課程通過對一個具有代表性的仿人機器人的拆解,將知識點拆解成6個主要教學模塊:1)機器人控制模塊,介紹各類控制模塊的原理與組成;2)機器人運動系統,介紹電機與舵機的原理與控制方法;3)機器人動作系統,介紹機器人各部件的協調控制;4)機器人視覺系統,介紹典型的超聲波、影像傳感器的原理與識別算法;5)機器人表現系統原理,介紹人與機器人的交互原理;6)機器人通信系統原理,介紹機器人之間的數據與信息傳遞方法。學生學習時,能夠與基礎知識相聯系,并能掌握機器人這門技術,為從事機器人產品研發工作打下堅實的基礎。本課程擬定54學時,其中授課44學時,實驗10學時。
教材面向“智能科學與技術”專業,同時兼顧信息類專業學生編寫,根據這類專業學生的知識結構和特點組織內容。從具體的機器人控制需求出發,將自動控制的基本理論和機器人控制特點相結合,講授機器人控制系統的組成、規律、特點和設計方法。理論上反映當前的最新進展,內容上考慮初學者的需求,側重普及性、實用性和新穎性,結構體系符合信息類和控制類專業學生的特點,力求簡潔、清楚,對技術的敘述遵循目標、問題、理論依據、實現方法、實際情況、發展方向的方式。做到重點突出,符合實際,滿足需要,指導性強。
3.7智能控制系統
本課程是“智能科學與技術”專業的一門專業課程,使學生了解智能控制系統的基礎知識;掌握智能控制系統中最新的智能傳感技術、智能控制器、智能執行能執行器及智能網絡與接口技術;掌握智能控制系統中多個關鍵硬件裝置的識別及其使用。通過學習多個智能控制系統的開發實例,學生應掌握智能控制系統的設計方法與技術,堅實地掌握最新智能控制系統知識,提高理論聯系實際的能力,并為學習其他課程的打下堅實基礎。本課程擬定64學時,其中授課48學時,實驗16學時。
教材內容包括概述,介紹智能控制系統的基本概念、基本內容和機構及其發展趨勢;智能傳感系統,講授智能數據采集技術、傳感器智能化的數據處理方法、多傳感器信息融合的方法、智能傳感器實現方法與典型實例;智能控制器設計,講授基于單片機的智能控制器設計及其應用、基于高性能嵌入式ARM的智能控制器設計及其應用、基于PLC的智能控制器設計及其應用;智能電動執行器,講授智能電動執行器的硬件實現技術,軟件設計技術以及典型的智能電動執行器實例及其應用;智能網絡與接口技術,講授無線傳感器智能網絡,工業現場總線網絡以及智能傳感器、智能控制器和智能執行器的網絡接口實現技術;智能控制系統設計實例,綜合利用前面的知識設計網絡化智能壓力傳感器的系統設計、基于聲音定位的智能機器人系統設計、基于微機電慣性傳感器的汽車多路況智能防撞系統的設計、大型設備的PLC智能控制系統設計。
4結語
通過南開大學、北京科技大學和河北工業大學3所高校的研討,我們凝練出較完整的“智能科學與技術”專業課程體系,體現出本專業的特色;提出可供3所高校共同使用的教學大綱和教材內容,體現出學生培養的工程實踐導向。這些研究成果可以為開辦“智能科學與技術”專業的兄弟院校進一步研討提供藍本,也可以為籌建該專業的高校所參考。
注:本文受到北京科技大學教學研究會第六批教學研究課題、北京科技大學教育教學研究基金青年教師教育教學研究立項項目、河北工業大學教改項目(2010-12)支持。
參考文獻:
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[6] 盧桂章. 無處不在的智能技術[J]. 計算機教育,2009(11):68-72.
A Study on the Course System and Textbook Construction for the Discipline of
Intelligence Science and Technology
YANG Peng1, ZHANG Jian-xun2, LIU Ji-wei3, ZHANG Lei1
(1. Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China; 2.Nankai University, Tianjin 300071, China;
在我們跨入21世紀之際，由現代信息技術，特別是網絡技術引發的全球信息化浪潮沖擊著傳統社會生活的每一個角落，網絡化、數據化、知識化已成為時代的主旋律。網絡時代改變了整個社會經濟的生產結構和勞動結構，打破了傳統的企業管理模式和會計模式，由此，也動搖了傳統會計理論的框架，其中，首當其沖的是改變了會計的時空觀。
一、網絡經濟與會計
現代社會經歷的信息革命是人類歷史上文明發展的嶄新階段。隨著20世紀40年代末信息論、系統論、控制論的產生，經典理論中關于宇宙\"實體\"和能量要素的觀念被物質、能、信息三要素理論所取代。從信息角度對事物客體加以新的描述，已成為現代人的認識和思維方式。[1]目前，微電子技術、現代通訊技術、生物工程、人工智能、CI設計等知識密集型產業的迅速倔起，形成了繼第一產業(農業)、第二產業(工業)、第三產業(商業)之后的第四產業，從而將人類社會從\"工業文明\"推進到\"信息文明\"。在現代信息技術的催化下，全球的網絡經濟已具雛形，網絡己不僅僅是信息傳遞的媒介，更為企業的生產經營活動提供了新的場所，開創出一些全新的經濟組織(如虛擬企業)和經營方式(如電子商務)。因特網給世界經濟上足了發條:以往建立一個公司直到其上市，通常需要幾年甚至十幾年時間，可是今天的網絡公司，從幾個人的小作坊搖身一變成為幾億美元的上市公司，只需十個月;電子計算機從50年代開始發展，40多年間，從286到386……到奔騰，芯片的發展速度呈現出每18個月翻一番，同時保持成本基本不變的趨勢，這就是著名的\"摩爾定律\"。因特網驅趕著IT業一路狂奔，加緊工作，不斷創新，因為18個月后\"不成功便成仁\"。可以說，因特網己滲透到整個世界的每一角落，正深刻改變著經濟社會的\"游戲規則\"。[2]
會計是社會生產力發展的產物，\"經濟越發展，會計越重要\"。會計作為社會經濟計量的支柱，從內容到形式總是體現著各個時代經濟發展的主要風貌，它的不斷發展標志著社會文明和經濟管理的進步。就信息文明對會計學科的影響而言，它便會計發展史經歷了由會計電算化到會計信息化兩次重大變革。
會計電算化是以電子計算機替代人工記賬、算賬、報賬的過程，它的出現是會計技術手段上的一次\"革命\"。會計電算化的到來，把廣大會計工作人員從那種日夜埋頭于抄寫、計算、整理、匯總、核對等繁重的手工作業中解放出來，使他們得以騰出精力，逐漸由\"核算型\"轉向\"管理型\"，從而提高了會計工作的效率，促進了會計工作的規范化，為整個管理規則的信息化和現代化奠定了基礎。值得注意的是，盡管手工會計系統的紙張、筆墨、算盤己被電子計算機所替代，但會計規則(如會計假設、會計原則)并沒有因使用計算機而改變。因此，有人將此時的電算化會計系統稱之為\"手工會計系統的仿真\"。[3]
近期來，現代信息技術、尤其是網絡技術在會計領域的應用和發展，預示著會計技術手段由會計電算化進一步跨越到會計信息化階段。會計信息化的目標是通過將會計與現代信息技術(主要是網絡技術)的有機結合，對會計基本理論與方法、會計實務工作、會計教育等多方面均進行全面發展，進而據以建立滿足現代企業管理要求的會計信息系統。因此，會計信息化的本質是會計與現代信息技術相融合的一個發展過程。作為會計發展史上的又一個里程碑，會計信息化是一次\"質\"的飛躍，其意義在于:它不再是會計技術手段的簡單替代，或電子計算機的延伸，而是由此引發的對現行會計規則的挑戰，以及對傳統會計理論與方法的整合。對此，一些有識之士，適時提出\"網絡財務\"[4]或《網絡會計\"的全新概念。
二、從網絡經濟角度重新審視會計的時空觀
康德哲學認為，宇宙本體之下，最基本的范疇是時間和空間。經濟學意義上的時空觀意味著滿足人類需求的衡量:農業文明，產品生產者就是自身產品的需求者，沒有商品交換，沒有產品的社會性，不需要也不可能跨越時間和空間去滿足他人需要;工業文明，產品變成商品，擴大了人們的經濟交往范圍。商品生產者投人資本進行商品生產，資本是一種時間的等待，就是犧牲當前的消費，投資于長遠的利益。此外，為實現商品價值，需要通過動力型的生產力，也就是蒸汽機來跨越商品生產者與商品消費者之間的空間距離;信息文明，由于因特網，世界變成了一個地球村，此刻，時間和空間的距離又變小了。只要在線，發個E@M隊IL，瞬間即可溝通信息，與地球另一邊的企業距離變得很近。如不上網，與隔壁企業的距離卻很遠，這完全是另外一種意義上的時空概念。因特網的本質就在于使時間和空間的距離為零，或近似于零，也就是便距離帶來的磨擦系數降低，減少科斯所說的交易成本，加速度地實現商品流通。[5]
目前，隨著信息文明的到來，會計所面臨的社會環境和經濟環境與工業時代相比，發生了巨大變化。但現行的會計理論與方法仍局限于工業文明的層次，這種過時的思維模式如同機器上的固定齒輪，僵化呆板而又缺乏大局觀。如果從網絡經濟的角度重新審視，展示在我們面前的將是一片會計時空的新視野。
(一)網絡會計的空間觀對會計主體假設的影響
空間，是指運動著的物質的伸張性和廣延性，一定的空間范圍對物質運動的發展有制約和影響作用。傳統會計的主體假設從空間上限定了會計工作的具體范圍，在這一假設基礎上，資產、負債、所有者權益、收入、費用、利潤等基本要素才有空間的歸屬。[6]在網絡經濟時代，企業作為會計主體，其外延不斷變化，至少表現在兩個方面:
1．模糊性。例如，已構成母、子公司關系的企業集團出現后，會計為之服務的主體已具有雙重性;再如，基于網絡的一種臨時性結盟組織(VIRTUALFIRMS虛擬公司)已不同于傳統意義上的企業組織，它借助于計算機網絡根據工作任務或市場變化的需要，可以迅速地進行分合、重組，即其\"主體\"可能時而膨脹、時而縮小、甚至解散;[7]以及近期出現并快速發展的基金項目。如此，便會計核算的空間范圍處于一種模糊狀況。對于會計主體的這種模糊性，需要重新認識和拓展會計主體假設的空間界限。
2．整合性。隨著全球經濟一體化和國際資木流動的加劇，企業間不斷進行分化、重組、兼并，跨地區、跨行業、強弱聯合、強強聯合，成立企業集團，乃至跨國集團公司，會計主體呈不斷整合之勢。以往由于受傳統方式的空間局限，集團型企業(總公司)對異地機構(子公司、分公司)的會計核算和財務管理，在技術難度和管理成本上都是高昂的。因而，在一定程度上，制約了資本的流動和企業的整合?；诨ヂ摼W的會計系統突破了這一空間局限，無需遠行，通過遠程報表、遠程監控，使物理距離變成鼠標距離，使其管理能力能夠輕易地延伸到全球的任何一個結點。從而，也使得\"大企業變小\"、\"復雜機構變得簡單明了\"。從這個意義上來說，又縮小了會計為之服務的空間范圍。
(二)網絡會計的時間觀對持續經營、會計分期假設的影響
時間，是指事物運動的持續性和順序性，是運動著的物質存在的形式。時間是無限的，但具體事物運動的時間是有限的，它是一種不可再生的資源。持續經營假設和會計分期假設確立了會計工作的時間范疇，前者設定會計主體是一個\"健康肌體\"，后者的設定是為了便于對會計主體\"健康狀況\"的定期診斷。網絡會計對持續經營、會計分期假設的突破表現在:
1．即時性。持續經營假設設定了企業在未來的一定期間內不會發生解體清算的前提條件，這是進行資產計價和收入配比、費用分配的基礎。但現代經濟中的不確定因素不斷增加，隨時都可能導致企業解體，比如，按照\"摩爾定律\"IT業企業的生命周朔只有18個月;而短期的基金項目、網絡會計的虛擬公司是一種臨時性組織，從事的多是一次易，完成后即告解散，生命周期極短，顯示出即合即分的\"即時性\"特征。因此而引發對持續經營假設的否定，縮短了會計的時間界限。
2．實時性。會計分期假設為定期報告企業財務狀況，確定經營損益提供了前提，同時，它也是權責發生制、會計要素確認與計量的依據。在網絡環境下，計算機強大的運算和傳輸功能，使手工處理信息高成本的障礙被掃除。如果說PC時代的會計系統主要解決工作量問題，那么網絡會計將在此基礎上重點突破速度問題。時間上便會計核算從事后達到實時，財務管理從靜態走向動態，只要需要，無需顧及和等待會計期末，擊點鼠標即可生成所需的會計信息，豐富了會計信息的內容，提高了信息的質量和價值。由此，可以滿足期貨業務、衍生金融工具的特殊需求，滿足廣大投資者(股民)的投資需求，去年11月，國際會計準則委員會就了\"因特網上的會計報告\"的文件。網絡會計的實時性便會計分期假設消除了時間的斷點。
三、穿越網絡時空隧道的會計反思
會計的時空觀是構架會計理論與方法的哲學。網絡環境下，它的重大改變必將引起會計系統的一系列變化:
l．集成化。會計信息是對企業經濟活動的反映，其數據源于業務部門(如，人、財、物、供、產、銷)?；诨ヂ摼W的企業管理信息系統，將企業整個生產經營活動的每個信息采集點都納入企業信息網之中，大量的數據通過網絡從企業各個管理子系統(如生產管理系統、庫存管理系統、人事管理系統)直接采集，并通過公共接口，與有關外部系統(如銀行、稅務、經銷商等)相聯結，便會計系統不再是信息的\"孤島\"，絕大部分的業務信息能夠實時轉化，直接生成會計信息，會計數據處理呈集成化之勢。
2．簡捷化。由于電子計算機具有強大的運算功能，系統由計算機來執行從會計憑證到財務報告全過程的信息處理，人工干預大大減少，客觀上消除了手工方式下信息處理過程的諸多技術環節，如平行登記、錯帳更正、過帳、結帳、對帳、試算平衡等。[8]再者，計算機又承擔起存貨計價、成本計算和計提折舊等繁雜的核算工作。因此，相對于手工會計而言，會計電算化的技術性及其復雜程度也大幅度降低，傳統的手工會計處理將逐漸退出歷史舞臺。
3．多元化。即:(1)收集與提供信息多元化。在經濟社會一體化、數字化、網絡化的基礎上，會計系統通過對企業內外各個機構、部門的信息接口轉換、接收貨幣形態的信息，同時亦可接收非貨幣形態的相關信息，其信息渠道更加寬敞;隨著多媒體技術的采用，電算系統除了提供數字化信息，也可提供圖形化信息(如財務分析、預測的直方圖、折線圖)以及語音化信息(如有聲財務分析報告);(2)處理信息方法多元化。電算化條件下，會計系統在主體認定的計算方法(如固定資產折舊的直線法)的同時，如果需要亦可選用其他備選方法(如雙倍余額遞減法、年數總和法)進行計算，比較差異。為加強管理與考核，甚至可以啟用手工方式下所不得不放棄的核算方法，例如，零售企業的\"售價數量金額核算法\"、工業企業的\"作業成本法\"等全新的核算方法;此外，由于系統可以接收(或調用)大量非貨幣形態的相關信息，便于系統運用有關數學模型，進行財務分析、預測和決策;(3)提供信息空間多元化。借助于信息處理方法多元化的結果，會計系統提供信息的空間非常廣闊，根據需要，有貨幣形態的信息，亦有非貨幣形態的相關信息(如職工的招聘與下崗、社會公益事項)，既有歷史信息(歷史成本)，也有現在信息(重置成本、公允價值)和未來信息(預定成本、目標利潤)，最終的會計信息將擺脫現有模式，能夠滿足不同用戶的個性需要，用戶可以通過\"菜單\"或\"會計頻道\"，[9]選擇搭配會計信息的\"套餐\"或\"節目\"。
4．電子化。我國會計電算化的初級階段便會計手段由算盤到鍵盤，從賬本到磁盤。而網絡會計將便會計介質繼續變化，迅速走向電子化，如各種發票、結算單據均以電子化的形式出現，會計數據流動過程中的簽字蓋章等傳統確認手段失去意義。此外，隨著電子商務的興起，貨幣的\"質地\"也將變化，不再是原來的紙幣或硬幣。網絡會計環境是一個集供應商、生產商、經銷商、用戶、銀行等機構為一體的網絡體系，巴不存在貨款的直接交易，而代之以電子貨幣進行網上結算。計算機信息處理的集中性、自動性，使傳統職權分割的控制作用近于消失，信息載體的改變及其共享程度的提高，又使手工系統以記賬規則為核心的控制體系失效。[10]對此，現代信息技術給企業的內部控制賦予了新的內涵:如口令控制、數據加密、職能權限管理、訪問時間權限管理、操作日志管理等。
5．開放化?；诨ヂ摼W的會計系統，大量的數據通過網絡是從企業內外有關系統(如證監會、銀行、企業的生產部廣]、人事部門等)直接采集。特別是企業外部的各個機構、部門(如會計師事務所、財政、審計、稅務、銀行、證券監管、保險監管等)可根據授權，在線訪問，通過Intemet進入企業內部，直接調閱會計信息。瞬間溝通便會計信息系統由封閉走向開放，由數據的微觀處理逐步登上宏觀數據運作的殿堂。對此，企業會計信息系統必須注意系統的安全性，加強回叫設備(C/L「一BM旺DEVIC磅)以及防火墻(FI旺WML)等技術，防止網上泄密和惡意攻擊。[11]會計信息透明度的增強，有效地避免會計處理的\"黑箱\"操作，有利于對企業會計信息系統的社會監督和政府監督。
6．智能化。電算化會計系統可以理解為一個由人、電子計算機系統、網絡系統、數據及程序等有機結合的應用系統。它不僅具有核算功能，而且更具控制功能和管理功能，因此，它離不開與人的相互作用，尤其是預測與輔助決策的功能必須在管理人員的參與下才能完成。所以，會計信息化不再是一個簡單的模擬手工方式的\"仿真型\"或\"傻瓜型\"系統，而是一個人機交互作用的\"智能型\"系統。目前，隨著我國經濟體制改革的深化，面對已經來臨的全球化知識經濟的浪潮，會計工作加快了由核算型向管理型的重心轉移。由此，要求會計系統必須放大功能，而網絡會計所表現出來的集成性、簡捷性、開放性、多元性、實時性等技術特征，為此提供了堅實的技術基礎。并且，在這種戰略性轉移的過程中又不斷推陳出新，例如，建立以會計為核心的\"企業管理信息系統(EIP)\"[lz]、\"智能型會計專家系統\"等，從而，又推動會計職能向更深的層次延伸。
綜上所述，在網絡經濟環境下，會計系統以計算機、網絡技術等新型的信息處理工具置換了傳統的紙張、筆墨和算盤。而這種置換不僅僅是簡單的工具改變，也不再是手工會計的簡單模擬，更重要的是它所帶來的對傳統會計理念、理論與方法前所未有的、強烈的沖擊與反思，如果我們能夠認識到這一點，充分發揮現代信息技術的潛能，將會引發又一場會計發展史上的大革命。
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5奇平;無需遠行，無需久等·南方周末，廣東:南方周末報社，1999年11月5日
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8劉志濤·會計電算化對會計理論和實務發展影響的研究·見:中國會計學會，中國會計學會重點科研課題文集，北京:中國財經出版社，1998:33一48
9薛云奎·管理集成與會計頻道·會計研究，1999;11:30一36
在我們跨入21世紀之際，由現代信息技術，特別是網絡技術引發的全球信息化浪潮沖擊著傳統社會生活的每一個角落，網絡化、數據化、知識化已成為時代的主旋律。網絡時代改變了整個社會經濟的生產結構和勞動結構，打破了傳統的企業管理模式和會計模式，由此，也動搖了傳統會計理論的框架，其中，首當其沖的是改變了會計的時空觀。
一、網絡經濟與會計
現代社會經歷的信息革命是人類歷史上文明發展的嶄新階段。隨著20世紀40年代末信息論、系統論、控制論的產生，經典理論中關于宇宙\"實體\"和能量要素的觀念被物質、能、信息三要素理論所取代。從信息角度對事物客體加以新的描述，已成為現代人的認識和思維方式。[1]目前，微電子技術、現代通訊技術、生物工程、人工智能、CI設計等知識密集型產業的迅速倔起，形成了繼第一產業(農業)、第二產業(工業)、第三產業(商業)之后的第四產業，從而將人類社會從\"工業文明\"推進到\"信息文明\"。在現代信息技術的催化下，全球的網絡經濟已具雛形，網絡己不僅僅是信息傳遞的媒介，更為企業的生產經營活動提供了新的場所，開創出一些全新的經濟組織(如虛擬企業)和經營方式(如電子商務)。因特網給世界經濟上足了發條:以往建立一個公司直到其上市，通常需要幾年甚至十幾年時間，可是今天的網絡公司，從幾個人的小作坊搖身一變成為幾億美元的上市公司，只需十個月;電子計算機從50年代開始發展，40多年間，從286到386……到奔騰，芯片的發展速度呈現出每18個月翻一番，同時保持成本基本不變的趨勢，這就是著名的\"摩爾定律\"。因特網驅趕著IT業一路狂奔，加緊工作，不斷創新，因為18個月后\"不成功便成仁\"?？梢哉f，因特網己滲透到整個世界的每一角落，正深刻改變著經濟社會的\"游戲規則\"。[2]
會計是社會生產力發展的產物，\"經濟越發展，會計越重要\"。會計作為社會經濟計量的支柱，從內容到形式總是體現著各個時代經濟發展的主要風貌，它的不斷發展標志著社會文明和經濟管理的進步。就信息文明對會計學科的影響而言，它便會計發展史經歷了由會計電算化到會計信息化兩次重大變革。
會計電算化是以電子計算機替代人工記賬、算賬、報賬的過程，它的出現是會計技術手段上的一次\"革命\"。會計電算化的到來，把廣大會計工作人員從那種日夜埋頭于抄寫、計算、整理、匯總、核對等繁重的手工作業中解放出來，使他們得以騰出精力，逐漸由\"核算型\"轉向\"管理型\"，從而提高了會計工作的效率，促進了會計工作的規范化，為整個管理規則的信息化和現代化奠定了基礎。值得注意的是，盡管手工會計系統的紙張、筆墨、算盤己被電子計算機所替代，但會計規則(如會計假設、會計原則)并沒有因使用計算機而改變。因此，有人將此時的電算化會計系統稱之為\"手工會計系統的仿真\"。[3]
近期來，現代信息技術、尤其是網絡技術在會計領域的應用和發展，預示著會計技術手段由會計電算化進一步跨越到會計信息化階段。會計信息化的目標是通過將會計與現代信息技術(主要是網絡技術)的有機結合，對會計基本理論與方法、會計實務工作、會計教育等多方面均進行全面發展，進而據以建立滿足現代企業管理要求的會計信息系統。因此，會計信息化的本質是會計與現代信息技術相融合的一個發展過程。作為會計發展史上的又一個里程碑，會計信息化是一次\"質\"的飛躍，其意義在于:它不再是會計技術手段的簡單替代，或電子計算機的延伸，而是由此引發的對現行會計規則的挑戰，以及對傳統會計理論與方法的整合。對此，一些有識之士，適時提出\"網絡財務\"[4]或《網絡會計\"的全新概念。
二、從網絡經濟角度重新審視會計的時空觀
康德哲學認為，宇宙本體之下，最基本的范疇是時間和空間。經濟學意義上的時空觀意味著滿足人類需求的衡量:農業文明，產品生產者就是自身產品的需求者，沒有商品交換，沒有產品的社會性，不需要也不可能跨越時間和空間去滿足他人需要;工業文明，產品變成商品，擴大了人們的經濟交往范圍。商品生產者投人資本進行商品生產，資本是一種時間的等待，就是犧牲當前的消費，投資于長遠的利益。此外，為實現商品價值，需要通過動力型的生產力，也就是蒸汽機來跨越商品生產者與商品消費者之間的空間距離;信息文明，由于因特網，世界變成了一個地球村，此刻，時間和空間的距離又變小了。只要在線，發個E@M隊IL，瞬間即可溝通信息，與地球另一邊的企業距離變得很近。如不上網，與隔壁企業的距離卻很遠，這完全是另外一種意義上的時空概念。因特網的本質就在于使時間和空間的距離為零，或近似于零，也就是便距離帶來的磨擦系數降低，減少科斯所說的交易成本，加速度地實現商品流通。[5]
目前，隨著信息文明的到來，會計所面臨的社會環境和經濟環境與工業時代相比，發生了巨大變化。但現行的會計理論與方法仍局限于工業文明的層次，這種過時的思維模式如同機器上的固定齒輪，僵化呆板而又缺乏大局觀。如果從網絡經濟的角度重新審視，展示在我們面前的將是一片會計時空的新視野。
(一)網絡會計的空間觀對會計主體假設的影響
空間，是指運動著的物質的伸張性和廣延性，一定的空間范圍對物質運動的發展有制約和影響作用。傳統會計的主體假設從空間上限定了會計工作的具體范圍，在這一假設基礎上，資產、負債、所有者權益、收入、費用、利潤等基本要素才有空間的歸屬。[6]在網絡經濟時代，企業作為會計主體，其外延不斷變化，至少表現在兩個方面:
1．模糊性。例如，已構成母、子公司關系的企業集團出現后，會計為之服務的主體已具有雙重性;再如，基于網絡的一種臨時性結盟組織(VIRTUALFIRMS虛擬公司)已不同于傳統意義上的企業組織，它借助于計算機網絡根據工作任務或市場變化的需要，可以迅速地進行分合、重組，即其\"主體\"可能時而膨脹、時而縮小、甚至解散;[7]以及近期出現并快速發展的基金項目。如此，便會計核算的空間范圍處于一種模糊狀況。對于會計主體的這種模糊性，需要重新認識和拓展會計主體假設的空間界限。
2．整合性。隨著全球經濟一體化和國際資木流動的加劇，企業間不斷進行分化、重組、兼并，跨地區、跨行業、強弱聯合、強強聯合，成立企業集團，乃至跨國集團公司，會計主體呈不斷整合之勢。以往由于受傳統方式的空間局限，集團型企業(總公司)對異地機構(子公司、分公司)的會計核算和財務管理，在技術難度和管理成本上都是高昂的。因而，在一定程度上，制約了資本的流動和企業的整合。基于互聯網的會計系統突破了這一空間局限，無需遠行，通過遠程報表、遠程監控，使物理距離變成鼠標距離，使其管理能力能夠輕易地延伸到全球的任何一個結點。從而，也使得\"大企業變小\"、\"復雜機構變得簡單明了\"。從這個意義上來說，又縮小了會計為之服務的空間范圍。
(二)網絡會計的時間觀對持續經營、會計分期假設的影響
時間，是指事物運動的持續性和順序性，是運動著的物質存在的形式。時間是無限的，但具體事物運動的時間是有限的，它是一種不可再生的資源。持續經營假設和會計分期假設確立了會計工作的時間范疇，前者設定會計主體是一個\"健康肌體\"，后者的設定是為了便于對會計主體\"健康狀況\"的定期診斷。網絡會計對持續經營、會計分期假設的突破表現在:
1．即時性。持續經營假設設定了企業在未來的一定期間內不會發生解體清算的前提條件，這是進行資產計價和收入配比、費用分配的基礎。但現代經濟中的不確定因素不斷增加，隨時都可能導致企業解體，比如，按照\"摩爾定律\"IT業企業的生命周朔只有18個月;而短期的基金項目、網絡會計的虛擬公司是一種臨時性組織，從事的多是一次易，完成后即告解散，生命周期極短，顯示出即合即分的\"即時性\"特征。因此而引發對持續經營假設的否定，縮短了會計的時間界限。
2．實時性。會計分期假設為定期報告企業財務狀況，確定經營損益提供了前提，同時，它也是權責發生制、會計要素確認與計量的依據。在網絡環境下，計算機強大的運算和傳輸功能，使手工處理信息高成本的障礙被掃除。如果說PC時代的會計系統主要解決工作量問題，那么網絡會計將在此基礎上重點突破速度問題。時間上便會計核算從事后達到實時，財務管理從靜態走向動態，只要需要，無需顧及和等待會計期末，擊點鼠標即可生成所需的會計信息，豐富了會計信息的內容，提高了信息的質量和價值。由此，可以滿足期貨業務、衍生金融工具的特殊需求，滿足廣大投資者(股民)的投資需求，去年11月，國際會計準則委員會就了\"因特網上的會計報告\"的文件。網絡會計的實時性便會計分期假設消除了時間的斷點。
三、穿越網絡時空隧道的會計反思
會計的時空觀是構架會計理論與方法的哲學。網絡環境下，它的重大改變必將引起會計系統的一系列變化:
l．集成化。會計信息是對企業經濟活動的反映，其數據源于業務部門(如，人、財、物、供、產、銷)?；诨ヂ摼W的企業管理信息系統，將企業整個生產經營活動的每個信息采集點都納入企業信息網之中，大量的數據通過網絡從企業各個管理子系統(如生產管理系統、庫存管理系統、人事管理系統)直接采集，并通過公共接口，與有關外部系統(如銀行、稅務、經銷商等)相聯結，便會計系統不再是信息的\"孤島\"，絕大部分的業務信息能夠實時轉化，直接生成會計信息，會計數據處理呈集成化之勢。
2．簡捷化。由于電子計算機具有強大的運算功能，系統由計算機來執行從會計憑證到財務報告全過程的信息處理，人工干預大大減少，客觀上消除了手工方式下信息處理過程的諸多技術環節，如平行登記、錯帳更正、過帳、結帳、對帳、試算平衡等。[8]再者，計算機又承擔起存貨計價、成本計算和計提折舊等繁雜的核算工作。因此，相對于手工會計而言，會計電算化的技術性及其復雜程度也大幅度降低，傳統的手工會計處理將逐漸退出歷史舞臺。
3．多元化。即:(1)收集與提供信息多元化。在經濟社會一體化、數字化、網絡化的基礎上，會計系統通過對企業內外各個機構、部門的信息接口轉換、接收貨幣形態的信息，同時亦可接收非貨幣形態的相關信息，其信息渠道更加寬敞;隨著多媒體技術的采用，電算系統除了提供數字化信息，也可提供圖形化信息(如財務分析、預測的直方圖、折線圖)以及語音化信息(如有聲財務分析報告);(2)處理信息方法多元化。電算化條件下，會計系統在主體認定的計算方法(如固定資產折舊的直線法)的同時，如果需要亦可選用其他備選方法(如雙倍余額遞減法、年數總和法)進行計算，比較差異。為加強管理與考核，甚至可以啟用手工方式下所不得不放棄的核算方法，例如，零售企業的\"售價數量金額核算法\"、工業企業的\"作業成本法\"等全新的核算方法;此外，由于系統可以接收(或調用)大量非貨幣形態的相關信息，便于系統運用有關數學模型，進行財務分析、預測和決策;(3)提供信息空間多元化。借助于信息處理方法多元化的結果，會計系統提供信息的空間非常廣闊，根據需要，有貨幣形態的信息，亦有非貨幣形態的相關信息(如職工的招聘與下崗、社會公益事項)，既有歷史信息(歷史成本)，也有現在信息(重置成本、公允價值)和未來信息(預定成本、目標利潤)，最終的會計信息將擺脫現有模式，能夠滿足不同用戶的個性需要，用戶可以通過\"菜單\"或\"會計頻道\"，[9]選擇搭配會計信息的\"套餐\"或\"節目\"。
4．電子化。我國會計電算化的初級階段便會計手段由算盤到鍵盤，從賬本到磁盤。而網絡會計將便會計介質繼續變化，迅速走向電子化，如各種發票、結算單據均以電子化的形式出現，會計數據流動過程中的簽字蓋章等傳統確認手段失去意義。此外，隨著電子商務的興起，貨幣的\"質地\"也將變化，不再是原來的紙幣或硬幣。網絡會計環境是一個集供應商、生產商、經銷商、用戶、銀行等機構為一體的網絡體系，巴不存在貨款的直接交易，而代之以電子貨幣進行網上結算。計算機信息處理的集中性、自動性，使傳統職權分割的控制作用近于消失，信息載體的改變及其共享程度的提高，又使手工系統以記賬規則為核心的控制體系失效。[10]對此，現代信息技術給企業的內部控制賦予了新的內涵:如口令控制、數據加密、職能權限管理、訪問時間權限管理、操作日志管理等。
5．開放化?；诨ヂ摼W的會計系統，大量的數據通過網絡是從企業內外有關系統(如證監會、銀行、企業的生產部廣]、人事部門等)直接采集。特別是企業外部的各個機構、部門(如會計師事務所、財政、審計、稅務、銀行、證券監管、保險監管等)可根據授權，在線訪問，通過Intemet進入企業內部，直接調閱會計信息。瞬間溝通便會計信息系統由封閉走向開放，由數據的微觀處理逐步登上宏觀數據運作的殿堂。對此，企業會計信息系統必須注意系統的安全性，加強回叫設備(C/L「一BM旺DEVIC磅)以及防火墻(FI旺WML)等技術，防止網上泄密和惡意攻擊。[11]會計信息透明度的增強，有效地避免會計處理的\"黑箱\"操作，有利于對企業會計信息系統的社會監督和政府監督。
6．智能化。電算化會計系統可以理解為一個由人、電子計算機系統、網絡系統、數據及程序等有機結合的應用系統。它不僅具有核算功能，而且更具控制功能和管理功能，因此，它離不開與人的相互作用，尤其是預測與輔助決策的功能必須在管理人員的參與下才能完成。所以，會計信息化不再是一個簡單的模擬手工方式的\"仿真型\"或\"傻瓜型\"系統，而是一個人機交互作用的\"智能型\"系統。目前，隨著我國經濟體制改革的深化，面對已經來臨的全球化知識經濟的浪潮，會計工作加快了由核算型向管理型的重心轉移。由此，要求會計系統必須放大功能，而網絡會計所表現出來的集成性、簡捷性、開放性、多元性、實時性等技術特征，為此提供了堅實的技術基礎。并且，在這種戰略性轉移的過程中又不斷推陳出新，例如，建立以會計為核心的\"企業管理信息系統(EIP)\"[lz]、\"智能型會計專家系統\"等，從而，又推動會計職能向更深的層次延伸。
綜上所述，在網絡經濟環境下，會計系統以計算機、網絡技術等新型的信息處理工具置換了傳統的紙張、筆墨和算盤。而這種置換不僅僅是簡單的工具改變，也不再是手工會計的簡單模擬，更重要的是它所帶來的對傳統會計理念、理論與方法前所未有的、強烈的沖擊與反思，如果我們能夠認識到這一點，充分發揮現代信息技術的潛能，將會引發又一場會計發展史上的大革命。
主要參考文獻:
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