專家系統論文模板(10篇)

時間:2023-03-20 16:25:16

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇專家系統論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

專家系統論文

篇1

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。

篇2

關鍵詞科技成果產業化信息溝通轉化模式

和平崛起的中國,正在世界舞臺上扮演著越來越重要的角色,國際地位的提高和鞏固,取決于國家競爭力快速而穩定的進步。科技競爭力則是國家競爭力最重要的組成之一。整體上講,科技競爭力由兩個環節組成,一是科技創新能力,一是技術傳播與轉化能力。

1現狀分析

我國每年都取得數以萬計的科技成果,其中高校科技成果每年就達3萬多項,但轉化率卻不到20%、專利實施率不到15%,而發達國家高達70%、80%。同時,在為國民經濟發展做貢獻方面與發達國家相比,也存在相當大差距。據有關資料報道,我國高校科技成果轉化后,能為企業產生經濟效益的只占被轉化成果的30%,而真正形成產業的還不到5%。國家知識產權局2003年對高校和科研機構知識產權工作的調查資料顯示,高校為獨占市場而申請專利的動機比重不足1/3。目前,在高校明顯存在著專利申請量年年上漲,但成果轉化情況令人擔憂的現狀,這樣勢必影響到技術進步。面對國際經濟、科技競爭的嚴峻挑戰和人口多、底子薄、人均資源相對短缺的國情,加快實現科技成果的快速而有效的轉化和產業化,是促進科技進步的重要環節,也是有效落實科學發展觀的具體體現。

國家對科技成果產業化耗資巨大并出臺了許多優惠政策,但收效與期望相差甚遠。問題的癥結在于“基礎理論研究、工程研究、產業化運作實施”三者嚴重脫節,造成國家投入的巨額研究資金回報甚低,科研成果束之高閣。隨著時間的推移,科研成果走入“先進落后淘汰重新研究”的命運怪圈。

2科技成果轉化難的原因

科技成果轉化難的原因是多方面的,其中一個重要的原因是高校科技鏈和產業鏈之間缺乏有機的聯系,科技成果與產業化之間缺乏有效的信息溝通。一方面高校對企業的科技成果需求不甚了解,而企業對高校的研究能力和水平又知之甚少;另一方面高校擔心成果轉讓給企業得不到應有回報,而企業則擔心高校的科技成果能否帶來經濟效益。

作為理論研究一方的高校,是產學研的源泉,它承受科技創新風險,而不承擔經濟生存風險,否則它無法全身心地進行創造性研究。創造性是形成產學研源泉的第一動力,它與高校科研技術源源不斷地創新與重組、人才源源不斷地吸收與重組的氛圍密不可分。失去了它,人才源、技術源、實驗源、國際一流信息源將不復存在,后勁將斷送。

作為企業投資方,是產學研的主體。它需要不斷獲得新的適應市場需求的成熟產品,利用其資金雄厚、擁有各類生產、管理、經濟、法律等人才資源,在承擔市場風險、效益風險、人員組織風險和產業化投資風險的同時,將技術導向風險與產品定位風險轉加給了產品研制者。

作為產品研制者,是產學研的紐帶與橋梁。他們承受著經濟與生存風險,以生存需求確定技術向產品轉化的內容。在這樣的生存壓力下,他們必須使創造性服從于實用性,因此不能要求他承受科研風險,因而他只能把科研風險轉向高校,否則他們無法長久持續地進行技術向產品的轉化,從而中斷了產學研的紐帶。

由于科研開發規律與產業經濟規律間的矛盾,科研工作者只能不問經濟效益,在國家經費的支持下致力于創新活動,科研成果大多只能走到鑒定就宣告結題,然后再度進入“申請經費科研鑒定”的循環。企業只能在原有產品中發展,難以推出滿足市場的新產品,期盼高新技術產品卻尋路無門。而在科研成果與產業化實施之間起著橋梁作用的工程技術人員,他們承擔市場風險、生存壓力,或因信息渠道不暢或因成果不適應市場需求等原因,很難找到適合的產品進行開發,最后導致科技人才的流失,使科技成果與實施產業化間的溝通更加不暢。

出現上述問題的原因可以歸納為三方面:一是目標不一致。研究人員追求先進性,開發人員考慮如何獲得開發經費,并不真正關心產品。企業關心產品,但卻難以得到適合市場的產品;二是信息不通暢。有的企業希望投資,卻找不到投資方向;有的科研人員有好的成果,卻找不到資金進行產品轉換,即使最終實現結合,也不一定是最佳搭配,或者由于時間的浪費而失去市場商機;三是沒有利益驅動機制。產學研三者的利益脫節,沒有構成閉合回路,形成不了良性循環的長效機制。因此,加強信息溝通,建立以市場為導向、以共同利益為驅動的科技成果產業化的長效運行體制和機制,使產學研一體化,是促進科技成果轉化的關鍵所在。

3信息溝通在科技成果產業化不同階段的作用方式

第一階段:完成原理性開發——形成科研成果。一般情況下,研發工作在高校中獨立進行,企業很少參與,其結果是產生實驗室成果。加強此環節的信息溝通,可以增強知識生產的創新活力,為科技成果轉化增強針對性。信息溝通的先導性作用方式表現在對研究領域的深刻了解和對企業市場迫切需求的掌握,需要研發者和技術潛在用戶之間的信息交流和互動。

篇3

2 、鑒識專家系統的框架

設計人工神經網絡方法其本質是基于歷史經驗模擬人腦的經驗性判斷,應用人工神經網絡方法來模擬大型橋梁建設項目的鑒識反問題,其實質就是建立人工模擬的專家鑒識反應. 但是,如果每次鑒識都需要重新建立和訓練合適的網絡,無疑將每次鑒識都孤立化,不利于鑒識工作的傳承發展,并且不便于維護和發展該網絡. 為了提供更智能、更友好的鑒識平臺,以神經網絡作為分析推理的核心模塊,將解決鑒識工程反問題的所有過程集成為一個可完善、可補充、可檢驗、可查閱、可訓練、可計算分析的系統,這就是可用于解決鑒識反問題的專家系統.由于專家鑒識系統需要長期地收集和管理數據庫和訓練更加成熟的網絡,為了便于長期的管理和維護,選用具有高效的數據庫管理功能的 VFP ( Visual FoxPro) 語言來建立可視化的專家系統界面,協助工程師在鑒識過程中收集橋梁建設項目的鑒識樣本和輸入鑒識數據,并與神經網絡工具 MATLAB軟件進行嵌套,實現分析過程的可視化,使得專家系統的界面更加友好和直觀.橋梁建設項目的專家鑒識系統主要由3 個模塊構成:1) 基礎數據模塊,提供了進行橋梁鑒識信息的輸入、維護.2) 神經網絡模塊,調用神經網絡程序,利用樣本庫進行網絡訓練和鑒識分析.3) 系統維護和系統幫助模塊,為用戶提供系統基本維護工具,提供軟件使用說明和用戶幫助.其中,基礎數據模塊和神經網絡模塊是核心部分. 基礎數據模塊包括橋梁常見破壞數據庫、橋梁破壞登記數據庫、工程階段風險數據庫、專家責任意見數據庫以及數據庫的綜合查閱 5 個窗口.神經網絡模塊包括神經網絡訓練、錄入待算數據,計算源碼管理以及神經網絡計算 4 個窗口. 該模塊是專家鑒識系統的推理分析的核心模塊,用于實現神經網絡方法對專家鑒識過程的模擬.專家鑒識系統的核心是基礎數據模塊和神經網絡模塊,而這兩個模塊分別基于 VFP 和 MATLAB語言而實現的,要建立完善友好的專家鑒識系統,需要實現這兩個語言程序之間函數的相互調用.VFP 語言用于實現可視化的專家系統界面,便于用戶進行樣本的收集、完善和登記,以及輸入鑒識初始資料所需,并最終將 MATLAB 神經網絡訓練、檢驗及鑒識的結果在可視化界面上進行直觀的指示,方便操作用戶的查詢、檢索. 而 MATLAB 則用于神經網絡的計算和模擬,可調用 VFP 建立的數據庫,使用專家系統所收集到的樣本,進行訓練和檢驗,以及進行所指定的鑒識工作. VFP 和 MATLAB 的程序關系如圖 1 所示.。

3、 系統知識數據庫模塊的構建

本專家鑒識系統是基于 VFP 平臺開發的,因此系統中的基本信息資料以基礎數據庫的形式存在,并可在系統中實現實時保存和更新,程序流程如圖 2 所示.本系統的專家知識庫在基礎數據模塊中建立,包括橋梁常見破壞、橋梁破壞登記、階段風險和專家意見 4 個分項數據庫.

1) 橋梁常見破壞數據庫,主要用于對橋梁各主要構件的常見破壞現象進行歸類管理,便于在鑒識過程中對破壞進行識別. 每一條破壞現象信息均包括橋梁型式、結構位置、破壞構件、構件的重要性系數、破壞形式、破壞形式對事故的貢獻度、構件型式、破壞現象、該破壞現象對構件健康的影響度,以及造成該破壞的原因和機理. 該數據庫的構建將作為橋梁破壞判斷和評價的依據. 因此,該數據庫的完善有助于提高專家評價的可靠性,需要在長期的鑒識實踐中進行不斷地補充和維護.

2) 橋梁破壞登記數據庫用于橋梁破壞事故發生后,專業鑒識人員對事故現象進行調查的結果登記,以及專家對破壞的實際情況依據破壞的等級、破壞的影響度、破壞的貢獻度、破壞構件的重要性進行分項評價,并給出考慮權重之后的量化的評價意見,即破壞分值. 橋梁破壞登記數據庫是最為重要的橋梁破壞信息集成,在長期的鑒識實踐中,應不斷地進行更新和補充,以增加神經網絡的訓練樣本,提高網絡精度.

3) 階段風險數據庫是對橋梁全壽命期內立項、設計、概預算招投標、施工、運營維護、報廢拆除 6 個典型階段可能發生的風險類型,以及風險源注冊,作為專家責任意見的評價依據.

4) 專家意見數據庫是根據橋梁破壞登記數據庫中,鑒識工程師對橋梁破壞現象調查的登記項目,依據階段風險責任數據庫中事故發生階段的可能風險構成及風險貢獻程度,并考慮各破壞項目的機理和成因,而對橋梁個案的破壞相關責任做出的評價. 該數據庫包括橋梁的破壞信息、破壞的責任方、責任說明、貢獻程度、個案的貢獻權重以及最后的責任比例. 責任比例 Pi遵循式 ( 4) .Pi= αixi/ ∑αixi. ( 4)式 ( 4) 中: xi為參與方貢獻程度,依據各工程參與方對該階段事故風險的貢獻能力進行定義; αi為貢獻權重,依據橋梁破壞個案實際,對各工程參與方的風險貢獻進行評價.

4 、系統神經網絡仿真模塊構建

專家知識數據模塊中所構建的專家知識庫,還需要專門的智能網絡對其進行仿真,將所模擬得到的經驗知識用于未來的專家判斷. 為此,本系統開發了第 2 個核心模塊即神經網絡模塊,該模塊包括4 個管理窗口.

1) “神經網絡訓練” 窗口用于在專家系統中調用 MATLAB 程序,利用基礎數據模塊不斷更新和完善的破壞登記紀錄所形成的破壞樣本數據,對網絡進行訓練.在該窗口可對基于 MATLAB 軟件二次開發的橋梁建設項目鑒識神經網絡程序進行直接的調用和運行,使得神經網絡模塊可以繼承基礎數據庫模塊所建立的專家知識樣本庫,并利用樣本庫對網絡進行學習訓練,以形成成熟的智能網絡.神經網絡的專家系統,其學習訓練程序流程如圖 3 所示.

2) “錄入待算數據” 窗口用于對需要進行鑒識的案例數據進行整理和錄入,與專家數據模塊中的橋梁破壞登記窗口形式一致,最終在后臺形成可為 MATLAB 程序調用的 “data. txt”數據文件.3) “計算源碼管理” 窗口用于在 VFP 界面中直接對神經網絡源程序進行調用、修改,并可以直接進行試算檢測.考慮不同的案例對分析的精度和范圍可能不同,為了方便網絡的源碼管理,還單獨建立了神經網絡的計算源碼管理窗口.

4) “神經網絡計算”窗口,用于利用訓練成熟的網絡,對被鑒識對象的破壞信息所形成的數據進行模擬和仿真,給出網絡的鑒識分析結論,主要包括各工程相關責任方的事故責任構成,責任權重,責任比例,直接經濟損失、間接經濟損失和非經濟損失的責任評價. 神經網絡的計算分析流程如圖4 所示.其算法通過檢驗后,可用于橋梁破壞責任和損失的評價分析.經過破壞調查后,對橋梁的破壞情況進行錄入整理,就可以在 VFP 界面上利用訓練成熟的神經網絡對其進行鑒識分析,通過智能計算,判斷其風險源的構成情況,在事故經濟損失調查的基礎上,給出經濟損失和非經濟損失的責任分配意見.

篇4

1977年,他在中國科學院自動化研究所工作,主持“控制論組”,與北京市中醫院合作,研究開發我國第一個中醫專家系統“關幼波中醫肝炎診斷治療程序”,這也是世界第一個中醫專家系統。1985年,主持“國家經濟信息專家系統關鍵技術”研究,提出大型“多級專家系統”新方法,獲國家“七,五”攻關重大成果獎。

1960年,在第一屆國際自動控制聯合會IFAC世界大會,創立多變量控制系統的新原理:“協調控制”理論,他提出的升船機多電機同步的“協調控制”方法應用于三峽工程。1981年,在《科技管理與科學學》發表“論協調”,提出創建“協調學”新學科。

1977年,涂序彥發表我國“大系統理論及應用”首篇論文,1985年,創立“大系統控制論”,1994年,撰寫出版《大系統控制論》專著,發展“控制論”的新學科。

1979年,根據國情,他創立具有中國特色的“最經濟控制”理論,提出天文科學衛星“最經濟姿態控制”新方法,在《自動化學報》發表了關于“最經濟控制”多篇論文。

1980年,總結有關“生物控制論”的科研成果,主持編著我國第一本《生物控制論》專著,由科學出版社出版,重點研究“人體控制論”,他提出“針麻-多級協調控制過程”,“經絡-人體控制系統”新學說。

1977年,涂序彥發表我國“智能控制及其應用”首篇論文,開拓“智能控制”新技術,1985年,提出“多級自尋優、自協調控制”新方法,1990年,參與發起主辦“全球華人智能控制與智能自動化”大會,任大會主席之一。2004年,在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。

1985年,在IFAC/IFORS/IFIP國際學術會議,涂序彥提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念,開拓我國“智能管理”新方法、新技術,1995年,撰寫《智能管理》專著,由清華大學出版社出版。2010年,他和馬忠貴博士撰寫《協調智能調度》專著,由國防工業出版社出版。

1995年,在“人工智能”與計算機“仿真技術”相結合的基礎上,涂序彥提出“智能仿真”的概念與系統架構,2009年,應邀在中國計算機仿真高層論壇作“協同智能仿真”大會報告。

2000年,開發“智能信息推拉”技術、“基于公共知識庫的智能通信”系統,2004年,在中國人工智能學會智能信息網絡學術會議,作大會報告“智能通信與智能網絡”,2005年,提出“互動智能通信”的概念,2008年,他和馬忠貴博士撰寫《智能通信》專著,由電子工業出版社出版。

2002年,涂序彥發起并主持中國人工智能學會首屆“人工生命及應用”學術會議,提出“廣義人工生命”的概念和類譜,2003年,在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Generalized Artificial LifeRace&Model”,2004年,主編《人工生命及應用》論文集,2005年,北京郵電大學出版社。

2002年,涂序彥與曾廣平教授等合作,提出“軟件人”的新概念,2003年,獲國家自然科學基金項目“計算機網絡環境中的虛擬機器人一軟件人”支持,2004年,提出“廣義軟件人”,2007年,總結相關研究開發成果,撰寫《“軟件人”研究及應用》專著,由科學出版社出版。2008年,主持InternationalConference on Humanized Systems,作大會主題報告“Advanced Intelligence,Humanics,SoftMan”。

2002年,涂序彥與韓力群教授合作,提出“多中樞自協調人工腦”的新概念,2004年,在AROB國際學術會議“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”,2009年,總結相關研究開發成果,撰寫《多中樞自協調人工腦》專著,由科學出版社出版。

2003年,他在中國人工智能學會第十屆全國人工智能學術大會報告中,提出“人工智能”的姐妹學科:“人工情感”的新學科架構。2004年,在北京主持召開中日國際學術會議,作大會報告“Artificial Emotionand its Applications”,提出“IntelligentAnimation,Intelligent Game,IntelligentFilm&Television”。

1991年,在全國“智能控制”學術會議的大會報告中,涂序彥提出“智能控制論”新學科架構,2010年,他與王樅教授等合作,撰寫出版《智能控制論》專著,在科學出版社出版。

2004年,在“智能系統”國際學術會議,涂序彥提出“擬人系統”新概念,2005年,在中國武漢,發起并主持第一屆“擬人系統”國際學術會議,他提出創建“擬人學”新學科,2008年,在中國北京,主持召開“擬人系統”國際學術大會。

篇5

P鍵詞: 人工智能;創新;本科

Key words: artificial intelligence;innovation;undergraduate

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)22-0230-02

0 引言

人工智能是計算機科學的一個分支,是當前科學技術中正在迅速發展、新思想、新觀點、新理論、新技術不斷涌現的一個學科,其屬于一門邊緣學科,同時也是多個學科交叉而成的一門學科,包括語言學、哲學、心理學、神經生理學、系統論、信息論、控制論、計算機科學、數學等[1]。當前人工智能已經是很多高校計算機相關專業的必修課程,它是計算機科學與技術學科類各專業重要的基礎課程,其教學內容主要包括自然語言理解、計算智能技術、問題求解和搜索算法、知識表示和推理機制、專家系統和機器學習等,國內外很多大學都意識到了其重要性,紛紛對其展開了教學和研究。人工智能課程包含多個學科,具有內容抽象、理論性強、知識點多等特點,且算法復雜,但是多數高校采用的教學方式仍是傳統的課堂教學方式,即“教師講、學生聽”的教學模式,這種信息單向傳輸教學模式以教師為主體,學生只是在被動的接收知識;存在過分重視理論教學,忽視實踐活動教學的問題,導致教育內容無法和社會接軌;人工智能教材理論性過強,學生在學習過程中常常感到枯燥乏味,進而對學習該課程失去熱情[2],久而久之,不僅人工智能課程的教學質量和效果無法達到預期,甚至學生還會產生厭學心理。針對人工智能課程中現有的各項問題,本文作者結合自身豐富人工智能教學實踐經驗,參考人工智能課程特點和教學目標,從多個方面探討和總結了人工智能,包括教學內容、教材選擇、教學方法和考核形式等。

1 教學內容優化與更新

人工智能是一門嶄新的學科。開設本課程首先是確定教學內容。通常來講,人工智能學科的內容包括兩個部分,具體:一是知識表示和推理;二是人工智能的應用。前者是人工智能的重要基礎,后者主要介紹了幾種人工智能應用系統,包括自動規劃和機器視覺、機器學習、專家系統等。另外,課程內容中還包括了一些人工智能應用的實例,將實踐和理論緊密結合起來[3]。

隨著時代的發展和科技的進步,人工智能學科也取得了較大發展。基于此,人工智能學科也應該與時俱進,更新人工智能教學大綱,進一步完善其教學內容。修訂后的人工智能教學大綱將人工智能分成兩個部分,即基礎部分和擴展應用部分。前者包括計算智能、搜索原理、知識表示等,后者包括智能機器人、智能控制、多智能體、自然語言理解、自動規劃、機器學習、知識工程等。

教學內容的選擇和確定應綜合考慮多項因素,不僅要重視基礎知識,也應注意推陳出新,隨著科技的進步做到與時俱進,同時教學內容應符合現實的需求,能夠與社會接軌,將理論和實踐緊密結合起來,只有這樣人工智能課程的教學質量和效果才能事半功倍。

2 教學策略及教學方法的改革創新

由于人工智能課程具有算法復雜、內容抽象、理論性強、 知識點多的特點,傳統的教學模式已經無法滿足人工智能課程的需求,教師應探索更加有效的教學模式和方法,確保人工智能課程能夠取得良好的教學質量和教學效果。具體的改革和創新人工智能課程的手段和方法主要包括以下幾個方面:

2.1 激發學生的學習興趣 無論是經驗還是常識都在告訴我們每個人最好的老師就是興趣,學生只有對某門學科存在興趣,才會更加主動積極的學習該門課程,從而獲得良好的教學效果。比如,作者在課程的一開始先播放了一段著名導演斯蒂文?斯皮爾伯格的《Artificial Intelligence》的相關片段,由這個電影學生知道了世上存在人工智能的機器人,學生們隨著電影情節的發展而深深感動,與此同時教師讓學生思考和談論人工智能是什么?研究人工智能的意義在哪里?實踐發現,在課堂中加入電影因素,能夠大大提升學生們的注意力,讓學生更加專注在教學任務中,有效提高了學生探索人工智能的積極性和主動性。此外,在教學中還可以用動畫、視頻、圖片等手段將反映人工智能最新研究和應用的成果展示出來,讓學生更直觀的感受人工智能的奧妙,從而投入更多熱情學習人工智能課程。

2.2 面向問題的案例教學法 案例教學法是一種以案例為基礎、以能力培養為核心的一種教學方法[11]。針對學校學生特點,我們采取了以下幾種教學形式實施案例教學。①講解式案例教學:這種案例通過教師的講解,幫助學生理解抽象的理論知識點。案例的呈現有兩種基本形式:一是“案例―理論”,即先給出教學案例,然后再講解理論知識;二是“理論―案例”,即教師先講解理論知識,再給出教學案例;通過情境體驗與案例剖析激發學生認知的興趣,引導學生對將要學習的內容產生注意,有利于教師導入新課。②討論式案例教學:在課程初期將學生分成若干學習小組,每小組3~4人;教師將提前設計好的一題多解的教學案例以及收集的相關資料分配給每個小組,要求學生在課余時間通過自學和組內討論的方式給出問題的不同解決方案。③辯論式案例教學:在課程后期,采取專題辯論的方式對綜合應用案例進行討論,能有效地啟發學生全方位地思考和探索問題的解決方法,加深學生對人工智能的理解。

2.3 個性化學習與因材施教 在開展課程教育過程中應注意對學生進行個性化教學,結合學生特點因材施教。比如,在日常教學中多觀察學生情況,鼓勵那些應對教學任務后仍存在余力的W生深入探索較深層次的課程及相關知識,同時友善面對學習較差的學生,分析其學習過程中面對的困難,有的放矢地采取應對措施,幫助其不斷進步;在教學過程中讓學生以讀書報告的形式多多思考,鼓勵學生發散性思考問題,鼓勵優秀學生進行深一步的探討,并且教師應幫助具有新穎思想或論點的學生將其智慧以科技論文和發表文章的形式轉化為成果。

2.4 注重綜合能力培養 在研究型教學中任務驅動是一種常用的教學方法,其中心導向是任務,學生在完成任務的同時也在吸收和掌握知識。通常來講,該教學方法的步驟是:教師提出任務師生共同分析以得出完成任務的方法和步驟適當講解或自學、協作學習完成任務交流和總結。”[3]該教學模式不僅有利于培養學生的創新能力和創新意識,還能夠培養學生解決實際問題的能力,提高其綜合實力。不僅如此,由于該教學模式通常是以小組協作的方式進行,教師給出研究范圍,學生自愿結組并選擇具體的題目,經過分析和討論后以程序設計或者論文的形式協作完成研究。由此可知,學生是在以團隊的力量解決問題,這十分考驗學生的團隊協作能力,對于學生團隊合作精神的培養至關重要,且在完成任務的過程中學生需要查閱大量的資料,久而久之學生收集資料和創新能力勢必會得到提升。

2.5 采用啟發式教學 人工智能的很多問題都較為抽象,對學生理解力的要求較高,因此,在實際的教學過程中教師應有意識的就課程內容提出相關問題,讓學生自己獨立思考,鼓勵學生提出自己的想法和解決方案。然后回歸到課程上,對比分析教材上的解決方案和學生自己的解決方案,如此不僅培養了學生獨立思考的能力,也增加了學生參與教學活動的意識,提高了學生的學習熱情。比如,在講到較為抽象的“遺傳算法”時,先提出一個問題,即“遺傳算法如何用于優化計算?”,然后從“達爾文的生物進化論”入手,討論“遺傳”、“變異”和“選擇”作用,之后舉例分析,啟發學生思考“遺傳”、“變異”和“選擇”的實現,最后師生一起導出遺傳算法用于優化計算的基本步驟。如此既完成了教授遺傳算法的目的,也鍛煉了學生邏輯思維的能力,教學效果良好[4]。

3 作業和考核方式的改革創新

過去的課程作業都是單一書面習題作業,發展至今,課程作業形式已經發生了變化,更加豐富多樣,包括必須交給教師評閱的書面家庭作業和不必交給教師的課外思考題目、口頭布置的思考題或閱讀材料以及大型作業等。其中通過網絡就可以完成上交作業,并且教師批閱作業后也可以通過網絡返回給學生,實現了網絡化。課程的考核方式較之以前也發生了較大變化,加強了平時思維能力的考核,更加注重學生實驗能力和動手能力的培養,不再是絕對的一次考試定成績,而是在總評成績中加入30%的平時成績,如此不僅減輕了學生的期末負擔,也迫使學生更加重視平時的學習思考,有利于課程教學質量的提升。

4 結束語

本文是以提高教學質量為目標,結合教學實踐,從教學體系、教學內容、教學方法、考核方式等方面對本科人工智能課程的教學改革進行了探討,總結了該課程在教學和實踐方面的一些教改舉措。這些舉措符合二十一世紀高校教學的要求,可以支持教師提高教學手段現代化的水平,同時更貼合學生的學習需求。作為該課程的授課教師應始終保持對教學內容的不斷更新、教學方法的多樣化,才能激發學生的學習興趣,培養他們的思維創新和技術創新的能力,最終提高本課程的教學質量。從學生的反饋來看,作者所總結的教學實踐具有明顯的教學效果。但仍有許多方面做得不夠,今后將繼續在教學過程中不斷總結成功的經驗,吸取失敗的教訓。

參考文獻:

[1]蔡自興.人工智能及其應用[M].三版.北京:清華大學出版社,2007.

[2]謝榕,李霞.人工智能課程教學案例庫建設及案例教學實踐[J].計算機教育,2014(19):92-97.

篇6

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)16-0116-02

一、引言

隨著我國高校大規模的擴招,高等教育已由精英型教育過渡到大眾型教育,教學對象的階梯層次也發生了較大的變化。在擴招量較大的本科第二批招生院校中,學生理論知識基礎和學習能力等方面的素質相對下降,而社會又迫切需求大量應用型人才。為了適應新形式的教學要求,各高校都在尋求提高培養人才質量的教學管理方法,廣泛進行教學制度的改革。智能控制是高校本科自動化及其相關專業的重要專業課,智能控制是當今國內外自動化學科中十分活躍和具有挑戰性的領域,代表著當今世界控制理論和技術的發展方向之一,是一門集理論研究和工程實踐于一體的綜合性課程[1],因此在教學改革中如何提高該課程的教學質量是非常重要的。為了適應當今社會對人才素質教育培養的要求,注重對學生創新能力和綜合素質的培養,近年來,結合課堂教學,我們對智能控制的教學改革做了一些探索。

二、“智能控制”課程的特點和目標

智能控制是自動控制發展的高級階段,是人工智能、控制論、系統論和信息論等多種學科的高度綜合與集成,是一門新的交叉前沿學科[2]。由于智能控制在社會生產中所體現出的巨大研究價值和廣闊應用前景,使得這門原先只在研究生階段才開設的課程,現在已經在眾多高校自動化相關專業的高年級本科生中開設。其目的是使學生在學習自動控制原理和現代控制理論等基礎理論課程之后,對控制理論前沿發展方向有所了解和學習。智能控制屬于偏理論的專業課程,具有多學科交叉性。其理論分支較多,內容豐富,涵蓋了模糊數學與模糊控制、人工神經網絡、遺傳算法和專家系統等前沿學科理論。該課程內容抽象、模糊控制、神經網絡、專家系統等涉及的內容理論性都比較強,對于本科生相對抽象、枯燥、難懂,他們往往不易理解。

智能控制本身所具有的特點決定了本科教學過程中該課程的教學目標。通過該課程的學習,使學生了解學科發展前沿,掌握智能控制研究的一般方法,幫助學生獲得智能控制的基本知識,使學生掌握智能控制分支及其特點,包括模糊控制理論基礎、模糊控制系統、人工神經網絡模型及其神經網絡控制,使學生理解并掌握用智能控制方法分析和設計系統的基本工具、原理和實現方法,能夠設計簡單的智能控制系統。

針對課程特點和教學目標,在教學過程中應從教學內容和教學方法等方面進行改進,以吸引學生的學習興趣,激發學生的學習積極性和主動性,達到預期的教學目標。

三、教學改革措施與途徑

1.優化教學內容,增強新穎性和實用性。智能控制課程具有前沿性、抽象性和理論性強等特點,相關內容極其廣泛。然而,作為本科生的一門專業課,教師在教學內容的選取方面應盡可能做到:注重控制思想的融會貫通,減少煩瑣公式的推導,多采取簡易示例演示,從而提高學生的學習興趣。在實際教學中,可以采用具體的簡單示例來展示智能控制器的設計,如模糊PID控制器的設計思想為自適應調節控制參數,BP神經網絡的設計思想為逆向迭代算法,等等。

本科高年級學生在掌握了專業基礎知識之后,主要關心學科前沿知識的應用領域和使用方法,學生希望能學到很多較新和較實用的智能控制算法,不愿花太多時間在復雜的理論理解上,因此在教學過程中要注重知識的應用性。此外,大學高年級學生即將走出校門,走向工作崗位,關于一些新的和正在研究的智能控制方法和技術的概況對于他們也非常重要。特別是近期發展起來的方法和技術,如模糊神經控制、遺傳算法、蟻群算法等。這些內容的理論部分可以不必過分深究,教學重點主要放在介紹每種技術的產生背景、發展狀況、應用領域和具體實現上。

2.培養學生設計思想,注重工程應用。為了鞏固學生對智能控制理論的理解和增強學生的學習興趣,教師應該更注重從工程應用角度來引出智能控制概念,并通過具體實例來說明智能控制如何應用,如模糊控制在家用電器中的應用,這樣更能激發學生的學習積極性。智能控制在航空航天控制、交通運輸系統、家用電器等方面有著廣泛的應用。自動化及相關專業畢業的學生,畢業后大部分從事工程或產品設計方面的工作,因此工程設計能力的培養是非常重要的,設計能力是通過設計人員的設計思想、設計原則和設計方法體現出來的。學生通過較典型的具有代表性的基本模糊控制器、模糊PID控制、BP神經網絡控制的實際應用,應用MATLAB語言編出簡單程序并進行最基本的仿真實驗,了解和掌握智能控制系統的設計方法,使學生在校學習期間既能掌握設計要領,又具有一定的設計能力,從而為今后工作或研究生學習打下良好基礎。

3.引入仿真軟件,改善教學效果。智能控制中的模糊控制、神經網絡等內容理論性較強,相對抽象、枯燥難懂。如果引入更加專業、有效的工具,采用更加生動、明了、有新意的教學方法,就能吸引學生的學習興趣,激發他們的學習積極性。目前應用較為廣泛的仿真軟件是MATLAB[3],在教學中借助于MATLAB平臺,對智能控制中難以采用解析方法的復雜系統進行模塊化、可視化分析與設計,有助于學生理解和掌握課堂教學內容。如運用MATLAB軟件中的模糊控制工具箱,可以輕松設計模糊控制器,并將其應用到系統控制中,使學生直觀感受模糊控制的優越控制效果。同時,為了讓學生更深入地了解智能控制算法的實質,鼓勵學生運用MATLAB軟件的M語言自行編寫各種智能控制算法程序,這樣學生不但進一步加深了對理論的理解,而且產生了一定的成就感,從而激發了學生學習的主動性和創新性,培養了學好這門課的自信心。

4.創新意識和能力的培養。應用型人才培養的主要目標之一是培養創新意識、訓練創新思維、傳授創新方法、提高創新能力。智能控制與自動控制理論(古典控制)和現代控制理論不同,智能控制理論和技術還遠未成熟,是一個充滿生機活力和不斷發展的學科[4],這就要求教師要善于引導和培養學生的創新意識和獨立思考、分析問題的能力。課堂教學中要正確引導學生看待學科的發展,同時也提供了一個培養學生創新意識和能力的機會。因此在課堂教學中要充分展示創新給一門學科帶來的無窮生命力,多創造機會來培養和激發學生的創新能力,如實驗教學、課程小論文和綜合設計等。

5.突出以學生為中心的教學理念。學生是教學過程的核心,所有的教學環節都要以有利于調動學生自主學習能力為原則。課堂教學將講授法、討論法、實驗法、自學指導法、實例教學法等優化組合,充分利用板書、投影、錄像、計算機等媒體,調動學生的積極性,啟發學生的思維,培養學生正確分析問題、解決問題和自主學習的能力,注重學生的個性發展,由以傳授知識為主變為以培養學生能力為主。如采用質疑導入法提出問題從而激發學生的思考并抓住學生的注意力;精心設計適當數量的問題讓學生討論和回答,通過這種互動的教學形式活躍課堂氣氛,使學生真正成為課堂教學的主體,教師更多的時候作為一個組織者和引導者。

6.考核方式的改革。智能控制是一門理論性較強的課程。限于考試時間,期末考試只能出比較簡單的題目,僅憑期末考試成績很難判斷學生分析問題、解決問題及創新的能力。針對這種狀況,在教學過程中,應將平時作業、課堂提問、小測驗、實驗、出勤結合起來作為平時成績,并將此成績按照一定比例記入總平成績。這有利于促進學生平時只有多努力,才能取得好成績,明了靠最后期末突擊取得高分是非常困難的。對平時作業按照A、B、C、D四個等級來評分,對作業中存在的問題及時糾正,對課堂上互動表現好、實驗取得好成績的學生予以表揚鼓勵,有利于調動學生的積極性。這樣的考核,給出的成績,既公平又合理,也促進了學生學風的轉變。

四、結論

本文根據智能控制課程的特點,給出了在智能控制教學過程中教學內容和教學方法上改革采取的一些措施,在教學實踐過程中取得了較好的教學效果,但也難免存在一些問題和不足,希望在進一步的教學研究和教學實踐中,不斷地更新和完善教學內容,改進教學方法,將控制理論課的教學改革推向一個新的臺階。

參考文獻:

[1]蔡自興.智能控制原理與應用[M].北京:清華大學出版社,2007.

篇7

[中圖分類號]BO [文獻標識碼]A [文章編號]1672-2426(2011)01-0008-06

導言

認識世界,特別是認識人類自身,是人類認識發展的永恒主題。隨著技術的發展和海量數據的產生,人類知識正以前所未有的速度向復雜性進軍。雖然理性認識已高度普及,科學理論還是面臨前所未有的挑戰,其中突出的挑戰是:如何應對復雜性?

當前,科學界普遍面臨著三大復雜性難題的挑戰:如何整合大量數據和知識,以形成對事物的深入系統的認識并用于指導社會實踐?如何在認識論和方法論上融合自然科學、社會科學與人文學科?如何綜合人類的知識體系,構建關于人與自然的和諧的科學圖景?傳統的還原論觀點難以解決這些難題。

社會雖然高度發展,但社會管理不斷面臨新的需求和挑戰,尤其在醫療和教育兩大領域。“看病難,看病貴”等社會現象,催化對醫療體系的深度思考,正在呼喚著以保障健康為目標、重在全民參與的新醫療體系。教育體制改革、人才強國戰略的實施,呼喚新的教育理論,對杰出人才的需求將催生以開發人體心智潛能為目標的新教育模式。建立在解剖學、生物化學、生理學和心理學等人體還原論基礎上的醫學模型已經遠遠不能滿足實踐需求,基于學科分類的知識結構理論,也對知識的整合、教育模式的更新設置了障礙。人們迫切需要對“人”和社會形成系統的認識,并從根本上加深對知識與實踐的關系的理解,形成從認識到實踐、到薦認識持續循環的科學認識過程。

正是在上述科學、文化、社會發展的諸多需求背景下,產生了復雜系統科學,特別是錢學森復雜系統思想。

錢學森復雜系統思想是20世紀末我國系統學研究之輝煌成果。有“大成智慧”之譽。將復雜系統研究運用于國計民生是力學泰斗錢學森教授幾十年來的深切愿望。“從定性到定量”的綜合集成法將社會科學與自然科學有機銜接,“專家研討廳”體系將精確邏輯思維和開放直覺思維有效集成,開放的復雜巨系統理論進一步為研究腦與思維、人與社會等復雜系統提供了基礎的科學模型,為面對社會系統開展認識、實踐、再認識的科學思維活動提供了行之有效的認識論和方法論。這里,錢學森以力學家特有的氣魄,引導人們在新世紀各種變幻莫測、錯綜復雜的事物面前,進行嚴謹的科學思考,作出智慧的判斷決策。他表示:“我在余生中就想促進這件事情:建立一個科學體系,并運用它解決社會主義建設中的問題。”

一、錢學森復雜系統思想

錢學森在長達數十年的探索過程中,與他周圍的專家學者,緊密跟蹤國際學術發展趨勢,以解決重大科學和社會實踐問題為目標,創建了“現代科學技術體系”、“開放的復雜巨系統理論”、“從定性到定量的綜合集成法”等若干原創性的學術思想。這一學術體系正在發展為服務于社會發展的大成智慧。

其中,開放的復雜巨系統理論和從定性到定量的綜合集成法,是錢學森復雜系統思想的核心。在此基礎上。錢學森還提出創建一系列新學科的構想。例如,把人腦作為復雜巨系統來研究,提出了“思維科學”;把地球表層作為復雜巨系統來研究,提出了“地理科學”;把人體作為復雜巨系統來研究,提出了“人體科學”等。這些學術構想,為新時期的學科創新指出了方向。

在錢學森復雜系統思想中,哲學觀具有核心作用。愛因斯坦曾指出:“如果把哲學理解為在最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求,那么,顯然,哲學就可以被認為是全部科學研究之母”。影響科學發展的哲學觀包括本體論、認識論、方法論和實踐論四大層面。在對復雜事物的認識中,這四個層面的相互影響更為突出。對事物本質的認識(即本體論)深刻地影響著人們提出問題和解答問題的方式(即認識論),影響著學者對系統的觀測和建模(即基礎科學),最終影響人們對系統實施干預的目的和方法(即技術和工程)。因此,錢學森復雜系統理論的發展應該貫穿哲學觀、基礎科學、技術科學與工程實踐四大層次,形成一個完整的學術體系。

二、復雜系統本體論

1.開放的復雜巨系統論

復雜系統復雜在何處?為什么傳統的科學方法論難以處理?錢學森在對這些基本問題的深入思考中,提煉出一些復雜系統的本質性特征。他從開放性、子系統特征、相互作用特征等幾方面對系統進行了分類,提出了“開放的復雜巨系統”的概念。人腦系統、人體系統、地理系統、生態系統和社會系統等,都是典型的開放的復雜巨系統。這些系統的復雜性特點表現在:(1)系統與環境之間有豐富的物質、能量和信息交換(開放性);(2)系統存在多層次的子系統(層次性);(3)子系統數量巨大,種類多樣,定性模型各異(多樣性);(4)子系統之間相互作用關系復雜(復雜性);(5)系統的結構和功能處于永久的進化過程中(進化性)。對于這樣的系統,傳統的認識論和方法論不能提供有效的指導。錢學森指出,對這類系統的研究,需要運用從定性到定量的綜合集成法。

對復雜系統的研究不適于簡單地走自下而上的路線。與簡單系統不同,對復雜系統的觀測必然產生大量的、多層次、多層面、甚至相互對立的豐富信息。對這些信息進行綜合并形成理論模型的途徑是不唯一的,不同理論模型擁有不同的自洽度。事實證明,依靠傳統的簡單模型的思路來收集數據,通過自下而上的整合信息來獲取對復雜系統的認識,在理論和實踐上都是極為困難的。經驗告訴我們,對任何具體的復雜系統的有效認識,必須首先有一個原始的復雜系統論的模型作為出發點,再結合具體系統的知識(數據),形成具體的模型和認識。這樣獲得的認識一定是初步的,有待深入完善的,必須在應用于實踐,然后收集實踐效果的真實資料,來重新認識。這樣形成的一個迭代檢驗、修正認識的完整途徑,在復雜系統研究中占據一個遠比簡單系統研究中更為重要的地位。

那么,最原始的復雜系統模型從哪里來呢?應該從對復雜系統的本質特征的認識中來!對系統本質特征的嚴密論述,就上升到了哲學本體論。因此復雜系統研究的突破,在最根本的層次上取決于哲學本體論的突破。復雜系統科學研究需要發展復雜系統的

本體論。

2.復雜系統的本體論

東西方哲學思想中蘊含著大量的關于本體論的闡述,從蘇格拉底、柏拉圖和亞里士多德的古代希臘哲學,到康德、黑格爾、柏格森和羅素的近代西方哲學,從孔子、釋迦摩尼和老子的古代東方儒釋道樸素的哲學思想,到當代運用、并結合中國發展的實踐所產生的思想等,對事物本質的闡述(本體論探索)始終占據核心的位置。

我們在深入梳理上述學術思想的同時,在繼承錢學森復雜系統思想的基礎上,融合現代自然科學原理,探索建立一個集古今東西方哲學、科學成果于一體的復雜系統哲學觀。由此,我們提出如下的存在論命題:宇宙中普遍存在“形體一元二面多維多層次”的開放的復雜系統,錢學森的開放的復雜巨系統是其一般表達形式。

特定的復雜系統和宇宙(自然)構成一個完整的整體,這個整體就是一元。整體一元性的科學依據是系統的自組織性,而開放性是系統在一元性下支撐其存在的條件。開放的復雜系統的運動遵循兩大科學原理,即物理宇宙的能量守恒原理和生命世界的達爾文進化原理,其運動表現形式可以概括為形體二面復雜多層次性。其中,顯現的一面是體,隱現的一面是形。體以結構為表現形式,形以功能為表現形式,數學上表現為場,或形態,與體結構相伴而同時存在。形體二面的存在性源于量子物理的觀點,證明如下:如果確認波函數是對宇宙的精確描述,則復雜生命系統同時存在宏觀的振幅密度分布和相位梯度場,前者可以直接觀察,后者可以通過前者的運動來推知。一個形象的比喻是天空中飄浮的白云和推動白云運動的氣流,云為體,氣(流)為形,氣流與云的運動是一個整體。多維,即指多自由度,指系統包括大量的子系統。也只有當子系統數目巨大時,才能產生所謂的“涌現”,形成新的層次和維度。跨層次的結構和功能一般處于不同的維度,它們之間的聯系常常難以建立,甚至難以理解。正因為多層次性,才構成復雜系統。多層次性是復雜的自組織性的體現,層次的數目刻畫了系統的復雜性。

以人體生命系統為例。核酸、蛋白質、細胞、組織、器官、系統、人體等屬于多層次的體系統結構,形成豐富的體世界,同樣,人體形系統也存在對等的多層次結構。與體系統的結構性相對立,形系統的數學形態是場,通常的運動形式是波,兩者形成鮮明的對照和互補。思想、觀念、認識、意識等都是個人的形世界中的子結構,這些結構的變化和演化,就是社會變化發展的主要內容。

上述內容構成一個相對完整的復雜系統的哲學本體論,雖然還有待深入和完善,它已經可以指導我們來研究復雜系統。那么,從這一哲學本體論出發,研究復雜系統的思路是什么呢?那就是:針對一個具體的復雜系統,我們首先問,系統的一元性、二面性、多維性、多層次性體現在何處?應該用什么方式(文字,數學)來刻畫?對這些問題的解答,構成了對特定對象的復雜系統論模型。

一個特殊的復雜系統是人類的認識系統,它的運動規律就是人類的思維規律。對思維本質規律的闡述,就是認識論。對具體思維過程的闡述,就是思維科學的內容。我們運用上述復雜系統的本體論開展對人類面對復雜系統時開展思維活動和規律的探索,形成復雜系統的認識論,以及描寫思維活動的普適數學模型,發展思維模型,同時,從宏觀上指導人們開展高效率的復雜系統思維。這是錢學森對發展思維科學所寄予的厚望。

三、復雜系統認識論和思維模型

1.錢學森論復雜性思維

錢學森指出,認識復雜系統的主體不應該是抽象的個人,而應該是一個由具備多方面知識和經驗的群體。這是因為,用來認識和優化復雜系統的知識是多樣化的,不但包括成文的知識,而且包括專家直覺和經驗,后者在對復雜系統的認識過程中起到極為重要的作用。

對復雜系統的深刻的認識和有效的干預,必須將先前的認識(直覺和經驗)和當前認識結論(決策)將要產生的效應(實踐效果)綜合起來考慮。這是復雜性思維的特色,是研究思維創新的關鍵。科學發展遭遇到瓶頸,正暴露了傳統思維的局限性。以物理學為例,愛因斯坦曾指出,在遇到發展瓶頸的時刻,如果科學家“不去批判地考查一個更加困難的多的問題,即分析日常思維的本性問題,他就不能前進一步”。對思維本性的認識就是哲學認識論。愛因斯坦指出,“科學要是沒有認識論――只要這真是可以設想的――就是原始的混亂的東西”。

2.復雜系統的認識論原理

在學習、繼承錢學森復雜性思維的基礎上,以及在上述的復雜系統本體論的指導下,我們提煉了復雜系統認識論的三條原理,即認識主客體的相對復雜性原理、認識的時空相對性原理以及理性知識的層次性和可綜合性原理。

認識主客體的相對復雜性原理是指,高級復雜系統擁有更大的復雜度,才能概括和表達低級復雜系統的特點。科學哲學家雷舍爾指出,“認識論最基礎性的原則之一就是,較低智商必定被更高智商所迷惑”。從更積極角度看待這個規律,就是要充分提高認識主體的復雜度,運用高復雜度的認知系統來概括低級復雜系統的特點。由此產生的一個關于認識論的基本命題是,為了研究一個復雜系統,首先必須界定問題的性質和其復雜度,然后,選擇適當的研究工具,包括研究主體。錢學森“從定性到定量的綜合集成法”的認識論基礎就在此。

認識的時空相對性原理。我們將穩定的公共的認識,稱為真理。真理本質上是人類文明(形世界)在長期進化過程中形成(涌現)的公共的穩定的認知結構。歷史告訴我們,沒有恒定不變的認知結構,真理具有相對性。復雜系統本體論指出,形體世界具有一元兩面的特性,它們的密切相互作用是推動“真理”這個認知結構產生演化(觀念進化)的動力。傳統的真理觀只注重真理的時間相對性,這里倡導的認識時空相對性原理同時還注重“空間”的相對性,即不同的人群可以擁有其相對穩定的、內容獨特的認知結構。生命世界和文化的多樣性發展,必然帶來認識的多樣性,這是復雜系統科學相對于自然科學真理觀的挑戰,值得深入探討。這一原理對未來世界大同、多文化和諧共存的圖景有重要意義。

理性知識的層次性和可綜合性原理。理性知識是人類的一類特殊的認知結構。古代,哲學是表達理性知識的形式。科學的發展,極大地豐富了理性知識體系,形成了人類文明史上最為龐大的知識體系。但是,隨著技術的先進,人們可以從多個角度獲得見解和知識――由于復雜性,在一般情況下,這些知識和見解之間存在沖突,這是復雜性的來源。層次性和可綜合性原理的正命題是說:存在一個多層次的整體,將互相沖突的知識安置在合適的層次和層面。我們將這一整體性的認知結構形象性地表述為“知識寶塔”。知識寶塔的存在是基于復雜系統的自組織性:無論系統如何復雜,它在

現實世界中依靠自組織形成一個有機的整體,知識寶塔是與這個現實的整體最貼近的表述。相互沖突的見解,如果它們在客觀上是合理的,就是對事物的不同側面和不同層次的性質的反映。發現知識寶塔,就是找到了綜合這些合理見解的途徑,也就解決了沖突――在更高層次上統一了相互沖突的知識。

上述認識論原理對于認識復雜系統的現象,集成觀察數據,開展科學建模,以及指導實踐具有指導性意義。具體地,也可以指導研究思維本身的具體的和微觀層次的規律,這就是思維科學的內容。

3.思維科學與思維網絡動力學模型

錢學森一直高度重視對思維規律的探索。他從系統論的思想出發,依照復雜度和應用特征,將思維分為四個層次――抽象邏輯思維,形象直感思維。靈感頓悟思維和社會集體思維,并且提出了若干課題和猜想。錢學森有關思維的論述集中體現了以下幾點:首先,思維具有多層次性,從抽象思維、到形象思維、到靈感思維,以及更多的層次;其次,思維是開放的系統。錢學森有關思維的猜想雖然不具體,但更具有科學模型的特征,對中國思維科學的發展起到重要的推動作用。

過去幾年,我們在系統梳理西方哲學認識論的基礎上,嘗試將康德的有機體概念落實到思維模型的構建中,形成與康德和黑格爾哲學思辨相呼應的思維和知識模型,并結合神經科學的最新發現,具體地將知識結構與網絡回路聯系起來,將思維過程與網絡通道的激發和回路競爭動力學聯系在一起,形成能夠統一理解數理邏輯、辯證邏輯,甚至更廣泛的復雜思維邏輯的理論框架,這就是思維的網絡動力學模型。

在思維的網絡動力學模型中,知識是一個存儲在網絡中的、具有多層次性及開放性特點的復雜系統,網絡是對這個有機整體結構的描述,思維活動可以表述為是網絡中存在的各類激發。具體地說,人在思維時,在大腦中形成一系列的網絡通路激發,這些激發分為自下而上和自上而下的雙向組織和調控過程。思維活動所形成的理性知識。是在諸多激發中形成的穩定回路結構,它們是一種亞宏觀涌現,我們稱之為知識回路。從神經科學和心理學的若干證據出發,我們猜想,知識回路展現出非線性多尺度動力學行為和網絡狀可變拓撲結構。這些認識形成了如下的知識回路模型:以概念形成思維網絡的元節點,將命題表述為概念元之間的連接通道,將知識表述為多個命題通道形成的網絡回路。

多層次、多連通的知識網絡是對復雜系統多層次和多層面性質表述的需要,也是辯證邏輯發展的必然結果。辯證邏輯不要求命題之間無矛盾,它本身就是在處理有矛盾的命題過程中發展起來的。在我們提出的知識網絡系統中,包含康德所提出的雙向因果,它體現為由多個命題回路形成的自反饋超回路;隨著概念元和連接數量的增加,網絡層次可以多方位拓展,超越層次的回路結構可以形成,為完成黑格爾的辯證法思維提供保障。在形式邏輯層面上相互矛盾的命題,在更廣泛的多層次的網絡結構中可以存在。

4.復雜概念網絡與新一代專家系統

上述的思維網絡動力學模型建立了以網絡回路之間的競爭動力學來實現演繹推理等思維活動的理論新框架,這為新一代專家系統的設計提供了理論基礎。

思維的網絡動力學模型,為我們解讀實際的復雜思維提供了有力的理論工具。以中醫臨床醫療的辨證論治復雜思維為例,我們構建了基于復雜概念網絡的中醫思維動力學模型和模擬方法:(1)用概念網絡的有序激活模擬推理;(2)用回路輸出模擬醫療推理的結論和深層解釋;(3)用多層次概念的逐層激活模擬推理的方向;(4)用多回路激活與競爭動力學模擬中醫辨證論治;(5)用“多次迭代、逐級逼近”實現思維收斂并提高準確性。

中醫的思維動力學模型,可以運用于中醫典籍和臨床醫案的解讀,進而構建中醫復雜概念網絡知識庫和設計推理運算。2009年,我們初步構建了中醫《傷寒論》的概念子網絡,進行了中醫診斷思維的初步模擬試驗,獲得與醫案記載一致的結果。并在此基礎之上,開始研制智能中醫知識網絡原型。這一研究,有望為新一代中醫專家系統研究提供理論基礎,為中醫現代化和計算機智能化的發展建立一個新的基礎。

四、復雜系統方法論

1.從定性到定量的綜合集成法

1990年,錢學森提出的“從定性到定量的綜合集成方法”,是對復雜系統本質認識的運用。綜合集成法把專家集體的知識和存儲在計算機里的豐富系統信息有機結合起來,開展綜合模擬和分析。這一方法的運用,把人的思維成果、經驗、知識、智慧以及各種情報、資料和信息加以綜合集成,從整體的模糊的定性認識細化到局部的精確的定量認識。綜合集成法的運用分為三個步驟:(1)集成多方面專家意見形成假設;(2)形成多參數定量模型;(3)形成預言并開展模型檢驗(實踐)。上述三個步驟構成一個持續迭代的循環,促進對復雜系統認識的不斷優化。2006年,于景元將錢學森復雜系統思想概括為錢學森綜合集成體系――從綜合集成思想、綜合集成方法、綜合集成理論、綜合集成技術到綜合集成工程。

上述復雜系統認識論的主體與客體的相對復雜性原理,為綜合集成法提供了認識論基礎。對于復雜度高的系統,例如人體和社會系統,必須依靠一個專家群體,運用多學科的綜合知識,才能構建全面和深入細致的理解,形成有價值的模型和較為全面的行動方案。

綜合集成法凝聚了錢學森多年從事科學研究和工程管理的經驗,具有豐富的實踐基礎。錢學森指出:從定性到定量的綜合集成法,“本質上是科學和經驗的結合。”需要在充分運用以后,“才能再升華出理論,現在還只是方法而已”。人們普遍關注,如何運用綜合集成法?多學科的知識如何集成?從理論上來說,首要的科學問題是通過怎樣的宏觀思維來確定復雜系統的維度(廣度)和層次度(深度),對系統形成合適的知識寶塔,這是有效集成多學科知識的前提。其次,對局部的精確建模也十分重要,這就涉及到復雜系統具體建模的方法論。

2.復雜系統建模的方法論策略

在多年從事復雜力學系統建模的基礎上,我們提煉了如下復雜系統建模的方法論策略。

首先,復雜系統建模必須有明確的目標和問題。因為復雜系統包含著巨大數量的要素,而且還具有永恒的動態性,因此通常表現為數據眾多而理論不足,在數據與目標、問題之間顯現出巨大的鴻溝。所以,首先要對系統的問題目標展開理性的思辨和優化確定。明確階段性認識目標,合理地規劃對數據的分析,是首要任務。為此,必須從本體論原理出發,最大限度地利用復雜性共性實現對系統的“觸類旁通”,并以此為基礎鑒別所觀察的信息和所提出的問題的價值。這就是“知識寶塔”的重要性,信息都應該在知識寶塔上有正確的定位,其重要性取決于它與系統研究目標和所解答的問題的

相關度。

其次,充分理解復雜系統的多層次結構性和動態性,不能期望一勞永逸地解決問題。其認識論依據是理性知識的多層次性和可綜合性原理。為此,對復雜系統要梳理出多層次的目標和問題,明確分階段的優化目標以及相關問題的重要程度和迫切程度,開展多層次和迭代重復的表述。每一次表述都不是終極的,它為下一次表述做準備。

在上述原理指導下形成的復雜系統的方法論策略為:“多層表述,逐級定量,多次迭代,逐步近似”。下面,我們介紹將這一策略應用于湍流世紀難題攻關的一些情況。

3.湍流世紀難題的攻關

湍流世紀難題始于1883年流體力學家雷諾的研究,一個多世紀以來,人們孜孜不倦地探討著,如何定量精確地預測湍流平均流動的性質,形成了湍流世紀難題。20世紀30年代,德國科學家普蘭特發展了邊界層理論,被譽為上一世紀流體力學、應用數學領域最重要的十大成果之一。這一理論是當今航空航天計算設計的核心基礎。但是,理論局限在簡單邊界和低速下,對高速飛行器的設計形成極大的制約。湍流世紀難題的重要性再次成為航空航天界的熱點課題。

在對湍流研究百年來思想發展脈絡的考察后,我們認為:“要實現湍流世紀難題的突破,必須在認識論、方法論上有所創新。必須對傳統的還原論進行改造,既要重視理性的力學基本原理,又要充分考慮來自邊界和復雜介質的信息,后者通常以經驗的形式出現,兩者的有機結合才能完成對宏觀湍流的精確刻畫。”于是,我們提出了湍流“結構系綜”的新思想。

所謂結構系綜,是對湍流脈動結構的宏觀功能開展統計的、定量的和系統的描述。首先通過引進序函數、統計相關結構等一系列新概念,建立從數值模擬的經驗知識中提取湍流結構統計效應的研究平臺。2008年,以該思想為核心申報的科技部973項目“飛行器力學與光學設計中的關鍵湍流問題”成功立項。2010年,運用這一平臺,我們成功地從大規模數值模擬數據中總結出邊界層的多層結構理論,該理論定量推廣了普蘭特的邊界層理論,正在用于指導設計新型的航空航天湍流計算模型。最近,多層結構理論又在理論上取得極有意義的進展,一個基于多層李群對稱性的湍流邊界層理論正在誕生。該理論旨在延續統計物理平均場理論的傳統,將朗道創立的序參數理論、威爾森創新的臨界現象的重整化群理論推廣到湍流平均場,為解決經典物理的最后一個難題帶來新的希望。

湍流這一硬科學的難題,其最終突破將是哲學認識論、方法論和嚴謹的數理邏輯推理的共同產物。復雜系統思想應用于具體實踐,終究要將這幾方面有機結合,才能產生實質性的創新。

五、復雜人體系統科學原理的提煉

1.錢學森論人體復雜系統

錢學森指出,“要建立開放復雜巨系統的一般理論,必須從一個一個具體的開放復雜巨系統人手。”我們這里以復雜人體系統為例,發展錢學森復雜系統思想。

科學飛速發展的20世紀,眾多思想家在不同的背景下指出,應該加強對人體的系統性和復雜性的認識。但在眾多學者中,錢學森是提出建立系統人體模型的第一人,是提出建立以人體系統模型為核心的專門學科――即人體科學的第一人,是探討創立這門學科的方法論的第一人,更是認識到這門學問的重大價值,極力倡導發展這門學科的第一人。

錢學森指出:“人體是一個巨系統,不斷地與環境、與宇宙交往聯系,其內部結構也必然形成許多層次,層次各有其特征,層次又有互相的交往,有反饋調節控制。人體科學的任務就是理解這樣一個復雜的巨系統”。

2.應用于運動訓練的人體復雜系統模型

在負責組織奧運競技體育項目――皮劃艇激流回旋――科技攻關項目的過程中,我們嘗試運用錢學森復雜系統思想,研究運動員人體系統,并在實踐中總結并發展復雜人體系統研究的思路、方法和原理。在這場特殊的、跨領域的攻關實踐中,我們以復雜系統的本體論、認識論、方法論為指導,以開發優化人體系統(培養冠軍運動員)的技術和促進人體系統工程實踐(創新高效的運動訓練系統)為目標,以當代生命科學、生理學、心理學、神經科學、運動訓練學等學科前沿知識為基礎,提煉了人體復雜系統科學的若干原理。

首先,從復雜系統多層性特征的本體論出發,我們提出人體系統的多層次耦合作用原理,目標在于建立從分子細胞到人體行為的多層次關聯。我們特別提出,顯意識、潛意識與下意識與人體不同層次的神經系統功能有對應,意識的調控對應著神經系統的改變,進而影響人體功能。這一理論打破了心理、體能、技術訓練之間的隔閡,為綜合性心身訓練提供了理論基礎。

其次,從復雜系統的開放性出發,我們提出了人體意識系統的開放性原理和心理能量模型。個人的認知、情緒、思維以及心理動力的變化,只有在心理開放性原理下才能得到理解,并為心理能量的來源問題提供了新的視角,為心理訓練提供了新的方法。

再次。從復雜系統的網絡相互作用機理出發,我們提出人體行為控制的網絡作用模型。人體系統不是機械的演化,而是擁有“期望”和“行為控制”方式的進化能力。人的理性自主活動可以概括為如下動態循環過程:愿望產生――設定目標――產生計劃――執行計劃――效果反饋。上述諸要素及相關子系統構成行為調控網絡,該網絡的建立為運動訓練的科學化提供堅實的基礎。

上述原理在與神經科學、認知科學、中醫學、系統科學和運動訓練學等學科的碰撞下,進一步形成一系列運動訓練方法。例如,“技術認知訓練方法”、“心理能量訓練方法”、“意志力訓練方法”、“科學思維訓練方法”和激流訓練特殊的“表象訓練三部曲”方法,形成了一個綜合的激流訓練新體系。

這些研究成果,一方面豐富了運動訓練理論,提出了新的運動訓練學研究課題,同時促進了對人體系統的相關基礎科學研究。這些原理和訓練方法,對中國激流國家隊運動員競技能力的提升已經起了顯著的作用,被競技體育專家李少丹教授認為“對傳統的運動訓練學構成了有力的沖擊”。

六、復雜系統實踐論與大成智慧工程

1.錢學森“綜合集成體系”與“大成智慧工程”思想

錢學森提出的“從定性到定量綜合集成研討廳體系”,是他領導并組織實施的兩彈一星大規模科學技術工程實踐經驗的結晶。本質上這是一套理性的運用眾人之力、處理復雜系統問題、探索復雜系統規律的實踐方法。

綜合集成研討廳體系旨在把下列成功的經驗和科學技術成果匯總起來,并升華:①國際學術討論會(seminar)的經驗;②從定性到定量的綜合集成法;③軍事作戰模擬;④情報信息技術;⑤人工智能;⑥靈境技術(Virtual reality);⑦人一機結合的智能系統;⑧系統學;⑨“第五次產業革命”中的其他各種信

息技術等。

綜合集成研討廳體系的目標是集“大成智慧”來解決實踐中的復雜問題,錢學森指出,“大成智慧……就在于微觀與宏觀相結合,……既不只談哲學,也不只談科學;而是把哲學和科學技術統一結合起來。哲學要指導科學,哲學也來自科學技術的提煉。這似乎是我們觀點的要害:必集大成,才能得智慧!”

錢學森把運用綜合集成法的集體稱為“總體設計部”,他希望將之建設成國家進行長遠規劃、解決各種復雜系統問題的決策咨詢和參謀機構。從中央到地方、從軍事到法律、從科技到文藝……等不同層次、不同部門、不同系統,都可以設立自己的總體設計部。并指出,總體設計部作為領導部門的決策咨詢機構,應由德高望重、學識淵博、勇于開拓的總體設計師及各行各業具有團結、務實、創新精神的科技專家組成。

總體設計部的實施對于中國社會的發展具有特殊的意義。那么,它的成功實施需要具備什么條件?這個問題只能通過理論結合實踐的道路才能夠得到解答。

2.科技奧運中“大成智慧工程”的成功實踐

理論探索和實踐之間形成快速迭代,是成功開展復雜系統研究的必要條件。這一條件必須由社會系統來提供,這是復雜系統研究取得社會性成果和效益的保障。我國競技體育系統具有目標清晰化和組織結構準軍事化兩大特征,是一個可以提供保障的社會系統。前者以競技成績為標志,使得理論成果能夠得到快速而鮮明的檢驗;后者則提供專家研討廳的組織保障。因此競技體育系統是實踐錢學森“綜合集成研討廳體系”和“總體設計部”的難得的實驗平臺。

從2006年1月到2007年8月,在舉國支持的科技奧運攻關活動中,我們在國家體育總局水上運動管理中心的組織下,在激流回旋國家隊主持了創新型、學習型、復合型教練團隊的建設,該團隊包括“中外科”(中方教練+外籍教練+科研人員)三方面的人員。在錢學森綜合集成法與專家研討廳思想的指導下,這支團隊快速集成國際先進激流知識,并根據中國運動員特點創新中西結合的新型訓練方法。這是一個由系統論主導的過程,既充滿了東方思維特色,又合理運用了西方科學的精確思維特點。三支力量有機凝聚,集中發揮了“1+1+1>3”的特殊系統功能。

運動員人體是復雜的,運動訓練是復雜的;競技比賽充滿不確定性和藝術性,更為復雜。通常,這些復雜性是由教練員這個具有豐富實踐經驗的“人”來承擔的,它受到教練員個體認識的局限。由專家學者來主導運作教練團隊,將經驗與理性相結合,是錢學森大成智慧工程的特色。但在實際運作中,面臨著跨領域探索的巨大挑戰,需要克服一系列困難。正是這些困難,為實踐和檢驗錢學森的“大成智慧”思想提供了難得的平臺。

我們在科技奧運的這一實踐活動中,對“專家研討廳”的運作規律進行了細致的總結,提出了如下認識:專家研討廳的成功運作,需要滿足四個條件,即有目標、有方案、有標準和定期研討,這也是“專家研討廳”高于常規的“開會”之處。一個持續的、多輪迭代的運行是成功的關鍵,為此,還需要有三點保障:(1)人心需要安穩;(2)組織需有結構;(3)目標需要崇高。實現這些條件的關鍵是人才和組織支撐,人才的關鍵在于專家研討廳的首席科學家,他的目標、胸襟、才干、方法以及人生積累,是集體智慧能夠不斷集成的關鍵要素;組織支撐是團隊高效率和可持續性運行的保障。兩者缺一不可。

上述實踐在較短的時間內就給中國國家激流隊帶來了新氣象。復合教練團隊實現了經驗、知識和智慧的快速集成,迅速掌握了這個項目的系統規律,帶來了中國國家激流隊競技水平的快速提升。2005年以前,中國選手從未打人世界大賽的前10名。2007年,在復合教練團隊指導下,中國隊獲得首枚男子雙劃世界杯銅牌,實現了歷史性突破,國際劃聯專門致電祝賀。從那時起,中國隊在國際大賽中已經近20次打進決賽,并取得1金3銀3銅的成績,令國際激流界矚目。

2006年8月,原先從未進入前六名的年僅18歲的國家隊女子皮艇運動員李彤被選為科技奧運“試驗田的種子選手”,開始接受北大團隊在新的理念和方法指導下的系統訓練。2006年下半年,李彤就在國內和亞洲比賽中獲得6枚金牌。2007年7月,在德國奧格斯堡經典的激流賽道,第一次接觸這個賽道、第一年參加世界杯比賽的李彤就成功打進決賽圈(前十名),創造了激流史上的一項紀錄。國際劃聯官方網站的成績記錄表明,李彤是該年度世界上進步最快的女子皮艇運動員。2008年3月,在大洋洲錦標賽暨奧運資格選拔賽上,李彤獲得銀牌,創下了與2004、2008年兩奧運金牌選手卡琳斯卡僅差0.6秒的佳績,贏得了中國女皮國際大賽歷史最高榮譽!

七、錢學森復雜系統思想的學術意義和展望

1.對國際復雜系統研究的意義

錢學森開創復雜系統研究始于20世紀80年代,當時相關的科學探索還處于萌芽狀態,如今復雜系統研究經歷了從關注現象到關注方法、進而探索原理的過程,已經成為科學研究的前沿。1999年,美國“Science”雜志,刊登了一組標題為“復雜系統”(ComplexSystem)的專輯文章,這些文章就化學生物學、神經學、動物學、自然地理、氣候學、經濟學中的復雜性問題進行了論述;2001年,英國“Nature”雜志,也就復雜性的某些共通的側面,例如“噪聲與秩序”、“復雜網絡”等展開討論。2009年,“Science”雜志發表的“復雜系統與網絡”的專輯文章,進一步關注刻畫復雜系統的一個重要工具,即“復雜網絡”。2008年11月,美國國家科學基金會召開了一次題為“物理科學和工程中的復雜系統研究基礎”的工作會議。美國工程、數學和物理科學理事會委托給會議專家的任務是:確認在復雜系統研究道路上的“障礙”和“突破口”。與會學者們提出了復雜系統研究別突出的4大類問題,即:研究復雜系統的最好模型是什么?復雜系統的結構是如何約束它的涌現行為的?復雜系統演化和適應的結果是什么?如何校正復雜系統并且預見它們的行為?

上述問題的本質在于:如何提煉復雜系統的原理、以及如何在實踐中優化復雜系統。而本文所述的錢學森復雜系統思想及其最新發展,為系統地解答上述問題提供了新的思路。

復雜系統研究應該更緊密地依賴哲學本體論,將刻畫整體結構的概念網絡與刻畫局部變化過程的傳統數學進行有機對接,并反復迭代。從這個意義上講,需要大力發展復雜網絡這一數學工具,來回答上述第一和第二個問題。針對后兩個問題,錢學森復雜系統思想倡導有機地運用人(專家)的思維,甚至專家群體的思維,將經驗和直覺與計算機(精確數學模型運算)進行有機對接。客觀地說,這些思想超出了西方學者的視野,走在國際復雜系統

研究的前沿。如果能夠有效地落實,對發展跨學科研究,特別是針對人和社會的復雜性問題的研究,有不可替代的價值。

2.對國家建設的意義

我國處在經濟高速發展階段,各類社會矛盾正在集中爆發。醫療問題、教育問題,以及社會繁榮和穩定問題,都是典型的復雜性問題。一直以來,這些問題的解決依賴于各級政府與各個社會機構,依賴于德才皆備的各級領導。但是,隨著信息社會的來臨,隨著社會的民主化和人們需求的多樣化,需要政府處理復雜性的能力有較大的提升。錢學森的“大成智慧”學說正是未雨綢繆,因這樣的需要而產生的。錢學森復雜系統思想,對社會發展必將起到重要作用。

從本質上說,社會是人實現生命價值的場所。以此為準則,以充分發揮人體潛能為目標,對社會活動開展復雜系統工程設計,使參與活動的人群在活動中體會生活、體會生命、體會人生價值,這將從深層次上重新評估現有的政治、經濟、管理、科學研究、教育和醫療活動。社會實踐以提升人體素質為目標,就不是個別理論和個別技術所能處理和解決的。社會科學應該是生命群體的系統科學,而社會實踐在本質上是生命群體的系統工程,即社會系統工程。如果這些思想能夠得以付諸實踐,必將對中醫現代化工程、教育體制改革、運動訓練系統工程、社會健康保障系統的設計和實施起到有力的推動作用。

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篇8

迄今為止,只有少數幾位學者對我國計算機審計研究加以回顧。陳偉等(2007)結合國內外的研究,對計算機輔助審計技術(GAATs)進行了總結性回顧,探討了GAATs的概念和分類,詳細分析了GAATs的兩類技術,即面向系統的七種GAATs,和面向數據的五種GAATs,并對GAATs研究發展進行了展望。李青春(2011)對計算機審計進行了文獻綜述,從計算機審計研究變遷的視角出發,探索了其五個發展階段,并對計算機審計理論體系、核心動力與制約因素,研究者的敏感度、心態變化與用詞傾向進行了回顧,認為目前計算機審計研究正處于一種平臺期,需要進行理論和實務的突破。劉國瑤(2011)從國外信息系統審計理論的發展,基礎理論研究,基本概念研究,應用研究四個方面進行了梳理和簡短評述。現有的文獻綜述主要問題是研究所選取的文獻范圍比較狹窄,選取標準“有代表性文獻”比較模糊,沒有對研究內容進行綜述,這些不足為本文的研究提供了契機。

本文基于中國期刊全文數據庫(CNKI),對1983年~2011年有關計算機審計研究的文獻進行了回顧分析,所選取的時間范圍設定為“1980~2011”,期刊設定為“核心期刊”,以“計算機審計”、“電算化審計”、“計算機輔助審計”、“信息系統審計”、“IT審計”對“題名”進行“模糊”搜素,然后對搜索結果進行了分類合并,最終根據182篇文獻的內容加以分類統計。把對計算機審計的研究分為基本理論問題研究,計算機審計技術應用研究,計算機審計風險問題,計算機審計發展與其他方面的研究四個方面,然后對每一方面再按不同的主題進行細分,進一步分為計算機審計基礎理論研究,制度準則問題,計算機技術應用,內容與方法,案例應用研究,風險問題探討,發展問題研究,人才培養問題,研究綜述,其他等十個方面。接著采用歸納法對取得的文獻樣本進行分類統計,最終得到的統計結果如圖1所示。

二、基本理論問題研究

(一)基礎理論 基礎理論研究集中在計算機審計基礎理論和信息系統審計基礎理論兩個方面,由于信息系統審計發展較快,重要性也快速提高,所以必須從計算機審計中分離出來單獨加以研究,統計顯示,近10年來對信息系統審計理論的研究比較豐富。關于計算機審計的基本理論,張金城(1995)認為計算機審計的理論體系應由理論基礎(哲學,審計學,系統論、信息論、控制論和行為科學,計算機科學,數學等五大學科理論),基本理論(涵義,內容,意義等),實務理論(電算化信息系統審計實務理論,計算機輔助審計實務理論)組成。唐飛兵(2007)借鑒傳統審計理論的基本原理,構建了計算機審計理論結構框架,即以審計環境和審計本質作為研究的邏輯起點,利用審計理論基礎知識體系,通過審計的本質和特定的審計環境相互作用和互動形成審計目標,并以審計假設為前提,演繹出審計概念和審計原則。關于信息系統審計理論,周劍(2001)從“審計學”的概念出發,探討了信息系統審計獨特的審計職能、對象、方法、標準和證據等問題,建立了企業信息系統審計的基本理論框架。唐志豪(2007)借鑒蔡春教授提出的審計理論結構,從審計的本質出發構建審計理論結構體系,提出了信息系統審計理論結構六要素模型(本質、假設、目標、規范、信息和控制)。謝岳山(2009)提出了信息系統審計的審計目標及審計內容,在此基礎上從審計理論基礎、審計標準、實踐環境、審計方法以及審計工具等多方面提出了聯網環境下信息系統審計模型。根據該模型,著重分析信息系統審計的具體內容,提出了相應信息系統的審計內容框架,將審計內容劃分為內控審計和系統本身審計兩個方面。并從物理層次的審計以及邏輯層次的審計詳細描述了系統本身審計的內容。王振武、張子瑾(2011)探討了信息系統審計理論的結構框架,認為該框架應由信息系統審計基本理論和應用理論構成,并特別指出,信息系統審計環境和信息系統審計本質應是理論結構的最高層次,理論研究的邏輯起點,并起著統馭整個信息系統審計理論結構的導向作用。

(二)準則、規范研究 理論是實踐的基礎,而準則為實踐提供了基本的指導。對準則的研究也分為計算機審計和信息系統審計兩個方面的內容。關于計算機審計準則,張德山等(1991)初步探討了計算機審計工作的規范問題。張金城(1997)首先探討了加強計算機輔助審計制度建設的意義,然后提出了計算機輔助審計制度建設應遵循的原則,主要包括合法性,針對性,可行性,監控性和借鑒國外相關制度,并從微觀和宏觀兩個方面系統討論了計算機輔助審計制度應包括的基本內容。劉中華(1998)根據國際審計準則15《電子數據處理環境下的審計》第3條和第9條詳細闡述了電子數據處理環境下內部控制的內容,并對此進行了研究與評價。我國的信息系統審計研究起步較晚,討論一般也是借鑒ISACA的信息系統審計準則展開討論。陳婉玲等(2006)對ISACA的信息系統審計準則及發展進行了簡要介紹,在此基礎上,主要借鑒了ISACA信息系統審計準則的體系,內容和制定方式等,提出了制定出適合我國國情的信息系統審計準則的一些建議。馬良渝等(2007)辨析了ISA準則體系中標準、指南和程序三個層次的結構關系及標準與指南之間的交叉關系。李漢文等(2010)借鑒了制度經濟學的有關原理,在介紹國內外信息系統審計相關規范的基礎上,對我國信息系統審計規范供給的非均衡狀態進行了分析,認為我國應整合信息系統審計準則制定資源,以便推進我國信息系統審計規范制定進程。劉杰等(2011)探討了我國信息系統審計規范制定路徑依賴的基礎,分析了當前我國信息系統審計規范制定的困境,并提出打破現有路徑依賴的途徑。

三、計算機審計技術應用研究

(一)計算機審計技術研究 對全部182篇文獻進行翻閱,手工收集整理論文所涉及的課題研究,發現共有20個課題,其中與計算機審計技術相關的課題13項(4項是國家級),可見國家對計算機審計技術研究的重視,也說明計算機審計技術研究的難度非同一般。對計算機審計技術的研究大致分為計算機技術在審計中的運用和模型構建兩個方面,前者對計算機知識的要求相對要高。關于計算機技術在審計中的運用,楊小虎等(2000)探討了數據倉庫技術在計算機審計中的應用。萬建國等(2000)分析了計算機審計軟件需求分析常用的方法、技術和工具。孫興國等(2000)討論了開放數據庫互聯技術 (Open Database Connectivity)在計算機審計中的應用。張進等(2004)分析了數據清理在電子數據采集中的重要性,在闡述數據清理原理的基礎上,研究了解決電子數據采集中常見問題的數據清理方法,并指出了電子數據采集中數據清理的研究方向。文巨峰等(2005)提出了一種基于計算機審計的多Agent系統體系架構,分析了該結構中各子系統的組成及各Agent的功能特點。并介紹了該系統中移動審計Agent和移動Agent服務器設計實現。汪加才等(2006)給出了一個基于移動數據挖掘服務的計算機審計框架模型。何玉潔等(2006)討論了SQL 查詢和OLAP 分析這兩種技術在實際審計中的應用成果,展示了它們在計算機審計實踐中的特性和前景。米天勝等(2006)分析了計算機審計的一般流程,指出審計數據的采集和采集后數據的清洗、集成、轉換是與審計數據質量息息相關的關鍵環節。在對多種數據質量問題進行了詳細分析和分類的基礎上,提出了提高審計數據質量的一般處理方法和可實現的技術。黃永平(2006)探討了孤立點分析方法在計算機審計中的應用。葉煥倬等(2010)為解決計算機審計數據采集中存在的大量字段匹配問題,提出了基于智能匹配的數據采集技術。關于模型構建方面,黃作明等(2000)對審計模式進行了一些歸納和探討,并提出了幾點發展方向。來明敏等(2004)探討了四種計算機審計模式,即繞過,穿過,利用,在線實時(網絡)計算機審計模式。文巨峰等(2004)在綜合分析現有計算機審計軟件系統基礎上,指出網絡環境下的計算機審計系統模型應該具有的特點要求,并依此提出了基于移動Agent的分布式審計系統模型。廖志芳等(2006)在深入調研眾多被審計單位信息化環境及數據分布特征的基礎上,提出了三種符合我國聯網審計實際的新型聯網審計組網模式,即集中式、分布式和點到點式組網模式,同時利用集中式海關聯網審計組網模式對各組網模式的基本組成要素、需解決的關鍵問題及技術實現進行了較深入闡述。陳大峰等(2009)根據P2P技術下的計算機協同審計的特點,構建了P2P技術下的計算機協同審計模型。唐志豪等(2010)從目標、內容和流程三個維度建立起信息系統審計的業務模型。

(二)計算機審計內容與方法 對于計算機審計內容,學者從不同的角度進行了討論,杜越強(2004)探討了計算機審計中的四大內容,即對信息系統輸入的審計,對數據庫的審計,對網絡系統的審計,對信息系統輸出的審計。張福蕊(2004)探討計算機網絡環境下會計信息系統審計的內容(硬件,控制事項,處理事項,數據,安全事項)。吳沁紅(2008)從信息系統構成要素、信息系統生命周期和信息系統管理三個維度入手,綜合分析了信息系統的邏輯結構,構造了信息系統審計內容的基本框架,并對信息系統審計的內容與審計目標進行了闡述。對于計算機審計的方法,李光鳳(2001)討論了對會計電算化系統應用程序的七種審計方法,包括檢測數據法,整體檢測法,程序編碼比較法,受控處理法,平行模擬法,嵌入審計程序法,追蹤法。楊莉(2002)探討了實施信息系統審計的主要方法(加強聯網建設,改變審計方式,采用矩陣審計模式等)。羅莉、張亞連(2005)分析了在不同的計算機信息系統建立方法下(應用軟件外包法,資源外包法,最終用戶開發法),如何進行內部審計和外部審計的分工協作,從而保證信息系統的效率性,安全性,合法性。

(三)案例應用研究 對案例應用研究探討的多數文獻主要是審計署各特派辦的人員所發。大量的文獻集中在《中國審計》刊物上,這與我國1998年籌劃,2002年10月底正式展開的金審工程有關,作為金審工程的主力推動者,審計署特派辦人員根據長期的實際工作經驗,對相關案例進行整理分析并撰文總結,得出了相應的研究成果。案例應用主要集中在公司和業務兩個方面。對具體公司進行計算機審計探討的有,劉世新等(2002)探討了商業銀行信息化與計算機審計的相關問題。鄺作等(2002)對銀行業,劉歡(2002)對行政事業單位,蔡峰(2003)對海關等審計中計算機審計案例進行了分析。歐潔等(2004)探討了證券公司信息系統審計的關鍵技術。張德勇(2006)利用業務跟蹤法對某航空公司進行了信息系統審計,并成功發現了該航空公司使用的收入結算系統中存在非法的銷售暗扣處理模塊。石勇等(2010)探討了網絡環境下的政府信息系統審計。關于業務方面,張蓉(2002)對金融,郭海鵬(2003)對再貼現業務,李向前等(2003)對稅收,全寶(2003)對中央預算執行情況,李娟(2004)對水利建設資金,譚繼舜(2004)對商業銀行電子系統,史達等(2005)對電子政務,袁章軍(2005)對失業保險金發放 ,周廉東等(2011)對城市供水等進行了計算機審計案例分析。張鵬等(2006)論述了信息系統審計在電子政務中應用的必要性和緊迫性,提出了一種電子政務中信息系統審計框架,以控制電子政務信息系統建設和改造項目的建設風險,并為改善和健全對電子政務信息系統的控制提出詳細建議。呂成戍等(2007)探討了電子政務信息系統審計的發起形式、審計責任書的內容與簽訂、審計工作的實施過程等基本問題。

四、計算機審計風險問題分析

(一)計算機審計的成因、防范與控制 馬萬民(1999)針對計算機會計信息系統的特點,分析了審計工作中可能會遇到的五種風險(系統風險,錯誤的連續性風險,人員操作風險,管理風險,環境風險),并對如何有效防范會計信息系統的審計風險進行了探討。蔣家斌(2001)、曾俊等(2002)、王奇杰(2004)探討了計算機審計的幾種風險(審計軟件、人員操作、財務數據、管理、固有風險、控制風險、檢查風險)與防范措施(加強人員培訓、內部控制審計等)。黃作明(2003)分析了遠程計算機審計的風險,并提出了遠程計算機審計的風險防范與控制措施。馮淑霞(2006)對計算機審計風險的形成原因做了具體分析,并從審計數據,審計方法與技術,審計方式、被審單位、評述機制等方面提出了控制計算機審計風險的對策。史振生(2008)基于外部監管及信息系統審計視角,探討了會計信息系統建設中的風險控制與防范措施。

(二)風險量化問題 黃冰等(2007)在科學地分析影響計算機審計風險的主要因素的基礎上,建立了計算機審計風險綜合評價指標體系,并且將定性指標定量化,進而利用層次分析法確定評價指標的權重。然后,利用模糊數學的方法,建立計算機審計風險的多層次模糊綜合評價模型。王萬軍(2008)提出了一種基于信息系統安全定量評分體系的審計決策模型,這為信息系統審計師在審計時采取何種審計策略提供了參考。丁建平(2009)提出了信息系統審計的CIA風險評估方法和評估模型,并探討了CIA風險評估商業銀行中的應用。

(三)風險理論 胡曉明(2007)探討了風險導向的信息系統審計,并提出了強化信息系統審計理論,建立完善信息系統審計各項規則,充分利用先進,有效的信息系統審計技術,積極培養信息系統審計領軍人才等四點關于風險導向信息系統審計的發展思路。劉國城、王會金(2011)在研究中觀審計、信息系統審計、審計風險、風險管理四要素的基礎上,對中觀信息系統審計風險管理理論進行了梳理,并以信息安全管理為視角,借鑒國外BS7799標準、COBIT模型、通用準則CC、ITIL標準,初步構建了中觀信息系統審計風險管理框架,該框架以重大錯報風險為切入點,深入探索了中觀信息系統審計風險管理的施行思路。

五、計算機審計發展研究

(一)發展問題 張金城(2000)提出了理論研究與實踐并重、事前審計與事后審計相結合,由繞過計算機審計發展為以通過計算機審計為主,由查賬型軟件向分析型和專家系統方向發展,通用審計軟件與專用審計軟件并存等21世紀中國計算機審計的十大發展方向。于向輝等(2004)分析了我國計算機審計發展落后的法規建設滯后,軟件市場不夠完善等原因,提出了加快法規建設,發展審計專業軟件公司,培養電算化審計人才的發展策略。胡曉明(2005)針對信息系統審計理論研究空白,審計技術落后,制度不完備,審計人才奇缺等現狀,探討了加強信息系統審計理論研究,開發實用高效的信息系統審計軟件,改進信息系統審計軟件評審機制,完善信息系統審計標準于準則,加大信息系統審計人才的培養力度等五大發展戰略。

(二)人才培養探討 傅元略(1998)探討了審計人員如何提高計算機審計技能的策略,需要掌握的幾種基本技能。李丹(2001)建議了如何利用國際資源建立信息系統審計人才隊伍。史振生(2002)介紹了注冊信息系統審計師的需求情況,考試內容和應試對策。彭建平(2005)比較深入地分析了如何進行計算機審計人才資源管理的問題。包括計算機審計機構職能定位,計算機審計處人員結構,如何引進IT人才和培養復合型人才,如何為計算機審計人才創建發展平臺等。趙輝(2006)探討了審計部門的計算機人才狀況,提出了如何加強管理和培訓、提升審計人員能力的若干建議。王海洪(2009)提出了高校應推進實踐教學,建設以計算機審計為主要手段的審計實驗室,為社會輸送高水平的計算機審計人才的建議。

(三)其他方面 高浩瑋(2002)針對審計過程各階段質量質量控制的要點,指出了計算機審計下項目質量控制的難點并提出了解決對策。張倩(2005)論述了信息系統審計在IT治理中的作用、信息系統審計師和審計構架等問題。陳峰(2006)對計算機審計方式下數據分析報告的作用和必要性,基本框架,文檔結構,要素內容等進行了詳細探討。

篇9

[關鍵詞]網絡經濟會計時空觀會計假設缺陷會計系統變化

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。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)。基于互聯網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。基于互聯網的會計系統,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:

1(美)A沃爾勃特·信息經濟學·吉林:吉林大學出版社·1992

2石子強·改變游戲規則·北京晚報,北京:北京晚報社,2000年2月15日

3薛云奎·電算化會計的局限:仿真手工·財會世界,北京:中國財經報社,2000年2月24日

4王文京、胡迸平·網絡財務時代撲面而來·會計研究,1999;10:37一41

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

6王世定·論會計假設·見:中國會計學會,1994年會計學論文選,北京:中國財經出版社,1996:157一169

7雷光勇、黃斌·試論網絡公司及其對財務會計的影響·會計研究,1999;1:24一27

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

篇10

1 知識管理與數字圖書館管理機制創新

數字圖書館管理和管理創新對于數字圖書館的可持續發展、成長能力、自身效率和服務水平等方面有著重要的意義,其目標是建設一個既符合網絡傳輸的技術特性,又符合人們接受數字知識和信息社會文化習慣的知識與信息服務系統,合理配置與協調該服務系統中的各組成要素資源,協調與所處環境的關系,降低各種運行成本和交易成本,使數字圖書館發揮最大的系統功效,滿足信息用戶的需求,為科研機構、企業、政府及社區的知識創新、技術創新、管理創新、文化創新作業提供重要的知識服務和信息服務。要實現數字圖書館的功能,高效的管理必不可少,知識管理在其管理中將發揮關鍵性作用。

知識管理的概念原本是最近幾年由企業管理界,特別是科技型企業和知識型企業首先提出并進行研究的。知識管理是一種新的管理形式,是一門將機構知識資源視為可管理的資產的管理科學,是由機構資產/資源的無形化和知識化所直接引致,并由機構經營及管理方法的復雜化和知識化所推動,進而對機構信息和知識資源進行系統化管理的科學。知識管理的任務是對企業的顯性知識隱性知識進行處理,并把這些知識用一種適合于用戶及商業環境的方式表示出來,提供給企業員工分享、吸收、利用。其目標是運用集體的智慧,提高企業員工的應變與創新能力,從而是企業具有更強的競爭力。知識管理的兩個直接目標是知識共享與知識創新。只有在知識充分共享的基礎上,才能促使顯性知識與隱性知識之間以及二者內部的轉化與創新,從而形成良性發展的知識鏈,并最終將企業再造成一個具有競爭力的知識型組織。

數字圖書館的知識管理活動在知識經濟時代有著重要的經濟價值和社會價值。數字圖書館的管理和有效運行,從創新和信息資源的開發意義上來講,其關鍵就是知識管理。知識管理在數字圖書館的管理和運營中處于關鍵地位,是整個管理活動的中心和指向。知識管理包括知識開發、知識組織、知識服務等全過程的管理。這個全過程主要體現在館藏文獻的數字化加工、上網和網絡信息資源的開發利用。這一過程具有明顯的知識生成、知識創新和知識積累的特征。數字圖書館是知識管理的方向,是促進信息狀態走向知識狀態的轉化;數字圖書館的運行過程本身就是信息向知識轉化的一種路徑和模式。

2 數字圖書館管理機制創新與對策

我們認為,數字圖書館是保存大量結構化信息的數字化資源庫,是由軟件和計算機群,通過互聯網連接在一起的高級信息系統。一個立足于知識管理、面向知識創新、面向科研機構和企業用戶的數字圖書館管理機制的設計和創新中,應從系統論的觀念和思想方法出發,建立包括數據采集加工和管理子系統,外部知識與信息搜索子系統、基于文獻信息內容管理的本地知識與信息導航子系統、知識交互與融合子系統,面向特殊用戶的個性化服務,以組織創新、人力資源創新和技術創新為紐帶和關鍵,通過這些子系統的整合。構成一個完善、高效的數字圖書館知識管理和知識服務系統。

從管理意義上看,數字圖書館要實現有效的知識管理,并為知識創新服務,關鍵是要以知識管理為導向,面向并服務于知識創新,建立適合知識管理與創新的組織結構運行機制、技術創新與保障機制、有利于知識交流與共享的互動機制、以人為本的人力資源管理的激勵機制。

2.1 組織和組織結構設計與創新

傳統的圖書館采用的是直線型的古典企業管理模式,有利于圖書館流水線式地開展文獻工作。這種組織形式對重復性的文獻檢索和服務工作是有效的,但是對于知識創新而言,面對節奏變化和富于挑戰的基于專門內容的知識服務來說,等級制的古典的直線式組織結構已經不能完全適應。數字圖書館知識和信息服務具有個性化、專業化、集成化及動態化的特征,知識創新要求數字圖書館必須變革傳統和古典的直線型組織結構和工作流程,積極引進現代企業為實施知識和技術創新管理而進行的“業務流程重組”的管理思想,重新調整圖書館的組織結構設計和內部關系。數字圖書館組織結構優化設計的理念應是以滿足知識創新用戶需求為導向,以開展知識和專業信息服務為重點,以提高工作效率為目的,把可獲取的文獻信息資源優勢、可開發的人才優勢和可持續的技術能力優勢轉化為基于知識管理服務的知識創新的優勢,從而建立起以知識流和專業信息流為主線和流動方向的扁平化的業務運行和工作流程體系,建立起專門的科技型知識創新與項目相結合的靈活開放式的柔性化的組織結構。

目前,為了適應結構化職能化的優化設計,實現知識創新與服務團隊相結合的組織結構,數字圖書館可采用靈活的、可調整的雙模式組織形態。其中,第一種組織形態主要以組織結構及其職能為中心,類似于一般標準的、穩定的、正式型的組織形態,主要服務于日常的文獻檢索和信息服務。第二種為靈活的、非標準化的、非正式形態的組織形態和組織結構,主要以任務為中心,是一種可及時變動、多任務、多功能的動態的知識服務團隊,其成員來自于第一種組織形態中或數字圖書館的外部,其組織結構類似于企業管理中的矩陣型的管理模式和結構分布。后一種組織結構主要運用于關鍵性或集團性知識管理任務的服務與運作,是一種項目和任務的管理模式。

2.2 技術創新與保障機制

技術創新與保障機制是數字圖書館實現知識管理的技術基礎。它充分支持知識的表示與管理、知識的積累與傳遞、知識的挖掘與再生以及知識的利用與文獻的評價,支持基于電子信息技術和文獻資源體系的服務集成,支持以用戶為中心的個性化、專題化和智能化信息與知識服務。技術保障和創新的實質是以技術手段為基礎,將知識信息源與用戶使用過程緊密結合,靈活調用各種資源和功能,促成新型知識管理的安全、高效的運行。技術創新與保障必須與新的組織結構、人力資源開發機制和知識交流共享機制相適應。技術創新的路線和運行模式、技術創新水平及保障和供給機制在很大程度上決定數字圖書館知識管理的效率和館內資源的優化利用及開發水平。

數字圖書館的信息技術能夠有效地消除知識共享在時間和空間上的障礙。通過有效利用基于Internet的知識討論軟件、電子會議軟件和頭腦風暴軟件等,從而使跨空間的知識共享交流得以實現。信息技術可以最大程度地方便對知識的獲取,電子文檔管理、文檔信息系統和智能等技術能夠幫助提供非結構化的知識,使用戶做出有針對性的知識創新服務選擇。目前常用的支持數字圖書館的電子信息技術和軟件技術有:

(1)元數據的開發應用

DC元數據是Dublin Core數據的簡稱。元數據是關于數據的數 據,或是關于數據的信息。元數據概念最早起源于計算機科學,在數據倉庫的數據及環境,即描述數據及其環境的數據。

元數據是為解決提高網絡信息資源有序組織和整理的效率與程度之間的困境而產生的。元數據主要功能側重于信息資源的著錄或描述,而不是對信息資源的評價。DC元數據在國外已得到了較深入的研究和實驗,并取在知識管理中得了可喜的進展,它解決了網絡信息資源無序化問題。元數據的研究與應用,是網上信息存取和檢索的十分有效的工具之一,在數字圖書館的管理中有著重要的作用。

(2)XML(Extensib[e Markup Language)技術

XML技術是W3C天地公司1998年的可擴展的用于網絡環境下網頁設計和數據交換,管理的結構化語言。XML關注的不是數據在瀏覽器中如何布局和顯示,而是關注于怎樣描述數據內容的組織和結構,以便數據在網絡上進行交流和處理。

XML語言適用于數字圖書館網絡環境下各種電子資源(全文、多媒體、書目數據等)的處理。利用XML可以生成各種用于不同目的的元數據,如導航圖、內容評價、流路徑等。基于XML的元數據能為電子出版和數字圖書館資源的優化配置做出貢獻。

(3)智能技術

智能Agent技術一般被理解為一種自適性的軟件程序,它是通過通信協議進行信息交換,以實現問題的自動解決。它在用戶沒有明確具體要求的情況下,根據用戶需要,代替用戶進行信息查詢、篩選和管理等。”智能Agent技術的一個最基本的特性,就是具有解決問題所需的豐富知識、策略和相關數據,能夠進行相關的推理或智能計算,智能Agem還具有性與主動性、交互性與協作性的特點”。實際上,目前,在搜索引擎中,如Yahoo、Sohoo等,均在一定程度上運用了智能Agent技術。目前數字圖書館在廣泛地應用這項技術。

(4)知識編碼工具

知識編碼工具可以將知識有效地存儲并且以簡明標準的方式表示知識,使知識能夠用于人與人之間的共事和交流。知識倉庫、專家系統、知識地圖、文檔管理軟件等都屬于知識編碼工具。它在知識創新知識服務和知識創新中具有不可替代的作用,目前它的價值和重要性日益明顯。

(5)數據采掘技術

數據采掘技術是一種正在興起的開發信息資源的數據處理新技術,它的應用是從大量的不完全的、模糊的和隨機分布的原始數據中,識別和提取隱含在其中的、先前未知的、有效的、新穎的、潛在的信息和知識的過程。數據采掘又被稱為數據挖掘、數據開采、知識發現、知識采掘、知識考察、數據融合等。近年來,隨著因特網的發展,網上數據越來越繁雜,數據挖掘和知識發掘的研制與開發將成為21世紀挖掘知識的關鍵所在。數字圖書館具有明顯的知識創新和知識管理傾向,對數據采掘技術有強烈的需求。

(6)個人知識管理軟件工具

這是一種專為個人設計的軟件工具,可以用它來進行個人信息的存儲和分析。對每一個人一生中積累的大量信息具有問題求解和決策制定作用。如個人知識系統,可用來進行個人相關知識的收集和組織。經過一定時間的積累后,對其進行分析和組織,便形成一個知識庫,充實和豐富數字圖書館的信息資源,以供將來使用或供別人共享等。這對一科研作者的自我評價認識有著重要作用,目前需求求量也在一直增加。

2.3 知識交流與共享機制

一個數字圖書館的有效的管理機制,在很好地開展個性化服務的知識管理的同時,也應設計有利于知識在組織內外部流動和共享,有利于知識共享與交流的機制。部門化結構和動態知識服務團隊相結合的、靈活開放的組織結構,能夠充分調動和發揮知識型人才的積極性和主動性,促進人員之間的知識交流,知識共享和知識發生。

結構化部門與知識服務項目團隊是兩種不同形態的組織結構。當二者處于同一組織機構和相同的知識環境下時,具有知識上集成互補和交叉影響的良好關系,在現實中將正式組織與服務團隊的管理方法相結合,可以很好地發揮數字圖書館知識管理的整體優化和知識共享的功效,形成良好的知識學習、知識共享與知識交流機制。

常用的知識共享,學習和交流機制有:以制度的形式保障館員的個人發展和學習。尊重、引導,激勵館員學習、交流與共享的自覺性和積極性;開展數字圖書館內部外部的知識交流引進;定期舉行知識討論會;開展BBS論壇。在數字圖書館組織內可以建立起—個會促進知識型館員知識共享行為、知識創新行為的有效激勵機制。這一套激勵機制可以從職務晉升、經濟收入和精神滿足等方面肯定知識型館員為組織的知識創新共享、知識積累和知識交流等做出的貢獻。

2.4 以人為本的人力資源創新機制

人力資源是組織管理創新實現的根本條件,人才是包括數字圖書館等任何組織管理機制創新的根本,數字圖書館及其知識管理的有效運行依賴于人才和人力資源的開發和利用機制,人才機制十分關鍵。數字圖書館人力資源開發利用機制的關鍵是按照專業任務轉移和更替,進行知識服務團隊成員的實時重組和培訓調配。為確保數字圖書館知識管理的實現,必須依照以人為本的原則,創建適合數字圖書館知識管理的環境和激勵機制、人力成長機制、薪酬機制、培訓機制、考評機制,調動員工積極性,使得組織內部知識和外部知識有序流動和有效應用。數字圖書館的知識管理重要任務和知識創新功能作用,決定了它必須由數字圖書館管理決策部門既熟悉業務和技術、又有著豐富的管理知識和經驗結合型人才擔任人力資源的開發與配置與管理。

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