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時(shí)間:2023-03-20 16:25:16
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇專家系統(tǒng)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(nèi)容能為您提供靈感和參考。
2.專家系統(tǒng)核心規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯上個(gè)性化推薦系統(tǒng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)可以使用專家系統(tǒng)的核心規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)作為程序建立的核心內(nèi)容,用來存放專家系統(tǒng)運(yùn)行的領(lǐng)域知識(shí)結(jié)構(gòu)以及內(nèi)容,并設(shè)置相應(yīng)的輔助參數(shù)保證專家系統(tǒng)核心規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)的良好運(yùn)行。規(guī)則特性每一個(gè)規(guī)則包括四個(gè)特性,例如PREMISE規(guī)則的前提部分、ACTION規(guī)則的操作部分等等,同時(shí)注意CATEGORY規(guī)則按照上下文分類,每條規(guī)則只能用于某幾個(gè)上下文,以便調(diào)用;設(shè)置參數(shù)每個(gè)設(shè)置參數(shù)應(yīng)該各自存儲(chǔ)一組屬性,用來咨詢以及程序調(diào)用,同時(shí)規(guī)定好每一個(gè)參數(shù)的參數(shù)組名稱、參數(shù)取值范圍、參數(shù)的類型結(jié)構(gòu)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)電子商務(wù)網(wǎng)站的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)都隸屬于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)范圍,每一次客戶登錄或者登出的過程中,電子商務(wù)網(wǎng)站的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)都會(huì)隨之實(shí)時(shí)更新一次,添加相應(yīng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)內(nèi)容。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)的主要存儲(chǔ)方式是根據(jù)相關(guān)對(duì)象、相關(guān)對(duì)象的具體屬性以及相關(guān)對(duì)象的具體參數(shù)數(shù)值(對(duì)象可信度、對(duì)象參數(shù)、對(duì)象跟蹤次數(shù))來確定對(duì)該對(duì)象的信息存儲(chǔ)、追蹤和使用過程。
3.電子商務(wù)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)電子商務(wù)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)信息主要是商務(wù)網(wǎng)站瀏覽和登錄登出過程中各個(gè)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(gòu)物經(jīng)歷以及其他相關(guān)信息等等。電子商務(wù)商品數(shù)據(jù)庫(kù)電子商務(wù)商品數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)信息主要是諸多網(wǎng)站商戶的產(chǎn)品細(xì)細(xì),包括產(chǎn)品的名稱、品牌、價(jià)格、尺寸、重量、功能、材料、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、售后服務(wù)以及其他相關(guān)的產(chǎn)品信息等等。資訊子系統(tǒng)資訊子系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)客戶在電子商務(wù)網(wǎng)站上的登錄、訪問、收藏、購(gòu)物等一系列信息對(duì)網(wǎng)站的客戶數(shù)據(jù)庫(kù)提供對(duì)客戶的定位信息,更好的做好客戶個(gè)性化產(chǎn)品的推薦工作,同時(shí)有效的滿足客戶產(chǎn)品咨詢的功能。規(guī)則子系統(tǒng)規(guī)則子系統(tǒng)的主要功能是專家系統(tǒng)的核心規(guī)則內(nèi)容,專家智能系統(tǒng)能夠憑借自身的核心規(guī)則以及規(guī)則子系統(tǒng)的有效連接來實(shí)現(xiàn)客戶的產(chǎn)品推薦工作結(jié)果子系統(tǒng)結(jié)果子系統(tǒng)的主要功能是記錄客戶瀏覽、咨詢以及最終購(gòu)買的過程,為客戶的可信度數(shù)值提供相應(yīng)的資訊信息,并記錄下客戶本次的操作內(nèi)容,為客戶的下次購(gòu)買提供信息支持。
關(guān)鍵詞科技成果產(chǎn)業(yè)化信息溝通轉(zhuǎn)化模式
和平崛起的中國(guó),正在世界舞臺(tái)上扮演著越來越重要的角色,國(guó)際地位的提高和鞏固,取決于國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力快速而穩(wěn)定的進(jìn)步??萍几?jìng)爭(zhēng)力則是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力最重要的組成之一。整體上講,科技競(jìng)爭(zhēng)力由兩個(gè)環(huán)節(jié)組成,一是科技創(chuàng)新能力,一是技術(shù)傳播與轉(zhuǎn)化能力。
1現(xiàn)狀分析
我國(guó)每年都取得數(shù)以萬計(jì)的科技成果,其中高??萍汲晒磕昃瓦_(dá)3萬多項(xiàng),但轉(zhuǎn)化率卻不到20%、專利實(shí)施率不到15%,而發(fā)達(dá)國(guó)家高達(dá)70%、80%。同時(shí),在為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,也存在相當(dāng)大差距。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,我國(guó)高??萍汲晒D(zhuǎn)化后,能為企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的只占被轉(zhuǎn)化成果的30%,而真正形成產(chǎn)業(yè)的還不到5%。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2003年對(duì)高校和科研機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作的調(diào)查資料顯示,高校為獨(dú)占市場(chǎng)而申請(qǐng)專利的動(dòng)機(jī)比重不足1/3。目前,在高校明顯存在著專利申請(qǐng)量年年上漲,但成果轉(zhuǎn)化情況令人擔(dān)憂的現(xiàn)狀,這樣勢(shì)必影響到技術(shù)進(jìn)步。面對(duì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)、科技競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和人口多、底子薄、人均資源相對(duì)短缺的國(guó)情,加快實(shí)現(xiàn)科技成果的快速而有效的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,是促進(jìn)科技進(jìn)步的重要環(huán)節(jié),也是有效落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體體現(xiàn)。
國(guó)家對(duì)科技成果產(chǎn)業(yè)化耗資巨大并出臺(tái)了許多優(yōu)惠政策,但收效與期望相差甚遠(yuǎn)。問題的癥結(jié)在于“基礎(chǔ)理論研究、工程研究、產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作實(shí)施”三者嚴(yán)重脫節(jié),造成國(guó)家投入的巨額研究資金回報(bào)甚低,科研成果束之高閣。隨著時(shí)間的推移,科研成果走入“先進(jìn)落后淘汰重新研究”的命運(yùn)怪圈。
2科技成果轉(zhuǎn)化難的原因
科技成果轉(zhuǎn)化難的原因是多方面的,其中一個(gè)重要的原因是高??萍兼満彤a(chǎn)業(yè)鏈之間缺乏有機(jī)的聯(lián)系,科技成果與產(chǎn)業(yè)化之間缺乏有效的信息溝通。一方面高校對(duì)企業(yè)的科技成果需求不甚了解,而企業(yè)對(duì)高校的研究能力和水平又知之甚少;另一方面高校擔(dān)心成果轉(zhuǎn)讓給企業(yè)得不到應(yīng)有回報(bào),而企業(yè)則擔(dān)心高校的科技成果能否帶來經(jīng)濟(jì)效益。
作為理論研究一方的高校,是產(chǎn)學(xué)研的源泉,它承受科技創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn),而不承擔(dān)經(jīng)濟(jì)生存風(fēng)險(xiǎn),否則它無法全身心地進(jìn)行創(chuàng)造性研究。創(chuàng)造性是形成產(chǎn)學(xué)研源泉的第一動(dòng)力,它與高??蒲屑夹g(shù)源源不斷地創(chuàng)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(shù)源、實(shí)驗(yàn)源、國(guó)際一流信息源將不復(fù)存在,后勁將斷送。
作為企業(yè)投資方,是產(chǎn)學(xué)研的主體。它需要不斷獲得新的適應(yīng)市場(chǎng)需求的成熟產(chǎn)品,利用其資金雄厚、擁有各類生產(chǎn)、管理、經(jīng)濟(jì)、法律等人才資源,在承擔(dān)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、效益風(fēng)險(xiǎn)、人員組織風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)業(yè)化投資風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),將技術(shù)導(dǎo)向風(fēng)險(xiǎn)與產(chǎn)品定位風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)加給了產(chǎn)品研制者。
作為產(chǎn)品研制者,是產(chǎn)學(xué)研的紐帶與橋梁。他們承受著經(jīng)濟(jì)與生存風(fēng)險(xiǎn),以生存需求確定技術(shù)向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的內(nèi)容。在這樣的生存壓力下,他們必須使創(chuàng)造性服從于實(shí)用性,因此不能要求他承受科研風(fēng)險(xiǎn),因而他只能把科研風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)向高校,否則他們無法長(zhǎng)久持續(xù)地進(jìn)行技術(shù)向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化,從而中斷了產(chǎn)學(xué)研的紐帶。
由于科研開發(fā)規(guī)律與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)律間的矛盾,科研工作者只能不問經(jīng)濟(jì)效益,在國(guó)家經(jīng)費(fèi)的支持下致力于創(chuàng)新活動(dòng),科研成果大多只能走到鑒定就宣告結(jié)題,然后再度進(jìn)入“申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)科研鑒定”的循環(huán)。企業(yè)只能在原有產(chǎn)品中發(fā)展,難以推出滿足市場(chǎng)的新產(chǎn)品,期盼高新技術(shù)產(chǎn)品卻尋路無門。而在科研成果與產(chǎn)業(yè)化實(shí)施之間起著橋梁作用的工程技術(shù)人員,他們承擔(dān)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、生存壓力,或因信息渠道不暢或因成果不適應(yīng)市場(chǎng)需求等原因,很難找到適合的產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā),最后導(dǎo)致科技人才的流失,使科技成果與實(shí)施產(chǎn)業(yè)化間的溝通更加不暢。
出現(xiàn)上述問題的原因可以歸納為三方面:一是目標(biāo)不一致。研究人員追求先進(jìn)性,開發(fā)人員考慮如何獲得開發(fā)經(jīng)費(fèi),并不真正關(guān)心產(chǎn)品。企業(yè)關(guān)心產(chǎn)品,但卻難以得到適合市場(chǎng)的產(chǎn)品;二是信息不通暢。有的企業(yè)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(jìn)行產(chǎn)品轉(zhuǎn)換,即使最終實(shí)現(xiàn)結(jié)合,也不一定是最佳搭配,或者由于時(shí)間的浪費(fèi)而失去市場(chǎng)商機(jī);三是沒有利益驅(qū)動(dòng)機(jī)制。產(chǎn)學(xué)研三者的利益脫節(jié),沒有構(gòu)成閉合回路,形成不了良性循環(huán)的長(zhǎng)效機(jī)制。因此,加強(qiáng)信息溝通,建立以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以共同利益為驅(qū)動(dòng)的科技成果產(chǎn)業(yè)化的長(zhǎng)效運(yùn)行體制和機(jī)制,使產(chǎn)學(xué)研一體化,是促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵所在。
3信息溝通在科技成果產(chǎn)業(yè)化不同階段的作用方式
第一階段:完成原理性開發(fā)——形成科研成果。一般情況下,研發(fā)工作在高校中獨(dú)立進(jìn)行,企業(yè)很少參與,其結(jié)果是產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)室成果。加強(qiáng)此環(huán)節(jié)的信息溝通,可以增強(qiáng)知識(shí)生產(chǎn)的創(chuàng)新活力,為科技成果轉(zhuǎn)化增強(qiáng)針對(duì)性。信息溝通的先導(dǎo)性作用方式表現(xiàn)在對(duì)研究領(lǐng)域的深刻了解和對(duì)企業(yè)市場(chǎng)迫切需求的掌握,需要研發(fā)者和技術(shù)潛在用戶之間的信息交流和互動(dòng)。
2 、鑒識(shí)專家系統(tǒng)的框架
設(shè)計(jì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法其本質(zhì)是基于歷史經(jīng)驗(yàn)?zāi)M人腦的經(jīng)驗(yàn)性判斷,應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來模擬大型橋梁建設(shè)項(xiàng)目的鑒識(shí)反問題,其實(shí)質(zhì)就是建立人工模擬的專家鑒識(shí)反應(yīng). 但是,如果每次鑒識(shí)都需要重新建立和訓(xùn)練合適的網(wǎng)絡(luò),無疑將每次鑒識(shí)都孤立化,不利于鑒識(shí)工作的傳承發(fā)展,并且不便于維護(hù)和發(fā)展該網(wǎng)絡(luò). 為了提供更智能、更友好的鑒識(shí)平臺(tái),以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分析推理的核心模塊,將解決鑒識(shí)工程反問題的所有過程集成為一個(gè)可完善、可補(bǔ)充、可檢驗(yàn)、可查閱、可訓(xùn)練、可計(jì)算分析的系統(tǒng),這就是可用于解決鑒識(shí)反問題的專家系統(tǒng).由于專家鑒識(shí)系統(tǒng)需要長(zhǎng)期地收集和管理數(shù)據(jù)庫(kù)和訓(xùn)練更加成熟的網(wǎng)絡(luò),為了便于長(zhǎng)期的管理和維護(hù),選用具有高效的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能的 VFP ( Visual FoxPro) 語言來建立可視化的專家系統(tǒng)界面,協(xié)助工程師在鑒識(shí)過程中收集橋梁建設(shè)項(xiàng)目的鑒識(shí)樣本和輸入鑒識(shí)數(shù)據(jù),并與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具 MATLAB軟件進(jìn)行嵌套,實(shí)現(xiàn)分析過程的可視化,使得專家系統(tǒng)的界面更加友好和直觀.橋梁建設(shè)項(xiàng)目的專家鑒識(shí)系統(tǒng)主要由3 個(gè)模塊構(gòu)成:1) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊,提供了進(jìn)行橋梁鑒識(shí)信息的輸入、維護(hù).2) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊,調(diào)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序,利用樣本庫(kù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和鑒識(shí)分析.3) 系統(tǒng)維護(hù)和系統(tǒng)幫助模塊,為用戶提供系統(tǒng)基本維護(hù)工具,提供軟件使用說明和用戶幫助.其中,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊是核心部分. 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊包括橋梁常見破壞數(shù)據(jù)庫(kù)、橋梁破壞登記數(shù)據(jù)庫(kù)、工程階段風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、專家責(zé)任意見數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合查閱 5 個(gè)窗口.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、錄入待算數(shù)據(jù),計(jì)算源碼管理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算 4 個(gè)窗口. 該模塊是專家鑒識(shí)系統(tǒng)的推理分析的核心模塊,用于實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)專家鑒識(shí)過程的模擬.專家鑒識(shí)系統(tǒng)的核心是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊,而這兩個(gè)模塊分別基于 VFP 和 MATLAB語言而實(shí)現(xiàn)的,要建立完善友好的專家鑒識(shí)系統(tǒng),需要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)語言程序之間函數(shù)的相互調(diào)用.VFP 語言用于實(shí)現(xiàn)可視化的專家系統(tǒng)界面,便于用戶進(jìn)行樣本的收集、完善和登記,以及輸入鑒識(shí)初始資料所需,并最終將 MATLAB 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、檢驗(yàn)及鑒識(shí)的結(jié)果在可視化界面上進(jìn)行直觀的指示,方便操作用戶的查詢、檢索. 而 MATLAB 則用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和模擬,可調(diào)用 VFP 建立的數(shù)據(jù)庫(kù),使用專家系統(tǒng)所收集到的樣本,進(jìn)行訓(xùn)練和檢驗(yàn),以及進(jìn)行所指定的鑒識(shí)工作. VFP 和 MATLAB 的程序關(guān)系如圖 1 所示.。
3、 系統(tǒng)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的構(gòu)建
本專家鑒識(shí)系統(tǒng)是基于 VFP 平臺(tái)開發(fā)的,因此系統(tǒng)中的基本信息資料以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存在,并可在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)保存和更新,程序流程如圖 2 所示.本系統(tǒng)的專家知識(shí)庫(kù)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊中建立,包括橋梁常見破壞、橋梁破壞登記、階段風(fēng)險(xiǎn)和專家意見 4 個(gè)分項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù).
1) 橋梁常見破壞數(shù)據(jù)庫(kù),主要用于對(duì)橋梁各主要構(gòu)件的常見破壞現(xiàn)象進(jìn)行歸類管理,便于在鑒識(shí)過程中對(duì)破壞進(jìn)行識(shí)別. 每一條破壞現(xiàn)象信息均包括橋梁型式、結(jié)構(gòu)位置、破壞構(gòu)件、構(gòu)件的重要性系數(shù)、破壞形式、破壞形式對(duì)事故的貢獻(xiàn)度、構(gòu)件型式、破壞現(xiàn)象、該破壞現(xiàn)象對(duì)構(gòu)件健康的影響度,以及造成該破壞的原因和機(jī)理. 該數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建將作為橋梁破壞判斷和評(píng)價(jià)的依據(jù). 因此,該數(shù)據(jù)庫(kù)的完善有助于提高專家評(píng)價(jià)的可靠性,需要在長(zhǎng)期的鑒識(shí)實(shí)踐中進(jìn)行不斷地補(bǔ)充和維護(hù).
2) 橋梁破壞登記數(shù)據(jù)庫(kù)用于橋梁破壞事故發(fā)生后,專業(yè)鑒識(shí)人員對(duì)事故現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果登記,以及專家對(duì)破壞的實(shí)際情況依據(jù)破壞的等級(jí)、破壞的影響度、破壞的貢獻(xiàn)度、破壞構(gòu)件的重要性進(jìn)行分項(xiàng)評(píng)價(jià),并給出考慮權(quán)重之后的量化的評(píng)價(jià)意見,即破壞分值. 橋梁破壞登記數(shù)據(jù)庫(kù)是最為重要的橋梁破壞信息集成,在長(zhǎng)期的鑒識(shí)實(shí)踐中,應(yīng)不斷地進(jìn)行更新和補(bǔ)充,以增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本,提高網(wǎng)絡(luò)精度.
3) 階段風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)橋梁全壽命期內(nèi)立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、概預(yù)算招投標(biāo)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、報(bào)廢拆除 6 個(gè)典型階段可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)類型,以及風(fēng)險(xiǎn)源注冊(cè),作為專家責(zé)任意見的評(píng)價(jià)依據(jù).
4) 專家意見數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)橋梁破壞登記數(shù)據(jù)庫(kù)中,鑒識(shí)工程師對(duì)橋梁破壞現(xiàn)象調(diào)查的登記項(xiàng)目,依據(jù)階段風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任數(shù)據(jù)庫(kù)中事故發(fā)生階段的可能風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成及風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)程度,并考慮各破壞項(xiàng)目的機(jī)理和成因,而對(duì)橋梁個(gè)案的破壞相關(guān)責(zé)任做出的評(píng)價(jià). 該數(shù)據(jù)庫(kù)包括橋梁的破壞信息、破壞的責(zé)任方、責(zé)任說明、貢獻(xiàn)程度、個(gè)案的貢獻(xiàn)權(quán)重以及最后的責(zé)任比例. 責(zé)任比例 Pi遵循式 ( 4) .Pi= αixi/ ∑αixi. ( 4)式 ( 4) 中: xi為參與方貢獻(xiàn)程度,依據(jù)各工程參與方對(duì)該階段事故風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)能力進(jìn)行定義; αi為貢獻(xiàn)權(quán)重,依據(jù)橋梁破壞個(gè)案實(shí)際,對(duì)各工程參與方的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià).
4 、系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真模塊構(gòu)建
專家知識(shí)數(shù)據(jù)模塊中所構(gòu)建的專家知識(shí)庫(kù),還需要專門的智能網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行仿真,將所模擬得到的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)用于未來的專家判斷. 為此,本系統(tǒng)開發(fā)了第 2 個(gè)核心模塊即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊,該模塊包括4 個(gè)管理窗口.
1) “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練” 窗口用于在專家系統(tǒng)中調(diào)用 MATLAB 程序,利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊不斷更新和完善的破壞登記紀(jì)錄所形成的破壞樣本數(shù)據(jù),對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練.在該窗口可對(duì)基于 MATLAB 軟件二次開發(fā)的橋梁建設(shè)項(xiàng)目鑒識(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序進(jìn)行直接的調(diào)用和運(yùn)行,使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊可以繼承基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊所建立的專家知識(shí)樣本庫(kù),并利用樣本庫(kù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,以形成成熟的智能網(wǎng)絡(luò).神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng),其學(xué)習(xí)訓(xùn)練程序流程如圖 3 所示.
2) “錄入待算數(shù)據(jù)” 窗口用于對(duì)需要進(jìn)行鑒識(shí)的案例數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和錄入,與專家數(shù)據(jù)模塊中的橋梁破壞登記窗口形式一致,最終在后臺(tái)形成可為 MATLAB 程序調(diào)用的 “data. txt”數(shù)據(jù)文件.3) “計(jì)算源碼管理” 窗口用于在 VFP 界面中直接對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)源程序進(jìn)行調(diào)用、修改,并可以直接進(jìn)行試算檢測(cè).考慮不同的案例對(duì)分析的精度和范圍可能不同,為了方便網(wǎng)絡(luò)的源碼管理,還單獨(dú)建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算源碼管理窗口.
4) “神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算”窗口,用于利用訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò),對(duì)被鑒識(shí)對(duì)象的破壞信息所形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和仿真,給出網(wǎng)絡(luò)的鑒識(shí)分析結(jié)論,主要包括各工程相關(guān)責(zé)任方的事故責(zé)任構(gòu)成,責(zé)任權(quán)重,責(zé)任比例,直接經(jīng)濟(jì)損失、間接經(jīng)濟(jì)損失和非經(jīng)濟(jì)損失的責(zé)任評(píng)價(jià). 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算分析流程如圖4 所示.其算法通過檢驗(yàn)后,可用于橋梁破壞責(zé)任和損失的評(píng)價(jià)分析.經(jīng)過破壞調(diào)查后,對(duì)橋梁的破壞情況進(jìn)行錄入整理,就可以在 VFP 界面上利用訓(xùn)練成熟的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行鑒識(shí)分析,通過智能計(jì)算,判斷其風(fēng)險(xiǎn)源的構(gòu)成情況,在事故經(jīng)濟(jì)損失調(diào)查的基礎(chǔ)上,給出經(jīng)濟(jì)損失和非經(jīng)濟(jì)損失的責(zé)任分配意見.
1977年,他在中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所工作,主持“控制論組”,與北京市中醫(yī)院合作,研究開發(fā)我國(guó)第一個(gè)中醫(yī)專家系統(tǒng)“關(guān)幼波中醫(yī)肝炎診斷治療程序”,這也是世界第一個(gè)中醫(yī)專家系統(tǒng)。1985年,主持“國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息專家系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”研究,提出大型“多級(jí)專家系統(tǒng)”新方法,獲國(guó)家“七,五”攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)。
1960年,在第一屆國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)IFAC世界大會(huì),創(chuàng)立多變量控制系統(tǒng)的新原理:“協(xié)調(diào)控制”理論,他提出的升船機(jī)多電機(jī)同步的“協(xié)調(diào)控制”方法應(yīng)用于三峽工程。1981年,在《科技管理與科學(xué)學(xué)》發(fā)表“論協(xié)調(diào)”,提出創(chuàng)建“協(xié)調(diào)學(xué)”新學(xué)科。
1977年,涂序彥發(fā)表我國(guó)“大系統(tǒng)理論及應(yīng)用”首篇論文,1985年,創(chuàng)立“大系統(tǒng)控制論”,1994年,撰寫出版《大系統(tǒng)控制論》專著,發(fā)展“控制論”的新學(xué)科。
1979年,根據(jù)國(guó)情,他創(chuàng)立具有中國(guó)特色的“最經(jīng)濟(jì)控制”理論,提出天文科學(xué)衛(wèi)星“最經(jīng)濟(jì)姿態(tài)控制”新方法,在《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》發(fā)表了關(guān)于“最經(jīng)濟(jì)控制”多篇論文。
1980年,總結(jié)有關(guān)“生物控制論”的科研成果,主持編著我國(guó)第一本《生物控制論》專著,由科學(xué)出版社出版,重點(diǎn)研究“人體控制論”,他提出“針麻-多級(jí)協(xié)調(diào)控制過程”,“經(jīng)絡(luò)-人體控制系統(tǒng)”新學(xué)說。
1977年,涂序彥發(fā)表我國(guó)“智能控制及其應(yīng)用”首篇論文,開拓“智能控制”新技術(shù),1985年,提出“多級(jí)自尋優(yōu)、自協(xié)調(diào)控制”新方法,1990年,參與發(fā)起主辦“全球華人智能控制與智能自動(dòng)化”大會(huì),任大會(huì)主席之一。2004年,在國(guó)際“人工生命與機(jī)器人”AROB學(xué)術(shù)會(huì)議宣讀論文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。
1985年,在IFAC/IFORS/IFIP國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,涂序彥提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念,開拓我國(guó)“智能管理”新方法、新技術(shù),1995年,撰寫《智能管理》專著,由清華大學(xué)出版社出版。2010年,他和馬忠貴博士撰寫《協(xié)調(diào)智能調(diào)度》專著,由國(guó)防工業(yè)出版社出版。
1995年,在“人工智能”與計(jì)算機(jī)“仿真技術(shù)”相結(jié)合的基礎(chǔ)上,涂序彥提出“智能仿真”的概念與系統(tǒng)架構(gòu),2009年,應(yīng)邀在中國(guó)計(jì)算機(jī)仿真高層論壇作“協(xié)同智能仿真”大會(huì)報(bào)告。
2000年,開發(fā)“智能信息推拉”技術(shù)、“基于公共知識(shí)庫(kù)的智能通信”系統(tǒng),2004年,在中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)智能信息網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議,作大會(huì)報(bào)告“智能通信與智能網(wǎng)絡(luò)”,2005年,提出“互動(dòng)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(yè)出版社出版。
2002年,涂序彥發(fā)起并主持中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)首屆“人工生命及應(yīng)用”學(xué)術(shù)會(huì)議,提出“廣義人工生命”的概念和類譜,2003年,在國(guó)際“人工生命與機(jī)器人”AROB學(xué)術(shù)會(huì)議宣讀論文“Generalized Artificial LifeRace&Model”,2004年,主編《人工生命及應(yīng)用》論文集,2005年,北京郵電大學(xué)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(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的虛擬機(jī)器人一軟件人”支持,2004年,提出“廣義軟件人”,2007年,總結(jié)相關(guān)研究開發(fā)成果,撰寫《“軟件人”研究及應(yīng)用》專著,由科學(xué)出版社出版。2008年,主持InternationalConference on Humanized Systems,作大會(huì)主題報(bào)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(xié)調(diào)人工腦”的新概念,2004年,在AROB國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”,2009年,總結(jié)相關(guān)研究開發(fā)成果,撰寫《多中樞自協(xié)調(diào)人工腦》專著,由科學(xué)出版社出版。
2003年,他在中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)第十屆全國(guó)人工智能學(xué)術(shù)大會(huì)報(bào)告中,提出“人工智能”的姐妹學(xué)科:“人工情感”的新學(xué)科架構(gòu)。2004年,在北京主持召開中日國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,作大會(huì)報(bào)告“Artificial Emotionand its Applications”,提出“IntelligentAnimation,Intelligent Game,IntelligentFilm&Television”。
1991年,在全國(guó)“智能控制”學(xué)術(shù)會(huì)議的大會(huì)報(bào)告中,涂序彥提出“智能控制論”新學(xué)科架構(gòu),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(xué)出版社出版。
2004年,在“智能系統(tǒng)”國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,涂序彥提出“擬人系統(tǒng)”新概念,2005年,在中國(guó)武漢,發(fā)起并主持第一屆“擬人系統(tǒng)”國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,他提出創(chuàng)建“擬人學(xué)”新學(xué)科,2008年,在中國(guó)北京,主持召開“擬人系統(tǒng)”國(guó)際學(xué)術(shù)大會(huì)。
P鍵詞: 人工智能;創(chuàng)新;本科
Key words: artificial intelligence;innovation;undergraduate
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2017)22-0230-02
0 引言
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)中正在迅速發(fā)展、新思想、新觀點(diǎn)、新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的一個(gè)學(xué)科,其屬于一門邊緣學(xué)科,同時(shí)也是多個(gè)學(xué)科交叉而成的一門學(xué)科,包括語言學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、系統(tǒng)論、信息論、控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)等[1]。當(dāng)前人工智能已經(jīng)是很多高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的必修課程,它是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科類各專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程,其教學(xué)內(nèi)容主要包括自然語言理解、計(jì)算智能技術(shù)、問題求解和搜索算法、知識(shí)表示和推理機(jī)制、專家系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)等,國(guó)內(nèi)外很多大學(xué)都意識(shí)到了其重要性,紛紛對(duì)其展開了教學(xué)和研究。人工智能課程包含多個(gè)學(xué)科,具有內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多等特點(diǎn),且算法復(fù)雜,但是多數(shù)高校采用的教學(xué)方式仍是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式,即“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式,這種信息單向傳輸教學(xué)模式以教師為主體,學(xué)生只是在被動(dòng)的接收知識(shí);存在過分重視理論教學(xué),忽視實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)的問題,導(dǎo)致教育內(nèi)容無法和社會(huì)接軌;人工智能教材理論性過強(qiáng),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常常感到枯燥乏味,進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)該課程失去熱情[2],久而久之,不僅人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量和效果無法達(dá)到預(yù)期,甚至學(xué)生還會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)心理。針對(duì)人工智能課程中現(xiàn)有的各項(xiàng)問題,本文作者結(jié)合自身豐富人工智能教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),參考人工智能課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),從多個(gè)方面探討和總結(jié)了人工智能,包括教學(xué)內(nèi)容、教材選擇、教學(xué)方法和考核形式等。
1 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化與更新
人工智能是一門嶄新的學(xué)科。開設(shè)本課程首先是確定教學(xué)內(nèi)容。通常來講,人工智能學(xué)科的內(nèi)容包括兩個(gè)部分,具體:一是知識(shí)表示和推理;二是人工智能的應(yīng)用。前者是人工智能的重要基礎(chǔ),后者主要介紹了幾種人工智能應(yīng)用系統(tǒng),包括自動(dòng)規(guī)劃和機(jī)器視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)等。另外,課程內(nèi)容中還包括了一些人工智能應(yīng)用的實(shí)例,將實(shí)踐和理論緊密結(jié)合起來[3]。
隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人工智能學(xué)科也取得了較大發(fā)展?;诖?,人工智能學(xué)科也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),更新人工智能教學(xué)大綱,進(jìn)一步完善其教學(xué)內(nèi)容。修訂后的人工智能教學(xué)大綱將人工智能分成兩個(gè)部分,即基礎(chǔ)部分和擴(kuò)展應(yīng)用部分。前者包括計(jì)算智能、搜索原理、知識(shí)表示等,后者包括智能機(jī)器人、智能控制、多智能體、自然語言理解、自動(dòng)規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)工程等。
教學(xué)內(nèi)容的選擇和確定應(yīng)綜合考慮多項(xiàng)因素,不僅要重視基礎(chǔ)知識(shí),也應(yīng)注意推陳出新,隨著科技的進(jìn)步做到與時(shí)俱進(jìn),同時(shí)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)實(shí)的需求,能夠與社會(huì)接軌,將理論和實(shí)踐緊密結(jié)合起來,只有這樣人工智能課程的教學(xué)質(zhì)量和效果才能事半功倍。
2 教學(xué)策略及教學(xué)方法的改革創(chuàng)新
由于人工智能課程具有算法復(fù)雜、內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)、 知識(shí)點(diǎn)多的特點(diǎn),傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足人工智能課程的需求,教師應(yīng)探索更加有效的教學(xué)模式和方法,確保人工智能課程能夠取得良好的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。具體的改革和創(chuàng)新人工智能課程的手段和方法主要包括以下幾個(gè)方面:
2.1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 無論是經(jīng)驗(yàn)還是常識(shí)都在告訴我們每個(gè)人最好的老師就是興趣,學(xué)生只有對(duì)某門學(xué)科存在興趣,才會(huì)更加主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)該門課程,從而獲得良好的教學(xué)效果。比如,作者在課程的一開始先播放了一段著名導(dǎo)演斯蒂文?斯皮爾伯格的《Artificial Intelligence》的相關(guān)片段,由這個(gè)電影學(xué)生知道了世上存在人工智能的機(jī)器人,學(xué)生們隨著電影情節(jié)的發(fā)展而深深感動(dòng),與此同時(shí)教師讓學(xué)生思考和談?wù)撊斯ぶ悄苁鞘裁矗垦芯咳斯ぶ悄艿囊饬x在哪里?實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在課堂中加入電影因素,能夠大大提升學(xué)生們的注意力,讓學(xué)生更加專注在教學(xué)任務(wù)中,有效提高了學(xué)生探索人工智能的積極性和主動(dòng)性。此外,在教學(xué)中還可以用動(dòng)畫、視頻、圖片等手段將反映人工智能最新研究和應(yīng)用的成果展示出來,讓學(xué)生更直觀的感受人工智能的奧妙,從而投入更多熱情學(xué)習(xí)人工智能課程。
2.2 面向問題的案例教學(xué)法 案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)、以能力培養(yǎng)為核心的一種教學(xué)方法[11]。針對(duì)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn),我們采取了以下幾種教學(xué)形式實(shí)施案例教學(xué)。①講解式案例教學(xué):這種案例通過教師的講解,幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)點(diǎn)。案例的呈現(xiàn)有兩種基本形式:一是“案例―理論”,即先給出教學(xué)案例,然后再講解理論知識(shí);二是“理論―案例”,即教師先講解理論知識(shí),再給出教學(xué)案例;通過情境體驗(yàn)與案例剖析激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生注意,有利于教師導(dǎo)入新課。②討論式案例教學(xué):在課程初期將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組,每小組3~4人;教師將提前設(shè)計(jì)好的一題多解的教學(xué)案例以及收集的相關(guān)資料分配給每個(gè)小組,要求學(xué)生在課余時(shí)間通過自學(xué)和組內(nèi)討論的方式給出問題的不同解決方案。③辯論式案例教學(xué):在課程后期,采取專題辯論的方式對(duì)綜合應(yīng)用案例進(jìn)行討論,能有效地啟發(fā)學(xué)生全方位地思考和探索問題的解決方法,加深學(xué)生對(duì)人工智能的理解。
2.3 個(gè)性化學(xué)習(xí)與因材施教 在開展課程教育過程中應(yīng)注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化教學(xué),結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)因材施教。比如,在日常教學(xué)中多觀察學(xué)生情況,鼓勵(lì)那些應(yīng)對(duì)教學(xué)任務(wù)后仍存在余力的W生深入探索較深層次的課程及相關(guān)知識(shí),同時(shí)友善面對(duì)學(xué)習(xí)較差的學(xué)生,分析其學(xué)習(xí)過程中面對(duì)的困難,有的放矢地采取應(yīng)對(duì)措施,幫助其不斷進(jìn)步;在教學(xué)過程中讓學(xué)生以讀書報(bào)告的形式多多思考,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散性思考問題,鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行深一步的探討,并且教師應(yīng)幫助具有新穎思想或論點(diǎn)的學(xué)生將其智慧以科技論文和發(fā)表文章的形式轉(zhuǎn)化為成果。
2.4 注重綜合能力培養(yǎng) 在研究型教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動(dòng)是一種常用的教學(xué)方法,其中心導(dǎo)向是任務(wù),學(xué)生在完成任務(wù)的同時(shí)也在吸收和掌握知識(shí)。通常來講,該教學(xué)方法的步驟是:教師提出任務(wù)師生共同分析以得出完成任務(wù)的方法和步驟適當(dāng)講解或自學(xué)、協(xié)作學(xué)習(xí)完成任務(wù)交流和總結(jié)。”[3]該教學(xué)模式不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí),還能夠培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,提高其綜合實(shí)力。不僅如此,由于該教學(xué)模式通常是以小組協(xié)作的方式進(jìn)行,教師給出研究范圍,學(xué)生自愿結(jié)組并選擇具體的題目,經(jīng)過分析和討論后以程序設(shè)計(jì)或者論文的形式協(xié)作完成研究。由此可知,學(xué)生是在以團(tuán)隊(duì)的力量解決問題,這十分考驗(yàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,對(duì)于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)至關(guān)重要,且在完成任務(wù)的過程中學(xué)生需要查閱大量的資料,久而久之學(xué)生收集資料和創(chuàng)新能力勢(shì)必會(huì)得到提升。
2.5 采用啟發(fā)式教學(xué) 人工智能的很多問題都較為抽象,對(duì)學(xué)生理解力的要求較高,因此,在實(shí)際的教學(xué)過程中教師應(yīng)有意識(shí)的就課程內(nèi)容提出相關(guān)問題,讓學(xué)生自己獨(dú)立思考,鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法和解決方案。然后回歸到課程上,對(duì)比分析教材上的解決方案和學(xué)生自己的解決方案,如此不僅培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力,也增加了學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的意識(shí),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如,在講到較為抽象的“遺傳算法”時(shí),先提出一個(gè)問題,即“遺傳算法如何用于優(yōu)化計(jì)算?”,然后從“達(dá)爾文的生物進(jìn)化論”入手,討論“遺傳”、“變異”和“選擇”作用,之后舉例分析,啟發(fā)學(xué)生思考“遺傳”、“變異”和“選擇”的實(shí)現(xiàn),最后師生一起導(dǎo)出遺傳算法用于優(yōu)化計(jì)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(xué)生邏輯思維的能力,教學(xué)效果良好[4]。
3 作業(yè)和考核方式的改革創(chuàng)新
過去的課程作業(yè)都是單一書面習(xí)題作業(yè),發(fā)展至今,課程作業(yè)形式已經(jīng)發(fā)生了變化,更加豐富多樣,包括必須交給教師評(píng)閱的書面家庭作業(yè)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(yè)等。其中通過網(wǎng)絡(luò)就可以完成上交作業(yè),并且教師批閱作業(yè)后也可以通過網(wǎng)絡(luò)返回給學(xué)生,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。課程的考核方式較之以前也發(fā)生了較大變化,加強(qiáng)了平時(shí)思維能力的考核,更加注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力的培養(yǎng),不再是絕對(duì)的一次考試定成績(jī),而是在總評(píng)成績(jī)中加入30%的平時(shí)成績(jī),如此不僅減輕了學(xué)生的期末負(fù)擔(dān),也迫使學(xué)生更加重視平時(shí)的學(xué)習(xí)思考,有利于課程教學(xué)質(zhì)量的提升。
4 結(jié)束語
本文是以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo),結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面對(duì)本科人工智能課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討,總結(jié)了該課程在教學(xué)和實(shí)踐方面的一些教改舉措。這些舉措符合二十一世紀(jì)高校教學(xué)的要求,可以支持教師提高教學(xué)手段現(xiàn)代化的水平,同時(shí)更貼合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。作為該課程的授課教師應(yīng)始終保持對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新、教學(xué)方法的多樣化,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的思維創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的能力,最終提高本課程的教學(xué)質(zhì)量。從學(xué)生的反饋來看,作者所總結(jié)的教學(xué)實(shí)踐具有明顯的教學(xué)效果。但仍有許多方面做得不夠,今后將繼續(xù)在教學(xué)過程中不斷總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn),吸取失敗的教訓(xùn)。
參考文獻(xiàn):
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[2]謝榕,李霞.人工智能課程教學(xué)案例庫(kù)建設(shè)及案例教學(xué)實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2014(19):92-97.
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)16-0116-02
一、引言
隨著我國(guó)高校大規(guī)模的擴(kuò)招,高等教育已由精英型教育過渡到大眾型教育,教學(xué)對(duì)象的階梯層次也發(fā)生了較大的變化。在擴(kuò)招量較大的本科第二批招生院校中,學(xué)生理論知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力等方面的素質(zhì)相對(duì)下降,而社會(huì)又迫切需求大量應(yīng)用型人才。為了適應(yīng)新形式的教學(xué)要求,各高校都在尋求提高培養(yǎng)人才質(zhì)量的教學(xué)管理方法,廣泛進(jìn)行教學(xué)制度的改革。智能控制是高校本科自動(dòng)化及其相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)課,智能控制是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化學(xué)科中十分活躍和具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域,代表著當(dāng)今世界控制理論和技術(shù)的發(fā)展方向之一,是一門集理論研究和工程實(shí)踐于一體的綜合性課程[1],因此在教學(xué)改革中如何提高該課程的教學(xué)質(zhì)量是非常重要的。為了適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才素質(zhì)教育培養(yǎng)的要求,注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),近年來,結(jié)合課堂教學(xué),我們對(duì)智能控制的教學(xué)改革做了一些探索。
二、“智能控制”課程的特點(diǎn)和目標(biāo)
智能控制是自動(dòng)控制發(fā)展的高級(jí)階段,是人工智能、控制論、系統(tǒng)論和信息論等多種學(xué)科的高度綜合與集成,是一門新的交叉前沿學(xué)科[2]。由于智能控制在社會(huì)生產(chǎn)中所體現(xiàn)出的巨大研究?jī)r(jià)值和廣闊應(yīng)用前景,使得這門原先只在研究生階段才開設(shè)的課程,現(xiàn)在已經(jīng)在眾多高校自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生中開設(shè)。其目的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)自動(dòng)控制原理和現(xiàn)代控制理論等基礎(chǔ)理論課程之后,對(duì)控制理論前沿發(fā)展方向有所了解和學(xué)習(xí)。智能控制屬于偏理論的專業(yè)課程,具有多學(xué)科交叉性。其理論分支較多,內(nèi)容豐富,涵蓋了模糊數(shù)學(xué)與模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和專家系統(tǒng)等前沿學(xué)科理論。該課程內(nèi)容抽象、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等涉及的內(nèi)容理論性都比較強(qiáng),對(duì)于本科生相對(duì)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(diǎn)決定了本科教學(xué)過程中該課程的教學(xué)目標(biāo)。通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展前沿,掌握智能控制研究的一般方法,幫助學(xué)生獲得智能控制的基本知識(shí),使學(xué)生掌握智能控制分支及其特點(diǎn),包括模糊控制理論基礎(chǔ)、模糊控制系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,使學(xué)生理解并掌握用智能控制方法分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基本工具、原理和實(shí)現(xiàn)方法,能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的智能控制系統(tǒng)。
針對(duì)課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),在教學(xué)過程中應(yīng)從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行改進(jìn),以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
三、教學(xué)改革措施與途徑
1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)新穎性和實(shí)用性。智能控制課程具有前沿性、抽象性和理論性強(qiáng)等特點(diǎn),相關(guān)內(nèi)容極其廣泛。然而,作為本科生的一門專業(yè)課,教師在教學(xué)內(nèi)容的選取方面應(yīng)盡可能做到:注重控制思想的融會(huì)貫通,減少煩瑣公式的推導(dǎo),多采取簡(jiǎn)易示例演示,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)際教學(xué)中,可以采用具體的簡(jiǎn)單示例來展示智能控制器的設(shè)計(jì),如模糊PID控制器的設(shè)計(jì)思想為自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制參數(shù),BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思想為逆向迭代算法,等等。
本科高年級(jí)學(xué)生在掌握了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)之后,主要關(guān)心學(xué)科前沿知識(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域和使用方法,學(xué)生希望能學(xué)到很多較新和較實(shí)用的智能控制算法,不愿花太多時(shí)間在復(fù)雜的理論理解上,因此在教學(xué)過程中要注重知識(shí)的應(yīng)用性。此外,大學(xué)高年級(jí)學(xué)生即將走出校門,走向工作崗位,關(guān)于一些新的和正在研究的智能控制方法和技術(shù)的概況對(duì)于他們也非常重要。特別是近期發(fā)展起來的方法和技術(shù),如模糊神經(jīng)控制、遺傳算法、蟻群算法等。這些內(nèi)容的理論部分可以不必過分深究,教學(xué)重點(diǎn)主要放在介紹每種技術(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用領(lǐng)域和具體實(shí)現(xiàn)上。
2.培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思想,注重工程應(yīng)用。為了鞏固學(xué)生對(duì)智能控制理論的理解和增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師應(yīng)該更注重從工程應(yīng)用角度來引出智能控制概念,并通過具體實(shí)例來說明智能控制如何應(yīng)用,如模糊控制在家用電器中的應(yīng)用,這樣更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。智能控制在航空航天控制、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、家用電器等方面有著廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)后大部分從事工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的工作,因此工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是非常重要的,設(shè)計(jì)能力是通過設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法體現(xiàn)出來的。學(xué)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)用MATLAB語言編出簡(jiǎn)單程序并進(jìn)行最基本的仿真實(shí)驗(yàn),了解和掌握智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間既能掌握設(shè)計(jì)要領(lǐng),又具有一定的設(shè)計(jì)能力,從而為今后工作或研究生學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
3.引入仿真軟件,改善教學(xué)效果。智能控制中的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容理論性較強(qiáng),相對(duì)抽象、枯燥難懂。如果引入更加專業(yè)、有效的工具,采用更加生動(dòng)、明了、有新意的教學(xué)方法,就能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性。目前應(yīng)用較為廣泛的仿真軟件是MATLAB[3],在教學(xué)中借助于MATLAB平臺(tái),對(duì)智能控制中難以采用解析方法的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行模塊化、可視化分析與設(shè)計(jì),有助于學(xué)生理解和掌握課堂教學(xué)內(nèi)容。如運(yùn)用MATLAB軟件中的模糊控制工具箱,可以輕松設(shè)計(jì)模糊控制器,并將其應(yīng)用到系統(tǒng)控制中,使學(xué)生直觀感受模糊控制的優(yōu)越控制效果。同時(shí),為了讓學(xué)生更深入地了解智能控制算法的實(shí)質(zhì),鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)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(xué)生不但進(jìn)一步加深了對(duì)理論的理解,而且產(chǎn)生了一定的成就感,從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性,培養(yǎng)了學(xué)好這門課的自信心。
4.創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)之一是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、訓(xùn)練創(chuàng)新思維、傳授創(chuàng)新方法、提高創(chuàng)新能力。智能控制與自動(dòng)控制理論(古典控制)和現(xiàn)代控制理論不同,智能控制理論和技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟,是一個(gè)充滿生機(jī)活力和不斷發(fā)展的學(xué)科[4],這就要求教師要善于引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立思考、分析問題的能力。課堂教學(xué)中要正確引導(dǎo)學(xué)生看待學(xué)科的發(fā)展,同時(shí)也提供了一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的機(jī)會(huì)。因此在課堂教學(xué)中要充分展示創(chuàng)新給一門學(xué)科帶來的無窮生命力,多創(chuàng)造機(jī)會(huì)來培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,如實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程小論文和綜合設(shè)計(jì)等。
5.突出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。學(xué)生是教學(xué)過程的核心,所有的教學(xué)環(huán)節(jié)都要以有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為原則。課堂教學(xué)將講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法、自學(xué)指導(dǎo)法、實(shí)例教學(xué)法等優(yōu)化組合,充分利用板書、投影、錄像、計(jì)算機(jī)等媒體,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,啟發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生正確分析問題、解決問題和自主學(xué)習(xí)的能力,注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,由以傳授知識(shí)為主變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生能力為主。如采用質(zhì)疑導(dǎo)入法提出問題從而激發(fā)學(xué)生的思考并抓住學(xué)生的注意力;精心設(shè)計(jì)適當(dāng)數(shù)量的問題讓學(xué)生討論和回答,通過這種互動(dòng)的教學(xué)形式活躍課堂氣氛,使學(xué)生真正成為課堂教學(xué)的主體,教師更多的時(shí)候作為一個(gè)組織者和引導(dǎo)者。
6.考核方式的改革。智能控制是一門理論性較強(qiáng)的課程。限于考試時(shí)間,期末考試只能出比較簡(jiǎn)單的題目,僅憑期末考試成績(jī)很難判斷學(xué)生分析問題、解決問題及創(chuàng)新的能力。針對(duì)這種狀況,在教學(xué)過程中,應(yīng)將平時(shí)作業(yè)、課堂提問、小測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、出勤結(jié)合起來作為平時(shí)成績(jī),并將此成績(jī)按照一定比例記入總平成績(jī)。這有利于促進(jìn)學(xué)生平時(shí)只有多努力,才能取得好成績(jī),明了靠最后期末突擊取得高分是非常困難的。對(duì)平時(shí)作業(yè)按照A、B、C、D四個(gè)等級(jí)來評(píng)分,對(duì)作業(yè)中存在的問題及時(shí)糾正,對(duì)課堂上互動(dòng)表現(xiàn)好、實(shí)驗(yàn)取得好成績(jī)的學(xué)生予以表揚(yáng)鼓勵(lì),有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。這樣的考核,給出的成績(jī),既公平又合理,也促進(jìn)了學(xué)生學(xué)風(fēng)的轉(zhuǎn)變。
四、結(jié)論
本文根據(jù)智能控制課程的特點(diǎn),給出了在智能控制教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上改革采取的一些措施,在教學(xué)實(shí)踐過程中取得了較好的教學(xué)效果,但也難免存在一些問題和不足,希望在進(jìn)一步的教學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐中,不斷地更新和完善教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,將控制理論課的教學(xué)改革推向一個(gè)新的臺(tái)階。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡自興.智能控制原理與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
[中圖分類號(hào)]BO [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-2426(2011)01-0008-06
導(dǎo)言
認(rèn)識(shí)世界,特別是認(rèn)識(shí)人類自身,是人類認(rèn)識(shí)發(fā)展的永恒主題。隨著技術(shù)的發(fā)展和海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,人類知識(shí)正以前所未有的速度向復(fù)雜性進(jìn)軍。雖然理性認(rèn)識(shí)已高度普及,科學(xué)理論還是面臨前所未有的挑戰(zhàn),其中突出的挑戰(zhàn)是:如何應(yīng)對(duì)復(fù)雜性?
當(dāng)前,科學(xué)界普遍面臨著三大復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn):如何整合大量數(shù)據(jù)和知識(shí),以形成對(duì)事物的深入系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)并用于指導(dǎo)社會(huì)實(shí)踐?如何在認(rèn)識(shí)論和方法論上融合自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)與人文學(xué)科?如何綜合人類的知識(shí)體系,構(gòu)建關(guān)于人與自然的和諧的科學(xué)圖景?傳統(tǒng)的還原論觀點(diǎn)難以解決這些難題。
社會(huì)雖然高度發(fā)展,但社會(huì)管理不斷面臨新的需求和挑戰(zhàn),尤其在醫(yī)療和教育兩大領(lǐng)域?!翱床‰y,看病貴”等社會(huì)現(xiàn)象,催化對(duì)醫(yī)療體系的深度思考,正在呼喚著以保障健康為目標(biāo)、重在全民參與的新醫(yī)療體系。教育體制改革、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施,呼喚新的教育理論,對(duì)杰出人才的需求將催生以開發(fā)人體心智潛能為目標(biāo)的新教育模式。建立在解剖學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等人體還原論基礎(chǔ)上的醫(yī)學(xué)模型已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)踐需求,基于學(xué)科分類的知識(shí)結(jié)構(gòu)理論,也對(duì)知識(shí)的整合、教育模式的更新設(shè)置了障礙。人們迫切需要對(duì)“人”和社會(huì)形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),并從根本上加深對(duì)知識(shí)與實(shí)踐的關(guān)系的理解,形成從認(rèn)識(shí)到實(shí)踐、到薦認(rèn)識(shí)持續(xù)循環(huán)的科學(xué)認(rèn)識(shí)過程。
正是在上述科學(xué)、文化、社會(huì)發(fā)展的諸多需求背景下,產(chǎn)生了復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué),特別是錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想。
錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想是20世紀(jì)末我國(guó)系統(tǒng)學(xué)研究之輝煌成果。有“大成智慧”之譽(yù)。將復(fù)雜系統(tǒng)研究運(yùn)用于國(guó)計(jì)民生是力學(xué)泰斗錢學(xué)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(huì)科學(xué)與自然科學(xué)有機(jī)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(fù)雜巨系統(tǒng)理論進(jìn)一步為研究腦與思維、人與社會(huì)等復(fù)雜系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)的科學(xué)模型,為面對(duì)社會(huì)系統(tǒng)開展認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的科學(xué)思維活動(dòng)提供了行之有效的認(rèn)識(shí)論和方法論。這里,錢學(xué)森以力學(xué)家特有的氣魄,引導(dǎo)人們?cè)谛率兰o(jì)各種變幻莫測(cè)、錯(cuò)綜復(fù)雜的事物面前,進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思考,作出智慧的判斷決策。他表示:“我在余生中就想促進(jìn)這件事情:建立一個(gè)科學(xué)體系,并運(yùn)用它解決社會(huì)主義建設(shè)中的問題。”
一、錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想
錢學(xué)森在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的探索過程中,與他周圍的專家學(xué)者,緊密跟蹤國(guó)際學(xué)術(shù)發(fā)展趨勢(shì),以解決重大科學(xué)和社會(huì)實(shí)踐問題為目標(biāo),創(chuàng)建了“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系”、“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論”、“從定性到定量的綜合集成法”等若干原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)思想。這一學(xué)術(shù)體系正在發(fā)展為服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的大成智慧。
其中,開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論和從定性到定量的綜合集成法,是錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的核心。在此基礎(chǔ)上。錢學(xué)森還提出創(chuàng)建一系列新學(xué)科的構(gòu)想。例如,把人腦作為復(fù)雜巨系統(tǒng)來研究,提出了“思維科學(xué)”;把地球表層作為復(fù)雜巨系統(tǒng)來研究,提出了“地理科學(xué)”;把人體作為復(fù)雜巨系統(tǒng)來研究,提出了“人體科學(xué)”等。這些學(xué)術(shù)構(gòu)想,為新時(shí)期的學(xué)科創(chuàng)新指出了方向。
在錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想中,哲學(xué)觀具有核心作用。愛因斯坦曾指出:“如果把哲學(xué)理解為在最普遍和最廣泛的形式中對(duì)知識(shí)的追求,那么,顯然,哲學(xué)就可以被認(rèn)為是全部科學(xué)研究之母”。影響科學(xué)發(fā)展的哲學(xué)觀包括本體論、認(rèn)識(shí)論、方法論和實(shí)踐論四大層面。在對(duì)復(fù)雜事物的認(rèn)識(shí)中,這四個(gè)層面的相互影響更為突出。對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)(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(rèn)識(shí)論),影響著學(xué)者對(duì)系統(tǒng)的觀測(cè)和建模(即基礎(chǔ)科學(xué)),最終影響人們對(duì)系統(tǒng)實(shí)施干預(yù)的目的和方法(即技術(shù)和工程)。因此,錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)理論的發(fā)展應(yīng)該貫穿哲學(xué)觀、基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)與工程實(shí)踐四大層次,形成一個(gè)完整的學(xué)術(shù)體系。
二、復(fù)雜系統(tǒng)本體論
1.開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)論
復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜在何處?為什么傳統(tǒng)的科學(xué)方法論難以處理?錢學(xué)森在對(duì)這些基本問題的深入思考中,提煉出一些復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)性特征。他從開放性、子系統(tǒng)特征、相互作用特征等幾方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分類,提出了“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”的概念。人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等,都是典型的開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的復(fù)雜性特點(diǎn)表現(xiàn)在:(1)系統(tǒng)與環(huán)境之間有豐富的物質(zhì)、能量和信息交換(開放性);(2)系統(tǒng)存在多層次的子系統(tǒng)(層次性);(3)子系統(tǒng)數(shù)量巨大,種類多樣,定性模型各異(多樣性);(4)子系統(tǒng)之間相互作用關(guān)系復(fù)雜(復(fù)雜性);(5)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于永久的進(jìn)化過程中(進(jìn)化性)。對(duì)于這樣的系統(tǒng),傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)論和方法論不能提供有效的指導(dǎo)。錢學(xué)森指出,對(duì)這類系統(tǒng)的研究,需要運(yùn)用從定性到定量的綜合集成法。
對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的研究不適于簡(jiǎn)單地走自下而上的路線。與簡(jiǎn)單系統(tǒng)不同,對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的觀測(cè)必然產(chǎn)生大量的、多層次、多層面、甚至相互對(duì)立的豐富信息。對(duì)這些信息進(jìn)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(shí)證明,依靠傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型的思路來收集數(shù)據(jù),通過自下而上的整合信息來獲取對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),在理論和實(shí)踐上都是極為困難的。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,對(duì)任何具體的復(fù)雜系統(tǒng)的有效認(rèn)識(shí),必須首先有一個(gè)原始的復(fù)雜系統(tǒng)論的模型作為出發(fā)點(diǎn),再結(jié)合具體系統(tǒng)的知識(shí)(數(shù)據(jù)),形成具體的模型和認(rèn)識(shí)。這樣獲得的認(rèn)識(shí)一定是初步的,有待深入完善的,必須在應(yīng)用于實(shí)踐,然后收集實(shí)踐效果的真實(shí)資料,來重新認(rèn)識(shí)。這樣形成的一個(gè)迭代檢驗(yàn)、修正認(rèn)識(shí)的完整途徑,在復(fù)雜系統(tǒng)研究中占據(jù)一個(gè)遠(yuǎn)比簡(jiǎn)單系統(tǒng)研究中更為重要的地位。
那么,最原始的復(fù)雜系統(tǒng)模型從哪里來呢?應(yīng)該從對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)中來!對(duì)系統(tǒng)本質(zhì)特征的嚴(yán)密論述,就上升到了哲學(xué)本體論。因此復(fù)雜系統(tǒng)研究的突破,在最根本的層次上取決于哲學(xué)本體論的突破。復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)研究需要發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)的
本體論。
2.復(fù)雜系統(tǒng)的本體論
東西方哲學(xué)思想中蘊(yùn)含著大量的關(guān)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(xué),到康德、黑格爾、柏格森和羅素的近代西方哲學(xué),從孔子、釋迦摩尼和老子的古代東方儒釋道樸素的哲學(xué)思想,到當(dāng)代運(yùn)用、并結(jié)合中國(guó)發(fā)展的實(shí)踐所產(chǎn)生的思想等,對(duì)事物本質(zhì)的闡述(本體論探索)始終占據(jù)核心的位置。
我們?cè)谏钊胧崂砩鲜鰧W(xué)術(shù)思想的同時(shí),在繼承錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的基礎(chǔ)上,融合現(xiàn)代自然科學(xué)原理,探索建立一個(gè)集古今東西方哲學(xué)、科學(xué)成果于一體的復(fù)雜系統(tǒng)哲學(xué)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(fù)雜系統(tǒng),錢學(xué)森的開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)是其一般表達(dá)形式。
特定的復(fù)雜系統(tǒng)和宇宙(自然)構(gòu)成一個(gè)完整的整體,這個(gè)整體就是一元。整體一元性的科學(xué)依據(jù)是系統(tǒng)的自組織性,而開放性是系統(tǒng)在一元性下支撐其存在的條件。開放的復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)遵循兩大科學(xué)原理,即物理宇宙的能量守恒原理和生命世界的達(dá)爾文進(jìn)化原理,其運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)形式可以概括為形體二面復(fù)雜多層次性。其中,顯現(xiàn)的一面是體,隱現(xiàn)的一面是形。體以結(jié)構(gòu)為表現(xiàn)形式,形以功能為表現(xiàn)形式,數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為場(chǎng),或形態(tài),與體結(jié)構(gòu)相伴而同時(shí)存在。形體二面的存在性源于量子物理的觀點(diǎn),證明如下:如果確認(rèn)波函數(shù)是對(duì)宇宙的精確描述,則復(fù)雜生命系統(tǒng)同時(shí)存在宏觀的振幅密度分布和相位梯度場(chǎng),前者可以直接觀察,后者可以通過前者的運(yùn)動(dòng)來推知。一個(gè)形象的比喻是天空中飄浮的白云和推動(dòng)白云運(yùn)動(dòng)的氣流,云為體,氣(流)為形,氣流與云的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)整體。多維,即指多自由度,指系統(tǒng)包括大量的子系統(tǒng)。也只有當(dāng)子系統(tǒng)數(shù)目巨大時(shí),才能產(chǎn)生所謂的“涌現(xiàn)”,形成新的層次和維度。跨層次的結(jié)構(gòu)和功能一般處于不同的維度,它們之間的聯(lián)系常常難以建立,甚至難以理解。正因?yàn)槎鄬哟涡?,才?gòu)成復(fù)雜系統(tǒng)。多層次性是復(fù)雜的自組織性的體現(xiàn),層次的數(shù)目刻畫了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
以人體生命系統(tǒng)為例。核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、人體等屬于多層次的體系統(tǒng)結(jié)構(gòu),形成豐富的體世界,同樣,人體形系統(tǒng)也存在對(duì)等的多層次結(jié)構(gòu)。與體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性相對(duì)立,形系統(tǒng)的數(shù)學(xué)形態(tài)是場(chǎng),通常的運(yùn)動(dòng)形式是波,兩者形成鮮明的對(duì)照和互補(bǔ)。思想、觀念、認(rèn)識(shí)、意識(shí)等都是個(gè)人的形世界中的子結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)的變化和演化,就是社會(huì)變化發(fā)展的主要內(nèi)容。
上述內(nèi)容構(gòu)成一個(gè)相對(duì)完整的復(fù)雜系統(tǒng)的哲學(xué)本體論,雖然還有待深入和完善,它已經(jīng)可以指導(dǎo)我們來研究復(fù)雜系統(tǒng)。那么,從這一哲學(xué)本體論出發(fā),研究復(fù)雜系統(tǒng)的思路是什么呢?那就是:針對(duì)一個(gè)具體的復(fù)雜系統(tǒng),我們首先問,系統(tǒng)的一元性、二面性、多維性、多層次性體現(xiàn)在何處?應(yīng)該用什么方式(文字,數(shù)學(xué))來刻畫?對(duì)這些問題的解答,構(gòu)成了對(duì)特定對(duì)象的復(fù)雜系統(tǒng)論模型。
一個(gè)特殊的復(fù)雜系統(tǒng)是人類的認(rèn)識(shí)系統(tǒng),它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就是人類的思維規(guī)律。對(duì)思維本質(zhì)規(guī)律的闡述,就是認(rèn)識(shí)論。對(duì)具體思維過程的闡述,就是思維科學(xué)的內(nèi)容。我們運(yùn)用上述復(fù)雜系統(tǒng)的本體論開展對(duì)人類面對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)開展思維活動(dòng)和規(guī)律的探索,形成復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)論,以及描寫思維活動(dòng)的普適數(shù)學(xué)模型,發(fā)展思維模型,同時(shí),從宏觀上指導(dǎo)人們開展高效率的復(fù)雜系統(tǒng)思維。這是錢學(xué)森對(duì)發(fā)展思維科學(xué)所寄予的厚望。
三、復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論和思維模型
1.錢學(xué)森論復(fù)雜性思維
錢學(xué)森指出,認(rèn)識(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的主體不應(yīng)該是抽象的個(gè)人,而應(yīng)該是一個(gè)由具備多方面知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的群體。這是因?yàn)?,用來認(rèn)識(shí)和優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)的知識(shí)是多樣化的,不但包括成文的知識(shí),而且包括專家直覺和經(jīng)驗(yàn),后者在對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)過程中起到極為重要的作用。
對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的深刻的認(rèn)識(shí)和有效的干預(yù),必須將先前的認(rèn)識(shí)(直覺和經(jīng)驗(yàn))和當(dāng)前認(rèn)識(shí)結(jié)論(決策)將要產(chǎn)生的效應(yīng)(實(shí)踐效果)綜合起來考慮。這是復(fù)雜性思維的特色,是研究思維創(chuàng)新的關(guān)鍵??茖W(xué)發(fā)展遭遇到瓶頸,正暴露了傳統(tǒng)思維的局限性。以物理學(xué)為例,愛因斯坦曾指出,在遇到發(fā)展瓶頸的時(shí)刻,如果科學(xué)家“不去批判地考查一個(gè)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(jìn)一步”。對(duì)思維本性的認(rèn)識(shí)就是哲學(xué)認(rèn)識(shí)論。愛因斯坦指出,“科學(xué)要是沒有認(rèn)識(shí)論――只要這真是可以設(shè)想的――就是原始的混亂的東西”。
2.復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)論原理
在學(xué)習(xí)、繼承錢學(xué)森復(fù)雜性思維的基礎(chǔ)上,以及在上述的復(fù)雜系統(tǒng)本體論的指導(dǎo)下,我們提煉了復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論的三條原理,即認(rèn)識(shí)主客體的相對(duì)復(fù)雜性原理、認(rèn)識(shí)的時(shí)空相對(duì)性原理以及理性知識(shí)的層次性和可綜合性原理。
認(rèn)識(shí)主客體的相對(duì)復(fù)雜性原理是指,高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)擁有更大的復(fù)雜度,才能概括和表達(dá)低級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)??茖W(xué)哲學(xué)家雷舍爾指出,“認(rèn)識(shí)論最基礎(chǔ)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(gè)規(guī)律,就是要充分提高認(rèn)識(shí)主體的復(fù)雜度,運(yùn)用高復(fù)雜度的認(rèn)知系統(tǒng)來概括低級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)。由此產(chǎn)生的一個(gè)關(guān)于認(rèn)識(shí)論的基本命題是,為了研究一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),首先必須界定問題的性質(zhì)和其復(fù)雜度,然后,選擇適當(dāng)?shù)难芯抗ぞ?,包括研究主體。錢學(xué)森“從定性到定量的綜合集成法”的認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)就在此。
認(rèn)識(shí)的時(shí)空相對(duì)性原理。我們將穩(wěn)定的公共的認(rèn)識(shí),稱為真理。真理本質(zhì)上是人類文明(形世界)在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成(涌現(xiàn))的公共的穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。歷史告訴我們,沒有恒定不變的認(rèn)知結(jié)構(gòu),真理具有相對(duì)性。復(fù)雜系統(tǒng)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(dòng)“真理”這個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生演化(觀念進(jìn)化)的動(dòng)力。傳統(tǒng)的真理觀只注重真理的時(shí)間相對(duì)性,這里倡導(dǎo)的認(rèn)識(shí)時(shí)空相對(duì)性原理同時(shí)還注重“空間”的相對(duì)性,即不同的人群可以擁有其相對(duì)穩(wěn)定的、內(nèi)容獨(dú)特的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。生命世界和文化的多樣性發(fā)展,必然帶來認(rèn)識(shí)的多樣性,這是復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)相對(duì)于自然科學(xué)真理觀的挑戰(zhàn),值得深入探討。這一原理對(duì)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(shí)的層次性和可綜合性原理。理性知識(shí)是人類的一類特殊的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。古代,哲學(xué)是表達(dá)理性知識(shí)的形式。科學(xué)的發(fā)展,極大地豐富了理性知識(shí)體系,形成了人類文明史上最為龐大的知識(shí)體系。但是,隨著技術(shù)的先進(jìn),人們可以從多個(gè)角度獲得見解和知識(shí)――由于復(fù)雜性,在一般情況下,這些知識(shí)和見解之間存在沖突,這是復(fù)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(gè)多層次的整體,將互相沖突的知識(shí)安置在合適的層次和層面。我們將這一整體性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)形象性地表述為“知識(shí)寶塔”。知識(shí)寶塔的存在是基于復(fù)雜系統(tǒng)的自組織性:無論系統(tǒng)如何復(fù)雜,它在
現(xiàn)實(shí)世界中依靠自組織形成一個(gè)有機(jī)的整體,知識(shí)寶塔是與這個(gè)現(xiàn)實(shí)的整體最貼近的表述。相互沖突的見解,如果它們?cè)诳陀^上是合理的,就是對(duì)事物的不同側(cè)面和不同層次的性質(zhì)的反映。發(fā)現(xiàn)知識(shí)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(tǒng)一了相互沖突的知識(shí)。
上述認(rèn)識(shí)論原理對(duì)于認(rèn)識(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的現(xiàn)象,集成觀察數(shù)據(jù),開展科學(xué)建模,以及指導(dǎo)實(shí)踐具有指導(dǎo)性意義。具體地,也可以指導(dǎo)研究思維本身的具體的和微觀層次的規(guī)律,這就是思維科學(xué)的內(nèi)容。
3.思維科學(xué)與思維網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型
錢學(xué)森一直高度重視對(duì)思維規(guī)律的探索。他從系統(tǒng)論的思想出發(fā),依照復(fù)雜度和應(yīng)用特征,將思維分為四個(gè)層次――抽象邏輯思維,形象直感思維。靈感頓悟思維和社會(huì)集體思維,并且提出了若干課題和猜想。錢學(xué)森有關(guān)思維的論述集中體現(xiàn)了以下幾點(diǎn):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(tǒng)。錢學(xué)森有關(guān)思維的猜想雖然不具體,但更具有科學(xué)模型的特征,對(duì)中國(guó)思維科學(xué)的發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。
過去幾年,我們?cè)谙到y(tǒng)梳理西方哲學(xué)認(rèn)識(shí)論的基礎(chǔ)上,嘗試將康德的有機(jī)體概念落實(shí)到思維模型的構(gòu)建中,形成與康德和黑格爾哲學(xué)思辨相呼應(yīng)的思維和知識(shí)模型,并結(jié)合神經(jīng)科學(xué)的最新發(fā)現(xiàn),具體地將知識(shí)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)回路聯(lián)系起來,將思維過程與網(wǎng)絡(luò)通道的激發(fā)和回路競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)力學(xué)聯(lián)系在一起,形成能夠統(tǒng)一理解數(shù)理邏輯、辯證邏輯,甚至更廣泛的復(fù)雜思維邏輯的理論框架,這就是思維的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型。
在思維的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型中,知識(shí)是一個(gè)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的、具有多層次性及開放性特點(diǎn)的復(fù)雜系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)是對(duì)這個(gè)有機(jī)整體結(jié)構(gòu)的描述,思維活動(dòng)可以表述為是網(wǎng)絡(luò)中存在的各類激發(fā)。具體地說,人在思維時(shí),在大腦中形成一系列的網(wǎng)絡(luò)通路激發(fā),這些激發(fā)分為自下而上和自上而下的雙向組織和調(diào)控過程。思維活動(dòng)所形成的理性知識(shí)。是在諸多激發(fā)中形成的穩(wěn)定回路結(jié)構(gòu),它們是一種亞宏觀涌現(xiàn),我們稱之為知識(shí)回路。從神經(jīng)科學(xué)和心理學(xué)的若干證據(jù)出發(fā),我們猜想,知識(shí)回路展現(xiàn)出非線性多尺度動(dòng)力學(xué)行為和網(wǎng)絡(luò)狀可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這些認(rèn)識(shí)形成了如下的知識(shí)回路模型:以概念形成思維網(wǎng)絡(luò)的元節(jié)點(diǎn),將命題表述為概念元之間的連接通道,將知識(shí)表述為多個(gè)命題通道形成的網(wǎng)絡(luò)回路。
多層次、多連通的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)多層次和多層面性質(zhì)表述的需要,也是辯證邏輯發(fā)展的必然結(jié)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(fā)展起來的。在我們提出的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,包含康德所提出的雙向因果,它體現(xiàn)為由多個(gè)命題回路形成的自反饋超回路;隨著概念元和連接數(shù)量的增加,網(wǎng)絡(luò)層次可以多方位拓展,超越層次的回路結(jié)構(gòu)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中可以存在。
4.復(fù)雜概念網(wǎng)絡(luò)與新一代專家系統(tǒng)
上述的思維網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型建立了以網(wǎng)絡(luò)回路之間的競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)力學(xué)來實(shí)現(xiàn)演繹推理等思維活動(dòng)的理論新框架,這為新一代專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
思維的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)模型,為我們解讀實(shí)際的復(fù)雜思維提供了有力的理論工具。以中醫(yī)臨床醫(yī)療的辨證論治復(fù)雜思維為例,我們構(gòu)建了基于復(fù)雜概念網(wǎng)絡(luò)的中醫(yī)思維動(dòng)力學(xué)模型和模擬方法:(1)用概念網(wǎng)絡(luò)的有序激活模擬推理;(2)用回路輸出模擬醫(yī)療推理的結(jié)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(jìng)爭(zhēng)動(dòng)力學(xué)模擬中醫(yī)辨證論治;(5)用“多次迭代、逐級(jí)逼近”實(shí)現(xiàn)思維收斂并提高準(zhǔn)確性。
中醫(yī)的思維動(dòng)力學(xué)模型,可以運(yùn)用于中醫(yī)典籍和臨床醫(yī)案的解讀,進(jìn)而構(gòu)建中醫(yī)復(fù)雜概念網(wǎng)絡(luò)知識(shí)庫(kù)和設(shè)計(jì)推理運(yùn)算。2009年,我們初步構(gòu)建了中醫(yī)《傷寒論》的概念子網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行了中醫(yī)診斷思維的初步模擬試驗(yàn),獲得與醫(yī)案記載一致的結(jié)果。并在此基礎(chǔ)之上,開始研制智能中醫(yī)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)原型。這一研究,有望為新一代中醫(yī)專家系統(tǒng)研究提供理論基礎(chǔ),為中醫(yī)現(xiàn)代化和計(jì)算機(jī)智能化的發(fā)展建立一個(gè)新的基礎(chǔ)。
四、復(fù)雜系統(tǒng)方法論
1.從定性到定量的綜合集成法
1990年,錢學(xué)森提出的“從定性到定量的綜合集成方法”,是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的運(yùn)用。綜合集成法把專家集體的知識(shí)和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里的豐富系統(tǒng)信息有機(jī)結(jié)合起來,開展綜合模擬和分析。這一方法的運(yùn)用,把人的思維成果、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、智慧以及各種情報(bào)、資料和信息加以綜合集成,從整體的模糊的定性認(rèn)識(shí)細(xì)化到局部的精確的定量認(rèn)識(shí)。綜合集成法的運(yùn)用分為三個(gè)步驟:(1)集成多方面專家意見形成假設(shè);(2)形成多參數(shù)定量模型;(3)形成預(yù)言并開展模型檢驗(yàn)(實(shí)踐)。上述三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)持續(xù)迭代的循環(huán),促進(jìn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的不斷優(yōu)化。2006年,于景元將錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想概括為錢學(xué)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(shù)到綜合集成工程。
上述復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論的主體與客體的相對(duì)復(fù)雜性原理,為綜合集成法提供了認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)。對(duì)于復(fù)雜度高的系統(tǒng),例如人體和社會(huì)系統(tǒng),必須依靠一個(gè)專家群體,運(yùn)用多學(xué)科的綜合知識(shí),才能構(gòu)建全面和深入細(xì)致的理解,形成有價(jià)值的模型和較為全面的行動(dòng)方案。
綜合集成法凝聚了錢學(xué)森多年從事科學(xué)研究和工程管理的經(jīng)驗(yàn),具有豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)。錢學(xué)森指出:從定性到定量的綜合集成法,“本質(zhì)上是科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合?!毙枰诔浞诌\(yùn)用以后,“才能再升華出理論,現(xiàn)在還只是方法而已”。人們普遍關(guān)注,如何運(yùn)用綜合集成法?多學(xué)科的知識(shí)如何集成?從理論上來說,首要的科學(xué)問題是通過怎樣的宏觀思維來確定復(fù)雜系統(tǒng)的維度(廣度)和層次度(深度),對(duì)系統(tǒng)形成合適的知識(shí)寶塔,這是有效集成多學(xué)科知識(shí)的前提。其次,對(duì)局部的精確建模也十分重要,這就涉及到復(fù)雜系統(tǒng)具體建模的方法論。
2.復(fù)雜系統(tǒng)建模的方法論策略
在多年從事復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)上,我們提煉了如下復(fù)雜系統(tǒng)建模的方法論策略。
首先,復(fù)雜系統(tǒng)建模必須有明確的目標(biāo)和問題。因?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)包含著巨大數(shù)量的要素,而且還具有永恒的動(dòng)態(tài)性,因此通常表現(xiàn)為數(shù)據(jù)眾多而理論不足,在數(shù)據(jù)與目標(biāo)、問題之間顯現(xiàn)出巨大的鴻溝。所以,首先要對(duì)系統(tǒng)的問題目標(biāo)展開理性的思辨和優(yōu)化確定。明確階段性認(rèn)識(shí)目標(biāo),合理地規(guī)劃對(duì)數(shù)據(jù)的分析,是首要任務(wù)。為此,必須從本體論原理出發(fā),最大限度地利用復(fù)雜性共性實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的“觸類旁通”,并以此為基礎(chǔ)鑒別所觀察的信息和所提出的問題的價(jià)值。這就是“知識(shí)寶塔”的重要性,信息都應(yīng)該在知識(shí)寶塔上有正確的定位,其重要性取決于它與系統(tǒng)研究目標(biāo)和所解答的問題的
相關(guān)度。
其次,充分理解復(fù)雜系統(tǒng)的多層次結(jié)構(gòu)性和動(dòng)態(tài)性,不能期望一勞永逸地解決問題。其認(rèn)識(shí)論依據(jù)是理性知識(shí)的多層次性和可綜合性原理。為此,對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)要梳理出多層次的目標(biāo)和問題,明確分階段的優(yōu)化目標(biāo)以及相關(guān)問題的重要程度和迫切程度,開展多層次和迭代重復(fù)的表述。每一次表述都不是終極的,它為下一次表述做準(zhǔn)備。
在上述原理指導(dǎo)下形成的復(fù)雜系統(tǒng)的方法論策略為:“多層表述,逐級(jí)定量,多次迭代,逐步近似”。下面,我們介紹將這一策略應(yīng)用于湍流世紀(jì)難題攻關(guān)的一些情況。
3.湍流世紀(jì)難題的攻關(guān)
湍流世紀(jì)難題始于1883年流體力學(xué)家雷諾的研究,一個(gè)多世紀(jì)以來,人們孜孜不倦地探討著,如何定量精確地預(yù)測(cè)湍流平均流動(dòng)的性質(zhì),形成了湍流世紀(jì)難題。20世紀(jì)30年代,德國(guó)科學(xué)家普蘭特發(fā)展了邊界層理論,被譽(yù)為上一世紀(jì)流體力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域最重要的十大成果之一。這一理論是當(dāng)今航空航天計(jì)算設(shè)計(jì)的核心基礎(chǔ)。但是,理論局限在簡(jiǎn)單邊界和低速下,對(duì)高速飛行器的設(shè)計(jì)形成極大的制約。湍流世紀(jì)難題的重要性再次成為航空航天界的熱點(diǎn)課題。
在對(duì)湍流研究百年來思想發(fā)展脈絡(luò)的考察后,我們認(rèn)為:“要實(shí)現(xiàn)湍流世紀(jì)難題的突破,必須在認(rèn)識(shí)論、方法論上有所創(chuàng)新。必須對(duì)傳統(tǒng)的還原論進(jìn)行改造,既要重視理性的力學(xué)基本原理,又要充分考慮來自邊界和復(fù)雜介質(zhì)的信息,后者通常以經(jīng)驗(yàn)的形式出現(xiàn),兩者的有機(jī)結(jié)合才能完成對(duì)宏觀湍流的精確刻畫?!庇谑?,我們提出了湍流“結(jié)構(gòu)系綜”的新思想。
所謂結(jié)構(gòu)系綜,是對(duì)湍流脈動(dòng)結(jié)構(gòu)的宏觀功能開展統(tǒng)計(jì)的、定量的和系統(tǒng)的描述。首先通過引進(jìn)序函數(shù)、統(tǒng)計(jì)相關(guān)結(jié)構(gòu)等一系列新概念,建立從數(shù)值模擬的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)中提取湍流結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)效應(yīng)的研究平臺(tái)。2008年,以該思想為核心申報(bào)的科技部973項(xiàng)目“飛行器力學(xué)與光學(xué)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵湍流問題”成功立項(xiàng)。2010年,運(yùn)用這一平臺(tái),我們成功地從大規(guī)模數(shù)值模擬數(shù)據(jù)中總結(jié)出邊界層的多層結(jié)構(gòu)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(dǎo)設(shè)計(jì)新型的航空航天湍流計(jì)算模型。最近,多層結(jié)構(gòu)理論又在理論上取得極有意義的進(jìn)展,一個(gè)基于多層李群對(duì)稱性的湍流邊界層理論正在誕生。該理論旨在延續(xù)統(tǒng)計(jì)物理平均場(chǎng)理論的傳統(tǒng),將朗道創(chuàng)立的序參數(shù)理論、威爾森創(chuàng)新的臨界現(xiàn)象的重整化群理論推廣到湍流平均場(chǎng),為解決經(jīng)典物理的最后一個(gè)難題帶來新的希望。
湍流這一硬科學(xué)的難題,其最終突破將是哲學(xué)認(rèn)識(shí)論、方法論和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理邏輯推理的共同產(chǎn)物。復(fù)雜系統(tǒng)思想應(yīng)用于具體實(shí)踐,終究要將這幾方面有機(jī)結(jié)合,才能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新。
五、復(fù)雜人體系統(tǒng)科學(xué)原理的提煉
1.錢學(xué)森論人體復(fù)雜系統(tǒng)
錢學(xué)森指出,“要建立開放復(fù)雜巨系統(tǒng)的一般理論,必須從一個(gè)一個(gè)具體的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)人手。”我們這里以復(fù)雜人體系統(tǒng)為例,發(fā)展錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想。
科學(xué)飛速發(fā)展的20世紀(jì),眾多思想家在不同的背景下指出,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)人體的系統(tǒng)性和復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)。但在眾多學(xué)者中,錢學(xué)森是提出建立系統(tǒng)人體模型的第一人,是提出建立以人體系統(tǒng)模型為核心的專門學(xué)科――即人體科學(xué)的第一人,是探討創(chuàng)立這門學(xué)科的方法論的第一人,更是認(rèn)識(shí)到這門學(xué)問的重大價(jià)值,極力倡導(dǎo)發(fā)展這門學(xué)科的第一人。
錢學(xué)森指出:“人體是一個(gè)巨系統(tǒng),不斷地與環(huán)境、與宇宙交往聯(lián)系,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)控制。人體科學(xué)的任務(wù)就是理解這樣一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)”。
2.應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的人體復(fù)雜系統(tǒng)模型
在負(fù)責(zé)組織奧運(yùn)競(jìng)技體育項(xiàng)目――皮劃艇激流回旋――科技攻關(guān)項(xiàng)目的過程中,我們嘗試運(yùn)用錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想,研究運(yùn)動(dòng)員人體系統(tǒng),并在實(shí)踐中總結(jié)并發(fā)展復(fù)雜人體系統(tǒng)研究的思路、方法和原理。在這場(chǎng)特殊的、跨領(lǐng)域的攻關(guān)實(shí)踐中,我們以復(fù)雜系統(tǒng)的本體論、認(rèn)識(shí)論、方法論為指導(dǎo),以開發(fā)優(yōu)化人體系統(tǒng)(培養(yǎng)冠軍運(yùn)動(dòng)員)的技術(shù)和促進(jìn)人體系統(tǒng)工程實(shí)踐(創(chuàng)新高效的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng))為目標(biāo),以當(dāng)代生命科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)等學(xué)科前沿知識(shí)為基礎(chǔ),提煉了人體復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)的若干原理。
首先,從復(fù)雜系統(tǒng)多層性特征的本體論出發(fā),我們提出人體系統(tǒng)的多層次耦合作用原理,目標(biāo)在于建立從分子細(xì)胞到人體行為的多層次關(guān)聯(lián)。我們特別提出,顯意識(shí)、潛意識(shí)與下意識(shí)與人體不同層次的神經(jīng)系統(tǒng)功能有對(duì)應(yīng),意識(shí)的調(diào)控對(duì)應(yīng)著神經(jīng)系統(tǒng)的改變,進(jìn)而影響人體功能。這一理論打破了心理、體能、技術(shù)訓(xùn)練之間的隔閡,為綜合性心身訓(xùn)練提供了理論基礎(chǔ)。
其次,從復(fù)雜系統(tǒng)的開放性出發(fā),我們提出了人體意識(shí)系統(tǒng)的開放性原理和心理能量模型。個(gè)人的認(rèn)知、情緒、思維以及心理動(dòng)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(xùn)練提供了新的方法。
再次。從復(fù)雜系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相互作用機(jī)理出發(fā),我們提出人體行為控制的網(wǎng)絡(luò)作用模型。人體系統(tǒng)不是機(jī)械的演化,而是擁有“期望”和“行為控制”方式的進(jìn)化能力。人的理性自主活動(dòng)可以概括為如下動(dòng)態(tài)循環(huán)過程:愿望產(chǎn)生――設(shè)定目標(biāo)――產(chǎn)生計(jì)劃――執(zhí)行計(jì)劃――效果反饋。上述諸要素及相關(guān)子系統(tǒng)構(gòu)成行為調(diào)控網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)的建立為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的科學(xué)化提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
上述原理在與神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、中醫(yī)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)等學(xué)科的碰撞下,進(jìn)一步形成一系列運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法。例如,“技術(shù)認(rèn)知訓(xùn)練方法”、“心理能量訓(xùn)練方法”、“意志力訓(xùn)練方法”、“科學(xué)思維訓(xùn)練方法”和激流訓(xùn)練特殊的“表象訓(xùn)練三部曲”方法,形成了一個(gè)綜合的激流訓(xùn)練新體系。
這些研究成果,一方面豐富了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論,提出了新的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)研究課題,同時(shí)促進(jìn)了對(duì)人體系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)研究。這些原理和訓(xùn)練方法,對(duì)中國(guó)激流國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力的提升已經(jīng)起了顯著的作用,被競(jìng)技體育專家李少丹教授認(rèn)為“對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)構(gòu)成了有力的沖擊”。
六、復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)踐論與大成智慧工程
1.錢學(xué)森“綜合集成體系”與“大成智慧工程”思想
錢學(xué)森提出的“從定性到定量綜合集成研討廳體系”,是他領(lǐng)導(dǎo)并組織實(shí)施的兩彈一星大規(guī)模科學(xué)技術(shù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。本質(zhì)上這是一套理性的運(yùn)用眾人之力、處理復(fù)雜系統(tǒng)問題、探索復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)律的實(shí)踐方法。
綜合集成研討廳體系旨在把下列成功的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)技術(shù)成果匯總起來,并升華:①國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)(seminar)的經(jīng)驗(yàn);②從定性到定量的綜合集成法;③軍事作戰(zhàn)模擬;④情報(bào)信息技術(shù);⑤人工智能;⑥靈境技術(shù)(Virtual reality);⑦人一機(jī)結(jié)合的智能系統(tǒng);⑧系統(tǒng)學(xué);⑨“第五次產(chǎn)業(yè)革命”中的其他各種信
息技術(shù)等。
綜合集成研討廳體系的目標(biāo)是集“大成智慧”來解決實(shí)踐中的復(fù)雜問題,錢學(xué)森指出,“大成智慧……就在于微觀與宏觀相結(jié)合,……既不只談?wù)軐W(xué),也不只談科學(xué);而是把哲學(xué)和科學(xué)技術(shù)統(tǒng)一結(jié)合起來。哲學(xué)要指導(dǎo)科學(xué),哲學(xué)也來自科學(xué)技術(shù)的提煉。這似乎是我們觀點(diǎn)的要害:必集大成,才能得智慧!”
錢學(xué)森把運(yùn)用綜合集成法的集體稱為“總體設(shè)計(jì)部”,他希望將之建設(shè)成國(guó)家進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、解決各種復(fù)雜系統(tǒng)問題的決策咨詢和參謀機(jī)構(gòu)。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(tǒng),都可以設(shè)立自己的總體設(shè)計(jì)部。并指出,總體設(shè)計(jì)部作為領(lǐng)導(dǎo)部門的決策咨詢機(jī)構(gòu),應(yīng)由德高望重、學(xué)識(shí)淵博、勇于開拓的總體設(shè)計(jì)師及各行各業(yè)具有團(tuán)結(jié)、務(wù)實(shí)、創(chuàng)新精神的科技專家組成。
總體設(shè)計(jì)部的實(shí)施對(duì)于中國(guó)社會(huì)的發(fā)展具有特殊的意義。那么,它的成功實(shí)施需要具備什么條件?這個(gè)問題只能通過理論結(jié)合實(shí)踐的道路才能夠得到解答。
2.科技奧運(yùn)中“大成智慧工程”的成功實(shí)踐
理論探索和實(shí)踐之間形成快速迭代,是成功開展復(fù)雜系統(tǒng)研究的必要條件。這一條件必須由社會(huì)系統(tǒng)來提供,這是復(fù)雜系統(tǒng)研究取得社會(huì)性成果和效益的保障。我國(guó)競(jìng)技體育系統(tǒng)具有目標(biāo)清晰化和組織結(jié)構(gòu)準(zhǔn)軍事化兩大特征,是一個(gè)可以提供保障的社會(huì)系統(tǒng)。前者以競(jìng)技成績(jī)?yōu)闃?biāo)志,使得理論成果能夠得到快速而鮮明的檢驗(yàn);后者則提供專家研討廳的組織保障。因此競(jìng)技體育系統(tǒng)是實(shí)踐錢學(xué)森“綜合集成研討廳體系”和“總體設(shè)計(jì)部”的難得的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
從2006年1月到2007年8月,在舉國(guó)支持的科技奧運(yùn)攻關(guān)活動(dòng)中,我們?cè)趪?guó)家體育總局水上運(yùn)動(dòng)管理中心的組織下,在激流回旋國(guó)家隊(duì)主持了創(chuàng)新型、學(xué)習(xí)型、復(fù)合型教練團(tuán)隊(duì)的建設(shè),該團(tuán)隊(duì)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(xué)森綜合集成法與專家研討廳思想的指導(dǎo)下,這支團(tuán)隊(duì)快速集成國(guó)際先進(jìn)激流知識(shí),并根據(jù)中國(guó)運(yùn)動(dòng)員特點(diǎn)創(chuàng)新中西結(jié)合的新型訓(xùn)練方法。這是一個(gè)由系統(tǒng)論主導(dǎo)的過程,既充滿了東方思維特色,又合理運(yùn)用了西方科學(xué)的精確思維特點(diǎn)。三支力量有機(jī)凝聚,集中發(fā)揮了“1+1+1>3”的特殊系統(tǒng)功能。
運(yùn)動(dòng)員人體是復(fù)雜的,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是復(fù)雜的;競(jìng)技比賽充滿不確定性和藝術(shù)性,更為復(fù)雜。通常,這些復(fù)雜性是由教練員這個(gè)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“人”來承擔(dān)的,它受到教練員個(gè)體認(rèn)識(shí)的局限。由專家學(xué)者來主導(dǎo)運(yùn)作教練團(tuán)隊(duì),將經(jīng)驗(yàn)與理性相結(jié)合,是錢學(xué)森大成智慧工程的特色。但在實(shí)際運(yùn)作中,面臨著跨領(lǐng)域探索的巨大挑戰(zhàn),需要克服一系列困難。正是這些困難,為實(shí)踐和檢驗(yàn)錢學(xué)森的“大成智慧”思想提供了難得的平臺(tái)。
我們?cè)诳萍紛W運(yùn)的這一實(shí)踐活動(dòng)中,對(duì)“專家研討廳”的運(yùn)作規(guī)律進(jìn)行了細(xì)致的總結(jié),提出了如下認(rèn)識(shí):專家研討廳的成功運(yùn)作,需要滿足四個(gè)條件,即有目標(biāo)、有方案、有標(biāo)準(zhǔn)和定期研討,這也是“專家研討廳”高于常規(guī)的“開會(huì)”之處。一個(gè)持續(xù)的、多輪迭代的運(yùn)行是成功的關(guān)鍵,為此,還需要有三點(diǎn)保障:(1)人心需要安穩(wěn);(2)組織需有結(jié)構(gòu);(3)目標(biāo)需要崇高。實(shí)現(xiàn)這些條件的關(guān)鍵是人才和組織支撐,人才的關(guān)鍵在于專家研討廳的首席科學(xué)家,他的目標(biāo)、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(guān)鍵要素;組織支撐是團(tuán)隊(duì)高效率和可持續(xù)性運(yùn)行的保障。兩者缺一不可。
上述實(shí)踐在較短的時(shí)間內(nèi)就給中國(guó)國(guó)家激流隊(duì)帶來了新氣象。復(fù)合教練團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和智慧的快速集成,迅速掌握了這個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)規(guī)律,帶來了中國(guó)國(guó)家激流隊(duì)競(jìng)技水平的快速提升。2005年以前,中國(guó)選手從未打人世界大賽的前10名。2007年,在復(fù)合教練團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下,中國(guó)隊(duì)獲得首枚男子雙劃世界杯銅牌,實(shí)現(xiàn)了歷史性突破,國(guó)際劃聯(lián)專門致電祝賀。從那時(shí)起,中國(guó)隊(duì)在國(guó)際大賽中已經(jīng)近20次打進(jìn)決賽,并取得1金3銀3銅的成績(jī),令國(guó)際激流界矚目。
2006年8月,原先從未進(jìn)入前六名的年僅18歲的國(guó)家隊(duì)女子皮艇運(yùn)動(dòng)員李彤被選為科技奧運(yùn)“試驗(yàn)田的種子選手”,開始接受北大團(tuán)隊(duì)在新的理念和方法指導(dǎo)下的系統(tǒng)訓(xùn)練。2006年下半年,李彤就在國(guó)內(nèi)和亞洲比賽中獲得6枚金牌。2007年7月,在德國(guó)奧格斯堡經(jīng)典的激流賽道,第一次接觸這個(gè)賽道、第一年參加世界杯比賽的李彤就成功打進(jìn)決賽圈(前十名),創(chuàng)造了激流史上的一項(xiàng)紀(jì)錄。國(guó)際劃聯(lián)官方網(wǎng)站的成績(jī)記錄表明,李彤是該年度世界上進(jìn)步最快的女子皮艇運(yùn)動(dòng)員。2008年3月,在大洋洲錦標(biāo)賽暨奧運(yùn)資格選拔賽上,李彤獲得銀牌,創(chuàng)下了與2004、2008年兩奧運(yùn)金牌選手卡琳斯卡僅差0.6秒的佳績(jī),贏得了中國(guó)女皮國(guó)際大賽歷史最高榮譽(yù)!
七、錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的學(xué)術(shù)意義和展望
1.對(duì)國(guó)際復(fù)雜系統(tǒng)研究的意義
錢學(xué)森開創(chuàng)復(fù)雜系統(tǒng)研究始于20世紀(jì)80年代,當(dāng)時(shí)相關(guān)的科學(xué)探索還處于萌芽狀態(tài),如今復(fù)雜系統(tǒng)研究經(jīng)歷了從關(guān)注現(xiàn)象到關(guān)注方法、進(jìn)而探索原理的過程,已經(jīng)成為科學(xué)研究的前沿。1999年,美國(guó)“Science”雜志,刊登了一組標(biāo)題為“復(fù)雜系統(tǒng)”(ComplexSystem)的專輯文章,這些文章就化學(xué)生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)、動(dòng)物學(xué)、自然地理、氣候?qū)W、經(jīng)濟(jì)學(xué)中的復(fù)雜性問題進(jìn)行了論述;2001年,英國(guó)“Nature”雜志,也就復(fù)雜性的某些共通的側(cè)面,例如“噪聲與秩序”、“復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)”等展開討論。2009年,“Science”雜志發(fā)表的“復(fù)雜系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)”的專輯文章,進(jìn)一步關(guān)注刻畫復(fù)雜系統(tǒng)的一個(gè)重要工具,即“復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)”。2008年11月,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)召開了一次題為“物理科學(xué)和工程中的復(fù)雜系統(tǒng)研究基礎(chǔ)”的工作會(huì)議。美國(guó)工程、數(shù)學(xué)和物理科學(xué)理事會(huì)委托給會(huì)議專家的任務(wù)是:確認(rèn)在復(fù)雜系統(tǒng)研究道路上的“障礙”和“突破口”。與會(huì)學(xué)者們提出了復(fù)雜系統(tǒng)研究別突出的4大類問題,即:研究復(fù)雜系統(tǒng)的最好模型是什么?復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是如何約束它的涌現(xiàn)行為的?復(fù)雜系統(tǒng)演化和適應(yīng)的結(jié)果是什么?如何校正復(fù)雜系統(tǒng)并且預(yù)見它們的行為?
上述問題的本質(zhì)在于:如何提煉復(fù)雜系統(tǒng)的原理、以及如何在實(shí)踐中優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)。而本文所述的錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想及其最新發(fā)展,為系統(tǒng)地解答上述問題提供了新的思路。
復(fù)雜系統(tǒng)研究應(yīng)該更緊密地依賴哲學(xué)本體論,將刻畫整體結(jié)構(gòu)的概念網(wǎng)絡(luò)與刻畫局部變化過程的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)進(jìn)行有機(jī)對(duì)接,并反復(fù)迭代。從這個(gè)意義上講,需要大力發(fā)展復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)這一數(shù)學(xué)工具,來回答上述第一和第二個(gè)問題。針對(duì)后兩個(gè)問題,錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想倡導(dǎo)有機(jī)地運(yùn)用人(專家)的思維,甚至專家群體的思維,將經(jīng)驗(yàn)和直覺與計(jì)算機(jī)(精確數(shù)學(xué)模型運(yùn)算)進(jìn)行有機(jī)對(duì)接??陀^地說,這些思想超出了西方學(xué)者的視野,走在國(guó)際復(fù)雜系統(tǒng)
研究的前沿。如果能夠有效地落實(shí),對(duì)發(fā)展跨學(xué)科研究,特別是針對(duì)人和社會(huì)的復(fù)雜性問題的研究,有不可替代的價(jià)值。
2.對(duì)國(guó)家建設(shè)的意義
我國(guó)處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段,各類社會(huì)矛盾正在集中爆發(fā)。醫(yī)療問題、教育問題,以及社會(huì)繁榮和穩(wěn)定問題,都是典型的復(fù)雜性問題。一直以來,這些問題的解決依賴于各級(jí)政府與各個(gè)社會(huì)機(jī)構(gòu),依賴于德才皆備的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)。但是,隨著信息社會(huì)的來臨,隨著社會(huì)的民主化和人們需求的多樣化,需要政府處理復(fù)雜性的能力有較大的提升。錢學(xué)森的“大成智慧”學(xué)說正是未雨綢繆,因這樣的需要而產(chǎn)生的。錢學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想,對(duì)社會(huì)發(fā)展必將起到重要作用。
從本質(zhì)上說,社會(huì)是人實(shí)現(xiàn)生命價(jià)值的場(chǎng)所。以此為準(zhǔn)則,以充分發(fā)揮人體潛能為目標(biāo),對(duì)社會(huì)活動(dòng)開展復(fù)雜系統(tǒng)工程設(shè)計(jì),使參與活動(dòng)的人群在活動(dòng)中體會(huì)生活、體會(huì)生命、體會(huì)人生價(jià)值,這將從深層次上重新評(píng)估現(xiàn)有的政治、經(jīng)濟(jì)、管理、科學(xué)研究、教育和醫(yī)療活動(dòng)。社會(huì)實(shí)踐以提升人體素質(zhì)為目標(biāo),就不是個(gè)別理論和個(gè)別技術(shù)所能處理和解決的。社會(huì)科學(xué)應(yīng)該是生命群體的系統(tǒng)科學(xué),而社會(huì)實(shí)踐在本質(zhì)上是生命群體的系統(tǒng)工程,即社會(huì)系統(tǒng)工程。如果這些思想能夠得以付諸實(shí)踐,必將對(duì)中醫(yī)現(xiàn)代化工程、教育體制改革、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)工程、社會(huì)健康保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施起到有力的推動(dòng)作用。
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迄今為止,只有少數(shù)幾位學(xué)者對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)審計(jì)研究加以回顧。陳偉等(2007)結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究,對(duì)計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)技術(shù)(GAATs)進(jìn)行了總結(jié)性回顧,探討了GAATs的概念和分類,詳細(xì)分析了GAATs的兩類技術(shù),即面向系統(tǒng)的七種GAATs,和面向數(shù)據(jù)的五種GAATs,并對(duì)GAATs研究發(fā)展進(jìn)行了展望。李青春(2011)對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)進(jìn)行了文獻(xiàn)綜述,從計(jì)算機(jī)審計(jì)研究變遷的視角出發(fā),探索了其五個(gè)發(fā)展階段,并對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)理論體系、核心動(dòng)力與制約因素,研究者的敏感度、心態(tài)變化與用詞傾向進(jìn)行了回顧,認(rèn)為目前計(jì)算機(jī)審計(jì)研究正處于一種平臺(tái)期,需要進(jìn)行理論和實(shí)務(wù)的突破。劉國(guó)瑤(2011)從國(guó)外信息系統(tǒng)審計(jì)理論的發(fā)展,基礎(chǔ)理論研究,基本概念研究,應(yīng)用研究四個(gè)方面進(jìn)行了梳理和簡(jiǎn)短評(píng)述?,F(xiàn)有的文獻(xiàn)綜述主要問題是研究所選取的文獻(xiàn)范圍比較狹窄,選取標(biāo)準(zhǔn)“有代表性文獻(xiàn)”比較模糊,沒有對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行綜述,這些不足為本文的研究提供了契機(jī)。
本文基于中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI),對(duì)1983年~2011年有關(guān)計(jì)算機(jī)審計(jì)研究的文獻(xiàn)進(jìn)行了回顧分析,所選取的時(shí)間范圍設(shè)定為“1980~2011”,期刊設(shè)定為“核心期刊”,以“計(jì)算機(jī)審計(jì)”、“電算化審計(jì)”、“計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)”、“信息系統(tǒng)審計(jì)”、“IT審計(jì)”對(duì)“題名”進(jìn)行“模糊”搜素,然后對(duì)搜索結(jié)果進(jìn)行了分類合并,最終根據(jù)182篇文獻(xiàn)的內(nèi)容加以分類統(tǒng)計(jì)。把對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)的研究分為基本理論問題研究,計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)應(yīng)用研究,計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)問題,計(jì)算機(jī)審計(jì)發(fā)展與其他方面的研究四個(gè)方面,然后對(duì)每一方面再按不同的主題進(jìn)行細(xì)分,進(jìn)一步分為計(jì)算機(jī)審計(jì)基礎(chǔ)理論研究,制度準(zhǔn)則問題,計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用,內(nèi)容與方法,案例應(yīng)用研究,風(fēng)險(xiǎn)問題探討,發(fā)展問題研究,人才培養(yǎng)問題,研究綜述,其他等十個(gè)方面。接著采用歸納法對(duì)取得的文獻(xiàn)樣本進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),最終得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。
二、基本理論問題研究
(一)基礎(chǔ)理論 基礎(chǔ)理論研究集中在計(jì)算機(jī)審計(jì)基礎(chǔ)理論和信息系統(tǒng)審計(jì)基礎(chǔ)理論兩個(gè)方面,由于信息系統(tǒng)審計(jì)發(fā)展較快,重要性也快速提高,所以必須從計(jì)算機(jī)審計(jì)中分離出來單獨(dú)加以研究,統(tǒng)計(jì)顯示,近10年來對(duì)信息系統(tǒng)審計(jì)理論的研究比較豐富。關(guān)于計(jì)算機(jī)審計(jì)的基本理論,張金城(1995)認(rèn)為計(jì)算機(jī)審計(jì)的理論體系應(yīng)由理論基礎(chǔ)(哲學(xué),審計(jì)學(xué),系統(tǒng)論、信息論、控制論和行為科學(xué),計(jì)算機(jī)科學(xué),數(shù)學(xué)等五大學(xué)科理論),基本理論(涵義,內(nèi)容,意義等),實(shí)務(wù)理論(電算化信息系統(tǒng)審計(jì)實(shí)務(wù)理論,計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)實(shí)務(wù)理論)組成。唐飛兵(2007)借鑒傳統(tǒng)審計(jì)理論的基本原理,構(gòu)建了計(jì)算機(jī)審計(jì)理論結(jié)構(gòu)框架,即以審計(jì)環(huán)境和審計(jì)本質(zhì)作為研究的邏輯起點(diǎn),利用審計(jì)理論基礎(chǔ)知識(shí)體系,通過審計(jì)的本質(zhì)和特定的審計(jì)環(huán)境相互作用和互動(dòng)形成審計(jì)目標(biāo),并以審計(jì)假設(shè)為前提,演繹出審計(jì)概念和審計(jì)原則。關(guān)于信息系統(tǒng)審計(jì)理論,周劍(2001)從“審計(jì)學(xué)”的概念出發(fā),探討了信息系統(tǒng)審計(jì)獨(dú)特的審計(jì)職能、對(duì)象、方法、標(biāo)準(zhǔn)和證據(jù)等問題,建立了企業(yè)信息系統(tǒng)審計(jì)的基本理論框架。唐志豪(2007)借鑒蔡春教授提出的審計(jì)理論結(jié)構(gòu),從審計(jì)的本質(zhì)出發(fā)構(gòu)建審計(jì)理論結(jié)構(gòu)體系,提出了信息系統(tǒng)審計(jì)理論結(jié)構(gòu)六要素模型(本質(zhì)、假設(shè)、目標(biāo)、規(guī)范、信息和控制)。謝岳山(2009)提出了信息系統(tǒng)審計(jì)的審計(jì)目標(biāo)及審計(jì)內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上從審計(jì)理論基礎(chǔ)、審計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)踐環(huán)境、審計(jì)方法以及審計(jì)工具等多方面提出了聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下信息系統(tǒng)審計(jì)模型。根據(jù)該模型,著重分析信息系統(tǒng)審計(jì)的具體內(nèi)容,提出了相應(yīng)信息系統(tǒng)的審計(jì)內(nèi)容框架,將審計(jì)內(nèi)容劃分為內(nèi)控審計(jì)和系統(tǒng)本身審計(jì)兩個(gè)方面。并從物理層次的審計(jì)以及邏輯層次的審計(jì)詳細(xì)描述了系統(tǒng)本身審計(jì)的內(nèi)容。王振武、張子瑾(2011)探討了信息系統(tǒng)審計(jì)理論的結(jié)構(gòu)框架,認(rèn)為該框架應(yīng)由信息系統(tǒng)審計(jì)基本理論和應(yīng)用理論構(gòu)成,并特別指出,信息系統(tǒng)審計(jì)環(huán)境和信息系統(tǒng)審計(jì)本質(zhì)應(yīng)是理論結(jié)構(gòu)的最高層次,理論研究的邏輯起點(diǎn),并起著統(tǒng)馭整個(gè)信息系統(tǒng)審計(jì)理論結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向作用。
(二)準(zhǔn)則、規(guī)范研究 理論是實(shí)踐的基礎(chǔ),而準(zhǔn)則為實(shí)踐提供了基本的指導(dǎo)。對(duì)準(zhǔn)則的研究也分為計(jì)算機(jī)審計(jì)和信息系統(tǒng)審計(jì)兩個(gè)方面的內(nèi)容。關(guān)于計(jì)算機(jī)審計(jì)準(zhǔn)則,張德山等(1991)初步探討了計(jì)算機(jī)審計(jì)工作的規(guī)范問題。張金城(1997)首先探討了加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)制度建設(shè)的意義,然后提出了計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)制度建設(shè)應(yīng)遵循的原則,主要包括合法性,針對(duì)性,可行性,監(jiān)控性和借鑒國(guó)外相關(guān)制度,并從微觀和宏觀兩個(gè)方面系統(tǒng)討論了計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)制度應(yīng)包括的基本內(nèi)容。劉中華(1998)根據(jù)國(guó)際審計(jì)準(zhǔn)則15《電子數(shù)據(jù)處理環(huán)境下的審計(jì)》第3條和第9條詳細(xì)闡述了電子數(shù)據(jù)處理環(huán)境下內(nèi)部控制的內(nèi)容,并對(duì)此進(jìn)行了研究與評(píng)價(jià)。我國(guó)的信息系統(tǒng)審計(jì)研究起步較晚,討論一般也是借鑒ISACA的信息系統(tǒng)審計(jì)準(zhǔn)則展開討論。陳婉玲等(2006)對(duì)ISACA的信息系統(tǒng)審計(jì)準(zhǔn)則及發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,在此基礎(chǔ)上,主要借鑒了ISACA信息系統(tǒng)審計(jì)準(zhǔn)則的體系,內(nèi)容和制定方式等,提出了制定出適合我國(guó)國(guó)情的信息系統(tǒng)審計(jì)準(zhǔn)則的一些建議。馬良渝等(2007)辨析了ISA準(zhǔn)則體系中標(biāo)準(zhǔn)、指南和程序三個(gè)層次的結(jié)構(gòu)關(guān)系及標(biāo)準(zhǔn)與指南之間的交叉關(guān)系。李漢文等(2010)借鑒了制度經(jīng)濟(jì)學(xué)的有關(guān)原理,在介紹國(guó)內(nèi)外信息系統(tǒng)審計(jì)相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,對(duì)我國(guó)信息系統(tǒng)審計(jì)規(guī)范供給的非均衡狀態(tài)進(jìn)行了分析,認(rèn)為我國(guó)應(yīng)整合信息系統(tǒng)審計(jì)準(zhǔn)則制定資源,以便推進(jìn)我國(guó)信息系統(tǒng)審計(jì)規(guī)范制定進(jìn)程。劉杰等(2011)探討了我國(guó)信息系統(tǒng)審計(jì)規(guī)范制定路徑依賴的基礎(chǔ),分析了當(dāng)前我國(guó)信息系統(tǒng)審計(jì)規(guī)范制定的困境,并提出打破現(xiàn)有路徑依賴的途徑。
三、計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)應(yīng)用研究
(一)計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)研究 對(duì)全部182篇文獻(xiàn)進(jìn)行翻閱,手工收集整理論文所涉及的課題研究,發(fā)現(xiàn)共有20個(gè)課題,其中與計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)相關(guān)的課題13項(xiàng)(4項(xiàng)是國(guó)家級(jí)),可見國(guó)家對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)研究的重視,也說明計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)研究的難度非同一般。對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)技術(shù)的研究大致分為計(jì)算機(jī)技術(shù)在審計(jì)中的運(yùn)用和模型構(gòu)建兩個(gè)方面,前者對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的要求相對(duì)要高。關(guān)于計(jì)算機(jī)技術(shù)在審計(jì)中的運(yùn)用,楊小虎等(2000)探討了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)在計(jì)算機(jī)審計(jì)中的應(yīng)用。萬建國(guó)等(2000)分析了計(jì)算機(jī)審計(jì)軟件需求分析常用的方法、技術(shù)和工具。孫興國(guó)等(2000)討論了開放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)技術(shù) (Open Database Connectivity)在計(jì)算機(jī)審計(jì)中的應(yīng)用。張進(jìn)等(2004)分析了數(shù)據(jù)清理在電子數(shù)據(jù)采集中的重要性,在闡述數(shù)據(jù)清理原理的基礎(chǔ)上,研究了解決電子數(shù)據(jù)采集中常見問題的數(shù)據(jù)清理方法,并指出了電子數(shù)據(jù)采集中數(shù)據(jù)清理的研究方向。文巨峰等(2005)提出了一種基于計(jì)算機(jī)審計(jì)的多Agent系統(tǒng)體系架構(gòu),分析了該結(jié)構(gòu)中各子系統(tǒng)的組成及各Agent的功能特點(diǎn)。并介紹了該系統(tǒng)中移動(dòng)審計(jì)Agent和移動(dòng)Agent服務(wù)器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。汪加才等(2006)給出了一個(gè)基于移動(dòng)數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)的計(jì)算機(jī)審計(jì)框架模型。何玉潔等(2006)討論了SQL 查詢和OLAP 分析這兩種技術(shù)在實(shí)際審計(jì)中的應(yīng)用成果,展示了它們?cè)谟?jì)算機(jī)審計(jì)實(shí)踐中的特性和前景。米天勝等(2006)分析了計(jì)算機(jī)審計(jì)的一般流程,指出審計(jì)數(shù)據(jù)的采集和采集后數(shù)據(jù)的清洗、集成、轉(zhuǎn)換是與審計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量息息相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在對(duì)多種數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行了詳細(xì)分析和分類的基礎(chǔ)上,提出了提高審計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的一般處理方法和可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。黃永平(2006)探討了孤立點(diǎn)分析方法在計(jì)算機(jī)審計(jì)中的應(yīng)用。葉煥倬等(2010)為解決計(jì)算機(jī)審計(jì)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集技術(shù)。關(guān)于模型構(gòu)建方面,黃作明等(2000)對(duì)審計(jì)模式進(jìn)行了一些歸納和探討,并提出了幾點(diǎn)發(fā)展方向。來明敏等(2004)探討了四種計(jì)算機(jī)審計(jì)模式,即繞過,穿過,利用,在線實(shí)時(shí)(網(wǎng)絡(luò))計(jì)算機(jī)審計(jì)模式。文巨峰等(2004)在綜合分析現(xiàn)有計(jì)算機(jī)審計(jì)軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)上,指出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計(jì)算機(jī)審計(jì)系統(tǒng)模型應(yīng)該具有的特點(diǎn)要求,并依此提出了基于移動(dòng)Agent的分布式審計(jì)系統(tǒng)模型。廖志芳等(2006)在深入調(diào)研眾多被審計(jì)單位信息化環(huán)境及數(shù)據(jù)分布特征的基礎(chǔ)上,提出了三種符合我國(guó)聯(lián)網(wǎng)審計(jì)實(shí)際的新型聯(lián)網(wǎng)審計(jì)組網(wǎng)模式,即集中式、分布式和點(diǎn)到點(diǎn)式組網(wǎng)模式,同時(shí)利用集中式海關(guān)聯(lián)網(wǎng)審計(jì)組網(wǎng)模式對(duì)各組網(wǎng)模式的基本組成要素、需解決的關(guān)鍵問題及技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了較深入闡述。陳大峰等(2009)根據(jù)P2P技術(shù)下的計(jì)算機(jī)協(xié)同審計(jì)的特點(diǎn),構(gòu)建了P2P技術(shù)下的計(jì)算機(jī)協(xié)同審計(jì)模型。唐志豪等(2010)從目標(biāo)、內(nèi)容和流程三個(gè)維度建立起信息系統(tǒng)審計(jì)的業(yè)務(wù)模型。
(二)計(jì)算機(jī)審計(jì)內(nèi)容與方法 對(duì)于計(jì)算機(jī)審計(jì)內(nèi)容,學(xué)者從不同的角度進(jìn)行了討論,杜越強(qiáng)(2004)探討了計(jì)算機(jī)審計(jì)中的四大內(nèi)容,即對(duì)信息系統(tǒng)輸入的審計(jì),對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的審計(jì),對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的審計(jì),對(duì)信息系統(tǒng)輸出的審計(jì)。張福蕊(2004)探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)審計(jì)的內(nèi)容(硬件,控制事項(xiàng),處理事項(xiàng),數(shù)據(jù),安全事項(xiàng))。吳沁紅(2008)從信息系統(tǒng)構(gòu)成要素、信息系統(tǒng)生命周期和信息系統(tǒng)管理三個(gè)維度入手,綜合分析了信息系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu),構(gòu)造了信息系統(tǒng)審計(jì)內(nèi)容的基本框架,并對(duì)信息系統(tǒng)審計(jì)的內(nèi)容與審計(jì)目標(biāo)進(jìn)行了闡述。對(duì)于計(jì)算機(jī)審計(jì)的方法,李光鳳(2001)討論了對(duì)會(huì)計(jì)電算化系統(tǒng)應(yīng)用程序的七種審計(jì)方法,包括檢測(cè)數(shù)據(jù)法,整體檢測(cè)法,程序編碼比較法,受控處理法,平行模擬法,嵌入審計(jì)程序法,追蹤法。楊莉(2002)探討了實(shí)施信息系統(tǒng)審計(jì)的主要方法(加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)建設(shè),改變審計(jì)方式,采用矩陣審計(jì)模式等)。羅莉、張亞連(2005)分析了在不同的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)建立方法下(應(yīng)用軟件外包法,資源外包法,最終用戶開發(fā)法),如何進(jìn)行內(nèi)部審計(jì)和外部審計(jì)的分工協(xié)作,從而保證信息系統(tǒng)的效率性,安全性,合法性。
(三)案例應(yīng)用研究 對(duì)案例應(yīng)用研究探討的多數(shù)文獻(xiàn)主要是審計(jì)署各特派辦的人員所發(fā)。大量的文獻(xiàn)集中在《中國(guó)審計(jì)》刊物上,這與我國(guó)1998年籌劃,2002年10月底正式展開的金審工程有關(guān),作為金審工程的主力推動(dòng)者,審計(jì)署特派辦人員根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行整理分析并撰文總結(jié),得出了相應(yīng)的研究成果。案例應(yīng)用主要集中在公司和業(yè)務(wù)兩個(gè)方面。對(duì)具體公司進(jìn)行計(jì)算機(jī)審計(jì)探討的有,劉世新等(2002)探討了商業(yè)銀行信息化與計(jì)算機(jī)審計(jì)的相關(guān)問題。鄺作等(2002)對(duì)銀行業(yè),劉歡(2002)對(duì)行政事業(yè)單位,蔡峰(2003)對(duì)海關(guān)等審計(jì)中計(jì)算機(jī)審計(jì)案例進(jìn)行了分析。歐潔等(2004)探討了證券公司信息系統(tǒng)審計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。張德勇(2006)利用業(yè)務(wù)跟蹤法對(duì)某航空公司進(jìn)行了信息系統(tǒng)審計(jì),并成功發(fā)現(xiàn)了該航空公司使用的收入結(jié)算系統(tǒng)中存在非法的銷售暗扣處理模塊。石勇等(2010)探討了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的政府信息系統(tǒng)審計(jì)。關(guān)于業(yè)務(wù)方面,張蓉(2002)對(duì)金融,郭海鵬(2003)對(duì)再貼現(xiàn)業(yè)務(wù),李向前等(2003)對(duì)稅收,全寶(2003)對(duì)中央預(yù)算執(zhí)行情況,李娟(2004)對(duì)水利建設(shè)資金,譚繼舜(2004)對(duì)商業(yè)銀行電子系統(tǒng),史達(dá)等(2005)對(duì)電子政務(wù),袁章軍(2005)對(duì)失業(yè)保險(xiǎn)金發(fā)放 ,周廉東等(2011)對(duì)城市供水等進(jìn)行了計(jì)算機(jī)審計(jì)案例分析。張鵬等(2006)論述了信息系統(tǒng)審計(jì)在電子政務(wù)中應(yīng)用的必要性和緊迫性,提出了一種電子政務(wù)中信息系統(tǒng)審計(jì)框架,以控制電子政務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)和改造項(xiàng)目的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn),并為改善和健全對(duì)電子政務(wù)信息系統(tǒng)的控制提出詳細(xì)建議。呂成戍等(2007)探討了電子政務(wù)信息系統(tǒng)審計(jì)的發(fā)起形式、審計(jì)責(zé)任書的內(nèi)容與簽訂、審計(jì)工作的實(shí)施過程等基本問題。
四、計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)問題分析
(一)計(jì)算機(jī)審計(jì)的成因、防范與控制 馬萬民(1999)針對(duì)計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)的特點(diǎn),分析了審計(jì)工作中可能會(huì)遇到的五種風(fēng)險(xiǎn)(系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),錯(cuò)誤的連續(xù)性風(fēng)險(xiǎn),人員操作風(fēng)險(xiǎn),管理風(fēng)險(xiǎn),環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)),并對(duì)如何有效防范會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)的審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了探討。蔣家斌(2001)、曾俊等(2002)、王奇杰(2004)探討了計(jì)算機(jī)審計(jì)的幾種風(fēng)險(xiǎn)(審計(jì)軟件、人員操作、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、管理、固有風(fēng)險(xiǎn)、控制風(fēng)險(xiǎn)、檢查風(fēng)險(xiǎn))與防范措施(加強(qiáng)人員培訓(xùn)、內(nèi)部控制審計(jì)等)。黃作明(2003)分析了遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)審計(jì)的風(fēng)險(xiǎn),并提出了遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)審計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)防范與控制措施。馮淑霞(2006)對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的形成原因做了具體分析,并從審計(jì)數(shù)據(jù),審計(jì)方法與技術(shù),審計(jì)方式、被審單位、評(píng)述機(jī)制等方面提出了控制計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)策。史振生(2008)基于外部監(jiān)管及信息系統(tǒng)審計(jì)視角,探討了會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)建設(shè)中的風(fēng)險(xiǎn)控制與防范措施。
(二)風(fēng)險(xiǎn)量化問題 黃冰等(2007)在科學(xué)地分析影響計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素的基礎(chǔ)上,建立了計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并且將定性指標(biāo)定量化,進(jìn)而利用層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。然后,利用模糊數(shù)學(xué)的方法,建立計(jì)算機(jī)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的多層次模糊綜合評(píng)價(jià)模型。王萬軍(2008)提出了一種基于信息系統(tǒng)安全定量評(píng)分體系的審計(jì)決策模型,這為信息系統(tǒng)審計(jì)師在審計(jì)時(shí)采取何種審計(jì)策略提供了參考。丁建平(2009)提出了信息系統(tǒng)審計(jì)的CIA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和評(píng)估模型,并探討了CIA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估商業(yè)銀行中的應(yīng)用。
(三)風(fēng)險(xiǎn)理論 胡曉明(2007)探討了風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)向的信息系統(tǒng)審計(jì),并提出了強(qiáng)化信息系統(tǒng)審計(jì)理論,建立完善信息系統(tǒng)審計(jì)各項(xiàng)規(guī)則,充分利用先進(jìn),有效的信息系統(tǒng)審計(jì)技術(shù),積極培養(yǎng)信息系統(tǒng)審計(jì)領(lǐng)軍人才等四點(diǎn)關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)向信息系統(tǒng)審計(jì)的發(fā)展思路。劉國(guó)城、王會(huì)金(2011)在研究中觀審計(jì)、信息系統(tǒng)審計(jì)、審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、風(fēng)險(xiǎn)管理四要素的基礎(chǔ)上,對(duì)中觀信息系統(tǒng)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)管理理論進(jìn)行了梳理,并以信息安全管理為視角,借鑒國(guó)外BS7799標(biāo)準(zhǔn)、COBIT模型、通用準(zhǔn)則CC、ITIL標(biāo)準(zhǔn),初步構(gòu)建了中觀信息系統(tǒng)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)管理框架,該框架以重大錯(cuò)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)為切入點(diǎn),深入探索了中觀信息系統(tǒng)審計(jì)風(fēng)險(xiǎn)管理的施行思路。
五、計(jì)算機(jī)審計(jì)發(fā)展研究
(一)發(fā)展問題 張金城(2000)提出了理論研究與實(shí)踐并重、事前審計(jì)與事后審計(jì)相結(jié)合,由繞過計(jì)算機(jī)審計(jì)發(fā)展為以通過計(jì)算機(jī)審計(jì)為主,由查賬型軟件向分析型和專家系統(tǒng)方向發(fā)展,通用審計(jì)軟件與專用審計(jì)軟件并存等21世紀(jì)中國(guó)計(jì)算機(jī)審計(jì)的十大發(fā)展方向。于向輝等(2004)分析了我國(guó)計(jì)算機(jī)審計(jì)發(fā)展落后的法規(guī)建設(shè)滯后,軟件市場(chǎng)不夠完善等原因,提出了加快法規(guī)建設(shè),發(fā)展審計(jì)專業(yè)軟件公司,培養(yǎng)電算化審計(jì)人才的發(fā)展策略。胡曉明(2005)針對(duì)信息系統(tǒng)審計(jì)理論研究空白,審計(jì)技術(shù)落后,制度不完備,審計(jì)人才奇缺等現(xiàn)狀,探討了加強(qiáng)信息系統(tǒng)審計(jì)理論研究,開發(fā)實(shí)用高效的信息系統(tǒng)審計(jì)軟件,改進(jìn)信息系統(tǒng)審計(jì)軟件評(píng)審機(jī)制,完善信息系統(tǒng)審計(jì)標(biāo)準(zhǔn)于準(zhǔn)則,加大信息系統(tǒng)審計(jì)人才的培養(yǎng)力度等五大發(fā)展戰(zhàn)略。
(二)人才培養(yǎng)探討 傅元略(1998)探討了審計(jì)人員如何提高計(jì)算機(jī)審計(jì)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(guó)際資源建立信息系統(tǒng)審計(jì)人才隊(duì)伍。史振生(2002)介紹了注冊(cè)信息系統(tǒng)審計(jì)師的需求情況,考試內(nèi)容和應(yīng)試對(duì)策。彭建平(2005)比較深入地分析了如何進(jìn)行計(jì)算機(jī)審計(jì)人才資源管理的問題。包括計(jì)算機(jī)審計(jì)機(jī)構(gòu)職能定位,計(jì)算機(jī)審計(jì)處人員結(jié)構(gòu),如何引進(jìn)IT人才和培養(yǎng)復(fù)合型人才,如何為計(jì)算機(jī)審計(jì)人才創(chuàng)建發(fā)展平臺(tái)等。趙輝(2006)探討了審計(jì)部門的計(jì)算機(jī)人才狀況,提出了如何加強(qiáng)管理和培訓(xùn)、提升審計(jì)人員能力的若干建議。王海洪(2009)提出了高校應(yīng)推進(jìn)實(shí)踐教學(xué),建設(shè)以計(jì)算機(jī)審計(jì)為主要手段的審計(jì)實(shí)驗(yàn)室,為社會(huì)輸送高水平的計(jì)算機(jī)審計(jì)人才的建議。
(三)其他方面 高浩瑋(2002)針對(duì)審計(jì)過程各階段質(zhì)量質(zhì)量控制的要點(diǎn),指出了計(jì)算機(jī)審計(jì)下項(xiàng)目質(zhì)量控制的難點(diǎn)并提出了解決對(duì)策。張倩(2005)論述了信息系統(tǒng)審計(jì)在IT治理中的作用、信息系統(tǒng)審計(jì)師和審計(jì)構(gòu)架等問題。陳峰(2006)對(duì)計(jì)算機(jī)審計(jì)方式下數(shù)據(jù)分析報(bào)告的作用和必要性,基本框架,文檔結(jié)構(gòu),要素內(nèi)容等進(jìn)行了詳細(xì)探討。
[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)會(huì)計(jì)時(shí)空觀會(huì)計(jì)假設(shè)缺陷會(huì)計(jì)系統(tǒng)變化
在我們跨入21世紀(jì)之際,由現(xiàn)代信息技術(shù),特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引發(fā)的全球信息化浪潮沖擊著傳統(tǒng)社會(huì)生活的每一個(gè)角落,網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、知識(shí)化已成為時(shí)代的主旋律。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代改變了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和勞動(dòng)結(jié)構(gòu),打破了傳統(tǒng)的企業(yè)管理模式和會(huì)計(jì)模式,由此,也動(dòng)搖了傳統(tǒng)會(huì)計(jì)理論的框架,其中,首當(dāng)其沖的是改變了會(huì)計(jì)的時(shí)空觀。
一、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)與會(huì)計(jì)
現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)歷的信息革命是人類歷史上文明發(fā)展的嶄新階段。隨著20世紀(jì)40年代末信息論、系統(tǒng)論、控制論的產(chǎn)生,經(jīng)典理論中關(guān)于宇宙\"實(shí)體\"和能量要素的觀念被物質(zhì)、能、信息三要素理論所取代。從信息角度對(duì)事物客體加以新的描述,已成為現(xiàn)代人的認(rèn)識(shí)和思維方式。[1]目前,微電子技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、生物工程、人工智能、CI設(shè)計(jì)等知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)的迅速倔起,形成了繼第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè))、第二產(chǎn)業(yè)(工業(yè))、第三產(chǎn)業(yè)(商業(yè))之后的第四產(chǎn)業(yè),從而將人類社會(huì)從\"工業(yè)文明\"推進(jìn)到\"信息文明\"。在現(xiàn)代信息技術(shù)的催化下,全球的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)已具雛形,網(wǎng)絡(luò)己不僅僅是信息傳遞的媒介,更為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供了新的場(chǎng)所,開創(chuàng)出一些全新的經(jīng)濟(jì)組織(如虛擬企業(yè))和經(jīng)營(yíng)方式(如電子商務(wù))。因特網(wǎng)給世界經(jīng)濟(jì)上足了發(fā)條:以往建立一個(gè)公司直到其上市,通常需要幾年甚至十幾年時(shí)間,可是今天的網(wǎng)絡(luò)公司,從幾個(gè)人的小作坊搖身一變成為幾億美元的上市公司,只需十個(gè)月;電子計(jì)算機(jī)從50年代開始發(fā)展,40多年間,從286到386……到奔騰,芯片的發(fā)展速度呈現(xiàn)出每18個(gè)月翻一番,同時(shí)保持成本基本不變的趨勢(shì),這就是著名的\"摩爾定律\"。因特網(wǎng)驅(qū)趕著IT業(yè)一路狂奔,加緊工作,不斷創(chuàng)新,因?yàn)?8個(gè)月后\"不成功便成仁\"??梢哉f,因特網(wǎng)己滲透到整個(gè)世界的每一角落,正深刻改變著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的\"游戲規(guī)則\"。[2]
會(huì)計(jì)是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的產(chǎn)物,\"經(jīng)濟(jì)越發(fā)展,會(huì)計(jì)越重要\"。會(huì)計(jì)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)計(jì)量的支柱,從內(nèi)容到形式總是體現(xiàn)著各個(gè)時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要風(fēng)貌,它的不斷發(fā)展標(biāo)志著社會(huì)文明和經(jīng)濟(jì)管理的進(jìn)步。就信息文明對(duì)會(huì)計(jì)學(xué)科的影響而言,它便會(huì)計(jì)發(fā)展史經(jīng)歷了由會(huì)計(jì)電算化到會(huì)計(jì)信息化兩次重大變革。
會(huì)計(jì)電算化是以電子計(jì)算機(jī)替代人工記賬、算賬、報(bào)賬的過程,它的出現(xiàn)是會(huì)計(jì)技術(shù)手段上的一次\"革命\"。會(huì)計(jì)電算化的到來,把廣大會(huì)計(jì)工作人員從那種日夜埋頭于抄寫、計(jì)算、整理、匯總、核對(duì)等繁重的手工作業(yè)中解放出來,使他們得以騰出精力,逐漸由\"核算型\"轉(zhuǎn)向\"管理型\",從而提高了會(huì)計(jì)工作的效率,促進(jìn)了會(huì)計(jì)工作的規(guī)范化,為整個(gè)管理規(guī)則的信息化和現(xiàn)代化奠定了基礎(chǔ)。值得注意的是,盡管手工會(huì)計(jì)系統(tǒng)的紙張、筆墨、算盤己被電子計(jì)算機(jī)所替代,但會(huì)計(jì)規(guī)則(如會(huì)計(jì)假設(shè)、會(huì)計(jì)原則)并沒有因使用計(jì)算機(jī)而改變。因此,有人將此時(shí)的電算化會(huì)計(jì)系統(tǒng)稱之為\"手工會(huì)計(jì)系統(tǒng)的仿真\"。[3]
近期來,現(xiàn)代信息技術(shù)、尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在會(huì)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展,預(yù)示著會(huì)計(jì)技術(shù)手段由會(huì)計(jì)電算化進(jìn)一步跨越到會(huì)計(jì)信息化階段。會(huì)計(jì)信息化的目標(biāo)是通過將會(huì)計(jì)與現(xiàn)代信息技術(shù)(主要是網(wǎng)絡(luò)技術(shù))的有機(jī)結(jié)合,對(duì)會(huì)計(jì)基本理論與方法、會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)工作、會(huì)計(jì)教育等多方面均進(jìn)行全面發(fā)展,進(jìn)而據(jù)以建立滿足現(xiàn)代企業(yè)管理要求的會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)。因此,會(huì)計(jì)信息化的本質(zhì)是會(huì)計(jì)與現(xiàn)代信息技術(shù)相融合的一個(gè)發(fā)展過程。作為會(huì)計(jì)發(fā)展史上的又一個(gè)里程碑,會(huì)計(jì)信息化是一次\"質(zhì)\"的飛躍,其意義在于:它不再是會(huì)計(jì)技術(shù)手段的簡(jiǎn)單替代,或電子計(jì)算機(jī)的延伸,而是由此引發(fā)的對(duì)現(xiàn)行會(huì)計(jì)規(guī)則的挑戰(zhàn),以及對(duì)傳統(tǒng)會(huì)計(jì)理論與方法的整合。對(duì)此,一些有識(shí)之士,適時(shí)提出\"網(wǎng)絡(luò)財(cái)務(wù)\"[4]或《網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)\"的全新概念。
二、從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)角度重新審視會(huì)計(jì)的時(shí)空觀
康德哲學(xué)認(rèn)為,宇宙本體之下,最基本的范疇是時(shí)間和空間。經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的時(shí)空觀意味著滿足人類需求的衡量:農(nóng)業(yè)文明,產(chǎn)品生產(chǎn)者就是自身產(chǎn)品的需求者,沒有商品交換,沒有產(chǎn)品的社會(huì)性,不需要也不可能跨越時(shí)間和空間去滿足他人需要;工業(yè)文明,產(chǎn)品變成商品,擴(kuò)大了人們的經(jīng)濟(jì)交往范圍。商品生產(chǎn)者投人資本進(jìn)行商品生產(chǎn),資本是一種時(shí)間的等待,就是犧牲當(dāng)前的消費(fèi),投資于長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益。此外,為實(shí)現(xiàn)商品價(jià)值,需要通過動(dòng)力型的生產(chǎn)力,也就是蒸汽機(jī)來跨越商品生產(chǎn)者與商品消費(fèi)者之間的空間距離;信息文明,由于因特網(wǎng),世界變成了一個(gè)地球村,此刻,時(shí)間和空間的距離又變小了。只要在線,發(fā)個(gè)E@M隊(duì)IL,瞬間即可溝通信息,與地球另一邊的企業(yè)距離變得很近。如不上網(wǎng),與隔壁企業(yè)的距離卻很遠(yuǎn),這完全是另外一種意義上的時(shí)空概念。因特網(wǎng)的本質(zhì)就在于使時(shí)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(shù)降低,減少科斯所說的交易成本,加速度地實(shí)現(xiàn)商品流通。[5]目前,隨著信息文明的到來,會(huì)計(jì)所面臨的社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境與工業(yè)時(shí)代相比,發(fā)生了巨大變化。但現(xiàn)行的會(huì)計(jì)理論與方法仍局限于工業(yè)文明的層次,這種過時(shí)的思維模式如同機(jī)器上的固定齒輪,僵化呆板而又缺乏大局觀。如果從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的角度重新審視,展示在我們面前的將是一片會(huì)計(jì)時(shí)空的新視野。
(一)網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)的空間觀對(duì)會(huì)計(jì)主體假設(shè)的影響
空間,是指運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)的伸張性和廣延性,一定的空間范圍對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的發(fā)展有制約和影響作用。傳統(tǒng)會(huì)計(jì)的主體假設(shè)從空間上限定了會(huì)計(jì)工作的具體范圍,在這一假設(shè)基礎(chǔ)上,資產(chǎn)、負(fù)債、所有者權(quán)益、收入、費(fèi)用、利潤(rùn)等基本要素才有空間的歸屬。[6]在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,企業(yè)作為會(huì)計(jì)主體,其外延不斷變化,至少表現(xiàn)在兩個(gè)方面:
1.模糊性。例如,已構(gòu)成母、子公司關(guān)系的企業(yè)集團(tuán)出現(xiàn)后,會(huì)計(jì)為之服務(wù)的主體已具有雙重性;再如,基于網(wǎng)絡(luò)的一種臨時(shí)性結(jié)盟組織(VIRTUALFIRMS虛擬公司)已不同于傳統(tǒng)意義上的企業(yè)組織,它借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)工作任務(wù)或市場(chǎng)變化的需要,可以迅速地進(jìn)行分合、重組,即其\"主體\"可能時(shí)而膨脹、時(shí)而縮小、甚至解散;[7]以及近期出現(xiàn)并快速發(fā)展的基金項(xiàng)目。如此,便會(huì)計(jì)核算的空間范圍處于一種模糊狀況。對(duì)于會(huì)計(jì)主體的這種模糊性,需要重新認(rèn)識(shí)和拓展會(huì)計(jì)主體假設(shè)的空間界限。
2.整合性。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和國(guó)際資木流動(dòng)的加劇,企業(yè)間不斷進(jìn)行分化、重組、兼并,跨地區(qū)、跨行業(yè)、強(qiáng)弱聯(lián)合、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,成立企業(yè)集團(tuán),乃至跨國(guó)集團(tuán)公司,會(huì)計(jì)主體呈不斷整合之勢(shì)。以往由于受傳統(tǒng)方式的空間局限,集團(tuán)型企業(yè)(總公司)對(duì)異地機(jī)構(gòu)(子公司、分公司)的會(huì)計(jì)核算和財(cái)務(wù)管理,在技術(shù)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(dòng)和企業(yè)的整合?;诨ヂ?lián)網(wǎng)的會(huì)計(jì)系統(tǒng)突破了這一空間局限,無需遠(yuǎn)行,通過遠(yuǎn)程報(bào)表、遠(yuǎn)程監(jiān)控,使物理距離變成鼠標(biāo)距離,使其管理能力能夠輕易地延伸到全球的任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)。從而,也使得\"大企業(yè)變小\"、\"復(fù)雜機(jī)構(gòu)變得簡(jiǎn)單明了\"。從這個(gè)意義上來說,又縮小了會(huì)計(jì)為之服務(wù)的空間范圍。
(二)網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)的時(shí)間觀對(duì)持續(xù)經(jīng)營(yíng)、會(huì)計(jì)分期假設(shè)的影響
時(shí)間,是指事物運(yùn)動(dòng)的持續(xù)性和順序性,是運(yùn)動(dòng)著的物質(zhì)存在的形式。時(shí)間是無限的,但具體事物運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是有限的,它是一種不可再生的資源。持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)和會(huì)計(jì)分期假設(shè)確立了會(huì)計(jì)工作的時(shí)間范疇,前者設(shè)定會(huì)計(jì)主體是一個(gè)\"健康肌體\",后者的設(shè)定是為了便于對(duì)會(huì)計(jì)主體\"健康狀況\"的定期診斷。網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)對(duì)持續(xù)經(jīng)營(yíng)、會(huì)計(jì)分期假設(shè)的突破表現(xiàn)在:
1.即時(shí)性。持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)設(shè)定了企業(yè)在未來的一定期間內(nèi)不會(huì)發(fā)生解體清算的前提條件,這是進(jìn)行資產(chǎn)計(jì)價(jià)和收入配比、費(fèi)用分配的基礎(chǔ)。但現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中的不確定因素不斷增加,隨時(shí)都可能導(dǎo)致企業(yè)解體,比如,按照\(chéng)"摩爾定律\"IT業(yè)企業(yè)的生命周朔只有18個(gè)月;而短期的基金項(xiàng)目、網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)的虛擬公司是一種臨時(shí)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(shí)性\"特征。因此而引發(fā)對(duì)持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)的否定,縮短了會(huì)計(jì)的時(shí)間界限。
2.實(shí)時(shí)性。會(huì)計(jì)分期假設(shè)為定期報(bào)告企業(yè)財(cái)務(wù)狀況,確定經(jīng)營(yíng)損益提供了前提,同時(shí),它也是權(quán)責(zé)發(fā)生制、會(huì)計(jì)要素確認(rèn)與計(jì)量的依據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)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(shí)代的會(huì)計(jì)系統(tǒng)主要解決工作量問題,那么網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)將在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)突破速度問題。時(shí)間上便會(huì)計(jì)核算從事后達(dá)到實(shí)時(shí),財(cái)務(wù)管理從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài),只要需要,無需顧及和等待會(huì)計(jì)期末,擊點(diǎn)鼠標(biāo)即可生成所需的會(huì)計(jì)信息,豐富了會(huì)計(jì)信息的內(nèi)容,提高了信息的質(zhì)量和價(jià)值。由此,可以滿足期貨業(yè)務(wù)、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(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則委員會(huì)就了\"因特網(wǎng)上的會(huì)計(jì)報(bào)告\"的文件。網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)的實(shí)時(shí)性便會(huì)計(jì)分期假設(shè)消除了時(shí)間的斷點(diǎn)。
三、穿越網(wǎng)絡(luò)時(shí)空隧道的會(huì)計(jì)反思
會(huì)計(jì)的時(shí)空觀是構(gòu)架會(huì)計(jì)理論與方法的哲學(xué)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,它的重大改變必將引起會(huì)計(jì)系統(tǒng)的一系列變化:
l.集成化。會(huì)計(jì)信息是對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的反映,其數(shù)據(jù)源于業(yè)務(wù)部門(如,人、財(cái)、物、供、產(chǎn)、銷)?;诨ヂ?lián)網(wǎng)的企業(yè)管理信息系統(tǒng),將企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的每個(gè)信息采集點(diǎn)都納入企業(yè)信息網(wǎng)之中,大量的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)從企業(yè)各個(gè)管理子系統(tǒng)(如生產(chǎn)管理系統(tǒng)、庫(kù)存管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng))直接采集,并通過公共接口,與有關(guān)外部系統(tǒng)(如銀行、稅務(wù)、經(jīng)銷商等)相聯(lián)結(jié),便會(huì)計(jì)系統(tǒng)不再是信息的\"孤島\",絕大部分的業(yè)務(wù)信息能夠?qū)崟r(shí)轉(zhuǎn)化,直接生成會(huì)計(jì)信息,會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)處理呈集成化之勢(shì)。
2.簡(jiǎn)捷化。由于電子計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的運(yùn)算功能,系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)來執(zhí)行從會(huì)計(jì)憑證到財(cái)務(wù)報(bào)告全過程的信息處理,人工干預(yù)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(shù)環(huán)節(jié),如平行登記、錯(cuò)帳更正、過帳、結(jié)帳、對(duì)帳、試算平衡等。[8]再者,計(jì)算機(jī)又承擔(dān)起存貨計(jì)價(jià)、成本計(jì)算和計(jì)提折舊等繁雜的核算工作。因此,相對(duì)于手工會(huì)計(jì)而言,會(huì)計(jì)電算化的技術(shù)性及其復(fù)雜程度也大幅度降低,傳統(tǒng)的手工會(huì)計(jì)處理將逐漸退出歷史舞臺(tái)。
3.多元化。即:(1)收集與提供信息多元化。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)一體化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上,會(huì)計(jì)系統(tǒng)通過對(duì)企業(yè)內(nèi)外各個(gè)機(jī)構(gòu)、部門的信息接口轉(zhuǎn)換、接收貨幣形態(tài)的信息,同時(shí)亦可接收非貨幣形態(tài)的相關(guān)信息,其信息渠道更加寬敞;隨著多媒體技術(shù)的采用,電算系統(tǒng)除了提供數(shù)字化信息,也可提供圖形化信息(如財(cái)務(wù)分析、預(yù)測(cè)的直方圖、折線圖)以及語音化信息(如有聲財(cái)務(wù)分析報(bào)告);(2)處理信息方法多元化。電算化條件下,會(huì)計(jì)系統(tǒng)在主體認(rèn)定的計(jì)算方法(如固定資產(chǎn)折舊的直線法)的同時(shí),如果需要亦可選用其他備選方法(如雙倍余額遞減法、年數(shù)總和法)進(jìn)行計(jì)算,比較差異。為加強(qiáng)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(yè)的\"售價(jià)數(shù)量金額核算法\"、工業(yè)企業(yè)的\"作業(yè)成本法\"等全新的核算方法;此外,由于系統(tǒng)可以接收(或調(diào)用)大量非貨幣形態(tài)的相關(guān)信息,便于系統(tǒng)運(yùn)用有關(guān)數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行財(cái)務(wù)分析、預(yù)測(cè)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(jié)果,會(huì)計(jì)系統(tǒng)提供信息的空間非常廣闊,根據(jù)需要,有貨幣形態(tài)的信息,亦有非貨幣形態(tài)的相關(guān)信息(如職工的招聘與下崗、社會(huì)公益事項(xiàng)),既有歷史信息(歷史成本),也有現(xiàn)在信息(重置成本、公允價(jià)值)和未來信息(預(yù)定成本、目標(biāo)利潤(rùn)),最終的會(huì)計(jì)信息將擺脫現(xiàn)有模式,能夠滿足不同用戶的個(gè)性需要,用戶可以通過\"菜單\"或\"會(huì)計(jì)頻道\",[9]選擇搭配會(huì)計(jì)信息的\"套餐\"或\"節(jié)目\"。
4.電子化。我國(guó)會(huì)計(jì)電算化的初級(jí)階段便會(huì)計(jì)手段由算盤到鍵盤,從賬本到磁盤。而網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)將便會(huì)計(jì)介質(zhì)繼續(xù)變化,迅速走向電子化,如各種發(fā)票、結(jié)算單據(jù)均以電子化的形式出現(xiàn),會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)流動(dòng)過程中的簽字蓋章等傳統(tǒng)確認(rèn)手段失去意義。此外,隨著電子商務(wù)的興起,貨幣的\"質(zhì)地\"也將變化,不再是原來的紙幣或硬幣。網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)環(huán)境是一個(gè)集供應(yīng)商、生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、用戶、銀行等機(jī)構(gòu)為一體的網(wǎng)絡(luò)體系,巴不存在貨款的直接交易,而代之以電子貨幣進(jìn)行網(wǎng)上結(jié)算。計(jì)算機(jī)信息處理的集中性、自動(dòng)性,使傳統(tǒng)職權(quán)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(tǒng)以記賬規(guī)則為核心的控制體系失效。[10]對(duì)此,現(xiàn)代信息技術(shù)給企業(yè)的內(nèi)部控制賦予了新的內(nèi)涵:如口令控制、數(shù)據(jù)加密、職能權(quán)限管理、訪問時(shí)間權(quán)限管理、操作日志管理等。
5.開放化?;诨ヂ?lián)網(wǎng)的會(huì)計(jì)系統(tǒng),大量的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)是從企業(yè)內(nèi)外有關(guān)系統(tǒng)(如證監(jiān)會(huì)、銀行、企業(yè)的生產(chǎn)部廣]、人事部門等)直接采集。特別是企業(yè)外部的各個(gè)機(jī)構(gòu)、部門(如會(huì)計(jì)師事務(wù)所、財(cái)政、審計(jì)、稅務(wù)、銀行、證券監(jiān)管、保險(xiǎn)監(jiān)管等)可根據(jù)授權(quán),在線訪問,通過Intemet進(jìn)入企業(yè)內(nèi)部,直接調(diào)閱會(huì)計(jì)信息。瞬間溝通便會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)由封閉走向開放,由數(shù)據(jù)的微觀處理逐步登上宏觀數(shù)據(jù)運(yùn)作的殿堂。對(duì)此,企業(yè)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)必須注意系統(tǒng)的安全性,加強(qiáng)回叫設(shè)備(C/L「一BM旺DEVIC磅)以及防火墻(FI旺WML)等技術(shù),防止網(wǎng)上泄密和惡意攻擊。[11]會(huì)計(jì)信息透明度的增強(qiáng),有效地避免會(huì)計(jì)處理的\"黑箱\"操作,有利于對(duì)企業(yè)會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)的社會(huì)監(jiān)督和政府監(jiān)督。
6.智能化。電算化會(huì)計(jì)系統(tǒng)可以理解為一個(gè)由人、電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及程序等有機(jī)結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。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(yù)測(cè)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(huì)計(jì)信息化不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的模擬手工方式的\"仿真型\"或\"傻瓜型\"系統(tǒng),而是一個(gè)人機(jī)交互作用的\"智能型\"系統(tǒng)。目前,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的深化,面對(duì)已經(jīng)來臨的全球化知識(shí)經(jīng)濟(jì)的浪潮,會(huì)計(jì)工作加快了由核算型向管理型的重心轉(zhuǎn)移。由此,要求會(huì)計(jì)系統(tǒng)必須放大功能,而網(wǎng)絡(luò)會(huì)計(jì)所表現(xiàn)出來的集成性、簡(jiǎn)捷性、開放性、多元性、實(shí)時(shí)性等技術(shù)特征,為此提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。并且,在這種戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移的過程中又不斷推陳出新,例如,建立以會(huì)計(jì)為核心的\"企業(yè)管理信息系統(tǒng)(EIP)\"[lz]、\"智能型會(huì)計(jì)專家系統(tǒng)\"等,從而,又推動(dòng)會(huì)計(jì)職能向更深的層次延伸。
綜上所述,在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,會(huì)計(jì)系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新型的信息處理工具置換了傳統(tǒng)的紙張、筆墨和算盤。而這種置換不僅僅是簡(jiǎn)單的工具改變,也不再是手工會(huì)計(jì)的簡(jiǎn)單模擬,更重要的是它所帶來的對(duì)傳統(tǒng)會(huì)計(jì)理念、理論與方法前所未有的、強(qiáng)烈的沖擊與反思,如果我們能夠認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的潛能,將會(huì)引發(fā)又一場(chǎng)會(huì)計(jì)發(fā)展史上的大革命。
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8劉志濤·會(huì)計(jì)電算化對(duì)會(huì)計(jì)理論和實(shí)務(wù)發(fā)展影響的研究·見:中國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)會(huì),中國(guó)會(huì)計(jì)學(xué)會(huì)重點(diǎn)科研課題文集,北京:中國(guó)財(cái)經(jīng)出版社,1998:33一48
9薛云奎·管理集成與會(huì)計(jì)頻道·會(huì)計(jì)研究,1999;11:30一36
1 知識(shí)管理與數(shù)字圖書館管理機(jī)制創(chuàng)新
數(shù)字圖書館管理和管理創(chuàng)新對(duì)于數(shù)字圖書館的可持續(xù)發(fā)展、成長(zhǎng)能力、自身效率和服務(wù)水平等方面有著重要的意義,其目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)既符合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)特性,又符合人們接受數(shù)字知識(shí)和信息社會(huì)文化習(xí)慣的知識(shí)與信息服務(wù)系統(tǒng),合理配置與協(xié)調(diào)該服務(wù)系統(tǒng)中的各組成要素資源,協(xié)調(diào)與所處環(huán)境的關(guān)系,降低各種運(yùn)行成本和交易成本,使數(shù)字圖書館發(fā)揮最大的系統(tǒng)功效,滿足信息用戶的需求,為科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、政府及社區(qū)的知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、文化創(chuàng)新作業(yè)提供重要的知識(shí)服務(wù)和信息服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書館的功能,高效的管理必不可少,知識(shí)管理在其管理中將發(fā)揮關(guān)鍵性作用。
知識(shí)管理的概念原本是最近幾年由企業(yè)管理界,特別是科技型企業(yè)和知識(shí)型企業(yè)首先提出并進(jìn)行研究的。知識(shí)管理是一種新的管理形式,是一門將機(jī)構(gòu)知識(shí)資源視為可管理的資產(chǎn)的管理科學(xué),是由機(jī)構(gòu)資產(chǎn)/資源的無形化和知識(shí)化所直接引致,并由機(jī)構(gòu)經(jīng)營(yíng)及管理方法的復(fù)雜化和知識(shí)化所推動(dòng),進(jìn)而對(duì)機(jī)構(gòu)信息和知識(shí)資源進(jìn)行系統(tǒng)化管理的科學(xué)。知識(shí)管理的任務(wù)是對(duì)企業(yè)的顯性知識(shí)隱性知識(shí)進(jìn)行處理,并把這些知識(shí)用一種適合于用戶及商業(yè)環(huán)境的方式表示出來,提供給企業(yè)員工分享、吸收、利用。其目標(biāo)是運(yùn)用集體的智慧,提高企業(yè)員工的應(yīng)變與創(chuàng)新能力,從而是企業(yè)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。知識(shí)管理的兩個(gè)直接目標(biāo)是知識(shí)共享與知識(shí)創(chuàng)新。只有在知識(shí)充分共享的基礎(chǔ)上,才能促使顯性知識(shí)與隱性知識(shí)之間以及二者內(nèi)部的轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新,從而形成良性發(fā)展的知識(shí)鏈,并最終將企業(yè)再造成一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的知識(shí)型組織。
數(shù)字圖書館的知識(shí)管理活動(dòng)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。數(shù)字圖書館的管理和有效運(yùn)行,從創(chuàng)新和信息資源的開發(fā)意義上來講,其關(guān)鍵就是知識(shí)管理。知識(shí)管理在數(shù)字圖書館的管理和運(yùn)營(yíng)中處于關(guān)鍵地位,是整個(gè)管理活動(dòng)的中心和指向。知識(shí)管理包括知識(shí)開發(fā)、知識(shí)組織、知識(shí)服務(wù)等全過程的管理。這個(gè)全過程主要體現(xiàn)在館藏文獻(xiàn)的數(shù)字化加工、上網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)信息資源的開發(fā)利用。這一過程具有明顯的知識(shí)生成、知識(shí)創(chuàng)新和知識(shí)積累的特征。數(shù)字圖書館是知識(shí)管理的方向,是促進(jìn)信息狀態(tài)走向知識(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化;數(shù)字圖書館的運(yùn)行過程本身就是信息向知識(shí)轉(zhuǎn)化的一種路徑和模式。
2 數(shù)字圖書館管理機(jī)制創(chuàng)新與對(duì)策
我們認(rèn)為,數(shù)字圖書館是保存大量結(jié)構(gòu)化信息的數(shù)字化資源庫(kù),是由軟件和計(jì)算機(jī)群,通過互聯(lián)網(wǎng)連接在一起的高級(jí)信息系統(tǒng)。一個(gè)立足于知識(shí)管理、面向知識(shí)創(chuàng)新、面向科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)用戶的數(shù)字圖書館管理機(jī)制的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新中,應(yīng)從系統(tǒng)論的觀念和思想方法出發(fā),建立包括數(shù)據(jù)采集加工和管理子系統(tǒng),外部知識(shí)與信息搜索子系統(tǒng)、基于文獻(xiàn)信息內(nèi)容管理的本地知識(shí)與信息導(dǎo)航子系統(tǒng)、知識(shí)交互與融合子系統(tǒng),面向特殊用戶的個(gè)性化服務(wù),以組織創(chuàng)新、人力資源創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新為紐帶和關(guān)鍵,通過這些子系統(tǒng)的整合。構(gòu)成一個(gè)完善、高效的數(shù)字圖書館知識(shí)管理和知識(shí)服務(wù)系統(tǒng)。
從管理意義上看,數(shù)字圖書館要實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)管理,并為知識(shí)創(chuàng)新服務(wù),關(guān)鍵是要以知識(shí)管理為導(dǎo)向,面向并服務(wù)于知識(shí)創(chuàng)新,建立適合知識(shí)管理與創(chuàng)新的組織結(jié)構(gòu)運(yùn)行機(jī)制、技術(shù)創(chuàng)新與保障機(jī)制、有利于知識(shí)交流與共享的互動(dòng)機(jī)制、以人為本的人力資源管理的激勵(lì)機(jī)制。
2.1 組織和組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
傳統(tǒng)的圖書館采用的是直線型的古典企業(yè)管理模式,有利于圖書館流水線式地開展文獻(xiàn)工作。這種組織形式對(duì)重復(fù)性的文獻(xiàn)檢索和服務(wù)工作是有效的,但是對(duì)于知識(shí)創(chuàng)新而言,面對(duì)節(jié)奏變化和富于挑戰(zhàn)的基于專門內(nèi)容的知識(shí)服務(wù)來說,等級(jí)制的古典的直線式組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能完全適應(yīng)。數(shù)字圖書館知識(shí)和信息服務(wù)具有個(gè)性化、專業(yè)化、集成化及動(dòng)態(tài)化的特征,知識(shí)創(chuàng)新要求數(shù)字圖書館必須變革傳統(tǒng)和古典的直線型組織結(jié)構(gòu)和工作流程,積極引進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)為實(shí)施知識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新管理而進(jìn)行的“業(yè)務(wù)流程重組”的管理思想,重新調(diào)整圖書館的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)部關(guān)系。數(shù)字圖書館組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念應(yīng)是以滿足知識(shí)創(chuàng)新用戶需求為導(dǎo)向,以開展知識(shí)和專業(yè)信息服務(wù)為重點(diǎn),以提高工作效率為目的,把可獲取的文獻(xiàn)信息資源優(yōu)勢(shì)、可開發(fā)的人才優(yōu)勢(shì)和可持續(xù)的技術(shù)能力優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為基于知識(shí)管理服務(wù)的知識(shí)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì),從而建立起以知識(shí)流和專業(yè)信息流為主線和流動(dòng)方向的扁平化的業(yè)務(wù)運(yùn)行和工作流程體系,建立起專門的科技型知識(shí)創(chuàng)新與項(xiàng)目相結(jié)合的靈活開放式的柔性化的組織結(jié)構(gòu)。
目前,為了適應(yīng)結(jié)構(gòu)化職能化的優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新與服務(wù)團(tuán)隊(duì)相結(jié)合的組織結(jié)構(gòu),數(shù)字圖書館可采用靈活的、可調(diào)整的雙模式組織形態(tài)。其中,第一種組織形態(tài)主要以組織結(jié)構(gòu)及其職能為中心,類似于一般標(biāo)準(zhǔn)的、穩(wěn)定的、正式型的組織形態(tài),主要服務(wù)于日常的文獻(xiàn)檢索和信息服務(wù)。第二種為靈活的、非標(biāo)準(zhǔn)化的、非正式形態(tài)的組織形態(tài)和組織結(jié)構(gòu),主要以任務(wù)為中心,是一種可及時(shí)變動(dòng)、多任務(wù)、多功能的動(dòng)態(tài)的知識(shí)服務(wù)團(tuán)隊(duì),其成員來自于第一種組織形態(tài)中或數(shù)字圖書館的外部,其組織結(jié)構(gòu)類似于企業(yè)管理中的矩陣型的管理模式和結(jié)構(gòu)分布。后一種組織結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用于關(guān)鍵性或集團(tuán)性知識(shí)管理任務(wù)的服務(wù)與運(yùn)作,是一種項(xiàng)目和任務(wù)的管理模式。
2.2 技術(shù)創(chuàng)新與保障機(jī)制
技術(shù)創(chuàng)新與保障機(jī)制是數(shù)字圖書館實(shí)現(xiàn)知識(shí)管理的技術(shù)基礎(chǔ)。它充分支持知識(shí)的表示與管理、知識(shí)的積累與傳遞、知識(shí)的挖掘與再生以及知識(shí)的利用與文獻(xiàn)的評(píng)價(jià),支持基于電子信息技術(shù)和文獻(xiàn)資源體系的服務(wù)集成,支持以用戶為中心的個(gè)性化、專題化和智能化信息與知識(shí)服務(wù)。技術(shù)保障和創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)是以技術(shù)手段為基礎(chǔ),將知識(shí)信息源與用戶使用過程緊密結(jié)合,靈活調(diào)用各種資源和功能,促成新型知識(shí)管理的安全、高效的運(yùn)行。技術(shù)創(chuàng)新與保障必須與新的組織結(jié)構(gòu)、人力資源開發(fā)機(jī)制和知識(shí)交流共享機(jī)制相適應(yīng)。技術(shù)創(chuàng)新的路線和運(yùn)行模式、技術(shù)創(chuàng)新水平及保障和供給機(jī)制在很大程度上決定數(shù)字圖書館知識(shí)管理的效率和館內(nèi)資源的優(yōu)化利用及開發(fā)水平。
數(shù)字圖書館的信息技術(shù)能夠有效地消除知識(shí)共享在時(shí)間和空間上的障礙。通過有效利用基于Internet的知識(shí)討論軟件、電子會(huì)議軟件和頭腦風(fēng)暴軟件等,從而使跨空間的知識(shí)共享交流得以實(shí)現(xiàn)。信息技術(shù)可以最大程度地方便對(duì)知識(shí)的獲取,電子文檔管理、文檔信息系統(tǒng)和智能等技術(shù)能夠幫助提供非結(jié)構(gòu)化的知識(shí),使用戶做出有針對(duì)性的知識(shí)創(chuàng)新服務(wù)選擇。目前常用的支持?jǐn)?shù)字圖書館的電子信息技術(shù)和軟件技術(shù)有:
(1)元數(shù)據(jù)的開發(fā)應(yīng)用
DC元數(shù)據(jù)是Dublin Core數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)稱。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù) 據(jù),或是關(guān)于數(shù)據(jù)的信息。元數(shù)據(jù)概念最早起源于計(jì)算機(jī)科學(xué),在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)及環(huán)境,即描述數(shù)據(jù)及其環(huán)境的數(shù)據(jù)。
元數(shù)據(jù)是為解決提高網(wǎng)絡(luò)信息資源有序組織和整理的效率與程度之間的困境而產(chǎn)生的。元數(shù)據(jù)主要功能側(cè)重于信息資源的著錄或描述,而不是對(duì)信息資源的評(píng)價(jià)。DC元數(shù)據(jù)在國(guó)外已得到了較深入的研究和實(shí)驗(yàn),并取在知識(shí)管理中得了可喜的進(jìn)展,它解決了網(wǎng)絡(luò)信息資源無序化問題。元數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用,是網(wǎng)上信息存取和檢索的十分有效的工具之一,在數(shù)字圖書館的管理中有著重要的作用。
(2)XML(Extensib[e Markup Language)技術(shù)
XML技術(shù)是W3C天地公司1998年的可擴(kuò)展的用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下網(wǎng)頁設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)交換,管理的結(jié)構(gòu)化語言。XML關(guān)注的不是數(shù)據(jù)在瀏覽器中如何布局和顯示,而是關(guān)注于怎樣描述數(shù)據(jù)內(nèi)容的組織和結(jié)構(gòu),以便數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交流和處理。
XML語言適用于數(shù)字圖書館網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各種電子資源(全文、多媒體、書目數(shù)據(jù)等)的處理。利用XML可以生成各種用于不同目的的元數(shù)據(jù),如導(dǎo)航圖、內(nèi)容評(píng)價(jià)、流路徑等。基于XML的元數(shù)據(jù)能為電子出版和數(shù)字圖書館資源的優(yōu)化配置做出貢獻(xiàn)。
(3)智能技術(shù)
智能Agent技術(shù)一般被理解為一種自適性的軟件程序,它是通過通信協(xié)議進(jìn)行信息交換,以實(shí)現(xiàn)問題的自動(dòng)解決。它在用戶沒有明確具體要求的情況下,根據(jù)用戶需要,代替用戶進(jìn)行信息查詢、篩選和管理等?!敝悄蹵gent技術(shù)的一個(gè)最基本的特性,就是具有解決問題所需的豐富知識(shí)、策略和相關(guān)數(shù)據(jù),能夠進(jìn)行相關(guān)的推理或智能計(jì)算,智能Agem還具有性與主動(dòng)性、交互性與協(xié)作性的特點(diǎn)”。實(shí)際上,目前,在搜索引擎中,如Yahoo、Sohoo等,均在一定程度上運(yùn)用了智能Agent技術(shù)。目前數(shù)字圖書館在廣泛地應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。
(4)知識(shí)編碼工具
知識(shí)編碼工具可以將知識(shí)有效地存儲(chǔ)并且以簡(jiǎn)明標(biāo)準(zhǔn)的方式表示知識(shí),使知識(shí)能夠用于人與人之間的共事和交流。知識(shí)倉(cāng)庫(kù)、專家系統(tǒng)、知識(shí)地圖、文檔管理軟件等都屬于知識(shí)編碼工具。它在知識(shí)創(chuàng)新知識(shí)服務(wù)和知識(shí)創(chuàng)新中具有不可替代的作用,目前它的價(jià)值和重要性日益明顯。
(5)數(shù)據(jù)采掘技術(shù)
數(shù)據(jù)采掘技術(shù)是一種正在興起的開發(fā)信息資源的數(shù)據(jù)處理新技術(shù),它的應(yīng)用是從大量的不完全的、模糊的和隨機(jī)分布的原始數(shù)據(jù)中,識(shí)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(shí)的過程。數(shù)據(jù)采掘又被稱為數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)開采、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)采掘、知識(shí)考察、數(shù)據(jù)融合等。近年來,隨著因特網(wǎng)的發(fā)展,網(wǎng)上數(shù)據(jù)越來越繁雜,數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)掘的研制與開發(fā)將成為21世紀(jì)挖掘知識(shí)的關(guān)鍵所在。數(shù)字圖書館具有明顯的知識(shí)創(chuàng)新和知識(shí)管理傾向,對(duì)數(shù)據(jù)采掘技術(shù)有強(qiáng)烈的需求。
(6)個(gè)人知識(shí)管理軟件工具
這是一種專為個(gè)人設(shè)計(jì)的軟件工具,可以用它來進(jìn)行個(gè)人信息的存儲(chǔ)和分析。對(duì)每一個(gè)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(gè)人知識(shí)系統(tǒng),可用來進(jìn)行個(gè)人相關(guān)知識(shí)的收集和組織。經(jīng)過一定時(shí)間的積累后,對(duì)其進(jìn)行分析和組織,便形成一個(gè)知識(shí)庫(kù),充實(shí)和豐富數(shù)字圖書館的信息資源,以供將來使用或供別人共享等。這對(duì)一科研作者的自我評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)有著重要作用,目前需求求量也在一直增加。
2.3 知識(shí)交流與共享機(jī)制
一個(gè)數(shù)字圖書館的有效的管理機(jī)制,在很好地開展個(gè)性化服務(wù)的知識(shí)管理的同時(shí),也應(yīng)設(shè)計(jì)有利于知識(shí)在組織內(nèi)外部流動(dòng)和共享,有利于知識(shí)共享與交流的機(jī)制。部門化結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)知識(shí)服務(wù)團(tuán)隊(duì)相結(jié)合的、靈活開放的組織結(jié)構(gòu),能夠充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮知識(shí)型人才的積極性和主動(dòng)性,促進(jìn)人員之間的知識(shí)交流,知識(shí)共享和知識(shí)發(fā)生。
結(jié)構(gòu)化部門與知識(shí)服務(wù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是兩種不同形態(tài)的組織結(jié)構(gòu)。當(dāng)二者處于同一組織機(jī)構(gòu)和相同的知識(shí)環(huán)境下時(shí),具有知識(shí)上集成互補(bǔ)和交叉影響的良好關(guān)系,在現(xiàn)實(shí)中將正式組織與服務(wù)團(tuán)隊(duì)的管理方法相結(jié)合,可以很好地發(fā)揮數(shù)字圖書館知識(shí)管理的整體優(yōu)化和知識(shí)共享的功效,形成良好的知識(shí)學(xué)習(xí)、知識(shí)共享與知識(shí)交流機(jī)制。
常用的知識(shí)共享,學(xué)習(xí)和交流機(jī)制有:以制度的形式保障館員的個(gè)人發(fā)展和學(xué)習(xí)。尊重、引導(dǎo),激勵(lì)館員學(xué)習(xí)、交流與共享的自覺性和積極性;開展數(shù)字圖書館內(nèi)部外部的知識(shí)交流引進(jìn);定期舉行知識(shí)討論會(huì);開展BBS論壇。在數(shù)字圖書館組織內(nèi)可以建立起—個(gè)會(huì)促進(jìn)知識(shí)型館員知識(shí)共享行為、知識(shí)創(chuàng)新行為的有效激勵(lì)機(jī)制。這一套激勵(lì)機(jī)制可以從職務(wù)晉升、經(jīng)濟(jì)收入和精神滿足等方面肯定知識(shí)型館員為組織的知識(shí)創(chuàng)新共享、知識(shí)積累和知識(shí)交流等做出的貢獻(xiàn)。
2.4 以人為本的人力資源創(chuàng)新機(jī)制
人力資源是組織管理創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的根本條件,人才是包括數(shù)字圖書館等任何組織管理機(jī)制創(chuàng)新的根本,數(shù)字圖書館及其知識(shí)管理的有效運(yùn)行依賴于人才和人力資源的開發(fā)和利用機(jī)制,人才機(jī)制十分關(guān)鍵。數(shù)字圖書館人力資源開發(fā)利用機(jī)制的關(guān)鍵是按照專業(yè)任務(wù)轉(zhuǎn)移和更替,進(jìn)行知識(shí)服務(wù)團(tuán)隊(duì)成員的實(shí)時(shí)重組和培訓(xùn)調(diào)配。為確保數(shù)字圖書館知識(shí)管理的實(shí)現(xiàn),必須依照以人為本的原則,創(chuàng)建適合數(shù)字圖書館知識(shí)管理的環(huán)境和激勵(lì)機(jī)制、人力成長(zhǎng)機(jī)制、薪酬機(jī)制、培訓(xùn)機(jī)制、考評(píng)機(jī)制,調(diào)動(dòng)員工積極性,使得組織內(nèi)部知識(shí)和外部知識(shí)有序流動(dòng)和有效應(yīng)用。數(shù)字圖書館的知識(shí)管理重要任務(wù)和知識(shí)創(chuàng)新功能作用,決定了它必須由數(shù)字圖書館管理決策部門既熟悉業(yè)務(wù)和技術(shù)、又有著豐富的管理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)結(jié)合型人才擔(dān)任人力資源的開發(fā)與配置與管理。