專家系統論文大全11篇

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專家系統論文

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2.專家系統核心規則數據庫邏輯上個性化推薦系統的靜態數據庫可以使用專家系統的核心規則數據庫作為程序建立的核心內容,用來存放專家系統運行的領域知識結構以及內容,并設置相應的輔助參數保證專家系統核心規則數據庫的良好運行。規則特性每一個規則包括四個特性,例如PREMISE規則的前提部分、ACTION規則的操作部分等等,同時注意CATEGORY規則按照上下文分類,每條規則只能用于某幾個上下文,以便調用;設置參數每個設置參數應該各自存儲一組屬性,用來咨詢以及程序調用,同時規定好每一個參數的參數組名稱、參數取值范圍、參數的類型結構。動態數據庫電子商務網站的用戶數據庫以及產品數據庫都隸屬于動態數據庫的存儲范圍,每一次客戶登錄或者登出的過程中,電子商務網站的動態數據庫都會隨之實時更新一次,添加相應的動態數據內容。動態數據庫對數據的主要存儲方式是根據相關對象、相關對象的具體屬性以及相關對象的具體參數數值(對象可信度、對象參數、對象跟蹤次數)來確定對該對象的信息存儲、追蹤和使用過程。

3.電子商務用戶數據庫電子商務用戶數據庫的存儲信息主要是商務網站瀏覽和登錄登出過程中各個用戶的主要信息,包括用戶的性別、年齡、職位、愛好、收藏、收入、購物經歷以及其他相關信息等等。電子商務商品數據庫電子商務商品數據庫的存儲信息主要是諸多網站商戶的產品細細,包括產品的名稱、品牌、價格、尺寸、重量、功能、材料、生產日期、保質期、售后服務以及其他相關的產品信息等等。資訊子系統資訊子系統的主要功能是根據客戶在電子商務網站上的登錄、訪問、收藏、購物等一系列信息對網站的客戶數據庫提供對客戶的定位信息,更好的做好客戶個性化產品的推薦工作,同時有效的滿足客戶產品咨詢的功能。規則子系統規則子系統的主要功能是專家系統的核心規則內容,專家智能系統能夠憑借自身的核心規則以及規則子系統的有效連接來實現客戶的產品推薦工作。結果子系統結果子系統的主要功能是記錄客戶瀏覽、咨詢以及最終購買的過程,為客戶的可信度數值提供相應的資訊信息,并記錄下客戶本次的操作內容,為客戶的下次購買提供信息支持。

篇(2)

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.

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DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.040

〔中圖分類號〕G250.71 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2012)02-0159-08

Knowledge-based Expert System Development Overview MapLiao Yi

(Political Department,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)

〔Abstract〕Artificial intelligence expert system is the most important and most active areas of an application,which implements the artificial intelligence research from theory to practice,turning from the general reasoning strategies of a major breakthrough in the use of expertise.This chronological order,the expert system into the 1980s before the 1980s,1990s,2000,after four stages.Articles using bibliometric methods,analysis of the expert system development process,development and trends,pointing out that the current phase is the development of expert systems,expert systems into a variety of commercial operation,need to address the knowledge acquisition bottleneck,matching conflicts and other issues for expert systems to understand and master the subject structure,evolution,development and so provide an unique perspective and knowledge.

〔Key words〕knowledge maps;expert systems;the development trajectory

專家系統作為人工智能的一個重要分支,發展已經超過50年,在很多應用領域都獲得了廣泛使用,取得了豐碩成果。本文運用文獻計量這一獨特視角對專家系統進行了再回顧和再分析,將智能科技劃分為初創期、成長期、低谷期、發展期,利用詞頻分析、共引分析、作者共現分析等方法揭示專家系統的學科結構、影響程度、關鍵節點與時間點等重要而獨特的知識,為了解和掌握專家系統的發展與演化過程提供了獨特視角。

1 數據來源

SCI(Science Citation Index)是美國科學情報研究所ISI(Institute for Science Information)出版的期刊文獻檢索工具,所收錄的文獻覆蓋了全世界最重要和最有影響力的研究成果,成為世界公認的自然科學領域最為重要的評價工具。本文以Web of Science中的SCI數據庫為數據來源,選用高級檢索方式,以“Expert System/Experts System”作為主題詞,于2011年5月在Web of Secience中進行檢索,一共檢索到14 500篇相關文獻記錄。獲得的年度分布如圖1。所示。雖然,專家系統研究從20世紀五六十年代就開始了,但是從圖1可以看出直到1982年才有主題詞與專家系統相關的論文出現。圖1表明1991年左右,專家系統相關論文達到了峰值,但隨后呈逐年下降的趨勢。到1999年,只有494篇。但21世紀開始,專家系統相關論文又出現了增加的趨勢,并維持在一個穩定的水平中。圖1 專家系統在SCI數據庫文獻發表年度變化情況

2012年2月第32卷第2期基于知識圖譜的專家系統發展綜述Feb.,2012Vol.32 No.22 專家系統前40年的發展

本文利用基于JAVA平臺的引文分析可視化軟件Citespace,首先設定時間跨度為1950-1991年,時間切片長度為1年,聚類方式為共被引聚類(Cited Reference),閾值選擇為(2,2,20)、(3,3,20)、(3,3,20)。Citespace得出這些引文的時間跨度為1950-1990年,可以繪制出該時間段的專家系統論文時區分布圖,如圖2所示。我們以年代先后為序,將20世紀80年代以前作為第一階段,80年代至90年代作為第二階段。圖2 1950-1991年各年度專家系統論文之間的時區分布圖

2.1 專家系統起源時期

根據圖2顯示,這段時期有7個突出節點,既有7位代表人物。第一個節點代表的是“人工智能之父”――英國著名科學家阿蘭?麥席森?圖靈(Alan Mathison Turing),他于1950年在《心靈》雜志上《計算機器與智能》,提出了著名的“圖靈測試”,探討了機器智能的可能性,為后來的人工智能科學提供了開創性的構思[1]。

第二個節點代表的是美國工程院院士、加州大學扎德(LA.Zadeh)教授,他于1965年在《信息與控制》雜志第8期上發表題為《模糊集》的論文,提出模糊集合理論,給出了模糊性現象定量描述和分析運算的方法,從而誕生了模糊數學。1978年,扎德教授提出了“可能性理論”,將不確定性理解為可能性,為模糊集理論建立了一個實際應用上的理論框架,這也被認為是模糊數學發展的第二個里程碑。同年,國際性期刊《International Journal of Fuzzy Sets and System》誕生,這使得模糊理論得到普遍承認,理論研究高速發展,實際應用迅速推廣。

第三個節點代表的美國兩院院士、卡內基-梅隆大學教授艾倫?紐厄爾(Allen Newell),1972年,他出版了《人怎樣解題》(Human Problem Solving)一書,書中描述了他和西蒙試圖建立一個計算機化的“通用問題求解器”的歷程:20世紀50年代,他們發現,人類的問題解決,在一定知識領域內可以通過計算機實現,所以他們開始用計算機編程來解決問題,1956年,他們研發出了邏輯理論家和通用問題求解器(General Problem Solver),并建立了符號主義人工智能學派。我們可以看出,這本書是對他以前所作工作的總結與歸納,而邏輯理論家和通用問題求解器正是專家系統的雛形,為專家系統的出現奠定了堅實的基礎。

但是艾倫?紐厄爾的嘗試無法解決大的實際問題,也很難把實際問題改造成適合于計算機解決的形式,并且對于解題所需的巨大搜索空間也難于處理。為此,美國國家工程院院士、斯坦福大學教授費根鮑姆(E.A.Feigenbaum)等人在總結通用問題求解系統成功與失敗的經驗基礎上,結合化學領域的專門知識,于1965年研制了世界上第一個專家系統dendral,可以推斷化學分子結構。專家系統進入了初創期,其代表有dendral、macsyma(數學專家系統)等,第一代專家系統以高度專業化、求解專門問題的能力強為特點,向人們展示了人工智能應用的廣闊前景[2]。

第四個節點代表人物是美國麻省理工學院著名的人工智能學者明斯基(Minsky)。1975年,他在論文《表示知識的框架》(A Framework for Representating Knowledge,McGraw-Hill)中提出了框架理論,框架理論的核心是以框架這種形式來表示知識。理論提出后,在人工智能界引起了極大的反響,并成為了基于框架的專家系統的理論基礎,基于框架的專家系統適合于具有固定格式的事物、動作或事件。

第五個節點代表人物是美國普林斯頓大學教授格倫謝弗(Glenn Shafer),他在1976年出版了《數學理論的證據》(A mathematical theory of evidence)一書,介紹了由他和Dempster于1967年提出的D-S理論(即證據理論)。證據理論可處理由不知道因素引起的不確定性,后來,該理論被廣泛應用于計算機科學和工程應用,是基于D-S證據理論的專家系統的理論基礎。

第六個重要節點代表是美國斯坦福大學愛德華?漢斯?肖特利夫(Shortliff EH)教授,他于1975年在著名雜志《數學生物科學》上發表《A model of inexact reasoning in medicine》(《在醫學模型的不精確推理》)一文,他結合自己1972-1974年研制的世界第一個醫學專家系統――MYCIN系統(用于診斷和治療血液感染及腦炎感染,是第二代專家系統的經典之作),提出了確定性理論,該理論對專家系統的發展產生了重大影響。

第七個節點代表人物是美國麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室的戴維斯(Randall Davis)教授,他于1976年提出元知識的概念,并在專家系統的研制工具開發方面做出了突出貢獻――研制出知識獲取工具Teiresias,為專家系統獲取知識實現過程中知識庫的修改和添加提供了工具[3],關Teiresias,他于1977年在《Artificial Intelligence》雜志上中進行了詳細介紹,而這也為本時期專家系統的快速增多和廣泛應用奠定了堅實基礎。

20世紀70年代后期,隨著專家系統應用領域的不斷開拓,專家系統研發技術逐漸走向成熟。但同時,專家系統本身存在的應用領域狹窄、缺乏常識性知識、知識獲取困難、推理方法單一等問題也被逐漸暴露出來。人們從各種不同類型的專家系統和知識處理系統中抽取共性,人工智能又從具體研究逐漸回到一般研究。圍繞知識這一核心問題,人們重新對人工智能的原理和方法進行探索,并在知識的獲取、表示以及知識在推理過程中的利用等方面開始出現一組新的原理、工具和技術。

2.2 專家系統發展的黃金時期

20世紀80年代是專家系統突飛猛進、迅速發展的黃金時代,根據圖2顯示,這段時期共有論文982篇,有7個突出節點。

1980年,出現了第一個節點代表――美國斯坦福大學計算機科學系系主任尼爾森(NILS J.NILSSON),他出版的《人工智能原理》(《Principles of artificial intelligence》)一書,表明了拉近理論和實踐的距離的目標,書中對基于規則的專家系統、機器問題解決系統以及結構對象的代表等都進行了具體的論述。

1981年,出現了第二個節點代表――英國赫特福德大學教授Clocksin,威廉F,他出版的《PROLOG語言編程》一書,引起了計算機科學界的極大興趣,并已被證明是一個重要的編程語言和人工智能系統的新一代基礎,是專家系統的重要編程語言。

1982年,出現了第三個節點代表――美國匹茲堡大學教授米勒(Miller RA),他在《英格蘭醫藥分冊》上發表了《基于計算機的醫學內科實驗診斷顧問》(An Experimental Computer based Diagnostic Consultant for General Internal Medicine.N Engl J Med,307,468-76,1982)一文,屬當時診斷專家系統的代表力作,書中介紹了著名的內科疾病診斷咨詢系統INTERNIST-1,之后將其不斷完善成改進型INTERNIST-2,即后來的CADUCEUS專家系統,其知識庫中包含了572種疾病,約4 500種癥狀。

1983年,出現了第四個節點代表――美國的海斯羅斯(Hayes-Roth,F)教授,他于1983年發表著作《建立專家系統》,對專家系統建立的原則和要素、開發的生命周期等重要問題進行了詳細講解,為研究與開發各種類型的專家系統提供了理論依據。

1984年,出現了第五個節點代表――美國匹茲堡大學計算機科學、哲學和醫學教授布魯斯?布坎南(Bruce G.Buchanan),他于1984年發表著作《規則的專家系統:斯坦福啟發式編程項目Mycin實驗》(《Rule Based Expert Systems:The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project》,這是有史以來關于醫療診斷系統MYCIN的實驗規則庫公布。基于規則的專家系統MYCIN是專家系統開發過程中一個里程碑,研究其開發思路與方法具有非常重要的意義。

1985年,出現了第六個節點代表――美國人工智能專家、加州大學教授哈蒙(Harmon P),他出版了《專家系統:人工智能業務》(《Expert systems:artificial intelligence in business》)一書。書中闡述了專家系統如何解決問題,代表知識,并得出推論,并介紹了人工智能的具體制度,確定了專家系統的市場。

1986年,出現了第七個節點代表――著名的專家系統學者沃特曼(Waterman DA),他出版了《專家系統指南》一書,該書對專家系統的概念、組成、建立過程、建立工具、應用領域等做了深入淺出的系統介紹與論述,是當時全面介紹專家研發與應用的經典書籍。

20世紀80年代初,醫療專家系統占主流,主要原因是它屬于診斷類型系統且容易開發。80年代中期,出現大量投入商業化運行的專家系統,為各行業帶來了顯著的經濟效益。從80年代后期開始,大量新技術成功運用到專家系統之中,使得專家系統得到更廣泛的運用。在這期間開發的專家系統按處理問題的類型可以分為:解釋型、預測型、診斷型、設計型等。應用領域擴展到農業、商業、化學、通信、醫學等多個方面,成為人們常用的解決問題的手段之一。

然而,與此同時,現有的專家系統也暴露出了自身嚴重的缺陷,使不少計算機界的知名學者對專家系統產生了懷疑,認為專家系統存在的問題有以下幾點:(1)專家系統中的知識多限于經驗知識,極少有原理性的知識,系統沒有應用它們的能力;(2)知識獲取功能非常弱。為了建造專家系統,必須依賴于專家獲取知識, 不僅費時, 而且很難獲取完備性和一致性的知識;(3)求解問題的方法比較單一,以推理機為核心的對問題的求解尚不能反映專家從認識問題到解決問題的創造性過程;(4)解釋功能不強[4]。等到學者們回過頭重新審視時,20世紀90年代的專家系統理論危機已然爆發。

3 90年代專家系統向多個方向發展

由于20世紀80年代專家系統研究迅猛發展,商業價值被各行各業看好,導致90年代大批專家系統從實驗室走出來,開始了它們的工程化市場化進程。從圖1看以看出,在20世紀90年代,專家系統的相關論文不增反減,進入一個局部低谷期,這期間以“Expert System/Experts System”為主題詞的論文共7 547篇。本文利用Citespace軟件,設置參數為(4,4,20)(4,3,20)(4,4,20),獲取了該時期論文的引文聚類圖(如圖3所示)。圖2 專家系統1990-2000年的論文引文聚類圖

從圖3中我們可以看出,全圖的節點比較分散,沒有形成大的聚類,這表示該階段沒有形成重點研究方向,也沒有重大科研成果和標志性著作產生,專家系統的市場化進程嚴重牽引了研究者們的注意力,這是專家系統研究陷入低谷期的重要原因。

這段時間專家系統的研究工作大致分以下幾個方面:第一個研究方向依舊是建立在扎德(LA.Zadeh)教授模糊理論上的模糊專家系統,它同樣是該年代專家系統研究的重點方向。

第二個研究方向是骨架專家系統,代表人物有美國斯坦福大學的愛德華?漢斯?肖特利夫(Shortliff EH)教授。1974年末,MYCIN系統基本建成后,MYCIN的設計者們就想到用其它領域的知識替換關于感染病學的知識,可能會得到一個新的專家系統,這種想法導致了EMYCIN骨架系統的產生。EMYCIN的出現大大縮短了專家系統的研制周期,隨后,AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系統應運而生,它們在20世紀90年代專家系統的研究進程中,發揮著重要作用。

第三個研究方向是故障診斷專家系統,代表人物有美國麻省理工學院的蘭德爾?戴維斯(Randall Davis)教授。他于1984年在《人工智能》雜志上發表了《基于結構和行為的診斷推理 》(《Diagnostic Reasoning Based on Structure and Behavior》)一文,該論文描述了一個利用知識結構和行為,在電子電路領域進行故障診斷排除的專家系統。之后,故障診斷專家系統在電路與數字電子設備、機電設備等各個領域已取得了令人矚目的成就,已成為當今世界研究的熱點之一。

第四個研究方向是基于規則的專家系統,布魯斯?布坎南(Bruce G.Buchanan)的著作對基于規則的專家系統在這個時期的發展仍有著積極的指導作用。多種基于規則的專家系統進入了試驗階段。傳統基于規則的專家系統只是簡單的聲明性知識,而目前,規則的形式開始向產生式規則轉變,并趨向于提供較完善的知識庫建立和管理功能。

第五個研究方向是知識工程在專家系統中的運用。代表人物是美國斯坦福大學的克蘭西教授(Clancy W J),他于1985年在《人工智能》雜志上發表了重要論文《啟發式分類》(《Heuristis classification》),啟發式分類即對未知領域情況的類的識別過程。它是人類思維解決問題的重要方法,在人工智能、專家系統中可常用啟發式設計計算機程序,模擬人類解決問題的思維活動。

第六個研究方向是機器學習在專家系統中的運用。代表人物是機器學習領域前輩、澳洲悉尼大學著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《機器學習》(《Mach.Learn》)雜志上發表《決策樹算法》(《Induction of Decision Trees》)一文,文中他詳細描述了決策樹算法的代表――ID3算法。之后,有大量學者圍繞該算法進行了廣泛的研究,并提出多種改進算法,由于決策樹的各類算法各有優缺點,在專家系統的實際應用中,必須根據數據類型的特點及數據集的大小,選擇合適的算法。

第七個研究方向是神經網絡專家系統,代表人物有人工智能專家Stephan I.Gallant和美國加利福尼業大學教授巴特?卡斯科(Bart Kosko)。Gallant于1988年在《ACM的通信》上發表了《連接主義專家系統》(《Connectionist expert systems》)一文,文中講述Gallant 設計了一個連接主義專家系統(Connectionist expert system),其知識庫是由一個神經網絡實現的(即神經網絡知識獲取),開創了神經網絡與專家系統相結合的先例。

第八個研究方向是遺傳算法在專家系統中的運用。代表人物是遺傳算法領域著名學者、美國伊利諾伊大學David Goldberg教授和人工智能專家L.Davis。1989年,Goldberg出版了專著《搜索、優化和機器學習中的遺傳算法》,該書系統總結了遺傳算法的主要研究成果,全面而完整地論述了遺傳算法的基本原理及其應用;1991年,Davis編輯出版了《遺傳算法手冊》,書中包含了遺傳算法在科學計算、工程技術和社會經濟中的大量應用實例,該書為推廣和普及遺傳算法的應用起到了重要的指導作用。這些都推動了基于遺傳算法的專家系統的研發推廣。

第九個研究方向是決策支持系統在專家系統中的運用,代表人物是美國加利福尼亞大學伯克利分校教授埃弗雷姆?特班(Efraim Turban)。他于1990年出版了《決策支持和專家系統的管理支持系統》(《Decision support and expert systems:management support systems》)一書。20世紀80年代末90年代初,決策支持系統開始與專家系統相結合,形成智能決策支持系統,該系統充分做到了定性分析和定量分析的有機結合,將解決問題的范圍和能力提高到一個新的層次。

第十個研究方向是各種理論知識在專家系統中的綜合運用,代表人物是美國加利福尼業大學教授巴特?卡斯科(Bart Kosko)和美國伊利諾伊州研究所教授Abdul-Rahman K.H。卡斯科(Kosko)于1992年出版《神經網絡和模糊系統:一個擁有機器智能的動力系統方法》(《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》)一書,這是第一本將神經網絡和模糊系統結合起來的讀本,也是神經網絡與模糊理論綜合應用于專家系統建設的經典著作;Abdul-Rahman K.H教授于1995年,在美國電氣和電子工程師協會的《電力系統及自動化》(《Transactions on Power Systems》)會議刊上發表了《人工智能模糊無功負荷的最優VAR控制方法 》(《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》)一文,論文提出了一個解決無功功率(VAR)控制問題,這個方法包含了專家系統、模糊集理論和人工神經網絡的重要知識。

雖然專家系統大量建造,但投入實際運行的專家系統并不多,且效率較低,問題求解能力有待進一步提高。原因之一就是專家系統主要是模擬某一領域中求解特定問題的專家的能力,而在模擬人類專家協作求解方面很少或幾乎沒有做什么工作。然而在現實世界中,協作求解具有普遍性,針對特定領域、特定問題的求解僅僅具有特殊性,專家系統雖然在模擬人類專家某一特定領域知識方面取得了成功,但它仍然不能或難以解決現實世界中的問題。其次,開發的專家系統的規模越來越大,并且十分復雜。這樣就要求將大型專家系統的開發變成若干小的、相對獨立的專家系統來開發,而且需要將許多不同領域的專家系統聯合起來進行協作求解。然而,與此相關的分布式人工智能理論和實用技術尚處在科研階段。只有分布式系統協作求解問題得以解決,才能克服由于單個專家系統知識的有限性和問題求解方法的單一性等導致系統的“脆弱性”,也才能提高系統的可靠性,并且在靈活性、并行性、速度等方面帶來明顯的效益[5]。

4 21世紀專家系統進入穩定發展時期

進入21世紀,專家系統開始緩慢發展,這期間以“Expert System/Experts System”為主題詞的論文共5 964篇。本文利用Citespace軟件,設置參數為(6,6,20)(5,5,20)(5,5,20),獲取了該時期論文的引文聚類圖(如圖4所示)。圖4 專家系統2000-2010年的論文引文聚類圖

這個時期專家系統有3個主要研究方向:第一個是研究方向是節點明顯的基于模糊邏輯的專家系統研究方向。90年代以來,模糊控制與專家系統技術相結合,進一步提高了模糊控制器的智能水平。基于模糊邏輯的專家系統有以下優點:一是具有專家水平的專門知識,能表現專家技能和高度的技巧以及有足夠的魯棒性(即健壯性);二是能進行有效的推理,能夠運用人類專家的經驗和知識進行啟發性的搜索和試探性的推理;三是具有靈活性和透明性。

第二個是研究方向是Rete模式匹配算法在專家系統中的應用,代表人物是美國卡內基―梅隆大學計算機科學系的Charles L.Forgy教授,1979年,他首次提出Rete算法。專家系統工具中一個核心部分是推理機,Rete算法能利用推理機的“時間冗余”特性和規則結構的相似性,并通過保存中間運算結果的方法來提高推理的效率。1982年,他在《人工智能》雜志上發表《Rete算法:許多模式/多對象的模式匹配問題的一個快速算法》(《Rete:A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》)一文,該文解釋了基本算法的概念,介紹了詳細的算法,描述了模式和適當的對象交涉算法,并說明了模式匹配的執行操作。

第三個是研究方向是專家系統在電力系統中的運用。世界各國的專家們開始熱衷于在電力生產的各個環節使用專家系統,代表人物有日本的福井賢、T.Sakaguchi、印度的Srinivasan D、美國伊利諾伊州研究所的Abdul-Rahman K.H、希臘雅典國立技術大學的Protopapas C.A、和中國的羅旭,他們在美國電氣和電子工程師協會的《電力傳輸》(《IEEE transactions on power delivery)會議刊及《電源設備系統》會議刊(《On Power Apparatus and Systems》)上發表了多篇有影響力的論文,內容涉及系統恢復、電力需求預測、變電站故障診斷和報警處理等多方面。

這十年間,專家系統的研究不再滿足于用現有各種模型與專家系統進行簡單結合,形成基于某種模型的專家系統的固有模式。研究者們不斷探索更方便、更有效的方法,來解決困擾專家系統的知識獲取瓶頸、匹配沖突、組合爆炸等問題,而這也推動了研究不斷向深層次、新方向發展。但是,由于專家系統應用的時間長、領域廣,他們遭遇的瓶頸問題一時得不到有效解決,導致了這一時期末,專家系統研究呈現出暫時的下滑現象。

5 專家系統發展趨勢分析

圖一發展曲線上第二個時間節點是1992年,從該年起專家系統相關論文呈下降趨勢,然后在2002年又開始緩慢增長,近一年多來又開始下降,這標志著專家系統研究在布滿荊棘的道路上前行,前景是光明的,但道路是曲折的。本文以5年為一個單位,統計了1990-2009年20年期間專家系統相關論文中高頻詞的變化情況,如表1所示,從該表可以獲得這個時期專家系統研究的一些特點。

(1)在1990-1999年期間,人工智能出現新的研究,由于網絡技術特別是國際互連網技術發展,人工智能開始由單個智能主體研究轉向基于網絡環境下的分布式人工智能研究,使人工智能更加實用,這給專家系統帶來了發展的希望。正因為如此,我們從詞頻上可以看出,人工智能(artificial intelligence)一詞在這十年一直位居前兩位,在專家系統研究中處于主導地位,而與其相關的知識表示(knowledge representation)、知識獲取(knowledge acquisition)等,也成為了學者們研究的重點方向。

(2)該時期的第二個特點是神經網絡研究的復蘇。神經網絡是通過模擬人腦的結構和工作模式,使機器具有類似人類的智能,如機器學習、知識獲取、專家系統等。我們從詞頻上可以看出神經網絡(neural network)一詞得以快速增長,1995年時位列第一,進入21世紀也是穩居第二位,神經網絡很好地解決了專家系統中知識獲取的瓶頸問題,能使專家系統具有自學習能力,它的出現為專家系統提供了一種新的解決途徑[6],同時也顯示出他獨有的生機與活力。

(3)該時期是模糊邏輯的發展時期。模糊理論發展至今已接近三十余年,應用范圍非常廣泛,它與專家系統相結合,在故障診斷、自然語言處理、自動翻譯、地震預測、工業設計等方面取得了眾多成果。我們從詞頻上可以看出,模糊邏輯(fuzzy logic)一詞,除在1990-1994年期間位居第六位外,之后都位居前三甲,2000-2004年期間更是位列第一。模糊控制與專家系統技術相結合,進一步提高了模糊控制器智能水平,這種控制方法既保持了基于規則的方法的價值和用模糊集處理帶來的靈活性,同時把專家系統技術的表達與利用知識的長處結合起來,能處理更廣泛的控制問題。

(4)故障診斷成為專家系統研究與應用的又一重要領域。故障診斷專家系統的發展起始于20世紀70年代末,雖然時間不長,但在電路與數字電子設備、機電設備等各個領域已取得了令人矚目的成就,已成為當今世界研究的熱點之一。這從高頻詞分布可以開出,故障診斷(fault diagnosis)從1995-1999年間的最后一位攀升至2005-2009年間的第一位,足見其強大的生命力。在專家系統己有較深厚基礎的國家中,機械、電子設備的故障診斷專家系統已基本完成了研究和試驗的階段,開始進入廣泛應用。

(5)遺傳算法的應用逐漸增多。20世紀90年代,遺傳算法迎來了發展時期,無論是理論研究還是應用研究都成了十分熱門的課題。尤其是遺傳算法的應用研究顯得格外活躍,不但應用領域擴大,而且利用遺傳算法進行優化和規則學習的能力也顯著提高。進入21世紀,遺傳算法的應用研究已從初期的組合優化求解擴展到了許多更新、更工程化的應用方面。這在高頻詞分布中可以看出,以2000作為臨界點,遺傳算法(genetic algorithms)從20世紀90年代的10名之后,到位于高頻詞前六強之中,充分反映出它發展的良好勢頭。

6 小 結

專家系統是20世紀下半葉發展起來的重大技術之一,它不僅是高技術的標志,而且有著重大的經濟效益。“知識工程之父”E.Feignbaum在對世界許多國家和地區的專家系統應用情況進行調查后指出:幾乎所有的ES都至少將人的工作效率提高10倍,有的能提高100倍,甚至300倍[7]。

專家系統技術能夠使專家的專長不受時間和空間的限制,以便推廣稀缺的專家知識和經驗;同時,專家系統能促進各領域的發展,是各領域專家專業知識和經驗的總結和提煉。

專家系統發展的近期目標,是建造能用于代替人類高級腦力勞動的專家系統;遠期目標是探究人類智能和機器智能的基本原理,研究用自動機模擬人類的思維過程和智能行為,這幾乎涉及自然科學和社會科學的所有學科,遠遠超出了計算機科學的范疇。

隨著人工智能應用方法的日漸成熟,專家系統的應用領域也不斷擴大。有人類活動的地方,必將有智能技術包括專家系統的應用,專家系統將成為21世紀人類進行智能管理與決策的工具與助手。

參考文獻

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[3]路耀華.思維模擬與知識工程[M].北京:清華大學出版社,1997.

[4]趙致琢.專家系統研究[J].貴州大學學報:自然科學版,1990,(6):40-48.

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二、基金項目管理的特點

基金項目除了具有科技項目的一般特性外,還具有如下特點:(1)基金項目是基礎研究,其研究過程和研究成果具有很大的不確定性,簡單的量化管理是不適合的。(2)基金項目管理除了國家自然科學基金委員會(以下簡稱基金委)外,離不開依托單位、專家的支持,而基金委與依托單位、專家是一種松散的關系。(3)基金項目的體量大。2011年基金項目申請量達到了15萬項左右,2011年資助項目34000項左右。(4)基金委負責組織科學基金項目管理的整個業務過程的運轉,并對依托單位的具體管理工作進行宏觀指導。(5)基金委依靠評審專家對基金項目進行評價與遴選。(6)依托單位具體負責基金項目實施的管理和監督。

三、“科學基金共同體”在基金項目管理過程中的作用

“科學基金共同體”是在共同價值觀的基礎上,通過一定的規范和制度,建立和協調各個組成部分之間的關系,實現科學知識生產的松散組織[1]。韓智勇等[2]闡述了科學基金共同體的“四支隊伍”(研究專家隊伍,評審專家隊伍,基金委工作人員隊伍,以及依托單位、聯絡網、地方科技主管部門)、“三類機構”(依托單位及其聯絡網、地方科技主管部門和聯合資助機構與基金委)和“兩大系統”(專家系統和管理服務系統)的內涵和作用。科學基金共同體的各組成部分是一個有機的整體,各部分相互協作、相互依存,各自在基金項目過程管理中發揮著不同的作用。

1.專家系統是“基金制”的基礎

“宏觀引導、自主申請、平等競爭、同行評審、擇優支持”是科學基金制的基本特點。包括申請者、承擔人和評審專家在內的專家系統是過程管理的主體,是基礎研究的承載者,是科學基金項目績效能否實現的關鍵因素。專家系統既直接參與基金項目整個生命周期,又參與業務過程的評估和信息反饋。專家系統的學術水平、科研道德水平決定了這個群體能否尊重科學規律,自由探索,甘于寂寞,潛心從事“敢為天下先”的風險性強的研究;能否尊重首創精神,發揚學術民主,公平、公正、無私地評價和遴選出探索性強的項目。

2.管理服務系統是科學基金的保障

包括基金委、依托單位及其聯絡網、地方科技主管部門和聯合資助機構及其工作人員在內的管理服務系統是科學基金項目運行的保障。基金委是一個學術性管理機構,是基金項目管理過程中的協調者和政策制定者,其職責是制定、解讀、宣傳政策和各類基金項目的管理辦法,組織專家系統和服務管理系統開展各項工作,保證科學基金項目的順利實施,實現科學基金項目的績效。由于基金委工作人員沒有時間也沒有精力跟蹤每一個項目,因此科學基金項目具體實施必然離不開依托單位及其聯絡網、地方科技主管部門和聯合資助機構及其工作人員,他們與基金委工作人員一道組成科學基金項目的保障系統。

四、建立基金項目過程管理的必要性

基于上述基金項目管理的特點,特別是隨著科研人員對基礎研究的重視,基金項目申請量與資助量逐年增加,資助經費也逐年快速增長,項目管理的復雜度和工作量大幅提高,對科學基金的專家系統和管理服務系統提出了挑戰。而且,隨著社會、經濟的發展,公眾也越來越關注國家自然科學基金在提高我國原始創新能力、服務于創新型國家建設中的作用。因此,有必要積極研究和探索對基金項目的管理規律,對基金項目管理過程進行科學、有效的評價,從而不斷改進和創新基金項目管理過程,以適應基金項目的不斷發展,充分發揮自然科學基金在國家創新體系中的作用。基金項目過程管理,就是充分發揮科學基金共同體的作用,運用先進的信息技術,通過對基金項目業務流程的跟蹤、監督,在建立較為科學、可行、規范的評價體系的基礎上,不斷創新和改進基金項目管理的每一個業務過程的績效,從而提高國家自然科學基金的績效,實現基金委的“卓越管理戰略”。

五、基金項目過程管理構建設想

1.建立基金項目業務過程的評估體系

過程管理的特點之一就是,通過不間斷地監控各業務過程的運行情況,進而實時評價和優化業務過程。對各業務過程進行信息采集是優化管理業務過程的基礎性工作,對各業務過程進行評估是優化業務過程的必然要求。基金項目管理的業務過程主要包括項目申請、項目評議(包括通訊評審與會議評審)、項目批準與實施、項目中期檢查與結題驗收、后期成果跟蹤。為了有效地評估基金管理各業務過程,需要采集基金管理業務過程的信息,建立各業務過程的績效目標和評估方法。需要采集的信息主要包括:

(1)“項目申請”業務過程采集的信息包括:項目指南、申請書內容、管理辦法、年度申請通告等。

(2)“項目評審”業務過程采集的信息包括:評審要求、通訊評審意見、通訊評審專家信息、會議評審意見、會議評審專家信息。

(3)“項目批準與實施”業務過程采集的信息包括:項目計劃書、調整計劃書、進展報告、項目信息變更等。

(4)“項目中期檢查、結題驗收”業務過程采集的信息包括:中期檢查意見、中期檢查專家、結題驗收意見、結題驗收專家信息、經費使用情況等。

(5)“后期成果跟蹤”業務過程采集的信息包括:延續研究的進展情況、后期發表的論文、專利、獎項等。2007年國務院頒布的《國家自然科學基金條例》中明確指出了國家自然科學基金的績效是:“提高國家自然科學基金使用效益,促進基礎研究,培養科學技術人才,增強自主創新能力”。基金項目管理的各業務過程的績效目標是:

(1)“項目申請”業務過程的績效目標是:便于申請者獲得項目申請的有關信息和政策導向,鼓勵和引導申請者自由申請,勇于提出高風險性的研究項目。

(2)“項目評審”業務過程的的績效目標是:公開評審標準和程序,公正、公平、透明地遴選出風險性較強、創新性較強的研究項目。

(3)“項目批準與實施”業務過程的績效目標是:按照審批程序批準項目,及時啟動項目研究,組織協調并處理項目執行中需要協調、處理的問題。

(4)“項目中期檢查、結題驗收”業務過程的績效目標是:及時了解項目進展情況,監督、規范項目經費的使用,恰當評價項目進展情況,促進項目研究過程不斷改進,達到項目預期研究目標。

(5)“后期跟蹤管理”業務過程的績效目標是:了解項目的后續進展情況。由于基礎研究項目研究過程和研究成果的不確定性,因此對基金項目管理的業務過程的評價宜采取定性的評估方法,不適于定量的評估方法。建議由第三方定期對科學基金項目管理的業務過程,根據業務過程績效進行評估。

2.優化基金管理的業務過程

業務過程優化的目的是:根據組織的管理目標,管理層能夠有效地監督和控制各個業務過程,優化資源的分配,降低管理成本,提高投入產出比,達到最佳的管理目標。假定把整個基金項目管理整體看做是一個業務過程,筆者認為優化基金項目過程管理的標準是:(1)是否能將原始創新項目遴選出來;(2)是否凝聚和培養了基礎研究隊伍;(3)是否給專家更多專心進行科學研究的時間;(4)遴選項目過程是否公開、透明、民主;(5)業務過程是否便于公眾監督與檢查;(6)是否有利于自由的學術研究氣氛的營造;(7)是否符合國家的法律、法規和管理辦法;(8)是否有利于管理效率的提高;(9)是否充分利用了先進的信息技術、網絡技術。

3.完善基金項目管理的反饋系統

反饋就是由控制系統把信息輸送出去,將反饋的結果與預期目標進行比對后,對再次輸出的信息進行必要的調整,使其作用的結果接近理想的目標。過程管理的目的就是要不斷提升和改進項目績效。對基金項目是否進行了有效的管理,需要建立一個實時、準確、靈敏的反饋系統,及時了解各業務過程的運行情況,不斷分析研究實際管理過程中出現的各種因素,優化基金項目的管理過程。

4.完善基金項目的評價系統

國家自然科學基金績效由每一個基金項目所取得的進展和成果匯集而成,因此如何遴選出原創性的項目是整個業務過程的核心。筆者認為項目評價系統分3個部分:評價標準、評審專家和評審環境。為加強和改進科學技術評價工作,建立健全科學技術評價制度,規范科學技術評價活動,正確引導科學技術工作健康發展,2003年科學技術部頒布了《科學技術評價辦法》(試行)(以下簡稱《評價辦法》)。《評價辦法》主要明確了評價目的、原則、分類方法、評價準則及監督機制。

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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.

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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.205

1 概述

隨著電子信息技術和人工智能技術的不斷發展,導彈武器系統性能指標不斷提高,相應的測試及自檢程序也變得更加復雜和耗時。由于導彈測試本身的限制,測試任務要分艙段、多設備多次測試才能完成,如何縮短測試時間,減少測試次數,優化測試流程變得越來越重要。

目前,國內導彈武器系統的測試主要側重于武器系統的測試設備研發,圍繞功能需求和測試指標進行專用測試設備研制,無法做到武器系統的測試研究與武器系統設計同步開展。以空空導彈為例,內部子系統之間的通訊有多種總線方式,具體包括:1553B、429、RS-422、LVDS等,如何實現系統地自檢和自診斷功能,合理的利用總線技術完成對導彈的性能測試是一個緊迫的課題,在導彈設計時利用軟硬件結合的自診斷技術,將測試指令與數據在子系統與外部測試設備之間直接傳遞,提高測試效率。

2 導彈自檢測試技術

所謂自檢就是利用事先編制好的監測程序對系統的主要功能進行自動檢測,并對故障進行定位。自檢功能給導彈系統的使用和維護帶來了很大的方便,是提高導彈系統可靠性的重要手段。

導彈自檢一般包括兩種類型:上電自檢和在線自檢,上電自檢是指導彈加電后,各子系統首先進入自檢程序,檢測各功能模塊是否處于正常工作狀態;在線自檢是指導彈在外部測試設備的控制下,按照操作指令對各個功能模塊或特定功能進行測試的自檢。在實際應用中,兩種類型的自檢都必須具備。圖1是自檢系統的結構框圖。

2.1 導彈自檢測深度

導彈自檢測深度是指導彈系統的各子系統進行自檢時,能夠檢測到功能模塊的層級與全部功能層級的比值,導彈各功能模塊自檢測深度的平均值,為導彈自檢深度。圖2為自檢測深度示意圖。

由圖2可知,導彈自檢測深度呈現金“字塔型”,頂端為全彈,再往下是各子系統,子系統下依次為組件、分組件、部件等直至最小功能模塊乃至電子元器件。“金字塔”越往下,表示被檢測模塊越多,自檢測的任務量越大,與之對應,自檢測深度就越高。為了提高導彈自檢測深度,在導彈設計初期的系統論證、設計階段,對重要的功能模塊電路就必須考慮自檢BIT技術的可達性,在硬件設計時加入相應自檢BIT測試模塊或電路,以便完成子系統內的功能模塊檢測。導彈自檢測深度達到90%是可能的,考慮到各種因素的限制,特別是研制成本和硬件開銷等,自檢測深度與成本和硬件開銷成反比。

2.2 導彈測試覆蓋率

導彈測試覆蓋率是指導彈的各子系統進行檢測時,對最小功能模塊中各元器件和信號檢測的覆蓋率,各子系統測試覆蓋率取平均值,為導彈測試覆蓋率。圖3為測試覆蓋率示意圖。

導彈測試覆蓋率越高,所需的測試時間越長,從理論上來講,測試覆蓋率是可能達到80%的,但是會給導彈設計帶來嚴重軟硬件負擔和開銷。在自檢測試設計時,必須要對內部功能和信號非常了解,合理規劃自檢測試流程,上電自檢的測試覆蓋率不宜太高,在線測試的自檢測試覆蓋率可根據需要適當提高。

3 自檢方法

3.1 算法模型自檢

算法模型自檢的基本原理是首先檢測主要的被測參數,在測量的過程中另外測量多組變量,然后依據一定的模型和算法進行分析、測量和計算,從而來判斷測量結果是否正確。所以,這類儀器除了需要輸出測量結果以外,還需要輸出的一個狀態信號來判斷測量的狀態。如圖4所示。

3.2 疊加信號自檢

疊加信號的基本原理是在測量輸入信號的同時,連續或周期性的輸入一組信號。這些信號可以是多種類型的信號,如高頻或脈沖信號,它與被測量信號疊加后經過測量通道在信號處理單元進行處理,最后經過特定的算法處理后,輸出測量數據和狀態數據,其基本流程如圖5。

3.3 周期性自檢

周期自檢的流程如圖6所示,可以看出,一個自動開關周期性地將測量信號和一些已知變量輸入通道,經過測量通道到達信號處理單元,同樣經過特定的算法和計算后,最后輸出測量數據和狀態信息。這個方法比較有效,但它的缺點是使測量信號離散,從而可能產生失真和誤差。

4 基于1553B總線的導彈測試技術方案

外部測試設備、飛控子系統通過變壓器耦合的方式掛接在1553B總線上;在導彈內部,飛控子系統以飛控計算機為控制核心,通過1553B總線與其他子系統通訊,如圖7所示。在該總線結構中外部設備與飛控計算機通訊時,飛控計算機作為遠程終端(RT),外部設備作為總線控制器(BC),外部設備不與導彈內其他子系統通訊,飛控計算機與彈內其他子系統通訊時,飛控計算機作為總線控制器(BC),其他子系統作為飛控計算機的通訊終端和被控對象(RT)。

飛控子系統與其他子系統進行數據通訊時,需要交換不同類型的數據,如BIT檢測控制信號和檢測結果、導彈正常工作中數據交換等。導彈與載機通訊時,飛控子系統是作為RT終端,飛控子系統根據載機通訊要求,劃分不同發送和接收RT子地址,以M足不同數據交換要求。導彈內部1553B通訊中,飛控子系統作為總線控制器,其他子系統作為RT終端,因此,其他子系統應該設置不同類型發送和接收RT子地址,以滿足導彈內部1553B通訊時序要求。

5 導彈系統中BIT虛警分析

BIT技術對提高導彈系統測試性、維修性和保障性方面發揮了重要作用,但是也暴露出一些問題,較高的虛警在其中尤為突出。虛警是指設備的BIT系統或其他監控系統指示有故障,而實際上不存在故障的情況,它直接導致了飛控子系統可用性降低和全壽命周期費用提高,使得使用及維修人員對BIT逐步喪失信心,直接影響了BIT的應用與推廣,嚴重制約了BIT技術更深入、廣泛的應用。

BIT的虛警問題會在從飛行任務到后勤保障維護等多個方面造成嚴重后果,錯誤的BIT指示使得產品/部件功能得不到正常有效地利用,并且會因而影響飛行任務。需采取硬件措施和軟件措施降低BIT虛警率。包括必要的硬件濾波措施,數字濾波和卡爾曼濾波技術,可以有效消除干擾噪聲對實際信號的影響;理設置判故門限,以取得BIT故障檢測率和虛警率的合理折中,多余度信息的數據融合,在BIT故障診斷算法中引入諸多專家系統、自適應和神經網絡技術等智能理論和方法等。

6 結束語

目前,國內導彈武器系統的設計不太重視自檢技術,而西方發達國家研制的導彈武器系統彈內大多采用總線設計,非常重視自檢BIT技術及應用,所以武器系統的可靠性高,測試性好。本文深入研究基于1553B總線的測試技術及應用,可以大大簡化測試流程,提高測試效率,同時降低對測試設備和測試環境的要求,具有很高的應用價值。

參考文獻:

[1]張榮鋒,朱堅,夏文元,孫勝利.基于PCI總線的1553B總線接口電路的設計與實現[J].紅外:2008(01).

篇(7)

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6842-02

Web Services and its Application on Fault Diagnosis

WU rui

(Information Center Pipeline Storage and Transportation Company Sinopec, Xuzhou 221008, China)

Abstract: In this paper, a analysis system based on the technology of Web Services and XML is proposed and applied to fault diagnosis. It is very useful to solve the problem that the difficulty of recomposing and reusing as well as the nonsupport for isomerous and distributed of data and system, which is brought by the traditional analysis system.It is useful to increase the product quantity in a collaborative enterprise.

Key words: analysis system; web services; XML; SOAP; fault diagnosis

1 概述

隨著信息技術和網絡技術的發展,制造業正面臨一場生產模式的變革,要求生產企業對瞬息出現的市場機遇作出敏捷反應,而資源重組、資源共享、優勢企業動態組合和異地協同合作將成為一種正常的生產組織形式,一個按照市場要求驅動的具有快速響應機制的網絡化制造模式正在逐步形成。在這種模式下,已有的制造技術和軟件資源得到充分的重復利用,而適應制造技術的數字化、智能化和協同化發展趨勢的新的故障診斷技術與方法正不斷被研究[1-3]。

一些企業將信息服務擴展成為業務服務,促進和完善了企業間的相互合作和應用集成。高效、快速地利用這些服務資源已經成為企業在日益激烈的市場競爭中致勝的法寶。由于數據挖掘、人工智能、知識庫技術的成熟和廣泛應用,將分析作為一種可以隨時提供的服務已經成為可能,并日漸被人們所重視。但在現有的網絡環境下,傳統的分析服務存在著很多的局限性。本文提出了一種分布式分析服務系統解決方案,并且運用于企業設備故障診斷決策中。

2 設備監測及故障診斷原理

設備故障診斷技術是近20年發展起來的新學科。從本質上講,設備診斷技術是一個模式分類及模式識別問題,即把機器的運行狀態分為正常和異常兩類,診斷過程就是研究信號的樣本究竟屬于哪種運行狀態(或故障狀態)。

設備診斷流程分為信號采集、信號處理和故障診斷三個階段,相關的信號采集、信號處理及故障診斷等基礎理論以及系統論、信息論、控制論、非線性科學、小波分析及神經網絡等最新的技術在其中都有廣泛的應用。

機器在運行過程中,內部零件受到力,熱以及摩擦、磨損等多種因素的作用,其運行狀態不斷變化,一旦發生故障,往往會導致嚴重的后果。因此在故障診斷系統中,能否正確地處理故障信息,獲取有效的故障特征量是對可能發生的故障進行分析、識別和預防的前提。只有有效地分析及確定故障發生的原因,才能采取相應的措施,盡可能減少經濟損失和提高生產率。機械設備故障監測與診斷系統如圖1所示。

3 分布式分析服務關鍵技術

為了實現分析服務系統在Internet/Intranet上的擴展,增強其對分布性及異構性的支持,改善其重組性和重用性,必須依靠多種技術手段。其中關鍵技術有Web Services和XML。

Web Services是一種在Internet上共享數據和功能的手段,其查找、描述和調用遵循特定的技術標準,如XML協議、簡單對象訪問協議SOAP、服務描述協議WSDL、服務注冊、查找、集成協議UDDI。Web Services架起了不同分析服務之間交互的橋梁。

另外,XML這種標記語言是使用文本形式描述數據的,并可以在異構系統間進行數據交流。它的一個突出的優點就是XML與具體的軟硬件平臺是無關的,所以用XML表達知識可以達到最大的通用性[4]。知識包含概念、事實、規則三個層次。常用的知識處理語言PROLOG是建立在一階謂詞邏輯(Horn子句)的基礎上。下面舉例說明如何利用XML來表示PROLOG中Horn子句以達到表達知識的目的。例如有一個Horn子句like(Emily,Music),它表示“Emily喜歡聽音樂”這個事實。其中關系名為like,對象為Emily和Music這兩個常量。于是上述這個例子用XML就可寫成:

like

Emily

Music

4 分布式分析服務系統設計

將Web Services和XML技術與傳統的分析服務相結合產生了一種全新的分布式分析服務系統解決方案:基于WebServices的分布式分析服務系統,較好地解決了系統的分布性、異構性、重組性以及重用性等問題。

4.1 體系結構

整個分析服務系統是建立在分布計算環境之上的,主要由系統數據平臺、分析服務器、Web服務調用框架、Web服務器、Web瀏覽器等部分組成。其系統體系結構如圖2所示。

其主要模塊功能如下:

1) 系統數據平臺。系統的數據來源于分布在整個網絡空間中的所有相關的異構數據庫、知識庫甚至是數據倉庫。它們組成了整個系統的低層數據平臺。

2) 分析服務對象。本身帶有一定的分析推理機制,可以直接從系統的數據平臺上提取分析所需的數據,獨立完成具體的分析處理工作;也可以請求相關的分析服務器進行分析處理;甚至可以請求本地或遠程的其他分析服務進行分析。其建立可以基于不同的技術機制,比如EJB,CORBA或Java。

3) 分析服務器。具備強大的數據分析功能,但是必須提供可編程的接口。

4) 客戶端。使用瀏覽器從Web服務器下載HTML頁,根據用戶需求調用相應的Web服務,并將返回的數據直觀地提供給用戶。

5) 分析服務注冊中心。它是一個全局的、共享的分析服務點。分析服務提供者將分析服務的描述信息,包括服務詳細分類、服務接口、知識表示說明以及服務提供者的信息等通過UDDI管理工具進行注冊。分析服務使用者使用UDDI查詢工具可以檢索這些信息,按照分析服務分類標準可以快速定位到自己需要的分析服務,然后獲得并解析服務的WSDL文件,從而發起對服務的調用請求。

4.2 工作原理

1) 數據采集,在Matlab 應用程序支持下,系統接受設備加工狀態、運動狀態中的數據,并對其進行實時處理、神經網絡訓練,同時保存設備狀態參數、運動參數、系統調整信息等,供使用設備的用戶查詢、瀏覽。

2) 處于客戶端的用戶使用瀏覽器向Web服務器發出調用請求,其中包含了進行分析所需要的各種參數。

3) Web服務器分析請求。如果是SOAP請求,直接將其交給XML轉換引擎;如果為HTTP請求,則將其交由分析請求處理器進行預處理,再將其封裝成SOAP請求,交給XML轉換引擎[5]。

4) XML轉換引擎主要做如下的工作:①解析SOAP報文,從中得到調用服務的名字以及所要傳遞的參數值,為下一步對服務的調用做準備。②映射服務調用到對應的格式,并具體實施對服務的調用。因為不同的服務對象可能會由不同的技術實現,比如CORBA,EJB或Java,所以對它們的調用方法就會有所不同。

5) 分析服務對象得到調用,提供相應的分析服務。可以有以下幾種工作模式:① 不使用分析服務器,而是由分析服務對象直接實現在底層數據平臺上的分析推理,分析服務對象直接執行分析任務,獲得分析結果。② 使用分析服務器,利用它提供的編程接口發出分析請求,分析服務器分析處理后直接返回分析結果。③ 如果能找到直接滿足需求的分析服務,則分析服務對象就向它發起調用;否則,如果復雜分析過程可以分解成幾個子過程,則分析服務對象尋找相應的分析服務并調用之,最后獲得綜合的分析結果。

6) 分析服務對象將經過分析與綜合的基于XML的知識返回給XML轉換引擎。

7) XML轉換引擎將分析結果封裝成SOAP響應直接返回web服務器或分析請求處理器,再經它們返回給用戶。

4.3 優點

與傳統的分析服務相比較,分布式分析服務在服務范圍、服務的重用、重組以及異構和分布性方面有明顯的優勢:首先,雖然每個具體服務還是針對某個特定的需求,但由于使用者可以在整個網絡中搜索自己所需的服務,所以從整體上看,服務的應用范圍很廣。其次,對于服務提供商來說,只要適當調整服務粒度,就可以使得不同的服務可以靈活地集成、重組,以滿足不同用戶的需要。最后,由于采用了Web Service和XML技術,使得在不同格式、不同位置的數據和分析服務可以很好地集成和共享,最大限度地滿足了用戶多變的分析需求。

5 應用實例

5.1 實現方案

我們以一個設備診斷決策分析系統來說明分布式分析服務的特點。設備故障診斷決策系統類似于一個專家系統,其主要的任務是根據檢測到的實時設備狀態信息分析,確定故障性質、類別、程度、原因、部位,提出控制故障繼續發展和消除故障的對策,最后將診斷結果返回給分析服務的調用者。設備診斷決策子系統的實現方案如圖3所示。

5.2 系統特點

首先,分析服務調用靈活,服務的重組性和重用性好。如圖3所示,由于診斷設備具有層次性,對每個大設備的診斷,調用其不同部件的診斷服務并將之集成,避免了使用者自己重新開發設備診斷分析機制的困難,降低了設備維護的難度和風險,同時提高了診斷服務的重用性和重組性。其次,就是服務的動態調用機制 故障診斷系統需要動態集成診斷分析服務,Web服務器接收用戶的診斷請求,根據診斷設備的廠商、設備所屬設備系統編碼以及具體診斷設備,并采用規范化編碼.實現動態調用診斷分析服務。

6 總結

本文提出了基于web Services的分布式分析服務的慨念、體系結構、工作原理,并將其運用于設備故障診斷分析系統的設計和實現中,提高了分析資源的利用率,改善了分析服務的重組性和重用性,簡化了分析處理過程的復雜度。為提高協同企業制造產品的質量提供了有力支持。

參考文獻:

[1] 楊叔子,吳波,,等.網絡化制造與企業集成[J].中國機械工程,2002(2):45-48.

[2] 王隆太,李吉中,李雪峰.基于網絡化制造模式的數控系統的研究[J].中國制造業信化,2003(2):98-100.

篇(8)

[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:

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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(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)

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。

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