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【关键词】数字图像处理 图像分割 灰色系统 神经网络
近几年,图像处理已经在社会中广泛应用,图像分割技术在图像处理上面的重要性越加显著。图像分割技术是图像处理中的基础性技术之一,图像分割技术质量直接影响着图像识别及分析质量,因此图像分割技术已经成为识别系统中的关键性因素。
1 图像分割发展现状及应用领域
1.1 发展现状及存在的问题
在图像分割中使用统一方法,是现在很多研究人员的主要研究方向,所以图像分割还是困扰视觉领域上的主要问题,还有很多问题没有得到很好的处理,现如今图像分割还存在以下几个问题:
1.1.1 与人类视觉机理相脱节
伴随着研究人员对于视觉机理不断深入性研究,人们对于视觉认识也越加深入,现在图像分割上面所使用的方法已经与视觉机理研究成果之间存在一定差异,难以提高图像分割精准性。提高图像分割精准性,积极探索先进分割方法,就必然将人类视觉特点考虑在内,让图像分割与人类视觉特点相结合,满足人工神经网络理论。
1.1.2 知识的利用问题
图像分割在实际利用作用主要表现在,对于灰度及空间信息分割,这种分割方式所产生的效果与人类视觉分割之间的效果之间存在较大差异。在图像分割中应该积极与人类视觉相结合,了解更多知识,这充分认识到分割图像上面知识重要性,同时在视觉上面,人们在研究中经常将已经掌握图像分析,这样就解决了知识所存在的不确定因素,提高图像分割重要性。
1.2 应用领域
图像处理中的重要技术就是图像分割技术,伴随着图像处理在个领域内的广泛应用,现在图像分割技术所应用的范围也越加广泛。到现在为止,图像分割技术已经在工业、产品生产等等领域内应用。
2 灰色系统理论
2.1 灰色理论的主要内容及特点
灰色系统理论一共包含两个部分的理论体系,分别是灰色系统理论与灰色系统分析方法,整个理论体系主要内容就是灰色朦胧集,将灰色序列作为重要的方法。灰色理论系统所涉及知识范围十分广泛,在短时间内已经取得了快速发展,应用广泛,主要是由于灰色理论系统在实际应用具有三个特点,分别是系统性、联系性及动态性。
2.2 灰色关联分析
灰色系统分析理论的重要组成内容就是灰色关联分析,核心思想就是将几个曲线之间所具有的几何形状进行对比分析,也就是不同几何形状之间越相似,关联度也就越高,发展拜年话形式越加贴近。灰色关联度主要是从定量角度对于系统之间各各因素关系变化分析,通过大小、方向、速度等等因素判断不同因素之间的关联性。现在在灰色关联计算中,所使用的方法较多,例如绝对关联度、点关联度等等。
3 基于灰色关联和神经网络的图像分割
3.1 人工神经网络
人工神经网络就是根据人脑处理方式所形成的智能信息处理理论,模拟人脑学习方式。近几年,人工神经网络研究工作在取得了较大的成果,其中最为显著特点表现在信息分布及储存上面,与人类视觉系统越加吻合,具有较高的自学习性及兼容性,发展快速,已经在信息领域上面应用较大的市场前景。
3.2 神经元模型与数字描述
在对于神经网络神经元与生物神经元对比中发现,生物神经元主要由三个部分构成,分别是细胞体、树突和轴突,这些部分别承担着信息处理到传输等工作。
在神经元数学模型描述中,第i个神经元能够接受到其他神经元所传输的信号x,突触强度主要应w表示,这称之为权系数。这种神经元数学方程式为:
方程式中的θ表示的是阙值,f表示的是激励函数。
3.3 基于灰色-BP网络的图像分割
在图像分割中已经开始广泛应用神经网络,其中主要应用的是神经网络中的BP网络,同时应用已经十分成熟。在图像处理过程中具有较多的隐藏层数及节点缺陷,隐藏层数及节点个数对于网络泛化能力具有一定影响,如果要是应用BP网络,那么最后输出样本结果才是最合适的。网络节点要是过多,主要就是将网络训练结果考虑在内,其中包含噪声的影响,网络泛化能力在不断降低,节点个数要是过少,网络就不能够有效整合数据信息,网络泛化能力也会受到影响,最后对于网络整体运行造成影响。在网络结构优化上面,很多研究人员也根据实际情况提出了一些计算方式,希望能够简化网络结构,例如敏感计算法等等,但是研究人员所提出的计算方法在实际应用中取得的效果并不是十分显著。笔者所提出的灰色系统和BP网络结合,能够有效解决BP网络所存在的节点问题,提高图像分割精准度,与传统BP算法相比较,泛化能力更加显著,网络运行更加稳定,分割效果更为显著。
在BP神经网络具有代表性结构,拓扑结构为三层,也就是一个输入层,一个隐含层,一个输出层。为了能够提升网络运行性能,经常使用修改学习效率及优化方法等等方式。
设一个具有Q层的人工神经网络,其中第一层为输入层,第Q层为输出层,那么该网络的输入输出变换关系为:
i=1,2,…,nq 其中η为系统的学习效率,
w为修正权系数,
该式表示第q层第i个节点与第j个节点在t次学习后的值
4 结论
图像分割质量对于数字图像处理算法工作具有重要作用,因此图像分割已经成为理解系统与识别系统在研究中十分重要的因素。本文基于灰色系统理论的数字图像处理算法简单研究,还存在一定不足,仅供参考。
参考文献
[1]陈志国,傅毅,孙俊.群体智能算法的遥感图像处理研究[J].计算机应用研究,2013(08):2538-2540.
[2]王伟,王辉,张潇.基于免疫和灰色系统理论的网络认知研究[J].微电子学与计算机,2013(06):117-121.
[3]李晓峰,刘光中.人工神经网络BP算法的改进及其应用[J].四川大学学报(二程科学版),2015(03).
[4]邵虹,徐全生,崔文成.基于BP神经网络的人脸图像识别方法的研究[J].沈阳工业大学学报,2014,2(04):346-348.
[5]匡锦俞,丁俊民,陈十禄.图像的小波系数神经网络预测编码[J].北京师范大学学报,2015,35(04):464-467.
作者简介
1.引言
自Gardner & Lambert (1959) 从社会心理学角度对二语学习者的动机进行研究后,二语学习动机研究已经成为二语教学研究的重要组成部分(杨涛,李力,2010)。尤其自20世纪90年代以来,对Gardner动机理论的争议使二语学习动机研究进入一个多元化时代(武和平,2001)。二语/外语研究心理学派的学者借鉴更广范围的心理学理论,在Gardner等的经典动机模式基础上发展出一些“扩展模式”。其中,英国心理学家D?rnyei的研究最为引人注目。在梳理本学派传统、借鉴社会文化学派成果的基础上,D?rnyei (2005)将一些影响重大的二语习得理论与自我认同理论联系起来,提出了二语动机自我系统。本文将着重阐述该理论体系产生的心理学理论基础及其主要内容。
2.二语动机自我系统理论的基础
2.1可能自我和未来自我导向理论
自我概念一般被认为是通过自己对现实中的自我进行分析而得出的对于自我的总结性论断,它是个体对当前自我的看法。而可能自我是个体未来状态下的某种自我表现,包括思想、形象和理念,它是个体未来目标和志向的表现(D?rnyei, 2005)。
可能自我的概念是由Markus和Nurius(1986)提出的,他们将可能自我定义为“个体对于自身未来愿意成为什么人,想要成为什么人,以及害怕成为什么人的想法”,也就是自我怎样通过设立目标和期望来约束自己的行为。根据Markus和Nurius的定义,可能自我是人们对尚未实现的可能性的一种概念化,比如希望、愿望和幻想。从这方面来看,可能自我是一种未来自我导向。
可能自我是抱负和动机的认知表现,是动机和自我概念之间的纽带,有助于动机的产生与维持。概括起来,它用两种方式影响个体的动机:(1)为积极自我提供明确的奋斗目标,避免消极自我;(2)为个体实现目标的行动提供能量。它的影响方式取决于个体对自身的评价:消极的自我评价导致个体出现逃避动机,力图避免恐惧自我出现;积极的评价激发个体的动力,有助于实现希望自我。
2.2自我差异理论
D?rnyei(2009)的二语动机自我系统借鉴了人格心理学中“自我不一致”和“自我导向”理论。Higgins等人(1987)首先定义了三种自我,分别为现实自我、理想自我和应该自我。现实自我指个体自己或他人认为个体实际具备的特征的表征;理想自我指个体或他人希望个体理想上应具备的特征的表征;应该自我指个人或他人认为个体有义务或责任应该具备的特征的表征。理想自我和应该自我被称为自我导向或自我标准。在这三种自我基础上,就产生了自我差异的概念。自我差异指现实自我和自我导向之间的差距。
自我差异理论认为,理想自我和应该自我是引导现实自我的标准,当现实自我与这些标准有差异时,就会产生要减少这种差异的动机,这种动机推动着人们以达到与现实自我相关的自我标准相匹配的状况。D?rnyei认为(2009),Higgins的理想自我就是一种积极的可能自我,而且从教育心理学的角度看,自我不一致理论对于动机研究上极具应用价值,更适合用来解释个体动机的变化过程。
3.二语动机自我系统理论的主要内容
在可能自我和自我差异理论的基础上D?rnyei(2009)建立了二语动机自我系统理论,该理论包括三个层面的内容:(1)理想二语自我,指与二语相关的理想自我部分。如果我们想成为的理想自我是针对某种二语学习的,自我就能产生强大的学习动力,缩小现实自我与理想自我之间的差距。(2)应该二语自我,指人们相信自己为了避免负面结果的产生而应该具有的那些特征。(3)二语学习经验,指与具体学习情境相联系的动机,如教师、课程设计、班级小组和前期学习经历所带来的影响。这三层内容共同形成了对二语习得动机进行解释的新的理论框架,其基本假设是:“如果熟练使用目标语是学习者理想自我或应该自我组成部分的话,他就会具有学习目标语的强烈动机,因为学习者具有消除现实自我与可能自我之间差距的心理愿望”(D?rnyei, 2009)。近年的实证研究已经初步证明了二语动机自我系统的有效性。
D?rnyei(2005)认为,当一个人说英语时,他感觉自己就像一个不同的人,而事实上也经常表现得和平时不同。在D?rnyei(2005)的理论模式中,理想中的语言自我把自己看成是一个想象中的目的语社团的成员,其心理建构的一部分源自现实生活中说英语的社团,而另一部分则依靠我们的想象而建立。根据心理学的自我理论,个体的可能自我并不稳定,容易受到外界环境变化的影响,因此英语学习者的理想和二语自我也处于发展变化之中,二语学习经历本身就是一个发展过程。
4.结语
二语动机自我系统的理论框架尽管还有待更充分的实证检验,但是心理学派在这方向的努力,清晰地描述了英语学习动机的产生机制。因此,二语动机自我系统将有助于英语教师和学者考查英语学习者的社会心理和个人心理。
参考文献:
[1]Gardner,R.C.,&Lambert,W.E.Motivational variables in second language acquisition.Canadian Journal of Psychology,1959,13(4),266,272.
[2]杨涛,李力.动机过程观、自我系统和二语动机策略研究.外语与外语教学,2010(5).
[3]武和平.九十年代外语、二语学习动机研究述略[J].外语教学与研究,2001,33(2).
[4]D?rnyei,Z.The Psychology of the language learner:Individual differences in second language acquisition[M].Mahwah,N.J.:Lawrence Erlbaum,2005.
[5]Markus,H.& Nurius,P.Possible selves.American Psychologist,Vol 41(9),Sep 1986,954-969.
国内外经济发展的成功经验表明,区域经济发展离不开创新。创新是始终贯穿其中的力量。一个区域是否具有创新能力,对于其发掘区域优势,充分调动区域内外一切有利因素、加速区域经济增长具有决定性的作用。本文归纳了国内外关于区域创新系统理论的相关理论成果,从区域创新系统理论的产生、区域创新系统理论的整体研究、区域创新系统理论的衍生研究三个方面来说明区域创新系统理论。
一、区域创新系统理论的产生
区域创新系统的产生是一个演化何积累的过程。对区域创新系统理论进行溯源,可以追溯到20世纪初的创新理论,从而把区域创新系统理论的产生分为四个阶段:
第一阶段是20世纪20年代美籍奥地利经济学家熊彼特在《经济发展理论-对于利润、资本、信贷、利息和经济周期的考察》一书中首次将“创新”引入经济学的范畴,提出了创新理论,并认为创新是新技术、新发明在商业中的首次应用,是建立一种新的生产函数,即实现生产要素的一种从未有过的新组合。[1]
第二阶段是创新系统概念的提出。门斯(1975)在其《技术的僵局》一书中分析创新与经济发展周期的规律问题时,研究了基本创新的集群式出现的现象。创新集群概念的出现可以被看作创新系统概念的一种重要形式。[2]
第三阶段是英国学者弗里曼在1987研究日本的技术政策和经济绩效时,在《技术和经济运行:来自日本的经验》一书中首先提出了国家创新系统的概念,他将国家创新系统定义为:由公共部门和私营部门中的各种机构组成的网络,这些机构的活动和相互作用促进了新技术的开发、引进、改进和扩散。[3]
第四阶段是随着国家创新系统研究的逐步深入,众多学者发现,如果缺乏区域的支撑,国家创新系统理论会特别的空泛和笼统,不能很好的解释区域层面上的创新活动,因此难以适应区域经济发展的要求。1992年,英国学者库克首先提出了区域创新系统的概念,并在其后对区域创新系统进行了较早和较全面的理论与实践研究,从而开创区域创新系统研究的先河。此后,众多的国内外学者专家在此基础上对区域创新系统理论进行更深一步的研究。
从整体上看,区域创新系统是国家创新系统的基础和分支。而从产生的时间上看,区域创新系统理论是产生于国家创新系统理论之后,是在国家创新系统理论的分析研究深化之后产生的,因此,我们可以说区域创新系统理论是国家创新系统理论的延伸,它是国家创新系统理论的区域化和本地化。
二、区域创新系统理论的整体研究
(一)区域创新系统的概念和涵义
最早提出区域创新系统理论的英国卡迪夫大学教授库克对区域创新系统的定义是:企业及其它机构经由以根植性为特征的制度环境系统的从事交互学习。可以从三个方面理解库克的定义:(1)交互学习;(2)环境;(3)根植性。[4][5]
还有其他国外的学者也对区域创新系统进行了定义。瑙韦莱斯和里德认为,区域创新系统是“区域内一套经济的、政治的和制度的关系,能促进知识迅速扩散和产生最佳业绩的集体学习过程。”[6]
区域创新系统理论从国外迅速传到了国内,国内众多学者在借鉴国外对区域创新系统理论的基础上,融合了中国的具体实践,提出众多对区域创新系统概念的定义和看法。如黄鲁成认为区域创新系统是在特定的经济区域内,各种与创新相联系的主体要素(创新机构和组织)、非主体要素(创新所需要的物质条件)以及协调格要素之间关系的制度和政策网络。[7]
丁焕峰认为区域创新系统是指一个区域内参加新技术发展和扩散的企业、大学及研究机构、中介服务机构以及政府组成的为创新、储备、使用和转让知识、技能和新产品的相互作用的网络系统。[8]
以上观点从不同角度和层次对区域创新系统的概念进行了描述。综合分析已有的区域创新系统的定义,可以认为区域创新系统的概念的内涵有以下几点:(1)具有一定的地域空间范围和开放的边界;(2)以生产企业、研究与开发机构、高等院校、地方政府机构和服务机构为创新单元;(3)不同创新单元之间通过关联,构成创新系统的组织结构和空间结构;(4)创新单元通过创新(组织和空间)结构自身组织及其与环境的相互作用而实现创新功能,并对区域社会、经济、生态产生影响;(5)通过与环境的作用和系统自组织作用维持创新的运行和实现创新的持续发展。
(二)区域创新系统的构成
国外对于区域创新系统的构成主要是阿希姆和艾萨克森的观点。他们认为,区域创新系统是由两类主体和它们之间的互动构成的。第一类是区域产业集群中的企业,同时包括其支撑产业;第二类主体是制度基础设施,如研究和高等教育机构、技术扩散机构、职业培训机构、行业协会和金融机构。[4]
在国内学术界对区域创新系统构成有多种看法,代表性的有以下几种:胡志坚和苏靖认为,构成区域创新系统的主要要素有主体要素、功能要素和环境要素,其中主体要素包括区域内的企业、大学、科研机构、中介服务机构和地方政府;功能要素包括制度创新、技术创新、管理创新和服务创新;环境要素包括体制、机制、政府或法制调控、基础设施建设和保障条件等。[9]张敦富认为区域创新系统应包括创新结构、创新资源、中介服务系统、管理系统四个相互关联、相互协调的主要组成部分。[10]
综上国内外各种观点,这里可以认为区域创新系统的构成主要包括了三个子系统,即主体子系统、运作子系统和环境子系统。主体子系统有三个要素:一是企业;二是研究和科研机构;三是中介机构。运作子系统主要是指制度创新、技术创新、管理创新和服务创新等,即创新运作的各个环节。环境子系统是指政府的政策法规、基础设施等。
(三)区域创新系统的特征和功能
一般性认为区域创新系统具有客观性、多样性、整体性、自组织性和开放性的特征。
区域创新系统的功能研究是侧重于区域创新对区域经济增长、经济的区域竞争能力以及区域整体竞争力的贡献。黄鲁成(1999)认为区域创新系统应具有:(1)协调功能;(2)催化功能;(3)化险功能;(4)解惑功能。[7]
三、区域创新系统的衍生研究
(一)区域创新的过程研究
关于区域创新过程研究主要包括两个方面:一是区域创新运行机制;另一个是区域创新的模式研究。
1、区域创新的运行机制
运行机制是区域创新系统进行创新的必要条件,只有运行机制形成并运转正常,区域创新系统才能进行创新活动。关于区域创新系统的运行机制,有人认为主要包括:(1)利益驱动机制;(2)学习培训机制;(3)决策信息机制;(4)竞争协作机制。[11]
2、区域创新系统的模式
纵观国内外各学者对区域创新系统模式的论述,主要可以分为两类:一类是把区域创新系统的模式分为线性模式和非线性模式(网络化模式);另一类是分为自主创新模式、模仿创新模式和合作创新模式。
(1)线性模式与非线性模式。
传统的线性创新模式观点提出于20世纪60、70年代。这种观点认为,技术创新的过程一般遵循发明-开发-设计-中试-生产-销售等简单的线性过程。
内尔森等学者较早的提出,由于创新过程的长期复杂性和外部的不确定性,企业创新能力不能仅仅限制在单一的企业内部,创新过程不再是简单地按照原来地线性模式发生。而是企业生产经营过程中地每一个环节都有可能成为创新地结点,而创新地来源也扩展到企业地供应商、客商以及内部地市场化过程。相对于线性模式而言,以上地创新模式可称为非线性模式。[12][13]
(2)自主创新模式、模仿创新模式和合作创新模式
学者傅家骥在参考了国外的研究成果提出了三个基本区域创新系统的创新发展模式。(1)自主创新模式;(2)模仿创新模式;(3)。[14]
(二)区域创新环境研究
区域创新环境的概念是由1985年成立的欧洲创新研究小组(GREMI)率先提出的。他们将创新环境定义为:在有限的区域内,主要的行为主体(结点)通过相互之间的协同作用和集体学习过程,而建立的非正式的复杂社会关系。这种关系提高了本地的创新能力。有国外学者认为(Aydolot),本地环境(主要指社会人文环境)作为创新的“温床”或孵化器,对于创新的产生具有决定作用。还有国外学者认为,创新环境是指整个地域生产系统的创新问题。创新环境的内容,不仅仅包括区域内的企业对于生产问题和市场机会的共同理解、企业家的精神、企业的行为模式、企业利用技术方式等,更应考虑到企业外部的技术文化、技能、劳动力市场等非物质的社会文化因子的创新环境。[12]
四、区域创新系统理论研究的评价
区域创新系统理论研究自上世纪末以来,发展十分迅速,并很快的与实践相结合。但毕竟发展时间比较短,因此在参考了国内外关于区域创新系统理论的研究,发现具有以下几个方面的特征:
(1)区域创新系统的理论的体系没有完全建立,缺乏深厚的理论基础,对区域创新系统的研究都是以案例为基础,不同的案例都有不同的政策环境和组织结构。且区域创新系统理论在一些基本概念上仍然存在着较大的分歧,不同学者在界定区域创新系统时具有不同的创新观点。
(2)区域创新系统理论缺乏对创新服务的分析。区域创新系统往往基于对高科技企业的研究,这些企业既是新技术的生产者,也是新技术的使用者。在一个交互式网络创新环境中,中间服务部门起着催化剂和协调者的角色。对于创新服务在区域创新系统中的作用机制,创新系统理论缺乏研究。
(3)在研究方法上,以对具体地区的创新系统描述为主,缺乏系统和规范化的分析指标体系,即无法对一地区的区域创新系统进行较为完善的分析。评价体系的空白很大程度上制约了理论的深入发展,并使理论研究更多的停留在实证分析上。
(4)对某些经济技术发达地区创新的分析研究较多,而对于落后地区是否具有创新能力,如何根据本地区的优势构建自己的区域创新系统仍值得进一步探讨。
参考文献:
[1]SchumpeterJA著,经济发展理论-对于利润、资本、信贷、利息和经济周期的考察,何谓等译,北京:商务印书馆,1997
[2]刘曙光著,区域创新系统-理论探讨与实证研究,青岛:中国海洋出版社,2004
[3]Freemanc.Technologypolicyandeconomicperformance,LessonsfromJapan.London:Pinter,1987
[4]顾新著,区域创新系统论,成都:四川大学出版社,2005
[5]魏后凯主编:现代区域经济学,北京:经济管理出版社,2006
[6]Naulaers,c.&Reid,InnovativeRegions?AcomparativeReviewofRethondesofEvaluatingRegionalInnovationPotential.Brussels:EuropeanCommission
[7]黄鲁成:关于区域创新系统研究内容的探讨,科技管理,2000年3月,第21卷第2期
[8]丁焕峰,论区域创新系统,科研管理,2001年11月,第22卷第6期
[9]胡志坚和苏靖:关于区域创新系统研究,科技日报,1999,(05)
[10]张敦富著,知识经济与区域经济,北京:中国轻工业出版社,2000
[11]王丽丽,面向知识经济建设区域创新体系,山西科技,2000(06)
在工程伦理学的学术传统中,较为重要的一个是将工程理解为一项职业活动。这种工程的职业化理解的核心,更倾向于在具体的职业场景中运用工程伦理学的相关理论,并且关注工程师怎样对自己在商业组织和职业化群体中的责任负责。但是容易忽略现代科学技术等相关内在因素和社会因素之间的相互影响。
一、社会技术系统论浅析
在有关技术与社会关系的研究上,技术社会构建论和技术决定论二者的强纲领均受到广泛的批判,在批判过程中也诞生了不少可以替代的理论方案。其中社会技术系统理论的影响相对较大。
社会技术系统理论主要是描述社会复杂关系的理论,该理论认为,技术不仅是由电子设备和机械设施所构成的集合体,而且还是物体、人、实践和意义所汇聚成的一个复杂系统。其观点主要可归纳为以下三点:(1)否定技术决定论,认为社会和技术是影响的;(2)反对把技术看作是完全的“物质现象”,认为技术是人和物体所汇聚成的社会技术系统,尤其是人或物能够通过社会技术系统对人的行为与认识产生一定程度的影响;(3)反对技术中性论,认为技术具有负载价值。
二、工程伦理学浅析
所谓伦理,就是人与人相处的各种道德规则、行为准则。而伦理学就是关于道德起源、发展、人的行为准则和人与人之间义务的学说。而在工程建设之中所产生与运用的伦理学,可以统称为工程伦理学。
现代的工程伦理学是建立在科学技术基础之上的,因而其能揭示工程中的研究规律,且对于整个工程体系做了阐明。其较为关注工程师们如何在实际工程中对自己的责任负责,如何在实际工程建设中遵守道德规范以及其他相关伦理准则。
三、从社会技术系统论视角对传统工程伦理学的反思
工程伦理的研究与社会技术系统的研究在20世纪下半叶中得到了很好的发展,但在这两个领域之间仍然缺乏足够的交流与借鉴。现在,从社会技术系统论的视角对传统工程学进行反思。
(一)传统工程伦理学采用“自上而下”的解释模式,坚持简化的叙事方法,而忽略了技术社会背景的复杂性。这种“自上而下”的解释模式,是在进行工程伦理分析之前选取固定的伦理资源及相关的伦理规则,然后结合具体伦理案例对伦理资源和规范加以解释。这种解释模式在断定之前就预先设置了伦理解释框架,使得原有的伦理道德无法很好地解释案例本身,甚至会将工程师当作是“英雄式的人物”。
(二)传统工程伦理学坚持“外在主义进路”,对工程活动中工程设计和其社会价值间的相互影响关注不够。传统的工程伦理学主要关注工程技术活动以外的商业与社会语境,主要讲述工程师们对伦理规范的遵守,并且坚信对伦理规范的严格遵守能更好地社会和公众服务。然而却忽略了工程活动的最主要内容――工程设计。
从社会技术系统论的视角来看,工程技术产品不完全是“物质性的客体”,其主要由社会安排、社会实践、人工物等所组成的复杂的体系。工程师们往往在设计活动中会对工程技术产品加入一定的价值,然后其他的社会实践、社会的关系、制度等产生一定的影响。
(三)传统的工程伦理学把工程师看作成“独立”而不是“客观”的设计者,对其他社会群体对工程师工程伦理实践的塑造作用的重视程度不够。在传统工程伦理学中,工程师责任伦理的实践主要来自企业管理层或者行政结构的影响,而忽略了组织以外的社会群体对工程师伦理责任直接或间接的影响。
四、社会技术系统论视角下工程伦理学
――“解释 操作 对话”模型
从上面对于传统工程伦理学的反思可以看出,传统工程伦理学对工程的社会实践活动的社会技术背景复杂性的重视程度不够。因而从社会技术系统理论视角来看,技术与社会之间复杂的相互影响能够对社会伦理价值、工程设计以及工程师伦理的实践产生一定的影响。下面将对“解释 操作 对话”模型进行讲解,进一步对社会技术系统论视角下的工程伦理学进行分析。
(一)工程伦理解释。从解释学的角度来看,工程伦理解释发生具体的情景之中,对于当前的工程案例而言社会技术系统理论可能是一个全新的语境,因而在对伦理问题的解释上就不能按照原有的模式进行。
对此,为了使工程伦理问题能够得到合理解释,就有必要全面掌握和工程案例、问题及事件有关联的神会技术背景信息,这些信息不仅要包含和工程设计相关的内在因素,也要包括与工程实践相关联的社会、政治、经济等外在因素信息。
(二)工程伦理操作。就实践的有效性来看,评价一种伦理解释是否起作用还得具体落实到操作上来。从工程技术的发展来看,工程技术产品的社会化过程主要是由研发政策制定和项目评估、研发技术以及使用和接受工程产品三个阶段所组成。对于有关工程伦理的分析要综合考虑这三方面的复杂关系。
就社会技术系统里论的角度来看,工程设计与社会价值之间存在着相互塑造的关系;另一方面,工程设计活动也受到某些相关社会群体及其所代表的社会伦理观的塑造作用。同样,在社会技术系统中,工程师的责任伦理的实践也会受到社会因素的作用。
(三)工程伦理对话。在工程伦理学中,伦理解释不能只凭伦理学家们来完成,工程师有必要进行详细的技术叙事;工程伦理的具体实践操作也不宜被认为是工程师们的独自的任务,他们需要和伦理学家们在一起进行商讨,以致在产品设计中能够塑造出迎到责任创新的价值体系。同时社会伦理价值的阐释也需要伦理学家们参与完成。因而在进行工程实践活动时,要进行有效的具有对话特征的行动。
五、结束语
由以上分析可知,社会技术系统论视角下的工程伦理学有助于克服传统工程伦理学在社会技术背景复杂性方面关注度不高的缺点,有助于将工程实践看成是一个由上游、中游和下游组成的完整的社会过程。
参考文献
一、 物流与物流管理
物流是若干领域经济活动的系统、集成、一体的现代概念,其基本含义可以理解为“按用户要求,将物的实体从供给地向需要地转移的过程”。这里的用户指的是商品的购买者、需求方、下一道工序、货主等,物的实体则包括商品、货物、原材料、零配件、半成品等。在这个整个过程中,涉及运输、储存、保管、搬运、装卸、货物处置、货物拣选、包装、流通加工、信息处理等多个环节。物流就是这些本来各自独立但又有某种联系的活动所形成的集成的、一体化的系统。物流可以说涵盖了全部社会产品在社会上与企业中的运动过程,涵盖了第一、第二、第三产业和全部社会再生产过程,因而是一个非常庞大而且复杂的领域。“物流”作为物质资料流通活动组成部分,其历史与商品经济的历史一样久远,也就是说从商品经济开始以来就有了“物流”。但是将物流作为现代企业经营的基本职能之一,对物流活动实施系统化的科学管理则是到了20世纪50年代才开始的。
所谓物流管理,是指在社会再生产过程中,根据物流的规律,运用管理的基本原理和科学方法,对物流活动进行计划、组织、协调和监督,使各项物流活动实现最佳的协调和配合,以降低物流成本,提高物流效率和经济的活动。物流管理的主要方面是物流成本和物流质量,具体内容包括如下面:第一,对物流活动诸要素的管理,包括运输、储存、装卸、加工等环节的管理。第二,对物流系统诸要素的管理,即对其中人、财、物、设备、方法和信息等六大要素的管理。第三,对物流活动中具体职能的管理,主要包括物流计划、质量控制、技术手段、经济核算等职能的管理。
二 、复杂系统理论在物流管理中的应用
(1) 复杂系统理论
复杂性科学是当今世界科学发展的热点和前沿领域。目前复杂性理论及其
应用正在向各个学科渗透,是一门正在逐步形成的新兴横向学科。而复杂系统
与复杂性研究是复杂性科学研究的核心问题。
(2) 基于复杂系统理论的物流管理
复杂性科学吸引了众多的不同领域的研究人员,尽管人们对于复杂性的了解并不一致,但是对有些问题己形成了共识:研究复杂性离不开系统。SFI的科学家们认为,复杂系统是处于混沌的边缘。混沌是指确定性系统中存在的内部随机性。而混沌的边缘是指没有新奇的东西能够从高度有序和稳定的系统以及等级分明、实施严格的中心控制的组织环境里出现。SFI的复杂系统概念表明,系统的状态可以被看到,也可以被理解,但却无法把各个要素或单元间的复杂而简单的相互作用进行一一对应的还原。复杂性研究的主要内容是,研究复杂系统如何在一定的规则下产生有组织的行为。
(1)就单个企业来看,物流管理系统是一个自组织系统,物流管理系统中的每个企业自主决策,不必接受任何其它企业的指挥或命令,他们在选择上游供应商和下游经销商的同时就形成了物流供应网络。复杂系统视角下的物流管理系统中不存在着核心企业,随时都有可能出现成员企业的进入和退出,每个在物流上的企业都是平等的,都有着自主性,在这条物流上的企业同时也是其它物流上的参与者,正是由于这样的原因,在产业中或者是产业之间就形成了物流管理网络,这个网络也表现出了动态型和复杂性。
(2)物流管理中的主体是那些独立或半独立的经济实体,这些主体之间具有竞争、合作、动态等多种性质的供需关系。运作单元、业务流程、成员企业、整个运作环境构成了不同层次上的主体,每个主体具有自己的目标、经营策略、内部结构和生存动力。这些主体通过聚集而相互作用,以期不断的适应环境。对于整个物流管理系统来说,并不存在一个集中控制中心来指导各个主体的行动,但是整个物流管理系统仍然表现出一种有序的状态。正是这种主动性以及它与环境的反复的、相互的聚集作用,才是整个物流管理系统发展和进化的基本动因。
(3)物流管理中几乎每一个环节都是非线性的关系。现代企业生存在一个
市场竞争激烈、不确定性大的环境之中,在复杂系统下的企业所做出的很小的
决定就能够对相关企业产生很大的影响。例如,在信息不能完全流通的情况下,
有着“蝴蝶效应”和“牛鞭效应”的发生,这种非线性的效果使得企业生存在
一种不确定的环境中,整体的外部环境是不断发展变化的。同时,环境也能对
形成企业的模式、各种规则或标准产生影响,而且由于模式、目标状态、基本
的性能标准以及对环境适应能力的变化等也都会使得物流管理系统其主体对环
境的适应能力的度量标准发生变化。
(4)物流管理系统中负反馈与正反馈需要达到平衡,也就是控制体制与适应体制之间的均衡,这样才能保证整个物流管理系统的生命力。控制是为了保证组织的稳定与秩序,一旦发现某个成员企业的行为表现超出正常情形,就利用控制手段将其阻止,并使整个系统回到平衡状态中。同时物流管理系统所面对的是一个充满复杂性的环境,在这里主体的随机性在系统寻找各种可能性的过程中就扮演了非常重要的角色,有些重要的整体特性是在混沌和随机过程中产生的。这就需要在管理上允许成员企业有更大的自由度。只有具备灵活性、适应性、应对能力和快速革新能力的物流管理系统才能被看作是当前复杂环境下的最佳组织结构。
中图分类号 F3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)08-0007-02
土地资源结构优化是通过一定方法对未来土地利用取得经济、社会、生态效益的最佳分配,通常采用定性和部分定量方法,但这样的方法主观性过强,易造成结果误差大等问题。而采用系统的数学模型进行土地资源结构优化时,则要面对影响因素的不确定性。针对规划模型或约束条件出现不定数的情况,本文采用灰色系统理论中的灰色线性规划等理论,建立动态规划模型,探究分析其应用于南京市土地资源结构优化的可行性。
1 灰色系统理论
灰色系统理论集系统分析、评估、建模、预测、决策、控制、优化技术于一体的一门新兴学科的结构体系。其主要内容包括以灰色代数系统、灰色方程、灰色矩阵等为基础的理论体系;以序列算子和灰色序列生成为基础的方法体系;以灰色关联空间和灰色聚类评估为依托的分析、评价模型体系;以GM(1,1)为核心的预测模型体系;以多目标智能灰靶决策为标志的决策模型体系,以多方法融合创新为特色的灰色组合模型体系以及灰色规划、灰色投入产出、灰色博弈、灰色控制为主体的优化模型体系[1]。
2 实证研究及算法分析
2.1 研究区域概况
南京作为长江三角洲的中心城市之一,经济发展水平领先,但市内各片区域经济发展欠均衡,区域内不同类型经济的发展状况差异较大。南京市土地资源比较丰富,但由于南京市人口的快速增长、城镇化进程的加快和经济的快速发展,土地利用不够合理,利用率较低,制约了南京经济又好又快的发展。
2.2 灰色系统理论的应用
利用灰参数线性规划,以及灰色系统理论中GM(1,1)模型等,可以灵活应对目标效益系数不确定,约束条件变化等不确定因素,以下我们通过和灰色线性规划及灰色系统理论在南京市土地利用结构优化的应用中分析其可行性。
2.2.1 GM(1,1)的应用
GM(1,1)在灰色线性规划中用于预测目标效益系数的灰区间范围,以及各约束条件的系数,从而确定灰数区间,下面以耕地单位面积GDP为例进行应用分析。
首先得到2005年―2014年南京市耕地单位面积GDP(万元/公顷)的序列,其中2005(1.86)、2006(1.99)、2008(2.31)、2009(3.29)、2010(3.75)、2011(4.36)、2012(4.94)、2013(5.53)、2014(5.87)。GM(1,1)的预测结果如图1所示。
2.2.2 变量设置
根据南京市国土资源局的信息公开以及《南京市土地利用总体规划(2006-2020年)》要求,设置如下变量:x1(耕地);x2(园地);x3(林地);x4(牧草地);x5(其他农业地);x6(居民点工矿用地);x7(交通设施用地);x8(水利设施用地);x9(其他土地)[5]。
2.2.3 目标函数
根据南京市土地资源优化利用的目的和意义,以经济效益最大化为目标建立如下目标函数:
2)人口总量约束。2020常住人口1?047万人。
3)宏观计划约束。(1)耕地面积。农用地比例控制在64.3%,农用地中耕地比例稳定在55.8%,耕地保有量分别保持236?034.6公顷以上。(2)农用地:农用地、其他土地比例控制在64.3%、8.5%,其他农用地不少于91?650.3公顷。(3)建设用地面积。2020年,建设用地比例提高至27.2%,控制在179?175.97以内。(4)居民点工矿用地面积,需要大于141?869.5公顷。(5)交通运输与水利设施。建设用地比例提高至27.2%,建设用地中交通水利设施用地比例提高至20.7%。
4)生态环境约束。(1)林地面积。农用地中林地比例提高至20.4%。(2)牧草地面积,要小于20公顷。(3)园地面积大于9?332.4公顷。
3 结果分析
按规定中的预测对上述模型的灰数进行白化,分别取上限、中间值及下限,转化为一般的线性规划求解,由Matlab软件linprog函数求得最优解,求解结果即3个土地利用结构优化方案,见表1。
从表中可知,方案1是在人口较少,耕地较少的情况下,其园地面积大于其他方案,生态环境由于其他方案,但其交通设施用地与水利设施用地相差过大,不利于经济的良好发展。
方案3是在人口增长控制较差,前耕地保有量充足的情况下,其交通设施用地与水利设施用地比例接近,但园地较少,不益于生态经济的发展。
方案2是在“二孩”政策下人口较多,前耕地保有量较为充足的情况下,其最为符合未来实际需求,其交通设施用地与水利设施用地比例最为接近,且园地较多,既考虑了生态环境的保护,又注重经济的健康发展。
综合考虑,选择方案2为最优优化方案。
4 结论与意见
众所周知,土地利用是一个复杂的系统,由于灰色线性规划中灰数的不确定性,得出的结果也只是近似解。本文以经济利益最大化为目的,建立灰色线性规划模型,应用于该市土地资源结构优化中,运用Matlab软件求解,结果显示方案2最符合南京市的土地利用规划和发展,在未来可以进一步的推广。
参考文献
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)22-6369-03
Simulation Exemplars for System Simulation Course
HUANG Han-ming
(College of Computer Science and Information Engineering, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China)
Abstract: This paper briefly narrates the general concepts of system and various system theories, and introduces the necessity of system simulation for the researches of systems. Then the teaching purpose and main contents of system simulation course are given. After that, some understandings in this course teaching experiences are presents. Finally, several having applied measures which might be helpful to enhance the effect of teaching are discussed:reinforce simulation principles teaching, guide students broadening scope of knowledge, use simulation case studies as education emphases
Key words: system simulation; course pedagogy; exemplar demonstration
系统是一个与环境相对的概念,任何相互联系、相互影响、相互作用的部分所组成的一个整体皆可称为一个系统。系统的各个组成部分之间,通过物质、能量和信息的交换而相互关联、相互影响、相互作用;系统与环境之间,亦存在着物质、能量和信息的输入、输出关系。早在古代中国和古希腊的哲学中,就包含朴素的系统思想。随着社会的发展和近、现代科学技术的兴起与进步,在军事、工程、经济、社会等诸多领域,都存在着大量的有关系统的问题。为解决这些问题,20世纪40年代相继产生了运筹学、控制论、信息论和一般系统论等系统理论;20世纪40年代以来,系统理论被大量应用于工程实践,系统工程应用学科迅速发展,同时其他科学技术学科也在不断获得新的突破与发展,从而对各种系统的性质和规律的认识在不断深入,产生的一些新的系统理论:耗散结构理论、协同学、动力系统理论、混沌理论、突变论等。
当前,对复杂及复杂适应系统的研究是系统科学这门学科的热点。国际上,有关复杂系统的系统科学研究可分为三个主要学派:“欧洲学派” ―― 以非线性自组织理论为核心内容的系统理论(系统元素为无机物,源于物理、化学系统);“美国学派” ―― 以圣菲研究所(SFI)为代表的理论框架(系统元素为有机物,具主动性,源于生物系统);“中国学派” ―― 以开放的复杂巨系统理论为核心的体系(系统元素为“人”,源于大工程协作系统)。其实,这三个主要学派的主要区别只是从系统的不同层次为出发点去把握系统的性质和规律;它们的共同点可认为是要从整体上去认识问题和解决问题,对系统的许多性质,部分和的累加并不一定等于整体,整体很可能大于部分和,由于涌现性,整体会出现一些任一部分所不曾拥有的新性质。
由于现实系统的广泛性、多样性和复杂性,如果直接对系统进行观测、实验和研究,可能会对真实系统造成破坏性影响而且可重复性很可能也差,或者用真实系统试验时间过长,或费用太昂贵。对于工程系统,在系统建立之前需要对其结构、行为特性开展研究,但真实系统尚不存在。这些情况下,系统的模拟仿真是唯一可行的研究手段。
1 系统模拟仿真课程的教学目的
系统模拟仿真课程的教学目的为:培养学生科学分析和解决各类学科中出现的一般复杂系统问题的能力,掌握多种解决各种复杂系统问题的研究、设计与分析方法。通过本课程的教学,希望学生能了解系统模型的形式化描述;掌握连续系统的时域与频域建模仿真方法:龙格-库塔法、线性多步法、离散相似法、替换法、根匹配法等;了解离散事件系统的一般概念和离散事件系统的建模工具――Petri网,掌握经典的离散事件系统:单服务台与多服务台排队系统,库存系统等的仿真方法;掌握离散事件系统的仿真输出数据的分析方法;了解现代仿真技术――虚拟现实技术的一般概念、分析建模方法和和基于Agent的的建模方法及Swarm仿真和分布建模仿真。
系统科学专业硕士点的设立是为了满足国家和广西的经济和社会发展的需要,旨在培养高层次的复合型研究与管理人才。系统科学专业硕士点有两个专业:系统理论和系统分析与集成,其中系统理论专业从2004年起开始面向全国招生,系统分析与集成专业从2006年起招生。系统模拟仿真课程是系统科学专业硕士生的必修课程,本人从2006年起到目前为止连续5年担任了本门课程的任课教师,在此对这几年的教学实践作些总结,以图对本课程后续的教学水平的提高和教学效果的完善能有所帮助。
2 课程基础建设
专业课程与选修课程的组成,不同课程的先后安排和教材的选择对教学目的之达成与教学效果之提高至关重要。系统模拟仿真课程的先修课程为:控制理论,概率统计,至少一种通用程序设计语言(如:C/C++程序设计语言和Matlab编程语言)。这几年教学过程中的有些学期,在本课程刚开始时,有些学生反映从未接触过其中一门或两门先修课程,应学生的要求,用一、两次课程的时间介绍相应课程,解释其中的重要内容,并鼓励学生自学相应课程,难懂之处同学之间互相探讨,并及时向老师请教。教材选择的是美国多家高校系统仿真类课程普遍采用的, 由清华大学出版社出版的原版影印英文教材[1]。该教材着眼于离散事件系统仿真的原理和方法学的阐述,基本概念通过实例加以阐述展开,对仿真方法、技术谈论深入,对新技术发展方向描述明确。该教材以C/C++和Fortran为仿真算法的主要编程语言。
开始的连续2年只使用该教材进行教学,有些学生反应跟不上教学进度,仔细了解,跟不上的原因是难以完全读懂教材中的英文内容和从未学过C/C++和Fortran语言。为让每位学生都能掌握好基本仿真方法、技术而又不失去对仿真前沿研究的了解,后增加系统科学与系统的一般理论及其工程应用[2]的介绍,连续系统仿真原理[3]的介绍和较容易编程实现的仿真实例教学[4]。作业与考试方式、频次的安排设置对加强学生的学习动力和提高学习效果起着极大的作用,除了常规作业和期末考试外,增加了每学期每位学生上讲台讲解至少30分钟提前布置的、要求学生课后完成的仿真建模实例小作业并接着深入讨论。还安排了学期结束时应完成的较复杂的系统仿真编程大作业,并撰写一份系统仿真应用的研究报告。
3 提高教学效果的措施
3.1 加强仿真原理教学
现代仿真是基于计算机、利用合适的算法通过模型(物理的或数学的)以代替实际系统进行实验和研究的一门学科和实验技术。 仿真过程中系统、模型与计算机(包括软、硬件)的关系如图1所示。这里模型通常是指数学模型。常用的数学模型[5]有:初等模型、确定性连续模型、确定性离散模型和随机模型。如该图所示,系统建模、仿真建模和仿真实验为系统仿真的三个基本活动。
系统的模型是实际系统的简化或抽象,分物理模型与数学模型。系统模型的形式化描述一般可表述为:
S=(T,U,Ω,X,Y,δ,f)
其中:T―时间基, 其若为整数,则系统S为离散系统,若为实数,则系统S为连续系统;U―输入集,U?奂Rn,n∈I+;Ω―输入段集,某时间内的输入模式,是(U,T)的子集;X―系统状态集,是系统内部结构状态建模的核心;Y―系统输出集;δ―系统状态转移函数;f―系统输出函数,可表达为:f:X×U×TY。
实际建模时,模型描述的详细程度可用如下3个水平来表示:(1)行为水平,只知系统的输入输出,系统被视为“黑箱”;(2)分解结构水平,系统输入输出及结构组成已知,系统被视为多个简单“黑箱”的组合;(3)状态结构水平,系统的输入输出,内部状态及转移函数皆为已知。要全面了解仿真过程的核心内容,需要较全面的数学知识、计算方法知识和编程语言知识。
由图1可知,系统仿真的第1步是建立系统的数学模型。虽然另有一门课程―《数学模型》(或称《数学建模》)(应用数学专业课程)专门介绍个各种数学建模方法,如不特别介绍,本专业学生或许不知有该课程的存在。在建立好系统数学模型的基础上,可能需要利用《计算方法》中的专门知识,基于学生熟悉的编程语言(Fortran,C/C++, C#或Matlab等),如学生对任一编程语言都不了解,推荐学生优先选择较容易入门且有大量编程工具箱可资利用的Matlab编程语言,把数学模型转化为计算机算法程序,得到仿真模型。在设置好各可调参数条件下运行仿真模型(即仿真算法程序),即可得到一系列的输出,这些输出要进行各种分析[1],如条件允许,并应该与实际系统的相应数据作对比分析。
3.2 引导学生扩展知识面
仿真技术广泛应用于工程领域--机械、航空、电力、冶金、化工、电子等方面,和非工程领域DD交通管理、生产调度、库存控制、生态环境以及社会经济等方面。几乎渗透于每一个需要计算的领域和学科,相关文献十分丰富。许多学术期刊都刊登有系统模拟仿真方面的研究论文,其中系统科学领域的期刊,尤其值得同学们去了解和学习,以扩展知识面和了解建模仿真方面的前沿研究。
应该特别留意的期刊有:中科院数学与系统科学研究院期刊学会(/)主办的《系统科学与数学》(中) ,《系统科学与复杂性》(英)和《系统工程理论与实践》,中国系统仿真学会与航天科工集团706所主办的《系统仿真学报》,美国伊利诺伊大学复杂系统研究中心主办的《复杂系统 》,美国UL控制与系统工程学会和弗罗茨瓦夫理工大学主办的《系统科学 》,IEEE的《智能系统》,圣菲研究所的《复杂系统学报》等。
每年都有多次由不同机构发起、在不同国家举办的有关系统仿真的国际学术会议。通过各个级别的系统科学学会或系统仿真学会网站,或直接通过搜索引擎(如, )可检索到最近举办过的系统仿真会议介绍或论文,以及即将举办的系统仿真会议的地点、时间和投稿须知, 如:国际系统科学学会(International Society for the Systems Sciences, ISSS)网站上 /world/index.php 有当年的年度会议信息和最近几年的会议资料。
3.3 以仿真实例教学为教学重点以提高学生的实际分析问题和解决问题的能力
课堂上详细讲解一些较简单的系统问题的仿真实例,可以使学生逐步明确并不断加深对建模仿真整个流程的理解:从分析系统结构或行为导出系统的数学模型,再根据所导出的数学模型使用某种编程工具实现仿真建模,形成相应的仿真算法程序,最后运行仿真算法程序,分析结果并与实际系统相应数据对比。
编程工具的介绍也要兼顾学习效率和算法理解彻底性, 教学过程中发现如只介绍通用编程语言(如C/C++)实现仿真算法程序,学生表示是可以彻底理解所讨论问题的算法及代码;但过后一段时间,再面对类似但稍微复杂些的问题,学生就显得有些不知如何下手改写原来的程序以解决当前的问题。而如使用Matlab .m源码文件实现仿真代码,学生基本能正确改写程序。如使用更高抽象层上的Simulink模型实现仿真,学生可以轻松解决类似新问题。现在采用初次碰到典型案例问题时,采用C语言实现仿真算法,再次碰到类似问题时使用Matlab.m源码,更多的或更复杂的仿真案例,则采用Simulink构建仿真模型。
所选择的仿真实例兼顾确定与随机系统,连续与离散系统。所列举过的离散随机系统有:单服务员排队系统(M/M/1)和多服务员排队系统(M/M/N)的仿真;多工作站排队系统的仿真;采用不同排队策略的银行排队系统仿真。 列举过的连续确定系统有: 机构运动仿真;传染病感染传播仿真;森林救火策略仿真;战斗减员仿真;游击战策略仿真;香烟有害物质进入人体体内的累积量仿真以及生物种群规模涨落(Volterra模型)仿真等。
下面以机构运动仿真和战斗减员仿真为例,对建模仿真的整个过程进行简要描述:
仿真实例一.曲柄滑块机构的运动学仿真:
对图示单缸四冲程发动机中常见的曲柄滑块机构进行运动学仿真。已知连杆长度:r2=0.1m,r3=0.4m,连杆的转速:ω2=2,ω3=3,设曲柄r2以匀速旋转,ω2=50r/s。初始条件:θ2=θ3=0。仿真以ω2为输入,计算ω3和1,仿真时间0.5s。
利用Simulink建模如下:
模块程序运行过程中自动显示如图4所示动画。
所求仿真时间0.5s内1和ω3的变化图像如图5。
图5 0.5s内的滑块运动速度1 (上图)和连杆转速ω3(下图)
仿真实例二.战斗减员问题仿真:
该战争模型只考虑双方兵力的多少和战斗力的强弱。 假设:(1) 用x(t)和y(t)表示甲乙交战双方时刻t的兵力,不妨视为双方的士兵人数;(2)每一方的战斗减员率取决于双方的兵力和战斗力,用f和g表示; (3)现只对甲方进行分析。甲方士兵公开活动,处于乙方的每一个士兵的监视和杀伤范围之内,一旦甲方某个士兵被杀伤,乙方的火力立即集中在其余士兵身上,所以甲方的战斗减员率只与乙方兵力有关,可以简单地设f与y成正比,即f=ay。a表示乙方平均每个士兵对甲方士兵的杀伤率(单位时间的杀伤数),称乙方的战斗有效系数。a可以进一步分解为a=rypy,其中ry是乙方的射击率(每个士兵单位时间的射击次数),py是每次射击的命中率。由这些假设可得本问题的连续时间模型(方程):
又设系统输入为甲乙方的射击率rx,ry,每次射击的命中率px,py,双方初始兵力x0,y0。系统输出为哪一方获胜以及获胜时的剩余兵力。要求有输入、输出界面及仿真过程。如何对微分方程进行求解,并判断哪一方获胜是本问题仿真的关键。
使用GUIDE(图形用户接口开发环境)接口实现以上简单的一阶微分方程。
调入该模型程序,按F5运行,出现如图6所示界面。
在界面中输入参数,点击“执行仿真计算”按钮,就会在结果栏中显示哪一方获胜,及其剩余人数。
设甲乙双方射击率都为0.03,初始兵力都为1000,每次射击的命中率分别为0.023和0.026。执行仿真计算后可知是“乙方获胜”,剩余兵力为339。如图7所示。
4 总结
努力加强系统仿真原理教学,以较简单的经典系统建模实例的仿真模型的建立为依托,让学生在仿真实例的课堂教学中逐步明确并不断加深对建模仿真整个流程的理解。仿真技术广泛应用于工程领域和非工程领域,相关文献十分丰富,涵盖面十分广阔的,而课堂教学的课时十分有限。如果我们把系统模拟与仿真这门学科比作是一片森林,文献可看作是其中的树木,仿真的实际应用则可看作生活于森林中的动物,当然动物也依赖于这片森林的邻域森林(其他学科)。课堂教学只是带学生来到这片森林边沿,仿真原理、理论教学是引导学生仔细观察了眼前的树木,而课堂仿真实例教学则是与学生一起欣赏了树枝上美丽的小鸟。 对这片森林更深入的了解需要学生自己出发去跋涉的、去游历、去探索、去欣赏。当然,带学生到这片森林应该先哪个边沿,才能让学生对这片森林有准确的了解并迅速喜欢上这片森林,需要带领者对这片森林整体的和更准确的了解,也需要到过这片森林的同学们的意见反馈。
参考文献:
[1] Law A M.Simulation Modeling and Analysis[M].北京:清华出版社,2000.
[2] 许国志.系统科学与工程研究[M].上海:上海科学技术出版社,2001.
中图分类号:TG80 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(b)-0147-02
1 引言
《机械工程测试技术》课程是机械工程相关专业的一门专业技术基础课,该课程集成了数学、电工电子学、信息科学、计算机技术等多学科原理和技术,并且被广泛应用于各个学科,具有涉及知识面广、综合性强、理论知识抽象、实践性要求高、学时少等特点[1]。尤其是对于电工电子学及信息学知识相对薄弱的机械专业本科生,首次接触信号变换与调理、系统特性及数字信号处理等抽象概念时,学生普遍反映该课程存在理论内容不易理解,学习难度大等问题。然而,随着科学技术的迅猛发展和机械系统自动化程度的不断提高,测试技术在机械领域中的应用日益广泛,例如新产品开发、生产过程控制、设备状态监测及产品性能试验等工作均以测试技术为基础。因此,《机械工程测试技术》课程在机械工程相关专业课程中具有越来越重要的地位。
基于上述原因,为了使机械专业本科生能够更好地理解和掌握机械工程测试技术的相关理论,贯彻教育部关于高等学校本科教学质量与教学改革工程文件的精神和适应学校培养创新型工程应用人才的需求。改革和创新《机械工程测试技术》课程的教学方式,提高课程的教学质量已迫在眉睫。
2 传统理论教学及其改革与创新
2.1 传统理论教学方式
机械工程测试技术课程的传统理论教学方式是以教师为中心,理论知识的传递以灌输式讲授为主,并设计有少量的验证性实验。整个教学过程中教师发挥着主导作用,而学生只能被动地吸收知识,从而难以充分调动学生的学习积极性和主动性,也不利于培养学生创造性思维和创新能力。另外,由于该课程涉及较多的其他学科专业基础知识,学生在课堂学习过程中很难快速全面地把自身储备的知识与新学知识做到融会贯通和综合应用,从而使学生在课程学习过程中产生茫然的学习状态(特别是在课程的学习初期),极大地打击了学生的学习兴趣和积极主动性,甚至有些学生产生厌学心理[2],这将使整个课程的教与学过程变得非常艰难,以致于课程的教学质量严重下滑。
2.2 理论教学的改革与创新
教学改革与创新遵循的基本原则:保证教学内容的基础性、前沿性和实践性前提下,充分发挥学生的主观能动性和创造性,积极培养学生学习课程的兴趣和积极性,努力培养学生的创新型思维方式及工程应用能力。
2.2.1 理论教学内容的优化与更新
《机械工程测试技术》课程主要内容包括:信号及其描述、测试装置的基本特性、常用传感器及其原理、信号的调理与记录、信号处理初步、典型非电量参数的测量及计算机测试系统等。
通过对课程主要内容的细致分析和研究,并根据测试系统组成模块将上述章节内容重新排序,采用以“信号流”为教学主线,按照信号在测试系统中的传输顺序将整个课程内容贯穿起来,从而使学生建立完整的测试系统概念。重新优化调整后的教学内容:首先讲信号的时域描述和分类,然后讲常用传感器及其原理,进一步讲信号的调理与信号的数字化处理,再讲信号的频域描述及分析方法,接下来讲整个计算机测试系统。而后采用Matlab/Simulink仿真实例展示信号在测试系统中传输时的失真,从而引出测试装置的基本特性内容:最后讲解机械领域中典型非电量信号的测量。优化调整后的教学内容不仅兼顾由浅及深的教学思路,使学生在学习课程初期理解起来相对容易,从而对课程的学习兴趣和积极性大幅提高:而且整个教学内容是先局部后整体,逐步深入测试技术精髓,符合工程技术知识学习的规律,使学生学习起来思路清晰,且能够促进学生较好地理解和掌握测试系统各组成部分的原理和特点。
另外,在教学过程中,将自己的科研项目和研究成果中与测试技术相关的新技术、新方法及新实例融合到课堂的教学内容,同时注重介绍机械工程测试技术发展的新方向和前沿知识,以此来保证教学内容的实时性和前沿性,丰富学生的知识面,开拓学生的眼界[3]。
2.2.2 理论教学方法的改革
课程教学方法的改革是建立在教学思想和教学模式转变的基础上[4]。随着机械工程测试技术的发展,课程知识的快速膨胀,以“教师”为主体的传统教学思想和教学模式已经不能完全适应课程的理论教学任务。而以“教师”为主导和以“学生”为主体的新型教学思想和教学模式充分发挥了教师的引导作用和学生的主观能动性,因此,新的理论教学方法更加适应课程快速发展的步伐。
在新的理论教学方法指导下,课程的理论教学过程采用启发式讲授、工程案例剖析与课堂讨论相结合的方法。在教学过程中,注重以身边的生活实例和工程实例设疑式地启发学生,使学生在教师的引导下对实例中所涉及的测试技术基本原理和技术展开积极课堂讨论,让学生成为教学过程的主体,以此调动学生的学习积极性和激发学生自主思考、分析和解决问题的能力,逐步培养其理论联系实际能力和创造性思维能力。
此外,为了使学生能够把该课程的新知识与课程涉及到的其他专业基础知识做到融会贯通和综合应用。在每节课理论内容讲授完毕后,教师为学生指点出下节课将会涉及到的其他课程专业基础知识,以便学生课后可以及时温习和回顾,从而使学生下节课的理论学习变得清楚明确,并且使学生真切感受到学以致用带来的成就感,以进一步提高学习的积极性,逐渐培养学生自觉地对教学内容涉及的理论及实践问题加以追踪的严谨务实学习态度。
2.2.3 理论教学手段的创新
在理论教学手段方面,采用多元化教学手段,将多媒体教学 、黑板教学、仿真演示及实物教学等多种手段有机结合起来。
课程充分利用多媒体教学能够很好地把概念、图形、动画、视频及声音等信息载体有机结合的特点[5],将一些传统黑板教学手段难以表达的教学内容和无法观察的现象采用图文并茂、灵活多样的多媒体方式生动形象地展示给学生,使没有工程实际经验的学生能够从认知的角度建立机械工程测试的相关概念,力求教学过程与教学效果达到最优化。
对于理论强的教学内容(例如信号变换和信号处理相关章节)则采用黑板式教学手段,通过对公式和定理的详细推导,加深学生对公式定理的理解。
对于应用性强的教学内容(如传感器原理、信号调理等内容)则采用多媒体教学、黑板教学及实物教学相结合的手段进行讲授,提高学生对教学内容的工程应用能力。
对于抽象性强的教学内容(如测试装置的基本特性)宜采用Matlab/Simulink仿真演示的教学手段,帮助学生直观地理解抽象的概念,并鼓励和指导学生自己动手搭建仿真程序,培养学生的求知探索欲和动手能力。
2.2.4 理论考评体系的改革
在理论考核方面,传统的课程考核模式主要是一次性定时闭卷考试。这种考核模式具有诸多弊端,一是学生临时突击,放松平时学习:二是难以考查学生的知识综合运用能力和创新性思维。课程借鉴国内外一流大学的考评体系[6]。新理论考评体系采用“平时作业20%+课堂讨论表现20%+自主考试10%+期末考试50%”,改变了传统一次考试定结论的弊端,重在培养学生的学习主动性、知识综合应用能力和创新探索意识。平时作业以大作业为主,重点培养学生的探索意识和知识综合运用能力:课堂讨论以工程实例为对象,通过考评学生参与分析讨论的积极性和主动性,以提高学生的学习主动性,培养其应用知识分析解决问题的能力:所谓“自主考试”,即采用教师提供开放式工程题目或学生自选与课程内容相关的工程题目进行课程专业知识综合应用的一种考核方式,这种考评方式可以充分发挥学生的创新型思维和工程应用能力:同时,为了考评学生对理论知识的掌握程度,在期末采用闭卷考试方式,以此确保学生对基础理论和方法的掌握。
3 结语
通过对机械工程测试技术课程理论教学改革与创新的探讨,使我们充分认识到只有对课程进行教学改革与创新才能达到提高课程教学质量和培养创新型工程应用人才的目标。同时,教学改革工作是一个与时俱进的过程,我们在以后的教学工作中将不断优化和完善机械工程测试技术的理论教学过程,从而进一步提高课程的教学质量。
参考文献
1概述
1.1水资源概述
大部分人对于水资源的概念存在着模糊性,他不仅是满足人们日常生活需要,可以利用开发的天然水源,它也包括存在的自然界里,可以被利用的水,如:大气水、再生水、大陆水和海水等,同时也分为液态、固态和气态。关于合理配置的水资源,主要具有可持续利用的特性,其水质和水量可以满足现在日常生活和经济发展的需要,同时还可为将来创造可持续利用、生生不息的水资源。
1.2合理配置
按照国家的规划技术大纲,其中有关于水资源合理配置的定义,其主要内容为:通过对公平性、有效性和可持续性的原则的遵循,并在特定的区域范围或流域内,按照相关的资源配置规则和市场经济规律,采用对生态环境质量予以保护和改善的措施,和对有效供给予以保障,对过度需求进行抵制的手段,对可利用的水源进行合理、科学地调配。合理配置水资源可以对水资源、社会经济以及生态环境的协调发展予以保证和促进,由于水资源开发利用方式存在着不合理,在地理空间、生产力布局等方面存在着差异性,以及地区和部门之间存在着竞争,都是生态环境问题日益严重。
2相关理论和技术应用
2.1相关理论
合理配置以实现可持续化发展的指导思想,即不仅能够满足当下的资源需求,同时对后代的发展提供有力的支持,不造成危害的;为了实现可持续发展,必须对生态环境予以保护和改善,生态环境保护会对水资源泉起到有利的保护作用,但同时也会消耗一定的水资源,因此必须从以往的对生态用水生态环境用水不予以重视的情况,向优先保证生态环境用水转变,从传统的给水配置模式转变为生态环境和国民经济需求进行统一合理配置转变。对水资源开发利用的分析研究主要采用的有大系统理论、不确定性理论,多目标规划理论以及动态规划理论。因为此研究课题具有不可试验性,同时具有动态过程的多变性,因此存在着不少的限制条件。在大系统理论中运用系统动力学,复杂的系统问题进行研究,只具有较大的和潜力;在不确定性理论中,通过应用模糊优化模型的方式,对水资源的最佳分配方案进行确定,并通过动态层次分析法,对水资源的系统分析取得了较好的成果;多目标管理模型对,系统态势,目标间的竞争以及冲突性进行了总体的把握和规划,对社会水资源,经济环境等因素进行综合考虑,并进行联合优化,最终确定最佳的配置方案;动态规划理论运用地下水量和地表水的模型,采用线性规划和动态规划、模拟技术等相结合的方式,实现水资源的合理配置。
2.2技术应用
资源的合理配置技术主要有利用计算机技术进行决策支持的系统和管理信息系统以及地理信息系统。通过人工智能技术和计算机支持的决策系统共同组成智能决策支持系统,对非结构化或半结构化的问题进行解决;地理信息系统具有强大的数据管理分析和计算的能力运用,有利于水资源管理的定量研究,目前主要应用于数据存储、查询、获取、管理等初级阶段,其应用还有极大的发展空间。
3存在的问题
3.1对生态环境保护的忽视
根据目前的水资源情况分析,水质恶化带来的问题超过了水量匮乏的问题,目前水量问题还可以通过河流水位调节来解决,而对水质进行优化配置的难度较大,因此必须对生态环境予以保护和改善,资源利用实现良性循环。
3.2水资源动态规划的忽视
在配置中没有充分应用动态规划原则,可利用的水资源具有动态变化性,如果进行水量分析时,与当地的经济发展情况没有进行动态协调,则确定的可供水量存在偏差,可能对区域发展规模存在着低估的情况,使当地的经济发展受到限制。
3.3大系统理论应用的忽视
但对水资源的规划利对水资源泉系统的自身开发利用更为重视,没有运用经济规划、社会研究等方面手段进行合理配置,同时对传统的方式的有效性未予以重视,造成了对产业发展的制约,配置规划方案与社会、经济系统不能互相融合,缺乏实用性。
4模型的实用性缺乏
通过研究方法制作出来的模型,对于决策者的愿望不能真实的反映,只利用高新技术以及数学公式,追求模型的结果,但是却无法保障其实用性和可行性。
5发展趋势
一、人力资源开发概述
人力资源开发,是指一个企业或组织团体在组织团体现有的人力资源基础上,依据企业战略目标、组织结构变化,对人力资源进行调查、分析、规划、调整,提高组织或团体现有的人力资源管理水平,使人力资源管理效率更好,为团体(组织)创造更大的价值。HRD是Human Resource Development人力资源开发的缩写,是20世纪80年代兴起的旨在提升组织人力资源质量的管理战略和活动。人力资源开发指一个国家或一个地区根据现有的人口、经济、社会、资源条件,组织一切力量和资金,通过调节人口数量,提高人口素质,发展基础教育,促进人口流动,开展职业教育与技术培训等手段或措施,不断促进该地域人力资源的合理配置和利用,满足社会经济发展的全过程。
人力资源开发的目标:一是通过开发活动提高人的才能;二是通过开发活动增强人的活力或积极性。提高人的才能,才能是认识和改造世界的能力,它构成了人力资源的主要内容。增强人的活力,通过开发来增强人在工作中的活力,才能充分、合理地利用人力资源,提高人力资源的利用率。人力资源开发双重目标的关系,提高人的才能是人力资源开发的基础。人的才能的高低,决定人力资源存量的多寡;增强人的活力是人力资源开发的关键。有才能而没有活力,这种才能没有任何现实意义;有了活力就会自我开发潜力,提高才能。
二、人力资本的理论起源
人力资本的一般定义是:体现在具有劳动能力(现实或潜在)的人身上的、以劳动者的数量和质量(即知识、技能、经验、体质与健康)所表示的资本,它是通过投资而形成的。古典经济学家在研究人力资源之始就提出了人力资本的观念,亚当·斯密在他的名著《国富论》(1776年)中提到,一国国民所有后天所获得有用能力是资本的重要组成部分。因为获得能力需要花费费用,所以人力资本可以被看作是每个人身上固定的,已经实现了的资本。当这种能力成为个人能力的一个部分时,也就成为社会财富的一部分。一个工人技能的提高如同一部机器或一件工具的改进一样,可以节约劳动,提高效率。虽然提高工人技能要投入相当多的费用,但这样做能生产出来更多的利润,足以补偿费用的支出后来,美国经济学家欧文·费雪在1906年出版的《资本和收入的性质》一书中,进一步阐述了人力资本的概念。然而,直到本世纪中叶,经典的、正统的西方经济学并没有真正把人力资源看作是一种资本。在人(或者说劳动、劳动力)和土地、资本这三项基本要素中,他们把人这个生产要素看作是“非资本的”。
在20世纪50-60年代以来,人力资本理论研究较突出的是美国经济学家雅各布.明塞尔(JacobMincer)他在1958年发表了人力资本投资与个人收入分配,建立了个人收入分配与其接受培训量之间关系的经济数学模型之后,根据对劳动者个人收益率差别的研究,估算出美国对在职培训的投资总量和在这种投资上获得的私人收益率概括起来,他最早提出了人力资本收益函数。
舒尔茨的人力资本理论:舒尔茨的“人力资本”理论的主要内容:提出广义的资本概念,认为资本有两种形式,即一种是体现在产品上的物质资本,另一种是体现在劳动者身上的,以劳动者的数量和质量表示的人力资本,两者共同构成国民财富。舒尔茨认为,人力资本包括用以形成和完善劳动力的各种投资。具体说来,这些投资主要有:①教育投资,用于发展教育事业,以提高人们的知识水平和劳动力的质量,即提高劳动者的工作能力、技术水平和熟练程度。②保健投资,用于发展保健事业,以减少人们的疾病和死亡,提高劳动者的素质,增强其工作能力,延长其服务期限。③劳动力迁徙投资,用于发展劳动力市场行情调研机构,以提供有关信息,并协助劳动力流动,促进解决劳动力余缺调剂和专长发挥。认为迅速扩大的人力资本存量,对劳动生产率的提高和经济的增长起着越来越重要的作用。舒尔茨注意到传统增长理论中收益递减规律的失灵。主张以人力市场供求变化为依据,以人力价格的浮动为衡量尺度,对教育投资进行市场调节。
三、人力资源开发理论起源
人力资源开发理论最早产生于50年代。随着西方人本管理思想的出现,行为科学研究的不断深入以及人力资本理论和人力资源学说的形成,人力资源开发这一概念逐渐为人们所接受。80年代中期,人力资源开发理论开始传入我国后,有关它的研究活动迅速得到了重视和发展。人力资源开发的定义有许多种,其中代表性的有:①人力资源开发是指社会人从胎儿开始的教育到成年后的使用,调配,管理直到老年退休后的开发余热等全部过程,其重点在组织一切力量,有效地对全社会进行智力开发。②人力资源开发是指通过系统的规划,培养,教育,训练等手段,提高人对于自然界开发利用能力的过程。这里的能力包括生存能力,劳动能力,智力,体力等。③人力资源开发是指为了使劳动力得到充分利用,通过教育培训,促进就业和有效利用劳动力的人事管理活动及政策。④人力资源开发是指培植人的知识,技能,经营管理水平和价值观念的过程,并使其经济,社会,政治各方面不断获得发展和得到最充分的发挥。也就是说,它是一个提高人的素质,挖掘人的潜力的过程。人力资源开发和管理是当代国家国民经济管理的一个重要组成部份。
四、人力资源开发理论依据
1.学习理论
人力资源开发是发生在工作场所的学习,这是其区别于人力资源其他活动的关键,学习处于人力资源开发的核心,人力资源开发活动旨在通过学习来改变认知、态度和行为。因此,学习理论成为人力资源开发的理论基础之一,在这里学习理论主要包括行为主义学习理论,认知主义学习理论和成人学习理论等,并探讨其对人力资源开发的指导作用。现代人力资本理论根据人力资本的能力类型,将人力资本划分为三种:一般型人力资本、专业型人力资本、创新型人力资本,一般型人力资本具有社会平均的知识存量和一般的分析力、计算力、学习能力和适应能力,其载体是普通劳动者;专业型人力资本具有某项特殊职业能力,他们一般都接受过特殊专业知识的正规教育或在职培训,对应的社会分工角色是专业人员;创新型人力资本具有社会稀缺的创新能力,可以具体分为战略创新型人力资本,制度创新型人力资本和技术创新型人力资本,对应的社会分工角色分别是战略家,管理创新人员和技术创新人员,创新型人力资本依附于知识员工,知识员工前期在个人人力资本投资上一般都花费颇多,他们经过长期的学习和培训丰富了自己的知识,培养了良好的创新精神和意愿。
2.人力资本理论
人力资本理论是人力资源开发的经济学基础从人力资本理论角度来看,企业所进行的人力资源开发是人力资本投资活动,属于对在职培训人力资本投资,在这种人力资本投资中,企业是投资活动的主体,企业的员工则是投资的对象和客体,作为人力资源开发理论基础人力资本理论,主要体现在人力资本。人力资本投资的概念和企业为主体的人力资本投资等方面。人力资本(Humnacpaiat),是指通过费用支出(投资)而形成和凝结于人力资源体内,并能带来价值增值的智力、知识、技能及体能的总和。它强调在未来特定的经济活动中可以给相关经济行为主体带来价值或收益。人力资本是凝结在人身上的人力,体现在四个方面:体质、智力、知识和技能。如果说人的体力和智力主要体现了人的一种先大素质,那么知识、技能和道德素质则是通过后天努力获得的,它是先天素质的改善和提高。人力资本既然是一种资本,无论是个人、组织还是社会,对其投资必然会有收益。企业人力资源开发的主要目的就是使企业人力资源更力,丰富并将其转化为企业人力资本。人力资本所产生的两种效应:即舒尔茨的通过正规或非正规教育形成的人力资本所产生的内部效应与阿罗的边干边学形成的人力资本所产生的外部效应。罗默尔认为,知识分为一般知识和专业知识,一般知识可以产生规模经济,专业化知识可以产生要素的递增收益,专业化知识与一般知识相结合,不仅使知识、技术、人力资本自身产生递增的收益,而且也使其它追加的生产要素如资本、劳动的收益递增”特殊的知识和专业化的人力资本是经济增长的主要因素,因为知识不同于普遍商品,它不具有完全的排他胜,即具有溢出效应。
3.培训迁移
培训迁移就是将所学的知识和技能运用到实际工作中去,它重视的是培训发生后回到工作场所加以应用时涉及到的促进迁移的活动。这就意味着培训效果的转移不仅涉及到培训者和受训者,更涉及到受训者周围方方面面的人。传统的观念与实践,从未将教育培训提高到企业投资高度予以认识和运作。人力资本及其教育投资在企业和整个国民经济发展中的重要地位与作用,引发人们新的认识和实践创新,视教育培训投资为企业的“战略任务”,是企业迅速发展的“秘密武器”,因此,要不遗余力地加大教育投资,加速实现由人才工具化向人才资本化转变。实践还告诫人们,一个面向未来的企业,不能仅仅坚持“尊重人才、重视人才”,“培育人才,促进人才成长”才是企业发展的主导战略。因为重视人才、重用人才,实现的是人才工具化,它永远无法将人才同其知识、技能转化为企业的无形资本,培育人才、开发人才,促进人才成长,则是实现人才资本化,将人才真正转化为企业的无形资本,从而使有形资本保值和增值。这种人才工具化向人才资本化的转变,实际上是企业由传统的资产经营向人才资本经营的转变。
4.人力资本投资收益理论
人力资本投资收益的间接性:这种间接性表现在从表面上看,这种投资并未直接作用于生产过程,也未直接生产物质财富,而是间接获得收益,人力资本投资的直接结果是人力资源质量得到提高,这种提高成为经济与社会发展的推动力量。人力资本投资收益的滞后性:这种滞后性又称远效性,人力资本投资尤其是教育投资周期长,培养一个具有一定知识水平与专门技能的人一般需要十几年甚至更长,而投资收益的回收时间则更长。但其收益率却大大超过一般物质生产领域里的投资收益率。人力资本投资收益的长期性与全面性:人力资本投资所形成的知识与技能存量将长期发挥作用,其对人类经济与社会发展的推动作用也是长期的,也是难以用数量计算的,这种收益的长效性,是物质资本投资所没有的人力资本投资收益的全面性表现在它既可以产生经济效益,更可产生非经济效益,既可以使社会受益,促进经济和社会发展,也使个人受益,促进个人的全面发展人力资本投资的经济界限为投资收益的现值不小于投资成本的现值。
5.系统理论
学习理论从个体层次提高到组织层次离不开系统理论的影响和贡献。进入80年代以后,美国的经济竞争力逐渐下降,开始在世界市场上失去大量份额,日本经济却全面增长。帮助日本重建战后经济的戴明的“全员质量管理”哲学在美国得到了广泛的接受。系统论的观点是戴明哲学的核心内容。根据系统论观点,一个系统应是开放的,系统内部的各个部分相互依存和相互作用,应为系统的总体目标做出贡献。以系统论观点来看待人力资源开发,就不能把人力资源开发看作是组织中一个孤立的事件,它应是整个组织系统中的一部分。在从事人力资源开发活动时,不仅要考虑组织系统对活动的影响,还要考虑活动对实现组织战略所做的贡献。
6.效绩理论
学习从个人层次上升到组织层次,其最终目的是为了提高组织的效绩。80年代后期,效绩这个词出现在人力资源开发的定义中。人力资源开发就是一个不断通过雇员的能力来提高组织效绩的过程。效绩理论的出现,标志着人力资源开发从以“学习”为中心转移到以“效绩”为中心。这个转变意义重大,因为在实际中人力资源开发虽然为组织提供了很多服务,并且这些服务也受到了广泛的欢迎,但这些服务并不都是以提高效绩为中心的。为提高人力资源开发对于组织的战略价值以及在组织中的地位和可视性,人力资源开发必须要为实现组织目标做贡献,必须要围绕组织中关键的效绩要求来开展工作。关于人力资源开发的基本目的是学习还是效绩的问题,至今在美国的学术界还是一个热点的争论问题。根据效绩理论,效绩有三个层次:个人、群体和组织。以下六个因素影响着效绩的提高:激励、奖励和结果、数据和信息、效绩的标准和反馈、资源、工具和环境、个人的能力、动机和期望、技能和知识把效绩理论和系统理论相结合,出现了“高效绩工作系统”的概念。它是当今人力资源、组织行为和管理领域广泛谈论的话题。高效绩工作系统是指这样一种组织构建:能把工作、人员、技术和信息进行最优组合从而产出最高效绩,即能够对消费者需环境变化和机会做出的反应。把效绩理论和系统理论相结合。还能够在不同层次上对效绩的缺陷和问题做出诊断和分析。
7.经济学理论
经济学原理中的人力资本理论是人力资源开发的又一个理论基础。根据人力资本理论,人是一种特殊的资本,人所具有的知识、技能和经验能够提高组织的生产率从而给组织带来经济价值。而提高组织的生产率正是人力资源开发活动的一个中心内容。取得经济利益是许多组织存在和发展的基础。所以人力资源作为一种资源,对它的投入和产出分析,从而论证这部分投入的合理性和必要性。在一个竞争激烈和高速发展的商业世界里,许多组织都面临着资源短缺的问题,而且有限的资源总是流向收益更高的活动。人力资源开发活动要想获得它所需要的资源,必须能够证明它对组织的经济贡献。
五、总结
人力资源开发的理论主要依据在几百年前的人力资本理论,现代的人力资本理论。主要包括了学习理论、人力资本理论、培训迁移、人力资本投资收益理论、系统理论、效绩理论、经济学理论等,从不同的角度来看,人力资源开发是非常重要的。
参考文献:
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