緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇專家系統(tǒng)論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
2.專家系統(tǒng)核心規(guī)則數(shù)據(jù)庫邏輯上個(gè)性化推薦系統(tǒng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫可以使用專家系統(tǒng)的核心規(guī)則數(shù)據(jù)庫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)庫電子商務(wù)網(wǎng)站的用戶數(shù)據(jù)庫以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫都隸屬于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫的存儲(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)庫電子商務(wù)用戶數(shù)據(jù)庫的存儲(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)庫電子商務(wù)商品數(shù)據(jù)庫的存儲(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、購物等一系列信息對(duì)網(wǎng)站的客戶數(shù)據(jù)庫提供對(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,為客戶的下次購買提供信息支持。
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)需要長期地收集和管理數(shù)據(jù)庫和訓(xùn)練更加成熟的網(wǎng)絡(luò),為了便于長期的管理和維護(hù),選用具有高效的數(shù)據(jù)庫管理功能的 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、橋梁破壞登記數(shù)據(jù)庫、工程階段風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫、專家責(zé)任意見數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫的綜合查閱 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,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.
1) 橋梁常見破壞數(shù)據(jù)庫,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)庫的完善有助于提高專家評(píng)價(jià)的可靠性,需要在長期的鑒識(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)庫是最為重要的橋梁破壞信息集成,在長期的鑒識(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)庫是根據(jù)橋梁破壞登記數(shù)據(jù)庫中,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,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)庫模塊所建立的專家知識(shí)樣本庫,并利用樣本庫對(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.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.
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.040
〔中圖分類號(hào)〕G250.71 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕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(tǒng)作為人工智能的一個(gè)重要分支,發(fā)展已經(jīng)超過50年,在很多應(yīng)用領(lǐng)域都獲得了廣泛使用,取得了豐碩成果。本文運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量這一獨(dú)特視角對(duì)專家系統(tǒng)進(jìn)行了再回顧和再分析,將智能科技劃分為初創(chuàng)期、成長期、低谷期、發(fā)展期,利用詞頻分析、共引分析、作者共現(xiàn)分析等方法揭示專家系統(tǒng)的學(xué)科結(jié)構(gòu)、影響程度、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與時(shí)間點(diǎn)等重要而獨(dú)特的知識(shí),為了解和掌握專家系統(tǒng)的發(fā)展與演化過程提供了獨(dú)特視角。
1 數(shù)據(jù)來源
SCI(Science Citation Index)是美國科學(xué)情報(bào)研究所ISI(Institute for Science Information)出版的期刊文獻(xiàn)檢索工具,所收錄的文獻(xiàn)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(rèn)的自然科學(xué)領(lǐng)域最為重要的評(píng)價(jià)工具。本文以Web of Science中的SCI數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源,選用高級(jí)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(jìn)行檢索,一共檢索到14 500篇相關(guān)文獻(xiàn)記錄。獲得的年度分布如圖1。所示。雖然,專家系統(tǒng)研究從20世紀(jì)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(tǒng)相關(guān)的論文出現(xiàn)。圖1表明1991年左右,專家系統(tǒng)相關(guān)論文達(dá)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(jì)開始,專家系統(tǒng)相關(guān)論文又出現(xiàn)了增加的趨勢,并維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平中。圖1 專家系統(tǒng)在SCI數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)發(fā)表年度變化情況
2012年2月第32卷第2期基于知識(shí)圖譜的專家系統(tǒng)發(fā)展綜述Feb.,2012Vol.32 No.22 專家系統(tǒng)前40年的發(fā)展
本文利用基于JAVA平臺(tái)的引文分析可視化軟件Citespace,首先設(shè)定時(shí)間跨度為1950-1991年,時(shí)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(shí)間跨度為1950-1990年,可以繪制出該時(shí)間段的專家系統(tǒng)論文時(shí)區(qū)分布圖,如圖2所示。我們以年代先后為序,將20世紀(jì)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(tǒng)論文之間的時(shí)區(qū)分布圖
2.1 專家系統(tǒng)起源時(shí)期
根據(jù)圖2顯示,這段時(shí)期有7個(gè)突出節(jié)點(diǎn),既有7位代表人物。第一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表的是“人工智能之父”――英國著名科學(xué)家阿蘭?麥席森?圖靈(Alan Mathison Turing),他于1950年在《心靈》雜志上《計(jì)算機(jī)器與智能》,提出了著名的“圖靈測試”,探討了機(jī)器智能的可能性,為后來的人工智能科學(xué)提供了開創(chuàng)性的構(gòu)思[1]。
第二個(gè)節(jié)點(diǎn)代表的是美國工程院院士、加州大學(xué)扎德(LA.Zadeh)教授,他于1965年在《信息與控制》雜志第8期上發(fā)表題為《模糊集》的論文,提出模糊集合理論,給出了模糊性現(xiàn)象定量描述和分析運(yùn)算的方法,從而誕生了模糊數(shù)學(xué)。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(gè)實(shí)際應(yīng)用上的理論框架,這也被認(rèn)為是模糊數(shù)學(xué)發(fā)展的第二個(gè)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(rèn),理論研究高速發(fā)展,實(shí)際應(yīng)用迅速推廣。
第三個(gè)節(jié)點(diǎn)代表的美國兩院院士、卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)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(gè)計(jì)算機(jī)化的“通用問題求解器”的歷程:20世紀(jì)50年代,他們發(fā)現(xiàn),人類的問題解決,在一定知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)可以通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),所以他們開始用計(jì)算機(jī)編程來解決問題,1956年,他們研發(fā)出了邏輯理論家和通用問題求解器(General Problem Solver),并建立了符號(hào)主義人工智能學(xué)派。我們可以看出,這本書是對(duì)他以前所作工作的總結(jié)與歸納,而邏輯理論家和通用問題求解器正是專家系統(tǒng)的雛形,為專家系統(tǒng)的出現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
但是艾倫?紐厄爾的嘗試無法解決大的實(shí)際問題,也很難把實(shí)際問題改造成適合于計(jì)算機(jī)解決的形式,并且對(duì)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(xué)教授費(fèi)根鮑姆(E.A.Feigenbaum)等人在總結(jié)通用問題求解系統(tǒng)成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,結(jié)合化學(xué)領(lǐng)域的專門知識(shí),于1965年研制了世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)dendral,可以推斷化學(xué)分子結(jié)構(gòu)。專家系統(tǒng)進(jìn)入了初創(chuàng)期,其代表有dendral、macsyma(數(shù)學(xué)專家系統(tǒng))等,第一代專家系統(tǒng)以高度專業(yè)化、求解專門問題的能力強(qiáng)為特點(diǎn),向人們展示了人工智能應(yīng)用的廣闊前景[2]。
第四個(gè)節(jié)點(diǎn)代表人物是美國麻省理工學(xué)院著名的人工智能學(xué)者明斯基(Minsky)。1975年,他在論文《表示知識(shí)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(shí)。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(tǒng)的理論基礎(chǔ),基于框架的專家系統(tǒng)適合于具有固定格式的事物、動(dòng)作或事件。
第五個(gè)節(jié)點(diǎn)代表人物是美國普林斯頓大學(xué)教授格倫謝弗(Glenn Shafer),他在1976年出版了《數(shù)學(xué)理論的證據(jù)》(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(jù)理論)。證據(jù)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(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程應(yīng)用,是基于D-S證據(jù)理論的專家系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
第六個(gè)重要節(jié)點(diǎn)代表是美國斯坦福大學(xué)愛德華?漢斯?肖特利夫(Shortliff EH)教授,他于1975年在著名雜志《數(shù)學(xué)生物科學(xué)》上發(fā)表《A model of inexact reasoning in medicine》(《在醫(yī)學(xué)模型的不精確推理》)一文,他結(jié)合自己1972-1974年研制的世界第一個(gè)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)――MYCIN系統(tǒng)(用于診斷和治療血液感染及腦炎感染,是第二代專家系統(tǒng)的經(jīng)典之作),提出了確定性理論,該理論對(duì)專家系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。
第七個(gè)節(jié)點(diǎn)代表人物是美國麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室的戴維斯(Randall Davis)教授,他于1976年提出元知識(shí)的概念,并在專家系統(tǒng)的研制工具開發(fā)方面做出了突出貢獻(xiàn)――研制出知識(shí)獲取工具Teiresias,為專家系統(tǒng)獲取知識(shí)實(shí)現(xiàn)過程中知識(shí)庫的修改和添加提供了工具[3],關(guān)Teiresias,他于1977年在《Artificial Intelligence》雜志上中進(jìn)行了詳細(xì)介紹,而這也為本時(shí)期專家系統(tǒng)的快速增多和廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
20世紀(jì)70年代后期,隨著專家系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓,專家系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)逐漸走向成熟。但同時(shí),專家系統(tǒng)本身存在的應(yīng)用領(lǐng)域狹窄、缺乏常識(shí)性知識(shí)、知識(shí)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(tǒng)和知識(shí)處理系統(tǒng)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(shí)這一核心問題,人們重新對(duì)人工智能的原理和方法進(jìn)行探索,并在知識(shí)的獲取、表示以及知識(shí)在推理過程中的利用等方面開始出現(xiàn)一組新的原理、工具和技術(shù)。
2.2 專家系統(tǒng)發(fā)展的黃金時(shí)期
20世紀(jì)80年代是專家系統(tǒng)突飛猛進(jìn)、迅速發(fā)展的黃金時(shí)代,根據(jù)圖2顯示,這段時(shí)期共有論文982篇,有7個(gè)突出節(jié)點(diǎn)。
1980年,出現(xiàn)了第一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――美國斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)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(shí)踐的距離的目標(biāo),書中對(duì)基于規(guī)則的專家系統(tǒng)、機(jī)器問題解決系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)對(duì)象的代表等都進(jìn)行了具體的論述。
1981年,出現(xiàn)了第二個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――英國赫特福德大學(xué)教授Clocksin,威廉F,他出版的《PROLOG語言編程》一書,引起了計(jì)算機(jī)科學(xué)界的極大興趣,并已被證明是一個(gè)重要的編程語言和人工智能系統(tǒng)的新一代基礎(chǔ),是專家系統(tǒng)的重要編程語言。
1982年,出現(xiàn)了第三個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――美國匹茲堡大學(xué)教授米勒(Miller RA),他在《英格蘭醫(yī)藥分冊(cè)》上發(fā)表了《基于計(jì)算機(jī)的醫(yī)學(xué)內(nèi)科實(shí)驗(yàn)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(dāng)時(shí)診斷專家系統(tǒng)的代表力作,書中介紹了著名的內(nèi)科疾病診斷咨詢系統(tǒng)INTERNIST-1,之后將其不斷完善成改進(jìn)型INTERNIST-2,即后來的CADUCEUS專家系統(tǒng),其知識(shí)庫中包含了572種疾病,約4 500種癥狀。
1983年,出現(xiàn)了第四個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――美國的海斯羅斯(Hayes-Roth,F(xiàn))教授,他于1983年發(fā)表著作《建立專家系統(tǒng)》,對(duì)專家系統(tǒng)建立的原則和要素、開發(fā)的生命周期等重要問題進(jìn)行了詳細(xì)講解,為研究與開發(fā)各種類型的專家系統(tǒng)提供了理論依據(jù)。
1984年,出現(xiàn)了第五個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――美國匹茲堡大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)、哲學(xué)和醫(yī)學(xué)教授布魯斯?布坎南(Bruce G.Buchanan),他于1984年發(fā)表著作《規(guī)則的專家系統(tǒng):斯坦福啟發(fā)式編程項(xiàng)目Mycin實(shí)驗(yàn)》(《Rule Based Expert Systems:The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project》,這是有史以來關(guān)于醫(yī)療診斷系統(tǒng)MYCIN的實(shí)驗(yàn)規(guī)則庫公布。基于規(guī)則的專家系統(tǒng)MYCIN是專家系統(tǒng)開發(fā)過程中一個(gè)里程碑,研究其開發(fā)思路與方法具有非常重要的意義。
1985年,出現(xiàn)了第六個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――美國人工智能專家、加州大學(xué)教授哈蒙(Harmon P),他出版了《專家系統(tǒng):人工智能業(yè)務(wù)》(《Expert systems:artificial intelligence in business》)一書。書中闡述了專家系統(tǒng)如何解決問題,代表知識(shí),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(tǒng)的市場。
1986年,出現(xiàn)了第七個(gè)節(jié)點(diǎn)代表――著名的專家系統(tǒng)學(xué)者沃特曼(Waterman DA),他出版了《專家系統(tǒng)指南》一書,該書對(duì)專家系統(tǒng)的概念、組成、建立過程、建立工具、應(yīng)用領(lǐng)域等做了深入淺出的系統(tǒng)介紹與論述,是當(dāng)時(shí)全面介紹專家研發(fā)與應(yīng)用的經(jīng)典書籍。
20世紀(jì)80年代初,醫(yī)療專家系統(tǒng)占主流,主要原因是它屬于診斷類型系統(tǒng)且容易開發(fā)。80年代中期,出現(xiàn)大量投入商業(yè)化運(yùn)行的專家系統(tǒng),為各行業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。從80年代后期開始,大量新技術(shù)成功運(yùn)用到專家系統(tǒng)之中,使得專家系統(tǒng)得到更廣泛的運(yùn)用。在這期間開發(fā)的專家系統(tǒng)按處理問題的類型可以分為:解釋型、預(yù)測型、診斷型、設(shè)計(jì)型等。應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)、商業(yè)、化學(xué)、通信、醫(yī)學(xué)等多個(gè)方面,成為人們常用的解決問題的手段之一。
然而,與此同時(shí),現(xiàn)有的專家系統(tǒng)也暴露出了自身嚴(yán)重的缺陷,使不少計(jì)算機(jī)界的知名學(xué)者對(duì)專家系統(tǒng)產(chǎn)生了懷疑,認(rèn)為專家系統(tǒng)存在的問題有以下幾點(diǎn):(1)專家系統(tǒng)中的知識(shí)多限于經(jīng)驗(yàn)知識(shí),極少有原理性的知識(shí),系統(tǒng)沒有應(yīng)用它們的能力;(2)知識(shí)獲取功能非常弱。為了建造專家系統(tǒng),必須依賴于專家獲取知識(shí), 不僅費(fèi)時(shí), 而且很難獲取完備性和一致性的知識(shí);(3)求解問題的方法比較單一,以推理機(jī)為核心的對(duì)問題的求解尚不能反映專家從認(rèn)識(shí)問題到解決問題的創(chuàng)造性過程;(4)解釋功能不強(qiáng)[4]。等到學(xué)者們回過頭重新審視時(shí),20世紀(jì)90年代的專家系統(tǒng)理論危機(jī)已然爆發(fā)。
3 90年代專家系統(tǒng)向多個(gè)方向發(fā)展
由于20世紀(jì)80年代專家系統(tǒng)研究迅猛發(fā)展,商業(yè)價(jià)值被各行各業(yè)看好,導(dǎo)致90年代大批專家系統(tǒng)從實(shí)驗(yàn)室走出來,開始了它們的工程化市場化進(jìn)程。從圖1看以看出,在20世紀(jì)90年代,專家系統(tǒng)的相關(guān)論文不增反減,進(jìn)入一個(gè)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(shè)置參數(shù)為(4,4,20)(4,3,20)(4,4,20),獲取了該時(shí)期論文的引文聚類圖(如圖3所示)。圖2 專家系統(tǒng)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(jié)點(diǎn)比較分散,沒有形成大的聚類,這表示該階段沒有形成重點(diǎn)研究方向,也沒有重大科研成果和標(biāo)志性著作產(chǎn)生,專家系統(tǒng)的市場化進(jìn)程嚴(yán)重牽引了研究者們的注意力,這是專家系統(tǒng)研究陷入低谷期的重要原因。
這段時(shí)間專家系統(tǒng)的研究工作大致分以下幾個(gè)方面:第一個(gè)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(tǒng),它同樣是該年代專家系統(tǒng)研究的重點(diǎn)方向。
第二個(gè)研究方向是骨架專家系統(tǒng),代表人物有美國斯坦福大學(xué)的愛德華?漢斯?肖特利夫(Shortliff EH)教授。1974年末,MYCIN系統(tǒng)基本建成后,MYCIN的設(shè)計(jì)者們就想到用其它領(lǐng)域的知識(shí)替換關(guān)于感染病學(xué)的知識(shí),可能會(huì)得到一個(gè)新的專家系統(tǒng),這種想法導(dǎo)致了EMYCIN骨架系統(tǒng)的產(chǎn)生。EMYCIN的出現(xiàn)大大縮短了專家系統(tǒng)的研制周期,隨后,AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,它們?cè)?0世紀(jì)90年代專家系統(tǒng)的研究進(jìn)程中,發(fā)揮著重要作用。
第三個(gè)研究方向是故障診斷專家系統(tǒng),代表人物有美國麻省理工學(xué)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(fā)表了《基于結(jié)構(gòu)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(gè)利用知識(shí)結(jié)構(gòu)和行為,在電子電路領(lǐng)域進(jìn)行故障診斷排除的專家系統(tǒng)。之后,故障診斷專家系統(tǒng)在電路與數(shù)字電子設(shè)備、機(jī)電設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域已取得了令人矚目的成就,已成為當(dāng)今世界研究的熱點(diǎn)之一。
第四個(gè)研究方向是基于規(guī)則的專家系統(tǒng),布魯斯?布坎南(Bruce G.Buchanan)的著作對(duì)基于規(guī)則的專家系統(tǒng)在這個(gè)時(shí)期的發(fā)展仍有著積極的指導(dǎo)作用。多種基于規(guī)則的專家系統(tǒng)進(jìn)入了試驗(yàn)階段。傳統(tǒng)基于規(guī)則的專家系統(tǒng)只是簡單的聲明性知識(shí),而目前,規(guī)則的形式開始向產(chǎn)生式規(guī)則轉(zhuǎn)變,并趨向于提供較完善的知識(shí)庫建立和管理功能。
第五個(gè)研究方向是知識(shí)工程在專家系統(tǒng)中的運(yùn)用。代表人物是美國斯坦福大學(xué)的克蘭西教授(Clancy W J),他于1985年在《人工智能》雜志上發(fā)表了重要論文《啟發(fā)式分類》(《Heuristis classification》),啟發(fā)式分類即對(duì)未知領(lǐng)域情況的類的識(shí)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(tǒng)中可常用啟發(fā)式設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序,模擬人類解決問題的思維活動(dòng)。
第六個(gè)研究方向是機(jī)器學(xué)習(xí)在專家系統(tǒng)中的運(yùn)用。代表人物是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域前輩、澳洲悉尼大學(xué)著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《機(jī)器學(xué)習(xí)》(《Mach.Learn》)雜志上發(fā)表《決策樹算法》(《Induction of Decision Trees》)一文,文中他詳細(xì)描述了決策樹算法的代表――ID3算法。之后,有大量學(xué)者圍繞該算法進(jìn)行了廣泛的研究,并提出多種改進(jìn)算法,由于決策樹的各類算法各有優(yōu)缺點(diǎn),在專家系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中,必須根據(jù)數(shù)據(jù)類型的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)集的大小,選擇合適的算法。
第七個(gè)研究方向是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng),代表人物有人工智能專家Stephan I.Gallant和美國加利福尼業(yè)大學(xué)教授巴特?卡斯科(Bart Kosko)。Gallant于1988年在《ACM的通信》上發(fā)表了《連接主義專家系統(tǒng)》(《Connectionist expert systems》)一文,文中講述Gallant 設(shè)計(jì)了一個(gè)連接主義專家系統(tǒng)(Connectionist expert system),其知識(shí)庫是由一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的(即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)獲取),開創(chuàng)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)相結(jié)合的先例。
第八個(gè)研究方向是遺傳算法在專家系統(tǒng)中的運(yùn)用。代表人物是遺傳算法領(lǐng)域著名學(xué)者、美國伊利諾伊大學(xué)David Goldberg教授和人工智能專家L.Davis。1989年,Goldberg出版了專著《搜索、優(yōu)化和機(jī)器學(xué)習(xí)中的遺傳算法》,該書系統(tǒng)總結(jié)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(yīng)用;1991年,Davis編輯出版了《遺傳算法手冊(cè)》,書中包含了遺傳算法在科學(xué)計(jì)算、工程技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的大量應(yīng)用實(shí)例,該書為推廣和普及遺傳算法的應(yīng)用起到了重要的指導(dǎo)作用。這些都推動(dòng)了基于遺傳算法的專家系統(tǒng)的研發(fā)推廣。
第九個(gè)研究方向是決策支持系統(tǒng)在專家系統(tǒng)中的運(yùn)用,代表人物是美國加利福尼亞大學(xué)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(tǒng)的管理支持系統(tǒng)》(《Decision support and expert systems:management support systems》)一書。20世紀(jì)80年代末90年代初,決策支持系統(tǒng)開始與專家系統(tǒng)相結(jié)合,形成智能決策支持系統(tǒng),該系統(tǒng)充分做到了定性分析和定量分析的有機(jī)結(jié)合,將解決問題的范圍和能力提高到一個(gè)新的層次。
第十個(gè)研究方向是各種理論知識(shí)在專家系統(tǒng)中的綜合運(yùn)用,代表人物是美國加利福尼業(yè)大學(xué)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊系統(tǒng):一個(gè)擁有機(jī)器智能的動(dòng)力系統(tǒng)方法》(《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》)一書,這是第一本將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊系統(tǒng)結(jié)合起來的讀本,也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊理論綜合應(yīng)用于專家系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)典著作;Abdul-Rahman K.H教授于1995年,在美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)的《電力系統(tǒng)及自動(dòng)化》(《Transactions on Power Systems》)會(huì)議刊上發(fā)表了《人工智能模糊無功負(fù)荷的最優(yōu)VAR控制方法 》(《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》)一文,論文提出了一個(gè)解決無功功率(VAR)控制問題,這個(gè)方法包含了專家系統(tǒng)、模糊集理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要知識(shí)。
雖然專家系統(tǒng)大量建造,但投入實(shí)際運(yùn)行的專家系統(tǒng)并不多,且效率較低,問題求解能力有待進(jìn)一步提高。原因之一就是專家系統(tǒng)主要是模擬某一領(lǐng)域中求解特定問題的專家的能力,而在模擬人類專家協(xié)作求解方面很少或幾乎沒有做什么工作。然而在現(xiàn)實(shí)世界中,協(xié)作求解具有普遍性,針對(duì)特定領(lǐng)域、特定問題的求解僅僅具有特殊性,專家系統(tǒng)雖然在模擬人類專家某一特定領(lǐng)域知識(shí)方面取得了成功,但它仍然不能或難以解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題。其次,開發(fā)的專家系統(tǒng)的規(guī)模越來越大,并且十分復(fù)雜。這樣就要求將大型專家系統(tǒng)的開發(fā)變成若干小的、相對(duì)獨(dú)立的專家系統(tǒng)來開發(fā),而且需要將許多不同領(lǐng)域的專家系統(tǒng)聯(lián)合起來進(jìn)行協(xié)作求解。然而,與此相關(guān)的分布式人工智能理論和實(shí)用技術(shù)尚處在科研階段。只有分布式系統(tǒng)協(xié)作求解問題得以解決,才能克服由于單個(gè)專家系統(tǒng)知識(shí)的有限性和問題求解方法的單一性等導(dǎo)致系統(tǒng)的“脆弱性”,也才能提高系統(tǒng)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(jì)專家系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期
進(jìn)入21世紀(jì),專家系統(tǒng)開始緩慢發(fā)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(shè)置參數(shù)為(6,6,20)(5,5,20)(5,5,20),獲取了該時(shí)期論文的引文聚類圖(如圖4所示)。圖4 專家系統(tǒng)2000-2010年的論文引文聚類圖
這個(gè)時(shí)期專家系統(tǒng)有3個(gè)主要研究方向:第一個(gè)是研究方向是節(jié)點(diǎn)明顯的基于模糊邏輯的專家系統(tǒng)研究方向。90年代以來,模糊控制與專家系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)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(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn):一是具有專家水平的專門知識(shí),能表現(xiàn)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(jìn)行有效的推理,能夠運(yùn)用人類專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行啟發(fā)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(gè)是研究方向是Rete模式匹配算法在專家系統(tǒng)中的應(yīng)用,代表人物是美國卡內(nèi)基―梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的Charles L.Forgy教授,1979年,他首次提出Rete算法。專家系統(tǒng)工具中一個(gè)核心部分是推理機(jī),Rete算法能利用推理機(jī)的“時(shí)間冗余”特性和規(guī)則結(jié)構(gòu)的相似性,并通過保存中間運(yùn)算結(jié)果的方法來提高推理的效率。1982年,他在《人工智能》雜志上發(fā)表《Rete算法:許多模式/多對(duì)象的模式匹配問題的一個(gè)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(xì)的算法,描述了模式和適當(dāng)?shù)膶?duì)象交涉算法,并說明了模式匹配的執(zhí)行操作。
第三個(gè)是研究方向是專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用。世界各國的專家們開始熱衷于在電力生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)使用專家系統(tǒng),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(shù)大學(xué)的Protopapas C.A、和中國的羅旭,他們?cè)诿绹姎夂碗娮庸こ處焻f(xié)會(huì)的《電力傳輸》(《IEEE transactions on power delivery)會(huì)議刊及《電源設(shè)備系統(tǒng)》會(huì)議刊(《On Power Apparatus and Systems》)上發(fā)表了多篇有影響力的論文,內(nèi)容涉及系統(tǒng)恢復(fù)、電力需求預(yù)測、變電站故障診斷和報(bào)警處理等多方面。
這十年間,專家系統(tǒng)的研究不再滿足于用現(xiàn)有各種模型與專家系統(tǒng)進(jìn)行簡單結(jié)合,形成基于某種模型的專家系統(tǒng)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(tǒng)的知識(shí)獲取瓶頸、匹配沖突、組合爆炸等問題,而這也推動(dòng)了研究不斷向深層次、新方向發(fā)展。但是,由于專家系統(tǒng)應(yīng)用的時(shí)間長、領(lǐng)域廣,他們?cè)庥龅钠款i問題一時(shí)得不到有效解決,導(dǎo)致了這一時(shí)期末,專家系統(tǒng)研究呈現(xiàn)出暫時(shí)的下滑現(xiàn)象。
5 專家系統(tǒng)發(fā)展趨勢分析
圖一發(fā)展曲線上第二個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)是1992年,從該年起專家系統(tǒng)相關(guān)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(biāo)志著專家系統(tǒng)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(gè)單位,統(tǒng)計(jì)了1990-2009年20年期間專家系統(tǒng)相關(guān)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(gè)時(shí)期專家系統(tǒng)研究的一些特點(diǎn)。
(1)在1990-1999年期間,人工智能出現(xiàn)新的研究,由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是國際互連網(wǎng)技術(shù)發(fā)展,人工智能開始由單個(gè)智能主體研究轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式人工智能研究,使人工智能更加實(shí)用,這給專家系統(tǒng)帶來了發(fā)展的希望。正因?yàn)槿绱耍覀儚脑~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(tǒng)研究中處于主導(dǎo)地位,而與其相關(guān)的知識(shí)表示(knowledge representation)、知識(shí)獲取(knowledge acquisition)等,也成為了學(xué)者們研究的重點(diǎn)方向。
(2)該時(shí)期的第二個(gè)特點(diǎn)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的復(fù)蘇。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過模擬人腦的結(jié)構(gòu)和工作模式,使機(jī)器具有類似人類的智能,如機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)獲取、專家系統(tǒng)等。我們從詞頻上可以看出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(neural network)一詞得以快速增長,1995年時(shí)位列第一,進(jìn)入21世紀(jì)也是穩(wěn)居第二位,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)很好地解決了專家系統(tǒng)中知識(shí)獲取的瓶頸問題,能使專家系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)能力,它的出現(xiàn)為專家系統(tǒng)提供了一種新的解決途徑[6],同時(shí)也顯示出他獨(dú)有的生機(jī)與活力。
(3)該時(shí)期是模糊邏輯的發(fā)展時(shí)期。模糊理論發(fā)展至今已接近三十余年,應(yīng)用范圍非常廣泛,它與專家系統(tǒng)相結(jié)合,在故障診斷、自然語言處理、自動(dòng)翻譯、地震預(yù)測、工業(yè)設(shè)計(jì)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(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)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(guī)則的方法的價(jià)值和用模糊集處理帶來的靈活性,同時(shí)把專家系統(tǒng)技術(shù)的表達(dá)與利用知識(shí)的長處結(jié)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(tǒng)研究與應(yīng)用的又一重要領(lǐng)域。故障診斷專家系統(tǒng)的發(fā)展起始于20世紀(jì)70年代末,雖然時(shí)間不長,但在電路與數(shù)字電子設(shè)備、機(jī)電設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域已取得了令人矚目的成就,已成為當(dāng)今世界研究的熱點(diǎn)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(qiáng)大的生命力。在專家系統(tǒng)己有較深厚基礎(chǔ)的國家中,機(jī)械、電子設(shè)備的故障診斷專家系統(tǒng)已基本完成了研究和試驗(yàn)的階段,開始進(jìn)入廣泛應(yīng)用。
(5)遺傳算法的應(yīng)用逐漸增多。20世紀(jì)90年代,遺傳算法迎來了發(fā)展時(shí)期,無論是理論研究還是應(yīng)用研究都成了十分熱門的課題。尤其是遺傳算法的應(yīng)用研究顯得格外活躍,不但應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,而且利用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化和規(guī)則學(xué)習(xí)的能力也顯著提高。進(jìn)入21世紀(jì),遺傳算法的應(yīng)用研究已從初期的組合優(yōu)化求解擴(kuò)展到了許多更新、更工程化的應(yīng)用方面。這在高頻詞分布中可以看出,以2000作為臨界點(diǎn),遺傳算法(genetic algorithms)從20世紀(jì)90年代的10名之后,到位于高頻詞前六強(qiáng)之中,充分反映出它發(fā)展的良好勢頭。
6 小 結(jié)
專家系統(tǒng)是20世紀(jì)下半葉發(fā)展起來的重大技術(shù)之一,它不僅是高技術(shù)的標(biāo)志,而且有著重大的經(jīng)濟(jì)效益。“知識(shí)工程之父”E.Feignbaum在對(duì)世界許多國家和地區(qū)的專家系統(tǒng)應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)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(tǒng)技術(shù)能夠使專家的專長不受時(shí)間和空間的限制,以便推廣稀缺的專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn);同時(shí),專家系統(tǒng)能促進(jìn)各領(lǐng)域的發(fā)展,是各領(lǐng)域?qū)<覍I(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和提煉。
專家系統(tǒng)發(fā)展的近期目標(biāo),是建造能用于代替人類高級(jí)腦力勞動(dòng)的專家系統(tǒng);遠(yuǎn)期目標(biāo)是探究人類智能和機(jī)器智能的基本原理,研究用自動(dòng)機(jī)模擬人類的思維過程和智能行為,這幾乎涉及自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇。
隨著人工智能應(yīng)用方法的日漸成熟,專家系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。有人類活動(dòng)的地方,必將有智能技術(shù)包括專家系統(tǒng)的應(yīng)用,專家系統(tǒng)將成為21世紀(jì)人類進(jìn)行智能管理與決策的工具與助手。
參考文獻(xiàn)
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二、基金項(xiàng)目管理的特點(diǎn)
基金項(xiàng)目除了具有科技項(xiàng)目的一般特性外,還具有如下特點(diǎn):(1)基金項(xiàng)目是基礎(chǔ)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(xiàng)目管理除了國家自然科學(xué)基金委員會(huì)(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(guān)系。(3)基金項(xiàng)目的體量大。2011年基金項(xiàng)目申請(qǐng)量達(dá)到了15萬項(xiàng)左右,2011年資助項(xiàng)目34000項(xiàng)左右。(4)基金委負(fù)責(zé)組織科學(xué)基金項(xiàng)目管理的整個(gè)業(yè)務(wù)過程的運(yùn)轉(zhuǎn),并對(duì)依托單位的具體管理工作進(jìn)行宏觀指導(dǎo)。(5)基金委依靠評(píng)審專家對(duì)基金項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)與遴選。(6)依托單位具體負(fù)責(zé)基金項(xiàng)目實(shí)施的管理和監(jiān)督。
三、“科學(xué)基金共同體”在基金項(xiàng)目管理過程中的作用
“科學(xué)基金共同體”是在共同價(jià)值觀的基礎(chǔ)上,通過一定的規(guī)范和制度,建立和協(xié)調(diào)各個(gè)組成部分之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)的松散組織[1]。韓智勇等[2]闡述了科學(xué)基金共同體的“四支隊(duì)伍”(研究專家隊(duì)伍,評(píng)審專家隊(duì)伍,基金委工作人員隊(duì)伍,以及依托單位、聯(lián)絡(luò)網(wǎng)、地方科技主管部門)、“三類機(jī)構(gòu)”(依托單位及其聯(lián)絡(luò)網(wǎng)、地方科技主管部門和聯(lián)合資助機(jī)構(gòu)與基金委)和“兩大系統(tǒng)”(專家系統(tǒng)和管理服務(wù)系統(tǒng))的內(nèi)涵和作用。科學(xué)基金共同體的各組成部分是一個(gè)有機(jī)的整體,各部分相互協(xié)作、相互依存,各自在基金項(xiàng)目過程管理中發(fā)揮著不同的作用。
1.專家系統(tǒng)是“基金制”的基礎(chǔ)
“宏觀引導(dǎo)、自主申請(qǐng)、平等競爭、同行評(píng)審、擇優(yōu)支持”是科學(xué)基金制的基本特點(diǎn)。包括申請(qǐng)者、承擔(dān)人和評(píng)審專家在內(nèi)的專家系統(tǒng)是過程管理的主體,是基礎(chǔ)研究的承載者,是科學(xué)基金項(xiàng)目績效能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。專家系統(tǒng)既直接參與基金項(xiàng)目整個(gè)生命周期,又參與業(yè)務(wù)過程的評(píng)估和信息反饋。專家系統(tǒng)的學(xué)術(shù)水平、科研道德水平?jīng)Q定了這個(gè)群體能否尊重科學(xué)規(guī)律,自由探索,甘于寂寞,潛心從事“敢為天下先”的風(fēng)險(xiǎn)性強(qiáng)的研究;能否尊重首創(chuàng)精神,發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主,公平、公正、無私地評(píng)價(jià)和遴選出探索性強(qiáng)的項(xiàng)目。
2.管理服務(wù)系統(tǒng)是科學(xué)基金的保障
包括基金委、依托單位及其聯(lián)絡(luò)網(wǎng)、地方科技主管部門和聯(lián)合資助機(jī)構(gòu)及其工作人員在內(nèi)的管理服務(wù)系統(tǒng)是科學(xué)基金項(xiàng)目運(yùn)行的保障。基金委是一個(gè)學(xué)術(shù)性管理機(jī)構(gòu),是基金項(xiàng)目管理過程中的協(xié)調(diào)者和政策制定者,其職責(zé)是制定、解讀、宣傳政策和各類基金項(xiàng)目的管理辦法,組織專家系統(tǒng)和服務(wù)管理系統(tǒng)開展各項(xiàng)工作,保證科學(xué)基金項(xiàng)目的順利實(shí)施,實(shí)現(xiàn)科學(xué)基金項(xiàng)目的績效。由于基金委工作人員沒有時(shí)間也沒有精力跟蹤每一個(gè)項(xiàng)目,因此科學(xué)基金項(xiàng)目具體實(shí)施必然離不開依托單位及其聯(lián)絡(luò)網(wǎng)、地方科技主管部門和聯(lián)合資助機(jī)構(gòu)及其工作人員,他們與基金委工作人員一道組成科學(xué)基金項(xiàng)目的保障系統(tǒng)。
四、建立基金項(xiàng)目過程管理的必要性
基于上述基金項(xiàng)目管理的特點(diǎn),特別是隨著科研人員對(duì)基礎(chǔ)研究的重視,基金項(xiàng)目申請(qǐng)量與資助量逐年增加,資助經(jīng)費(fèi)也逐年快速增長,項(xiàng)目管理的復(fù)雜度和工作量大幅提高,對(duì)科學(xué)基金的專家系統(tǒng)和管理服務(wù)系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。而且,隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公眾也越來越關(guān)注國家自然科學(xué)基金在提高我國原始創(chuàng)新能力、服務(wù)于創(chuàng)新型國家建設(shè)中的作用。因此,有必要積極研究和探索對(duì)基金項(xiàng)目的管理規(guī)律,對(duì)基金項(xiàng)目管理過程進(jìn)行科學(xué)、有效的評(píng)價(jià),從而不斷改進(jìn)和創(chuàng)新基金項(xiàng)目管理過程,以適應(yīng)基金項(xiàng)目的不斷發(fā)展,充分發(fā)揮自然科學(xué)基金在國家創(chuàng)新體系中的作用。基金項(xiàng)目過程管理,就是充分發(fā)揮科學(xué)基金共同體的作用,運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù),通過對(duì)基金項(xiàng)目業(yè)務(wù)流程的跟蹤、監(jiān)督,在建立較為科學(xué)、可行、規(guī)范的評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上,不斷創(chuàng)新和改進(jìn)基金項(xiàng)目管理的每一個(gè)業(yè)務(wù)過程的績效,從而提高國家自然科學(xué)基金的績效,實(shí)現(xiàn)基金委的“卓越管理戰(zhàn)略”。
五、基金項(xiàng)目過程管理構(gòu)建設(shè)想
1.建立基金項(xiàng)目業(yè)務(wù)過程的評(píng)估體系
過程管理的特點(diǎn)之一就是,通過不間斷地監(jiān)控各業(yè)務(wù)過程的運(yùn)行情況,進(jìn)而實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和優(yōu)化業(yè)務(wù)過程。對(duì)各業(yè)務(wù)過程進(jìn)行信息采集是優(yōu)化管理業(yè)務(wù)過程的基礎(chǔ)性工作,對(duì)各業(yè)務(wù)過程進(jìn)行評(píng)估是優(yōu)化業(yè)務(wù)過程的必然要求。基金項(xiàng)目管理的業(yè)務(wù)過程主要包括項(xiàng)目申請(qǐng)、項(xiàng)目評(píng)議(包括通訊評(píng)審與會(huì)議評(píng)審)、項(xiàng)目批準(zhǔn)與實(shí)施、項(xiàng)目中期檢查與結(jié)題驗(yàn)收、后期成果跟蹤。為了有效地評(píng)估基金管理各業(yè)務(wù)過程,需要采集基金管理業(yè)務(wù)過程的信息,建立各業(yè)務(wù)過程的績效目標(biāo)和評(píng)估方法。需要采集的信息主要包括:
(1)“項(xiàng)目申請(qǐng)”業(yè)務(wù)過程采集的信息包括:項(xiàng)目指南、申請(qǐng)書內(nèi)容、管理辦法、年度申請(qǐng)通告等。
(2)“項(xiàng)目評(píng)審”業(yè)務(wù)過程采集的信息包括:評(píng)審要求、通訊評(píng)審意見、通訊評(píng)審專家信息、會(huì)議評(píng)審意見、會(huì)議評(píng)審專家信息。
(3)“項(xiàng)目批準(zhǔn)與實(shí)施”業(yè)務(wù)過程采集的信息包括:項(xiàng)目計(jì)劃書、調(diào)整計(jì)劃書、進(jìn)展報(bào)告、項(xiàng)目信息變更等。
(4)“項(xiàng)目中期檢查、結(jié)題驗(yàn)收”業(yè)務(wù)過程采集的信息包括:中期檢查意見、中期檢查專家、結(jié)題驗(yàn)收意見、結(jié)題驗(yàn)收專家信息、經(jīng)費(fèi)使用情況等。
(5)“后期成果跟蹤”業(yè)務(wù)過程采集的信息包括:延續(xù)研究的進(jìn)展情況、后期發(fā)表的論文、專利、獎(jiǎng)項(xiàng)等。2007年國務(wù)院頒布的《國家自然科學(xué)基金條例》中明確指出了國家自然科學(xué)基金的績效是:“提高國家自然科學(xué)基金使用效益,促進(jìn)基礎(chǔ)研究,培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)人才,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力”。基金項(xiàng)目管理的各業(yè)務(wù)過程的績效目標(biāo)是:
(1)“項(xiàng)目申請(qǐng)”業(yè)務(wù)過程的績效目標(biāo)是:便于申請(qǐng)者獲得項(xiàng)目申請(qǐng)的有關(guān)信息和政策導(dǎo)向,鼓勵(lì)和引導(dǎo)申請(qǐng)者自由申請(qǐng),勇于提出高風(fēng)險(xiǎn)性的研究項(xiàng)目。
(2)“項(xiàng)目評(píng)審”業(yè)務(wù)過程的的績效目標(biāo)是:公開評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)和程序,公正、公平、透明地遴選出風(fēng)險(xiǎn)性較強(qiáng)、創(chuàng)新性較強(qiáng)的研究項(xiàng)目。
(3)“項(xiàng)目批準(zhǔn)與實(shí)施”業(yè)務(wù)過程的績效目標(biāo)是:按照審批程序批準(zhǔn)項(xiàng)目,及時(shí)啟動(dòng)項(xiàng)目研究,組織協(xié)調(diào)并處理項(xiàng)目執(zhí)行中需要協(xié)調(diào)、處理的問題。
(4)“項(xiàng)目中期檢查、結(jié)題驗(yàn)收”業(yè)務(wù)過程的績效目標(biāo)是:及時(shí)了解項(xiàng)目進(jìn)展情況,監(jiān)督、規(guī)范項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的使用,恰當(dāng)評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)展情況,促進(jìn)項(xiàng)目研究過程不斷改進(jìn),達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期研究目標(biāo)。
(5)“后期跟蹤管理”業(yè)務(wù)過程的績效目標(biāo)是:了解項(xiàng)目的后續(xù)進(jìn)展情況。由于基礎(chǔ)研究項(xiàng)目研究過程和研究成果的不確定性,因此對(duì)基金項(xiàng)目管理的業(yè)務(wù)過程的評(píng)價(jià)宜采取定性的評(píng)估方法,不適于定量的評(píng)估方法。建議由第三方定期對(duì)科學(xué)基金項(xiàng)目管理的業(yè)務(wù)過程,根據(jù)業(yè)務(wù)過程績效進(jìn)行評(píng)估。
2.優(yōu)化基金管理的業(yè)務(wù)過程
業(yè)務(wù)過程優(yōu)化的目的是:根據(jù)組織的管理目標(biāo),管理層能夠有效地監(jiān)督和控制各個(gè)業(yè)務(wù)過程,優(yōu)化資源的分配,降低管理成本,提高投入產(chǎn)出比,達(dá)到最佳的管理目標(biāo)。假定把整個(gè)基金項(xiàng)目管理整體看做是一個(gè)業(yè)務(wù)過程,筆者認(rèn)為優(yōu)化基金項(xiàng)目過程管理的標(biāo)準(zhǔn)是:(1)是否能將原始創(chuàng)新項(xiàng)目遴選出來;(2)是否凝聚和培養(yǎng)了基礎(chǔ)研究隊(duì)伍;(3)是否給專家更多專心進(jìn)行科學(xué)研究的時(shí)間;(4)遴選項(xiàng)目過程是否公開、透明、民主;(5)業(yè)務(wù)過程是否便于公眾監(jiān)督與檢查;(6)是否有利于自由的學(xué)術(shù)研究氣氛的營造;(7)是否符合國家的法律、法規(guī)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(jìn)的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
3.完善基金項(xiàng)目管理的反饋系統(tǒng)
反饋就是由控制系統(tǒng)把信息輸送出去,將反饋的結(jié)果與預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行比對(duì)后,對(duì)再次輸出的信息進(jìn)行必要的調(diào)整,使其作用的結(jié)果接近理想的目標(biāo)。過程管理的目的就是要不斷提升和改進(jìn)項(xiàng)目績效。對(duì)基金項(xiàng)目是否進(jìn)行了有效的管理,需要建立一個(gè)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、靈敏的反饋系統(tǒng),及時(shí)了解各業(yè)務(wù)過程的運(yùn)行情況,不斷分析研究實(shí)際管理過程中出現(xiàn)的各種因素,優(yōu)化基金項(xiàng)目的管理過程。
4.完善基金項(xiàng)目的評(píng)價(jià)系統(tǒng)
國家自然科學(xué)基金績效由每一個(gè)基金項(xiàng)目所取得的進(jìn)展和成果匯集而成,因此如何遴選出原創(chuàng)性的項(xiàng)目是整個(gè)業(yè)務(wù)過程的核心。筆者認(rèn)為項(xiàng)目評(píng)價(jià)系統(tǒng)分3個(gè)部分:評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)審專家和評(píng)審環(huán)境。為加強(qiáng)和改進(jìn)科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)工作,建立健全科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)制度,規(guī)范科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)活動(dòng),正確引導(dǎo)科學(xué)技術(shù)工作健康發(fā)展,2003年科學(xué)技術(shù)部頒布了《科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)辦法》(試行)(以下簡稱《評(píng)價(jià)辦法》)。《評(píng)價(jià)辦法》主要明確了評(píng)價(jià)目的、原則、分類方法、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則及監(jiān)督機(jī)制。
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)出的巨大研究價(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單的題目,僅憑期末考試成績很難判斷學(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、小測驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、出勤結(jié)合起來作為平時(shí)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(jìn)學(xué)生平時(shí)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(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,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.
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.205
1 概述
隨著電子信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,導(dǎo)彈武器系統(tǒng)性能指標(biāo)不斷提高,相應(yīng)的測試及自檢程序也變得更加復(fù)雜和耗時(shí)。由于導(dǎo)彈測試本身的限制,測試任務(wù)要分艙段、多設(shè)備多次測試才能完成,如何縮短測試時(shí)間,減少測試次數(shù),優(yōu)化測試流程變得越來越重要。
目前,國內(nèi)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的測試主要側(cè)重于武器系統(tǒng)的測試設(shè)備研發(fā),圍繞功能需求和測試指標(biāo)進(jìn)行專用測試設(shè)備研制,無法做到武器系統(tǒng)的測試研究與武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)同步開展。以空空導(dǎo)彈為例,內(nèi)部子系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地自檢和自診斷功能,合理的利用總線技術(shù)完成對(duì)導(dǎo)彈的性能測試是一個(gè)緊迫的課題,在導(dǎo)彈設(shè)計(jì)時(shí)利用軟硬件結(jié)合的自診斷技術(shù),將測試指令與數(shù)據(jù)在子系統(tǒng)與外部測試設(shè)備之間直接傳遞,提高測試效率。
2 導(dǎo)彈自檢測試技術(shù)
所謂自檢就是利用事先編制好的監(jiān)測程序?qū)ο到y(tǒng)的主要功能進(jìn)行自動(dòng)檢測,并對(duì)故障進(jìn)行定位。自檢功能給導(dǎo)彈系統(tǒng)的使用和維護(hù)帶來了很大的方便,是提高導(dǎo)彈系統(tǒng)可靠性的重要手段。
導(dǎo)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(dǎo)彈加電后,各子系統(tǒng)首先進(jìn)入自檢程序,檢測各功能模塊是否處于正常工作狀態(tài);在線自檢是指導(dǎo)彈在外部測試設(shè)備的控制下,按照操作指令對(duì)各個(gè)功能模塊或特定功能進(jìn)行測試的自檢。在實(shí)際應(yīng)用中,兩種類型的自檢都必須具備。圖1是自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
2.1 導(dǎo)彈自檢測深度
導(dǎo)彈自檢測深度是指導(dǎo)彈系統(tǒng)的各子系統(tǒng)進(jìn)行自檢時(shí),能夠檢測到功能模塊的層級(jí)與全部功能層級(jí)的比值,導(dǎo)彈各功能模塊自檢測深度的平均值,為導(dǎo)彈自檢深度。圖2為自檢測深度示意圖。
由圖2可知,導(dǎo)彈自檢測深度呈現(xiàn)金“字塔型”,頂端為全彈,再往下是各子系統(tǒng),子系統(tǒng)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(wù)量越大,與之對(duì)應(yīng),自檢測深度就越高。為了提高導(dǎo)彈自檢測深度,在導(dǎo)彈設(shè)計(jì)初期的系統(tǒng)論證、設(shè)計(jì)階段,對(duì)重要的功能模塊電路就必須考慮自檢BIT技術(shù)的可達(dá)性,在硬件設(shè)計(jì)時(shí)加入相應(yīng)自檢BIT測試模塊或電路,以便完成子系統(tǒng)內(nèi)的功能模塊檢測。導(dǎo)彈自檢測深度達(dá)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(dǎo)彈測試覆蓋率
導(dǎo)彈測試覆蓋率是指導(dǎo)彈的各子系統(tǒng)進(jìn)行檢測時(shí),對(duì)最小功能模塊中各元器件和信號(hào)檢測的覆蓋率,各子系統(tǒng)測試覆蓋率取平均值,為導(dǎo)彈測試覆蓋率。圖3為測試覆蓋率示意圖。
導(dǎo)彈測試覆蓋率越高,所需的測試時(shí)間越長,從理論上來講,測試覆蓋率是可能達(dá)到80%的,但是會(huì)給導(dǎo)彈設(shè)計(jì)帶來嚴(yán)重軟硬件負(fù)擔(dān)和開銷。在自檢測試設(shè)計(jì)時(shí),必須要對(duì)內(nèi)部功能和信號(hào)非常了解,合理規(guī)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(jù)需要適當(dāng)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(shù),在測量的過程中另外測量多組變量,然后依據(jù)一定的模型和算法進(jìn)行分析、測量和計(jì)算,從而來判斷測量結(jié)果是否正確。所以,這類儀器除了需要輸出測量結(jié)果以外,還需要輸出的一個(gè)狀態(tài)信號(hào)來判斷測量的狀態(tài)。如圖4所示。
3.2 疊加信號(hào)自檢
疊加信號(hào)的基本原理是在測量輸入信號(hào)的同時(shí),連續(xù)或周期性的輸入一組信號(hào)。這些信號(hào)可以是多種類型的信號(hào),如高頻或脈沖信號(hào),它與被測量信號(hào)疊加后經(jīng)過測量通道在信號(hào)處理單元進(jìn)行處理,最后經(jīng)過特定的算法處理后,輸出測量數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù),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(gè)自動(dòng)開關(guān)周期性地將測量信號(hào)和一些已知變量輸入通道,經(jīng)過測量通道到達(dá)信號(hào)處理單元,同樣經(jīng)過特定的算法和計(jì)算后,最后輸出測量數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。這個(gè)方法比較有效,但它的缺點(diǎn)是使測量信號(hào)離散,從而可能產(chǎn)生失真和誤差。
4 基于1553B總線的導(dǎo)彈測試技術(shù)方案
外部測試設(shè)備、飛控子系統(tǒng)通過變壓器耦合的方式掛接在1553B總線上;在導(dǎo)彈內(nèi)部,飛控子系統(tǒng)以飛控計(jì)算機(jī)為控制核心,通過1553B總線與其他子系統(tǒng)通訊,如圖7所示。在該總線結(jié)構(gòu)中外部設(shè)備與飛控計(jì)算機(jī)通訊時(shí),飛控計(jì)算機(jī)作為遠(yuǎn)程終端(RT),外部設(shè)備作為總線控制器(BC),外部設(shè)備不與導(dǎo)彈內(nèi)其他子系統(tǒng)通訊,飛控計(jì)算機(jī)與彈內(nèi)其他子系統(tǒng)通訊時(shí),飛控計(jì)算機(jī)作為總線控制器(BC),其他子系統(tǒng)作為飛控計(jì)算機(jī)的通訊終端和被控對(duì)象(RT)。
飛控子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí),需要交換不同類型的數(shù)據(jù),如BIT檢測控制信號(hào)和檢測結(jié)果、導(dǎo)彈正常工作中數(shù)據(jù)交換等。導(dǎo)彈與載機(jī)通訊時(shí),飛控子系統(tǒng)是作為RT終端,飛控子系統(tǒng)根據(jù)載機(jī)通訊要求,劃分不同發(fā)送和接收RT子地址,以M足不同數(shù)據(jù)交換要求。導(dǎo)彈內(nèi)部1553B通訊中,飛控子系統(tǒng)作為總線控制器,其他子系統(tǒng)作為RT終端,因此,其他子系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置不同類型發(fā)送和接收RT子地址,以滿足導(dǎo)彈內(nèi)部1553B通訊時(shí)序要求。
5 導(dǎo)彈系統(tǒng)中BIT虛警分析
BIT技術(shù)對(duì)提高導(dǎo)彈系統(tǒng)測試性、維修性和保障性方面發(fā)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(shè)備的BIT系統(tǒng)或其他監(jiān)控系統(tǒng)指示有故障,而實(shí)際上不存在故障的情況,它直接導(dǎo)致了飛控子系統(tǒng)可用性降低和全壽命周期費(fèi)用提高,使得使用及維修人員對(duì)BIT逐步喪失信心,直接影響了BIT的應(yīng)用與推廣,嚴(yán)重制約了BIT技術(shù)更深入、廣泛的應(yīng)用。
BIT的虛警問題會(huì)在從飛行任務(wù)到后勤保障維護(hù)等多個(gè)方面造成嚴(yán)重后果,錯(cuò)誤的BIT指示使得產(chǎn)品/部件功能得不到正常有效地利用,并且會(huì)因而影響飛行任務(wù)。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(shù)字濾波和卡爾曼濾波技術(shù),可以有效消除干擾噪聲對(duì)實(shí)際信號(hào)的影響;理設(shè)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(shù)據(jù)融合,在BIT故障診斷算法中引入諸多專家系統(tǒng)、自適應(yīng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等智能理論和方法等。
6 結(jié)束語
目前,國內(nèi)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太重視自檢技術(shù),而西方發(fā)達(dá)國家研制的導(dǎo)彈武器系統(tǒng)彈內(nèi)大多采用總線設(shè)計(jì),非常重視自檢BIT技術(shù)及應(yīng)用,所以武器系統(tǒng)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(shù)及應(yīng)用,可以大大簡化測試流程,提高測試效率,同時(shí)降低對(duì)測試設(shè)備和測試環(huán)境的要求,具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]張榮鋒,朱堅(jiān),夏文元,孫勝利.基于PCI總線的1553B總線接口電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].紅外:2008(01).
中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,制造業(yè)正面臨一場生產(chǎn)模式的變革,要求生產(chǎn)企業(yè)對(duì)瞬息出現(xiàn)的市場機(jī)遇作出敏捷反應(yīng),而資源重組、資源共享、優(yōu)勢企業(yè)動(dòng)態(tài)組合和異地協(xié)同合作將成為一種正常的生產(chǎn)組織形式,一個(gè)按照市場要求驅(qū)動(dòng)的具有快速響應(yīng)機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)化制造模式正在逐步形成。在這種模式下,已有的制造技術(shù)和軟件資源得到充分的重復(fù)利用,而適應(yīng)制造技術(shù)的數(shù)字化、智能化和協(xié)同化發(fā)展趨勢的新的故障診斷技術(shù)與方法正不斷被研究[1-3]。
一些企業(yè)將信息服務(wù)擴(kuò)展成為業(yè)務(wù)服務(wù),促進(jìn)和完善了企業(yè)間的相互合作和應(yīng)用集成。高效、快速地利用這些服務(wù)資源已經(jīng)成為企業(yè)在日益激烈的市場競爭中致勝的法寶。由于數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、知識(shí)庫技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用,將分析作為一種可以隨時(shí)提供的服務(wù)已經(jīng)成為可能,并日漸被人們所重視。但在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,傳統(tǒng)的分析服務(wù)存在著很多的局限性。本文提出了一種分布式分析服務(wù)系統(tǒng)解決方案,并且運(yùn)用于企業(yè)設(shè)備故障診斷決策中。
2 設(shè)備監(jiān)測及故障診斷原理
設(shè)備故障診斷技術(shù)是近20年發(fā)展起來的新學(xué)科。從本質(zhì)上講,設(shè)備診斷技術(shù)是一個(gè)模式分類及模式識(shí)別問題,即把機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)分為正常和異常兩類,診斷過程就是研究信號(hào)的樣本究竟屬于哪種運(yùn)行狀態(tài)(或故障狀態(tài))。
設(shè)備診斷流程分為信號(hào)采集、信號(hào)處理和故障診斷三個(gè)階段,相關(guān)的信號(hào)采集、信號(hào)處理及故障診斷等基礎(chǔ)理論以及系統(tǒng)論、信息論、控制論、非線性科學(xué)、小波分析及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等最新的技術(shù)在其中都有廣泛的應(yīng)用。
機(jī)器在運(yùn)行過程中,內(nèi)部零件受到力,熱以及摩擦、磨損等多種因素的作用,其運(yùn)行狀態(tài)不斷變化,一旦發(fā)生故障,往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此在故障診斷系統(tǒng)中,能否正確地處理故障信息,獲取有效的故障特征量是對(duì)可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析、識(shí)別和預(yù)防的前提。只有有效地分析及確定故障發(fā)生的原因,才能采取相應(yīng)的措施,盡可能減少經(jīng)濟(jì)損失和提高生產(chǎn)率。機(jī)械設(shè)備故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)如圖1所示。
3 分布式分析服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)分析服務(wù)系統(tǒng)在Internet/Intranet上的擴(kuò)展,增強(qiáng)其對(duì)分布性及異構(gòu)性的支持,改善其重組性和重用性,必須依靠多種技術(shù)手段。其中關(guān)鍵技術(shù)有Web Services和XML。
Web Services是一種在Internet上共享數(shù)據(jù)和功能的手段,其查找、描述和調(diào)用遵循特定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如XML協(xié)議、簡單對(duì)象訪問協(xié)議SOAP、服務(wù)描述協(xié)議WSDL、服務(wù)注冊(cè)、查找、集成協(xié)議UDDI。Web Services架起了不同分析服務(wù)之間交互的橋梁。
另外,XML這種標(biāo)記語言是使用文本形式描述數(shù)據(jù)的,并可以在異構(gòu)系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。它的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是XML與具體的軟硬件平臺(tái)是無關(guān)的,所以用XML表達(dá)知識(shí)可以達(dá)到最大的通用性[4]。知識(shí)包含概念、事實(shí)、規(guī)則三個(gè)層次。常用的知識(shí)處理語言PROLOG是建立在一階謂詞邏輯(Horn子句)的基礎(chǔ)上。下面舉例說明如何利用XML來表示PROLOG中Horn子句以達(dá)到表達(dá)知識(shí)的目的。例如有一個(gè)Horn子句like(Emily,Music),它表示“Emily喜歡聽音樂”這個(gè)事實(shí)。其中關(guān)系名為like,對(duì)象為Emily和Music這兩個(gè)常量。于是上述這個(gè)例子用XML就可寫成:
like
Emily
Music
4 分布式分析服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
將Web Services和XML技術(shù)與傳統(tǒng)的分析服務(wù)相結(jié)合產(chǎn)生了一種全新的分布式分析服務(wù)系統(tǒng)解決方案:基于WebServices的分布式分析服務(wù)系統(tǒng),較好地解決了系統(tǒng)的分布性、異構(gòu)性、重組性以及重用性等問題。
4.1 體系結(jié)構(gòu)
整個(gè)分析服務(wù)系統(tǒng)是建立在分布計(jì)算環(huán)境之上的,主要由系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)、分析服務(wù)器、Web服務(wù)調(diào)用框架、Web服務(wù)器、Web瀏覽器等部分組成。其系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。
其主要模塊功能如下:
1) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)空間中的所有相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫、知識(shí)庫甚至是數(shù)據(jù)倉庫。它們組成了整個(gè)系統(tǒng)的低層數(shù)據(jù)平臺(tái)。
2) 分析服務(wù)對(duì)象。本身帶有一定的分析推理機(jī)制,可以直接從系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)上提取分析所需的數(shù)據(jù),獨(dú)立完成具體的分析處理工作;也可以請(qǐng)求相關(guān)的分析服務(wù)器進(jìn)行分析處理;甚至可以請(qǐng)求本地或遠(yuǎn)程的其他分析服務(wù)進(jìn)行分析。其建立可以基于不同的技術(shù)機(jī)制,比如EJB,CORBA或Java。
3) 分析服務(wù)器。具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)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(wù)器下載HTML頁,根據(jù)用戶需求調(diào)用相應(yīng)的Web服務(wù),并將返回的數(shù)據(jù)直觀地提供給用戶。
5) 分析服務(wù)注冊(cè)中心。它是一個(gè)全局的、共享的分析服務(wù)點(diǎn)。分析服務(wù)提供者將分析服務(wù)的描述信息,包括服務(wù)詳細(xì)分類、服務(wù)接口、知識(shí)表示說明以及服務(wù)提供者的信息等通過UDDI管理工具進(jìn)行注冊(cè)。分析服務(wù)使用者使用UDDI查詢工具可以檢索這些信息,按照分析服務(wù)分類標(biāo)準(zhǔn)可以快速定位到自己需要的分析服務(wù),然后獲得并解析服務(wù)的WSDL文件,從而發(fā)起對(duì)服務(wù)的調(diào)用請(qǐng)求。
4.2 工作原理
1) 數(shù)據(jù)采集,在Matlab 應(yīng)用程序支持下,系統(tǒng)接受設(shè)備加工狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,同時(shí)保存設(shè)備狀態(tài)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、系統(tǒng)調(diào)整信息等,供使用設(shè)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(wù)器發(fā)出調(diào)用請(qǐng)求,其中包含了進(jìn)行分析所需要的各種參數(shù)。
3) Web服務(wù)器分析請(qǐng)求。如果是SOAP請(qǐng)求,直接將其交給XML轉(zhuǎn)換引擎;如果為HTTP請(qǐng)求,則將其交由分析請(qǐng)求處理器進(jìn)行預(yù)處理,再將其封裝成SOAP請(qǐng)求,交給XML轉(zhuǎn)換引擎[5]。
4) XML轉(zhuǎn)換引擎主要做如下的工作:①解析SOAP報(bào)文,從中得到調(diào)用服務(wù)的名字以及所要傳遞的參數(shù)值,為下一步對(duì)服務(wù)的調(diào)用做準(zhǔn)備。②映射服務(wù)調(diào)用到對(duì)應(yīng)的格式,并具體實(shí)施對(duì)服務(wù)的調(diào)用。因?yàn)椴煌姆?wù)對(duì)象可能會(huì)由不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn),比如CORBA,EJB或Java,所以對(duì)它們的調(diào)用方法就會(huì)有所不同。
5) 分析服務(wù)對(duì)象得到調(diào)用,提供相應(yīng)的分析服務(wù)。可以有以下幾種工作模式:① 不使用分析服務(wù)器,而是由分析服務(wù)對(duì)象直接實(shí)現(xiàn)在底層數(shù)據(jù)平臺(tái)上的分析推理,分析服務(wù)對(duì)象直接執(zhí)行分析任務(wù),獲得分析結(jié)果。② 使用分析服務(wù)器,利用它提供的編程接口發(fā)出分析請(qǐng)求,分析服務(wù)器分析處理后直接返回分析結(jié)果。③ 如果能找到直接滿足需求的分析服務(wù),則分析服務(wù)對(duì)象就向它發(fā)起調(diào)用;否則,如果復(fù)雜分析過程可以分解成幾個(gè)子過程,則分析服務(wù)對(duì)象尋找相應(yīng)的分析服務(wù)并調(diào)用之,最后獲得綜合的分析結(jié)果。
6) 分析服務(wù)對(duì)象將經(jīng)過分析與綜合的基于XML的知識(shí)返回給XML轉(zhuǎn)換引擎。
7) XML轉(zhuǎn)換引擎將分析結(jié)果封裝成SOAP響應(yīng)直接返回web服務(wù)器或分析請(qǐng)求處理器,再經(jīng)它們返回給用戶。
4.3 優(yōu)點(diǎn)
與傳統(tǒng)的分析服務(wù)相比較,分布式分析服務(wù)在服務(wù)范圍、服務(wù)的重用、重組以及異構(gòu)和分布性方面有明顯的優(yōu)勢:首先,雖然每個(gè)具體服務(wù)還是針對(duì)某個(gè)特定的需求,但由于使用者可以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中搜索自己所需的服務(wù),所以從整體上看,服務(wù)的應(yīng)用范圍很廣。其次,對(duì)于服務(wù)提供商來說,只要適當(dāng)調(diào)整服務(wù)粒度,就可以使得不同的服務(wù)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(shù),使得在不同格式、不同位置的數(shù)據(jù)和分析服務(wù)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(yīng)用實(shí)例
5.1 實(shí)現(xiàn)方案
我們以一個(gè)設(shè)備診斷決策分析系統(tǒng)來說明分布式分析服務(wù)的特點(diǎn)。設(shè)備故障診斷決策系統(tǒng)類似于一個(gè)專家系統(tǒng),其主要的任務(wù)是根據(jù)檢測到的實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)信息分析,確定故障性質(zhì)、類別、程度、原因、部位,提出控制故障繼續(xù)發(fā)展和消除故障的對(duì)策,最后將診斷結(jié)果返回給分析服務(wù)的調(diào)用者。設(shè)備診斷決策子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案如圖3所示。
5.2 系統(tǒng)特點(diǎn)
首先,分析服務(wù)調(diào)用靈活,服務(wù)的重組性和重用性好。如圖3所示,由于診斷設(shè)備具有層次性,對(duì)每個(gè)大設(shè)備的診斷,調(diào)用其不同部件的診斷服務(wù)并將之集成,避免了使用者自己重新開發(fā)設(shè)備診斷分析機(jī)制的困難,降低了設(shè)備維護(hù)的難度和風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)提高了診斷服務(wù)的重用性和重組性。其次,就是服務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)用機(jī)制 故障診斷系統(tǒng)需要?jiǎng)討B(tài)集成診斷分析服務(wù),Web服務(wù)器接收用戶的診斷請(qǐng)求,根據(jù)診斷設(shè)備的廠商、設(shè)備所屬設(shè)備系統(tǒng)編碼以及具體診斷設(shè)備,并采用規(guī)范化編碼.實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)用診斷分析服務(wù)。
6 總結(jié)
本文提出了基于web Services的分布式分析服務(wù)的慨念、體系結(jié)構(gòu)、工作原理,并將其運(yùn)用于設(shè)備故障診斷分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中,提高了分析資源的利用率,改善了分析服務(wù)的重組性和重用性,簡化了分析處理過程的復(fù)雜度。為提高協(xié)同企業(yè)制造產(chǎn)品的質(zhì)量提供了有力支持。
參考文獻(xiàn):
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[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)營活動(dòng)提供了新的場所,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,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\"。可以說,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),乃至跨國集團(tuán)公司,會(huì)計(jì)主體呈不斷整合之勢。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。基于互聯(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、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、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\"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)。基于互聯(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。
2.簡捷化。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),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。基于互聯(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單的工具改變,也不再是手工會(huì)計(jì)的簡單模擬,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)又一場會(huì)計(jì)發(fā)展史上的大革命。
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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
[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)營活動(dòng)提供了新的場所,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,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\"。可以說,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),乃至跨國集團(tuán)公司,會(huì)計(jì)主體呈不斷整合之勢。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。基于互聯(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、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、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\"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)。基于互聯(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。
2.簡捷化。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),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。基于互聯(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單的工具改變,也不再是手工會(huì)計(jì)的簡單模擬,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)又一場會(huì)計(jì)發(fā)展史上的大革命。
主要參考文獻(xiàn):
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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:中國會(huì)計(jì)學(xué)會(huì),中國會(huì)計(jì)學(xué)會(huì)重點(diǎn)科研課題文集,北京:中國財(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
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)營活動(dòng)提供了新的場所,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,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\"。可以說,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),乃至跨國集團(tuán)公司,會(huì)計(jì)主體呈不斷整合之勢。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。基于互聯(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、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、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\"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)。基于互聯(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。
2.簡捷化。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),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。基于互聯(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單的工具改變,也不再是手工會(huì)計(jì)的簡單模擬,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)又一場會(huì)計(jì)發(fā)展史上的大革命。
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