光電信息技術論文范文

導語：如何才能寫好一篇光電信息技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞:光纖通信技術；優勢；接入技術

0引言

近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步，核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時，隨著業務的迅速增長和多媒體業務的日益豐富，使得用戶住宅網的業務需求也不只局限于原來的語音業務，數據和多媒體業務的需求已經成為不可阻擋的趨勢，現有的語音業務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸，成為發展寬帶綜合業務數字網的障礙。

1光纖通信技術定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術優勢

2.1頻帶極寬，通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業務網的首選介質。

2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統的中繼距離也較其他介質構成的系統長得多。

如果將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里，這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，即不會產生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。

2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的發展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。

光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。

3光纖接入技術

隨著通信業務量的不斷增加，業務種類也更加豐富，人們不僅需要語音業務，高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節點，則這種光接入網就是無源光網絡。

現階段，無源光網絡P(ON)技術是實現FT－Tx的主流技術。典型的PON系統由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區域較分散而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。

為實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網，包括居民用戶、企業用戶、網吧等多種應用類型，也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業主導、房地產開發商主導和政府主導等多種模式，發展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準，有的城市還制門了相應的優惠政策，這此都為FTTH在我國的發展創造了良好的條件。

在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。

篇2

對，都出現了鏡子。從本質上說，都和光學有關。

大到探月的嫦娥衛星，小到日常生活中的單反相機、CD光盤，無論是國家進步，還是你我的生活質量，都與光學工程息息相關。由于光學工程的應用實踐要求十分嚴格，相關本科專業的畢業生往往無力承擔與光學工程科學技術研究直接相關的工作。因此，每年有大量相關專業的本科畢業生選擇考研。

由于光學工程是一門高層次、高門檻的學科，相較于機械工程、計算機科學與技術等專業，開設此專業的院校并不多。總體看來，光學工程專業的考研競爭比較激烈，尤其是在一些光學工程名校之中，2012年浙江大學光學工程的報錄比就曾高達17∶1。

目前，我國具有光學工程博士一級授予資格的高校共38所。具有光學工程國家重點學科的高校共有清華大學、北京理工大學、南開大學、天津大學、長春理工大學、南京理工大學、浙江大學、華中科技大學、國防科學技術大學等9所，具有國家重點（培育）學科的高校有上海理工大學、電子科技大學兩所，具有博士培養資格的中國科學院相關研究院所主要有長春光機所、西安光機所、上海光機所、上海技術物理所、安徽光機所、成都光電所等6所。

我們如何在為數不多的頂級名校或科研院所中選擇一所最適合自己的院校呢？

第一，重視院校綜合實力，避免依賴單一數據。

各種評估結果中的得分、排名等數據往往只能反映院校的宏觀指標，且不同機構均有不一樣的標準，很難客觀真實地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨具特色，互有長短，具體到每個研究方向，實力強弱更不相同，比如，光學設計這一領域，普遍認為實力強弱依次為清華大學、北京理工大學、浙江大學、天津大學等。同樣的道理，單純地看重院校的院士、長江學者數量、實驗室規模、研究經費等指標也是不科學的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質量的好壞，院校的導師構成、地理區位與就業環境、同學本科來源的層次與學術氛圍等軟實力也不是量化指標可以衡量的，然而這些因素對研究生階段的學術成就以及未來的職業發展，往往比宏觀數據具備更大的影響，萬萬不可忽視。

第二，光學工程不是什么院校都能“玩得轉”。

在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想，從而選擇考研難度相對較小的“211工程”院校深造。不可否認，一些“211工程”院校在其傳統優勢學科上的確不比“985院校”差，甚至更有優勢。但是，光學工程是一門“高富帥”的學科，只有高層次的院校才能承載光學工程這門學科，而優秀的光學工程人才往往也出自優秀的院校。主要原因體現在兩個方面：第一，光學工程精密程度非常高，對實驗儀器設備和資金的依賴性比較強，缺少國家重視和資金上的傾斜，院校很難承擔昂貴的實驗儀器設備，從而限制研究生的發展；第二，“985”院校導師的視野更加開闊，對研究生的基本要求更加嚴格、培養目標更高，甚至某些院校的本科生在導師的指導和嚴格要求下也能在諸如Optical Letters等國際頂級光學期刊上。此外，高層次的院校學術氛圍更加濃厚，出國深造、就業等方面也具備更大的優勢。

在此背景下，有必要對光學工程相關院校及其考研情況進行深度解讀。本文將以擁有國家重點學科的浙江大學、華中科技大學、天津大學、南開大學，以及中國科學院的上海光機所為例進行具體分析。

浙江大學：為強者而生

學科地位：浙江大學光學工程學科設立于光電信息工程學系內，該系前身為浙江大學光學儀器專業，是中國光學工程學科的誕生地，具有雄厚的學科實力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學科評估中均排名第一。

學科特色：有現代光學儀器國家重點實驗室、國家光學儀器工程技術研究中心、國防重點學科實驗室等國家級研究基地。目前設置有光學工程研究所、光電信息及檢測技術研究所、光電子技術研究所、光電顯示技術研究所、先進納米光子學研究所和光及電磁波研究中心、光學慣性技術工程研究中心等機構。

研究領域：浙江大學光學工程主要研究領域十分寬廣，包括微納光學與介觀光學與器件、光學光電子薄膜、光電顯示技術、高精度光纖傳感、光電成像技術、微納米精密檢測技術、生物光子學、新型激光與光電子技術、光電子集成器件與系統，光通信技術與系統和新穎人工光電介質等。

師資力量：光及電磁波研究中心以長江計劃特聘教授何賽靈為領軍人物，大部分導師均為杰出“海歸”或外籍教授，在光子學和電磁波的理論和實驗研究領域開展了大量工作，獲得了許多具有國際影響的學術成果。

地理區位：長江三角洲地區具有規模龐大的光電產業集群，具有國際化、起點高的特點，相較于珠三角地區以封裝、為主的光電―半導體產業而言具有廣闊的發展前景。

競爭情況：浙江大學就讀光學工程的研究生中超過半數來自于浙江大學、天津大學、南開大學等名校的推免生。考研競爭極為激烈，從近年報錄比便可見一斑。

考試特色：浙江大學光學工程考研參考書為郁道銀、談恒英著的《工程光學》。浙江大學光學工程的專業課考試較其他學校包括的內容更多，報考的同學需要復習幾何像差、傅里葉光學等本科階段較為薄弱的知識板塊。此外，也會考查一定的激光原理知識。

華中科技大學：光谷傳奇

學科地位：華中科技大學光學工程近年來發展迅速，實力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國家實驗室是我國目前僅有的幾個國家實驗室之一，學科地位非同一般。華中科技大學在2010―2012年教育部學科評估中與浙江大學并列第一。

學科特色：光學與電子信息學院設有武漢光電國家實驗室、激光加工技術國家工程研究中心、下一代互聯網接入系統國家工程實驗室、國家集成電路人才培養基地、教育部電子信息功能材料重點實驗室（B類）、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機構。其中武漢光電國家實驗室是由教育部、湖北省和武漢市共建，依托于華中科技大學，聯合武漢郵電科學研究院、中國科學院武漢物理與數學研究所、中國船舶重工集團公司第七一七研究所共同組建，已投入4億多元建立了12個科學研究平臺以及1個光電公共測試平臺。

研究領域：華中科技大學主要研究方向為光電測控技術、光電信息存儲、光通信技術、基礎光子學、激光科學與工程、光電子器件與集成、納米光電子學、生物醫學光子學、能源光子學、太赫茲技術。

地理區位：華中科技大學地處著名的武漢光谷，當地產業集群形成的產學研體系研究水平很高，產業價值巨大，尤其在光通信、激光等領域具有較大優勢，就業前景看好。

競爭情況：華中科技大學工學復試分數線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數60人左右，隨當年推免生比例有所波動。

考試特色：華中科技大學光學工程專業課考試偏向物理光學、電子學、激光原理相關知識。需要注意的是有兩個單位可以接收光學工程的碩士生，分別是光電學院和武漢光電國家實驗室。

天津大學：精益求精

學科地位：天津大學光學工程學科設立在天津大學精密儀器與光電子工程學院，是我國較早設立光學工程的高校之一。天津大學光學工程在2007―2009年教育部學科評估中名列第二，2010―2012年教育部學科評估中名列第三。此外，天津大學精密儀器與光電子工程學院也是教育部“教育教學改革特別試驗區”的15個全國試點學院之一。

學科特色：所在學院設有精密測試技術及儀器國家重點實驗室、光電信息技術科學教育部重點實驗室、精密儀器中心、現代光學研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術研究所、光電測控技術研究所、激光與光電子技術研究所、生物光學研究所、安全防偽技術研究中心等研究和開發機構。

研究方向：超快激光理論與應用研究、光學信息處理及其應用、光學技術在計算機科學中的應用、數字圖像處理技術、光學傳感器技術、先進固體激光及非線性頻率變化技術、光電子學與光通信技術、激光與光電子應用技術等。

師資力量：中國科學院院士1人，中國工程院院士1人，長江計劃特聘教授4人。天津大學光學工程的師資隊伍配置十分合理，老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學科的頂級實力，中年學科骨干如劉鐵根教授近年來在光纖傳感領域碩果累累，超快激光實驗室的胡明列教授是天津大學最年輕的教授，學術前景十分光明。

地理區位：既緊挨近年來得到長足發展的天津濱海新區，又毗鄰首都北京，就業環境較為優越。

競爭情況：就讀于天津大學的研究生中，本校生源占有較大比例。天津大學工學復試分數線2013年為330分，2012年為335分，2009―2011光學工程報錄比如下：

考試特色：天津大學考研參考書目為郁道銀、談恒英著的《工程光學》和周炳著的《激光原理》，建議欲報考的同學參考天津大學蔡懷宇教授編寫的《工程光學復習指導與習題解答》。

南開大學：雖小而精

學科地位：南開大學光學工程設立于南開大學現代光學研究所內，隸屬于電子信息與光學工程學院。現代光學研究所由光學工程元老母國光院士創建，是全國高校中最早取得光學和光學工程兩個學科博士學位授予權的單位。在2010―2012年教育部學科評估中，南開大學光學工程名列第五。

學科特色：設有教育部光電信息技術科學重點實驗室以及博士后流動站。

師資力量：南開大學光學工程規模較小，共有教師28人，教授、研究員18人，副教授8人，其中有院士1人，特聘教授1人，博士生導師13人，但導師隊伍水平相當優秀，哈佛大學、劍橋大學等歐美名校留學、訪問研究的經歷非常普遍，近年來在Nature、Science等國際最頂尖期刊發表多篇論文，令國內同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授，在Nature發表兩篇論文，在Physical Review Letters發表兩篇論文，主要研究方向為表面等離子體等微納光學的相關理論。

培養模式：南開大學光學工程招生規模較小，幾乎與導師人數平齊，每個研究生均能得到導師的大量指導，研究生教育接近于精英教育。需要注意的是，南開大學光學工程的專業型碩士培養計劃與學術型碩士培養計劃基本相同，這與其他學校的培養模式有所區別。

研究領域：相比其他高校，南開大學光學工程的研究方向的理論特色較為明顯，其研究領域主要有：光學/數字圖象處理科學與技術、光學處理與光計算技術、激光與非線性光學科學與技術、現代光通信技術、光波電子學、光子技術、眼視覺光學和共焦顯微技術、飛秒激光技術、微納光學。

地理區位：與天津大學相同。

競爭情況：南開大學近年來考研報錄情況如下所示，可見相較于其他院校，南開大學光學工程的性價比較高。

考試特色：南開大學光學工程往年專業課參考書是趙凱華、鐘錫華編著的《光學》，專業課考試風格自2013年起有所變化，并且2014年考研沒有提供參考書目，需要考生注意。

中國科學院上海光機所：臥虎藏龍

學科地位：上海光機所是我國建立最早、規模最大的激光專業研究所。

學科特色：上海光機所現設8個研究室，分別是：強場激光物理國家重點實驗室、中科院量子光學重點實驗室、中科院強激光材料重點實驗室、高功率激光物理聯合實驗室、空間激光信息技術研究中心（含：中科院空間激光通信及檢驗技術重點實驗室、上海市全固態激光器與應用技術重點實驗室）、信息光學與光電技術實驗室、高密度光存儲技術實驗室、高功率激光單元技術研究與發展中心。

值得一提的是，上海光機所建成了國內僅有國際上也為數不多的“神光”系列高功率大型激光裝置，用于激光分離同位素的激光與光學系統、超短超強激光系統、激光原子冷卻裝置、空間全固態激光器研制平臺。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面，也進入了國際先進水平，是我國現代光學和激光與光電子領域取得研究成果最多的單位之一。

研究領域：強激光技術、強場物理與強光光學、信息光學、量子光學、激光與光電子器件、光學材料等。顯而易見的是，上海光機所的研究方向非常偏向于理論研究，因而十分適合于光學工程理論方向的深造。

地理區位：地處長三角的核心上海，地理區位優勢相當明顯。

競爭情況：每年有許多來自清華大學、浙江大學等頂尖學府的畢業生通過推免進入上海光機所，研究所人才濟濟。近年來上海光機所光學工程的復試分數線為：2013年320分，2012年325分，2011年330分。每年招生人數在40―50人，隨當年推免比例有所浮動。

培養模式：上海光機所的專業型碩士與學術型碩士培養計劃相近，且第一年是在安徽合肥的中國科學技術大學培養。

篇3

【關鍵詞】光信息科學與技術專業；實踐教學；創新體系

中圖分類號：G6420文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)02-128-01

光信息科學與技術專業屬于新增專業，增設的目的就是為了適應科技發展的需要，培養科技創新型人才，本專業具有很強的理論性和實踐性，構建專業實踐教學創新體系十分必要。

一、光信息科學與技術專業實踐教學創新體系的內涵和特征

（一）實踐教學創新體系的內涵

實踐教學創新體系在內涵上分為狹義和廣義，我們一般理解的實踐教學創新體系就是實踐教學的內容體系，在教學計劃中經常使用的教學體系，這屬于狹義的實踐教學創新體系；廣義的實踐教學創新體系不僅包含實踐教學內容體系，還包括實踐教學目標體系、管理體系、條件支撐體系等，在教學的過程中，實踐教學內容體系不僅要發揮主要作用，目標體系、管理體系等也要發揮各自的作用，體系之間相互協調與配合，實現總體教學目標。實踐教學體系的目標是培養學生綜合運用光和信息知識的能力，通過觀察、實驗、操作等教學方式，讓學生掌握理論知識和實踐操作能力，實驗教學是光信息科學與技術專業教學的重要組成部分。

（二）實踐教學創新體系的特征

由于光信息科學與技術專業在教學內容和教學方式上都具有綜合性，因此時間教學體系本身就具有綜合性；光信息科學與技術學科有很強的實踐性，很多教學內容都是對光電子器件的實際運用，以理論知識來指導實踐，因此時間教學體系具有實踐性；光信息科學與技術專業教學的目的就是讓學生學會光信息科學技術的運用，在教學過程中，對教學內容的實踐需要依靠光電子和信息產業，教學的過程、實驗的形式和內容都要依靠光信息技術，因此實踐教學體系又具有開放性。實踐教學的開展不僅需要學校的努力，還需要光信息和光電子等相關企業的積極參與，為學生的學習提供場所、產品和經驗，因此實踐教學體系具有主體性。

二、實踐教學創新體系的構建

（一）構建校內創新實踐教學平臺

由于光信息科學與技術專業具有很強的實踐性，要想培養學生的創新能力，高校應該建設創新實驗平臺，集教學、實驗、開發與一體，實驗的內容圍繞光信息和光電子器件的設計與開發，并不斷創新實驗內容，注重實驗的應用性、創新性、開放性。在條件上，實驗創新平臺應該布局合理、科學，使平臺具有良好的操作環境，在內容上，實驗平臺應該注重理論知識和實踐內容相結合，把相關的理論知識運用于光信息技術研究中去，在管理上，應該注重實驗設備、師資建設、教學內容等方面的管理，使實驗平臺成為一個有機組合的整體，各個部分都在發揮著功效。

（二）構建校外創新實踐教學平臺

校外創新實踐教學平臺與校內創新實踐教學平臺的基本屬性、建設方法、管理模式和功能都有很大的區別，校外創新實踐教學平臺是校內實踐教學平臺的補充，兩者都發揮著重要的作用。在條件上，校外實踐教學平臺一定要具備足夠的場所、設備、師資力量和實踐資源，這是最基本的條件，能夠保證校外創新實踐平臺的正常運行，在管理上，校外創新實踐教學平臺應該借鑒相關企業的成功經驗，請企業成功人士參與管理，與校內教師進行良好的配合，在運行上，學校需要建立有效的溝通機制，豐富教學內容和形式，以光信息和光電子相關企業為主，利用好社會資源，加強校企合作。

（三）構建校企合作的實踐教學模式

高校教學的目的就是為社會培養更多人才，因此，人才的培養和社會需求是分不開的，如果只是把學生關在學校里，使教學脫離了社會實際，那么培養出來的人才也不適應社會的發展。學校應該和本地區內光電子信息企業加強聯系，通過校企合作，請企業內相關專業技術人員到學校傳授經驗，讓學生去企業內親身實踐，不但使學生加深了對光信息科學與技術的了解，還鍛煉了學生的社會實踐能力，使學校教學和社會發展需求相適應，培養出了更多適合社會需要的人才。

參考文獻：

[1]郭祥群,胡榮宗,穆紀千.著眼于素質和創新精神構建實驗教學新體系[J].實驗技術與管理,2004,21(2):183-188.

篇4

全世界光電子技術產業的市場規模己達1萬億美元，國外光電子產業主要集中在美國、西歐和日本等國家和地區。近十年來，中國光電子技術產品市場的年增長率始終保持兩位數的高速增長。隨著信息光電子技術、激光加工、激光醫療、顯示、照明等光電技術的快速發展，我國已經形成市場可觀、發展潛力巨大的光電子產業。2006年，《國家信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年中長期規劃綱要》明確提出，未來5～15年15個領域發展的重點技術中就包括了光電子技術，聲明要重點發展激光器、光電探測器、光傳輸和光傳感設備、微光機電系統、半導體照明等產品。[6]2010年10月，國務院正式《國務院關于加快培育發展戰略性新興產業的決定》，進一步明確了光電產業是戰略性新興產業的重要組成部分，包括新型顯示器件、LED等在內的細分產業都在國家戰略性新興產業規劃中明確提到。[7]可見，在光電產業相關技術和生產能力快速提高的情況下，對光信息科學與技術專業人才的需求量也將逐年增大。

光信息科學與技術具有旺盛的生命力，處于高速發展時期。目前，在光通信、光電檢測、光電照明、光學元件與系統、光伏產業、激光技術、光學設計、光學材料等方面都有廣闊的應用前景，對社會的發展和貢獻不可估量。作為高校，除了科研、教學，還要服務于社會，服務地方經濟發展，這些不僅體現在科學研究和教師兼職方面，也體現在人才培養目標和方案上。光信息科學與技術同光學、機械、電子、材料、計算機、自動控制等多學科的知識息息相關，但也不能面面俱到，所以十分有必要結合當地企業的發展，調整學科的發展、人才培養計劃，為地方經濟服務，加強科學研究，引領社會的發展。三峽大學地處湖北省域副中心城市的宜昌，經濟活躍，交通方便。現在高鐵開通后，宜昌到武漢的時間已經減少到2小時左右。隨著國內光電照明、太陽能、光電顯示產業如火如荼地發展。宜昌太陽能、光電照明等光電企業也有較大的發展，如中國南玻集團宜昌南玻硅材料有限公司（一期項目已累計投資20多億元，專門從事高純多晶硅材料、太陽能硅片及電池片生產的大型制造企業）等等一大批光電企業。這些企業主要集中在光伏產業、節能照明、LED、光學冷加工等方面。這些光電企業有著旺盛的人員需求，對本專業產業人才的培養具有十分重要的意義。2011年出臺的《宜昌市科技發展“十二五”規劃（2011至2015年）》明確提出，在節能環保領域的發展方向要圍繞光電子產業核心技術開發，搶占背景光源行業技術創新制高點，加快液晶照明燈、LED背光源及照明產業化。圍繞太陽能技術開發，加快太陽能熱水系統產品系列開發及產業化。[8]由此可見，在地方政府的扶持下光電子相關產業會得到快速發展，這些都為光信息科學與技術專業結合本地進行產業人才培養提供了難得的機遇。根據三峽大學理學院發展的需要，結合產業的蓬勃發展，產業人才培養措施如下：

改革本科教學培養方案，加強專業基礎理論學習，鞏固專業思想教育光信息科學與技術專業需要學生在系統、扎實的理論基礎和在光電子技術、光通信及應用等方面具有較寬廣的專業知識、較強實踐動手能力，并成為在電光源、光學設計、光學材料、光纖通信等專業領域中的一個或兩個方向具有特色的人才。畢業生能在光信息技術產業及其相關領域從事信息科學與技術的研究、設計、集成及開發、制造、技術管理等方面工作的應用型人才。因此要加強幾何光學中的光學設計、模擬電子技術數字電子技術課程設計、嵌入式系統、光電檢測技術、機械原理和設計等課程的實踐環節，同時要加強專業思想教育，了解社會發展的動態，密切了解光電信息的最新發展和應用，掌握一些主流軟件的應用。另外，為了使培養方案切合社會發展的實際，我們廣泛征求本地企業的意見，積極邀請了相關企業參與了光信息科學與技術專業培養方案的修訂工作。

加大力度開展實驗教學，開足基本實驗，充分利用專業實驗，開展創新實踐要加強實踐的教學，更新教學設備和教學內容，加強電路設計和光學設計方面的實踐教學，充實實驗室設備，培養學生的實踐能力。條件允許的情況下，將安排學生到實習基地完成相關實驗。另外，創新實驗室的設立為學生創新實踐的培養提供了良好的工作平臺。雖然這個方面的工作才剛開始，但是已經受到學生的積極評價。

拓展實習基地的實踐教學，提升專業技能在目前聯系的實習基地基礎上，增強與當地光電企業聯系，經常參觀了解企業的發展和社會需求，同時能爭取進入相關企業實習，鍛煉培養專業能力。我們已經同宜昌勁森光電（主要從事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明開發、制造、銷售的高新技術企業）、中船重工388廠（光學冷加工、光電系統）、匡通照明（LED封裝）等相關的光電企業建立了實質的合作關系。陸續有學生進入上述企業實習，一些優秀的學生也相繼進入這些企業工作。教師參與了勁森照明新型節能燈具的開發。與匡通照明組建了聯合的工程試驗中心，投入1000萬元左右，很快試驗設備就將到位。這些不僅僅提高了教師的科研能力，反過來又提高了教師的教學水平，同時也為本專業的學生實習提供了一個良好的實踐平臺。實習基地的建立是一個長期的過程，需要與生產企業進行有效地溝通，制訂實習項目，并且跟蹤學生對實習的反饋，建立有效的實習效果的評估體制，保證學生的生產實踐能力得到實質的訓練。學生實習基地的進一步拓展一直是迫切的需要，多方位多角度的實習訓練對學生實踐能力的培養有利，有助于學生進一步深刻了解產業界對本專業的要求，反過來會激勵學生對本專業的學習欲望。

人才培養與科研開發相結合人才培養能力與科研能力息息相關，科研不僅能提高教師的教學能力，也增強學生對專業的信心。在橫向科研項目上，盡可能讓部分能力強的學生參與進來，直接培養學生的專業技能。實踐證明，學生參與科研項目是培養學生實踐能力的及其有效的手段。比如學生的畢業論文有些涉及到大壩光纖傳感、節能燈設計等實踐性很強的課題。鼓勵學生申請學校針對學生的創新基金項目，雖然經費不多，但是對學生實踐能力、創新能力的培養是十分有益的，同時也提高了學生參與科研的熱情。隨著相關科研能力的快速提高，可以預見未來的幾年內，伴隨著學生進入實驗室，至少有一部分本科生的科研能力也會得到極大的提高。#p#分頁標題#e#

人才專職與兼職相結合以“雙師型”教師為重點，加強專業教師隊伍建設，加大專業教師的培訓力度。依托相關的大中型企業，共建“雙師型”教師培養培訓基地。一方面要努力完善教師定期到企業實踐制度。本專業的教師在條件許可的情況下，要輪流、定期到相關企業進行培訓或者兼職工作一段時間，力爭在3～5年內實現所有專業教師都有在相關企業工作的經歷。另一方面，要聘任（聘用）具有實踐經驗的專業技術人員和高技能人才擔任本專業專兼職教師，到學校指導教學、技術咨詢、技術服務，甚至可以參與本科畢業論文的指導。這種指導可以是單獨的，也可以是合作形式的。只要是有利于人才培養，有利于教學，這種合作的形式是靈活的。

篇5

關鍵詞：人工智能技術；教學方法；編程能力

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）16-3865-02

1 概述

2008年11月16日，中國科協成立50周年新聞會在北京召開。在新聞會上，“五個10”系列評選活動，即10位傳播科技的優秀人物、10部公眾喜愛的科普作品、10個公眾關注的科技問題、10個影響中國的科技事件、10項引領未來的科學技術評選結果揭曉。10項引領未來的科學技術是：基因修飾技術；未來家庭機器人；新型電池；人工智能技術；超高速交通工具；干細胞技術；光電信息技術；可服用診療芯片；感冒疫苗；無線能量傳輸技術。

人工智能技術學科是計算機科學中涉及研究、設計和應用智能機器的一個分支。指人類的各種腦力勞動或智能行為，諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動，可以用某種智能化的機器來予以人工實現[1]。

通過《人工智能技術》課程的學習，使學生對人工智能技術的發展概況、基本原理和應用領域有深入了解、對主要技術及應用有一定掌握，并對現代人工智能技術發展的方向有所研究。通過人工智能技術課程的學習與研究，啟發學生對人工智能技術的興趣，培養知識創新和技術創新能力，并能將人工智能技術融入到今后所開發的計算機軟件之中。

《人工智能技術》是一門眾多學科交叉的新興課程，其涵蓋范圍廣，涉及知識點多，知識更新快，內容抽象，不容易理解，理論性強，而且需要較好的數學基礎和較強的邏輯思維能力，這給該課程的講授帶來了一定困難。《人工智能技術》也是一門應用型學科，怎樣將理論運用到實踐中，使學生將學到的人工智能技術知識和思想運用到自己的實際課題，這也是該課程需要解決的問題之一。

因此，對《人工智能技術》課程教學來說，我們要了解課程的最新信息，把握課程的特點，幫助學生找到好的學習方法，使他們能充分發揮自己的創新思維能力，提高學習興趣，該文給出了《人工智能技術》課程的教學與實踐的探索。

2 教學與實踐的探索

2.1 教材和實驗教學內容的選取

1） 人工智能技術是整個計算機科學領域發展最快，知識更新最快，最前沿的學科之一。在教材選用方面，我們采用了蔡自興教授等主編，由高等教育出版社出版的《人工智能基礎》這本教材。蔡自興教授的主要研究領域為人工智能、機器人學和智能控制等。這本教材是作者在美國國家工程院院士、普度大學教授傅京孫先生的指導和鼓勵下編寫，借鑒了國內外人工智能技術研究領域專家的最新研究成果和學術書籍的長處，該書比較全面地介紹了人工智能技術的基礎知識與技術，材料新，易于理解，兼顧基礎及應用[2]。

此外，我們還給學生自主學習提供多種類型的學習資料，其中包括參考書目，如：Russel S， Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence： A Modern Approach》一書，人工智能技術國內外期刊，如電子學報，計算機學報，人工智能與模式識別，Artificial Intelligence，Journal of Artificial Intelligence Research，Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence，AAAI： American Association for AI National Conference等人工智能技術會議，使學生能夠掌握人工智能技術的更多前沿動態，提高學習興趣。

2） 配套的實驗教學內容。《人工智能技術》是一門理論性和實踐性都很強的課程，實踐性教學環節對該課程尤為重要。除了完成課本上的作業之外，還注重實驗教學，培養學生的創新能力、算法設計能力和編程能力。首先，每個章節設置相應的實驗，而實驗內容經過嚴格的考慮，如：五子棋游戲，產生式系統，旅行商問題，傳教士和野人問題，BP神經網絡實現簡單的分類，遺傳算法、人工生命程序等，要求學生運用所學章節的知識，獨立地設計和實現實驗內容。實驗報告包括簡述實驗原理及方法，給出程序設計流程圖，源程序清單，實驗結果及分析等內容，通過這種方式，進一步加強學生的信息獲取能力和研究能力。

2.2 教學方法和手段的改革

人工智能技術課程交叉性強，涉及面廣，傳統的教學方法手段單一，缺少交流，課堂氣氛沉悶，激發不起學生的學習興趣，教學效果不理想。人工智能技術這門課程內容抽象，如何激發學生的學習興趣是本課程需要解決的主要問題，也是關系教學改革成敗的關鍵。本課程需采用多種方法進行教學，以此來激發學生的學習興趣。

1） 問題啟發式教學。《人工智能技術》這門課程中有很多似是而非、引人入勝的問題，主要是用計算機模擬人類的智能來解決這種問題。在教學中，有目的的提出這些問題，鼓勵學生思考，提出自己的想法和解決方案，并進行分析和比較，這樣強化學生的主動學習意識，提高學習積極性[3]。

2） 個性化學習和因材施教。學生中存在計算機專業和非計算機專業本科畢業的差別，由于他們每個人的基礎不同，有的計算機知識比較匱乏，因此有必要針對每個學生的學習進度，課堂作業和實驗報告情況進行及時評估，對學生提出個性化的教學。例如：在實驗教學中，要求有能力和興趣的學生可以做探究性和創新性的附加實驗，從而引導學生發揮個性的空間，而對稍微吃力的學生則要求完成基本的實驗，更注重基礎知識的學習和夯實，這樣就能達到因材施教的目的。同時對不同層次的學生進行分析，進一步提出學習建議，并進行有針對性的指導。

3） 多媒體使用和多學科知識的融合。本課程PPT課件圖文并茂，提綱挈領，便于學生理解。課堂講授、板書與PPT手段相結合，注重課程中的關鍵詞用英文表示，并適當指定英文參考書，使學生能夠接觸國外文獻資料，加深對學習內容的理解，獲得更寬廣的知識。PPT課件運用了大量多媒體技術，如動畫、聲音、圖像，通過動畫和視頻演示抽象的概念、算法和過程，使人工智能技術中抽象的知識形象化，在課件中融入了文學，歷史等其他學科的相關知識，便于學生較好地理解知識難點和重點[4]。

4） 師生互動和課內外答疑。在教學中，改變了傳統的老師講，學生聽的教學模式。針對人工智能技術的實用性，適當提問，收集學生學習情況，盡量使用實例進行講解。設置了實驗講解互動課程，對于實驗的講解，學生可以提出疑問，然后在課堂上展開討論，學生可以看到問題從提出、分析到解決的整個過程，讓學生自己在討論中總結結論。為了解決教學中存在的疑難問題，還設有課后答疑，使學生能將所有的問題都理解透徹。

5） 理論研究與實踐結合。在教學內容的安排上，注重學生的理論研究和動手能力，適當布置一些課程相關的論文和實驗編程。通過課程論文，可以培養學生鉆研問題的興趣； 通過查閱科技文獻使學生掌握如何查找相關文獻的技能，可以培養學生撰寫科技論文的能力。通過實驗實踐，使學生可以更加清楚地了解人工智能技術基本概念和難點，也能了解算法的設計具體運行過程，并對其進行驗證，提高了學生的編程能力和和學習興趣。

6） 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個值得探討的問題，本課程應采用多種綜合考試方法，注重學生對基礎概念、知識和基本的技能的掌握以及理論聯系實際的能力。平時作業考核成績，實驗實踐教學成績、提交課程論文成績，以及最后的期末考試成績形成一種有效的考試考核方法，促進學生主動學習，提高教學質量。實驗的評價指標在于算法設計、編程的準確性和實驗結果及分析。課程論文評價指是選題是否嚴謹科學和具可研究性，論文結構、思路是否嚴謹，論文內容科學性、正確性，能否提出自己的見解。考查查閱科技文獻的能力主要通過是否查找到權威的、最新文獻以及撰寫是否規范。

2.3 學生學好《人工智能技術》課程的建議

《人工智能技術》是一門理論與實踐相結合的應用課程，學生如何學習這么課程，也是我們應該探討的問題。

學生應該正確看待《人工智能技術》這門科學的發展。人工智能技術孕育于20世紀30、40年代，形成于60、70年代，發展至今，人工智能技術只有短短60多年的歷史，它是一門不斷發展和完善的嶄新學科，還有許多課題處于探索中，理論和技術還遠未成熟，我們應該對它有科學的認識。

針對非計算機專業本科畢業的學生，除了課堂聽講之外，還應該課下自學該課程的先修課程，如：數據結構、離散數學等課程。人工智能技術中涉及到大量的數學知識，如：模式識別需要具有較好的概率論，數理統計知識，另外還會用到少量隨機過程、模糊數學的一些知識。人工智能技術是一門應用課程，編程語言的掌握必不可少，涉及到SVM算法，粒子群算法，免疫算法神經網絡，遺傳算法等算法，實現這些算法要求學生具有較強的編程能力。

學生應該多讀，多查閱資料，特別是國外的期刊文獻和重要國際會議論文，多了解人工智能技術最前沿的信息，理論聯系實際，加深對基本算法的理解，并將人工智能技術的知識運用到自己所研究的領域，以做到學以致用。

3 結論

人工智能技術在一定程度上代表著信息技術的前沿，該文對《人工智能技術》的課程教學進行了一些探討，教學與實踐效果有了顯著提高，但仍然有許多方面還需要我們繼續探討和改進。

參考文獻：

[1] 蔡自興，徐光佑.人工智能技術及其應用[M].北京： 清華大學出版社，2003.

[2] 蔡自興，肖曉明，蒙祖強，等.樹立精品意識搞好人工智能技術課程建設[J].中國大學教學，2004（1）：28-29.

篇6

關鍵詞 Arduino；WiFi；科技創新

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）04-0017-03

在青少年當中開展科技活動，能夠促進各個學科之間、科學和技術之間的有效融合，彌補傳統學科教學中學生知識面不廣、學科之間聯系薄弱和知識儲備匱乏的缺點。科技活動的內容能夠貼近生活，源自社會，所解決問題的基本模式也和人們在社會中解決實際問題的情境和過程相同。這也符合八年級物理課本所提出的STS理念，即科學（Science）、技術（Technology）、社會（Society）。因此，青少年科技活動的推廣對培養適合當今社會需求的復合型人才具有重要的意義。

經合組織在2012年了PISA（Programme for Inter-

national Student Assessment，國際學生評估項目）的第18份專題報告《如果學校提供課外活動，學生的參與度是否會更高？》。從調查數據來看，只有48%的學校鼓勵學生參加課外科技項目，42%的學校組織過科技展覽，41%的學校擁有科學俱樂部。根據31個經合組織國家、17個伙伴國和經濟體的數據可以發現，在大部分國家（地區），學校開展的課外科技活動越多，學生的科學成績就越好[1]。

本文探討在青少年科技活動中引入Arduino WiFi小車（以下簡稱小車），根據中學生好奇好動、求知欲強的特點，激發他們的學習興趣。通過學生對小車的使用與學習，既可以培養學生對科學的興趣，點燃他們的科學熱情之火，還可以幫助他們從小養成良好的科學學習習慣

1 Arduino WiFi小車的來源構造與技術核心

來源與構造 Arduino是由意大利一所高科技設計學校的教師Massimo Banzi和其他人一起發明的一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。Arduino包含硬件（各種型號的arduino板）和軟件（arduinoIDE）。Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環境，通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。而小車則利用WiFi無線網絡為數據載體，通過控制數據、音視頻雙向數據交換而達到控制小車和視頻監控等功能。

從構造上來說，筆者所使用的小車主要由小車固定底盤、小車車輪、萬向輪、直流減速電機、超聲波模塊、藍核atmeg168、WiFi模塊、18650電池、云臺、小車控制主板、USB攝像頭、9V/2A電源等器材組裝而成。小車的運作過程如圖1所示。

技術與核心

1）根據搭載不同類型的傳感器，小車可以有各種各樣的應用。例如：搭載光電阻傳感器的小車可以根據光源位置不同來改變小車的運動軌跡，從而實現對小車的智能引導；搭載超聲波傳感器的小車則可以對大幅的平面進行靜止測距，從而實現繞過障礙物通行。

2）小車的動力裝置是采用雙直流電機加萬向輪的驅動方式，通過控制左右直流電機來控制小車的前進、后退或左右轉向。

3）小車速度的控制則是通過利用紅外線遇黑線被吸收、遇白線被反射的原理，在小車兩路車軸上分別設計兩組紅外反射式傳感器，將小車的轉速和位移以脈沖的方式反饋給Arduino控制器。控制器將脈沖信號在單位時間計數后，就可以得到小車的實際速度。將實際速度和設計輸出速度相比較后，可以實時調節小車的速度[3]。

4）基于openwrt系統的WiFi模塊可以使用電腦通過WiFi環境對小車進行控制，由于小車配備有USB攝像頭，可以在移動監控和記錄實驗數據等方面有各種各樣的應用。

5）通過互聯網上正在不斷開發更新的編程擴展庫，小車在控制直流電機、伺服電機、網絡通信、液晶顯示、獲取溫度與濕度等方面都有非常廣闊的應用。

3 Arduino WiFi小車在青少年科技活動中的應用實例

中學物理探究實驗 以2012人教版八年級物理新教材第八章“運動和力”當中的牛頓第一定律的探究實驗為例，可以用小車代替普通小車從軌道上滑落到粗糙程度不同的介質表面，利用小車搭載的攝像頭可以記錄下滑過程中的第一人稱視角，讓學生可以通過電腦實時感受在粗糙程度不同表面上車子逐漸慢下來的過程，小車還可以將車子運動的相關數據通過WiFi網絡實時傳送到電腦上，讓學生進行分析和探討。

小車不僅可以極大提高學生對物理的學習興趣，同時可以讓教師的教學創新教學能力得到擴展與發揮的空間。法拉第曾經說過：“沒有觀察，就沒有科學。科學發現誕生于仔細的觀察之中。”小車提供了一個另類視角讓學生去認真觀察物理實驗現象，激發學生的好奇心和創造火花。利用小車進行啟發式教學，引導學生求異質疑，激勵學生多提問題，鼓勵他們以研究者和創造者的姿態去獨立思考。讓學生興趣盎然地投入學習，大膽地進行創造性思維。

基于物聯網的科技探究活動 按照國際電信聯盟（ITU）的定義，物聯網主要解決物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之間的互連[3]。將傳感器材安裝在小車上，可在任意時間、地點用電腦或手機等信息技術處理設備通過網絡感知實驗系統的工作狀況，并遠程控制實驗器材來采集實驗數據（如溫度、溫度、力、壓力、壓強、流量、物位、轉速等），將實驗數據進行加工和分析后的結果傳遞給實驗者，實現實驗器材全天候為學生服務的目標。

以主題為環保的青少年科技活動為例，小車可以搭載傳感器探測河湖的水質，收集數據進行相關的分析；也可以搭載傳感器探測不同位置空氣的質量，收集數據分析空氣受到污染的程度和原因，進而提出有效的環保措施。這些數據都可以借由小車所搭配的WiFi模塊與互聯網連接，實時將數據上傳到網絡與小組成員進行分享與分析，借由無線傳感器網絡的相關技術所支撐的物聯網數據，會使得作為成果的環保小論文遠比空喊口號式的文章要來得更加實際。

整合電子線路的學習與研究 小車的組裝過程本身對學生就是一種巨大的挑戰，能夠將小車完整地組裝起來，就已經能夠給學生帶來巨大的成就感。在組裝過程教會學生辨識各種芯片與接口，也是一種非常寶貴的學習資源。當學生熟悉各種芯片的原理以后，就可以讓學生動手挑戰增加各種其他的模塊，在逐步的深入了解過程中慢慢摸索電子線路的世界。

與傳統的機器人教育教學相比，小車具有無可比擬的優勢。

1）價格低廉，唾手可得。很多教師在交流的過程中普遍認為機器人教育是“錢堆出來的噱頭”。機器人器材動輒幾千元，競賽器材更是進入萬元大關。而一套完整的小車裝置總價也就在400元左右，如此親民的價格可以讓每個有興趣涉足這個領域的學生都能夠輕易開始學習。

2）無限的擴展性。現行的教育機器人在二次開發和功能拓展方面非常單一，甚至困難重重，學生在使用過程中無非就是照搬固有的模式進行組裝與設置，華麗的外殼封裝的不僅僅是機器人，還禁錮了學生的發散思維。Arduino開源平臺的無限擴展性可以給學生廣闊的想象空間，讓知識更多元化，讓實踐更實體化，讓創新更持續化。

3）外觀千變萬化。筆者曾經到機器人競賽場地進行參觀，發現參賽的作品外觀都大同小異，相似度非常高。無論是指導教師還是參賽學生，都受到機器人競賽“重制作、輕設計”大環境影響，學生所缺乏的是經歷設計、驗證、調整設計、再驗證的循環過程。小車的外觀可以千變萬化，Arduino平臺放到飛行器（如模型直升飛機）上，就可以用來航拍或者進行空中數據的采集；也可以加上履帶變身成為坦克，在相對比較惡劣的地面環境中進行工作。千變萬化的外型可以極大地激發學生的創新意識與設計能力。

了解豐富多彩的編程世界 編程對于中學生來說并不是一件遙不可及的事。依據《中小學信息技術課程指導綱要》和《信息技術課程標準（實驗）》進行編寫的廣州市《信息技術》（初中第二冊）教科書中第2章“程序設計初步”就有關于Visual Basic的初步教學。

有了VB編程基礎的學生可以進一步容易掌握和使用Arduino的編程器。對于復雜的編程功能，學生可以通過直接調用已有函數或SDK開發包實現編程，簡單快捷。Arduino的編程器可以在互聯網上免費下載，學生在入門的過程中可以先將網上開發好的SDK開發包和ADK工具包應用到小車中，通過逐步的熟悉與摸索，慢慢嘗試自己進行編寫。

創新意識來源于后天養成，直接受制于人們所受的教育。讓學生自主嘗試編程的技巧不僅有利于營造輕松和平等的環境與氛圍。把學生從被動地接受知識傳授中解放出來，使學生的學習積極性充分發揮，從而培養學生積極的創新意識和創新精神。

4 結束語

青少年科技活動的開展不應該是功利性或帶有目的性的，有的學生在接觸小車的過程中也許只是把它當作一個玩具，并沒有什么靠譜的成果論文。但是筆者在推廣和使用小車的過程中，更注重的不是活動是否達到了預期的效果，而是看重學生對這活動的反應和收獲，學生得到了哪些直接經驗和間接經驗，學生創造性思維能力有沒有得到培養等。通過引導學生在玩樂中學習，筆者認為小車能夠促進學生科學素養、創新能力的培養和良好習慣、堅強意志的形成。

參考文獻

[1]高光.PISA專題報告探討課外科技活動在科學教育中的角色[J].素質教育大參考，2012（24）：20.

[2]崔才豪，張玉華，楊樹財.利用Arduino控制板的光引導運動小車設計[J].自動化儀表，2011，32（9）：5-7.

[3]沈蘇彬，范曲立，宗平，等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報：自然科學版，2009，29（6）：1-11.

篇7

【關鍵詞】觸摸屏；聲波式；表面聲波；彎曲聲波；體波聲波；專利

1.引言

觸摸屏技術起源于20世紀60年代美國的軍方[1]，隨著信息技術的發展以及電子設備的普及，觸摸屏作為一種輸入輸出設備，其在電子設備相關領域的應用越來越廣泛，尤其是移動電子設備的普及，使得觸摸屏替代傳統的輸入輸出設備成為了主流。目前，觸摸屏大體上可分為電阻式、電容式、光電式、聲波式、電磁式和新型觸摸屏六大類。聲波式觸摸屏是觸摸屏的重要組成，其包括表面聲波式、彎曲聲波式和體波聲波式，最早記載聲波式觸摸屏技術的文獻為A.E.Brenner和P.de.Bruyne于1970年6月在IEEE上發表的技術論文“A Sonic Pen：A digital stylus system”[2]，其隨著觸控技術的發展日趨成熟。

2.聲波式觸摸屏

聲波是物體振動在介質中的傳播，其本質是一種機械波，具備折射、反射、衍射、散射特性。通過聲波相關的物理量（如振幅、波長、頻率、周期、速度等）應用技術手段實現的觸摸屏統稱為聲波式觸摸屏。狹義上，聲波式觸摸屏指表面聲波式觸摸屏，然而，隨著觸控技術的多元化發展，聲波式觸摸屏產生許多衍生技術。整理而言，聲波式觸摸屏包括三種：表面聲波觸摸屏、彎曲聲波觸摸屏和體波聲波觸摸屏。

聲波式觸摸屏的基本結構包括：基板、控制電路以及連接基板和控制電路的柔性帶，如圖1所示，基板通常為透明材質，在基板上設置有聲電轉換裝置，用于實現聲波和電信號之間的轉換，控制電路中一般包括用于增益信號的信號放大器、A/D轉換器、微處理器以及連接主設備的通信接口。

3.表面聲波觸摸屏

最早出現的聲波式觸摸屏為表面聲波觸摸屏，表面聲波（SAW）是一種沿介質表面傳播的機械波，常見的表面聲波包括Lamb波、Love波和Rayleigh波。

3.1 早期的聲波觸摸屏

早期的聲波式觸摸屏通常包括控制電路、玻璃基板、X/Y軸發射換能器和X/Y軸接收換能器，如圖3所示，由控制電路控制X/Y軸發射換能器將電信號轉換為聲波，并由對應的X/Y軸接收換能器檢測聲波。當用戶通過手指或物體觸碰玻璃基板時，沿X和Y方向的聲波會因受阻而衰減，X/Y軸接收換能器便會接收到衰減后的信號，控制電路根據回收的信號狀況，確定出用戶觸碰的位置。

3.2 改進的表面聲波觸摸屏

隨著技術的發展，聲波觸摸屏通過減少換能器數量，大幅降低了生產成本。如圖3所示，表面聲波觸摸屏的屏體部分為玻璃基板，帶箭頭的虛線為在玻璃基板表面上傳播的聲波。

以X軸為例，控制電路產生發射電信號，該信號經X軸發射換能器轉換成厚度方向振動的聲波x1，聲波x1在傳播途中遇到X軸發射換能器下方的45度傾斜的由疏到密間隔的反射條紋后發生反射，產生和入射波x1成90度并與Y軸平行的分量x2，分量x2傳至玻璃基板X方向的另一邊遇到X軸接收換能器下方的45度傾斜的反射條紋，經再次反射產生分量x3沿與聲波x1相反的方向傳至X軸接收換能器。X軸接收換能器將回收到的聲波轉換成電信號。控制電路對該電信號進行處理得到表征玻璃基板聲波能量分布的波形。

用戶觸碰屏體時，干擾聲波的傳輸，部分聲波能量被吸收，回收到的信號會發生衰減，控制電路通過預定的程序分析衰減情況，判斷出X方向上的觸摸點坐標。同理，可以判斷出Y軸方向上的坐標，兩個方向的坐標一旦確定，觸摸點便唯一地確定下來。

目前，表面聲波式觸摸屏的技術相對比較成熟，改進后的表面聲波觸摸屏按照功能可以分為普通型、防暴型、防塵型、斜角型、防眩光型等。

4.彎曲聲波觸摸屏

彎曲聲波觸摸屏與表面聲波觸摸屏的不同在于，表面聲波觸摸屏所涉及的聲波是有聲電轉換裝置產生的，而彎曲聲波觸摸屏所涉及的彎曲波是指在點、線力驅動下，或者入射聲波的激勵下，使得基板彎曲振動并向周圍空間輻射的聲波。彎曲聲波觸摸技術包括：振波感應式技術（DST）和聲脈沖識別技術（APR）。

4.1 DST觸摸屏

DST技術由美國3M創新有限公司和英國揚聲器公司共同開發的一項技術，如圖4，DST觸摸屏的基板由彎曲材質構成，在受到物體的驅動下會產生彎曲波，當用戶觸碰基板時，基板會向四周散射彎曲波，通過設置于基板四周的壓電傳感器，可以檢測散射的彎曲波，通過對檢測到的散射彎曲波的處理分析，確定出用戶的觸碰位置。其中，分析觸碰位置的方法采用雷達及聲納領域檢測目標物置的技術方法。

4.2 ARP觸摸屏

APR技術是由美國埃羅接觸系統公司首創的一項彎曲波觸控技術。APR是以一種簡單的聲音辨識方式來測量玻璃上被接觸點的位置，其關鍵是在玻璃上每個位置觸壓時都會產生獨特的聲波[1]。APR觸摸屏的基本結構如圖5所示，觸摸屏的基板同樣由彎曲材質構成，其不同在于，通過特殊的加工處理，彎曲材質基板每一個位置所散射出的彎曲波都具有獨特性，當用戶觸碰基板的點a和點b時，壓電傳感器所檢測的由兩點散射出彎曲波的特性是不同的，控制電路更具預先設定的彎曲波與坐標對應表，可以根據檢測到的彎曲波的特性確定出彎曲波的產生位置。

5.體波聲波觸摸屏

體波聲波技術是在表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的基礎上發展而來的一種新型的觸摸屏技術。體波聲波觸摸屏與表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的最大不同在于，體波聲波觸摸屏的聲波能量是在觸摸屏的屏體內傳遞，而不是在表面傳遞。

如圖6所示，體波聲波觸摸屏的實現方法有兩種：

第一種方式為在表面聲波觸摸屏外面增加一層懸空的防刮薄膜，此時的由發射換能器發出的表面聲波在向接收換能器發送的過程中，用戶通過手指或物體通過擠壓薄膜阻斷聲波，使聲波信號會發生衰減，控制電路通過分析衰減情況，判斷觸控位置。

另一種是利用外加的彎曲材質基板，當用戶觸碰彎曲材質基板的外表面時，彎曲材質基板會因為受力產生震動，通過壓電傳感器檢測彎曲材質基板內表面散射的聲波，確定觸摸點彎曲材質基板內表面的應力分布，應力的改變會影響到聲波波形的變化，根據接收波形檢測并定位觸摸位置。

6.聲波式觸摸屏的專利現狀

國際專利分類法（簡稱IPC）是一種國際通用的管理和利用專利文獻的工具，聲波式觸摸屏的IPC分類號為G06F 3/043。利用IPC分類號在中國專利檢索系統全文數據庫（CNTXT）和德溫特世界索引數據庫（簡稱DWPI）進行檢索，可以確定截止2014年3月，涉及聲波式觸摸屏的中國專利申請共385篇，全球專利申請共1322篇。

在涉及聲波式觸摸屏的中國專利申請中，最早被公開的專利申請為CN1228182A，公開日為1999年9月8日，對應的全球專利申請中，最早被公開的專利申請為DE2434650A1，公開日為1975年2月6。

自2000年至2013年，聲波式觸摸屏被公開的專利數量的變化情況如圖7所示。從圖中可以獲知，無論是CNTXT還是DWPI公開的聲波式觸摸屏的專利都呈現出振蕩上升的態勢。2005年以前，CNTXT公開的聲波式觸摸屏的專利數量極少，約為DWPI的二十分之一，2005年之后，CNTXT的公開數量與DWPI呈同步上升趨勢。

7.小結

目前，聲波式觸控技術已經有了四十多年的發展歷史，聲波式觸摸屏相對于其它類型的觸摸屏，具有更好的透光性和防暴性，因而能夠有較長的使用壽命，其中，表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的技術已經相對成熟，體波聲波觸摸屏兼具表面聲波觸摸屏和彎曲聲波觸摸屏的技術優勢，而且能夠很好地隔離外界聲源的干擾，是未來聲波式觸摸屏發展的方向。

參考文獻

[1]樊衛華，朱志軍，虞炎秋.聲學脈沖波識別觸摸屏技術[J].光電子技術，2008，3.

[2]A.E.Brenner，P.de.Bruyne.IEEE Trans.on computers[J].A sonic Pen：A digital stylus system，1970，6：546.

[3]張雪峰.觸摸屏技術淺談[J].現代物理知識，2004，3.

[4]Kuhn L，IBM T.J.Watson Research Center.Deflection of an optical guided wave by a surface acoustic wave[J].Applied Physics Letters，1970，9.

[5]馬金元，李安伏，楊慶祥.觸摸屏[J].自動化博覽，1999，4.

篇8

[關鍵詞] 電子電路 抗干擾

一、干擾信號

在測控裝置電路中出現的無用的信號稱為噪聲，當噪聲使電路無法正常工作時，噪聲就稱為干擾。衡量噪聲對有用信號的影響常用信噪比(S/N)來表示，它是指信號通道中有用信號功率PS和噪聲功率PN之比或有用信號電壓US與噪聲電壓UN之比。信噪比常用對數形式來表示，單位為分貝(dB) 。干擾信號可分為兩大類型：傳導型和輻射型。

二、抗干擾措施

干擾的形成必須同時具備三個因素，即干擾源、干擾途徑和對噪聲敏感性較高的接收器。抗干擾從這三個方面入手。

1、消除或抑制干擾源

噪聲干擾來自于干擾源，只有仔細地分析其種類和形式，才能提出有效的抗干擾措施。

（1）機械干擾

機械干擾是指機械的振動或沖擊使檢測裝置中的元件發生振動、變形，使連接導線發生位移，使儀表指針發生抖動等。對于機械干擾主要采取減震措施來解決，例如采用減震彈簧或減震橡皮墊等。

（2）熱干擾

設備和元器件在工作時產生的熱量所引起的溫度波動，以及環境溫度的變化等使電路參數發生變化，或產生附加的熱電勢等，從而影響檢測裝置的正常工作。

對于熱干擾，工程上常采取下列防護措施：在電路中采用溫度補償元件和采用差分放大電路、電橋電路等對稱平衡結構來抗干擾，在測控環境中盡量在恒溫室內進行，還可采用熱屏蔽，即用導熱性能良好的金屬材料做成防護罩，將某些對溫度變化敏感的元器件和電路中的關鍵元器件或組件，甚至整臺裝置包圍起來，以使罩內溫度場均勻和恒定，有效地防止熱電勢的產生。

（3）光干擾

在測控裝置中廣泛使用著各種半導體元器件，由于半導體材料在光照作用下會激發空穴――電子對，使半導體元器件產生電勢或引起阻值的變化，從而影響測控裝置的正常工作。

為了防止光干擾，將半導體元器件封裝在不透光的殼體內，對于具有光敏作用的元器件，尤其應注意光的屏蔽問題。

（4）濕度干擾

環境濕度增大會使絕緣體的絕緣電阻下降，漏電流增大；使電介質的介電常數增大，造成電容器的電容量增大；使電感線圈的Q值(品質因數)下降；使金屬材料生銹等，勢必影響測控裝置的正常工作。

為此在設計、制造和使用時應考慮潮濕的防護與隔離問題。例如，電氣元件和印刷電路板的浸漆、環氧樹脂封灌和硅橡膠封灌等。

（5）化學干擾

對化學物品，如酸、堿、鹽及腐蝕氣體等，一方面通過其化學腐蝕作用損壞裝置的元器件；另一方面與金屬導體形成化學電勢。因此，良好的密封和注意清潔，對測控裝置是非常重要的防護化學干擾的措施。

（6）固有噪聲干擾

在電路中，電子元件本身產生的、具有隨機性、寬頻帶的噪聲稱為固有噪聲[1]。最重要的固有噪聲源是電阻熱噪聲、半導體散粒噪聲和接觸噪聲。

電阻熱噪聲：任何電阻即使不與電源相接，在它的兩端也有一定的噪聲電壓產生，這個噪聲電壓是由于電阻中的電子無規則的熱運動引起的。

散粒噪聲：在半導體中，載流子的隨機擴散以及電子――空穴對隨機發生及復合形成的噪聲稱為散粒噪聲。從整體看，散粒噪聲使流過半導體的電流產生隨機性的漲落，干擾測量結果。減小半導體器件的電流，減小電路的帶寬，能減小散粒噪聲的影響。

接觸噪聲：接觸噪聲是由元器件之間的不完全接觸，從而形成電導率的起伏而引起的，它發生在兩個導體連接的地方，如開關、繼電器觸點、電阻、晶體管內部的不良接觸等。接觸噪聲是低頻電路中的主要噪聲，減小流過觸點的直流電流可減小接觸噪聲的影響。

2、破壞干擾途徑

干擾必須通過一定的干擾途徑侵入測控裝置才會對測量結果造成影響。干擾途徑有“路”和“場”兩種形式。凡干擾源通過電路的形式作用于擾對象的，都屬于“路”的干擾，如通過漏電阻、電源及接地線的公共阻抗等引入的干擾。凡干擾源通過電場、磁場的形式作用于擾對象的，都屬于“場”的干擾，如通過分布電容、分布互感等引入的干擾。

（1）抑制以“路”形式侵入的干擾

1)通過泄漏電阻的干擾

元件支架、探頭、接線柱、印刷電路以及電容器絕緣不良，使噪聲源得以通過這些漏電阻作用于有關電路而造成的干擾稱為泄漏電阻的干擾。擾點的等效阻抗越高，由泄漏而產生的干擾影響越大。

要消除由泄漏電阻引起干擾的一種辦法是使用接地保護環，所謂接地保護環是在印刷電路板上，制做一個接地的環狀印刷電路，將高輸人阻抗的元件電路及單元包圍在環的里面，由泄漏電阻引起的泄漏電流直接通過接地保護環流人地線而不影響被保護電路。

2)通過共阻抗耦合的干擾

共阻抗耦合的干擾是指當兩個或兩個以上的電路共同享有或使用一段公共的線路，而這段線路又具有一定的阻抗時，這個阻抗成為這兩個電路的共阻抗，第二個電路的電流流過這個共阻抗所產生的壓降就成為第一個電路的干擾電壓。

3)經電源配電回路引入的干擾

交流供電配電線路在工業現場的分布相當于一個吸收各種干擾的網絡，而且十分方便地以電路傳導的形式傳遍各處，并經檢測裝置的電源線進入儀器內部造成干擾。最明顯的是電壓突跳和交流電源波形畸變使工頻的高次諧波經電源線進入儀器的前級電路。

對于以“路”的形式侵入的干擾，可采取諸如提高絕緣性能的方法以抑制泄漏電流的干擾途徑；采用隔離變壓器、光電繼電器等切斷干擾途徑；采用濾波、選頻、屏蔽等技術手段將干擾信號引開；對數字信號可采用整形、限幅等信號處理方法切斷干擾途徑；改變接地形式以消除共阻抗耦合干擾途徑等。

（2）抑制以“場”形式侵入的干擾

對于“場”的形式侵入的干擾，一般采取各種屏蔽措施，如靜電屏蔽、磁屏蔽、電場屏蔽等，也可以兼用對付“路”的某種措施。

通常，電磁感應用兩種，一種是靜電感應，一種是磁感應。由于靜電感應是通過靜電電容(C)構成的，故一般也稱作C耦合。而磁感應是通過磁場相互感應(M)構成的，故一般也稱作M耦合。為控制這兩種耦合，通常采用靜電屏蔽和電磁屏蔽。

1)靜電感應與靜電屏蔽

所謂靜電感應，即當兩條線路位于地線之上時，若相對于地線對半導體l加U1的電壓，則導體2也將產生與U1成比例的電壓U2。也就是說，由于導體之間必然存在靜電電容，若設電容為C10、C12和C20，則電壓U1就被C12和C20分為兩部分，該被分開的電壓就為U2，控制電壓U2的就是靜電感應電壓。對付靜電感應干擾的辦法是靜電屏蔽。屏蔽線就是利用這一原理的線路。屏蔽線的首要目的是靜電屏蔽，但也可有效地用于控制M耦合。根據上述說明，顯然在采用屏蔽線實現靜電屏蔽時，屏蔽必須接地才能收到好的效果。

2)電磁感應與電磁屏蔽

所謂電磁感應，即回路與回路之間(也可說是指線圈與線圈之間，但傳感器回路很少使用線圈，故回路大多為配線方面的問題)的電磁耦合。對付電磁感應干擾的辦法是電磁屏蔽。

3、削弱接收電路對噪聲干擾的敏感性

高輸入阻抗的電路比低輸人阻抗的電路易受干擾，模擬電路比數字電路抗干擾能力差等，這些都說明，對于擾對象來說存在著對干擾的敏感性問題。

在電路中采用選頻措施就是削弱電路對全頻帶噪聲的敏感性；在電路中采用負反饋就是削弱電子裝置內部噪聲源影響的有力措施；其它如對信號傳輸線采用雙絞線、對輸入電路采用對稱結構等措施，都是削弱電子裝置對噪聲的敏感性。

4、接地技術

（1）地線的種類

接地起源于強電技術，它的本意是接大地，主要著眼于安全。這種地線也稱為“保安地線”(Safe wire)。

1)模擬信號地線它是模擬信號的零信號電位公共線，因為模擬信號有時較弱、易受干擾，所以對模擬信號地線的面積、走向、連接有較高的要求。

2)數字信號地線它是數字信號的零電子公共線。由于數字信號處于脈沖工作狀態，動態脈沖電流在接地阻抗上產生的壓降往往成為微弱模擬信號的干擾源，為了避免數字信號的干擾，所以它應與模擬信號地線分別設置為宜。

3)信號源地線傳感器可看作是測量裝置的信號源，通常傳感器裝設在生產設備現場，而測量裝置設在離現場一定距離的控制室內，從測量裝置的角度看，可以認為傳感器的地線就是信號源地線。它必須與測量裝置進行適當的連接才能提高整個檢測系統的抗干擾能力。

（2）一點接地原則

對于上述四種地線一般應分別設置，在電位需要連通時，也必須仔細選擇合適的點，在一個地方相連，才能消除各地線之間的干擾。

1)單級電路的一點接地原則

現舉單級選擇放大器為例來說明單級電路的一點接地原則。

2)多級電路的一點接地原則

3)檢測系統的一點接地原則

(3)屏蔽浮置技術

若測量裝置電路與大地之間沒有任何導電性的直流聯系就稱為浮置，采用干電池的萬用表就是浮置的特例。

采用三重靜電屏蔽的目的，一是不使電網的交流干擾電壓引入測量裝置內，二是使大地電位差產生的干擾電流無法流經信號線。

必須指出的是，浮置屏蔽是一種十分復雜的技術，在設計、安裝檢測系統時，必須注意不使屏蔽線外皮與測量裝置的外殼短路；應盡量減小各不同類型屏蔽之間的分布電容及漏電；盡量保證電路對地的對稱性等等，否則“浮置”的結果有時反而會引起意想不到的嚴重干擾。

5、濾波技術

濾波器(Filter)是抑制交流差模干擾的有效手段之一。下面分別介紹檢測技術中常用的幾種濾波電路。

(1)RC濾波器

當信號源為熱電偶、應變片等信號變化緩慢的傳感器時，利用小體積、低成本的無源RC濾波器將會對差模干擾有較好的抑制效果。應該注意的是，RC濾波器是以犧牲系統帶寬為代價來減小差模干擾的[2]。

(2)直流電源濾波器

直流電源往往為幾個電路所共用，為了避免通過電源內阻造成幾個電路間互相干擾，應在每個電路的直流電源上加只LC濾波器。由于電解電容采用卷制工藝而含有一定的電感，在高頻時阻抗反而增大，所以需要在電解電容旁邊并聯一個0.01uF左右的磁介電容，用來濾除高頻噪聲。

6、光電耦合技術

目前，檢測系統越來越多地采用光電耦合器來提高系統的抗共模干擾能力。光電耦合器是一種電一光一電耦合gS件，它的輸入量是電流，輸出量也是電流，可是兩者之間從電氣上看卻是絕緣的。發光二極管一般采用砷化鎵紅外發光二極管，而光敏元件可以是光敏二極管、光敏三極管、達林頓管，甚至可以是光敏晶閘管、光敏集成電路等，發光二極管與光敏元件的軸線對準并保持一定的間隙。

這樣就實現了以光為媒介的電信號的傳輸。光電耦合器有如下特點：

(1)輸人、輸出回路絕緣電阻高(大于10~oQ)、耐壓超過lkV；

(2)因為光的傳輸是單向的，所以輸出信號不會反饋影響輸入端：

(3)輸入輸出回路完全是隔離的，能很好地解決不同電位，不同邏輯電路之間的隔離和傳輸的矛盾。

從上述幾個特點可以看出，使用光電耦合器能比較徹底地切斷大地電位差形成的環路電流。近年來，線性光電耦合6S的性能不斷提高，誤差可以小于千分之幾。

使用光電耦合的另一種辦法是先將前置放大器的輸出電壓進行A／D轉換，然后通過光電耦合器用數字脈沖的形式，把代表模擬信號的數字信號耦合到諸如計算機之類的數字處理系統去作數據處理，從而將模擬電路與數據處理電路隔離開來，有效地切斷共模干擾的環路。在這種方式中，必須配置多路光電耦合器(視A／D轉換器的位數而定)，由于光電耦合器是工作在數字脈沖狀態，所以可以采用廉價的光電耦合器件。

參考文獻：

篇9

仿生多源異構信息融合的新思路

人和動物有不同的感官，他們用眼睛看、用耳朵聽、用舌頭嘗，由此獲得不同質的信息，如影像、聲音、味道等。大腦會把這些不同質的信息進行綜合處理，以判定對象的屬性、本質等，這就是自然界對異構信息的融合處理。隨著現代信息技術的發展，人們同樣需要不同質的傳感器對于各種對象（合作目標或非合作目標）進行信息獲取，而對獲取的這些異構信息就需要綜合處理以判定對象的類別屬性、運動規律等，這就是現代信息處理意義下的異構信息融合。

韓崇昭給“異構信息融合”這個晦澀難懂的概念賦予了一個形象的比喻。他還說，響尾蛇長了兩對“眼睛”，一對眼睛就是和其他動物一樣的“光眼”，還有一對紅外感知的“熱眼”。在動物中，用于目標識別異類信息融合的典型例子就是響尾蛇的這種光眼和熱眼。光眼接收周圍環境的可見光圖像信息，從而可以發現目標，但是對于掩藏在草叢中的獵物卻很難發現。響尾蛇的熱眼接收周圍環境的紅外圖像信息，由于溫差存在，它可以準確地發現掩藏在草叢中的目標。響尾蛇的大腦頂蓋對來自兩類眼睛的信息進行融合，最后判定是否為可捕捉的目標。韓崇昭告訴記者，根據國際科學界當前的研究成果認為，響尾蛇大腦頂蓋對兩類信息的融合模式共有六種。這六種模式反映的是“多模式”的神經元對不同組合可見光和紅外信息響應的能力，是自然界多源異構信息融合的典型機制。

在異構信息融合理論研究方面，韓崇昭領導學術團隊發展了仿響尾蛇異構信息融合的新機制，他們利用國際數學界正在研究的一個熱門理論――隨機集理論，建立了基于隨機集的所謂“條件證據理論”。這種理論可以指導現代信息處理取得更好的結果。基于這一理論成果，可以用來解決目前異構信息融合中處理差異信息的難題，可以對現代化戰爭應用中的目標跟蹤與識別、態勢分析與意圖推斷等做出新的結果。

為了有效實現科技成果的轉化與應用，韓崇昭教授帶領團隊用實踐檢驗了他們所建立的新理論方法。在目標跟蹤方面，他們利用新的理論發展了新的時空配準算法，提高了目標跟蹤精度。在完成國家“973”項目研究任務中，他們發明的一種基于誤差傳遞和估計誤差差分消除的目標航跡估計方法，顯著提高了非合作目標的航跡估計精度。經應用單位與傳統方法進行試驗相比，使得目標航跡估計精度提高了一個數量級，這是仿生信息技術的一個重要突破。此外，這一新的理論方法用于某重大項目的目標分類與識別，同樣取得令人矚目的效果。

隨機系統理論研究的必由之路

1968年末，韓崇昭大學畢業后被分配到西安的一家軍工廠從事軍工產品的研制生產，“援越抗美”的政治任務要求他們參與解決某航空產品中陀螺模擬計算的一個難題。所參考的文獻是前蘇聯提供的技術資料，其中多處提到“隨機擾動”和“不確定性”等術語。大學剛畢業的他，雖在學校學過《概率論》的簡單知識，卻難以理解這些術語的真正含義。在一些專家的帶領下，他慢慢體會到“隨機性”“統計規律”的奧妙。許多原來以為毫無規律的事情似乎仍有規律可循，這激發了他對“隨機現象”產生了極大的興趣。

在后來的工作和學習中，對“隨機系統”的興趣一直相伴著他。

1981年研究生畢業回到母校西安交通大學后，當時應新時代出版社邀請，他和同學張平平合作出版了平生第一本著作《決策、對策與管理》，其中大量列舉了決策中如何處理隨機問題的例證。期間，他所承擔的科研項目大都與“隨機現象”有關，也積累了大量相關的知識。1987年，他與萬百五先生、王月娟教授合作出版了全國研究生統編教材《隨機系統理論》。到了1980年代后期，信息融合在美國掀起研究熱，其開拓者Y. Bar Shalom教授就是隨機系統理論的集大成者。韓崇昭教授基于他在隨機系統理論研究的扎實基礎，于1990年代與美籍華人學者、新奧爾良大學李曉榕教授建立了密切的合作關系，共同研究估計融合的基本理論問題。

在韓崇昭看來，他在信息融合方面取得的成果，主要得益于在隨機系統理論方面的堅實基礎，只有擁有這樣堅實的理論基礎，才會在工程應用方面不斷產生更多的新思想和新方法，并不斷取得新成果。

“愿得此身長報國”的理念沉積

天資聰穎、勤奮好學的韓崇昭雖然出身貧寒家庭，但從小就學習成績優異，在大學時代更把科學報國作為他人生的最大理想。

1968年，韓崇昭從西安交通大學電機工程系畢業后本來計劃繼續深造，但當時文化革命尚未終結，他被分配到企業從事軍工產品的研制。在企業工作10年之后，才于1978～1981年在中國科學院研究生院攻讀了自動控制專業研究生，有幸得到我國首批授予的碩士學位。畢業后至今，他又回到母校西安交通大學扎根從事教學科研工作。雖然從教年齡偏大，但他因工作勤奮于1987年晉升副教授，1990年破格晉升教授，1993年被國務院學位辦批準為博士生導師。他也曾遠赴英國倫敦城市大學控制工程中心、維也納國際應用系統分析研究所（IIASA）和奧地利國家科研部所屬研究機構、奧地利維也納技術大學、美國新奧爾良大學等從事合作研究和技術交流，其最大的愿望就是獲得更多的知識為祖國服務。

他也曾長期擔任西安交通大學信息與控制工程系副主任、電子與信息工程學院副院長、控制科學與工程系主任，還擔任西安交通大學機械制造系統工程國家重點實驗室副主任、陜西省人民政府參事、中國自動化學會理事、《自動化學報》編委、《IET Proceeding Radar， Solar& Navigation》國際雜志編委、《Fronties of Electrical & Electronic Engineeing》編委、中國自動化學會智能建筑與樓宇自動化專業委員會副主任、陜西省自動化學會常務副理事長兼法人、全國高等學校自動化專業系列教材編審委員會顧問等。他對學術任職兢兢業業，任勞任怨，在自己的崗位上做出了應有的貢獻。

在他數十年的科研工作中，他時時刻刻針對國家的重大需求，勇于承擔各種艱巨的科研任務，一次又一次地取得重要的科研成果。

除了在自己的專業方面做貢獻之外，他也長期參與政府的決策咨詢等工作。1994年曾以聯合國工業發展組織專家的身份參與對陜西省的工業發展考察，并為國際合作做出了貢獻。后來以陜西省人民政府參事的身份多次對陜西的一些重大問題進行調研，撰寫了有價值的參事報告，為政府決策做出了重要貢獻。

如今，韓教授雖已年過70，但仍活躍在科技第一線。記者打趣地問他，你這么大年紀了，是否應該多和孫子玩玩？韓崇昭說：“當然，和孫子玩也很重要，但我的最大樂趣還是在科研工作上，能為國家解決一兩個實際問題我就其樂無窮。”記者深諳這句話的分量，原來他所取得的所有成果都是這“愿得此身長報國”理念的沉積啊！

一路耕耘，一路收獲

從1982年初返回母校記起，韓崇昭30年如一日奮戰在科研、教學和管理一線，不論在基礎研究還是工程實踐應用中，都做出了重要貢獻。發表學術論文400多篇，以第一作者出版專著8本。

在八十、九十年代的很長時期內，他主要從事大系統優化理論和非線性系統頻譜分析的研究，做出了許多重要貢獻。在此期間，他參與主持“大型彩色顯像管玻璃窯爐計算機控制系統”項目，解決了當時彩色顯像管生產中的重大技術難題，為此獲得1988年度國家教委科技進步獎一等獎和1988年度電子部科技進步獎一等獎兩個獎項；參與“大規模工業過程優化理論研究”項目，獲1990年度國家教委科技進步獎二等獎；參與主持“中型合成氨工藝綜合計算機控制項目”，獲1991年度國家教委科技進步三等獎；主持“陜西省科技、經濟、社會協調發展宏觀決策支持系統原型”項目，獲1997年度國家教委科技進步獎三等獎。

在非線性系統理論研究方面，他早年曾對非線性隨機系統做過深入研究，關于雙重最優控制有一定建樹。1980年代，韓崇昭關于“非線性隨機系統雙重最優控制”的研究，得到國際著名學者美國哈佛大學何毓琦教授和康涅狄格大學Y. Bar Shalom教授的贊賞，其成果發表在《數學物理學報》。受英國學者Billings教授的影響，他從1990年起開始非線性頻譜分析理論的研究，關于用Volterra級數描述的非線性動態系統的穩定性研究方面也做出了有價值的結果。目前，這種方法應用于某型直升機電動舵機故障檢測診斷系統等的試驗研究、導彈引擎電子系統等的故障檢測與預報試驗，均取得非常好的效果。東南大學已故馮純伯院士給出的評價是“應用頻域方法研究非線性系統穩定性的常用工程方法是描述函數，該方法雖較實用，但致命的缺點是缺乏嚴格的理論基礎。以韓崇昭教授為首的研究小組另辟蹊徑在頻域內研究非線性系統……得到了良好的工程實用。此項工作在國內獨樹一幟，有很強的獨創性”。這一重要研究成果應用于三峽工程大型施工機械的故障檢測與預報，以及大壩建設混凝土生產輸送澆筑全過程的計算機綜合監控系統，取得重大的經濟效益和社會效益，為此獲得陜西省2004年度科學技術獎一等獎。

2002～2006年，他領銜完成國家“973”項目“復雜自然環境時空定量信息的獲取與融合理論、算法與應用”中“多源數據融合理論、算法與應用”和“目標與環境共存時的信息獲取”課題，其中兩項成果在2007年初通過國家教育部組織的專家鑒定，受到高度評價。在此期間，他帶領團隊在實驗室開發了分布式半實物仿真的“目標與環境共存時的信息獲取實驗系統”，在為中國船舶工業總公司系統工程部開發的“基于昆蟲復眼機理紅外陣列傳感信息融合的多目標航跡處理系統”，該成果為我國新一代偵察車的研制做出了貢獻，也可解決航空數據網絡中的關鍵技術問題。為此獲得國家發明專利“實時多目標跟蹤系統”，而“基于仿生學的戰場光電信息感知系統”成果獲中國船舶工業集團公司2011年度科學技術進步獎二等獎。

與此同時，他們還在“973”項目的支持下完成了“多天線GPS/INS融合姿態測量系統”的研究開發，獲得了高精度高動態的性能。該技術經過多家單位試用，均取得非常好的效果。該項成果于2007年1月通過國家教育部組織的的成果鑒定，獲2008年度陜西省科學技術獎二等獎。

2007～2011年，又主持完成國家“973”項目“基于視覺認知的非結構化信息處理理論與關鍵技術”中的“基于多源異構信息融合的空中目標跟蹤關鍵技術”課題，獲得“優秀”評價。針對國防領域信息處理的重大需求，與航天某單位合作，把“973”項目的研究成果應用于國家重大工程項目，取得重大應用成果。“基于多源信息融合的多目標跟蹤理論、技術與應用系統”成果獲2010年度國家教育部科技進步獎一等獎，而“基于異構信息融合的非線性動態系統估計技術及應用”成果獲2011年度國家科技進步獎二等獎。

由于長期從事信息融合研究并取得令人矚目的研究成果，受總裝備部邀請擔任“導航、定位與測控技術專業組”專家，為國防建設獻計獻策。2009年起，主持某國防“973”項目中的“XXX目標融合理論和方法研究”課題，旨在提出新的異構信息融合處理方法以解決某軍事應用的重大理論問題；2012年起，又作為首席科學家主持1項國防“973”項目“XXX信息處理理論與方法研究”，為解決某復雜軍用網絡中的協同信息處理問題建立新的理論和方法。

在國家“973”項目的支持下，韓崇昭及其團隊初步研發了多平臺協同目標探測、跟蹤與識別方法。該方法是以多平臺之間的網絡傳輸通道進行支持，多平臺進行協同探測、協同攻擊和協同防御的信息系統。2010年，總裝備部科技委李濟生院士給出的評價認為：“西安交通大學在信息融合方面的研究成就得到國內同行專家，尤其是國防應用部門專家的高度認可，其成果有望為我國國防建設做出更大的貢獻。”

繁華與喧囂褪盡，回望韓崇昭的每一次成功，我們看到的都是光環，而其中一路走來的艱辛，唯有他自己才能咀嚼得到。可以肯定的是，在不斷的思考中，韓崇昭享受到了科研的奧妙和樂趣。

專家簡介：

篇10

「關鍵詞盈余管理；上市公司；博弈行為

一、盈余管理：追求利益最大化的博弈行為

盈余管理是會計學界廣泛的課題。關于盈余管理的概念，會計學界一直存在著諸多不同意見。美國會計學家斯考特（William.K.Scott）在其《財務會計》（Financial Accounting ory）一書中認為，盈余管理是指在一定范圍內，通過對會計政策的選擇使經營者自身利益或市場價值達到最大化的行為。另一位美國會計學家凱瑟琳。雪珀（KatherineShipper）則將盈余管理的定義建立在會計數字是一種有用的信息基礎之上，認為盈余管理實際上是企業管理人員通過有目的地控制對外財務報告過程，以獲取某些私人利益的“披露管理”。

國內許多學者從不同角度、基于不同的研究目的給出過盈余管理的定義。陳建岐（2000）認為，盈余管理是指當企業有選擇會計政策的自由時，選擇使其效用最大化或使企業的市場價值最大化的一種行為。顧兆峰（2000）分析了廣義和狹義的盈余管理的含義后認為，廣義的盈余管理不僅包括對損益表中盈余數字的控制，還包括對資產負債表以及財務報告中其他如附注等輔助信息的管理。魏明海（2000）在從“收益觀”和“信息觀”兩個角度分析盈余管理的概念后認為，從“信息觀”角度來看待盈余管理更有意義。盈余管理的信息觀假定公司經理擁有私人信息。在一套既定的委托契約下，公司經理不僅可以就會計程序做出選擇，而且還可據此程序做出不同的估計。因此，盈余管理是企業管理當局為了誤導其他會計信息使用者對企業經營業績的理解，在編制財務報告和“構造”交易事件以改變財務報告時做出判斷和會計選擇的過程。姚婕（2001）認為，盈余管理是管理當局對自身利益或企業利益最大化的一種追求行為。鄒小芃、陳雪潔（2002）認為，盈余管理是指企業管理者為了公司價值的最大化，迫于相關利益集團對其達到盈利預期的壓力，在公認會計原則的約束下選擇最有利的會計政策，或控制應計項目，使報告盈余達到預期水準。

從以上介紹中可以看出，學者們對盈余管理的認識盡管存在著一些差別，但這些有差別的定義隱含了幾個共同的關鍵詞：盈余管理的主體是企業管理當局，目的是自身利益最大化，手段是選擇性行為。我們認為，這幾點正好符合博弈論的實質：在經濟主體理性的條件下，行為主體根據給定的條件及對方的行為（策略等），來決定自己的行為（策略），從而使自己的利益最大化。在這里，經濟主體理性是指個體的行為始終都是以實現自身利益最大化為目標。從博弈論的觀點看，盈余管理博弈中，主體是企業管理當局，對方是企業的利益相關人，對方的策略是會計準則、制度和、法規。因此，可以說，盈余管理的實質是企業管理當局追求利益最大化的一種博弈行為。從總體上講，我國會計學界從博弈論角度對盈余管理少有研究。而引入博弈論的研究這個問題，對認識盈余管理的條件、動機，對研究防范、消除盈余管理不良的對策，均可以得出一些新的結論。

二、盈余管理存在條件的博弈分析

博弈論原理表明，在博弈過程中，博弈各方可能會達成一定的協議。經濟學家納什對博弈論的經典案例——“囚犯困境”給出的解表明（1），協議被遵守的前提是，遵守協議的收益大于破壞協議的收益，或者破壞協議的損失大于遵守協議的損失。否則，各方不會有遵守協議的興趣。我們認為，博弈論的這些基本思想對我們認識盈余管理的動機、條件，有很大的借鑒意義。

第一，會計原則、會計準則、其他相關經濟法規等，實質上是有關管理機構與企業管理當局達成的協議。并且，從博弈論的角度講，在自身利益最大化的驅動下，博弈雙方都有“破壞”協議、不遵守“協議”的動機。因為，會計原則、準則和其他相關經濟法規等，是在特定條件下達成的“協議”。條件變化后，博弈各方原先的利益均衡狀態會發生變化。理性的經濟主體在遵守或破壞“協議”的收益后，會做出遵守或破壞“協議”的選擇。條件的穩定是相對的，變化是絕對的。因此，企業管理當局為實現特定利益目標而選擇盈余管理的博弈行為，是不可避免的，是非常的。

第二，國內外會計學者對盈余管理的存在條件作了許多分析。在這些認識中，學者們一致認同盈余管理的根本原因在于存在委托關系。如陳致平（2001）認為，企業管理者之所以能在盈余管理上擁有自由發揮的空間，其根本原因在于委托——關系產生的信息不對稱。在現實中，會計信息提供者（企業管理當局）通常比會計信息使用者了解更多的企業內部信息，從而使管理當局利用盈余管理獲得有利財務成果的行為成為可能。有學者認為，契約磨擦和溝通磨擦是盈余管理存在的兩個基本前提。如果委托人與人之間沒有契約磨擦，他們之間的溝通也是完全透明的，委托人可以掌握并使用充分信息，盈余管理也就不可能發生。這些觀點給人的直觀印象是，盈余管理只會發生在存在委托關系的情形下。我們不同意這種觀點。公司制企業存在委托關系，會發生盈余管理問題，這是否意味著傳統的、不存在委托關系的個人業主企業就不會發生盈余管理問題呢？邏輯和實證分析表明，這個答案是否定的。企業出于債務契約、避稅等方面的目的，也會從事盈余管理（姚捷，2001；顧兆峰，2000；陳建岐，2000）。而個人業主企業為滿足債務契約、避稅等方面目的，也會在既定的會計準則、法規下，選擇對自己最為有利的行為，從事盈余管理，使自身利益最大化。所以，我們認為，從廣義的角度講，盈余管理產生的前提條件是博弈關系：只要存在通過博弈使自身利益最大化的條件，就一定會發生盈余管理。這就意味著存在委托關系的現代公司制企業和不存在委托關系的傳統業主企業（2），都會發生盈余管理。在我國，這個結論提示人們：不能將盈余管理研究的重點僅僅放在現代企業、上市公司這個層面上，還要關注傳統企業（如合伙企業、家族企業）的盈余管理問題。

第三，博弈雙方對自身利益追求的結果，會誘使當事人產生不遵守協議的動機。會計原則、會計準則及其他相關經濟法規等，是一種協議。那么，怎樣保證這種協議得到實施、能有效約束當事各方，尤其是企業管理當局的行為呢？根據“納什均衡”的基本思想，可以認為，問題的關鍵在于：會計原則、會計準則及其他相關經濟法規等的設計、實施，要使遵守的人得到的收益大于破壞的人得到的收益。合理的制度設計以及嚴格按照制度辦事、遵守制度、在制度面前人人平等，是使協議達到“納什均衡”的關鍵前提。我們不能抱怨盈余管理中出現的“上有政策、下有對策”的選擇性行為，但應該防止出現沒有從事、或很少從事盈余管理的“老實人”吃虧的結果。因為這意味著制度沒有達到“納什均衡”。如果遵守協議的“老實人”反而吃虧，那誰還對遵守協議有興趣呢？

三、我國上市公司盈余管理動機的進一步分析

我國許多會計學者認為，盈余管理的動機不外乎以下幾類：管理人員追求自身利益最大化，證券市場上爭取配股資格或免受特別處理，規避債務契約約束，緩解成本壓力等。大量的實證材料顯示，我國上市公司有強烈的盈余管理動機。如《證券時報》與聯合證券公司的調查表明（1999），上市公司經理人員中，有40.91%的人認為利潤包裝值得做（3），但要適當；有54.55%的人認為利潤包裝不值得，應控制；另有4.54%的人認為利潤包裝值得做，且有利于公司。利潤包裝的手段主要是：關聯交易占55.56%；巧用會計政策的占4444%.關聯購銷和資產置換是關聯交易的主要手法。在巧用會計政策中，改變折舊方式和合理避稅被用得最多，占4444%；其次為潛虧掛帳，占28.98%；利息資本化的比例為20%.此次調查還顯示，上市公司包裝利潤的主要動因是獲得配股資格。有99.11%的被調查上市公司認為利潤包裝的目的是保持或重獲配股資格。有57.68%的經理人員認為利潤包裝的動機是改善公司在二級市場的形象。有26.67%的上市公司是為了實現計劃目標而進行利潤包裝。分別有17.78%和13.3%的經理人員認為，利潤包裝的目的是為了防止出現連續虧損和扭虧為盈。其他方面的研究也大體上與這些結論一致，如原紅旗（1999），蔣義宏（1999），陳小悅等（2000）和于海燕、李增泉（2001）。

在推行上市公司的績效與其經理人員的收入掛鉤的激勵政策后，許多人認為盈余管理的一個動機是自身報酬最大化，如陳致平（2001）。但李增泉（2000）的研究表明，上市公司經理人員的年度報酬與企業績效并不相關，而與企業規模相關。我們的考察結果表明，我國上市公司經理人員持股狀況使得年度報酬與企業績效相關、誘發盈余管理的動機難以實現。我們隨機選取了在上海證券交易所上市的38家信息技術類公司，作為實例予以分析。在這38家上市公司中，董事長及總經理均未擁有公司股權的有27家，所占比例為71 05%.在余下的28.95%公司中，董事長及總經理均擁有股權的有15.79%（有2家公司為一人兼任董事長及總經理），董事長擁有公司股權而總經理沒有擁有股權的公司有5.26%，總經理擁有股權而董事長不擁有股權的有7.89%.

我國上市公司盈余管理的另一重要角色財務負責人的持股狀況，也可說明這個問題。表1給出了部分上市公司財務負責人于2002年年底的持股情況（為方便起見，我們將CFO、總會計師、財務總監等統稱為財務負責人）。

表1部分上市公司財務負責人持股狀況(單位:股)

────────┬─────────┬────────

│上市公司名稱│總股份數│財務負責人持股數│

├──┬─────┼─────────┼────────┤

│信│ 上海金陵 │ 524，082，351│ 52，874 │

│息├─────┼─────────┼────────┤

│技│ 上海 │ 151，262，212│5828│

│術├─────┼─────────┼────────┤

│類│ 上海郵通 │ 304，925，337│4160│

│( ├─────┼─────────┼────────┤

│38│ 飛樂股份 │ 484，002，022│3000│

│家├─────┼─────────┼────────┤

│) │ 青鳥華光 │ 253，216，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 浪潮軟件 │ 165，220，800│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 長安信息 │87，333，441│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 華東電腦 │ 171，031，500│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 方正科技 │ 373，248，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 兆維科技 │ 167，023，116│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 大恒科技 │ 210，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 大唐電信 │ 438，986，400│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 波導股份 │ 160，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 工大首創 │ 192，291，840│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 中天科技 │ 208，310，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 宏圖高科 │ 319，200，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 南京熊貓 │ 655，015，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 中軟股份 │84，172，824│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 永鼎光纜 │ 272，110，462│ 無可查資料 │

├──┼─────┼─────────┼────────┤

│金│ 浦發銀行 │ 3，615，000，000│ 0│

│融├─────┼─────────┼────────┤

│證│ 民生銀行 │ 2，586，721，322│ 0│

│券├─────┼─────────┼────────┤

│類│ 招商銀行 │ 5，706，818，030│ 0│

│(6││││

│家) ││││

├──┼─────┼─────────┼────────┤

││ 新潮實業 │ 204，869，501│ 36，914 │

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 廣電信息 │ 819，812，485│2640│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 安彩高科 │ 440，000，000│4200│

│├─────┼─────────┼────────┤

│電│ 大顯股份 │ 490，779，000│ 17327│

│子├─────┼─────────┼────────┤

│產│ 科大創新 │75，000，000│ 0│

│品├─────┼─────────┼────────┤

│制│ 四川長虹 │ 2，164，211，400│ 0│

│造├─────┼─────────┼────────┤

│業│ 成都福地 │ 230，000，000│ 0│

│(21 ├─────┼─────────┼────────┤

│家) │ 浙江陽光 │ 123，160，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 天通股份 │ 229，470，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 精倫 │ 123，022，300│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 旭光股份 │無可查資料│ 無可查資料 │

├──┼─────┼─────────┼────────┤

││ST興業│ 194，641，920│ 6，088│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 中華企業 │ 697，455，097│ 15716│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 天房發展 │ 423707417│ 3，000│

│├─────┼─────────┼────────┤

│房│ 南京高科 │ 344，145，888│ 23323│

│地├─────┼─────────┼────────┤

│產│ 天鴻寶業 │ 173，200，000│ 0│

│類├─────┼─────────┼────────┤

│(25 │ 先鋒置業 │92，000，000│ 0│

│家) ├─────┼─────────┼────────┤

││ 廣匯股份 │ 721，717，704│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 天創置業 │99，000，00D│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 長春經開 │ 306，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 棲霞建設 │ 140，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 浦東金橋 │ 767，624，000│ 無可查資料 │

│├─────┼─────────┼────────┤

││ST海泰│ 148，980，783│ 無可查資料 │

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 東華實業 │ 200，000，000│ 無可查資料 │

──┴─────┴─────────┴────────

──────────┬────────┬────────

│上市公司名稱│總股份數│財務負責人持股數│

├──┬───────┼────────┼────────┤

│信│ 浙大網新 │478，260，879 │8890│

│息├───────┼────────┼────────┤

│技│ 東軟股份 │281，451，690 │3808│

│術├───────┼────────┼────────┤

│類│ 實達電腦 │351，558，349 │ 0│

│( ├───────┼────────┼────────┤

│38│ 新宇軟件 │ 11，000，000 │ 0│

│家├───────┼────────┼────────┤

│) │ 寶信軟件 │262，244，070 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 鼎天科技 │ 76，010，200 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 前鋒電子 │197，586，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 用友軟件 │100，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 青鳥天橋 │179，077，832 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 新太科技 │208，180，180 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 億陽信通 │105，890，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ST龍科│38，984，40 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 烽火通信 │410，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 長江通信 │198，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 宏智科技 │110，000，000 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 清華同方 │574，612，295 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 聯通 │ 無可查資料 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 東方通信 │ 無可查資料 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││信雅達│ 無可查資料 │ 無可查資料 │

├──┬───────┼────────┼────────┤

│金│ 鞍山信托 │454，109，778 │ 0│

│融├───────┼────────┼────────┤

│證│ 愛建股份 │460，687，964 │ 無可查資料 │

│券├───────┼────────┼────────┤

│類│ 中信證券 │ 無可查資料 │ 無可查資料 │

│(6││││

│家) ││││

├──┼───────┼────────┼────────┤

││ 法拉電子 │ 無可查資料 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 福日股份 │256，400，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 海信電器 │493，767，810 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

│電│ 彩虹股份 │421，148，800 │ 0│

│子├───────┼────────┼────────┤

│產│ 廣電電子 │927，227，733 │ 0│

│品├───────┼────────┼────────┤

│制│ 華微電子 │118，000，000 │ 0│

│造├───────┼────────┼────────┤

│業│ 聯創光電 │247，204，500 │ 0│

│(21 ├───────┼────────┼────────┤

│家) │ST廈華│370，818，715 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ST廈新│358，200，000 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 上海貝嶺 │564，764，200 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

│││││

├──┼───────┼────────┼────────┤

││ 海鳥發展 │ 87，207，283 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││新黃浦│561，163，988 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 運盛實業 │341，010，182 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

│房│陸家嘴│ 1，867，684，000│ 0│

│地├───────┼────────┼────────┤

│產│ 浙江廣廈 │483，633，492 │ 0│

│類├───────┼────────┼────────┤

│(25 │ 珠江實業 │187，039，387 │ 0│

│家) ├───────┼────────┼────────┤

││ 金地集團 │270，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ST新城│331，914，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 蘇州高新 │457，470，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 沈陽新開 │190，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 中遠發展 │447，865，971 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││外高橋│745，057，500 │ 無可查資料 │

│├───────┼────────┼────────┤

│││││

──┴───────┴────────┴────────

資料來源：根據上海證券交易所公布的有關上市公司的資料整理而成。

表1資料表明：

第一，信息技術業38家上市公司中，除6家沒有相關資料可查詢外，財務負責人擁有股份的占這32家的18.75%，不擁有的占81 25%.

第二，保險業6家上市公司中，有2家沒有相關資料可供查詢，其余4家公司的財務負責人均不擁有公司股份。

第三，產品制造業21家上市公司中，除4家沒有相關資料可供查詢外，其余17家公司中，財務負責人擁有股份的占23.53%，不擁有的占76.47%.

第四，房地產業25家上市公司中，除5家沒有相關資料可供查詢外，其余20家中財務負責人擁有股份的占20%，不擁有的占80%.

表1是隨機取得的一些數據。但窺一斑而略知全豹，它大體可以說明我國的上市公司中，持有股份的財務負責人是較少的。所以，出于報酬最大化動機而實施盈余管理的可能性較小。

對上述材料作一綜合，可以得到以下結論。

第一，上市公司存在著強烈的盈余管理動機。在列舉的動機中，我們認為最基本的動機，是通過博弈追求利益的最大化。這表現為提升市場價值、獲得配股資格、建立良好的二級市場形象等。這說明，只要存在實施盈余管理比不實施這種管理獲得更多利益的博弈條件，上市公司肯定會破壞“協議”，實施盈余管理。因此，我們認為，博取利益是上市公司盈余管理的基本動機。

第二，我國上市公司的管理者實施盈余管理使自身收益最大化的動機，在體現得不是很充分。這可能有以下幾方面的原因：（1）我國大部分上市公司是由國企改制而成的。國企長期存在的平均主義觀念，使得管理者不能、也不敢取得較高的報酬。（2）許多上市公司的高層管理者還保留著“干部”身份，他們還可能進入政府部門擔任要職。這使得許多高層管理者在任期間不是關心自身的收益，而是關心公司的形象、規模、速度等，為升遷打開通道。我們認為，許多上市公司的管理者不是基于自身收益、而是出于升遷等動機實施盈余管理，也可以說是博弈的結果：對許多企業管理者而言，選擇升遷策略比追求收益策略更為有利。

四、規范上市公司盈余管理行為的博弈分析

我國學者對規范上市公司盈余管理行為提出了很多政策建議。包括改進證券市場監管的相關制度安排，消除誘發盈余管理的政策因素；加強會計準則和會計制度建設，減少盈余管理的施展空間；改革上市公司治理結構，構造規范盈余管理的內部約束機制；完善現行信貸評估指標體系，減少企業債務安排方面的不當盈余管理行為；強化注冊會計師的審計監督，增強對盈余管理的外部監控；提高市場參與者的素質，增強識破盈余管理的能力等。應該說，這些對策建議有很強的操作性。作為對這些對策的補充，我們從博弈論的角度提出兩點建議。

第一，通過改變審計委托人來調整盈余管理的博弈方，以強化審計監督。前面已經談到，盈余管理是企業管理當局與其他利益相關人追求自身利益最大化的一種博弈行為。博弈策略的選擇在很大程度上依賴于對信息的占有。而信息是不對稱的。所以，根據信息不對稱原理設計有關規范盈余管理的政策，是有意義的。下面從完善企業內控制度、強化審計監督的角度說明這個問題。

審計表明，審計機構和審計人員是受托完成審計工作的。在審計過程中，審計機構和相關人員需要大量的信息，以利于做出評價、得出審計結論。從一定的意義上講，審計是搜集、分析信息，并驗證信息的過程。信息不對稱理論表明，這個過程中存在著信息不對稱現象。有關當事人出于各種目的，會做出提供不完全的信息，甚至是虛假信息的博弈選擇。這會增大審計工作的難度。但是，審計機構和人員的基本職責，就是要充分尋找證據和傳遞審計信息，以向企業的所有者及其他利益相關人做出企業的內控制度是否完善、會計報表數據是否真實等結論。信息不對稱理論提出的在信息不對稱條件下，規范有關當事人博弈行為的原則、激勵機制設計原理，對審計理論和實務操作有很大的借鑒作用。如審計機構在接受有關當事人的審計委托后，便與它建立了一種委托關系。在這里，委托人與人都擁有一些自己最為了解、而對方不太清楚的信息。如何將這些信息最大限度地傳遞給對方，是做好審計工作、得出公正結論的重要保證。信息學理論表明，只要存在委托關系，就會有信息不對稱，就會有“逆向選擇”和“道德風險”。這就要求委托人設計一套機制，調動人（審計機構及其工作人員）的審計積極性。但是，從我國目前的實際做法看，在多數情況下，設計這樣的機制是不可能的。例如，在上市公司的中報、年報審計事項的委托關系中，現實中的做法是被審計單位——上市公司以審計委托方的身份出現。在企業的產權關系中，股東與管理層建立了一種委托關系。從信息經濟學的角度講，管理層在接受股東委托后，難免產生“逆向選擇”和“道德風險”問題。在內控制度的設計、實施方面，他們擁有一些私人占有信息、且又極力回避股東監督。而這正是要通過審計予以充分披露的。此時，就會產生一種非常典型的“審計博弈悖論”：擁有私人信息、且盡量回避監督的人（管理層）聘請審計機構、并設計激勵機制來充分挖掘自己擁有的私人信息。這在邏輯上是不能成立的。另外，企業聘請審計機構對自己進行審計，審計機構第三方的立場也無法充分體現。從現實來看，上市公司會計信息失真的情況非常普遍，但審計機構少有披露。即使在近幾年有關監督機構強化對審計機構、上市公司的監管后，還是很少有出具保留意見或者拒絕表示意見的審計報告見諸于世。“鄭百文”案、“銀廣夏”案說明這些企業的內控制度形同虛設，也說明現有審計監督對上市公司內控制度沒有起到應有的評估作用。所以，從信息不對稱及審計要充分披露這種不對稱信息的角度講，必須改變我國上市公司目前的由其管理層（實質上是總經理或董事長）聘請審計機構的做法，而由上市公司的所有者股東聘請審計機構。當然，股東的許多權利是通過決議的方式委托董事會行使的。所以，審計機構受聘于董事會、并向董事會提交審計報告，是可行的操作辦法。現實中，我國很多上市公司的董事會與經理層“合謀”、聯手欺騙所有者的事經常發生。這使許多人對這樣的制度安排的性、合理性產生懷疑。但是，應該說，這類問題的逐步解決已經具備了一些制度條件。如我國已經引入了獨立董事制度，并且獨立董事還具有向董事會提議聘用或解聘審計機構的特別職權。只要我們嚴格照章辦事、充分發揮獨立董事的作用，審計機構受聘于董事會的制度安排就能有效運行，審計機構促使企業強化內控制度的作用就能有效發揮出來。而這就是讓董事會扮演規范盈余管理行為的博弈方角色。

第二，建立重復交易機制，強化管理者的誠信觀。眾所周知，我國上市公司財務報告的可信度差，而盈余管理是其直接原因。那么，怎樣建立上市公司的信譽度呢？下面從博弈論的角度簡要給予說明。

博弈論的逆推法表明，任何有限次數的交易都難以產生良好的合作關系。學家張繼焦（1999）認為，商業中最有力的道德執法者是與客戶保持持續的交易關系。A今天借錢給B，不在于A信任B，而在于A認為B明天會借錢給他。這當然包含信任，但這不是充分條件。也就是說，誠信者之間不一定會發生交易。只有在誠信者之間會發生持續的合作關系時，交易才會發生。因此，從博弈論的角度講，撇開其他因素不論，信任的一個關鍵前提是重復博弈，即有無限次數交易的可能。所以，重建上市公司的信譽，就是建立重復交易機制。怎樣達到這一目的呢？根據盈余管理的博弈主體是企業管理當局的特點，應從建立管理者的重復交易機制入手解決這個問題。

我們在前面談到，我國許多上市公司的高層管理者均具備“干部”身份，是組織部門考察確定的，股東大會的選舉只是一種形式。高層管理者中的一些人熱衷于盈余管理，動機在于為升遷準備政績；而另有一些人即使在企業沒有做出業績，也可以達到“當不好廠長當局長”的目的。這意味著目前許多盈余管理的博弈主體與另外的主體（如股東）間建立的是一種有限次數的博弈關系。根據上述的分析，這是難以建立信任關系的。解決問題的辦法，是使他們間的盈余管理博弈建立在持續交易的基礎上。逐步取消企業管理者的“干部”身份、行政級別，讓其真正職業化，是一種現實的選擇。

陳建岐。2000.芻談盈余管理。財會月刊，18

陳致平。企業盈余管理動因分析。 1.htm

顧兆鋒。2000.論盈余管理。財經研究，3

陸建橋。1999.虧損上市公司盈余管理實證研究。會計研究，9

盧宇林，萬紹平。2001.企業盈余管理行為的動機分析。上海會計，3

林鐘高，徐正剛。2002.公司治理結構下的盈余管理。財經科學，4

魏明海。2000.盈余管理基本理論及其研究述評。會計研究，2

姚婕。2001.論企業盈余管理。商業經濟與管理，6

鄒小芃，陳雪潔。2002.我國上市公司盈余管理研究的實證發現。投資與證券，2

《證券時報》、聯合證券公司調研組。1999.上市公司利潤包裝該不該？證券時報，01～08

（1）這個解通常被稱為“納什均衡”。