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智能化控制論文范文1
生物質氣化過程的本質是生物質碳與氣體之間的非均相反應和氣體之間的均相反應。該過程十分復雜，隨著氣化設備的不同、氣化工藝過程的差異及反應條件(如氣化反應劑的種類、氣化反應溫度、反應時間、有無催化劑的添加、氣化原料種類、原料的含水率等)的不同，其反應過程也大不相同;但一般會經歷干燥、熱解、氧化、還原4個過程。在上述反應過程中，只有氧化反應是放熱反應，釋放出的熱量為生物質干燥、熱解和還原階段提供熱量。在實際氣化過程中，上述4個過程并沒有明確的邊界，是相互滲透和交錯的。氣化爐是進行生物質氣化過程的技術設備。在氣化爐中，生物質完成了氣化反應過程并轉化為生物質燃氣。氣化爐能量轉化效率的高低是整個氣化系統的關鍵所在，故氣化爐型式的選擇及其控制運行參數是氣化系統非常重要的制約條件。針對其運行方式的不同，可將氣化爐分為固定床式和流化床式兩大類型。其中，固定床式氣化爐主要有上吸式、下吸式、橫吸式及開心式4種;流化床式氣化爐主要有鼓泡床式、循環流化式、雙床式及攜帶床式4種。據統計，目前商業運行的生物質氣化設備中，75%采用下吸式固定床，20%采用流化床，2．5%采用上吸式氣化爐，另外2．5%采用其他形式氣化系統。本文以使用最為廣泛的下吸式固定床作為研究對象，分析生物質氣化爐的結構和工作過程，如圖1所示。下吸式固定床氣化爐的工作過程為:首先，粉碎處理后的生物質物料由爐子頂部混合空氣后，經由上料口投入下吸式固定床氣化爐;其次，氣化爐底部燃氣出口處設置有引風機，正常工作時，引風機輸出抽力，在爐內形成負壓，使反應產生的氣體在爐內流動，同時設置在喉管區的鼓風機，負責向氧化層輸入一次風，為氣化過程提供充分的氧氣，實現對生物質物料的充分氧化;最后經過還原反應區，生成可燃氣體。物料和空氣在爐內由上至下、隨著溫度的變化按照干燥、熱解、氧化、還原4個反應層依次地進行氣化反應，形成有少量雜質的可燃氣體，該氣體經過凈化工藝處理，最終形成可以直接使用的可燃氣體。氣化過程是一個復雜的物理化學過程，其處理的植物燃料來源眾多，物理、化學特性差異較大;同時，氣化過程中爐溫受到一次風量、物料含水量等諸多因素的共同影響。這些因素對于氣化過程的影響相對較小，氣化過程主要受到空氣當量比和氣化反應溫度的影響。生物質氣化爐的控制目標是將生物質能的轉換效率最大化，提高并保證可燃氣體的質量。影響氣化爐轉換效率的因素有很多，但主要取決于氣化爐4個處理過程的溫度區間;氣化爐生成的可燃氣體質量主要反映在其含氧量高低。因此，生物質氣化爐系統控制所要解決的問題主要在于如何將爐內溫度穩定在最佳區間及怎樣降低最終可燃氣體的含氧量。為穩定氣化爐爐頂溫度和降低出口處可燃氣體的含氧量，本文選取雙閉環控制結構，對生物質燃料與一次風的投放量分別進行控制，如圖2所示。
1．1溫度控制環溫度控制環采用主、副控制結構。根據工藝分析，生物質氣化爐爐溫主要雖然受到多種因素影響，但主要取決于物料物理、化學反應的放熱和吸熱。由于該過程的非線性、大滯后特性，無法用準確的數學模型來描述，因此采用BP預測方法建立物料和溫度的BP神經網絡模型。主控制器根據當前溫度和溫度設定值，預測最優的生物質物料添加量;副控制PID根據該添加量，對上料機構的送料速度進行跟隨控制，達到精確上料和穩定爐溫的目的。
1．2含氧量控制環為達到穩定爐頂溫度、降低可燃氣體含氧量的目的，本文以一次風進風量作為主要調節手段。因為一次風不僅影響著可燃氣體含氧量，還影響著氣化爐溫度，所以本文引入溫度和含氧量兩個反饋。主控制器采用免疫PID控制，它能根據爐內含氧量偏差和爐溫偏差推算出鼓風機的最優轉速;副控制PID則根據推算出的最優轉速對鼓風機速度進行跟隨控制，確保鼓風機轉速。
2基于BP算法的溫度控制
氣化過程的溫度變化具有大滯后的特點，給控制帶來了很大的困難。通過對溫度變化的預估，能夠有效地抑制滯后，提升控制效果。生物質氣化過程是一個復雜的、非線性工業生產過程。由于氣化爐溫度受到一次風量、物料分布及物料含水量等因素的影響，氣化爐溫度變化毫無規律而言。神經網絡是由大量簡單的神經元縱橫交錯而形成的復雜網絡系統。它能以實驗數據為基礎，經過有限次迭帶計算，獲得實驗數據的內在規律，并且無需預先給定公式，非常適合于研究非線性系統。因此，氣化爐的溫度可以采用BP人工神經網絡對其進行預測［9］。BP網絡是一種多層網絡，其基本理念是將W－H學習規則一般化，對非線性的可微分函數訓練權值。目前，BP網絡主要用在函數逼近、模式識別、分類和數據壓縮方面。BP算法由兩部分構成:信息的正向傳遞和偏差的反向傳播。在其正向傳播過程中，輸入的數據信息會被逐步運算，從輸入層經隱含層直到傳給輸出層;輸出的信息又會影響下一層神經元。如果在輸出層沒有獲得期望的輸出，則會在計算輸出層的偏差變化值后進行轉向傳播，通過網絡將偏差信號沿原來的連接通路進行反向傳回，之后各層神經元的權值會被修改直至達到期望目標。設P為輸入變量，r為輸入神經元，s1為隱含層內的神經元個數，f1為其對應的激活函數，s2為輸出層的神經元個數，f2為對應的激活函數，A為輸出，T為目標矢量，b1i表示第i個隱層神經元的閾值，w1ij表示第j個輸入變量到第i個隱層神經元的權值，b2k為隱層中第k個神經元的閾值，w2ki為隱層中第i個神經元到輸出層第k個神經元的權值，則BP算法的正向傳遞信息。
2．1樣本的批處理對于一般的BP算法，各連接權的調整量分別正比于各個學習樣本的代價函數E，而全局偏差意義上的梯度算法就是調整全局偏差函數E的連接權。在逐個訓練樣本時對權值的修正可能會出現振蕩，為了避免這一問題，應該在m個學習模式全部提供給網絡之后對它統一進行調整;而成批訓練的方法就是將一批樣本生成的修正值累計后統一進行一次批處理。因此，修改權值的增量為。減少每個連接權及閾值的校正次數，從而改進了學習速度。應用該方法時，穩定網絡的訓練過程及限制每次迭代網絡偏差增量是學習率增長的前提。
2．2基于變學習率的BP算法在基本的BP算法中，學習率必須是一個固定的常數。通過分析基本的BP算法的偏差曲面得知:在其平坦區域，學習率太小會造成迭代次數增加;而在變化劇烈區域，學習率太大又可能修正過頭，引起振蕩及發散，進一步影響學習收斂的速度。所以，合理調節學習率從而加快收斂速度是基本BP算法的常用改進方法之一。
2．3氣化爐溫度的BP神經網絡預測基于生物質氣化過程的機理分析及實際經驗，為降低神經網絡的輸入，影響焦爐集氣管壓力的可測量因素初步確定為一次風量、物料分布及物料含水量，將其作為BP神經網絡的輸入，氣化爐溫度的預測值為輸出，此時BP神經網絡就變成為一個4輸入單輸出的模型。其中，啟停次數為BP神經網絡的輸入節點，特征參數值為輸出節點，建立一個隱含層有5個神經元的3層神經網絡。理論上已經證明:如果一個網絡具有偏差和至少一個S型隱含層加上一個線性輸出層，那它就能夠逼近任意有理函數。訓練算法采用梯度下降法，學習速率為0．15，網絡的初始權值為0～1中的隨機數。
3基于模糊免疫PID的含氧量控制
可燃氣體含氧量是生物質氣化爐生產質量的重要指標之一，也關系到氣化產物的安全使用問題。在本文設計的生物質氣化爐控制系統中，采用溫度和可燃氣體含氧量雙閉環結構，對氣化過程進行自動控制?？扇細怏w含氧量控制需要利用對一次風的控制，解決含氧量控制和爐溫控制之間的矛盾，在穩定爐溫的同時降低可燃氣體含氧。
3．1生物免疫機理生物免疫機理是抗擊病源入侵的首要防御系統，它通過對病原物質的特殊提取、識別、刺激響應、自適應調節、學習和記憶等功能殺死抗原。B細胞和T細胞是生物免疫機理主要構成部分;而在免疫系統中，除了淋巴細胞外，還有一些其它種類的免疫細胞擁有著不可忽視的作用。T細胞和B細胞從不活躍、未成熟經自體耐受發展為成熟的免疫細胞，一旦人體受到有關攻擊時，迅速產生免疫應答。所謂的免疫應答就是一個識別、效應和記憶的過程?？乖且活惸鼙恍叵僦械腡細胞及骨髓中的B細胞識別并刺激T細胞及B細胞進行特異性應答的病原體。巨噬細胞等將特異抗原遞呈細胞吸取消化病原體，分解后展示在細胞表面，形成MHC分子。成熟的T細胞會被MHC分子激活，然后接受并識別病原體抗原。T細胞識別特異抗原后會復制并激活殺傷T細胞，令其殺死任何受到特異抗原感染的細胞，并通過輔助T細胞將B細胞激活，使其識別特異抗原，并進一步擴增分化產生抗體。這些抗體會與抗原結合，通過與補體系統形成復合物或直接被吞噬細胞吞噬來殺死抗原。B細胞、T細胞在走向成熟過程中會經歷自體耐受，在接受、識別、殺死抗原后會形成免疫記憶，產生免疫反饋。免疫反饋原理為:抗原進入機體后，將信息傳遞給TH細胞和抑制TH細胞產生的TS細胞，接受到信息的TH、TS細胞會共同刺激B細胞使其增殖分化產生抗體消除抗原。為使免疫反饋系統趨于平衡［10］，當抗原較多時，機體中TH細胞會較多于TS細胞，產生較多B細胞;反之，抗原被消滅減少后，TS細胞又會增多并抑制TH細胞的產生，從而導致B細胞也隨之減少。
3．2模糊免疫PID算法為滿足不同的控制要求，讓被控對象有良好的性能，溫度模糊免疫PID控制器采用模糊控制原理對PID參數模型中的kp、ki、kd進行在線修改。其中，溫度偏差e(e=T0－T1，T0代表檢測的實際溫度，T1代表設定溫度)和加熱能級u1作替換:u1S，Δu1ΔS，分別為控制器的輸入/輸出。
4仿真
在保證生物質氣化爐運行狀況基本相同的條件下，采用基于灰色遺傳的組合預測算法，對從某廠氣化爐現場采集到的2000組干燥層溫度數據中選取的連續1500組訓練樣本數據，以及剩余500組與樣本數據時間相近的實驗樣本數據進行學習，建立預測模型，對試驗樣本進行擬合。為了驗證基于BP神經網絡的生物質氣化爐溫度組合預測算法方法的有效性，采用神經網絡算法對實驗數據進行學習和擬合，結果如圖3所示。從仿真結果可以看出:采用BP神經網絡可以較好地預測氣化爐溫度實時值，平均誤差為4．3%，且能良好地跟蹤實際溫度的相位變化，為氣化爐溫度控制和可燃氣體含氧量控制奠定良好了基礎。
5應用
針對某生物能源公司以生物質氣化爐生產過程具有高度非線性、時變特性、強耦合性、擾動變化激烈且幅度大的特點，結合氣化爐現場工藝狀況，設計了一種新的控制系統應用于該公司生物質氣化爐生產過程。該系統基于Honeywell集散控制系統運行環境和操作平臺，可用于采集過程數據、實時監視及分析歷史數據等;采用高級編程語言VisualC++6．0編寫智能解耦與優化控制應用軟件，通過OPC通信技術將應用軟件和集散系統進行無縫連接，以確保所編寫的應用軟件能夠通過集散系統對現場的執行設備進行控制，從而保證了多座氣化爐生產過程的實時穩定優化控制。本文所研究的生物質氣化爐生產過程控制系統在某生物能源公司入生產后，得到了有效應用，起到了穩定氣化爐溫度、降低可燃氣體含氧量的作用，滿足了生產過程的需要。將本文提出的控制方法應用于現場實際后，運行情況表明:生物質氣化爐生產過程控制系統保證了化爐干燥層溫度穩定在優化設定值±45℃范圍內;當壓力變化、投放物料、氣溫變化造成系統擾動時，該系統能在短時間內通過調節上料速度和一次風機轉速，將爐溫和可燃氣體含氧量動態調整到正常波動范圍內，滿足了生產的要求。
6結論
智能化控制論文范文2
隨著計算機技術的高速發展，傳統的制造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代制造技術進行研究開發，提出了全新的制造模式。在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。
長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數控技術實行變革勢在必行。
2數控技術發展趨勢
2.1性能發展方向
(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。
(3)工藝復合性和多軸化以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。數控技術軸，西門子880系統控制軸數可達24軸。
(4)實時智能化早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為?？茖W技術發展到今天，實時系統和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現實的領域發展，而實時系統也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展，由此產生了實時智能控制這一新的領域。在數控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發展：自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如在數控系統中配備編程專家系統、故障診斷專家系統、參數自動設定和刀具自動管理及補償等自適應調節系統，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數控系統的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。
2.2功能發展方向
(1)用戶界面圖形化用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前INTERNET、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。
(2)科學計算可視化科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補和補償方式多樣化多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、樣條插補(A、B、C樣條)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。
(4)內裝高性能PLC數控系統內裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實例，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。
(5)多媒體技術應用多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域，應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。
2.3體系結構的發展
(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點，可實現超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術，是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統的可靠性。
(2)模塊化硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。根據不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減，構成不同檔次的數控系統。
(3)網絡化機床聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯網，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。
(4)通用型開放式閉環控制模式采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結構，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數控系統。閉環控制模式是針對傳統的數控系統僅有的專用型單機封閉式開環控制模式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現加工過程的多目標優化，必須采用多變量的閉環控制，在實時加工過程中動態調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式，易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環控制體系，從而實現集成化、智能化、網絡化。
3智能化新一代PCNC數控系統
智能化控制論文范文3
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便
光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高
傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。
1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品
光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。
1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高
光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。
2.研究現狀和發展趨勢
2.1研究現狀
自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。
2.2發展趨勢
光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：
（1）激光技術
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。
4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。
（2）傳感檢測技術
1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。
2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
（3）激光快速成型技術
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
（4）光能驅動技術
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。
3.結語
技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。
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智能化控制論文范文4
關鍵詞：人工智能，電氣，自動化控制
人類智能主要要包括三個力面，即感知能力，思維能力，行為能力，而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
1人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。
當今社會，計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下
（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如:參數變化，非線性時，往往不知道。)
（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式，自動化控制。。
(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計)，與驅動器的特性無關。論文格式，自動化控制。?，F在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。
3人工智能的應用現狀
(1)優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
（2）智能控制的功能實現
①數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。
②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。
③運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。
⑤故障錄波:模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機)。論文格式，自動化控制。。
⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。
⑦在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。
⑧運行管理:操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。
4恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用，由于系統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器，系統的動態特性指標總是不穩定，通過實際應用中的對比發現，應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器，結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數的調整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。
本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用，也是電氣元
件生產供給的一個方向，實現機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。
5結語
人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻
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智能化控制論文范文5
陳柳欽,湖南邵東縣人,天津社會科學院城市經濟研究所研究員,天津市知名青年學者,青年經濟學家,產業經濟、城市經濟和城市金融問題專家。兼任教育部人文社會科學重點研究基地對外經濟貿易大學中國WTO研究院特邀研究員,哈爾濱商業大學國際經濟與貿易研究所研究員、經濟學院教授,碩士研究生導師,哈爾濱理工大學客座教授,湖南科技大學商學院教授,天津理工大學經濟管理學院碩士研究生導師,天津工業大學公共危機管理研究所特邀研究員,廣西民族大學兼職教授。
摘要: “數字城市”作為知識經濟、信息社會發展的必然趨勢,代表的是一種世界潮流和城市發展的方向?！皵底殖鞘小笔?1世紀城市發展的新主題,也是提高城市綜合競爭力,促進城市經濟發展、社會進步和人民生活水平提高的新動力,它不再是一個技術性概念,而是現代科技、社會、政治、經濟影響下的新城市形態。本文闡述了“數字城市”的內涵,并對“數字城市”建設的內容與框架進行了細致的探討。
關鍵詞: 城市 信息化 城市信息化 “數字城市”
中圖分類號: F49
一、“數字城市”興起的背景
1998年1月31日,時任美國副總統戈爾在美國加利福尼亞科學中心發表了題為“數字地球:二十一世紀認識地球的方式(The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century)”的講演中首次提出了“數字地球”的概念。戈爾指出:我相信我們需要一個“數字地球”,即一個以地球坐標為依據的、嵌入海量地理數據的、具有多分辨率的、能三維可視化表示的虛擬地球。詳細地說,“數字地球”是指以地球為對象,以地理坐標為依據,具有多源、多尺度海量數據的融合,能用多媒體和虛擬現實技術進行多維的表達,具有數字化、網絡化、智能化和可視化特征的虛擬地球。簡單地說,“數字地球”是指數字化、信息化的地球。形象地說,“數字地球”是指整個地球經數字化后由計算機、數據庫及通訊網絡來管理的巨型信息系統。同時,“數字地球”也是全球定位系統、遙感、地理信息系統、寬帶網絡及虛擬現實等現代高科技的高度綜合和升華,是當代科學技術發展的制高點。
1999年12月,來自20個國家的500余名科學家、工程師、教育學家、管理者及企業家匯聚北京,于“首屆國際數字地球會議”召開之際發表了著名的《數字地球北京宣言》。宣言指出:21世紀是一個以信息和空間技術為支撐的全球知識經濟的時代,強調綜合全球對地觀測系統、全球空間數據基礎設施、全球導航與定位系統、地球空間信息基礎設施及動態過程監控的重要性;認識到數字地球有助于回應人類面臨的諸方面的挑戰;倡議政府、科技界、企業等共同推動數字地球的發展;建議實施數字地球過程中,應優先考慮環境、災害、資源、可持續發展與人類生活質量等方面。數字地球北京宣言的發表,標志著1998年戈爾提出數字地球概念后該領域在全球范圍的正式推進。
隨著信息技術的高速發展,互聯網的普及、信息高速公路的建設、“數字地球”概念的提出和推廣,全球掀起了一股強大的信息化浪潮。這股浪潮對世界各國的經濟、政治、文化均產生了巨大的沖擊,它使得一些傳統的東西正在消逝,許多新事物、新現象層出不窮;它正在逐步改變人們的生產、生活方式及價值觀念,促進人們進行新的社會變革。由于計算機技術的產生以及在各個科學領域的廣泛應用,大大促進了網絡技術、通信技術和空間分析技術等技術的發展,學科的相互交叉和技術的集成又不斷地拓寬新的應用領域。信息技術與信息產業的發展已邁入了一個嶄新的時代。這些先進的、改變城市功能的技術主要表現為:(1)高分辨率衛星遙感技術突飛猛進,極大地提高了地理信息獲取和更新的能力;(2)寬帶光纖和衛星通信為基礎的互聯網的迅速普及,極大地擴大了信息的通信交換能力;(3)分布式數據庫和共享技術的發展,極大地提高了信息存儲和管理能力;(4)仿真和虛擬技術的成熟,醞釀著信息應用技術領域的劃時代變革。信息技術變革的大趨勢必然深刻地影響到城市規劃、建設和管理行業的信息技術應用領域。傳統的城市規劃、建設和管理不得不向“數字城市”靠近,并努力追尋“數字城市”的發展模式。
城市是社會經濟要素高度集中的區域,是人類經濟、政治和文化活動的中心,是人流、物流、資金流和信息流聚集和擴散的基地。進入21世紀,信息化進一步得到了廣泛應用和高度滲透,信息技術正孕育著新的重大突破。信息資源日益成為城市發展的重要生產要素、無形資產和社會財富。同時,經濟全球化是經濟增長要素特別是技術、資本、人力資源、知識等諸要素,在資本追求經濟效益最大化的利益驅動下所出現的全球性流動和組合,以至于國別經濟和區域經濟越來越多地被納入了一體化的全球經濟體系之中,人類社會經濟發展的依賴性、互補性、關聯性更為增強,各種商品在全球流通,為世界人類所共享。2000年6月5日～7日,聯合國經濟與社會事務部(UNDESA)和聯合國開發計劃署(UNDP)及亞太地區的城市市長參加的主題為“推動城市信息化,共創未來家園”的“亞太地區城市信息化高級論壇”,最后發表了《上海宣言》。該宣言指出,當今世界經濟全球化已經成為人類社會發展的總趨勢。信息化的程度和水平已經成為衡量一個城市經濟社會發展綜合實力和文明程度的主要指標。信息化正成為全球貿易、投資、資本流動和技術轉移以及社會、經濟、文化等一切領域發展的主要推動力。信息化建設將有利于促進人類的共同富裕和共同進步。加強對城市信息化的理解,推進城市信息化建設與合作,將成為城市發展的新主題和新動力。城市信息化的主要表現形式是“數字城市”的建設。從技術角度看,“數字城市”是城市信息化實現的技術基礎,而且是城市信息化水平提高的一個重要特征?！皵底殖鞘小笔巧鐣畔⒒l展必然,是當今發達國家信息化發展的主要特征。全球信息化正在引發當今世界的深刻變革,重塑著世界政治、經濟、社會、文化和軍事發展的新格局。全球信息化的出現使得互聯網成為新世紀國人關注的熱點,而“數字城市”則是熱點中的焦點。
在戈爾于1998年9月首先提出了“數字化舒適社區建設”的倡議后,許多國家已經對“數字城市”開展了相應的工作。比如歐洲“數字城市”(EDC)中的虛擬赫爾辛基很有特色,3D界面是其一個非常重要的組成部分。日本的“數字京都”(DCK)項目始于1998年10月,目的是使其成為京都的社會信息主干,其設計思想是真實和活動?！罢鎸崱笔侵冈摗皵底殖鞘小笔菫閷嶋H的用戶服務的,而不是虛擬城市;“活動”是“數字城市”中的數據采集于現實的動態數據?！皵底志┒肌敝械男录夹g開發,處于國際領先地位。新加坡提出了“智能城市”的設想,為國民提供一個綜合業務數字網和異步數字用戶專線,將新加坡90%的家庭連接在一起,實現“網上生存”的夢想。隨后,一些發展中國家也紛紛制定城市信息化發展政策,這些信息化城市或地區統一命名為“數字城市”。在國內,近十多年來,深圳、北京、海口、濟南、廣州等城市和國內著名科研院校相繼建立了一批專業數據庫和應用開發系統,為“數字城市”的研究積累了經驗和數據。“數字城市”已成為我國各主要地、市進入21世紀后,在新的時代背景、經濟背景、技術背景下,運用并發展空間技術、信息技術、網絡技術,最終將其集成并滲透到現代城市生活方面的一項重要的標志性建設。
目前,“數字城市”作為知識經濟、信息社會發展的必然趨勢,代表的是一種世界潮流和城市發展的方向。深入開展“數字城市”的研究,積極推進“數字城市”的建設,無論是對當前,還是對未來城市發展,都具有十分重要的意義。
二、“數字城市”的內涵
由于“數字城市”是一個正在發展演變的概念,人們對它至今沒有統一和權威的解釋,存在很多的爭論和思考。
臺灣學者林峰田(1999)認為,“數字城市”是一項從人員組織、經費、法令、土地使用等各種配合條件,到包括硬件、軟件和科技在內的基礎設施,再到數據資料及其應用服務,直至社會文化五個層面的多層結構的城市大系統,他提出理想的“數字城市”應能達到三個目標:第一,有效支援城市產業發展,提高城市競爭力;第二,滿足市民日常的交通、購物、娛樂、休閑、安全、教育、醫療等需求,保障市民知與言的權利;第三,創造地方特色自主意識的網絡文化。
承繼成(2000)認為,信息化是指數字化、網絡化和智能化的全部過程。因此,信息化城市,也可以叫“數字城市”(或數碼港)、網絡城市和智能城市。俞正聲(2000)認為,所謂“數字城市”與“園林城市”、“生態城市”、“山水城市”一樣,是對城市發展方向的一種描述,是指數字技術、信息技術、網絡技術要滲透到城市生活的各個方面。這將是世紀之交最重要的技術革命,將深刻改變人們習慣的工作方式、生活方式甚至風俗習慣和思維方法。宋建元等(2001)認為,“數字城市”即城市數字化,是指充分利用遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)、計算機技術和多媒體及虛擬仿真等現代科學技術,對城市基礎設施和與生產生活發展相關的各方面進行多主體、多層面、全方位的信息化處理和利用,具有對城市地理、資源、生態、環境、人口、經濟、社會等諸方面進行數字化網絡化管理、服務和決策功能的信息體系。郝力(2001)認為,從信息化廣義角度看,“數字城市”即是空間化、網絡化、智能化和可視化的技術系統?！皵底殖鞘小笔俏镔|城市在信息世界的反映和升華。從城市規劃、建設和管理的狹義角度看,“數字城市”可概括為“43VR”,即地理數據4D化;地圖數據三維化;規劃設計VR(Virtual Reality,虛擬現實)化。地理數據4D化指城市空間基礎地理信息數據庫包括數字線劃圖(DLG)、數字柵格地圖(DRG)、數字高程模型(DEM)、數字正射影像地圖(DOM);地圖數據三維化指地圖數據由現在的二維結構轉換為三維結構;規劃設計VR化指規劃設計和規劃管理在4D數據、三維地圖數據支撐下,將現有的二維作業對象和手段升級為三維和VR結合的作業對象和手段。
楊開忠、沈體雁(2001)認為,一般所指的“數字城市”是以3S技術和互聯網技術為支撐的城市空間信息運行系統,是一個包括城市空間信息運行機理、空間信息運行技術系統、空間信息服務與產業體系和社會文化在內的多層框架。也就是說,“數字城市”工程建設要在城市空間信息認知機制和資源配置機制的作用下,采用數字化的空間信息技術手段對作為物質實體的城市系統,特別是對與地理空間相關的經濟社會現象進行數字化重現和虛擬,從而促進人們對城市的認識,規劃建設和管理,進而促進城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢與協調,提高城市競爭力和市民生活質量。趙燕霞、姚敏(2001)認為,“數字城市”就是以數字化的方式表示城市及其各種信息,不僅應該包括城市各類與空間位置有關的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、資源等),還應該包括相關的人口、經濟、教育、軍事等社會數據,在現代信息技術的基礎上,形成一個具有智能性質的城市巨系統。周曉穎、章申魯(2001)認為,“數字城市”是綜合運用現代高新技術,對城市的基礎設施、功能機制進行信息自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統,具有城市地理、資源、生態環境、人口、經濟、社會等復雜系統的數字化、網絡化、虛擬仿真、優化決策支持和可視化表現等強大功能。它與城市地理信息系統的主要區別在于,對城市有關數據能夠自動采集、處理分析、傳輸分化、自動或半自動智能決策,直接為社會公眾提供便利的信息服務。王滸等(2001)認為,“數字城市”就是基于城市空間信息基礎設施之上的城市居民社會信息生存空間。通過運用數字地球的關鍵技術,如數據挖掘、知識提取和虛擬現實技術,“數字城市”中廣泛的、多源的空間信息將被有效的集成和管理。最終,“數字城市”將提供給公眾和企業的不僅是虛擬的用戶界面以實現所謂的“數字生存”,更重要的是將輔助政府制定城市管理的綜合決策。
“數字城市”也稱信息城市、智能城市,以數字化的方式表示城市及其各種信息,不僅包括城市各類與空間位置有關的直接信息(如地形、地貌、建筑、水文、資源等),還包括相關的人口、經濟、教育、軍事等社會數據,在現代信息技術的基礎上,形成一個具有智能性質的城市信息系統。顧朝林等(2002)認為,“數字城市”是指綜合運用地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)等關鍵技術,深入開發和應用空間信息資源,建設服務于城市規劃、建設和管理,服務于政府、企業、大眾的信息基礎設施和信息系統。其本質是建設空間信息基礎設施并在此基礎上深度開發和整合應用各種信息資源。牛文元(2002)認為,“數字城市”是從工業時代向信息化時代轉換的基本標志之一。它一般是指城市“自然、社會、經濟”系統的范疇中,能夠有效獲取、分類存儲、自動處理和智能識別海量數據的、具有高分辨率和高度智能化的、既能虛擬現實又可直接參與城市管理和服務的一項綜合工程。
張靜(2002)認為,“數字城市”應是四維(三維坐標加時間維)的、可視化的城市,不但包括城市三維空間的所有信息,而且還包括城市各種現象的歷史、現狀與未來信息,更為重要的是應包括人的信息如位置,甚至思維信息,是一個四維的空間信息系統。通俗一點講,“數字城市”是指在城市規劃、建設、管理以及生產生活中,利用數字化技術、信息處理技術和網絡通信技術,將城市的各種數字、信息及各種信息資源加以整合并利用。城市規劃者、管理者和生活者,可以在有準確坐標、時間和對象屬性的五維虛擬城市環境中,進行規劃、決策、管理和生活,其感覺就像漫步于現實的街道上或是承坐直升飛機俯瞰城市一樣。李京文、甘德安(2002)認為,信息化的實質就是數字化、網絡化和智能化,因此,“數字城市”廣義上指城市信息化,是指數字技術、信息技術、網絡技術滲透到城市生活的各個方面,其本質是對物質城市及其相關現象(經濟社會特征)統一的數字化重現和認識,是用數字化的手段來處理、分析和管理整個城市,促進城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢、協調高速。這些學者把“數字城市”等同于單一的城市信息化建設,認為“數字城市”建設就是當前信息化發展過程中城市對信息化的一種回應。
李琦等(2003)認為,“數字城市”是從信息化角度,對信息時代及準信息時代城市狀態的形象化刻化,表征在園林城市、生態城市等工業城市文明基礎之上,信息化基礎設施完備、信息數據資源豐富、信息化應用與信息產業高度發達、工業化與信息化持續協調發展、人居環境舒適的良性城市狀態?！皵底殖鞘小惫こ叹褪且诩苫咚賹拵С鞘型ㄓ嵕W絡基礎設施、城市空間數據基礎設施、城市信息安全基礎設施建設的基礎上,整合城市信息數據資源,連接城市信息化孤島,開展面向政府、企業、公眾的個性化、多樣性綜合信息應用服務,同時,促進城市領域(行業)信息化建設,以信息化帶動工業化,促進傳統產業結構調整,優化城市產業結構、生態結構與城市空間規劃,促進工業化與信息化的持續協調發展。劉忻(2003)認為,“數字城市”從功能上講是城市信息的數字化、網絡化、智能化、可視化,即將城市的各種信息,如城市管理、城市設施、自然資源、社會資源、人文環境、經濟、歷史等各方面信息,以數據形式整理、加工、存儲、分類、管理,通過計算機網絡實現全社會的信息共享、共建、交流、再現,通過對城市信息的綜合分析和模型化處理,提高決策水平和應用效率,最大限度地發揮資源潛力,為城市發展和提高居民生活質量服務。從技術上講,“數字城市”是以計算機技術、多媒體技術、大規模存儲技術、數據倉庫技術為基礎,以寬帶網絡技術和現代通信技術為橋梁,結合3S技術、遙測、虛擬現實技術,對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類描述,并通過城市管理與決策模型及其他應用模型,優化資源配置,提供科學決策的現代化工具。從理論上講,“數字城市”在地理信息科學基礎上,結合計算機及網絡理論、現代城市理論、決策理論、控制論、系統論,復雜理論等,在計算機及網絡中虛擬城市,并結合不同部門、不同層次的信息交流、融合和挖掘,實現城市的綜合信息管理系統。
姜愛林(2004)認為,從城市建設的角度看,“數字城市”就是指在城市規劃建設與運營管理以及城市生產與生活中,充分利用數字化信息處理技術和網絡通信技術,將城市的各種數字信息及各種信息資源加以整合并充分利用的一種系統工程或管理模式。從信息化角度看,“數字城市”是以信息技術為支撐、以信息產業為主導、以信息服務為中心的一系列數據庫和信息系統的一種城市發展模式。
戴汝為(2005)認為,“數字城市”是一類開放的復雜巨系統。“數字城市”在功能、結構和龐大、復雜的多層次系統,及與周邊、全國以至世界的聯系等方面,無不具備著開放的雜巨系統的特性。
謝明(2005)認為,“數字城市”是對城市發展方向的一種描述,是對組成城市的各種要素和現象的一種數字化重現和認知,用信息化的手段收集、分析并管理城市的生產生活,促進城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流更加順暢和協調?！皵底殖鞘小钡慕ㄔO基于地理信息系統、全球定位系統、遙感、網絡、多媒體、虛擬仿真等技術,綜合城市空間和人文信息,服務于城市規劃、城市建設和管理、經濟社會發展等各個方面。
江綿康(2006)認為,“數字城市”是“數字地球”的主要空間節點,是“數字地球”的重要組成部分,是“數字地球”在城市的具體體現。所謂“數字城市”,通俗地講是指在城市的生產、生活等活動中,利用數字技術、信息技術和網絡技術,將城市的人口、資源、環境、經濟、社會等以數字化、網絡化、智能化和可視化的方式加以展現?！皵底殖鞘小钡谋举|是把城市的各種信息資源整合起來加以充分利用。
杜靈通、韓秀麗(2007)認為,可以將“數字城市”定義為利用各種信息獲取、存儲、傳輸、表達、處理等支撐技術,將表征真實城市的信息數字化,形成一個虛擬的城市實體,并利用這個數字化城市實體來解決各種各樣的現實問題。它的目的跟數字地球一樣,都是為了解決現實的自然和社會活動中諸方面的問題。
彭學君、李志祥(2007)認為,“數字城市”是指一個由數字技術支撐的信息化的城市,是指數字技術、信息技術、網絡技術滲透到城市生活的各個方面,它應該能夠自動和非自動地獲取與城市有關的海量數據,并從中挖掘出有價值的信息為城市規劃、建設、管理和可持續發展提供決策支持和具有數字實驗室特性的技術系統,是一種虛擬城市模型。
李宗華(2008)認為,“數字城市”概念可以分為廣義的和狹義的兩種。廣義上指城市信息化。它既是城市信息化總的概述,又是城市信息化的目標,是用數字化的手段來處理、分析和管理整個城市,促進城市人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢、協調。“數字城市”是為調控城市、預測城市、監管城市提供了革命性的手段,是對城市發展方向本質特征的一種描述。狹義上是指綜合運用地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)、遙感系統(RS)、網絡等關鍵技術,建設服務于城市規劃、建設、管理,服務于政府、企業、公眾,服務于人口、資源環境、經濟社會的可持續發展的信息基礎設施和信息系統。
陳建軍(2010)認為,“數字城市”具有雙重含義:一方面,是指以遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)等空間信息技術為主要手段,對地理信息資源進行整合,構建“數字城市”地理空間框架,建設城市地理信息公共服務平臺,是城市實體在計算機中的虛擬表達;另一方面,是指以城市地理信息公共服務平臺,通過城市信息基礎設施建設,開發、整合、利用各類信息資源,實現城市的經濟、社會、生態各個運作層面的智能化、網絡化、數字化。
盡管對于“數字城市”的定義還無法形成統一的標準化定義,但從專家們的意見和城市信息化實施的過程看,其狹義上的理解取得了比較一致的看法,“數字城市”就是基于3S(地理信息系統GIS、全球定位系統GPS、遙感系統RS)等關鍵技術,深入開發和應用空間信息資源,建設服務于城市規劃、城市建設和管理,服務于政府、企業、公眾,服務于人口、資源環境、經濟社會的可持續發展的信息基礎設施和信息系統。從信息化廣義角度看,城市系統處于一個開放的環境中,需要不斷的和環境交換物質、信息和能量,是一個復雜的信息系統。
總之,“數字城市”是信息時代背景下城市及其理論發展的一種必然,是現代城市發展的必經之路。它是以信息技術為支撐、以信息服務為中心的一種城市發展模式;它以可視化、網絡化、智能化的表達方式對物質城市進行數字化的再現與升華,形成統一的、可共享的信息管理與服務數據庫系統(如綜合市情系統、城市規劃系統,智能交通系統、遠程教育或醫療系統等),為市政府提供決策支持、為民眾提供服務。它具有使現代城市管理更快捷高效、使城市居民更輕松方便的眾多優點,是未來城市可持續發展的一個主要方向。“數字城市”是21世紀城市發展的新主題,也是提高城市綜合競爭力,促進城市經濟發展、社會進步和人民生活水平提高的新動力。在這種認識下,“數字城市”不再是一個技術性概念,“數字城市”是現代科技、社會、政治、經濟影響下的新城市形態,建立在已有的物質城市基礎上,結合多種學科技術,實現城市的可持續發展。
三、“數字城市”的內容與框架
楊開忠、沈體雁(2001)認為,作為城市空間信息運行系統,“數字城市”是一個包括運行機制與保障系統、空間信息技術系統、空間信息增值服務活動與產業系統、社會文化系統等層面在內的多層次框架體系。段學軍、顧朝林等(2001)認為,“數字城市”由下列體系構成:數據獲取與更新體系、數據處理與儲存體系、信息提取與分析體系、網絡體系、應用模型體系、專用軟件體系、咨詢服務體系、專業人員體系、用戶體系、教育體系、標準與互操作體系、法規和財經體系等(見圖1)?！皵底殖鞘小钡墓δ芙Y構為:(1)數字商務,包括網上貿易、虛擬商場、網上市場管理等;(2)數字金融,包括數字銀行、數字股市、數字期貨、數字保險等;(3)數字社會,包括數字影院、戲院、數字旅游、網上辦各種手續等;(4)數字教育,包括虛擬教室、虛擬實驗、虛擬圖書館等;(5)數字醫院,包括網上健康咨詢、網上會診、網上護理等;(6)數字政務,包括數字會議、數字議會等?？苡杏^(2001)認為,“數字城市”不僅包括城市的數字經濟、數字社會、數字生活、數字政府、數字企業、數字社區和數字家庭等,而且包括城市的數字地籍、數字規劃、數字水系、數字交通、數字電力、數字通信、數字旅游、數字生態、數字抗災、數字商務和數字金融等。同時,寇有觀還建立了一個“數字城市”系統框架。這個“數字城市”系統是城市公用信息平臺上的空間信息獲取更新處理和應用系統,包括城市公用信息平臺(網絡體系)、城市空間數據基礎設施、城市地理空間數據交換中心、行業空間數據工程數據獲得和更新體系、數據庫體系、應用體系、動態監測體系等(見圖2)。
姜愛林(2002)認為,“數字城市”構建的基本框架應包括5個方面:(1)通過推動信息化建設,使政府的宏觀調控機制與培養競爭機制達到有機的統一,形成公平、有序的市場秩序。(2)加強政策法規建設,體現管理意識,實現可持續發展。(3)建好地理信息系統基礎數據平臺,促進基礎信息資源有效共享。(4)建立應急聯動指揮和智能交通管理兩個綜合性應用系統,帶動一批行業信息系統建設。(5)推進基礎教育信息化,培養信息化人才,為構筑學習型城市服務。
張靜(2002)認為,“數字城市”的主要內容有3項:(1)信息基礎設施,要有高速寬帶網絡和支撐的計算機服務系統和網絡交換系統,也就是說“數字城市”的第一項任務是解決“修路”的問題,即為“數字城市”建立一條信息高速公路。(2)數據和信息,特別是“空間數據”。據統計,人類生活和生產的信息有80%與空間位置有關?！皵底殖鞘小钡幕A平臺是城市空間數據框架,這個框架提供一個可以精確地、始終如一地獲取、配準和集成城市空間信息的基礎。它包括空間控制數據,航測與遙感影像數據,各種比例尺地形圖數據庫,以及相關的專題數據庫等等。(3)人,管理“數字城市”和使用“數字城市”的人。與管理我們的“現實城市”相對應,管理“數字城市”要逐漸建立起相應的機構和規范,要不斷地對網絡系統和數據進行建設、更新、維護和升級,并協調用戶的訪問。除管理“數字城市”的人之外,培養使用“數字城市”的人也是一項重要的基礎工作。只是建設了“數字城市”而沒有人用,也是一種浪費,也產生不了社會經濟效益。只有成千上萬的企業,成百萬、上千萬的市民應用“數字城市”才可以產生巨大的社會經濟效益,促進國民經濟的快速發展。
段學軍(2003)認為,“數字城市”的基本框架由6個方面構成:(1)數據獲取與更新體系。包括各類遙感設施,即高分辨率高光譜衛星、星―機―地數據接收設施、地面臺站及人文、經濟等數據獲取設施等。(2)數據處理儲存體系。包括高密度高速率的海量數據儲存設施,多分辨率海量數據實時存貯、壓縮、處理技術,元數據管理技術、空間數據倉庫等。(3)數據信息提取與分析體系。包括數據互操作、多源數據集成、海量空間數據的智能提取與分析、決策支持等設施與技術。(4)網絡體系。包括高速寬帶網絡、智能網絡、支持基于網絡分布式計算的操作系統、基于對象的分布式網絡服務、分布處理和互操作協議等。(5)應用模型體系。為用戶提供實際應用的解決方案,利用其我們將能夠更好地認識和分析所觀測到的海量數據,從中找出規律和知識。(6)專用軟件體系。完成城市信息處理、實現“數字城市”功能的基本工具,包括數字圖象處理軟件、GIS軟件、統計分析軟件、數據可視化軟件等。承繼成等(2003)提出,“數字城市”內容框架包括基礎設施、資源管理和應用服務三部分?；A設施包括通訊層、數據層、保障層三部分。管理層主要是指對“數字城市”信息基礎設施的管理及信息數據資源的集成與融合、應用的集成與融合的管理。應用服務層包括基礎公共服務層、管理應用層、業務應用層、服務應用層(見表1)。
岳為民(2003)從“數字昆明”的角度指出,“數字城市”的基本框架是由“一個關鍵、三個基礎、三條主線、七大支柱”構成:(1)一個關鍵。就是城市數據的全面規范和高度共享。(2)三個基礎。即信息基礎設施、空間基礎數據及管理“數字城市”和使用“數字城市”的人。(3)三條主線。第一,政府管理與決策行為的數字化(數字政府);第二,企業經營管理行為的數字化(數字企業);第三,市民生活的數字化(數字生活);(4)七大支柱:即政府上網、電子商務、信息產業、信息港、智能建筑、智能交通與城市規劃、建設和管理信息化。
姜愛林(2004)認為,“數字城市”的內容包括技術組成、組織結構及應用等方面。“數字城市”的技術組成包括:(1)寬帶多媒體網絡;(2)電子地圖及網站服務系統;(3)高分辨率衛星、航空遙感技術;(4)三維地理信息系統技術;(4)OPEN GIS標準、遠程互操作、互運算等信息共享技術;(5)虛擬仿真技術;(6)“數字城市”信息模型與體系結構,包括城市建筑、交通、能源、通信、服務、文化設施和行政管理的信息模型及體系結構;(7)“數字城市”的運行管理技術,包括通信網絡系統及其管理,數據組織及數據轉換,決策模型管理,城市信息安全保障機制;(8)“數字城市”的功能系統,包括公用信息平臺,專業信息平臺等?！皵底殖鞘小苯M織結構,即“數字城市”工程將通過建設寬帶多媒體網絡、地理信息系統等基礎設施平臺,整合城市信息資源,建立電子政務、電子商務、社會保障等空間信息管理服務系統。王鳳霞、張超(2004)在“數字地球”和“數字城市”的基礎上,提出了“數字上?！笨傮w框架模型(如圖3所示)。
謝明(2005)綜合當時我國“數字城市”建設和發展的情況提出,“數字城市”框架主要由以下四個方面構成:(1)數據獲取和更新體系。通過各種手段獲取的“數字城市”相關信息,包括城市空間數據框架(基礎電子地圖、衛星影像、航空影像)、城市規劃建設信息、城市社會經濟信息、城市管理信息等,并建立起行之有效的在城市管理過程中對各種信息進行更新的機制。(2)數據存儲、加工和管理體系。該部分內容包括建立起海量數據存儲體系,實現數據的高速存取,并在空間定位的基礎上實現對信息的加工和管理,包括元數據管理、空間數據倉庫、多源數據集成與互操作、海量空間數據的職能提取與分析、輔助決策支持等。(3)網絡支持體系。包括高速寬帶網絡、智能網絡、支持基于網絡分布式計算的操作系統、基于對象的分布式網絡服務等,共同構成支撐“數字城市”的基礎網絡體系。(4)專用軟件和輔助決策支持系統。用于完成城市信息處理、實現“數字城市”各基礎功能的工具軟件,包括數字圖像處理軟件、地理信息系統軟件、統計分析軟件、數據可視化軟件等等,并由此衍生出基于各種決策模型的輔助決策系統和應用解決方案。
寇有觀(2006)認為,“數字城市”總體框架可以概括為五大平臺、五個中心、五類應用、五大工程,政策、法規、標準、規范體系和安全、組織、資金、人才保障體系等。五大平臺是信息網絡平臺、公用信息平臺、專題信息平臺(多個)、空間信息平臺和決策支持平臺。五個中心包括信息網絡互聯中心、信息資源管理中心、身份認證中心、信息服務中心和決策支持中心。五類應用包括電子政務、電子商務、社會服務、經濟運行服務和城市規劃、建設、管理與運營。五大工程包括市民卡工程、金融信息工程、社會勞動保障信息工程、社區服務信息工程和金旅工程?！皵底殖鞘小贝罅ν七M地理信息系統、衛星定位系統和遙感技術在城市的應用。
孫旭陽、馮一民(2006)認為,“數字城市”的建設內容主要包括7個方面:(1)城市信息基礎設施建設。(2)城市基礎數據庫建設。(3)電子政務建設。(4)電子社區建設。(5)公共信息服務體系建設。(7)數字行業應用建設。吳慶雙(2007)認為,“數字城市”的構成體系包括:數據獲取與更新體系、數據處理與儲存體系、信息提取與分析體系、數據與信息傳播體系、數據庫體系、網絡體系、應用模型體系、專用軟件體系、咨詢服務體系、專業人員體系、用戶體系、教育體系、標準與互操作系統、法規與財經體系等。
馬娟、秦凱(2007)認為,“數字城市”建設的主要任務包括:城市地理信息數據庫建設、基礎地理信息采集體系的建設、政策法規與標準體系的建設、技術支持體系的建設、地理空間信息交換網絡體系建設、組織機構的建設等,以及實現覆蓋整個城市的多尺度、多分辨率、現勢性好的基礎地理信息數據。
彭學君、李志祥(2007)認為,數字化城市涵蓋了整個城市各方面的信息及應用,總體上可分為三個層次十個組成部分。三個層次為信息基礎層、應用層、綜合決策層。十個組成部分包括:城市公用信息網絡平臺和骨干網、空間數據等基礎設施、政府類應用、企業類應用、公眾類應用、區域類應用、數字門戶網站、信息資源管理中心、城市綜合決策指揮系統、政策法規規章及管理制度和技術標準及各種應用規范。
李宗華(2008)認為,“數字城市”涉及城市信息化的方方面面,總體上可以分為3個層次、9個組成部分,它們構成一個統一的整體(如圖4所示)。3個層次為:基礎層、管理層和應用層。9個組成部分為:城市信息基礎設施、城市空間數據基礎設施、空間信息資源管理與交換中心、法律法規與政策、技術與標準、政府類應用、行業類應用、企業類應用和公眾應用。
曹蕾(2009)認為,“數字城市”的內容可以概括為4個方面:城市基礎設施數字化,城市信息和交換網絡化,城市生活和管理智能化和城市空間數據可視化?！皵底殖鞘小笨蚣荏w系大體由3部分組成:(1)基本平臺部分,主要為城市綜合信息平臺、城市空間基礎信息平臺和城市電信基礎設施平臺;(2)“數字城市”服務對象(用戶),該部分主要為政府、企業、社區、公眾構成的各類應用系統,作為核心應用系統是“數字城市”發揮作用的根本;(3)關鍵技術,它是“數字城市”的技術支撐,主要為計算機技術、海量數據存儲技術、寬帶網絡技術、3S技術、對地觀測技術、虛擬現實技術、互操作技術等。
張立平(2009)認為,“數字城市”的內容包括技術組成、組織結構及應用等方面?！皵底殖鞘小苯M織結構,即“數字城市”工程將通過建設寬帶多媒體網絡、地理信息系統等基礎設施平臺,整合城市信息資源,建立電子政務、電子商務、社會保障等空間信息管理服務系統?！皵底殖鞘小笔浅鞘行畔⒓夹g的綜合應用,也是當前信息技術應用最廣泛的領域。就這個意義而,“數字城市”應用十分廣泛,歸納起來主要有12個方面:電子政務、電子商務、城市智能交通、市政基礎設施管理、公共信息服務、遠程教育、社會醫療保障、社區管理、突發事件處理、城市環境檢測、智能化小區、水網調配?！皵底殖鞘小钡捏w系結構包括:(1)數據獲取與更新體系。包括城市地表、上空及地下等自然地理數據的自動獲取系統,城市基礎設施數據的實時獲取和更新體系,城市人文、經濟、政論等社會數據的變更與監控系統等。(2)數據處理儲存體系。包括高密度高速率的海量數據儲存設施、多分辨率海量數據實時地存儲、壓縮、處理技術、元數據管理技術、空間數據倉庫等。(3)信息提取與分機體系。包括數據互操作、多元數據集成、信息智能提取分機、海量空間數據的智能提取與分析、決策支持等設施與技術。(4)網絡體系。包括高寬帶網絡、智能網絡,支持基于網絡的分析式計算操作系統,基于對象的分布式網絡服務,分布處理和互操作協議等。(5)應用體系。包括城市規劃、地籍管理、城市防災、城市交通等。同時還包括城市網絡生活方式等。(6)管理體系。包括專業人員小組、教育培訓、安全管理、系統維護、標準與互操作規范、相關法規等。
馬佩勛、謝海波(2009)認為,“數字城市”的框架體系涵蓋了城市建設的各個方面,是由戰略政策層、信息基礎層、應用服務層和分析決策層組成的有機整體。戰略政策層包括“數字城市”的發展戰略及總體框架、信息技術標準、政策法規規章制度和技術保障體系等;信息基礎層由城市公用信息網絡平臺、中心骨干網、區域骨干網、通信管線、空間數據、業務標準體系和協調維護機制等組成;應用服務層根據“數字城市”功能特征分為電子政務、電子商務、城市規劃建設及運行、經濟運行服務和社會綜合服務等五類應用;決策分析層是跨行業、跨區域的綜合性應用系統,主要包括城市智能交通管理系統、城市環境監測分析系統、城市發展預測決策系統和城市防災、救災及應急處理系統等。基本框架如圖5所示,戰略決策決定和指導信息基礎建設,并在此基礎上實施應用服務,通過決策分析又反過來指導戰略決策的制定。
四、小結
“數字城市”是空間時代與信息社會發展歷史的必然產物,同時,又是城市可持續發展與整體功能提升的必然依托,是新的經濟建設增長點,這一特點決定了其發展將是跨越式的?！皵底殖鞘小睘檎J識物質城市打開了新的視野,對城市規劃、城市建設和城市管理展示出了一系列全新的理念,為調控城市、預測城市、經營城市提供了革命性的手段?！皵底殖鞘小钡膽鹇匝芯?、數據和技術集成框架等基礎研究和原型系統建設,必然與其應用研究相輔相成,齊頭并進?！皵底殖鞘小苯ㄔO是一個非常龐大的系統工程,涉及城市社會、經濟、文化、政治、環境等各個方面,是多學科的融合體,因此,不僅要有先進的技術為基礎,更需要管理體制、機制和政策作保障,還需要市民和整個社會信息素質的提高。(編輯:何樂)
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智能化控制論文范文6
摘要]網絡經濟改變了整個社會經濟的生產結構和勞動結構，打破了傳統的企業管理模式和會計模式，由此，也動搖了傳統會計理論的框架。本文從網絡會計時空觀的角度，對當前我國會計假設理論的不足進行剖析，認為在網絡經濟環境下，會計系統以計算機、網絡技術等新型的信息處理工具置換了傳統的紙張、筆墨和算盤，而這種置換不僅僅是簡單的工具改變，也不再是手工會計的簡單模擬，更重要的是它所帶來的對傳統會計理念、理論與方法前所未有的沖擊與反思，并由此而引發叉一場會計發展史上的大革命。
[關鍵詞]網絡經濟會計時空觀會計假設缺陷會計系統變化
在我們跨入21世紀之際，由現代信息技術，特別是網絡技術引發的全球信息化浪潮沖擊著傳統社會生活的每一個角落，網絡化、數據化、知識化已成為時代的主旋律。網絡時代改變了整個社會經濟的生產結構和勞動結構，打破了傳統的企業管理模式和會計模式，由此，也動搖了傳統會計理論的框架，其中，首當其沖的是改變了會計的時空觀。
一、網絡經濟與會計
現代社會經歷的信息革命是人類歷史上文明發展的嶄新階段。隨著20世紀40年代末信息論、系統論、控制論的產生，經典理論中關于宇宙\"實體\"和能量要素的觀念被物質、能、信息三要素理論所取代。從信息角度對事物客體加以新的描述，已成為現代人的認識和思維方式。[1]目前，微電子技術、現代通訊技術、生物工程、人工智能、CI設計等知識密集型產業的迅速倔起，形成了繼第一產業(農業)、第二產業(工業)、第三產業(商業)之后的第四產業，從而將人類社會從\"工業文明\"推進到\"信息文明\"。在現代信息技術的催化下，全球的網絡經濟已具雛形，網絡己不僅僅是信息傳遞的媒介，更為企業的生產經營活動提供了新的場所，開創出一些全新的經濟組織(如虛擬企業)和經營方式(如電子商務)。因特網給世界經濟上足了發條:以往建立一個公司直到其上市，通常需要幾年甚至十幾年時間，可是今天的網絡公司，從幾個人的小作坊搖身一變成為幾億美元的上市公司，只需十個月;電子計算機從50年代開始發展，40多年間，從286到386……到奔騰，芯片的發展速度呈現出每18個月翻一番，同時保持成本基本不變的趨勢，這就是著名的\"摩爾定律\"。因特網驅趕著IT業一路狂奔，加緊工作，不斷創新，因為18個月后\"不成功便成仁\"?？梢哉f，因特網己滲透到整個世界的每一角落，正深刻改變著經濟社會的\"游戲規則\"。[2]
會計是社會生產力發展的產物，\"經濟越發展，會計越重要\"。會計作為社會經濟計量的支柱，從內容到形式總是體現著各個時代經濟發展的主要風貌，它的不斷發展標志著社會文明和經濟管理的進步。就信息文明對會計學科的影響而言，它便會計發展史經歷了由會計電算化到會計信息化兩次重大變革。
會計電算化是以電子計算機替代人工記賬、算賬、報賬的過程，它的出現是會計技術手段上的一次\"革命\"。會計電算化的到來，把廣大會計工作人員從那種日夜埋頭于抄寫、計算、整理、匯總、核對等繁重的手工作業中解放出來，使他們得以騰出精力，逐漸由\"核算型\"轉向\"管理型\"，從而提高了會計工作的效率，促進了會計工作的規范化，為整個管理規則的信息化和現代化奠定了基礎。值得注意的是，盡管手工會計系統的紙張、筆墨、算盤己被電子計算機所替代，但會計規則(如會計假設、會計原則)并沒有因使用計算機而改變。因此，有人將此時的電算化會計系統稱之為\"手工會計系統的仿真\"。[3]
近期來，現代信息技術、尤其是網絡技術在會計領域的應用和發展，預示著會計技術手段由會計電算化進一步跨越到會計信息化階段。會計信息化的目標是通過將會計與現代信息技術(主要是網絡技術)的有機結合，對會計基本理論與方法、會計實務工作、會計教育等多方面均進行全面發展，進而據以建立滿足現代企業管理要求的會計信息系統。因此，會計信息化的本質是會計與現代信息技術相融合的一個發展過程。作為會計發展史上的又一個里程碑，會計信息化是一次\"質\"的飛躍，其意義在于:它不再是會計技術手段的簡單替代，或電子計算機的延伸，而是由此引發的對現行會計規則的挑戰，以及對傳統會計理論與方法的整合。對此，一些有識之士，適時提出\"網絡財務\"[4]或《網絡會計\"的全新概念。
二、從網絡經濟角度重新審視會計的時空觀
康德哲學認為，宇宙本體之下，最基本的范疇是時間和空間。經濟學意義上的時空觀意味著滿足人類需求的衡量:農業文明，產品生產者就是自身產品的需求者，沒有商品交換，沒有產品的社會性，不需要也不可能跨越時間和空間去滿足他人需要;工業文明，產品變成商品，擴大了人們的經濟交往范圍。商品生產者投人資本進行商品生產，資本是一種時間的等待，就是犧牲當前的消費，投資于長遠的利益。此外，為實現商品價值，需要通過動力型的生產力，也就是蒸汽機來跨越商品生產者與商品消費者之間的空間距離;信息文明，由于因特網，世界變成了一個地球村，此刻，時間和空間的距離又變小了。只要在線，發個E@M隊IL，瞬間即可溝通信息，與地球另一邊的企業距離變得很近。如不上網，與隔壁企業的距離卻很遠，這完全是另外一種意義上的時空概念。因特網的本質就在于使時間和空間的距離為零，或近似于零，也就是便距離帶來的磨擦系數降低，減少科斯所說的交易成本，加速度地實現商品流通。[5]目前，隨著信息文明的到來，會計所面臨的社會環境和經濟環境與工業時代相比，發生了巨大變化。但現行的會計理論與方法仍局限于工業文明的層次，這種過時的思維模式如同機器上的固定齒輪，僵化呆板而又缺乏大局觀。如果從網絡經濟的角度重新審視，展示在我們面前的將是一片會計時空的新視野。
(一)網絡會計的空間觀對會計主體假設的影響
空間，是指運動著的物質的伸張性和廣延性，一定的空間范圍對物質運動的發展有制約和影響作用。傳統會計的主體假設從空間上限定了會計工作的具體范圍，在這一假設基礎上，資產、負債、所有者權益、收入、費用、利潤等基本要素才有空間的歸屬。[6]在網絡經濟時代，企業作為會計主體，其外延不斷變化，至少表現在兩個方面:
1．模糊性。例如，已構成母、子公司關系的企業集團出現后，會計為之服務的主體已具有雙重性;再如，基于網絡的一種臨時性結盟組織(VIRTUALFIRMS虛擬公司)已不同于傳統意義上的企業組織，它借助于計算機網絡根據工作任務或市場變化的需要，可以迅速地進行分合、重組，即其\"主體\"可能時而膨脹、時而縮小、甚至解散;[7]以及近期出現并快速發展的基金項目。如此，便會計核算的空間范圍處于一種模糊狀況。對于會計主體的這種模糊性，需要重新認識和拓展會計主體假設的空間界限。
2．整合性。隨著全球經濟一體化和國際資木流動的加劇，企業間不斷進行分化、重組、兼并，跨地區、跨行業、強弱聯合、強強聯合，成立企業集團，乃至跨國集團公司，會計主體呈不斷整合之勢。以往由于受傳統方式的空間局限，集團型企業(總公司)對異地機構(子公司、分公司)的會計核算和財務管理，在技術難度和管理成本上都是高昂的。因而，在一定程度上，制約了資本的流動和企業的整合。基于互聯網的會計系統突破了這一空間局限，無需遠行，通過遠程報表、遠程監控，使物理距離變成鼠標距離，使其管理能力能夠輕易地延伸到全球的任何一個結點。從而，也使得\"大企業變小\"、\"復雜機構變得簡單明了\"。從這個意義上來說，又縮小了會計為之服務的空間范圍。
(二)網絡會計的時間觀對持續經營、會計分期假設的影響
時間，是指事物運動的持續性和順序性，是運動著的物質存在的形式。時間是無限的，但具體事物運動的時間是有限的，它是一種不可再生的資源。持續經營假設和會計分期假設確立了會計工作的時間范疇，前者設定會計主體是一個\"健康肌體\"，后者的設定是為了便于對會計主體\"健康狀況\"的定期診斷。網絡會計對持續經營、會計分期假設的突破表現在:
1．即時性。持續經營假設設定了企業在未來的一定期間內不會發生解體清算的前提條件，這是進行資產計價和收入配比、費用分配的基礎。但現代經濟中的不確定因素不斷增加，隨時都可能導致企業解體，比如，按照\"摩爾定律\"IT業企業的生命周朔只有18個月;而短期的基金項目、網絡會計的虛擬公司是一種臨時性組織，從事的多是一次易，完成后即告解散，生命周期極短，顯示出即合即分的\"即時性\"特征。因此而引發對持續經營假設的否定，縮短了會計的時間界限。
2．實時性。會計分期假設為定期報告企業財務狀況，確定經營損益提供了前提，同時，它也是權責發生制、會計要素確認與計量的依據。在網絡環境下，計算機強大的運算和傳輸功能，使手工處理信息高成本的障礙被掃除。如果說PC時代的會計系統主要解決工作量問題，那么網絡會計將在此基礎上重點突破速度問題。時間上便會計核算從事后達到實時，財務管理從靜態走向動態，只要需要，無需顧及和等待會計期末，擊點鼠標即可生成所需的會計信息，豐富了會計信息的內容，提高了信息的質量和價值。由此，可以滿足期貨業務、衍生金融工具的特殊需求，滿足廣大投資者(股民)的投資需求，去年11月，國際會計準則委員會就了\"因特網上的會計報告\"的文件。網絡會計的實時性便會計分期假設消除了時間的斷點。
三、穿越網絡時空隧道的會計反思
會計的時空觀是構架會計理論與方法的哲學。網絡環境下，它的重大改變必將引起會計系統的一系列變化:
l．集成化。會計信息是對企業經濟活動的反映，其數據源于業務部門(如，人、財、物、供、產、銷)?；诨ヂ摼W的企業管理信息系統，將企業整個生產經營活動的每個信息采集點都納入企業信息網之中，大量的數據通過網絡從企業各個管理子系統(如生產管理系統、庫存管理系統、人事管理系統)直接采集，并通過公共接口，與有關外部系統(如銀行、稅務、經銷商等)相聯結，便會計系統不再是信息的\"孤島\"，絕大部分的業務信息能夠實時轉化，直接生成會計信息，會計數據處理呈集成化之勢。
2．簡捷化。由于電子計算機具有強大的運算功能，系統由計算機來執行從會計憑證到財務報告全過程的信息處理，人工干預大大減少，客觀上消除了手工方式下信息處理過程的諸多技術環節，如平行登記、錯帳更正、過帳、結帳、對帳、試算平衡等。[8]再者，計算機又承擔起存貨計價、成本計算和計提折舊等繁雜的核算工作。因此，相對于手工會計而言，會計電算化的技術性及其復雜程度也大幅度降低，傳統的手工會計處理將逐漸退出歷史舞臺。
3．多元化。即:(1)收集與提供信息多元化。在經濟社會一體化、數字化、網絡化的基礎上，會計系統通過對企業內外各個機構、部門的信息接口轉換、接收貨幣形態的信息，同時亦可接收非貨幣形態的相關信息，其信息渠道更加寬敞;隨著多媒體技術的采用，電算系統除了提供數字化信息，也可提供圖形化信息(如財務分析、預測的直方圖、折線圖)以及語音化信息(如有聲財務分析報告);(2)處理信息方法多元化。電算化條件下，會計系統在主體認定的計算方法(如固定資產折舊的直線法)的同時，如果需要亦可選用其他備選方法(如雙倍余額遞減法、年數總和法)進行計算，比較差異。為加強管理與考核，甚至可以啟用手工方式下所不得不放棄的核算方法，例如，零售企業的\"售價數量金額核算法\"、工業企業的\"作業成本法\"等全新的核算方法;此外，由于系統可以接收(或調用)大量非貨幣形態的相關信息，便于系統運用有關數學模型，進行財務分析、預測和決策;(3)提供信息空間多元化。借助于信息處理方法多元化的結果，會計系統提供信息的空間非常廣闊，根據需要，有貨幣形態的信息，亦有非貨幣形態的相關信息(如職工的招聘與下崗、社會公益事項)，既有歷史信息(歷史成本)，也有現在信息(重置成本、公允價值)和未來信息(預定成本、目標利潤)，最終的會計信息將擺脫現有模式，能夠滿足不同用戶的個性需要，用戶可以通過\"菜單\"或\"會計頻道\"，[9]選擇搭配會計信息的\"套餐\"或\"節目\"。
4．電子化。我國會計電算化的初級階段便會計手段由算盤到鍵盤，從賬本到磁盤。而網絡會計將便會計介質繼續變化，迅速走向電子化，如各種發票、結算單據均以電子化的形式出現，會計數據流動過程中的簽字蓋章等傳統確認手段失去意義。此外，隨著電子商務的興起，貨幣的\"質地\"也將變化，不再是原來的紙幣或硬幣。網絡會計環境是一個集供應商、生產商、經銷商、用戶、銀行等機構為一體的網絡體系，巴不存在貨款的直接交易，而代之以電子貨幣進行網上結算。計算機信息處理的集中性、自動性，使傳統職權分割的控制作用近于消失，信息載體的改變及其共享程度的提高，又使手工系統以記賬規則為核心的控制體系失效。[10]對此，現代信息技術給企業的內部控制賦予了新的內涵:如口令控制、數據加密、職能權限管理、訪問時間權限管理、操作日志管理等。
5．開放化?；诨ヂ摼W的會計系統，大量的數據通過網絡是從企業內外有關系統(如證監會、銀行、企業的生產部廣]、人事部門等)直接采集。特別是企業外部的各個機構、部門(如會計師事務所、財政、審計、稅務、銀行、證券監管、保險監管等)可根據授權，在線訪問，通過Intemet進入企業內部，直接調閱會計信息。瞬間溝通便會計信息系統由封閉走向開放，由數據的微觀處理逐步登上宏觀數據運作的殿堂。對此，企業會計信息系統必須注意系統的安全性，加強回叫設備(C/L「一BM旺DEVIC磅)以及防火墻(FI旺WML)等技術，防止網上泄密和惡意攻擊。[11]會計信息透明度的增強，有效地避免會計處理的\"黑箱\"操作，有利于對企業會計信息系統的社會監督和政府監督。
6．智能化。電算化會計系統可以理解為一個由人、電子計算機系統、網絡系統、數據及程序等有機結合的應用系統。它不僅具有核算功能，而且更具控制功能和管理功能，因此，它離不開與人的相互作用，尤其是預測與輔助決策的功能必須在管理人員的參與下才能完成。所以，會計信息化不再是一個簡單的模擬手工方式的\"仿真型\"或\"傻瓜型\"系統，而是一個人機交互作用的\"智能型\"系統。目前，隨著我國經濟體制改革的深化，面對已經來臨的全球化知識經濟的浪潮，會計工作加快了由核算型向管理型的重心轉移。由此，要求會計系統必須放大功能，而網絡會計所表現出來的集成性、簡捷性、開放性、多元性、實時性等技術特征，為此提供了堅實的技術基礎。并且，在這種戰略性轉移的過程中又不斷推陳出新，例如，建立以會計為核心的\"企業管理信息系統(EIP)\"[lz]、\"智能型會計專家系統\"等，從而，又推動會計職能向更深的層次延伸。
綜上所述，在網絡經濟環境下，會計系統以計算機、網絡技術等新型的信息處理工具置換了傳統的紙張、筆墨和算盤。而這種置換不僅僅是簡單的工具改變，也不再是手工會計的簡單模擬，更重要的是它所帶來的對傳統會計理念、理論與方法前所未有的、強烈的沖擊與反思，如果我們能夠認識到這一點，充分發揮現代信息技術的潛能，將會引發又一場會計發展史上的大革命。
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