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中圖分類號:S24 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)08(c)-0101-02
茶葉品質的好壞將直接決定其在茶葉銷售市場上的經濟價值,因此對茶葉品質相關的研究得到了過國內外相關研究人員廣泛的重視與關注[1]。對于茶葉品質的研究目前主要通過集中在內部化學成分測量,例如:吳云影等人運用原子吸收分光光度計法測量茶葉中所含的錳、鋅等微量元素指標,實驗結果顯示錳、鋅等微量元素會呈現一定程度上的損失[2]。王安俊等人對貴州省湄潭縣茶園茶葉以及土壤中所含有的水溶性氟指標進行測量 [3]。但是,目前國內外很少研究將內部化學成分構成動力學系統進行研究分析。
文章提出利用分形和混沌理論中的Grassberger-Procaccia (G-P)算法[4-5]提取龍井茶和徑山茶和鄰近葉片SPAD差值隊列的分形維數,來證明龍井茶和徑山茶茶葉在受自然環境因子的制約下葉片SPAD差值存在混沌行為,根據茶葉茶葉片SPAD關聯維飽和度的混沌特性來定量復雜和多變葉綠素演化度和自然環境因子管理行為,進而確定茶葉的品質。
1 材料與方法
1.1 儀器與材料
使用KONICA MINOLTA 公司生產的便攜手持式葉綠素計SPAD-502 定量龍井茶和徑山茶鄰近葉片SPAD指標,該儀器對于葉片測量測量精度為 SPAD單位偏差。檢測方式采用紅光外吸收及近紅外各一只光電二極管作為發射源,利用植物葉片雙波長吸收強度差度量方式來獲得植物葉片SPAD值。徑山茶葉采集自杭州西北部約浙江杭州市余杭區徑山茶種植園,龍井茶葉采集自浙江杭州市西湖區西湖龍井茶園,其中隨機選擇了100對葉片用SPAD儀器進行測量,每對葉片共測量3次差值,最后計算3次測量的取平均值作為后續分析使用。
1.2 GP算法
關聯積分定義為[4]:
(1)
其中,表示與的歐式距離,(?)階躍函數,因此可以計算出關聯維數:
(2)
當足夠大到不再隨發生變化時,即吸引子最小嵌入維數:
(3)
2 試驗結果與分析
根據(1)~(2)式分別對徑山茶葉與龍井茶葉葉鄰近葉片SPAD差值隊列進行飽和關聯維計算。對于徑山茶當時間增量確定后,與的關系曲線在無標度區呈近似直線,且隨著嵌入維數的增加,直線段趨于平行。采用最小二乘法來確定?無標度區的斜率,即相空間的關聯維飽和度的值。從估計的關聯維數?演化狀況來看,當時趨向于穩定。根據實驗結果可以計算出飽和關聯度最小嵌入維數和。換句話說說,徑山茶葉片鄰近葉片SPAD差值隊列演化動力系統會在相空間中的運動軌道上縮變到一個值約為12.29維度的吸引子上,描述該近葉片SPAD差值隊列演化動力系統需要8個因素,說明徑山茶葉鄰近葉片SPAD差值隊列受自然環境因子的制約混沌行為。對于西湖龍井茶葉鄰近葉片SPAD差值隊列進行分析顯示,飽和關聯度,最小嵌入維數,這也說明龍井茶葉鄰近葉片SPAD差值隊列會受自然環境因子的制約混沌行為。
3 結語
該研究將分形和混沌理論應用到徑山和龍井茶茶葉葉片分析中,使用自相關函數檢驗使用葉綠素計SPAD-502儀測量得到的徑山和龍井茶茶葉SPAD差分系列值,并確定徑山茶和龍井茶遲滯時間,利用GP算法在相空間重構該差分系列值,進而獲得徑山和龍井茶茶葉SPAD差分系列關聯維飽和度,分別為9.07和12.29,這證明了龍井茶和徑山茶茶葉受自然環境因子的制約,龍井茶和徑山茶鄰近葉片SPAD差值存在混沌行為。
參考文獻
[1] 朱旭君,王玉花,張瑜,等.施肥結構對茶園土壤氮素營養及茶葉產量品質的影響[J].茶葉科學,2015(3):248-254.
分類號 G254.97
DOI 10.16810/ki.1672-514X.2017.01.008
Influence Mechanism and Ecosystem Construction of Information Literacy
Zhang Bilan, Wu Shixian
Abstract Based on the model of social complex ecosystem, and referring to the basic dimensions of information literacy, the structure model of information literacy ecosystem is constructed, and its major components are expounded. Then, this paper analyzes the interaction of components and their influence on the development of information literacy. The results of the study can help to integrally grasp the impact factors of information literacy.
Keywords Information literacy. Information literacy ecosystem. Information literacy structure model.
信息行為主體,即強調信息屬性的自然人,簡稱信息人。他的信息素養成長根植于由信息人自身的稟賦因子和信息人所處的環境因子共同構成的生態系統里。信息素養的成長,是這個系統里內外因子共同作用的結果。
1 信息素養生態系統的概念與結構要素
1.1 信息素養生態系統概念
信息素養生態系統是指在特定空間和時間范圍內,信息人與信息環境所具有的對信息人信息素養的形成有直接或間接影響的因素相互聯系、相互作用而形成的一個統一整體。
基于上述信息素養生態系統的基本概念,借鑒馬世駿等提出的社會-經濟-自然復合生態系統(Social-Economic-Natural Complexion system,即SENCE)模型[1]和周承聰提出的社會-信息-信息服嶄春仙態系統模型[2],本研究建立了一個信息素養生態系統的結構模型(如圖1),以便于從整體上把握信息素養的影響因素體系。
該模型中,核心圈的信息人為信息素養生態核;信息人所具有的認知結構和認知能力稱為信息素養生態基,提供信息人進行信息活動的內能量;第二圈是對信息人的信息活動有直接影響的信息環境,提供信息人進行信息活動的直接外能量,稱為信息素養生態質;第三圈是外部的社會與自然環境,稱為信息素養生態膜,提供信息人進行信息活動的最終能量源泉。
1.2 信息素養生態系統構成要素
1.2.1 信息人
信息人是信息素養生態系統中的信息素養成長主體,也即強調信息屬性的自然人。
1.2.2 信息素養影響內因子
信息人所具有的一切對其信息素養的成長及信息實踐活動有直接或間接影響的因子稱為信息人的稟賦因子。信息素養成長稟賦因子非常多,包括學歷、年齡等。稟賦因子的共同作用形成信息人一定的認知結構和認知能力,構成影響信息素養的核心內因子。
1.2.3 信息環境因子
信息環境是指信息人可能接觸的信息資源以及特定信息活動的影響因素共同構成的一種信息生存與發展環境。同生態學上任何環境的概念一樣,它也是相對于某個中心的概念,這個中心就是信息人,同時,信息人也不能脫離信息環境而獨立存在。信息環境中一切對信息人信息素養的成長及其信息實踐活動有直接或間接影響的因子則稱為信息素養成長的信息環境因子(外因子)。信息環境因子多種多樣,主要由信息資源、信息基礎設施、信息服務、信息制度、信息氛圍等組成。
1.2.4 社會與自然環境因子
信息人都是群體或者社會中的一員,處于一定的工作、生活環境和社會影響之中,自然人正是在社會環境的影響下成為一個社會人的。因此,信息人的信息觀念、信息行為潛移默化之中必然受到周圍群體(特別是最密切的生活、工作小圈子群體)的觀念、行為模式的影響。社會環境因素可以分為宏觀和微觀兩個方面,居住模式、社交群、職業等與信息人生活密切相關的社會環境因素可歸為微觀因素;宏觀因素包括經濟水平、文化和法律等社會環境因素。
2 信息影響內因子對信息素養成長起主導作用
信息人的稟賦因子,既包括先天形成的因子,如性別、年齡、血型等,也包括后天形成的因子,如學歷、經濟收入水平、社會閱歷等。這些因子共同作用,形成了信息人的認知結構和認知能力。
信息人的稟賦因子及其形成的認知結構、認知能力構成了信息素養成長的內環境,信息素養的成長首先是根植于這個小環境里的。信息人既有的認知結構、認知能力構成信息活動的起點,也為信息活動提供思維工具與活動框架。良好的個人認知結構是個人信息素養形成和發展的前提條件;同時,信息素養本身也是認知結構和認知能力中重要的因素,信息人不斷吸收新信息并豐富、重構其認知結構的過程,實際上也是信息素養成長和認知能力發展的過程。認知結構、認知能力發展的源泉在于對外部環境信息的不斷吸收,在于不斷與外界信息交換,而這需要信息人不斷激發對信息的需要并為滿足其信息需要而積極利用一切內外條件進行信息活動。也就是說,信息素養成長的根本在于信息活動驅動力推動下的信息實踐活動。
3.3.3 信息人和信息基礎設施的相互作用
信息人是信息基礎設施的現實或潛在消費者,信息人的信息素養培育對信息基礎設施的利用效果、作用的發揮和價值的體現有著重要影響。信息基礎設施的先進性、普及性和易用性對信息活動的效率和效益有著重要的影響,并深刻影響著信息人參與信息活動的積極性,以及信息素養的提升。
3.3.4 信息人和信息服務的相互作用
信息用戶與信息服務者之間實際上是一種共生互惠關系。對于信息需求表達、獲取、吸收等能力較低的信息弱勢群體,信息服務具有重要的作用。圖書館、社區服務組織等機構的信息服務,是滿足信息弱勢群體基本信息需求的重要途徑,對信息弱勢群體通過信息需要的滿足感受信息資源的重要價值從而提高信息意識、信息活動驅動力有重要的意義。信息素養成長主體是信息服務的重要消費群體,同時,信息消費者也會對信息服務提供者進行反饋,對提高信息服務機構的服務能力也有重要的價值。
3.3.5 信息人和信息氛圍的相互作用
信息人是信息氛圍的重要創造者。群體的信息意識、信息道德、信息技能等是由各個個體共同作用形成的。同時,個體與群體之間也處于不斷地相互影響的過程中,社交圈、工作圈的群體信息意識、信息行為模式等,都會對個體產生潛移默化的影響。如果說信息環境中信息基礎設施等硬件的建設主要靠經濟支撐,那么作為軟件的信息氛圍則主要靠信息人的整體素質支撐,信息氛圍直接影響著信息人對其它信息環境因子的利用。
3.3.6 信息人和外部環境的相互作用
信息人及信息人所處的信息環境都處于社會經濟與自然環境這個大的外部環境之中,這個大環境既為信息環境的建設提供人財物保障,也為信息人的信息活動提供活動對象。同時,信息環境的建設、信息人的信息活動也推動社會經濟與自然環境的發展。
4 結語
綜上所述,信息素養生態系統的發展與信息時代、信息環境和社會體制的變化與發展有著密切關系,是一個社會系統,具有較強的社會性。信息素養生態系統中,內因子對信息素養的成長起著積極的、能動的主導作用,而環境因素對信息素B的成長也起著巨大的作用:信息制度激勵成長,信息氛圍引領成長,信息服務牽引成長,信息資源推動成長,信息基礎設施助力成長,外部信息環境保障成長。
參考文獻:
[ 1 ] 馬世駿,王如松.社會-經濟-自然復合生態系統[J].生態學報,1984,4(1):1-8.
[ 2 ] 周承聰.信息服務生態系統運行與優化機制研究[D].武漢:華中師范大學,2011.
[ 3 ] 柯平.信息素養與信息檢索概論[M].天津:南開大學出版社,2005.
[ 4 ] 陳文勇,楊曉光.國外信息素養的定義和信息素養標準研究成果概述[J].圖書情報工作,2000(2):19-20.
1引言
世界經濟的全球化發展,以及世界各國間文化的交融,使得“地球村”的概念應運而生。不同文化、不同膚色、不同語言的人們相互間的交往變得越來越密切。準確、恰當地與世界各國的人們交流,這是大學英語教學中所面臨的難點,因為交流不僅僅是語言本身的問題,更重要的是文化內涵的對接,從而通過語言作為載體表達出來。所以國際間的交流要求兩點:一方面是語言表達準確,另一方面是社會文化的熟練掌握。后者往往是前者達到更高境界的鋪墊。很多大學教學往往是語言技巧性訓練過多,而著重培養學生跨文化意識的很少,我們認為培養大學生的語言背后的文化框架是學好語言的更有效的途徑,是具有更為長遠而深刻意義的訓練。
2文獻回顧與理論基礎
2.1語言與文化
關于文化的定義很多,Kroeber和Kluckhohn(1952)列出了關于文化的164種定義。對文化較為權威的定義是EdwardTylor(1920)所提出的人類學領域中的概念,文化是知識、信仰、藝術、道德、法律、風俗習慣等所構成的有機體,這個有機體組成了人類社會。Sapir(1921)給出了語言學中的文化定義,文化是指社會所做的和所思考的。HuWenzhong(1998)認為文化是一個特定社會背景下社會成員有代表性的行為模式的集合。Samovar和Po~er(2000)認為文化包括了知識、經驗、信仰、價值觀、行為方式、態度、宗教等等,從宗教到精神的所有領域。
語言反映文化,語言和文化是相互聯系的(Samovar&Po~er,1982)。DaiWeidong(1989)認為語言是文化傳播中的主要手段和途徑,靠它來表達信仰、價值觀和道德準則,并且語言為人我們提供了一個了解其他人文化和思維方式的途徑。語言是文化中非常重要的一個組成部分,根植于文化,一些學者認為是最主要的部分,如果離開了語言,文化的傳承是難以實現的;語言是一個群體最有效的代表,它包括了歷史、文化背景以及人們的生活、行為方式和思維的方式。
2.2跨文化意識培養與語言教學
跨文化意識(IA)是深入了解各國文化的動機先導,是辨析各種文化相似與差別的前提(Chen&Starosta,1997)。跨文化意識是一種直覺,對交流中文化因素的意識反應,以及兩種語言所存差異的敏感。這是一種無形的但可以被感受得到的。跨文化意識不僅僅是一種意識,而且還是一種洞悉交流信息的能力。Hall&To11(1999)將IA定義為識別、理解和區分本國及目標國的社會背景的能力。
對大學英語教學中的跨文化意識培養產生影響的因素,綜合起來主要有教師因子、環境因子、學生因子、教材因子等四大因素。其中教師因子包括教學內容、教學方法、教學設計、教師意識;環境因子包括語言環境、傳播交流設備、文化交流環境與機會;學生因子包括學習自主程度、文化交流頻次、接受意愿與能力;教材因子包括:教材整體內容設計、教材的難易度、教材中的文化體現。
3樣本收集與分析
本研究調查收據主要采取現場發放問卷的形式,發放對象為高職院校在校大學生,共發放問卷200份,共收回有效問卷l79份。其中英語專業學生占75.6%,非英語專業占24.4%;男生占32.1%,女生占66.9%;大一學生占43.8%,大二學生占52.3%,大三學生占4.9%。
樣本的信度和效度是衡量樣本數據的兩大標準。信度主要檢測結果穩定的可靠性。我們采用Cronbach’sAlpha值檢驗各因子的內部一致性。效度衡量問卷是否達到了預定的目的,是否測量了要測量內容。我們采用KMO值進行分析。
注:采用主成分分析法;旋轉方法為最大方差最大正交旋轉法;旋轉經3步迭代得到
中圖分類號:X37;X321;F590.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)02-0457-06
Constructing Recreation Opportunity Spectrum for Global Geopark in Songshan
FANG Shi-ming,YI Ping
(School of Public Administration, China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)
Abstract: The recreation opportunity spectrum (ROS) has been proved to be one of the most scientific and reasonable tool for tourism resources planning and wilderness recreational activities management. In order to optimize the goal of recreational resources, settings, activities and rexperiences, the recreational settings were classified in terms of natural environment,social environment and administrationt environment. Based on reviewing the theoretical background and basic concept of ROS and taking Songshan Geopark as an example, the setting variables influencing recreation opportunity and the preference in different recreational settings were analyzed by questionnaire survey and multivariate statistical analysis method. Eight main setting factors were identified. The recreation areas of Songshan Geopark were classified into three distinctive settings such as open, semi-open and semi-closed, closed. According to recreational activities and experiences expected by recreationists, the recreation opportunity spectrum was constructed.
Key words: recreation opportunity spectrum; recreational settings; recreational experiences; geopark of Songshan
游憩機會是在美國國家公園規劃與自然資源管理實踐中誕生的一個核心概念,美國林業局《ROS使用者指南》中對游憩機會的定義是游憩者在可供選擇的游憩環境中,通過選擇所喜愛的游憩活動而獲得期望得到的滿意體驗過程中所行使的真正選擇機會。游憩機會譜(Recreation Opportunity Spectrum,ROS)既是一個概念(Concept)又是一個規劃框架(Planning framework)[1],是評判區域旅游資源稟賦、生態環境條件和管理政策是否有利于旅游產品開發和開發成何種類型旅游產品的一種規劃管理工具[2],成為美國、加拿大、英國等發達國家進行自然資源保護、規劃和管理的重要理論與實踐基礎。游憩機會譜主要由環境(Settings)、活動(Activities)和體驗(Experiences)3個部分組成[3],游憩環境(Recreational setting)是一個由自然(Biophysical)環境、社會(Social)環境和管理(Managerial)環境三方面耦合演化而成的綜合體,游憩機會譜的構建主要取決于這3種環境序列的狀況及其相關指標的組合[4],不同的環境提供不同的游憩活動和游憩體驗。ROS的實踐框架可以簡述為,從游客體驗和活動需求角度出發,利用可以準確反映區域游憩機會環境條件的指標體系劃分區域游憩環境類型,制定不同游憩環境類型適宜的游憩機會譜,提供相應的游憩活動以及基礎設施和管理措施,為游憩者提供特定的游憩體驗[5]。
隨著旅游業的高速發展,游憩資源保護、利用與規劃管理的協調性亟待提高,目前,中國很多地質公園、主題公園、風景名勝區、森林公園等公共游憩地的規劃建設都在沿用傳統的開發理念。原有的以產品數量為基礎、以經濟增長為目標的發展模式導致景區近距離重復建設、旅游產品同質化和生態環境破壞現象嚴重,已不能適應旅游市場需求的變化和環境的可承受能力[6]。學術界開始探討新型的游憩規劃管理模式,美國內務部針對人口稠密的濱水區游憩空間管理現狀制定出濱水區游憩機會譜(Water Recreation Opportunity Spectrum,WROS)[7];Butler等[8]建立了適用于旅游系統規劃的旅游機會譜(Tourism Opportunities Spectrum,TOS);Hass[9]提出水域游憩機會譜(Water Opportunities Spectrum,WROS);黃向等[10]構建了中國生態旅游機會圖譜(Chinese Ecotourism Opportunity Spectrum,CECOS)的理論框架,并應用于肇慶市鼎湖山生態旅游規劃。如何可持續利用游憩資源,維持區域生態系統的良性循環;如何確保游憩資源環境對游憩者的長久吸引力,實現游憩規劃由資源導向型向市場導向型轉變;如何應對游憩市場需求的巨大變化,為游憩者提供多樣化的游憩產品和高質量的游憩體驗;如何協調好游憩環境、活動和體驗三者之間的關系,科學合理地指導游憩規劃管理等課題具有重大的現實意義[11]。本研究試圖將游憩機會譜理論引入地質公園這一微觀領域,在借鑒游憩機會譜理論內涵和應用框架的基礎上,以嵩山世界地質公園為例,通過問卷調查與多元統計分析,期望構建出一個既迎合游憩者游憩體驗需求又保護區域生態環境的地質公園游憩機會譜(Geopark Recreation Opportunity Spectrum,GROS),為地質公園游憩規劃與管理提供參考。
1 研究區概況
嵩山世界地質公園位于河南省登封市北部,地理坐標為東經112°56′07″-113°11′32″,北緯34°23′31″-34°35′53″,是一座以地質構造、地層剖面為主,地質地貌、水體景觀為輔,生態和人文相互輝映為特色的綜合性地質公園。公園總面積264.3 km2,包括4個景區(五佛山景區、少室山景區、太室山景區和九龍潭景區)和1個保護區(中生代-新生代地層剖面保護區),公園內連續完整地出露著35億年以來太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代5個地質歷史時期的變質巖和沉積巖地層以及巖漿巖活動痕跡,地層層序清楚,構造形跡典型,被地質界稱為“五代同堂”,是一部記錄在石頭上的地質史書。園區內清晰地保存著發生在距今25億年、18億年、5.7億年分別被命名為“嵩陽運動”、“中岳運動”、“少林運動”的3次全球性前寒武紀造山、造陸運動所形成的角度不整合接觸界面及構造形態遺跡,這些構造形跡是研究前寒武系沉積建造受運動影響擠壓變質、褶皺造山、剝蝕夷平等過程乃至地殼演化規律的良好場所,被地質工作者譽為“天然地質博物館”和“地學百科全書”。加上少林寺、嵩陽書院、中岳廟等人文景觀,形成了以科學考察、科普教育、考古研究、地學游覽、旅游觀光、休閑度假等多功能立體的世界地質公園旅游勝地[12]。
嵩山世界地質公園憑借“世界文化遺產”和“世界地質公園”兩項桂冠贏得了中外游客的青睞,截至2011年12月底,登封市共接待游客768萬人次,與2010年同期相比增長8.1%,門票直接收入2.86億元,同比增長12.9%。其中,少林寺景區243萬人次,收入1.99億元,與2010年同比分別增長17.4%、13.7%,中岳廟景區61.8萬人次,太室山景區44.3萬人次,三皇寨景區13.4萬人次,嵩陽書院景區50.9萬人次,觀星臺景區2.3萬人次,音樂大典32.7萬人次,其他景區共接待游客319.6萬人次,巨大的游客量給游憩資源與環境保護工作帶來了巨大挑戰。
2 游憩環境分析
2.1 游憩環境類型的初步劃分
有關游憩環境類型劃分的研究大都是從影響游憩體驗的角度出發,結合環境的自然、社會和管理屬性,將游憩環境劃分為不同的等級和類型,每個環境類型提供不同的游憩活動和體驗。美國國家林業局綜合游憩環境、活動和體驗,將森林游憩環境分成不同的類型,確立了從城市到原始區域的6個游憩機會序列:原始(Primitive)、半原始無機動車輛(Semi-primitive non-motorized)、半原始有機動車輛(Semi-primitive motorized)、通路的自然區域(Roaded natural)、鄉村(Rural)及城市(Urban)[13]。為了加強對人口稠密的濱水區游憩空間管理,美國內務部制定出濱水區游憩機會譜,將水體游憩環境分為以下6類:原始區域(Primitive)、半原始區域(Semi-primitive)、自然鄉村區域(Rural natural)、開發的鄉村區域(Rural developed)、城郊區域(Suburban)、城市區域(Urban)[14]。肖隨麗等[1]借鑒游憩機會譜的分級分類理念,結合分類指標和資源清查結果,將北京城郊山地森林游憩環境劃分為5大類型:城郊開發區域、城郊自然區域、鄉村開發區域、鄉村自然區域、半原始區域。為了更方便有效地進行問卷調查,借鑒已有游憩環境類型劃分的成果,結合嵩山世界地質公園游憩環境的現狀,初步將其游憩環境劃分為開放型、半開放半封閉型和封閉型3大類。
2.2 游憩環境因素的確定
在分析影響中國生態旅游機會圖譜(CECOS)和美國濱水區游憩機會譜(WROS)的環境因素的基礎上,結合嵩山世界地質公園的自然、社會和管理環境條件,初步確定了24個環境變量因素,其中包括7個自然環境因素、4個社會環境因素和13個管理環境因素(表1)。
3 問卷設計和數據分析
3.1 問卷設計
研究采取問卷調查的方式收集原始數據,期望獲得影響嵩山世界地質公園游憩體驗的典型環境因子和游憩者在不同環境類型中偏好的游憩活動以及想要得到的游憩體驗。調查問卷共分為兩部分,第一部分為游客對24個環境變量因素的重要程度和偏好程度進行評分,形成“重要程度-偏好程度”量表,重要性程度問卷采用常用的5點李克特量表形式,按重要性程度分值1~5分,分別代表“非常不重要”、“不重要”、“一般重要”、“重要”、“非常重要”設計題目選項,受訪者根據自身的體驗和感知對各題項作出直觀判斷,得分越高表明游客認為嵩山世界地質公園的某項環境變量越重要;偏好程度問卷也采用5點李克特量表形式設計題目選項,其中森林覆蓋程度、景觀完好程度和生物多樣性3個變量按照分值l代表“廣泛”,2代表“普遍”,3代表“一般”,4代表“少”,5代表“很少”設計題目選項;其他21個環境變量按照分值l代表“很低”,2代表“低”,3代表“一般”,4代表“高”,5代表“很高”設計題目選項,受訪者根據個人對量表中各環境變量的偏好程度作出選擇。第二部分是游憩活動和游憩體驗調查,受訪者寫出在公園3種不同游憩環境類型中期望參與的游憩活動和獲得的游憩體驗。調查時間為2012年10月1~7日,調查對象是嵩山世界地質公園各景區出口的游客。正式開展調查之前進行了30份的試調查,以保證調查結構的嚴謹性和完備性。采用現場訪談、現場填寫和現場回收的方式,共發放問卷300份,回收檢查后剔除答案前后矛盾、漏項太多的問卷,最終篩選有效問卷254份,有效回收率84.67%。將收集的數據在Excel表格整理后導入SPSS 16.0軟件,進行數據分析處理。
在進行問卷的數據分析前,有必要檢驗其信度,確保測量的可靠性。本研究采用克朗巴哈系數(Cronbach's α)來分析信度,利用SPSS 16.0軟件中Scale模塊的可靠性分析(Reliability analysis)功能分析得出,總量表的Cronbach α系數為0.823,各變量的Cronbach α系數均在0.600以上,說明問卷調查得到的數據是可靠的。
3.2 描述性分析
運用均值和標準差對各環境變量的重要性程度進行描述性統計分析,平均值反映游憩者對環境變量作用于體驗的重要性程度的總體感知情況,標準差則體現離散程度。從表2可以看出,不同的環境變量對游憩體驗影響的重要程度差異較大,地質遺跡景觀和科學普及活動這兩項環境變量的得分均值最高,反映了其對游憩體驗影響的重要性最突出,這也是地質公園區別于其他公園的重要標志;水體污染程度、獨處機會和生物多樣性3個環境變量的平均值都小于3,說明這3個變量對游憩體驗影響的重要性較小。
3.3 因子分析
通過SPSS 16.0軟件的因子分析確定影響游憩體驗的重要環境因子,在進行因子分析之前,首先用KMO檢驗與Bartlett球形檢驗法檢驗環境變量是否適合進行因子分析。根據Kaiser給出的標準,KMO取值大于0.7則適合做因子分析,KMO抽樣適當性檢驗結果顯示,KMO值約為0.817,Bartlett球形檢驗的顯著性為0.000,小于顯著性水平0.05,所以拒絕零假設,說明適合進行因子分析。
采用主成分分析法和方差最大正交旋轉法提取主因子,保留特征根大于1的因子,提取出影響游憩體驗的重要環境因子,作為劃分嵩山世界地質公園游憩環境類型的一級指標。根據游憩環境變量因子分析的結果(表3),共提取8個環境因子,累計方差貢獻率為75.283%,表示8個因子涵蓋了原有變量包含的大部分信息,可以較全面地反映公園的環境狀況。各因子層面的Cronbach α系數均大于0.6,表明具有較好可信性,其中F1、F2和F6三個因子的Cronbach α系數均大于0.8,具有高度有效性。8個因子可以看作是嵩山世界地質公園游憩環境的主要組成部分,每個因子集中解釋游憩環境構成的某一核心方面,其中包含2個自然環境因子,1個社會環境因子和5個管理環境因子,這與游憩機會譜理論提出的游憩環境的三維構成理念是一致的。從分析結果中可以看出,管理環境因子占有明顯的優勢,這與初始的研究設計是相符的。從游客體驗角度來看,自然環境因子可能是游憩體驗形成的直接動力,但是管理環境因子更加靈活有效,通過制定游憩體驗的管理措施達到提升游憩體驗質量的效用。各環境變量對主因子成分的載荷即為其相應的重要性,統計結果選取因子載荷系數大于0.6的環境變量進入最終游憩機會環境變量集,剔除生物多樣性和獨處機會兩項環境變量。
3.4 環境因子偏好程度分析
環境因子是劃分游憩環境類型和影響游憩體驗的主要因素,不同環境因子的組合構成多樣的游憩機會環境類型[15]。環境因子偏好程度分析一方面反映游憩者所偏好的環境組成特點,另一方面可以分析游憩者期望在不同的環境類型中參與的游憩活動和獲得的游憩體驗。從表4可以看出,吸引物作為影響嵩山世界地質公園知名度和輻射力大小的核心游憩資源,普遍傾向于在開放型和半開放半封閉型的環境中游賞,封閉型環境中的需求很小。科學普及包含的2個變量在各環境類型之間存在不同程度的變化,游憩者對科學普及活動的需求呈現全譜性分布,偏向于開放型和半開放半封閉型的環境;大多數游憩者更偏向于在開放型的環境中參觀地質博物館,在半開放半封閉型環境中表現為一般需求,在封閉型環境中需求較小。游憩設施中,游憩者對安全防護設施、公共衛生設施和通訊設施在不同環境中的偏好程度差異不大,這也說明這3種設施是公園游憩活動必備的基礎設施,都具有較高的需求;而餐飲設施、供水供電設施和住宿設施偏向于開放型一端,表現為普遍需求,在半開放半封閉型和封閉型環境中需求偏小。解說咨詢展示游憩者對不同游憩環境中標識牌、導游路標、安全警告牌、科普知識牌和導游解說等信息服務的偏好情況,3個環境變量在不同的環境類型中均值波動不大,表明游憩者在任何環境中都希望得到較完善的信息服務。可接受的沖擊程度偏好反映游憩者對公園環境污染的心理承受能力,不同環境類型中的游憩者普遍期望能獲得較高的環境質量,通過調查發現,游憩者普遍要求人工開發程度比較高的開放型環境比開發程度低的封閉型環境對污染物的沖擊有更強的承受能力。自然性中森林覆蓋程度和植被覆蓋程度2個環境變量在3種環境類型中的偏好更傾向于封閉型一端,總體呈現由“一般”到近“很豐富”的線性變化。隔絕程度是一個社會因子,反映的是對來自其他游憩者干擾程度的感知,總體上呈現出由高到低的變化。可進入性包含2個變量,其中道路交通在3類環境中總體呈現出由高到低的變化,偏向于開放型一端;游憩者期望有較少的使用收費限制,同時對收費行為也具有一定的承受能力。
4 游憩機會譜的構建
4.1 游憩環境類型劃分
在上述游憩環境類型初步劃分的基礎上,結合游憩者對環境因子偏好程度的總體變化狀況,包括自然環境、社會環境和管理環境因子,確定嵩山世界地質公園的游憩環境類型分為三大類:開放型(Open)、半開放半封閉型(Semi-open and semi-closed)和封閉型(Closed)。各個游憩環境類型的總體描述如下。
1)開放型。開發程度較高,兼有少量自然性的特點,有良好的可進入性,可見到的現代景觀很多,地質博物館、科普電影館(影視廳)、地質科普廣場都聚集在開放型的環境中。園區和景區有較為完善的旅游服務設施,包括大門、停車場、標志牌、游客中心、公共衛生間、餐飲購物場所、觀景臺等。定期舉行大量的科普活動,提供眾多觀光和娛樂機會,解說系統齊全,游客集中程度很高,游憩活動大多在此類環境中進行。用地類型以公園設施用地、交通與工程用地、居民社會用地為主。地質公園中的游客服務區、科普教育區、游覽區(包括地質、人文、生態、特別景觀游覽區)等大部分功能區布局于此。
2)半開放半封閉型。在原有自然環境的基礎上加以適當的人工修飾,開發與生態環境相協調的景觀和景點,安置必要的游賞步道和相關設施,提供完善的安全警告信息和科普知識,提供少量的游憩活動,控制游客數量,嚴禁機動交通工具進入,游客集中程度較高,有一定的獨處機會。用地類型以一、二、三級地質遺跡景觀用地,林地,園地,草地和水域為主,設施供給以安全防護設施、公共衛生設施和休息設施為主,一、二、三級地質遺跡保護區內允許設立少量地學旅游服務設施,但必須限制與地學景觀游賞無關的建筑,各項建設與設施應與景觀環境相協調。
3)封閉型。以人與自然和諧相處的環境為主,開發程度很低,生物多樣性豐富,可以見到大量的原始森林和植被,禁止游客進入參觀,提供必要的科學考察設施,一般將地質公園內地質遺跡特級保護區置于此類環境中,特級保護區是地質公園內的核心保護區域,不允許觀光游客進入,只允許經過批準的科研、管理人員進入開展保護和科研活動。區域內不得設立任何建筑設施,不得進行任何與保護功能不相符的工程建設活動,不得進行礦產資源勘查、開發活動,不得設立賓館、招待所、培訓中心、療養院等大型服務設施。
4.2 游憩機會譜的構建
根據問卷調查中游憩者在3類不同環境類型中期望的游憩活動和游憩體驗,綜合游憩環境因子的重要程度-偏好程度的分析,確定基于環境類型、游憩活動和游憩體驗3個方面的嵩山世界地質公園游憩機會譜(表5)。
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中圖分類號:Q938.1+3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)18-0353-01
土壤侵蝕問題有著一定的復雜性,同時它也會受到很多自然因素和人為因素的影響,所以土壤侵蝕評估工作就對這一問題進行了一定的改進,但是在我國,傳統的土壤侵蝕評估方法是比較落后的,有些土壤侵蝕評估方法不能非常準確的對土壤侵蝕的程度進行評估,有的雖然可以評估,但是操作的難度比較大,同時耗費的時間也比較長,最小圖斑的基礎上對土壤侵蝕進行評估就有效的改善了這些方面存在的不足,所以加強對這種方法的研究也有著非常大的實際意義。
1、基于最小圖斑的土壤侵蝕快速評估方法
1.1 層次分析法
層次分析法就是對系統工程中不是定量分析的內容采用合理的方式對其進行定量的分析。這是一種十分簡便的方法,使用這種分析方法的過程中首先應該仙劍給問題中所涉及到的每一個問題都進行詳細的分組和分層,在分層以后還要標明各個層次之間所存在的內部聯系,然后對每一個層次中元素重要性進行排序和判斷,根據重要性的判斷和分析構建一個合理的矩陣,同時還需要根據矩陣自身的特征和計算出來的每一個計算出來的參考數據進行比較,然后再編制檢驗報告,這樣就完成了整個過程。
1.2 地理信息編碼和最小圖斑圖
地理信息編碼是按照地理信息的特征,然后提取地理信息系統當中的獨立因子,同時按照一定的順序對其進行編碼,將其進行自由編碼組合呈現在圖斑圖上的整個過程。獨立因子中的獨立主要是指不能采用推力的方式對其進行歸納和總結的因子形式。最小圖斑可以被當做是整個系統中的一個獨立的基礎單元,最小圖斑也有其自身獨到的特點,首先是圖斑的內因子具有完全相同的屬性,其次是研究內容的變化會導致整個基本單元的變化,最后就是實行完全一致的兩個單元其在自身的特點上也是完全相同的,但是這并不代表其大小和形狀也是完全相同的,在這兩個因素上是存在著較大差異的。
1.2.1最小圖斑的劃分
該領域的眾多研究人員在經過長時間的研究發現,最小圖斑的劃分是一個相對比較復雜和困難的過程,本文在某種GIS系統的支持下,按照最小圖斑的基本定義和其最基本的特征對每一個獨立因子都進行編碼。同時將獨立因子的相關信息還儲存到屬性表格當中,之后采用將這些特征進行疊加的方式對圖斑的空間分布形式進行有效的研究,最小圖斑的屬性分析表在疊加分析的過程中會自動的形成一定的組合方式,疊加當中所產生的一些細碎的斑點都可以通過一定的方式自動消除。
1.2.2流域背景下最小圖斑模式
流域和水系是一個具有整體性的系統,但是這個系統當中也有著非常嚴格的分級,所以在研究的過程中需要根據不同的流域等級進行分層次的分析。在這一過程中還要充分的重視數據的表達,每一個最小圖斑都會顯示出一個流域的基本屬性,級別不同的流域屬性是改級別流域的屬性和下屬級別的屬性構成的,在結構的形式上比較類似于樹狀的結構。
1.3 土壤侵蝕快速評估流程
1.3.1環境因子屬性值預處理
式中,fdij為處理后的因子屬性值;fcimax為負向因子規范化屬性的最大值;fcimin為負向因子應用基礎與工程科學學報規范化屬性的最小值。
1.3.2因子權重的確定
因子權重的確定方法采用層次分析法。侵蝕類型不同,各個因子對土壤侵蝕的影響權重也會有所差別,例如對于水力、風力侵蝕為主的區域,一般而言植被覆蓋率的影響較大,權重較高;對于凍融侵蝕為主的區域,一般而言植被覆蓋率的權重較在前兩者中小。因此,應首先將土壤侵蝕劃分為不同的類型,針對各類型分別確定因子權重。
1.3.3土壤侵蝕特征指標
EI的計算根據各因子處理后的屬性數據fdij乘以各自的權重值wi再加和,就得到了一個綜合反映本區域(圖斑)土壤侵蝕特征的指標,稱為土壤侵蝕特征指標EI。經預處理后因子屬性是按照有利于土壤侵蝕的原則進行排序的,數值越大的表示越有利于土壤侵蝕,因而二者相乘得到的特征指標越大表示土壤侵蝕越嚴重,越不利于水土保。
式中,EIj為第j個圖斑的土壤侵蝕特征指標;wi為某侵蝕類型下第i個因子的權重;fdij為預處理后的因子屬性。EI評估的程序主要包括:選擇環境因子,數據完備區評估,數據缺乏區評估,數據空白區評估,以及評估結果的分級顯示。具體步驟分述如下:
(1)選擇與待評估區域(流域)土壤侵蝕相關的環境因子。研究人員總結了不同空間尺度上土壤侵蝕的主要過程和影響因子。原則上,所選擇的環境因子應能夠描述待評估區域上土壤侵蝕的主要特征。本文的環境因子即為最小圖斑中影響土壤侵蝕的(相對)獨立因子;
(2)數據完備圖斑的EI計算。在環境因子數據完備的圖斑中,EI可直接由式(3)得到。
(3)數據缺乏圖斑的EI計算。若圖斑中缺乏某個環境因子的屬性值,則可根據數據完備的區域通過空間插值得到所缺因子的屬性值,再求EI值:基于最小圖斑的土壤侵蝕快速評估方法
(4)空白圖斑的EI計算。對于數據空白的圖斑,EI的值可根據土壤侵蝕特征的空間一致性進行估測。假設空白圖斑與其臨近數據充足的圖斑有著相似的土壤侵蝕特征,則可根據臨近圖斑的EI值估算空白圖斑的EI。設某個空白圖斑有n個與之鄰接的數據充足的圖斑,則該空白圖斑的EI可由式(4)得到。
2、基于最小圖斑的土壤侵蝕快速評估方法的可行性
基于最小圖斑的土壤侵蝕快速評估方法是土壤侵蝕評估的新思路,其區域(流域)適用性、應用的準確性、高效性以及敏感性將在姊妹篇即該方法的應用中作定量評價。
最小圖斑法根據土壤侵蝕影響因子的均勻性將研究區域劃分為若干小區域,這符合快速評估的前提假設,即影響因子相似的區域其土壤侵蝕特征也相似,且最小圖斑的劃分體現了土壤侵蝕影響因子的空間差異,能更好的適于環境因素空間變異較大的區域。最小圖斑的生成過程基于GIS,數據處理誤差小,效率高。土壤侵蝕特征指標(EI)的獲得基于層次分析法,根據專家經驗給各因子打分,并通過一致性檢驗確保判斷矩陣的合理性,該方法是一種對多因子影響的有效決策方法,將定性和定量結合起來,兼顧了評估的高效性和準確性。
3、結語
土壤侵蝕是影響土壤功能順利發揮的一個非常明顯的因素,同時對土壤侵蝕現象進行有效的評估也成了十分重要的一個環節,其對水土保持工作的順利進行也發揮了非常重要的作用,采用最小圖斑的土壤侵蝕評估方法可以有效的提高評估的質量和效率,促進了水土保持工作的發展。
由于嵌入式軟件自身具有諸多優勢,因此在社會的各個領域得到了廣泛應用,但是,如何根據嵌入式軟件的基本特征,建立起可靠模型是目前研究工作的核心問題。在一些涉及國防以及國家安全的領域,例如航空航海導航軟件,必須保證其安全可靠的運行,因此通過構建嵌入式軟件可靠性模型來提高軟件系統的穩定性是研究的重點問題。
一、軟件可靠性模型概述
軟件可靠性模型最初在上個世紀七十年代出現,在這個階段,出現了很多比較具有研究意義的軟件可靠性模型,對于其發展有深刻的影響。在最早的時候,軟件可靠性就是指特定的軟件可以準確無誤地實現其基本功能,最大程度降低誤差。美國的標準化研究院最初采納“軟件可靠性”的定義作為相關概念的國家標準。我國于1989年采用了這個定義,即軟件可靠性指在特定的條件下,在要求的時間限度內,軟件不發生失效的概率,這是概率中的一種函數,進行系統數據的輸入以及使用,同時也是軟件中自身存在的缺陷函數。系統的數據輸入會確定能否遇到已經存在的缺陷。
二、軟件可靠性模型的分類
1.根據建模對象進行分類
(1)靜態模型
根據建模對象進行分類,當建模對象與運行的時間毫無關聯時,這時候產生的數據以及信息,就被稱為靜態模型,例如軟件復雜的參數。靜態模型的基本特點是可以直接對軟件的缺陷進行估計,而省去了進行軟件測試的程序,這種模型主要應用于最初的軟件開發時期。當軟件可靠性設計逐步成為研究的熱點,靜態模型的優勢也凸現出來。
(2)動態模型
建模對象是與運行時間有關聯的數據以及信息,這種模型成為動態模型。例如Shooman模型和Schick-Wolverton模型。
2.根據模型假設進行分類
(1)隨機過程模型
隨機過程模型主要內容為馬爾科夫過程模型。所謂馬爾科夫過程,就是代指一個軟件系統失去功效的過程,其代表模型為Jelinski-Moranda模型以及Schick-Wolverton模型。其次是非齊次泊松過程模型,通過對于時間的間隔劃分,每個間隔內的數值變化即為隨機變量。除了以上的兩種,典型的隨機過程模型還有MUSA時間改寫模型,通過對于CPU時間為衡量標準,建立不同時間,并實現軟件程序的可靠性以及測試的整個過程。
(2)非隨機過程模型
非隨機過程模型主要包括了lv模型為典型的貝葉斯雷模型,以及在特定的軟件中,設置固定數值的缺陷值,并通過之間的數量關系來估測軟件的缺陷范圍的種子法模型,包括NELSON模型,都是屬于非隨機過程的模型。
三、嵌入式軟件可靠性模型研究
關于嵌入式軟件可靠性的研究,至今還沒有專門的模型,在各個領域中應用的仍然是目前以及開發出來的模型,即選擇特點最趨近于嵌入式軟件的基本特征的模型。因此,在嵌入式軟件可靠性模型研究中,要從以下方面展開。
1.基于假設條件的嵌入式軟件可靠性模型
嵌入式軟件區別于其他類型的軟件最大的特征就在于測試環境以及運行環境。嵌入式軟件模型的相關內容研究發展比較晚,但是由于在現實生活中的需求比較迫切,因此也逐步研究出一些可行的方法。
首先是通過環境因子來改變軟件的測試環境以及運行環境,以此來最大程度提高軟件可靠性評估的準確性,利用一種與環境因子聯系比較密切的軟件可靠性模型,將環境因子設為一個不確定的變量,由此觀測在軟件模型運行的各個階段,對運行產生影響的各種因素。
除此之外,還有一種方式,通過對于加速因子的測試,來調解測試環境和運行環境之間的差異性,并將測試環境和運行環境因為各種因素而失效的具體數值記為一個有效參數,在這個方法中,需要將測試加速因子視為與時間沒有關聯的常數量。
第三種方式是通過移動點技術,來分段評估嵌入式軟件的可靠性。這種方法在測試中,極其容易受到各種因素的影響,其中包括軟件運行環境、測試的方式以及內部資源的配置等等。無論哪個因素發生變化,都會導致軟件的可靠性改變。由此可見,移動點方法的核心就是通過對于數據變化的分析,來進行數據的分段整合。
2.基于智能算法的嵌入式軟件可靠性模型
經上文敘述,可見嵌入式軟件可靠性的意義十分重大,因此對于可靠性的預測需要達到一個比較精確的標準。在上個世紀九十年代,有學者成功利用神經網絡,來整合多個數據集合的嵌入式測試軟件,并極大地提高了可靠性。在這項研究中,他們在對于軟件的可靠性進行測試的整個過程里,通過神經網絡的相關理論來建立的嵌入式軟件可靠性模型的預測精確度,明顯高于其他類型的的模型。因此,在基于條件假設的嵌入式軟件可靠性模式研究,逐步與神經網絡相結合,共同來提升軟件的可靠性。目前,神經網絡已經應用在各個領域,解決預測相關問題,其中包括預測銷售、預測有價證券變化、預測市場行情等等。因此,在嵌入式軟件可靠性模型的研究中,結合神經網絡技術來進行模型構建以及可靠性提升,具有廣闊的發展空間。
結束語
軟件可靠性模型可以有效實現對于軟件的可靠性評估與管理,而嵌入式軟件因為自身具有比較高的安全性以及實時性,尤其在比較典型的基于假設條件的嵌入式軟件可靠性模型和基于智能算法的嵌入式軟件可靠性模型中,通過改變軟件的運行環境、測試環境、移動點技術,而且結合了神經網絡技術進行預測,多方面提升了嵌入式軟件模型的可靠性,具有廣闊的發展空間。
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[分類號]F224
1 引言
經過10多年快速發展,中國電子商務的生態化特征和趨勢日益突出,一個生機勃勃的電子商務生態系統正在形成,“電子商務生態”正成為兼具理論和實踐重要性的前沿研究領域。
生態系統理論在電子商務應用中的研究主要體現在對企業電子商務生態環境、生態鏈等方面。國外學者Brian Detlor(2001年)從信息政策、信息系統發展進程以及信息文化這三個方面研究了影響企業電子商務信息生態均衡的因素;Rajshekhar G.Javalgi,Patracia R.Todd和Rabert F.Scherert(2005年)利用互聯網生態系統中占典模型的組織生態動力學特點,提出并制定了一個基于當前全球電子商務環境的電子商務生態模型;Erik Assadourian(2008年)通過對世界經濟環境分析,指出電子商務的發展離不開穩定的經濟環境支持,國家的經濟環境是構成電子商務生態環境的成分之一。我國學者謝荊晶(2009年)對電子商務生態系統中的多樣性進行了研究;閔惜琳、姚銳(2007年)對電子商務生態系統中的交易方、中問商、管理者在內的各主體的現狀進行分析;楊艷萍、李琪(2008年)對電子商務生態的概念進行界定,并分析了其構成;彭麗芳、朱鳳俠(2008年)從技術、信用、物流、人文、法律、經濟等6個方面對我國電子商務生態環境進行了比較詳細的分析;宋裴、盛振中(2008年)則以淘寶網為例,分析并研究了淘寶網商業生態系統的構成、特征及進化歷程。
綜合國內外企業電子商務生態系統研究成果來看,研究的特點表現為三多三少:①理論性研究成果較多,應用性研究成果較少;②概念性研究成果較多,實證性研究成果較少;③對企業信息生態類的問題研究相對較多,電子商務環境下的信息生態類的問題研究相對較少。本文針對目前企業電子商務發展中信息生態失衡的問題,從企業電子商務環境下“信息一人一環境”之間的系統均衡角度出發,分析企業電子商務中的信息生態因子,建立電子商務信息生態模型,并結合我國企業電子商務運營的典范――淘寶網,進行實證分析,找到適合中國企業電子商務發展的生態模式,進而推動中國企業電子商務的運營,提高我國電子商務企業的市場競爭力。
2 信息生態及信息生態因子
2.1信息生態的內涵
信息生態(information ecology)一詞于20世紀80年代被西方學者所使用,用來表達生態觀念和日益變得重要和復雜的信息環境之間的關聯。Taylor Gra-ham認為,信息生態是信息質量、管理、產品和價值的總和以及對信息服務、需求和可靠性的評價。Bon-nie A.Nardi和Vicki L.O’Day將信息生態定義為“特定環境里由人、實踐、價值和技術構成的一個系統”,認為信息生態系統的核心不是技術,而是由技術支持的人的活動。陳錫生認為信息生態是一定范圍內的信息資源各要素(如信息人、信息、信息技術、信息政策、信息倫理、信息法律、信息基礎設施等)及其相互關系的總和。陳曙,薛紀珊,田春虎,應金萍等認為信息生態是信息、人、環境之間關系的總和。
本文基于系統論的思想,從生態系統視角出發,認為信息生態(information ecology)是研究信息構建中信息自組織與信息系統論等信息科學中的問題,指在特定的信息空間內,以信息技術為手段,為達到一種均衡狀態,信息人與信息環境在信息資源支持下的傳遞與反饋活動,它包括人類信息生態系統以及組織周圍一切信息交流要素的總和。這里所指的均衡狀態是一種動態平衡,信息生態內部具有一定的自動調節能力。
2.2信息生態因子的內涵
信息生態因子是指信息生態中對人類及社會組織的成長、行為、發展、流動和分布以及社會進化與發展有著直接或間接影響的環境要素,包括信息人和信息環境。本文所指的信息人是從廣義上而言的,不僅包括微觀層面的單個個體,還包括宏觀層面的從事信息工作的企事業單位、政府機構人員這一特殊群體。信息環境是指一個社會中由個人或群體接觸可能的信息及其傳播活動的總體構成的環境,包括信息資源、信息技術、信息倫理、信息政策、信息法律、信息文化和信息基礎設施。信息人與信息環境之間既相互聯系又相互影響,既相互制約又相互促進。
2.3信息生態因子構成及相互關系
從生態系統角度出發,信息生態因子由信息環境和信息人因子兩個部分構成,信息環境因子包括外部環境和內部環境,信息人因子包括信息生產者、信息傳遞者、信息消費者和信息分解者。信息生態各因子之間存在著相互作用、相互影響的關系,各因子之間的作用關系如圖1所示:
2.3.1信息人因子之間的相互作用 信息人的相互作用關系包括共生、共棲、偏害、互利共生、競爭、捕食等。在信息生產者之間是競爭與共生并存,如分享經驗、聯合促銷、相互調貨等;在信息消費者之間,關系呈現多樣化,消費者之間可進行交流或進行商品團購等;在信息傳遞者之間,可以利用信息交易平臺、物流公司、金融機構、第三方服務機構等進行互利共生;在信息生產者和消費者之間,商家與顧客相互依存,共同建立商業信用體系,改進商業購物環境;在信息生產者和傳遞者之間,信息傳遞者把支付、物流、軟件、廣告等服務集成到企業,從而提升服務水平,增加對顧客的吸引力,它們之間存在著互利共生的關系。
2.3.2信息環境因子之間的相互關系 信息環境因子包括內部環境和外部環境兩個方面,內部環境因子包括信息網絡、信息系統、信息技術、信息資源、信息文化和信息安全;外部環境因子包括經濟環境、社會環境、法律環境、信用環境和物流環境。這些環境因子之間相互作用、相互制約,一個信息生態因子的變化會引起其他因子的變化,這些變化最終影響著信息生態系統的平衡狀態。
2.3.3信息人與信息環境之間的關系 從生態系統角度出發,信息人的存在與發展需要不斷地與其信息生態環境進行信息的交流。一方面,信息生態環境向信息人提供成長、發展、創新所需的各種信息資源,使信息人受到信息生態環境作用;另一方面,信息人通過各種途徑不斷影響和改造信息生態環境。
3 電子商務中的信息生態模型構建
3.1中國電子商務發展現狀
中國的電子商務起步雖晚,但發展速度很快。電子商務由1995年開始進入中國,至今已有14年歷史。
中國電子商務目前已渡過萌芽和發展階段,現進入大規模的應用階段。據中國互聯網數據中心DCCI統計,2007年我國各電子商務網站的交易規模為410.4億元人民幣,較2006年增長90%。作為主流的C2C網上交易模式,我國C2C電子商務網站的營業收入規模將持續增加,2009年交易規模預計將達到約1023億元人民幣。預計未來三年中國C2C市場增長率可達到45.9%,2011年市場規模達到2 310億元,如圖2所示:
以上數據充分說明,中國互聯網用戶群體已經具有了一定的規模,互聯網市場面臨著高速發展的重要機遇。
3.2中國電子商務發展問題分析
雖然近年來我國的電子商務整體發展勢頭很好,交易量快速增長,但是我國電子商務因為先天發展不足等因素,還是存在一定的問題。這些問題將直接影響我國電子商務發展:
信息技術等網絡基礎設施不夠完備。在中國,全國性的金融網還未形成,金融業自身的電子化還未實現,商業電子化又落后于金融電子化,制約了電子商務的生存、發展空間。
信息資源中信息流不暢通且不對稱。在電子商務活動中,大多數企業商家和購物消費者之間的信息常常不能通過網絡及時協調和交流。商務活動中的信息利用方式還依賴于網下的電話等傳統方式,購物者對銷售方提供的信息具有依賴性。
信息安全及法律保障體系不健全。在網上進行的電子商務活動中,涉及了許多商業秘密和個人隱私。而國內現存的網上交易中存在著許多漏洞和不安全的隱患,使網上安全成了一個大問題。
信息政策中管理體制和運行機制有待完善。現行的信息產業管理體制存在著嚴重的計劃經濟烙印,過度集中和壟斷制約了市場競爭,有礙電子商務在全社會的推廣應用。
3.3電子商務中信息生態模型
在電子商務從事交易的過程中,電子商務中的信息人因子與內外部環境因子之間以商務信息流、資金流和物流為傳輸和反饋紐帶,以商務需求滿足為目標而形成一種供求關系均衡的運動狀態,這種狀態可以理解為電子商務中的信息生態。結合中國電子商務特點及發展中所面臨的機遇和挑戰,本文構建了電子商務信息生態模型(見圖3),以幫助從事電子商務的企業明確電子商務建設過程中需要理順的核心要素,需要關注的支撐要素,以幫助開展電子商務的企業更好地制定企業電子商務發展生態戰略。
電子商務中的信息生態模型的構成主體包括信息生態因子、信息生態鏈和信息生態圈。在電子商務信息生態系統中,信息人因子構成了電子商務中的信息生態的主干鏈,信息環境因子構成了電子商務中信息生態的支撐鏈,他們共同組成了企業電子商務的信息生態鏈。基于信息生態鏈的支持,信息生態因子之間持續的動態適應過程形成信息生態的平衡,促進了信息人因子之間的信息共享和協同進化。
4 實證分析
4.1中國淘寶網概況
淘寶網是由阿里巴巴集團于2003年5月10日投資創辦的目前國內最大的網絡市場和交易平臺,占據了我國網絡購物70%左右的市場份額。目前淘寶網業務包括C2C(個人對個人)、B2C(商家對個人)兩大部分,同時它也為買家和賣家提供交易平臺。截至2008年第一季度,淘寶網注冊會員超過6200萬人,交易額突破188億元,覆蓋了中國絕大部分網購人群。統計數據顯示,2008年,淘寶網年交易額為999.6億元,與2007年的433億元比較,同比增長了131%,約占全國社會消費品零售總額1%。國內著名咨詢機構艾瑞分析師張艷平表示,中國網購在2008年發展迅速,全年交易額達1200多億,淘寶網占據八成份額,領先地位已確立。淘寶網方面則透露,憑借999.6億的年交易額,淘寶已經超越百聯成為國內最大的綜合賣場。而且,淘寶網一家網絡零售平臺的銷售額等于40家“全國百家重點大型零售企業”之和。
從淘寶網的商業成功角度進行分析,它實現了商家到顧客的橋梁,它集商家門戶網站、搜索引擎、顧客購物平臺和支付安全保障于一身,為商家和顧客提供全程的無憂服務,保證交易安全,維護雙方合法權益。利用前文構建的電子商務信息生態模型從信息生態因子、信息生態鏈和信息生態圈三個層面可以分析淘寶所取得的成功。
4.2淘寶網的電子商務信息生態因子
4.2.1淘寶網的外部環境因子①從經濟環境角度來看,我國經濟一直處于平穩增長趨勢,處于8%左右的水平,2007年達到了11.4%,達到歷史最高水平,國內生產總值占世界比重的6%,從整體來看,我國經濟形勢良好,有利于電子商務的發展;②從社會環境來看,淘寶網正處在中國政治穩定的社會宏觀背景之下,中國網絡基礎設備正不斷完善,網民數量不斷攀升。2008年6月,中國互聯網信息中心了最新的《2008年中國網絡購物調查研究報告》,在被調查的城市中,總體網絡購物滲透率達27.9%;③從法律環境角度來看,我國政府先后制定了一系列相應的政策、法律、法規等,如繼《計算機信息網絡國際互聯網安全保護管理辦法》和《互聯網信息服務管理辦法》之后,我國政府于2004年8月28日簽署了《中華人民共和國電子簽名法》,并于2005年4月1日正式實施,這是我國第一部真正意義上的國家級電子商務法;④從物流環境角度來看,我國最近幾年第三方物流企業發展速度很快,如與淘寶網合作的較大規模的物流公司圓通、申通等。同時,為推行與物流公司的全面合作,淘寶網與中國郵政合作,推出了“e郵寶”(EMS電子商務經濟快遞)物流服務;⑤從信用環境角度來看,普遍缺乏信用意識和信用道德規范,信用治理制度不夠健全,信用中介服務落后,很多中介機構沒有自己的信用資料數據庫,國家對信用問題也缺乏有效的法律保障和懲罰機制。
4.2.2淘寶網的內部環境因子 ①從信息資源角度來看,淘寶網的任何用戶都可以利用淘寶網的平臺商務交易信息;②從信息網絡角度來看,“阿里旺旺”是淘寶網用戶群普遍使用的交流工具,除文字交流、語音視頻、動態表情、文件傳輸等即時通訊的基本功能,它還具備了購物資訊、交易工具等特色功能;③從信息技術角度來看,在交互信息技術方面,淘寶網采用自主開發的策略,在雅虎用戶界面的基礎上,提供了更多適合淘寶網及其他中文網站應用效果的JavaS-cript UI和工具;④從信息安全角度來看,在解決資金流問題方面,淘寶網使用了“支付寶”工具著力解決網絡支付問題,實現了網上在線支付、中間支付資金管理等功能;⑤從信息系統角度來看,淘寶網獨具特色的論壇系統,也促發了用戶的生態化聯系;⑥從企業文化角度來看,淘寶網倡導“寶可不淘,信不能棄”的誠信、活潑、高效的網絡交易文化。
4.2.3淘寶網的信息人因子 淘寶網中的信息人體現在賣家(信息生產者)、交易平臺(信息傳遞者)、買家(信息消費者)和第三方服務機構(信息分解者,包括物流、金融等服務機構)。買賣雙方在淘寶網這一在線交易平臺中,賣方可以主動提供商品上網銷售或拍賣,而買方可以自行選擇商品進行競價和購買,不再受時間和空間的限制,廣泛方便的比價、議價、競價過程可以節約大量的市場溝通成本。在金融服務方面,2008年初淘寶網與中國建設銀行合作推出“支付寶賣家信貸服務”。同時,與數字證書配合,保障網上交易安全、信息安全、貨物安全、商業秘密等;在物流服務方面,與中國郵政和民營快遞公司等合作,為支付寶和淘寶用戶量身定做了“e郵寶”經濟型物流服務。
4.3淘寶網的電子商務信息生態模型分析
一、學習生態系統的相關研究
1.學習生態系統提出背景
教育學家Brian Alger提出促進學科真正發展的一些重要觀點一般來自于這個學科的外部。早在1979年,美國教育學家勞倫斯?克雷明首次提出“教育生態學”的概念。之后,國內外關于“教育生態”研究不斷增多。“教育生態學”主要運用生態學原理去研究教育的物質和精神環境中的發展規律。而學習生態系統的提出要比教育生態學晚的多,它的提出主要有以下三個方面的原因:第一,教育觀念的變化,當代教育觀念已將“以教師為中心”轉移到“以學習者為中心”上來,因此教學環境主要就是學習環境,“學習環境”已成為教育研究領域的一個關鍵詞;第二,互聯網對學習產生了革命性影響,為學習者提供了豐富的學習資源以及人際交流手段,幫助人們培植和維護一種新型的學習生態環境;第三,建構主義理論的提出并廣泛被大多數人接受。建構主義認為,學習者的知識是在一定情境下,借助于他人的幫助,如人與人之間的協作、交流、利用必要的信息等等,通過意義的建構而獲得的。它強調學習的有效發生需要相應環境的支持。第四,終身學習已經成為一種生存理念,持續不斷的學習成為每個人適應競爭和挑戰的利器,學習方式的多樣性、階段性為終身學習提供了保證。
2.學習生態系統的概念
在了解學習生態系統概念之前,我們先了解一下什么是“生態”和“生態系統”。生物與環境因素的相互關系就是“生態”。而生態系統是英國生態學家Tansley于1935年首先提上來的,指在一定的空間內生物成分和非生物成分通過物質循環和能量流動相互作用、相互依存而構成的一個生態學功能單位。它把生物及其非生物環境看成是互相影響、彼此依存的統一整體。因此,學習生態主要研究人們怎樣通過其他生物和他們周圍的環境而獲得有效的學習。而學習生態系統是指由學習者及其現實和虛擬的學習環境構成的一個學習功能整體,學習者與學習環境、學習者與其他學習個體和學習群體之間密切聯系、相互作用,通過知識吸納、內化、創新、外化、反饋等過程實現有效學習的發生。學習生態和學習生態系統的區別在于:學習生態主要研究學習者與學習環境的相互關系,而學習生態系統是包含學習共同體和學習環境在內的一個整體,而這個整體可以實現一定的學習和知識轉化功能。
二、大學英語學習生態系統提出的必要性
1.語言學習的特點
語言最本質的功能是它的社會交際功能,語言即人們在社會中進行交際的工具。不論持什么目的,選什么教材,取什么途徑,外語課都是通過語言活動來培養學生的語言能力和創造性地、有目的地學會運用外語進行交際的能力。Krashen的“可理解的輸入”觀點是二語習得中最有影響的觀點之一,所謂“可理解的輸入”是指學習者聽到或讀到的語言材料,其內容除了他們沒有學過的知識外還必須包含他們的已有知識,即輸入材料的難度應該稍微高于學習者目前已達到的語言知識水平。但是他忽視了學習者是活生生的主體,有自己的主觀能動性,也忽視了語言習得中的必要條件是學習者的參與。因此Allwright指出,“可理解的輸入”必須與“交互活動”相結合,學習者才能獲得習得。由此可見,僅有可理解的輸入還不足以產生語言習得,語言學習者必須將語言輸入與輸出在有意義的環境中結合,語言習得才能真正實現。
2.我國大學英語的教學現狀
長期以來,我國外語教學以教師為中心,以語言知識為重點,以講授分析為主要教學方式,以閱讀為主要學習途徑,以卷面答題準確率為主要檢測手段,形成了一種有知識缺能力、懂道理而不會用的外語教學結果。以大學英語為例,這種結果和大學英語教學目標嚴重背離,其教學目標是培養學生的英語綜合應用能力,特別是聽說能力,使他們在今后工作和社會交往中能用英語有效地進行口頭和書面的信息交流。這種結果的產生是和我國現有的教學傳統文化密切相關的,如圖1,中國的外語教學文化是輸入為主的文化,輸入為主的語言學習效果必然是不完整的,因為輸入的東西往往只是知識和信息。沒有足夠的輸出條件、機會和量,知識不會自動轉化為技能,信息也只能停留在記憶階段,而且心理學證明,記憶并不是被動存儲,而是需要調用。和國內外語教學文化相比,西方外語教學理論與實踐更重視語言交際能力的培養,其表現形式是以學生為中心,以任務為途徑,以語言功能和技能為目標如圖2,這種教學文化的特征是重視語言輸出的過程。
三、外語學習生態系統
從生態系統和學習生態系統的概念中我們可以這樣界定外語學習生態系統,外語學習生態主要研究外語學習者怎樣通過教師、其他學習者以及他們周圍的環境而獲得有效的學習。而外語學習生態系統是由外語學習者及其學習環境構成的一個學習功能整體,學習者與學習環境、學習者與教師及其他學習個體、群體之間密切聯系、相互作用,通過語言知識輸入、吸納、輸出、反饋等過程實現有效學習的發生,如圖3。
1.外語學習生態系統中的生態因子
知識和能力的生長如同植物的生長需要土壤、陽光、水分、空氣和營養一樣,外語學習者聽說讀寫譯各方面能力的獲取和習得過程,必須在一定的生態環境之中,這一生態環境為外語學習者的語言輸入與語言輸出提供了有意義的場所,同時也決定了外語學習者的學習目標、學習內容、學習方法、學習形式、學習時間、學習材料等學習的重要方面。從外語學習生態系統圖中我們可以看出,影響外語學習者語言體系和語言技能生長的生態因子主要包括環境因子和人為因子。
(1)人為因子
首先是教師,從圖中我們可以看出,學習者與教師關系是雙向交互關系。對于缺乏自然環境的外語教學來說,教師顯得尤為重要,教師的課堂語言輸入是培養學生交際能力的重要手段。語言通常只是教師用作講解知識、傳達信息、傳授技能的工具,但外語教師所使用的教學語言不但是一種傳授知識與技能的工具,也是教師要傳授的知識和技能本身,因此課堂上外語教師要確保語言的規范性和可理解性以及言語輸入要有足夠的信息量,只有這樣,才能為學習者營造良好的語言輸入環境,讓學生沉浸在外語氛圍中。當然,當教師這一人為生態因子對學習者不適合時,學習者的語言習得的質量和數量就會改變。
其次是其他學習者。外語教與學的特點要求給學習者之間更多的合作學習機會,學習者之間通過交流協商共同完成小組學習任務。學習者之間的交流、互動和意見綜合首先豐富了他們的語言學習環境,而且可以相互激勵,在學習者之間形成良性競爭;第二有助于建構新的、對知識和能力更深層次的理解;第三,交流過程中學習者的思維和解決問題的思路變得更加清晰和明顯,這樣有利于在互動中形成更優化和更高層次的思維,學習者必須針對問題達成共識和妥協,建立更加完整的知識表征。
(2)環境因子
“學習環境”是現代教學理念下形成的新型教學隱喻,無論是建構主義還是人本主義學習理論都提倡以學習者為中心,教師的任務就是創設豐富的學習環境,教學的過程就是學習者在良好的學習環境中主動建構意義的過程。在這里,我們認為學習環境是一種支持學習者進行建構性學習的各種學習資源(不僅僅是信息資源)組合。其中學習資源不僅包括信息資源、認知工具等物理資源,還包括任務情境、人際心理支持等軟資源。
首先是學習者與任務情境的關系。主要表現在外語學習者受任務情境驅動,在任務情境中通過言語交際使用目的語,從而達到聽說能力的提高。Nunan認為,任務情境是“一項課堂活動,這種活動必須解決某個交際問題,要求學習者理解、操縱、產出目的語或用目的語進行交互活動,活動中他們的注意聚焦于調動語法知識來表達意義,他們的目的是表達意義而不是操練形式”。在這里我們認為,外語教學中的任務情境包括一切有利于學生用目的語進行有意義的交際的各種語言活動。因此,任務情境為學習者參與課堂,進行言語輸出提供了有意義的環境。其中教師對任務的定義,決定了學習者參與課堂的程度與質量,從而決定了學習者言語輸出的質量[9]。
其次是學習者與信息資源的關系。主要表現在外語學習者受惠于信息資源,獲得知識增長,從而形成自身的外語語言體系和語言技能等。信息資源指有關學習主題的外在的信息輸入,也是學習環境中主要的學習資源,主要提供學習領域的知識和教學資料,包括課本、教師、詞典、百科全書和各種基于信息技術的學習資源,包括電子書刊、網上圖書館、外語主題網站、個人博客、虛擬軟件庫等,以幫助學習者理解和解決問題。
第三是學習者與認知工具以及平等共享開放的人際心理支持的關系。在學習者與教師及其他學習者交互過程中,需要有工具以及平等共享開放的人際心理支持。技術作為中介可以全面支持學習者同學習資源以及教師、其他學習者的互動,特別是基于計算機網絡的認知工具,可以為學習者提供虛擬的學習和交流環境。
2.外語學習生態系統的功能分析
(1)整體功能
外語學習生態系統作為一個系統,首先他實現的就是整體功能。其根本特征在于從系統的整體性出發,把分析與綜合、分解與協調、定性與定量研究結合起來,精確處理部分與整體的辨證關系,科學把握系統,達到整體優化。從圖3中我們可以看出,學習者處在這個生態系統模型的中心,圍繞這一中心,我們把生態系統中的其他生態因子又分解成兩個小系統,即人為因子子系統和環境因子子系統,而各個子系統又分解為具體的人為因子和環境因子。通過分析各因子與學習者這一生態主體的辨證關系,從而使學習者的高績效的語言學習達到整體優化。
(2)語言體系和語言能力轉化功能
學習者通過教師和其他學習資源獲得足夠多的語言輸入,通過課堂和自主學習,學習者吸納教師的語言輸入,形成自己對語言的理解,這個過程是語言體系形成的重要過程。在缺乏自然語言環境的外語學習者來說,這是他們言語輸出的基礎。而學習者語言能力的形成必須通過任務情境這一重要環節來實現,也就是語言的輸出過程,在學習過程中主要表現為,通過教師制定有意義的任務情境,通過合作或角色扮演學生參與其中,這時教師的角色依然很重要,主要引導、幫助、組織、協調學習者進行言語輸出。教師及時的反饋對學習者的語言輸出質量至關重要,這樣可以調整學習者參與語言輸出的廣度和深度。為此,Long發明了語言交際的調整策略,明確性核實即交際一方要求對方明確自己所表達的意義,理解性核實(comprehension check)即核實交際對方是否明白自己對表達的意義等等。
中圖分類號:x859 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932006
引言
我國是一個生產和消費水果蔬菜等農產品的大國,對農產品、特別是水果和蔬菜的需求呈逐年上升的態勢。據農業部統計,2012年我國水果產量達2.41億噸,水果種植面積同比增加1.2%,產量同比增加5.7%;2012年,我國蔬菜總產量達到7.09億噸,較上年凈增加2953萬噸。如此規模和上升勢頭的果蔬產業,亟需先進的儲藏系統和設備確保果蔬的品質與長時間保存,而由于儲藏技術不過關,每年我國果品腐爛1200萬噸之多,蔬菜腐壞更是高達1.3億噸,每年損耗金額達1000億元以上。
果蔬儲藏環境具有多因子性、多變性和非線性的特征。需要監控的環境因子有溫度、濕度、氧氣濃度和二氧化碳濃度等,監控系統的任務就在于測量影響因子的數值,根據既定的控制算法確定出被控量的控制量值,通過實時合理的調節環境因子,改善儲藏環境,達到長時間保鮮儲藏的目的。果蔬儲藏環境的監控有3個不同的層次:人工監控、自動監控和智能監控[1]。3種方式中,人工監控屬于最初階段的方式,由于其諸多缺點,現已較少采用;自動監控是我國應用最多的果蔬儲藏環境監控方式;智能監控方式處于研究水平的較多,實際投入實踐的較少,但智能監控勢必是未來的發展趨勢,因其能更合理、精確與智能地對果蔬儲藏環境實施監督和控制,使得儲藏效果更好[2]。
1 果蔬儲藏環境監控系統模式
1.1基于單片機的監控模式
整個系統以單片機為核心,按照信息流向和控制模塊組成劃分為:前向輸入通道、控制面板和后向輸出控制3部分,如圖1所示。工作過程為:前端傳感器采集儲藏環境信息,經數模轉換芯片傳給單片機處理中心,單片機中存儲了某種或某幾種果蔬必需的儲藏環境因子數值,將其與傳感器實時采集的環境因子參數數值進行比較運算,輸出的結果控制各個執行機構的動作[14]。單片機監控模式是集中式控制結構,單片機承擔了所有的控制要求,一旦單片機出現故障,整個系統就會失去控制,因此對單片機性能要求較高。
單片機監控系統可以實現果蔬儲藏環境的全局管理,操作簡單、成本低廉,但可靠性較差、精度不高、故障率高,且自動化水平較低。
1.2基于PLC的監控模式
基于PLC,即可編程控制器的果蔬儲藏環境監控模式由上位機、PLC、數據采集單元及驅動執行機構組成,模式框圖如圖2所示。上位機作為全系統的管理監控中心,負責統一管理;PLC作為控制核心,通過擴展模塊,接受來自傳感器的環境因子參數信息,實時處理數據并發送指令,經驅動執行機構調控儲藏環境小氣候,實現儲藏環境的自動化監控。
PLC作為系統的控制核心,融合了計算機控制技術、通信技術、傳感器技術和傳統繼電器技術,具有控制能力強、操作靈活方便、可靠性高和適宜長期連續工作的特點。
1.3 基于CAN現場總線的系統模式
CAN(Controller Area Network),即控制器局域網,是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡,由德國博世公司于20世紀80年代中期開發。CAN總線的通信速率最高可達1Mbps,通信距離最遠可達10km,總線上可掛接的節點數達110個,總線接口芯片支持8位、16位CPU。CAN總線通信介質為雙絞線,用戶接口簡單,編程方便,可采取點對點、點對多點和全局廣播的方式傳送數據。
基于CAN現場總線的系統模式由上位機監控中心、現場控制器、傳感器和執行機構組成,組網簡單,成本適中,宜于進行大規模、多儲藏室的監控,系統框圖如圖3所示。
1.4 基于網絡的監控系統模式
基于網絡的監控系統模式包括無線通信網絡和Internet互聯網絡,無線通信網絡可采用GPRS、3G、微波等方式實現遠距離儲藏環境參數數據的傳輸,Internet網絡使得管理人員可以通過遠程登錄的方式在異地就可完成對儲藏現場的操控,只要有Internet網絡覆蓋就可隨時隨地掌控果蔬儲藏的情況。
該系統模式分解成五層結構,最底層為現場層,由控制器、傳感器和驅動執行機構組成,采用總線拓撲結構,傳感器負責采集環境因子參數數據,驅動電路芯片驅動執行機構調節環境參數,控制器接受控制指令完成控制操作;第二層為無線通信網絡層,負責現場層采集的數據和上層發送的控制指令的傳輸;第三層是監控層,完成下層傳輸上來的數據的存儲、顯示、處理和控制決策的制定;第四層是Internet網絡層,實現遠程登錄;第五層為Web客戶層,通過瀏覽器遠程訪問監控現場,系統框圖如圖1.4所示。通過網絡技術、無線通信技術實現的儲藏環境監控系統管理的儲藏室規模大、范圍廣,易于統籌,通過遠程登錄的方式能方便的了解到現場的實際情況,利于決策的制定。但是,此系統所需的軟硬件多、技術要求高、成本高,實現起來有一定難度也是其不足之處。
1.5 基于Zigbee無線技術的系統模式
Zigbee是一種短距離、低速率無線網絡技術,主要用于近距離無線連接。在2.4G Hz輸出功率和良好信道環境下,傳輸距離可達100米,數據傳輸率可達250kbps,具有功耗低、可靠性高、可擴展性好等優點[5]。
基于Zigbee網絡的系統模式由5部分組成:上位機監控管理部分、控制器部分、傳感器節點、協調器網關節點和驅動執行部分,系統框圖如圖5所示[3]。
2 果蔬儲藏環境監控系統控制算法
監控系統的硬件核心可以說是控制器,性能優良的控制器不僅能夠出色完成預定的控制任務,而且還要消耗較少的能量,具有實時性好、效率高等特點。與此同時,系統還有一個軟件核心,是人為設置的控制策略,即算法。好的算法可使得控制精度高,系統時延小,甚至具有智能。
2.1 模糊控制算法
儲藏環境系統是一個受多變量影響的大慣性非線性系統,且有交連、時延現象,很難對這類系統建立精確地數學模型,也就不適宜用經典控制方法和現代控制方法實現控制。模糊控制不需要建立被控對象的精確數學模型,它是通過計算機執行人類用自然語言描述的規則,綜合考慮各種環境參數完成控制任務。
模糊控制的基本思想是把專家對特定被控對象和過程的控制策略總結成一系列控制規則,通過模糊推理得到控制作用集,作用于被控對象和過程。模糊控制的一般步驟如下:
定義模糊子集,建立模糊控制規則;
由基本論域轉變為模糊集合論域;
模糊關系矩陣運算;
模糊推理合成,求出控制輸出模糊子集;
進行逆模糊運算,判決,得到精確控制量。
模糊控制的一般結構如圖6所示。
2.2 神經網絡控制算法
神經網路是由簡單處理單元,被稱為“神經元”,構成的大規模并行分布式處理器,具有存儲經驗知識并使之可用的特性,特別適合于具有較高非線性和難于建立精確數學模型的系統的控制。神經網絡通過學習過程,通常采用多組樣本值進行訓練的方式,從外界環境中獲取知識,互聯神經元的連接強度,即突觸權值,用于存儲獲取的知識,經過多次有序的改變網絡的突觸權值,達到想要的設計目標。
神經元是神經網絡的基本信息處理單位,由三種基本要素組成:突觸、加法器和激活函數。每一個突觸由其權值或強度作為特征,每個輸入信號和權值相乘送往加法器;加法器用于求輸入信號被神經元的相應突觸加權的和;激活函數用來限制神經元輸出的振幅,神經元模型圖如圖7所示。
2.3 模糊神經網絡控制算法
模糊算法與神經網絡算法的共同點在于處理和解決問題時都不需要對象的精確數學模型。但一般來說,神經網絡不能直接處理結構化的知識,它需用大量的訓練數據,通過自己學習的過程,并借助其并行分布式結構來估計輸入輸出的映射關系。模糊算法可以直接處理結構化的知識,也就是由專家給出的“規則”,因其引入了“隸屬度”的概念,使得“規則”可以數值化。模糊算法與神經網絡算法的結合,能將神經網絡的學習機制引入模糊控制中,使模糊控制也具有自學習、自適應的能力,使神經網絡借助大規模的并行分布式處理結構完成模糊的推理過程,構建一個帶有人類感覺和認知成分的自適應系統。神經網絡結合模糊控制,它“不知不覺“中向訓練數據學習,產生、修正并高度概括輸入輸出之間的模糊規則,并利用神經網絡自適應的產生和精煉這些規則,然后根據輸出模糊集合的幾何分布及由過去經驗產生的模糊規則推理得出結論。神經網絡與模糊控制的融合方式如圖8所示。
2.4 模糊PID控制算法
常規PID算法具有原理簡單、實現方便的優點,廣泛應用于過程控制領域, PID算法適于簡單的單輸入、單輸出線性系統的控制,穩態性能好,但動態性能較差,且容易產生超調,抗干擾能力差,對于非線性、時變、大滯后和參數難以實現在線整定的系統有難以克服的局限性。模糊控制算法魯棒性和動態性能較好,自適應性強,對參數變化不敏感,能較大范圍適應參數變化,對于非線性時變滯后系統而言,有較好的控制效果,考慮到果蔬儲藏環境條件的多變性,可將二者控制算法結合實現穩定、高效、可靠地監控。
模糊PID算法的實現由模糊參數調節器和標準PID控制器共同完成。模糊參數調節器以誤差e和誤差變化率 作為輸入,PID參數KP、KI、KD作為輸出,利用模糊控制規則在線對PID參數進行修改,運行過程中不斷檢測e和,不斷對三個參數進行修改,從而達到良好的控制性能。模糊PID原理圖如圖9所示。
3 結語
針對目前我國果蔬儲藏業的現狀,本文綜述了可應用于果蔬儲藏環境監控的五種系統模式和四種控制算法,用于改善果蔬儲藏的條件,較少儲藏損失,提高儲藏品質。五種系統模式各具特點,適用不同的應用場合,實現的難易程度不同,成本有高有低,根據我國現狀可實現多元化的選擇,形成多元化的應用格局。四種控制算法相較常規控制方法,有其獨特的一面,一定程度上使得控制的可靠性和精確性更高,但實現上有其難度,需要綜合考慮,謹慎選擇。總之,對果蔬儲藏環境監控系統及控制算法的研究,會越來越向著智能化和網絡化兩個方向發展,人為干預程度越低,自動化程度越高,則監控效果會更好。
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社會的發展決定了數學觀的根本性變革,即由靜態的、絕對主義的數學觀向動態的、問題解決的數學觀轉變。數學觀是關于對“數學是什么?”的問題的認識。2001年中華人民共和國教育部頒布的全日制義務教育《數學課程標準》(下文簡稱《標準》)從多個角度對數學進行刻畫,反映了數學是一個多元的綜合產物,不能簡單地將數學等同于命題和公式匯集成的邏輯體系。《標準》對“數學是什么”的定義,已經不只是停留于“數學是研究現實世界數量和空間形式的科學”,而是從發展的角度、歷史的角度以及數學與人和現實生活是密切相關的角度去定義數學。可見《標準》要求教師具有動態的、問題解決的數學觀。為了與之相適應,《標準》對教師的數學教學活動和教師對學生數學學習的認識提出了新的要求。因此,在新課程改革已經實施了數年的昆明,教師數學觀的現狀是什么,影響教師數學觀的主要因素有哪些,是值得研究的問題。
1 研究設計
1.1 數學觀維度的劃分
問卷的設計以對教師數學觀作出的界定為基礎,將數學觀分成了“對數學本質的認識”、“對教學過程的認識”、“對學生學習的認識”三個調查維度。為了明確樣本的哲學取向, 根據英國學者歐內斯特(Paul Ernest)的觀點,他把教師的數學觀分成三類:問題解決的觀點(the Problem Solving View)、柏拉圖主義的觀點(the Platonist View)、工具主義的觀點(the Instrumentalist View)(為行文方便,下文中將工具主義的數學觀簡稱為“IN觀”,柏拉圖主義的數學觀簡稱為“PL觀”,問題解決的數學觀簡稱“PS觀”)。問題解決的觀點是把數學看成一個動態的、由問題推動發展的學科。數學是體現人類發明與創造的,它不是一個一成不變的成品,因為它的結果是開放的、會發生變化的。柏拉圖主義的觀點是將數學看成一個靜態的永恒不變的學科。它通過邏輯將知識組織成一個彼此聯系的結構,數學是發現的而不是發明的。工具主義的觀點則把數學看成由事實、法則、技巧等構成的一套工具。受過訓練的工匠熟練地利用它達到一些外在的目的。數學是一些彼此無關但卻很有用的事實和法則。
1.2 問卷題目的設計
問卷的第一部分是要搜集被試的一些背景資料,這些作為本研究的自變量:性別、學校位置、學校性質、學歷、學科背景、職稱、教齡。研究共設立了7個自變量。
問卷的第二部分是30道量表題,反映每一種數學觀的題目各10道。問卷根據三種數學觀典型的、有代表性的觀點,從數學知識、使用教材、學生發展、學生學習、數學教學、對待考試等幾個方面確定了30道題目,其中考查三種數學觀的題目分別如下:
量表部分共分為5個等級:1表示非常反對;2表示比較反對;3代表中立;4表示比較同意;5表示非常同意。
1.3 被試取樣
研究選取昆明市部分小學教師作為被試。主要調查的學校有師大附小、春城小學、蓮華小學、武城小學、盤龍小學、拓東一小、東莊小學、馬街小學、春雨小學、三育小學、和平中心學校、龍潭中心學校、谷律中心學校、永靖小學等。共發放問卷140份,回收問卷134份,保留有效問卷134份。
2 調查結果與討論
通過對每一題項的平均數和標準差,可以粗略描述被試在某一數學觀上的傾向程度。單因素方差分析的結果定量地描述了被試在三種數學觀上的傾向程度,對這種傾向程度在統計學意義上的顯著差異進行了檢驗。隨后對幾個自變量進行了因子分析,由此可以對影響教師數學觀的因素進行探索性的分析。
2.1 問卷在每一題項上的平均分與標準差的研究結果
問卷量表部分采用5點評分制。根據量表的設計,被試在某一題目上的得分越高,表示他對題目陳述的觀點越認可。由表可知,第5、8、11、13、18、21、23、29題為總體樣本中得分最高的8個題項,數學教師在這8道題上的得分都超過了4.44。而且標準差較小,說明教師在這幾道題上的觀點比較一致,認同度最高。這8道題中除了第11題是反映IN觀的題目以外,其余均為反映PL觀的題目。而且11題是所有題項中平均分最高的一個題。
第3、10、19、24、25、22、26題為總體樣本中平均數得分最低的7個題目,可以看出數學教師在這7道題目上除了22、26是3.13分外,其余5個題的得分均小于3.0分,說明他們對這些陳述的認可程度較低,這7個題中除了第25題反映PS觀外,其余6個題均反映IN觀。25題的題目是在計算機逐步普及的今天,熟練的計算能力就不再需要了。由于最初我國的數學教學大綱強調基礎知識和基本技能,用教師的話說就是基礎知識要扎實。基礎知識的最重要的體現之一就是計算能力。因此從學生入學開始,小學教師就開始抓學生的計算。小學教師普遍認為,在小學階段培養學生的計算能力非常重要。
從題目的頻次分析,我們可以發現被試群體在三種數學觀上更傾向于PL觀,最不傾向于IN觀。
這一結果說明,我國的數學課程改革已經或正在取得可喜的成果,教師的數學觀已經漸漸開始發生變化,相對陳舊的工具主義觀點愈來愈不被認可。
在所選取的8個變量中,哪些變量會對教師數學觀產生影響呢?
2.2 探討影響教師數學觀的因素
這一部分是要對影響數學觀的因素做探索性的分析,研究假設認為學校所處的位置,學校是否是省級示范學校,教師的學歷、學科背景、教齡和職稱都會影響教師的數學觀,因此先通過單因素方差分析探討影響教師數學觀的因素。又考慮到影響數學觀的因素很多,再利用因子分析探討影響數學觀的主要因子。
2.2.1 通過單因素方差分析探討影響教師數學觀的因素
研究選取的單個自變量(城郊、學校性質、學歷、學科背景、教齡、性別和職稱)對形成三種數學觀會產生影響,以下分別進行分析。
2.2.1.1 教師所處地域(城區、郊區、農村)對三種數學觀的影響
使用單因素方差分析發現,城區、郊區、農村之間的差異高度顯著(P=0.001),說明教師所處地域會對他們的數學觀產生影響。進一步檢驗發現城區、郊區和農村的數學教師在IN觀上呈現了統計學意義上的顯著差異(P=0.017)。經過主要效度的比較發現城區和農村之間的差異顯著(P=0.018),城區和郊區及郊區與農村的差異不顯著。城區數學教師在IN觀上的平均分為31.40,郊區數學教師的平均分為32.87,農村數學教師的平均分為34.19。說明教師所處的地域對數學的看法上存在差異。這可能與不同地區間存在的文化差異及教師接受的信息量和教師接觸的人(家長或學生)都有一定的關系。
2.2.1.2 學校類型(是否是省級示范學校)對三種數學觀的影響
使用單因素方差分析發現,學校類型在三種數學觀上存在顯著的差異(P=0.021)。即學校類型會對數學觀產生影響。這可能與學校本身的文化氛圍及校長的管理理念和教師的教育素養有很大的關系。
2.2.1.3 教齡對三種數學觀的影響
使用單因素方差分析發現,教齡在三種數學觀上存在顯著的差異(P=0.036),即教齡會對教師的數學觀產生影響。進一步檢驗發現,教齡在1~5年以上和10年以上的教師在PL觀上出現了統計學意義上的差異(P=0.025)。教齡為1~5年的教師在PL觀上的平均分為43.21,5-10年的教師為44.81,10年以上的教師為45.22。說明教齡為10年以上的教師對PL觀更贊同。說明教齡為10年以上的教師更重視對學生學習方法的教學,更注重揭示知識點之間的聯系,更了解學生。
2.2.1.4 職稱對三種數學觀的影響
統計結果表明不同職稱的教師在三種數學觀上存在差異(P=0.036)。說明職稱會對教師的數學觀產生影響。進一步檢驗發現,低于小學一級的教師和小學一級的教師在IN觀上也存在顯著差異(P=0.016),低于小學一級的教師在IN觀上的平均分為36.33,小學一級的為32.04。這一統計結果說明,低于小學一級的教師更贊同IN觀。
2.2.1.5 年齡對三種數學觀的影響
統計結果表明不同年齡的教師在三種數學觀上存在差異(P=0.02)。說明年齡會對教師的數學觀產生影響。進一步檢驗發現,年齡在30~40歲的教師與年齡在41~50歲的教師在IN觀上存在差異(P=0.035),年齡在30~40歲的教師在IN觀上的平均分為31.50,年齡在41~50歲的教師的平均分為35.00;年齡在20~30歲的教師與年齡在30~40歲的教師在PL觀上也存在差異(P=0.033),年齡在20~30歲的教師在PL觀上的平均分為43.68,年齡在30~40歲的教師的平均分為45.50;年齡在20~30歲的教師與年齡在50歲以上的教師在PS觀上也存在差異(P=0.038),年齡在20~30歲的教師在PS觀上的平均分為38.24,年齡在50歲以上的教師的平均分為34.7。
2.2.1.6 學歷對三種數學觀的影響
統計結果表明不同學歷的教師在三種數學觀上不存在差異,但是進一步檢驗發現學歷是中專的教師與學歷是中專或本科以上的教師在PL觀上存在顯著差異(P=0.014),學歷是中專的教師在PL觀上的平均分為43.03,學歷是本科或以上的教師的平均分是45.18,所以學歷是本科或以上的教師更贊同PL觀。
2.2.1.7 性別對三種數學觀的影響
統計結果表明不同性別的教師在三種數學觀上不存在差異,但是進一步檢驗發現不同性別的教師在PL觀上存在顯著差異(P=0.000),男教師在PL觀上的平均分為42.55,女教師的平均分是45.19。
通過單因素方差分析發現教師是否學過高等數學并不影響教師的數學觀。共有7個變量影響數學觀,因此需要深入分析影響數學觀的主要因素有哪些。
2.2.2 通過因子分析探討影響教師數學觀的主要因子
因子分析(因素分析)的基本思想是,首先將很多個影響事物性質的變量綜合為較少的幾個“因子”,然后依據一定的方式對所獲得的“因子”作出較為合理的解釋。因子分析是找主要因子的一種有力工具。
通過因素分析我們得到各因子的方差貢獻率和累積方差貢獻率,見表3。
通過因子分析,論文選取了影響教師數學觀的四個主因子,累積貢獻率為86.433%,說明已反應出原指標86.433%的信息。由旋轉后的因子負荷知,第一因子代替了變量教齡、職稱、年齡的作用,職稱的評定與教齡有一定的關系,三個變量教齡、職稱、年齡均體現了教師對數學知識的理解,數學知識包括兩個層次:①案例知識(教師的教學經驗);②策略知識(什么樣的教學內容)。論文把第一因子稱為經驗因子;第二因子代替了學校位置和學校類型的作用,而學校位置和學校類型都是教師所處的環境,論文把第二因子稱為環境因子;第三個因子是學歷因子;第四個因子是性別因子。由于學歷因子、性別因子的方差貢獻率不大,我們認為影響教師數學觀的主要是知識因子、環境因子。
3 結論
3.1 從調查結果顯示,昆明市小學教師主要傾向于柏拉圖主義的數學觀,最不傾向于工具主義的數學觀,但是與《標準》體現的數學觀有一定的差距。
3.2 單因素方差分析的結果表明:對IN觀而言,被試所在的地區(城區、郊區、農村)職稱、年齡都會對其產生影響;對PL觀而言,教師的學歷、性別、教齡、年齡都會對PL觀產生影響;對PS觀而言,教師所處地域(城區、郊區、農村)、學校類型(省級示范學校、普通學校)、年齡都會對PS觀產生影響。
3.3 通過因子分析發現:影響教師數學觀的因素主要有四個:經驗因子、環境因子、學歷因子、性別因子。經驗因子代替了變量教齡、職稱、年齡的作用,環境因子代替了學校位置和學校類型的作用。我們認為影響教師數學觀的主要是知識因子、環境因子。