光电信息技术论文范文

导语：如何才能写好一篇光电信息技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:光纤通信技术；优势；接入技术

0引言

近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

1光纤通信技术定义

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

2光纤通信技术优势

2.1频带极宽，通信容量大

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口，单模光纤具有几十GHz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低，中继距离长目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤损耗可低于0.20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

如果将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。

光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

3光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段，无源光网络P(ON)技术是实现FT－Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。

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对，都出现了镜子。从本质上说，都和光学有关。

大到探月的嫦娥卫星，小到日常生活中的单反相机、CD光盘，无论是国家进步，还是你我的生活质量，都与光学工程息息相关。由于光学工程的应用实践要求十分严格，相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作。因此，每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研。

由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科，相较于机械工程、计算机科学与技术等专业，开设此专业的院校并不多。总体看来，光学工程专业的考研竞争比较激烈，尤其是在一些光学工程名校之中，2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1。

目前，我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所。具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所，具有国家重点（培育）学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所，具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所。

我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢？

第一，重视院校综合实力，避免依赖单一数据。

各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标，且不同机构均有不一样的标准，很难客观真实地反映院校的全部情况。各院校的研究方向独具特色，互有长短，具体到每个研究方向，实力强弱更不相同，比如，光学设计这一领域，普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等。同样的道理，单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏，院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的，然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展，往往比宏观数据具备更大的影响，万万不可忽视。

第二，光学工程不是什么院校都能“玩得转”。

在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想，从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造。不可否认，一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差，甚至更有优势。但是，光学工程是一门“高富帅”的学科，只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科，而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校。主要原因体现在两个方面：第一，光学工程精密程度非常高，对实验仪器设备和资金的依赖性比较强，缺少国家重视和资金上的倾斜，院校很难承担昂贵的实验仪器设备，从而限制研究生的发展；第二，“985”院校导师的视野更加开阔，对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高，甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如Optical Letters等国际顶级光学期刊上。此外，高层次的院校学术氛围更加浓厚，出国深造、就业等方面也具备更大的优势。

在此背景下，有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读。本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学，以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析。

浙江大学：为强者而生

学科地位：浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内，该系前身为浙江大学光学仪器专业，是中国光学工程学科的诞生地，具有雄厚的学科实力。在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一。

学科特色：有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等国家级研究基地。目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构。

研究领域：浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广，包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统，光通信技术与系统和新颖人工光电介质等。

师资力量：光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物，大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授，在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作，获得了许多具有国际影响的学术成果。

地理区位：长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群，具有国际化、起点高的特点，相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景。

竞争情况：浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生。考研竞争极为激烈，从近年报录比便可见一斑。

考试特色：浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》。浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多，报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块。此外，也会考查一定的激光原理知识。

华中科技大学：光谷传奇

学科地位：华中科技大学光学工程近年来发展迅速，实力雄厚。尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一，学科地位非同一般。华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一。

学科特色：光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室（B类）、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构。其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建，依托于华中科技大学，联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建，已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台。

研究领域：华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术。

地理区位：华中科技大学地处著名的武汉光谷，当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高，产业价值巨大，尤其在光通信、激光等领域具有较大优势，就业前景看好。

竞争情况：华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分。招生人数60人左右，随当年推免生比例有所波动。

考试特色：华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识。需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生，分别是光电学院和武汉光电国家实验室。

天津大学：精益求精

学科地位：天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院，是我国较早设立光学工程的高校之一。天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二，2010―2012年教育部学科评估中名列第三。此外，天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一。

学科特色：所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构。

研究方向：超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等。

师资力量：中国科学院院士1人，中国工程院院士1人，长江计划特聘教授4人。天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理，老中青年教师比例合理。老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力，中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累，超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授，学术前景十分光明。

地理区位：既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区，又毗邻首都北京，就业环境较为优越。

竞争情况：就读于天津大学的研究生中，本校生源占有较大比例。天津大学工学复试分数线2013年为330分，2012年为335分，2009―2011光学工程报录比如下：

考试特色：天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》，建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》。

南开大学：虽小而精

学科地位：南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内，隶属于电子信息与光学工程学院。现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建，是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位。在2010―2012年教育部学科评估中，南开大学光学工程名列第五。

学科特色：设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站。

师资力量：南开大学光学工程规模较小，共有教师28人，教授、研究员18人，副教授8人，其中有院士1人，特聘教授1人，博士生导师13人，但导师队伍水平相当优秀，哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍，近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文，令国内同行为之拜服。较为出色的是青年教师刘海涛教授，在Nature发表两篇论文，在Physical Review Letters发表两篇论文，主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论。

培养模式：南开大学光学工程招生规模较小，几乎与导师人数平齐，每个研究生均能得到导师的大量指导，研究生教育接近于精英教育。需要注意的是，南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同，这与其他学校的培养模式有所区别。

研究领域：相比其他高校，南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显，其研究领域主要有：光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学。

地理区位：与天津大学相同。

竞争情况：南开大学近年来考研报录情况如下所示，可见相较于其他院校，南开大学光学工程的性价比较高。

考试特色：南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》，专业课考试风格自2013年起有所变化，并且2014年考研没有提供参考书目，需要考生注意。

中国科学院上海光机所：卧虎藏龙

学科地位：上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所。

学科特色：上海光机所现设8个研究室，分别是：强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心（含：中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室）、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。

值得一提的是，上海光机所建成了国内仅有国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置，用于激光分离同位素的激光与光学系统、超短超强激光系统、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台。在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面，也进入了国际先进水平，是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一。

研究领域：强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。显而易见的是，上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究，因而十分适合于光学工程理论方向的深造。

地理区位：地处长三角的核心上海，地理区位优势相当明显。

竞争情况：每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所，研究所人才济济。近年来上海光机所光学工程的复试分数线为：2013年320分，2012年325分，2011年330分。每年招生人数在40―50人，随当年推免比例有所浮动。

培养模式：上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近，且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养。

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【关键词】光信息科学与技术专业；实践教学；创新体系

中图分类号：G6420文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)02-128-01

光信息科学与技术专业属于新增专业，增设的目的就是为了适应科技发展的需要，培养科技创新型人才，本专业具有很强的理论性和实践性，构建专业实践教学创新体系十分必要。

一、光信息科学与技术专业实践教学创新体系的内涵和特征

（一）实践教学创新体系的内涵

实践教学创新体系在内涵上分为狭义和广义，我们一般理解的实践教学创新体系就是实践教学的内容体系，在教学计划中经常使用的教学体系，这属于狭义的实践教学创新体系；广义的实践教学创新体系不仅包含实践教学内容体系，还包括实践教学目标体系、管理体系、条件支撑体系等，在教学的过程中，实践教学内容体系不仅要发挥主要作用，目标体系、管理体系等也要发挥各自的作用，体系之间相互协调与配合，实现总体教学目标。实践教学体系的目标是培养学生综合运用光和信息知识的能力，通过观察、实验、操作等教学方式，让学生掌握理论知识和实践操作能力，实验教学是光信息科学与技术专业教学的重要组成部分。

（二）实践教学创新体系的特征

由于光信息科学与技术专业在教学内容和教学方式上都具有综合性，因此时间教学体系本身就具有综合性；光信息科学与技术学科有很强的实践性，很多教学内容都是对光电子器件的实际运用，以理论知识来指导实践，因此时间教学体系具有实践性；光信息科学与技术专业教学的目的就是让学生学会光信息科学技术的运用，在教学过程中，对教学内容的实践需要依靠光电子和信息产业，教学的过程、实验的形式和内容都要依靠光信息技术，因此实践教学体系又具有开放性。实践教学的开展不仅需要学校的努力，还需要光信息和光电子等相关企业的积极参与，为学生的学习提供场所、产品和经验，因此实践教学体系具有主体性。

二、实践教学创新体系的构建

（一）构建校内创新实践教学平台

由于光信息科学与技术专业具有很强的实践性，要想培养学生的创新能力，高校应该建设创新实验平台，集教学、实验、开发与一体，实验的内容围绕光信息和光电子器件的设计与开发，并不断创新实验内容，注重实验的应用性、创新性、开放性。在条件上，实验创新平台应该布局合理、科学，使平台具有良好的操作环境，在内容上，实验平台应该注重理论知识和实践内容相结合，把相关的理论知识运用于光信息技术研究中去，在管理上，应该注重实验设备、师资建设、教学内容等方面的管理，使实验平台成为一个有机组合的整体，各个部分都在发挥着功效。

（二）构建校外创新实践教学平台

校外创新实践教学平台与校内创新实践教学平台的基本属性、建设方法、管理模式和功能都有很大的区别，校外创新实践教学平台是校内实践教学平台的补充，两者都发挥着重要的作用。在条件上，校外实践教学平台一定要具备足够的场所、设备、师资力量和实践资源，这是最基本的条件，能够保证校外创新实践平台的正常运行，在管理上，校外创新实践教学平台应该借鉴相关企业的成功经验，请企业成功人士参与管理，与校内教师进行良好的配合，在运行上，学校需要建立有效的沟通机制，丰富教学内容和形式，以光信息和光电子相关企业为主，利用好社会资源，加强校企合作。

（三）构建校企合作的实践教学模式

高校教学的目的就是为社会培养更多人才，因此，人才的培养和社会需求是分不开的，如果只是把学生关在学校里，使教学脱离了社会实际，那么培养出来的人才也不适应社会的发展。学校应该和本地区内光电子信息企业加强联系，通过校企合作，请企业内相关专业技术人员到学校传授经验，让学生去企业内亲身实践，不但使学生加深了对光信息科学与技术的了解，还锻炼了学生的社会实践能力，使学校教学和社会发展需求相适应，培养出了更多适合社会需要的人才。

参考文献：

[1]郭祥群,胡荣宗,穆纪千.着眼于素质和创新精神构建实验教学新体系[J].实验技术与管理,2004,21(2):183-188.

篇4

全世界光电子技术产业的市场规模己达1万亿美元，国外光电子产业主要集中在美国、西欧和日本等国家和地区。近十年来，中国光电子技术产品市场的年增长率始终保持两位数的高速增长。随着信息光电子技术、激光加工、激光医疗、显示、照明等光电技术的快速发展，我国已经形成市场可观、发展潜力巨大的光电子产业。2006年，《国家信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》明确提出，未来5～15年15个领域发展的重点技术中就包括了光电子技术，声明要重点发展激光器、光电探测器、光传输和光传感设备、微光机电系统、半导体照明等产品。[6]2010年10月，国务院正式《国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》，进一步明确了光电产业是战略性新兴产业的重要组成部分，包括新型显示器件、LED等在内的细分产业都在国家战略性新兴产业规划中明确提到。[7]可见，在光电产业相关技术和生产能力快速提高的情况下，对光信息科学与技术专业人才的需求量也将逐年增大。

光信息科学与技术具有旺盛的生命力，处于高速发展时期。目前，在光通信、光电检测、光电照明、光学元件与系统、光伏产业、激光技术、光学设计、光学材料等方面都有广阔的应用前景，对社会的发展和贡献不可估量。作为高校，除了科研、教学，还要服务于社会，服务地方经济发展，这些不仅体现在科学研究和教师兼职方面，也体现在人才培养目标和方案上。光信息科学与技术同光学、机械、电子、材料、计算机、自动控制等多学科的知识息息相关，但也不能面面俱到，所以十分有必要结合当地企业的发展，调整学科的发展、人才培养计划，为地方经济服务，加强科学研究，引领社会的发展。三峡大学地处湖北省域副中心城市的宜昌，经济活跃，交通方便。现在高铁开通后，宜昌到武汉的时间已经减少到2小时左右。随着国内光电照明、太阳能、光电显示产业如火如荼地发展。宜昌太阳能、光电照明等光电企业也有较大的发展，如中国南玻集团宜昌南玻硅材料有限公司（一期项目已累计投资20多亿元，专门从事高纯多晶硅材料、太阳能硅片及电池片生产的大型制造企业）等等一大批光电企业。这些企业主要集中在光伏产业、节能照明、LED、光学冷加工等方面。这些光电企业有着旺盛的人员需求，对本专业产业人才的培养具有十分重要的意义。2011年出台的《宜昌市科技发展“十二五”规划（2011至2015年）》明确提出，在节能环保领域的发展方向要围绕光电子产业核心技术开发，抢占背景光源行业技术创新制高点，加快液晶照明灯、LED背光源及照明产业化。围绕太阳能技术开发，加快太阳能热水系统产品系列开发及产业化。[8]由此可见，在地方政府的扶持下光电子相关产业会得到快速发展，这些都为光信息科学与技术专业结合本地进行产业人才培养提供了难得的机遇。根据三峡大学理学院发展的需要，结合产业的蓬勃发展，产业人才培养措施如下：

改革本科教学培养方案，加强专业基础理论学习，巩固专业思想教育光信息科学与技术专业需要学生在系统、扎实的理论基础和在光电子技术、光通信及应用等方面具有较宽广的专业知识、较强实践动手能力，并成为在电光源、光学设计、光学材料、光纤通信等专业领域中的一个或两个方向具有特色的人才。毕业生能在光信息技术产业及其相关领域从事信息科学与技术的研究、设计、集成及开发、制造、技术管理等方面工作的应用型人才。因此要加强几何光学中的光学设计、模拟电子技术数字电子技术课程设计、嵌入式系统、光电检测技术、机械原理和设计等课程的实践环节，同时要加强专业思想教育，了解社会发展的动态，密切了解光电信息的最新发展和应用，掌握一些主流软件的应用。另外，为了使培养方案切合社会发展的实际，我们广泛征求本地企业的意见，积极邀请了相关企业参与了光信息科学与技术专业培养方案的修订工作。

加大力度开展实验教学，开足基本实验，充分利用专业实验，开展创新实践要加强实践的教学，更新教学设备和教学内容，加强电路设计和光学设计方面的实践教学，充实实验室设备，培养学生的实践能力。条件允许的情况下，将安排学生到实习基地完成相关实验。另外，创新实验室的设立为学生创新实践的培养提供了良好的工作平台。虽然这个方面的工作才刚开始，但是已经受到学生的积极评价。

拓展实习基地的实践教学，提升专业技能在目前联系的实习基地基础上，增强与当地光电企业联系，经常参观了解企业的发展和社会需求，同时能争取进入相关企业实习，锻炼培养专业能力。我们已经同宜昌劲森光电（主要从事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明开发、制造、销售的高新技术企业）、中船重工388厂（光学冷加工、光电系统）、匡通照明（LED封装）等相关的光电企业建立了实质的合作关系。陆续有学生进入上述企业实习，一些优秀的学生也相继进入这些企业工作。教师参与了劲森照明新型节能灯具的开发。与匡通照明组建了联合的工程试验中心，投入1000万元左右，很快试验设备就将到位。这些不仅仅提高了教师的科研能力，反过来又提高了教师的教学水平，同时也为本专业的学生实习提供了一个良好的实践平台。实习基地的建立是一个长期的过程，需要与生产企业进行有效地沟通，制订实习项目，并且跟踪学生对实习的反馈，建立有效的实习效果的评估体制，保证学生的生产实践能力得到实质的训练。学生实习基地的进一步拓展一直是迫切的需要，多方位多角度的实习训练对学生实践能力的培养有利，有助于学生进一步深刻了解产业界对本专业的要求，反过来会激励学生对本专业的学习欲望。

人才培养与科研开发相结合人才培养能力与科研能力息息相关，科研不仅能提高教师的教学能力，也增强学生对专业的信心。在横向科研项目上，尽可能让部分能力强的学生参与进来，直接培养学生的专业技能。实践证明，学生参与科研项目是培养学生实践能力的及其有效的手段。比如学生的毕业论文有些涉及到大坝光纤传感、节能灯设计等实践性很强的课题。鼓励学生申请学校针对学生的创新基金项目，虽然经费不多，但是对学生实践能力、创新能力的培养是十分有益的，同时也提高了学生参与科研的热情。随着相关科研能力的快速提高，可以预见未来的几年内，伴随着学生进入实验室，至少有一部分本科生的科研能力也会得到极大的提高。#p#分页标题#e#

人才专职与兼职相结合以“双师型”教师为重点，加强专业教师队伍建设，加大专业教师的培训力度。依托相关的大中型企业，共建“双师型”教师培养培训基地。一方面要努力完善教师定期到企业实践制度。本专业的教师在条件许可的情况下，要轮流、定期到相关企业进行培训或者兼职工作一段时间，力争在3～5年内实现所有专业教师都有在相关企业工作的经历。另一方面，要聘任（聘用）具有实践经验的专业技术人员和高技能人才担任本专业专兼职教师，到学校指导教学、技术咨询、技术服务，甚至可以参与本科毕业论文的指导。这种指导可以是单独的，也可以是合作形式的。只要是有利于人才培养，有利于教学，这种合作的形式是灵活的。

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关键词：人工智能技术；教学方法；编程能力

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）16-3865-02

1 概述

2008年11月16日，中国科协成立50周年新闻会在北京召开。在新闻会上，“五个10”系列评选活动，即10位传播科技的优秀人物、10部公众喜爱的科普作品、10个公众关注的科技问题、10个影响中国的科技事件、10项引领未来的科学技术评选结果揭晓。10项引领未来的科学技术是：基因修饰技术；未来家庭机器人；新型电池；人工智能技术；超高速交通工具；干细胞技术；光电信息技术；可服用诊疗芯片；感冒疫苗；无线能量传输技术。

人工智能技术学科是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。指人类的各种脑力劳动或智能行为，诸如判断、推理、证明、判别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动，可以用某种智能化的机器来予以人工实现[1]。

通过《人工智能技术》课程的学习，使学生对人工智能技术的发展概况、基本原理和应用领域有深入了解、对主要技术及应用有一定掌握，并对现代人工智能技术发展的方向有所研究。通过人工智能技术课程的学习与研究，启发学生对人工智能技术的兴趣，培养知识创新和技术创新能力，并能将人工智能技术融入到今后所开发的计算机软件之中。

《人工智能技术》是一门众多学科交叉的新兴课程，其涵盖范围广，涉及知识点多，知识更新快，内容抽象，不容易理解，理论性强，而且需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力，这给该课程的讲授带来了一定困难。《人工智能技术》也是一门应用型学科，怎样将理论运用到实践中，使学生将学到的人工智能技术知识和思想运用到自己的实际课题，这也是该课程需要解决的问题之一。

因此，对《人工智能技术》课程教学来说，我们要了解课程的最新信息，把握课程的特点，帮助学生找到好的学习方法，使他们能充分发挥自己的创新思维能力，提高学习兴趣，该文给出了《人工智能技术》课程的教学与实践的探索。

2 教学与实践的探索

2.1 教材和实验教学内容的选取

1） 人工智能技术是整个计算机科学领域发展最快，知识更新最快，最前沿的学科之一。在教材选用方面，我们采用了蔡自兴教授等主编，由高等教育出版社出版的《人工智能基础》这本教材。蔡自兴教授的主要研究领域为人工智能、机器人学和智能控制等。这本教材是作者在美国国家工程院院士、普度大学教授傅京孙先生的指导和鼓励下编写，借鉴了国内外人工智能技术研究领域专家的最新研究成果和学术书籍的长处，该书比较全面地介绍了人工智能技术的基础知识与技术，材料新，易于理解，兼顾基础及应用[2]。

此外，我们还给学生自主学习提供多种类型的学习资料，其中包括参考书目，如：Russel S， Norvig P.等编著的《Artificial Intelligence： A Modern Approach》一书，人工智能技术国内外期刊，如电子学报，计算机学报，人工智能与模式识别，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等人工智能技术会议，使学生能够掌握人工智能技术的更多前沿动态，提高学习兴趣。

2） 配套的实验教学内容。《人工智能技术》是一门理论性和实践性都很强的课程，实践性教学环节对该课程尤为重要。除了完成课本上的作业之外，还注重实验教学，培养学生的创新能力、算法设计能力和编程能力。首先，每个章节设置相应的实验，而实验内容经过严格的考虑，如：五子棋游戏，产生式系统，旅行商问题，传教士和野人问题，BP神经网络实现简单的分类，遗传算法、人工生命程序等，要求学生运用所学章节的知识，独立地设计和实现实验内容。实验报告包括简述实验原理及方法，给出程序设计流程图，源程序清单，实验结果及分析等内容，通过这种方式，进一步加强学生的信息获取能力和研究能力。

2.2 教学方法和手段的改革

人工智能技术课程交叉性强，涉及面广，传统的教学方法手段单一，缺少交流，课堂气氛沉闷，激发不起学生的学习兴趣，教学效果不理想。人工智能技术这门课程内容抽象，如何激发学生的学习兴趣是本课程需要解决的主要问题，也是关系教学改革成败的关键。本课程需采用多种方法进行教学，以此来激发学生的学习兴趣。

1） 问题启发式教学。《人工智能技术》这门课程中有很多似是而非、引人入胜的问题，主要是用计算机模拟人类的智能来解决这种问题。在教学中，有目的的提出这些问题，鼓励学生思考，提出自己的想法和解决方案，并进行分析和比较，这样强化学生的主动学习意识，提高学习积极性[3]。

2） 个性化学习和因材施教。学生中存在计算机专业和非计算机专业本科毕业的差别，由于他们每个人的基础不同，有的计算机知识比较匮乏，因此有必要针对每个学生的学习进度，课堂作业和实验报告情况进行及时评估，对学生提出个性化的教学。例如：在实验教学中，要求有能力和兴趣的学生可以做探究性和创新性的附加实验，从而引导学生发挥个性的空间，而对稍微吃力的学生则要求完成基本的实验，更注重基础知识的学习和夯实，这样就能达到因材施教的目的。同时对不同层次的学生进行分析，进一步提出学习建议，并进行有针对性的指导。

3） 多媒体使用和多学科知识的融合。本课程PPT课件图文并茂，提纲挈领，便于学生理解。课堂讲授、板书与PPT手段相结合，注重课程中的关键词用英文表示，并适当指定英文参考书，使学生能够接触国外文献资料，加深对学习内容的理解，获得更宽广的知识。PPT课件运用了大量多媒体技术，如动画、声音、图像，通过动画和视频演示抽象的概念、算法和过程，使人工智能技术中抽象的知识形象化，在课件中融入了文学，历史等其他学科的相关知识，便于学生较好地理解知识难点和重点[4]。

4） 师生互动和课内外答疑。在教学中，改变了传统的老师讲，学生听的教学模式。针对人工智能技术的实用性，适当提问，收集学生学习情况，尽量使用实例进行讲解。设置了实验讲解互动课程，对于实验的讲解，学生可以提出疑问，然后在课堂上展开讨论，学生可以看到问题从提出、分析到解决的整个过程，让学生自己在讨论中总结结论。为了解决教学中存在的疑难问题，还设有课后答疑，使学生能将所有的问题都理解透彻。

5） 理论研究与实践结合。在教学内容的安排上，注重学生的理论研究和动手能力，适当布置一些课程相关的论文和实验编程。通过课程论文，可以培养学生钻研问题的兴趣； 通过查阅科技文献使学生掌握如何查找相关文献的技能，可以培养学生撰写科技论文的能力。通过实验实践，使学生可以更加清楚地了解人工智能技术基本概念和难点，也能了解算法的设计具体运行过程，并对其进行验证，提高了学生的编程能力和和学习兴趣。

6） 考试考核方式改革。本课程的考核考试也是一个值得探讨的问题，本课程应采用多种综合考试方法，注重学生对基础概念、知识和基本的技能的掌握以及理论联系实际的能力。平时作业考核成绩，实验实践教学成绩、提交课程论文成绩，以及最后的期末考试成绩形成一种有效的考试考核方法，促进学生主动学习，提高教学质量。实验的评价指标在于算法设计、编程的准确性和实验结果及分析。课程论文评价指是选题是否严谨科学和具可研究性，论文结构、思路是否严谨，论文内容科学性、正确性，能否提出自己的见解。考查查阅科技文献的能力主要通过是否查找到权威的、最新文献以及撰写是否规范。

2.3 学生学好《人工智能技术》课程的建议

《人工智能技术》是一门理论与实践相结合的应用课程，学生如何学习这么课程，也是我们应该探讨的问题。

学生应该正确看待《人工智能技术》这门科学的发展。人工智能技术孕育于20世纪30、40年代，形成于60、70年代，发展至今，人工智能技术只有短短60多年的历史，它是一门不断发展和完善的崭新学科，还有许多课题处于探索中，理论和技术还远未成熟，我们应该对它有科学的认识。

针对非计算机专业本科毕业的学生，除了课堂听讲之外，还应该课下自学该课程的先修课程，如：数据结构、离散数学等课程。人工智能技术中涉及到大量的数学知识，如：模式识别需要具有较好的概率论，数理统计知识，另外还会用到少量随机过程、模糊数学的一些知识。人工智能技术是一门应用课程，编程语言的掌握必不可少，涉及到SVM算法，粒子群算法，免疫算法神经网络，遗传算法等算法，实现这些算法要求学生具有较强的编程能力。

学生应该多读，多查阅资料，特别是国外的期刊文献和重要国际会议论文，多了解人工智能技术最前沿的信息，理论联系实际，加深对基本算法的理解，并将人工智能技术的知识运用到自己所研究的领域，以做到学以致用。

3 结论

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，该文对《人工智能技术》的课程教学进行了一些探讨，教学与实践效果有了显著提高，但仍然有许多方面还需要我们继续探讨和改进。

参考文献：

[1] 蔡自兴，徐光佑.人工智能技术及其应用[M].北京： 清华大学出版社，2003.

[2] 蔡自兴，肖晓明，蒙祖强，等.树立精品意识搞好人工智能技术课程建设[J].中国大学教学，2004（1）：28-29.

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关键词 Arduino；WiFi；科技创新

中图分类号：G434 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）04-0017-03

在青少年当中开展科技活动，能够促进各个学科之间、科学和技术之间的有效融合，弥补传统学科教学中学生知识面不广、学科之间联系薄弱和知识储备匮乏的缺点。科技活动的内容能够贴近生活，源自社会，所解决问题的基本模式也和人们在社会中解决实际问题的情境和过程相同。这也符合八年级物理课本所提出的STS理念，即科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）。因此，青少年科技活动的推广对培养适合当今社会需求的复合型人才具有重要的意义。

经合组织在2012年了PISA（Programme for Inter-

national Student Assessment，国际学生评估项目）的第18份专题报告《如果学校提供课外活动，学生的参与度是否会更高？》。从调查数据来看，只有48%的学校鼓励学生参加课外科技项目，42%的学校组织过科技展览，41%的学校拥有科学俱乐部。根据31个经合组织国家、17个伙伴国和经济体的数据可以发现，在大部分国家（地区），学校开展的课外科技活动越多，学生的科学成绩就越好[1]。

本文探讨在青少年科技活动中引入Arduino WiFi小车（以下简称小车），根据中学生好奇好动、求知欲强的特点，激发他们的学习兴趣。通过学生对小车的使用与学习，既可以培养学生对科学的兴趣，点燃他们的科学热情之火，还可以帮助他们从小养成良好的科学学习习惯

1 Arduino WiFi小车的来源构造与技术核心

来源与构造 Arduino是由意大利一所高科技设计学校的教师Massimo Banzi和其他人一起发明的一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。Arduino包含硬件（各种型号的arduino板）和软件（arduinoIDE）。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。而小车则利用WiFi无线网络为数据载体，通过控制数据、音视频双向数据交换而达到控制小车和视频监控等功能。

从构造上来说，笔者所使用的小车主要由小车固定底盘、小车车轮、万向轮、直流减速电机、超声波模块、蓝核atmeg168、WiFi模块、18650电池、云台、小车控制主板、USB摄像头、9V/2A电源等器材组装而成。小车的运作过程如图1所示。

技术与核心

1）根据搭载不同类型的传感器，小车可以有各种各样的应用。例如：搭载光电阻传感器的小车可以根据光源位置不同来改变小车的运动轨迹，从而实现对小车的智能引导；搭载超声波传感器的小车则可以对大幅的平面进行静止测距，从而实现绕过障碍物通行。

2）小车的动力装置是采用双直流电机加万向轮的驱动方式，通过控制左右直流电机来控制小车的前进、后退或左右转向。

3）小车速度的控制则是通过利用红外线遇黑线被吸收、遇白线被反射的原理，在小车两路车轴上分别设计两组红外反射式传感器，将小车的转速和位移以脉冲的方式反馈给Arduino控制器。控制器将脉冲信号在单位时间计数后，就可以得到小车的实际速度。将实际速度和设计输出速度相比较后，可以实时调节小车的速度[3]。

4）基于openwrt系统的WiFi模块可以使用电脑通过WiFi环境对小车进行控制，由于小车配备有USB摄像头，可以在移动监控和记录实验数据等方面有各种各样的应用。

5）通过互联网上正在不断开发更新的编程扩展库，小车在控制直流电机、伺服电机、网络通信、液晶显示、获取温度与湿度等方面都有非常广阔的应用。

3 Arduino WiFi小车在青少年科技活动中的应用实例

中学物理探究实验 以2012人教版八年级物理新教材第八章“运动和力”当中的牛顿第一定律的探究实验为例，可以用小车代替普通小车从轨道上滑落到粗糙程度不同的介质表面，利用小车搭载的摄像头可以记录下滑过程中的第一人称视角，让学生可以通过电脑实时感受在粗糙程度不同表面上车子逐渐慢下来的过程，小车还可以将车子运动的相关数据通过WiFi网络实时传送到电脑上，让学生进行分析和探讨。

小车不仅可以极大提高学生对物理的学习兴趣，同时可以让教师的教学创新教学能力得到扩展与发挥的空间。法拉第曾经说过：“没有观察，就没有科学。科学发现诞生于仔细的观察之中。”小车提供了一个另类视角让学生去认真观察物理实验现象，激发学生的好奇心和创造火花。利用小车进行启发式教学，引导学生求异质疑，激励学生多提问题，鼓励他们以研究者和创造者的姿态去独立思考。让学生兴趣盎然地投入学习，大胆地进行创造性思维。

基于物联网的科技探究活动 按照国际电信联盟（ITU）的定义，物联网主要解决物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之间的互连[3]。将传感器材安装在小车上，可在任意时间、地点用电脑或手机等信息技术处理设备通过网络感知实验系统的工作状况，并远程控制实验器材来采集实验数据（如温度、温度、力、压力、压强、流量、物位、转速等），将实验数据进行加工和分析后的结果传递给实验者，实现实验器材全天候为学生服务的目标。

以主题为环保的青少年科技活动为例，小车可以搭载传感器探测河湖的水质，收集数据进行相关的分析；也可以搭载传感器探测不同位置空气的质量，收集数据分析空气受到污染的程度和原因，进而提出有效的环保措施。这些数据都可以借由小车所搭配的WiFi模块与互联网连接，实时将数据上传到网络与小组成员进行分享与分析，借由无线传感器网络的相关技术所支撑的物联网数据，会使得作为成果的环保小论文远比空喊口号式的文章要来得更加实际。

整合电子线路的学习与研究 小车的组装过程本身对学生就是一种巨大的挑战，能够将小车完整地组装起来，就已经能够给学生带来巨大的成就感。在组装过程教会学生辨识各种芯片与接口，也是一种非常宝贵的学习资源。当学生熟悉各种芯片的原理以后，就可以让学生动手挑战增加各种其他的模块，在逐步的深入了解过程中慢慢摸索电子线路的世界。

与传统的机器人教育教学相比，小车具有无可比拟的优势。

1）价格低廉，唾手可得。很多教师在交流的过程中普遍认为机器人教育是“钱堆出来的噱头”。机器人器材动辄几千元，竞赛器材更是进入万元大关。而一套完整的小车装置总价也就在400元左右，如此亲民的价格可以让每个有兴趣涉足这个领域的学生都能够轻易开始学习。

2）无限的扩展性。现行的教育机器人在二次开发和功能拓展方面非常单一，甚至困难重重，学生在使用过程中无非就是照搬固有的模式进行组装与设置，华丽的外壳封装的不仅仅是机器人，还禁锢了学生的发散思维。Arduino开源平台的无限扩展性可以给学生广阔的想象空间，让知识更多元化，让实践更实体化，让创新更持续化。

3）外观千变万化。笔者曾经到机器人竞赛场地进行参观，发现参赛的作品外观都大同小异，相似度非常高。无论是指导教师还是参赛学生，都受到机器人竞赛“重制作、轻设计”大环境影响，学生所缺乏的是经历设计、验证、调整设计、再验证的循环过程。小车的外观可以千变万化，Arduino平台放到飞行器（如模型直升飞机）上，就可以用来航拍或者进行空中数据的采集；也可以加上履带变身成为坦克，在相对比较恶劣的地面环境中进行工作。千变万化的外型可以极大地激发学生的创新意识与设计能力。

了解丰富多彩的编程世界 编程对于中学生来说并不是一件遥不可及的事。依据《中小学信息技术课程指导纲要》和《信息技术课程标准（实验）》进行编写的广州市《信息技术》（初中第二册）教科书中第2章“程序设计初步”就有关于Visual Basic的初步教学。

有了VB编程基础的学生可以进一步容易掌握和使用Arduino的编程器。对于复杂的编程功能，学生可以通过直接调用已有函数或SDK开发包实现编程，简单快捷。Arduino的编程器可以在互联网上免费下载，学生在入门的过程中可以先将网上开发好的SDK开发包和ADK工具包应用到小车中，通过逐步的熟悉与摸索，慢慢尝试自己进行编写。

创新意识来源于后天养成，直接受制于人们所受的教育。让学生自主尝试编程的技巧不仅有利于营造轻松和平等的环境与氛围。把学生从被动地接受知识传授中解放出来，使学生的学习积极性充分发挥，从而培养学生积极的创新意识和创新精神。

4 结束语

青少年科技活动的开展不应该是功利性或带有目的性的，有的学生在接触小车的过程中也许只是把它当作一个玩具，并没有什么靠谱的成果论文。但是笔者在推广和使用小车的过程中，更注重的不是活动是否达到了预期的效果，而是看重学生对这活动的反应和收获，学生得到了哪些直接经验和间接经验，学生创造性思维能力有没有得到培养等。通过引导学生在玩乐中学习，笔者认为小车能够促进学生科学素养、创新能力的培养和良好习惯、坚强意志的形成。

参考文献

[1]高光.PISA专题报告探讨课外科技活动在科学教育中的角色[J].素质教育大参考，2012（24）：20.

[2]崔才豪，张玉华，杨树财.利用Arduino控制板的光引导运动小车设计[J].自动化仪表，2011，32（9）：5-7.

[3]沈苏彬，范曲立，宗平，等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报：自然科学版，2009，29（6）：1-11.

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【关键词】触摸屏；声波式；表面声波；弯曲声波；体波声波；专利

1.引言

触摸屏技术起源于20世纪60年代美国的军方[1]，随着信息技术的发展以及电子设备的普及，触摸屏作为一种输入输出设备，其在电子设备相关领域的应用越来越广泛，尤其是移动电子设备的普及，使得触摸屏替代传统的输入输出设备成为了主流。目前，触摸屏大体上可分为电阻式、电容式、光电式、声波式、电磁式和新型触摸屏六大类。声波式触摸屏是触摸屏的重要组成，其包括表面声波式、弯曲声波式和体波声波式，最早记载声波式触摸屏技术的文献为A.E.Brenner和P.de.Bruyne于1970年6月在IEEE上发表的技术论文“A Sonic Pen：A digital stylus system”[2]，其随着触控技术的发展日趋成熟。

2.声波式触摸屏

声波是物体振动在介质中的传播，其本质是一种机械波，具备折射、反射、衍射、散射特性。通过声波相关的物理量（如振幅、波长、频率、周期、速度等）应用技术手段实现的触摸屏统称为声波式触摸屏。狭义上，声波式触摸屏指表面声波式触摸屏，然而，随着触控技术的多元化发展，声波式触摸屏产生许多衍生技术。整理而言，声波式触摸屏包括三种：表面声波触摸屏、弯曲声波触摸屏和体波声波触摸屏。

声波式触摸屏的基本结构包括：基板、控制电路以及连接基板和控制电路的柔性带，如图1所示，基板通常为透明材质，在基板上设置有声电转换装置，用于实现声波和电信号之间的转换，控制电路中一般包括用于增益信号的信号放大器、A/D转换器、微处理器以及连接主设备的通信接口。

3.表面声波触摸屏

最早出现的声波式触摸屏为表面声波触摸屏，表面声波（SAW）是一种沿介质表面传播的机械波，常见的表面声波包括Lamb波、Love波和Rayleigh波。

3.1 早期的声波触摸屏

早期的声波式触摸屏通常包括控制电路、玻璃基板、X/Y轴发射换能器和X/Y轴接收换能器，如图3所示，由控制电路控制X/Y轴发射换能器将电信号转换为声波，并由对应的X/Y轴接收换能器检测声波。当用户通过手指或物体触碰玻璃基板时，沿X和Y方向的声波会因受阻而衰减，X/Y轴接收换能器便会接收到衰减后的信号，控制电路根据回收的信号状况，确定出用户触碰的位置。

3.2 改进的表面声波触摸屏

随着技术的发展，声波触摸屏通过减少换能器数量，大幅降低了生产成本。如图3所示，表面声波触摸屏的屏体部分为玻璃基板，带箭头的虚线为在玻璃基板表面上传播的声波。

以X轴为例，控制电路产生发射电信号，该信号经X轴发射换能器转换成厚度方向振动的声波x1，声波x1在传播途中遇到X轴发射换能器下方的45度倾斜的由疏到密间隔的反射条纹后发生反射，产生和入射波x1成90度并与Y轴平行的分量x2，分量x2传至玻璃基板X方向的另一边遇到X轴接收换能器下方的45度倾斜的反射条纹，经再次反射产生分量x3沿与声波x1相反的方向传至X轴接收换能器。X轴接收换能器将回收到的声波转换成电信号。控制电路对该电信号进行处理得到表征玻璃基板声波能量分布的波形。

用户触碰屏体时，干扰声波的传输，部分声波能量被吸收，回收到的信号会发生衰减，控制电路通过预定的程序分析衰减情况，判断出X方向上的触摸点坐标。同理，可以判断出Y轴方向上的坐标，两个方向的坐标一旦确定，触摸点便唯一地确定下来。

目前，表面声波式触摸屏的技术相对比较成熟，改进后的表面声波触摸屏按照功能可以分为普通型、防暴型、防尘型、斜角型、防眩光型等。

4.弯曲声波触摸屏

弯曲声波触摸屏与表面声波触摸屏的不同在于，表面声波触摸屏所涉及的声波是有声电转换装置产生的，而弯曲声波触摸屏所涉及的弯曲波是指在点、线力驱动下，或者入射声波的激励下，使得基板弯曲振动并向周围空间辐射的声波。弯曲声波触摸技术包括：振波感应式技术（DST）和声脉冲识别技术（APR）。

4.1 DST触摸屏

DST技术由美国3M创新有限公司和英国扬声器公司共同开发的一项技术，如图4，DST触摸屏的基板由弯曲材质构成，在受到物体的驱动下会产生弯曲波，当用户触碰基板时，基板会向四周散射弯曲波，通过设置于基板四周的压电传感器，可以检测散射的弯曲波，通过对检测到的散射弯曲波的处理分析，确定出用户的触碰位置。其中，分析触碰位置的方法采用雷达及声纳领域检测目标物置的技术方法。

4.2 ARP触摸屏

APR技术是由美国埃罗接触系统公司首创的一项弯曲波触控技术。APR是以一种简单的声音辨识方式来测量玻璃上被接触点的位置，其关键是在玻璃上每个位置触压时都会产生独特的声波[1]。APR触摸屏的基本结构如图5所示，触摸屏的基板同样由弯曲材质构成，其不同在于，通过特殊的加工处理，弯曲材质基板每一个位置所散射出的弯曲波都具有独特性，当用户触碰基板的点a和点b时，压电传感器所检测的由两点散射出弯曲波的特性是不同的，控制电路更具预先设定的弯曲波与坐标对应表，可以根据检测到的弯曲波的特性确定出弯曲波的产生位置。

5.体波声波触摸屏

体波声波技术是在表面声波触摸屏和弯曲声波触摸屏的基础上发展而来的一种新型的触摸屏技术。体波声波触摸屏与表面声波触摸屏和弯曲声波触摸屏的最大不同在于，体波声波触摸屏的声波能量是在触摸屏的屏体内传递，而不是在表面传递。

如图6所示，体波声波触摸屏的实现方法有两种：

第一种方式为在表面声波触摸屏外面增加一层悬空的防刮薄膜，此时的由发射换能器发出的表面声波在向接收换能器发送的过程中，用户通过手指或物体通过挤压薄膜阻断声波，使声波信号会发生衰减，控制电路通过分析衰减情况，判断触控位置。

另一种是利用外加的弯曲材质基板，当用户触碰弯曲材质基板的外表面时，弯曲材质基板会因为受力产生震动，通过压电传感器检测弯曲材质基板内表面散射的声波，确定触摸点弯曲材质基板内表面的应力分布，应力的改变会影响到声波波形的变化，根据接收波形检测并定位触摸位置。

6.声波式触摸屏的专利现状

国际专利分类法（简称IPC）是一种国际通用的管理和利用专利文献的工具，声波式触摸屏的IPC分类号为G06F 3/043。利用IPC分类号在中国专利检索系统全文数据库（CNTXT）和德温特世界索引数据库（简称DWPI）进行检索，可以确定截止2014年3月，涉及声波式触摸屏的中国专利申请共385篇，全球专利申请共1322篇。

在涉及声波式触摸屏的中国专利申请中，最早被公开的专利申请为CN1228182A，公开日为1999年9月8日，对应的全球专利申请中，最早被公开的专利申请为DE2434650A1，公开日为1975年2月6。

自2000年至2013年，声波式触摸屏被公开的专利数量的变化情况如图7所示。从图中可以获知，无论是CNTXT还是DWPI公开的声波式触摸屏的专利都呈现出振荡上升的态势。2005年以前，CNTXT公开的声波式触摸屏的专利数量极少，约为DWPI的二十分之一，2005年之后，CNTXT的公开数量与DWPI呈同步上升趋势。

7.小结

目前，声波式触控技术已经有了四十多年的发展历史，声波式触摸屏相对于其它类型的触摸屏，具有更好的透光性和防暴性，因而能够有较长的使用寿命，其中，表面声波触摸屏和弯曲声波触摸屏的技术已经相对成熟，体波声波触摸屏兼具表面声波触摸屏和弯曲声波触摸屏的技术优势，而且能够很好地隔离外界声源的干扰，是未来声波式触摸屏发展的方向。

参考文献

[1]樊卫华，朱志军，虞炎秋.声学脉冲波识别触摸屏技术[J].光电子技术，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]张雪峰.触摸屏技术浅谈[J].现代物理知识，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]马金元，李安伏，杨庆祥.触摸屏[J].自动化博览，1999，4.

篇8

[关键词] 电子电路 抗干扰

一、干扰信号

在测控装置电路中出现的无用的信号称为噪声，当噪声使电路无法正常工作时，噪声就称为干扰。衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比(S/N)来表示，它是指信号通道中有用信号功率PS和噪声功率PN之比或有用信号电压US与噪声电压UN之比。信噪比常用对数形式来表示，单位为分贝(dB) 。干扰信号可分为两大类型：传导型和辐射型。

二、抗干扰措施

干扰的形成必须同时具备三个因素，即干扰源、干扰途径和对噪声敏感性较高的接收器。抗干扰从这三个方面入手。

1、消除或抑制干扰源

噪声干扰来自于干扰源，只有仔细地分析其种类和形式，才能提出有效的抗干扰措施。

（1）机械干扰

机械干扰是指机械的振动或冲击使检测装置中的元件发生振动、变形，使连接导线发生位移，使仪表指针发生抖动等。对于机械干扰主要采取减震措施来解决，例如采用减震弹簧或减震橡皮垫等。

（2）热干扰

设备和元器件在工作时产生的热量所引起的温度波动，以及环境温度的变化等使电路参数发生变化，或产生附加的热电势等，从而影响检测装置的正常工作。

对于热干扰，工程上常采取下列防护措施：在电路中采用温度补偿元件和采用差分放大电路、电桥电路等对称平衡结构来抗干扰，在测控环境中尽量在恒温室内进行，还可采用热屏蔽，即用导热性能良好的金属材料做成防护罩，将某些对温度变化敏感的元器件和电路中的关键元器件或组件，甚至整台装置包围起来，以使罩内温度场均匀和恒定，有效地防止热电势的产生。

（3）光干扰

在测控装置中广泛使用着各种半导体元器件，由于半导体材料在光照作用下会激发空穴――电子对，使半导体元器件产生电势或引起阻值的变化，从而影响测控装置的正常工作。

为了防止光干扰，将半导体元器件封装在不透光的壳体内，对于具有光敏作用的元器件，尤其应注意光的屏蔽问题。

（4）湿度干扰

环境湿度增大会使绝缘体的绝缘电阻下降，漏电流增大；使电介质的介电常数增大，造成电容器的电容量增大；使电感线圈的Q值(品质因数)下降；使金属材料生锈等，势必影响测控装置的正常工作。

为此在设计、制造和使用时应考虑潮湿的防护与隔离问题。例如，电气元件和印刷电路板的浸漆、环氧树脂封灌和硅橡胶封灌等。

（5）化学干扰

对化学物品，如酸、碱、盐及腐蚀气体等，一方面通过其化学腐蚀作用损坏装置的元器件；另一方面与金属导体形成化学电势。因此，良好的密封和注意清洁，对测控装置是非常重要的防护化学干扰的措施。

（6）固有噪声干扰

在电路中，电子元件本身产生的、具有随机性、宽频带的噪声称为固有噪声[1]。最重要的固有噪声源是电阻热噪声、半导体散粒噪声和接触噪声。

电阻热噪声：任何电阻即使不与电源相接，在它的两端也有一定的噪声电压产生，这个噪声电压是由于电阻中的电子无规则的热运动引起的。

散粒噪声：在半导体中，载流子的随机扩散以及电子――空穴对随机发生及复合形成的噪声称为散粒噪声。从整体看，散粒噪声使流过半导体的电流产生随机性的涨落，干扰测量结果。减小半导体器件的电流，减小电路的带宽，能减小散粒噪声的影响。

接触噪声：接触噪声是由元器件之间的不完全接触，从而形成电导率的起伏而引起的，它发生在两个导体连接的地方，如开关、继电器触点、电阻、晶体管内部的不良接触等。接触噪声是低频电路中的主要噪声，减小流过触点的直流电流可减小接触噪声的影响。

2、破坏干扰途径

干扰必须通过一定的干扰途径侵入测控装置才会对测量结果造成影响。干扰途径有“路”和“场”两种形式。凡干扰源通过电路的形式作用于扰对象的，都属于“路”的干扰，如通过漏电阻、电源及接地线的公共阻抗等引入的干扰。凡干扰源通过电场、磁场的形式作用于扰对象的，都属于“场”的干扰，如通过分布电容、分布互感等引入的干扰。

（1）抑制以“路”形式侵入的干扰

1)通过泄漏电阻的干扰

元件支架、探头、接线柱、印刷电路以及电容器绝缘不良，使噪声源得以通过这些漏电阻作用于有关电路而造成的干扰称为泄漏电阻的干扰。扰点的等效阻抗越高，由泄漏而产生的干扰影响越大。

要消除由泄漏电阻引起干扰的一种办法是使用接地保护环，所谓接地保护环是在印刷电路板上，制做一个接地的环状印刷电路，将高输人阻抗的元件电路及单元包围在环的里面，由泄漏电阻引起的泄漏电流直接通过接地保护环流人地线而不影响被保护电路。

2)通过共阻抗耦合的干扰

共阻抗耦合的干扰是指当两个或两个以上的电路共同享有或使用一段公共的线路，而这段线路又具有一定的阻抗时，这个阻抗成为这两个电路的共阻抗，第二个电路的电流流过这个共阻抗所产生的压降就成为第一个电路的干扰电压。

3)经电源配电回路引入的干扰

交流供电配电线路在工业现场的分布相当于一个吸收各种干扰的网络，而且十分方便地以电路传导的形式传遍各处，并经检测装置的电源线进入仪器内部造成干扰。最明显的是电压突跳和交流电源波形畸变使工频的高次谐波经电源线进入仪器的前级电路。

对于以“路”的形式侵入的干扰，可采取诸如提高绝缘性能的方法以抑制泄漏电流的干扰途径；采用隔离变压器、光电继电器等切断干扰途径；采用滤波、选频、屏蔽等技术手段将干扰信号引开；对数字信号可采用整形、限幅等信号处理方法切断干扰途径；改变接地形式以消除共阻抗耦合干扰途径等。

（2）抑制以“场”形式侵入的干扰

对于“场”的形式侵入的干扰，一般采取各种屏蔽措施，如静电屏蔽、磁屏蔽、电场屏蔽等，也可以兼用对付“路”的某种措施。

通常，电磁感应用两种，一种是静电感应，一种是磁感应。由于静电感应是通过静电电容(C)构成的，故一般也称作C耦合。而磁感应是通过磁场相互感应(M)构成的，故一般也称作M耦合。为控制这两种耦合，通常采用静电屏蔽和电磁屏蔽。

1)静电感应与静电屏蔽

所谓静电感应，即当两条线路位于地线之上时，若相对于地线对半导体l加U1的电压，则导体2也将产生与U1成比例的电压U2。也就是说，由于导体之间必然存在静电电容，若设电容为C10、C12和C20，则电压U1就被C12和C20分为两部分，该被分开的电压就为U2，控制电压U2的就是静电感应电压。对付静电感应干扰的办法是静电屏蔽。屏蔽线就是利用这一原理的线路。屏蔽线的首要目的是静电屏蔽，但也可有效地用于控制M耦合。根据上述说明，显然在采用屏蔽线实现静电屏蔽时，屏蔽必须接地才能收到好的效果。

2)电磁感应与电磁屏蔽

所谓电磁感应，即回路与回路之间(也可说是指线圈与线圈之间，但传感器回路很少使用线圈，故回路大多为配线方面的问题)的电磁耦合。对付电磁感应干扰的办法是电磁屏蔽。

3、削弱接收电路对噪声干扰的敏感性

高输入阻抗的电路比低输人阻抗的电路易受干扰，模拟电路比数字电路抗干扰能力差等，这些都说明，对于扰对象来说存在着对干扰的敏感性问题。

在电路中采用选频措施就是削弱电路对全频带噪声的敏感性；在电路中采用负反馈就是削弱电子装置内部噪声源影响的有力措施；其它如对信号传输线采用双绞线、对输入电路采用对称结构等措施，都是削弱电子装置对噪声的敏感性。

4、接地技术

（1）地线的种类

接地起源于强电技术，它的本意是接大地，主要着眼于安全。这种地线也称为“保安地线”(Safe wire)。

1)模拟信号地线它是模拟信号的零信号电位公共线，因为模拟信号有时较弱、易受干扰，所以对模拟信号地线的面积、走向、连接有较高的要求。

2)数字信号地线它是数字信号的零电子公共线。由于数字信号处于脉冲工作状态，动态脉冲电流在接地阻抗上产生的压降往往成为微弱模拟信号的干扰源，为了避免数字信号的干扰，所以它应与模拟信号地线分别设置为宜。

3)信号源地线传感器可看作是测量装置的信号源，通常传感器装设在生产设备现场，而测量装置设在离现场一定距离的控制室内，从测量装置的角度看，可以认为传感器的地线就是信号源地线。它必须与测量装置进行适当的连接才能提高整个检测系统的抗干扰能力。

（2）一点接地原则

对于上述四种地线一般应分别设置，在电位需要连通时，也必须仔细选择合适的点，在一个地方相连，才能消除各地线之间的干扰。

1)单级电路的一点接地原则

现举单级选择放大器为例来说明单级电路的一点接地原则。

2)多级电路的一点接地原则

3)检测系统的一点接地原则

(3)屏蔽浮置技术

若测量装置电路与大地之间没有任何导电性的直流联系就称为浮置，采用干电池的万用表就是浮置的特例。

采用三重静电屏蔽的目的，一是不使电网的交流干扰电压引入测量装置内，二是使大地电位差产生的干扰电流无法流经信号线。

必须指出的是，浮置屏蔽是一种十分复杂的技术，在设计、安装检测系统时，必须注意不使屏蔽线外皮与测量装置的外壳短路；应尽量减小各不同类型屏蔽之间的分布电容及漏电；尽量保证电路对地的对称性等等，否则“浮置”的结果有时反而会引起意想不到的严重干扰。

5、滤波技术

滤波器(Filter)是抑制交流差模干扰的有效手段之一。下面分别介绍检测技术中常用的几种滤波电路。

(1)RC滤波器

当信号源为热电偶、应变片等信号变化缓慢的传感器时，利用小体积、低成本的无源RC滤波器将会对差模干扰有较好的抑制效果。应该注意的是，RC滤波器是以牺牲系统带宽为代价来减小差模干扰的[2]。

(2)直流电源滤波器

直流电源往往为几个电路所共用，为了避免通过电源内阻造成几个电路间互相干扰，应在每个电路的直流电源上加只LC滤波器。由于电解电容采用卷制工艺而含有一定的电感，在高频时阻抗反而增大，所以需要在电解电容旁边并联一个0.01uF左右的磁介电容，用来滤除高频噪声。

6、光电耦合技术

目前，检测系统越来越多地采用光电耦合器来提高系统的抗共模干扰能力。光电耦合器是一种电一光一电耦合gS件，它的输入量是电流，输出量也是电流，可是两者之间从电气上看却是绝缘的。发光二极管一般采用砷化镓红外发光二极管，而光敏元件可以是光敏二极管、光敏三极管、达林顿管，甚至可以是光敏晶闸管、光敏集成电路等，发光二极管与光敏元件的轴线对准并保持一定的间隙。

这样就实现了以光为媒介的电信号的传输。光电耦合器有如下特点：

(1)输人、输出回路绝缘电阻高(大于10~oQ)、耐压超过lkV；

(2)因为光的传输是单向的，所以输出信号不会反馈影响输入端：

(3)输入输出回路完全是隔离的，能很好地解决不同电位，不同逻辑电路之间的隔离和传输的矛盾。

从上述几个特点可以看出，使用光电耦合器能比较彻底地切断大地电位差形成的环路电流。近年来，线性光电耦合6S的性能不断提高，误差可以小于千分之几。

使用光电耦合的另一种办法是先将前置放大器的输出电压进行A／D转换，然后通过光电耦合器用数字脉冲的形式，把代表模拟信号的数字信号耦合到诸如计算机之类的数字处理系统去作数据处理，从而将模拟电路与数据处理电路隔离开来，有效地切断共模干扰的环路。在这种方式中，必须配置多路光电耦合器(视A／D转换器的位数而定)，由于光电耦合器是工作在数字脉冲状态，所以可以采用廉价的光电耦合器件。

参考文献：

篇9

仿生多源异构信息融合的新思路

人和动物有不同的感官，他们用眼睛看、用耳朵听、用舌头尝，由此获得不同质的信息，如影像、声音、味道等。大脑会把这些不同质的信息进行综合处理，以判定对象的属性、本质等，这就是自然界对异构信息的融合处理。随着现代信息技术的发展，人们同样需要不同质的传感器对于各种对象（合作目标或非合作目标）进行信息获取，而对获取的这些异构信息就需要综合处理以判定对象的类别属性、运动规律等，这就是现代信息处理意义下的异构信息融合。

韩崇昭给“异构信息融合”这个晦涩难懂的概念赋予了一个形象的比喻。他还说，响尾蛇长了两对“眼睛”，一对眼睛就是和其他动物一样的“光眼”，还有一对红外感知的“热眼”。在动物中，用于目标识别异类信息融合的典型例子就是响尾蛇的这种光眼和热眼。光眼接收周围环境的可见光图像信息，从而可以发现目标，但是对于掩藏在草丛中的猎物却很难发现。响尾蛇的热眼接收周围环境的红外图像信息，由于温差存在，它可以准确地发现掩藏在草丛中的目标。响尾蛇的大脑顶盖对来自两类眼睛的信息进行融合，最后判定是否为可捕捉的目标。韩崇昭告诉记者，根据国际科学界当前的研究成果认为，响尾蛇大脑顶盖对两类信息的融合模式共有六种。这六种模式反映的是“多模式”的神经元对不同组合可见光和红外信息响应的能力，是自然界多源异构信息融合的典型机制。

在异构信息融合理论研究方面，韩崇昭领导学术团队发展了仿响尾蛇异构信息融合的新机制，他们利用国际数学界正在研究的一个热门理论――随机集理论，建立了基于随机集的所谓“条件证据理论”。这种理论可以指导现代信息处理取得更好的结果。基于这一理论成果，可以用来解决目前异构信息融合中处理差异信息的难题，可以对现代化战争应用中的目标跟踪与识别、态势分析与意图推断等做出新的结果。

为了有效实现科技成果的转化与应用，韩崇昭教授带领团队用实践检验了他们所建立的新理论方法。在目标跟踪方面，他们利用新的理论发展了新的时空配准算法，提高了目标跟踪精度。在完成国家“973”项目研究任务中，他们发明的一种基于误差传递和估计误差差分消除的目标航迹估计方法，显著提高了非合作目标的航迹估计精度。经应用单位与传统方法进行试验相比，使得目标航迹估计精度提高了一个数量级，这是仿生信息技术的一个重要突破。此外，这一新的理论方法用于某重大项目的目标分类与识别，同样取得令人瞩目的效果。

随机系统理论研究的必由之路

1968年末，韩崇昭大学毕业后被分配到西安的一家军工厂从事军工产品的研制生产，“援越抗美”的政治任务要求他们参与解决某航空产品中陀螺模拟计算的一个难题。所参考的文献是前苏联提供的技术资料，其中多处提到“随机扰动”和“不确定性”等术语。大学刚毕业的他，虽在学校学过《概率论》的简单知识，却难以理解这些术语的真正含义。在一些专家的带领下，他慢慢体会到“随机性”“统计规律”的奥妙。许多原来以为毫无规律的事情似乎仍有规律可循，这激发了他对“随机现象”产生了极大的兴趣。

在后来的工作和学习中，对“随机系统”的兴趣一直相伴着他。

1981年研究生毕业回到母校西安交通大学后，当时应新时代出版社邀请，他和同学张平平合作出版了平生第一本著作《决策、对策与管理》，其中大量列举了决策中如何处理随机问题的例证。期间，他所承担的科研项目大都与“随机现象”有关，也积累了大量相关的知识。1987年，他与万百五先生、王月娟教授合作出版了全国研究生统编教材《随机系统理论》。到了1980年代后期，信息融合在美国掀起研究热，其开拓者Y. Bar Shalom教授就是随机系统理论的集大成者。韩崇昭教授基于他在随机系统理论研究的扎实基础，于1990年代与美籍华人学者、新奥尔良大学李晓榕教授建立了密切的合作关系，共同研究估计融合的基本理论问题。

在韩崇昭看来，他在信息融合方面取得的成果，主要得益于在随机系统理论方面的坚实基础，只有拥有这样坚实的理论基础，才会在工程应用方面不断产生更多的新思想和新方法，并不断取得新成果。

“愿得此身长报国”的理念沉积

天资聪颖、勤奋好学的韩崇昭虽然出身贫寒家庭，但从小就学习成绩优异，在大学时代更把科学报国作为他人生的最大理想。

1968年，韩崇昭从西安交通大学电机工程系毕业后本来计划继续深造，但当时文化革命尚未终结，他被分配到企业从事军工产品的研制。在企业工作10年之后，才于1978～1981年在中国科学院研究生院攻读了自动控制专业研究生，有幸得到我国首批授予的硕士学位。毕业后至今，他又回到母校西安交通大学扎根从事教学科研工作。虽然从教年龄偏大，但他因工作勤奋于1987年晋升副教授，1990年破格晋升教授，1993年被国务院学位办批准为博士生导师。他也曾远赴英国伦敦城市大学控制工程中心、维也纳国际应用系统分析研究所（IIASA）和奥地利国家科研部所属研究机构、奥地利维也纳技术大学、美国新奥尔良大学等从事合作研究和技术交流，其最大的愿望就是获得更多的知识为祖国服务。

他也曾长期担任西安交通大学信息与控制工程系副主任、电子与信息工程学院副院长、控制科学与工程系主任，还担任西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室副主任、陕西省人民政府参事、中国自动化学会理事、《自动化学报》编委、《IET Proceeding Radar， Solar& Navigation》国际杂志编委、《Fronties of Electrical & Electronic Engineeing》编委、中国自动化学会智能建筑与楼宇自动化专业委员会副主任、陕西省自动化学会常务副理事长兼法人、全国高等学校自动化专业系列教材编审委员会顾问等。他对学术任职兢兢业业，任劳任怨，在自己的岗位上做出了应有的贡献。

在他数十年的科研工作中，他时时刻刻针对国家的重大需求，勇于承担各种艰巨的科研任务，一次又一次地取得重要的科研成果。

除了在自己的专业方面做贡献之外，他也长期参与政府的决策咨询等工作。1994年曾以联合国工业发展组织专家的身份参与对陕西省的工业发展考察，并为国际合作做出了贡献。后来以陕西省人民政府参事的身份多次对陕西的一些重大问题进行调研，撰写了有价值的参事报告，为政府决策做出了重要贡献。

如今，韩教授虽已年过70，但仍活跃在科技第一线。记者打趣地问他，你这么大年纪了，是否应该多和孙子玩玩？韩崇昭说：“当然，和孙子玩也很重要，但我的最大乐趣还是在科研工作上，能为国家解决一两个实际问题我就其乐无穷。”记者深谙这句话的分量，原来他所取得的所有成果都是这“愿得此身长报国”理念的沉积啊！

一路耕耘，一路收获

从1982年初返回母校记起，韩崇昭30年如一日奋战在科研、教学和管理一线，不论在基础研究还是工程实践应用中，都做出了重要贡献。发表学术论文400多篇，以第一作者出版专著8本。

在八十、九十年代的很长时期内，他主要从事大系统优化理论和非线性系统频谱分析的研究，做出了许多重要贡献。在此期间，他参与主持“大型彩色显像管玻璃窑炉计算机控制系统”项目，解决了当时彩色显像管生产中的重大技术难题，为此获得1988年度国家教委科技进步奖一等奖和1988年度电子部科技进步奖一等奖两个奖项；参与“大规模工业过程优化理论研究”项目，获1990年度国家教委科技进步奖二等奖；参与主持“中型合成氨工艺综合计算机控制项目”，获1991年度国家教委科技进步三等奖；主持“陕西省科技、经济、社会协调发展宏观决策支持系统原型”项目，获1997年度国家教委科技进步奖三等奖。

在非线性系统理论研究方面，他早年曾对非线性随机系统做过深入研究，关于双重最优控制有一定建树。1980年代，韩崇昭关于“非线性随机系统双重最优控制”的研究，得到国际著名学者美国哈佛大学何毓琦教授和康涅狄格大学Y. Bar Shalom教授的赞赏，其成果发表在《数学物理学报》。受英国学者Billings教授的影响，他从1990年起开始非线性频谱分析理论的研究，关于用Volterra级数描述的非线性动态系统的稳定性研究方面也做出了有价值的结果。目前，这种方法应用于某型直升机电动舵机故障检测诊断系统等的试验研究、导弹引擎电子系统等的故障检测与预报试验，均取得非常好的效果。东南大学已故冯纯伯院士给出的评价是“应用频域方法研究非线性系统稳定性的常用工程方法是描述函数，该方法虽较实用，但致命的缺点是缺乏严格的理论基础。以韩崇昭教授为首的研究小组另辟蹊径在频域内研究非线性系统……得到了良好的工程实用。此项工作在国内独树一帜，有很强的独创性”。这一重要研究成果应用于三峡工程大型施工机械的故障检测与预报，以及大坝建设混凝土生产输送浇筑全过程的计算机综合监控系统，取得重大的经济效益和社会效益，为此获得陕西省2004年度科学技术奖一等奖。

2002～2006年，他领衔完成国家“973”项目“复杂自然环境时空定量信息的获取与融合理论、算法与应用”中“多源数据融合理论、算法与应用”和“目标与环境共存时的信息获取”课题，其中两项成果在2007年初通过国家教育部组织的专家鉴定，受到高度评价。在此期间，他带领团队在实验室开发了分布式半实物仿真的“目标与环境共存时的信息获取实验系统”，在为中国船舶工业总公司系统工程部开发的“基于昆虫复眼机理红外阵列传感信息融合的多目标航迹处理系统”，该成果为我国新一代侦察车的研制做出了贡献，也可解决航空数据网络中的关键技术问题。为此获得国家发明专利“实时多目标跟踪系统”，而“基于仿生学的战场光电信息感知系统”成果获中国船舶工业集团公司2011年度科学技术进步奖二等奖。

与此同时，他们还在“973”项目的支持下完成了“多天线GPS/INS融合姿态测量系统”的研究开发，获得了高精度高动态的性能。该技术经过多家单位试用，均取得非常好的效果。该项成果于2007年1月通过国家教育部组织的的成果鉴定，获2008年度陕西省科学技术奖二等奖。

2007～2011年，又主持完成国家“973”项目“基于视觉认知的非结构化信息处理理论与关键技术”中的“基于多源异构信息融合的空中目标跟踪关键技术”课题，获得“优秀”评价。针对国防领域信息处理的重大需求，与航天某单位合作，把“973”项目的研究成果应用于国家重大工程项目，取得重大应用成果。“基于多源信息融合的多目标跟踪理论、技术与应用系统”成果获2010年度国家教育部科技进步奖一等奖，而“基于异构信息融合的非线性动态系统估计技术及应用”成果获2011年度国家科技进步奖二等奖。

由于长期从事信息融合研究并取得令人瞩目的研究成果，受总装备部邀请担任“导航、定位与测控技术专业组”专家，为国防建设献计献策。2009年起，主持某国防“973”项目中的“XXX目标融合理论和方法研究”课题，旨在提出新的异构信息融合处理方法以解决某军事应用的重大理论问题；2012年起，又作为首席科学家主持1项国防“973”项目“XXX信息处理理论与方法研究”，为解决某复杂军用网络中的协同信息处理问题建立新的理论和方法。

在国家“973”项目的支持下，韩崇昭及其团队初步研发了多平台协同目标探测、跟踪与识别方法。该方法是以多平台之间的网络传输通道进行支持，多平台进行协同探测、协同攻击和协同防御的信息系统。2010年，总装备部科技委李济生院士给出的评价认为：“西安交通大学在信息融合方面的研究成就得到国内同行专家，尤其是国防应用部门专家的高度认可，其成果有望为我国国防建设做出更大的贡献。”

繁华与喧嚣褪尽，回望韩崇昭的每一次成功，我们看到的都是光环，而其中一路走来的艰辛，唯有他自己才能咀嚼得到。可以肯定的是，在不断的思考中，韩崇昭享受到了科研的奥妙和乐趣。

专家简介：

篇10

「关键词盈余管理；上市公司；博弈行为

一、盈余管理：追求利益最大化的博弈行为

盈余管理是会计学界广泛的课题。关于盈余管理的概念，会计学界一直存在着诸多不同意见。美国会计学家斯考特（William.K.Scott）在其《财务会计》（Financial Accounting ory）一书中认为，盈余管理是指在一定范围内，通过对会计政策的选择使经营者自身利益或市场价值达到最大化的行为。另一位美国会计学家凯瑟琳。雪珀（KatherineShipper）则将盈余管理的定义建立在会计数字是一种有用的信息基础之上，认为盈余管理实际上是企业管理人员通过有目的地控制对外财务报告过程，以获取某些私人利益的“披露管理”。

国内许多学者从不同角度、基于不同的研究目的给出过盈余管理的定义。陈建岐（2000）认为，盈余管理是指当企业有选择会计政策的自由时，选择使其效用最大化或使企业的市场价值最大化的一种行为。顾兆峰（2000）分析了广义和狭义的盈余管理的含义后认为，广义的盈余管理不仅包括对损益表中盈余数字的控制，还包括对资产负债表以及财务报告中其他如附注等辅助信息的管理。魏明海（2000）在从“收益观”和“信息观”两个角度分析盈余管理的概念后认为，从“信息观”角度来看待盈余管理更有意义。盈余管理的信息观假定公司经理拥有私人信息。在一套既定的委托契约下，公司经理不仅可以就会计程序做出选择，而且还可据此程序做出不同的估计。因此，盈余管理是企业管理当局为了误导其他会计信息使用者对企业经营业绩的理解，在编制财务报告和“构造”交易事件以改变财务报告时做出判断和会计选择的过程。姚婕（2001）认为，盈余管理是管理当局对自身利益或企业利益最大化的一种追求行为。邹小芃、陈雪洁（2002）认为，盈余管理是指企业管理者为了公司价值的最大化，迫于相关利益集团对其达到盈利预期的压力，在公认会计原则的约束下选择最有利的会计政策，或控制应计项目，使报告盈余达到预期水准。

从以上介绍中可以看出，学者们对盈余管理的认识尽管存在着一些差别，但这些有差别的定义隐含了几个共同的关键词：盈余管理的主体是企业管理当局，目的是自身利益最大化，手段是选择性行为。我们认为，这几点正好符合博弈论的实质：在经济主体理性的条件下，行为主体根据给定的条件及对方的行为（策略等），来决定自己的行为（策略），从而使自己的利益最大化。在这里，经济主体理性是指个体的行为始终都是以实现自身利益最大化为目标。从博弈论的观点看，盈余管理博弈中，主体是企业管理当局，对方是企业的利益相关人，对方的策略是会计准则、制度和、法规。因此，可以说，盈余管理的实质是企业管理当局追求利益最大化的一种博弈行为。从总体上讲，我国会计学界从博弈论角度对盈余管理少有研究。而引入博弈论的研究这个问题，对认识盈余管理的条件、动机，对研究防范、消除盈余管理不良的对策，均可以得出一些新的结论。

二、盈余管理存在条件的博弈分析

博弈论原理表明，在博弈过程中，博弈各方可能会达成一定的协议。经济学家纳什对博弈论的经典案例——“囚犯困境”给出的解表明（1），协议被遵守的前提是，遵守协议的收益大于破坏协议的收益，或者破坏协议的损失大于遵守协议的损失。否则，各方不会有遵守协议的兴趣。我们认为，博弈论的这些基本思想对我们认识盈余管理的动机、条件，有很大的借鉴意义。

第一，会计原则、会计准则、其他相关经济法规等，实质上是有关管理机构与企业管理当局达成的协议。并且，从博弈论的角度讲，在自身利益最大化的驱动下，博弈双方都有“破坏”协议、不遵守“协议”的动机。因为，会计原则、准则和其他相关经济法规等，是在特定条件下达成的“协议”。条件变化后，博弈各方原先的利益均衡状态会发生变化。理性的经济主体在遵守或破坏“协议”的收益后，会做出遵守或破坏“协议”的选择。条件的稳定是相对的，变化是绝对的。因此，企业管理当局为实现特定利益目标而选择盈余管理的博弈行为，是不可避免的，是非常的。

第二，国内外会计学者对盈余管理的存在条件作了许多分析。在这些认识中，学者们一致认同盈余管理的根本原因在于存在委托关系。如陈致平（2001）认为，企业管理者之所以能在盈余管理上拥有自由发挥的空间，其根本原因在于委托——关系产生的信息不对称。在现实中，会计信息提供者（企业管理当局）通常比会计信息使用者了解更多的企业内部信息，从而使管理当局利用盈余管理获得有利财务成果的行为成为可能。有学者认为，契约磨擦和沟通磨擦是盈余管理存在的两个基本前提。如果委托人与人之间没有契约磨擦，他们之间的沟通也是完全透明的，委托人可以掌握并使用充分信息，盈余管理也就不可能发生。这些观点给人的直观印象是，盈余管理只会发生在存在委托关系的情形下。我们不同意这种观点。公司制企业存在委托关系，会发生盈余管理问题，这是否意味着传统的、不存在委托关系的个人业主企业就不会发生盈余管理问题呢？逻辑和实证分析表明，这个答案是否定的。企业出于债务契约、避税等方面的目的，也会从事盈余管理（姚捷，2001；顾兆峰，2000；陈建岐，2000）。而个人业主企业为满足债务契约、避税等方面目的，也会在既定的会计准则、法规下，选择对自己最为有利的行为，从事盈余管理，使自身利益最大化。所以，我们认为，从广义的角度讲，盈余管理产生的前提条件是博弈关系：只要存在通过博弈使自身利益最大化的条件，就一定会发生盈余管理。这就意味着存在委托关系的现代公司制企业和不存在委托关系的传统业主企业（2），都会发生盈余管理。在我国，这个结论提示人们：不能将盈余管理研究的重点仅仅放在现代企业、上市公司这个层面上，还要关注传统企业（如合伙企业、家族企业）的盈余管理问题。

第三，博弈双方对自身利益追求的结果，会诱使当事人产生不遵守协议的动机。会计原则、会计准则及其他相关经济法规等，是一种协议。那么，怎样保证这种协议得到实施、能有效约束当事各方，尤其是企业管理当局的行为呢？根据“纳什均衡”的基本思想，可以认为，问题的关键在于：会计原则、会计准则及其他相关经济法规等的设计、实施，要使遵守的人得到的收益大于破坏的人得到的收益。合理的制度设计以及严格按照制度办事、遵守制度、在制度面前人人平等，是使协议达到“纳什均衡”的关键前提。我们不能抱怨盈余管理中出现的“上有政策、下有对策”的选择性行为，但应该防止出现没有从事、或很少从事盈余管理的“老实人”吃亏的结果。因为这意味着制度没有达到“纳什均衡”。如果遵守协议的“老实人”反而吃亏，那谁还对遵守协议有兴趣呢？

三、我国上市公司盈余管理动机的进一步分析

我国许多会计学者认为，盈余管理的动机不外乎以下几类：管理人员追求自身利益最大化，证券市场上争取配股资格或免受特别处理，规避债务契约约束，缓解成本压力等。大量的实证材料显示，我国上市公司有强烈的盈余管理动机。如《证券时报》与联合证券公司的调查表明（1999），上市公司经理人员中，有40.91%的人认为利润包装值得做（3），但要适当；有54.55%的人认为利润包装不值得，应控制；另有4.54%的人认为利润包装值得做，且有利于公司。利润包装的手段主要是：关联交易占55.56%；巧用会计政策的占4444%.关联购销和资产置换是关联交易的主要手法。在巧用会计政策中，改变折旧方式和合理避税被用得最多，占4444%；其次为潜亏挂帐，占28.98%；利息资本化的比例为20%.此次调查还显示，上市公司包装利润的主要动因是获得配股资格。有99.11%的被调查上市公司认为利润包装的目的是保持或重获配股资格。有57.68%的经理人员认为利润包装的动机是改善公司在二级市场的形象。有26.67%的上市公司是为了实现计划目标而进行利润包装。分别有17.78%和13.3%的经理人员认为，利润包装的目的是为了防止出现连续亏损和扭亏为盈。其他方面的研究也大体上与这些结论一致，如原红旗（1999），蒋义宏（1999），陈小悦等（2000）和于海燕、李增泉（2001）。

在推行上市公司的绩效与其经理人员的收入挂钩的激励政策后，许多人认为盈余管理的一个动机是自身报酬最大化，如陈致平（2001）。但李增泉（2000）的研究表明，上市公司经理人员的年度报酬与企业绩效并不相关，而与企业规模相关。我们的考察结果表明，我国上市公司经理人员持股状况使得年度报酬与企业绩效相关、诱发盈余管理的动机难以实现。我们随机选取了在上海证券交易所上市的38家信息技术类公司，作为实例予以分析。在这38家上市公司中，董事长及总经理均未拥有公司股权的有27家，所占比例为71 05%.在余下的28.95%公司中，董事长及总经理均拥有股权的有15.79%（有2家公司为一人兼任董事长及总经理），董事长拥有公司股权而总经理没有拥有股权的公司有5.26%，总经理拥有股权而董事长不拥有股权的有7.89%.

我国上市公司盈余管理的另一重要角色财务负责人的持股状况，也可说明这个问题。表1给出了部分上市公司财务负责人于2002年年底的持股情况（为方便起见，我们将CFO、总会计师、财务总监等统称为财务负责人）。

表1部分上市公司财务负责人持股状况(单位:股)

────────┬─────────┬────────

│上市公司名称│总股份数│财务负责人持股数│

├──┬─────┼─────────┼────────┤

│信│ 上海金陵 │ 524，082，351│ 52，874 │

│息├─────┼─────────┼────────┤

│技│ 上海 │ 151，262，212│5828│

│术├─────┼─────────┼────────┤

│类│ 上海邮通 │ 304，925，337│4160│

│( ├─────┼─────────┼────────┤

│38│ 飞乐股份 │ 484，002，022│3000│

│家├─────┼─────────┼────────┤

│) │ 青鸟华光 │ 253，216，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 浪潮软件 │ 165，220，800│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 长安信息 │87，333，441│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 华东电脑 │ 171，031，500│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 方正科技 │ 373，248，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 兆维科技 │ 167，023，116│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 大恒科技 │ 210，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 大唐电信 │ 438，986，400│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 波导股份 │ 160，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 工大首创 │ 192，291，840│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 中天科技 │ 208，310，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 宏图高科 │ 319，200，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 南京熊猫 │ 655，015，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 中软股份 │84，172，824│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 永鼎光缆 │ 272，110，462│ 无可查资料 │

├──┼─────┼─────────┼────────┤

│金│ 浦发银行 │ 3，615，000，000│ 0│

│融├─────┼─────────┼────────┤

│证│ 民生银行 │ 2，586，721，322│ 0│

│券├─────┼─────────┼────────┤

│类│ 招商银行 │ 5，706，818，030│ 0│

│(6││││

│家) ││││

├──┼─────┼─────────┼────────┤

││ 新潮实业 │ 204，869，501│ 36，914 │

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 广电信息 │ 819，812，485│2640│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 安彩高科 │ 440，000，000│4200│

│├─────┼─────────┼────────┤

│电│ 大显股份 │ 490，779，000│ 17327│

│子├─────┼─────────┼────────┤

│产│ 科大创新 │75，000，000│ 0│

│品├─────┼─────────┼────────┤

│制│ 四川长虹 │ 2，164，211，400│ 0│

│造├─────┼─────────┼────────┤

│业│ 成都福地 │ 230，000，000│ 0│

│(21 ├─────┼─────────┼────────┤

│家) │ 浙江阳光 │ 123，160，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 天通股份 │ 229，470，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 精伦 │ 123，022，300│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 旭光股份 │无可查资料│ 无可查资料 │

├──┼─────┼─────────┼────────┤

││ST兴业│ 194，641，920│ 6，088│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 中华企业 │ 697，455，097│ 15716│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 天房发展 │ 423707417│ 3，000│

│├─────┼─────────┼────────┤

│房│ 南京高科 │ 344，145，888│ 23323│

│地├─────┼─────────┼────────┤

│产│ 天鸿宝业 │ 173，200，000│ 0│

│类├─────┼─────────┼────────┤

│(25 │ 先锋置业 │92，000，000│ 0│

│家) ├─────┼─────────┼────────┤

││ 广汇股份 │ 721，717，704│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 天创置业 │99，000，00D│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 长春经开 │ 306，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 栖霞建设 │ 140，000，000│ 0│

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 浦东金桥 │ 767，624，000│ 无可查资料 │

│├─────┼─────────┼────────┤

││ST海泰│ 148，980，783│ 无可查资料 │

│├─────┼─────────┼────────┤

││ 东华实业 │ 200，000，000│ 无可查资料 │

──┴─────┴─────────┴────────

──────────┬────────┬────────

│上市公司名称│总股份数│财务负责人持股数│

├──┬───────┼────────┼────────┤

│信│ 浙大网新 │478，260，879 │8890│

│息├───────┼────────┼────────┤

│技│ 东软股份 │281，451，690 │3808│

│术├───────┼────────┼────────┤

│类│ 实达电脑 │351，558，349 │ 0│

│( ├───────┼────────┼────────┤

│38│ 新宇软件 │ 11，000，000 │ 0│

│家├───────┼────────┼────────┤

│) │ 宝信软件 │262，244，070 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 鼎天科技 │ 76，010，200 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 前锋电子 │197，586，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 用友软件 │100，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 青鸟天桥 │179，077，832 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 新太科技 │208，180，180 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 亿阳信通 │105，890，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ST龙科│38，984，40 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 烽火通信 │410，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 长江通信 │198，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 宏智科技 │110，000，000 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 清华同方 │574，612，295 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 联通 │ 无可查资料 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 东方通信 │ 无可查资料 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││信雅达│ 无可查资料 │ 无可查资料 │

├──┬───────┼────────┼────────┤

│金│ 鞍山信托 │454，109，778 │ 0│

│融├───────┼────────┼────────┤

│证│ 爱建股份 │460，687，964 │ 无可查资料 │

│券├───────┼────────┼────────┤

│类│ 中信证券 │ 无可查资料 │ 无可查资料 │

│(6││││

│家) ││││

├──┼───────┼────────┼────────┤

││ 法拉电子 │ 无可查资料 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 福日股份 │256，400，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 海信电器 │493，767，810 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

│电│ 彩虹股份 │421，148，800 │ 0│

│子├───────┼────────┼────────┤

│产│ 广电电子 │927，227，733 │ 0│

│品├───────┼────────┼────────┤

│制│ 华微电子 │118，000，000 │ 0│

│造├───────┼────────┼────────┤

│业│ 联创光电 │247，204，500 │ 0│

│(21 ├───────┼────────┼────────┤

│家) │ST厦华│370，818，715 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ST厦新│358，200，000 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││ 上海贝岭 │564，764，200 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

│││││

├──┼───────┼────────┼────────┤

││ 海鸟发展 │ 87，207，283 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││新黄浦│561，163，988 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 运盛实业 │341，010，182 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

│房│陆家嘴│ 1，867，684，000│ 0│

│地├───────┼────────┼────────┤

│产│ 浙江广厦 │483，633，492 │ 0│

│类├───────┼────────┼────────┤

│(25 │ 珠江实业 │187，039，387 │ 0│

│家) ├───────┼────────┼────────┤

││ 金地集团 │270，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ST新城│331，914，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 苏州高新 │457，470，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 沈阳新开 │190，000，000 │ 0│

│├───────┼────────┼────────┤

││ 中远发展 │447，865，971 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

││外高桥│745，057，500 │ 无可查资料 │

│├───────┼────────┼────────┤

│││││

──┴───────┴────────┴────────

资料来源：根据上海证券交易所公布的有关上市公司的资料整理而成。

表1资料表明：

第一，信息技术业38家上市公司中，除6家没有相关资料可查询外，财务负责人拥有股份的占这32家的18.75%，不拥有的占81 25%.

第二，保险业6家上市公司中，有2家没有相关资料可供查询，其余4家公司的财务负责人均不拥有公司股份。

第三，产品制造业21家上市公司中，除4家没有相关资料可供查询外，其余17家公司中，财务负责人拥有股份的占23.53%，不拥有的占76.47%.

第四，房地产业25家上市公司中，除5家没有相关资料可供查询外，其余20家中财务负责人拥有股份的占20%，不拥有的占80%.

表1是随机取得的一些数据。但窥一斑而略知全豹，它大体可以说明我国的上市公司中，持有股份的财务负责人是较少的。所以，出于报酬最大化动机而实施盈余管理的可能性较小。

对上述材料作一综合，可以得到以下结论。

第一，上市公司存在着强烈的盈余管理动机。在列举的动机中，我们认为最基本的动机，是通过博弈追求利益的最大化。这表现为提升市场价值、获得配股资格、建立良好的二级市场形象等。这说明，只要存在实施盈余管理比不实施这种管理获得更多利益的博弈条件，上市公司肯定会破坏“协议”，实施盈余管理。因此，我们认为，博取利益是上市公司盈余管理的基本动机。

第二，我国上市公司的管理者实施盈余管理使自身收益最大化的动机，在体现得不是很充分。这可能有以下几方面的原因：（1）我国大部分上市公司是由国企改制而成的。国企长期存在的平均主义观念，使得管理者不能、也不敢取得较高的报酬。（2）许多上市公司的高层管理者还保留着“干部”身份，他们还可能进入政府部门担任要职。这使得许多高层管理者在任期间不是关心自身的收益，而是关心公司的形象、规模、速度等，为升迁打开通道。我们认为，许多上市公司的管理者不是基于自身收益、而是出于升迁等动机实施盈余管理，也可以说是博弈的结果：对许多企业管理者而言，选择升迁策略比追求收益策略更为有利。

四、规范上市公司盈余管理行为的博弈分析

我国学者对规范上市公司盈余管理行为提出了很多政策建议。包括改进证券市场监管的相关制度安排，消除诱发盈余管理的政策因素；加强会计准则和会计制度建设，减少盈余管理的施展空间；改革上市公司治理结构，构造规范盈余管理的内部约束机制；完善现行信贷评估指标体系，减少企业债务安排方面的不当盈余管理行为；强化注册会计师的审计监督，增强对盈余管理的外部监控；提高市场参与者的素质，增强识破盈余管理的能力等。应该说，这些对策建议有很强的操作性。作为对这些对策的补充，我们从博弈论的角度提出两点建议。

第一，通过改变审计委托人来调整盈余管理的博弈方，以强化审计监督。前面已经谈到，盈余管理是企业管理当局与其他利益相关人追求自身利益最大化的一种博弈行为。博弈策略的选择在很大程度上依赖于对信息的占有。而信息是不对称的。所以，根据信息不对称原理设计有关规范盈余管理的政策，是有意义的。下面从完善企业内控制度、强化审计监督的角度说明这个问题。

审计表明，审计机构和审计人员是受托完成审计工作的。在审计过程中，审计机构和相关人员需要大量的信息，以利于做出评价、得出审计结论。从一定的意义上讲，审计是搜集、分析信息，并验证信息的过程。信息不对称理论表明，这个过程中存在着信息不对称现象。有关当事人出于各种目的，会做出提供不完全的信息，甚至是虚假信息的博弈选择。这会增大审计工作的难度。但是，审计机构和人员的基本职责，就是要充分寻找证据和传递审计信息，以向企业的所有者及其他利益相关人做出企业的内控制度是否完善、会计报表数据是否真实等结论。信息不对称理论提出的在信息不对称条件下，规范有关当事人博弈行为的原则、激励机制设计原理，对审计理论和实务操作有很大的借鉴作用。如审计机构在接受有关当事人的审计委托后，便与它建立了一种委托关系。在这里，委托人与人都拥有一些自己最为了解、而对方不太清楚的信息。如何将这些信息最大限度地传递给对方，是做好审计工作、得出公正结论的重要保证。信息学理论表明，只要存在委托关系，就会有信息不对称，就会有“逆向选择”和“道德风险”。这就要求委托人设计一套机制，调动人（审计机构及其工作人员）的审计积极性。但是，从我国目前的实际做法看，在多数情况下，设计这样的机制是不可能的。例如，在上市公司的中报、年报审计事项的委托关系中，现实中的做法是被审计单位——上市公司以审计委托方的身份出现。在企业的产权关系中，股东与管理层建立了一种委托关系。从信息经济学的角度讲，管理层在接受股东委托后，难免产生“逆向选择”和“道德风险”问题。在内控制度的设计、实施方面，他们拥有一些私人占有信息、且又极力回避股东监督。而这正是要通过审计予以充分披露的。此时，就会产生一种非常典型的“审计博弈悖论”：拥有私人信息、且尽量回避监督的人（管理层）聘请审计机构、并设计激励机制来充分挖掘自己拥有的私人信息。这在逻辑上是不能成立的。另外，企业聘请审计机构对自己进行审计，审计机构第三方的立场也无法充分体现。从现实来看，上市公司会计信息失真的情况非常普遍，但审计机构少有披露。即使在近几年有关监督机构强化对审计机构、上市公司的监管后，还是很少有出具保留意见或者拒绝表示意见的审计报告见诸于世。“郑百文”案、“银广夏”案说明这些企业的内控制度形同虚设，也说明现有审计监督对上市公司内控制度没有起到应有的评估作用。所以，从信息不对称及审计要充分披露这种不对称信息的角度讲，必须改变我国上市公司目前的由其管理层（实质上是总经理或董事长）聘请审计机构的做法，而由上市公司的所有者股东聘请审计机构。当然，股东的许多权利是通过决议的方式委托董事会行使的。所以，审计机构受聘于董事会、并向董事会提交审计报告，是可行的操作办法。现实中，我国很多上市公司的董事会与经理层“合谋”、联手欺骗所有者的事经常发生。这使许多人对这样的制度安排的性、合理性产生怀疑。但是，应该说，这类问题的逐步解决已经具备了一些制度条件。如我国已经引入了独立董事制度，并且独立董事还具有向董事会提议聘用或解聘审计机构的特别职权。只要我们严格照章办事、充分发挥独立董事的作用，审计机构受聘于董事会的制度安排就能有效运行，审计机构促使企业强化内控制度的作用就能有效发挥出来。而这就是让董事会扮演规范盈余管理行为的博弈方角色。

第二，建立重复交易机制，强化管理者的诚信观。众所周知，我国上市公司财务报告的可信度差，而盈余管理是其直接原因。那么，怎样建立上市公司的信誉度呢？下面从博弈论的角度简要给予说明。

博弈论的逆推法表明，任何有限次数的交易都难以产生良好的合作关系。学家张继焦（1999）认为，商业中最有力的道德执法者是与客户保持持续的交易关系。A今天借钱给B，不在于A信任B，而在于A认为B明天会借钱给他。这当然包含信任，但这不是充分条件。也就是说，诚信者之间不一定会发生交易。只有在诚信者之间会发生持续的合作关系时，交易才会发生。因此，从博弈论的角度讲，撇开其他因素不论，信任的一个关键前提是重复博弈，即有无限次数交易的可能。所以，重建上市公司的信誉，就是建立重复交易机制。怎样达到这一目的呢？根据盈余管理的博弈主体是企业管理当局的特点，应从建立管理者的重复交易机制入手解决这个问题。

我们在前面谈到，我国许多上市公司的高层管理者均具备“干部”身份，是组织部门考察确定的，股东大会的选举只是一种形式。高层管理者中的一些人热衷于盈余管理，动机在于为升迁准备政绩；而另有一些人即使在企业没有做出业绩，也可以达到“当不好厂长当局长”的目的。这意味着目前许多盈余管理的博弈主体与另外的主体（如股东）间建立的是一种有限次数的博弈关系。根据上述的分析，这是难以建立信任关系的。解决问题的办法，是使他们间的盈余管理博弈建立在持续交易的基础上。逐步取消企业管理者的“干部”身份、行政级别，让其真正职业化，是一种现实的选择。

陈建岐。2000.刍谈盈余管理。财会月刊，18

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顾兆锋。2000.论盈余管理。财经研究，3

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姚婕。2001.论企业盈余管理。商业经济与管理，6

邹小芃，陈雪洁。2002.我国上市公司盈余管理研究的实证发现。投资与证券，2

《证券时报》、联合证券公司调研组。1999.上市公司利润包装该不该？证券时报，01～08

（1）这个解通常被称为“纳什均衡”。