关键词：森林生态 采运技术 对策
中图分类号：S7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0236-01
森林资源作为我国林业经济发展的重要支柱之一，怎样对于森林资源的合理采伐成为了关注的焦点。森林采运技术不但是改善森林资源质量，有效加快森林树木生长速度的手段，而且是影响森林生态系统的协调发展的人工元素之一。为了能使森林采运技术和林业生态系统和谐发展，创新新型森林采运技术已经成为林业技术发展的新标杆，森林生态采运技术朝着更加环保，合理以及先进的方向进步。
1 森林生态采运技术理论研究
1.1 采伐方式和设备
森林采伐技术主要分为几种方式，譬如抚育间伐，更新采伐以及低产林改造等等几种，采伐技术的选择使用主要根据当地的林业环境条件来做安排。
1.1.1 择伐
这种森林采伐方法采取的是一种科学的方法，但是在具体的实践过程中一般出现争议，存在方法是否科学合理的情形。
1.1.2 皆伐
皆伐的森林采伐方法是林业部门经过研究和论证总结出来的方法，包括皆伐的森林采伐方法必须适应的10个条件和不能适应的5个条件。
1.1.3 采伐机械设备
森林生态采伐技术中运用采伐机械设备，说到底就是提高森林采伐的速度和效率，一个方面来讲不仅可以提高森林采伐工作人员的安全系数，提高采伐工作的效率，而且在森林树木的保护上，能够避免立木的砸伤率和对留木的保护。
1.2 集材形式，设备以及工艺
1.2.1 集材设备
20世纪70年代末，因为前期对森林没有节制的乱砍乱伐，导致森林原始林面积的存续量急剧递减，而人工培植的树林又进入培养繁殖时期，根据这种情况，我国的林业专业科学工作者研发出许多集材拖拉机，索道设备等等集采设备用于森林生态采伐。
1.2.2 集采方式
普通的集材的技术主要聚焦点在于经济效益的增长，而对于森林资源的生态效益几乎没有关注。随着经济的快速发展，环境问题日益严峻，森林生态理论随之出现，关于集材作业费用和对环境的破坏程度引起了人们的普遍关注，在森林的生态采伐研究中取得重大的成果[1]。
1.2.3 集采工艺
传统的集采工艺譬如伐倒木，原木集材工艺等等类型，不仅加大了集材作业的费用成本，而且导致林业土地的土壤中的涵养含量以及成分结构等等发生质的变化，而往往此方面的研究数据缺失。
1.3 布设林道网
当前，人们对于林道网的安排设置方法，林道密度的计算，道路等级的确立以及林业道路的弃养等等一些问题，研究的方面主要还是以经济利益为主，而对于林道网造成生态系统的不利影响却知之甚少。
2 森林生态采运技术遇到的问题
2.1 技术研究创新性欠佳，研究方法不全面
我国对于生态采伐理论和技术的研究还只是停留在表面的阶段，而且都是对于一些特别的林业基地来说的，研究的方法和内容创新性缺失，并且也没有系统的研究方案。对于很多生态采伐理论还只是在基础理论研究时期，譬如集采方式的适用范围，对于生态环境的不利影响等等。而在实际的采伐过程中，许多的林业企业依然延续使用老套呆板的采集方式，不从实际出发，选择使用一些具有高效率，低费用以及对环境破坏程度较小的集采设备和方式。完全只在乎对于林业经济利益最大化的追求，忽略森林采运作业的不合理性对于森林资源的破坏和对森林生态系统的干扰，由此，该如何从理论和实践相结合的基础上，实质的创新森林生态彩云作业技术，成为林业从业者不断摸索和研究的目标[2]。
2.2 森林资源的利用转向，采伐技术作业系统研究缓慢
我们可以从实际的林业的资源现状和森林木材资源的生产情形来观察，一些林业作业伐区内出现了很大的改革变化，很多林业企业木材的生产总量在逐渐下降，林业工作伐区内出现劳动力过剩的现象。更为严峻的形势是，林业企业并没有创新人工林的集材设备更新，对于人工林的生态系统的和保护稍显滞后。
2.3 木材物流速度落后，生态环境破坏程度大
以前普通的木材物流仅仅考虑森林资源的输送来发展自身，忽视在发展壮大过程中引起的严重的环境污染问题。木材物流主要是以自身单独物流为主，由于其木材物流理念滞后，不仅导致木材物流行业发展跟不上社会需求猛增，而且对于木材物流的实际运输方式的科学合理化研究很少。传统不合理的林道网密度设置和道路施工已经对于林道两旁的树木生长，森林的生态环境利益的协调发展以及林业物流基础设施的巨大威胁，甚至由于木材采集方式的不科学性造成林业土地的土壤的侵蚀，土地生产力下降以及严重破坏林业整体的生态环境的系统。
2.4 林业部门的重视程度不够，科研投入成本过低
在经济发展的大潮中，市场对于木材的需求越来越多，林业政府部门在森林生态采运的科研投入上几乎没有贡献。导致林业生态采运技术相对落后，发展缓慢。
3 森林生态采运的分析对策
3.1 开展跨学科的互补以及攻关研究
森林生态采运技术是一项庞大的系统工作，需要跨学科的共同合作，譬如，林业，水文学，经济学，土木工程学以及生态学等等，从不同方面，不同角度，结合理论和实践，创造出一套完整的森林生态采运技术基础理论以及研究方法。
3.2 正确认识我国的森林生态采运技术
森林生态采运技术关键在于能够科学合理的利用森林资源，改善森林的整体质量以及加快森林树林的快速增长。同时也应该避免由于盲目乱砍乱伐导致对于森林资源的过分汲取和对森林生态环境质量的不利影响[3]。
3.3 建立森林生态采运评价标准体系
不可否认，森林生态采运终归是一项人工活动，或多或少地都会对森林的生态系统和森林资源造成一定程度的不利影响。因此，就必须构架一套森林生态采运的评价标准体系，以期来减少森林采运造成的消极影响。这套体系由一级和二级评价系统组成森林生态评价系统，同时在体系评价过程中遵循综合性和操作性的原则。
4 结语
综上所述，森林生态采运工作是一项关乎民生和林业未来发展的系统工程。要求林业行业从业者不断去创新和实践，在夯实的森林采运基础理论指导下，探索出更加高效和完善的森林生态采运技术和方案。
参考文献
[1] 陆辉.森林生态采运技术存在的问题及对策[J].中小企业管理与科技，2011，2，（5）：190.
(一)技术采纳模型
AtanuSaha等人(1994)在分析奶牛的bST技术采纳时把采纳的决策模型设为以下模式:maxm,zH=Ei*[U(~W)]=Ei*{[U[p(f(m)+g(z)~e)-w(m+z)-rz]}且m+z=x,~Qf(m)+g(z)~e其中,Ei*表示生产者在信息量为i*时的期望,~Q表示生产者在奶牛数量为m时采用传统技术而奶牛数量为z时采用新技术所得到的牛奶产量(奶牛总数为x)。因为传统技术的风险小于新技术,所以假定传统技术相应的生产函数为非随机的f(•);而对于有风险的新技术,定义其生产函数为g(z)~e,其中~e为随机变量。另外,w代表饲养奶牛的普通成本,r为采用了bST技术后增加的额外成本,p表示确定的牛奶价格。当gz(z=0)-e(i*)>(w+r),其中gz(z=0)-e(i*)Ei*[gz(0)~e]时,①以追求财富预期效用最大化为目标的生产者就会选择新技术。由此,Saha认为“如果采用新技术的边际收益大于边际成本,则采纳技术就是一种最优选择”。但我们认为,是否采纳一项新技术是一个新旧技术生产效果的比较过程。在假定其他条件不变的情况下,如果生产者对采用新技术的预期净收益大于现有技术的净收益,他就会选择采纳新技术。反之,即使新技术的预期边际净收益大于0(即边际收益大于边际成本),采纳新技术也不是生产者的最优决策。假定采纳某项新技术的新增单位成本为生产决策者可知的定值w,设使用传统技术的成本为r。
沿用Saha等人的研究思路,我们把技术采纳的条件设定为pg(m)~e(Z)-(w+r)m≥p0f(m)-rm(1)其中,g(•)表示采用新技术后的生产函数,p为使用了新技术的产品价格,p0为采用传统技术的产品价格,m为决策规模,f(•)为使用传统技术的生产函数。~e(Z)表示由农户禀赋等影响采纳决策的因素Z决定的主观风险函数,且有~e(Z)∈[0,1]。由于价格、生产函数、成本等因素由农户本身无法决定的外界客观因素决定,所以从农户角度对技术采纳问题进行研究,本质上是研究由农户禀赋等因素决定的主观风险函数~e(Z)。因p,g(m)>0,由(1)得:~e(Z)≥p0f(m)+wmpg(m)(2)由于不等式右边各因素的客观性,我们设其为某未知常数K0,即农户进行采纳决策的主观风险函数的临界值为K0,(2)式转化为~e(Z)≥K0。设y为技术采纳的因变量,即~e(Z)≥K0时y=1,否则y=0。遵循着经典的假设,我们把Z视作农户禀赋的线性函数,有:Z=β+∑ni=1αixi+u(3)其中,u为服从极值分布的随机变量,xi表示农户的第i项禀赋,β和α分别表示待估参数。根据二项logistic回归模型,prob(y=1)=eZ1+eZ=E(y)(4)dE(y)(dZ)=1(1+eZ)2>0,所以E(y)即prob(y=1)的值,随Z值的增大而单调递增。而根据我们的假设,~e(•)与prob(y=1)正向相关,所以,~e(•)与Z正向相关。从实证的角度,我们可以通过分析农户禀赋xi,找出各项禀赋与Z的关系,从而分析左右着生产者最终的技术采纳的~e(•)。
(二)研究假设
农户禀赋包括家庭禀赋和以户主为代表的成员禀赋。①设计的解析变量如下。经历:本文设计了曾经担任村干部、外出打工、在外工作、退伍军人等对农户的生产决策行为能产生明显影响的指标,并作为虚拟变量纳入决策函数;心理特征:用“对周围人的信任度”来衡量;社会网络:可借钱(小数额)人数;信息资源:由与外界的联系程度来反映,具体指标为听收音机、看报纸、看电视、打电话、赶集以及到县城的频率;经济状况:以“年人均可控性日常支出”(以下简称“可控均支”)为指标;②地理位置:包括到最近邮局的距离、到集市的距离和到县城的距离;经济、技术环境:这里选择的是村级的人均收入水平以及“是否与技术人员接触”作为衡量指标;社会环境:由“认为周围人的相互帮助程度”、“对村代表大会和地方政府的评价程度”三项指标来测度。AtanuSaha等人(1994)发现,一个采纳者的信息决定于其个人的禀赋,其中最重要的是教育程度。林毅夫(1994)、刘华周和马康贫(1998)也认为教育程度对技术采纳具有正效应。而宋军、胡瑞法和黄季(1998)则认为教育水平并不一定与技术采纳程度成正相关———随着农民教育水平的提高,选择高产技术的比例随之下降,而选择节约劳动力技术的比例则与之相反。本文假设:教育程度与技术采纳可能性正相关。AtanuSaha等人(1994)和林毅夫(1994)在不同类型技术的采纳研究中都发现,经营规模越大,采纳新技术的可能性越大。MadhuKhanna(2001)对美国中西部土壤测试技术(soiltesting)和VRT(variableratetechnology)技术采用的影响因素分析的结果表明:农户耕作面积对较简单的土壤测试技术采用影响不显著;而更复杂的VRT的早期采纳者具有规模更大的特点。
就品种技术而言,速水和拉坦(2000)则认为:“总的来说,小农场和大农场都以或快或慢的同等速度采用了现代品种,而且在效率方面取得了同样的收获。”本文假设:经营规模对技术采纳具有正效应。朱希刚和赵绪福(1995)的研究发现,乡集镇到农户的距离与农户的新技术采用呈现出极大的负相关性。赵绪福(1996)通过对贫困山区农户采纳杂交玉米技术的情况的分析,认为一个地区越是远离技术成果的发源地,人们了解和学习的机会就越少,技术的空间传递时间越长,从而纵向扩散的速度越慢。我们假设:空间距离(邮局距离、集市距离和县城距离)与技术采纳倾向成反比,距离越近采纳可能性越大。在贫困山区,经济条件较好的农户相对容易采用新技术,随着经济水平的提高,支付采用新技术成本的能力越高,承担采用新技术风险的能力也越强,从而越有利于新技术的采用。对杂交水稻技术的采用,黄季(1993)认为在经济发达地区,生产者有能力承担由于放弃种杂交稻而减少产量所造成的损失,收入增长会降低杂交稻在水稻播种面积中的比例。我们假设:反映经济环境的村人均收入和反映家庭经济条件的“可控均支”与技术采纳的可能性正相关。Rain和Gross(1943)认为人际网(interpersonalnetworks)在技术扩散过程中有着重要的意义。非正规的传播渠道在众多发展中国家都存在并发挥着重要的作用(Elizabeth,1990)。①农业技术推广组织是贫困山区农业技术传输的主渠道。与农业技术推广员和村农技员接触较多的农民容易采用新技术(朱希刚等,1995)。我们假设:“与技术员的接触”和“对周围人的信任程度”对采纳新技术有正向的影响。此外,根据习惯性判断,我们对其他一些指标的影响趋势进行了相应的假设(见表1)。表中,“+”表示该自变量与技术采纳的可能性正相关(具有正效应),“-”表示负相关。
二、单项技术采纳分析
本研究选择了小麦的品种技术和蔬菜、水果的保护地种植技术两种技术类型。品种技术针对的是粮食作物,保护地技术针对的是经济作物。从技术采纳成本上看,品种技术的成本低于保护地技术的成本;而在平均经营收益上,蔬菜、水果的保护地技术的收益要远大于粮食品种技术的收益。使用的数据来源于2003年8月和10月课题组对陕西、宁夏和四川进行的调查。调查点按典型抽样的原则选择了陕西的礼泉和富平、宁夏的永宁及四川的名山和新津五个县,每个县2—3个乡(镇)。农户样本按随机抽样和典型抽样相结合的原则进行选择,每个乡(镇)挑选2个村、每个村抽取15户,共计420个样本,其中有效样本419个。
(一)小麦新品种采纳分析
在调查的28个村级样本中,7个村不种小麦。由于考察的是小麦种植者的品种选择,我们把不种小麦的7个村样本剔除,分析对象为剩余的21个村共314个样本户。在这314个样本户中,种小麦的有239户,①占76%。通过数据处理,我们发现各变量观察值与采纳行为大体上呈线性关系,所以在模型中我们直接用线性关系表示Z。同时,由于选择的某些变量之间存在着一定的相关性,所以在模型中我们引入了交互作用变量。prob(y=1)=eZ1+eZ,Z=β+∑ni=1αixi+γxixj交互作用变量包括以下几组(括号内为相关系数):邮局距离与集市距离(0•33)、集市距离与赶集频率(-0•42)、县城距离与赴县频率(-0•47)、人均可控日常支出与打电话频率(0•43)。以“1998年以来5年内是否更换小麦品种”为因变量y,其中y=1表示更换,没更换则y=0。在所有20个自变量、7个虚拟变量和6组交互作用变量中,经过二项logistic回归“条件后退法”筛选,变量系数通过显著性检验的有8个变量和3组交互作用变量。相应地,我们得到以下模型:②Z=6.54+0.042X1-1.954X6-0.256X9-0.509X10-0.001X15+0.097X2X7+0.128X13X9+0.224X10X14(M1)对于小麦模型,③经历、地区等虚拟变量并没有发挥明显的作用。(1)线性关系变量:与Z呈线性正相关的只有年龄X1,表明年龄越大,这5年内更换品种的概率越大;表示当地经济环境的2003年村人均收入X15以及看电视的频率X6对Z的影响为负,表明经济水平越高的地区,更换小麦品种的可能性越小,而电视看得越频繁,更换的可能性也越小。④(2)非线性关系变量:赶集频率X9与集市距离X13:Z/X9=-0•256+0•128X13,当X13=2时,赶集频率X9的变化对技术采纳的影响幅度最小。
赶集频率对技术采纳的影响程度随集市距离的变化呈U型曲线变化(X13=2为极小值点),即当与集市距离适中(集市不在本村但小于3公里的①),赶集频率的变化对技术采纳没有影响;当离集市很近(就在本村)时,赶集频率越高,采纳技术的可能性越低;当远离集市(3公里以上)时,赶集频率越高,采纳技术的可能性越高。而对X13的求导结果Z/X13=0•128X9则表明,当X9为定值时,集市距离与采纳频率呈正向变化;而赶集频率X9越高,集市距离对采纳的正向影响程度越大。赴县频率X10与县城距离X14:在这些指标上我们得到的结论跟前面在趋势上完全一致,而影响程度上更深一些。②由Z/X10=-0•509+0•224X14可得:当X14=2时,③赴县频率X10的变化对技术采纳的影响幅度最小。当到县城距离小于5公里(值为1)时,赴县频率越高,采纳技术的可能性越小;当距离大于10公里(值为3)时,赴县频率越高,采纳可能性也越高。而Z/X14=0•224X10则表明:当赴县频率X10一定时,县城距离与采纳可能性呈正向变化,而赴县频率越高,集市距离对采纳的正向影响程度越大。教育程度X2与看报频率X7:对两个自变量求偏导Z/X2=0•097X7,Z/X7=0•097X2,结果表明:在看报频率一定的情况下,教育程度对技术的采纳程度有正向影响,而看报频率越高,教育程度的这种影响幅度越大;在相同的教育程度下,看报频率越高,采纳技术的可能性越大,而教育程度越高,看报频率对技术采纳的影响程度也越大。
(二)保护地生产技术采纳分析
本文的保护地生产技术包括了地膜、中小拱棚、大棚以及温室等类型,涉及的种植内容包括了蔬菜和大棚水果两个大类。其中有效样本329个,④使用了保护地生产技术的有87个。1•变量函数形式的处理(1)中位数、均值变换:对呈“倒U型”曲线变化的几组变量进行二次函数处理:xi中位方=(xi-x^)2;xi均值方=(xi--x)2,其中,x^为样本观测值的中位数,-x为样本观测值的平均数。(2)相关性处理:X11与X8、X12与X13、X13与X9、X14与X10以及X1与X2呈较强的相关性。对此,我们同样用交互作用变量进行处理。2•模型分析结果及检验经过二项logistic回归“条件后退法”27步筛选,模型最终结果如下:Z=-2.375+1.267D4-2.301D5+0.771X3+0.012X4-0.384X5+0.862X7-0.368X10-0.678X16-0.279(X7-1)2+0.155X13X9(M2)(1)虚拟变量退伍军人D4的系数为1•276,即退伍军人经历对Z值有正向影响,从而对保护地技术采纳的概率产生正向影响。而其他特殊经历(经商、运输、机关退休等)D5对Z从而对采纳概率产生负的影响,影响系数为-2•301。(2)线性关系变量对几个与Z呈简单线性关系的自变量求偏导,得:ZX3=0.771,ZX4=0.012,ZX5=-0.384,ZX10=-0.368,ZX16=-0.678这些式表明:对保护地技术而言,对周围人的信任度X3、可借钱人数X4对技术的采纳有正向的影响;①而听收音机的频率X5、到县城的频率X10和技术指导X16与技术采纳负相关。(3)非线性关系变量看报频率X7:Z/X7=1•42-0•558X7,在其他条件不变的情况下,Z值以X7=2•54为最高点呈“倒U”形变化(若X7为连续变量)。因为X7在样本数据中非连续,所以X7=2或3时,Z值最大,即当农户看报频率中等偏上时,采纳保护地技术的可能性最大;而“订报的”(值为4)或者“很少看报的”采纳可能性降低。赶集频率X9和集市距离X13:Z/X9=0•155X13,Z/X13=0•155X9表明,离集市越远,农户的赶集频率对技术采纳的正向影响程度越大;农户的赶集频率越高,集市的距离对技术采纳的正向影响程度也越大,即对于赶集频率相同的两个农户,离集市远的农户比近的采纳该技术的可能性更大;对于与集市距离一样的两个农户,赶集频率高的农户比低的农户采纳的可能性更大。
三、两种技术采纳的综合分析
(一)模型对初始假设的检验
回归模型对初始假设的检验结果如下。(1)基本吻合:包括教育程度X2、退伍军人D4、可借钱人数X4;(2)完全相反:年龄X1、其他特殊经历D5、信任度X3、听收音机频率X5、看电视频率X6、集市距离X13、县城距离X14、村人均收入X15、接触技术员X16;(3)不确定:看报纸频率X7、赶集频率X9及赴县频率X10;(4)不影响:②曾任村干部D1、外出打工D2、在外工作D3、打电话频率X8、可控均支X11、邮局距离X12、互助程度X17、对地方政府评价X18、对村代表大会评价X19和经营规模X20。
(二)技术采纳条件的拓展
在本文开头我们设定的采纳条件公式(2)表明,成本w(严格讲,是单位成本)与农户技术采纳的门槛高度成正比。所以对成本要求比较高的技术的采纳,除了新技术本身的一般采纳风险之外,农户个人的经济能力及社会资本状况是一个重要的制约因素。所以在上一节的分析中我们得到了,在保护地技术的采用中,体现社会资本的“可借钱人数”与采纳可能性正相关的结论。在研究中我们发现,初始设置的这个理论模型以农户仅从事农业生产为假设前提,并没有考虑到从事农业外生产经营活动的选择。所以研究过程中出现了许多与现有结论相悖的结果。农外经营、采用农业新技术、采用农业传统技术是三个层次的问题,而且应该同属于农户生产决策模型里的变量。所以,在农业技术采纳模型中,我们还需要加上采用农业新技术主营农业而放弃非农经营的机会成本。而机会成本的大小也取决于农户的禀赋(包括年龄、教育、社会网络、经济环境、地理位置等)。所以我们的采纳条件模型修正为~e(Z)≥p0f(m)+wm+C(Z)pg(m)(2′)其中,C(Z)表示机会成本。①因为这个机会成本,靠近集市或县城、教育程度较高、交游较广的中青年农户才更可能不顾农业新技术的采用。所以在计量分析中,集市距离、村人均收入的系数符号才与初始假设相反,而在县城距离、集市距离、赴县频率、赶集频率这些问题上出现了那么多“U型”或“倒U型”变化。所以,技术采纳决策必须同时考虑三个方面的问题:主观风险函数~e、新技术成本w和机会成本C。各项禀赋对主观风险函数和机会成本的影响是同向的(见表4)。主观风险函数值变大,机会成本也随之变大,采纳成本可能降低。所以采纳新技术的可能性并不随着主观风险函数值的增大而增加,而取决于三者互动的结果。
(三)若干禀赋因子对采纳决策的影响有别于现有结论的原因③
与现有研究结论相悖或者不确定的变量包括:X1、X2、D5、X3、X5、X6、X13、X14、X15、X16(以上与假设完全相悖);X7、X9及X10(以上结论不确定)。以上变量中,仅对小麦采纳起作用的有:X1、X2、X6、X14、X15;仅对保护地起作用的有:D5、X3、X5、X16;对两者同时起作用的:X7、X9、X10、X13。年龄X1:年龄隐含着经验因素。经验与主观风险函数正相关,即经验值越高,~e越大,所以年龄越大的农户更换小麦品种的可能性越大。但是这种传统上的经验因素对较新的保护地生产技术的采纳并不起作用。看电视频率X6:这个指标测度的结果与我们的预期刚好相反,看电视的频率低的人反而更可能采纳新品种。电视看得少,可能因为家里没有电视,可能因为习惯于节省,也可能因为忙于其他事务而无暇看,或者纯粹是出于偏好。我们无法确切地判断到底是什么原因导致这种结果,但可以肯定的是,这个看电视频率不是以“与外界联系程度”所获取的信息量和主观风险函数~e挂钩,而是通过“看电视的多少”这个行为所反映出来的个人其他特征与~e相联系。村人均收入X15:该指标反映了村级经济环境。村整体经济水平高,使用新品种的可能性低。这里可以解释的理由只有机会成本C。因为对于经济状况较好的村落,对小麦品种技术而言,采纳的成本w并不构成采纳障碍。但是机会成本C的大小可以左右农户的最终决策。对于比较收益较高的保护地生产,虽然这项指标并没有进入保护地采纳的最终模型,但是在对保护地的前期分析中我们发现,村级收入水平处于中等偏上(人均2000~3000元)的村落,采用保护地技术的可能性最大。而在经济水平最高的村,采用保护地技术的可能性最低,其原因也只能归结为非农产业所带来的机会成本。其他特殊经历D5:其他特殊经历包括了经商、运输、服务业等各种领域。显然,这些非农活动的比较收益是大于农业生产收益的。
所以,对于在农业领域内比较收益较高的保护地生产技术,有了更高的农外活动收入,当然更可能对保护地技术不屑一顾。当然,这也是机会成本的原因所致。听收音机频率X5:根据农村生活经验和调查发现,①听收音机频率较高的人所处地区的经济环境相对较差,之所以在保护地技术的采纳决策模型中系数为负,我们认为是保护地技术的采纳成本w的门槛限制了这些类型农户的进入。而这种门槛在小麦品种技术问题上并不存在,所以在小麦模型中这项因素并没有反映出来。看报频率X7和教育程度X2:X7的结果给我们的理论尤其是公式(2′)提供了一个近乎完美的佐证。看报频率一定程度上反映了农户的文化程度、经济水平和与外界联系的程度。对保护地模型,假定其他因素不变,Z值以X7=2•54为最高点呈“倒U”形变化。当农户看报纸频率中等偏上时,采纳保护地生产技术的可能性最大;而“订报的”(值为4)或者“很少看报的”采纳可能性降低。文化程度较高的农户不一定看报,但看报的农户文化程度一定比较高。收入水平较高的农户不一定订报,但订报的农户收入水平一定比较高。同时,与外界联系较密切的不一定常看报,但常看报(指没订报的)的与外界联系一定比较密切。所以,经常看报的人群的特征是:文化程度较高、与外界联系比较密切;订报的人群的特征是:文化程度较高、家庭收入较高。收入高、与外界联系多、文化程度高,这些对应的主观风险函数~e值也比较大。但同时,具有这些特征的人从事农内高附加值生产(如保护地)或农外经营的机会也越多,相应的机会成本C(Z)随之提高。所以,随着看报频率的提高,间接地,粮食生产的机会成本也在提高,从而农户对小麦品种的更新敏感度在逐渐降低。对于保护地这样一种资金、技术水平要求比较高的技术,由于进入门槛w较高,经济状况差、文化水平低、社会资本差的农户被排除在外。文化程度较高、与外界联系较多(由看报频率反映)的农户自然成为采纳这项技术的主体。但是一旦这些人收入水平提高或是其他因素使得他们有了获取更高收益的就业机会,放弃这项生产成了他们的理性选择。而教育程度X2对技术采纳的影响是与看报频率这项指标直接挂钩的。教育程度正向影响着~e值的大小,而通过看报获取的信息不断地增加着教育的附加值,也在不断地增大~e值。所以表现在小麦品种问题上,“看报频率”对“文化程度对技术采纳的影响”起着正向的加速作用。信任度X3:不管是小麦品种技术还是保护地技术,信任度指标与我们的习惯认识完全相反。对周围人不信任程度越高,越可能成为新技术的采纳者。
这点确实有点匪夷所思,可能与风险偏好有关,但我们的判断暂时只能停留于猜测。市场距离及与市场的联系程度:这组指标包括了赶集频率X9、集市距离X13、赴县频率X10及县城距离X14。集市是农村的中心;而县城更具城市化的特点。普通农民可能常去集市,但一般不会经常去县城。所以,去县城频率越高,从事非农活动的可能性越大,从事农业生产的机会成本C也越大。同时,市场距离意味着农业生产的机会成本C(即从事其他经营的可能),距离越小,这种机会成本越大;去市场(赶集或去县城①),意味着与外界联系,去的频率越高,意味着可得信息量越大,而这信息量包含了获取技术信息的可能,所以频率越高,对技术采纳的主观风险函数~e值越大。~e和C的变化影响了技术采纳决策的变化。而这种双因素共同作用表现出来的趋势在保护地技术采纳的模型中体现得淋漓尽致。~e和C的共同作用使得赴县频率越高(因为C越大),重视农业生产的可能性越低,从而采纳保护地技术的可能性越低。而对于赶集频率相同的两个农户,离集市远的农户比近的采纳该技术的可能性更大,因为他的机会成本C更小一些;对于与集市距离一样的两个农户,赶集频率高的农户比低的农户采纳的可能性更大,因为他的信息更充分,从而主观风险函数~e值更大一些。小麦模型中所显示的“倒U型”和“U型”变化也基本符合我们的判断。
四、相关结论及政策含义
(一)结论
1•关于技术采纳理论改进的初步探讨
理论界习惯用效用或者利润最大化作为技术采纳决策的分析依据。但是否采纳一项新技术是一个新旧技术生产效果的比较过程,只要生产者认为对采用新技术的预期净收益大于现有技术的净收益,他就可以选择新技术。在分析中,我们发现仅仅依靠农业生产内部的决策模型无法很好地解释我国西部地区农户在技术采纳过程中禀赋对其决策的影响。如果能够把农业外经营的机会也包含进决策模型,则我们研究中发现的所有有悖于习惯认识和现有研究结论的问题都可以迎刃而解。所以,我们选择了农业外经营机会作为农户进行农业技术采纳的机会成本函数纳入模型,而机会成本函数C(Z)也和主观风险函数~e(Z)一样由农户的禀赋决定,而且两函数大体呈正向关系。是否采纳某项技术,取决于C(Z)、~e(Z)和采纳成本w的大小和相互关系。
2•关于农户禀赋影响的结论
(1)户主个人禀赋
本文再一次证明了教育程度对技术采纳具有显著的正向影响作用:不论对于小麦品种采纳还是蔬菜、水果保护地技术的使用。②而且在更换品种的决策上,教育程度还与看报频率结合在一起,看报频率越高,教育程度对更换品种决策影响程度越大。在保护地技术采纳上年龄并不构成一项影响指标;在小麦品种问题上,年龄与更换品种的可能性成正比。①就经历而言,当兵的历史对农户的生产技术采纳的影响最为明显。不管是小麦品种技术还是保护地技术,退伍军人的采纳可能性远大于没有参过军的。当过村干部的农户则有较大可能成为小麦新品种的早期采纳者。经商等“其他经历”者,对新技术不敏感,采纳可能性最低。以“周围人的信任度”为指标的心理特征评价结果同我们的假设背道而驰:对周围的人信任度越高的农户成为新技术采纳者的可能性越小。而幸运的是我们的另一个习惯判断———由“可借钱人数”反映的社会网络水平与技术采纳正向相关,由我们的论据充分地证实。这是一个矛盾的结论,有待于进一步研究解决。由“听收音机频率、看电视频率、看报频率、电话频率、赶集频率和赴县频率”等六项指标反映的农户信息资源的实证结果与我们的假设大相径庭。信息量增加的同时,从事农外经营活动的概率随之上升,技术采纳的机会成本相应提高,一定程度上阻碍着对农业技术的采纳。这样的情况在看报频率、赶集频率和赴县频率上体现得尤其明显。听收音机频率和看电视频率与我们的假设完全相反:听收音机频率高的人采用保护地生产技术的可能性小,看电视次数少的人更换小麦品种的可能性大。在电视几乎完全普及而收音机所剩无几的当代农村,看电视和听收音机频率所反映的信息指标无法和采纳决策直接挂钩,而是通过“看电视”、“听收音机”这些行为所反映出来的个人社会、经济特征与之联系。
(2)家庭禀赋
林毅夫(1994)认为农场规模对采用杂优种的决策具有正效应,并由此推测由家庭责任制的变迁所带来的规模过小可能会成为妨碍技术变迁的因素。但本文通过对小麦的考察发现,规模因素并没有作为一个有效变量进入模型,对技术采纳的影响并不明显,这与速水与拉坦(2000)的判断基本一致。②由“家庭年人均可控日常支出”反映的家庭经济状况指标最终没有进入回归模型。但是,在回归分析之前的数据处理过程中我们发现,经济状况差的农户采纳小麦新品种的可能性最大;经济状况中等的农户对小麦品种技术不敏感,但成为保护地生产技术采纳的主体;经济状况较好的农户既不使用新品种,对保护地生产技术也不感兴趣。产生这种技术选择差异的原因在于,技术采纳成本不同造成的采纳门槛差异以及不同经济水平下农户技术采纳的机会成本差异,而不是朱希刚、黄季等人所认为的承担使用新技术的风险或不使用新技术带来的潜在损失的能力的差异。③邮局距离无法进入最终模型,而进入模型的县城距离、集市距离同农户的赴县频率、赶集频率结合在一起,对技术采纳决策发挥着相当重要的作用。一般认为,离市场中心越近,农户采用新技术的可能性越大。④但本文的结论并不认同这种看法。我们的分析表明,在去市场的频率相同的情况下,与市场中心的距离越远,采纳新技术的可能性越大。⑤而且距离对技术采纳的这种影响程度随着赶集频率的提高而增大。由2003年村人均纯收入反映的经济环境指标与我们的假设同样出入甚大。对于小麦品种技术,采纳的可能性与村人均收入水平呈负向关系。而对于采纳门槛更高一些的保护地技术,呈现出的是倒U型曲线变化:①中等水平的村庄采纳的可能性最大。我们的理由也是采用某项农业技术所带来的机会成本的差异。接触技术员与保护地技术的采纳显著负相关。我们所能做的比较牵强的解释是:这些技术员可能主要针对的不是该项技术,或者技术员在这些技术传播上并没有发挥积极的作用。当然这有待于进一步考察。但不管怎么样,过去三年内接受过技术员指导的农户在总样本中所占的比重相当小②却是一个不争的事实。对地方政府官员和村代表大会的评价、互助程度等反映社会环境的三项指标,在总体上对技术采纳的影响并不明显。
(二)政策含义
(1)教育对于农村的发展具有显著的积极意义。在以发展农村、农业,提高农民生活水平为目标的前提下,加大农村公共教育的投资力度,政府责无旁贷。
[关键词]企业技术竞争情报情报采集情感挖掘
[分类号]G350
技术竞争情报可以帮助企业加强对技术发展、技术市场、技术竞争对手以及企业自身技术能力与优势的正确认知，为企业技术创新提供有力支持。目前，企业技术竞争情报的采集主要依靠人工浏览或借助于相关软件，围绕特定技术主题展开情报采集工作。这种面向主题的信息采集策略针对情报需求，仅获取相关主题的信息，有利于提高技术竞争情报采集的主题相关度及其速度和效率。但同时，“基于主题的采集”也意味着重点关注客观信息主题，而忽略信息源中所拥有的其他类型知识，如情感知识――它们作为技术主体主观感受的外在体现，也是重要的情报来源，对其进行开发挖掘，是对传统的主题式情报采集的有益补充。本文在分析情感知识的技术竞争情报价值及文本信息资源情感特性的基础上，构建基于文本情感挖掘的技术竞争情报采集模型。
1 情感知识的企业技术竞争情报价值
1.1 企业技术竞争情报概述
企业技术竞争情报指为满足企业技术创新需求，提升技术商业价值，实现企业商业竞争目标所需的有关技术信息和知识，它能深化企业对内外部技术环境的认知，其获取需要对企业自身、竞争对手、外部机构、技术客户等信息源进行知识层次的深加工处理。企业技术竞争情报作为技术战略活动与竞争情报整合的产物，其工作的开展以竞争为导向，以信息为基石，以分析处理为手段，能为技术战略制定提供必要输入，从而有效促进技术战略的实施，提升企业技术竞争优势。
1.2 情感知识在技术竞争情报中的价值体现
企业技术竞争情报作为“对企业制定技术战略决策有用的与技术相关的信息”，具有对技术环境的描绘与认识功能，其需求存在于技术战略管理所包含的领域业务问题中，如在企业的R＆D项目选择中需要了解哪些技术比较热门；在进行关键技术跟踪与预测时，需要评估技术开发前景等。从广义上看，技术竞争情报工作贯穿于企业的技术战略管理与技术创新的整个过程，不仅应着眼于企业技术研发，还应服务于技术产品化、市场化。在由技术研发类、技术产品化类、技术市场类所构成的三维一体式技术竞争情报活动中(见图1)，为辅助实现识别技术活动行为、识别技术发展趋势等技术战略管理目标，存在广泛的信息保障需求。
其中，专家对技术开发前景的看法、市场对技术的接受程度等情感类知识对于企业正确认识技术竞争环境发挥着重要作用。如在利用Hype cycle模型识别技术生命周期状态时，需要采集社会情感类知识。Hypecycle模型将技术的发展过程划分为技术诱发期、期望过热期、期望谷底期、技术攀升期、技术成熟期五个阶段，并通过可视化曲线形式表征技术成熟度、市场接受度和商业应用程度。Hype cycle模型各阶段具有一些显著特性，如从技术探索阶段到期望释放顶峰期间，会提出一些具有轰动效应的概念或产生一些引发社会关注的事件，此时，期刊、网站等媒体涌现大量正面报道的信息；在到达期望顶峰后，由于一些失败案例的出现，技术进入了低谷，大众期望逐渐消退，此时，各种媒体很少出现相关的文章和技术讨论，且负面评价居多。这些外部情感状态成为利用Hype cycle模型划分技术发展阶段的重要社会特性类参考指标。
2 文本信息资源的情感特性及获取
2.1 文本信息资源的情感特性
文本作为人类认识事物存在方式和运动状态的语言载体，不仅客观表达出事物主题，同时还包含认识主体的自我情感，体现出一定的主观性。在现代语言学范畴下，“情感”一词的外延很宽泛，包括感情、情绪、观点、意向、态度、看法、评价等。文本语言情感特性是语言主观性的一种体现，即在话语中含有说话人“自我”的表现成分――说话人在说出一段话的同时表明自己对这段话的立场、态度和感情，从而在话语中留下自我的印记。情感特性作为文本语言的一种基本属性，广泛存在于新闻报刊、电子杂志等媒介中，尤其是随着社会性网络软件以及社区、论坛等开放流平台的普及，情感特性在个人博客、评论等文本形式的信息资源中日益突出。
2. 2 文本情感知识的获取
文本情感特性的产生需要经历一个情感化的过程，即文本语言采用一定的结构或形式才能体现说话主体的情感。情感化是一项非常复杂的语言艺术行为，不同的语言在表现“情感性”时所采用的形式有所不同，同一门语言也可采用或明显或隐晦的多种方式加以展现，具体而言，包含情感用词、语法、布局等多种途径。一些典型的情感化方式如表1所示：
近年来，网络信息资源中所蕴含的丰富的文本情感知识引发政府、企业以及消费者等多主体的重视，成为体察社会舆情、探测用户需求心理的重要依据。面对海量的文本信息资源，如何克服人工理解方式所固有的低效性，准确、快速、自动获取其中的情感知识以满足多应用需求，针对这一问题的研究形成一个新颖而且十分重要的领域――基于文本的情感挖掘。文本情感挖掘融合语言学、信息检索、文本挖掘等多领域的理论与技术，针对不同的情感化方式，从情感词统计、语法推理等不同角度对词语、句子、篇章等不同粒度的文本对象进行情感分析，识别其中的心理态度、情感倾向及其演化趋势。
3 基于文本情感挖掘的企业技术竞争情报采集模型
围绕企业技术竞争情报获取目标与环境，结合文本情感挖掘流程，本文设计的一体化采集模型如图2所示：
该模型由数据层、处理层、应用层组成，可用于从以网络技术评论为典型代表的主观性文本信息资源中识别出情感知识作为对传统的主题式情报采集的有益补充，实现情感类技术竞争情报的智能获取。
3.1 数据层
根据技术环境中技术影响因素和参与角色，企业技术竞争情报主要来源于企业自身、大学实验室、科学研究机构、竞争企业、供应商及消费者等主体的技术活动行为，其信息表征形式主要为科技论文、研发报告、技术专利、技术评论等。由于科技论文、技术标准与专利等信息源侧重于对事物、事件、现象的客观描述，较少包含作者自身的主观性、情感化的论述，因此这类信息源不宜作为文本情感挖掘的主要数据来源，以免干扰、降低情感挖掘处理层的效率与性能。随着网络技术的发展以及各种开放式内容生产平台和社交网络的出现，信息交流的理念与模式发生很大变化，相较于传统信息环境，用户能够并有意愿积极参与到信息的非正式生产与自由化沟通中。这使得网络环境中不仅包
括大量灰色的、主观性较强的技术研发报告，还拥有参与者之间的交流沟通所表达出来的情感型知识。这些知识广泛蕴含于技术研究团队博客、技术专家博客、技术风险投资评论、技术用户评论等动态信息源中。
3.2 处理层
目前的文本情感挖掘研究侧重于分析文本的情感倾向，并根据其倾向强度的不同分为不同的情感类别(如消极的／积极的、正面的／负面的)，实现情感分类。传统文本分类主要针对文本主题，基于词语间的相似度或文档中的词频数进行分析，通过对训练文本的训练，统计出相关类别中词语的出现频度或概率，然后根据目标文本中相关词语的频度信息判别出其类别。情感型文本不太满足词语间相互独立等基本假设条件，如果直接利用已有的一些文本分类方法进行情感分类，无法达到主题分类的效果。比较有效的解决途径是引入语言学理论与知识，针对情感用词、构句、语法等不同的情感化方式，借助语义分析处理手段实现基于情感分类的文本情感挖掘。基于语义理解的文本情感挖掘通常需要首先构建情感语料库或利用已有的词语知识库生成情感词典，在此基础上进行主观性句子识别、情感关系抽取、基于特征的情感分析等关键处理，从具体研究对象这一特定粒度层次出发，辨别、分析出文本信息资源中蕴含的情感知识，实现文本情感分类。
・主观性句子识别。情感性语句一般包含说话人对事物的观点，体现出一定的主观性，如例1所示：
例1：“中国大学生设计的节能车搭载了Honda低油耗摩托车的4冲程发动机。这款通过搭载摩托车发动机的节能赛车是世界上独一无二的创意杰作。”
在例1中，第一个句子描述客观事实，为客观句；第二个句子包含了说话人对客观事实的肯定态度，为情感倾向较强的主观句。在对大量文本进行情感分析之前，为降低客观句对文本情感分类性能的影响，需要尽量剔除干扰信息，只保留主观性语句。目前，主观性句子识别主要建立在情感语料库基础之上，以情感词识别为主，辅之以各种词汇及文法信息，然后根据标准分类器或标注的特征进行判断。
・情感关系抽取。情感关系抽取的主要任务是识别句子或篇章所存在的评价词及与目标对象之间的关联关系，如例1的主观句中，评价词“独一无二”、“创意”、“杰作”等对应的评价对象为“节能赛车”。为识别出这类关联关系，通常一方面需要建立领域特征库作为待评价对象的概念表征，如构建面向技术竞争情报的技术特征本体作为表达技术或子技术的状态、功能、应用、工艺、产品等相关因素的领域术语，用于识别显式主题；另一方面可通过人工构建的情感词汇本体、利用HowNet等已有概念知识库推理生成情感词汇本体，或选择合适的情感语料库并根据词语的语义关系计算判断出词语情感倾向等不同方式识别出句子或篇章的评价词及原始的情感倾向强度等。
・基于特征的情感分析。情感分析以情感词作为句子、文本的情感倾向识别的基础，而情感关系抽取中目标对象及其评价词关联关系的映射可以使情感分析深入到具体的对象特征这一特定粒度。基于特征的情感分析通过对抽取出的情感词进行上下文语境分析，检测程度副词、情感词汇组合等语法现象，并采用一定的公式计算出目标对象特征的上下文情感极性。具体而言，基于特征的情感分析在计算情感倾向性时可采用基于情感词组的分类技术实现(否定语句等需进行特殊处理)，主要包含三个步骤：①利用词性标注方法提取特征项句子中所包含的形容词或副词词组；②使用逐点互信息计算方法与公式估计所抽取词组的语义倾向性；③基于特征项计算所有提取词组的平均语义倾向性值。
3.3 应用层
采集模型中的应用层主要包含两方面的功能：①实现用户与系统的交互，用户可以根据实际任务的需要自主调整、维护情感语料库、技术情报特征库，并通过一定的软件环境指导文本情感挖掘过程以及查看挖掘结果；②提供导入和导出接口，扩充、丰富挖掘功能，实现与基于主题的技术竞争情报采集结果、商业竞争情报采集结果的集成，并能有机融入到技术战略管理系统中，提供技术战略决策支持。从上文有关情感知识在技术竞争情报中的价值论述可知，对于技术生命周期分析这类典型技术竞争情报决策支持目标，情感知识在Hype cycle模型生成中发挥了关键作用。这里可以考虑将情感挖掘和时间序列挖掘有机融入到Hype Cycle模型的创建中：①用户可以通过应用层为特定技术领域选择或自行构建技术情报特征库作为情感挖掘分析的目标对象，并同时指定相关的情感语料库或情感词汇本体；②利用应用层接口导入时间序列挖掘功能，经过主观性句子识别、情感关系抽取、基于特征的情感分析等环节的处理操作，实现对技术报告、专家评论等序列数据的挖掘，洞察社会对相关技术的情感倾向性及其变化趋势。这种基于文本情感挖掘模型的技术竞争情报采集理念与方式可以为技术成熟度度量提供定量依据，提升以往完全依靠专家主观感受进行判断的决策效果与效率。
论文摘要:光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时,网络已在悄然改变。但是,当采用传统技术的光网络设备已经在网络中广泛应用,运营商在面对新技术时,往往会出现选择延迟的效应。文章从网络规模和兼容性、技术创新程度、初期 投资 以及转换 成本 等的角度,分析了运营商对于新技术采用延迟的内在原因。通过理论和实践结合的方式,分析了光子集成技术在
一、引言
在中国互联网发展了近10年,中国已经成为世界上带宽消耗增长最快的国家。运营商正在考虑新一轮的传送网建设和改造,以适应ip业务的发展。
光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时,网络已在悄然改变。节点设备需要光电变换,通过“光-电-光( o-e-o)”才能将信号进行整形和放大,从而传给 计算机 。infinera的技术就是这样,“没有人想过要将高密集波分复用(dwdm)系统做在一个芯片上,也没有人试着这么做过”, infinera将不可能的事情变成可能。光子集成技术顺应了时展,将一个dwdm系统做在一个芯片中,光子集成比传统的分立o-e-o处理降低了成本和复杂性,以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构;更多的节点意味着更灵活的接入,以及更有效的维护和故障处理。[1]
一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。是继续采用传统分离器件还是选择光子集成技术,在网络效应条件下,运营商对选择新技术存在着延迟的效应。
二、运营商对新技术采用延迟现象的理论分析
信息产业中,由于需求方规模 经济 的作用,消费者在使用新技术产品时会非常小心,害怕选择了失败者而被无价值的设备所困扰,所以在新技术采用的过程中往往伴随着对未来规模的预期。在新技术采用的分析中,静态分析可以采用博弈论方法,消费者对新技术有不同的偏好,因此会出现“超额惯量”或者“超额动量”。在网络效应条件下,超额动量的例子是很少的,新技术往往会出现暂时的停滞[2-3]。
本文采用“迭代经济”模型进行动态分析[4-5]。假设新技术在t0时间出现,但是运营商在新技术出现了若干年后(t=t0+d年)才采用新技术建设自己的网络,则nt可以代表t时间新建的网络数量,nt-1代表t时间之前的网络数量; tt表示新技术在t时间的质量, tt0表示在新技术出现以前的旧技术质量。如果t时间运营商在新建网络中采用原有旧技术时,效用函数为（1）如果t时间运营商在新建网络中采用新技术时，效用函数为（2）式中。代表新技术和旧技术直接的兼容程度，0< c<1当目仅当采用新技术的效用函数大于采用原有技术时，即（3）运营商才愿意在t时间采用新技术建设网络。
假设效用函数是关于技术质量和网络规模的增函数,t和n归一化后,采用电路仿真业务(ces,circuit emulation service)函数对以上效用函数求解,则
如果t和n满足完全替代,α1,即技术的质量和网络规模满足单调增函数。当α=1时, t的增加和n的增加效用完全相同。如果t和n满足完全互补,α-1,即技术的质量和网络规模满足单调减函数。当α=-1时, t的增加相当于n的减少。将式(4)代入式(3),得到（5）
1.网络规模和新技术采用延迟的关系
为了研究网络规模和新技术采用延迟的关系,假定新旧网络的兼容性c=0·5,并且技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;网络规模的增长满足线性增长曲线,即η=1;技术质量的提高满足摩尔定律,即θ=2。则（6）将式(6)代入式(5)中,取不同的n0进行计算得到表1所示结果。从表1可以看出,随着n0的增加,d值也会增加;随着初始网络规模的增加,技术采用延迟的时间会越长。
2.创新程度、兼容性和新技术采用延迟的关系
为了研究网络兼容性、创新程度和新技术采用延迟的关系,假定初始网络规模n0=3,其增长满足线性增长曲线,即η=1;技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;技术创新程度和兼容性成反比,即有nt=ηtn0,c=1/θ(7)将式(7)代入式(5),取不同的技术质量因子θ进行计算得到表3所示结果。从表2可以看出,随着θ的增加, d的值会减少;随着新技术质量的提高,技术采用延迟的时间会减少。但是同时可以看到,由于技术创新程度往往和兼容性存在着负相关性,网络兼容性随着技术质量的提高会降低,在一定程度上降低了技术创新带来的优势。
三、光子集成新技术产品在中国市场的实践
从上述的理论分析可以看出,在存在着网络效应的信息产业中,运营商对于网络新技术采用将出现延迟。一方面,运营商的网络存在着网络外部性,即采用新技术的网络可能会与已有的网络基础存在不兼容或者部分兼容的现象,在一定时间内会减弱新技术网络带来的优势。同时运营商已经拥有了强大的网络基础,新技术的采用会带来一定的转换成本[6],这些因素都会导致运营商在选择新技术时非常谨慎。本文将从光网络技术创新的市场实践进一步分析该现象。
从20世纪末,互联网迅速发展,光网络技术作为提供互联网带宽的最基本网络,在短短的10年内,光纤的传输速率增长了近1 000倍。光纤传输能力的提高主要得益于光器件的技术进步和成本的降低。然而人们对带宽的需求是无止境的,但是运营商并不愿意为不断增长的带宽买单。现在的光器件供应商已经将工厂搬到了人工成本很低的国家,单个分离器件成本已经接近边际成本,光网络设备成本不能再逐年降低,将在一段时间内出现一个价格的瓶颈。
令人高兴的是,与 电子 器件一样,光器件也出现了集成技术。光子集成技术将过去数十个板卡上的分离光器件集成在一个拇指大小的芯片中,使每比特的 成本 继续下降成为可能。同时,集成技术也大大降低了系统的尺寸和功耗,目前,全球都在关注节能减排,降低功耗在产品竞争中变得越来越重要。因此,无论从成本上还是功能上,光子集成技术将成为未来光 通信 领域技术的发展方向。
在光子集成技术领域,成功商用的案例就是美国infinera公司。2004年美国infinera公司推出了世界上第一台具有光子集成芯片的光网络设备,并在短短几年时间内,迅速占领了北美 市场 , 2007年跃居该领域北美市场占有率第一。infinera公司新产品的成功与北美的运营商 环境 是密不可分的。在美国,存在着几十家电信运营商,并且新兴运营商层出不穷。infinera的第一个客户也是最大的客户就是全美最大的带宽批发商level3;而后, xo、inter route都成为该产品的拥护者。这些运营商比起at&t、ver-izon、south bell等几个老牌运营商,没有庞大的网络基础,无需考虑兼容性,而且新的技术能带来成本的巨大优势。同时在业务提供方面具有比老牌运营商更强的能力,更容易吸引客户。这些因素都促使新兴的运营商不约而同地选择了新的技术。
2005年底, infinera公司将具有光子集成技术的光网络新产品带入中国,在2006年初,成功地在 电力 专网得到应用。同样是没有旧的网络基础,光子集成技术使网络变得简单,大大降低了运维成本。但是,该技术在传统运营商面前就显得举步维艰。2007—2008年, infinera公司几次参与运营商的光网络设备采购竞标,但收获甚微。为什么新的技术在运营商那里叫好而不叫座?根据前面分析,运营商对新技术选择和运营商的初始网络规模和兼容性、初期 投资 成本和运维成本以及转换成本有密切关系。
(1)初始网络规模和兼容性。中国现有的运营商,无论是中国电信、中国联通还是中国移动,都是有着庞大的网络基础的传统运营商,在新建网络时考虑更多的是网络的兼容性。以光网络设备为例,目前各地同步数字体系(sdh)网络的规模非常庞大,虽然运营商发现sdh设备用于以ip为特征的大颗粒业务的调度和传送,成本高,扩展性差,机房功耗和占地大,后期维护量大。但是,由于存在着维习惯、采购惯性等,仍然大量采购。以infinera公司为首倡导的大容量光子集成设备非常适用于ip大颗粒的业务调度和传送,但是由于不能与sdh设备完全兼容,并没有立刻得到应用。
(2)初期投资成本和运维成本。运营商采购设备的一个重要因素是设备价格。现在各个运营商都采用集中采购的办法,其目的就是为了减少设备成本,而制造商往往为了获得更多的市场份额,把初期设备价格压得很低,近两年采购中的价格战屡见不鲜。从in-stat最新研究表明,运营商网络的总体拥有成本包括设备投资与运营成本两部分,而运营成本已占据总体拥有成本60%的份额,设备购买仅占其中的14%,与部署成本及维护成本大致持平。因此,初期设备的低价带来的也许是后期维护费用的高昂。以光网络市场为例, 2000年的1个10 gbit/s的光电转换模块可以卖到30~40万元,而2008年降至3~4万元。如此的价格,抑制了新技术的应用。对于光子集成新技术产品而言,其新增加的功能使初期网络成本有所上升,但从长远来看,集成度和功耗的降低, sdh设备投资的减少,运维成本的降低,使整个网络成本得以降低。然而在目前集中采购的模式下,新技术设备往往得不到应用。
(3)转换成本。新技术取代旧技术的另一个阻碍就是采用不同技术之间的转换成本。转换成本包含运营商和供应商的关系成本、网络建设和运维的习惯成本、新技术标准制定成本、新技术培训和学习成本等。以光网络为例,运营商为了保持传统波分网络规划和采购流程,在不确定业务的流量和流向时,往往提前采购和部署冗余的光电转换模块,以适应网络扩容时的快速开通。但是同时,提前部署的光电转换模块有可能在后续不使用,浪费了一定的设备投资,占用了机房面积和功耗。光子集成技术在业务灵活性方面比传统的设备有了很大的提高,无需提前部署设备,但是需要改变现有的规划和采购流程,会带来一定的转换成本。从目前的实践来看,运营商宁可牺牲一部分的设备成本而保持原有的流程,转换成本的存在也会导致新技术设备不能很快的得到应用。
四、新技术展望
综上所述,一方面,运营商对新技术采用存在着延迟;另一方面,只有技术革命才能创造新的市场。一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。从长远来看,尤其是在中国政府倡导节能减排的背景下,光子集成技术最终会得到广泛应用,但是这需要运营商和设备供应商的共同努力。运营商需要改变现有的采购思路,在考察设备初期价格时,也应全面考察整个网络的建设成本和运维成本。同时,运营商也有责任推动国内厂商对于新技术的研发[7],只有新技术在网络中得到了试用和认可,才有可能带动国内厂商对于该领域研发的投入,最终共同推动技术的进步。
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论文关键词：科学素养，计算机模拟，数据采集系统
1、引言
随着现代科技日益广泛应用于现代生活，提高公众的科学技素养已成为教育的重要摘要分为三方面内容：①科学技术的基本术语和概念；②科学技术活动的性质；③科学技术在社会和文化中的角色。根据对科学素养内涵的理解，科学素养包括科学精神、态度和价值观；科学知识、技能、方法和能力；科学行为与习惯。
2、财经类院校学生的科学素养培养
现代科技的发展与物理学的发展密不可分，物理学的进步为新技术的出现和改进提供了理论基础。物理学定律揭示了物质运动的规律，使人们在科技上运用这些定律成为可能，热力学与机械学的发展，推动了蒸汽机时代的工业革命；电磁学理论的建立与应用，推动了电力技术的发展等等。因此物理学与现代科技应成为财经类院校学生科学素养培养的重要内容。物理学与现代科技的学习应包括理论学习和实验教育两方面。
（1）理论学习。开设《物理学与现代科技》校际选修课程，编写适合财经类院校学生的《物理学与现代科技》教材，内容应包括物理学中的力学、热学、电磁学、光学等基础性、基本性的原理，并结合现代科学技术的应用，学习科学理论知识。
（2）实验教育。物理实验是推动科学技术发展的有力工具数据采集系统，很多科学技术的重大发明和发展，如无线电、现代核技术、超导技术等都是建立在实验基础之上的中国学术期刊网。通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解，以及现代科技中的应用；培养与提高学生的科学实验能力、科学实验素养、理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神。
通过物理学与现代科技的理论与实验教育，引导学生掌握科学知识与物理原理，培养科学精神、科学态度，树立科学实验的思想，培养科学行为与习惯，提高科学素养。
3、物理学与现代科技的培养方法
《物理学与现代科技》可做为财经类院校学生提高科学素养培养的重要课程，本文将《物理学与现代科技》的培养分为三部分，如图1所示。
⑴结合现代科技应用讲解物理原理。根据现代科技的应用，阐述现代科技的物理学原理，做到理论联系实际。
⑵基于传感器的数据采集系统的实验方法。通过实验，学习传感器技术与数据采集技术，注重科学的实验过程，掌握科学的实验方法、学会数据分析等。
⑶基于Matlab的计算机模拟。在《物理学与现代科技》的理论与实践学习中，通过Matlab仿真物理现象、物理实验过程、物理概念，便于知识传授和理解。同时财经类院校学生在专业知识学习过程中，数学模型在社会科学的应用已相当普遍，通过物理学与现代科技的计算机模拟，了解自然科学方面数学模型的应用，结合专业知识，运用于社会科学的研究与应用，提高专业技能。
图1 物理学与现代科技培养方法
4、基于传感器的数据采集器系统的实验方法
传感器技术2是新技术革命和信息社会的重要技术基础数据采集系统，是一门多学科交叉的现代科学技术，被公认为现代信息技术的源头。它已广泛应用于现代农业、工业和军事领域，以现代农业温室栽培技术为例，借助温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器等传感器控制温室内的温度、湿度、光照、喷灌量、通风等，保证农作物良好的生长条件。
数据采集器系统3又被称为数字化实验系统，是运用不同的传感器(如力，位移，声，电，磁等传感器)，采集实验所涉及到的物理量(模拟量或数字量)，然后通过接口将其转换为计算机可识别的数字量输入计算机，通过相应的软件对数据进行处理的一套系统。
4.1基于传感器的数据采集器系统介绍
本文基于传感器的数据采集系统的实验方法采用美国PASCO物理实验系统，它由以下三部分组成：
1、计算机接口：将传感器采集的物理量输入计算机；
2、传感器：利用先进的传感技术,采集物理实验中各种变化物理量数据；
3、配套软件：Datastudio软件是基于PC计算机的PASCO数据采集与处理系统的应用软件，主要有数据采集控制和数据处理两方面的应用。
4.2基于传感器的数据采集器系统的实验方法
以碰撞——冲量和动量实验为例，运动传感器采集碰撞过程中小车速度的改变量，进而算出碰撞前后动量的变化；力传感器采集碰撞过程中力的变化，并由DataStudio软件建立力对时间的积分，求出冲量。传感器的采样速率可根据实际情况设置，在碰撞过程中，因碰撞时间较短，需采集在碰撞过程中力的变化，可设置较高的采样率。在实验过程中，计算机接口采集外部传感器传送过来的物理量，由DataStudio软件显示碰撞过程中力与时间的变化、碰撞前后小车速度与时间的变化数据采集系统，并且DataStudio软件可完成基本的算术、统计运算，以及对实验数据做线性拟合、多项式拟合等。
通过直观的图形显示，以及高效的物理量采集，提高了学生完成科学实验的兴趣，加深学生对物理规律的理解，进而验证动量定理，实现了定性观察向定量分析的提升。
4.3基于传感器的数据采集器系统实验方法的特点
通过数据采集器系统的物理实验熟悉各种传感器在声、光、电等方面的应用,了解传感器技术与数据采集技术相结合在现代科技方面的应用，尤其是实时测量技术中的广泛应用。通过数据采集器的实验数据和图形，加深对科学原理的理解，激发科学原理的探究，有利于培养学生运用现代科技知识解决实际问题的能力。
5、基于MATLAB的计算机模拟
计算机模拟4是利用计算机建模和仿真技术来表现某些系统的结构和动态变化,提供一种可供体验和观测的状态中国学术期刊网。建立模拟的关键工作是建立被模拟对象的模型,然后用计算机程序描述此模型,通过运算产生输出。这些输出能够在一定程度上反映真实世界的行为。Matlab是一套高性能的数值计算和可视化软件，集数值运算、信号处理和图形显示于一体，已应用于信号分析、语音处理、控制工程、电子信息等领域。基于Matlab的计算机模拟，是运用Matlab获得模拟图形，对物理现象、物理过程、物理概念的计算机模拟，将物理学中定性的语言描述和抽象的数学表示为生动直观的界面。
刘群英5利用其可视化功能对电磁学实验现象进行计算机模拟，介绍了Matlab在静电场中的应用、Matlab在恒定电场中的应用——电阻法勘测矿藏时大地中的电流、Matlab在电磁场中的应用——两根截流长直导线的磁场。宋清6根据多普勒效应、磁场中电子的运动，弹跳球和多光束干涉等四个物理问题开发出计算机模拟实验。可见，基于MATLAB的计算机模拟已经在物理学的力学、电磁学、光学中得到了一定的应用。
以等量异号点电荷电场中电势分布为例，静电场中各点的电势是逐点变化的，但是场中有许多点的电势值是相等的，把这些电势值相等的各点连接起来所构成的曲面叫做等势面。电场中某点的电势梯度矢量，在方向上与电势在该点处空间变化率为最大的方面相同，在量值上等于沿该方向上的空间变化率，可采用Matlab进行计算机模拟可视化等视面、电场的方向和大小。
图2等量异号点电荷电场中电势分布
程序如下：
[x,y]=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); %以0.1为步长建立平面数据网格
z=1./sqrt((x-0.5).^2+y.^2+0.01)-1./sqrt((x+0.5).^2+y.^2+0.01);%写出电势表达式数据采集系统，电荷位置在[-0.5,0]和[0.5,0]处.
[px,py]=gradient(z); %求电势在x,y方向的梯度即电场强度
contour(x,y,z,[-12,-8,-5,-3,-1,-0.5,-0.1,0.1,0.5,1,3,5,8,12]) %画出等势线
hold on %作图控制
quiver(x,y,px,py,'k')%是quiver是绘制点[x,y]处的矢量[px,py]，即画出各点上电场的大小和方向
利用计算机技术模拟物理学的现象和过程，实现抽象物理原理的可视化，尤其是将物理模型计算机模拟的方法应用于社会科学，建立数学模型，采用Matlab仿真, 有助于加深对物理基本概念和基本原理的理解，激发学生对物理的兴趣，提高科学素养。。
6、结论
通过物理学与现代科技的学习，了解光学、力学、电磁学等物理学知识在现代科技中的应用，结合计算机模拟和数据采集技术，熟悉物理模型的建构和传感器的应用，提高物理学为基础的科学知识的理解程度，培养科学精神、科学行为，提高科学素养。
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论文摘要:光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时，网络已在悄然改变。但是，当采用传统技术的光网络设备已经在网络中广泛应用，运营商在面对新技术时，往往会出现选择延迟的效应。文章从网络规模和兼容性、技术创新程度、初期投资以及转换成本等的角度，分析了运营商对于新技术采用延迟的内在原因。通过理论和实践结合的方式，分析了光子集成技术在中国的市场实践和发展前景，为运营商决策提供参考。
一、引言
在中国互联网发展了近10年，中国已经成为世界上带宽消耗增长最快的国家。运营商正在考虑新一轮的传送网建设和改造，以适应IP业务的发展。
光子集成技术是光纤通信最前沿、最有前途的领域。当人们还在固守着“全光通信”的思路时，网络已在悄然改变。节点设备需要光电变换，通过“光-电-光( O-E-O)”才能将信号进行整形和放大，从而传给计算机。Infinera的技术就是这样，“没有人想过要将高密集波分复用(DWDM)系统做在一个芯片上，也没有人试着这么做过”， Infinera将不可能的事情变成可能。光子集成技术顺应了时展，将一个DWDM系统做在一个芯片中，光子集成比传统的分立O-E-O处理降低了成本和复杂性，以更低的成本构建一个具有更多节点的全新的网络结构;更多的节点意味着更灵活的接入，以及更有效的维护和故障处理。[1]
一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。是继续采用传统分离器件还是选择光子集成技术，在网络效应条件下，运营商对选择新技术存在着延迟的效应。
二、运营商对新技术采用延迟现象的理论分析
信息产业中，由于需求方规模经济的作用，消费者在使用新技术产品时会非常小心，害怕选择了失败者而被无价值的设备所困扰，所以在新技术采用的过程中往往伴随着对未来规模的预期。在新技术采用的分析中，静态分析可以采用博弈论方法，消费者对新技术有不同的偏好，因此会出现“超额惯量”或者“超额动量”。在网络效应条件下，超额动量的例子是很少的，新技术往往会出现暂时的停滞[2-3]。
本文采用“迭代经济”模型进行动态分析[4-5]。假设新技术在t0时间出现，但是运营商在新技术出现了若干年后(t=t0+d年)才采用新技术建设自己的网络，则Nt可以代表t时间新建的网络数量，Nt-1代表t时间之前的网络数量; Tt表示新技术在t时间的质量， Tt0表示在新技术出现以前的旧技术质量。如果t时间运营商在新建网络中采用原有旧技术时，效用函数为（1）如果t时间运营商在新建网络中采用新技术时，效用函数为（2）式中。代表新技术和旧技术直接的兼容程度，0< c
假设效用函数是关于技术质量和网络规模的增函数，T和N归一化后，采用电路仿真业务(CES，circuit emulation service)函数对以上效用函数求解，则
如果T和N满足完全替代，α1，即技术的质量和网络规模满足单调增函数。当α=1时， T的增加和N的增加效用完全相同。如果T和N满足完全互补，α-1，即技术的质量和网络规模满足单调减函数。当α=-1时， T的增加相当于N的减少。将式(4)代入式(3)，得到（5）
1.网络规模和新技术采用延迟的关系
为了研究网络规模和新技术采用延迟的关系，假定新旧网络的兼容性c=0·5，并且技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;网络规模的增长满足线性增长曲线，即η=1;技术质量的提高满足摩尔定律，即θ=2。则（6）将式(6)代入式(5)中，取不同的N0进行计算得到表1所示结果。从表1可以看出，随着N0的增加，d值也会增加;随着初始网络规模的增加，技术采用延迟的时间会越长。
2.创新程度、兼容性和新技术采用延迟的关系
为了研究网络兼容性、创新程度和新技术采用延迟的关系，假定初始网络规模N0=3，其增长满足线性增长曲线，即η=1;技术的进步和网络的规模效应完全替代α=1;技术创新程度和兼容性成反比，即有Nt=ηtN0，c=1/θ(7)将式(7)代入式(5)，取不同的技术质量因子θ进行计算得到表3所示结果。从表2可以看出，随着θ的增加， d的值会减少;随着新技术质量的提高，技术采用延迟的时间会减少。但是同时可以看到，由于技术创新程度往往和兼容性存在着负相关性，网络兼容性随着技术质量的提高会降低，在一定程度上降低了技术创新带来的优势。
三、光子集成新技术产品在中国市场的实践
从上述的理论分析可以看出，在存在着网络效应的信息产业中，运营商对于网络新技术采用将出现延迟。一方面，运营商的网络存在着网络外部性，即采用新技术的网络可能会与已有的网络基础存在不兼容或者部分兼容的现象，在一定时间内会减弱新技术网络带来的优势。同时运营商已经拥有了强大的网络基础，新技术的采用会带来一定的转换成本[6]，这些因素都会导致运营商在选择新技术时非常谨慎。本文将从光网络技术创新的市场实践进一步分析该现象。
从20世纪末，互联网迅速发展，光网络技术作为提供互联网带宽的最基本网络，在短短的10年内，光纤的传输速率增长了近1 000倍。光纤传输能力的提高主要得益于光器件的技术进步和成本的降低。然而人们对带宽的需求是无止境的，但是运营商并不愿意为不断增长的带宽买单。现在的光器件供应商已经将工厂搬到了人工成本很低的国家，单个分离器件成本已经接近边际成本，光网络设备成本不能再逐年降低，将在一段时间内出现一个价格的瓶颈。
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令人高兴的是，与电子器件一样，光器件也出现了集成技术。光子集成技术将过去数十个板卡上的分离光器件集成在一个拇指大小的芯片中，使每比特的成本继续下降成为可能。同时，集成技术也大大降低了系统的尺寸和功耗，目前，全球都在关注节能减排，降低功耗在产品竞争中变得越来越重要。因此，无论从成本上还是功能上，光子集成技术将成为未来光通信领域技术的发展方向。
在光子集成技术领域，成功商用的案例就是美国Infinera公司。2004年美国Infinera公司推出了世界上第一台具有光子集成芯片的光网络设备，并在短短几年时间内，迅速占领了北美市场， 2007年跃居该领域北美市场占有率第一。Infinera公司新产品的成功与北美的运营商环境是密不可分的。在美国，存在着几十家电信运营商，并且新兴运营商层出不穷。Infinera的第一个客户也是最大的客户就是全美最大的带宽批发商Level3;而后， Xo、Inter route都成为该产品的拥护者。这些运营商比起AT&T、Ver-izon、South Bell等几个老牌运营商，没有庞大的网络基础，无需考虑兼容性，而且新的技术能带来成本的巨大优势。同时在业务提供方面具有比老牌运营商更强的能力，更容易吸引客户。这些因素都促使新兴的运营商不约而同地选择了新的技术。
2005年底， Infinera公司将具有光子集成技术的光网络新产品带入中国，在2006年初，成功地在电力专网得到应用。同样是没有旧的网络基础，光子集成技术使网络变得简单，大大降低了运维成本。但是，该技术在传统运营商面前就显得举步维艰。2007—2008年， Infinera公司几次参与运营商的光网络设备采购竞标，但收获甚微。为什么新的技术在运营商那里叫好而不叫座?根据前面分析，运营商对新技术选择和运营商的初始网络规模和兼容性、初期投资成本和运维成本以及转换成本有密切关系。
(1)初始网络规模和兼容性。中国现有的运营商，无论是中国电信、中国联通还是中国移动，都是有着庞大的网络基础的传统运营商，在新建网络时考虑更多的是网络的兼容性。以光网络设备为例，目前各地同步数字体系(SDH)网络的规模非常庞大，虽然运营商发现SDH设备用于以IP为特征的大颗粒业务的调度和传送，成本高，扩展性差，机房功耗和占地大，后期维护量大。但是，由于存在着维习惯、采购惯性等，仍然大量采购。以Infinera公司为首倡导的大容量光子集成设备非常适用于IP大颗粒的业务调度和传送，但是由于不能与SDH设备完全兼容，并没有立刻得到应用。
(2)初期投资成本和运维成本。运营商采购设备的一个重要因素是设备价格。现在各个运营商都采用集中采购的办法，其目的就是为了减少设备成本，而制造商往往为了获得更多的市场份额，把初期设备价格压得很低，近两年采购中的价格战屡见不鲜。从In-Stat最新研究表明，运营商网络的总体拥有成本包括设备投资与运营成本两部分，而运营成本已占据总体拥有成本60%的份额，设备购买仅占其中的14%，与部署成本及维护成本大致持平。因此，初期设备的低价带来的也许是后期维护费用的高昂。以光网络市场为例， 2000年的1个10 Gbit/s的光电转换模块可以卖到30~40万元，而2008年降至3~4万元。如此的价格，抑制了新技术的应用。对于光子集成新技术产品而言，其新增加的功能使初期网络成本有所上升，但从长远来看，集成度和功耗的降低， SDH设备投资的减少，运维成本的降低，使整个网络成本得以降低。然而在目前集中采购的模式下，新技术设备往往得不到应用。
(3)转换成本。新技术取代旧技术的另一个阻碍就是采用不同技术之间的转换成本。转换成本包含运营商和供应商的关系成本、网络建设和运维的习惯成本、新技术标准制定成本、新技术培训和学习成本等。以光网络为例，运营商为了保持传统波分网络规划和采购流程，在不确定业务的流量和流向时，往往提前采购和部署冗余的光电转换模块，以适应网络扩容时的快速开通。但是同时，提前部署的光电转换模块有可能在后续不使用，浪费了一定的设备投资，占用了机房面积和功耗。光子集成技术在业务灵活性方面比传统的设备有了很大的提高，无需提前部署设备，但是需要改变现有的规划和采购流程，会带来一定的转换成本。从目前的实践来看，运营商宁可牺牲一部分的设备成本而保持原有的流程，转换成本的存在也会导致新技术设备不能很快的得到应用。
四、新技术展望
综上所述，一方面，运营商对新技术采用存在着延迟;另一方面，只有技术革命才能创造新的市场。一个器件的创新往往会导致光传输设备跳跃式演进。从长远来看，尤其是在中国政府倡导节能减排的背景下，光子集成技术最终会得到广泛应用，但是这需要运营商和设备供应商的共同努力。运营商需要改变现有的采购思路，在考察设备初期价格时，也应全面考察整个网络的建设成本和运维成本。同时，运营商也有责任推动国内厂商对于新技术的研发[7]，只有新技术在网络中得到了试用和认可，才有可能带动国内厂商对于该领域研发的投入，最终共同推动技术的进步。
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论文关键词：3G-EVDO，无线局域网络，税源监控系统
税源监控系统是税务机关利用现代信息技术对税源信息进行全面采集、分析和利用的税务信息化应用系统。一般由企业端和税局端组成。安装在企业的企业端系统功能是用于对企业进行税源信息监控、采集和数据传输；安装在税务机关的税局端系统功能是用于接收所采集的税源信息，并对信息进行分析和利用。税源监控系统是税务机关对重点税源企业进行实时监管的重要工具，应用先进信息技术提高系统功能，对税务机关降低税源监控成本，提高税源监控实效，从源头堵塞税收流失具有重大意义。
一、无线监控技术简介及3G-EVDO优势分析
1. 无线监控技术简介
目前无线监控技术实现上有下面几种方式：
（1）模拟无线数据收发模块实现。该类监控数据传输距离主要由发射机的发射功率来决定，监控范围受发射距离的限制，范围小；数据在空中传播，易受电磁等干扰，数据可靠性不好；模拟传输没有很好的加密模式，安全性不好；数据传输率很低，不能满足税源监控要求的从企业原料采购到成品销售的多个重要环节产生的数据采集及时性、准确性、安全性等要求。
（2）GSM网络实现。这类监控通信方式是依托全球的GSM网络，它的最大特点是打破了距离的限制，从而可以实现远程监控。主要是利用GSM短消息业务或语音业务进行业务监控。语音业务就是利用语音信道进行通信，把各种信息转化成语音信号计算机论文，通过语音信道发送。缺点是：由于网络传输不稳定，短信中心容量等问题，信息发送不可靠，并且缺乏安全性；消息的发送到接受很多情况会有较大时延，加上内容长度限制和GSM上网速度只能达到9．6kbps，这种网络环境无法满足企业税源实时监控和准确性的要求。
（3）GPRS网络实现。GPRS是由中国移动推出的2．5G服务，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务论文服务。GPRS与GSM语音的根本区别是，GSM的基础是电路交换，GPRS的基础是分组交换。因此，GPRS特别适用于突发性的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。和GSM相比的优点是传输速度较快，缺点是数据传输速度偏低，有跳跃性，只能满足部分视频监控的要求。
（4）3G-EVDO即CDMA2000 1x EVDO，是3G系统CDMA2000的演进版本，基于CDMA的集群技术。3G-EVDO系统设计的基本思想是将高速分组数据业务与低速语音及数据业务分离开来，利用单独载波提供高速分组数据业务，而传统的语音业务和中低速分组数据业务仍由 CDMA2000 1x系统提供，这样可以获得更好的频谱利用效率，网络设计也比较灵活，抗干扰能力强、信号穿透能力强、系统容量大。1x EV-DO 于2001 年被ITU-R 接受为3G 技术标准之一。
2. 3G-EVDO技术优势分析
3G-EVDO是基于CDMA系统的升级，兼容了IS-95系统的空中接口技术,在升级上只需进行软件方面的升级。而CDMA网络经过7年多的建设，通信网络覆盖全国，基础设备完善齐全，将会是最快升级到3G网络的系统。通信过程中不会产生脉冲式射频，当在周围各种强电设备密布的情况下，不会给其他电器设备造成射频破坏。3G-EVDO通信网络覆盖全国，并成为成熟和稳定的网络，为无线局域网络税源监控系统提供一个稳定、安全的接入环境。3G-EVDO系统本身网络的安全性就好，传输过程中满足IP化和多媒体化的需求，系统具备视频编解码处理、网络通信、自动控制等强大功能计算机论文，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度。比较符合以后的发展方向。3G-EVDO可提供高达153.6kps的无线数据通讯带宽，采用信道资源分配方式，可确保基于无线局域网络的税源监控系统企业信息传输的实时性。目前从技术先进性上来看，3G-EVDO是各种无线网络通讯技术中最新的改良技术，在网络安全、传输、解码、分配、覆盖等方面都有着明显的优势。
二、3G-EVDO技术在税源监控中应用的意义
伴随着网络技术3G业务应用范围不断扩大，基于3G系统的无线局域网络监控系统将会用到各个领域，3G技术与税务信息化的结合也是大势所趋。目前国内有关无线局域网税源监控系统产品多数为针对2G无线网络系统进行开发的，由于税源监控图像所包含的信息量非常大，而2G通信系统本身又具有带宽小、抗干扰能力差、衰落严重、误码率高等特点，税源监控数据传输容易掉包的问题没有得到很好解决，无法达到实时监控的作用。如何将远程的监视、系统遥控、监控无线化有机地结合起来，做到既可以基于无线网络进行远程的监视、遥控和图像的传输，又具备通常税源管控的功能，并且投入费用合理，能够更加有效地确保系统运行稳定，将安全防范技术提高到一个新的水平，是目前税源监控信息化的应用的最大需求. 开发基于3G-EVDO无线局域网络的税源监控系统实现税源监控管理网络化、无线化、远程化具有积极的现实意义,主要体现在以下几个方面:
1.有利于实施全方位的税源动态监控
基于3G-EVDO的企业无线局域网络税源监控系统，可深入企业生产经营全部环节，进行实时监控、采集企业生产、经营真实信息，实施全方位的税源动态监控和纳税评估，对提高税源信息采集质量、加强信息共享和综合分析利用、查找和堵塞征管漏洞、提高税源管理实效具有重大意义。
2.有利于解决复杂工业环境下有线网络税源监控技术难题
有关税源监控系统的开发与应用，在国内也已有少量报道，但企业现有的局域网络都是有线网络，在工业环境复杂的企业生产环境中有线网络的应用受到环境的很大限制，存在布局困难、损耗大、传输距离短、分布范围有限、运行成本高的缺陷。无线局域网络监控系统具有无限的无缝扩展能力，可组成非常复杂的监控网络。无线网络监控系统是监控和无线网络传输技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心。
3.有利于降低税源监控成本
目前从技术先进性上来看，3G-EVDO是各种无线网络通讯技术中最新的改良技术，在网络安全、传输、解码、分配、覆盖等方面都有着明显的优势，具有综合成本低计算机论文，只需一次性投资，性能稳定可靠，维护费用低，无需专人管理的特点。建立无线局域网络税源监控系统，有利于提高税收行政管理的效率、降低税源监控成本，解决有线局域网络下监控中存在的监控点多、传输距离远、覆盖范围宽、实时性强、适应复杂的生产环境等技术瓶颈。。
三、基于3G-EVDO的无线局域网络税源监控系统设计
1.总体目标
在目前已有的基于有线网络传输的企业税源监控系统基础之上，以3G-EVDO集群技术替代现有的有线网络监控、数据采集与传输，设计实现基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统。相比现有的有线网络税源监控系统，系统功能可在以下方面达到提升：
（1）税源监控范围扩大。基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统可实施全方位的动态税源监控，对企业生产经营的采购、生产、库存到销售都进行了全方位的动态监控，实现对企业生产经营的全过程的数据信息进行实时采集传输和分析利用。使税务管理部门能够全面了解企业的实时经营情况，全面掌握税源信息，减少税收流失论文服务。
（2）税源监控能力提高。基于3G-EVDO集群技术的无线局域网络税源监控系统不再受企业地理位置的限制，适合远距离传输，数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，能够进行加密传输，可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下，数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏，也照样能在远处得到现场的真实记录。
（3）税源监控实效提升。系统采用3G-EVDO集群技术、视频压缩编码等诸多先进的信息化技术进行信息采集与传输，由于对视频图像进行了数字化，可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。通过视频分析，可以及时发现异常情况并进行联动报警，从而实现无人值守。提高税源监控范围、质量和效率。
2.技术路线与技术关键
（1）技术路线：系统从设计到开发采用基于无线局域网络税源管理思想，利用3G-EVDO集群技术、视频压缩编码等诸多先进的信息化技术进行数据无线网络传输的新型系统，运用H.264视频压缩编码技术和3G-EVDO无线网络数据传输解决方案，通过建立统一的信息采集机制、统一的数据信息监控机制，构建面向应用监控、预警的信息化系统。采用跨平台跨数据库的设计技术、J2EE技术、三层/多层结构技术、3G通讯标准、TCP/IP协议等技术进行分析设计和数据交换标准。
（2）技术关键：基于3g-EVDO无线局域网络技术税源监控应用研究，提供3G网络接口实现数据传输、共享、分析、预警；网络带宽自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率计算机论文，适应爆发性、大容量数据传输；基于无线网络的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时企业生产经营现场监视；具有面向异构网络环境的综合管理能力。
3.技术创新
（1）采用3G-EVDO 、H.264视频压缩编码技术等网络通讯新技术，实现企业生产经营“购、产、存、销”关键经营环节监控，解决传统网络传输方式的无法适应监控点多、传输距离远、覆盖范围宽、实时性强、适应复杂等网络税收监控瓶颈问题，实现实时数据传输、接收，保证信息的安全性、稳定性、准确性、及时性；
（2）采用3G-EVDO 、H.264视频压缩编码技术等网络通讯新技术在企业生产关键环节实现实时的税源信息采集，从源头控制发票开票信息的不实，通过技术手段对企业真实的经营信息的分析，测算销售数据，与纳税申报信息比对，实现异常预警。
（3）采用3G-EVDO网络通讯新技术通过一个系统将多种系统整合在一起，将信息自动化，财务分析，税源监控功能集于一身，实现对各类税源信息的传递、交流、共享、存储、协同，实现数据集成及数据的集中展现，做到全方位税源实时控管，有效解决企业，税务机关，政府，生产者之间信息不对称问题。真正实现了监控系统的数字化、网络化和智能化。
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关键词 网络文化安全；网络舆情；预警；智能分析
中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0213-02
0 引言
随着计算机网络技术及其应用的迅速发展，以数字内容为标志、以互联网为主要载体、以开放、多元、虚拟、交互为特征的网络文化，成为文化传播的主要形式之一。互联网在为人们提供大量的有用信息，给学习、生活带来便利的同时，也带来制造和传播不良甚至非法网络信息等新问题。在 Internet 普及的过程中，网民们积极参与网络讨论、自由表达个人观点、自主传播思想文化，从而形成网络舆情，网络舆情是社会舆情的直接反映。由于网络的开放性和虚拟性，决定了网络舆情具有直接性、突发性和偏差性等特点[1]。网络舆情的广泛传播常常导致现实社会有关事件的放大升级，甚至对事件的发展和结果产生巨大的影响力。针对网络文化中存在的安全威胁，实现对网络文化内容的有效监管，加强对网络舆情的及时监测和有效引导，成为当前亟待解决的问题。
1 网络文化安全预警系统模型构建方法
要保障网络文化安全，实现全面、准确、及时地掌握网络舆情，必须依靠科学的方法体系，运用信息化手段，构建网络文化安全监管系统，网络文化安全预警系统是其重要组成部分。
首先必须明确网络文化安全预警系统的性质和类型，采用科学的研究方法才能建立符合需求的应用模型，进而实现系统安全、可靠、有效的应用目标。
Internet安全对象不是一般的系统，而是开放、人在其中、与社会系统紧密耦合的复杂巨系统， Internet安全过程不是一般工程化的过程，而是一个时时处处有人参与的、自适应的、不断演化的、不断涌现出新的整体特性的过程[2]。因此，在建立网络文化安全预警系统时是由人、机和环境构成的人机系统，应采用“人网结合、人机结合”的模式，运用钱学森提出的综合集成方法[3]，将各行专家的经验、知识与先进的数据挖掘、检测与阻断、模式识别、趋势分析等处理技术结合起来，充分发挥各自优势，建立基于“专家群体+数据信息+计算机技术+专家经验知识”的系统应用模型。图1为运用综合集成方法构建网络文化安全预警系统的理想参考模型。
2 网络文化安全预警系统总体框架
互联网技术的发展日新月异，威胁网络文化安全的网络犯罪日益趋向智能化、技术化，要保障网络文化安全，必须综合运用互联网技术、信息处理技术、人工智能技术及数据挖掘等技术。运用综合集成方法构建的网络文化安全预警系统模型分为支撑层、数据层、分析层和应用层四个层次，具体框架如图2所示。
3 网络文化安全预警系统模型分析
3.1 支撑层
支撑层由Internet和计算机软硬件平台构成，利用互联网技术，为系统上层提供海量数据源和信息处理平台。
3.2 数据层
数据层实现信息采集的功能，利用网络爬虫对互联网信息进行实时监控和采集，并进行有效的过滤和存储，建立网络舆情信息库。
信息采集是网络舆情分析的基础，采用纵向横向结合的采集方式，满足实时网络信息和互动信息源定点提取的需要。定向采集保证监控的深度和实时性，主要实现对新闻、论坛、评论、博客等设定站点板块的信息采集。全网采集主要通过搜索引擎进行广度采集，保证监控的覆盖面。对采集到的信息需要进行必要的预处理，如格式转换、数据清理、主题提取、相关性判断等，最后形成格式化信息，存储在数据库中。
3.3 分析层
分析层作为系统模型的核心层，主要利用人工智能和数据挖掘等技术实现对舆情信息的智能分析，生成舆情分析报告提交给决策机构实现智能辅助决策。
1）自动摘要
自动摘要是通过智能手段为文档自动形成摘要的技术，是进行信息抽取的重要形式，融合了数据挖掘和机器学习技术[4]。用户无需查看全部文档内容，通过该智能摘要即可快速了解文档核心内容，提高信息利用效率。主要采用基于统计与基于理解的方法，对舆情信息中各类主题、各类倾向形成自动摘要。
2）热点发现
根据舆情信息出处的权威度、评论数量、发言时间密集程度等参数，识别出给定时间段内的热门话题，利用关键字布控和语义分析，识别敏感话题。
3）主题跟踪
由于主题具有实时动态性，所以主题跟踪是一个动态学习过程。针对热点话题，实时地进行信息跟踪，分析网络上新发表的新闻文章和论坛帖子，关注话题是否与已有主题相同或类似。
4）趋势分析
通过对某个主题在不同的时间段内被关注的程度进行跟踪，可以获取舆情随时间的发展变化趋势或规律，以及地域信息分布，从而提供阶段性的分析，实现对舆情环境的监控和预警，进行适时控制和疏导。
5）倾向性分析
对每个主题，将各种信息进行自动聚合并利用文本聚类和观点挖掘技术对信息阐述的观点、主旨进行倾向性分析，判别信息的发展趋势，从而明确公众对相关热点事件所持的态度和倾向，以便帮助政府职能部门及时了解社情民意，做出及时反馈。
6）舆情分析报告
将智能分析的结果形成简报、报告、图表等智能舆情报告，为相关职能部门快速、全面掌握网络舆情爆发点和事态发展趋势，做出正确舆论引导，提供可信的分析依据。
3.4 应用层
应用层是人机交互层，一方面用户可以通过一定的软件环境对舆情信息的采集及舆情分析过程加以指导；另一方面则将舆情分析结果以直观、简洁的形式展现给用户，便于用户深入理解舆情信息，同时，提供信息检索功能，用户可以针对系统预设关键词进行定制查询，并能够根据指定条件对热点话题、关键信息及倾向性进行查询，采用多种检索方式，可以有效提高信息检索的准确率。
更为重要的是，应用层将结合智能决策系统实现对舆情信息的智能决策。针对热点信息与突发事件进行监测分析，构建趋势预测模型，根据知识库存储的先验专家知识进行推理判断，形成最终的舆情分析结果，进而实现舆情预警。同时，对每次舆情预警进行必要的评价，优化预测模型的参数，调整和完善知识库存储的知识，使预测意见更接近实际情况，提高舆情分析的准确率。
4 结论
本文针对Internet安全对象的特点，运用综合集成方法构建了网络文化安全预警系统模型。该模型采用纵向横向相结合的采集方式，保证了对互联网海量信息监测的深度、广度和实时性，运行人工智能、数据挖掘等技术和智能决策系统对舆情信息进行智能分析和智能决策，发现网络热点问题并实时跟踪，从而实现对网络文化安全态势的预报和对危机的快速反应，通过舆情评价模块将有助于完善系统模型，提高预警的准确率。
参考文献
[1]张虹.基于统计分析和知识挖掘的网络舆情管理决策平台研究[J].科技信息，2011(7)：495，502.
[2]何德全.互联网时代信息安全的新思维[J].科学中国人，2003(1)：14-15.
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