简述内部控制的概念十篇

发布时间:2024-04-25 21:54:18

简述内部控制的概念篇1

关键词:倒立摆;现代控制理论;综合实验

作者简介:张勇(1981-),男,山东临清人,内蒙古科技大学信息工程学院,讲师;贺美琳(1991-),女,河北保定人,内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。(内蒙古包头014010)

基金项目:本文系国家教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”支持项目、内蒙古教育科学规划课题(课题编号:nGJGH08115)的研究成果。

中图分类号:G642.423文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)22-0177-02

“现代控制理论”是“自动控制原理”的后续课程,也是硕士研究生“线性系统理论”和“最优控制理论”等课程的基础课程,[1]作为内蒙古科技大学自动化本科专业的基础课和重点课程,“现代控制理论”的教学改革多年来一直受到教师和学生的关注。内蒙古科技大学是一所普通本科院校,学生普遍理论基础偏差,而现代控制理论对数学及相关理论的依赖较重,并且课程中抽象的概念偏多,[2]致使大部分学生在学习过程中较吃力。

倒立摆系统是一个绝对不稳定系统,具有高阶次、多变量、不稳定、非线性和强耦合性的特点,它是进行控制理论研究的理想平台,也是学习和研究现代控制理论最为合适的实验装置之一。[3-5]由于倒立摆系统的控制策略和杂技运动员顶杆平衡表演的技巧有异曲同工之处,极富趣味性,它能直观地表现出许多抽象的控制概念,如系统稳定性、可控性、系统收敛速度与抗干扰能力等。[4-6]同时,作为理想的自动控制领域教研与实验设备,它又能让学生在轻松的实验中非常直观、简便的对所学课程加深理解。[4,5]目前,国内外众多高校针对教学、科研及工程实践的需要,基本上都开设了“倒立摆控制系统”课程。[4]

内蒙古科技大学地处西部偏远地区,在综合考虑区域性学科发展、人才培养、教育科研及自动化专业课程体系建设需要的前提下,[7]组建了智能控制实验室,引进了深圳元创兴公司直线二级倒立摆(5套)和平面三级倒立摆系统(1套)。

本文针对实际教学中存在的问题,就一般普通本科院校学生该如何学习现代控制理论,提出了一种面向现代控制理论教学的倒立摆综合实验教学方法。

一、倒立摆实验系统的硬件构成及原理

倒立摆是指摆杆处于倒置不稳定状态,能够人为控制使其处于动态平衡的一种机构,由一个可以再水平轨道上自由移动的小车和倒置摆铰链而成。[5]以摆杆及小车系统为对象,在尽量使倒立摆保持垂直的同时,也要使小车在水平方向上保持某一基准位置,这是一个研究向小车施加水平方向力的控制系统的设计问题。[8]元创兴直线倒立摆实验系统就是完成上述目的的一个典型实验系统,由运动控制板卡、电控箱、机械本体和微型计算机几个部分组成,其原理框图如图1所示。

图1倒立摆系统原理框图

直线倒立摆系统工作原理:控制器为电机,被控对象为小车及相连接的摆杆(控制器和被控对象构成倒立摆的机械本体,如图1虚线框),电机通过改变电机的速度来影响小车的加速度从而改变摆杆的倾斜角度来调整倒立摆的姿态。运动控制卡(安装于计算机机箱的pCi插槽上)采集旋转编码器数据和电机尾部编码器数据,通过计算就可以得到摆杆的角位移以及小车位移/加速度,然后根据控制算法计算出相应的控制量。控制量由计算机通过运动控制卡下发给伺服驱动器,由驱动器实现对电机控制,电机尾部编码器连接到驱动器形成闭环,从而可以实现闭环控制。

“自动控制理论”是内蒙古科技大学自动化、测控仪器及仪表、电气工程及其自动化等专业的理论基础课,但受各方面的影响,大多数学生对控制的理解还仅仅局限于考试的考点,而对于一个控制系统的实现往往没有具体的概念。通过对倒立摆系统的结构及原理的认识,可以让学生具体的了解一个控制系统的实现。从理论上的控制系统概念到具体的控制实现,改变了以往的教条模式,实现了理论与实践的结合。

二、现代控制理论综合实验教学改革

内蒙古科技大学现代控制理论教学大纲要求课堂教学32学时,实验8学时。为了改善学生对抽象概念及理论知识的认识,为了提高学生解决实际问题的能力,针对内蒙古科技大学大部分学生的基础水平偏差的现状及实验室现有的设备,对现代控制理论的教学做出如下改革:

1.优化教学内容,突出知识点

考虑到学生理论基础偏差,在教学过程中,在保证教学内容的严谨性和系统性前提下,不刻意追求定理证明中数学上的严密性,突出问题的背景和提法,强调贯穿于各章论述中的知识点,理论阐述力求简练和易懂。将所涉及的重要概念、理论和方法以结论的形式穿成各章内容的“知识点”。[1]如“可控性”,重点讲述概念产生的背景及提法、判据方法,而对其判据定理的证明则一带而过。

2.以倒立摆为课程应用背景,教学实验相结合

由于内蒙古科技大学学生考取研究生的比例偏少,而大部分学生的去向是工矿企业,直接参与就业,因此教学中对学生的动手能力及解决实际问题的能力的培养需要加强。结合内蒙古科技大学学生的实际,现代控制理论的教学以倒立摆系统为综合实验平台,课堂教学中以倒立摆为应用背景,将抽象的概念具体化。如围绕倒立摆“可控性”的概念,具体的讲述其相关的控制要求及控制量。实验教学中以被控对象为依托,加深对概念、理论及方法的理解。如在“倒立摆极点配置实验”中,以“摆体不倒,小车在原点”为控制目标的控制问题,理解和掌握控制性能指标与极点位置的理论关系,然后到极点配置算法的具体实施,让学生在实验中印证相关的理论及方法。

三、倒立摆综合实验内容及方法

针对内蒙古科技大学现代控制理论的教学改革,智能控制实验室根据现有的倒立摆实验平台开设了以下实验,从不同的角度训练学生解决实际问题的能力。

1.倒立摆认识实验(运动控制基础实验)

图2直线一级倒立摆极点配置控制仿真模型

在讲述倒立摆系统结构、研究意义及必要性之余,提出了倒立摆系统的控制问题,让学生自主思考该系统的控制实现,需要测量的参数。围绕着控制信号、被控对象反馈信号的测量和现有的实验设备,自主设计测量方法。实验的目的是获取倒立摆系统的关键参数和熟悉编码器的基本原理。目标是使学生学会分析实际控制系统,掌握控制系统关键参数的获取方法,提高学生的动手能力。

2.倒立摆实验系统的建模

由于倒立摆系统的建模涉及较多的理论推导,如力学分析、数学推理及微分方程求解等,鉴于内蒙古科技大学学生的基础,直接给出了最后的相关的状态空间方程。如直线一级倒立摆的状态空间方程:

但在给出状态空间方程之前,先留给学生的问题是:一级摆、二级摆分别为几输入、几输出系统,相关的控制量和被控量分别是什么?有利于学生加深对状态空间方程的认识,同时也能更多的理解被控对象。

3.状态空间控制器设计与仿真

众所周知,倒立摆是一个不稳定的系统,容易通过对上述状态空间方程分析得到验证(系统开环极点为0,0,5.42217,-5.42217)。运用课程中所学的系统可控性分析方法,可知倒立摆系统是一个状态完全可控和输出完全可控的系统。在以往的考试中,极点配置问题的考题一般都是给定期望的极点,与考试不同的是倒立摆系统的期望极点没人给定,因此应引导学生对系统特点进行分析,得出控制性能指标的需求(较短的调整时间和合适的阻尼),进而计算相应的期望极点。根据控制器设计要求,并留有一定的裕量(设调整时间为2秒),选取期望的闭环极点:。进而,通过matLaB仿真计算可求出反馈增益矩阵:,并得到控制量:U=kx,最后通过Simulink测试仿真效果,如图2所示。针对具体的问题训练学生对极点配置方法的运用,并通过matLaB做相关的仿真,这样的教学方法有利于学生充分掌握课程中的知识点及相关概念。

4.软件实验平台实现

针对倒立摆的实时控制,实验室提供了Simulink实时控制平台和VC实时控制平台,学生只需将仿真时算出的K值写入相关的实验平台下即可观看实时控制效果,如图3所示。将K值的四个参数写到平台左下角对应的框内,即可观察摆的实时控制效果。在具体的实验中,只是简要的介绍下平台搭建的原理,而具体搭建只在毕业设计时做相关的要求。

图3直线一级倒立摆VC实时控制平台

上述实验形成了一个有机整体,不仅可以让学生学到和理解现代控制理论的相关知识、概念及原理,同时也展示了一个具体的研究过程,对学生学习科研方法,进行课题研究和解决实际问题大有裨益。

四、结语

“现代控制理论”是一门理论性比较强的课程,抽象的概念和理论偏多。通过对倒立摆系统的结构及原理的认识,可以让学生具体的了解现代控制理论中的相关概念、理论及方法,并在具体的研究过程中,学习科研方法,提高解决实际问题的能力。教学实践表明,面向现代控制理论的倒立摆综合实验教学方法得到了多数学生的认可,并促使“现代控制理论”成为校级精品课。

参考文献:

[1]王从庆,丁勇.现代控制理论课程教学改革的实践与探讨[J].南京航空航天大学学报,2004,6(1):72-75.

[2]曲延滨.“现代控制理论”课程教学改革实践[J].实验室研究与探索,2005,24(S1):155-156,199.

[3]李东,陈强,孙振国,等.倒立摆教学实验系统的设计与应用[J].实验技术与管理,2006,23(9):100-102,106.

[4]王仲民,姚合环,王健民.倒立摆控制系统课堂教学与个性化培养模式的研究与实践[J].高等教育研究,2004,20(9):68-69.

[5]祝洁.直线一级倒立摆的起摆及稳摆的智能控制[D].济南:山东大学,2009.

[6]李劲松,颜国正,冯剑舟,等.基于线性二次型最优控制策略的倒立摆实验系统搭建[J].实验室研究与探索,2010,29(3):38-40,60.

简述内部控制的概念篇2

关键此:服务组合;复合服务;服务组合方案;服务串

中图分类号:tp393.092文献标识码:a文章编号:1007-9599(2010)10-0000-01

web-basedmethodofDynamicServiceComposition

SongYajingwangShuping

(Shandongwaterpolytechnic,Rizhao276826,China)

abstract:nowtheresearchofwebservicecompositionisgettingmoreattention.thispaperintroducesaflexiblemethodofdynamicservicecompositionbycombiningthemethodofdynamicservicecompositionwithcasesandthemethodofserialservicecompositionwhichisabsolutelydynamic.

Keywords:Servicecomposition,Compositeservice,Servicecompositioncase,Serialservices

随着web服务技术的发展,在应用集成领域内的动态web服务组合的研究已成为备受关注的研究热点,通过把一些现有的,简单的服务动态组合起来,不仅可以降低程序员繁多的编码任务,而且还可以有效的使用现有的资源。

一、基本服务和服务组合方案的描述

(一)基本服务的描述

一个web服务【2】,可以由多个基本服务组成,并且需要在用户和服务之间有一个交互或者会话。

owL-S是基于owL]的用来描述web服务的一种本体语言。利用owL-S强大的语义描述能力来描述服务并构造一个服务本体,再用owL来描述一个概念本体,用这个概念本体来对owL-S描述的服务提供概念支持,并将UDDi和owL-S结合起来,使UDDi提供对语义的支持。

(二)服务组合方案的描述

在此假设服务组合方案可以由系统预定义的方式产生。目前有不少描述复合服务的语言,但是这些语言不具有描述语义信息的能力,不能描述服务组合方案。此处采用一种自定义的XmL语言来描述服务组合方案,称这种语言为CpDL【1】(CompositionplanDescriptionLanguage),CpDL有如下三个特点:

1.CpDL描述的抽象服务不需要在设计的阶段对服务进行绑定;

2.CpDL足够简单但能够描述出方案中抽象服务的输入输出,名字,分类,以及各个抽象服务间的控制和数据流向关系等;

3.CpDL描述的抽象服务的输入输出参数类型都用owL描述的本体中的概念来表示。

二、组合方法

(一)与抽象服务匹配的服务串

定义1消息匹配:两个消息mi和mj(服务的输入或输出都看成是消息),若消息mj中包含的每个参数的类型都是消息mi中某个参数的类型的超类或等价类,则称消息mi匹配消息mj。

定义2服务串:服务串是指一个基本服务或多个基本服务“串行”工作的组合。

定义3服务串和抽象服务匹配:对于一个抽象服务,如果存在一个服务串,该抽象服务的输入和这个服务串的输入匹配,这个服务串的输出和该抽象服务的输出匹配,则这个服务串和该抽象服务匹配。

(二)组合流程

1.服务请求接收到用户的请求,把请求交给匹配引擎,匹配引擎通过UDDi进行查找与用户需求匹配的一个服务串,并将查询结果返回给服务组合引擎。

2.如果是找到了一个能够完成用户需求的服务串,则服务组合引擎就控制这个服务串的执行;否则组合引擎再从服务请求处获得这个用户请求,将查询发送给CpDL引擎,CpDL引擎利用概念本体的支持检索CpDL文件库来查找有没有一个相应的服务组合方案,如果没有找到,则返回没有找到的信息,如果找到,则CpDL引擎将该方案中的信息提取出来,并将提取出来的各个抽象服务返回给服务组合引擎,服务组合引擎通过匹配引擎查找和每个抽象服务匹配的服务串。

3.如果返回到服务组合引擎的每个抽象服务都找到了匹配的服务串,则服务组合引擎会根据这些抽象服务相对应的CpDL描述方案和各个匹配到的服务串控制复合服务的执行。

(三)组合方法的特性

对于单纯串行的复合服务和复合服务的串行部分可以不需要在服务组合方案中进行描述。由此我们可以简化服务组合方案的设计。

三、控制复合服务的执行

方案中所有的抽象服务都匹配成功以后,需要对复合服务进行更详细地描述,以便来控制复合服务的运行。wSFL和BpeLFwS能很好地描述复合服务并通过引擎来控制复合服务的执行【3】。wSFL和BpeLFwS中的各个参数和消息的格式都依赖于服务的wSDL描述,复合服务在组合完成以后,便可以通过各个基本服务的wSDL文档和各个抽象服务在服务组合方案里的关系,为复合服务生成wSFL或BpeL4wS描述,并利用引擎来控制复合服务的执行。

四、结论

目前,根据用户提出的请求,完全动态的组合出用户需要的服务是相当困难的。本文提出了一种灵活的动态服务组合方法,此方法简化了服务组合方案的设计,使得更有效的使用现有资源。

参考文献

[1]宋炜,张铭.语义网简明教程.高等教育出版社,2004,6

[2]胡鹤,刘大有,王生生.web本体语言的分析与比较.计算机工程.2005,4

简述内部控制的概念篇3

关键词:义务教育;化学课程标准;“化学”概念;定义表述;研读心得

中图分类号:G633.8文献标识码:a文章编号:1009-010X(2013)02-0015-03

《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称新课标)正文首句为:“化学是在原子、分子水平上研究的物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究物质和创造物质。”这是“化学”概念定义的一种新表述。它与2001年版《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》(以下简称原课标)的表述――“化学是自然科学的重要组成部分,它侧重研究物质的组成、结构和性能的关系,以及物质转化的规律和调控手段”相比较,已有了较多的变化与差异;然而,它与2003年版《普通高中化学课程标准(实验)》的表述――“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究分子和创造分子”相比较,则基本一致。围绕新课标定义“化学”概念的新表述,有许多值得我们深入探究、认知的问题。这是完整解读、深刻领悟新课标的应有之义。

一、“化学”概念定义的教育价值与教育实际

纵观我国中学化学课程历来的教学大纲、课程标准及教材、教科书,都有重视“化学”概念定义教育的传统。新课标也反映了化学课程的这种历史惯性。这是因为通过定义“化学”概念,不仅可以揭示化学的研究对象、研究基础、研究价值及学科地位等本质特征,以阐明化学课程的基本方向和基本任务;还可以揭示化学与物理学、生物学等其他基础的自然科学的本质区别,以探求适合化学特点的思维模式和学习方法。

然而,在初中化学课程实施中,“化学”概念定义无论在教材还是在教学中都处于课程学习的起始阶段,学生此时对于化学的感性和理性认识还近乎于空白,教师很难给学生解说清楚“化学”的概念,学生很难真正明白“什么是化学”或“化学是什么”。这是“化学”概念定义的教育价值预期与教学实际长久纠结、矛盾且至今尚无法解决的问题。久而久之,很多教师对于“化学”概念定义的教学大多是浮光掠影,行色匆匆,故而对“化学”概念定义及其教学问题皆缺乏深入探讨、研究的兴趣和动力,对其中的许多问题都不甚了了。因此,当发现新课标的“化学”概念定义采用新表述时,顿感困惑与不解:“化学”概念定义难道能变来变去吗?新课标为何要采用“化学”概念定义的新表述?它比原课标的表述好在哪里?其实,这些问题也是我们在解读新课标中应该解决的。

二、“化学”概念定义表述的多样性

概念是人们在感性认知的基础上形成的意识,是反映事物本质特征的一种思维形式,是构成判断和推理的要素。因此,概念既是人们认知事物的总结,又是认知事物的工具。为了使人们能够正确地运用概念,必须对概念的内涵和外延加以规约,即运用简明的词语对概念的本质特征进行表述,从而形成概念定义。显然,概念所反映事物的本质特征是固有的、客观存在的,但是,概念定义表述所选用的词语及其所表达的、倾向的思维、意识却无法超越人们主观因素的影响。因此对于同一概念往往据其运用的环境条件、预期目标、价值取向等的差异,而采用不尽相同的词语进行表述。由此,产生了概念定义表述多样性的现象。

概念定义表述多样性现象在基础教育各门课程中都普遍地存在着。对于学生来说,许多概念的学习认识与理解运用不是毕其功于一役,而要随着课程的进展不断发展、不断深化,在更高水平、更复杂情景中理解、运用概念。此谓概念学习的发展性与阶段性,是基础教育课程中概念教学的重要特征之一。像初中化学课程中的酸、碱、氧化、还原等一些基本概念,在课程进展的不同阶段会有不尽相同的概念定义,且一般是从感性定义(发生定义)向理性定义逐步发展、不断深化的。其目的是使认知概念的学习更加符合学生认知的发展规律,以促进学生更加有效地学习概念、理解概念和运用概念。否则,拔苗助长,欲速而不达。

在初中化学课程中,“化学”概念定义的表述问题不至于对学生学习课程产生直接影响,也没有发展性的设计。但是,这并不排除根据课程的基本理念、认知视野、价值追求的新变化和化学科学的新进展,以及经济、社会发展的新需求,而对“化学”概念定义给予新表述。其实“化学”概念定义表述的多样性早已是不争的事实,只是有些教师对此缺乏了解,未曾思索,故而对“化学”概念定义的新表述颇感突兀、困惑。为了更加确证“化学”概念定义表述的多样性,现将我国中学化学课程指导性文件、教材和大学无机化学教材中若干有代表性的“化学”定义列于表1,作为佐证。

比较表1所列“化学”概念定义的不同表述,至少可以获得以下的重要信息:(1)在反映化学本质特征的前提下,“化学”概念定义可根据主观的价值追求与判断(甚至包括政治情势的影响)进行不尽相同的表述;(2)“研究物质的组成、结构、性质……”(这里使用“性质”比“性能”似更准确,因“性能”的释义为“性质和功能”,而“功能”更准确地应归于“应用”范畴),是“化学”本质特征的核心,是“化学”概念定义各种表述中都不可或缺的、几乎恒定的词语;(3)新课标采用与2003年版高中课标“化学”概念定义趋于基本一致的表述,有助于消除二者过大的差异,为初、高中化学课程的顺畅衔接提供便利,更重要的是新课标的表述更有助于揭示化学科学的本质,更有助于学生理解“化学”概念。

三、“化学”概念定义新表述的解读

新课标对“化学”概念定义采用了有别于原课标的新表述(详见表1)。在学习、研究新课标中,我们很有必要探求“化学”概念定义舍弃原表述而采用新表述的缘由,解读新表述所蕴涵的新意。

(一)新表述对化学的学科归属定位更加精准

新表述将化学归属于“基础自然科学”,有别于原表述的归属于“自然科学”。尽管二者的概念内涵相同,但概念外延有异。基础自然科学(简称基础科学)是“研究自然现象和物质运动基本规律的科学”[11],它只包含数学、物理学、化学、生物学、地理学和天文学等六大一级学科;而自然科学则是“研究自然界各种物质和现象的科学”[12],它包括基础科学的一级学科及其二级、三级学科等(如,化学――物理化学――化学热力学,化学――有机化学――有机高分子化学,就是化学的一、二、三级学科)其概念外延更加宽泛。因此,将化学归属于“基础自然科学”而非“自然科学”不仅是用词上更加精准,更为重要的是突出了化学在自然科学中的基础性地位。

(二)新表述对化学研究物质的层次更加明确

新表述中“化学是在原子、分子水平上研究物质的……”明确地表明了化学所研究物质的层次,而原课标的表述并未涉及化学研究物质的层次问题。在“化学”概念定义中明确化学研究物质的层次,能更清晰地体现化学的本质特征、反映化学问题发展现状与趋势。研读表1资料还不难发现:从本世纪初开始,“化学”概念定义尽管仍有不尽相同的表述,但都不约而同地明确了化学研究物质的层次。这反映了化学科学自20世纪后期开始从宏观向微观研究发展的重要趋势(同时还有从定性向定量研究、从静态向动态研究的发展趋势)。当今,化学现象的解析、化学理论的创立、化学问题的解决、化学物质的创造等大都是在原子、分子水平上进行的。这是现代化学区别于传统化学的重要标志。

(三)新表述对化学研究对象、目标的描述更加简明

新表述对化学研究对象、目标的描述为“化学是……研究物质的组成、结构、性质及其应用,其特征是研究物质和创造物质”,而原课标的表述则为“它(指化学)侧重研究物质的组成、结构和性能的关系,以及物质转化的规律和调控手段”。显而易见,新表述的科学性、概括性和逻辑性都更胜一筹。其中,新表述中隐蔽了“规律”一词,这是因为化学作为一门科学,其研究“规律”已不言而喻地含蕴其中,毋庸赘言;新表述中使用“应用”一词的含义非常丰富,既包含物质的组成、结构、性质之间的相互关系,执果索因、依因导果都是“应用”,更包含从物质的组成、结构、性质去研究物质转化的规律和调控手段;新表述中强调“其(指化学)特征是研究物质和创造物质”,是对化学科学、化学研究本质特征的鲜明突显,是对化学课程实施素质教育、培养学生创新精神、科学素养的明确引导,是对化学课程核心价值观的精辟概括。

新课标的“其特征是研究物质和创造物质”与高中课标的“其特征是研究分子和创造分子”都是对化学本质特征及研究目标极为精炼的表述。二者虽有视角上的宏观、微观之别,但无实质性差异。因为,由原子组成的“分子”(应作广义理解)是组成化学物质并能保持该物质全部化学性质的微观基本单元(或称微粒)。因此,研究和创造“物质”的实质就是研究和创造“分子”。值得注意的是,“物质”是一个内涵非常宽泛的概念,其在“化学”概念定义中是指化学物质(不含场物质),包括自然界存在的和人工合成的天然物质(分子),还包括通过人工合成而创造的自然界不存在的物质(分子)。依据学生的知识基础和认知水平,新课标表述化学特征采用“物质”要比“分子”更易被初中生所接受。这是新课标对“化学”概念定义表述的创新。

结语

新课标采用“化学”概念定义的新表述,反映了对化学(现代化学)的新认识,对化学课程教育的新要求,体现了初中化学课程标准与时俱进、不断创新的新追求。对于“化学”概念定义的教学应切实从学生实际出发,将其贯穿、渗透于初中化学教学的全过程之中,充分发挥其提升教师教育水平、促进学生学好化学与提高科学素养的作用。新课标中还有许多新表述、新提法、新措施、新思想,需要我们深入地研究、领会并创造性地实践,以更加高效地实现化学课程目标与价值。

参考文献:

[1]戴安邦,尹敬执,严志弦,张青莲.无机化学教程[m].北京:人民教育出版社,1958.

[2]中小学通用教材化学编写组.全日制十年制学校初中课本・化学[m].北京:人民教育出版社,1978.

[3]中华人民共和国国家教育委员会.全日制中学化学教学大纲[S].北京:人民教育出版社,1986.

[4]人民教育出版社化学室.初级中学课本・化学(全一册)[m].北京:人民教育出版社,1987.

[5]人民教育出版社化学室.九年义务教育三年制初级中学教科书・化学(全一册)[m].北京:人民教育出版社,2001.

[6]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.

[7]北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室.无机化学(上册,第四版)[m].北京:高等教育出版社,2002.

[8]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

[9]宋天佑,程鹏,王杏乔,徐家宁.无机化学(第二版)上册[m].北京:高等教育出版社,2009.

[10]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

简述内部控制的概念篇4

长久以来,除了高等数学外,自动化专业所需要的工程数学知识散见于多门课程之中,例如线性代数、复变函数理论,积分变换等。各个课程通常强调各自的理论体系,一些知识学习理解比较困难,但后续专业课程甚至专业生涯中都很少用到。因此,在精简教学课时的教改大潮中,一些学校将某些工程数学课程逐出教学计划,以腾出足够的课时给随着信息技术迅速发展而需要开设的课程。但是,这样又给学生造成知识体系的缺失,不利于构建学生完整的知识结构。因此,如何用不多的课时,教给学生必要而足够的工程数学知识,就成为应用技术主导型自动化专业教学改革的一个值得注意的课题。

北京信息科技大学自动化专业是部级特色建设专业“控制工程数学基础”课程是我校自动化学院的公共专业基础课,是重点建设的课程之一。为我校自动化、智能科学技术、电气工程及自动化等专业本科生开设的必修课,其先修课程为高等数学,后续课程有电路分析基础、自动控制原理、现代控制理论、系统仿真、数字信号处理、计算机控制系统等,它是一门理论性和实践性较强的工具类课程。

“控制工程数学基础”课程对培养学生学习兴趣、夯实学生基础知识、进行后续课程的学习起着非常重要的作用。也可以这样说,本课程教学的成功与否直接关系到学生基本素质与能力的培养与发展。学生对该课程学习的好坏、对有关知识点掌握的熟练程度如何,能否有效地实施相关实践教学环节,将直接关系到学生运用专业知识解决实际问题的能力。因此,我们在“控制工程数学基础”课程的教学内容安排上进行了改革,修订了新的教学大纲。

2.教材改革

我校“控制工程数学基础”课程的教学以前选用的教材是“信号与系统教程”学生普遍对该课程非常重视,但其内容对于大一学生来说,有很大的难度,不容易学懂。为了调动学生学习的积极性,堤高教学效果,促进教学质量的堤高,我们课程组探索和尝试着对课程的教学内容进行改革,出版“控制工程数学基础”教材,以堤高教学的实际效果。

本课程教材改革是由该学科内容的抽象性、逻辑性和系统性以及所要求的基础知识的广博性所决定的。课程教材的编写应该考虑到以下三个问题:首先是对于自动控制的相关基本概念、原理和方法应有明确的表述,使学生形成对整个理论体系一个总体的把握。其次是适当增加控制理论教材中工程应用的例子,把新的知识建构在学生已有的知识结构的基础上。第三,在改革教材方面,采取以教材为主,与之对应的辅导材料为辅的教学参考模式。

3.教学内容体系研究

教学内容是教学改革的重要一环。针对教学实际情况,结合专业培养人才目标的需要,我们对本课程内容进行了调整和充实。基本概念、基本原理、基本方法必须要牢固掌握,加强训练的力度和内容。一些定理的证明不追求其严密性,只给出简要的解释或说明,重点强调结论的正确内涵直观意义和满足条件。面向实际应用的问题,强调其来龙去脉,便于面向对象处理问题。具有物理背景内容的教学,如滤波器等,增加物理系统的实例。物理意义弄清楚,不仅有利于学生理解内容,而且便于记忆一些传统教学内容不便表述或计算的问题。

教学内容要使学生明了怎样把所学理论用于工程实际,促进课程教学内容的改革。在教学内容的组织与安排上,将各章节定为既相对独立的教学周期,又与下一章节内容有机结合,相辅相成。这样所有的教学内容通过这种周期循环和相互连接、重复与不断强化的过程,就可以达到使学生理解所学理论的知识体系和扎实学生理论知识的目的。比如教学过程中,通过一个运动控制系统的实例,就可以给出一些基本控制理论概念,然后用基本物理知识和数学知识对它建立数学模型。

傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换是工程实践中用来求解线性常微分方程的简便工具,同时也是建立系统在频率域数学模型-频率特性、复数域的数学模型-传递函数和z域的数学模型-脉冲传递函数的工程数学基础。这些工程数学的运算能力是自动化及相关专业从事科研和技术工作的基本功,而在目前的课程体系中,像傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换是分别在不同学期、不同课程中讲授的,学时又较少,这样就造成学生对这些知识的掌握缺乏系统性和扎实性,在本科生毕业设计和研究生教学中明显地暴露出来这方面的弱点。

本教学改革以控制工程所需要解决的问题为出发点,在教学内容的组织上采取循序渐进,逐步深化,强调基本概念的理解和应用,减少一些定理和公式的太细的推演过程。在教学过程中,我们在确保课程体系完整的情况下,注重教学内容的整合和更新,因材施教。在授课内容上,分别讲解复变函数基础知识、微分方程、傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等方面的工程数学知识。为了使自动化专业学生对工程数学的应用背景有足够的了解,单辟一章讲解控制工程导论,这对于学生站在一个较高的层面来工程数学的作用很有帮助。不仅如此,在相关章节中,还分别介绍了相关数学知识在滤波器、电路分析、脉冲传递函数等方面的应用。由于是从专业的角度来叙述相关应用,不仅有助于学生理解数学知识,对将来专业课程的学习也会很有裨益。在教学的结构安排上,先讲述时域分析法,然后变换域(频域、复频域和z域)分析的方法。

4.制定教学大纲

课程教学大纲决定了课程性质、知识点以及能力培养的目标。为了制定有针对性的教学大纲,我们课程组反复讨论该课程在专业中的地位及与其它课程间的联系,从而形成了该课程的知识点及能力培养模块。“控制工程数学基础”是一门理论性较强的专业基础课。本课程的目的和任务是使学生掌握控制工程数学基础的基本概念、基本理论和基本分析方法,为后续课程的学习奠定必要的基础。

根据重点突出、系统性强的要求,并针对本课程在低年级开设的实际情况,学生们还没有关于自控等的概念的情况,本课程安排48学时。主要强调“三大变换”的数学概念,物理概念和工程概念,重点突出信号的时域和变换域分析、信号传输与处理。我们设计的课程教学内容和基本要求如下:

1.控制工程导论。

这一章主要是明确课程的内容、作用和培养目标。要求是了解控制工程、控制理论的一些概念;掌握线性系统的性质等内容。约3学时。

2.复数与复变函数基础。

这一部分是基础,需要进行深入、细致的讲解。主要是掌握复数、复变函数的概念;掌握复数的乘幂与方根的求解方法;理解映射的概念。约6学时。

3.连续系统时域分析。

这一部分是重点,要求掌握一些常用的控制信号及其运算,掌握时域系统数学模型微分方程的求解;理解并掌握系统的时域响应,特别是阶跃响应和冲激响应。约9学时。

4.连续系统频域分析的工程数学基础。

这一部分是基础性的重点,要理解傅里叶变换及其反变换;掌握傅里叶变换的性质与应用;了解频域数学模型-频率特性的基本概念及傅里叶变换在系统频域分析中应用。约6学时。

5.连续系统复频域分析的工程数学基础。

这一章是关键的内容,要理解拉普拉斯变换及反变换;能灵活运用拉普拉斯变换的性质;掌握拉普拉斯变换在系统复频域分析中应用;了解并掌握传递函数的基本概念。约11学时。

6.离散系统的工程数学基础。

这一部分是课程的另一个重点内容,讲述离散系统。要求理解采样的基本概念;掌握一些典型的离散序列;掌握差分方程及其求解;掌握z变换及其性质;掌握脉冲传递函数的基本概念;掌握z变换在系统分析中的应用。约13学时。

通过制定教学大纲,体现了数学理论、物理概念和工程应用的三结合,如不同变换域间的内在关系;还体现了课程群间的相互联系。在结构安排上,以连续控制系统和离散控制系统的分析处理为主线,先时域分析法后工程数学分析法(积分变换法)。突出概念,层层展开,逐步加深,体系严密,选材丰富,浅显易懂,以介绍结论为重点,易于大学低年级学生的理解。

5.结语

简述内部控制的概念篇5

「关键词企业组织 内部控制 审计 组织效率

关于内部控制与审计的历史渊源和逻辑联系的研究,对于梳理二者自身的发展脉络,从而准确地把握内部控制和审计的性质和功能至关重要,也是科学地分析一些现实问题的关键。既有的研究成果大致可以分为两类:一类认为内部控制和审计是各自独立发展的两个范畴,只不过是审计摆脱详细审计(账项基础审计)模式之后,内部控制才被纳入审计之中,作为审计的对象和审计技术的基础,这是比较主流的观点;另一类认为审计本身就是一种经济控制(蔡春,2001),由此以来,内部控制与审计是此控制与彼控制的关系,只不过是运用不同的控制手段作用于不同的控制对象,从而实现不同的控制功能,自然二者会出现交叉乃至互补。应该说,这两类观点出于不同的角度,都有一定的合理性。然而,笔者认为如果没有一个明确的参照体系和核心线索,很难揭示二者本质上的逻辑联系,也很难解释二者互动和交叉发展的深层原因。这也是为什么不同的说法似乎都不能自圆其说的缘由所在。

本文旨在从考察内部控制的产生和演进轨迹人手,探寻内部控制与审计之间的逻辑联系,分析内部控制与审计的互动与耦合,并引人组织效率的概念和简化的组织效率函数,以便在企业组织的框架内定格出内部控制和审计的性质和功能,在此基础上为相关问题的分析和解释提供一条更为科学、合理、开阔的思路。本文的突出特点在于将内部控制和审计置于企业组织这一参照体系中进行研究,并且引人组织效率这一核心概念将二者联结起来。显然,本文的论述并非不能推广到非企业组织,之所以仅限于企业组织,只不过是出于研究的侧重点和方便性的考虑。

一、内部控制的产生和演进轨迹

内部控制必须与一定的组织联系起来理解,即它来自组织内部,针对组织内部,是为促使组织实现其所赋有的全部或者部分使命(目标)而开展的一系列专门的活动。这里有两个要点:第一,组织是相关利益(或非利益,下同)主体的结合体,或者说它是一干相关利益主体及其相互关系的联结,内部控制存在于(来自或者针对)这些相关利益主体之间,其目的在于从特定的角度协调某些关系;第二,内部控制是一系列活动,这些活动可能是有意(自觉)的,也可能是无意(自发)的,它并不依赖于外在的称谓或者被归结出来的概念。理解这两点,有助于我们把组织内部的控制(controlinorganizations)和对组织的控制(controloforganizations)区分开来(桑德,2000),把概念化、程式化的内部控制和实质上的内部控制活动本身区分开来。从而避免陷入混淆和曲解。

由此,我们不难看出,内部控制是伴随着组织的形成而产生的。宽泛而言,自从组织产生之后,伴随着组织追求其目标的努力,就催生了内部控制。企业组织的内部控制是伴随着企业组织的形成而产生的。早期的分工、牵制、授权、汇报、稽查等都是内部控制活动。因而,可以肯定地说,内部控制最初是在组织中内生的,而不是外力(外部管制、规范的要求;审计)催生的。

内部控制经历了一个不断发展、完善的历史进程。推动其发展的因素主要来自组织的演进和环境(政治、经济、社会、技术)的变化。内部控制的演进主要表现为控制目标、控制对象和控制手段的变化。按照通行的概括,内部控制的演进遵循着“内部牵制(internalcheck)——内部控制制度(internalcontrolsystem)——内部控制结构(internalcontrolstructure)——内部控制整合框架(internalcontrolintegratedframework)”的轨迹。应该说,这一概括大致上勾勒出了内部控制的发展进程。

但是,必须再次强调的是,内部控制的演进决不仅仅是概念的翻新。我们完全可以从“自发性(无意识的)内部控制——自觉性(有主观目的性的)内部控制——他律性(管制、规范要求的)内部控制”(内部控制的属性演变)、“零散的内部控制——专项的内部控制——系统的内部控制——综合的内部控制”(内部控制对象的拓展)、“原始的内部控制——现代手段辅助的内部控制”(内部控制手段的进步)等很多线索去探求内部控制的演进轨迹。而且沿着这些追溯线索也能够找到内部控制与审计渊源关系的一些契合点。本文限于篇幅,只根据通行的线索进行论述。

1.内部牵制阶段。从原始的组织诞生开始,直至20世纪40年代,内部控制的发展基本上停留在内部牵制阶段。这一阶段内部控制的着眼点在于职责的分工和业务流程及其记录上的交叉检查或交叉控制。内部牵制主要通过人员配备和职责划分、业务流程、簿记系统等来完成。其目标主要是防止组织内部的错误和舞弊,通过保护组织财产的安全来保障组织运转的有效性。

2.内部控制制度阶段。20世纪40年代至70年代,内部控制的发展进入内部控制制度阶段。这一阶段内部控制开始有了内部会计控制和内部管理控制的划分,主要通过形成和推行一整套内部控制制度(方法和程序)来实施控制。内部控制的目标除了保护组织财产的安全之外,还包括增进会计信息的可靠性、提高经营效率和遵循既定的管理方针。

3.内部控制结构阶段。20世纪80年代至90年代初,内部控制的发展进入内部控制结构阶段。这一阶段开始把控制环境作为一项重要内容与会计制度、控制程序一起纳入内部控制结构之中,并且不再区分会计控制和管理控制。控制环境反映组织的各个利益关系主体(管理当局、所有者和其他利益关系主体)对内部控制的态度、看法和行为;会计制度规定各项经济业务的确认、分析、归类、记录和报告方法,旨在明确各项资产、负债的经营管理责任;控制程序是管理当局所确定的方针和程序,以保证达到一定的目标。

4.内部控制整合框架阶段。1992年9月,美国反虚假财务报告委员会(通常以其首任主席的名字命名为treadway委员会)的主办组织委员会(C0So)了一份报告《内部控制:整合框架》,提出了内部控制的三项目标和五大要素,标志着内部控制进入一个新的发展阶段。内部控制的目标包括合理地确保(reasonablyassure):经营的效率和有效性;财务报告的可靠性;对适用法规的遵循。内部控制要素包括:(1)控制环境,包括员工的正直、道德价值观和能力,管理当局的理念和经营风格,管理当局确立权威性和责任、组织和开发员工的方法等;(2)风险评估,即为了达成组织目标而对相关的风险所进行的辨别与分析;(3)控制活动,是为了确保实现管理当局的目标而采取的政策和程序,包括审批、授权、验证、确认、经营业绩的复核、资产的安全性等;(4)信息与沟通,是为了保证员工履行职责而必须识别、获取的信息及其沟通,信息系统中包括会计信息系统;(5)监控,即对内部控制实施质量的评价,主要包括经营过程中的持续监控(日常管理和监督,员工履行职责的行动等)、个别评价或者两者的结合(C0So,1992)。

二、审计模式的变革及其与内部控制的历史渊源和逻辑联系

尽管关于审计的属性有信息论、论、保险论等不同的诠释,但不可否认的是,审计是一项独立的验证活动。相对于被审计的组织(或者,针对内部审计而言,为组织中的某一个局部)而言,审计是一种外来的验证。如果审计可以理解为经济控制的话,它应该是对组织(或局部)的控制。审计的起源可以追溯到很早,但为了简便起见,本文的讨论仅限于现代意义上的审计,即19世纪中叶以后的审计。

审计模式是对审计技术和方法的内在结构尤其是主导因素进行概括和总结的产物。审计模式也处在动态的变革之中。从全面(详细)审计发展到非全面(抽样)审计是审计模式变革的总体脉络;根据审计样本选取原则的进步,非全面审计也在不断演进。总的看来,审计模式的变革大致上已经、正在或者将要经历的轨迹为:账项基础审计(transactionsbasedauditing)——制度基础审计(systembasedauditing)——风险导向审计(riskbasedauditing)——业务基础整合审计(businessbasedintegratedauditing)。

账项基础审计实质上是直接针对会计账目和数据所进行的详细审计,它于19世纪中叶起源于英国。制度基础审计是通过对内部控制制度的评价来确定实质性测试的范围和程度的审计模式,它大致形成于20世纪40年代。风险导向审计立足于对审计风险进行系统的分析和评价,并据此对审计进行规划,它发轫于20世纪80年代。业务基础整合审计尚在萌芽之中,其核心是根据以经营业务为基础的风险/控制评价来分配审计资源,也有人认为它是对风险导向审计的发展或改进(胡春元,2001)。

应该说,审计模式的每一次变革,都是一次不小的进步。从账项基础审计到制度基础审计完成了审计发展史上的一次飞跃,即由全面审计讲变为非全面审计,大大节省了审计成本。但是,制度基础审计和账项基础审计一样,都属于程序驱动审计(proceduresdrivenauditing),即规划审计时主要考虑的是遵循制度和形成账项的程序及其结果,是一种后验式的方法论导向。风险导向审计考虑了审计环境,以分析和评价审计风险为核心来规划审计,可以促使审计资源在不同风险水平的审计领域之上的合理配置。然而,制度基础审计和风险导向审计都是审计理论导向(auditingtheoryoriented)的,由于审计理论都是以一系列假设为前提的,很难与现实完全吻合,因而需要以经营业务为导向,针对主要经营业务进行风险/控制评价,据此分配审计资源。从这个意义上说,从风险导向审计向业务基础整合审计的转变指导思想上是一个不小的转变。

推动审计模式变革的因素很多,其中最为主要的是审计目标定位的变化,而后者直接受到了所谓“期望沟距”(expectationgap,即社会公众对审计的期望与审计所实际达到的效果或者执行审计的人员自己的期望之间的差距)、物质技术(例如抽样技术、信息技术等)、法律责任(尤其是诉讼和判例)和审计技术自身发展等多重因素的影响。随着社会经济的发展,社会公众对审计的期望越来越高,一系列法律责任事件加大了其紧迫性,物质技术的发展也为更高的要求提供了可能性,审计职业界自身也积极参与和推动审计技术的发展和规范,这样,审计目标定位经历了查错揭弊、验证财务报告的真实性和公允性、验证财务报告与查错揭弊并重,最终转变为降低信息(财务和非财务信息)风险。显然,审计目标定位的变化几乎可以直接与审计模式的变革对应起来。

从表面上看,内部控制与审计的历史渊源始于20世纪初早期审计著作中对内部牵制理论的描述。1936年,美国审计职业组织美国会计师协会(aia)首次提出内部控制的概念(阎金锷等,1998);直至40年代,以评价内部控制制度为核心,开发了制度基础审计。此后,内部控制与审计的发展交织在一起,在审计目标定位这个大前提下,不断地互动、耦合。1949年,美国注册会计师协会(aiCpa)所属审计程序委员会发表了一份专题报告,首次阐述了内部控制的定义(刘明辉,2001)。该定义十分宽泛,招来了审计职业界的非议。于是,审计程序委员会1953年颁布了第19号《审计程序说明》,区分了会计控制和管理控制;并在此后的第33号《审计程序说明》中明确指出注册会计师应主要检查会计控制。这种审计目标定位的窄化招致了社会公众的不满,于是1988年,美国注册会计师协会审计准则委员会了第55号《审计准则公告》,首次以内部控制结构取代了内部控制,取消了对会计控制和管理控制的划分,并且第一次把审计的目光引到分析审计环境上来,孕育了风险导向审计。此后,1992年,C0So提出了内部控制整合框架。1996年,审计准则委员会了第78号《审计准则公告》,以内部控制整合框架替代了内部控制结构。此后,开发业务基础整合审计模式开始被一些领先的审计职业机构提上日程。

由此可见,内部控制虽然是内生的,但其自20世纪40年代进入审计的视野之后,在审计目标定位的主导下,其发展十分迅猛,并且同审计模式的变革形成了密切的互动关系,乃至基本耦合,从而呈现出外力促动发展的趋势。

三、引入“组织效率”概念的分析与解读

显然,前面的分析是建立在对零散事件的追溯和因果关系的推理上的,主观色彩比较浓厚,而且得出的是表面化的结论。为了找到一条更为科学、合理的思路,提高理论的科学性和解释力,需要跳出内部控制和/或审计本身,从一个新的视角找出参照体系。为此,我们不妨引入“组织效率”的概念。

在本文中,组织效率是指组织目标的达成情况。由于企业组织是许多主体契约的联结,因而组织的目标实际上是一组目标所构成的目标体系,可以概括为“利益相关主体的利益最大化”,它是一个典型的多目标最优化模型。另外,组织的目标本身也是动态的,随着环境的变化和组织自身的演进,其目标也会不断演变。就目前主流的看法而言,企业组织的基本目标向量可以解释为组织价值(或经营成果)的最大化、财务报告与会计披露的真实性和公允性、财产和债务的安全性、持续经营和长期实现价值增值的能力等。对于一个组织而言,追求其目标、实现其使命的过程便是提高组织效率的过程。

从内部控制的三项目标看,显然它是提高组织效率的重要手段之一,是组织效率的重要内生变量。而且,它主要属于管理当局——实际对组织的财产及其经营行使控制权的的利益关系主体——的职权范围之内。我们不妨假设其他一切不变,将组织效率(oe)与内部控制(iC)的函数关系描述如下:

oe=f(iC)-g(iC)

其中,f(iC)表示内部控制效益(由于内部控制所导致的组织效率的提高),g(iC)表示内部控制成本(由于内部控制而耗费的组织资源的机会成本,以及内部控制对组织效率的牺牲)。显然,f(iC)和g(iC)都是随着内部控制的增加(深度、广度、精度等)而递增的。这样,自然就会得出一个最佳内部控制点的问题,即内部控制并不是多多益善,而有一个合理的度。这与经济学上大多数成本效益权衡(trade-off)模型并无二致。

审计也是为了提高组织效率服务的,但外部审计和内部审计稍有不同。外部审计实际上是由独立的一方对组织效率水平和状况做出评价和签证,以便起到促进(直接提高组织效率,或者指引出更有效的组织资源配置)作用,因而它是组织效率的一个外生变量。至于内部审计,我们既可以从组织中的科层的角度去理解,也可以干脆把它看作是内部控制的一部分。我们姑且仅考虑外部审计(ea),也对组织效率函数做出单因素的简化,可以得出:

oe=h(ea)-k(ea)

其中,h(ea)表示审计效益(由于审计所促进的组织效率的提高或者避免的组织效率损失),k(ea)表示审计成本(由于审计而耗费的组织资源的机会成本)。同样可以知道h(ea)和k(ea)都是ea的单调递增函数,因而整个组织效率函数也变成了一个此消彼长的模型。这样,审计也存在最佳边界的问题。

如果假设其他因素中立,引入内部控制和审计的双因素模型,可以得出新的组织效率函数:

oe=f(iC)-g(iC)+h(ea)-k(ea)

从理论上讲,尽管iC和ea一个是内生变量,一个是外生变量,但是它们之间也存在着一个带有规律性的函数关系:对内部控制投入的组织资源越多,内部控制就越健全,所能增进组织效率的空间越大,从而审计的风险越小,审计的资源投入就可以越小,相应地,审计所能增进组织效率的空间也越小。从数学上叙述,就是iC与ea呈负相关,从而导致f(iC)与h(ea)、g(iC)与k(ea)呈负相关,这就意味着构成oe的4个消长变量之间实际上存在着相互依赖、此消彼长的函数关系。而这正是内部控制与审计之间互动与耦合的逻辑关系的数学表述。

如果我们把审计也看作是一种控制的话,组织效率的双因素模型就可以用来说明控制(内部控制和作为外部控制的审计)与组织效率的关系,由此也可以探讨最佳控制水平的问题。

简述内部控制的概念篇6

针对“控制工程基础”课程理论性强、概念和基本理论抽象的特点和学生工程数学知识欠缺、不同专业方向学生的差异以及课程内容多学时少等问题,从以下几方面入手:

1.教学内容及教材改进

总结了多年的教学实践和教学反馈,调整了内容,编写了机械工程类适用的《机械控制工程基础》教材,主要内容有:第1章绪论,明确学习目标,通过工程实例,叙述了控制系统的基本概念及控制工程的发展概况,使学生对该课程有全面的了解。第2章是拉普拉斯变换,这是整个课程的数学工具,是学习“控制工程基础”课程的基础。但在原来的教材中,这部分作为附录,而不进行课堂教学,学生课下自学,结果是学生不重视。又由于工程数学这部分学生没有学过,基本的变换性质不清楚,影响了对整个课程的学习。因此,教师安排2学时的授课时间,通过实例学习拉普拉斯变换,为学生学习后边各章节打下良好基础。

第3章是物理系统的数学模型及传递函数,本课程以机电自动控制系统作为主要研究对象。首先要建立系统的数学模型,以便从理论上对控制系统进行定性分析和定量计算,这是控制工程的基本方法。传递函数是在拉氏变换基础上建立的一种常用的数学模型,是极其重要的基本概念,是系统分析、研究与综合的有利工具,更是经典控制理论的基础。一个实际的系统,建立了数学模型,就可以用适当的方法对其性能进行全面地分析和计算。对于线性定常系统,常用的工程方法有时域分析法、根轨迹法和频率分析法。

第4章是控制系统的时域分析。根据系统的微分方程,以拉普拉斯变换为数学工具,直接解出系统的时间响应,然后根据响应的表达式及其描述曲线来分析系统的性能,如稳定性、快速性、稳态精度等。这样,学生通过对系统进行时域分析,可以直观简便地了解系统响应的全过程,掌握系统时间响应的全部信息。但是时域分析法在实际应用时常会遇到一些问题,比如复杂系统中存在难以用数学模型描述的元部件,而频域分析法能解决这些问题。第5章为控制系统的频域分析。这种方法以正弦输入信号的频率为变量,在频率域内通过研究系统的频率特性及其图形来分析系统性能。它是一种经典工程实用方法,可方便地用于控制工程中的系统分析与设计,频域分析法是经典控制理论的核心,也是教学的重中之重。

第6章是系统的稳定性。稳定是控制系统正常工作的首条件,也是控制系统的重要性能,因此,必须要分析系统的稳定性,并提出确保系统稳定的条件。这章主要研究线性定常系统的稳定性判据及其应用,以及提高系统稳定性的方法。这一章是前几章内容的综合应用,要求学生能够把前边的知识点贯穿起来,提高综合分析问题解决问题的能力。第7章是根轨迹法。这种方法不直接求解特征方程,而是在[S]平面上由开环零极点确定闭环极点,将系统的某一参数与闭环传递函数特征根的关系描述在一张图上。由于可以利用计算机进行作图,简单实用,所以广泛地应用在控制工程中,并成为经典控制理论的基本分析方法之一。掌握了前面控制系统几种基本方法后,就可以对控制系统进行定性分析和定量计算。第8章是控制系统的校正,通过这一章,学生能学会如何根据系统预先给定的性能指标,去设计一个能满足性能要求的控制系统。

鉴于这门课程的实际学时数,第7章根轨迹法和第8章控制系统的校正只作简要介绍,要求学生对这两章有个初步了解,对“控制工程基础”这门课程具有系统认识。其他章节都分配相应学时重点深入地教学,借助多媒体现代教学手段来解决内容多学时少的矛盾,利用课堂教学和课下辅导的方式提高教学效果,解决“课程难学”的问题。

2.教学思路的更新

从“控制工程基础”课程体系和内容的系统性出发,从整体上把握课程的教学脉络,使学生对这门课程形成整体的构架,对知识融会贯通。(1)突出基本概念和基本理论。在“控制工程基础”这门课程中,每一章都提出了一些基本概念,这些基本概念之间又相互关联,串联起来就形成了本课程的知识要点,进而形成系统理论,必然是学习理解的重点。对基本概念和基本理论的思考和掌握,有助于学生养成科学的思维习惯,提高其分析问题和解决问题能力。在讲授过程中除让学生对课程中概念本身的内涵与外延认真理解外,还要让其注意体会每个概念在整个课程理论体系中的作用。因此,针对学生在学习基本概念和基本理论过程中出现的问题,分析原因并提出相应的解决办法,以实现本课程的教学目的。

(2)建立不同分析方法之间的相互联系。对于一个控制系统,稳定性、准确性、快速性是基本要求。其中稳定性是首要条件,它是系统性能的重要指标,贯穿了时域分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计和校正要满足的性能要求。在课程的教学中,以稳定性、准确性、快速性为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握,理清各章节之间的逻辑关系。先通过具体实例,例如以机床运动控制系统为例,来说明对于一个控制系统的分析和设计。首先,必须掌握自动控制系统的基本概念,建立系统的数学模型,才能进行理论分析。而最基本的数学模型是微分方程,但高次微分方程求解较为复杂,需将微分方程转化为代数方程,这就需要进行拉普拉斯变换,大大简化了求解过程,进而得到系统的传递函数。然后,在传递函数基础上,对系统进行分析。常用的分析方法有:时域分析法、频域分析法、根轨迹分析法以及相应的性能指标。这样,一方面,有了系统的性能指标,就能够对系统的稳定性和准确性进行分析判断;另一方面,也可以根据给定要求的性能指标,得到理想的控制系统,从而对原有的控制系统进行综合和校正。这样抓住了稳、准、快这条主线,就理清了各章节之间的逻辑关系,该课程的内容就能够顺利地衔接起来。例如对于稳定性的问题,就可以从多个方面、多个角度来分析判断,可以求解微分方程,可以求闭环特征根,可以用根轨迹法,可以用劳斯判据,可以用奈奎斯特判据等方法,这样自然对这门课程的系统性有了明确认识。

3.教学手段的改进

“控制工程基础”课程是机械工程及其自动化大专业各专业方向都必修的专业基础课,具有较强的理论性和实践性,涉及的知识面宽,包含的信息量大,内容又比较抽象。由于课程内容多课时少,另外,机械类学生工程数学知识以及相关学科的知识欠缺,必须改革教学手段,充分利用现代化教学工具,利用计算机仿真来辅助教学,才能实现高效的课堂教学,使学生收获更多知识。针对不同的专业方向,如,制造和设计、机电和物流、输电工程专业方向,采用分班教学,联系本专业方向的实际应用,将教学内容进行调整。同时,采用计算机多媒体辅助教学与传统的教学模式相结合,在有限的课时内增加了信息量,使枯燥、抽象的理论变得形象和具体。教学中还引入了软件matlab/simulink,开阔学生的视野。例如时域响应曲线、频域的幅相曲线及对数幅相曲线的绘制,为了提高课堂效果,达到师生互动,教师首先在黑板上画出大致曲线,帮助学生理解,然后利用多媒体,用编好的程序或建立的仿真模型,在屏幕上精确地绘出相应的曲线,并改变系统的参数,再次绘图显示,让学生进行分析比较,得出结论。这样提高了学生的学习兴趣,激发了他们的求知欲,大大提高了教学效果。

4.加强实践环节

注重实践教学环节,加强控制理论的工程应用。“控制工程基础”课程的理论性强,在理论讲述中,学生未免感觉“空、虚”,因此在教学过程中,要注重实际,结合具体生活和工业生产实例,使学生的学习目标明确,知道控制系统在生产生活中的应用无处不在。这样学生不仅提高了学习兴趣,也更深刻地理解了理论知识。同样,该课程的应用性也很强,必须利用实践环节将理论应用到实践中。课程设置了时域和频域的相应实验,一方面,利用自动控制实验箱,让学生搭建典型环节和典型系统,输入不同的典型信号,通过示波器观察系统的响应曲线。另一方面,将实验曲线和matlab/simulink软件仿真出来的理想波形进行对比,分析实验结果,得出结论。在课程教学的同时,注重加强对学生综合实践能力的培养,利用开放的实验室,充分发挥学生的主动性,让学生设计完成自动控制系统的相关课题,还结合matlab/simulink软件进行控制系统的仿真,使学生感到课程的“真、实”,提高了他们综合分析问题解决问题的能力,做到学有所用,为他们的专业学习以及将来工作打下坚实的基础。

二、结束语

简述内部控制的概念篇7

「关键词企业组织 内部控制 审计 组织效率

关于内部控制与审计的历史渊源和逻辑联系的研究,对于梳理二者自身的发展脉络,从而准确地把握内部控制和审计的性质和功能至关重要,也是科学地分析一些现实问题的关键。既有的研究成果大致可以分为两类:一类认为内部控制和审计是各自独立发展的两个范畴,只不过是审计摆脱详细审计(账项基础审计)模式之后,内部控制才被纳入审计之中,作为审计的对象和审计技术的基础,这是比较主流的观点;另一类认为审计本身就是一种经济控制(蔡春,2001),由此以来,内部控制与审计是此控制与彼控制的关系,只不过是运用不同的控制手段作用于不同的控制对象,从而实现不同的控制功能,自然二者会出现交叉乃至互补。应该说,这两类观点出于不同的角度,都有一定的合理性。然而,笔者认为如果没有一个明确的参照体系和核心线索,很难揭示二者本质上的逻辑联系,也很难解释二者互动和交叉发展的深层原因。这也是为什么不同的说法似乎都不能自圆其说的缘由所在。

本文旨在从考察内部控制的产生和演进轨迹人手,探寻内部控制与审计之间的逻辑联系,分析内部控制与审计的互动与耦合,并引人组织效率的概念和简化的组织效率函数,以便在企业组织的框架内定格出内部控制和审计的性质和功能,在此基础上为相关问题的分析和解释提供一条更为科学、合理、开阔的思路。本文的突出特点在于将内部控制和审计置于企业组织这一参照体系中进行研究,并且引人组织效率这一核心概念将二者联结起来。显然,本文的论述并非不能推广到非企业组织,之所以仅限于企业组织,只不过是出于研究的侧重点和方便性的考虑。

一、内部控制的产生和演进轨迹

内部控制必须与一定的组织联系起来理解,即它来自组织内部,针对组织内部,是为促使组织实现其所赋有的全部或者部分使命(目标)而开展的一系列专门的活动。这里有两个要点:第一,组织是相关利益(或非利益,下同)主体的结合体,或者说它是一干相关利益主体及其相互关系的联结,内部控制存在于(来自或者针对)这些相关利益主体之间,其目的在于从特定的角度协调某些关系;第二,内部控制是一系列活动,这些活动可能是有意(自觉)的,也可能是无意(自发)的,它并不依赖于外在的称谓或者被归结出来的概念。理解这两点,有助于我们把组织内部的控制(control in organizations)和对组织的控制(control of organizations)区分开来(桑德,2000),把概念化、程式化的内部控制和实质上的内部控制活动本身区分开来。从而避免陷入混淆和曲解。

由此,我们不难看出,内部控制是伴随着组织的形成而产生的。宽泛而言,自从组织产生之后,伴随着组织追求其目标的努力,就催生了内部控制。企业组织的内部控制是伴随着企业组织的形成而产生的。早期的分工、牵制、授权、汇报、稽查等都是内部控制活动。因而,可以肯定地说,内部控制最初是在组织中内生的,而不是外力(外部管制、规范的要求;审计)催生的。

内部控制经历了一个不断发展、完善的历史进程。推动其发展的因素主要来自组织的演进和环境(政治、经济、社会、技术)的变化。内部控制的演进主要表现为控制目标、控制对象和控制手段的变化。按照通行的概括,内部控制的演进遵循着“内部牵制(internal check)——内部控制制度(internal control system)——内部控制结构(internal control structure)——内部控制整合框架(internal control integrated framework)”的轨迹。应该说,这一概括大致上勾勒出了内部控制的发展进程。

但是,必须再次强调的是,内部控制的演进决不仅仅是概念的翻新。我们完全可以从“自发性(无意识的)内部控制——自觉性(有主观目的性的)内部控制——他律性(管制、规范要求的)内部控制”(内部控制的属性演变)、“零散的内部控制——专项的内部控制——系统的内部控制——综合的内部控制”(内部控制对象的拓展)、“原始的内部控制——现代手段辅助的内部控制”(内部控制手段的进步)等很多线索去探求内部控制的演进轨迹。而且沿着这些追溯线索也能够找到内部控制与审计渊源关系的一些契合点。本文限于篇幅,只根据通行的线索进行论述。

1.内部牵制阶段。从原始的组织诞生开始,直至20世纪40年代,内部控制的发展基本上停留在内部牵制阶段。这一阶段内部控制的着眼点在于职责的分工和业务流程及其记录上的交叉检查或交叉控制。内部牵制主要通过人员配备和职责划分、业务流程、簿记系统等来完成。其目标主要是防止组织内部的错误和舞弊,通过保护组织财产的安全来保障组织运转的有效性。

2.内部控制制度阶段。20世纪40年代至70年代,内部控制的发展进入内部控制制度阶段。这一阶段内部控制开始有了内部会计控制和内部管理控制的划分,主要通过形成和推行一整套内部控制制度(方法和程序)来实施控制。内部控制的目标除了保护组织财产的安全之外,还包括增进会计信息的可靠性、提高经营效率和遵循既定的管理方针。

简述内部控制的概念篇8

关键词:高中物理学习策略

一.学习策略概述

目前,大多数研究者较一致的看法是,学习策略是指在学习活动中,学习者为达到一定的学习目的所采用的有效学习的程序、规则、方法、技巧及相应的调控方式。从这个定义可以知道,只要是有助于提高学习质量、学习效率的程序、规则、方法、技巧及调控方式,都应该在学习策略的范畴之内。它既可以是内隐的规则系统,也可以是外显的操作程序与步骤。它的特点有:(1)操作性和监控性的有机统一。操作性和监控性是学习策略结构中最基本的特性,是学习知识的最直接的作用方式。操作性体现在学生认知过程的各阶段,实质在于进行各种认知加工,而监控性体现在内隐的认知操作之中,因为它具有实施监控的机制。在这种监控机制中,元认知是最主要的动力系统。(2)外显性和内隐性的有机统一。在学生实际的学习中,我们可以直接观察到学习者在使用某种或某些外部的学习操作,并对此作出适当的监控,可见它的外显性特点。同时,对学习策略来说,它对学习的调控和元认知的意识是在头脑中借助内部语言进行的内部意向活动,它支配和调节着外部操作,因而它又具有内隐性的特点。(3)变通性和迁移性的有机统一。学习策略是在元认知的参与下直接地和间接地作用于学习活动中,它不受学习材料和学习情境的制约,可以随时根据学习的变化,进行自我调整以适应不同的学习情境。可见其变通性和迁移性的特点。

二.高中物理学习策略

1、高中物理概念学习的策略

概念是抽象思维的基本单位,是人脑反映事物本质属性的思维形式。由于学生在进行概念的学习时,不仅要通过记忆活动,而且还要进行积极的思维活动来认识事物的本质属性,所以,学生掌握概念,是直接受他们的思维水平,特别是概括水平的高低所制约的。一般来说学生进行概念学习有两条途径,一是不经过专门的教学而在日常生活中积累个人经验而形成概念,通常把这种概念叫做前概念,目前对此已有很多研究;另外的途径是通过专门的教学过程来掌握概念,这类概念一般属于科学的概念。实际的学校教学情境中,学生学习的主要是科学的概念。物理概念是“客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映”,是“物理事物的抽象”。物理概念的学习是物理知识学习的基础。对学生来说,如果能了解、掌握并会运用一些物理概念学习的策略,就可以在学习过程中有效地掌握物理概念。对物理概念的学习往往可以分为习得掌握、记忆保持两个大的阶段,相应地,就有习得掌握的策略和记忆保持的策略两种学习策略。

2、保持物理概念的记忆策略

物理概念的记忆保持策略是为了使概念在学生的头脑里有长时间的记忆,以达到需要时随时调用的目的。记忆虽然不是物理学习中最主要的智力活动,但也是非常重要的。学生在掌握了概念以后,留在头脑中的印象还不是很牢固,经过一段比较长的时间以后可能会出现遗忘的现象。这就要求学生能把自己对新概念的短时记忆转存到长时记忆中,这样才能长时间保持对概念的精确把握和记忆。关于记忆术在很多文献中都有论述,原因在于记忆在人的日常活动中有着非常重要的作用。对概念的记忆保持也有一些具体的策略。运用中理解记忆在很多情况下就是最好的方法。一般来说,学过一个概念后,往往在后面的学习中会应用到它,包括学习一些规律,解释一些现象等。在这些过程当中加深对概念的理解,就可以牢固记住概念。下面讨论另外几种有效的记忆保持策略:(1)及时复习的策略。(2)精细加工策略。(3)记忆的元认知策略。

3、学习物理规律的策略

前面介绍了物理概念的学习策略。其实,规律的学习和概念的学习有很多的共同点。如,在物理概念的学习策略中,具体的识别感知策略就同样可适用于物理规律的学习。因此,在有些学习心理学书中,常常把这两者合为一类学习。但是,物理概念和规律毕竟有各自的特点,所以,其学习策略也应该有一些区别,尤其是认知策略方面。下面在介绍物理规律的学习策略时,如果有与概念学习策略相似的地方,只作简要阐述,而规律学习策略较独特的地方作详细的讨论。物理规律包括了物理学知识中的定律、定理、原理、法则、公式等,反映的是物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律。在一定意义上说,物理规律揭示了在一定条件下某些物理量间内在的、必然的联系。

4、学习物理实验的策略

物理实验是物理教学的基础。通过观察现象、教师演示和动手实验这些活动,学生可以对物理事实获得具体的、明确的认识,而这正是理解概念和规律的必要的基础。实验还可以培养学生的观察、实验能力,这也是高中物理教学的目标之一,在高中物理教学大纲中是有明确说明的。但从实际来看,目前很多学校和教师仍然不重视实验教学,把实验教学当成是可有可无的东西。即便是那些有实验课的学校,对实验的作用也重视不够。一般是在上实验课时,教师只告诉学生该如何操作实验,或者让学生观察一下实验现象,对其它的比如学生从实验中能学到哪些东西等不管不问,学生也是草草应付实验,实验失去了应有的意义和作用。这种教学方式下很少有实验学习策略的使用。我们认为,要充分发挥实验在物理教学中的作用,使学生能更好地掌握物理学的知识,并从实验学习中提高自身的能力,教学生学会一些实验的学习策略是很有必要的。

笔者作为一名高中物理教师,深知物理学习策略的重要性,正确的学习策略不仅可以有效提高学习效率,甚至可以达到事半功倍的效果,错误的学习策略则相反,所以笔者致力于正确的高中物理学习策略研究。文中论述了高中物理学习策略的相关内容,主要从高中物理概念学习、物理规律学习和物理实验学习几个方面论述了阐述了高中物理学习的策略。希望可以为有需要的学生提供一定的帮助,文中不妥之处还望指出。

参考文献:

[1]沈建民.高中物理学习策略及其教学对策浅探[J].教育科学研究,2002,5

简述内部控制的概念篇9

准确确立学科的逻辑起点,是一门学科科学化的标志。只有确立了逻辑起点,全部理论才能从起点开始逐步展开。正如潘懋元教授所说:“学科的科学理论体系,一般认为首先应当确定它的逻辑起点,从逻辑起点出发,借助逻辑手段,按照学科的内在规律,层层推导,逐步展开,……构成严谨的逻辑系统。”[1]因此,逻辑起点是出发点,是整个体系的关键。我们找到了治安学的逻辑起点,就可以对治安学的整个理论体系进行再思考,从它的逻辑起点,进而引出一系列治安学范畴,并将其科学地组织起来,形成一个新的学科系统。

一、学科逻辑起点的确定

关于逻辑起点的规定性,黑格尔早在19世纪就已进行了专门的论述,他指出:“要找出哲学中的开端,是一桩困难的事。”[2]51在哲学思想史上,黑格尔第一次较为全面地论述和运用了从抽象上升到具体的方法,为我们提供了一些值得批判地吸收的深刻思想。但是,由于受唯心主义世界观和方法论的制约,他并未能从根本上解决这一问题。成功地解决逻辑起点问题,是马克思在其《资本论》的创作过程中实现的。马克思在确定《资本论》的逻辑起点时,批判地吸收了黑格尔关于逻辑起点理论中的合理因素,抛弃了他的唯心主义外壳,把商品作为《资本论》的逻辑起点。但这一过程也并不是一帆风顺的,它的形成经历了劳动→价值→商品三个阶段。至此,诸多资产阶级经济学家虽经艰苦探索但始终未能正确解决的问题才得到了科学的解决。由于准确地确立了逻辑起点,从而使《资本论》这部著作具有了严格的科学性和严密的逻辑性。归纳两位前辈的观点,我们得出逻辑起点的规定性包括以下五个方面:一是逻辑起点必须是整个体系得以展开、赖以建立起来的客观根据和基础;二是逻辑起点应该是整个体系中最简单、最直接、最抽象的范畴;三是逻辑起点体现着研究对象最本质的规定性;四是起点与终点是辩证统一的;五是逻辑起点与历史起点是一致的。有了以上关于逻辑起点的规定性,寻找治安学的逻辑起点就有了一个指导性的原则方法。我们对研究对象的种种复杂现象形态进行抽象,使抽象出来的范畴符合逻辑起点的上述五条规定性,就可以从大体上把握该门学科的逻辑起点了。笔者认为,治安学学科的逻辑起点乃是“秩序”(类似英文中or-der)。其理由是:

第一,秩序是整个治安理论体系得以展开、赖以建立起来的客观依据和基础。从各位学者给治安所下的定义中不难看出,其中都有一个共同的基础性的东西,这就是秩序。翻开各类有关社会秩序的学术著作查阅“秩序”这一概念的本源,“秩序”一词在汉语中是“秩”与“序”的合成,古汉语中这两个词都含有常规、次第的意思。《诗•小雅•宾之初筵》曰:“是曰既醉,不知其秩”。[3]2099这里的“秩”是常规的意思。《周礼•春官•肆师》曰:“以岁时序其祭祀。”[3]1022这里的“序”是次第的意思。“秩序”作为独立的词语,较早地见于西晋文学家陆士衡的《文赋》一文,其中写道:“谬玄黄之秩序,古腆认而不鲜”。[4]22这里的“秩序”是次序的意思。“秩序”一词在现代引申为“有条理、不混乱的情况”。[5]“秩序”在英文中意为“order”,即指有次序、顺序、有规律的状况。中国和西方的一些知名学者对“秩序”在其本义的基础之上,都提出自己独到的见解,丰富了“秩序”的内涵和外延。如中国的思想家荀子在建构社会秩序的治国方略上提出了“礼法并举”的治国思想;墨子为达治避乱提出了“兼相爱,交互利”的思想。再如西方的思想家柏拉图在探讨“秩序”时认为有两层含义:一是国家各个阶层的人一定要有次序;二是这个次序不能混乱。亚里士多德从对社会政治秩序的探讨中阐述他的秩序观,认为秩序就是和谐,一方面,公民都必须遵守国家的控制和管理,另一方面,国家要赋予公民权利。从这些思想家对“秩序”的理解不难看出,都是围绕着国家长治久安而提出的见解。也就是说,秩序是确保国家和社会中的人、财、物等资源正常流动的前提;秩序是各项社会活动得以有序、科学、合理实施的基础。“它不可以任何东西为前提,……不以任何东西为中介,也没有根据;它本身即是全部科学的根据。”[2]54秩序潜在地包含着治安理论体系所有的丰富的内容、形式、范畴、规律和概念,包含着整个体系的全部信息量。整个体系的丰富内容从开端出发的逐步展开,也就是作为逻辑起点的最抽象范畴中潜在的丰富内容的展现。

第二,秩序也是整个治安体系中最简单、最直接、最抽象的东西。所谓最简单,是指不能对它再进行分割,而以最简单的形式呈现出来;最直接,即指“无规定性的单纯的直接性”;[6]最抽象,是指从具体事物中抽取出来的相对独立的东西,它可以作为本门学科的最基本范畴,本门学科的其他概念均可以通过它加以说明。治安体系中最简单、最直接的活动即是社会中人、财、物等资源有序的流动。它是整个治安体系中以最简单的形式呈现出来的东西,是无法对其再进行分割的东西。同时,秩序也是最抽象的东西,它无任何具体的规定性,而是从各项具体的社会活动中抽象出来,普遍适用于治安活动的各个方面。

第三,秩序是治安的本质。逻辑起点是撇开客观事物种种复杂的现象,抽出对象的本质属性而形成的。它最大限度地撇开了各种个别的偶然的现象形态,从本质出发构成其内在联系,从客观事物的本质上揭示种种现象。治安的本质就是指治安自身内在的必然的规定性,即根本属性。从关于治安的界定和内涵分析出发,笔者认为,治安的根本属性是秩序,其主要目标有三:一是国家稳定;二是社会和谐;三是人员有序。也就是说,治安作为一种社会实践活动,与其它一切社会活动相比,其特殊之处在于它是一种秩序维护。治安之所以存在,是因为有治安的目标。为了实现目标,开展一系列的秩序维护活动,并在这些秩序维护活动中形成一些特定的规定性,这样才能使社会中的各种活动得以有效、有序地进行,进而达到预期的目的,实现既定的目标。

第四,秩序体现了治安体系中逻辑起点与终点的辩证统一。黑格尔认为,有起点就必须有终点,终点是起点的目的,起点在终点中实现,这样它才是现实的起点。马克思在资本循环论中这样认为:“每一点同时表现为起点和终点,并且只有在它表现为终点的时候,它才表现为起点。”[7]从起点的个别(具体)到终点的个别(具体),不是简单的回归,而是经过一系列的过渡、转化,呈现为螺旋线,是不断扩展的曲线;一个过程的起点同时又是另一个过程的终点,起点和终点是统一的。治安活动始于对国家、社会和人的秩序维护,其结果表现为国家、社会、人在整个治安体系中合理、有序、安全的发展,这就是秩序作为治安体系的逻辑起点,体现了起点与终点的辩证统一。作为终点的秩序是起点的目的,作为起点的秩序在终点中实现。从起点的秩序到终点的秩序不是简单的回归,而是不断扩展的曲线,一个治安过程的起点同时又是另一个治安过程的终点。#p#分页标题#e#

第五,秩序体现了治安理论的逻辑起点与历史起点的统一。一门学科的逻辑起点还应该是本门学科所反映对象的历史起点。在科学理论上作为开端的东西,其在历史上也是最初的东西,正如恩格斯所说:“历史从哪里开始,思想进程也应当从哪里开始”,“从最简单上升到复杂这个抽象思维的进程符合现实的历史过程。”[8]因此,逻辑起点与历史起点的统一,从根本上说是物质决定意识、存在决定思维的正确体现。根据已有的对治安发展史的审视,最早的治安现象出现于人类社会的早期———原始社会,是安全劳动和安全生活的产物。在生产力水平十分低下的情况下,人们以血缘氏族为单位共同占有生产资料,共同劳动,获得的产品在氏族内部分配,共同消费。在氏族内部,日常的生产和生活秩序靠有威望的长者、氏族首领或者公共舆论维持。在由若干氏族联合起来的部落(公社)里,偶尔发生争议和殴斗等冲突事件时,则由氏族的首领或者由氏族首领们组成的“部落联盟议事会”(部落酋长会议)负责调停处理。在部落联盟中,已有管理秩序、调停纠纷、维持安全的职能。司马迁说:“天下明德皆自虞帝始。”[9]25虞舜时期,已有司空、后稷、司徒、士、共工、虞、秩宗、典乐、纳言等九种“官”。其中,由名叫契的人担任司徒,负责教化人民,维持公共秩序。随着国家的出现,为了调整压迫者与被压迫者、剥削者和被剥削者之间的关系,维持前者的统治秩序,以部落联盟议事会转化为贵族们的议事机关为前提,国家这个阶级统治的机器便产生了。这样,维持社会秩序发生了本质的变化,作为国家管理职能一部分的治安管理职能也随之产生了。[9]26古代原始氏族社会没有治安管理,但有对公共安全、秩序等事物的管理。[9]27这种简单的原始分工无疑就是一种治安现象,国家使社会中人、财、物更加有序化。因此,就治安活动的历史起点来考察,根据逻辑起点与历史起点的一致性原理,将秩序作为治安理论体系的逻辑起点也是有充足理由的。

二、学科范畴推演

范畴是对认识对象整体某一侧面、方面的规定性,而认识对象整体在横向上总是由不同的侧面或方面构成,也就是说,在同一认识对象整体中存在着不同类型的范畴。那么,在进行一门学科范畴推演之前,必须首先明确这样一个问题,即在逻辑起点范畴的引导下以哪一类范畴作科学理论的开端。辩证思维基本范畴是反映每个客观事物都具有的一般规定性的思维形式。[10]162也就是说,把最抽象的基本范畴作为范畴体系的开端,随之安排较为具体的范畴,然后安排更为具体的范畴,最后,以把握客观事物一般本质的最具体的范畴作为基本范畴体系的终点。因此,治安学学科体系从横向上推演,要以辩证思维基本范畴的逻辑推演为基础。由于事物的发展总是从简单到复杂,从较为模糊的状态上升到越来越具体的状态。由于在不同的历史阶段,事物的发展总表现出一定的层次性,因此,从纵向上看,认识对象整体又存在着不同层次的范畴。对治安学学科体系进行范畴推演,正是沿着横向和纵向两条路径来展开。

(一)横向推演

在从抽象到具体的原则指导下,对治安的认识必定要从现实中各种存在着的简单的治安现象入手,才有可能在对这些简单的治安现象进行综合分析的过程中认识到作为治安整体的本质。亚里士多德指出:“于认识而论,我们对每一事物之充分认识必自本体始,例如,人是‘什么’?火是‘什么’?然后再进而及其质、量或处,我们必须先认识其怎是,而后可得认识质或量等每一云谓之所以为是。”[11]在这里,亚里士多德所指出的认识发展需要进一步解决的问题是“之所以为是”,即万事万物存在和运动的原因,这是本质论范畴要回答的问题。日本著名的理论物理学家武谷三男在回顾量子力学发展过程时指出:“我们首先必须了解对象是什么系统,即要了解是由什么物体构成的和处于哪种相互作用之下。然后再依量子力学去了解表示它的行动的‘状态’。”这里所说的“了解是由什么物体构成的”就是我们所说的存在论要解决的问题;而系统“处于哪种相互作用之下”,则属于本质论要回答的问题;最后依据“量子力学去了解表示它的行动的‘状态’”,即现实论所要说明的问题。他把人对自然的认识分为三个阶段:第一步是描述现象和实验结果、搜集现象知识的阶段,称之为现象论阶段;第二步是了解产生现象的实体结构,据此整理关于对现象的描述,以获得规律性,称之为实体论阶段;第三步是进而深入实体的本质的阶段,即以相互作用说明产生现象的规律的阶段,称之为本质论阶段。[12]这是一个从个别、经特殊、上升到一般的认识过程。从现象到本质,再从本质到现象,循环往复,每一循环都使人类认识进入更高级的阶段,这是个人类认识发展的无限过程。在研究治安学学科体系时,我们可以进行以下推演:第一步,描述治安现象和搜集治安现象知识,这是治安现象论阶段;第二步,了解产生治安现象的实体结构,据此整理关于对治安现象的描述,以获得规律性,这是治安实体论阶段;第三步,深入认识治安实体本质,即以相互作用说明产生治安现象的规律,这是治安本质论阶段。也就是说,在认识治安学学科体系的过程时,我们可以从横向上划分为三个阶段,即治安现象范畴、治安实体范畴和治安本质范畴。这三类范畴在逻辑上有一定的先后顺序,顺序的确定遵循了从抽象上升到具体的原则。

1.治安现象应该摆在本组范畴之前众所周知,现象是事物的外部联系和表面特征,本质是事物的内部联系和根本性质。它们确实是同时存在的,理应不分前后。但人们认识和把握事物时,是先认识和把握现象,然后透过现象去认识和把握本质的。曾指出:“我们看事情必须看它的实质,而把它的现象只看作入门的向导,一进了门就要抓住它的实质,这才是可靠的科学的分析方法。”[13]事物的现象是丰富多彩、十分复杂的。它不仅是表面的、片面的、个别的,而且是多变的、易逝的、生动的,还包含着假象。它具有局部性、多样性、偶然性。事物的现象尽管如此,但都可以为人们的感官所感知。现象不论是真像还是假象,都正面地或反面地表现着本质,但与本质并不直接合而为一。马克思深刻地指出:“如果现象形态和事物的实质是直接合而为一的,一切科学就都成为多余的事。”[4]科学研究的任务就在于透过现象抓住本质。既然如此,现象就不应该放在后边,而应该摆在前面。#p#分页标题#e#

2.治安实体是治安现象与治安本质之间的中介治安实体处于治安现象与治安本质之间的中介位置上,是不可缺少的中间环带,起着中介作用,把治安现象和治安本质联系起来,使治安现象认识向治安本质认识过渡。按照武谷三男的意见,实体指的是“产生现象的实体结构”。这可以理解为表征事物内各要素的组合方式、结合方式的范畴,具有较强的稳定性(事物内在关系中相对不变)和有序性(有一定规则,表现为一定的方式,受一定的规律性支配)。[15]3.治安本质应该放在本组范畴之后本质是事物的根本性质,它不仅相对平静、相对稳定,而且单纯、深刻,深藏在事物内部,即在实体结构之中,人们不能凭感官直接感知,而只能通过抽象思维才能认识和把握。列宁指出:“人的思想由现象到本质,由所谓初级的本质到二级的本质,这样不断地加深下去,以至于无穷。”[16]“人对事物、现象、过程等等的认识从现象到本质、从不甚深刻的本质到更深刻的本质的深化的无限过程。”[16]因此,理应把治安本质放在本组范畴的后边。

(二)纵向推演

运用从抽象上升到具体的方法,有了确定的逻辑起点“秩序”,就从千头万绪中找到了头,治安学学科的不同层次范畴的纵向推演就能顺利地、合逻辑地展开,并能得到充分地阐述。层次是整体与部分关系的展开。从整体与部分的关系到层次的推演是个矛盾统一体的分化过程。层次是比整体与部分关系更加具体的范畴。它从纵深方向展开了整体与部分之间互相隶属的无限层次的系列。[10]治安学学科不同层次范畴的纵向推演合逻辑地展开。在这里,“合逻辑”的核心含义是推演的结果必须正确反映治安学学科体系从抽象上升到具体的完整思维过程。这个“核心含义”同时也决定了我们的推演不能以其它学科的研究成果为蓝本进行简单的类比,因为不同的社会现象有着不同的发生机制和不同的发展轨迹。

1.对治安现象的推演

“治安现象是指由自然的或人为的原因造成的能够妨害以治安秩序为核心的社会公共安全以及个体的生命、财产安全的社会性事件及其表现形态。治安现象作为社会性事件,其实体内容是社会群体与个体的人身伤亡和物质财富的非常态损失。”[17]“治安现象是一定阶段上的一定地点和时间所表现出来的治安问题和治安秩序的总和。”[18]由以上两个概念我们可以看出:治安学所研究的治安现象的核心和实质是治安现象发生的背景、过程、方式、结果、趋势等范畴中的人的社会行为和社会相关领域的运行状态,同时也说明治安学具体指向的事物是客观存在且不断发展的各种自然与人为的治安问题和社会治安秩序的现实状态。[17]因此,治安现象包括治安问题和治安秩序两个层面。

第一个层面:治安问题。“治安问题是社会矛盾和冲突发展到一定阶段的特殊现象,是宏观社会环境和微观社会环境的消极因素改变或破坏社会系统平衡现象,使一个或若干个系统关系变量发生突然或意外的混乱,是对社会的严重危害。”[19]由此概念我们可以分析出,治安问题是一种客观存在,这种客观存在的主导因素是秩序稳定发生变化的结果,同时也反映治安现象产生的原因和结果,又为研究治安现象提供客观依据。那么,拿原因和结果这对范畴来分析治安问题,就成为治安学中极其重要的方法。列宁说:“自从‘一切事物的联系’、‘原因的链条’的观念产生到现在已经有数千年了。比较一下在人类思想史上人们是如何理解这些原因的,就会得出无可辩驳的确凿的认识论。”[16]确实,没有因果观念,我们连最简单的两件事也联系不起来,更谈不到正确运用因果联系去认识世界和改造世界。因此,想要弄清楚治安问题,必须从治安原因和治安结果两方面的互动关系中,找出各种因素之间的联结点,查清治安问题的发生机理,有针对性地采取应对措施,消除产生治安问题的条件及其相关因素,实现社会稳定。

第二个层面:治安秩序。逻辑起点秩序是事物内在矛盾运动的外在形式,属于现象形态范畴,治安秩序也属于治安现象的形态范畴。治安秩序也是社会秩序的重要组成部分。[9]秩序不仅存在于自然界,也存在于人类社会。人既是自然动物,更是一种社会动物,人类社会是有序运行的。人类社会的有序性还表现为人们在共同的社会生产和生活过程中行为的有规则的重复性和再现性。也就是说,人类的社会秩序就是人与人之间社会关系的制度化和规范化。它是人类社会的特有现象,它在人类社会行为关系中生成,并推动着社会关系的正常运行。当人类社会处于一定的制度和规范调整状态的时候,我们则称这种状态为社会的有序状态,或者称社会的秩序状态。[4]那么,治安秩序是指符合统治阶级意志和利益并由具有社会安定和公共安全内容的法律所规范的客观状况。[9]由此,我们可以推演出治安秩序所包含的一个层次,即治安规范,或称治安规则。治安规范是治安管理中治安主体和治安客体行为规则的总称。治安规范构成了治安管理中必不可少的基础,它是治安秩序的内容与核心。在治安管理中,治安主体只有在治安规范明晰的前提下,才能避免利益冲突和社会紊乱,保持有序的社会状态,防止治安主体在利益的驱动下随意发展。正是治安规范所具有的这种凝聚力,将各种事物团聚在一起,形成治安秩序。“没有行为准则的社会是无法生存的。行为准则使我们免于那种可怕的、惟我独尊的无政府状态。”[20]但是,“社会必须具备某种作用机制,使统一的社会机制为各种社会主体及其成员所遵从。任何社会都离不开一定的社会规则,因此也需要一定社会控制。”[4]治安规则也一样,也需要一定的治安控制。那么,治安秩序的另一个层面就是治安控制。治安控制是治安权威对社会进行的治理。治安控制与治安规范之间有着不可分割的内在关系。治安控制是通过各种途径、形式和方法维护治安规范的过程。治安规则的意义在于对治安主体和治安客体之间关系进行界定和规范,而治安控制是运用公共权力在公共利益领域使治安规范发挥效力,从而保障社会生活的有序状况。治安控制通过促使治安客体了解治安规范,对违背治安规范的行为进行制裁和处置,把治安管理中各种冲突和矛盾保持在“秩序”许可的范围内。

2.对治安实体的推演

理解治安实体的内涵,核心在于对“实”与“实体”有一个准确的认识。《吕氏春秋•审应》载:“取其实,以责其名。”《后汉书•黄琼传》载:“盛名之下,其实难副。”[21]由此可见,“实”即事实、实际,与名相对。“实体”,是一个哲学名词。中国古代的哲学家已使用过实体一词。比如,王夫之以一切“对立之物”“皆取给于太和氤氲之实体”。[22]近人把实体用作希腊文ousia和拉丁文Substantia的意译。在西方哲学史中,实体一般指万物的基础。[23]当我们借用哲学语言来表述治安学概念时,“实体”自然就成了具有实际内容的构成事物基础的治安主客体权利义务的综合。治安实体可分为治安主体和治安客体两个层面。治安主体和治安客体既相互联系又相互作用,但是两者所处的地位不同。在治安主体和治安客体相互关系中,治安主体是治安客体对象的承担者、发动者;治安客体则是治安主体活动的对象,是受动者。在治安主体和治安客体相互作用中,治安主体是矛盾的主导方面,治安客体处于次要方面。治安主体能动作用的最基本特征是积极主动性和创造性,但它不能摆脱治安客体的影响和制约。治安主体要想对治安客体产生作用,或者治安客体要想对治安主体产生影响,必须有一个中介。权力是主体对客体的一种影响力和控制力。[24]也就是说,治安主体作用于治安客体,是以权力作为中介的。国家赋予治安主体的权力越大,治安主体的能动性就越大,作用于治安客体的影响力和控制力就越强;同时,治安客体的反作用力越大,制约治安主体的作用也越强。所以,通过权力这个中介,就可以界定治安主体范围。权力的基本要素是权力主体和权力客体。权力总是存在于权力主体和权力客体的相互作用之中。所谓权力主体,就是那些在权力系统和权力关系中占据主导地位、起主导作用的要素。它是权力的基本载体,是权力的主导方面。权力主体可以分为三个层面:第一层面是权力系统中的最基本层面,也是权力关系中的最小单元———个体的人,如公民、政治家、领导者、领袖等,是权力的主要载体。第二层面是人的集合体———群体,如政治组织、宗教组织、社会团体、政党、阶级、阶层和各种利益集团等,是权力的基本载体。第三层面是国家政权及其公共权力的附属物,如政府及其军队、警察、监狱、法庭等等。它们以社会的名义,运用特殊的强制力量,发挥着阶级统治和社会管理的职能,是统治者支配和控制社会最强有力的工具,是权力最重要、最集中的载体,也是最典型、最规范的权力主体。[24]按照上述标准,我们可以将治安主体分为:治安管理人员、群众性治安保卫组织和治安管理机关。对于治安客体范围的界定,内容丰富。有学者认为,人、地、物、事是治安管理的对象;[25]有学者认为,是“由危害社会治安的特定人、特定物、特定事和特定场所的时间、空间诸要素构成并表现出来的”;[26]有学者认为,是“被治安法规规范的,由公安机关及其人员实施治安管理的社会关系,具体可以从人、地、物、事去加以分析和研究”。[27]但是,权力客体是在权力系统和权力关系的各种要素中受支配的那些要素,是权力关系中的被动体和权力主体的作用对象。现实生活中的“平民百姓”和“下级”、“下属”等等,都是典型的权力客体。权力客体虽然是权力关系中的次要方面,但并不是可有可无,而是不可或缺。它与权力主体相辅相成,与权力主体共同构成一个矛盾的统一体。如果没有权力客体,就无所谓权力主体,正如没有阴就没有阳一样,两者互以对方作为存在的依据和前提。同时,权力主体和权力客体不仅互以对方作为存在的前提,而且可以互相转化。例如,作为权力主体的某一集团或某一人,在某种特定的时间和场合下,可能会转化为权力客体。反过来,作为权力客体的某一集团或某一个人,在另外的时间和空间下,也可能会转化为权力主体。也就是说,权力主体与权力客体角色的划分只是相对的。[24]按照上述标准,我们可以将治安客体分为:自然客体、社会客体和精神客体。#p#分页标题#e#

3.对治安本质的推演

逻辑学认为,事物的本质集中体现在事物的概念上。逻辑学同时又规定了确立事物概念的方法,即下定义。定义是揭示概念内涵的逻辑方法。给一个概念下定义,就是用精炼的语句将这个概念的内涵揭示出来,也就是揭示这个概念所反映的对象的特有属性或本质属性。[28]那么,如何给一个概念下定义呢?逻辑学给我们提供了一个现成的公式:被定义概念=种差+邻近的属概念。用这种方法给概念下定义时,首先是找出被定义概念邻近的属,确定被定义概念所反映的对象属于哪一个类。列宁说:“下‘定义’是什么意思呢?这首先就是把某一个概念放在另一个更广泛的概念里。”[29]然后把被定义概念所反映的这种对象同该属中的其他种进行比较,找出被定义概念所反映的这一种对象与其他种之间的差别———种差。[28]从这个公式中,我们基本明确了探讨治安本质范畴的两个视角,即公式中等号右边的“种差”和“邻近的属概念”。所谓“邻近的属概念就是直接包含种概念(亦即被定义概念)的那个概念,或者叫直接的上位概念”,亦称属性。所谓种差是指“被定义概念的本质属性与同一属概念之下并列的诸种概念的差别”。在逻辑学中,种差的确定被认为是下定义过程中“最重要的一步”。[30]事实上,这也是自上世纪80年代末期以来始终制约我国治安学本质研究取得进一步突破的瓶颈。笔者认为,要确定治安学的定义,至少应从两个层面入手:

第一个层面:确定治安学的属性。从人类进化的历史看,是先接触自然,利用自然;然后才结成社会,从事社会活动。从人类活动的内容看,总是先有开发利用自然的活动,然后才有必要和可能去研究围绕这些开发活动发生的各种社会关系。从逻辑关系上说,应当是先有自然科学———认识自然和改造自然的知识,后有社会科学———社会活动(包括阶级斗争)的知识。[31]从前文对治安的定义和治安学研究对象的审视来看,治安学属于社会科学,已获得学术界的认同。那么,治安学到底属于社会科学下的哪一类学科呢?根据我国现行学位专业目录,所有学科归并为12个门类,即理、工、农、医、文、史、哲、教、经、管、法、军。这12个门类可归并为两类自然科学和三类社会科学。两类自然科学:一是认识自然知识的总结,构成基础科学,也即学位目录中的理学;二是改造自然知识的总结,构成技术科学,包括农学、工学和医学。三类社会科学:一是组织物质文明建设知识的总结,包括经济学和管理学;二是文化建设知识的总结,构科学,包括文学、历史学、哲学和教育学;三是解决社会冲突(包括阶级斗争)知识的总结,包括法学和军事学。[31]从以上的分类来看,治安学不是属于法学就是属于管理学。但是,治安学虽然也研究法律规范,但是治安学只是将法律规范中与治安相关的规范作为重要的研究内容,法学不是治安学的主要内容。据此,治安学邻近的属就是管理学。从前文对治安现象和治安实体的推演的内容来看,治安主体为了治安客体的安全,通过对治安问题和治安秩序的研究,运用权力这一手段,作用于治安客体,最终目的是确保治安客体的安全,这个过程是个管理过程。

第二个层面:找出治安与同一属概念之下并列的诸种概念的差别。目前,治安这门学科有三种名称:治安管理学、治安行政管理学和治安学,三者有本质上的差别。首先,治安管理学和治安行政管理学的区别。有学者认为,治安管理学的全称是治安行政管理学,是以研究治安管理主客体矛盾运动规律为内容的科学。[32]这种认识有失偏颇。我们可从行政和管理定义入手进行分析。一般认为,行政(administration)指的是服从指令和服务;管理(management)则指:(1)取得某些成果;(2)取得这些成果的管理者的个人责任。[33]行政与管理不是同义词,它们在同一部门的应用也是不一样的。行政是服务公众的一种活动,公务员执行别人下达给他的指令。这里涉及的是程序,是将政策转变成行为。

简述内部控制的概念篇10

关键词:建筑设计;抽象性;创造性;元概念;

0引言

在建筑设计实践中,常发现一些建筑师设计创新的意图强烈,但实现的设计方案脱离设计原则程度严重,存在功能或视觉效果不佳的问题。某些设计不分情形和建筑功能类型的差异,忽视建筑空间使用的差异性,用一种特例所采用的方式、硬套用在差异性很大的建筑类型中,片面追求奇异空间的体验。在空间尺度或组合中,片面追求精神要素的创新,忽视功能、经济等要素和效率的原则,无效用空间大量存在并在结构上生硬套用少见的复杂形式。上述情形说明缺乏对创造思维内在机制与逻辑的了解。

1建筑的特性及建筑设计的特点

建筑设计从思维的层面看,实质是设计的规则和组合技能的运用。大脑只能做那些它内在已有的(包括即时输入的)和可以组合的东西。是建筑构成要素达到某种均衡的过程和产物构成建筑的诸要素涉及实现功能、经济、文化艺术、形式、技术、材料等方面。从艺术的角度看,建筑的实用交通与其他艺术门类(如绘画)相比,总体上制作所耗的代价之高之广显然不可比拟,而资源的有限显然决定着最大部分的建筑以实用经济为第一原则。

2抽象性新思维

抽象思维是创造性思维的基础,它与“机械”思维的方式和形象思维作为实现的途径相结合而达到创造思维的目标。抽象思维是指“脱离了具体事物的事物关系结构的符号式逻辑表达”。

2.1创造性新思维与格式塔结构维度

所谓创造思维,其实是基于内在格式塔结构维度相似性的新的联结、组合与赋予新的认知对象的思维。当二者相匹配时(即认识能完满地表述客观事物时),这种思维包括其概念、法则等就是正确的。例如爱因斯坦的相对论中之相对概念、光速、不变等概念的重新组合并用来表述光的运动、时空限定等。任何创新的要领都出自于原有概念或它们的格式塔结构维度之间的不同的组合与客观事物内在规律性的相匹配。隐喻方式及其内在机制是创造性思维的实质。在隐喻的源体与目标体关系中,相对应的组成元素即相似的格式塔结构维度。找出隐喻的可自动分解的操作模式就解决了创造性思维的可行模式问题。从思维的角度看,创新是隐喻的结果。一种创造性思维模式是:从元概念出发,按照人的特性和科学逻辑或隐喻逻辑来推测某种事物的演化过程与方式。这种推测要注意逻辑思考的彻底性。

环境中的形态与某些概念可构成相应的对应关系,从而形态具有了某种意义,二者建立起了隐喻关系。利用隐喻逻辑并结合人的特性,我们可以高效地完成特定的创新思维成果。这种思维模式还可表现为“原型法”――即找出原型,然后发散,创造出众多的引伸的形态来。

由某些基本特征独有组合构成原型并引发出诸多不同组合形式,形成某种个性风格的建筑。如柯布西埃提出的现代建筑的“新建筑五手法”模式。再如将门定义为“两种境界的过渡态或中介”,可使建筑入口形态的创新思路大为开阔。

2.2创造思维的算法模型

创造是某种新的组合过程的产物,由构成因子与(多维的)构成序列关系决定。算法是一组达到某个目标过程的步骤的表述。事物(如建筑)构成因子(要素)均是一类集合,而类别划分是相对的,在更为抽象的层次,异类的事物因相似性而被认为是同类。本文将创造思维的算法模型粗略表述为:

(1)建立事物(如建筑)构成因子(要素)的集合,在更为抽象的层次,异类的事物因相似性而被归于同一集合。建立此递归的构成结构;

(2)对于某构成因子(要素),在更为抽象的层次,通过某些相似特性而形成的两种门类事物的联结;

(3)选择原有构成因子(要素)的替代物并加入到所要进行的组合过程;依据类别差异度、已组合统计量度、组合因子间亲合度、制作成本等尺度作为约束条件制定搜寻算法;通过更为抽象的层次进行搜寻,找出原有构成因子(要素)的替代者。

(4)不同构成因子(要素)的差异组合。从组合要素的数量可知不同组合的数量很大。

3建筑设计创新思维

3.1建筑构成因子(要素)创新取向和建筑设计创新中“度”把握

选择何种建筑构成要素创新和“度”的把握,是决定能否达到某种令人满意的均衡状态的关键。例如:使用者留驻时间短、无大量必备的器具放置的功能空间自然在构成上有较大的造型创新余地。这是一条建筑设计创新的操作规则。由直接的尺度夸张(超尺度)、变异(简化、扭曲等等)来获得以前由于经济或技术原因而没有或很少见的形式,实现与否取决于接受的可行性。

3.2利用任何其他门类中的事物形态作为模仿对象

关键是发现现象内在的构成结构的相似性,并在抽象层次归纳出操作规则。构成因子与不同层面的事物集合相联系,将一种构成因子的(甚至不同层面)事物集合中的个体相替代,并加入到组合过程中,从而生成创新的结果。需要依据人群的生理―心理和文化特性制定相关抽象层次的操作规则。如果有全新的构成因子加入,可能需要对创新思维规则加以修正。

3.3创造性的思维方式

(1)将原词汇的语境改变为相关的但属性差异大的语境。如将自然博物馆入口做成期望龙大口状;原词汇加以变异,简化并改变其部分属性。如将原建筑词汇“窗”的形态简化、变异,并改变其材料,放弃其空虚属性应用于墙体作为装饰图样;不同“词汇”(在建筑中指有独立意义构件、单元体)有不同的组合,当它们具有共同的隐喻意义时,可以增强其原有的隐喻性。

(2)充分体现概念与相关形态的隐喻意义和准确性,尽可能地使观者在生理―心理上有认知效应。

(3)科技作为工具。工程技术、材料、太阳能,人工环境控制、信息技术等均有极大影响。如光纤相关技术可将太阳光随意地引入室内,待其成熟及产业化时,利用这种技术与装备,可使任何内部空间外部化。建筑的组合会十分自由,为创新提供技术支持。构成模式空间维度的变异,可形成新的形态构成。如利用院落建筑的平面变异成立体的院落,空中别墅的叠加组合等;

(4)利用抽象的几何学关系(单元体或其组合)或数学的特性作为控制整体形式或单元体组合的潜规则。如此在繁杂中增强秩序,将视觉形态控制在人的美感系统所接受的范围;

(5)功能分离,各自有独立性。依不同功能的不同组合产生新的形式;例如将结构构架与建筑功能单元体分离(居住、商用等功能单元)。依需要可自由组合,也可随时更换建筑单元体。

(6)概念的颠倒与混淆。如内外之分的颠倒,空间维度的变异(通过连续、缩放、扭曲、偏转、断裂等方式的综合使用)等等。再如梁与柱或实墙按常规是相连的,利用玻璃(虚幻状)将这种联打断;建筑语汇图式的变异与重新组合。如将入口做成放大的变异的窗子样子,门为它的一部分,作为窗格的局部,用较高的台级表达“墙”的意义等;

(7)“解构”是在“拆毁”概念的基础上提出的一种读解方法与策略。首先,要进行原等级关系的颠倒和打破界线(在原等级关系中,一方在价值与逻辑上等等方面支配着另一方,占主导地位)。突破原有系统,打开其封闭的结构,排队其本源和中心与二元对立,然后对系统全面置换。将分解后的系统的各种因子显现出来,并使原有的因子与外在因子自由组合,使之相互叉和重叠,产生出新的意义载体组合;把新的小的因素放大,并加以充分的认识和利用也是一种创造性的途径。任何部位的建筑构件均可看作一种特定空间位置中的有意义形态。如柱头,我们把它看作传统的经典构件,也可以将其变异为现代的构成形态。利用几何形特别是某种曲线面几何形作为建筑形态主体是有效的方式;

(8)原型的提出取与创造性使用。原型法――先发现及设定原型及其格式塔结构维度,然后以各维度为纽带向外与那些有相似或依某个原理而相关的维度的本体,达成本体之间的联结。从而从原型生成种种不同的变异体。建筑师柯布西埃的“多米诺”建筑原型和现代建筑流动空间的原型――密斯设计的巴赛罗纳德国展览馆的空间构成模式。再如任何从原型机器到各种经过改进的新机型,以及由此为基础与体现其他概念的机器(或部件单元)的新组合等。非单纯循环的最初单元可以认为是一种原型,其后的循环在某种程度上对应重复着相似的特性。

3.4建筑设计创造性思维的算法模型

把建筑设计看作是由一系列程序控制的生成过程。一些建筑师采用的程序要比其他人的程序有效得多。以“计算视角(Computingperspective)”来看待世界以及其中现象的方式,发现事物现象中的逻辑关系和结构――这可以被看作是某种控制程序,并建立起模型,对于理解复杂事物现象是非常有用的。算法是对行为――包括某些到达预定目标的步骤的精确且有限的说明,表现为一系列规则指令。那么,我们需要用算法表达方式构思设计行为;用生成与过程构思展示设计行为;用不同的抽象层面来构思算法;按照算法进行设计过程。

在建筑设计思维的任何一个层面,都可以先在抽象层次确定某抽象概念,如建筑造型采用“雕塑感”形式,或者某种“实体”与“线形虚体”相组合的形式,等等,然后进行下面所表达的过程。如此以相同的方式在次层面进行相似的过程。便如:在建筑中某种功能空间与其周边某主要功能空间可能有视觉功能上的冲突,需要将其掩蔽。所以这时就用到了“遮挡――三维的空间限定”的概念。在构成建筑物功能系列关系网络中某些概念之间已被设定为不相容或相容度很小,故可以依标识有功能概念的空间排列关系(如相连接与否),可判断是否需要引入“遮挡”瓜。这种功能概念的空间序列关系在建筑设计资料手册中已有列出。算法模型为:如果已确定“遮挡――三维空间限定”概念,那么:由上述抽象概念列出其基本格式塔结构维度;由其格式塔结构维度引出相关子概念集合;子概念集合中如有遮挡作用的形态概念(一种命名,名称,如“假山”、“屏风”灾之类)集合(可以包括有物理遮挡作用的具有三维尺茺、层次的物态。对人来说,可先找出具体的物态如假山);那么激活假山的形态抽象特征――其构成的格式塔结构维度,如“层次”(构成特性)、视觉“不可进入性”、“多维性”等等,选择相似的或由之衍生的构成结构模式;搜寻具有上述格式塔结构维度的与所选择的构成结构模式相匹配的实体材料,有不同差异度材料选择(有不同质地等诸多格式塔结构维度集合及其与上一抽象层面相似的“抽象概念――具象形态”对应构成结构);