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美国管理学家贝雷尔森(Berelson)和斯坦尼尔(Steiner)认为激励是:“一切内心要争取的条件、希望、愿望、动力都构成了对人的激励。———它是人类活动的一种内心状态。”[1]通常来说,激励可分为物质激励和非物质激励。其中,物质激励,是指通过增加或减少职工工资、福利等物质刺激的方法,保证职工更好的为单位工作,物质激励表现形式有正激励和负激励两种;非物质激励是通过满足职工成就感、被认可感、受尊重感等精神和心理需求,激发职工为单位工作的积极性和热情,提高工作效率。据心理学家威廉•詹姆士调查发现,职工在缺乏激励的情况下仅可发挥20%~30%的能力,在受到充分激励的情况下,其能力可发挥至80%~90%。近期,笔者通过对90余所高校电话抽样调研结果显示,有8%的人事部门认为教师工作积极性较高,工作创新较好;52%的人事部门认为教师工作积极性一般,多数属于被动接受工作;31%的人事部门认为教师工作积极性较差,工作开展困难。可见,高校如何调动教师工作积极性问题已成为高校教育管理所面临的棘手问题。
一、影响高校教师工作积极性的因素分析
(一)薪资收入水平偏低教师在社会发展中,尤其在人类素质提升中发挥着重要的作用,肩负着为社会各行各业培养人才的任务,具有较高的社会地位,其薪资水平的制定应与其工作价值相符。以美国为例,在19世纪90年代,美国教师的年均工资收入约为40 000美元,比美国行业平均水平高出四成。另外,在市场经济中,薪资报酬是让劳动力再生的必要条件,是基本的生存需要。因此,如果教师薪资水平不能与教师的价值相匹配,就容易产生不公平感和挫败感,丧失工作积极性。以陕西省高校为例,同等水平的高校中,薪资水平较高的院校,其教师工作效能要普遍高于薪资水平较低的院校,表现出薪资水平与工作效能的正相关关系。
(二)考评目标超出教师能力范围硬性考评指标要求制定过高,易导致教师竞争异常激烈。有的教师不惜挺而走险进行论文或学术造假,有的教师干脆放弃晋升,寻求其他途径弥补收入差距,有的教师在巨大的竞争压力下渐渐丧失了进取心,失去了工作的积极性。
(三)职业压力大,角色混乱难以梳理教师作为常人,同样面临扮演多重社会角色的需求。作为崇高职业的教师,时刻保持良好的公众形象,而长期压抑内心的情绪和欲求,社会、心理压力过大。尤其是中青年教师,单位赋以重任,家庭要培育子女、照顾老人,朋友同事之间要加强社会交际和往来,各种角色经常会出现难以调和的矛盾,就会造成情绪低落、无所适从,如果不能及时正确梳理和调整,就会出现角色模糊和角色冲突,导致工作效率低下,积极性降低。
(四)受到不公平待遇高校教师中,有的教师侧重于课堂教学,缺少科研积累;有的侧重于科研,缺少教学育人的经验。这就加大了量化困难。如果考核评聘不能公平、公正地反映教师劳动成果,极易使教师萌生抵触、消极情绪。实践中,有些高校在职称评聘、职务晋升条件中,侧重于学术研究,而较少把教学质量、教学业绩等劳动成果进行定性衡量或量化处理,忽视了在一线任劳任怨、埋头教学工作教师的劳动价值,导致部分教师产生失落感,逐渐丧失工作积极性。
(五)自我期望值过高教师不仅期望得到社会的尊重,而且希望得到丰厚的劳动报酬;不仅希望在学界有所建树,而且希望在教学育人方面能有所收获。但由于各种因素,大多期望不能实现,这种现实与理想的差距,导致教师缺乏工作愿景,迷失了奋斗方向。
(六)其他因素随着互联网发展的突飞猛进,各种网络资源、知识信息应有尽有,学生的疑难问题都可以通过互联网比较轻易地获取答案。因此,单一依靠教师授业解惑的状况已不复存在,教师便不再是学生唯一获取知识信息的来源,从而减少了学生对教师的依赖感。师生关系也不像以前那样紧密,教师的权威性逐渐变弱,原有桃李天下的成就感逐渐缺失,使教师无法避免地产生悲观失落的情绪。
二、物质激励和非物质激励的效用分析
(一)激励机制的边际效用分析美国心理学家弗雷德里克•赫茨伯格曾在《再谈激励员工》一文中对金钱与激励之间的关系提出了质疑。他指出,支付员工工资只是让他们保持基本的劳动能力,却不能激发职工更有热情地投入工作;而非物质激励针对职工的核心价值观,激发的是内因,内因是推动事物发展持久而强大的动力[2]。按照激励的边际效用递减规律[3],高校教师的物质激励水平较高,再实施物质激励的边际效用就会很低。这种情况下,就要考虑加强非物质激励,因为,这时的非物质激励边际效用较大,实施后的效果也就更明显。
(二)物质激励与非物质激励的替代效应分析美国经济学家斯蒂格利茨(1999)研究指出,在某种特定的情况下,非物质激励的作用似乎能从根本上取代物质激励,非物质激励是物质激励的补充而非完全替代物[4]。笔者认为,与物质激励相比,非物质激励在满足职工深层次需要,覆盖职工范围,节约成本,塑造积极向上的文化氛围等方面具有优势。而且非物质激励更注重对个体的人文关怀,更能激发个体人生价值的充分发挥。在高校管理实践中,一些高校在制定激励措施时,片面看重物质激励,希望通过涨工资提高教师工作效能。但实际效果却不如意,工资上涨了,待遇提高了,但还是无法改变职工缺乏内聚力、缺乏团队合作精神、追求个人利益至上等问题。可见,非物质激励在提高职工工作积极性方面具有不可替代性。
(三)影响教师行为的理论分析1.勒温的心理场论。被誉为实验社会心理学之父的德裔美籍心理学家勒温,他借用物理学中的场的概念提出心理场论。他认为心理场就是由一个人的生活事件经验和未来的思想愿望所构成的一个总和,随着个体年龄的增长和经验的累积在数量上和类型上不断丰富和扩展。勒温由此提出了一个新的概念“心理生活空间”(lifespace),简称生活空间。B=f(PE),B表示行为,f表示函数关系(某种规律),P表示个人,E表示对心理场的解释环境[5]。就是说,行为的发生是随着人与环境两个变量的变化而变化的。从对教师的激励角度来看,教师受激励后的行为是客观因素和主观因素综合作用的结果。教师需求和心理动机是教师行为的发起点,客观环境是影响和改变教师行为的重要因素,教师依据心理需要,结合客观环境最终表现为具体的行为举止。2.教师心理场、环境场模型理论。杨建春与李黛在《基于勒温场论的高校教师激励机制探析》一文中根据勒温“场”论得出高校教师动力场的结构。他认为,教师的行为是由于教师心理场和教师所处环境场相互作用的结果。图1中,环境场所包含的四个场与心理场所包含的四个场一一对应,其中,教师的情义场对应责任感,权力场对应事业心,工作场对应进取心,市场对应价值观。在这里每一个环境场里的因素变化都可能影响到教师的心理场变化。在高校管理的各个环节中,以人为本应该是最核心的管理理念。因此,高校管理层应切实以教师为本,深入教师群体,了解他们的深层次心理和精神需求,科学制定灵活多样的激励模式,遵循积极性调动规则,有效激励教师提高工作积极性。
三、高校实施非物质激励的必要性
(一)高校教师工作的特殊性使得高校必须建立必要的非物质激励机制随着高校体制改革的深入,教师作为教育事业最重要的资源,是整个教育事业和科学研究的中坚力量,具有以下特征:一是工作具有较强的自主性和创造性。他们需要相对自主的工作氛围,要求学术言论自由,需要自我管理空间,工作方法追求不断创新。二是劳动成果难以衡量。高校教师的劳动成果主要体现在学生将来的社会成就上,或者体现在科研成果上,这些成果都有较大的滞后性,有的劳动成果是团体协作的结果,个人成绩不易衡量。三是成就动机较强。高校教师比较重视自身价值的实现,他们需要得到领导的尊重,社会的认可。四是精神需求占比较大,主要表现在对公平的需求、对民主参与的强烈需求以及对自我价值实现的需求。
(二)教师需求的多样性使得高校必须制定灵活多样的激励措施人本主义的代言人Maslow在需要层次理论中把人的需要分为:生理需要、安全需要、归属和爱的需要、尊重需要、自我实现五种;Alderfer在ERG理论中认为,生存、相互关系和成长是人的三种核心需要;McClel-land就人的需求与工作绩效、权力、管理者的合群性等问题进行了广泛研究,把人的需求分为成就、权力和合群三种[6]。种种理论研究说明,人的需求种类繁多,尤其是对非物质的需求划分种类较多,这就要求在制定教师激励措施时,需要兼顾教师各种各样的物质、心理、精神需求,以便针对不同的教师群体需求能够有的放矢,实现激励效用的最大化。
(三)非物质激励是对物质激励的有效补充物质激励虽然是激励措施中最具效力的激励形式,具有不可替代性,但是物质激励不是万能的,在实施中存在两个先天不足:第一,物质激励措施不能满足教师深层次的精神需求,如职务、职称晋升,来自他人的尊敬,学术权威的树立等;第二,物质激励的实施依靠大量资金的投入,不仅会增加人力资源使用成本,而且过多、过频的物质刺激,会不断膨胀人的物质欲望,导致事与愿违。非物质激励则直接针对教师内心需求,实施得当的话不但不需大量资金投入,而且激励效果毫不逊色于物质激励。陈爽英、唐小我等(2005)通过构造单期模型分析,提出“非物质激励对物质激励中的变动报酬强度具有一定替代作用”,且“运用非物质激励在一定程度上可以节约激励的变动报酬成本,并且达到最优激励的目的”。
四、高校教师激励机制构建与实施建议
“为政之道在于得人。”高校教师管理的核心是规范教师行为,调动教师积极性,实现教师资源效用最大化。高校要提高教师管理能力和管理体系现代化,就必须强化人本意识,树立“以师为本”的管理理念,切实围绕教师的物质和精神需求,科学制定教师激励机制和实施方案,针对不同教师群体采取灵活多样的激励模式,最大限度地激发教师潜能和工作热情。具体有以下几点建议。
(一)深化分配制度改革,建立科学合理的薪资激励机制高校收入分配改革首先应该遵循“效率优先、兼顾公平”,“按劳分配、按生产要素分配”和“多劳多得、优劳优酬、绩效挂钩”的分配原则。高校教师收入分配制度改革的核心内容正是以岗位聘任、绩效考评为基础,注重绩效和能力的绩效工资制度改革。一是建立绩效工资动态调整机制,保持教师工资收入与地方经济增长同步,与物价水平变动同步。在校内,保持收入水平与学校财务状况相适应,与资金收入增长同步。二是建立具有激励和导向性的绩效工资制度,工资层级上适当拉开差距,在保持内部相对公平的基础上,应向一线教师、关键岗位和高层次人才倾斜,发挥较强的薪酬激励作用和导向功能。三是建立“校、院”两级绩效考核分配制度,增强二级管理单位对教师绩效考核、收入分配的自,充分运用考核和分配杠杆激励教师的工作积极性。四是建立多元要素参与收入分配的薪资制度。绩效考核是收入分配的主体要素,需要不断完善岗位聘任制,建立各级各类岗位的绩效考核机制,形成教师绩效水平与薪资收入水平相适应的状态。同时,教师工作业绩、重要贡献、团队成果等非主体要素也要纳入到收入分配体系中来,构建面向广大教师的多元化收入分配机制。
(二)深化高校教师聘用制度改革,建立公平的岗位竞争激励机制教师聘用制度改革要坚持“按需设岗、公开招聘、平等竞争、择优聘用、严格考核、合约管理”的原则。教师聘用制度改革的主要方向是打破岗位终身制,推进人才流动,优化教师分布和结构,最大程度实现人尽其才,才尽其用。一是按需设岗,公开招聘。在合理定编的基础上,按照学校发展战略和部署,科学分配编制、设置岗位、明确职责,并严格依据岗位职责,以“平等竞争、择优聘任”的原则,公开聘用最合适的人选。二是聘任资格要从严。包括应聘者的思想政治素质、业务技能、学缘结构、综合能力、必要的资质条件以及身体健康状况等。三是聘用合同多样化。除了以教师为主体的聘用合同外,针对校内紧缺的高层次人才、技术性人才、基础服务性人才等,应根据具体岗位情况设计不同的聘用合同,采取不同的考核和薪资制度。四是聘后管理法制化。从“身份管理”向“岗位管理”转变,破除专业技术职务和干部职务终身制,落实“低职高聘”与“高职低聘”聘用方式,构建能上能下、能进能出、合理流动、优胜劣汰的竞争机制;针对各级各类岗位考核办法,建立客观、科学的教师业绩评价体系,将教学业绩评价、科学研究和社会服务纳入教师业绩评价体系,突出学生在教师考核评价体系中的作用。五是解聘过程程序化。解聘教师是非常严肃的事情,学校必须要有充分的依据和严格的程序,尊重教师依法享有的发言权、申辩权和听证权,并及时为解聘教师办理人事、社会保险等关系调转手续。
(三)尊重高校教师的多重需求,建立灵活多样的非物质激励模式针对教师精神和内心层面需求的多样性,高校所要建立的非物质激励模式也必须是灵活多样的。笔者有以下建议。1.利益激励模式。忽略利益满足的激励,无异于无米之炊、无源之水。利益有公共利益,也就是集体利益和教师的个人利益两个层面。李录堂、王伟强、高静(2008)认为,在互动博弈的情况下,企业的激励机制要实现帕雷托最优,必须保证企业和员工都选择对双方有益的博弈策略,达到合作共赢。反之,如果双方只选择对自己有利的博弈策略,企业的激励机制可能出现负帕雷托效用,企业和员工都将面临损失[9]。因此,教育管理者要树立动态激励机制,使个人利益和集体利益有机结合。2.目标激励模式。目标激励就是在教师原有工作成绩上,合理提出新的、更高的要求和目标,引导激励教师有目的、有方向的开展工作。实施中重点关注目标的设定、实施和实现三个环节,并做到三个环节的全程激励。第一,设定的目标要明确具体,最好用量化的标准来解释目标,不能量化的要用规范的定性语言来表明,避免模棱两可;第二,设定的目标要切合实际,既有挑战性又有可行性,避免目标遥不可及或触手可得;第三,目标实施要注重任务的模块分解和阶段分解,保持工作的整体性和有序性;第四,目标的实现要具有承前启后的作用,每一个目标的实现都能使教师站在更高的新目标之上,不断努力、不断实现,形成教育管理激励的良性循环。3.典型激励模式。典型是通过生动的具体范例来被别人领会、接受、模仿或者得到警示,典型有正面和反面之分。好的典型用来进行正面引导,坏的典型用来反面教育。实施中要注意典型的真伪,典型事迹必须事实确凿,要目的明确,要注重典型的可接受性,要能反映教师的某一共同特征或某种共同规律,要从教师身边树立典型,起到比、学、赶、超的作用。4.荣誉激励模式。教师作为知识型员工,具有强烈的自尊心、自信心、自爱心、上进心,荣誉激励就是以一种特定的荣誉形式对工作成绩突出的集体和个人予以表彰并在一定范围内公开,以激励教师再接再厉,创造新的成绩。实施中要注意对教师集体荣誉感的培养,因为集体荣誉感就像树立起的一面旗帜,它具有特殊的感召力、凝聚力和向心力,是一种强大的、持久的无形力量。以上激励模式需要教育管理人员准确把握各种激励模式实施的要点,准确判断教师激励存在的症结,准确选择有效的激励模式,提高管理效能和教师激励效果。
(四)完善高校教师绩效评价体系,建立教育管理激励评估机制建立教育管理激励评估机制,定期开展教育管理激励评估,在了解激励效应的性质、程度、存在问题,以及改善激励措施、完善激励机制等方面具有重要意义。只有通过评估获得的反馈信息来及时调节教师行为,才能逐步使激励效果达到最佳。高校教育管理激励评估可分为组织取向的激励评估和个体取向的激励评估。组织取向的人为激励评估将激励视为一种过程、一种活动,侧重对这项活动效能的测评;个体取向的人为激励评估将激励视为一种能力,进而对个体今后的工作行为,如个体自我激励能力、他方激励能力等进行评估。在进行激励评估时要掌握几种方法:第一,自陈式量表。所谓自承式量表,就是通过设计问卷来测定有关的心理行为,难点在于编制测试项目。第二,外部专家评估。外部专家评估是指聘请、组织外部专家,根据一定的指标体系对组织激励状况进行评估。这种方法的关键在于:评估成员必须熟悉指标体系,必须多渠道收集真实资料,必须对分歧进行讨论并达成一致。第三,结构化访谈。结构化访谈是指事先确定人为激励的几个维度和关键要素,然后设计相关的问题,得到一手资料,再对访谈的内容进行分析的方法。
关键词:知识资本;社会资本;社会网络;工作绩效
一、 引言
随着竞争的加剧以及全球经济一体化、信息技术的发展,知识、知识经济成为理论界和实务界讨论的热门话题,知识资本也因此成为继全面质量管理、流程再造之后的最重要思想之一。知识资本(Knowledge Capital)是从资本的观点来考察知识管理,野中郁次郞(Nonaka,1995)基于对日本企业的实践考察,提出了经典的SECI知识创造转换模式。兼有理论家与实战家于一身的斯威比(Sveiby,1997)确立了以知识能力为核心的企业发展战略框架,并提出了测量知识资本的一种记分卡方法-无形资产监控表。美国《财富》杂志的前编辑斯图尔特(Stewart,1997)认为知识资本是个体能为组织带来优势的一切知识与能力的总和。瑞典最大的斯堪的亚金融保险公司(Skandia)首席知识官艾德文森及其同事沙利文(Edvinsson & Sullivan,1997)提出了领航者(Navigator)对知识资本进行测量,第一次把企业知识资本写进了财务报告。近年来,由于社会资本理论的兴起,有些学者把社会资本与知识资本结合起来进行结构的、互动的研究,这一研究视角通常采用社会网络分析法。社会网络分析法最早由哈佛大学的Morten(1999)引入知识管理领域,后来被IBM作为一项知识管理实践加以应用。Bueno等(2004)基于社会资本理论对领航者进行了改进,提出了知识资本的演化模型。
从总体上来说,业界对知识资本的概念、构成要素及其评量进行了研究,取得了一定成果,但对这一理论的研究尚处于很不成熟的阶段,对知识资本的概念、思想、理论、方法及应用在不同的层次上、不同的视角下具有很大的拓展空间,特别是采用社会资本和社会网络分析的结构研究,更具研究前景。同时,知识资本对组织绩效的影响已有证实,但知识资本对工作绩效的影响还未有过研究。据此,本文以高新技术企业的员工个体为研究对象,以社会资本的结构视角,采用社会网络方法建立知识资本前因变量和结果变量的结构方程模型,籍以了解知识资本的形成与运作机制。
二、 理论基础与研究假设
关于知识资本的概念、构成要素虽未形成定论,但大多认为,知识资本是个体能为组织带来优势的一切知识与能力的总和,包括人力资本、结构资本和顾客资本。从组织行为学角度研究个体知识资本目前还是个新课题,对知识资本前因变量和结果变量研究的文献还很少。从社会网络分析理论来看,位于网络中心者或连结许多强连带者,通常能获取较丰富的讯息与资源,对他人有较强的影响力与控制力、较能提升他人对自己的依赖(Seibert,2001;Nahapie & Ghoshal,1998;Tsai & Ghoshal,1998)。据此,本文提出如下假设:
假设H1:占据有利网络位置的员工,获得的知识资本也越多。
Chen等(2009)在跨国公司中研究了知识转移速度的作用,结果发现,社会资本的三个维度(关系维度、结构维度、认知维度)与知识从母公司到国外子公司的转移速度显著相关。Ricardo等(2012)验证了组织层次的社会资本对知识获取和创新均有正向影响。据此,本文提出如下假设:
假设H2:获取社会资本越多的员工,获得的知识资本也越多。
工作绩效是指人们在工作中所取得的成绩或业绩。Borman和Motowidlo(1993)将工作绩效区分为任务绩效与关系绩效两种。许多文献表明知识资本有利于组织绩效的提高(Edvinsson & Sullivan,1996;Stewart,1997;Sveiby,1997),本文期待知识资本对工作绩效同样有所贡献。据此,本文提出如下假设:
假设H3:知识资本对工作绩效有显著影响。
三、 研究方法
基于整体社会网络分析的特殊性,本研究采用多阶段整群抽样的调查问卷方式获取资料,问卷采取记名方式。研究对象为杭州国家高新技术产业开发区的企业员工。根据杭州国家高新技术产业开发区管委会提供的企业名单,通过一阶段的系统整群抽样,共抽取11家企业,涵盖通讯设备制造业、软件产业、集成电路设计业、数字电视产业和动漫网络游戏产业;经过二阶段的概率比例整群抽样抽取15个群体,共发放问卷489份,回收472份,有效问卷359份,有效率77.8%。
①网络位置。网络位置指的是个体在一个社会网络中与其他行动者连接的关系数。社会网络在企业中表现为非正式组织,本研究主要关注中国企业中普遍存在的两类网络:友谊网络和咨询网络,在这两类网络中选取程度中心性作为网络位置的测量方式。问卷参考Krackhardt和Ha-nson(1993)题目编写而成,4个题目。
②社会资本。社会资本是个体嵌入在社会网络中的资源。问卷参考Nahapiet和Ghoshal(1998)编制而成,10个题目。
③知识资本。本研究从个体角度将知识资本定义为:知识资本是员工个体所拥有的、或能控制的、能为公司带来竞争优势的一切经验、知识、能力的总和。参考Nonaka和Takeu- chi(1995)、Stewart(1997)等学者观点编写而成,11个题目。
④工作绩效。修改自Van Scotter和Moto-widlo(1996)的绩效量表,11个题目。
四、 数据分析
1. 信度、效度分析。本文以大于0.70作为判断构造变量的内在一致性是否合格的标准,同时根据“修正的个项―总量相关系数”(CITC)删去小于0.40的题目,采用主因子分析法和方差最大正交旋转法提取主因子。通过探索性因子分析及验证性因子分析,工作绩效提取任务绩效、工作奉献和人际促进等三个因子;知识资本提取人力资本、结构资本和顾客资本等三个因子;社会资本提取关系维度、结构维度和认知维度等三个因子;网络位置的4个题目构成一个因子:程度中心性。各观测题目在相应因子上的负载均大于0.5,T值大于2,显示了良好的构造效度。如表1所示。
2. 结构方程模型分析。
(1)模型拟合分析。知识资本的形成与运作机制模型如图1所示。各项拟合指数均符合要求:卡方与自由度之比为1.908,小于3;RMSEA值为0.051,小于0.1;RMR为0.045,小于0.05;GFI、AGFI、NFI、RFI、IFI、NNFI、CFI分别为0.952、0.928、0.930、0.911、0.965、0.955、0.965,大于0.90;各条路径的T值均大于2。因此,本模型具有良好的拟合度。
(2)模型路径关系分析。网络位置对知识资本影响显著,标准化路径系数为0.218(p
(3)模型解释。一方面,知识资本的结构方程模型显示了网络位置、社会资本这两个前因变量对知识资本的正向影响,以及知识资本对工作绩效这个结果变量的正向影响,验证了从社会资本和社会网络视角解析的企业员工知识资本形成与运作机制。另一方面,这个企业员工知识资本形成与运作机制模型也表明了知识资本在程度中心性、社会资本二者与工作绩效之间的中介作用。即程度中心性、社会资本通过影响知识资本来影响工作绩效。
五、 研究结论
1. 从知识资本的前因变量来看,网络位置、社会资本对知识资本均有显著影响,社会资本影响最大,网络位置次之。为此,管理者要加大对社会资本的投资以促使其快速形成,以获得更多的知识资本。从个人角度来说,可以通过强化自已在友谊网络和咨询网络中的优势地位,建立良好的人际关系而增加社会资本的关系维度;从组织角度来说,可以通过创造良好的人文环境和制度环境、建立共享愿景和共同价值观,来增强社会资本的结构维度和认知维度。同时,友谊网络、咨询网络等非正式组织中的员工网络位置会影响知识资本的获得。为此,管理者要加强对不同形式的非正式组织的引导。关于对社会资本、知识资本获取有益的非正式组织,如虚拟社区中的学术社区、兴趣社区等,要加以支持;关于对社会资本、知识资本有益的非正式组织,如虚拟社区中的关系社区、幻想社区等,要加以限制,或使其向有利的方向转化。另外,程度中心性高者,即是非正式组织中的核心人物,社会资本影响其拥有的非正式权力大,影响力也大。由于程度中心性对知识资本有显著的正向影响,要正确认识并发挥非正式组织核心人物的作用。由于程度中心性对知识资本有显著的正向影响,要正确认识并发挥非正式组织核心人物的作用。
2. 从知识资本的影响结果来看,知识资本显著影响工作绩效,同时,知识资本在网络位置、社会资本二者与工作绩效之间具有中介作用,因此,管理者应更重视知识资本的经营与管理,因为即使一个员工拥有较好的网络位置和较多的社会资本,但没有更多的知识资本的中介作用,也不能取得最大成效的工作绩效。对于员工来说,除了要有一个较好的网络位置和更多的社会资本外,还要积极通过各种有效途径,加强知识资本的获得,进而增强工作绩效。
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基金项目:国家社会科学基金项目“中国企业员工知识资本理论与管理研究” (项目号:12BGL060) 资助。
[关键词]知识检索 检索模型 呈现技术 本体
[分类号]G250.73
知识检索的产生与发展一方面来源于用户对知识检索的需求;另一方面来源于信息检索理论与实践的发展与完善。知识检索模型和知识检索呈现方法是知识检索的重要研究方面,以本体作为知识组织的方法,能实现基于语义的知识检索。
1 知识检索技术的研究与发展
在讨论区中呈现了如下的关于知识检索的介绍:①知识检索的基本思想就是模拟扩展人类关于知识处理与利用的智能行为和认识思维方法;②知识检索通过挖掘其深层含义,充分精确地表达知识资源和用户需求,进而在各类异构的数据库、数据仓库、知识库中进行检索,返回最相关的结果的检索机制;③基于Ontology的知识检索可以阐述为:在领域专家帮助下建立领域Ontology,把收集来的数据按规定格式存储在关系数据库、知识库等的元数据库中;④查询转换器按照Ontology把查询请求转换成规定的格式,从元数据库中匹配出符合条件的数据集合,检索的结果经过定制处理后返回给用户;⑤知识检索的基本特征有:支持自然语言检索;支持语词、语义内容的处理,实现同义词扩展检索和关联检索;具有概念推理和学习功能;具有强大人机交互接口。
知识检索是一种全新的信息检索方式,是在现有的信息检索技术以及模型上发展而来的。搜索引擎是当前检索信息的主要方式,它们能在短时间内反馈给用户大量的信息,但反馈信息中的信息噪音过大,其中包含了太多的无用信息;目录分类的数据库规模较小,以致某些主题下收录的范围不够全面,检索到的信息数量有限。可以看出,传统的信息检索缺点在于没有从语义层次上对信息进行标引,不能够满足用户在语义和知识上的需求。而知识检索是综合运用信息管理科学、人工智能、认知科学及语言学等多学科的先进理论与技术,基于知识和知识组织,融合知识处理与多媒体信息处理等多种方法与技术,充分表达和优化用户需求,能高效存取文本、图像、视频、声音等媒体类型的知识源,并能准确精选用户需要的结果。知识检索是将信息或知识按照一定的方式组织、存储,并根据用户的需求找出相关信息和知识的过程。在这个过程中,被检索的对象是知识资源、知识库。知识检索就是采用一种从语义上标引文章的技术,形成知识库,再从知识库中查询用户所需的信息。
知识检索和信息检索的不同,在于知识检索强调了语义,它从文章的语义、概念出发,能够揭示文章的内在含义,而不像信息检索只是基于字面的机械匹配。知识检索提高了查全率和查准率,减轻了用户的负担。表1从检索语言、检索模型、组织方式、搜索方式和检索效率方面进行了归纳。
与主题词表或分类表不同的是,本体是领域知识规范的抽象和描述,可以构造丰富的概念间的语义关系,能够准确描述概念含义以及概念之间的内在关联;形式化能力最强,同时具有高度的知识推理能力,能通过逻辑推理获取概念之间的蕴涵关系。因此,本体是一种知识组织体系。以本体作为知识组织的技术和方法,能实现基于语义的知识检索。知识检索是传统信息检索的发展,随着人工智能、系统信息管理等相关高新技术的运用,提供个性化、智能化的主动信息服务也将是知识检索的发展方向。当前,图书情报档案的知识检索系统更加注重文本挖掘的功能,如大规模实例描述的汉语分词排歧知识库,具有主题词典和内容相似性检索功能,自动分类、聚类和自动摘要功能,文本数字理解和新词学习功能等。
2 基于本体的知识检索模型
2.1 信息检索模型的发展
经典的信息检索模型包括布尔检索模型、向量空间模型和概率检索模型,目前大多数检索系统往往综合上述各种模型,以达到认为最佳的检索效果。这些检索模型的不足是:在文献的组织与描述上,采用词切分和单汉字或两者结合标引文献,将关键词作为描述文献的基本元素,文献之间是相互独立的;在检索操作上,是基于关键词的无结构查询,难以反映词语问各种语义联系,查询能力有限,误检率和漏检率很高;在模型约束方面,索引项之间独立性的要求不符合实际情况,计算查询和文档之间的相似度的方法也有局限;虽经不断完善,也难以从根本上适应网络巨量信息的检索。
由此,一些学者从不同角度提出了基于知识的检索模型,如分类检索模型、多维认知检索模型、分布式检索模型、概念检索模型等。特别是概念检索模型克服了以往检索模型中以词及其权值为中心建立相关性而忽略了语义关联的缺点,以概念词典为辅助,采用人工智能技术,增强搜索引擎概念分析理解能力,从概念层面上来处理用户的查询请求,从而实现特定领域的概念检索。上述检索模型由于没有知识组织体系的支撑,没有实现对检索对象的语义标注,也没有对其语义进行解析,因此被解释为基于知识的信息检索模型。
2.2 基于本体的知识检索
基于本体的知识检索模型在资源对象的组织、描述、表示、检索和模型约束等方面都具有自己的特征,主要表现为:
在检索对象的组织上,知识检索模型利用领域本体作为组织资源的基础。首先构建一个涵盖相关领域概念及概念间关联的领域本体库作为资源描述和知识表示的工具与模型,如各学科领域的主题词表、分类表,在此基础上确定领域知识本体的主要概念和概念间的各种关系,构筑领域本体的概念模型。
在检索对象的描述上,知识检索模型借助语义标引工具,按照领域本体的概念及关联,对资源对象进行概念分析、分类、标引、描述和处理,形成机器可以理解的带有语义信息的元数据。
本体概念的优化检索依赖于本体检索语言的功能。在支持本体检索的诸如RQL,DQL,0WL-QL,SquishQL,RDFQL,RDFPath和Versa等知识语言中,以RQL作为知识检索模型的检索语言可以满足知识检索的需要。
知识检索模型提供了特定领域可控的概念语义体系,并建立与概念体系相对应的具有层次结构的自然语言术语体系,能对自然语言提问和本体概念库的术语进行语义的理解、分析和匹配,依据本体概念问的语义关系,实现知识检索。
在模型约束上,知识检索模型的约束比较少,但要求概念和关系构成一个有向图,关系必须是有方向的;另外,要求每一个概念/实例都需要有一个唯一的标识。
2.3 Ont-KRM:基于本体的知识检索模型
基于上述约束和所建立的本体原型,笔者设计了的基于本体的知识检索模型Ont-KRM(Knowledge Retrieval
Model 0n Ontology)。Ont-KRM分为人机交互部分、知识源部分、检索匹配和本体库等部分,如图1所示:
人机交互部分主要是分析用户提交的检索请求,返回整理检索结果。检索请求的分析主要是依据本体知识,分析用户的真实检索意图,形成规范、准确的检索请求,提交给检索匹配模块。检索请求的分析主要分为以下步骤:①对检索请求进行预处理,提取需要检索关键字(词);②借助本体并在必要时通过和用户再次交互,判断检索请求中关键字(词)的领域、相关概念等等,确定用户的真实意图;③将用户的真实意图形成统一、规范的检索请求提交给检索匹配部分;④在对用户意图进行分析和交互的基础上补充和完善本体库中的相关知识;⑤对检索匹配部分返回的检索结果进行处理、合并后返回给用户。
知识源部分主要对知识源进行收集、并对收集的知识源根据本体库中的知识进行标注和分析,对从知识源中抽取的知识进行转换,对本体库中的相关部分进行补充和完善,建立对应的索引信息,放入索引库。
检索匹配部分主要是从人机交互部分收集统一的检索请求,并依据本体库中的相关知识对检索请求和索引库进行语义与语法层面的匹配,并将检索结果返回给人机交互部分。
本体库部分应该说是整个模型的核心部分,从对检索请求和检索结果的处理,到对检索请求和索引的匹配,再到对知识源的标注、索引的建立都基于本体库中的相关知识。同时,上述各个过程又可以对本体库中的知识进行补充和完善。当然,对本体库中知识的任何修改都要经过领域专家和系统的双重认定。
3 基于本体的知识检索呈现
3.1 知识组织体系及本体的语义标注
所谓知识组织体系,是对资源内容概念及其相互关系进行描述与组织的机制。目前图书情报界公认的知识组织体系是主题词表和分类表,但本体是领域知识规范的抽象和描述,可以构造丰富的概念间的语义关系,能够准确描述概念含义以及概念之间的内在关联。本体是一种知识组织体系,以本体作为知识组织的方法,才能实现基于语义的知识检索。因此,本文的知识检索模型和方法都建立在本体基础之上的。
目前信息机构中采用的元数据方案大多源自于对馆藏进行长期保存的目的,并不能够完全满足知识组织的要求。通过元数据的描述,可以充分揭示元数据的元素及元素揭示内容的语义含义,达到进行元数据互操作和对内容进行知识组织的目的,笔者重点研究以下问题:
标注元数据元素的语义。元数据互操作常见的困难是元素问同名异义和异名同义,RDF的思路是如果不同元数据中的元素指向同一个资源,那么这些元素具有同一语义。根据信息机构数字资源的特点,选用DC元数据作为元素语义的最终解释。也即如果说不同元数据中的元素都可以使用DC元数据中的同一个字段进行解释,那么这两个元素就认为在语义上相等。操作时将元数据与DC元数据元素之间的映射关系放在数据提供者方,当数据提供者在进行注册或者使用的元数据发生变化时,由其管理人员对映射进行定义。
标注元数据元素内容的语义。在解决了元数据元素的语义以后,采集回来的元数据应该用什么方法进行组织,与元数据元素内容的语义相关,因此还需要揭示元数据元素内容的语义。笔者通过RDF的描述方式来对元数据元素内容的语义进行揭示,框架中定义了一个关于元数据元素内容的ontology,并通过URI建立元素与ontology中的条目之间的关系,以此来标注元素的语义。
标注知识组织的内容。在对数据源的元数据进行描述时,数据源的管理人员可以根据元数据元素的功能对其进行区分,只提供标注内容的元素。这样,既减少了进行元数据描述的工作量,也为知识组织能够更有效的进行提供了方便。另外,对知识的组织还需要根据系统的实际需要有所选择,在进行元数据采集时,可以通过定义对DC元数据的哪些元素内容进行组织,然后再反向定位到与其相关的元数据元素来确定知识组织的内容。
3.2 知识检索呈现
知识检索呈现要解决的问题就是知识提供的形式和检索结果显示的形式。常见的知识呈现方式主要有概念图(concept map)、思维导图(mind map)、认知地图(cognitivemap)、语义网络(semantic network)、思维地图(thinking map)等。信息检索和知识检索呈现之间虽在呈现方式上存在着相互借鉴,但它们之间的区别还是很大。表2从呈现对象、呈现目的、呈现方式和交互类型等方面加以区别:
从呈现对象看,信息检索呈现的对象是信息,而知识检索呈现的对象是知识,包括知识本身和检索结果中的知识;从呈现目的看,信息检索呈现一是从大量信息中发现新的信息;二是将检索结果直观的呈现给用户以提高检索效率。而知识检索呈现则在于促进知识的传播和创新,方便用户更好的认识和获取知识;从呈现方式看,信息检索呈现的方式通常是图形、图像,而知识检索呈现的方式包括知识图表、视觉隐喻等;从交互类型看,信息检索呈现的交互是人机交互,而知识检索呈现的交互是人人交互。
资源的显示方式取决于资源的组织方式。信息组织线性的、无结构的方式,决定了信息的提供与获取是以关键词和分类目录及索引等途径来实现的,检索结果显示的是一组基于关键词层面上的没有语义的文献集合。而知识组织基于领域本体,是对概念关联的组织,所以知识检索显示的应是反映知识内容和概念关联的知识网络(或称知识地图)。简单地说,知识网络是对领域知识结构的展示,是对已获取的知识以及知识之间的关系的可视化描述。
3.3 基于本体的知识检索呈现技术
基于本体的知识检索呈现,是指通过一定的知识表示技术,将领域知识按照一定方式,清晰有序地在一个统一的界面上展示出来,以供检索者方便地查询与获取知识。基于领域本体的知识网络具有三个特征:①定位知识,给出任何一个概念,都可以显示该概念在知识体系中的位置;②揭示知识关联,知识网络不仅要确定概念的位置,还要揭示此概念和其他概念间的语义联系,描述知识网络中各种关联;③可视化展示,通过直观、形象的模式、模型、图形、图像等方式,展现知识地图。
下面以笔者开发的知识集成原型系统中的“知识检索系统”为例,来说明知识检索的呈现方式。
该系统是一个基于与鲁迅相关资源知识的领域本体原型的知识检索系统。这个领域本体原型的构建以分类/主题一体化词表为基础。由于分类和主题表达的对象都是主题概念,两者之间存在着隐含的概念对应关系。与鲁迅相关资源知识的领域本体概念网络的显示以及对知识的获取,是通过概念浏览和概念检索实现的。
页面布局。用户界面分为概念导航区和概念检索区两个部分,概念导航区是领域本体中各类概念的分类导航,点击具体的分类之后就可以在右侧的知
识导航区,显示概念的网络关系图。概念检索区在输入需要检索的概念,并进行进一步细化之后,就可以看到以相关的网络概念图和相关的概念实例。
概念浏览。概念浏览主要实现经济本体概念的分类导航和主题导航,可循着学科等级和概念间的语义关系进行浏览,起到知识导航作用。分类导航可对领域本体的分类知识树进行逐次浏览,选择一个分类概念,即可同时显示与该分类概念对应的主题概念关系,包括等同关系、等级关系和相关关系。反之亦然,可通过音序对领域本体的主题概念树进行层层浏览,选择一个主题概念,即可同时显示与之对应的学科类目(可以是一个类目或多个类目)。例如,在“分类导航”目录树中选择“阿Q正传”,主题概念浏览区便显示“阿Q正传”概念关系,点击概念关系就可以显示属于“阿Q正传”概念的文献实例,如图2所示:
概念检索。概念检索可以通过自然语言检索本体概念及关联。如果检索词是本体概念,即显示该概念及其概念间关系,同时显示与之相关的学科分类类目,以实现语义的扩展检索和关联检索。对于本体库中没有的检索词,由于系统建立了与本体概念对应的自然语言术语库,在主题概念显示区即显示与该检索词对应的主题概念及关系,分类概念显示区显示与之对应的分类目录。例如,在检索框输入“阿Q正传”,主题概念显示区显示“阿Q正传”的概念关系,“分类导航”目录树中显示与之对应的类目(图书资源中的《阿Q正传》出版物,档案资源中的《阿Q正传》手稿,其他资源则是显示讨论阿Q精神的各类网络文章和站点等);关键词浏览区显示与之对应的关键词(阿Q正传手稿、阿Q精神、阿Q话剧等);文献概览区显示与“阿Q正传”相关的资源(题名或关键词含有“阿Q正传”的资源)。
投资款100万元存入A公司存款户、10万元购入可供出售金融资产。假设A公司的设备及经营场所全部为经营租入,不考虑相关税费。除股权投资外,未发生甲公司、乙公司、A公司之间的内部交易。当日A公司资产负债表如下:(表略)1.乙对A长期股权投资后续计量采用权益法:①2011年12月31日A公司结账:2011年营业收入120万元,营业成本及期间费用100万元,利润20万元。A公司2011年经营活动的资金运动轨迹:一方面,旧的资产成为费用:银行存款100万元材料、人工、期间费用100万元存货及期间费用100万元营业成本及期间费用100万元;另一方面,新的资产来自于收入:营业收入120万元银行存款120万元,形成利润未分配利润20万元,对应净资产增加20万元,以财务报表表示如下:(表略)被投资企业:A公司实现利润20万元,引起A公司股东权益(未分配利润+)=净资产(银行存款+)增加20万元;投资企业:乙对A的长期股权投资即30%A公司股东权益(净资产)增值30%×20=6万元,追加投资,来源于对A公司投资赚取的收益。因此,A公司2011年实现利润时,乙公司:“借:长期股权投资—A公司(损益调整)6万元;贷:投资收益6万元”。②接上例,A公司提取盈余公积2万元,会计处理为:“借:利润分配—未分配利润2万元;贷:盈余公积2万元”。被投资企业:A公司提取盈余公积2万元,A公司股东权益=净资产不变,投资企业:乙对A的长期股权投资即30%A公司股东权益(净资产)不变。因此,A公司提取盈余公积时,乙公司不做账。③接上例,A公司宣告分配现金股利10万元,会计处理为:“借:利润分配—未分配利润10万元;贷:应付股利10万元”。被投资企业:A公司分配现金股利10万元,引起A公司股东权益(未分配利润-)=净资产(应付股利+)减少10万元;投资企业:乙对A的长期股权投资即30%A公司股东权益(净资产)减值30%×10=3万元,去向:以应收股利收回追加投资。因此,A公司宣告分配现金股利时,乙公司:“借:应收股利3万元;贷:长期股权投资—A公司(损益调整)3万元”。④接上例,A公司可供出售金融资产期末公允价值高于账面价值5万元,会计处理为:“借:可供出售金融资产—公允价值变动5万元;贷:资本公积—其他资本公积5万元”。被投资企业:A公司损益之外的其他股东权益增加5万元,引起A公司股东权益(资本公积+)=净资产(可供出售金融资产+)增加5万元;投资企业:乙对A的长期股权投资即30%A公司股东权益(净资产)增值30%×5=1.5万元,来源于对A公司投资的未实现持有资产利得。
因此,A公司损益之外的其他股东权益变动时,乙公司:“借:长期股权投资—A公司(其他权益变动)1.5万元;贷:资本公积—其他资本公积1.5万元。”长期股权投资—A公司(成本)借方余额:33万元;长期股权投资—A公司(损益调整)借方余额:6-3=3万元;长期股权投资—A公司(其他权益变动)借方余额:1.5万元;长期股权投资—A公司借方余额:37.5万元=30%A公司股东权益(净资产):30%×125。⑤接上例,2012年1月1日A公司以银行存款支付现金股利10万元,剩余110万元货币全部投入经营。2012年12月31日A公司结账:2012年营业收入80万元,营业成本及期间费用110万元,亏损30万元,未分配。可供出售金融资产期末公允价值为15万元。A公司2012年经营活动的资金运动轨迹:一方面,旧的资产成为费用:银行存款110万元材料、人工、期间费用110万元存货及期间费用110万元营业成本及期间费用110万元;另一方面,新的资产来自于收入:营业收入80万元银行存款80万元,形成亏损未分配利润减少30万元,对应净资产减少30万元,被投资企业:A公司发生亏损30万元,引起A公司股东权益(未分配利润-)=净资产(银行存款-)减少30万元;投资企业:乙对A的长期股权投资即30%A公司股东权益(净资产)减值30%×30=9万元,去向:对A公司投资损失。因此,2011年A公司发生亏损时,乙公司:“借:投资收益9万元;贷:长期股权投资—A公司(损益调整)9万元。”2012年12月31日:长期股权投资—A公司(成本)借方余额:33万元;长期股权投资—A公司(损益调整)借方余额:3-9=-6万元;长期股权投资—A公司(其他权益变动)借方余额:1.5万元;长期股权投资—A公司借方余额:28.5万元=30%A公司股东权益(净资产):30%×95。2.甲对A长期股权投资后续计量:甲公司个别财务报表采用成本法,即按投资成本计价,2002/12/31,“长期股权投资—A公司”借方余额为66万元。甲A集团合并财务报表调整为权益法,2002/12/31,“长期股权投资—A公司”调整后的借方余额=66+60%×(20-10+5-30)=57万元=60%×95。3.丙对A长期股权投资采用成本法,2002/12/31余额为11万元,但丙公司仍会关注其所持A公司股权的真实价值,即丙在A公司权益的价值9.5万元(10%×95)。上述案例综述如下:A公司初始净资产110万元归属于甲股东权益60%、乙股东权益30%、丙股东权益10%,分别形成甲、乙、丙对A公司的股权投资66万元、44万元、11万元。经过两年的经营,A公司实现利润扣除分配现金股利结转为已实现留存收益(盈余公积、未分配利润)增加及相应的净资产增加10万元(20-10),分别是甲、乙、丙对A公司股权投资收益及股权投资增值6万元、3万元、1万元;A公司未实现持有资产利得(资本公积)及相应的净资产增加5万元,分别是甲、乙、丙对A公司股权投资的未实现持有资产利得(资本公积)及股权投资增值3万元、1.5万元、0.5万元;A公司发生亏损结转为已实现留存收益减少及相应的净资产减少30万元,分别是甲、乙、丙对A公司股权投资损失及股权投资减值18万元、9万元、3万元。至2002/12/31,A公司净资产(股东权益)95万元,分别是甲、乙、丙对A公司的股权投资57万元、28.5万元、9.5万元。由此可见,被投资企业提升公司股票价值(各投资企业所持股权投资价值)、增加股东财务的途径:一是实现利润,结转至资产负债表已实现留存收益的增加;二是直接计入资产负债表“资本公积”项目的未实现持有资产利得的增加,二者均导致公司净资产增加。反之,发生亏损即减少已实现留存收益,或发生未实现持有资产损失即减少资本公积,均导致公司净资产减少,则降低公司股票价值。
给予学生的只是知识或技能。而基于交易或事项本质的教学方法在于引导学生追根溯源、探求本质,给学生以分析问题、解决问题的能力。通过上述案例分析,可使学生从总体上把握被投资企业经营活动的资金运动脉络,及其与投资企业所持有被投资企业股权投资的关联关系。它教学生学会分析“是什么、怎么做、经济后果”。长期股权投资是什么?是拥有被投资企业的权益份额;怎么做?按拥有被投资企业的权益份额计价;经济后果?被投资企业经营活动导致的股东权益(净资产)变动决定投资企业股权投资价值及投资效益,这样,才能从源头上回答权益法的“为什么这样做?”,避免“就是这样做”的教学误区,是一种“讲道理”的教学方法。
作者:杨海蓉 单位:广东外语外贸大学
Abstract: The traditional way of controlling construction energy consumption is lack of sharing and reuse of knowledge and experience. The utilization rate of low-energy construction cases is low. In this paper, the method of ontology is used in the field of construction energy consumption controlling to express knowledge and cases, and an ontology-case library is established. Traditional way to calculate the object properties' similarity is optimized. The way to control construction energy consumption is given by case searching. An example is used in this model, improving that the model can get the way of controlling construction energy consumption quickly and accurately. This model is advantageous to the sharing and reuse of knowledge and experience, and has strong theoretical and practical value.
P键词:本体;建筑施工能耗;案例检索;相似度
Key words: ontology;construction energy consumption;case searching;similarity
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)11-0198-03
0 引言
建筑施工能耗是指建筑施工企业在整个施工过程中为完成单位合格产品所消耗的能源数量,主要包含建材或构件加工能耗、施工运输能耗和施工过程能耗[1]。传统的建筑施工能耗控制依赖现场施工和管理人员的经验,难以实现经验的共享和重用[2]。本体能够对领域的知识进行规范化描述[3,4],并在此基础上进行实例的存储、共享和重用[5]。因此提出用本体方法对建筑施工能耗控制领域知识进行规范化表示,建立已完工程施工能耗控制本体案例库,在本体案例库中检索与拟建项目相似度最高的案例,借鉴相似案例的能耗控制经验,制定拟建项目的能耗控制措施,实现拟建工程施工能耗的合理控制。
1 建筑施工能耗控制本体模型的构建
1.1 建筑施工能耗的影响因素分析
建筑施工过程中影响施工能耗水平的因素众多,如自然环境的好坏、施工机械的种类与新度、水文地质条件、施工管理水平及工人技术水平的高低[6,7]等。以土方工程为例,挖掘一类土时施工能耗比较低;挖掘四类土时施工能耗比较高[8]。
1.2 建筑施工能耗控制本体的构成
建筑施工能耗控制本体模型采用五元结构CECO={C,R,F,I,A},在上述施工能耗影响因素分析基础上,结合建筑施工特点,对施工能耗本体建模元描述如下:
①C:概念集合。1)项目信息术语,包括工程类别、参建单位、建设地点等;2)自然环境术语,包括土壤类别、气温、海拔等;3)施工管理术语,包括施工管理水平、组织结构形式;4)施工技术术语,包括施工方案、工人技术水平等;5)述施工机械术语,包括机械种类、机械新度等;6)施工能耗术语,包括施工材料加工能耗、施工运输能耗、施工过程能耗。7)能耗控制措施术语,包括施工前控制、施工控制等。
②R:概念间的分类关系集合,对象属性(Object Properties)关系和数据属性(Data Properties)关系。对象属性表示概念或实例之间的关系,如父类关系(Super Class Of)、实例关系(Instance Of)等;数据属性表示概念或实例与基本的数据类型(int、short等)之间的关系,包括海拔高度、施工过程能耗量等。
③F:函数,概念之间的非分类关系集合,如施工总能耗量=∑分部分项工程量×单位工程量的施工能耗量。
④I:建筑施工能耗工程实例集合,概念的具体表现,如黄土为一类土的一个实例。
⑤A:公理集合,约束概念、属性、实例之间关系的公认正确命题,如“土壤坚硬程度与施工能耗量成正比关系”。
1.3 建筑施工能耗控制本体模型的构建实例
将“建筑施工能耗本体”设为最顶级概念,作为本体结构的根节点,并向下逐层建立子类及实例,应用Protégé4.2构建部分本体模型如图1所示(以土方工程为例)。
2 基于本体模型的案例检索
2.1 案例检索原理
本体模型构建完成后,使用本体模型对低能耗案例进行统一表达,形成本体案例库。拟建项目(即问题案例)出现时,将其与案例库中各案例相似度比对,寻找相似度最高的案例作为最优解案例,输出其节能措施,即可为问题案例的能耗控制提供参考。同时,问题案例作为新案例存储入案例库。
2.2 案例检索方法
案例的属性根据其可否计量分为两类:对象属性和数据属性。对两类属性运用不同规则,确定其相似度、权重,即可得到案例之间的相似度,实现案例检索。
①数据属性相似度。
2.3 实例应用
某基坑开挖工程,基坑挖深5.5m,开挖面积约为151.5m2。根据地质勘探报告,基坑开挖的土壤为黄土,地下水在地面下1.5m,拟采用轻型井点降水法降低地下水位,并用土钉墙对基坑进行支护。土方开挖采用机械挖装,自卸汽车外运,辅以人工挖土与修土。施工场地距离最近的堆土场5.3公里。现需根据已有本体案例库制定相应节能措施。
假设本体案例库中已存入5个案例,问题案例及案例库中5案例的属性如表1所示。
①属性间相似度的计算。
因此选择案例三作为案例匹配结果,调取其施工能耗控制措施作为参考:提高现场管理水平及施工人员素质;对施工机械操作人员定期进行培训、指导;制定施工机械操作规程,出现异常及时排除;保持施工机械清洁,加强保养,及时调整、紧固松动的零部件,降低磨损和破坏。
3 结论
①建筑施工能耗控制领域涉及概念和影响因素众多,本体方法能对其进行清晰和科学的表达,提供规范和统一的描述。
②本体模型和本体案例库的构建,使能耗控制不再简单依赖现场施工和管理人员的经验,为建筑施工能耗控制I域知识、经验的共享与重用提供基础。
③在本体案例库中进行案例检索,提高了对已有的建筑施工低能耗案例的利用率,对象属性相似度计算方法的改进使案例检索过程更趋合理。
参考文献:
[1]许伟,徐伟,李帼昌.建筑建造能耗分析[J].施工技术,2014,43(16):74-77.
[2]Hendro Wicaksono, Fabian Jost, Sven Rogalski, Jivka Ovtcharova. Energy efficiency evaluation in manufacturing through an ontology represented knowledge base[J]. Intell, 2014, 21 (1):59-69.
[3]王重洋,邱炳文,龙荣,等.基于本体案例推理与规则推理的土地利用空间布局研究[J].资源科,2013,35(2):363-361.
【关键词】 知识资本; 人力资本; 结构资本; 企业绩效
一、引言
20世纪90年代,美国经济的持续高速发展引发了国内外学术界对知识推动经济增长作用的研究。随着科技水平的不断提升,知识资本在促进世界经济增长方面显示了卓越的贡献力,越来越多的企业开始重视知识资本的管理,将企业的核心竞争力定位在知识资本的积累和发展上。本文选取信息技术业来探索现阶段企业所拥有的知识资本,通过分析行业发展遇到瓶颈的现状来提出研究知识资本的必要性,着重研究信息技术业上证A股上市公司的知识资本与企业绩效之间的关系,以期为信息技术企业在现阶段合理配置资源,有效开发、利用其拥有的知识资本提供一定的借鉴。
二、知识资本与企业绩效文献综述
“知识资本”的英文全称是“Intellectual Capital”,国内外学者从无形资产、信息科学技术、人力资源管理以及知识管理等不同角度对知识资本进行了研究,基于知识资本资产与权益两方面属性,知识资本的本质是企业拥有或者控制的知识和能力,其焦点是价值的创造和萃取,包括所有经过知识的获取、创新以及有价值关系的建立等智力活动所创造的资产,是组织中具有前景的脑力资产,也是组织中隐性知识以及能被组织明文化或者结构化的显性知识的总和。
关于知识资本构成要素及其相互关系的研究,主要有二元论、三元论和多元论。二元论者把智力资本分为人力资本和结构资本;三元论者把知识资本分为人力资本、结构资本和客户资本;多元论者则把知识资本等同于无形资产,通过对无形资产概念的拓展和分解来达到对知识资本进行财务评价的目的。
本文认同二元论的观点,即知识资本由人力资本和结构资本两部分构成。人力资本是指凝结在人体内的,能够物化在商品和服务之中,增加商品和服务效用的能力,它包括员工的知识水平、经验以及为客户解决问题的能力,同时还包括员工知识更新、共享公司的知识和经验的能力,即员工的学习能力。结构资本是指辅助智力资本实现其价值的组织资本,是公司提供给自己人力资本的支持或者基础设施,它以企业活力和合力的形式存在,存在于企业生产活动的直接参与者的整体中,它不具有物质实体,但能够给企业带来更高的收益,能为企业创造更多的价值。
国内外学者都对知识资本与企业绩效的关系进行过研究,Harrison & Sullivan(2001)以领先企业为研究对象,分析知识资本收益状况,认为企业可以从知识资本投资获取收益;Steven Firer(2003)采用VAIC法研究南非75家上市贸易公司的知识资本与企业绩效之间的关系,发现物质资本与企业市场评价有正向关系,结构资本对企业获利能力有促进作用,而人力资本没有积极影响;Marvidis(2004)用VAIC方法对日本银行和希腊银行进行研究,证实知识资本对企业绩效有显著正向作用,且同一国家不同银行及不同国家银行中知识资本对企业绩效的贡献也存在差异。
傅传锐(2007)以中国2002―2004年间的信息技术上市公司为研究对象,就知识资本对企业竞争优势的影响进行实证分析,结果表明人力资本对企业综合绩效有显著贡献,但这种贡献随着业绩的提高而减弱;结构资本只对综合绩效较好的公司业绩有显著正向作用;物质资本对业绩有显著正向影响,且这种影响随业绩的提高而逐渐增强。卢馨、黄顺(2009)以制造业、信息技术业和房地产业为研究样本,探索有效促进企业绩效提升的知识资本驱动因素,以及不同行业之间有效知识资本驱动因素的差异。结果表明不同行业企业绩效依赖的有效知识资本驱动因素有很大差别,人力资本只有与结构资本结合才能产生应有效益。但三个行业一致显示结构资本与企业绩效呈负相关。张国英(2010)研究信息技术业上市公司知识资本与企业绩效之间的关系,得出知识资本各部分的排序,关系资本最高;人力资本次之;结构资本最差,还提出了完善知识资本核算和信息披露制度的建议。黄睿(2011)研究商业银行知识资本与绩效相关性,得出知识资本各组成要素之间有很强的正相关关系,知识资本、人力资本对商业银行绩效有显著促进作用,结构资本、关系资本、财务资本对商业银行绩效的正向影响不显著。
三、知识资本与企业绩效的相关性研究
(一)研究假设
企业在通过价值链创造最终产品附加价值的过程中,人力资本与各种投入相结合转化为最终产品,从而提高了产品的附加价值,提升了企业绩效;结构资本是使企业得以运行、为企业解决问题与创造价值的整体系统及流程,是员工离职后仍能留在企业内的资本。因此,本文提出如下假设:H1:人力资本对公司绩效有积极的正向作用;H2:结构资本对公司绩效有积极的正向作用。
(二)变量设计
本文选取了销售利润率和总资产利润率作为企业绩效的衡量变量,以知识资本中的各项指标为解释变量,解释变量分为人力资本和结构资本,人力资本用薪资费用率来衡量,结构资本中的组织管理方面用管理费用率来衡量,市场营销方面用销售费用率来衡量,以探索信息技术业促进企业绩效提升的知识资本要素。表1为变量指标及其计算公式。
(三)研究对象及样本数据筛选
本文针对研究目的并考虑到其他因素,对本研究的样本选取采取以下方法:1.本研究选取的样本是信息技术业上证A股上市公司,数据来源于国泰安数据库公布的各上市公司的年度财务报告,部分数据由作者手工整理、计算所得;2.考虑到缺失值和异常值对统计结果的不利影响,本文剔除了与此研究有关的存在缺失的数据;3.一些ST上市公司的业绩容易出现非正常性的波动,因此为了使研究不受非正常财务数据的影响,本研究剔除了ST的上市公司。
借助国泰安数据库,进行“股票市场分类――上证A股”、“证监会行业分类――信息技术业”的组合选择,剔除掉ST的上市公司,最后得到信息技术业上证A股上市公司共46家。
四、实证研究过程及分析
(一)描述性统计分析
如表2所示:1.就经营绩效和各类知识资本的均值而言,经营绩效总体处于一般水平,人力资源是几类知识资本中均值最低的,而管理费用率和销售费用率是几类知识资本中比较高的,可见信息技术业上市公司在2002年到2011年十年间的经营绩效普遍较低,企业对于人力资本方面的投入很低。2.就经营绩效和资本投入的年均增长率而言,衡量绩效的销售利润率和总资产利润率都在下降,减幅明显,人力资本投入的增长最高,结构资本中组织管理方面投入停滞不前,市场营销方面投入略下降。
如表3所示:1.就经营绩效和知识资本各阶段均值而言,销售利润率和总资产利润率的变化趋势相同,均在第一阶段上升,在第二阶段下降;人力资本的投入一直在不断上升,结构资本中组织管理方面在第一阶段下降,第二阶段回升;而市场营销方面在两个阶段均下降。总体看来,人力资本投入水平依然最低。2.就经营绩效和要素投入各阶段增速而言,人力资本的增速变化趋势为先增快再减慢,而结构资本中的组织管理和市场营销两者的增速变化趋势呈现互逆趋势,销售利润率的增速为先增快后减慢,说明销售利润率增长的阻力仍然巨大;总资产利润率的增速为先减慢后增快,但是两者均值仍然为负,绩效仍在以较快速度下降,提高绩效迫在眉睫。
(二)回归结果分析
由于本文的采用销售利润率和总资产利润率两个指标来衡量企业经营绩效,因此在下文中,对于因变量与自变量的相关性研究也分别按照销售利润率和总资产利润率两个层次来进行。
1.以销售利润率为因变量的回归分析
表4、表5为各回归过程中的统计量表,方程拟合效果较好。
因此,回归模型为:Y1=0.082+3.542X1
-0.675X2-0.194X3
2.以总资产利润率为因变量的回归分析
表6、表7为回归过程中的统计量表,方程拟合效果较好。
因此,回归模型为:Y2=0.057+2.031X1
-0.418X2-0.119X3
最后的回归模型为:Y1=0.082+3.542X1
-0.675X2-0.194X3
Y2=0.057+2.031X1-0.418X2-0.119X3
综上可以得出如下结论:
(1)在企业知识资本要素投入―销售利润率(Y1)模型中,薪资费用率系数的绝对值较大,这说明,相比于管理费用率和销售费用率而言,薪资费用率对信息技术业上市公司的销售利润率有更加明显的影响作用;与此同时,从模型可以看出管理费用率和销售费用率对销售利润率的影响系数分别是-0.675和-0.194,即管理费用率增加1%,销售利润率会减少0.675%;而销售费用率增加1%,销售利润率会减少0.194%。由此可见,相比于管理费用率和销售费用率表征的结构资本而言,人力资本对企业销售利润率的影响更加显著且为正向影响,而管理费用率和销售费用率对销售利润率均为负向作用。
(2)在企业知识资本要素投入―总资产利润率(Y2)模型中,仍然是薪资费用率系数的绝对值较大,这说明,相比于管理费用率和销售费用率而言,薪资费用率对信息技术业上市公司的销售利润率有更加明显的影响作用;与此同时,从模型可以看出管理费用率和销售费用率对销售利润率的影响系数分别是-0.418和-0.119,即管理费用率增加1%,总资产利润率会减少0.418%;而销售费用率增加1%,总资产利润率会减少0.119%。由此可见,相比于管理费用率和销售费用率表征的结构资本而言,人力资本对企业销售利润率的影响更加显著且为正向影响,而管理费用率和销售费用率对销售利润率均为负向作用,这与之前企业知识资本要素投入―销售利润率(Y1)模型的结论一致。
综上所述,就信息技术业知识资本投入对经营绩效影响来看,无论是人力资本还是结构资本中的组织管理和市场营销方面的资本均会对企业经营绩效产生不同程度的显著影响,并且无论是以销售利润率还是总资产利润率作为因变量,得到的结论均是薪资费用率会对公司的经营绩效产生明显的正向影响,而管理费用率和销售费用率对公司的经营绩效产生负向影响。因此对于信息技术业公司,其盈利水平的提高应着重依靠于加大人力资本的投入、无论是薪酬方面还是员工培训支出方面均应有所增长,同时注意控制管理费用的支出、节约结构资本中组织管理的有限资源,并适当控制企业在销售过程中产生的不必要支出,节约销售费用。
总结上述分析,可以得出这样的规律:代表人力资本因素的薪资费用率在信息技术业表现出了与公司绩效的显著正相关作用,因此便验证了前一章中的第一个假设,即人力资本对公司绩效有积极的正向作用。究其原因应该是信息技术业是极为需要人才、人才便是竞争力的行业,行业提供的业务均需要业内工作者凭借自己的知识技能和经验来提供支持,因此人力资本对于信息技术业来说,必然是十分重要的,且对公司绩效有显著的促进作用。
代表结构资本的管理费用率和销售费用率则表现出了与绩效的负相关关系,即如果企业增加对管理费用和销售费用的投入会降低企业绩效,这与一些文献所得到的结论不符。有文献表明,组织管理可以提升绩效,但是为什么这里的管理费用率会表现出对公司绩效的负向作用?笔者认为可能是由于信息技术业是相对新兴的产业,并且受高新技术、人文等因素的影响比传统的制造业零售业更大些。近十年来由于科技日新月异,行业的组织内部也处于不断的调整变化之中,再加上信息技术业是较为年轻的行业,现阶段可能行业内对组织管理方面不够重视或者暂时的管理水平较为低下,造成侵蚀公司绩效的现象发生,因此使得这里得到的结论是结构资本中的组织管理方面与公司绩效呈负相关关系。
五、对策及建议
本文已经通过多元回归方法得到了信息技术业的知识资本与企业绩效之间的关系,根据上文中得到的研究结果对信息技术业上市公司绩效的优化提出如下对策。
1.加强员工培训、适当增加职工薪酬。通过加强员工培训,使其学习到新的管理方式、思维方式与工作技术;如对生产人员进行培训促进其技术改造、改进产品质量,从而用优质的产品和服务迅速打开和扩展市场;对销售人员开展目的明确的培训,更新销售观念,交流销售技术,扩大销售额,壮大企业实力;对财务人员进行培训,节约企业开支、优化支出结构、杜绝不合理费用,增强企业资金的运作效率等。总之通过员工培训充实各自领域内的新发展、新方法,真正解决困扰企业发展的一些问题。另外,还应建立完善合理的奖励机制,对于工作成果明显的员工给予加薪、升职等奖励,适当提高员工薪酬,激发其与其他员工的工作积极性和热情。
2.着重节约管理费用。事前做好预算,严格执行预算,对于超预算的行为按规定给予处罚;提高劳动效率,通过减人增效的方法来完成工作指标,提高员工素质和劳动效率;严格控制生产过程中的物料消耗、水电费、运杂费等各项费用,做好节水节电、充分利用物料等工作;加强各种生产设备的维修和保养,提高利用效率、延长使用寿命,从而降低设备费用支出;精简管理层人员并将高层管理人员的支出控制在合理范围内,避免公司组织机构的臃肿,设计更加合理的制度安排和业务流程,严格避免低利润高薪酬的现象。
3.在开拓市场、扩大营业额的同时不能罔顾不断增加的市场营销方面的支出,通过各种广告形式宣传企业的形象和产品应该适可而止,而非不顾一切地投入极多的销售方面的支出;增加对销售人员的培训和历练,争取培养出更多更优秀的销售和推广人员,在尽量节约销售开支的同时不损失营业额,通过销售人员的技术而不是单单依靠大规模的销售支出来争取高营业额;不断创新,努力将产品与服务推陈出新,防止因时间推移而落伍,使新一代产品和服务更好地迎合市场的需求;改善服务水平、提高档次,致力提供更高质量的服务,注重口碑和商誉,从而带动市场更大的需求,努力树立成功的品牌,达到即使不靠大规模的销售支出也能保持良好口碑和销售业绩。
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关键词:电力企业;施工项目管理;成本控制
中图分类号:TU723 文献标识码:A
实现经济效益的最大化,是任何一个企业经营的最终目标,同时也是保证企业能够生存和发展的重要内容。电力企业也是一样,都在最大限度的追求经济效益,而对工程项目施工的成本控制是电力企业能够获得经济效益的主要途径。在保证工程质量达标的前提下,通过有效的成本管理,将施工项目的成本降到最低,这是提高企业的经济效益,确保企业在日益激烈的市场竞争中能够始终立于不败之地的根本保证。因此,电力企业必须做好完善电力施工项目管理和成本控制的工作。
一、电力施工项目管理及成本控制中存在的问题
(一)成本责任落实不到位
目前,我国多数的电力企业中,都成立了项目经理部作为成本的控制中心,并且选出项目经理来完成对成本的控制工作。但是这些项目经理普遍只重视对施工进度和工程质量的监督,而对成本控制工作却发挥着微不足道的作用。
在进行施工成本控制时,企业应该向项目经理部下达责任成本指标书。但目前我国的电力企业中在这一方面的执行力度严重不足,多数电力企业是不下达责任成本指标书的,而项目经理部又不重视成本控制工作,这就导致企业对施工项目的成本投入不可能降到最低程度,会造成资金和资源的损失。另外,有些企业也会制定责任目标成本,但是对目标成本的制定存在很多的不合理之处,这就会很大程度的影响项目经理部在确定目标成本时的科学性、准确性以及合理性,不能真正发挥成本控制的作用。
(二)成本控制不合理
我国的电力企业在进行成本控制时,习惯性的将成本控制范围集中在对直接成本的管理上,忽略了质量成本、安全成本、风险成本等多种对总成本产生直接影响的成本形式,这就使目标成本与真正所需要的施工成本之间差距较大,不能为施工工程起到指导性的作用。
另外,由于许多企业的领导者和成本控制方面的工作人员的业务技能不高、思维比较死板,在制定出某种成本控制方法之后,就将其运用到所有施工的项目中去,长期不进行改变和创新,并且不考虑这一成本控制方法是否与市场经济的环境相适应、是否适合本项目工程的施工需要,这就导致成本控制方法与工程项目的不配套,无法发挥出成本控制的作用。
(三)材料把关不严格
材料的质量,是保证工程质量的重要因素,若材料的质量不达标,是不可能确保工程的质量合格的。当前我国的电力企业中,在选择材料方面还存在着许多的不足之处。例如,在选择购买材料的厂家时,没有进行有效的招标,这就使企业对材料的市场价格把握不好,进而在对材料的目标成本控制时是比较盲目的。另外,电力材料市场是及其复杂的,这些材料的价格波动的频率和幅度都会很大,这就促使材料价格的不确定性,增加了对材料方面目标成本的控制难度,如果材料采购人员的素质不高,不能对材料价格的变化全面的掌握,并且购买的材料质量严重不合格,就会导致在材料方面浪费许多资金,甚至买来质量极差的材料。除此之外,对材料的管理不规范,在使用过程中出现很多浪费的情况,这就会超出材料的目标成本控制,造成不必要的经济和资源浪费。
(四)工程的进度、质量和成本之间不协调
在电力工程施工的过程中,各个施工部门之间、各个施工环节之间都是相互联系,相互制约的。一个施工部门或施工环节出现问题,都会对其他的施工部门和施工环节产生影响,可谓是牵一发而动全身。电力施工项目的工程进度、工程质量和工程成本是工程项目中的三个重要组成部分,并且这三个方面都是相辅相成的,一个方面产生变化,就会对另外的两方面产生一定程度的影响。
当前我国的电力企业中,很多企业为了缩短工期,追赶进度、节省开支,在施工过程中不考虑工程的质量和耗费的成本,可能使用质量严重不合格的材料,或是对材料的使用大大的超出了正常预算,这都会造成项目施工成本的提高。另外,由于选用不合格的电力材料,很容易造成返工,若是引起安全事故,还要对客户进行赔偿,这些情况更加大了施工的成本。
二、如何加强电力企业施工项目的管理和成本控制
(一)加强成本责任的落实
在电力企业施工项目中,要建立健全成本责任制。电力企业可以组建项目经理部作为成本控制中心,将项目经理作为第一责任人,对施工项目进行有效的成本控制。项目经理作为电力企业的直接人,负责多方面的工作,包括同承包单位的业务洽谈与合同签订,对工程项目进行有效的成本预算,对施工的全过程进行监督和管理等等。整个项目经理部应该由项目经理、质检员、材料员、安全员、民事员,以及各个专业班的组长所构成,这就要求各个组成部分都要进行有效的责任落实,明确分工。
在工程施工过程中,要对施工的各个环节进行全面的监督和管理,从对成本的预算工作开始,到采购人员对电力材料进行采购,再到工程开始施工,最后到工程竣工后的巡检工作以及后期可能出现的返工。对施工的全过程进行有效的监督和管理,及时发现是哪个环节出现了问题,并对与之相关的部门进行责任的追究,这样环环紧扣、层层落实,会在很大程度上加强电力企业对施工项目进行有效的成本责任落实。
(二)要进行全面的成本控制
电力企业在对施工项目进行成本控制时,要充分考虑到各个部门和环节中的成本消耗,而避免只是单纯的考虑直接成本的错误成本预算方法。项目工程中的总成本是由多种成本共同组合而成的,包括风险成本、安全成本、质量成本、材料成本、工人成本等多方面的成本构成。这就要求项目部在进行成本控制时,必须确保成本控制的全面性,严格避免成本控制的片面性。只有这样,才能保证项目部对电力施工项目的成本控制能够降低到最小。
除此之外,项目经理部在进行成本预算和成本控制时,不能一层不变,对所有的项目工程都使用相同的成本预算和成本控制方法。事物自身都具有一定的特殊性,这就决定了每个工程的内在要求都是不同的,因此,在进行成本控制时,要根据每个工程的具体要求,具体问题具体分析,制定出具有针对性的成本控制方法。只有这样,才能保证对每个工程的成本控制都是最合理的。
(三)对电力材料的价格、质量进行严格的把关
电力材料是电力施工项目中最基本、也是最重要的组成部分,材料质量的好坏,直接影响工程的质量,那么在进行材料的选购和使用中,应该遵循怎样的原则呢?
一个工程项目在进行施工时,所需要的材料不可能是一丁半点的,通常都需要大量的材料来完成项目工程。所以说,在选择材购买材料的厂家时,可以进行合理的招标,在这些进行投标的企业中择优选取,选择质量较高、价格合理、并且信誉度好的厂家进行合作。
另外,要求采购人员对市场上的材料价格能够进行实时的掌握,由于电力材料的特殊材质,决定了它的价格具有多变性的特点,这就需要采购人员随时进行市场调查,获取最新的价格信息。除此之外,在选择材料时,一定要对材料的质量进行严格的把关,保证材料的质量达标,才能使工程质量合格。
所以,在进行电力材料的选取时,一定要综合考虑材料的质量和价格,将两方面的要求综合起来,进而选取最适合的材料生产厂家购买材料,实现质量和价格最合理化,将材料成本控制在最低水平。
(四)确保项目工程的进度、质量和成本协调发展
要加强对项目工程的施工过程的监督,严格避免为缩短工期、追赶进度、节省开支,而忽视工程的质量和成本的耗费。监管部门要保证施工人员在施工的过程中,不使用质量不达标的材料,也不偷工减料,不浪费材料,确保每个环节的施工都不存在安全隐患。只有这样,才能减少安全事故的发生,减少不必要的返工,节约材料,进而对成本进行有效的控制。
结语
任何企业经营的最终目标都是要获得最大的经济效益。构成企业经济效益的两个重要方面就是成本和收入,而这两个方面中所能控制的只有成本,所以说,对成本的控制好坏,会直接决定企业的经济效益高低。因此,电力企业必须加强对施工项目的管理和成本控制,使企业能够以最少的成本投入,获得最大的经济效益。
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关键词:本体;知识表示;机械零件
中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)08-1975-02
Ontology-based Machine parts knowledge representation
ZHANG Yu-fu, NIU Qin-zhou, WANG Zhi-guo
(College of Information Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)
Abstract: Analysis the knowledge characteristics of mechanical parts, compare the advantages and disadvantages of existing knowledge representation method,and the ontology-based knowledge representation method is proposed. The implementation process of the ontology-based knowledge representation for mechanical parts is depicted. Finally take bolt representation as an example to illuminate the process.
Key words: machine parts; ontology; knowledge representation
机械零件知识比较复杂,主要表现以下特点:1)零件知识数据构成的内容复杂。机械零件信息中不但包括大量的几何信息(描述产品的几何形状、拓扑关系等)与非几何信息(描述公差、材料、装配关系约束、设计要求等),还包零件设计过程中的管理信息、加工信息以及零件数据之间的关系描述等,数据类型复杂多样。2)零件知识数据构成的形式多样。零件知识数据即包含结构化数据(如描述产品对象属性的数值、文本、日期等),又包含非结构化数据(如设计文档、图片、设计公式、多媒体文件等),这些数据往往分布较为分散,而且采用不同的系统和软件进行管理。由于零件知识的上述特点,运用产生式,谓词逻辑,框架表示法等单一的知识表示法表示机械零件知识存在很大的缺陷,基于这一特点文献[2]中提出了基于面向对象的混合知识表示方法用于表示摩托车设计知识的表示,该方法的概念模型具有封装性、继承性和多态性三个显著的特点,但是其研究的重点是类的内部结构(属性和操作),以及类之间的纵向继承关系,从而忽略了类之间的横向关系。本文在此基础上提出了基于本体的零件知识表示方法,它克服了面向对象表示方法忽略类之间横向关联这一缺点,并通过公理来定义类之间的约束关系,同时本方法还研究类之间的一致性检验,这在面向对象的概念模型中根本没有涉及,最重要的是基于本体的知识模型能够提供基于语义的知识重用和检索,这将有利于机械零件的重用。
1 基于本体的知识表示的特点
与其他知识表示方法比较,基于本体的知识表示方法的特点主要表现为以下几个方面:
1)支持多类型知识的表示,且允许用户定制知识类型。在机械零件的表示过程中,需要运用多种类型的知识,如规范标准类、实例类、功能技术原理方案解类、外购件类、软件工具使用类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的知识表示方法允许用户对描述知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了多种来源、多类型知识的表示问题。
2)概念间的共享机制,解决零件表示知识的数据冗余及数据一致性问题,不同类型的知识采用不同的描述框架,但不同类别的知识可能与同一对象相关联。基于本体的知识表示在区分不同知识类别的同时,能建立概念间的共享联系。如在描述规范标准类、实例类、功能技术原理方案解类、外购件类、软件工具使用类等知识时,需要给出这些知识相关的部件,因此部件是这些知识的共享概念,在建立知识本体时定义部件类,并作为这些知识的一个属性加以引用。采用基于本体的方式,通过概念间的共享机制,避免了知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。由于不同知识类型的概念共享关系,在知识检索时,可以直接检索与某一概念相关的所有知识元,而不必指定具体的知识类别。例如可以检索某专家设计的所有实例,也可检索与某一部件相关的所有知识元。这一功能给零件的检索带来了很大的方便。
3)基于本体的知识表示能更好的表示领域知识,更加贴近实际应用,本体是对客观存在的领域概念及其关系的描述,因此基于本体的设计知识建模和实际应用结合得更加紧密、更注重实用性,弥补了基于规则的知识系统的局限性。
2 机械零件知识本体的建立
2.1 零件本体概念的定义
零件是组成产品的最基本的元素,它位于产品树的叶子节点。从本体的角度定义,零件本体包含了所有与之相关概念以及属性关系。建立了图1所示的本体模型。
在本体模型中,主要的概念有机械工具(Machine_tools)、部件(Components)、零件(Parts)、自制零件(Self_made_Parts)、标准零件(Standard_Parts)、专家(Experts),制作材料(material)、Key_Parameters(主要参数)、说明文档(related_documents)等。零件本体的定义,在本体编辑工具protégé4.0环境下建立本来概念分类。如图2所示。
2.2 本体属性的定义
零件由系列属性特征组成,属性定义的过程就是对零件的描述,它包含了零件的所有信息。描述零件本体的属性可以主要分为两类,一类为实体属性,一类为数据属性。如图3所示,Hasproperty为实体属性,Haslength为数据属性。实体属性是表示两个个体之间的关系,如果用面向对象的方法描述,可以称之为是两个对象之间的关系,而数据属性则表示某一个体与特定数据之间的关系。
在零件的本体的描述过程中,需要根据不同属性定义属性特征,属性特征的定义直接影响到推理的精确性,主要可以用下面几种关系来描述:
1) 功能属性(functional property),给定个体A,有且仅有另一个体B能够通过属性P与之建立关系,则属性P就是A到B的功能属性。
2) 相反功能属性(inverse functional property),如果属性P是由个体A到个体B的功能属性,属性PN是由个体B到个体A的功能属性,则属性P与PN互为相反功能属性
3) 传递属性(transitive property),在A,B,C三个个体中,个体 A到个体B,个体B到个体C均可以通过属性P建立关系,如果个体A到个体C也可以通过属性P建立关系,则属性P是传递属性
4) 对称属性(symmetric property),如果个体A到个体B可以通过属性P建立关系,同样个体B到个体A也可以通过属性P建立关系,则属性P为则个体A到个体B的对称属性
5) 非对称属性(antisymmetric property),非对称属性不能满足对称属性的条件。
6) 反身属性(Reflexive property), 给定个体A,通过属性P不仅能够与个体B建立关系,而且能够与本身建立属性关系。则属性P为反身属性。
7) 非反身属性(irreflexive property),给定个体A,通过属性P只能与个体B建立关系,而不能够与本身建立属性关系。属性P为非反身属性。
在对零件的描述中,相对个体属性而言,数据属性比较多,数据属性的定义可以表示成一个集合P的形式,P={(n1,v1),(n2,v2),…(ni,vi)…(nm,vm)},这些属性定义了零件的几何特征,其中ni和vi通常以Hasvalue建立关系。关于零件的其他信息,如零件的设计者,设计时间,设计材料等特征可以用其实体属性来描述。根据零件本体中的概念属性及其概念间的属性关系,主要实体属性有designed_by、made_of、has_ducuments、has_keyparameters、is_part_of等,并且定义了主要对象属性的逆属性,如design、is_material_of、is_documents_of等,逆属性的定义有理由推理的实现。主要数据属性有:零件的具体尺寸,说明文档名字,图纸存放地址等,由于概念不同,数据属性差异也比较大,这些属性概念的取值是推理的主要依据。
3 零件表示实例
下面在零件分类的基础上,定义了零件的本体,以螺栓的表示为例,定义了零件的相关数据属性,并且给出了零件本体描述的部分OWL代码。
bolt
this is the definition for Bolt
008
4 结论
本文针对机械零件知识数据构成的内容复杂,数据构成的形式多样的特点,提出了基于本体的零件知识表示方法,描述了机械零件的表示过程,最后以螺栓为例,进行了本体描述,与其他零件知识表示方法比较,该方法比其他表示方法更有利于零件的检索。
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【关键词】远程微格技术 本地化支教模式 教育技术 信息技术 教育均衡
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)05C-0049-04
近年来,区域内教育特别是基础教育发展不均衡问题已经成为政府与社会关注的焦点之一,为了解决教育均衡发展问题,广大教育工作者进行了广泛的研究与实践。在信息技术广泛应用于教育教学的大背景下,利用现代信息技术提升教师教育能力支援基础薄弱地区教育发展成为解决教育均衡发展的重要手段与途径。贺州学院远程微格实验中心在规划与设计过程中利用现代教育技术手段推进优质教育资源共享,以技术促进区域内教育均衡发展作为一项重要的功能目标。目前,贺州学院远程数字微格实验中心在广西教育厅的大力支持下完成了第三期的建设。自一期工程投入使用以来,该实验中心进行了系列教育教学实验和远程支教实践,在实验及实践工作中,积累了一些经验,也产生了一些新的思路和构想。本文拟从应用远程微格系统实施支教工作的应用模式方面进行梳理与展望,期望对相关研究与实践有所帮助。
一、远程微格实验中心概况
贺州学院远程微格实验中心将有线互联、无线互联、移动通信等现代网络技术引入到传统微格实验室中,集现代网络技术、数字媒体技术、微格教学技术于一身。其基本结构与主要功能如下:
(一)基本结构
远程微格实验中心由主控室(对应传统微格的观察室)多个多媒体微格室(对应传统微格的微格室)构成。为实现各设计功能,采用了如图1的拓扑结构。
(二)主要功能
1.主控室主要功能:(1)对系统内全部微格室进行实时观察控制,具有一定扩展能力,支持更多微格室教室接入;(2)调播任意微格室上课场景至主控室(观察室);(3)将任意微格室上课场景广播到其他微格室;(4)根据需要可以将任意微格室上课实况或视频实时网上,授权用户可以在授权范围内远程观察、观摩;(5)实现与控制各个微格室之间音视频同步互动交流;(6)远程控制各微格室中摄像机、云台、前端音频设备等;(7)对录制文件进行上传分类和管理;(8)对录制文件进行后期编辑;(9)根据实际网络带宽对录制文件的格式及码流等进行调整;(10)微格视频资源管理,视频录制管理、视频自动归类、与微格室录播系统的视频自动同步;(11)内置评价系统,支持自定义评价标准、可实现现场评价及事后评价;(12)采用B/S模式操控平台,支持基于IE浏览器的远程系统管理。
2.多媒体微格室主要功能:(1)基于网络的资源信息浏览、上传、下载;(2)教学实况记录;(3)各个多媒体微格室间的音视频同步互动交流与观摩;(4)教学过程课件自动生成。
二、远程微格本地化支教常见应用模式
研究表明,无论教育技术怎样发展,无论教学模式如何丰富,最传统的“面对面”的教学模式依然是最基本的教学模式,也是公认的教学效果最好的教学模式。因此,应用了何种先进技术的教学模式,都只是在强化或优化了教学活动的某一方面功能的同时以弱化或牺牲其他功能为代价,如传统远程教学突破了空间界限却不得不以削减教学信息量为代价,而被削减的师生互动、授课教师的肢体语言等所谓次要信息在实际教学中有时会对教学效果产生相当大的影响。再如,慕课可以扩大受教育群体的规模,但这种规模扩大、效率提高是以牺牲对个性化学习需求的支持为基础的,因此目前无论什么样的教学模式,其实质是对“面对面”的传统教学模式某一方面的改良,其成功的关键是在尽可能增强传统“面对面”的所某一方面功率同时尽可能减少对其他功效的损害。基于这种对技术支持教学的理解,利用远程微格技术构建本地化支教环境主要采用了以下几种应用模式。
(一)“1+1”本地化支教模式
远程微格技术在一定程度上突破空间限制,将传统微格系统中的相邻教室拓展到异地教室。利用远程微格系统可以为天各一方的师生营造出天涯若彼邻的教与学的效果。在继承了远程教学突破空间限制的功能的同时兼顾了传统本地教学模式中师生互动及教学信息丰富的特征。
如图2所示,这种支教模式下,将远程微格实验中心所属的一个多媒体微格室设为支教教室,负责支教的教师在支教教室授课,将实验中心所属的需要接受支教的多媒体微格教室设置为接受支教教室,接受支教的教师及学生在接受支教教室听课。
在远程微格系统的支持下,支教教室的授课音频及视频信息被同步传送到受支教微格多媒体教室,并通过受支教教室的音视频多媒体设备还原播放,支教教室的授课场景被远程映射到受支教微格教室并与受支教微格教室的本地场景叠加后构成包含受支教教室本地实际场景与远程支教教室授课场景的受支教教室复合场景;与此过程相同,受支教微格教室的听课音视频场景同样通过远程微格系统同步映射到支教微格教室,并通过支教教室的音视频多媒体设备还原播放。这样在支教教室的复合场景中包含有本地场景和受支教微格教室场景,在受支教微格教室中也同样包含有支教教室场景和本地场景。呈现在两地两个教室师生面前的场景几乎是同样的,通过网络这个桥梁,相距遥远的两个教室被合二为一,天各一方的师生如身处同一教室。支教教室的支教教师可以利用远程微格系统实时观察受支教教室的听课情况并可以随时根据受支教教室的听课现场情况进行远程提问、答疑、点评等教学活动。支教教室中的学生与受支教教室中的学生可以进行基于网络的音视频互动交流,可以完成相互问答、讨论等活动。异地的师生可以借助远程微格系统轻松便捷的“面对面”地完成“师讲生听、师问生答、生问师答”等基本授课活动,天各一方的学生可以借助远程微格系统完成“面对面”的问答讨论、合作、协作学习活动。从理论及实践来看,在诸多以技术为支持的支教模式中“1+1”本地化远程支教模式是对“面对面”传统教学活动各种功能兼顾性最好的一种支教模式。
(二)“1+1+N”扩展支教模式
如图3所示,这种支教模式下,将远程微格实验中心所属的一个多媒体微格室设为支教教室,负责支教的教师在支教教室授课,将实验中心所属的需要接受支教的多媒体微格教室设置为接受支教教室,接受支教的教师及学生在接受支教教室听课,管理人员根据实际需要利用远程微格实验中心的主控室将中心所属的部分多媒体微格室设置为观摩教室,将支教教室的授课实况广播到观摩微格室。与此同时,还可以将支教教室的授课实况或录制的授课视频上传至实验中心的数字资源系统。所有的授权用户可以通过网络利用PC或其他支持上网的终端同步或异步观摩支教教室的授课场景。
在这种模式下,支教微格室与受支教微格室的复合场景与“1+1”本地化模式完全相同这里不再赘述,在各观摩室(包括多媒体微格室及普通网络多媒体教室)及其他网络访问终端可以观看到支教微格室的复合场景。这种模式是在“1+1”本地化支教模式的基础上拓展形成的一种支教模式,这种模式中除了具备“1+1”本地化模式的全部功能与特征外,其受益面较广、效率较高。这种模式下的支教活动不再局限于远程微格实验中心所属的多媒体微格教室。在这种支教模式下,只要持有具备上网功能的访问终端,且获得了访问授权,所有用户都可以通过网络访问远程微格中心数字资源系统而成为支教活动的参与者。他们所使用的设备也不局限于多媒体微格系统,只要是能够上网的、可以播放多媒体音视频媒体的设备都可以用来参与支教活动,支教活动可以在微格教室―微格教室、微格教室―网络多媒体教室、微格教室―移动终端之间展开,支教范围更广,受益人群更多,支教效果较好。
其不足之处是,支教的主讲教师只于被选定为受支教微格教室中的师生之间有较为丰富的互动交流,主讲教室与其他观摩教师及学生之间、观摩教师与观摩教师之间、各地听课学生与学生之间的交流几乎无法实现,各观摩点与主讲教室之间的信息流是单向的,如图3所示,信息流只有在支教微格室与受支教微格室之间是双向的,而其他微格教室、网络多媒体教室、网络终端与支教微格室之间只有单向的信息流。除设定支教微格室与受支教微格室外,其他访问者只能被动地接受授课信息而不能主动参与到授课活动中,观摩者与授课者、观摩者与观摩者之间几乎无实时交互行为发生。
(三)“1+T+N”观摩支教模式
如图4所示,使用这种支教模式时,将远程微格实验中心所属的一个多媒体微格室设为主讲支教教室,主讲教师在主讲教室授课,实验中心所属的其他多媒体微格室设置为观摩教室,接受支教或参与学习的教师在观摩教室观摩听课,同时将主讲教室的授课实况同步上传至中心的数字资源系统。授权用户可以通过网络多媒体教室系统、PC或其他网络终端同步参与观摩学习。在这种模式中除了授课端、观摩端外增加了点评端。点评专家可以在主控室内同步观察主讲教室的授课活动,并根据实际情况对主讲教师的授课情况进行实时点评。点评专家的点评信息以音视频及文本信息的方式实时推送到观摩教室及其他观摩终端,但这些信息不会被传送到主讲教室,这样主讲教师和主讲教室中听课的学生可以在无外来干扰的自然状态下开展授课与学习活动。这种自然常规状态的教学活动对观摩者的教学技能提升的帮助较传统的刻意打造的“集中观摩课”更有价值。另外,这种观摩学习模式也给参与观摩的教师带来极大的方便,省去了为听一节好课而跋山涉水的旅途劳顿及由此所产生的不菲开支。他们可以在本地的远程微格教室,可以在本地的网络多媒体教室,也可以在办公室、家中、路上……任何可以访问该远程微格实验中心的地方参与观摩活动。他们就如同观看一场足球比赛的现场直播,专家的点评可以及时有效地帮助他们发现主讲教师的授课优点与不足。同时在这种模式下,远程微格实验中心的系统服务器开辟有一个供参与者自由发言讨论的讨论专区,在这个专区里,所有参与观摩活动的人员包括主讲教师、观摩教师、点评专家等可以自由地提出自己的疑惑、发表自己的看法、解答他人的提问等。在这个专区里,大家的地位是平等的,发表意见的权利与机会是均等的,大家可以进行更开放的、自由的、深层次的对话与交流。
这种建立在自然真实授课基础的网络远程观摩、“点评+讨论”的观摩教研方式,具有成本低、易组织、回归自然、贴近常态、平等、开放的特征。观摩过程中有讲、有观、有问、有答、有评、有思,观摩教师更容易深度参与。是最接近常规状态教学的一种观摩学习方式,有助于观摩者教学能力的迅速提升。
(四)“1+N”教练支教模式
“1+N”教练支教模式实质上是传统本地化微格教学在空间上的拓展,主要用于对受支教地教师的教学实践能力培养与训练。这种支教模式的主要操作方式是,指导教师在主控室(观察室)内,通过网络同时远程对1-3个支教点的教师进行教学技能训练与指导。实际应用中,经常是指导教师先进行某一教学环节或某一教学技能的示范,受培训教师观摩后在受支教教室进行模拟演练。指导教师通过监控电视墙和音频系统同时对多个受支教微格室演练情况进行观察,并进行有针对性的指导、示范,还可以远程进行演练场景的录制、切片回放,切片诊断、分析等。利用网络远程实现以往只有在本地微格教学中才能进行的“示范+观摩+演练+诊断”的教师培训模式。
这种支教模式可以在微格教室―微格教室及微格教室―双向网络多媒体教室(在常规网络多媒体教室基础上加装音视频采集设备)之间展开。支教教师可以采取一对多的方式对多个支教点实施支教活动,支教受益面小于“1+T+N”观摩支教模式但支教者与被支教者之间可以进行便捷、丰富、高效的交互活动,交互性更强,师生分离的空间界限被淡化,教学形式接近基于本地化训练的“教练―学员”模式。实践证明,这种支教模式在教学技能提升训练方面效果明显。
(五)“X+X”合作课堂支教模式
这是一种基于“空中课堂”的网络支教模式,在这种支教模式下,参与支教活动的微格教室的所充当的角色是不固定的。支教活动的组织者在主控室(观察室),根据实际需要或某微格教室的请求对其角色进行设置或变更,每个微格教室都可以成为支教教室也可以成为被支教教室。
在现实教学中,各学校的师资情况会有所不同,同一学校的不同学科间的师资力量也会存在较大的差别。一般来说,城里学校或重点学校的师资力量总体上会强一些,但不排除在农村学校或条件较差的学校中某一学科的教师或某一位教师的某一专项的授课能力突出的现象。如甲微格教室所在学校的语文教师是一位专业知识扎实、授课经验丰富的名师,授课效果突出;而乙微格教室所在学校物理课的任课教师在教学方面形成了自己的特点,教学效果好,在同行和学生中享有较好的口碑……其他微格教室所在的学校同样存在类似的情况,某个学校某一门或几门课授课能力强、教学效果突出,而其他学科相对薄弱,在这种情况下,支教活动的组织者就可以根据实际情况将某一微格教室的精彩授课实况投放到其他微格教室,这样就可以实现每一个微格教室所在学校的学生都可以接受到本区域内本学科最优秀的教师的授课。在实际操作过程中,还可以根据实际情况,同一门课或同一节课的不同环节由不同微格教室的教师来主讲。这种合作课堂的支教模式可以充分发挥各位教师的强项,采取优势互补、强强联合的策略,发挥优秀教师的示范作用。以强带弱、优势互补最终实现共同进步和优质教育资源的区域共享。
三、结论与展望
信息技术对教育发展产生了革命性影响,在现代网络技术及多媒体技术快速发展的背景下,解决教育均衡发展的途径与手段也发生了革命性的变化:教师资源配置从“实地挂职支教”到“异地网络支教”;在职教师培养从“集中观摩课教研活动”到“异地网络教研互动”;网络教学从“基于资源的网络教学”到网络“多终端同步视频互动教学”。应用远程微格技术构建本地化支教环境是为适应现代教育手段变革而进行的一种尝试。贺州学院远程微格实验中心把利用现代信息技术弱化空间因素对教与学的影响,最大化地追求身临其境的本地化效果作为支教模式选择的最重要出发点与目标。利用远程微格技术构建本地化支教环境的各种模式,各有长短,应用中要根据实际目标与条件选择最适合的模式。实践证明,远程微格技术在构建本地化支教环境方面具有许多独特的优势,在解决教育均衡发展方面,特别是解决类似于广西壮族自治区这类区域内教育发展水平差距较大,且教育欠发达地区多是位于山高路险交通不便的山区的状况下,其优势更为明显。目前贺州学院在利用远程微格技术构建本地化支教环境方面的应用还处于刚刚起步的阶段,还有相当多的问题没有得到很好的解决,还需要借鉴其他类似研究的经验不断完善与提高,比如华中师范大学教育信息技术学院熊才平教授所主持建设的“异地同步互动网络教学专用教室”就有许多值得我们学习与借鉴的新思路、新观点、新方法。此外,远程微格教室建设成本较高,目前普及率较低,许多偏远山区学校暂时还没有能力配备远程微格教室,这是目前影响利用远程微格技术实施大规模、大范围远程支教的瓶颈。但2010年起国家“农村义务教育薄弱学校改造计划”实施以来,绝大多数学校都建成了功能完善的网络多媒体教室。因此,如何拓展远程微格教室与网络多媒体教室之间的互联应用,在远程微格教室与网络多媒体教室之间开展深层次的远程支教活动也是下一步研究的一个方向。
【参考文献】
[1]熊才平,等.“多终端同步视频互动”网络教学平台设计――“4+2”免费师范生培养模式异地教学平台[J].现代教育技术,2010(12)
[2]熊才平,等.“4+2”免费师范生异地教学新途径――“多终端同步视频互动”网络教学模式研究[J].开放教育研究,2011(4)
[3]熊才平,等.论信息技术对教育发展的革命性影响[J].教育研究,2012(6)