第一篇：西方思想政治前沿（寫(xiě)寫(xiě)幫推薦）

從熊彼特看民主

——讀《資本主義、社會(huì)主義和民主》

《資本主義、社會(huì)主義與民主》一書(shū)是熊彼特的重要代表作之一，也是他生前發(fā)表的最后一部著作。這部著作綜合地表達(dá)了熊彼特在哲學(xué)、政治學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面的思想觀點(diǎn)，熊彼特在其中以“創(chuàng)新理論”為根據(jù)，提出了“資本主義將活不下去”，并且將自動(dòng)進(jìn)入“社會(huì)主義”的“過(guò)渡”理論。作為一代資產(chǎn)階級(jí)經(jīng)濟(jì)學(xué)大師，熊彼特在《資本主義、社會(huì)主義與民主》將民主作為由資本主義制度向社會(huì)主義制度變遷的重要因素，甚至認(rèn)為只有通過(guò)民主方式的轉(zhuǎn)化才能夠避免走向“不成熟狀態(tài)的社會(huì)主義化”的歧途。熊彼特在這本書(shū)中對(duì)民主的見(jiàn)解也引發(fā)了我對(duì)民主的一些思考。

首先是關(guān)于民主的定義。熊彼特強(qiáng)調(diào)：“民主政治就是由未來(lái)領(lǐng)導(dǎo)人自由競(jìng)爭(zhēng)選民的選票”，“‘民主的方法’就是‘某些人通過(guò)爭(zhēng)取人民選票取得做決定的權(quán)力’的方法”，“民主的政治原則因此僅僅意味著，政府的執(zhí)政權(quán)應(yīng)交給那些比任何競(jìng)選的個(gè)人或集團(tuán)獲得更多支持的人”。這樣的民主方法和政治原則意味著一種可以自由選擇執(zhí)政黨和自由組成政府的民主，其中選舉自由占有舉足輕重的地位，甚至是判斷民主政府與非民主政府最有效的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有選舉自由，則必然無(wú)法滿足熊彼特的民主要求。而無(wú)論是前蘇聯(lián)“由屬于少數(shù)的一個(gè)政黨統(tǒng)治，對(duì)別的政黨不給任何機(jī)會(huì)”，還是是朝鮮的專(zhuān)制政權(quán)，或者當(dāng)代中國(guó)，都是執(zhí)政黨一黨獨(dú)大，限制其他政黨的發(fā)展，同時(shí)也只有在執(zhí)政黨許可范圍內(nèi)的選舉自由，這樣的缺乏競(jìng)爭(zhēng)政治領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的社會(huì)主義民主顯然不符合熊彼特的民主定義。

熊彼特認(rèn)為，“民主是一種政治方法，即為達(dá)到政治——立法與行政的——決定而作出的某種形式的制度安排”，它“同其他任何方法一眼，其本身不能是目的”。正因?yàn)槊裰髦皇且环N方法，它只有相對(duì)正確性，很可能會(huì)帶來(lái)不利的后果。正如古希臘用民主的方法處死了蘇格拉底。因此，對(duì)于民主的忠誠(chéng)應(yīng)該是對(duì)于民主所能帶來(lái)的某些利益或理想的忠誠(chéng)，而不是對(duì)民主的盲目崇拜與迷信。其中最重要的原因就是民主能否真正代表人民意志以及是否代表了人民正確的意志。

民主政治的古典學(xué)說(shuō)認(rèn)為民主方法就是為實(shí)現(xiàn)共同福利做出政治決定的制度安排，必然體現(xiàn)人民意志。而熊彼特則認(rèn)為“不存在全體人民能夠同意或者用合理論證的力量可使其同意的獨(dú)一無(wú)二地決定的共同福利”，即使存在充分明確的共同福利也“并不意味著對(duì)各個(gè)問(wèn)題都能有同等明確的回答”。羅伯特，達(dá)爾在《民主理論的前沿》中提出，受到參與積極性的影響，“多數(shù)人極少控制特定的政策事務(wù)”。因此，從某種程度上說(shuō)，以民主的形式作出的決策不僅無(wú)法代表全體人民的共同意志，反而很可能只是少數(shù)人的決定。21世紀(jì)以來(lái)美國(guó)發(fā)動(dòng)的對(duì)外戰(zhàn)爭(zhēng)，并不能代表大多數(shù)美國(guó)人民的意志，很有可能只是維護(hù)了軍火商，石油企業(yè)，銀行業(yè)等少數(shù)人的的利益。同時(shí)，人民的意志是有限度的，而且在某種程度上“人民意志是政治過(guò)程的產(chǎn)物”，雖然從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，“人民畢竟比任何個(gè)人聰明”（杰斐遜），“不可能永遠(yuǎn)愚弄所有人民”（林肯），然而，根據(jù)群集心理學(xué)，人在群集影響下其行為的實(shí)際情況——特別是在激動(dòng)情況下思想和感覺(jué)中道德約束與文明方式會(huì)突然消失，而原始沖動(dòng)，幼稚行為和犯罪傾向則會(huì)突然爆發(fā)，在群集狀態(tài)中，試圖進(jìn)行理性爭(zhēng)論只會(huì)煽起獸性。單個(gè)人受到有限理性的限制，在現(xiàn)實(shí)感，熟悉感和責(zé)任感所能辨認(rèn)的領(lǐng)域極為狹窄，從而使人的思想和行動(dòng)的明確性和合理性降低。典型的公民一旦進(jìn)入政治領(lǐng)域，將局限于個(gè)人的實(shí)際利益范圍，邏輯成分減弱，對(duì)問(wèn)題的合理批評(píng)以及個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心所施展的合理影響也將越少，往往會(huì)聽(tīng)任超理性或不合理的偏見(jiàn)和沖動(dòng)的擺布，給另有企圖的集團(tuán)以可趁之機(jī)，從而在短期內(nèi)造成人民意志的不合理性和惡意。德國(guó)法西斯上臺(tái)并大發(fā)動(dòng)第二次世界大戰(zhàn)就是利用大蕭條中人民對(duì)現(xiàn)狀的普遍不滿將大多數(shù)人的意志引向了錯(cuò)誤的方向。

熊彼特提出現(xiàn)代大工業(yè)國(guó)家在民主的實(shí)際運(yùn)行中要取得成功必須具備四個(gè)條件：人的政治素質(zhì)——領(lǐng)導(dǎo)和管理政黨機(jī)器的人，選出來(lái)進(jìn)入議會(huì)和上升擔(dān)任內(nèi)閣職務(wù)的人——應(yīng)該有

足夠優(yōu)秀的水平；政治決定的有效范圍不應(yīng)擴(kuò)展太遠(yuǎn)；民主政府必須有能力支配一個(gè)富有強(qiáng)烈責(zé)任感和同樣強(qiáng)烈集體精神以及有良好名望和傳統(tǒng)的訓(xùn)練有素的官僚機(jī)構(gòu)的工作；能夠民主自制。關(guān)于第一點(diǎn)，從某種程度上可以理解為精英民主思想。自由選舉是民主的基礎(chǔ)之一，但民主方法不是簡(jiǎn)單地從全民中挑選，只是從愿意競(jìng)選的人們中挑選。精英民主的思想與亞當(dāng)，斯密的勞動(dòng)分工理論有相似之處，強(qiáng)調(diào)通過(guò)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)從事政治事業(yè)的階層增強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)者的適應(yīng)性，減少在不同職業(yè)間轉(zhuǎn)換的時(shí)間和經(jīng)歷成本，并提高政治創(chuàng)新的能力，獲得更好的政治家進(jìn)而提高民主的效率。精英民主的思想雖然帶有經(jīng)驗(yàn)上的片面性，忽視了人民的參與從而可能促成大眾的政治冷漠，但通過(guò)培養(yǎng)政治精英提高民主決策的有效性有合理的一面。關(guān)于政治決定范圍的問(wèn)題，無(wú)論是哪一方面政治決定的范圍過(guò)大，都容易造成公權(quán)力對(duì)私權(quán)利的侵害問(wèn)題，而且容易導(dǎo)致政治機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降。在當(dāng)前的中國(guó)，政府的觸角涉及政治，經(jīng)濟(jì)，文化的各個(gè)領(lǐng)域，在許多方面嚴(yán)重?fù)p害了私人的自由權(quán)和財(cái)產(chǎn)權(quán)，并且管得過(guò)多過(guò)死也造成了政府和企事業(yè)單位的協(xié)調(diào)不順，辦事效率低下，即使并非要只是單純扮演“守夜人”角色的小政府，也必須防止政治權(quán)力過(guò)大的傾向。至于第三個(gè)條件，這一官僚機(jī)構(gòu)必須能高效處理日常行政事務(wù)，同時(shí)維護(hù)自身的獨(dú)立性，避免被高層政治家輕易破壞，并能不斷吸收優(yōu)秀的人才，促進(jìn)自身的不斷發(fā)展。在歐美健全的官僚行政系統(tǒng)中，雖然每隔一段時(shí)間都會(huì)有定期或不定期的高層領(lǐng)導(dǎo)人的更替，但自身的整套運(yùn)行機(jī)制和人員結(jié)構(gòu)卻能始終不受影響地高效運(yùn)行，基本上都能夠達(dá)到熊彼特的第三條標(biāo)準(zhǔn)，而中國(guó)無(wú)疑需要在完善文官行政制度中不斷努力。關(guān)于民主自制的條件，則要求從政治家到選民的所有民主參與者有良好的自制能力，既要秉持對(duì)民主的信念，避免產(chǎn)生任何會(huì)使民主遭到破壞的行為，同時(shí)也要保持對(duì)意見(jiàn)分歧的高度容忍心，正如羅伯特，達(dá)爾將“麥迪遜式”的民主理論概括為一種努力，“它希望在多數(shù)人的權(quán)力和少數(shù)人的權(quán)力之間達(dá)成某種妥協(xié)，也希望在所有成年公民的政治平等和限制其主權(quán)的渴望之間達(dá)成某種妥協(xié)”。可以說(shuō)，民主是一門(mén)妥協(xié)的藝術(shù)，沒(méi)有妥協(xié)，就不可能存在民主，因?yàn)槊裰鞑豢赡艽硭腥说墓餐庵荆荒艽泶蠖鄶?shù)人的意志，甚至在某些情況下只是少數(shù)人意志的產(chǎn)物，其間必然會(huì)產(chǎn)生利益的分歧和矛盾，因而必須要能容忍異見(jiàn)，唯有如此，才能實(shí)現(xiàn)整體利益的最大化。

除了熊彼特在本書(shū)中提出的四個(gè)條件外，我認(rèn)為民主取得成功還有一個(gè)重要因素——權(quán)力的分立與制衡。在某種意義上，這也是對(duì)熊彼特第二和第四個(gè)條件的延伸和擴(kuò)展。孟德斯鳩在《論法的精神》中將國(guó)家的整體劃分為共和政體（包括民主整體和貴族整體），君主政體和專(zhuān)制整體三大類(lèi)。無(wú)論是共和，君主還是專(zhuān)制，最終都會(huì)通過(guò)權(quán)力運(yùn)用的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。任何形式的權(quán)力運(yùn)行都可能會(huì)帶來(lái)好的結(jié)果，也可能會(huì)造成惡劣的影響。共和制相對(duì)于君主制和專(zhuān)制的進(jìn)步，不僅在于能夠通過(guò)自由選舉選擇更合適，更優(yōu)秀的領(lǐng)導(dǎo)者，通過(guò)良好的權(quán)力運(yùn)行創(chuàng)造最大的社會(huì)效益，還在于能夠通過(guò)權(quán)力的制衡，將權(quán)力運(yùn)用的不良后果的影響程度盡可能減小。羅伯特，達(dá)爾在關(guān)于麥迪遜理論的中心立場(chǎng)的假設(shè)一中提出：如果不受到外部制約的限制，任何既定的個(gè)人或個(gè)人群體都將對(duì)他人施加暴政。作為通過(guò)民主選舉產(chǎn)生的政治家，如果缺乏有效的制約，也必然會(huì)走向?qū)Ｖ疲瑥亩a(chǎn)生暴政。而作為假設(shè)一的必然后果，產(chǎn)生了假設(shè)三：如果不受到外部制約的限制，少數(shù)人將對(duì)多數(shù)人施加暴政和假設(shè)四：如果不受到外部制約的限制，多數(shù)人敬愛(ài)那個(gè)對(duì)少數(shù)人施加暴政。如果是少數(shù)人施加的暴政，當(dāng)暴政的程度達(dá)到或超過(guò)多數(shù)人的忍耐限度的時(shí)候，必然會(huì)引起多數(shù)人的反抗，推翻少數(shù)人的統(tǒng)治以結(jié)束暴政，因此出現(xiàn)少數(shù)人的暴政的概率相對(duì)較小。然而，如果是多數(shù)人對(duì)少數(shù)人施加的暴政，例如對(duì)少數(shù)族裔的歧視政策，少數(shù)人就缺少有效的應(yīng)對(duì)手段，因而值得更多地警惕。既然民主的領(lǐng)導(dǎo)者是在自由選舉中獲得多數(shù)選票的人，那么他就能夠宣稱(chēng)代表多數(shù)人的意志，如果他施加暴政而又缺乏有效的權(quán)力制約手段，那么他的暴政將持續(xù)進(jìn)行，損害全體人民的利益。因此正如杰斐遜在《弗吉尼亞札記》中所說(shuō)：“選舉型專(zhuān)制主義，并不是我們?yōu)橹畩^斗的統(tǒng)治方式。”而羅伯特，達(dá)爾從麥迪遜理論假設(shè)一的立場(chǎng)出發(fā)，提出了定義1：

“對(duì)任何人的“外部制約”，包括獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰，或者對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰將要發(fā)生的預(yù)期，來(lái)自其他人而不是既定的個(gè)人自己。”并提出了假設(shè)二：所有的權(quán)力（無(wú)論是立法的，行政的還是司法的）聚集到同一些人受眾，意味著外部制約的消除。根據(jù)假設(shè)一，進(jìn)一步提出所有的權(quán)力聚集到同一些人手中意味著暴政。因此，自由選舉產(chǎn)生的民主領(lǐng)導(dǎo)的權(quán)力不僅要受到制約，這種制約還必須是外部性的制約，而為了實(shí)現(xiàn)這種外部性的制約，同時(shí)又為了避免為了實(shí)現(xiàn)外部制約而不斷創(chuàng)設(shè)監(jiān)督權(quán)而導(dǎo)致的的無(wú)限循環(huán)的出現(xiàn)，真正保障原權(quán)力的實(shí)施，就必須對(duì)原權(quán)力進(jìn)行拆分，按照孟德斯鳩《論法的精神》所言，就是要“三權(quán)分立”。或許實(shí)現(xiàn)民主并非一定要嚴(yán)格按照孟德斯鳩的理論進(jìn)行“三權(quán)分立”，但必須進(jìn)行權(quán)力的分立和制衡應(yīng)該是毋庸置疑的。而要做到權(quán)力的分立和制衡，則需要制定法律進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范以保證這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

《資本主義，社會(huì)主義與民主》作為熊彼特最重要的代表作之一，在民主理論方面提出了很多深入獨(dú)到的見(jiàn)解，其中的許多內(nèi)容都需要我們?cè)趯?shí)踐中去領(lǐng)會(huì)，但毫無(wú)疑問(wèn)，熊彼特的觀點(diǎn)對(duì)我們進(jìn)行民主理論的研究與探索有著重要的借鑒指導(dǎo)意義。通過(guò)閱讀本書(shū)，我對(duì)西方民主理論也有了更深刻全面的認(rèn)識(shí)，在學(xué)習(xí)西方民主理論的過(guò)程中，《資本主義，社會(huì)主義與民主》是不可不讀的一本優(yōu)秀著作。

第二篇：前沿講座

計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科前沿知識(shí)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)就是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的視覺(jué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人的視覺(jué)功能，通常是指用攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)代替人眼對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀的三維世界的識(shí)別。人與其他動(dòng)物一樣，視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官功能的產(chǎn)生，首先在于進(jìn)化過(guò)程中生存的需要。根據(jù)美國(guó)心理學(xué)家Gibson的理論，人的視覺(jué)不管有多少用處，但主要功能可概括為適應(yīng)外界環(huán)境和控制自身的運(yùn)動(dòng)。看到汽車(chē)沖過(guò)來(lái)，你會(huì)趕快回避；看到前面有激流，你不會(huì)冒然趟過(guò)去。“適應(yīng)外界環(huán)境和控制自身的運(yùn)動(dòng)”還是比較抽象的概念。事實(shí)上，為了適應(yīng)外界環(huán)境和控制自身的運(yùn)動(dòng)，視覺(jué)系統(tǒng)需要能識(shí)別物體（可想而知，一個(gè)人連親戚、同事、朋友都不認(rèn)識(shí)，會(huì)怎樣生活），能判斷物體的運(yùn)動(dòng)以及確定物體的形狀和方位（否則，無(wú)法抓取物體）。所以，物體識(shí)別、物體定位、物體三維形狀恢復(fù)和運(yùn)動(dòng)分析，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)視覺(jué)的主要研究?jī)?nèi)容。

隨著自動(dòng)化水平不斷的提高，機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化行業(yè)中應(yīng)用也是越來(lái)越多，而機(jī)器視覺(jué)在我國(guó)可以說(shuō)處于剛起步發(fā)展階段，機(jī)器人視覺(jué)是一門(mén)新興的發(fā)展迅速的學(xué)科，八十年代以來(lái), 機(jī)器人視覺(jué)的研究已經(jīng)歷了從實(shí)險(xiǎn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的發(fā)展階段。從簡(jiǎn)單的二值圖象處理到高分辨率多灰度的圖象處理,從一般的二維信息處理到三維視覺(jué)機(jī)理以及模型和算法的研究都取得了很大的進(jìn)展。而計(jì)算機(jī)工業(yè)水平的飛速提高以及人工智能、并行處理和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科的發(fā)展,更促進(jìn)了機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的實(shí)用化和涉足許多復(fù)雜視覺(jué)過(guò)程的研究。

目前，機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)正在廣泛地應(yīng)用于視覺(jué)檢測(cè)、機(jī)器人的視覺(jué)引導(dǎo)和自動(dòng)化裝配領(lǐng)域中。在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)之中，視覺(jué)檢測(cè)往往是不可缺少的環(huán)節(jié)。比如，汽車(chē)零件的外觀，藥品包裝的正誤，IC字符印刷的質(zhì)量，電路板焊接的好壞等等，都需要眾多的檢測(cè)工人，通過(guò)肉眼或結(jié)合顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)檢驗(yàn)。大量的人工檢測(cè)不僅影響工廠效率，而且?guī)?lái)不可靠的因素，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與成本。另外，許多檢測(cè)的工序不僅僅要求外觀的檢測(cè)，同時(shí)需要準(zhǔn)確獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)，比如零件的寬度，圓孔的直徑，以及基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)等等，這些工作則是很難靠人眼快速完成。近年來(lái)發(fā)展迅猛的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)解決了這一問(wèn)題。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般采用CCD照相機(jī)攝取檢測(cè)圖象并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件與軟件技術(shù)對(duì)圖象數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，從而得到所需要的各種目標(biāo)圖象特征值，并由此實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別，坐標(biāo)計(jì)算，灰度分布圖等多種功能。然后再根據(jù)其結(jié)果顯示圖象，輸出數(shù)據(jù)，發(fā)出指令，配合執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成位置調(diào)整，好壞篩選，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等自動(dòng)化流程。與人工視覺(jué)相比較，機(jī)器視覺(jué)具有精確，快速，可靠，和易數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的輸入裝置可以是攝像機(jī)、轉(zhuǎn)鼓等，它們都把三維的影像作為輸入源，即輸入計(jì)算機(jī)的就是三維管觀世界的二維投影。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話，則機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是根據(jù)這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)主要由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。將近80%的工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)主要用在檢測(cè)方面，包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量、采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。產(chǎn)品的分類(lèi)和選擇也集成于檢測(cè)功能中。例如生產(chǎn)線上的單攝像機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)，它的視覺(jué)系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，決定產(chǎn)品是否符合質(zhì)量要求，并根據(jù)結(jié)果，產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)輸入上位機(jī)。圖像獲取設(shè)備包括光源、攝像機(jī)等；圖像處理設(shè)備包括相應(yīng)的軟件和硬件系統(tǒng)；輸出設(shè)備是與制造過(guò)程相連的有關(guān)系統(tǒng)，包括過(guò)程控制器和報(bào)警裝置等。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，進(jìn)行分析和產(chǎn)品控制，若發(fā)現(xiàn)不合格品，則報(bào)警器告警，并將其排除出生產(chǎn)線。機(jī)器視覺(jué)的結(jié)果是CAQ系統(tǒng)的質(zhì)量信息來(lái)源，也可以和CIMS其它系統(tǒng)集成。

由于沒(méi)有通用的機(jī)器視覺(jué)照明設(shè)備，所以針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。過(guò)去，許多工業(yè)用的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)用可見(jiàn)光作為光源，這主要是因?yàn)榭梢?jiàn)光容易獲得，價(jià)格低，并且便于操作。常用的幾種可見(jiàn)光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個(gè)最大缺點(diǎn)是光能不能保持穩(wěn)定。以日光燈為例，在使用的第一個(gè)100小時(shí)內(nèi)，光能將下降15%，隨著使用時(shí)間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實(shí)用化過(guò)程中急需要解決的問(wèn)題。另一個(gè)方面，環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數(shù)據(jù)存在噪聲，一般采用加防護(hù)屏的方法，減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問(wèn)題，在現(xiàn)今的工業(yè)應(yīng)用中，對(duì)于某些要求高的檢測(cè)任務(wù)，常采用X射線、超聲波等不可見(jiàn)光作為光源。但是不可見(jiàn)光不利于檢測(cè)系統(tǒng)的操作，且價(jià)格較高，所以，目前在實(shí)際應(yīng)用中，仍多用可見(jiàn)光作為光源。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，視覺(jué)信息的處理技術(shù)主要依賴(lài)于圖像處理方法，它包括圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識(shí)別與理解等內(nèi)容。經(jīng)過(guò)這些處理后，輸出圖像的質(zhì)量得到相當(dāng)程度的改善，既改善了圖像的視覺(jué)效果，又便于計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析、處理和識(shí)別。圖像的增強(qiáng)用于調(diào)整圖像的對(duì)比度，突出圖像中的重要細(xì)節(jié)，改善視覺(jué)質(zhì)量。通常采用灰度直方圖修改技術(shù)進(jìn)行圖像增強(qiáng)。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統(tǒng)計(jì)特性圖表，與對(duì)比度緊密相連。圖像的數(shù)據(jù)編碼和傳輸，數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)龐大的，一幅512*512個(gè)像素的數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量為256 K字節(jié)，若假設(shè)每秒傳輸25幀圖像，則傳輸?shù)男诺浪俾蕿?2.4M比特/秒。高信道速率意味著高投資，也意味著普及難度的增加。因此，傳輸過(guò)程中，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮顯得非常重要，數(shù)據(jù)的壓縮主要通過(guò)圖像數(shù)據(jù)的編碼和變換壓縮完成。圖像邊緣銳化處理主要是加強(qiáng)圖像中的輪廓邊緣和細(xì)節(jié)，形成完整的物體邊界，達(dá)到將物體從圖像中分離出來(lái)或?qū)⒈硎就晃矬w表面的區(qū)域檢測(cè)出來(lái)的目的。圖像分割是將圖像分成若干部分，每一部分對(duì)應(yīng)于某一物體表面，在進(jìn)行分割時(shí)，每一部分的灰度或紋理符合某一種均勻測(cè)度度量。圖像的識(shí)別過(guò)程實(shí)際上可以看作是一個(gè)標(biāo)記過(guò)程，即利用識(shí)別算法來(lái)辨別景物中已分割好的各個(gè)物體，給這些物體賦予特定的標(biāo)記，它是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)必須完成的一個(gè)任務(wù)。

在本世紀(jì)四、五十年代發(fā)展起來(lái)的線性濾波器以其完善的理論基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)處理方便，易于采用FFT和硬件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，一直在圖像濾波領(lǐng)域占有重要地位，其中以WIENER濾波器理論和卡爾曼濾波理論為代表。但是線性濾波器存在著計(jì)算復(fù)雜度高，不便于實(shí)時(shí)處理等缺點(diǎn)。雖然它對(duì)高斯噪聲有良好的平滑作用，但對(duì)脈沖信號(hào)干擾和其它形式的噪聲干擾抑制效果差，信號(hào)邊緣模糊。為此，1971年，著名學(xué)者TUKEY提出非線笥濾波器——中值濾波器，即把局部區(qū)域中灰度的中值作為輸出灰度，并將其與統(tǒng)計(jì)學(xué)理論結(jié)合起來(lái)，使用迭代方法，比較理想地將圖像從噪聲中恢復(fù)出來(lái)，并且能保護(hù)圖像的輪廓邊界，不使其變模糊。近年來(lái)，非線性濾波理論在機(jī)器視覺(jué)、醫(yī)學(xué)成像、語(yǔ)音處理等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)，也反過(guò)來(lái)促使該理論的研究向縱深方向發(fā)展。

第三篇：前沿講座

智能控制及其應(yīng)用

院 － 系： 信息工程與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 模式識(shí)別與智能系統(tǒng) 年 級(jí)： 2011 級(jí) 學(xué)生姓名： 朱 丹 學(xué) 號(hào)： 2011204082 任課教師： 楊承志、馮麗輝、萬(wàn)舟

2011年11月

摘要

智能控制是自動(dòng)控制發(fā)展的高級(jí)階段，是人工智能、控制論、信息論、系統(tǒng)論、仿生學(xué)、進(jìn)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的高度綜合與集成，是一門(mén)新興的邊緣交叉學(xué)科。智能控制的主要方法有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制與專(zhuān)家系統(tǒng)，為解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題提供了有效的理論和方法。目前，智能控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事航空等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞： 智能控制 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模糊控制 專(zhuān)家系統(tǒng)

ABSTRACT

Intelligent automatic control is the advanced stage of development of automatic control．It is comprehensive and integrated subject of artificial intelligence, cybernetics, information theory, system theory, bionics, evolutionary computation, computer and so on.It is a new edge of the overlapping subject.The main method of intelligent control are following：artificial neural network , fuzzy control and expert system.In order to solve the complex control problem which is difficult to solve by the traditional methods.It provides effective theory and method.At present, the intelligent control has been widely used in industry, agriculture, services, military aviation, etc, and has a broad development prospects.Keywords: intelligent automatic control artificial neural network fuzzy control expert system

引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多新方法和技術(shù)進(jìn)入工程化、產(chǎn)品化階段，這對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，促進(jìn)了智能控制理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。智能控制不僅包含了自動(dòng)控制、人工智能、系統(tǒng)理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容，而且還從生物學(xué)等學(xué)科汲取豐富的營(yíng)養(yǎng)，正在成為自動(dòng)化領(lǐng)域中最興旺和發(fā)展最迅速的一個(gè)分支學(xué)科。

一、智能控制的基本概念和特點(diǎn)

傳統(tǒng)的控制方法是建立在被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型之上的，而智能控制是針對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性、非線性、不確定性等提出來(lái)的。IEEE控制系統(tǒng)協(xié)會(huì)把智能控制歸納為：智能控制系統(tǒng)必須具有模擬人類(lèi)學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力。一個(gè)智能控制系統(tǒng)一般應(yīng)具有以下一些特點(diǎn)：

1.智能控制具有混合控制特點(diǎn)，系統(tǒng)能以知識(shí)表示非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)表示的混合控制過(guò)程，采用開(kāi)閉環(huán)控制和定性決策及定量控制相結(jié)合的多模態(tài)控制方式；

2.智能控制系統(tǒng)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的能力；

3.智能控制系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力，能從系統(tǒng)的功能和整體優(yōu)化的角度來(lái)分析和綜合系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制目標(biāo)； 4.智能控制系統(tǒng)有補(bǔ)償及自修復(fù)能力；

5.智能控制系統(tǒng)能對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)(如非線性、多變量、時(shí)變、環(huán)境擾動(dòng)等)進(jìn)行有效的全局控制，并具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。

二、智能控制的主要方法 2.1 模糊控制

模糊控制是基于模糊推理和模仿人的思維方法，對(duì)難以建立精確數(shù)學(xué)模型的對(duì)象實(shí)施的一種控制，其成功應(yīng)用的根源在于模糊邏輯本身提供了由專(zhuān)家構(gòu)造語(yǔ)言信息并將其轉(zhuǎn)化為控制策略的一種系統(tǒng)的推理方法，以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量與模糊邏輯推理為基礎(chǔ)，以先驗(yàn)知識(shí)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)為控制規(guī)則。其基本思想是用機(jī)器模擬人對(duì)系統(tǒng)的控制,就是在被控對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)上運(yùn)用模糊控制器近似推理等手段,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實(shí)現(xiàn)模糊控制時(shí)主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定,以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。

2.2 專(zhuān)家控制

專(zhuān)家控制是智能控制的一個(gè)重要部分，它在將人工智能中專(zhuān)家系統(tǒng)的理論和技術(shù)同自動(dòng)控制的理論和方法有機(jī)結(jié)合的基礎(chǔ)上，在未知環(huán)境下模仿專(zhuān)家的智能，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制。專(zhuān)家系統(tǒng)一般由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋機(jī)制和知識(shí)獲取系統(tǒng)等組成。知識(shí)庫(kù)用于存儲(chǔ)某一領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)性知識(shí)、原理性知識(shí)、可行操作與規(guī)則等，可通過(guò)知識(shí)獲取系統(tǒng)對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行修改和擴(kuò)充。推理機(jī)根據(jù)系統(tǒng)信息并利用知識(shí)庫(kù)中知識(shí)按一定的推理策略來(lái)解決當(dāng)前的問(wèn)題。解釋機(jī)制對(duì)找到的知識(shí)進(jìn)行解釋?zhuān)瑸橛脩籼峁┝艘粋€(gè)人機(jī)界面。通過(guò)對(duì)知識(shí)的獲取與組織,按某種策略適時(shí)選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)則進(jìn)行推理,以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的控制。專(zhuān)家控制可以靈活地選取控制率,靈活性高;可通過(guò)調(diào)整控制器的參數(shù),適應(yīng)對(duì)象特性及環(huán)境的變化,適應(yīng)性好;通過(guò)專(zhuān)家規(guī)則,系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作,魯棒性強(qiáng)。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人腦神經(jīng)元的活動(dòng),利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來(lái)表示特定的信息,通過(guò)不斷修正連接的權(quán)值進(jìn)行自我學(xué)習(xí),以逼近理論為依據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模,并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制等方式實(shí)現(xiàn)智能控制。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究的不斷深入，新的模型不斷推出，在智能控制領(lǐng)域中，應(yīng)用最多的是BP網(wǎng)絡(luò)Hopfield網(wǎng)絡(luò)等。與傳統(tǒng)控制相比，它具有以下重要特性：○1非線性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在理論上可以充分逼近任意非線性函數(shù)；○2自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力；○3并行式分布處理機(jī)制；○4數(shù)據(jù)融合能力。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在信號(hào)處理、系統(tǒng)辨識(shí)和優(yōu)化、模式識(shí)別、故障診斷、機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域取得成功應(yīng)用，它對(duì)智能控制的發(fā)展應(yīng)用將具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

三、智能控制的應(yīng)用

目前，智能控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事航空等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展前景。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1機(jī)械制造

在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中,需要依賴(lài)那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來(lái)解決難以或無(wú)法預(yù)測(cè)的情況,人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè),它利用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境建模,利用傳感器融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的預(yù)處理和綜合。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性,將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機(jī)構(gòu)來(lái)選擇控制動(dòng)作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力,進(jìn)行在線的模式識(shí)別,處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.2 智能儀器

隨著微電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)化儀器正朝著智能化、系統(tǒng)化、模塊化和機(jī)電一體的方向發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)在儀器中得到廣泛應(yīng)用，已成為儀器的核心組成部件之一。它能夠?qū)崿F(xiàn)信息的記憶、判斷、處理、執(zhí)行以及測(cè)控過(guò)程的操作、監(jiān)視和診斷，因而這類(lèi)儀器被稱(chēng)為”智能儀器”。

3.3 智能機(jī)器人

智能機(jī)器人是一種能夠代替人類(lèi)在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下從事危險(xiǎn)、復(fù)雜勞動(dòng)的自動(dòng)化機(jī)器，是集機(jī)械學(xué)、力學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)、控制論、計(jì)算機(jī)、人工智能和系統(tǒng)工程等多學(xué)科知識(shí)于一身的高新技術(shù)綜合體。機(jī)器人研究者們所關(guān)心的主要研究方向之一是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃與控制。一個(gè)規(guī)定的任務(wù)出臺(tái)之后，設(shè)計(jì)人員首先必須作出滿足該任務(wù)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃；然后，規(guī)劃再由控制來(lái)執(zhí)行，該控制足以使機(jī)器人適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生所期望的運(yùn)動(dòng)。

3.4 智能監(jiān)控

在許多的工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)線，其生產(chǎn)過(guò)程需要監(jiān)視和控制，以保證高性能和高可靠性。為保持物理參數(shù)具有一定的精度確保產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，我們已在一些連續(xù)生產(chǎn)線或工業(yè)裝置上采用了有效的智能控制模式。例如，旋轉(zhuǎn)水泥窯的模糊控制、汽車(chē)工業(yè)的高級(jí)模糊邏輯控制、軋鋼機(jī)的神經(jīng)控制、工業(yè)鍋爐的遞階智能控制以及核反器的知識(shí)基控制等。

3.5 醫(yī)療過(guò)程智能控制

從70年代中葉起，專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)就被成功的應(yīng)用于各種醫(yī)療領(lǐng)域。醫(yī)用智能過(guò)程控制的新例子之一就是一個(gè)用于控制手術(shù)過(guò)程中麻醉深度的病人平均動(dòng)脈血壓(MAP)的模糊邏輯控制系統(tǒng)。MAP是衡量麻醉深度的重要參數(shù)。在該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們采用模糊關(guān)系函數(shù)和語(yǔ)言規(guī)則。本系統(tǒng)已在許多不同的外科手術(shù)中得到成功應(yīng)用。

四、智能控制的發(fā)展前景

智能控制廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、軍事航空等多個(gè)領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)控制無(wú)法解決的實(shí)際控制問(wèn)題。但是智能控制仍然只處于開(kāi)創(chuàng)性階段。就目前智能控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展來(lái)看，智能控制還有許多問(wèn)題有待解決，主要有以下幾點(diǎn)： ○1加強(qiáng)理論研究，給出智能控制的穩(wěn)定性、可測(cè)性、可控性、魯棒性定義及準(zhǔn)則；○2解決知識(shí)獲取和優(yōu)化的瓶頸問(wèn)題，特別是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的知識(shí)獲取和分類(lèi)； ○3加強(qiáng)各種智能控制方法結(jié)合的耦合度； ○4加強(qiáng)學(xué)習(xí)問(wèn)題的研究，進(jìn)而加快收斂速度，提高實(shí)時(shí)控制能力； ○5融入更多領(lǐng)域知識(shí)，拓寬智能控制的范圍。

智能控制是一門(mén)跨學(xué)科、需要多學(xué)科提供基礎(chǔ)支持的科學(xué)，智能控制很難存在普遍、統(tǒng)一的理論體系，因此，建立具有開(kāi)放性、形式非唯一的集成化智能控制框架是現(xiàn)實(shí)的，也是必要的。

參考文獻(xiàn)

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2007(8).

第四篇：土木工程前沿

對(duì)未來(lái)大跨橋梁的發(fā)展趨勢(shì)的研究

摘要：近30多年來(lái)橋梁的發(fā)展概況，可以看出結(jié)構(gòu)在向輕巧、纖細(xì)方面發(fā)展，而載重和跨度卻不斷在增長(zhǎng)。為了適應(yīng)這種橋梁發(fā)展需要，就要對(duì)建筑材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、設(shè)計(jì)計(jì)算理論、施工方法等方面提出新的要求。同時(shí)，在橋梁美學(xué)方面也應(yīng)予以足夠的重視。

關(guān)鍵詞：橋梁發(fā)展；新型材料；橋梁CAD；施工技術(shù)；橋梁美學(xué)

一、引言

現(xiàn)在橋梁建筑已不單純地被視為交通線上重要的工程實(shí)體，同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)、綜合國(guó)力的綜合體現(xiàn)。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)水平的提高,人類(lèi)社會(huì)文明的發(fā)展,橋梁工程日新月異。隨著時(shí)代前進(jìn)的步伐,人們對(duì)橋梁工程提出了更高的要求,對(duì)“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的橋梁設(shè)計(jì)原則賦以更新的內(nèi)容。橋梁工程無(wú)論是現(xiàn)在還是以后都不會(huì)停步的，它的發(fā)展前景會(huì)更廣闊。

大跨橋梁的的發(fā)展是社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，自從橋梁出現(xiàn)以來(lái), 其跨徑一直在不斷的加大。從幾米的小橋發(fā)展到現(xiàn)今主跨一千多米的特大橋,體現(xiàn)出了人類(lèi)改造自然的能力在不斷變化。自18世紀(jì)80年代以來(lái)的200多年間，隨著大工業(yè)的興起和交通運(yùn)輸?shù)男枰l(fā)展起來(lái)的世界橋梁，橋跨由英國(guó)熟鐵鏈桿橋曼內(nèi)海峽橋主跨177米的最初橋跨的世界之最，到1931年美國(guó)建成喬治華盛頓橋，主跨首先突破1000米大關(guān)，達(dá)到1067米，百米到千米橋跨的發(fā)展歷經(jīng)了一個(gè)半世紀(jì)。20世紀(jì)的后70年里，美國(guó)的主跨1280米的金門(mén)大橋、主跨1289米的維拉扎納大橋，兩次刷新了當(dāng)時(shí)的世界橋跨記錄，到20世紀(jì)八九十年代英國(guó)的恒比爾河大橋、日本的明石海峽大橋先后再次刷新世界橋跨記錄，橋跨才開(kāi)始接近2000米大關(guān)。

在21 世紀(jì), 由于跨海工程的出現(xiàn), 橋梁還要向更大跨徑的方向發(fā)展。21世紀(jì)世界橋梁跨度有多長(zhǎng)？隨著意大利主跨3300米的墨西拿海峽大橋設(shè)計(jì)的完成，人類(lèi)社會(huì)的建橋技術(shù)、新型材料運(yùn)用使橋梁跨度已步入登峰造極階段。據(jù)有關(guān)橋梁專(zhuān)家預(yù)測(cè)，籌建中的西班牙與摩洛哥之間的直布羅陀海峽大橋、美俄之間的白令海峽大橋的橋梁跨度將突破墨西拿海峽大橋主跨的長(zhǎng)度，成為21世紀(jì)新的世界橋梁跨度之最。這些主跨接近4000米達(dá)到登峰造極水平的特大型橋梁建成之后，除大洋洲孤懸于大洋之中外，亞非歐美四大洲將聯(lián)為一體。大跨的跨海橋梁將會(huì)成為21世紀(jì)橋梁建設(shè)的主題。我國(guó)橋梁向跨海橋梁工程發(fā)展的路在何方？要如何切實(shí)可行地實(shí)現(xiàn)大跨橋梁？以下我就國(guó)內(nèi)大跨橋梁發(fā)展趨勢(shì)發(fā)表一些個(gè)人的看法。

二、材料的應(yīng)用和發(fā)展

在橋梁中隨著跨度的增大。混凝土材料，鋼材的強(qiáng)度漸漸不夠使用，例如混凝土預(yù)應(yīng)力梁橋當(dāng)跨度超過(guò)300m后應(yīng)力幾乎用足，只有提高標(biāo)號(hào)或改變材料才能把跨度繼續(xù)做大。又如在斜拉橋中如果用碳纖維取代鋼索則跨度更大，最有利于同懸索橋的競(jìng)爭(zhēng)。要推動(dòng)橋梁跨度的發(fā)展、材料的發(fā)展是一根本問(wèn)題。

新材料對(duì)橋梁工程的發(fā)展具有關(guān)鍵性作用。沒(méi)有材料科學(xué)的發(fā)展，就不會(huì)有長(zhǎng)大跨及新橋型的誕生。當(dāng)橋梁向大跨度方向發(fā)展的同時(shí)，未來(lái)橋梁新材料應(yīng)具有高強(qiáng)、高彈模、輕質(zhì)的特點(diǎn)，對(duì)建橋材料也提出了高強(qiáng)、輕質(zhì)和多功能的要求，橋梁的規(guī)模有一個(gè)理論上的限度。新型材料不斷出現(xiàn)，不過(guò)它們的實(shí)際應(yīng)用僅僅受制于對(duì)其使用壽命的顧慮。在以保守的方式使用新型材料的初期驗(yàn)證階段、目前橋梁常用的鋼和混凝土，從而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)輕質(zhì)的目標(biāo)。材料科學(xué)的進(jìn)步為橋梁實(shí)現(xiàn)輕巧、簡(jiǎn)潔、形式的多樣化提供了更多的可能性，進(jìn)一步探索新型的、高強(qiáng)、超高強(qiáng)工程材料建立其可靠的力學(xué)本構(gòu)關(guān)系，以充分發(fā)揮材料潛在的承載力，并在結(jié)構(gòu)理論研究上發(fā)展更符合實(shí)際狀態(tài)的力學(xué)分析方法與新的設(shè)計(jì)理論，不同類(lèi)型輕質(zhì)材料組合拼裝的各類(lèi)新型斜拉橋、懸索橋、輕質(zhì)拱橋，并向可靠度理論方向進(jìn)行探索，將一跨而過(guò)的大川海灣。

新型鋼材料的應(yīng)用將推動(dòng)橋梁工程的發(fā)展。鋼材料在橋梁建設(shè)中尤為重要，隨著鋼材料的發(fā)展，我國(guó)還將進(jìn)一步的開(kāi)展低含碳量以及其他合金元素、經(jīng)過(guò)微合金化和晶粒細(xì)化處理的超高強(qiáng)度鋼材的研究以及生產(chǎn)。此種高強(qiáng)度的鋼材具有優(yōu)異的焊接功能。在我圍已建的采用了焊接性能良好的14MnNbq及15MnVNq鋼以及栓焊整體節(jié)點(diǎn)所組成的大型橋梁，還需進(jìn)一步的發(fā)展，向更高強(qiáng)度鋼及全焊鋼梁結(jié)構(gòu)發(fā)展。抗腐蝕性好、結(jié)構(gòu)表面不需要油漆的耐候鋼也逐步得到應(yīng)用。

先進(jìn)復(fù)合材料也會(huì)得到較大的推廣使用。先進(jìn)復(fù)合材料(Advanced Composites)又稱(chēng)纖維增強(qiáng)塑料(Fibre Reinforced Plastics，簡(jiǎn)稱(chēng)FRP)，是以非金屬纖維(如玻璃纖維、芳綸纖維和碳纖維)作增強(qiáng)材料，以樹(shù)脂(如不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯基酯樹(shù)脂)作基體材料的復(fù)合材料。樹(shù)脂將纖維束結(jié)成整體，既能保護(hù)纖維免受機(jī)械破壞和化學(xué)腐蝕，又能使纖維整體受力。先進(jìn)復(fù)合材料具有以下特點(diǎn)：

1、強(qiáng)度高。用S玻璃纖維、芳綸纖維和碳纖維做成的復(fù)合材料筋束，其抗拉強(qiáng)度高于高強(qiáng)鋼絲，用E玻璃纖維做成的復(fù)合材料筋束，其抗拉強(qiáng)度與高強(qiáng)鋼絲接近。

2、耐腐蝕。玻璃纖維復(fù)合材料水管的壽命為鋼水管和混凝土水管的兩倍。

3、應(yīng)變關(guān)系直至破斷均呈線性。

4、彈性模量。碳纖維復(fù)合材料的拉伸彈性模量高于鋼材，但芳綸和玻璃纖維復(fù)合材料的拉伸彈性模量則僅為鋼材的一半和四分之一。

5、疲勞特性。碳纖維和芳綸纖維復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度高于高強(qiáng)綱絲，E玻璃纖維復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度則介于普遍鋼絲和高強(qiáng)鋼絲之間。金屬材料在交變應(yīng)力作用下，疲勞極限僅為靜荷強(qiáng)度的30%～40%。由于纖維與基體復(fù)合可緩和裂紋擴(kuò)展，以及存在纖維內(nèi)力再分配的可能性，復(fù)合材料的疲勞極限較高，約為靜荷強(qiáng)度的70%～80%，并在破壞前有變形顯著的征兆。

6、容重輕。約為鋼的五分之一至四分之一。

據(jù)有關(guān)橋梁專(zhuān)家介紹，21世紀(jì)的橋梁主材將采用高強(qiáng)度、高韌性鋼材和抑振合金材料。日本明石海峽大橋的加勁梁采用780兆帕焊接時(shí)低預(yù)熱型新型高強(qiáng)度鋼板，使其橋梁主跨設(shè)計(jì)刷新了20世紀(jì)的最大跨記錄，達(dá)到1991米。21世紀(jì)鋼桁連續(xù)梁將大量采用高強(qiáng)度低預(yù)熱型焊接用鋼板，大線能量焊接用鋼板、高韌性鋼板、抗層狀撕裂型鋼板、異形鋼板、耐候鋼及鍍鋅鋼板、抑振厚板、玻璃鋼、抑振合金材料，不僅可有效地增大鋼桁梁橋的橋跨，而且能有效地降低梁體自重，實(shí)現(xiàn)大跨、輕質(zhì)目標(biāo)。高強(qiáng)度混凝土是橋梁建設(shè)必不可少的主材料之一，21世紀(jì)的混凝土材料將加入來(lái)亞納米、水溶性聚合物、有機(jī)纖維以不斷提高強(qiáng)度與耐久性。橋梁建設(shè)將廣泛運(yùn)用環(huán)保型混凝土，橋梁的韌性、耐久性及強(qiáng)度將得以有效地提高。

三、學(xué)科發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)微處理器技術(shù)的迅猛發(fā)展，橋梁CAD技術(shù)將面臨新的發(fā)展機(jī)遇。集結(jié)構(gòu)分析、工程制圖、工程數(shù)據(jù)庫(kù)及專(zhuān)家系統(tǒng)的橋梁CAD軟件將會(huì)問(wèn)世，并將邁入橋梁設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。借助計(jì)算機(jī)和非線性數(shù)值方法的不斷進(jìn)步，使力學(xué)模型日益精細(xì)化，仿真度提高，可以在設(shè)計(jì)階段逼真地描述大橋在地震、強(qiáng)風(fēng)、海浪等惡劣自然條件下施工和運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程，為決策提供動(dòng)態(tài)的虛擬現(xiàn)實(shí)圖像。大型橋梁基礎(chǔ)的施工技術(shù)可分為大型群樁基礎(chǔ)施工技術(shù)、大型凍結(jié)基礎(chǔ)施工技術(shù)以及大型沉井基礎(chǔ)施工技術(shù)等。以江陰長(zhǎng)江大橋?yàn)榇淼某辆A(chǔ)施工、潤(rùn)揚(yáng)大橋?yàn)榇淼拇笮团艠秲鼋Y(jié)法施工、蘇通橋基礎(chǔ)為代表的大型群樁基礎(chǔ)施工，都是我國(guó)在大型橋梁基礎(chǔ)施工方面取得的創(chuàng)新成果。海上橋梁基礎(chǔ)工程發(fā)展的重點(diǎn)在于海洋鉆井平臺(tái)技術(shù)的引進(jìn)。目前世界橋梁基礎(chǔ)尚未超過(guò) 100m 深海基礎(chǔ)工程，下一步需進(jìn)行 100——300m 深海基礎(chǔ)的實(shí)踐。大型橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)不斷創(chuàng)新。

四、橋梁美學(xué)研究

橋梁通常是社會(huì)大型公用設(shè)施，與其他土木建筑相比，它具有土木工程建筑的一般屬性，橋梁建筑還具有自身的特點(diǎn)，有使用和觀賞兩重功能。其主要功能是給人們提供跨越障礙的通道，具有體型龐大、位置固定、建造具有不可逆性且耗資巨大等特點(diǎn)。由橋梁的特殊功能決定了橋梁必須是一個(gè)開(kāi)放的體系、結(jié)構(gòu)散布在社會(huì)各處，任何人在任何時(shí)間都可以使用它。與人類(lèi)的活動(dòng)密切相關(guān)，具有開(kāi)放性，使用壽命也比較長(zhǎng)。因此，公共性、公平性、安全、適用、經(jīng)濟(jì)必然是橋梁設(shè)計(jì)的原則。橋梁規(guī)模越大，激發(fā)了公眾參與的熱情，經(jīng)濟(jì)因素在橋梁建設(shè)中所占的比重就越大，人們對(duì)其建造都非常關(guān)注，這一點(diǎn)在現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐中已得到足夠的重視，這就是推動(dòng)橋梁美學(xué)研究的直接動(dòng)力。創(chuàng)新便是橋梁建筑藝術(shù)的靈魂，通過(guò)總結(jié)前人的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，終究會(huì)走向橋梁的藝術(shù)范疇。橋梁建筑屬于結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新必須以實(shí)踐為基礎(chǔ)，其存在的基礎(chǔ)是其適用性，也需要用理論來(lái)指導(dǎo)。聞名遐爾的美國(guó)舊金山金門(mén)大橋、澳大利亞悉尼港橋、英國(guó)倫敦橋、日本明石海峽大橋、中國(guó)上海楊浦大橋、南京長(zhǎng)江二橋、香港青馬大橋等這些著名大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品，成為陸地、江河、海洋和天空的景觀，成為城市標(biāo)志性建筑。宏偉壯觀的澳大利亞悉尼港橋與現(xiàn)代化別具一格的悉尼歌劇院融為一體，成為今日悉尼的象征。因此，21世紀(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)必將更加重視建筑藝術(shù)造型，重視橋梁美學(xué)和景觀設(shè)計(jì)，達(dá)到人文景觀同環(huán)境景觀的完美結(jié)合。

五、結(jié)語(yǔ)

橋梁跨度不是科技進(jìn)步的唯一標(biāo)志，但它是科技進(jìn)步的重要標(biāo)志。橋梁的跨徑代表著一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的整體水平。跨度的大小并非人的主觀愿望，它是由經(jīng)濟(jì)、材料、橋型等多種因素確定的，跨度的推進(jìn)必然會(huì)給工程帶來(lái)更多的風(fēng)險(xiǎn)，而工程是只能成功不能失敗的，只允許存在缺點(diǎn)而不能有錯(cuò)誤，因?yàn)闃蛄汗こ獭⑻貏e是大跨的橋梁工程的失敗或錯(cuò)誤是誰(shuí)也承擔(dān)不起的。大跨橋梁的發(fā)展是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，隨著一系列跨海工程的出現(xiàn)，迫使我們必須挑戰(zhàn)更大的橋梁跨度。由于國(guó)外許多國(guó)家的橋梁事業(yè)相對(duì)于中國(guó)都起步較早，很多橋梁技術(shù)都比中國(guó)先進(jìn)，所以我們?cè)诎l(fā)展大跨橋梁時(shí)應(yīng)該多借鑒國(guó)外橋梁方面的成功經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)大跨度橋梁在中國(guó)更快的發(fā)展。可以預(yù)見(jiàn),21 世紀(jì)大跨度橋梁工程建設(shè)必將取得新的突破,取得更大、更新的發(fā)展。

第五篇：論西方公共治理前沿理論的本土化研究論文

1887年，現(xiàn)代行政學(xué)鼻祖伍德羅·威爾遜(Woodrow Wilson)發(fā)表了行政學(xué)的開(kāi)山之作《行政學(xué)之研究》，他將歐洲大陸發(fā)展起來(lái)的行政學(xué)與美國(guó)本土特色相結(jié)合，借鑒法國(guó)和德國(guó)行政學(xué)的長(zhǎng)處，將歐洲大陸的行政學(xué)本土化，使之具有美國(guó)的觀念、語(yǔ)言和思想。他反思了當(dāng)時(shí)的美國(guó)行政學(xué)研究中的不足：“行政科學(xué)并不是我們的創(chuàng)造，它是一門(mén)外來(lái)的科學(xué)，很少使用英國(guó)或美國(guó)式的語(yǔ)言規(guī)則……如果要應(yīng)用這種科學(xué)，我們必須使之美國(guó)化，不只是從形式上或僅僅從語(yǔ)言上加以美國(guó)化，而是必須在思想、原則和目標(biāo)方面從根本上加以美國(guó)化。”

后來(lái)，經(jīng)過(guò)學(xué)者們的不斷努力，這門(mén)產(chǎn)生于歐洲而被美國(guó)本土化的新型學(xué)科在20世紀(jì)初期得以創(chuàng)建。在這門(mén)學(xué)科創(chuàng)建之時(shí)，也正是西方國(guó)家工業(yè)革命完成之時(shí)，西方國(guó)家實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)社會(huì)向工業(yè)社會(huì)的成功轉(zhuǎn)型。也正是在這場(chǎng)工業(yè)化的進(jìn)程中，先覺(jué)的威爾遜借鑒歐洲大陸的行政學(xué)，促進(jìn)行政學(xué)的本土化，得以使得美國(guó)行政學(xué)領(lǐng)先于世界。目前談到西方行政學(xué)，也即美國(guó)行政學(xué)。20世紀(jì)后期，世界掀起了全球化、后工業(yè)化的運(yùn)動(dòng)，中國(guó)應(yīng)把握住這次社會(huì)轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)，借鑒西方國(guó)家在工業(yè)社會(huì)中構(gòu)建的公共行政理論，使之本土化，具有中國(guó)的觀念、語(yǔ)言和思想。

這也是我國(guó)行政學(xué)學(xué)者們應(yīng)肩負(fù)的使命，夏書(shū)章于1982年早就指出：“要搞好現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)，就需要社會(huì)主義的行政學(xué)和行政法學(xué)。”張成福在分析中國(guó)行政學(xué)發(fā)展趨勢(shì)的文章中指出：“本土化是中國(guó)公共行政未來(lái)發(fā)展的方向和最大的挑戰(zhàn)。”中國(guó)應(yīng)當(dāng)把握住后工業(yè)化帶來(lái)的機(jī)遇，本土化西方公共行政學(xué)前沿理論，使之既具有中國(guó)特色，又具有后工業(yè)社會(huì)的背景，而西方公共治理前沿理論則是本土化的首要任務(wù)。

本文所說(shuō)的本土化既指理論的中國(guó)化，也指理論的應(yīng)用化。理論的中國(guó)化與應(yīng)用化是以我國(guó)實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，本土化西方公共治理前沿理論，因?yàn)椤爸挥幸晕覈?guó)實(shí)際為研究起點(diǎn)，提出具有主體性、原創(chuàng)性的理論觀點(diǎn)，構(gòu)建具有自身特質(zhì)的學(xué)科體系、學(xué)術(shù)體系、話語(yǔ)體系，我國(guó)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)才能形成自己的特色和優(yōu)勢(shì)”。西方公共治理前沿理論本土化的必要性分析“行政學(xué)研究只有面向本土經(jīng)驗(yàn)，了解和解釋我國(guó)的公共行政實(shí)踐，才可能找到合適的分析中國(guó)公共行政實(shí)踐的工具。”

如果說(shuō)行政學(xué)的本土化是為了借鑒先進(jìn)理論指導(dǎo)我國(guó)政府改革并解決我國(guó)實(shí)際問(wèn)題，那么作為其中的一部分，西方公共治理前沿理論的本土化也是很有必要的，是我國(guó)行政學(xué)科構(gòu)建、社會(huì)轉(zhuǎn)型和我國(guó)改革實(shí)踐的迫切要求。學(xué)術(shù)背景：“他山之石”與中西差異。“他山之石”是指西方公共行政理論較我國(guó)發(fā)展歷史悠久、理論體系健全;中西差異表現(xiàn)在西方行政學(xué)理論的他域與本域的區(qū)別與局限。

丁煌指出：“綜觀西方公共行政管理學(xué)一百多年來(lái)的發(fā)展歷程，不僅涌現(xiàn)出了一大批公共行政管理學(xué)的經(jīng)典著作，而且也形成了一系列對(duì)于西方公共行政管理學(xué)科體系的完善和公共行政管理實(shí)踐的改進(jìn)均具有重要價(jià)值的公共行政管理理論。”西方公共管理學(xué)科發(fā)展歷史悠久，體系健全，理論積淀深厚。而我國(guó)公共管理學(xué)科起步較晚，實(shí)際上是一個(gè)“舶來(lái)品”，去指導(dǎo)我國(guó)公共管理改革還很“吃力”。在這種國(guó)外強(qiáng)、本國(guó)弱的情況下，最直接的方式就是借鑒西方先進(jìn)的公共管理理論，指導(dǎo)我國(guó)的改革實(shí)踐。

但是這種借鑒并非直接“拿來(lái)”，中西方國(guó)情與理論具有一定差異性，外域理論并非完全適用本土。西方公共治理前沿理論的本土化策略西方公共治理前沿理論的中國(guó)化。羅伯特·達(dá)爾(Robert Dahl)認(rèn)為：“從某一個(gè)國(guó)家的行政環(huán)境歸納出來(lái)的概論，不能夠立刻予以普遍化，或被應(yīng)用到另一個(gè)不同環(huán)境的行政管理上去。一個(gè)理論是否適用于另一個(gè)不同的場(chǎng)合，必須先把那個(gè)特殊場(chǎng)合加以研究之后才可以判定。”

在筆者看來(lái)，理論的中國(guó)化是指吸收西方公共治理前沿理論的先進(jìn)理念，與我國(guó)公共管理理論相結(jié)合，創(chuàng)造具有中國(guó)特色的治理理論，具體為以下五個(gè)方面。第一，創(chuàng)新治理理念：服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、合作、大數(shù)據(jù)、公共價(jià)值。新公共服務(wù)理論、網(wǎng)絡(luò)(化)治理理論、整體性治理理論、數(shù)字治理理論和公共價(jià)值管理理論分別為我國(guó)公共管理理論界貢獻(xiàn)了服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、合作、大數(shù)據(jù)和公共價(jià)值等理念。新公共服務(wù)理論所強(qiáng)調(diào)的“服務(wù)”理念滲透著民主治理、公民精神和公共利益的價(jià)值。

民主治理強(qiáng)調(diào)基于價(jià)值觀的共同領(lǐng)導(dǎo)，公民精神體現(xiàn)在公民權(quán)、公民參與治理、提供優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)等方面，公共利益是“公共行政官員必須促進(jìn)建立一種集體的、共同的公共利益觀念。這個(gè)目標(biāo)不是找到個(gè)人選擇驅(qū)動(dòng)的快速解決問(wèn)題的方案，確切地說(shuō)，它是要?jiǎng)?chuàng)立共同的利益和共同的責(zé)任”。因此，我國(guó)在構(gòu)建服務(wù)型政府及進(jìn)行公共服務(wù)改革的時(shí)候也應(yīng)注重服務(wù)理念，強(qiáng)調(diào)公民價(jià)值、公民參與、民主治理以及優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)。結(jié)語(yǔ)在西方公共治理前沿理論的學(xué)術(shù)研究中，本土化研究是西方公共治理前沿理論研究的未來(lái)趨勢(shì)。

到目前而言，我國(guó)學(xué)者在研究西方公共管理理論時(shí)，大都經(jīng)歷了理論引介、反思批判、理論比較和理論本土化的研究過(guò)程。作為西方公共管理的前沿理論，本土化研究將是未來(lái)學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。在本土化研究過(guò)程中，我們需要把握以下三點(diǎn)。

第一，尋找契合點(diǎn)。中西方在政治制度、政治體制和政治文化等方面存在較大差異，所以在西方土壤上產(chǎn)生的理論并不一定適合我國(guó)現(xiàn)有國(guó)情。因此，我們需要立足中國(guó)公共管理實(shí)踐引進(jìn)西方公共管理前沿理論，需要尋找契合點(diǎn)。比如服務(wù)型政府與新公共服務(wù)、合作治理與網(wǎng)絡(luò)治理、區(qū)域協(xié)同與整體性治理、智慧城市與數(shù)字治理、戰(zhàn)略管理與公共價(jià)值，根據(jù)我國(guó)公共管理改革的需要借鑒西方公共管理前沿理論，在理論與實(shí)踐兩個(gè)層面本土化。

第二，著眼前沿理論與未來(lái)實(shí)踐。理論是總結(jié)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)，把握現(xiàn)象與本質(zhì)、結(jié)果與原因的關(guān)系用以指導(dǎo)未來(lái)實(shí)踐，所以我們要關(guān)注最前沿的公共管理理論，因?yàn)榍把乩碚摱际窃谝酝补芾砝碚摲此寂械幕A(chǔ)上并結(jié)合現(xiàn)時(shí)代背景而創(chuàng)建的，具有一定的代表性。中國(guó)公共管理者還應(yīng)具有戰(zhàn)略眼光與未來(lái)視角，應(yīng)該摒棄以前“摸著石頭過(guò)河”的思維，提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并有預(yù)見(jiàn)力。

第三，關(guān)注理論的中國(guó)化與理論的應(yīng)用化。西方公共治理前沿理論的本土化(包括中國(guó)化與應(yīng)用化)，應(yīng)立足中國(guó)、借鑒國(guó)外，挖掘歷史、把握當(dāng)代，關(guān)懷人類(lèi)、面向未來(lái)的思路，充分體現(xiàn)中國(guó)特色、中國(guó)風(fēng)格、中國(guó)氣派。

筆者在梳理國(guó)內(nèi)學(xué)者研究西方公共治理前沿理論本土化問(wèn)題時(shí)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)者關(guān)注西方理論應(yīng)用的視角化或指導(dǎo)化，即從西方理論視角看我國(guó)某個(gè)公共管理問(wèn)題，或者用西方理論指導(dǎo)我國(guó)政府改革的某個(gè)問(wèn)題。這種本土化研究并不系統(tǒng)，我們?cè)谶M(jìn)行本土化研究時(shí)，既要吸收西方先進(jìn)理念，創(chuàng)新我國(guó)治理理論，還要注重理論的應(yīng)用。