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技术研究

时间:2023-01-04 22:59:27

技术研究

第1篇

关键词:IPV6,报文,IPV4

 

1.IPV6的特性IPv6是下一代互联网的灵魂,相比IPv4,IPv6具有以下新特性:报文格式的变化;地址空间扩展到128位,支持几乎无限大的地址空间;减小了路由表的大小,使路由器能更快的处理数据包;提供更好的安全性,实现IP级的安全;支持多种服务类型,并支持组播;支持自动地址配置,允许主机不更改地址实现异地漫游;允许新旧协议共存一段时间;支持可移动主机和网络等具体要求等等。

2.IPV6的报文结构IPv6报头是由IPv6基本报头和扩展报头组成的。在IPv4中有10个固定长度的域、2个地址空间和若干个选项,而IPv6中只有6个域和2个地址空间。虽然IPv6基本报头总共占用40字节,是IPv4报头的2倍,但因其长度固定(IPv4报头长度是变化的),故不需消耗过多的内存容量;又因其要处理的域由14个减少到8个,从而大大减少了路由器上的软件处理内容。在IPv6中,选项由扩展报头定义。

在IPv4中,所有报头以32位为单位,即基本的长度单位是4个字节。在IPv6中,报头以64位为单位,且报头的总长度是40字节。IPv6协议的基本报头中定义了的字段,其中:

1) 报文长度。长度为16位,其中包括包净荷的字节长度,即IPv6报头后的包中包含的字节数。这意味着在计算净荷长度时包含了IPv6扩展头的长度。

2) 下一个头。这个字段指出了IPv6报头后所跟的头字段中的协议类型。与IPv6协议字段类似,下一个头字段可以用来指出高层是TCP还是UDP,但它也可以用来指明IPv6扩展头的存在。

3) 跳数限制。长度为8位。每当一个节点对包进行一次转发之后,这个字段就会被减1。如果该字段达到0,这个包就将被丢弃。

4) 源地址和目的地址。长度都为128位,它们指出了IPv6包的发送方和接收方地址。如果使用了选路扩展头,其目的地址可以是其中某一个中间节点的地址而不必是最终地址。

IPv6能在IP报头上提供附加的头。当到目的地的简单路由不可能时,或者当需要特殊服务如认证时,扩展头就是必要的。免费论文。IPv6定义了几种扩展头类型,每个扩展头中的下一头域标识下一个扩展头:

1) 逐跳选项头(Hop-by-Hop Options)。此扩展头必须紧随在IPv6头之后。它包含包所经路径上的每个节点都必须检查的选项数据。由于它需要每个中间路由器进行处理,逐跳选项只有在绝对必要的时候才会出现。

2) 选路头(Routing)。此扩展头指明包在到达目的地途中将经过哪些节点。IPv6头的最初目的地址是路由头的一系列地址中的第一个地址,而不是包的最终目的地址。此地址对应的节点接收到该包之后,对IPv6头和选路头进行处理,并把包发送到选路头列表中的第二个地址。如此继续,直到包到达其最终目的地。

3) 分段头(Fragment)。此头包含一个分段偏移值、一个“更多段”标志和一个标识符字段。用于源节点对长度超出源端和目的端路径MTU的包进行分段。

4) 目的地选项头(Destination Options)。此扩展头代替了IPv4选项字段。目前,唯一定义的目的地选项是在需要时把选项填充为64位的整数倍。

5) 身份验证头(AH)。免费论文。此扩展头提供了一种机制,对IPv6头、扩展头和净荷的某些部分进行加密的校验和的计算。

6) 封装安全性净荷(ESP)头。它指明剩余的净荷已经加密,并为已获得授权的目的节点提供足够的解密信息。免费论文。

3.IPV6的发展状况目前因特网上的IP协议采用的是IPv4,由于地址匮乏等原因,早在90年代中期IETF制定了IPv6以取代IPv4,1998年12月发布草案标准RFC2460之后,IPv6实际上已经相当成熟。但是IPv6在很长一段时间里藏在实验实里得不到应用,全球只有少数几个实验网。事实上,IPv6技术的发展与IPv4资源分配状况息息相关,因此也就决定了IPv6技术在世界各地发展的不平衡状况。

国外目前的研究正向实用化发展,领先的主要是欧洲、日本、韩国。日本在IPv6研究方面做的最好,日本政府制定了“e-Japan”的战略;1999年~2000年开始分配IPv6的地址,2001年~2005年开始全日本的IPv6商用化服务。韩国信息通信部提出“下一代互联网基础规划”,而且对IPv6技术的研究也得到欧盟政府的支持。在欧洲,互联网方面落后于美国,但在移动通信方面却领先于美国,所以欧洲发展IPv6的基本战略是“先移动,后固定”,希望在IPv6方面掌握先机,政府和各大公司对IPv6的态度都比较积极。而美国因为得到了充裕的IPv4地址,所以在IPv6的研究上表现不是很积极。

由于历史的原因,中国在IPv4的发展中处于后进的状态,在国际上发言权不多,导致在IP地址的供需上严重失衡。截止2002年8月,拥有13亿人口的中国,只有大约2502万个IP地址,B类地址仅有数百个,A类地址一个都没有。不言而喻,中国应该是全球最需要IP地址的国家之一。同时,中国作为一个互联网和移动通信大国,势必要在下一代互联网标准和资源分配中力争更大的发言权。IPv6作为核心基本技术,将带动大量相关技术和服务的发展,提升中国信息通信产业的整体实力,为中国的信息产业带来新的发展机遇。

从国内来看,近年来,我国己经启动了一系列和IPv6相关的计划,如教育部的CERNET一IPv6试验床;国家自然科学基金委员会的“中国高速互联研究试验网络(NSFCNET)”和“网络与信息安全”重大专项;国家“863”计划“十五”期间的IPv6核心技术开发、IPv6综合试验环境、3Tnet重大专项;国家“973”计划有关网络、通信、信息安全以及人机和谐环境的相关课题;中国下一代互联网交换中心DRAGONTAP以及CERNET2试验网;中科院的“IPv6关键技术及城域示范网”和国家计委的“下一代互联网中日IPv6合作项目”等。这些计划己经取得部分成果,为我国下一代互联网建设奠定了一定的基础。2003年12月国家发展与改革委员会批准中国下一代互联网建设项目,拟投资人民币14亿元,建设纵横全国的纯IPv6高速光纤网和30个IPv6主节点POP,以及300个接入网。2004年年底,一期工程完工。

4.IPV6应用前景分析IPv6的广泛部署依赖于未来因特网的良好发展。当然IPv6部署的最关键因素是应用。事实上,IPv6网络从根本上不同于IPv4网络,不仅可以是更大的网络,而且连在网络上的将是更便宜、更简单、更小巧的设备,如手机、普通家电和汽车定位装置等等。

勿庸置疑,IPv6代表着未来一代的因特网协议,对于许多企业来说,IPv6目前可能还不是合适的商业机会,但是当机会到来的时候他们肯定要升级系统,政策上的引导将把IPv6推向应用的临界点。

第2篇

关键词:企业信息化;SaaS;关键技术;PaaS

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)11-2647-03

Study of Key Technique of SaaS

LIN Xuan

(Department of Math and Information Tech, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, China)

Abstract: Software-as-a-Service (SaaS) is a new software delivery mode.Firstly,the status and development of SaaS are introduced.Then the paper emphasizes on the key technique of Saas and proposes the view about the SaaS solution on the basis of research summary lastly.

Key words: enterprise informationize; SaaS; key technique; PaaS

随着信息经济时代的到来,软件及其相关的信息服务产业已成为引导未来经济的核心力量,企业信息化水平则是衡量软件产业的重要指标。现在企业管理软件已经历了由Mainframe结构、Client/Server结构、B/S多层分布式结构到SOA的演变,变得越来越分散、越来越开放和强调互操作性[1]。软件交付方式也从传统的IT外包转为了应用服务提供商模式(Application service Providers,ASP)模式[2],独立软件开发商逐步发展为应用服务联盟。而相比传统的ASP 模式,软件即服务模式(Software-as-a-Service , SaaS)更适合中小企业应用。

SaaS是一种通过Internet 提供软件的模式, 用户不用再购买软件,而改为向服务提供商租用基于Web 的软件来管理企业经营活动,服务提供商会全权管理和维护软件[3]。自2003年Salesforce首次推出SaaS概念以来,SaaS取得了很大的发展,已成为当前的研究热点。本文首先介绍SaaS的发展趋势,然后重点分析构建SaaS平台的关键技术,最后提出了对SaaS解决方案的看法。

1 SaaS的现状和发展

据Gartner预测,到2010年全球SaaS市场将占整个软件行业市场份额的25%[4]。国外出现了包括Salesforce、Rightnow、Taleo以及Google、Microsoft、SAP等从事SaaS业务的公司,已形成包括支撑平台与网络环境提供商、软件运营服务平台提供商、SaaS软件提供商、SaaS软件集成商、咨询、实施、维护提供商、软件运营商和用户在内的SaaS生态系统,并呈现从中小应用往大型应用过度的趋势。

在国内,也涌现了包括用友、金蝶、金算盘、800CRM和阿里软件等SaaS服务提供商,SaaS生态系统中的各种角色都已出现,但是角色的分工尚不明晰,总体处于市场发展阶段初期。据“计世资讯”统计,SaaS市场2007年比2006年增长104.5%,2008年将达8亿元的规模,未来3-5年是SaaS市场发展的黄金时期,2015年之后,将进入成熟期[5]。在2007年,管理型SaaS中制造、服务、流通领域占的市场份额为20%、16%和21%,服务内容主要针对企业的通用性应用,软件流程简单。往后,应用趋势将朝着行业化、个性化、集成化和多功能渗透发展。

未来SaaS的发展呈现几个趋势:

1)所涉及的领域不断扩大,所提供的功能也不断深化。技术上快速地从基于云计算的垂直应用过渡到多种应用功能架构和服务集成。中小企业的医疗、法律、财务和旅行等领域也开始受到关注[6]。

2)应用服务供应商逐渐趋向于提供API(应用编程接口),在SaaS平台上帮助用户拓展功能,而不仅仅是提供成熟的应用软件。平台即服务(Platform as a service,PaaS)是这种趋势的典型代表,体现了互联网低成本、高效率和规模化应用的特性[7]。目前的产品包括Salesforce的、Google的App Engine和Amazon的EC2。

2 SaaS的关键技术

2.1 系统架构

系统结构是SaaS中最重要的部分,以下是几种典型的方案:

2.1.1 成熟度模型

文献[8]认为SaaS结构应该至少满足以下三个特点中的一个或多个,即

1)可扩展性:指能最大限度提高并行性,以便更高效地利用应用资源。

2)可配置性:指让每个客户能用元数据配置应用的外观和行为,同时保证配置的使用简易和零费用。

3)多用户高效性:指能最大化不同用户间的资源共享,但要区分不同用户的数据。

根据是否满足这三个特点,可以建立SaaS的四级成熟度模型,每一级都比前一级增加了上述三种成熟特性中的一种。

1)成熟度Ⅰ: 如应用程序提供商(ASP)提供的模式,每一个用户运行一个不同的实例。

2)成熟度Ⅱ:所有的用户提供相同的实例。但是在这个模式下,实例具有可配置性,用户可以根据自己的需要配置自己运行的实例。

3)成熟度Ⅲ:这种模式具有可配置性及多用户效率,所有的用户运行在同一个实例下。

4)成熟度Ⅳ:这种模式下,供应商在负载平衡的服务器群上为不同的顾客提供服务

每种成熟度的特点看参考文献[1]。文献[9]则提出了可根据业务模型、架构模型和运营模型来选择成熟度模型的策略。

2.1.2 三层模型

文献[10]认为SaaS系统可以分为表现层、接口层和应用实现层,表现层侧重于管理流和业务流的分离,在接口层必须提供统一的用户远程调用接口,而应用实现层则计算能力共享、存储能力共享、个性化配置能力和大容量支持能力。

2.1.3 标准SaaS体系结构

文献[11]提出一个标准的SaaS体系结构,包括数据中心、硬件层、OS平台、应用基础设施、应用服务层以及系统监控管理等部分,微软、谷歌和IBM等公司的SaaS方案基本涵盖了该结构的主要部分。

2.2硬件方案

解决方案包括HTML静态化、图片服务器分离、数据库集群、库表散列、缓存、镜像、负载均衡、CDN加速技术、分布式服务器集群、链路聚合技术、更高层交换技术等等[12]。当前,集群技术是主流的解决方法。而服务器集群的负载平衡问题则是当前研究人员关注的重要问题。主流的集群系统有:LVS是通用的集群系统,MOSIX集群系统主要是针对于科学计算;EDDIE主要是针对于WEB服务,它使用了DNS负载调度策略。KTCPVS主要介绍了一种基于内容请求分发的集群体系结构[13-14]。近年来,服务器虚拟化成为新的研究热点,它和云计算结合也引起了很多讨论[15],但是相关研究刚刚起步。

2.3 集成技术

因为SaaS平台致力于为各类不同企业集中提供信息化特色服务,具有多行业、多架构、多模式、跨地域、跨平台、多语言的特点,要求灵活开放易扩展的集成方式。现有很多ASP平台的系统集成方案以及体系结构可以使用于SaaS,这些系统一般都采用多层模型,建立统一的集成框架,如平台与应用层的“基于统一安全认证的应用集成模式”,数据层、功能层和过程层的“基于企业服务总线的应用集成模式”等[16]。但是SaaS更强调软件服务的组合以提供个性化和灵活性的支持,因此采用基于服务组合的思想来构建SaaS平台正成为趋势。这种思想是:基于SOA的思想,采用ESB技术,在平台与应用系统之间建立中间层,将所有应用作为服务用XML模板来描述,使用SOAP协议传递与调用,从而不仅可以实现平台与应用系统的整合,还可以方便地整合应用系统间的数据和流程[17]。基于SCA(Service Component Architecture)的SaaS平台以及IBM的SaaS平台是其中的代表[18]。另外SaaS平台还综合了基于CORBA、XML、Agent、工作流等技术的集成方法[19]。但是服务软件的编制和集成缺乏统一标准。

2.4 安全

目前SaaS没有统一的安全标准,热点的安全问题涉及到了数据中心、硬件、操作系统和软件服务客户端等,许多信息安全领域的理论和技术被引进来,包括基于角色、网络安全、信任关系和风险评估等[20-21]。

2.5 个性化支持

主要技术有建立动态联盟,提供不同灵活的应用组合;灵活的角色权限控制;数据管理;用户界面;报表自定义等等。基于平台的服务(PaaS)则允许用户不写代码而组合出适合自己的应用系统,现在处于试验阶段。在个性化方面,有很多的技术和方法问题尚在研究之中。

可以看到,SaaS不仅是软件交付模式的改变,管理思想的革新,而且还给理论和技术研究带来了很多新的课题。

3 结束语

SaaS的应用中,选型很重要。如第四级成熟度很好,但是它需要负载均衡技术的支持,成本较高,因此必须结合各方面的能力和应用的要求来确定SaaS解决方案。第三级成熟度模型则比较适合我国的情况,因为可以在资源的利用率和成本间取得较好的平衡。该模型中,SaaS平台提供单个实例来满足不同客户的需求,并采用可配置的元数据为不同的用户提供独特的用户使用体验和特性集。相同的实例能最大化不同用户间的资源共享,并且从最终用户的角度来看,不会察觉到应用是与多个用户共享的。不同用户的数据彼此分开,通过授权和安全策略来确保不同的用户访问各自权限范围内的数据,以及区分不同用户的数据。

从该文的论述可看到,无论从技术领域研究,还是应用前景来看,SaaS都是值得关注的。往后,SaaS将会吸引其他学科的注意,如管理学、协同学等。

参考文献:

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第3篇

关键词 ip溯源;dos;拒绝服务

1 引言

在制定目前因特网上使用的网络协议标准时,设计者把“端到端的透明性”作为互联网体系架构的核心设计理念,将互联网上通信相关的部分(ip网络)与高层应用(端实体)分离,大大简化了网络设计,但由此也带来了很多缺陷。例如与报文安全相关的服务,如可靠传输、集中控制和安全认证,都发生在进行通信的端实体上。网络报文的内容包括头信息,都是由报文的发送者自行填入,这就产生了协议漏洞:报文发送者可以填入伪造的虚假源地址。这一点往往被攻击者利用,他们可以隐藏自己的真实ip地址,冒充其它终端进行通信。dos攻击就是利用了该协议漏洞进行攻击。

ip溯源技术的最终目标是能够定位攻击源的位置,推断出攻击报文在网络中的穿行路线,从而找到攻击者。成熟有效的溯源技术对网络黑客有一定的震慑作用,可以迫使他们为了防止被追踪到而减少甚至停止恶意攻击行为。本文首先介绍了常见的dos攻击方式,接着对几种有代表性的ip溯源技术进行较详细的分析探讨,并指出了它们的优缺点。

2 dos攻击

2.1 dos攻击简介

dos(denial-of-service)攻击,是一种常见的网络攻击行为。这种攻击通过发送带有虚假源地址的数据包请求,使网络中大量充斥待回复的信息,消耗网络的带宽或者系统资源,使网络或者系统服务负载过重,服务质量下降,直至瘫痪而停止正常服务。有时攻击者为了提高攻击的效果,往往会联合多个攻击站点向受害者发动进攻。

2.2 常见的dos攻击方式

1)tcp syn attack

tcp协议中,如果通信双方要建立连接,必须先完成三次握手过程。如果在握手过程中,客户端向服务端发出一个请求syn之后,对于服务端发出的syn+ack置之不理,则服务端永远无法得到客户端的ack包来完成三次握手,于是服务端就会等到超时再把这个连接结束掉。攻击者利用这个特性,在短时间内发送大量的syn要求,造成服务端保持的连接数达到最大限度,无法再接收任何正常的连接请求,从而达到拒绝服务的目的。

2)udp flood attack

针对使用udp协议的服务,由于通信双方不用事先建立连接,因此攻击者可以发送大量的udp封包到服务端,并且将地址伪造成另一台服务器,从而造成这两台服务器之间的网络流量持续不断的存在。

3)icmp flood attack

icmp(intenet control message protocol)用来测试网络的状态,最常用的便是ping命令。攻击者常在伪造源ip之后,将大量的icmp封包大量的送至服务端,则服务器主机回应等量的icmp封包到假造来源的ip网络上,直接造成服务器与被伪造ip之间的网络流量大量增加,没有多余的带宽可以让正常使用者使用。

4)icmp smurf flood attack

这种攻击方式也是利用icmp协议,只不过把目标指向广播地址。如果攻击者在源地址中填入某个网络的广播地址,那么被攻击者送回的响应包将发往整个子网域,因而造成网络拥塞。

2.3 dos攻击盛行的原因

统计表明,近年来拒绝服务攻击事件持续上升。究其原因,一方面dos攻击极易实施,网络上存在多种方便的工具,攻击者只需下载这些工具,就可以利用它们对受害者发动攻击;另一方面,与特权提升攻击不同,dos攻击一般不需要攻击者与受害者之间进行交互,这样攻击者就可能伪造攻击数据包中的源ip地址,使得受害者不知攻击来自于何方,从而难以采取有效的措施防范攻击或者缓解攻击所造成的影响,又难以找到攻击者,追究其责任。此外,分布式拒绝服务攻击使得多个拥有较少资源的攻击者通过协同工作可能有效的攻击资源丰富的受害者,病毒、蠕虫也加剧了dos攻击中业已不平衡的攻击者与受害者的关系,使受害者越发处于不利地位。

dos的防范非常困难,如果我们能够通过有效的方法追踪到攻击者,使得攻击者能够受到法律上的和道德上的约束,则拒绝服务攻击就可以大为减少。

3 链接测试法(link testing)

多数的溯源技术都是从最接近受害者的路由器开始,逐步检查上行数据链,直到找到攻击流量发起源。理想情况下,这个过程可以递归执行直到找到攻击源头。这种方法只在攻击进行的过程中有效,很难在攻击结束后或者间歇性攻击的情况下追踪。

3.1 入流量调试(input debugging)

许多路由器都提供入流量调试的功能。这允许管理员在一些出口点过滤特定的数据包,并决定它们来自哪个入口点。这种特性可以被用来用ip溯源。首先受害者确定自己受到了攻击,并且能够从所有的数据包中提取出攻击包标志。通过这些标志,网络管理员在上行的出口端配置合适的入流量调试,发现攻击报文来自哪个入口点,以及与该入口点相应的上行路由器。接着在上行路由器继续入流量调试过程。该过程重复执行,直到发现攻击报文的源头。

入流量调试技术的最大弱点是管理负担比较重,很多工作依靠手工完成。需要网络管理人员有较高的技术水平,并能够积极地配合和交流,甚至可能需要联系多个网络服务提供商(isp),因此需要较高的技术和大量的时间,几乎不可能完成。

3.2 可控洪泛法(controlled flooding)

该方法采用向连接发送大量报文(即洪水)来观察对攻击报文传输产生的影响。受害者需要首先掌握网络的拓扑情况,强制处于上行路由的主机或者路由器向每一个连接分别发送洪水。由于路由器的缓冲区是共享的,因此来自负载较重的连接上的报文,其被丢失的概率也相应较大。这样,通过向某个连接发送“洪水”后攻击报文减少的情况,就可以确定该连接是否传输了攻击报文。

这种方法最大的缺点是本身就是一种dos攻击,会对一些信任路径也进行dos;而且要求有一个几乎覆盖整个网络的拓扑图。这种方法只对正在进行中的攻击有效。

目前cisco路由器的cef(cisco express forwarding)实际上就是一种链级测试,如果整个链路上都使用cisco的路由器,并且都支持cef,就可以追踪到源头。

4 日志记录法

在路由器中记录下与报文相关的日志,然后再采用数据挖掘技术得到报文传输的路径。这种方法最大的优势在于它能够在攻击结束后进行追踪,没有实时性的要求。但它对网络资源的需求也是巨大的,它可能需要很大的日志量才能综合出结果,因此路由器必须有足够的处理能力和存储日志的空间。

5 icmp溯源法

这种方法依靠路由器自身产生的icmp追踪消息。每个路由器都以很低的概率(例如1/20000)随机复制某个报文的内容,附加该报文下一跳的路由信息后,将其封装在icmp控制报文中,发送到该报文的目的地址。受害主机负责收集这些特殊的icmp报文,一旦收集到足够的信息即可重构报文的传输路径。

由于路由器复制报文的概率很低,因此负载不会有较大的增加,该方法对网络资源的占用也很少。但是icmp报文在某些网络中会被过滤掉,攻击者也有可能发送伪造的icmp溯源报文,而且攻击报文掺杂在正常报文中,被复制到的概率就更低,这就降低了信息的完整性,受害机器也需要花较长的时间来收集报文,对于不完整的信息则无法准确地重构攻击报文的传输路径。

6 数据包标记(marking packets)

该方法的思想与icmp溯源法有类似之处,它是路由器在转发报文的过程中,以一定的概率给报标记,标识负责转发它的路由器信息。受害机器即可利用报文中的信息来重构它的传输路径。出于避免加重路由器处理负担的考虑,标记算法要求信息的压缩性很强,即用最少的数据代表最多的信息。

由于数据包在途中经分段处理的情况是很少出现的(不超过0.25%),因此ip头中的识别号域(identification field)便很少使用。于是savage等人建议将路径信息嵌入到16bits的识别号域中,路由器的ip地址及另外的32bits校验码共64bits被分成8块,每块8bits,以0到7对其编号(称为偏移)。为了顺利进行路径的重构,还需要一个距离域表示路由器到受害者之间的距离,由于路径极少有超过25路的,因此用5bits的空间就够了。当一个路由器标记一个数据包时,其随机的从8个分块中选取一块(8bits),连同对应的偏移(3bits),以及距离(5bits)填入该数据包的标记域(即识别号域)中。当路由器选择不标记一个数据包时,它先检查距离域的值是否为0,如果是,则把自己的与标记域中偏移量对应的分块与包中已有的分块异或后再填入原有的位置,然后把距离增1;如果距离不是0,则它只需把距离增1。这样一来,数据包中的标记信息实际上是两个相邻路由器之间的连接信息,这个方案中,至少需要8个数据包才能传送一个路由器的完整信息。

其它的标记方案与上面的原理类似。有的标记方法8个分块不再是ip地址和检验码,而是ip地址的8个不同的hash值(共有8个不同的hash函数)。

以上的标记方案,所有的路由器在决定是否标记一个数据包所采用的概率p是固定的、统一的,一般选0.04。一个路由器标记一个包之后,该数据包可能被后续的路由器重新标记,使原有的标记信息被覆盖。因此到达受害者的数据包,其中的标记信息包含离攻击者最近的路由器信息的可能性最小。这使得受害者必须收集较多的包才能获得该路由器的信息。因此有的研究者提出了自适应包标记的方案。利用包标记方案中的距离域,路由器根据此域的值决定标记的概率,以期收集最少的包就可以重构攻击的路径。

在实验室条件下,该方法获得了不错的效果。在实际应用中,需要路由器厂商和因特网服务提供商的支持。该方法在重构攻击路径时,需要网络拓扑的信息。

7 结束语

通过以上的比较可以看出,icmp溯源法和标记报文法对网络负担、管理负担和路由器负载的影响比较小,可以进行分布式追踪和攻击结束后追踪,从整体性能上优于其它的追踪方法。目前的溯源技术还只是限于小范围的实验性信息溯源,全网大范围的溯源技术研究尚处于起步阶段。用户很容易伪造自己的ip地址、大量动态ip地址和私有ip地址的使用、设备很少能长时间保存日志等不利因素,使得溯源时查找特定时间的特定地址租用者比较困难。

ip溯源技术是当前和未来一段时间的网络研究的热点和难点问题,信息产业部、科技部、国家发改委共同制定的《我们信息产业拥有自主知识产权的关键技术和重要产品目录》中,把网络溯源和分析技术作为未来十五年实现信息产业自主创新和跨越式发展的重要技术来研究。研究简单有效的ip溯源技术,对杜绝dos攻击,维护网络环境的安全稳定,将产生重要意义。

参考文献

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第4篇

作为造型艺术也称视觉艺术的“美术”,是指人类社会中的“反映自然和社会生活,表达艺术家的思想观念和感情的一种艺术活动〔1〕”及其成果。美术不仅与科学而且与技术①存在内在联系,考察技术史就不难发现,人类技术的产生和发展无不与美术关系密切。一方面,美术与技术同源,技术进步常常受到美术发展的影响;另一方面,技术进步推动着美术的发展,美术无时无刻不展示着科学与技术的伟大成就。不仅如此,就技术和美术二者的关系而言,学术界一般认为技术专注于“善”,美术则着眼于“美”,这二者有着根本的区别,但实际上,技术作为满足人的目的和需要的活动及其成果,不仅满足人的现实需要即物质的、实际的需要,更要满足人的精神需要即心灵的需要,而精神需要就包括了审美的需要,尤其是,审美意味着人的心灵自主与自由,而技术使用的最高境界恰恰就是人们需要规避技术“双刃剑”的负面作用与影响,不受技术的束缚,不成为技术的异化物,而是能够自由自在地、游刃有余地使用技术,不仅使技术成为人的身体的延伸,更使之成为人的身体的一部分,即达成人对技术的“善假于物也”的目的。当今对技术的完善与改造过程中,技术的“无障碍”要求即是该方面初衷的具体体现。由此可以得出这样的结论,技术与美术之间存在着本质上的同一性的关系。本文以此为前提和出发点,尝试探讨技术与美术的本质同一性问题。

一、创新:技术与美术的本质同一性

“创新”(Innovation)表示“某种新事物的引入或某种新思想、方法、装置的引入”,是指一切具有独创性、新颖性、实用性、时间性的人类活动。被称为“创新思维方法‘TRIZ’之父”的G•S•Altshuller的研究结果表明,创新是一种人类独具的、与生俱来的、先天的能力,这种能力将伴随年龄的增长会逐渐被磨灭又可能在后天被重新激活。创新包括三个要素:知识、方法与人。具体而言即是广博的科学技术知识、有效的创新理论与方法、具有创新动机的并且希望打破常规的人。创新的源头活水取决于具有创新动机的并且希望打破常规的人的习惯性的发散思维、逆向思维、联想思维。创新的本质是主体在特定的时空下,以主体的欲望和需求对依据对自身所拥有的物质、能量、信息与知识进行重组与再现,旨在使之形成具有新价值、新效用的能够满足主体特定需要并能够达到主体特定目的的新思想与新方法。一言以蔽之,创新即是具有创新动机的并且希望打破常规的主体创造性地找到解决生产生活过程中的现实问题的路径与方法。

“技术创新”不仅包括技术方面的创新性成果本身,还包括成果在经济社会的推广、扩散及应用的过程。对技术创新问题的研究,在国内外学术界已较为普遍,国际上的代表性观点有熊彼特、美国国会图书馆研究部、经济合作与发展组织、德鲁克、森谷等学者的观点;近年来,我国学者对技术创新的研究成果也日益丰富。与此相比较而言,学术界对美术创新则较为陌生。回顾中外美术史及诸阶段的美术力作就不难发现,事实上,美术和技术一样都将创新性放在首位。技术创新和美术创作分别隶属于自然技术和社会技术,都是对未知的人工世界的探索,都以创新与创造为己任。技术的生命力在于创新与创造,不断创造新的人工物是技术追求的目标及根本任务。美术创作更是以创新为出发点,创新性是美术的生命力所在,正是因为美术创新性的彰显,才能够造就美术大师独具的个人风格。正如梵高所言“向日葵可以称得上是我的东西”、齐白石则说“虾是我的东西”、徐悲鸿则将“没有缰绳的、自由自在的马”作为自己描绘的对象一样,艺术家首要的就是应具备艺术创新能力,有了卓越的独创能力,才能创作出伟大的、独一无二的、富于个性的艺术力作。20世纪20年代以来,西方马克思主义对发达工业社会机械复制时代的艺术作品所展开的批判,就是围绕批量化生产造成的艺术作品的重复性、大众性特征这一核心问题展开的。概言之,将创新性放在首要位置是技术与美术的共同特质。实际上,创新性是技术和美术的灵魂。尽管从根本上讲,技术立足于臻善,美术着眼于趋美,但从广义上讲,美术又属社会技术的范畴,无论是自然技术与社会技术,他们共同作为技术,在各自领域里关于技术的层面的一切都具有独创性、新颖性、实用性、时效性。“美术贵在创新,要敢于从旧的文化传统中打开一个新世界,这种创新精神是艺术生命的灵魂”。与技术不同的是,美术借助直观形象来反映深刻的道理甚至人生哲理,同时表达人的内心世界及思想感情,进而揭示客观世界的普遍真理。作品中蕴含艺术家的个性特征、人生阅历与个体经验以及富于新奇性的创造,这也恰恰是美术力作之所以能够取得巨大社会效益和永恒魅力的关键所在。技术更需要创新,国家的发展,民族的兴旺,人民的幸福,社会的繁荣稳定,都依赖技术创新的推动,只有技术创新的日益进步,才能够满足并不断提高广大人民对物质生活水平的需要,才能够提高广大人民的生活质量,进而推动社会经济进步及社会发展。《在全国宣传思想工作会议上的讲话》中,指出“不日新者必日退”,一语点明了这个道理。

二、技术创新与美术创新相互依存

根据唯物辩证法的观点,同一性作为矛盾的一个根本属性,表达的是矛盾的两个方面相互依存与相互补充、相互贯通与相互渗透的趋势,技术创新与美术创新的本质同一性一方面表现在技术创新与美术创新相互依存,一方的存在以另一方的存在为前提;另一方面,技术创新与美术创新又相互贯通,二者存在着由此达彼的桥梁和纽带。相互依存(interdependence)是解释组织间关系的一种概念,当两个事物在功能上相互补充,他们之间是互惠互利的,产生共生相互依存关系。所谓技术创新与美术创新的相互依存,表现为两个方面:首先,技术与美术作为人类活动的不同领域,它们满足人类的生存与发展的不同方面的需求,但彼此又相互依存。技术在于求善,美术在于趋美,是人类不同层面的需求,它们都以真为基础,同属于人类的整个实践范围。“所谓真,当然系指揭示事物规律的本原的天然属性和状态,即真理的、真相的、真实的、真正的状态”。本质上而言,美术是要通过直观形象来正确的反映社会,揭示和表达真实世界里的人们的精神际遇,即“通过直观反映深刻”。技术与美术创新的共同理想是“求美”,技术创新不能紧紧考虑人工物的功效,还要考虑人工物的美感,使得创造的崭新技术产品兼具独特功效及审美价值,这是当代技术创新的特征及要求。“至善”是技术创新与美术创新的共同目的。“善是被人类的道德原则和趋利避害的经验所证明的理想状态。它是由完善、圆满、和谐、秩序、顺当、尽量接近无缺憾和无遗害等含义所支撑的”。离开了善的指引,技术创新可能步入误区,产生更多错误,抑或背离服技术与美术的本质及其同一性研究务人类、造福人类的初衷,而走向人类的反面,体现“双刃剑”的负面效应。而美术创新无论是从形式还是到内容,都要求创作者去努力探索作品的“善”。

即便看似形式不美的作品,比如著名黑人画家布莱克的作品《呐喊》,其内在价值依然是“善”的,表达着“善”的内容、思想与感情。因此,我们可以得出这样的结论,在追求真、善、美的创新之路上,尽管技术与美术作为人类活动的不同领域,其创新活动满足人类的生存与发展的不同方面的需求,技术创新和美术创新也常常体现对真善美三者的程度不同、各有侧重,但是,总的来看,技术创新通过吸纳美术创新的成果完善并发展自己的创新活动及人工物,美术创新也同样体现满足人们精神需求、幸福生活的技术创新价值,两者都以求真为前提和基础开展创新性活动,都以创造美的事物为创新目的,最终则都将至善作为创新性活动的最高要求和动力,因而,两者是相互依存的。其次,在技术创新与美术创作活动中,形象思维与逻辑思维互相补充,二者在思维方式上的互补性也体现了彼此依存关系。学术界认为,虽然技术创新与美术创作活动分别采取不同的思维方式。两者虽然都是采用不同技术形式创造人工物,但是,技术创新多运用抽象思维,美术创新则采用形象思维。然而,作为一种创新性、探索式活动,无论技术创新还是美术创作都不可能紧紧运用单一的思维形式,常常是两种思维结合运用。技术专家在技术实践中,不仅要运用逻辑思维,还必须运用包括直觉、想象等具体的形象思维,爱迪生能有惊人的发明,达芬奇能画出美妙的油画,都是想象力的结果。美国哈佛大学的著名学者鲁道夫•阿恩海姆认为,“在任何一个认识领域中,真正的创造性思维活动都是通过‘视觉意象’进行的〔8〕”。在技术发明和技术创造过程中,想象则往往表现为直观形象的联想和重组。在创造人工物的过程中,技术创造经常需要艺术思维和审美观念与之相伴。反之亦然,美术创作过程中也常常是以艺术形象思维为主,同时辅之以理性逻辑思维,两者共同起作用。

三、技术创新与美术创新相互贯通

所谓贯通,是指连接、通连之意。所谓相互贯通,则是指矛盾双方除了前文所述的相互依存,二者还存在着相互渗透的桥梁以及相互转化的趋势。技术创新与美术创新的相互贯通则主要表现在两个方面:一方面,技术创新与美术创新存在相互渗透的渠道和桥梁,这个桥梁就是人类的大脑。大脑在技术创新与美术创新过程中的彼此连接、相互通连、同时发生作用又各有功能及分工的差异性就体现了二者的贯通关系。通过科学实验测知,科学家和艺术家在工作时,其脑中的光点和黑影位置各不相同。大脑左、右两个半球的分工和功能不同,左半球负责逻辑思维,右半球承担形象思维。而逻辑思维又被称之为抽象思维,形象思维也被称之为艺术思维。在科技创新活动过程中,人脑的左半球明亮,右半球暗淡;在艺术创作过程中,恰恰相反。具体到技术创新与美术创新领域,也同样表现出大脑两个半球的不同功能和分工及合作,技术创新过程中多使用左脑,美术创作过程中则多使用右脑,但二者的创新活动过程中,相对一方的大脑不是一点儿不亮,而是相对暗淡,这说明人脑两半球同时起着作用,只是作用程度不同而已。藉此对人脑的观测我们就不难得出如下结论,大脑本身即是技术创新与美术创新相互渗透的桥梁和纽带,二者因此是相互贯通的。另一方面,技术创新与美术创新在美学层面存在相互转化的趋势。从美学角度而言,技术创新在创造人工物时需要遵循功能性、技术性、艺术性、审美性几者的结合,正如黑格尔所秉持的美学观念那样,艺术是美的最高和最典型的形态,美学就是探究关于美的艺术哲学。工程技术哲学同样探究并注重设计艺术美学问题以及设计艺术伦理学问题,努力尝试将技术创新成果与符合人对美的追求、符合人性需要的人工物相一致。美术创新在当今社会更要在追求趋美的同时而求真和至善。特别是现代装饰设计艺术关于室内外装饰绘画的设计过程中,不仅要重视设计艺术的形式美和色彩美等美术特质,同时,还必须考虑和兼顾现代人对于装饰材质、装饰技法等技术层面的希冀和要求。今天的许多建筑设计艺术、软件开发技术、机械工程技术、装饰设计艺术与技术哲学的彼此渗透与走向融合,恰恰是对技术创新与美术创新之间存在的相互转化趋势的充分解读,呈现出技术创新对美术创新具有支持作用,美术创新对技术创新具有协助作用。正所谓“你中有我,我中有你”。设计美学也将会在未来成为体现技术创新与艺术创新彼此融合的新兴交叉学科。

四、促进技术创新与美术创新的融合发展

技术与美术是人类创造人工世界的两种形式,创新性作为二者共同的根本性质,体现了二者的内在的同一性。对这一理论观点的厘定与确证,对于促进技术创新与美术创新的融合发展,进而对全面建成小康社会、实现中华民族伟大复兴的“中国梦”意义深远。首先,创新是技术与美术的本质同一性要求我们树立良好的创新文化,这是技术创新与美术创新良性发展的前提。刘云山曾于2012年5月18日在文化与科技融合座谈会上讲话中指出:“文化与科技历来如影随形,科学技术的每一次重大进步,都会给文化的发展样式、传播方式、表现形式带来革命性变化,而文化与科技的融合又会对整个经济社会的发展进步产生深远的影响。”我国学者近期指出:“创新文化是指使可支配资源和力量得以有效组合的理想、价值观和信念,需要借助其表现形式才能把握”。这不仅说明了我国政府和学术界已经关注并大力倡导科技与文化各个领域的融合,看到了文化科技融合对于推动我国经济社会发展的意义,同时也启发我们,只有重视创新文化理论研究,借助科技与文化创新的本质同一性特征,将诸如美术等文化载体与科学技术等一切可支配资源和力量得以有效结合与资源重组,实现文化融合的形式多样性,才能够彰显出创新文化的巨大价值,而技术与美术创新本质的同一性本身就决定了两者融合的价值是不可估量的。其次,技术与美术的创新本质的同一性表明,二者不仅相互依存,而且相互贯通。技术与美术在思维方式的互补性势必推动技术与美术的共同进步。技术与美术好似一棵大树两个枝丫,尽管在思维方式、表达方式、创造人工物的类型和性质方面存在显著差异,然而,其本质却是相同的。二者在大脑运用上的分工与合作,在形象思维与抽象思维上的互补与渗透,都将推进人类创新性成果的产生与发展。讲究精密与准确的技术与彰显直觉与美好的美术,为人类幸福与社会进步创造着不同的思维结晶及活动成果,满足人们的不同需要,但两者的目标却是一致的,即通过技术创新和美术创作活动这两条路径,殊途同归地去创造属于人的世界。技术创新与美术创新的彼此依存、相互渗透与互相转化,必然促进两者的彼此补益。这也就是说,技术创新同美术创作同样需要借助理性与非理性、逻辑与非逻辑、直觉与抽象、冷静与激情等因素互为必要的补充。两者缺一不可,相得益彰。

第5篇

关键词:高技术产业;技术创新效率;创新效率评价方法;效率研究

中图分类号:F426文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)08-0003-02

我国高技术产业得到国家的大力支持,发展迅速,对于技术创新的投入不断增加,但技术创新的效率如何还是一个值得研究的问题。为了更好的对我国高技术产业技术创新效率进行研究,本文对已有的研究成果进行综述。

一、技术创新效率的主要评价方法

目前学术界对于技术创新效率的研究主要有两种方法,第一种方法为算术比例法,即用产出与投入的简单比例关系来表示投入产出绝对效率的高低,该方法简单易用,但仅适用于单指标的投入产出效率分析。第二种方法主要基于生产前沿面理论。所谓生产前沿面理论,是指通过分析某一待考察单位与效率前沿单位的偏离程度来衡量待考察单位的效率,其原型始于Farrell(1957)对英国农业生产力进行分析中所提出的数据包络思想。此后该理论不断发展,逐渐形成参数方法(Parametric estimation method)和非参数方法(Non-parametric estimation method)两大分支,两者的最大区别在于与参数方法相比,非参数方法没有参数方法研究中函数形式需要事先假定、参数估计的有效性和合理性需要检验等多方面问题,不去寻求生产前沿面的具体函数形式,而是直接应用观测数据构造出生产可能集上的生产前沿面,并利用生产前沿面进行经济分析。

(一)非参数方法

非参数方法包括数据包络分析法(DEA)和自由处置包方法(FDH)。DEA最初由Charnes、Cooper等人于1978年创立,这种方法以相对有效率概念为基础,根据一组关于输入―输出观察值来估计有效前沿面,并根据各决策单元(DMU)与有效生产前沿面的距离状况,确定各DMU是否有效。DEA模型根据前提假设的不同,分为投入导向法和产出导向法。投入导向法假设厂商为生产一定量的产出而努力实现成本最小化。相反地,产出导向法则假设厂商在给定成本约束下追求产出最大化。Coelli(1996)认为导向方法的不同对结论的影响微不足道。

另外一种非参数方法是自由处置包方法(FDH)。该方法是DEA模型的一个特例,连接DEA前沿各个顶点的线上的点没有被认定为效率前沿。FDH生产可能性集合仅仅由DEA顶点和这些顶点内部的自由排列点组成。由于FDH前沿与DEA前沿一致或者位于DEA前沿内部,所以用FDH方法计算得到的平均效率值通常高于用DEA方法计算的平均效率值(Bruno D Borger 等,1998)。

(二)参数方法

参数方法主要适用于单产出和多投入的相对效率测算,它需要先设定一个投入产出函数,然后将该产出函数的误差项目设计成复合结构(这一结构中包含了衡量投入产出效率的随机项),并根据误差项的分布假设不同,采用相应的技术方法来估计生产函数中的各个参数,从而计算出投入产出效率。其最大优点是通过估计产出函数对投入产出的过程进行了描述,从而使对投入产出的效率估计得到了控制。参数方法大致可以分为随机前沿法(SFA)、厚前沿方法(TFA)、自由分布方法(DFA)等,其中使用最普遍的是SFA,其他两种方法都是这种方法的变形:

1.随机前沿方法(SFA)。Aigner,Lovell和Schmidt(1977)率先提出了效率测度的随机前沿方法,随后被应用到对技术创新效率的评价。SFA通常先估计一个生产函数,其误差项是由无效率项和随机误差项构成的复合结构。正是由于无效率项和随机误差项的分离,从而确保了被估效率有效且一致,而且考虑了随机误差项对个体效率的影响。

2.厚前沿方法(TFA)同样定义了效率前沿的函数形式,但它是利用回归分析来估计生产函数的参数,得到的是一个穿过所有样本观测点“中心”的平均生产函数(Berger and Humphrey,1991)。TFA假定计算得到的效率值对预计的效率值的偏离,如果超出所有观测样本的上下限,则代表随机误差,如果这种偏离在上下限之内,则是由低效率引起的(Rien Wagenvoort & Paoul Schure,1999)。这种方法没对低效率值或随机误差的分布做任何假定,但认为低效率值在上下限之内波动,随机误差在这些区间中。TFA方法本身并没有给出单个决策单元效率点估计值,而试图通过估计最佳与最差效率差异得到效率的一般水平。TFA方法减少了样本数据中极值点对所计算的效率值的影响,这一点与DEA方法是一致的,所不同的是方法中剔除了极值点。

3.自由分布方法(DFA)也定义了效率前沿的函数形式,但以一种不同的方法区分低效率值和随机误差。与SFA不同的是,DFA没有像SFA一样指定低效率项的具体形式和随机误差的分布形式,也没有像TFA假定决策单元组内的方差是随机误差及决策单元组间的方差是低效率的,而是假定各决策单元的技术效率在一段时间内是稳定的,随机误差相互抵消,在一定时期内其均值为零(Berger,1993)。DFA在回归时需要使用时间序列和截面的面板数据,同时对效率水平的估计是一种混合估计。

黄永兴、张国庆(2007)运用参数方法测算了安徽省高技术产业的技术创新效率,罗亚非、焦玉灿(2007)运用DEA的方法对高技术产业中制造业的技术创新效率进行了研究,薛娜、赵曙东(2007)运用DEA的方法对江苏省高技术产业的技术创新效率进行了研究,郑洁、杨昌辉、徐晟(2008)运用SFA的方法对高技术产业中的医药制造业的技术创新效率进行了测算。

二、高技术产业技术创新效率研究的指标选择

技术创新效率研究是技术效率研究的一方面。Koopmans(1951)首先提出技术有效性的概念,认为如果在不增加其他投入(或减少其他产出)的情况下,技术上不可能增加任何产出(或减少任何投入),则该投入产出向量是技术有效的。之后不同的学者给出了技术效率的不同定义,如Debreu(1951)和Shephard(1953)以模型化方法描述多投入-多产出生产单元的技术效率,认为用距离函数测得生产单元与生产前沿面的距离即为技术效率。Farrell(1957)给出较有代表性的定义:技术效率是指在产出规模不变,市场价格不变的条件下,按照既定要素投入比例,生产一定量产品所需的最小成本和实际成本的百分比。国内学者李艳玲,潘杰义,陈h希(2005)把技术创新效率定义为“在技术创新过程中创新投入要素相对于产出能力的利用率,是技术创新能力的发挥和经济效益的重要体现”。技术创新是一个多要素投入和多变量的动态的复杂系统,难以直接衡量,必须通过替代指标间接衡量,学术界对替代指标的选择并无统一认识,一般有以下几种选择:

如薛娜、赵曙东(2007)研究江苏省高技术产业创新效率时选取投入指标为R&D活动人员折合全时当量、R&D经费内部支出、技术改造经费支出、技术引进经费支出、消化吸收经费支出,产出指标选取专利申请数、新产品销售利润。黄永兴、张国庆(2007)研究安徽省高技术产业创新效率时选取科技活动人员数、R&D活动人员折合全时当量、科技活动经费内部支出金额、R&D经费内部支出金额、科技机构个数作为投入指标。选取新产品产值占企业总产值的比例、新产品销售收入占企业总销售收入的比重、人均国内专利申请受理数、单个企业新产品开发项目数量作为产出指标。郑洁、杨昌辉、徐晟(2008)在研究医药制造业技术创新效率时选择R&D人员和R&D经费作为投入指标,选择专利申请量作为产出指标。郑坚、丁云龙(2007)专门论述了高技术产业技术创新效率的评价指标体系,认为高技术产业技术创新过程分为技术产出阶段和技术转化阶段,技术开发阶段的投入指标包括R&D资金投入(包括R&D经费内部支出、新产品开发经费支出、人均R&D经费内部支出、R&D经费内部支出占增加值比重、人均新产品开发经费支出、新产品开发经费支出占增加值比重),R&D人员投入(包括R&D活动人员折合全时当量、科学家和工程师人数、科学家和工程师所占比重),产出指标包括专利申请数、拥有发明专利数;技术转化阶段的投入包括技术投入(专利申请数、拥有发明专利数)、资金投入(购买国内技术经费支出、技术引进经费支出、技术改造经费支出、消化吸收经费支出)、人员投入(科技活动人员、科技活动人员占企业从业人员比重),产出指标包括新产品收益(新产品产值、新产品销售额、新产品出口额)、产品总收益(当年总产值、当年销售总额、当年销售利润)。

三、高技术产业技术创新效率主要影响因素研究

叶蓁,刘志迎(2006)运用随机前沿生产函数分析了行业中科学家和工程师人数占从业人员的比例、R&D经费内部支出占总销售收入的比例、新产品销售收入占总销售收入的比例、大型企业增加值占总增加值的比例、出货值占总产值的比例和时间变量等因素对高技术产业技术创新效率的影响。

吴翠花,万威武,祁敬宇(2005),陈庆杰在分析影响科技型中小企业技术创新效率的因素时认为这些因素可以分为外部因素和内部因素。外部因素主要包括技术分工的高级化和专门化趋势,技术进步的驱动,经济全球化、一体化趋势的增强等;内部因素主要包括管理者的素质,科技人员有充分的自由空间,中小企业R&D投入产出比例,企业内部层级少、组织结构简单等。

黄永兴、张国庆(2007)认为技术创新效率与产业的技术含量有关,技术含量低的产业技术创新效率搞,技术含量高的产业技术创新效率低;

池仁勇,唐根年(2004)分析了区域技术创新效率影响因素,也可借鉴。他们认为区域技术创新效率受企业制度的创新倾向性、R&D人员人均经费、大中型企业的比重和产业集群度等因素的影响。他们通过DEA方法测算得出以下结论:第一,如果一个地区国有企业和集体企业比重下降一个百分点,效率将增加0.3%;第二,保证研发人员一定的科研经费是有利于效率提高;第三,区域内存在一定数量的大中型企业,会带动一些小企业进行技术创新,有利于提高整个区域技术创新;第四,地域产业集群有利于技术创新效率提高;第五,区域政府科技经费投入比重和企业R&D投入强度对创新效率没有显著影响。

第6篇

[关键词] 绿色技术创新;理论;评价研究

[中图分类号] F204 [文献标识码] A 文章编号:1671-0037(2015)10-32-3

Research Review on the Green Technology Innovation

Li Jiezhong

(Department of Economics and Management,Ningde Normal University,Ningde Fujian 352100)

Abstract:This paper reviewed the evolution of green technology innovation research,combed the hot and main achievements of theoretical research,discussed the evaluation research of green technology innovation in terms of the evaluation model,evaluation index system and evaluation methods,assessed the research status and pointed out the problems,to explore the direction and focus of further research.

Keywords:Green technology innovation;Theory;Evaluation research

绿色技术创新是生态文明建设的有效途径。随着资源与环境约束的加剧,绿色技术创新成为创新领域研究的热点议题,学者们对此进行了诸多研究和探讨,取得了不少积极的研究成果。

1 国外绿色技术创新理论研究综述

国外对绿色技术创新研究随着绿色意识的增强和对环境保护的关注而逐渐展开。从时间维度看,绿色技术创新本身历经了几个明显的发展阶段,从末端技术到无废工艺(20世纪60年代至70年代),从废弃物最少化技术到清洁生产技术(1984年至1989年),直到对污染预防技术的关注(1990年),绿色技术不断演进,不断向前渗透,目标和关注重点历经了污染的去处与资源化、资源的合理利用、零排放、节能减排与源头消减,更加强调全过程的绿色技术创新,更加强调防患于未然,更加强调与经济社会发展的需求互动。

1.1 绿色化研发活动

Winn S.F.检索分析了1972年到1993年有关R&D管理文献,涉及环境问题的研究相当滞后,仅有的9篇文章大多也只是关注废物管理与能源使用,反映了当时环境R&D管理的理论和实践水平均不高,多概念上的泛泛而谈,对实践的指导远远不够,也缺少经验研究。而对环境R&D的研究很少提到战略高度,一般都从解决问题角度出发,获得工具性成果。Martin Charter对环境R&D原则进行了研究,比较分析传统设计与生态设计的主要区别和各自侧重点。Bert Bras论述了将环境因素纳入设计的重要性,重点剖析了为环境和生命周期设计的高层次绿色研发的功能和要求。Steele对如何改进研发界面功能和提高研发管理水平进行了研究[1]。Hans van Weenen 总结了绿色设计的层级水平,阐述了设计从末端治理向预防为主以至价值导向的演变。

环境问题的扩大化导致“先污染后治理”式的研究框架弊端的显现,在倒逼机制和内生动力共同作用下,将环境因子导入R&D也就成了必然,绿色化R&D取得了重要的突破,然而研究多集中与企业内部的微观层面,对战略的考量和创新的引导关注度不够。

1.2 绿色化技术创新过程

Kusz以传统技术创新线性模型为参考,提出了绿色技术创新过程模型。其最主要的特点是把环境原则整合进创新过程的每一个阶段,其主要特点是将环境因素纳入绿色经营链的全过程。P.Shrivastava的过程模型包括企业的远景目标、投入、生产、产出等主要环节[2],试图阐释创新源与推动力。Agis将环境置于创新过程之中来观察,指出用全生命周期评价创新绩效的重要性。有关绿色化技术创新过程的研究成果,将原本黑箱似的过程透明化,提高了对创新过程调控的有效性和针对性,进一步体现了创新管理的科学性。需要指出的是,现有此类研究对创新过程与其他企业进程的互动或协同研究不够。

1.3 绿色化经营管理

Deb Chatterji企业绿色化市场营销和管理具有明显的阶段性特征,反应、参与、主动、创新和领先代表了逐级推进的程度,且需要相应的策略来支持。Rushton Brian M. 强调领导层面的重视,环境管理与其他管理的契合,基于环境绩效的组织结构与制度改进对于企业绿色化经营管理具有重要作用[3]。

2 国内绿色技术创新理论研究综述

我国对绿色技术创新的研究始于20世纪90年代,晚于国外研究,但随着环境保护思想深入人心,环境保护力度的加大和生态文明建设而发展起来,技术的绿色化受到研究者的广泛关注和探讨。

2.1 绿色技术创新的内涵

国内对绿色技术创新内涵的认识不尽相同,以下是几种代表性的观点:万伦来的绿色技术创新内涵包括经济、社会和生态效益的有机统一,致力于可持续发展,并且松散的多元创新主体之间存在博弈互动关系。焦长勇聚焦生产过程,认为绿色技术创新是从绿色创意到生产制造最终绿色成果推向市场的全过程。许庆瑞从成本削减角度表达绿色技术创新概念和积极作用[4]。从目前主流研究成果看,学者们普遍认为绿色技术创新不是单一的技术层面的创新,而是包括管理与制度等方面的综合创新。

2.2 绿色技术创新的动因

学者们对绿色技术创新动因进行了广泛研究,对动力来源的解读更加全面和科学。曾凡银重点关注绿色壁垒对创新的促动作用,并强调企业进行绿色技术创新利用提高其国际竞争力。万迈则将内部动因主要归结为对利润的追逐等,而科技环境、顾客诉求、政府监督被认为是外在的动力源。吕燕等指出绿色技术创新既有外部的动力源(政府管制、公众监督等),也有内部因素(如企业环境意识的提高和对企业形象的重视)。雷善玉、王焕冉等则认为企业绿色技术创新动力主要来自技术能力,而创新文化、市场导向和政府行为等情境因素对创新行为具有调节作用[5]。综合现有文献可知,学者普遍倾向于认为绿色技术创新的动因来自创新系统内外。

2.3 绿色技术创新模式

杨发明认为绿色技术创新的模式是多样的,产学研合作、职能合作、政府主导和二次创新是我国较多采用的模式[6]。张长元指出创新公共平台的搭建和信息过程管理能力的提升是我国推进绿色技术创新的有效途径。吴熊对我国科技型中小企业绿色技术创新可行模式进行了探讨,分析了基于官产学研合作体系的集群绿色技术创新模式在我国的可行性[7]。

3 国内外绿色技术创新评价研究综述

3.1 关于评价模型的研究

关于绿色技术创新评价模型的研究还处于摸索阶段。评价模型为绿色技术创新主体提供了操作工具,也为指标体系的构建奠定基础。企业技术创新审计模型的研究较为成熟,是绿色技术创新评价的有益参考,典型性的成就主要集中在国外。罗伯特(Robert)的评价模型侧重对技术创新过程阶段性事件和关键节点的解读。从新创意、新知识、新工艺与设备到创新绩效,创新过程的连贯性和平稳性成为保障创新有效性的应有之义。奇萨(Chiesa)将创意萌生、产品与工艺创新和技术吸收作为模型的主要支点,指出人力、财力和物力等辅助因素的不可或缺[8],如下图1所示。

图1 奇萨技术创新过程审计模型

3.2 关于创新能力结构与评价指标体系的研究

评价指标体系的建立与创新能力的解构息息相关。绿色技术创新能力与其他技术创新能力在结构与联结方式上存在某种程度的相似,关于技术创新能力构成的研究已较为成熟,成果颇丰。拉里认为组织、适应、技术与信息的获取等方面的能力要素共同构成了创新能力;魏江等认为创新能力是在创新决策、研发、制造、营销、组织管理等维度上的体现。我国在指标体系方面代表性的研究成果主要有[9]:许庆瑞等在充分阐释技术创新能力与技术能力差别的基础上建构指标体系;高健的评价体系力图反映创新过程。综合来看,投入、产出与环境层面的指标在现有成果获得广泛认同。

3.3 关于创新能力评价方法的研究

关于创新能力评价方法的积极成果为后续绿色技术创新评价研究提供了参考。Setel的核对表是评估研发方面的定量工具;唐炎钊等的多层灰色评价的方法在评价与比较研究得到较好的应用。史晓燕用AHP法来评价创新能力,做到定量与定性相结合的评价[10]。曲国禹等利用“线性加权和法”评估多指标绩效。卢怀宝等融合AHP和DAE方法评价创新能力。上述方法在创新能力评价方面得到不同程度的运用,具有一系列有益的经验,有利于创新评价研究的完善和提高。

3.4 绿色技术创新评价的研究

专门的绿色技术创新评价研究目前还比较薄弱,代表性的成果不多。Madu的高标定位法(Benchmarking)开启了对绿色技术创新评价的进程,创造性地将环境纳入到技术创新评估之中[11]。陈劲等基于创新过程,借鉴Madu开发的审计方法的积极成果,对绿色技术创新评价指标体系和评价方法进行了研究,评价指标体系涵盖前期创新投入力度、创新具体的实施、创新的直接成果和环境改善效度等维度的评价内容[12]。王志平围绕绿色经济效益、创新资源利用与生态效益,应用效率参数模型,评价了区域绿色技术创新的维度效率[13]。朱永跃等关注绿色技术创新环境的评价,基于对创新环境的全面分析,把内部环境和外部环境综合起来,构建了创新环境评价指标体系,并利用模糊综合评价法,建立了企业绿色技术创新环境的多级模糊综合评价模型[14]。

4 研究现状评析

随着实践的推进和绿色技术创新本身的发展,研究成果越发体现出时效性、引导性和可操作性,开拓了绿色技术创新研究领域,为后续研究奠定了基础。

但是,我国对绿色技术创新的研究起步较晚,研究深度和广度上还远远不够,诸多方面仍然处于摸索阶段。研究内容的丰富性与主题的完善度仍需提升,多以传统的技术范式来研究绿色技术创新,绿色化特征体现不足,对企业的微观层面研究较多,地区和国家层面研究较少;研究方法不够成熟且单一,跨学科的综合研究少,侧重定性研究,定量研究欠缺,且定量研究对隐性层面或不易量化的内容关注太少;现有的关于绿色技术创新评价研究仍处于初级水平,亟待向纵深推进,特别是有关能力评价方面的研究依然薄弱。国内研究多聚焦于绿色技术创新过程,倾向于对技术层面的关注,对制度创新、产品创新与管理创新的研究需加强。

我国绿色技术创新未来研究大有可为,当然也需要准确把握研究方向与重点。一是与中国实际与实践紧密结合。研究应主动与现实需求衔接,以帮助解决问题为突破口,加强对重点产业和重要区域的研究,提升示范带动效能。二是注重跨学科综合研究。绿色创新是系统性创新,涉及技术、制度、管理等方面,融合多学科知识研究尤为必要。三是强化评价研究。评价指标选择既要关注显性层面的评价内容,也要进一步挖掘隐性层面的评价因子,努力做到显隐结合、定性与定量结合、内外综合的量化研究。

参考文献:

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[4] 许庆瑞,.绿色技术创新探析:生命周期观[J].科学管理研究,1997(17):2-3.

[5] 雷善玉,王焕冉,张淑慧.环保企业绿色技术创新的动力机制――基于扎根理论的探索研究[J].管理案例研究与评论,2014(4):283-287.

[6] 杨发明,许庆瑞.企业绿色技术创新研究[J].中国软科学,1998(3):48-49.

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[8] Chiesa,V.,Coughlan,P and Voss,C.(1996),Develop ment of a technological innovation audit,Journal of Product innovation management,13(2):110-118.

[9] 王国进,王其藩.企业技术创新能力评价研究的新进展[J].科研管理,2004(2):37-39.

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[11] Mad.C.N.Benchmarking on Environmentally Sound Tech nology Innovation[J].J.Envirimental Management & Strategy,1997(4):38-41.

[12] 陈劲,刘景江,杨发明.绿色技术创新审计指标测度方法研究[J].科研管理,2002(23):65-68.

第7篇

摘要:20世纪法国一位著名的思想家、哲学家———鲍德里亚逐渐进入大众的视野,他的出现标志着一个新的时代的来临。国内外学者纷纷关注着这位极具感染力的哲学家,并掀起了研究鲍德里亚思想的狂潮,被人们称为“鲍德里亚效应”。现代学者把鲍德里亚定义为后现代主义的牧师,认为他是后现代的先驱。对于鲍德里亚的思想国内外学者从多角度进行研究,本文就鲍德里亚技术哲学方面进行归纳总结。

关键词:鲍德里亚效应;后现代

一、鲍德里亚简介

鲍德里亚是法国杰出的思想家、后现论学家。他对于“消费社会理论”和“后现代性的命运”这两个方面的研究引起了学界的巨大反响。20世纪80年代作为研究媒介技术和社会理论的先驱,鲍德里亚一直被推崇为新的麦克卢汉。就在2000年,世界著名的SAGE出版社“现代社会思想大师”丛书中的《让•鲍德里亚》(JeanBaudril⁃lard)卷出版。鲍德里亚受到这份“礼遇”真乃实至名归,他在“消费社会理论”和“后现代”两个方面的研究成果有目共睹。这本书一共有四卷,收录了约88篇评论鲍德里亚最核心的论文。随着鲍德里亚思想研究道路的逐渐展开,在20世纪80年代中期,关于他的思想研究在欧美炙手可热。尤其是在90年代初期达到了一个高潮,他的影响居然横亘了30年,至今以鲍德里亚为中心的研究仍然在继续。而在中国,这个热潮才刚刚开始,现在已被翻译成汉语的专著有《物体系》《消费社会》《象征与死亡交换》等,随即而来还有许多译文文献和研究文章的出现。鲍德里亚一生充满着决裂和矛盾,在高中毕业以后,他与他的父母决裂,开始了这种“决裂的模式”,走向了学术研究的道路;随后,他和他的老师列斐伏尔决裂,开始研究符号学和后现代主义。因此,鲍德里亚的理论方向也处在不断变化、不断转向之中。对于鲍德里亚理论的不同类型,国内学者受到凯尔纳的影响,做出了两种分类形式。第一是两分法,第二是三分法。两分法是早期和晚期之分,以1976年为分界点,“在早期,鲍德里亚基本上是以一个社会批判理论家的面目出现的,他在对20世纪60年代以来的新资本主义社会的观察的基础上,提出了对它的符号批判,并逐渐地澄明了自己的象征交换的立场”。主要的代表作有《物体系》《消费社会》《符号政治经济学批判》等。在晚期,鲍德里亚把从以往的批判理论的目光转向拟真与技术等后现代主义。在这个时期,主要代表作有《诱惑》《拟像与拟真》《宿命策略》等。根据二分法来看,国内学者主要侧重对鲍德里亚早期理论的研究。三分法主要是将鲍德里亚的研究划分为三个阶段。第一阶段是鲍德里亚对马克主义的批判,结合符号学对消费社会理论展开详细的论述与批判;第二阶段是鲍德里亚对马克思的历史唯物主义进行批判;第三阶段是鲍德里亚思想的大幅度转变,与现实本身决裂,走向物体支配一切的阶段。

二、国内研究现状

对于鲍德里亚思想的研究,国内学者主要集中在消费社会、符号消费、对马克思主义的批判等方面。而关于鲍德里亚技术哲学的研究比较笼统,缺乏一定的依据和深入的分析。对于鲍德里亚技术哲学方面,研究得比较深刻的有孔明安、张劲松等人。孔明安多篇文章都是围绕这一话题展开研究。我总结了国内对于鲍德里亚技术哲学思想研究的几个方面:第一,媒介技术批判。国内学者对于鲍德里亚的媒介技术理论的研究主要侧重于消费社会中的媒介传播、媒介形成的符号世界以及对符号消费的批判。而张劲松在《拟真时代:鲍德里亚媒介理论的后现代视角》中则把目光转向以拟真与超真实概念为核心的后现论。首先,论文对媒介理论的语境转换进行了论述。作者认为媒介的批判理论主要分为三个发展阶段。第一阶段是使人类传播信息的方式从书面文字转向为影像和动态画面的影像时代;第二阶段是景观社会,即影像通过电视、电影、广告的方式传播构成了虚幻的表象,给大众视觉的催眠。“人类的视觉就自然被提高到以前曾是触觉享有的特别的卓越的地位;最抽象、最易于骗人的视觉,也最不费力地适应于今天社会的普遍抽象”。第三阶段,影像不只是单纯地与现实对应,它通过技术的改造甚至是伪造,扭曲了现实,影像变得超现实即拟真世界。由影像发展到拟真的过程的转变,使我们的生活方式和价值方向发生了变化,我们在真与假中迷失,同时也反映了当今时代的本质特征和发展趋势。其次,是论文的核心部分,这一系列变化的肇事者———媒介技术。电视等新媒介手段将事物处于一个幻想的世界,一个拟像的框架里。作者认为电视不再是反映现实生活的工具,而是对现实的拟真,媒介技术是现实和拟真的体现。举个例子来说,我们平时看的神话电视剧,里面的服装、道具、飞檐走壁等都是电视制造出来的唯美画面,人们幻想自己也是剧中的主角,可以上天入地,这比我们平时经历的现实生活更真实,也比我们的生活更加多姿多彩,媒介的超现实,使人们的生活理念和日常形态都发生着潜移默化的改变。最后,文章对媒介的意识形态功能进行了论述。在媒介技术的笼罩下,信息传播逐渐变得多元化,将主体的思想、欲望、价值观都统一到认知结构中。主体成为媒介的隶属品,消失在技术之中。媒介技术压制了作为社会主体的大众、消解了大众的主体地位,而沦落为“沉默的大多数”,最后成为“社会的终结”。徐琴在《论鲍德里亚的大众媒介批判理论》一文中认为,鲍德里亚指证了大众媒介通过编码规则和传播技术而构建了一个仿真的世界,从而使现代社会成为一个由媒介支配的社会。第二,鲍德里亚的技术观。鲍德里亚技术哲学思想中有着典型的技术决定论和浓郁的技术悲观主义。在科学技术迅速发展的今天,我们要辩证地看待鲍德里亚技术决定论,既有技术对人与社会的影响,也有其自身的极端性。孔明安的《完美何以有罪———鲍德里亚对现代技术与形而上学问题的研究》和《技术、主体与形而上学的玄学遐想———鲍德里亚的悲观主义哲学思想研究》都对鲍德里亚的技术决定论和技术悲观主义进行了分析。“完美的罪行”是形而上学的体现,作者理解的完美是从技术角度理解的。完美不仅仅是技术上的完善,同时还有意愿和意志两者内在的联系。我们常说科学技术是把“双刃剑”,但作者认为,鲍德里亚更多的体现的是现代技术的报复和对未来的悲观语言。在文章中,我们可以看到,鲍德里亚后期的思想是消极的,他从一个极端走向另一个极端,他夸大了技术的消极影响,人类受控于技术却无法改变现状,甚至人类无法掌握自己的命运。张劲松在《拟真世界与客体策略———鲍德里亚的技术决定论及启示》中提到,鲍德里亚的后现论是一种典型的技术决定论,在高科技日新月异的今天,主体失去了其自身应有姿态的存在,变为技术的创造品和隶属品。伴随着主体衰退,客体的不断壮大,客体世界开始控制并主宰着人类社会的正常运行。因此,鲍德里亚的理论对于我们重新审视技术危机带来的自然灾害和生态环境的日益破坏,对于重新思考人与自然、人与技术、技术与社会之间的关系提供了有力的依据和深刻的哲学意义。国内对鲍德里亚技术哲学的研究的文章并不是很多,大多论文都对鲍德里亚的技术哲学进行了概述,但是没有一个系统的框架。孔明安在他的论文中提出了用STS的视角来解读鲍德里亚的技术哲学思想,但是在文章中并没有详细的论述。荣国盛在《技术物:思考消费社会中技术和技术问题的出发点———鲍德里亚早期技术哲学思想研究》中探讨了技术与技术物、技术物与人、技术物与灾难等方面的关系,使得技术、社会、人类关系联系在一起,给学术界研究鲍德里亚技术哲学提供了一个新的视野,值得我们深入研究。

三、国外研究现状

从上世纪80年代开始,鲍德里亚理论思想在国外学术界迅速传播,学者们对鲍德里亚思想的讨论进入了一个狂热的阶段。在众多的研究者中,以美国学者道格拉斯•凯尔纳最为著名。凯尔纳在多部著作中都把鲍德里亚称为后现代主义者,尽管鲍德里亚本人坚决否认。国外学者对于鲍德里亚的研究资料颇丰,但主要集中于后现论,例如对泽尔认为他“明确和肯定地是一个后现代主义者。毕竟,他的著作对后现代主义者产生过影响”,而对于技术哲学方面的研究的资料较少,主要从两个方面加以研究。第一,拟像与技术。道格拉斯凯尔纳在《鲍德里亚与千禧年》一书中阐述了鲍德里亚关于后现代时期的这种极端的无为状况的思想,剖析了许多批判学家对其思想体系结构进行的指责和批判。这本书主要探讨的内容有:自然灾难,肉体,受害者文化、身份和互联网病毒等核心概念,反映出鲍德里亚的千禧年思想自1980年至2000年的发展过程———从拟像到消亡。第二,媒介技术。马克波斯特在《第二媒介时代》中从后现代的角度对鲍德里亚的媒介理论进行了研究。他认为,鲍德里亚的理论对于信息传播的新形式、媒介理论有着变革性的意义。媒介技术将新的形式植入到人类正常的生活中。就好比电视,我们不用跋山涉水地去欣赏世界各地的美景,我们只需坐在家里,休闲地操控遥控器,便可知每一个地方。拟真的逻辑体系形成了从单向的一媒介时代向双向互动、去中心化的第二媒介时代的过渡。鲍德里亚把目光主要集中在电视荧幕上,力求揭示出电视等媒介技术令人沉迷于此的本质性原因。波斯特将自由主义者和马克思主义者对媒介的理解与鲍德里亚做对比,得出鲍德里亚除了给媒介技术引入了一种新的文化原则外,它们还给当代社会的政治活动和理论观念造成了破坏。此外,波斯特还批判了鲍德里亚的以客体身份抵抗的“沉默的大多数”,波斯特认为鲍德里亚的媒介理论还拘泥于主体与客体之间的二元律,但是并没有揭示出媒介技术将如何激发一种新政治。

四、结语

鲍德里亚思想错综复杂,包含了政治经济学、社会学、哲学。从科学技术哲学与社会的角度来看,鲍德里亚的思想给予我们新的角度和视野。科学技术的发展离不开哲学的指导,我们需要哲学的思考,同样的,哲学的发展也要结合实际情况,需要科学技术的支撑。科学技术的发展有着日新月异的变化,而对鲍德里亚技术哲学的研究也显得尤为重要。一方面,我们看到了鲍德里亚技术哲学的先见性,让我们意识到科学技术对人类、对社会的影响。对于科学研究,我们往往会拘泥于范式之中,找不到研究的新角度,鲍德里亚点醒了国内外学者对于媒介技术研究的新方向。另一方面,我们也要看到鲍德里亚技术哲学的悲观性。他夸张地把现代的高科技作为当下社会发展的一颗毒瘤,他不认为相互对立的两对矛盾会相互转化,有一定内在的联系,相反的是,他认为对立的一方会无限发展,看不到尽头,甚至超越自身达到极致,失去原有的平衡。科学技术不仅仅具有物质功能,它也能反映客观世界,满足人们对崇高精神的一种需求。

作者:周平 单位:渤海大学政治与历史学院

第8篇

【关键词】技术恐惧/技术心理/技术哲学

【正文】

近20年,国外学者在技术恐惧的问题上有了许多研究成果,我国学者则几乎没有这方面的论著,只是在报刊上见到有关技术恐惧的消息,如因特网恐惧,核恐惧、基因食品恐惧和克隆恐惧的报道。本文力图较为系统地介绍国外学者探讨技术恐惧的状况和内容,并给出自己的评价,以期引起自然辩证法探索的关注。

一、国外技术恐惧研究概况

技术恐惧是一种重要的技术心理反应现象。Tomothy Jay是第一个提出“技术恐惧”概念的学者,他在《Educational Technology》1981年第21期上发表了《计算机恐惧:对它怎么办》的文章(Computerphobia:What to do about It)[1]。自此,欧美国家的许多人对技术恐惧开展了多角度的探讨。

“技术恐惧”一词的英文为technophobia,是由techno-(技术、工艺)与phobia(惧怕、恐惧症)组合构成的复合词。英汉大词典将technophobia解释为“对技术对社会及环境造成不良影响的恐惧”,或等同于另一复合词technofear(fear指害怕、担忧和畏惧)。[2]与technophobia一词相近和相关联的,还有technostress(技术应激)和technoanxiety(技术焦虑)等。

技术恐惧表现于人们的日常生活、经营管理活动、教育、医疗部门等众多领域。研究技术恐惧的学者有心理学家、技术哲学家、教育学家、社会学家、管理学家、工程技术人员。一般公众也关心和参与技术恐惧的讨论。在internet上就有多个有关“技术恐惧”的网站(technophobia.com),欢迎公众在网上描绘自己所经历的技术恐惧,专家们则在网上回答公众提出的相关问题。美、英、法、德、日本、比利时、瑞士等国,在1997-1999期间,通过网络、电视、广播、报纸、杂志等各类媒体,组织关于技术恐惧的访谈节目就有近150个。这些节目内容广泛,从有关技术的各种紧张、焦虑、恐惧等心理反应的描述,到产生原因分析、咨询建议、应有策略等应有尽有。国外对技术恐惧问题的研究成果甚多,网上的有关文章有几百篇,与技术恐惧直接有关的书籍也有多本(笔者得到其中的3本原文,见参考文献[1][8][30])。

二、技术恐惧研究的主要内容

欧美学者对“技术恐惧”问题的研究,大致涉及到技术恐惧的涵义、类型、存在的普遍程度、心理模式、产生的根源和消除措施等六个方面的内容。

1.技术恐惧涵义

对技术引发恐惧的研究,是在计算机广泛应用产生深刻影响的背景下出现的,技术恐惧的定义多以人们对计算机产生的心理反应为内容。Jay对“计算机恐惧”界说的外延较广,包括:(1)拒绝谈论计算机,甚至拒绝想到计算机;(2)对计算机产生焦虑感或恐惧感;(3)对计算机产生敌对情绪,以致于出现攻击破坏电脑的念头。他的定义涉及行为、情绪、态度三种成分。[3]

1990年,两位对技术恐惧进行十几年研究的美国心理学家M.Weil和L.D.Rosen认为,技术恐惧是指人与计算机和与计算机相关的技术之间交互作用产生的焦虑,或对计算机及其操作及其社会冲击产生的消极态度,以及在与现实的计算机相互作用或当考虑未来可能的相互作用时产生的消极认知或内在自我批评性的看法。[4]Maurer(1983)把计算机焦虑界定为“使用计算机所唤醒的非理性恐惧感,以及由此导致在行为上避免或最少量使用计算机”,[1]Maurer和Simonson(1984)把计算机焦虑者的行为特征描述为:(1)逃避计算机和安置计算机的场所;(2)对计算机过度警惕;(3)对计算机持消极看法;(4)倾向于缩短必要的计算机使用时间。[3]

Crag Brod(1984)首先提出了技术应激(technostress)的概念,认为它是“不能以健康的方式处理新的计算机技术而引起的现代的适应疾病”,这个概念获得人们广泛认同。[1]技术应激不仅包括着计算机恐惧、计算机焦虑,还更普遍地涵盖着以机器为基础的应激问题。

2.技术恐惧类型

不同学者从各自视角研究技术恐惧,因而技术恐惧被划分为不同类别。

a,对“技术物体”的恐惧。例如有原子弹恐惧、汽车恐惧、DDT和化肥恐惧、电话恐惧、飞机恐惧、电脑恐惧、基因食品恐惧、放射物恐惧等。

b,依据技术类别划分的恐惧。例如有核技术恐惧、基因技术恐惧、克隆技术恐惧、人工智能技术恐惧、医药技术恐惧、网络技术恐惧等。

c,从主体的恐惧程度划分。Rosen和Weil从个体认知、生理变化、情绪和行为等方面反应程度的差异,把技术恐惧者划分为三种类型;感到不舒服的使用者(uncomfortable users),认知方面的计算机恐惧者(cognitive computerphobes)和情绪焦虑的计算机恐惧者(anxious computerphobes)。[4]

3.技术恐惧的普遍性

技术恐惧问题深入社会的各个行业,在工作、家庭和生活中众多人有不同程度的技术恐惧。

1995年美国的一项关于对技术的态度和行为研究结果表明,美国人对待技术的态度可划分为三类:有10%-15%的人属于技术热衷者(Eager adopters),50%-60%的人属于技术迟疑者(Hesistant"prove it"),30%-40%的人属于技术抵制者(Resisters),技术抵制者大多是技术恐惧者。[5]

1992-1994年,Rosen和Weil在23个国家的38所大学选取3392名一年级的大学生,研究其技术熟练程度与技术恐惧的关系。技术熟练程度以技术消费品、学校计算机和拥有个人电脑的使用情况来衡量,利用计算机焦虑、认知和态度的量表来评估技术恐惧。他们把研究结果划分为无技术恐惧组、中等技术恐惧组和高技术恐惧组三种群体。研究表明,各国大学生中“高技术恐惧组”的百分比中有:新加坡18%、美国29%、德国33%、意大利38%、西班牙34%、泰国51%、墨西哥53%、波兰89%。[6]可见,技术恐惧是普遍存在的。

4.技术恐惧的心理模式

技术恐惧并不是简单的心理现象。Rosen和Weil研究了成人和青少年对各类技术产品的使用情况与技术的心理反应之间的关系。他们认为技术恐惧是对技术的消极心理反应,并提出技术恐惧的构成公式:TP=0.194*J+0.566*T+0.223*XR-0.129*JR。[6]

式中TP是技术恐惧,J是技术焦虑水平,T是对技术的态度,XR是消极认知,JR是积极认知,J、T、XP和JR都是标准分,TP是由J、T、XP和JR四种成分组成,每种成分对TP产生不同影响,因此,以四项标准分乘以其权重得到的值就是TP。从该公式中看出,在组成技术恐惧的四种成分中,技术态度有最重要的影响,其次是消极认知和技术焦虑,对新技术的积极认知对技术恐具水平起反向作用。

有的学者考察了在网上初学搜寻者所体验的技术恐惧,对技术恐惧的情感变量进行了分类:(1)个人认识上的问题,如学习遇到困难时不愿坚持、避免与他人进行个人信息交流、贬低信息世界价值或对进入信息社会感到不快乐、对系统工作效率持不信任态度;不愿接受帮助,甚至当需要帮助时也是如此。(2)搜寻过程问题,如缺乏自信、缺乏上网搜寻动机,害怕思考;在线查寻时情绪过度紧张(如惊奇地跳起、或害怕、喘息 拍击而导致面部扭曲等),对查寻结果过度反应(感到泄气,谴责系统或谴责自己);(3)有关人机相互作用中的感受问题,如由于感到有压力或威胁而讨厌读标志、指南、指示语和屏幕指示;因特别担心破坏整个系统而不敢敲击键盘;因“可到处移动的东西太多”而不愿从菜单中做选择;不关心简明精确的键盘输入。[7]

5.技术恐惧原因分析

国外学者对技术恐惧原因分析集中在如下方面:

(1)技术本身的问题

技术系统不完善。任何技术都有产生、发展、到成熟的周期过程,处于成熟前期的技术存在某种缺陷、不足在所难免,即使是成熟技术也会出现难以意料的问题;大型复杂技术系统的故障,可带来灾难性事件,如核泄漏导致严重核辐射污染、飞机空难等。本世纪的大型技术灾难有一百多起,每次事件都引起公众的关注,引发强烈的心理震动。历史上的火车恐惧、汽车恐惧和当前仍存在的飞机恐惧、基因药品和食品恐惧都植根于技术的安全性问题。

技术系统复杂性。机器设备或一些软件的设计不符合人的生理和心理要求。Hudiburg(1989)编制了《电脑技术小故障量表》来测量计算机技术引发的心理应激。这一量表测量人们每日所经历的计算机故障,包括计算机运行问题和信息问题。其中,涉及电脑运行的问题有七个:程序运行太慢,电脑速度太慢,电脑坏了,程序错误,非法输入信息,界面差,软件存在缺陷;涉及电脑信息问题有八个方面:缺少电脑专家,需要学习新软件,键盘打字错误,出现问题时无帮助,需要新技能,增加时间要求,增加电脑使用期望,不理解电脑说明。测量结果表明计算机技术应用中出现的故障与人的焦虑反应密切相关。[3]

(2)经济因素

在特定历史时期,对特定行业的劳动者来讲,随着技术进步,可能导致部分在岗人员失业。如十九世纪英国产业革命初期,棉纺织业采用机器生产,导致大批工人失业。这引发了纺织工人捣毁织机,以反抗机器生产对劳动的威胁,这一对抗机器大工业的运动形成了后来所谓反对机械化和自动化的卢德主义(Ludditism)运动。卢德主义运动未能阻碍工业革命,却产生了深远的历史影响,它提出了一系列问题,诸如机器使用是否会取代工人在生产中的地位,导致劳动者失业,人受机器控制等。至今,这些问题也未获得满意的答案,对于计算机技术、自动化技术的社会经济意义问题,常常还有激烈的探讨,出现了新卢德主义(Neo-ludditism)。[8]

不断更新的技术会增加人的经济负担,常常使人无奈、不满和害怕。例如,一项研究认为,医药技术恐惧(medical technophobia)正是由于医学技术不断改进导致医疗费用上升引起的。[9]有人提出,医疗通货膨胀慢慢超出了分析家的期望,大多数健康政策专家相信,医学技术是引起过高的健康费用的根本原因。甚至有人认为,医学技术变革,代价极为昂贵,它们将引起健康费用持续攀升,甚至会使整个健康保护系统瘫痪。

(3)心理因素

恐惧是由某种物体或情景引起的一种消极心理反应。一方面,人对庞然大物、不可控之事、身外之物具有原始的敬畏感(恐惧);另一方面,人对关系到自身的生死存亡问题极外敏感,如对基因食品和医药技术的安全性的关切,与人类的死亡恐惧是分不开的。此外,恐惧具有自我放大性和强烈的人际感染特征,一旦对某事或某物产生恐惧,会迅速地以非理性的方式蔓延扩展。

恐惧还来自人的心理定势影响。人们对于自己熟悉的技能,感觉得心应手,不愿放弃;而学习新技术,开始时总会遇到一定困难,工作效率不高,加上心理惰性的作用,就会使人对新技术产生抵触情绪。

人的认知风格、自我效能感、内控外控等人格特点与技术恐惧存在明显相关。立场独立认知风格、缺乏自我效能感和外控型人格的个体产生更多的技术恐惧。[1]

其他心理原因,如作为高层领导,作为受到尊敬的前辈,在新技术面前,要放下架子向下属或年轻人学习,存在丢面子的心理顾虑,也会使他们拒绝使用新技术;这一现象不仅在当今的电脑、网络技术应用中存在,早在1882年,德国就讨论过如何克服企业高层领导的电话恐惧问题。[10]

(4)大众传媒的影响

大量的小说和科幻电影所描绘的形象生动的技术统治世界的图景,也是导致公众技术恐惧的原因,大众传媒的艺术夸张对技术恐惧的传播起到推波助澜作用。

60年代因科幻电影引发的技术恐惧成为70年代电影的狂潮。在这些电影中,电脑技术从极机密的政府控制下解放,又从五六十年代宇宙飞船研究中走出,开始进入人们的日常生活。对电脑化倾向增强的恐惧表现于在Westworld(1973)、Futureworld(1974)和Demon Seed(1977)等电影中。《电影如何反映技术恐惧》一文[11]认为,世界电影已不断证明来自于人类发明的公众恐惧情感。电影特别是科幻电影中的许多主题集中于真实世界的问题,如人类被“超人”超越,机器人控制甚至毁灭人类,核进攻的战争、空间探索、克隆的威胁等。Star Wars(1977)、Star Treke(1979)和The Empire Strikes Back(1980)一类的电影,出于商业目的,依赖现代特技效果创设恐怖情景,电影获得巨大的成功,同时,也煽动起公众对技术存在危险问题的极大关注。

此外,国外学者对技术伦理问题展开了许多研究,特别是人们对基因技术、克隆技术的恐惧,对网络犯罪、网络隐私问题、电脑依赖、网络成瘾、网络交往中出现网上自我与现实自我分裂等问题的忧虑,以及人们对“深蓝”战胜象棋大师产生的喜忧参半的复杂感情,都反映出技术恐惧产生有深刻的伦理根源。本文在此不作更具体阐述。

6,克服和消除技术恐惧的措施

国外的一些学者认为,研究技术恐惧的目的是为了克服和消除恐惧,并提出了许多消除恐惧的具体措施,概括说有:

(1)变革技术设计。技术设计者、工程师应考虑使用者的需要、兴趣等人的心理生理特点,使技术真正具有简单、方便、友好等特点,具有宜人性。

(2)改变使用技术的人。调适人的心理,使人适应技术发展。具体的做法包括增加实践机会,培养、提高与技术相关的知识、经验技能,改变消极的技术态度。对于不同群体的技术恐惧还要有具体针对性。[4]

三、国外技术恐惧研究的评价与启示

人们从多学科视野研究技术恐惧,对技术恐惧的研究也有多学科的意义。

首先,探讨技术恐惧问题有助于深化心理学特别是应用心理学的研究。对于恐惧心理的本质、根源、表现及其治疗措施的探讨,一直是心理学的重要课题。国外心理学近期不仅关注于考察同技术有关的恐惧,而且还注意探讨同技术有关的其他心理现象,如技术崇拜(technophilia)[12]、技术依赖(techno-addiction)。或许,探讨技术恐惧、技术应激、技术焦虑、技术依赖和技术崇拜等技术心理反应的表现、种类、原因、心理模式、调适策略和办法,加上有关发明创造的心理、工程设计的心理、环境建设的心理等内容,有可能演化出一门新的分支学科——技术心理学。

从表层看,技术恐惧是一种消极、负性的社会心理反应,但从深层次上理解,技术恐惧关涉人的社会适应问题,即人是否要适应技术化的社会,该怎样适应变化的技术、变化的社会的问题,“人适应社会”在何种意义上是符合人性的,在何种意义上又潜伏着导致人的导化问题?因此,对技术恐惧的探讨不仅在实践上有助于增强人们的安全感、幸福感,促进心理健康,而且可以从理论上思考心理健康的标准问题,扩展和充实健康心理学研究的领域。

其次,国外学者研究技术恐惧并不仅仅是学术兴趣,其重要目的是基于实践需要,如改进技术设计,开展出满足用户需要的好的技术产品,如在商业活动中研究消费者心理确定商品营销定位,教育中研究教师与学生技术恐惧的相关性及对学生学习、发展的影响。实际上,技术恐惧确实关涉到众多的实践问题。例如,80年代对商业管理人员的一项调查表明,老的管理者反对在其办公桌出现电脑。于是,这项调查导致电脑产业把PC机市场开发定位在年轻人身上。到90年代中期,研究表明年龄已不再是拥有电脑的主要预期变量,老人使用电脑的普及程度与其他成人群体并无区别,这一现状是电脑商家不可忽视的重要商业信息。技术产品生产者和营销者要研究不同群体的技术恐惧问题,找寻克服技术恐惧的有效措施,如怎样教会老人获得电脑操作技能,这对打开市场销路有重要意义。也可以说,对技术恐惧的关注和研究有重要的经济学意义。

再者,了解技术恐惧研究的情况和成果,对于我们的自然辩证法特别是技术哲学的探索也有重要的启示和意义。对技术恐惧的考察可以深化关于技术与人、技术与社会互动关系的研究,有助于我们从人性的、社会的、文化的、心理的、经济的、政治的、伦理的等多角度全面深刻地认识和把握技术及其发展,是技术哲学和技术社会学必须研究的课题。国外学者对技术恐惧的研究可能引发如下四方面的思考:

1.怎样认识技术哲学家的理论与大众技术心理的关系,首先是技术悲观主义与技术恐惧的关系。笔者在读海德格尔的书时开始很难理解他对现代技术的批评,看不懂,在把技术恐惧作为大众对技术的社会心理基础同海德格尔的思想联系起来,就多少感到这位哲人的观点比较易于理解了。或许,如果我们把技术恐惧、技术焦虑、技术依赖和技术崇拜等大众化的、底层的社会心理现象,看作构成技术悲观主义和技术批评主义的社会心理基础,可能有利于我们更深入和更确切地把握和评价技术哲学的各种思潮和批评。

2.怎样认识技术恐惧和技术恐惧研究的“合理性”问题。在这个问题上,国外学者内部就存在对立和分歧,有人认为技术本身是中立的,技术本身无所谓好坏和善恶,因此也不存在着真正的技术恐惧,所谓技术恐惧只是反映了人们害怕不正当的技术应用所产生的不良后果;另有学者则认为技术本身就是有“价值负荷”的和有“两重性”的,技术价值的消极的、负性的一面就是技术恐惧的内在根据,存在着不容忽视的、真正的技术恐惧,认为人们应该认真研究技术恐惧并细化为技术应激、技术焦虑、计算机焦虑,认真研究技术恐惧的表现程度、原因、本质和作用。我们对这些意见也应有所回应。

3.怎样思考究竟什么是技术。探讨技术恐惧,不仅涉及到技术的两重性,而且会涉及到对技术本质的认识。例如,既然叫“技术恐惧”,当然是人对技术的恐惧,需要进一步追问被人们所恐惧或所害怕的技术是什么或“技术是指什么?”国外学者在描述技术恐惧时常常以对机器、DDT、核武器的恐惧为据,在说明技术的中立性时用手枪既可以打坏人也可以打好人为例,那么,计算机、DDT、原子弹、手枪就是技术吗?如果蒸汽机、电动机、计算机、数控机床根本不是技术(不是technology),技术、技术发明、技术专利、技术进步究竟是什么?如果DDT、炸弹、原子弹、手枪就是技术,它们何以是技术?定义技术是困难的,自然辩证法研究要绕开和回避界定技术也是困难的乃至是不可能的。

4.应当怎样对待技术或有合理的“技术态度”。关于科学,人们多讲到要有科学精神,几乎不涉及科学恐惧问题,对于技术,人们则几乎不讲有没有技术态度,而多谈论技术恐惧。那么,我们可否提出到底应该怎样看待技术和技术进步,对技术和技术变化应该形成什么样的“技术态度”的问题呢?实际上,技术恐惧或技术崇拜,热爱技术或逃避技术,是成为技术卢德者好还是成为技术嬉皮士好,是赞同技术发展还是反对技术发展,是主张技术悲观主义还是坚持技术乐观主义,都是属于技术态度。问题是我们怎样界说“技术态度”以及我们应当有什么样的合理的技术态度,包括应当怎样看待和对待技术价值、技术的两重性、技术伦理、技术风险和技术评估,这些都是自然辩证法研究可以探讨的。

参考文献

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第9篇

>> 虚拟手术中实时碰撞检测技术研究 增强现实中的虚实交互碰撞检测技术研究 ActionScript3.0碰撞检测技术分析 碰撞检测技术在颗粒混合中的应用 布料虚拟商品碰撞检测研究概述 基于Vega的碰撞检测算法研究 游戏引擎中碰撞检测算法研究 基于包围盒的碰撞检测算法研究 虚拟吊装碰撞检测算法 入侵检测技术研究综述 《核电站虚拟建造系统》中碰撞检测\响应处理的技术实现 Flash游戏中碰撞检测方法的研究与实现 基于优化的蚁群算法在碰撞检测中的应用研究 虚拟手术中基于边界元模型的碰撞检测研究 基于Unity 3D的虚拟楼盘漫游和碰撞检测研究 碰撞检测在益智类教学游戏中的应用研究 Boids群集动画中Mesh碰撞检测的研究与实现 虚拟装配中快速碰撞检测算法的研究与实现 混合包围盒碰撞检测算法的优化研究 虚拟景区中层次碰撞检测方法的研究 常见问题解答 当前所在位置:l,1999.8(4):11-17

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第10篇

透过国家政策或者是资金的大力支持,能够最大程度的促进我国的林业技术得到发展,依据我国的林业发展基本情况,可以从以下三方面的内容入手考虑。

1.1林业技术的教育角度从林业的教育角度作为切入点分析,加大林业专业科技研究水平的投入力度,紧紧跟随时展的脚步,这样做能够促进林业技术创新发展。此项工作的开展可以从林业技术的相关培训工作开始做起,把我国的林业经营企业和林业专业的高校之间建立良好的合作关系,为林业建设供应大批的技术性人才。同时,政府也需要投入资金支持林业技术的专项建设,依据我国的各项研究结果以及高校人才培养的计划,培养大批的专业人才和研发人员,并且进行一定的资金投入。

1.2林业技术机制的完善林业技术上的限制性因素包含了投入较多,但是收入不高的林业自身的弱点,与此同时也大大减弱了各项相关人员的工作热情。所以,要想有效的提升林业的收入,就需要充分的重视起林业技术。国家要想有林业技术产业的有效发展,就需要对各个地方提升无偿的林业技术的支持服务帮助,为林业企业供应一定的政府补助,有效的提升林业企业投资上的积极效益。

1.3我国林业技术的成果转化在林业技术的全面性推广问题上,主要针对的是林业技术成果转化有效率,其中关键性的内容是林业技术的推广,在这其中充分的表现了林业技术的价值取向。

2.完善林业技术研究与发展的有效措施

2.1提升科技兴林的思想这点内容上,国家政府需要担任向广大林农进行科技兴林职责的宣传,从而帮助广大的林农建立起坚定的依靠技术进行林业发展的目标。针对此,政府需要先强化林业技术的普及和全面的推广工作,并且优化各项培训工作内容。这里可以考虑的内容有把林业技术和现如今的退耕还林技术结合,并且透过举行短期的但是有效性突出的林业技术培训班,向广大的林农做宣传教育,推广林业技术。宣传的形式上需要注意多样化的要求,不但能够使用会议召开的方式,而且能够通过举办林业技术讲座的方式,通过各种方式的开展,把林业技术传递给林农知晓。同时,也能够为广大的林农提供一些和林业技术相关的读物,重点向林农推荐和林业实际发展情况相符的书籍,比如致富的关键性技术、经济作物的养殖利用养殖方式等等。

2.2投入更多的力度到林业技术研究和发展工作上此项措施能够有效的促进林业技术的研究和发展部,投入更多的力度到林业技术上,具体的操作方式可以参照以下三种方式。

2.2.1加大科研投入力度时代的不断发展变迁,林业技术的教育同样需要和时展相适应,从而有效的提升林业技术的创新能力。而一些林业企业的工作人员进行技术培训的同时,还需要设定相应的基金项目,同时强化技术的培训操作。与此同时,林业企业还需要特别注意与各个科研机构、高校的合作。政府需要投入更大的支持力度在科研上,一些科研单位和林业学校需要得到足够的重视,另外良好的科研环境是留住人才的关键。

2.2.2完善林业技术的应用体制林业自身的弱点和效益低下是影响林业发展的关键,同时也是打消林业经营者投资的主要限制性因素。要想从整体上提升林业的收入,就需要充分使用林业技术,所以,要想更好的激发出林企以及林农的积极性,需要多供应一些无偿的林业服务技术,同时为加入投资在林业技术开发和使用上的林企与林农适当的资金补助。

2.2.3林业技术的推广林业技术的成果转化直接受制于林业技术的推广,与此同时,也是最能够体现出林业技术价值所在的关键。但是林业技术的推广成果,又受到资金的限制。所以,需要在林业技术的推广上加大资金的支持力度,投入部分资金到林业技术的推广员培训与奖励上,同时,宣传工作不能够忽视,最大程度的扩大林业技术的影响。

3.结语

第11篇

关键词:ROF;光标记交换技术;OCSS

中图分类号:F26 文献标识码:A

1 光载射频(ROF)通信技术

1.1 光载射频简介

融合光纤通信和移动通信技术优点的光载射频(ROF)通信技术是实现宽带无线信号传输的有效手段,该技术利用光纤的几乎无限的带宽资源和低损耗优势,使多路宽带无线信号的传输距离达数十公里,并可以将原来放置在基站的高频设备转移到中心站实现资源共享,进而可对数量庞大的基站的结构和功能(光电、电光转换和天线收发是必备功能)进行简化,降低系统成本。同时在ROF系统中采用光学方法产生毫米波信号,可以简化基站和中心站的结构。因此,基于ROF技术的无线通信系统能够使宽带无线接入的实现更加容易。

1.2 ROF技术的无线通信系统技术优势

基于ROF技术的无线通信系统具有明显优势,它不仅可用于宽带无线接入,而且在车载移动通信、热点地区和室内覆盖、雷达信号传输等方面有广阔的应用前景。构建城域宽带网、建设覆盖城乡的信息服务体系已列为北京市信息化发展规划以满足未来对宽带接入需求,以ROF技术为基础的无线宽带接入能够提供更大的接入带宽和灵活性,可以为北京市城域宽带网的无线接入部分提供技术支撑。

1.3 光标记交换介绍

另外,在光标记交换领域,利用高频的无线信号调制光波实现的副载波(SCM)光标记和光载波抑制(OCSS)光标记现已有一些研究,这两种标记实现方案有很好的应用前景,但还有一些问题需要深入研究,本论文对SCM光标记信号的传输距离受限问题和OCSS光标记分组的全光波长变换问题进行了深入研究,并得到了一些有价值的结论。

2 射频调制的光标记交换技术

直接调制技术产生的光载毫米波信号的基本原理及其性能。基于M-Z结构的铌酸锂外调制器的光外调制技术产生的三种频谱结构(DSB、SSB和OCS)的光载毫米波信号的机理和所需要的偏置电压、射频信号的幅度和相位等参数,并对所产生的光载毫米波信号的光谱结构和光电流等进行了详尽的理论和实验研究。DSB光载毫米波信号的频谱效率只有SSB和OCS光载毫米波信号的频谱效率的一半;产生相同频率的光载毫米波信号,OCS调制方案所需要的射频信号频率只有DSB和SSB调制方案的一半;在光纤传输之前,这三种光载毫米波各光波成分的初始相位虽然不同,但由光电探测器解调得到的毫米波信号性能并无明显差别。在分析铌酸锂调制器的调制特性的基础上,得到了光载毫米波载波各光频成分的初始相位与调制深度之间的关系,为后面推导DSB光载毫米波幅度衰落的节点和腹点位置奠定了基础。

3 光载毫米波在光纤中传输时受的影响

DSB光载毫米波载波沿光纤传输时光电流的射频成分的幅度衰落,射频幅度衰落节点和腹点位置与三个光频成分的初始相位之间的关系,并推导了衰落周期公式。通过光纤色散对OCS光载毫米波信号在光纤传输中性能影响的理论分析和实验研究,发现当OCS光载毫米波被数据信号调制时,信号光电流的射频成分没有幅度衰落和由光纤色散引起的射频信号脉冲变窄,而光电流中的基带信号的脉冲宽度逐渐变宽。对这一现象原因进行理论分析后,得到了脉冲变窄与信号传输距离、光纤色散和光载毫米波信号频率之间的关系,并给出了OCS光载毫米波信号最大传输距离公式。

通过光纤色散对OCS光载毫米波信号在光纤传输中性能影响的理论分析和实验研究,得到了毫米波信号的光电流射频成分幅度衰落与光载毫米波频谱结构之间的关系,从理论上得到了脉冲变窄与信号传输距离之间光纤色散和光载毫米波信号频率之间的关系,并推导了SSB光载毫米波信号最大传输距离公式。在此基础上提出了克服脉冲变窄的方案(即将信号脉冲调制在单个载波上,而另一个光载波没有信号),仿真结果表明该方案能够大大延长SSB光载毫米信号的传输距离。

4 ROF双工链路和网络结构。

ROF系统中全双工链路的实现方案:从ROF系统的要求出发分析了基站的简化思路,研究了将射频信号源转移到中心站、利用双工的光/电和电/光转换器等方法简化基站功能及结构的实现方案;根据光载射频信号的光谱特点, WDM在ROF系统中的应用,利用波长间插方法实现多路光载射频信号的波分复用,能够进一步提高光纤带宽的利用率;接着从理论上分析了WDM-ROF系统存在的三种信道间窜扰;最后分析了ROF系统中的星型、环型和总线型三种基本的网路结构及其特点。

在讨论光标记交换技术原理的基础上,分析了基于射频调制的副载波复用(SCM)光标记实现方案,深入研究了光纤色散对SCM光标记信号传输性能的影响以及载荷与标记信号之间的窜扰问题。理论分析和仿真结果表明:由光纤色散引起的SCM光标记信号脉冲展宽对信号传输距离、眼图张开度等链路性能有明显影响,造成标记信号的传输距离受限。在此基础上提出了利用改进的射频调制方式增加SCM光标记信号的传输距离、减小窜扰的措施;分析表明通过提高中间节点光栅的载波抑制比可以减小来自载荷的窜扰。

对基于HNL-DSF的FWM效应的单泵浦和双泵浦全光波长变换的频谱结构、偏振敏感性等特性进行了理论和实验研究,发现在单泵浦情况下光标记分组的频谱发生翻转,且对偏振很敏感;而在共极双泵浦情况下波长变换所产生的新OCSS光标记分组的频谱发生平移且偏振不敏感;通过对双泵浦情况下两个泵浦光的偏振方向对波长变换的偏振敏感性和转换效率影响较大,发现在正交双泵浦情况下,波长变换的转换效率很低,且对信号光偏振很敏感。

参考文献

第12篇

摘要:本文论述了当前流行的纯软件虚拟化技术原理和具有广阔应用前景的硬件辅助虚拟化技术原理以及虚拟化技术的应用领域,对于关心和有志于从事虚拟化技术运用的读者来说无疑是有益的。

关键词:虚拟化技术虚拟机

虚拟化技术(VirtualizationTechnology,简称VT技术)最早起源于20世纪70年代IBM研究中心在实验室中实现的主机镜像,在随后的20多年时间里,该技术主要部署在巨型、大型和中型计算机中,随着互联网络技术、计算机技术特别是基于x86CPU的微型计算机的普及和应用需求的不断发展,虚拟化技术正在从日趋成熟的主流的服务器虚拟化、存储虚拟化技术蔓延到网络的各个角落,作为一种高速发展的技术,虚拟化自然有着其本身非常强大的优势,技术发展的背后更蕴藏着一个巨大的市场!

所谓虚拟化技术,是指将一台物理的计算机软件环境分割为多个独立分区,每个分区均可以按照需求模拟出一整计算机的技术。模拟出来的计算机称为虚拟机(VirtualMachine,简称VM)。虚拟化技术的实质是通过中间层次实现计算机资源的管理和再分配,实现资源利用的最大化,虚拟化分区带来的最大好处是使同一物理平台能够同时运行多个同类或不同类型的操作系统,以分别作为不同业务和应用的支撑平台。

实现虚拟化的技术主要有纯软件的虚拟化技术和硬件辅助虚拟化技术两种。前者是当前主流的虚拟化技术,具有成熟的应用,硬件辅助虚拟化技术是今后的发展方向。

1纯软件的虚拟化技术原理

传统的计算机层次结构分为三层,即硬件层(HardwareLayer)、主机操作系统层(HostOSLayer)和应用层(ApplicationLayer),在这种结构中,主机操作系统统一控制、管理和分配整个计算机的硬件和软件资源,这种结构的缺点在于:①未能充分发挥CPU的性能,利用率较低,如单核CPU的利用率在50%以下,双核CPU的平均使用效率不到30%,多核CPU的使用效率就更低了;②一台计算机无法满足同时运行多平台的应用需求,解决方案是增加计算机数量,这无疑将增加投资成本!③计算机的存储系统、IO系统长时间处于“闲”的状态,性能未能充分发挥出来。

采用纯软件的虚拟化技术可以解决上述问题,在这种结构模式下,硬件层之上仍然安装被称为HOSTOS的系统,在其上部署虚拟机软件(VirtualMachineSoftware,简称VMS),根据实际应用需求,VMS可以将物理计算机虚拟出多个分区,每一个分区称为一个虚拟机(VirtualMachine,简称VM)。一个虚拟机与一台物理计算机的不同之处在于前者是一种技术规范,这类技术规范由一系列规则构成,与具体的计算机无关,软件工程师可以采用任何他自已认为适当的手段来实现这些规则。虚拟机(VM)具有完整的计算机应用环境,包括硬件层(由VMS提供)、驱动接口层(由VMS提供)、操作系统(GuestOSLayer)及应用层(Applications),都是建立在计算机的应用环境上,属于用户级软件。

这种虚拟化技术实现的关键在于VMS,由于X86处理器在保护模式下一共有4个不同的优先级,即Ring0、Ring1、Ring2和Ring3,其中Ring0的优先级最高,Ring3最低。Ring0用于操作系统内核,Ring1和Ring2用于操作系统服务,Ring3用于应用程序。位于Ring0特权空间的操作系统可以优先访问各种硬件资源。VMS骗过HOSTOS直接调用Ring0来控制和排列各个分区(虚拟机)访问硬件资源的优先顺序,它要求在软件堆栈的较高层运行操作系统,通常是在Ring1或者与系统应用共用Ring3。

基于这一技术实现的主流VMS有VMware的Workstation、Microsoft的VirtualPC和HP的xVMVirtualBox等。这些软件在近年来得到了迅速的推广和应用。但是,纯软件方式实现的虚拟机在测试、验证和管理维护方面比较费时,同时二进制码的翻译需要消耗处理器的很多计算资源,因此,纯软件虚拟化运行时的开销会造成系统运行速度变慢,有数据表明其引起的系统性能下降可能达5%~20%。

2硬件辅助虚拟化技术原理

硬件辅助虚拟化技术最早起源于2005年8月Intel公布的Vanderpool技术,同年11月更名为VT技术,2006年2月进入测试阶段,同年3月了一套新的VT技术规范。该技术规范应用于PC和服务器系统,包括处理器VT技术和IO虚拟分配技术(IntelVT-d)。Intel和AMD公司在最近几年的CPU产品中都集成了VT技术,为进一步推动和发展虚拟化计算环境提供了硬件支持。

①最底层是支持VT技术的硬件层(包括处理器VT技术和IO虚拟分配技术IntelVT-d),而纯软件虚拟化的计算机层次结构中硬件层是不支持VT技术的;②最底层外面去掉HOSTOS层改用VMM层来代替,VMM是VirtualMachineMonitor的缩写,称为虚拟机监视器,它的功能是直接管理和控制诸如处理器、存储系统、芯片组、IO设备等计算机硬件资源的同时为应用提供虚拟环境;③VMM层外面是VM(VirtualMachine)层,该层同纯软件虚拟的VM(图2中由GuestOSLayer和Applications构成)一样为用户提供满足应用需求的VM计算环境,用户在VM上可以完成一台物理计算机的全部功能。

处理器VT技术由处理器生产商从硬件的角度来实现,具有设计简单、实施效率高、可靠的特点,它对如何在不同的情形下分配给VM中的GuestOS想要的Ring特权级别做了较大的改进和优化。该技术在处理器内部增加了10条额外的指令集VMX(VirtualMachineExtensions):VMPTRLD、VMPTRST、VMCLEAR、VMREAD、VMWRITE、VMCALL、VMLAUCH、VMRESUME、VMXOFF和VMXON,VMM一方面调用这些指令使得处理器支持硬件虚拟化,另一方面则由VMM对虚拟机进行连续不间断的监视和管理。

IO虚拟分配技术IntelVT-d是指在向VM分配I/O设备时,提供硬件支持,从而提升虚拟化环境中数据移动的稳定性,此规范补充了PCISIGI/O虚拟工作组正在推动的工作,该工作组获得了业界的广泛支持。

虚拟状态下有两种工作模式:root操作模式和非root操作模式。只有VMM能够运行在root操作模式下,而VM的GuestOS在虚拟机的顶层运行在非root操作模式下。要进入虚拟模式,VMM需要执行VMXON指令来调入VMM软件,VMM软件使用VMLAUNCH指令来进入每一个虚拟机,使用VMRESUME指令来退出。如果想要退出虚拟模式,可以让VMM运行VMXOFF指令即可。只要VMM支持,在图4中的每个VM系统可以安装和运行任何类型的操作系统,同时运行自身的应用软件。

由于虚拟化硬件可提供全新的架构,在硬件层和VMM之间省掉了宿主操作系统(HOSTOS),直接支持操作系统在VMM上面运行,从而无须进行二进制转换,减少了相关的硬件开销,极大地简化了VMM设计,进而使VMM能够按通用标准进行编码,计算机性能得到了更大的提高。

目前,尽管Intel和AMD公司已经推出支持VT技术的处理器,但基于硬件辅助的虚拟化技术的VMM软件还在研发之中,要真正实现该技术,需要处理器、芯片组、BIOS、VMM软件的同时支持。可喜的是,Intel和VMware等厂商已经着手在研发之中了。

3虚拟化技术的应用领域

虚拟化技术的主要应用领域有: