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一、社科論文常用的研究方法
(一)論證方法
人文社科類學術論文寫作的論證研究方法是指研究者以說理的方式,綜合運用所學專業的基礎理論、知識和技能,對研究問題進行層層梳理,提出明確的論點,并逐一予以闡釋、 論證的研究方式。運用論證方法撰寫的人文社科類學術論文屬于論證型論文。論證型論文通常由論點、論據、論證三個部分組成。常見的論證方法有歸納法、演繹法、類比法、因果法、反證法、引申法等。
(二)評述方法
人文社科類學術論文寫作的評述研究方法是指研究者對其研究領域的某一成果或具體觀點進行褒貶不一的綜合性評述的研究方法。根據評述對象的不同,評述通常分為文獻評述和會議評述兩種不同類別。運用評述研究方法所撰寫的。論文通常具有較強的思辨性,并钚- -味對已有觀點或成果進行正面論證或反面駁斥,而是綜合各方面觀點以客觀的態度對其進行評述。評述型論文通常包括前言、主題和總結三個部分,與運用論證方法撰寫的論證型論文相比有明顯區別。在評述型論文的撰寫中應特別注意對評述對象資料的搜集要盡完整,使用的文獻資源也應忠于事實,最大程度保證評述的客觀性。
(三)調研方法
調研方法是人文社科類學術論文特別是社會科學類論文研究方法中較為重要的研究方法。運用調研方法撰寫的論文就是通常所說的"調研報告".根據調研報告撰寫的論文就是"調研型論文".調研方法是基于真實的社會實踐調研,對搜集的信息進行綜合整理后,再開展客觀分析的一種綜合性學術研究方法。調研方法最常用于經濟學、社會學、政治學、法學、管理學等社會實踐性較強的學科,也是人文社科類學術論文開展實證研究的基礎性方法。調研型論文通常包括調查和研究兩個階段,通過調查去研究某些社會現象,得出有關數據,歸納相關規律,為解決某些存在的問題提供依據或參考。
(四)考證方法
人文社科類學術論文寫作的考證研究方法是指研究者對學科領域或社會實踐中的某- -問題 ,以直接或間接的材料為基礎進行深入研究、辨明是非的研究方法。通常意義上的"考證"多指對古籍、古證的考察或修訂?,F在的考證含義已有所延伸,不再僅局限于對古籍的考察,而是指對事實的考核和例證。
考證方法常用于歷史學、語言學、文學等學科??甲C型論文-般包括引論、本論和結論三部分。與其他研究方式不同的是,考證型論文的研究方式需提出新的考證觀點,否則只是延續前人的考證結論,考證的意義就大大削弱了。
二、適用社科論文的研究方法介紹
1、調查法
調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。調查方法是科學研究中常用的基本研究方法,它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式,對教育現象進行有計劃的、 周密的和系統的了解, 并對調查搜集到的大量資料進行分析、 綜合、比較、歸納,從而為人們提供規律性的知識。 調查法中最常用的是 問卷調查法 ,它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法, 即調查者就調查項目編制成表式, 分發或郵寄給有關人員, 請示填寫答案,然后回收整理、統計和研究。
2、觀察法
觀察法是指研究者根據一定的研究目的、 研究提綱或觀察表, 用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象, 從而獲得資料的一種方法。 科學的觀察具有目的性和計劃性、 系統性和可重復性。 在科學實驗和調查研究中,觀察法具有如下幾個方面的作用:①擴大人們的感性認識。②啟發人們的思維。③導致新的發現。 實驗法 實驗法是通過主支變革、 控制研究對象來發現與確認事物間的因果聯系的一種科研方法。其主要特點是:第一、 主動變革性。觀察與調查都是在不干預研究對象的前提下去認識研究對象, 發現其中的問題。 而實驗卻要求主動操縱實驗條件, 人為地改變對象的存在方式、變化過程,使它服從于科學認識的需要。第二、控制性??茖W實驗要求根據研究的需要, 借助各種方法技術, 減少或消除各種可能影響科學的無關因素的干擾, 在簡化、純化的狀態下認識研究對象。第三,因果性。實驗以發現、確認事物之間的因果聯系的有效工具和必要途徑。
3、 文獻研究法
文獻研究法是根據一定的研究目的或課題, 通過調查文獻來獲得資料, 從而全面地、 正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。 文獻研究法被子廣泛用于各種學科研究中。 其作用有: ①能了解有關問題的歷史和現狀, 幫助確定研究課題。②能形成關于研究對象的一般印象, 有助于觀察和訪問。 ③能得到現實資料的比較資料。 ④有助于了解事物的全貌。 實證研究法 實證研究法是科學實踐研究的一種特殊形式。 其依據現有的科學理論和實踐的需要, 提出設計,利用科學儀器和設備, 在自然條件下, 通過有目的有步驟地操縱, 根據觀察、 記錄、 測定與此相伴隨的現象的變化來確定條件與現象之間的因果關系的活動。 主要目的在于說明各種自變量與某一個因變量的關系。
4、 定量分析法
在科學研究中, 通過定量分析法可以使人們對研究對象的認識進一步精確化, 以便更加科學地揭示規律,把握本質, 理清關系, 預測事物的發展趨勢。 定性分析法 定性分析法就是對研究對象進行"質" 的方面的分析。 具體地說是運用歸納和演繹、 分析與綜合以及抽象與概括等方法, 對獲得的各種材料進行思維加工, 從而能去粗取精、 去偽存真、 由此及彼、 由表及里,達到認識事物本質、 揭示內在規律。
5、跨學科研究法 運用多學科的理論、 方法和成果從整體上對某一課題進行綜合研究的方法,也稱"交叉研究法".科學發展運動的規律表明,科學在高度分化中又高度綜合,形成一個統一的整體。據有關專家統計,現在世界上有 2000 多種學科,而學科分化的趨勢還在加劇,但同時各學科間的聯系愈來愈緊密, 在語言、方法和某些概念方面, 有日益統一化的趨勢。
6、 個案研究法 個案研究法是認定研究對象中的某一特定對象, 加以調查分析, 弄清其特點及其形成過程的一種研究方法。
個案研究有三種基本類型:
(1) 個人調查,即對組織中的某一個人進行調查研究;
(2) 團體調查,即對某個組織或團體進行調查研究;
(3)問題調查,即對某個現象或問題進行調查研究。
7、功能分析法 功能分析法是社會科學用來分析社會現象的一種方法, 是社會調查常用的分析方法之一。 它通過說明社會現象怎樣滿足一個社會系統的需要(即具有怎樣的功能)來解釋社會現象。 數量研究法 數量研究法也稱"統計分析法"和"定量分析法",指通過對研究對象的規模、速度、范圍、程度等數量關系的分析研究,認識和揭示事物間的相互關系、變化規律和發展趨勢,借以達到對事物的正確解釋和預測的一種研究方法。
8、模擬法 (模型方法 )
模擬法是先依照原型的主要特征, 創設一個相似的模型, 然后通過模型來間接研究原型的一種形容方法。 根據模型和原型之間的相似關系, 模擬法可分為物理模擬和數學模擬兩種。
9、探索性研究法
探索性研究法是高層次的科學研究活動。它是用已知的信息,探索、 創造新知識,產生出新穎而獨特的成果或產品。
10、信息研究方法 信息研究方法是利用信息來研究系統功能的一種科學研究方法。美國數學、通訊工程師、生理學家維納認為,客觀世界有一種普遍的聯系,即信息聯系。當前,正處在"信息革命"的新時代,有大量的信息資源,可以開發利用。信息方法就是根據信息論、系統論、控制論的原理,通過對信息的收集、傳遞、加工和整理獲得知識,并應用于實踐, 以實現新的目標。信息方法是一種新的科研方法, 它以信息來研究系統功能,揭示事物的更深一層次的規律, 幫助人們提高和掌握運用規律的能力。
11、 經驗總結法 經驗總結法是通過對實踐活動中的具體情況,進行歸納與分析, 使之系統化、 理論化,上升為經驗的一種方法??偨Y推廣先進經驗是人類歷史上長期運用的較為行之有效的領導方法之一。
12、描述性研究法
描述性研究法是一種簡單的研究方法, 它將已有的現象、 規律和理論通過自己的理解和驗證, 給予敘述并解釋出來。 它是對各種理論的一般敘述, 更多的是解釋別人的論證,但在科學研究中是必不可少的。它能定向地提出問題,揭示弊端,描述現象,介紹經驗,它有利于普及工作,它的實例很多, 有帶揭示性的多種情況的調查;有對實際問題的說明; 也有對某些現狀的看法等。
13、數學方法
數學方法就是在撇開研究對象的其他一切特性的情況下, 用數學工具對研究對象進行一系列量的處理, 從而作出正確的說明和判斷, 得到以數字形式表述的成果??茖W研究的對象是質和量的統一體,它們的質和量是緊密聯系 ,質變和量變是互相制約的。 要達到真正的科學認識, 不僅要研究質的規定性, 還必須重視對它們的量進行考察和分析, 以便更準確地認識研究對象的本質特性。
數學方法主要有統計處理和 模糊數學 分析方法。
14、思維方法
思維方法是人們正確進行思維和準確表達思想的重要工具,在科學研究中最常用的科學思維方法包括歸納演繹、類比推理、抽象概括、思辯想象、分析綜合等,它對于一切科學研究都具有普遍的指導意義。
15、 系統科學方法
關鍵詞:高校教師教育技術培訓;決策樹ID3算法;應用
中圖分類號:G451.2 文獻標志碼:A 文章編號:1002-0845(2012)10-0098-02
信息技術的迅猛發展引起了教育的深刻變革。為此,提高教師的信息素養已成為推動我國高等教育信息化建設的必由之路。高教司于2000年發出的《關于開展高校教師教育技術培訓工作的通知》(高教司【2000】79號)[1]中指出,“教育技術培訓”是“新世紀教改工程”和“現代遠程教育工程”的重要組成部分,是深化教學改革、提高教學質量的重要舉措。
常熟理工學院自2001年6月開始,對教師進行教育技術培訓,2003年1月起申報江蘇省教育技術培訓點,次年申報成功。2007年,學校正式下發的《常熟理工學院講師等中級職稱資格條件》(常理工[2007]73號)第二章第七條規定:教師申報教學系列、思政系列的中級職稱應參加學校現代教育技術培訓并取得合格證書。近幾年來,學校先后舉辦了十期教師教育技術中級培訓班,共400多名中青年教師參加了培訓,極大地提高了教師的多媒體教學水平,加快了學校信息化建設的步伐。
一、高校教師教育技術培訓存在的問題
教師教育技術培訓的研究對象是教學過程與教學資源,研究范疇包括對教學過程的設計以及教學資源的開發、應用、管理與評價。目前,各高校的教師教育技術培訓工作雖已取得了一定的成績,但從培訓的實際效果來看,仍存在著一些問題,主要表現在以下三個方面。
1.培訓時間安排不夠合理
目前,教師教育培訓基本采用集體面授的方式。由于參訓教師自身所承擔的教學工作和科研任務比較繁重,很難抽出一段相對集中的時間來參加教育技術培訓。為解決上述矛盾,高校通常會選擇利用寒暑假時間安排培訓,這需要犧牲培訓教師和參訓教師的許多休息時間,容易引發不滿情緒,嚴重影響了教師參訓的積極性,極大地降低了培訓效果。
2.培訓內容安排不科學
由于培訓內容是根據全校教師需求統一安排的,基本沒有考慮到參訓教師自身所具備的知識層次、學科背景、思想意識等方面的差異,因此很難體現學科差別。各學科教師混合在一起集中學習,導致理論知識講解過多而與教學實際聯系較少,參訓教師難以從根本上真正掌握教育技術。
3.考核方式單一,培訓評價體系不健全
目前,高校教師培訓采取的考核方式往往比較單一,通常以參加理論考試或者提交相關論文、作業等作為培訓的最終考核結果。此外,各級培訓機構大多未能及時地對培訓過程做出評價,同時缺少參訓教師的自我評價環節,因而不利于教育技術培訓工作的后續支持和進一步開展。如此看來,建立和完善培訓評價體系顯得尤為重要,這也是建立教師培訓長效機制的關鍵所在。
二、分類技術與決策樹ID3 算法的相關理論
針對參訓教師在知識層次、學科背景、思想意識等方面存在的差異,筆者提出了“先分類后培訓”的思路。在培訓正式開始之前,可采用數據挖掘領域內的分類技術對參訓教師進行分類,這樣有利于激發參訓教師的積極性,從而增強他們運用現代教育技術輔助教學的主動性和自覺性。
1.分類
作為數據挖掘的重要任務之一,分類[4]就是要找出一個類別的概念描述或預測未來的數據趨勢,它代表了這類數據的整體信息。分類的目的是為了構造一個分類函數或分類模型(也稱分類器),該模型能夠把數據庫中的數據項映射到給定的類別中。
2.相關概念及定義
根據信息論中的有關定義,熵一般用于測量一個非葉節點的信息量的大小。若存在n個相同概率的消息,則每個消息的概率p是1/n,此時一個消息傳遞的信息量應為-log2(p)=log2(n)。若給定的概率分布P=(p1, p2, … , pn),則由該分布傳遞的信息量稱為P的熵I(P)。
若一個記錄的集合T根據類別屬性的值被分成相互獨立的類C1,C2,…,Ck,則識別T的一個元素所屬哪一類所需要的信息量是INFO(T)=I(P),其中P是(C1, C2, … , Ck)的概率分布。
若先根據非類別屬性X的值將T分成集合T1,T2,…,Tn,則INFO(X, T)是在已得到X的值后確定T中一個元素的類別屬性時所需要的信息量,可通過確定Ti的加權平均值來得到,增益Gain(X,T)=INFO(T)-INFO(X, T)。
因此,可利用Gain(X, T)將屬性進行排列,并可構造一棵決策樹,其中每一個節點在屬性中都是具有最大增益的一個,從而不必考慮來自于根的路徑。
3.決策樹ID3算法
決策樹ID3算法[4]是由Quinlan首先提出來的。該算法是以信息論為基礎、以信息熵和信息增益度為衡量標準實現對數據的歸納分類的。給定一個非類別屬性C1,C2,…,Cn的集合、類別屬性C及記錄的訓練集T之后,可以用ID3算法構造一棵決策樹,其中R是一個非類別屬性集合,具體算法如下:
若T為空,返回一個值為無效的單個節點;
若T是由其他均為相同類別屬性值的記錄組成,返回一個帶有該值的單個節點;
若R為空,則返回一個單節點,其值為在T的記錄中找出的頻率最高的類別屬性值(這時將出錯,即對記錄進行了誤分類),將R中屬性之間具有最大Gain(D, T)值的屬性賦給D;
一、軍事醫學信息資源優化的概念辨析與界定。
1 軍事醫學信息資源
信息資源的概念在20世紀70年代被提出,美國信息管理專家霍頓(FWHorton)對信息資源的定義是“來源于文件和公文中的信息內容或信息機構、設備、人員、資金等信息資源的支持工具”。德國信息管理專家斯特洛特曼(KA Stroetmann)認為,信息資源包括信息內容、信息系統和信息基礎結構三個組成部分。以上是廣義的信息資源定義,狹義的信息資源指的是信息內容本身,本研究的信息資源指的是其狹義定義。
軍事醫學誕生于軍事需求,隨著科學技術和醫學的發展而發展,隨著武器裝備和軍事戰略發展不斷提出的醫學保障新問題和衛勤新需求而進步。國外雖然沒有專門的軍事醫學學科,但從軍事醫學實踐來看,外軍的軍事醫學不是簡單的實施救治,而是更廣泛意義的公共衛生體系。
外軍軍事醫學的主要活動涵蓋以下幾個方面:
①進行的生理和心理評估和測試,篩選適合在部隊服役的軍隊成員;
②在駐軍、單位醫務室、前置和后置部署的軍隊醫院單位、維和使命或災難應急響應的行動區域提供醫療服務;
③開展預防醫學,包括軍事人員的疫苗接種、食品衛生和飲用水安全、工作生活區域衛生、運動和身體訓練的醫療監管、健康教育;
④研究適用于軍隊動物的獸藥,保障軍隊動物享有動物保護和福利;
⑤研究軍用藥品、血清和疫苗等醫療材料和藥劑,進行藥品、血清,疫苗和手術設備的采購、存儲和供應;
⑥進行軍隊醫療系統的財務、人力資源、基礎設施和設備、信息系統的管理;
⑦在研究中心、研究所、醫院進行科學和醫學研究。
2001年,第15屆軍事醫學大會提出“軍事醫學是針對軍事單位醫學問題需求的知識體系”?!吨袊娛掳倏迫珪返?版的“軍事醫學”條目將軍事醫學定義為“研究軍事活動中軍隊成員健康保護、健康恢復、健康促進的理論、技術和組織的特種醫學,為衛勤保障提供科學依據和技術支撐,以保護、恢復和提高部隊戰斗力”。
軍事醫學信息資源指的是軍事醫學認識主體在研究軍事醫學過程中所用到的,經過選取、加工、組織、序化的所有有用的信息資源,是衛勤保障所需的研究素材和信息來源。軍事醫學信息資源與軍事醫學信息需求密切相關,種類包括圖書(如《簡式核化生反應手冊》、《化學戰生物戰醫學指南》、《生物防恐的生物劑檢測》、《軍事醫學系統論》、《軍事醫學史》)、期刊(如Military Medicine)、報紙(如The Voice of Federal Medicine )、科技報告(如美國四大報告、英國航空委員會ARC報告、英國原子能局UKAEA報告、法國原子能委員會CEA報告、德國航空研究所DVR報告、日本的原子能研究所報告、東京大學原子核研究所報告等、會議文獻(如世界軍事醫學大會的會議文獻)、標準專利、學位論文等,還包含軍事醫學研究密切相關的網絡資源,如軍事醫學專題數據庫、軍事醫學機構的動態信息(消息、政策法規、會議消息、項目進展、出版目錄等)、站點資源(軍事醫學科研機構、管理機構、相關公司的網站信息)等。
2 軍事醫學信息資源優化
信息資源建設是指對無序狀態的媒介信息進行采集、組織、加工等,使之成為可被利用的信息資源體系的全過程。信息資源優化指的是根據特定圖書館的性質、任務和讀者需求,調整信息資源的采選主題、學科等,整合信息資源,根據對信息資源的評價結果,剔除部分資源,增加所需的新資源,通過信息資源的采選、組織、評價、剔除循環往復的過程不斷優化館藏資源。
信息資源的采選、組織、評價和剔除在信息資源優化中的作用分別體現在以下幾個方面。
信息資源的采選可根據讀者需求、學科發展、資源共建共享需求,調整資源采選范圍,突出重點學科和特色資源建設;突破傳統資源類型的限制,拓展資源收藏的種類,增加數據型工具資源(基礎詞庫、規范文檔、機構詞典)、事實型數據資源(科研項目庫、查新項目庫、專利分析庫)、關聯型標注資源(元數據倉儲、引文數據庫)、軟件型工具資源(TDA、生物計算工具)的收藏。
信息資源的組織可對紙本資源進行序化和布局調整;整合電子資源,提高信息資源的揭示度,實現跨庫檢索,提供知識關聯度強、界面友好的學科服務平臺;進行范圍更廣的資源共建共享,推動聯機編目、館際互借、協調采購等,使現有保障體系發揮更大的作用。
信息資源的評價包括對信息資源保障、信息資源利用、信息資源獲取、信息開發組織的評價,信息資源保障評價指的是對讀者需求滿足率、學科覆蓋率、核心書刊的擁有率等的評價;信息資源利用評價指的是對館藏利用率、館藏拒借率、藏書周轉率、館際互借滿足率等的評價;信息資源獲取評價指的是對通過網絡信息資源的設備向讀者提供虛擬館藏服務能力的評價;信息開發組織評價指的是對通過技術手段對網絡資源開發和組織能力的評價。
信息資源的剔除指的是根據信息資源評價結果,剔除內容成就過時、利用率低、與學科建設發展不符或重復的館藏。
根據信息資源優化的定義,結合軍事醫學的學科特色,軍事醫學信息資源的優化指的是根據軍事醫學信息資源建設的職能任務和用戶需求,調整信息資源的采集范圍和采集重點,進行軍事醫學特色資源的整合、組織與揭示,根據信息資源對滿足軍事醫學現實、潛在及未來信息需求的評價,剔除老化資源及非密切相關資源,增加需求度強的新資源,通過資源采選、組織、評價、剔舊對軍事醫學館藏不斷進行的優化。本文的研究目的是提出建立在文獻分析和知識挖掘上的軍事醫學信息資源優化策略,進一步提高軍事醫學信息資源與用戶需求的契合度,提升軍事醫學資源質量,發揮軍事醫學信息資源采購資金的最大經濟效益,因此本文的研究重點是資源采選、資源評價、資源剔除。
二、信息資源優化策略的研究現狀
在CNKI中選擇主題檢索“資源優化策略”,學科范圍選擇“圖書情報與數字圖書館”,共檢得38篇文獻(檢索日期2015-03-25 ),篩選其中與資源優化策略研究密切相關的23篇文獻。通過分析可知,國內“信息優化策略”的研究內容包括資源采選(如基于OPAC書目系統、網絡數據庫資源、OA資源的資源整合優化,資源采購體制的優化策略、資源組織(如建立功能完備的資源檢索平臺、統一的數據庫導航系統,加強圖書館自建數據庫建設,基于資源共建共享或資源長期保存提出的資源整合和優化、資源評價(如基于數據庫利用情況、引文分析提出的資源優化策略,基于h-index指數法分析相應圖書學科類別分布與價值利用程度提出的資源優化策略,基于重點專業館藏資源保障和利用等指標提出的優化策略等方面的優化策略。中文信息資源優化策略研究沒有開展系統全面的館藏優化研究,研究熱點是網絡資源、資源共建共享、資源的長期保存或開放獲取等,屬于廣泛意義上的資源建設范疇,因此需要進一步分析資源建設策略的研究現狀。
在CNKI中選擇主題檢索“資源建設策略”以擴展檢索范圍,學科范圍選擇“圖書情報與數字圖書館”,共檢得319篇文獻(檢索日期 2014-03-25 ),篩選其中與信息資源優化密切相關的250篇文獻。為分析研究熱點,將文獻關鍵詞導入EXCEL及Bibexcel軟件進行關鍵詞同被引分析,并用Vosview進行可視化(如圖3)。
圖3 CNKI數據庫“資源建設策略”研究熱點聚類
從圖3可以看出,國內信息資源建設的研究熱點集中在高校圖書館、復合圖書館、網絡信息資源、數字圖書館、虛擬圖書館及館際合作等,內容涉及高校圖書館的信息資源優化(包括重點學科的資源優化、特色資源建設)、網絡化知識化環境下圖書館的資源建設(包括資源數字化、復合圖書館建設、開放存取等)、信息資源的共建共享、館際合作。
在SSCI中,沒有檢索到信息資源優化的相關文獻,因此選擇主題檢索collection development strategy,學科選擇information science library science,共檢得258篇文獻(檢索日期2015-O5-20 )。為分析研究熱點,將文獻關鍵詞導入EXCEL及Bibexcel軟件對關鍵詞同被引進行分析,并用Vosview進行可視化(如圖4)。
圖4 SSCI數據庫collection development strategy研究熱點聚類
從圖4可以看出,國外資源建設策略的研究主要集中在大學圖書館、研究型圖書館、數字圖書館,內容涉及大學圖書館的館藏整合、信息論壇、機構知識庫、本地化資源、學術交流等建設策略,研究型圖書館的電子資源、全文數據庫、紙本期刊等資源建設策略,數字圖書館的館藏目錄、信息服務、用戶研究等優化策略。此外,信息資源的共建共享、館際合作等也是國外信息資源建設的研究熱點。
三、信息資源優化的理論
分析國內外信息資源優化及信息資源建設策略的研究熱點,結合相關文獻調研,對信息資源優化的理論和方法進行了系統梳理。信息資源優化的理論分為基于讀者的優化理論、基于資源的優化理論、基于計量學的優化理論。
1 基于讀者的優化理論
讀者需要理論。讀者需要理論由美國學者普爾(WF Poole)于19世紀提出,后來受到美國圖書館學者克特(CA Cutter)等眾多學者的推崇。讀者需要理論強調,館藏建設不能只關注資源本身的價值,要重視讀者的閱讀需求,根據讀者的年齡、學歷等,有針對性地進行館藏優化,并從合理性、需求時限、需求性質等方面對讀者需求進行了劃分。
社會調查選擇理論。社會調查選擇理論認為,資源選擇應根據社會環境調查、讀者需求調查結果來確定。社會環境調查包括圖書館所轄區域的人口密度、讀者分布、城市發展、工業發展、社會發展;讀者需求調查包含讀者類型、數量、閱讀興趣、閱讀內容等。
讀者使用概率理論。印度著名圖書館學家阮岡納贊(Shiyali RamamritaRanganathan)在1966年的《圖書館書刊選擇》提出讀者使用概率理論,指出采購圖書應考慮讀者使用的概率,選擇符合讀者需要、使用概率高的圖書。
2 基于資源的優化理論
圖書價值理論及選擇理論。圖書價值理論由萊布尼茲(Gottfried Leibniz)提出,麥維爾·杜威(Melvil Dewey)提出的選書“三最”原則是該理論的代表性觀點。圖書價值理論認為,圖書價值分為收藏價值和使用價值,應重視圖書的科學性、學術性和藝術性。萊布尼茲認為應及時地、連續地、均衡地選擇有學術價值的新出書刊;麥維爾·杜威選書的“三最”原則指的是“最好的圖書、最多的讀者、最少的開支”。克魯普斯卡婭、海倫漢內斯也都認為,館藏要以最少的經濟損耗提供最大的知識量。圖書選擇理論在19世紀由斯達索夫提出,指的是藏書補充需要經過嚴格選擇,并突出系統化和特色化。20世紀魯巴金提出了完整的“選書理論”及選書原則(系統性、完整性和完善性)。推瑞(C Francis K W Drury )、布斯威克(Arthur Elmore Bostwick)都認為,圖書選擇應同時注重知識價值和社會需求性。麥考文(Lionel Roy Mccolvin )基于圖書知識價值和社會需求,提出純理論的圖書選擇評分法,成為現代選擇圖書的重要理論之一。
館藏分級理論。館藏分級理論在20世紀70年代出現,指的是圖書館根據任務、讀者需求等設計館藏建設的結構體系,對資源涉及的學科、資源類型等進行分級。美國托馬斯·布雷(Thomas Bray)將館藏分為最低級、基本級、教學級、研究級、綜合級5個級別;《藏書發展方針規范指南》將館藏分為完整級、研究級、學習級、基礎級、最低級5個等級。吳慰慈和劉茲恒也提出了五級結構的館藏書結構表。
零增長理論。零增長理論也稱為穩定狀態理論,首次出現在1975年的阿金森報告(the Atkinson Report),指的是當館藏達到最佳規模或成熟狀態后,在不斷補充新資源的同時,應適時剔除相應數量的利用率較低的館藏,使館藏的實際增長速度為零。
文獻協調理論。文獻采訪協調理論在1899年由美國歐內斯特.理查森(E CRichardson)提出,1942年朱麗安·鮑依德(Julian P Boyd)提出,圖書館界應分工合作,積極收集各國具有價值的資源,編制國家聯合目錄以便于館際互借。在這一理論的推動下,許多國際性的區域合作采訪及全國性合作采訪計劃(theNational Program for Acquisitions and Cataloging)得到全面推廣和實施。
書目控制論及文獻控制論。書目控制論由圖書館學家謝拉(CJ H Shera)和伊根(M E Egan)于1949年提出[79],指的是通過書目系統控制文獻流分布狀態,以促進書目數據互換和文獻資源共享。1980年威利契(Hans H Wellisch)提出書目控制的基本模型(威利契模型)}80},后來又出現了國家書目控制(NBC)、世界書目控制(UBC)、世界出版物利用(UAP)等宏觀書目控制思想。文獻控制論指的是文獻控制系統根據內外部的信息變化進行自行結構的調節,改變文獻流的分布狀態,1982年,朱迪思·科林斯(Judith Collins)和魯斯·芬納(Ruth Finer)提出了國家層面的文獻控制論。
3 基于計量學的優化理論
帕累托法則。1897年,經濟學家帕累托(Vilfredo Pareto )指出20%的人掌握著整個社會80%的財富,提出了帕累托法則。美國圖書館學家特魯斯威爾將帕雷托法則推廣到圖書館藏書利用中,提出了著名的“二八定律”,即20%的館藏可以滿足80%的讀者需求。根據二八定律,圖書館藏書布局采用了三線典藏制。
布拉福德定律。布拉福德定律是核心期刊選擇的理論基礎,指的是將科技期刊按其刊載某學科專業論文的數量多少,以遞減順序排列,可分為該學科的核心區、相關區和非相關區,各區的文章數量相等,此時核心區、相關區、非相關區期刊數量成1: n: n2的關系,核心區期刊就是該學科的核心期刊,1969年高夫曼、莫利斯證實期刊流通量的分布也近似服從布拉德福定律,1971年加菲爾德證明了被引文獻在期刊分布完全服從布拉德福定律,從引文角度提出了核心期刊的定義。
文獻老化理論。文獻老化理論主要指的是信息資源隨著時間逐漸失去自身蘊含的價值,文獻老化率可通過半衰期、普賴斯指數等進行量化。半衰期由美國文獻學家J .D.貝爾納在1958年提出,是指某學科領域尚在利用全部文獻中的一半在多長時間內發表的。普賴斯指數由普賴斯于1971年提出,指的是某領域發表不超過5年的文獻引文數量與引文總量之比,指數越大,文獻老化的速度就越快。根據,可將文獻分成檔案性文獻和有現時作用的文獻進行館藏評價,并根據評價結果剔除老舊資源。
關鍵字:隱蔽通信;信道同步;分組同步;反饋模式;信道傳輸速率
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)32-8891-03
A Network Covert Channel Study of Synchronization Mode
LIU Min, ZHANG Dai-yuan
(School of Computer Science, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)
Abstract: Network covert channels is to use existing network protocols to achieve redundancy and other characteristics of a covert communication. In this paper, the network may be used as a covert channel channel synchronization mode, and its corresponding channel capacity is analyzed. Experiments to prove that it is suitable for resource-constrained network covert channels, a better solution to the status of non-reliable network covert channel verification.
Key words: covert communication; synchronization channel; packet synchronization; feedback mode; channel transmission rate
網絡隱蔽信道是單機隱蔽信道在網絡環境下的延伸,它是一種利用已有網絡通信協議隱蔽地將信息隱藏于正常數據中,從而秘密傳輸信息的一種手段。國內外的許多可信系統標準均把隱蔽信道分析作為一個硬性指標[1]。
從構建網絡隱蔽信道的角度看,信道同步是必須要考慮的。從通信編解碼的角度上看,同步是為了確定譯碼的邊界,使通信有效地進行。網絡隱蔽信道是一種資源受限的通信方式;文獻[3]指出,隱蔽信道的同步資源只有兩種:反饋和事件;本文認為反饋網絡隱蔽信道的是基本同步資源,因為在多級安全體系下從低安全級別進程流向高安全級別進程的信息流是合法的,我們同時假定反饋是可靠的。反饋示意圖如圖1所示。
基于TCP/IP網絡的特點,網絡隱蔽信道上傳遞的數據包可能存在如下錯誤:傳輸的數據包可能因網絡擁塞而丟失,信道接收端也可能因為誤識別等原因而導致新數據包插入[3],我們把這兩類錯誤分別稱為信道字符丟失錯誤和字符插入錯誤。這些錯誤的發生使信道接收到的數據與發送的不一致,從而使接收端的譯碼邊界不一致,導致信道不同步。我們提出一種稱為同步協議的同步控制方式,其原理是將信道傳遞的每個數據包進行反饋確認,采用時間停等控制方式替換數據冗余編碼方式,適合資源受限的網絡隱蔽信道同步。
1 簡單同步協議
簡單同步協議是一種同步控制方法,過程如下:
首先設置兩個計數器,一個為發送計數器count-S,計算累計發送的數據包的數目,設其值為cs;一個為接收計數器count-R,計算累計接收的包的數目,設其值為cr,計數器初始值都為0。為了實現考慮,這兩個計數器都放在網絡隱蔽信道的發送端。在信道開始前測量一個包往返的平均時間即RTT,并定期地更新這個值。按下面的同步規則進行同步。
接收端每收到一個包,就立即通過反饋信道更新位于發送端的接收計數器,使cr=cr+1;發送進程可以訪問count-S和count-R;發送進程每發送一個包后等待時間RTT(用字母RTT表示數據包的平均往返時間)再檢查接收計數器;發送進程每發送一個數據包之前都比較cr和cs的值,結果有三種可能:
1) 若cr=cs,說明發送進程之前所發送的包已被收到,接收方等待接收下一個包,于是直接發送相應的包,并更新發送計數器的值為cs=cs+1。
2) 若cr
3) 若cr>cs,說明信道上有新的包(字符)插入,為了使譯碼器確定同步邊界,發送進程跳過cr-cs個包,并同時發送下一個包,將發送計數器的值更新為cr+1。
圖2所示為信道同步協議雙方控制流程。通過以上協議,可以確保包不會被丟失;在有新包(字符)插入的情況下,因為發送端跳過了相應的插入字符,使發送與接收的包(字符)數相等;只是發送端發送的某些包(字符)在接收端發生了替換。根據以上協議,非同步的網絡隱蔽信道變了為同步信道。
2 分組同步協議
簡單同步協議考慮的是每一個包都需要進行一次反饋(更新計數器),這對某些一個數據包所攜帶的信息較小的信道,如二進制信道,每傳輸1比特就需要一次反饋,雖然這時信道是完全同步的,能提供更好的可靠性,但相對開銷較大,在數據包之間的發送間隔較小時,反饋的時間開銷更加突出;在網絡狀態比較穩定時,出現丟包和插入錯誤的可能性較小,因此可以采用更加寬松的同步控制方法。
分組同步協議的基本思想是將單包確認改成分組包確認。設a個包作為一個分組,每接收一個分組進行一次反饋。
傳輸開始后,接收端的同步控制器從收到的第一個包開始計數,接收發送方連續發送來的包,如果一個組正常接收則反饋為ACK,表示發送端可以發送下一個分組;否則反饋NAK,表示需要重發這一個分組。發送端每次連續發送一個分組的包(a個數據包,設連續數據包之間有時間間隔o),然后等待反饋;若反饋結果為ACK,則繼續發送下一分組;若為NAK,則重發上一分組。接收端每反饋一組后等待一個RTT間隔再開始接收下一分組,以避免組間串擾。接收端設置一個超時計時器Count-sup,設其值為sup_value,每收到一個包后都重設sup_value=0;在信道開始前測量一個包往返的平均時間即RTT,并定期地更新這個值。設置一個變量b表示當前分組中已接收到的數據包數目,初始為0,反饋后重設為0。信道接收端的同步控制器按如下規則進行反饋:
1) 接收端每接收到一個包,如果不是信道結束包Tend,則判斷當前是否有r=a-1,如果是則表示一個分組傳輸結束,反饋ACK,并準備接收下一分組;如果否,則使r=r+1,然后進入判決時段,并按規則2進行判決;
2) 進入判決時段后,啟動超時計時器,設置時長sup_value =(a-r)*o+0.5*RTT,若在時限內收到下一個包,則按第一條處理;如果超時且沒有收到下一個數據包,說明某些包丟失,放棄當前接收到的分組包,反饋NAK;
圖3所示為分組同步雙方的控制流程;可以看出,當插入的包的數目等于丟失的包的數目時,分組在接收端表現正常,但收到的數據可能有錯誤,需要解碼糾錯;插入的包數目大于丟失的包數目時,根據規則,接收端接收前 個包,收到數據可能出錯;只有當插入的包數目小于丟失的包數目時,系統才會重發分組。
上述分析過程中均含有一個參數a,它表示一個分組中數據包的個數;引入分組同步協議的目的是要提高信道的效率(帶寬);一般情況下受網絡擁塞的影響,包丟失的概率會遠大于新包插入的概率,當一個分組中的包數目增加時,丟失包的數目大于插入包的數目的概率增加,這會導致反復的重傳,從而降低信道的帶寬。但一個分組的包數目過少時則失去了分組的意義。從前面的分析可知,分組同步協議方式適合于網絡基本穩定的情況,此時分組中包的數目 的設置應該盡可能地使信道的最大傳輸速率較大。
信道的最大傳輸速率在下一節分析,我們在(式7)的基礎上分析分組包數目a與信道最大速率Rmax的關系;取Pi=0.001,Ps=0.01,Pd=0.005,q=16,β=0,φ=RTT,σ=RTT/10,RTT=0.007秒,具體參數說明和計算過程見下一節,得出α與Rmax的關系如圖4所示。
從圖4可以看出,隨a增加,Rmax是a的凸函數;當a>12后,一個分組重傳的概率急劇增大,效率降低;在當前環境下,從圖看出當a=6時信道允許的最大速率達到最大,故我們取a=6作為當前環境下的最佳分組大小。
3 兩種同步方式的分析
根據Shannon信息理論,經上述兩種方式同步后的通信信道可以抽象為對稱的離散無記憶信道(DMC),設一個字符(數據包)經過信道時丟失的概率為Pd,信道上一個新字符(數據包)插入的概率為Pi。
對于簡單同步協議,以概率Pi產生插入新字符而形成誤碼,因此,替換成任何某一個可識別字符的概率為Pi/q,真正形成的錯誤替換即除去碰巧新插入字符等于發送字符的情形,替換錯誤發生的概率為(1-1/q)Pi。故一個字符通過信道發生誤碼的概率為(1-1/q)Pi。根據q元離散無記憶的對稱信道(DMC)的特點,可知信道概率轉移式如(1):
(1)
根據Shannon信息理論[8],其信道容量計算如下:
(2)
根據信息理論,設信道平均傳輸一個符號的時間為B秒,I(X,Y)表示平均互信息,則:
(3)
根據信道容量的定義C=max{I(X,Y)},由(3)可得出:
(4)
其中,Rmax表示信道的最大傳輸速率,單位為比特/秒,C表示相應的信道容量。
在簡單同步協議控制下,網絡基本穩定時每個包都至少需要一個反饋時間RTT(用字母RTT表示單包平均往返時間,O
(5)
式(5)中前者表示采用簡單同步協議、后者表示采用分組重傳同步控制下的最大信息傳輸速率,其單位為比特/秒。這是未考慮重傳時理論上傳輸速率的極大值,實際應用中一般達不到;實際應用中信道的可用信息傳輸速率除與噪聲延遲、編碼因子有關外,還和系統工作速度,如CPU頻率,進程調度等有關。
4 實驗
基于本文的設計,我們利用ICMP協議構建一種隱蔽信道,利用簡單同步協議控制信道雙方的同步,信道通信結果驗證了設計的預期效果,圖5和圖6所示為實驗信道收發雙發截圖。
5 總結
該文分析了網絡隱蔽信道實現中的一種信道同步方式,設計了兩種基于反饋模式的同步方法,實驗證明,它能有效地控制網絡隱蔽信道中由于包丟失等產生的信道不同步問題,具有實際應用意義!
參考文獻:
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2001中南地區廣播電視技術討論會技術論文二等獎 多媒體信息是未來人類獲取信息最主要的載體,因此它已成為目前世界上技術開發和研究的熱點。視頻信息作為多媒體信息中最被關注、數據量最大的一員,現在也正面臨著一場其意義不亞于從模擬到數字的技術進步革新:從傳統的矩形DCT變換編碼到根據視頻內容、劃分對象、分別變換編碼的新的編碼方法。
一、傳統的編碼方式
傳統的視頻編碼是以視頻信號的數字量為編碼對象的,與視頻信息的內容無關,無論是M-JPEG、MPEG-1還是MPEG-2,都是以DCT矩形變換塊為變換編碼單元,對DCT塊內圖像的亮度和色度進行特征取樣,提取像素;采用幀間編碼、運動估測技術,在參考幀幀內DCT編碼的基礎上,對DCT塊內圖像的像素特征進行差值預測編碼?;诰匦蜠CT編碼的視頻編碼在設計思想上只考慮到對信號數據進行處理的需要(比如小的比特率以利于傳輸、高的比特率以保證質量),但未考慮視頻信息--圖像內容本身的含義和重要性,以及視頻信息應用者的主觀需求(比如部分內容的提取功能)。另外,這種基?quot;塊"的壓縮算法在低碼率時容易產生"方塊效應"和"抽幀",大大縮小了視頻信息的應用領域。
小波變換是一種新的變換編碼方法,它與DCT變換相比,考慮到了視頻信號對不同應用環境的自適應性(不同的清晰度與比特率),可以將基礎圖像層與增強圖像層分離編碼傳輸,用戶可根據實際情況選擇是否打開增強圖像層。但無論用戶選擇是或否,被傳送的視頻信息卻都是一樣的。
二、 基于內容對象的編碼
1、 VO與VOP概念的引入
傳統的視頻編碼方式是將整個視頻信號作為一個內容單體來處理,其本身不可再分割,而這與人類對視覺信息的判別法則,也就是大腦對視神經導入的視覺信號的處理方法是完全不同的。這就決定了我們不可能將一個視頻信息完整的從視頻信號中提取出來,比如:將加有臺標和字幕的視頻恢復成無臺標、字幕的視頻。解決問題的惟一途徑就是在編碼時就將不同的視頻信息載體--視頻對象VO(Video Objects)區分開,獨立編碼傳送,將圖像序列中的每一幀,看成是由不同的VO加上活動的背景所組成。VO可以是人或物,也可以是計算機生成的2D或3D圖形。VO具有音頻屬性,其屬性賦值可能?quot;有"或者是"無"。但音頻的具體內容數據是獨立于視頻編碼、傳輸的。VO概念的引入,更加符合人腦對視覺信息的處理方式,并使視頻信號的處理方式從數字化進展到智能化。提高了視頻信號的交互性和靈活性,使得更廣泛的視頻應用和更多的內容交互功能成為可能。
現代圖像編碼理論指出,人眼捕獲圖像信息的本質是"輪廓-紋理",即人眼感興趣的是VO的一些表面特性,如形狀、運動、紋理等。VO的表面往往是不規則的、千變萬化的,但可將其視為一定視角下,n個形狀規則的、具有一定紋理的剖面的組合的連續運動,這些剖面的組合稱為視頻對象面VOP(Video Object Profile)。VOP描述了VO在一定視角條件下的表面特性。VOP的編碼主要由兩部分組成:一個是形狀編碼,另一個是紋理和運動信息編碼。VOP紋理編碼和運動的預測、補償在原理上同MPEG-2基本一致,而形狀編碼技術則是首次應用在圖像編碼領域。
2、新的編碼技術
合成VO的獨立編碼 在以前,2D或3D動畫被看作是視頻的一部分,并一概以視頻的方法來處理。實際上,根據合成VO的合成機理和特性,大部分合成VO都可以用通用的有關圖形文本的多種表達方式來描述。非復雜性合成VO將被視為一種獨立于視頻的數據類型來編碼,并定義了其描述框架、通用的數據流結構和靈活的接口。而復雜性合成VO和自然VO的編碼方法,將采用以下的編碼方法。
基于矩形窗口的VOP分割 考慮到與現有標準的兼容,目前已得到應用的VO編碼技術,比如MPEG4,仍采用了基于矩形窗口的內容分割法。編碼時,首先利用像素特征統計,將每一個VOP都限定在一個矩形窗口內,稱之為VOP窗口(VOP Window),取窗的原則為:長、寬均為16像素的整數倍(便于對現有標準的兼容和將來的擴展),同時保證VOP窗口中非VOP的宏塊數目最少。目前標準中的視頻幀可認為是一個無VOP的特例,在編碼過程中將形狀編碼模塊屏蔽掉就可以了。在一個VOP窗口內,VOP剖面的形狀也是采用8×8像素的矩形形狀。針對不同的VOP,可以根據不同的應用場合和運動、變化的特點,采用固定的或可變的VOP幀頻(即VOP刷新頻率)。
矩形窗口分割法并不能體現VOP的具體形狀信息。為了確認采用矩形窗口分割法的VOP的形狀信息,就引入了形狀編碼技術。形狀編碼其實并不是什么新技術,它在計算機圖形學、計算機視覺領域早有應用。而目前的視頻編碼標準中的位圖技術其實就是形狀編碼的簡單特例。位圖采用矩陣的形式來表示二值(0或1)的形狀信息,具有較高的編碼效率和較低的運算復雜度。VOP的形狀信息有兩類:邊緣信息和灰度信息。邊緣信息用0、1來表示VOP的形狀,0表示非VOP區域,1表示VOP區域。對于包含一定透明度的VOP區域,可以用灰度信息(取值0~255之間)來表示透明程度,其中0表示完全透明,255表示完全不透明。對于模糊邊緣部分,可將其視為灰度信息從周圍已知VOP區域的灰度值向0值的過渡區域,采用內插法確定其形狀信息。
基于小波變換的VOP分割 基于矩形窗口的VOP分割依舊存在"塊效應"問題,而基于小波變換的VOP分割則可以很好的解決這個問題,而且由于這種分割方法的本身就包含了VOP的形狀信息,所以無需另對形狀信息進行判別與編碼?;谛〔ㄗ儞Q的VOP分割方法是目前最為活躍的視頻編碼課題研究領域,各種算法不斷的被發表,但基本上可以劃分為兩類方法:
1、利用圖像灰度特征分割:不同的圖像具有不同的灰度分布,利用小波變換,將圖像變換到小波域,產生各層、各子帶圖像。小波變換后,大部分的能量是集中在低頻子帶圖像上,即大面積的平均灰度區域信息主要在低頻子帶圖像中體現。根據信息論的原理,確定多個灰度閾值,可以將具有不同灰度的VOP從低頻子帶圖像中分離。同時再利用高頻子帶圖像以及模糊數學模型,確定每一個VOP的邊緣信息。利用圖像灰度特征分割的小波變換,是沿掃描方向的單方向變換。
2、利用圖像紋理特征分割:紋理是一種局部特征反復出現的結果,它體現了圖像的局部頻域信息。對于一幅數字圖像,進行多方向的小波變換是可行的,比如對一幀畫面進行垂直方向或對角線方向的小波變換。經過多種小波變換后可得到不同方向的各子帶圖像,它們各自蘊涵著不同紋理的局部頻譜信息和紋理走向等信息。對具有相同頻譜特征的圖像局部進行聚類分析,并根據紋理頻譜和紋理走向確定該聚類的紋理邊緣。根據信息論原理和運動估測,將運動矢量具有相關性的聚類二次歸類于不同的對象(即VOP),并影射成不同灰度顯示。多級小波變換的結果最多可線性的影射成0~255灰度級顯示。進行小波變換的方向越多,各方向的夾角越小,圖像分割也就越準確,但計算量也隨之迅速膨脹。根據局域紋理中心頻率的變化自適應地選擇小波變換的級數(幾個方向的變換)和方向,有助于在圖像分割的準確性和計算量之間達到平衡。正如本文前面所述,人眼捕獲圖像信息的本質?quot;輪廓-紋理",故基于多方向小波變換的提取圖像特征、分割紋理圖像的方法符合人眼視覺生理的特點,是紋理圖像分析的重要發展方向。
無論是哪一種方法,當得到不同VOP的不同灰度表示之后,通過類似于鍵技術的多通道處理,即可得到多個原始的彩色VOP。目前實驗表明,基于小波變換的圖像分割在邊界上仍有些模糊,但總體效果還是相當滿意的,達到了分割紋理圖像的目的。
VOP運動信息編碼和運動補償 人眼在觀看圖像時,會自動跟蹤人所感興趣的VOP。即人看的不是時間軸上的信息,而是VOP的運動軌跡---光流軸上的信息。光流軸是VOP上的一點在活動圖像上的運動軌跡,它在不同的幀中位于不同的空間位置,其意義在于:VOP自身的各種變化都將映射于光流軸上的一點。光流軸信息的獨立編碼將帶來諸多好處:(1)在編碼時,對于剛性VOP,由于它在運動中不會發生形狀和紋理上的變化,故該VOP只需要完成一次采樣、編碼,而后就只需發出幾個運動矢量指明它的光流軸即可;對于非剛性VOP,只需在發生變化時才需要重新采樣、編碼,這就使得不同的VOP采用不同的VOP幀頻成為可能,將編碼的數據率最低限度的降低。(2)VOP在運動中的各種變化都將"留跡"于光流軸,當在進行運動補償時,比如不同制式之間的轉換或者慢動作的制作,就可以根據光流軸映射信息,采用內插法得出時間軸上某一確定點的VOP狀態,達到無損轉換的目的。(3)在時間軸上,簡單的將一個圖像序列的兩路信號疊加,隨即噪波和圖像的活動部分都得不到增強;若在光流軸上進行信號疊加,活動圖像的降噪問題就得到了簡單解決。
VOP的運動估測是指:分析兩個或更多幀上的VOP,確定光流軸,以判斷下一幀中VOP可能出現的位置。VOP的運動補償是指:根據VOP光流軸的取向和光流軸上VOP自身變化得映射信息,矯正VOP在時間軸上的運動矢量。運動預測和運動補償技術可以去除圖像信息中的時間冗余成分,VOP的運動信息編碼可視為從像素向任意形狀的VOP的延伸。
紋理編碼 在已得到實際應用的MPEG-4中,VOP的紋理編碼基本上仍采用基于8×8像素塊的DCT方法,有3種模式:幀內編碼模式(I-VOP)、幀間預測編碼模式(P-VOP)和幀間雙向預測編碼模式(B-VOP)。編碼時,對于完全位于VOP內的像素塊,則采用經典的DCT方法;對于完全位于VOP之外的像素塊則不進行編碼;對于部分在VOP內,部分在VOP外的像素塊則首先采用圖像填充技術來獲取VOP之外的像素值,之后再進行DCT編碼。
依據視覺特性的紋理編碼目前仍處于理論研究階段,其目標是:建立常見紋理局部特征符號集,定義描述紋理分布、走向的多媒體語言。以人臉為例:人臉定義參數(FDP)描述了特定人臉紋理形狀模型與通用人臉模型之間的差別,通過接收到的各種FDP,能把通用的人臉模型變換成由其形狀和紋理確定的特定人臉。人臉動畫參數(FAP)描述了特定的人臉表情與中性表情的變化關系,通過接收到的各種FAP能生成人臉的各種表情以及與聲音同步的嘴唇活動等。這樣的合成編碼不僅可極大地提高編碼效率(可獲得1kbps的超低碼率),而且為制作新的人臉等對象提供了方便。
分級編碼 多媒體的應用場合具有不同的信道帶寬、處理能力、顯示能力及用戶需求,要求在解碼端支持時域、空間及質量的上伸縮性,即分級編碼。分級編碼可以通過視頻對象層VOL(Video Object Layer)的數據結構來實現。每一種分級編碼都至少有2層VOL,低層稱為基本層,高層稱為增強層??臻g伸縮性可通過增強層強化基本層的空間分辨率來實現,因此在對增強層中的VOP進行解碼之前,必須先對基本層中相應的VOP進行解碼。同樣對于時域伸縮性,可通過增強層來增加視頻序列中某個VO(特別是運動的VO)的幀率,使其與其余區域相比更為平滑。
三、 新的技術標準--MPEG 4
首次采用VO編碼技術的視頻編碼標準是由MPEG 4。MPEG 4于1999年年初正式成為國際標準(標準號為ISO/IEC 14496),在1999年12月的后繼版本中增加了可變形、半透明視頻對象及其工具的先進功能,它進一步提高了編碼效率,并與第一版反向兼容。
1、MPEG 4標準的構成
1) DMIF(The Dellivery Multimedia Integration Framework):多媒體傳送整體框架協議。MPEG-4標準將眾多的多媒體應用集成于一個完整的框架內,旨在為多媒體通信及應用環境提供靈活的算法及工具,用于實現音視頻數據的有效編碼及更為靈活的存取。它解決了多領域中多媒體應用個性化交互操作的問題。
2) 解碼器:定義了MPEG-4系統特殊的解碼模式(SDM),要求特殊的緩沖區和實時模式。
3) 音頻編碼:支持自然聲音和合成聲音,支持音頻的對象特征。
4) 視頻編碼:支持自然和合成的視覺對象,合成的視覺對象包括2D、3D動畫和人面部表情動畫等。
5) 場景描述BIFS(Binary Format for Scene description):關于一組VO的時空結構關系的參數信息,主要描述了各VO在一具體背景下的相互關系與同步等問題,以及VO及其背景的知識產權保護等問題。BIFS與VO對象特征信息的編碼、傳輸是相對獨立的。場景描述信息編碼及其的獨立傳輸是實現用戶端編輯操作的關鍵:在解碼之后和場景合成之前,用戶可以通過對BIFS參數的重新設置來對VO 進行多種編輯操作,如增減、縮放、平移,甚至一些特技效果。
下面的表格反映了MPEG體系的部分技術指標。MPEG-4是高比率有損壓縮(比如將一個9 GB的DVD視頻壓縮拷貝到只有700MB空間的CD-ROM上),其圖像質量始終無法與MPEG-2相比。當MPEG-4與MPEG-2的碼率輸出相同時,其質量仍稍遜于MPEG-2。同時,MPEG 4對硬件的要求也較高。事實上,我們注意到MPEG-4在保證令人滿意的圖像質量的情況下,更注重較低的數據率和靈活的交互功能。
2、MPEG 4編碼器
MPEG 4編碼簡化原理圖如圖一。
對于輸入視頻序列,通過分析確認n個視覺目的對象為編碼對象,將其認定為n個VO(n=1,2,3…),對每一個VO編碼后形成這個VO的VOP數據流。VOP的編碼包括對運動(采用運動預測方法)及形狀、紋理(采用變換編碼方法)的編碼。由于VOP具有任意形狀,因此要求編碼方案可以處理形狀(Shape)和透明(Transparency)信息,這就是與只能處理矩形幀序列的現有視頻編碼標準的根本區別。在MPEG-4中,矩形幀被認為是VOP的一個特例,這時編碼系統不用處理形狀信息,退化為類似于MPEG-1、MPEG-2的傳統編碼系統,同時也實現了與現有標準的兼容。除去VO的其余圖像部分--背景,仍采用傳統的矩形DCT變換編碼;VO場景描述信息(VO自身信息,如VO對象的知識產權、和VO間的位置、邏輯關系等)也要進行編碼,最后和VOP流、背景一起送入MPEG 4幀復合器,生成MPEG 4流輸出。
需指出的是:在VO分割后,每一個VO都需要一個VOP編碼通道,在圖一中只畫出了一個。多個VOP幀發生器的輸出在MPEG 4幀復合器中可實現靈活地多路復用編碼或同步并行傳輸編碼,以適應各種傳輸環境和要求。MPEG 4解碼是以上編碼過程的逆過程??梢钥闯觯毩⒂诒尘暗腣O編碼可以實現接收端的用戶對VO對象進行選擇性地操作。
3、MPEG 4視頻編碼功能與特點
MPEG 4標準的制定有兩個目標:低比特率的多媒體通信和多工業的多媒體通信的綜合。即MPEG-4遵循靈活的編碼工具框架體系,設計了一個開放的編碼系統,對于不同的應用采用不同的編碼算法,以達到低比特率通信的目標。MPEG-4解碼器是可編程的,相應的解碼信息可與內容本身一起傳輸下載。與現有的MPEG-1和MPEG-2視頻壓縮相比,MPEG-4視頻有一些重要的改進:
1)基于內容的交互功能: MPEG-4提供了全新的交互方式,根據制作者的具體自由度設計,在有限的時間內可實現對多媒體VO的時域隨機存?。◤牟煌脑传@取內容或向不同的源發送內容)、快速搜索、改變場景的視角、改變場景中物體的位置、大小和形狀,或對該對象進行置換甚至清除。
2)支持自然及合成信息的混合編碼(NHC:Synthetic and Natural Hybrid Coding):MPEG-4支持合成信息的編碼,可對合成的VO及其活動信息進行參數化描述。對于頻繁出現的視覺對象則分別定義了它們的紋理形狀和動畫參數。
3)高效編碼:包括視頻VO數據的高效編碼和多個并發數據的有效同步編碼。
4)基于內容的伸縮性:是指分級編碼后,紋理、圖像和視頻基于內容的伸縮性,視頻序列中時域、空間及質量的伸縮性,表現為時域實時或非實時、數據率大小及重建的圖像質量上。
5)可變的最終輸出:不同的碼率意味著支持不同的功能集。功能集的底層是VLBV核心(VLBV:Very Low Bit Rate Video),它為最低達5-64kbits/s視頻操作與應用提供算法與工具,支持較低的空間分辨率(低于352×288像素)和較低的幀頻(低于15Hz)。VLBV核心功能包括:矩形圖像序列的有效編碼、多媒體數據庫的搜索和隨機存取。MPEG-4的HBV(HBV: High Bit Rate Video,范圍在64kbits/s-4Mbits/s之間)同樣支持上述功能,但它同時還支持較高的空間與時間分辨率。其輸入可以是ITU-R 601的標準信號,因此其典型應用為數字電視廣播與交互式檢索。
與MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4的特點是其更適于交互式AV服務以及遠程監控。MPEG-4是第一個允許用戶端操作的的視頻編碼標準。MPEG 4的特點非常適合于互聯網上的交互式影視服務:可適應各種應用終端的物理網絡環境,可實現對視音頻內容的交互操作,具有下載解碼能力(在一定的硬件基礎上,可下載解碼工具,對不同編碼方式的內容進行解碼處理)。MPEG-4的設計目標還有更廣的適應性和可擴展性:因特網多媒體應用、交互式視頻游戲、實時可視通信、交互式存儲媒體應用、廣播電視、演播室技術及電視后期制作、多媒體內容存儲和檢索、采用面部動畫技術的虛擬會議、多媒體郵件、移動通信條件下的多媒體應用、可視化合作實驗室場景應用、遠程視頻監控、通過ATM網絡等進行的遠程數據庫業務等等。
從矩形幀到VOP,MPEG-4順應了現代圖像壓縮編碼的發展潮流,即從基于DCT的傳統編碼向基于對象和內容的現代編碼的轉變。從這個意義上講,MPEG-4視頻編碼技術翻開了圖像編碼史上嶄新的一頁。
四、 MPEG 4視頻產品
在2001 NAB會展上,多家公司推出了他們的MPEG 4產品。Amnis公司推出了基于IP平臺的MPEG4視頻流技術,展示了可以重放MPEG1, MPEG2和MPEG4的桌面軟件。Envivo 公司陳列了他們的應用于IP網絡或MPEG2節目數據廣播的MPEG4端到端解決方案。該方案是純軟件的,支持視頻、音頻和合成的2D動畫的MPEG4方式編碼,以及對MPEG 4文件的版權保護。Optibase公司推出的MGW系列是一個插件式的多通道流服務器系列,可插入不同的編碼模塊以適應不同的需求,其中MGW 4000是支持MPEG4(兼容MPEG1和MPEG2)的流服務器。Optibase還推出了支持多媒體和交互MPEG4流的IP實時編碼、分配平臺。最后,Optibase展示了從MPEG 1到MPEG 4的實時轉碼技術。Philips 提供了一個從制作到重放的、端到端的網上MPEG-4解決方案:包括互動內容編輯器(支持網上MPEG-4視頻流的搜索、剪輯和編輯)、實時軟件MPEG-4編碼器(甚至支持簡單視頻和AAC音頻的無線編碼)、通用多點分配IP平臺和解碼軟件(WebCine' player支持Win95,Win2000和NT操作系統;WinCE用于手提電腦;Trimedia是一個網上廣播機頂盒)。SUN 公司也推出了他們的通用MPEG-4流服務器。
微軟在它現在的WIN98和WIN2000操作系統中也已加入了一個MPEG-4的播放器,叫做Divx。它可以回放仍是以.AVI為后綴的MPEG 4文件。Divx可以附加到MPEG-4的數據流中,并可以進行設置以適應不同的使用要求。Divx視頻編碼技術是由 Microsoft MPEG4 V3 修改而來,使用MPEG 4壓縮算法,打破了ASF的種種協定。但MPEG4畢竟是一種高比率有損壓縮,其圖象質量始終無法和 DVD 的 MPEG2 相比,即便是在MPEG4碼率和DVD碼率差不多時,總體效果還是有距離(在雜亂的細節上稍有模糊)。所以目前的MPEG4 只能面向于娛樂和欣賞方面的市場。
市場上的第一張DIVX-MPEG4格式的影碟《活火熔城》,長98分鐘,采用512×288 16:9格式,幀頻24幀/秒,64KB立體聲音頻。影片由720×480 16:9 30幀/秒的MPEG2制式轉刻,刻在單張CD盤片上。
六、結 尾
關鍵詞:籃球運動;運動決策;眼動指標
中圖分類號:G804.8文獻標識碼:A文章編號:1007-3612(2007)06-0774-03
Research on Strategic Accuracy and Speed Differences of Basketball Athletes' Eye Movement
WANG Minghui1, LI Jianmin1, YAN Cangsong2
(1.Teaching Section of Public P.E., P.E. College, Jilin University, Changchun 130025, Jilin China;
2.Department of Psychology, Liaoning Normal University, Dalian 116029, Liaoning, China)
Abstract:Different levels of basketball athletes' differences of strategic accuracy and movement speed are researched, in order to analyze the differences of athletes' eye movement in the process of making decisions. The experiment is a mixed design of 3(level of athlete) × 2(gender) × 2(scene pictures). A multifactor analysis of variance is applied to analyze the results of the experiment. The conclusions are as follows. When the different levels of basketball athletes stare at different levels of scene pictures, their eye movement indexes, strategic accuracy and movement speed are all different. Different levels of basketball athletes' methods of obtaining information and the speed and efficiency of dealing with information are obviously different. The real reason about these differences is that there are integrated differences of professional sport knowledge, cognitive ability of the sport, and integration of hands and eyes movements.
Key words: basketball; sport strategies; eye movement index
籃球運動員所有技、戰術的行動都伴隨著復雜的思維活動。在某種意義上講,籃球運動員臨場的思維決策能力是比賽制勝的首要因素。本研究旨在考察不同水平籃球運動員運動決策準確性和速度的差異,分析不同水平籃球運動員運動決策過程中眼動指標的差異,歸納出不同水平籃球運動員運動決策準確性和速度差異的本質。
1 研究設計
1.1 實驗法 實驗采用3(運動水平)×2(性別)×2(場景圖片)的混合設計,運動水平和性別是組間變量,場景圖片是組內變量。運動水平三個水平為:高水平組、中間水平組、初等水平組;場景圖片的兩個水平為:復雜場景圖片和簡單場景圖片。
1.2 被試 從遼寧師范大學體育學院選取二級或二級以上籃球專項本科生,男女各15人,平均年齡18.9歲,都有六年以上的訓練經驗,作為高水平組。選取體育學院本科非籃球專項的本科生男女各15人,平均年齡為19.3歲,經過普修課學習基本掌握籃球的規則、技術和戰術,作為中等水平組。在遼寧師范大學數學學院隨機抽取男女各15人進行匹配,接觸過籃球運動,對籃球的規則、技術有一定的了解,作為低水平組。三組被試的視力正常,裸眼視力均在4.8以上。
1.3 實驗儀器 實驗采用美國應用科學實驗室生產的504型眼動儀。
1.4 實驗材料 實驗材料為經過篩選的籃球進攻的場景圖片,從NBA經典鏡頭的視頻上截取,由籃球教練和教師還有體育學院研究生進行等級評分,選出典型的圖片,圖片經過photoshop軟件處理,隊員位置清晰,有投籃、突破和傳球三種選擇,要求被試做出判斷并按相應的鍵完成任務。每組圖片各10張。
1.5 實驗過程 實驗在遼寧師范大學心理實驗中心的眼動實驗室進行。眼動實驗是個別進行的,讓被試坐在距屏幕65 cm處的椅子上,下頜放在一個U型托上,保持頭部不動,主試進行頭部校正和眼校正。實驗開始前,主試講解實驗目的,讓被試觀看指導語,然后實驗正式開始。實驗開始時記錄眼睛觀看圖片時的注視時間、注視次數、眼跳距離等數據,觀看每幅圖片的時間最多為5 s,被試要在這段時間內迅速做出判斷,按鍵盤上相應的鍵,如果是傳球要求選擇出傳球的路線,按鍵結束后,屏幕出現白屏2 s,然后顯示下一幅圖片。如果被試5 s內沒有做出判斷,屏幕同樣出現白屏2 s,然后顯示下一幅圖片,圖片的呈現次序為隨機的,當被試完成20張圖片后屏幕顯示“實驗結束,謝謝”字樣。
2 結 果
2.1 不同水平籃球運動員運動決策速度的比較 對不同水平籃球運動員運動決策的速度進行比較,結果見表1。
3 分析與討論
3.1 不同運動水平籃球運動員運動決策準確性和速度的差異及分析 研究發現運動水平越高,運動決策準確性和速度越好的趨勢。有研究表明專家運動員在有關的運動知識,認知和回憶運動的或有結構性的比賽信息,以及處理信息的速度都優于新手運動員,信息加工策略方面的軟件指標可以區分專家和新手的差異[3]。運動專家表現獲得的基本觀點有三種:能力觀、知識觀以及信息加工觀。能力觀強調運動表現取決于個體的心理運動能力。知識觀強調與某一特定的運動相聯系的知識在運動表現中的重要性,認為熟練者與初學者的差異在于熟練者擁有更多的有關具體運動任務的知識。信息加工觀則強調對知識的應用過程,認為熟練者和初學者的動作表現差異主要是在于他們在對信息的選擇、決策等方而的差異造成的[4]。運動專家與新手在運動知識、回憶和再認比賽、認知、計劃策略、心理運動能力以及家庭源等方面的確存在差異[5]?;@球后衛運動員的訓練年限明顯影響其對籃球比賽圖片信息的加工效率[6]。運動員在比賽中的每一次決策都要運用頭腦中已儲存的知識,這些知識在頭腦中儲存的形式稱為知識的心理表征。以符號取向的觀點認為,心理表征的形式包括概念、特征、命題、腳本、圖式、表象、心理模型、生產式規則等等[7]。
3.2 不同難度場景圖片對不同水平籃球運動員影響差異及分析 依據信息論的觀點,運動員對信息進行加工的過程中,隨信息量的增加,信息加工的無序性增高,從而使信息加工過程更為復雜,決策的難度加大。在這種情況下,決策的效果取決于運動員對信息進行選擇的數量和對信息加工的方式。如果運動員選擇的信息恰當并進行有效的加工,決策的效果就好。有研究表明視覺選擇注意加工能力是運動員的一種重要心理品質,選擇性注意是運動員在比賽中取得優異成績的重要保障[8]。在影響運動員的諸多心理因素中,選擇性注意對比賽結果起著十分重要的作用[9]。還有的研究指出搜索策略的選擇與對任務的理解程度有關,具有相關知識的被試對欲搜索的內容有一定的了解,在頭腦中己初步形成相關內容的知識結構體系,或更易掌握所搜索材料的內在組織結構,搜索速度一般較快[10]。Beuteua.JH和Ravneu.K研究了視覺搜索過程中有效刺激的范圍,發現在視覺搜索過程中,中央視覺是很重要的,視覺搜索過程中有效刺激的范圍受任務難度影響較大[11]。
3.3 不同水平運動員在運動決策過程中眼動指標的差異及分析
3.3.1 注視時間和注視次數的差異及分析 在注視圖片過程中,眼球的運動不是連續的,而是跳躍式的。兩次跳躍之間有一個相對靜止的狀態,被稱為注視[12]。每一個注視點的時間長短稱為注視時間[13]。注視時間的長短反映被試對材料加工的程度。注視的多少,稱為注視次數[14]。注視的次數反映了被試的注視策略,以及注視材料的難易。由于注視圖片是運動員獲得決策信息的主要渠道,隨著圖片場景難度的增加,水平越低的運動員注視時間和注視次數差異越顯著,高水平組的運動員注視時間和注視次數差異不顯著。分析存在差異的原因可能是雖然圖片上的場景比較復雜,信息量很大,高水平運動員仍然能夠迅速地從大量有用和無用的信息中提取出有用的信息,經過迅速地加工后做出更為合理反應,初等水平運動員則由于圖片場景比較復雜,考慮的方面也較多,需要認真分析所看到的每一個信息,然后再從中提取出有用的信息,并且與自己的經驗相比較后做出判斷。
3.3.2 眼跳距離上的差異及分析 眼跳距離指從一次注視結束開始轉移到下一次注視之前眼睛跳躍的距離,通常用度數表示[15]。眼跳距離是衡量注視廣度的一個指標。從“眼跳距離”指標上分析,不同水平籃球運動員在場景圖片上趨勢基本一致,水平越高眼跳的距離越大。水平越低的籃球運動員采用的眼跳模式距離越小,說明水平低的籃球運動員注意廣度小,注視效率低。而水平越高的籃球運動員采用的眼跳模式距離越大,加工效率高,保證了每次注視加工的質量。隨著場景圖片難度的增加,不同水平的籃球運動員都采用了減小眼跳距離的模式,表明復雜圖片場景增加了圖片包含的信息總量,不同水平的籃球運動員都需要減小眼跳距離來提高信息的加工效率。
3.4 不同水平籃球運動員決策差異的原因歸納和實質分析 Miller[16]提出假說,專家的良好表現是由于運動的專門知識和技能使信息加工變量的結構和序列規律化了。Anderson[17]和Wall等[18]提出專家發展了復雜的關于運動的陳述性和程序性知識從而使他們能夠更有效地加工信息。專家可能采用平行方式(組塊能力)加工更多的信息或者某些信息加工步驟對于專家來說是不需要的。Williams[19]等人指出專家運動員比新手運動員的視覺搜索策略更恰當和更有效率。Bard[20]等人指出專家運動員經驗豐富,比賽場景的一般變化對他們的影響不大。綜合前人的相關研究結果和本研究的結果,將不同水平籃球運動員決策差異的原因歸納為:不同水平的籃球運動運動決策的差異是內部決策過程的差異,不同水平的籃球運動員運動決策準確性和速度的差異可能在信息加工方面、注意和視覺搜索策略(選擇性注意)方面、心理表征的圖式和表象及心理模型,能夠進行更為有效的構成方面,在同時性加工過程中的信息整合能力、繼時性加工過程中的自動化程度、形成完整的記憶表征等方面存在差異導致的。不同水平的籃球運動員運動決策差異的實質是:專項運動知識-專項認知能力-手眼動作聯動三者整合的差異。高水平籃球運動員接受專項訓練的時間較長參加比賽的場次較多,頭腦中積累了大量的專項運動知識,無論是在真實的比賽場景還是在觀看場景圖片,都能夠與自己大腦中存儲的專項運動知識進行比較,對眼前的情景進行分析,能夠迅速的從場景中獲取有效信息,對場上防守隊員所采取的防守戰術做出判斷,再結合本隊采取的進攻戰術,盡快的在大腦中進行信息的編碼和整合,找出合理的處理球的方式,并在最短的時間內做出處理球的動作。高水平籃球運動員不僅僅在每一個獨立的層次上具有優勢,更為主要的是在三個層次的整合上具有優勢。
4 結論與建議
4.1 結論 1) 不同水平的籃球運動員在注視不同難度的場景圖片時,在注視時間、注視次數、眼跳距離等方面都存在差異。高水平運動員采用了相對合理的注視模式。運動水平越低,注視時間越長、注視次數越多、眼跳距離越小。
2) 場景圖片難度對不同水平籃球運動員的決策速度和速度產生了不一致的影響,場景圖片難度增加使初等水平組籃球運動員運動決策的準確性和速度非常顯著下降,場景圖片難度增加使中間水平組籃球運動員的決策的準確性和速度顯著下降,場景圖片難度增加使高水平籃球運動員的決策準確性和速度無顯著變化。3) 運動水平在決策速度和決策準確性上均表現出了一致的趨勢,高水平組籃球運動員優于中間水平籃球運動員和初等水平籃球運動員,運動水平越高,運動決策的速度和準確性越好。
4) 不同水平的運動員對信息的獲得方式、信息加工速度和信息加工效率方面存在顯差異,高水平組運動員的優異表現,是因為其注意特征和搜索策略具有整體性特征,在同時性加工過程中,能整合更多的信息,整合質量比較高,而初等水平組運動員的整合能力差,整合質量比較低。
5) 不同水平的籃球運動員運動決策的差異的實質是:專項運動知識-專項認知能力-手眼動作聯動三者整合的差異。
4.2 建議 1) 運動決策的準確性和速度可以作為高水平籃球運動員選拔的重要參考指標。運動決策教學訓練是除了正常技戰術、心理訓練之外,低水平籃球運動員逐漸成為高水平籃球運動員的訓練重點。
2) 在籃球運動員的專項訓練中可以加入視覺練習,以改善籃球運動員的眼動模式,提高專項視覺能力。
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論文摘要:稅收管理績效評價是稅務機關運用一定的指標體系對稅收管理過程及其結果進行概括性的評價。評價時應本著系統的、戰略的、權變的跟光,注重對指標的相互關系及其權重的確定,采取客觀,公正、科學、全面的評價方法。將目標管理、關鍵績效指標以及平衡記分卡等評價技術引入到稅收管理績效評價工作中,建立一種適用于不同層面的績效評價體系,能夠為提高質量和效率提供有效的評價方法。
一、稅收管理績效評價概述
稅收管理績效評價是稅務機關運用一定的指標體系對稅收管理過程及其結果進行概括性的評價。評價時應本著系統的、戰略的、權變的眼光,注重對指標的相互關系及其權重的確定,采取客觀、公正、科學、全面的評價方法,快捷準確地將信息反饋給管理層,以供實施控制決策之用。稅收管理績效評價可以從效果和效率兩方面進行。
(一)稅收管理績效評價的目標
稅收管理的目標是為了促使納稅人依法納稅。稅收管理績效目標服從和服務于稅收管理目標,通過實施績效評價,引導和促進稅務機關實現稅收管理目標。因此,稅收管理績效評價的目標應當是在稅收遵從的前提下,為納稅人提供優質、高效的納稅服務,從而達到稅收收益最大化和納稅滿意度最大化。
(二)稅收管理績效評價的實施前提
一是要有高質量的數據資源。實施有效的稅收管理績效評價要求高度的稅收信息化程度,管理數據資源高度集中,至少要到省一級,有專業的數據處理中心,對產生的數據資源實時進行校驗、統計、篩選、分類、分析,有相應的保障數據質量和安全的制度和措施。二是對稅收管理過程及結果進行標準化管理。要最終做出績效評價的判斷結果,除了建立科學的指標體系,還必須有可行的評價標準對評價對象進行分析評判。評價標準是評價結果產生的基準和前提。
(三)稅收管理績效評價的主體
在高度信息化條件下,稅收管理主體可以分為兩個層面:管理層面和操作層面。管理層面主要指省級以上稅務機關和單純具有內部管理職能、不直接面對納稅人的地市級稅務機關,操作層面即為直接面向納稅人的地市級以下稅務機關。在稅收管理績效評價體系下,稅收管理主體就是稅收管理績效評價的主體。
(四)稅收管理績效評價的范圍
現代稅收管理理論中的稅收管理.主要是指稅收的征收管理,只包括稅收執法權的管理。稅務機關績效評價包括對稅務行政管理權和稅收執法權行使績效的評價。本文主要是對稅務機關及其工作人員行使稅收執法權的過程及其結果產生的績效,即稅收管理績效進行評價分析。
二、構建稅收管理績效評價體系應注意事項
(一)合理設定評價指標
指標設計在以“目標管理”為手段的績效評價體系中具有重要意義。指標既是稅務人員工作行為的導向,又是評價稅務人員工作業績的標準。好的指標可以起到事前積極誘導和事后公正評價的作用,差的指標會使整個績效評價體系失效甚至對整個稅務系統造成危害。我們對稅務人員工作績效進行考核和評價的全部內容,必須涵蓋稅務人員7O~8O以上的工作,根據崗位職責確定指標。指標的設計要體現多元化,不僅要能綜合反映稅務人員的工作業績,還要考核其工作態度、創新精神、知識水平、工作能力,是否能與他人交流與共享信息。各級稅務機關也可以結合實際在此基礎上自行設計指標體系。這就意味著指標的設計要堅持定量分析和定性分析相結合,對于兩類指標組合權重的選擇取決于被評價稅務人員的崗位職責。不同的部門工作側重點不同,有的是在于提高納稅人的滿意程度,樹立稅務機關的良好形象,有的是在于實現稅款的應收盡收、減少納稅人的稅款漏征率。對量化指標要求高的稅務部門,則量化指標的權重大些,對定性指標要求高的稅務部門,則定性指標的權重大些。
(二)注意事中溝通
若把稅務部門績效評價體系比做一臺機器,溝通在其中所起的作用就是劑,它能保證整個績效評價體系良性運轉。沒有完善的信息交流和溝通機制也就沒有稅務部門的績效評價體系。溝通存在于評價前、評價中、評價后三個階段。在績效評價實施前的指標設計階段,稅務部門的領導或評價者應把被評價人員納入到指標的設計過程中。溝通一方面可以使績效指標和標準成為每一個部門和稅務人員均能理解的共同語言,從而對其行為產生事前誘導作用,消除排斥心理、引導接受并指導行為;另一方面也避免了指標的設計與實際相脫離,增強了指標的可操作性。對于績效評價后的溝通,評價人員根據被評價稅務人員的績效評價結果,鼓勵與組織目標一致的行為,同時對于不符合或偏離組織目標的行為予以引導,幫助找到原因,并提出改進建議使其接受進一步的培訓或改變工作態度。人們最常忽視的是評價過程中的溝通,然而在評價過程中及時進行溝通引導被評價稅務人員的行為,可以防微杜漸,大大改善評價結果。在實際工作中,事中溝通也通常最有效。
(三)根據個體需要選擇激勵手段
績效評價與績效付酬是不可分割的兩個方面。傳統行為學理論分析,行為是由動機支配的,而動機是由需要所引起的。因此了解和把握人的需要特點,是建立有效的激勵制度的基礎。需要的層次性決定了激勵手段的多樣性,即物質激勵和非物質激勵相結合的激勵機制。對于物質激勵,可以通過對薪酬體制的設計而完成,在績效評價體系中,稅務人員的工資一公務員基本工資+績效工資x工作難易系數。對于非物質激勵,可以通過“情感激勵”對稅務人員個體工作給予認同、尊重、表揚,對其職位的提升、賦予信任和責任來實現。評價人員必須確定被評價稅務人員目前所處的需求層次和特點,并依據其特點選擇適合不同個體的激勵結合方式。
(四)建立硬性約束機制
激勵和約束是稅務部門績效評價體系中的兩個不可分割的因素,只有二者之間實現整體協調,才能發揮績效評價的功能。績效評價體系內的約束實際上是一個問題的兩個方面,一方面如果稅務人員的評價結果較差或與整個系統的目標相悖,將遭受批評和懲罰,為此付出代價;另一方面對評價結果差的稅務人員的處罰就是對其他稅務人員的約束,或者說是反面激勵,從反面達到激勵約束相容。由此我們可以看出,在績效評價體系中,激勵和約束是緊密聯系在一起的,它們協同在一起發揮最優作用。
三、不同層面設計稅收管理績效評價體系的探討
(一)稅收管理績效評價技術的運用及其分析
1.基于平衡計分卡的績效評價。
平衡計分卡是一種綜合績效管理體系。它將組織經營任務的決策轉化為四大部分的指標:財務、顧客、內部流程、學習與發展,將組織戰略分為這四個方面的考察目標,每一考察目標分別設置幾個獨立的指標,多種指標組成了相互聯系的一個系列指標體系。這些目標和指標既保持一致又相互加強,構成了有機的統一體,從而達到財務指標與非財務指標、短期與長期、內部與外部、過去與未來之間的平衡。因此,利用平衡計分卡進行管理決策,能明確地看出它對整個稅收管理績效評價體系研究組織戰略目標所帶來的影響。在平衡計分卡中,財務方面是平衡計分卡的最終結果,財務指標的實現是客戶滿意和客戶忠誠的結果。只有實現內部流程的效率性和一致性,即在時間、質量和價格方面滿足客戶,才能達到客戶滿意和客戶忠誠。而內部流程的優化與否主要取決于企業員工的能力。
2.基于關鍵指標的績效評價。
關鍵績效指標的類型主要有數量、質量、成本和時限。在確定關鍵績效指標時,指標的設定要具體,切中目標、適度細化、能夠權變;指標是可度量的,是數量化和行為化的,數據或信息要具有可獲性;要具可實現性,在付出努力的情況下,在適度的時限內可以實現;要有現實性,是可證明和觀察的,不是假設或主觀猜測;指標的設定要考慮時間,關注效率。
3.基于目標的績效評價。
目標管理下的稅收管理績效評價體系研究是以系統論、控制論和信息論為理論基礎,把以工作為中心和以人為中心的管理激勵方法有機地結合起來,把工作任務量化,層層分解。目標管理法是為了改善組織在競爭中軟弱無力所實施的一項措施,通過權力下放和自我控制來提高組織的競爭力,它建立在充分信任和信息透明的基礎上,更強調人的創造性和主觀能動性?;谀繕说目冃гu價方法主要有四個操作步驟:設定績效目標、確定目標達到的時間框架、實際績效水平與績效目標相比較、設定新的績效目標。
(二)管理層面基于目標的稅收管理績效評價體系分析
1.基于目標的關鍵績效指標體系構建要求。
管理層面的工作要強調納稅人導向、結果導向。它需要為操作層面提供政策咨詢、宣傳培訓、協調審批等服務,而這些工作始終要圍繞顧客的需求進行。管理層面許多工作的最終結果要靠操作層面的執行來實現,為體現它的導向思想,有必要將其工作績效與操作層面的主要執行結果掛起鉤來。管理層面要通過對關鍵績效指標的篩選來突出工作重點,調整衡量標準,要加大對主體業務和主要職能的評價力度。對過程的控制主要通過正確執行管理體系文件來實現,采取抽查的方式進行,將需要關注的重要過程篩選出來,每次只從其中抽取部分進行檢查。
2.基于目標的績效評價體系設計思路。
管理層面的績效評價根據“目標引導,面向流程”的指導思想,按照“質量方針一總體目標一具體質量指標”的思路,結合管理層面的主要職能,建立起基于目標的規范化、標準化、精細化、科學化的績效評價體系。
(1)政策和制度的有效性。主要體現為稅收政策能夠有效地保證稅收職能的實現,有利于保證稅收“應收盡收”的收人組織原則,有利于收人水平的調節和收人公平分配,有利于營造公平有序、誠信納稅、和諧的稅收環境,有利于促進依法治稅目標的順利實現。評價該績效目標的指標可以使用稅收征收率這一指標進行評價。
(2)稅收分析預測的準確性。受指令性稅收計劃的影響,政府部門一度強調用稅收完成數來評價稅收管理工作。要解決這樣的問題,一是要樹立制定科學稅收計劃的觀念,實事求是地測算和上報建議計劃以及影響收人的主要增減因素;二是運用科學的手段做好收人預測工作,對稅收預測的效果主要引人稅收收人預測準確率指標來評價,同時把查補稅款總額作為稅款預計水平的一個修正指標。
(3)稅收數據質量和安全性。有效的稅收監控是稅收管理的基礎,而它又是建立在有效的數據管理基礎上。管理軟件通過采取有效手段,對各類數據進行檢驗、審核、檢測和維護,及時發現和避免異常數據,清理垃圾數據、冗余數據,糾正錯誤信息,確保數據信息真實、準確、完整和實用。數據高度集中,對管理層面而言,維護管理信息系統的安全性也很重要,可以通過垃圾數據量、冗余數據量、數據利用程度、應急預案啟動的次數、數據災難發生的次數以及解決效果等方面設定評價指標。
(4)納稅評估的質量和效果。納稅評估的有效性評價應當包括評估對象確定的準確性、評估發現的問題戶數、補繳稅款、移交稽查戶數以及納稅人真實申報率的提高等方面。
(5)執法監督的有效性和法律救濟的處理能力。依法治稅是衡量稅收管理工作績效的核心標準和實現稅收各項職能的核心途徑。管理層面通過執法監督和法律救濟,可以通過執法檢查、納稅人投訴、案件復查等方式進行,主要通過稅務案件應訴維持率、復議案件維護率、稅務案件審理準確率等指標來評價。
(6)提供服務的質量。無論納稅人將需求直接傳遞還是由操作層面傳遞給管理層面,管理層面都應當等同于與納稅人直接傳遞,進行及時、準確的處理。因此,顧客需求的有效處理率、處理及時性和準確性都應當成為關注的內容。
(三)操作層面基于平衡計分卡的稅收管理績效評價體系分析
1.財務的稅收征收率指標選擇。
稅收管理戰略目標主要是提高納稅人稅收遵從程度,在財務角度主要體現為實現稅收收益最大化,其“核心結果”指標主要體現為稅收征收率的高低。在一定的經濟發展水平和既定的稅制模式下,稅收管理水平的高低決定了法定稅收收人的實際征收量。因此,財務方面的指標主要體現為對稅收管理水平的衡量和評價,具體包括納稅人戶籍管理水平、核定征收戶管理質量、納稅申報質量以及稅負水平四個方面的相應指標。核心結果指標則依據稅收經濟觀,在征管能力一定的情況下,稅收規模隨經濟的波動而波動。從理論上說,只要稅務機關依法治稅,對無知性稅收不遵從的納稅人提供優質服務,對自私性不遵從的納稅人加強管理監控,就能夠實現應收盡收。在評價是否實現有效地組織稅收收人方面,用稅收征收率進行評價。
2.征管過程驅動性指標選擇。
(1)納稅人戶籍管理水平。按照屬地管理的原則,戶籍管理水平主要反映評價期該轄區內納稅人獲得的全面性,以及納稅人各項基礎信息是否真實、準確。主要由稅務登記率、發票使用率、戶均發票使用量、稅控裝置數據采集率等指標來評價。
(2)核定征收戶管理質量。在日常稅收征管中,加強對核定征收戶的管理和評價,可以有效監控操作層面行使推定課稅權的情況,降低風險,實現核定工作的公平、公正、公開,進而提高稅收征收率。主要由查賬征收率、定額調整率、定額戶轉查賬戶比率、個體戶平均稅負、未達起征點率、停業復業率等指標來評價。