采集技术论文范文1
(一)技术采纳模型
AtanuSaha等人(1994)在分析奶牛的bST技术采纳时把采纳的决策模型设为以下模式:maxm,zH=Ei*[U(~W)]=Ei*{[U[p(f(m)+g(z)~e)-w(m+z)-rz]}且m+z=x,~Qf(m)+g(z)~e其中,Ei*表示生产者在信息量为i*时的期望,~Q表示生产者在奶牛数量为m时采用传统技术而奶牛数量为z时采用新技术所得到的牛奶产量(奶牛总数为x)。因为传统技术的风险小于新技术,所以假定传统技术相应的生产函数为非随机的f(•);而对于有风险的新技术,定义其生产函数为g(z)~e,其中~e为随机变量。另外,w代表饲养奶牛的普通成本,r为采用了bST技术后增加的额外成本,p表示确定的牛奶价格。当gz(z=0)-e(i*)>(w+r),其中gz(z=0)-e(i*)Ei*[gz(0)~e]时,①以追求财富预期效用最大化为目标的生产者就会选择新技术。由此,Saha认为“如果采用新技术的边际收益大于边际成本,则采纳技术就是一种最优选择”。但我们认为,是否采纳一项新技术是一个新旧技术生产效果的比较过程。在假定其他条件不变的情况下,如果生产者对采用新技术的预期净收益大于现有技术的净收益,他就会选择采纳新技术。反之,即使新技术的预期边际净收益大于0(即边际收益大于边际成本),采纳新技术也不是生产者的最优决策。假定采纳某项新技术的新增单位成本为生产决策者可知的定值w,设使用传统技术的成本为r。
沿用Saha等人的研究思路,我们把技术采纳的条件设定为pg(m)~e(Z)-(w+r)m≥p0f(m)-rm(1)其中,g(•)表示采用新技术后的生产函数,p为使用了新技术的产品价格,p0为采用传统技术的产品价格,m为决策规模,f(•)为使用传统技术的生产函数。~e(Z)表示由农户禀赋等影响采纳决策的因素Z决定的主观风险函数,且有~e(Z)∈[0,1]。由于价格、生产函数、成本等因素由农户本身无法决定的外界客观因素决定,所以从农户角度对技术采纳问题进行研究,本质上是研究由农户禀赋等因素决定的主观风险函数~e(Z)。因p,g(m)>0,由(1)得:~e(Z)≥p0f(m)+wmpg(m)(2)由于不等式右边各因素的客观性,我们设其为某未知常数K0,即农户进行采纳决策的主观风险函数的临界值为K0,(2)式转化为~e(Z)≥K0。设y为技术采纳的因变量,即~e(Z)≥K0时y=1,否则y=0。遵循着经典的假设,我们把Z视作农户禀赋的线性函数,有:Z=β+∑ni=1αixi+u(3)其中,u为服从极值分布的随机变量,xi表示农户的第i项禀赋,β和α分别表示待估参数。根据二项logistic回归模型,prob(y=1)=eZ1+eZ=E(y)(4)dE(y)(dZ)=1(1+eZ)2>0,所以E(y)即prob(y=1)的值,随Z值的增大而单调递增。而根据我们的假设,~e(•)与prob(y=1)正向相关,所以,~e(•)与Z正向相关。从实证的角度,我们可以通过分析农户禀赋xi,找出各项禀赋与Z的关系,从而分析左右着生产者最终的技术采纳的~e(•)。
(二)研究假设
农户禀赋包括家庭禀赋和以户主为代表的成员禀赋。①设计的解析变量如下。经历:本文设计了曾经担任村干部、外出打工、在外工作、退伍军人等对农户的生产决策行为能产生明显影响的指标,并作为虚拟变量纳入决策函数;心理特征:用“对周围人的信任度”来衡量;社会网络:可借钱(小数额)人数;信息资源:由与外界的联系程度来反映,具体指标为听收音机、看报纸、看电视、打电话、赶集以及到县城的频率;经济状况:以“年人均可控性日常支出”(以下简称“可控均支”)为指标;②地理位置:包括到最近邮局的距离、到集市的距离和到县城的距离;经济、技术环境:这里选择的是村级的人均收入水平以及“是否与技术人员接触”作为衡量指标;社会环境:由“认为周围人的相互帮助程度”、“对村代表大会和地方政府的评价程度”三项指标来测度。AtanuSaha等人(1994)发现,一个采纳者的信息决定于其个人的禀赋,其中最重要的是教育程度。林毅夫(1994)、刘华周和马康贫(1998)也认为教育程度对技术采纳具有正效应。而宋军、胡瑞法和黄季(1998)则认为教育水平并不一定与技术采纳程度成正相关———随着农民教育水平的提高,选择高产技术的比例随之下降,而选择节约劳动力技术的比例则与之相反。本文假设:教育程度与技术采纳可能性正相关。AtanuSaha等人(1994)和林毅夫(1994)在不同类型技术的采纳研究中都发现,经营规模越大,采纳新技术的可能性越大。MadhuKhanna(2001)对美国中西部土壤测试技术(soiltesting)和VRT(variableratetechnology)技术采用的影响因素分析的结果表明:农户耕作面积对较简单的土壤测试技术采用影响不显著;而更复杂的VRT的早期采纳者具有规模更大的特点。
就品种技术而言,速水和拉坦(2000)则认为:“总的来说,小农场和大农场都以或快或慢的同等速度采用了现代品种,而且在效率方面取得了同样的收获。”本文假设:经营规模对技术采纳具有正效应。朱希刚和赵绪福(1995)的研究发现,乡集镇到农户的距离与农户的新技术采用呈现出极大的负相关性。赵绪福(1996)通过对贫困山区农户采纳杂交玉米技术的情况的分析,认为一个地区越是远离技术成果的发源地,人们了解和学习的机会就越少,技术的空间传递时间越长,从而纵向扩散的速度越慢。我们假设:空间距离(邮局距离、集市距离和县城距离)与技术采纳倾向成反比,距离越近采纳可能性越大。在贫困山区,经济条件较好的农户相对容易采用新技术,随着经济水平的提高,支付采用新技术成本的能力越高,承担采用新技术风险的能力也越强,从而越有利于新技术的采用。对杂交水稻技术的采用,黄季(1993)认为在经济发达地区,生产者有能力承担由于放弃种杂交稻而减少产量所造成的损失,收入增长会降低杂交稻在水稻播种面积中的比例。我们假设:反映经济环境的村人均收入和反映家庭经济条件的“可控均支”与技术采纳的可能性正相关。Rain和Gross(1943)认为人际网(interpersonalnetworks)在技术扩散过程中有着重要的意义。非正规的传播渠道在众多发展中国家都存在并发挥着重要的作用(Elizabeth,1990)。①农业技术推广组织是贫困山区农业技术传输的主渠道。与农业技术推广员和村农技员接触较多的农民容易采用新技术(朱希刚等,1995)。我们假设:“与技术员的接触”和“对周围人的信任程度”对采纳新技术有正向的影响。此外,根据习惯性判断,我们对其他一些指标的影响趋势进行了相应的假设(见表1)。表中,“+”表示该自变量与技术采纳的可能性正相关(具有正效应),“-”表示负相关。
二、单项技术采纳分析
本研究选择了小麦的品种技术和蔬菜、水果的保护地种植技术两种技术类型。品种技术针对的是粮食作物,保护地技术针对的是经济作物。从技术采纳成本上看,品种技术的成本低于保护地技术的成本;而在平均经营收益上,蔬菜、水果的保护地技术的收益要远大于粮食品种技术的收益。使用的数据来源于2003年8月和10月课题组对陕西、宁夏和四川进行的调查。调查点按典型抽样的原则选择了陕西的礼泉和富平、宁夏的永宁及四川的名山和新津五个县,每个县2—3个乡(镇)。农户样本按随机抽样和典型抽样相结合的原则进行选择,每个乡(镇)挑选2个村、每个村抽取15户,共计420个样本,其中有效样本419个。
(一)小麦新品种采纳分析
在调查的28个村级样本中,7个村不种小麦。由于考察的是小麦种植者的品种选择,我们把不种小麦的7个村样本剔除,分析对象为剩余的21个村共314个样本户。在这314个样本户中,种小麦的有239户,①占76%。通过数据处理,我们发现各变量观察值与采纳行为大体上呈线性关系,所以在模型中我们直接用线性关系表示Z。同时,由于选择的某些变量之间存在着一定的相关性,所以在模型中我们引入了交互作用变量。prob(y=1)=eZ1+eZ,Z=β+∑ni=1αixi+γxixj交互作用变量包括以下几组(括号内为相关系数):邮局距离与集市距离(0•33)、集市距离与赶集频率(-0•42)、县城距离与赴县频率(-0•47)、人均可控日常支出与打电话频率(0•43)。以“1998年以来5年内是否更换小麦品种”为因变量y,其中y=1表示更换,没更换则y=0。在所有20个自变量、7个虚拟变量和6组交互作用变量中,经过二项logistic回归“条件后退法”筛选,变量系数通过显著性检验的有8个变量和3组交互作用变量。相应地,我们得到以下模型:②Z=6.54+0.042X1-1.954X6-0.256X9-0.509X10-0.001X15+0.097X2X7+0.128X13X9+0.224X10X14(M1)对于小麦模型,③经历、地区等虚拟变量并没有发挥明显的作用。(1)线性关系变量:与Z呈线性正相关的只有年龄X1,表明年龄越大,这5年内更换品种的概率越大;表示当地经济环境的2003年村人均收入X15以及看电视的频率X6对Z的影响为负,表明经济水平越高的地区,更换小麦品种的可能性越小,而电视看得越频繁,更换的可能性也越小。④(2)非线性关系变量:赶集频率X9与集市距离X13:Z/X9=-0•256+0•128X13,当X13=2时,赶集频率X9的变化对技术采纳的影响幅度最小。
赶集频率对技术采纳的影响程度随集市距离的变化呈U型曲线变化(X13=2为极小值点),即当与集市距离适中(集市不在本村但小于3公里的①),赶集频率的变化对技术采纳没有影响;当离集市很近(就在本村)时,赶集频率越高,采纳技术的可能性越低;当远离集市(3公里以上)时,赶集频率越高,采纳技术的可能性越高。而对X13的求导结果Z/X13=0•128X9则表明,当X9为定值时,集市距离与采纳频率呈正向变化;而赶集频率X9越高,集市距离对采纳的正向影响程度越大。赴县频率X10与县城距离X14:在这些指标上我们得到的结论跟前面在趋势上完全一致,而影响程度上更深一些。②由Z/X10=-0•509+0•224X14可得:当X14=2时,③赴县频率X10的变化对技术采纳的影响幅度最小。当到县城距离小于5公里(值为1)时,赴县频率越高,采纳技术的可能性越小;当距离大于10公里(值为3)时,赴县频率越高,采纳可能性也越高。而Z/X14=0•224X10则表明:当赴县频率X10一定时,县城距离与采纳可能性呈正向变化,而赴县频率越高,集市距离对采纳的正向影响程度越大。教育程度X2与看报频率X7:对两个自变量求偏导Z/X2=0•097X7,Z/X7=0•097X2,结果表明:在看报频率一定的情况下,教育程度对技术的采纳程度有正向影响,而看报频率越高,教育程度的这种影响幅度越大;在相同的教育程度下,看报频率越高,采纳技术的可能性越大,而教育程度越高,看报频率对技术采纳的影响程度也越大。
(二)保护地生产技术采纳分析
本文的保护地生产技术包括了地膜、中小拱棚、大棚以及温室等类型,涉及的种植内容包括了蔬菜和大棚水果两个大类。其中有效样本329个,④使用了保护地生产技术的有87个。1•变量函数形式的处理(1)中位数、均值变换:对呈“倒U型”曲线变化的几组变量进行二次函数处理:xi中位方=(xi-x^)2;xi均值方=(xi--x)2,其中,x^为样本观测值的中位数,-x为样本观测值的平均数。(2)相关性处理:X11与X8、X12与X13、X13与X9、X14与X10以及X1与X2呈较强的相关性。对此,我们同样用交互作用变量进行处理。2•模型分析结果及检验经过二项logistic回归“条件后退法”27步筛选,模型最终结果如下:Z=-2.375+1.267D4-2.301D5+0.771X3+0.012X4-0.384X5+0.862X7-0.368X10-0.678X16-0.279(X7-1)2+0.155X13X9(M2)(1)虚拟变量退伍军人D4的系数为1•276,即退伍军人经历对Z值有正向影响,从而对保护地技术采纳的概率产生正向影响。而其他特殊经历(经商、运输、机关退休等)D5对Z从而对采纳概率产生负的影响,影响系数为-2•301。(2)线性关系变量对几个与Z呈简单线性关系的自变量求偏导,得:ZX3=0.771,ZX4=0.012,ZX5=-0.384,ZX10=-0.368,ZX16=-0.678这些式表明:对保护地技术而言,对周围人的信任度X3、可借钱人数X4对技术的采纳有正向的影响;①而听收音机的频率X5、到县城的频率X10和技术指导X16与技术采纳负相关。(3)非线性关系变量看报频率X7:Z/X7=1•42-0•558X7,在其他条件不变的情况下,Z值以X7=2•54为最高点呈“倒U”形变化(若X7为连续变量)。因为X7在样本数据中非连续,所以X7=2或3时,Z值最大,即当农户看报频率中等偏上时,采纳保护地技术的可能性最大;而“订报的”(值为4)或者“很少看报的”采纳可能性降低。赶集频率X9和集市距离X13:Z/X9=0•155X13,Z/X13=0•155X9表明,离集市越远,农户的赶集频率对技术采纳的正向影响程度越大;农户的赶集频率越高,集市的距离对技术采纳的正向影响程度也越大,即对于赶集频率相同的两个农户,离集市远的农户比近的采纳该技术的可能性更大;对于与集市距离一样的两个农户,赶集频率高的农户比低的农户采纳的可能性更大。
三、两种技术采纳的综合分析
(一)模型对初始假设的检验
回归模型对初始假设的检验结果如下。(1)基本吻合:包括教育程度X2、退伍军人D4、可借钱人数X4;(2)完全相反:年龄X1、其他特殊经历D5、信任度X3、听收音机频率X5、看电视频率X6、集市距离X13、县城距离X14、村人均收入X15、接触技术员X16;(3)不确定:看报纸频率X7、赶集频率X9及赴县频率X10;(4)不影响:②曾任村干部D1、外出打工D2、在外工作D3、打电话频率X8、可控均支X11、邮局距离X12、互助程度X17、对地方政府评价X18、对村代表大会评价X19和经营规模X20。
(二)技术采纳条件的拓展
在本文开头我们设定的采纳条件公式(2)表明,成本w(严格讲,是单位成本)与农户技术采纳的门槛高度成正比。所以对成本要求比较高的技术的采纳,除了新技术本身的一般采纳风险之外,农户个人的经济能力及社会资本状况是一个重要的制约因素。所以在上一节的分析中我们得到了,在保护地技术的采用中,体现社会资本的“可借钱人数”与采纳可能性正相关的结论。在研究中我们发现,初始设置的这个理论模型以农户仅从事农业生产为假设前提,并没有考虑到从事农业外生产经营活动的选择。所以研究过程中出现了许多与现有结论相悖的结果。农外经营、采用农业新技术、采用农业传统技术是三个层次的问题,而且应该同属于农户生产决策模型里的变量。所以,在农业技术采纳模型中,我们还需要加上采用农业新技术主营农业而放弃非农经营的机会成本。而机会成本的大小也取决于农户的禀赋(包括年龄、教育、社会网络、经济环境、地理位置等)。所以我们的采纳条件模型修正为~e(Z)≥p0f(m)+wm+C(Z)pg(m)(2′)其中,C(Z)表示机会成本。①因为这个机会成本,靠近集市或县城、教育程度较高、交游较广的中青年农户才更可能不顾农业新技术的采用。所以在计量分析中,集市距离、村人均收入的系数符号才与初始假设相反,而在县城距离、集市距离、赴县频率、赶集频率这些问题上出现了那么多“U型”或“倒U型”变化。所以,技术采纳决策必须同时考虑三个方面的问题:主观风险函数~e、新技术成本w和机会成本C。各项禀赋对主观风险函数和机会成本的影响是同向的(见表4)。主观风险函数值变大,机会成本也随之变大,采纳成本可能降低。所以采纳新技术的可能性并不随着主观风险函数值的增大而增加,而取决于三者互动的结果。
(三)若干禀赋因子对采纳决策的影响有别于现有结论的原因③
与现有研究结论相悖或者不确定的变量包括:X1、X2、D5、X3、X5、X6、X13、X14、X15、X16(以上与假设完全相悖);X7、X9及X10(以上结论不确定)。以上变量中,仅对小麦采纳起作用的有:X1、X2、X6、X14、X15;仅对保护地起作用的有:D5、X3、X5、X16;对两者同时起作用的:X7、X9、X10、X13。年龄X1:年龄隐含着经验因素。经验与主观风险函数正相关,即经验值越高,~e越大,所以年龄越大的农户更换小麦品种的可能性越大。但是这种传统上的经验因素对较新的保护地生产技术的采纳并不起作用。看电视频率X6:这个指标测度的结果与我们的预期刚好相反,看电视的频率低的人反而更可能采纳新品种。电视看得少,可能因为家里没有电视,可能因为习惯于节省,也可能因为忙于其他事务而无暇看,或者纯粹是出于偏好。我们无法确切地判断到底是什么原因导致这种结果,但可以肯定的是,这个看电视频率不是以“与外界联系程度”所获取的信息量和主观风险函数~e挂钩,而是通过“看电视的多少”这个行为所反映出来的个人其他特征与~e相联系。村人均收入X15:该指标反映了村级经济环境。村整体经济水平高,使用新品种的可能性低。这里可以解释的理由只有机会成本C。因为对于经济状况较好的村落,对小麦品种技术而言,采纳的成本w并不构成采纳障碍。但是机会成本C的大小可以左右农户的最终决策。对于比较收益较高的保护地生产,虽然这项指标并没有进入保护地采纳的最终模型,但是在对保护地的前期分析中我们发现,村级收入水平处于中等偏上(人均2000~3000元)的村落,采用保护地技术的可能性最大。而在经济水平最高的村,采用保护地技术的可能性最低,其原因也只能归结为非农产业所带来的机会成本。其他特殊经历D5:其他特殊经历包括了经商、运输、服务业等各种领域。显然,这些非农活动的比较收益是大于农业生产收益的。
所以,对于在农业领域内比较收益较高的保护地生产技术,有了更高的农外活动收入,当然更可能对保护地技术不屑一顾。当然,这也是机会成本的原因所致。听收音机频率X5:根据农村生活经验和调查发现,①听收音机频率较高的人所处地区的经济环境相对较差,之所以在保护地技术的采纳决策模型中系数为负,我们认为是保护地技术的采纳成本w的门槛限制了这些类型农户的进入。而这种门槛在小麦品种技术问题上并不存在,所以在小麦模型中这项因素并没有反映出来。看报频率X7和教育程度X2:X7的结果给我们的理论尤其是公式(2′)提供了一个近乎完美的佐证。看报频率一定程度上反映了农户的文化程度、经济水平和与外界联系的程度。对保护地模型,假定其他因素不变,Z值以X7=2•54为最高点呈“倒U”形变化。当农户看报纸频率中等偏上时,采纳保护地生产技术的可能性最大;而“订报的”(值为4)或者“很少看报的”采纳可能性降低。文化程度较高的农户不一定看报,但看报的农户文化程度一定比较高。收入水平较高的农户不一定订报,但订报的农户收入水平一定比较高。同时,与外界联系较密切的不一定常看报,但常看报(指没订报的)的与外界联系一定比较密切。所以,经常看报的人群的特征是:文化程度较高、与外界联系比较密切;订报的人群的特征是:文化程度较高、家庭收入较高。收入高、与外界联系多、文化程度高,这些对应的主观风险函数~e值也比较大。但同时,具有这些特征的人从事农内高附加值生产(如保护地)或农外经营的机会也越多,相应的机会成本C(Z)随之提高。所以,随着看报频率的提高,间接地,粮食生产的机会成本也在提高,从而农户对小麦品种的更新敏感度在逐渐降低。对于保护地这样一种资金、技术水平要求比较高的技术,由于进入门槛w较高,经济状况差、文化水平低、社会资本差的农户被排除在外。文化程度较高、与外界联系较多(由看报频率反映)的农户自然成为采纳这项技术的主体。但是一旦这些人收入水平提高或是其他因素使得他们有了获取更高收益的就业机会,放弃这项生产成了他们的理性选择。而教育程度X2对技术采纳的影响是与看报频率这项指标直接挂钩的。教育程度正向影响着~e值的大小,而通过看报获取的信息不断地增加着教育的附加值,也在不断地增大~e值。所以表现在小麦品种问题上,“看报频率”对“文化程度对技术采纳的影响”起着正向的加速作用。信任度X3:不管是小麦品种技术还是保护地技术,信任度指标与我们的习惯认识完全相反。对周围人不信任程度越高,越可能成为新技术的采纳者。
这点确实有点匪夷所思,可能与风险偏好有关,但我们的判断暂时只能停留于猜测。市场距离及与市场的联系程度:这组指标包括了赶集频率X9、集市距离X13、赴县频率X10及县城距离X14。集市是农村的中心;而县城更具城市化的特点。普通农民可能常去集市,但一般不会经常去县城。所以,去县城频率越高,从事非农活动的可能性越大,从事农业生产的机会成本C也越大。同时,市场距离意味着农业生产的机会成本C(即从事其他经营的可能),距离越小,这种机会成本越大;去市场(赶集或去县城①),意味着与外界联系,去的频率越高,意味着可得信息量越大,而这信息量包含了获取技术信息的可能,所以频率越高,对技术采纳的主观风险函数~e值越大。~e和C的变化影响了技术采纳决策的变化。而这种双因素共同作用表现出来的趋势在保护地技术采纳的模型中体现得淋漓尽致。~e和C的共同作用使得赴县频率越高(因为C越大),重视农业生产的可能性越低,从而采纳保护地技术的可能性越低。而对于赶集频率相同的两个农户,离集市远的农户比近的采纳该技术的可能性更大,因为他的机会成本C更小一些;对于与集市距离一样的两个农户,赶集频率高的农户比低的农户采纳的可能性更大,因为他的信息更充分,从而主观风险函数~e值更大一些。小麦模型中所显示的“倒U型”和“U型”变化也基本符合我们的判断。
四、相关结论及政策含义
(一)结论
1•关于技术采纳理论改进的初步探讨
理论界习惯用效用或者利润最大化作为技术采纳决策的分析依据。但是否采纳一项新技术是一个新旧技术生产效果的比较过程,只要生产者认为对采用新技术的预期净收益大于现有技术的净收益,他就可以选择新技术。在分析中,我们发现仅仅依靠农业生产内部的决策模型无法很好地解释我国西部地区农户在技术采纳过程中禀赋对其决策的影响。如果能够把农业外经营的机会也包含进决策模型,则我们研究中发现的所有有悖于习惯认识和现有研究结论的问题都可以迎刃而解。所以,我们选择了农业外经营机会作为农户进行农业技术采纳的机会成本函数纳入模型,而机会成本函数C(Z)也和主观风险函数~e(Z)一样由农户的禀赋决定,而且两函数大体呈正向关系。是否采纳某项技术,取决于C(Z)、~e(Z)和采纳成本w的大小和相互关系。
2•关于农户禀赋影响的结论
(1)户主个人禀赋
本文再一次证明了教育程度对技术采纳具有显著的正向影响作用:不论对于小麦品种采纳还是蔬菜、水果保护地技术的使用。②而且在更换品种的决策上,教育程度还与看报频率结合在一起,看报频率越高,教育程度对更换品种决策影响程度越大。在保护地技术采纳上年龄并不构成一项影响指标;在小麦品种问题上,年龄与更换品种的可能性成正比。①就经历而言,当兵的历史对农户的生产技术采纳的影响最为明显。不管是小麦品种技术还是保护地技术,退伍军人的采纳可能性远大于没有参过军的。当过村干部的农户则有较大可能成为小麦新品种的早期采纳者。经商等“其他经历”者,对新技术不敏感,采纳可能性最低。以“周围人的信任度”为指标的心理特征评价结果同我们的假设背道而驰:对周围的人信任度越高的农户成为新技术采纳者的可能性越小。而幸运的是我们的另一个习惯判断———由“可借钱人数”反映的社会网络水平与技术采纳正向相关,由我们的论据充分地证实。这是一个矛盾的结论,有待于进一步研究解决。由“听收音机频率、看电视频率、看报频率、电话频率、赶集频率和赴县频率”等六项指标反映的农户信息资源的实证结果与我们的假设大相径庭。信息量增加的同时,从事农外经营活动的概率随之上升,技术采纳的机会成本相应提高,一定程度上阻碍着对农业技术的采纳。这样的情况在看报频率、赶集频率和赴县频率上体现得尤其明显。听收音机频率和看电视频率与我们的假设完全相反:听收音机频率高的人采用保护地生产技术的可能性小,看电视次数少的人更换小麦品种的可能性大。在电视几乎完全普及而收音机所剩无几的当代农村,看电视和听收音机频率所反映的信息指标无法和采纳决策直接挂钩,而是通过“看电视”、“听收音机”这些行为所反映出来的个人社会、经济特征与之联系。
(2)家庭禀赋
林毅夫(1994)认为农场规模对采用杂优种的决策具有正效应,并由此推测由家庭责任制的变迁所带来的规模过小可能会成为妨碍技术变迁的因素。但本文通过对小麦的考察发现,规模因素并没有作为一个有效变量进入模型,对技术采纳的影响并不明显,这与速水与拉坦(2000)的判断基本一致。②由“家庭年人均可控日常支出”反映的家庭经济状况指标最终没有进入回归模型。但是,在回归分析之前的数据处理过程中我们发现,经济状况差的农户采纳小麦新品种的可能性最大;经济状况中等的农户对小麦品种技术不敏感,但成为保护地生产技术采纳的主体;经济状况较好的农户既不使用新品种,对保护地生产技术也不感兴趣。产生这种技术选择差异的原因在于,技术采纳成本不同造成的采纳门槛差异以及不同经济水平下农户技术采纳的机会成本差异,而不是朱希刚、黄季等人所认为的承担使用新技术的风险或不使用新技术带来的潜在损失的能力的差异。③邮局距离无法进入最终模型,而进入模型的县城距离、集市距离同农户的赴县频率、赶集频率结合在一起,对技术采纳决策发挥着相当重要的作用。一般认为,离市场中心越近,农户采用新技术的可能性越大。④但本文的结论并不认同这种看法。我们的分析表明,在去市场的频率相同的情况下,与市场中心的距离越远,采纳新技术的可能性越大。⑤而且距离对技术采纳的这种影响程度随着赶集频率的提高而增大。由2003年村人均纯收入反映的经济环境指标与我们的假设同样出入甚大。对于小麦品种技术,采纳的可能性与村人均收入水平呈负向关系。而对于采纳门槛更高一些的保护地技术,呈现出的是倒U型曲线变化:①中等水平的村庄采纳的可能性最大。我们的理由也是采用某项农业技术所带来的机会成本的差异。接触技术员与保护地技术的采纳显著负相关。我们所能做的比较牵强的解释是:这些技术员可能主要针对的不是该项技术,或者技术员在这些技术传播上并没有发挥积极的作用。当然这有待于进一步考察。但不管怎么样,过去三年内接受过技术员指导的农户在总样本中所占的比重相当小②却是一个不争的事实。对地方政府官员和村代表大会的评价、互助程度等反映社会环境的三项指标,在总体上对技术采纳的影响并不明显。
(二)政策含义
(1)教育对于农村的发展具有显著的积极意义。在以发展农村、农业,提高农民生活水平为目标的前提下,加大农村公共教育的投资力度,政府责无旁贷。
采集技术论文范文2
论文关键词：科学素养，计算机模拟，数据采集系统
1、引言
随着现代科技日益广泛应用于现代生活，提高公众的科学技素养已成为教育的重要摘要分为三方面内容：①科学技术的基本术语和概念；②科学技术活动的性质；③科学技术在社会和文化中的角色。根据对科学素养内涵的理解，科学素养包括科学精神、态度和价值观；科学知识、技能、方法和能力；科学行为与习惯。
2、财经类院校学生的科学素养培养
现代科技的发展与物理学的发展密不可分，物理学的进步为新技术的出现和改进提供了理论基础。物理学定律揭示了物质运动的规律，使人们在科技上运用这些定律成为可能，热力学与机械学的发展，推动了蒸汽机时代的工业革命；电磁学理论的建立与应用，推动了电力技术的发展等等。因此物理学与现代科技应成为财经类院校学生科学素养培养的重要内容。物理学与现代科技的学习应包括理论学习和实验教育两方面。
（1）理论学习。开设《物理学与现代科技》校际选修课程，编写适合财经类院校学生的《物理学与现代科技》教材，内容应包括物理学中的力学、热学、电磁学、光学等基础性、基本性的原理，并结合现代科学技术的应用，学习科学理论知识。
（2）实验教育。物理实验是推动科学技术发展的有力工具数据采集系统，很多科学技术的重大发明和发展，如无线电、现代核技术、超导技术等都是建立在实验基础之上的中国学术期刊网。通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解，以及现代科技中的应用；培养与提高学生的科学实验能力、科学实验素养、理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神。
通过物理学与现代科技的理论与实验教育，引导学生掌握科学知识与物理原理，培养科学精神、科学态度，树立科学实验的思想，培养科学行为与习惯，提高科学素养。
3、物理学与现代科技的培养方法
《物理学与现代科技》可做为财经类院校学生提高科学素养培养的重要课程，本文将《物理学与现代科技》的培养分为三部分，如图1所示。
⑴结合现代科技应用讲解物理原理。根据现代科技的应用，阐述现代科技的物理学原理，做到理论联系实际。
⑵基于传感器的数据采集系统的实验方法。通过实验，学习传感器技术与数据采集技术，注重科学的实验过程，掌握科学的实验方法、学会数据分析等。
⑶基于Matlab的计算机模拟。在《物理学与现代科技》的理论与实践学习中，通过Matlab仿真物理现象、物理实验过程、物理概念，便于知识传授和理解。同时财经类院校学生在专业知识学习过程中，数学模型在社会科学的应用已相当普遍，通过物理学与现代科技的计算机模拟，了解自然科学方面数学模型的应用，结合专业知识，运用于社会科学的研究与应用，提高专业技能。
图1 物理学与现代科技培养方法
4、基于传感器的数据采集器系统的实验方法
传感器技术2是新技术革命和信息社会的重要技术基础数据采集系统，是一门多学科交叉的现代科学技术，被公认为现代信息技术的源头。它已广泛应用于现代农业、工业和军事领域，以现代农业温室栽培技术为例，借助温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器等传感器控制温室内的温度、湿度、光照、喷灌量、通风等，保证农作物良好的生长条件。
数据采集器系统3又被称为数字化实验系统，是运用不同的传感器(如力，位移，声，电，磁等传感器)，采集实验所涉及到的物理量(模拟量或数字量)，然后通过接口将其转换为计算机可识别的数字量输入计算机，通过相应的软件对数据进行处理的一套系统。
4.1基于传感器的数据采集器系统介绍
本文基于传感器的数据采集系统的实验方法采用美国PASCO物理实验系统，它由以下三部分组成：
1、计算机接口：将传感器采集的物理量输入计算机；
2、传感器：利用先进的传感技术,采集物理实验中各种变化物理量数据；
3、配套软件：Datastudio软件是基于PC计算机的PASCO数据采集与处理系统的应用软件，主要有数据采集控制和数据处理两方面的应用。
4.2基于传感器的数据采集器系统的实验方法
以碰撞——冲量和动量实验为例，运动传感器采集碰撞过程中小车速度的改变量，进而算出碰撞前后动量的变化；力传感器采集碰撞过程中力的变化，并由DataStudio软件建立力对时间的积分，求出冲量。传感器的采样速率可根据实际情况设置，在碰撞过程中，因碰撞时间较短，需采集在碰撞过程中力的变化，可设置较高的采样率。在实验过程中，计算机接口采集外部传感器传送过来的物理量，由DataStudio软件显示碰撞过程中力与时间的变化、碰撞前后小车速度与时间的变化数据采集系统，并且DataStudio软件可完成基本的算术、统计运算，以及对实验数据做线性拟合、多项式拟合等。
通过直观的图形显示，以及高效的物理量采集，提高了学生完成科学实验的兴趣，加深学生对物理规律的理解，进而验证动量定理，实现了定性观察向定量分析的提升。
4.3基于传感器的数据采集器系统实验方法的特点
通过数据采集器系统的物理实验熟悉各种传感器在声、光、电等方面的应用,了解传感器技术与数据采集技术相结合在现代科技方面的应用，尤其是实时测量技术中的广泛应用。通过数据采集器的实验数据和图形，加深对科学原理的理解，激发科学原理的探究，有利于培养学生运用现代科技知识解决实际问题的能力。
5、基于MATLAB的计算机模拟
计算机模拟4是利用计算机建模和仿真技术来表现某些系统的结构和动态变化,提供一种可供体验和观测的状态中国学术期刊网。建立模拟的关键工作是建立被模拟对象的模型,然后用计算机程序描述此模型,通过运算产生输出。这些输出能够在一定程度上反映真实世界的行为。Matlab是一套高性能的数值计算和可视化软件，集数值运算、信号处理和图形显示于一体，已应用于信号分析、语音处理、控制工程、电子信息等领域。基于Matlab的计算机模拟，是运用Matlab获得模拟图形，对物理现象、物理过程、物理概念的计算机模拟，将物理学中定性的语言描述和抽象的数学表示为生动直观的界面。
刘群英5利用其可视化功能对电磁学实验现象进行计算机模拟，介绍了Matlab在静电场中的应用、Matlab在恒定电场中的应用——电阻法勘测矿藏时大地中的电流、Matlab在电磁场中的应用——两根截流长直导线的磁场。宋清6根据多普勒效应、磁场中电子的运动，弹跳球和多光束干涉等四个物理问题开发出计算机模拟实验。可见，基于MATLAB的计算机模拟已经在物理学的力学、电磁学、光学中得到了一定的应用。
以等量异号点电荷电场中电势分布为例，静电场中各点的电势是逐点变化的，但是场中有许多点的电势值是相等的，把这些电势值相等的各点连接起来所构成的曲面叫做等势面。电场中某点的电势梯度矢量，在方向上与电势在该点处空间变化率为最大的方面相同，在量值上等于沿该方向上的空间变化率，可采用Matlab进行计算机模拟可视化等视面、电场的方向和大小。
图2等量异号点电荷电场中电势分布
程序如下：
[x,y]=meshgrid(-2:0.1:2,-2:0.1:2); %以0.1为步长建立平面数据网格
z=1./sqrt((x-0.5).^2+y.^2+0.01)-1./sqrt((x+0.5).^2+y.^2+0.01);%写出电势表达式数据采集系统，电荷位置在[-0.5,0]和[0.5,0]处.
[px,py]=gradient(z); %求电势在x,y方向的梯度即电场强度
contour(x,y,z,[-12,-8,-5,-3,-1,-0.5,-0.1,0.1,0.5,1,3,5,8,12]) %画出等势线
hold on %作图控制
quiver(x,y,px,py,'k')%是quiver是绘制点[x,y]处的矢量[px,py]，即画出各点上电场的大小和方向
利用计算机技术模拟物理学的现象和过程，实现抽象物理原理的可视化，尤其是将物理模型计算机模拟的方法应用于社会科学，建立数学模型，采用Matlab仿真, 有助于加深对物理基本概念和基本原理的理解，激发学生对物理的兴趣，提高科学素养。。
6、结论
通过物理学与现代科技的学习，了解光学、力学、电磁学等物理学知识在现代科技中的应用，结合计算机模拟和数据采集技术，熟悉物理模型的建构和传感器的应用，提高物理学为基础的科学知识的理解程度，培养科学精神、科学行为，提高科学素养。
参考文献
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[5]刘群英.Matlab 在大学物理电磁学中的应用[J].渝西学院学报(自然科学版),2005,4(2):19-22.
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[7]程守洙等，普通物理学（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2002.
采集技术论文范文3
关键词 网络文化安全；网络舆情；预警；智能分析
中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0213-02
0 引言
随着计算机网络技术及其应用的迅速发展，以数字内容为标志、以互联网为主要载体、以开放、多元、虚拟、交互为特征的网络文化，成为文化传播的主要形式之一。互联网在为人们提供大量的有用信息，给学习、生活带来便利的同时，也带来制造和传播不良甚至非法网络信息等新问题。在 Internet 普及的过程中，网民们积极参与网络讨论、自由表达个人观点、自主传播思想文化，从而形成网络舆情，网络舆情是社会舆情的直接反映。由于网络的开放性和虚拟性，决定了网络舆情具有直接性、突发性和偏差性等特点[1]。网络舆情的广泛传播常常导致现实社会有关事件的放大升级，甚至对事件的发展和结果产生巨大的影响力。针对网络文化中存在的安全威胁，实现对网络文化内容的有效监管，加强对网络舆情的及时监测和有效引导，成为当前亟待解决的问题。
1 网络文化安全预警系统模型构建方法
要保障网络文化安全，实现全面、准确、及时地掌握网络舆情，必须依靠科学的方法体系，运用信息化手段，构建网络文化安全监管系统，网络文化安全预警系统是其重要组成部分。
首先必须明确网络文化安全预警系统的性质和类型，采用科学的研究方法才能建立符合需求的应用模型，进而实现系统安全、可靠、有效的应用目标。
Internet安全对象不是一般的系统，而是开放、人在其中、与社会系统紧密耦合的复杂巨系统， Internet安全过程不是一般工程化的过程，而是一个时时处处有人参与的、自适应的、不断演化的、不断涌现出新的整体特性的过程[2]。因此，在建立网络文化安全预警系统时是由人、机和环境构成的人机系统，应采用“人网结合、人机结合”的模式，运用钱学森提出的综合集成方法[3]，将各行专家的经验、知识与先进的数据挖掘、检测与阻断、模式识别、趋势分析等处理技术结合起来，充分发挥各自优势，建立基于“专家群体+数据信息+计算机技术+专家经验知识”的系统应用模型。图1为运用综合集成方法构建网络文化安全预警系统的理想参考模型。
2 网络文化安全预警系统总体框架
互联网技术的发展日新月异，威胁网络文化安全的网络犯罪日益趋向智能化、技术化，要保障网络文化安全，必须综合运用互联网技术、信息处理技术、人工智能技术及数据挖掘等技术。运用综合集成方法构建的网络文化安全预警系统模型分为支撑层、数据层、分析层和应用层四个层次，具体框架如图2所示。
3 网络文化安全预警系统模型分析
3.1 支撑层
支撑层由Internet和计算机软硬件平台构成，利用互联网技术，为系统上层提供海量数据源和信息处理平台。
3.2 数据层
数据层实现信息采集的功能，利用网络爬虫对互联网信息进行实时监控和采集，并进行有效的过滤和存储，建立网络舆情信息库。
信息采集是网络舆情分析的基础，采用纵向横向结合的采集方式，满足实时网络信息和互动信息源定点提取的需要。定向采集保证监控的深度和实时性，主要实现对新闻、论坛、评论、博客等设定站点板块的信息采集。全网采集主要通过搜索引擎进行广度采集，保证监控的覆盖面。对采集到的信息需要进行必要的预处理，如格式转换、数据清理、主题提取、相关性判断等，最后形成格式化信息，存储在数据库中。
3.3 分析层
分析层作为系统模型的核心层，主要利用人工智能和数据挖掘等技术实现对舆情信息的智能分析，生成舆情分析报告提交给决策机构实现智能辅助决策。
1）自动摘要
自动摘要是通过智能手段为文档自动形成摘要的技术，是进行信息抽取的重要形式，融合了数据挖掘和机器学习技术[4]。用户无需查看全部文档内容，通过该智能摘要即可快速了解文档核心内容，提高信息利用效率。主要采用基于统计与基于理解的方法，对舆情信息中各类主题、各类倾向形成自动摘要。
2）热点发现
根据舆情信息出处的权威度、评论数量、发言时间密集程度等参数，识别出给定时间段内的热门话题，利用关键字布控和语义分析，识别敏感话题。
3）主题跟踪
由于主题具有实时动态性，所以主题跟踪是一个动态学习过程。针对热点话题，实时地进行信息跟踪，分析网络上新发表的新闻文章和论坛帖子，关注话题是否与已有主题相同或类似。
4）趋势分析
通过对某个主题在不同的时间段内被关注的程度进行跟踪，可以获取舆情随时间的发展变化趋势或规律，以及地域信息分布，从而提供阶段性的分析，实现对舆情环境的监控和预警，进行适时控制和疏导。
5）倾向性分析
对每个主题，将各种信息进行自动聚合并利用文本聚类和观点挖掘技术对信息阐述的观点、主旨进行倾向性分析，判别信息的发展趋势，从而明确公众对相关热点事件所持的态度和倾向，以便帮助政府职能部门及时了解社情民意，做出及时反馈。
6）舆情分析报告
将智能分析的结果形成简报、报告、图表等智能舆情报告，为相关职能部门快速、全面掌握网络舆情爆发点和事态发展趋势，做出正确舆论引导，提供可信的分析依据。
3.4 应用层
应用层是人机交互层，一方面用户可以通过一定的软件环境对舆情信息的采集及舆情分析过程加以指导；另一方面则将舆情分析结果以直观、简洁的形式展现给用户，便于用户深入理解舆情信息，同时，提供信息检索功能，用户可以针对系统预设关键词进行定制查询，并能够根据指定条件对热点话题、关键信息及倾向性进行查询，采用多种检索方式，可以有效提高信息检索的准确率。
更为重要的是，应用层将结合智能决策系统实现对舆情信息的智能决策。针对热点信息与突发事件进行监测分析，构建趋势预测模型，根据知识库存储的先验专家知识进行推理判断，形成最终的舆情分析结果，进而实现舆情预警。同时，对每次舆情预警进行必要的评价，优化预测模型的参数，调整和完善知识库存储的知识，使预测意见更接近实际情况，提高舆情分析的准确率。
4 结论
本文针对Internet安全对象的特点，运用综合集成方法构建了网络文化安全预警系统模型。该模型采用纵向横向相结合的采集方式，保证了对互联网海量信息监测的深度、广度和实时性，运行人工智能、数据挖掘等技术和智能决策系统对舆情信息进行智能分析和智能决策，发现网络热点问题并实时跟踪，从而实现对网络文化安全态势的预报和对危机的快速反应，通过舆情评价模块将有助于完善系统模型，提高预警的准确率。
参考文献
[1]张虹.基于统计分析和知识挖掘的网络舆情管理决策平台研究[J].科技信息，2011(7)：495，502.
[2]何德全.互联网时代信息安全的新思维[J].科学中国人，2003(1)：14-15.
采集技术论文范文4
【关键词】广电技术科技情报
随着我国改革步伐的加快，电视采、编、播技术领域进行了现代化的数字化革命，数字技术给电视行业带来了新的技术和设备，由于计算机技术在广电行业的应用，专业电视制作设备的更新换代周期将缩短，电视节目制作的手段、模式、工作流程将发生根本性的转变。广电技术人员必须主动掌握新技术、新设备，捕捉最新的电视制作技术的发展动态，比较各种电视设备的性能优劣、价格高低，深入了解新技术的原理与应用情况，为持续发展掌握第一手资料。
一、科技情报工作的步署与实施
电视技术科技情报工作是一项提高业务能力、把握专业领域的最新技术，是开拓视野的有效途径，它将随时跟踪新技术、新设备的发展动态，提供有价值的参考和技术依据。科技情报工作包括：收集、管理和情报的分析、研究与提供三方面。
（一）收集
范围：以现代电视技术为中心、相关视听技术为周边，以数字主模拟为辅的现代电视采编制作的技术文献、视听产品等。主要类型包括：技术说明、产品说明、产品操作手册、技术标准、产品宣传品、相关科技工具书、技术期刊、技术会议文献、技术论文以及光盘录像资料等。主要内容包括：音频、视频、计算机技术。收集方法：
1.随机资料。这部分资料是随着买进的设备一起附送的，既各种已引进设备的说明书、操作手册及附本等。
2.订购。每年通过邮局期刊预订或汇款邮购，收集电视技术专业期刊、会议论文文献及各种标准等。
3.索要。通过与厂家联系，直接索要某一产品的详细资料。
4.网络下载。定期上网搜索，访问各个电视技术网站，下载、收集电视技术领域最新的科技发展动态。
5.现场收集。通过参加各种产品展示会、技术交流会，集中收集某一技术领域最新、具有发展性、趋势性的技术资料及介绍。
（二）管理
收集工作在专业范围内开展，分五个部分：
1.验收盖章。每份收集来的资料都必须验收盖章，作为单位财产的标志。
2.登录。每份资料都必须在入藏前登录，包括时间、来源、类型、价格、出版单位等。统计按入藏时间为序，统计所得的报表结果是技术资料财产清单，可作为转手、交接的凭据。
3.分类。将所有资料分音频、视频和计算机三个领域，每领域分不同种类：设备说明书及副本、技术性期刊、图书、工具书、系统图、技术论文、行业标准、产品宣传材料和音像资料。
4.建立查询系统。根据分类，将每一份资料都制作一份检索卡，建立简易方便的查询方式。
5.保管。科技情报工作应由专人负责管理技术资料的整理、分类、清点工作。
（三）情报的分析、研究与提供
这项工作为定期总结、专题服务、资料提供。定期总结报告：以一年或半年为一个终结周期，用报表概括整个电视技术的发展最新动态和预计发展趋势。专题服务根据需要，针对某个特定的专题或领域进行一定时期、一定范围内的归纳、分析与终结。为技术人员提供完善的资料查询系统。
二、科技情报工作的实施
科技情报工作是根据技术工作的实际需要，经监委会审批之后，由技术部专人管理，收集各种技术资料、期刊、工具书等。根据电视技术的发展趋势与特点，收集技术资料，其中包括设备技术说明书、技术期刊，专业论文、系统图和业务交流录像带等，内容涉及视音频工程、计算机视频技术、网络技术、电子维修和艺术灯光等。
在科技情报的收集方面，主要从三个方面来考虑：主管部门颁布的技术规范标准、厂家提供的技术支持和用户方进行的技术交流。在管理上，采取现代化微机管理、查询系统，每册书刊在频道的内部办公网络上都具有唯一的登记号，并保存有著者、出版社、价格、出版年月、摘要和备份检索信息，以提高工作效率，方便技术人员查询。
1.验收盖章。每份资料应加盖“科技情报”负责专用章，将技术资料与其他节目资料区分开。
2.登录。每份资料都以唯一的9位数字登录号登录在办公网络上，左4位数为收集年份，右3位数为序列号。并在微机中录入收集时间、来源、类型、技术领域、摘要、价格、出版单位等。
3.分类。资料分为音频、视频和计算机三大领域，每一领域分9个种类：设备说明书及副本、技术性期刊、图书、工具书、系统图、技术论文、行业标准、产品宣传材料、音像资料。
4.建立查询系统。利用现有办公网络的检索功能及与每一份资料都对应电子检索表，只要输入关于所需查询资料的任何一个信息，可以快捷地查询每份资料的内容摘要、备份情况和借阅情况。
5.保管。科技情报站的管理与保管工作由专业技术人员负责。科技情报工作要求管理人员具有专业知识，以对资料进行合理的分类与管理。
科技情报工作为员工创造了一个自觉学习业务、集体交流和提高的业务学习环境。科技情报为员工日常技术保障、技术人员的培训和提高、系统设备的升级，以及技术交流论文的写作等各方面的工作开展提供了大量的专业资料和信息。以前设备说明书由个人保管，时间长了资料一多难免有丢失现象。开展科技情报工作对所有的技术设备说明书和操作手册进行集中的闭架管理，中英文分开保管，注意保留适当的备份资料，有利的保障了设备维护、新来技术人员对设备熟悉的资料要求。每月在节目制作之余，涉及视频、音频、计算机等专业技术方面的技术期刊，为技术人员的业务提高，提供了有力的信息跟踪服务和资料选择，并为技术人员撰写论文提供了大部分的资料查询。
三、应注意的问题
1.设备技术资料与普通的技术分开管理
普通的技术是满足技术人员的自我业务提高和论文写作的需要；设备技术资料是一个设备一份资料的独立本，丢失后无法补订。
2.互联网搜索
内部办公网的科技情报，专门有一留言板模式的简讯板块，是专为下载互联网上的信息而设。科技情报有一个板块是设置为全体技术人员都有写权的，其他板块只有管理人员才有写权。全体设置写权是考虑互联网上的信息量台大，不是个人能完全承担网上业内信息的搜索与发展动态的跟踪工作。全体技术人员都有写权，无论谁在上网时“网”到了有价值的业内信息，把它放到科技情报的简讯上可以共享。
3.管理人员的时间统筹安排
技术制作人员专人兼职，不可能在此项工作上花费大量时间，采取每月月初集中管理的方式。每月月初首先将上月还入的资料整理归架，然后将上月新来的资料登记、入架，最后整理、清洁书架。平日里只需及时在借出资料的电子检索表上标注出借阅人员或去向即可。
采集技术论文范文5
[关键词]主题爬行技术 需求驱动 主题爬行器 组合爬行技术
[分类号]G250.73
1 引言
主题爬行技术和主题爬行器是专门用于从互联网上大规模收集特定主题信息的技术和软件系统。它是构成垂直搜索引擎或Web信息采集系统的关键技术和组件。主题爬行技术弥补了通用爬行技术缺乏针对性和专业性的缺点，在实际应用中与通用搜索引擎互为补充。
Soumen Chakrabarti等人将主题爬行的概念描述为稳定地搜集相关网络资源并能识别相关链接指导自已爬行的技术，其强调主题爬行的特性之一是面向“Web Content”，即面向网页内容的主题需求。但随着主题爬行应用范围的扩大，人们对主题的认识和需求范畴也不断扩展，从网页内容反映出的主题扩展到了一群网页的共同主题或特定类型网页的主题特征甚至是对多种主题含义的交叉需求，如搜集“人工智能领域的论文”、“体育类的专题频道”或“计算机领域的研究人员的个人网站”等。
因此对特定文档类型、特定网站的搜集也应属于主题爬行技术的范畴。与关注网页内容的主题特征不同，这两类主题爬行技术分别关注网页的类型特征、网站整体的主题特征。主题爬行技术以需求为驱动意味着某一类需求就代表了一类主题。而需求是多样的、具体的，表述也并不统一，本文将主题爬行技术按抽象后的需求进行了重新分类和定义并举例说明。
2 按需求分类的主题爬行技术
综合考虑主题的多样性，主题爬行需求可分为三类：面向内容的、面向类型的和面向网站的需求(见图1)。三类需求分别对应三种基本的主题爬行技术。
2.1 面向内容需求的主题爬行技术
2.1.1 定义面向内容需求的主题爬行技术是以网页内容的主题相关性作为网页相关性判断依据的一类主题爬行技术。
2.1.2 特征包括：①面向用户对网页内容的主题相关性需求，用户比较关注网页内容所属的学科领域；②一般采用关键词、分类体系，如分类法或开放目录体系(ODP)中的分类概念或本体中的实体作为主题建模的基础；③网页相关性的推理技术一般采用训练网页分类器的方法，综合利用网页内容特征、Web拓扑特征来计算网页相关度和未知链接访问优先级。
2.1.3 用途 面向内容需求的主题爬行技术通常用来搜集主题资源特别是学科资源，主要应用于各种门户、数字图书馆的主题资源自动构建。抓取的网页按一定分类体系来分类，如分类法、ODP或特定领域的本体等。目前它是用途最广的一类主题爬行技术。
2.1.4 典型案例
按照一定分类体系抓取相关网页。SoumenChakrabarti等人研发的Nalanda Focused Crawler，以LCC／LCSH(美国国会图书馆分类法／主题词表)作为分类依据。该系统已成功构建了加州大学的虚拟图书馆中的互联网学术资源，并作为美国NSDL进行资源收割的工具之一。目前该项目已发展为iVia and Data Fountains资源发现系统。针对不同主题需求，其包含了三个独立的主题爬行器：Expert(or Manually)Guided Crawler、Targeted Link Crawler和Nalanda iVia Focused Crawler，分别用来进行主题网站下载、采集相关网络文档并进行元数据抽取等。这种将多种爬行器捆绑在一起做法不仅增加了开发成本而且加大了用户负担。
德国卡尔斯鲁厄FZI研究所和卡尔斯鲁厄大学AIFB研究所的M.Ehrig开发的基于本体的主题爬行器CATYRPEL在本体的指导下抓取相关网页并用于KAON本体系统的构建。
限定在特定学科领域抓取相关网页。Chen Y.在其博士论文中设计了一个主题爬行器主要用于CITIDEL和NDLTD项目的计算机领域学术资源的搜集工作。作者提出的最主要的方法是将基因工程方法与元搜索技术相结合，将属于Globe算法的宽度优先与属于Local算法的最好优先算法相结合提高了召回率。该案例反应出在目标学科领域相对单一的情况下，作者重点解决爬行器的全局最优搜索算法。
专门抓取特定语言的网页。Somboonviwat K等人与Azimzadeh M等人均提出一种专门抓取特定语言的主题爬行技术，分别抓取泰语和波斯语网页。网页相关或不相关主要取决于网页的语种是否是目标语种。利用html meta tags来判断语种是两者共用的方法。后者关注在html meta tags不出现的情况下采用基于内容中的特定词汇是否出现来作为判断语种的第二种方法。该组案例显示尽管其语种主题稍显宽泛但仍属于主题爬行技术而且属于面向内容需求的一类主题爬行技术，因为他们均利用网页内容特征作为相关性判断的依据。
2.2 面向类型需求的主题爬行技术
2.2.1 定义 面向类型需求的主题爬行技术是以网页的类型特征的相关性作为网页相关性判断依据的一类主题爬行技术。网页的类型不单是指文件编码类型如HTML、PDF或TXT等，而主要是指论文、产品、课件、新闻等关于Web文档性质或形式的分类。
2.2.2特征包括：①面向用户对特定文档类型的需求；②通常采用能反映文档类型特征的URL域、文档元数据、Email、机构及文档类型案例等作为主题建模的基础；③文档相关性的推理技术一般采用能反映上述文档类型特征的各种知识库交叉过滤的方法来判断文档的相关性和计算未知链接的优先级。
2.2.3 用途面向类型需求的主题爬行技术通常为垂直搜索、在线学习或数字科研搜集特定类型的Web文档。
2.2.4 典型案例
抓取多种目标类型文档。用于构建垂直搜索门户的Ahoy E8]和Case-based BDI Agent等主题爬行器，专门搜集特定文档类型的Web资源，如特定领域的课件、学术论文、产品介绍、菜谱甚至是笑话。其主题爬行技术主要通过识别链接特征、文档类型特征等并辅以一定的案例库或采用CBR(case-based reason-ing)与BDI(Belief-Desire-Intention)的集成技术来帮助主题爬行器识别用户需要的文档类型。
面向特定网站(或URL域)抓取某一类型的文档。Xiong Y.等人开发的主题爬行器专门为垂直搜索引擎OfCourse构建在线课程资源。它面向全美国大学抓取在线网络课程的首页面并按学科进行分类。作者提出Navigational Rank(NR)奖惩算法，奖赏指向高
相关度的网页，惩罚指向低相关度的网页，工作效率达到遍历30％的网站就能采集90％的目标网页。
Markus Hanse等人研发的爬行器Kairos，专门从学术会议网站抓取会议论文，并抽取其中的元数据。作者基于链接特征采用最大商(ME)分类算法构造了识别会议网站的分类器，事先使用WikiCFP和DBLP两个网站的会议举办数据进行了离线训练；对判断为会议网站中的PDF、PostScript或Word格式的论文，抽取标题、作者和论文链接地址。
该组案例中的爬行器受人为指定的URL域范围限制，都属于面向类型与面向网站需求交叉的主题爬行技术。
面向一个或多个学科领域抓取学术论文。为在线教学等自动构建资源的主题爬行器Cora，其爬行需求定位于计算机领域内的学术论文，其既面向特定文档类型需求同时又面向特定主题内容需求。目前研究多集中在这类主题爬行技术，其根据网页的内容特征(标题、正文、锚文本、锚附近文本、URL本身中的关键词特征)和Web拓扑特征(出度、入度、Hubs或PageRank等)通过一定的机器学习方法预测未来链接的相关度。面向多个目标学科领域抓取学术论文的应用还包括：Eisevier的科学搜索引擎Scirus E 14]和NEC研究院的计算机科学领域论文的搜索引擎CiteSeerX等。
该组案例显示面向内容与面向类型的主题爬行需求常出现交叉。
2.3 面向网站需求的主题爬行技术
2.3.1 定义 面向网站需求的主题爬行技术是以网站的整体的主题相关性作为网页相关性判断依据的一类主题爬行技术。
2.3.2 特征包括：①面向用户对特定网站的下载需求。面向网站的需求在实践中常表现为它与其他两类需求的交叉。对于面向内容与面向网站两种需求的交叉情况，如“搜集信息检索领域研究者的个人网站”等。对于这类交叉需求，用户关心的不是具体某个网页内容的相关度，而是网站整体的相关度。对于三类需求的交叉情况，如抓取特定网站下的特定类型的文档，除了要识别目标网站是否与主题相关外，还需要对网站下的网页进行进一步判断，抓取其定类型的Web文档。②一般采用锚文本、URL中的关键词、URL中的域名地址、网站或栏目首页的内容特征作为主题建模的基础。③网站或栏目的主题相关性的推理技术一般采用链接相关度算法。
2.3.3 用途 面向网站需求的主题爬行技术重点应用于网络存档、数字资产保存或社会化媒体共享网站的搜集等。
2.3.4 典型案例
针对数字保存项目专门抓取其中发生相对重要变化的网页。Saad M.B.等人为法国国家视听研究所的数字保存项目设计了依急需程度来优先爬取相关网页的方法。利用网页中内容位置的变化来判断网页变化的重要性。利用网页布局中不同块的重要性以及变化的重要性如更新、插入或删除之间的重要性差别来决定优先抓取那些发生了重要性变化的网页。
识别特定主题的网站或栏目进行直接复制。Internet Archive和IIPC(国际互联网保存联盟)研发的开源主题爬行器Heritrix E17]。Heritrix用于专门搜集特定学科领域的网站。该技术只关注链接的相关度判断，采集到的网页进行直接复制。这类主题爬行器还包括：HTTraek L18j和Web Curator Tool(WCT)等。
面向某一类网站抓取其中某种主题的网页。微软Live实验室的Matthew Hurst等人提出的博客爬行器专门抓取博客内的最新博文，用于新闻门户建设。作者采用基于规则的和基于内容的分类器来识别正确的博客网站。基于社会化媒体的特殊性，作者重点解决了大规模访问、快速更新、礼貌存取、Feed变化和Feed抽取等问题。Zhang Zhi-Yong等人设计的基于用户档案的爬行器专门搜集社会化媒体共享网站如Flickr和YouTube中的视频或图片媒体资源并按一定的主题归类。作者利用链接特征识别出list、detail和profile网页后基于贝叶斯分类器对profile网页进行主题判断。该组案例属于面向网站与面向类型需求的交叉或是面向网站与面向内容需求的交叉情况，所采用的主题爬行技术并未将三类技术相结合而是先人为遴选目标网站再后续实施网页分类算法。
3 需求驱动的组合爬行技术
三种主题爬行技术分别代表了目前主题爬行技术领域的三类基本需求。但在实际应用中可能是独立需求也可能是多种需求的交叉即复合需求。面对多种需求的交叉情况，目前的主题爬行技术单一性和不灵活的问题较突出，在实践中反映出的两个突出问题：①如何满足主题爬行需求的多样性；②如何解决搜索算法的单一性和不灵活问题。为此笔者提出一种将各需求统一在一个框架内进行综合考虑的解决方案。本文称之为“需求驱动的组合爬行技术”即Demands-DrivenCombined Focused Crawling，简称DDCFC。所谓需求驱动的组合爬行技术就是面向多个应用领域，面对多学科网络资源，强调在多种需求的推动下，通过多个爬行策略的组合、多个网页相关度算法的择优，更加准确地抓取相关网页的一类主题爬行技术。从三类主题爬行技术各自的特征可知它们使用的爬行策略或搜索算法各不相同，如何在一个主题爬行器中集成多个算法满足多种需求，这是DDCFC面临的难点和重点问题。DDCFC的基本思想就是将独立需求也看作复合需求来对待，在算法上统一采用多算法组合策略来处理。DDCFC的“需求――算法”逻辑关系架构，如图2所示：
图2中对于复合需求划分出4种情况：①内容+类型需求；②内容+网站需求；③类型+网站需求；④内容+类型+网站需求。
对于独立需求划分出两种情况：①面向内容的需求；②面向类型的需求。
复合需求和面向内容的需求是目前应用最广的两类。图2中单独有关网站主题的需求没有出现，是因为网站主题在实践中一般转化为内容与网站或类型与网站的需求交叉情况。例如，我们一般不会无目的地搜集某些网站或栏目，而是搜集某些学科领域的网站、专题栏目或者是搜集特定网站内的特定类型的文档等。
在DDCFC中集成上述6类爬行需求的解决方案也许会显得杂乱不堪，因此DDCFC重点解决最复杂的一类需求即三类需求的交叉情况。在实践中多数独立需求都隐性包含另外两类需求，因此独立需求也可当作复合需求来处理。三类需求交叉在一起的主题表示、搜索算法、网页分类或网站分类问题都是DDCFC一体化技术架构有待解决的问题。
4 结语
本文对多种主题爬行需求及其关联技术进行了梳理和分类，将它们统一在一个技术框架下，提出DDCFC的概念和基本逻辑结构。组合的含义并不是多种爬行策略或搜索算法的简单捆绑，而是面向多种需求的统一方案。DDCFC将各种主题爬行需求与技
术统一起来，放在一个技术框架内综合考虑，其目的就在于指导实践层面上的组合爬行策略的设计，使之具有较强的扩展性和较广泛的需求适应能力。
参考文献：
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采集技术论文范文6
关键词：信息采集技术 智能高速公路 视频 RFID 定位
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0012-02
随着汽车工业的发展和城市化进程的加快，社会对于交通运输的需求日益增加。高速公路作为城市间的纽带，承担着巨大的交通压力，如何在交通量持续增长的情况下，减少交通拥堵和事故，提高道路的安全性和舒适度，成为智能高速公路发展中亟待解决的问题。而全面、实时的道路交通信息，则是实现高速公路智能化的基础。
如今，传统的道路信息检测技术，正逐渐被新型采集技术所取代。该文简单介绍了传统道路信息采集技术的工作原理，重点对新型信息采集技术进行了研究，并在对比各项技术在高速公路应用中的优劣之后，提出了高速公路信息采集技术的应用趋势。
1 传统信息采集技术
传统的道路信息采集技术出现早，有些已经广泛应用于高速公路的车辆信息采集之中。
1.1 环形线圈采集技术
环形线圈采集技术基于电磁感应原理，由埋设在路面下的环形线圈、馈线和信号检测处理单元组成。当有车辆驶过环形线圈上方时，车辆自身铁质产生的涡流效应起主导作用，造成线圈电感量减小。电路通过检测该电感量的变化，判断是否有车辆存在或通过。结合线圈宽度和线圈间隔，对采集数据进行处理，即可得到道路车流量、瞬时车速及时间占有率等信息。比如，两个线圈之间的距离为，车辆到达线圈的时间间隔为，则车速。
环形线圈采集技术成本低、适应性强，不受恶劣天气及光照条件影响，在全天候、高精度车辆检测方面有其他检测技术无法比拟的优势[1]。目前在高速公路的应用中占据主要地位。不足之处在于，其检测精度受路面状况的影响，安装与维修需要破坏道路、中断交通，极易造成拥堵及交通事故，这将极大地限制其在未来的应用。
1.2 微波雷达采集技术
微波雷达采集技术基于多普勒效应，通过雷达检测器向路面发射线性调频微波，并接收经车辆反射后的回波来检测车辆。在道路应用中，有正向和侧向安装两种方式。正向安装时天线波束发射方向与车辆行驶方向一致，检测精度高，但只能检测单一车道。侧向安装时，检测器在扇形区域内发射连续的低功率调制微波，并在路面上留下一条多分层的投影，如图1所示。由于微波的衍射特性，侧向检测器可以检测被遮挡车辆，完成多车道同时检测。
微波雷达采集技术抗干扰性强、不受天气环境的影响，对车速的检测精度高，尤其适用于长距离、开放、车速相近的道路。因此在高速公路信息的采集中，有着广泛的应用。但其对安装高度、后置距离等有严格的要求，检测精度也受隔离带等因素的影响。
1.3 超声波采集技术
超声波采集技术利用声波的传播和反射原理，通过测量发射波和反射波的时间差实现车辆检测。经过传感器以及信号处理模块的分析和处理，可以得到车型、车速及车流量等信息。
超声波采集技术成本低、使用寿命长、易于安装维护，对车型的识别能力突出。但其检测精度受大风、暴雨天气的影响，探头下通过的人或物也会造成误检。所以其在高速公路信息采集中的应用要比前两种技术少。
1.4 红外采集技术
红外采集技术基于光学原理，一般采用反射式检测。其工作原理是由调制脉冲发生器产生调制脉冲，经红外探头向道路发射脉冲，当车辆通过时，红外脉冲从车体反射并被红外接收管接收，再经解调、选通、放大和整流滤波处理后输出一个检测信号。进而实现车辆类型、车速和流量的信息采集。
红外检测技术具有快速准确、轮廓清晰的检测特点，安装方便。但空气中的烟尘颗粒，以及恶劣天气（如雨、雾、雪等）会影响系统的正常工作。在高速公路车辆检测中，应用较少。
2 新型信息采集技术
近年来，随着传感技术、通信技术、控制技术以及计算机信息处理技术的快速发展，新型的道路交通信息采集技术应运而生。这些新型技术不仅能够完成传统的车辆信息采集工作，还提高了采集信息的实时性、准确性和全面性，极大地推动了高速公路的智能化发展。
2.1 视频采集技术
视频采集技术结合了视频图像和计算机模式识别，是近些年发展起来的一种新型道路信息采集技术。视频检测器由摄像机和视频处理器组成，通过设置虚拟检测区域实现车辆信息的采集。如图2所示。
与传统的采集技术相比，视频采集成本偏高，夜间检测精度低。但视频采集技术不仅能采集车流量、车速、占有率等信息，还能为监控中心提供车牌号和视频画面，检测违章违规及突发事件，实现车辆跟踪。同时，图像处理算法的不断出现和改进，也在不断改善光学噪声、能见度、照明条件及遮挡对视频检测精度的影响。周冬梅等人[2]提出了一种基于区域聚类的阴影消除算法，较好地去除了运动车辆的阴影。刘建伟等人[3]利用车辆底盘阴影和车辆边缘特征，提出了一种因局部遮挡而粘连的车辆分离方法。徐文聪等人[4]设计并实现了一种基于车灯的夜间交通流视频检测系统，检测率达到96%。
伴随硬件成本的下降、图像处理功能的丰富以及道路管理对信息要求的提升，视频采集技术以其安装维护的方便性、检测的实时直观性，必将在高速公路智能化的过程中扮演越来越重要的角色。
2.2 基于RFID的信息采集技术
RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种利用无线射频原理实现非接触式自动识别的技术。RFID的基本工作原理如图3所示。电子标签是RFID系统的数据载体，分为有源和无源，可实现与阅读器之间的双向通信。阅读器通过天线发射无线载波信号，当装有RFID电子标签的机动车进入发射天线的工作范围时标签即被激活，此时，标签可以将自身携带的车辆信息编码后发射出去，经过阅读器的解调、解码后，信息最终送到数据库控制中心。
与传统的信息采集技术相比，RFID技术在恶劣天气环境下可全天稳定工作，有识别速度快、识别距离远，数据容量大、寿命长等优点。同时，将车牌号码等车辆信息存储于RFID电子标签中，形成“电子车牌”，能够有效地解决传统车牌易伪造和遮挡的问题。近几年，将RFID技术应用到道路信息采集中的研究层出不穷。胡兴丽等人[5]通过建立交叉口数据存储处理模型，提出了一种基于RFID的交叉路口流量检测的方法。陈武弟等人[6]结合能见度检测仪，设计了一种基于RFID的雾天高速公路车辆实时预警系统。高宁波等人[7]基于RFID采集车辆信息，利用信息融合约简方法计算交通流参数之后，建立了基于模糊层次分析的道路拥堵评价模型。
然而，目前还没有形成RFID技术的国际统一标准，这会导致硬件设备及软件系统的兼容统一性问题。电子标签的安全性和价格也在一定程度上制约着RFID技术的广泛应用。但基于RFID的电子不停车收费系统（ETC）已经在我国许多地方投入使用，国家也在逐步实施统一的ETC标准，预计在“十二五”末，全国高速公路ETC覆盖率将达到60%。
2.3 浮动车信息采集技术
浮动车交通信息采集技术，是基于FCD（Floating Car Data）的一种新型交通信息采集技术。其基本原理是：根据装备车载全球定位系统（GPS）的浮动车在行驶过程中定期记录的车辆位置、方向和速度信息，应用地图匹配、路径推测等相关的计算模型和算法进行处理，使浮动车位置数据和城市道路在时间和空间上关联起来，最终得到浮动车所经过道路的车辆行驶速度以及道路的行车旅行时间等交通信息。流程如图4所示。
基于FCD的信息采集技术，覆盖范围广、投入成本低、采集信息丰富、可实现全天候的实时采集。作为一种低成本、高覆盖率的实时交通信息采集方式，其在世界范围内得到了广泛的关注和推广应用[8]。但GPS卫星信号受楼群等建筑物的影响会造成定位精度下降，导致无法精确地匹配电子地图。为了保证参数估计的精度和可靠性，各种估计方法也都要求道路网络中有足够多安装GPS的车辆，比如城市道路交通中的出租车、公交车。同时，无法获取车辆的车型及车牌号信息，也会在一定程度上影响其在高速公路信息采集中的应用。
2.4 基于手机数据的信息采集技术
随着移动通信网络及终端设备的迅速发展，将手机信息和定位技术应用于交通信息的采集成为一项研究热点。其系统框架如图5所示。
手机定位技术是进行交通数据采集的基础。此技术通常分为两种：模糊定位和精确定位。其中，模糊定位技术主要包括基于小区识别号（CELL-ID）、基于到达时间差（TDOA）、基于小区切换（Handover）等，其安装成本低廉、模型简洁，但精度低（30～2000 m），易受基站分布密度的影响。而精确定位的精度可达5～20 m，但需要考虑定位更新频率、道路匹配率与算法等复杂问题，其主要技术包括增强观测时间差（E-OTD）、上行到达时间差（U-TDOA）、辅助全球定位系统（A-GPS）等[9]。
基于手机数据的信息采集技术，可以采集大空间范围、连续时间的交通信息，获取公众出行轨迹及活动范围等信息。其充分利用了现有无线通信系统基础设施，无需对手机终端进行改造，已经成为国内外智能交通领域的研究热点之一。目前这项技术已经在我国深圳的城市交通信息采集中得到了应用。但总体来讲，手机定位技术的研究还不够成熟，地图和路径匹配相关算法的精度也需要改进。
3 高速公路信息采集技术应用趋势
高速公路具有设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，其道路信息采集方案，不仅应拥有强大的采集性能，还需要综合考虑工程应用实施的要求。
高速公路信息采集技术的应用趋势之一，是多种采集技术的融合。比如，将微波雷达测速精度高的特点，与超声波对车型识别率高的特点结合起来，能够解决机动车分型与地点车速数据采集精度的问题。其技术优势，与单一采集技术相比提升了一个层次。目前，这项技术已成为江苏高速公路数据采集技术方案[10]。同时，新型采集技术功能强大、实时全面，正是为了实现高速公路的智能化而不断发展起来的。随着硬件成本的下降、高速公路管理要求的提高以及采集技术更加成熟，视频采集、基于RFID的采集等技术在高速公路中的应用，将巨大的推动其信息化、智能化的发展。
参考文献
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[5] 胡兴丽，刘伟.基于RFID的交叉口流量检测[J].交通信息与全，2013，31（2）：140-143.
[6] 陈武弟，龙伟，丁柱.基于RFID的雾天高速公路车辆实时预警系统[J].中国制造业信息化，2010，39（1）：60-63.
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[8] 邹娇，吴坚，高万宝，等.基于FCD和DAB交通信息采集与服务系统研究[J].交通信息与安全，2012，30（4）：104-108.
