序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇測算方法論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1．1信息化教學———利用現(xiàn)代化教學手段推進信息技術與教學融合教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011－2020年）提出倡導通過智能化教學環(huán)境、優(yōu)質數(shù)字教育資源和軟件工具等方式推進信息技術與教學融合。在《計算機測配色》教學中，利用計算機信息技術，打破傳統(tǒng)直觀教學與形象教學方法的束縛，創(chuàng)設信息化學習情境［11］，用音頻、視頻、動畫及智能軟件等展現(xiàn)知識，讓學生直觀地了解知識所對應的表象，加深對理論知識的感性認識，體會理論知識在實踐中的應用。示例1：利用光學原理演示物體顏色與光的關系利用自然界的花草樹木隨著光線變化的彩色照片，將自然色彩現(xiàn)象與色彩原理結合；通過計算機軟件操作，展現(xiàn)物體顏色隨光線的變化，解釋物體光譜特性的本質。通過多媒體技術，結合自然現(xiàn)象，將光與色變化規(guī)律形象化。示例2：智能化配色軟件應用創(chuàng)設智能化教學情境。設計配色軟件實現(xiàn)加法混色與減法混色的演示，通過人機對話訓練學生配色能力，培養(yǎng)學生職業(yè)技能。

1．2技能訓練法———培養(yǎng)學生職業(yè)能力技能訓練法讓學生掌握實踐操作技能，提升其崗位能力。這種方法可以用在單一技能性較強的項目知識學習中，如自然色系統(tǒng)（NCS系統(tǒng)）、PANTONE顏色系統(tǒng)的學習。示例3：NCS系統(tǒng)應用在NCS系統(tǒng)教學中，對學生進行NCS顏色操作訓練，學生可以熟練應用NCS系統(tǒng)對任意樣本顏色做出描述，掌握生產(chǎn)實踐中使用NCS的技能。示例4：PANTONE顏色系統(tǒng)應用PANTONE顏色系統(tǒng)是目前印染行業(yè)應用最多的表色系統(tǒng)，認識和熟練應用PANTONE色譜，對實際工作有很大幫助。通過對學生由淺入深的技能操作培訓，學生掌握其表色方法，學會查找使用色譜，學會將PANTONE色譜輸入計算機測配色系統(tǒng)，掌握在生產(chǎn)中使用PANTONE色譜的技能。這種教學方法能提高學生學習興趣及成就感，并能加深對色彩表示方法的理解與運用。

1．3項目教學法———基于工作過程結合職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)，選擇任務驅動性教學單元“計算機配色”項目，按照工作邏輯制定可行動的教學方案，充分發(fā)揮學生學習興趣和工作能力，培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力。示例5：計算機配色按照實際生產(chǎn)過程設計操作流程：客戶色樣錄入計算機配色打小樣計算機修色打修色樣合格中樣或大樣生產(chǎn)。學生以小組為單位，在老師指導下，按照印染企業(yè)生產(chǎn)過程進行項目設計，小組成員合作完成項目，撰寫項目報告并交流展現(xiàn)成果。

1．4“翻轉”課堂———行為導向選取實踐操作性較強，通過視頻自學就能基本掌握的“測色”教學項目進行“翻轉”教學。參照行為導向教學，以學生為中心，以能力為根本設計教學活動，充分發(fā)揮學生自主性、合作性及創(chuàng)造力，讓學生在合作學習過程中構建知識，實現(xiàn)知識的遷移和升華，以及職業(yè)能力的培養(yǎng)與提升［14］［15］［16］。示例6：測色教師設計制作教學資源、測色操作視頻、微課、教學活動等；學生自主學習測色操作視頻、測色微課，討論測色方案；學生設計測色操作方案；學生測色操作以小組為單位分別進行人工測色和計算機測色操作，進行顏色描述、評價與比較；教師答疑，與學生討論交流；學生對學習及實驗操作進行交流、分析評價；教師引導學生對測色知識與操作進行總結提煉。

2結語

2．1高職教育中教學方法的有效運用，是提高教學效率的關鍵。教學方法的選用應該靈活多樣，呈現(xiàn)立體的，多層次的教學體系，并在實踐中不斷發(fā)展完善。

2．2充分應用現(xiàn)代化手段，創(chuàng)設信息化教學情境，結合項目教學設計“微課”“、翻轉”課堂等，實現(xiàn)教學信息化，創(chuàng)新教學模式。

篇（2）

 

一、引言

“三農(nóng)問題”是構建和諧社會和建設社會主義新農(nóng)村的關鍵問題，《十二五規(guī)劃綱要》指出必須堅持把解決好農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民問題作為全黨工作重中之重。制約新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的主要原因在于新疆農(nóng)村居民的文化水平和綜合素質偏低，而文化水平和綜合素質偏低的原因在于新疆農(nóng)村居民觀念陳舊和對教育和科技及醫(yī)療重視不夠及新疆農(nóng)村人力資本投資不足，要增加新疆農(nóng)民收入、發(fā)展現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)、保持農(nóng)村穩(wěn)定，重點和核心還是提升新疆農(nóng)村人力資本存量，亟需加大新疆農(nóng)村人力資本投資。所以有必要對新疆農(nóng)村人力資本投資對農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的影響進行分析。

諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者西奧多.W.舒爾茨（Theodore W. Schultz）首先提出了人力資本理論，發(fā)現(xiàn)人力資本投資可以解釋美國經(jīng)濟增長超過投入要素的增長的經(jīng)濟現(xiàn)象[[1]]。Becker（1964）以微觀經(jīng)濟理論為科學基礎，使人力資本理論更加系統(tǒng)化[[2]]。Mincer（1958, 1974）在收入分配領域構建了人力資本理論[[3]-[4]]。Romer（1986）將知識作為一個獨立的新要素納入經(jīng)濟增長模型，說明了特殊的知識和專業(yè)化的人力資本是經(jīng)濟增長的主要因素農(nóng)業(yè)論文，知識積累是促進現(xiàn)代經(jīng)濟增長的主要源泉[[5]]。Lucas（1988）強調了人力資本尤其是人力資本的外在效應具有遞增收益的作用，認為人力資本是經(jīng)濟增長的發(fā)動機[[6]]。

國內(nèi)學者對農(nóng)村人力資本的研究主要在于四個方面：農(nóng)村人力資本的內(nèi)涵；農(nóng)村人力資本現(xiàn)狀；農(nóng)村人力資本投資效應；農(nóng)村人力資本投資影響因素。而研究重點和核心是農(nóng)村人力資本投資效應。周曉和朱農(nóng)（2003）研究表明人力資本的投入對我國農(nóng)村經(jīng)濟增長具有重要的促進作用，這種作用在經(jīng)濟較發(fā)達的沿海地區(qū)特別明顯[[7]]論文開題報告。侯風云（2004）運用明瑟模型及其它的線性對數(shù)模型估計了我國農(nóng)村不同形式人力資本收益率[[8]]。李勛來（2007）運用現(xiàn)代計量經(jīng)濟學方法研究了我國農(nóng)村人力資本與農(nóng)村產(chǎn)出增長的關系[[9]]。龍翠紅（2008）選取1985年到2005年間的有關農(nóng)村經(jīng)濟的時間序列數(shù)據(jù)，分別從微觀和宏觀兩個角度對人力資本在我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟增長中的作用進行實證分析[[10]]。孫健和白全民（2010）用改進的形成基礎法測算我國農(nóng)村人力資本存量的基礎上實證分析了我國農(nóng)村人力資本投資對農(nóng)村經(jīng)濟增長的影響，并分析了我國農(nóng)村人力資本貢獻率低的直接原因和深層次原因[[11]]。這些學者的研究為后續(xù)研究提供了很有價值的研究視角和方法，但對于農(nóng)村人力資本存量的估算方法主要是教育存量法，而沒有考慮另外幾種類型的投資，顯然不能綜合反映農(nóng)村人力資本投資的水平，有必要對農(nóng)村人力資本有個全面的估算。而且對于農(nóng)村物質資本和農(nóng)村產(chǎn)出的估算方法和結果差異較大，還需對農(nóng)村物質資本和農(nóng)村產(chǎn)出的估算作進一步探討。尤其是在國家大力發(fā)展新疆的背景下研究新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展問題有其現(xiàn)實意義。

基于這種分析，本文在構建農(nóng)村人力資本投資指標體系的基礎上，對新疆農(nóng)村人力資本投資綜合水平進行測算，研究新疆農(nóng)村人力資本投資與新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，尋找農(nóng)村人力資本投資視角下的新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展存在的問題和原因，試圖得出一些有益于新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的結論，提出提升新疆農(nóng)村人力資本存量、促進新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的對策建議。

二、新疆農(nóng)村人力資本投資綜合水平測算

對農(nóng)村人力資本投資綜合水平進行測算，因子分析方法是一種較好的方法。因子分析方法就是在許多變量中找出具有代表性且相互獨立的少數(shù)幾個公共因子，將相同本質的變量歸入一個因子。它的優(yōu)點是，這些因子反映了原始變量所代表的關鍵信息農(nóng)業(yè)論文，這將有助于減少變量的數(shù)目，方便研究多個變量間的關系。本文選擇因子分析方法測算新疆農(nóng)村人力資本投資綜合水平。

（一） 評價指標選取

評價指標選擇標準遵循三個標準：（1）指標的全面性?？紤]人力資本投資的主體，包括國家、社會團體、個人；考慮投資結構，包括教育投資、健康投資、在職培訓投資、遷移投資；考慮投資的存量與增量。（2）指標的科學性。指標的選擇依據(jù)人力資本理論，指標能較真實地反映人力資本投資水平。（3）指標的可獲性。指標能從統(tǒng)計年鑒或網(wǎng)站直接獲取，或者通過一定的計算可以得到指標的結果。依據(jù)這三個標準，本文選取了能反映農(nóng)村人力資本投資綜合水平的12個統(tǒng)計指標，評價指標如下1：

X1:農(nóng)村平均受教育年限2；X2：農(nóng)村平均文化教育及服務消費（元/人）；X3：農(nóng)村中專以上比重；X4：農(nóng)村普通小學生均預算內(nèi)教育經(jīng)費支出（元/人）；X5：農(nóng)村初級中學生均預算內(nèi)教育經(jīng)費支出（元/人）。X6：農(nóng)村平均醫(yī)療保健消費支出（元/人）；X7：農(nóng)村每萬人擁有鄉(xiāng)村醫(yī)生和衛(wèi)生員（個/萬人）；X8：農(nóng)村平均交通和通訊支出（元/人）；X9：農(nóng)村居民家庭恩格爾系數(shù)；X10：農(nóng)林牧漁業(yè)職工平均工資（元/人）； X11：農(nóng)村每萬人擁有農(nóng)業(yè)技術人員（個/萬人）；X12：鄉(xiāng)村就業(yè)人員占鄉(xiāng)村人口比重。

（二） 分析結果

1. KMO和Bartlett檢驗

KMO檢驗是用于檢查變量間的偏相關性，KMO統(tǒng)計量越接近于1，因子分析的效果越好，當KMO統(tǒng)計量在0.5以下時則不適合應用因子分析法；Bartlett檢驗是對變量間彼此獨立進行判斷，如果相關陣是單位陣則因子分析法無效[[12]]。從表1可以看出，KMO值為0.652，Bartlett值為318.9249，P＜0.0001，所以適用因子分析方法論文開題報告。

表1 KMO和Bartlett檢驗表2 特征根和累計貢獻率

 

KMO檢驗值

 

 

Bartlett球形檢驗

 

 

 

 

0.65

卡方值

自由度

顯著性

篇（3）

1國民經(jīng)濟核算的含義和功能

1．1國民經(jīng)濟核算的含義

國民經(jīng)濟核算是運用統(tǒng)計指標及其體系，對一定范圍和一定時間的人力、物力、財力資源與利用所進行的計量；對生產(chǎn)、分配、交換、消費所進行的計量；對經(jīng)濟運行中形成的總量、速度、比例、效益所進行的計量等。廣義來講，國民經(jīng)濟核算包括統(tǒng)計核算、會計核算、業(yè)務核算，它們相輔相成。分工協(xié)作，有機地組成國民經(jīng)濟核算體系；狹義來講，國民經(jīng)濟核算僅指國民經(jīng)濟綜合平衡統(tǒng)計核算。

國民經(jīng)濟核算的目的是為經(jīng)濟行為監(jiān)測、經(jīng)濟分析、國際比較、政策分析和制定以及宏觀經(jīng)濟調控和管理服務。國民經(jīng)濟核算方法是試圖通過系統(tǒng)地規(guī)范概念、分類、核算原則、表現(xiàn)方式及邏輯關系，更好地實現(xiàn)對國民經(jīng)濟運行過程的統(tǒng)計描述。

1．2國民經(jīng)濟核算的功能

作為國民經(jīng)濟統(tǒng)計方法，國民經(jīng)濟核算對我國的宏觀經(jīng)濟管理和微觀經(jīng)濟決策都具有重要作用，主要表現(xiàn)在以下方面：

首先，國民經(jīng)濟核算能夠有效反映國民經(jīng)濟運行狀況。國民經(jīng)濟核算通過一系列科學的核算原則和方法把描述國民經(jīng)濟各個方面的基本指標有機地組織起來，采用大量信息的國民經(jīng)濟核算體系，對計劃、決策的確定和執(zhí)行起著重要的咨詢、服務與監(jiān)督作用。其次，國民經(jīng)濟核算是宏觀經(jīng)濟管理的重要依據(jù)。國民經(jīng)濟核算提供了關于整個國民經(jīng)濟運行狀況的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，是制定宏觀經(jīng)濟管理所需規(guī)劃、計劃和政策的重要依據(jù)。國民經(jīng)濟核算所提供的有關生產(chǎn)、收入分配、消費、投資等方面的基礎數(shù)據(jù)，為宏觀經(jīng)濟管理的中長期規(guī)劃和年度計劃，以及財政政策、金融政策、產(chǎn)業(yè)政策、收入分配政策等一系列經(jīng)濟政策的制定提供了重要依據(jù)。再次，國民經(jīng)濟核算是微觀決策的重要依據(jù)。隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，企業(yè)和個人對生產(chǎn)、消費和投資決策的需求增強，國民經(jīng)濟核算部門能否提供準確和豐富的國民經(jīng)濟核算信息直接影響到?jīng)Q策的科學性。通過對各種不同類型經(jīng)濟統(tǒng)計的基本概念、基本分類和指標設置提出統(tǒng)一要求，國民經(jīng)濟核算使得這些經(jīng)濟統(tǒng)計在滿足其要求的同時，實現(xiàn)彼此之間的相互銜接，使整個經(jīng)濟統(tǒng)計形成一個統(tǒng)一的整體。

2我國國民經(jīng)濟核算的方法

國內(nèi)生產(chǎn)總值(gdp)與國民生產(chǎn)總值(gnp)是兩個既有聯(lián)系又有區(qū)別的指標，兩者都是核算社會生產(chǎn)成果和反映宏觀經(jīng)濟的總量指標，只是計算口徑不同。國內(nèi)生產(chǎn)總值是指一個國家或地區(qū)范圍內(nèi)反映所有常住單位生產(chǎn)活動成果的指標。國民生產(chǎn)總值是指一個國家或地區(qū)范圍內(nèi)的所有常住單位，在一定時期內(nèi)實際收到的原始收入價值的總和。國民生產(chǎn)總值可以用國內(nèi)生產(chǎn)總值加上本國常住單位從國外得到的凈要索收入計算取得。國內(nèi)生產(chǎn)總值與國民生產(chǎn)總值之間的主要區(qū)別在于，前者強調的是創(chuàng)造的增加值，而后者強調的是獲得的原始收入。一般來說，各國的國民生產(chǎn)總值與國內(nèi)生產(chǎn)總值兩者相差數(shù)額不大，除非某個國家在國外有大量的投資和大批勞動力，該國的同民生產(chǎn)總值可能會大于國內(nèi)生產(chǎn)總值。

在實際核算中，國內(nèi)生產(chǎn)總值有3種計算方法，即生產(chǎn)法、收入法和支出法。3種方法分別從不同的方面反映國內(nèi)生產(chǎn)總值及其構成。生產(chǎn)法是從貨物和服務活動在生產(chǎn)過程中形成的總產(chǎn)品人手，剔除生產(chǎn)過程中投入的中間產(chǎn)品價值，得到新增價值的方法。核算公式為：增加值=總產(chǎn)出一中間投入。收入法也稱分配法，是從生產(chǎn)過程創(chuàng)造的收入角度對常住單位的生產(chǎn)活動成果進行核算。核算公式為：增加值=勞動者報酬+固定資產(chǎn)折舊+生產(chǎn)稅凈額+營業(yè)盈余。支出法是指一個國家(或地區(qū))所有常住單位在一定時期內(nèi)用于最終消費的資本形成總額以及貨物和服務的凈出口總額，它反映本期生產(chǎn)的國內(nèi)生產(chǎn)總值的使用及構成。支出法是從最終使用角度來反映國內(nèi)生產(chǎn)總值最終去向的一種方法。核算公式為：增加值=總消費+總投資+出口一進口一國內(nèi)生產(chǎn)總值。

3我國國民經(jīng)濟核算方法評析

3．1各種國民經(jīng)濟核算方法的評價

以上3種國民經(jīng)濟核算方法，無論是從生產(chǎn)，收入(分配)和支出的哪一個角度核算，理論上結果都應該是一致的。但在實際操作中由于資料來源不同，計算結果會出現(xiàn)某些差異，這種差異稱之為統(tǒng)計誤差，而在統(tǒng)計學上。是允許出現(xiàn)一定范圍內(nèi)的統(tǒng)計誤差的。根據(jù)資料的來源情況，目前在國內(nèi)生產(chǎn)總值的3種計算方法中采用收入法的國家較多，其實3種方法可以同時并用，相互驗證。對目前由國民經(jīng)濟核算方法等構成的體系應從以下兩方面來認識。

首先，國民經(jīng)濟核算體系是一個巨大的方法庫。國民經(jīng)濟核算乃至整個統(tǒng)計，除本身自成體系形成一套獨特的方法體系外。對于經(jīng)濟研究也提供了一種可供選擇的方法論。國民經(jīng)濟指標在各層次問、各部門間的數(shù)量關系透視了社會經(jīng)濟的各種關系。具體說來，國民經(jīng)濟核算體系將微觀經(jīng)濟原理與宏觀經(jīng)濟理論相結合，綜合運用統(tǒng)計、會計和數(shù)學方法，系統(tǒng)地測算某一時期內(nèi)一國(地區(qū)、部門)的各經(jīng)濟主體的經(jīng)濟活動，包括這些活動的結果，各種重要的總量指標及有關的組成要素。其次，國民經(jīng)濟核算體系是一個宏大的信息庫或資料庫。國民經(jīng)濟核算創(chuàng)立了一個基于大量經(jīng)濟分析水平之上的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，這些經(jīng)濟分析包括不同經(jīng)濟活動類型的分析、通貨膨脹分析、經(jīng)濟結構分析、增長分析，特別是用于各國之間的比較。

篇（4）

如何正確認識現(xiàn)實世界一直是哲學研究討論的重要課題之一。早期的哲學思想具有靜態(tài)、抽象等顯著特征，比如認為整體由部分組成，人們可以通過認識部分來認識整體。其在哲學方法上表現(xiàn)為典型的機械論、還原論和形式邏輯。

隨著人們對現(xiàn)實世界的認識逐漸深入，發(fā)現(xiàn)早期的哲學思想和方法論日益顯示出局限性。仍以整體與部分這對古老的哲學范疇為例，線性疊加原理顯然忽視了子系統(tǒng)間的相互作用。實際上，“隨便堆放在一起的材料并不必然構成一所房子”（亞里士多德，1990）。可見，子系統(tǒng)之間的相互作用不可忽視，世界并非是線性疊加的。要深刻認識現(xiàn)實世界的非線性特征，有必要借助新的哲學思維和方法。分形理論的產(chǎn)生正好為現(xiàn)代哲學發(fā)展提供了強有力的武器。

分形理論（fractal theory）產(chǎn)生20世紀70年代，其與耗散結構（dissipative structures）、混沌理論（chaos theory）一起被認為是該時期科學史上的三大重要發(fā)現(xiàn)。分形理論最初被應用于水文觀測、海岸線勘測等自然科學領域，其后逐漸延伸到數(shù)理化、生物醫(yī)學、地質與地理學、天文學、材料科學、計算機科學等諸多領域，近年來已滲入到經(jīng)濟學、金融學、繪畫、電影等社會科學領域。美國著名科學家約翰·惠勒指出：“可以相信，明天誰不熟悉分形，誰就不能被認為是科學上的文化人”。

本文首先介紹了古代哲學中的還原論觀點，指出線性科學的局限與不足；其次介紹了分形理論的產(chǎn)生和發(fā)展，并用實例來展示分形幾何的魅力；然后詳細介紹了分形理論在我國的發(fā)展現(xiàn)狀；最后闡述了分形理論在資本市場研究方面的若干成果。

還原論與線性科學

（一）還原論的產(chǎn)生及意義

1951年，奎因在《經(jīng)驗論的兩個教條》一文中，首次使用了還原論（reductionism）一詞。以科學哲學方法來定義，還原論是一種旨在將復雜性分解為更為簡單的組成部分以研究其本質與規(guī)律的認識復雜性的方法。此后，牛頓進一步發(fā)展了還原論思想。牛頓力學拆整為零的做法，對整個古典科學起了示范作用，也使還原論成為近代科學占主導地位的方法論原則。

還原論在科學哲學史上具有重要地位。它以線性疊加原理為基礎，將復雜的、整體的系統(tǒng)還原為簡單的、部分的子系統(tǒng)來研究，通過分析部分的性質、規(guī)律來認識整體的性質、規(guī)律。不僅如此，還原論還直接影響了人們對物質可分性的理解，如古希臘的原子論、印度的“四因說”、中國的“五行說”。即使是結構主義的理論也能隱見還原論的影子。

（二）線性科學的產(chǎn)生和發(fā)展

1687年，牛頓《自然哲學之數(shù)學原理》一書的出版標志著近代科學的誕生，也奠定了線性科學發(fā)展的基礎。

線性科學研究的主要是線性的、可解析表達的、平衡態(tài)的、規(guī)則的、確定的、可逆的、可用邏輯分析的對象。在方法論上，往往把一些復雜系統(tǒng)分解為幾個簡單化的子系統(tǒng)，分門別類地去研究。從哲學思想上說，線性科學方法是一種典型的抓主要矛盾、忽略次要矛盾的問題處理方法。牛頓第二定律認為力是產(chǎn)生加速度的唯一原因，加速度是力作用的結果，因果關系一目了然。

線性科學理論和方法在幾百年的歷史中，一直左右著近現(xiàn)代科學的發(fā)展。直到20世紀中期，隨著新的理論和技術手段的出現(xiàn)，人們對現(xiàn)實世界的認識和看法才發(fā)生了新的變化。

20世紀40年代后期，系統(tǒng)論、信息論和控制論先后產(chǎn)生；20世紀70年代，混沌理論、分形理論和耗散理論相繼問世。當代科學逐漸從簡單轉向復雜，從線性轉向非線性?？茖W的發(fā)展從此進入了一個新的時代。

分形理論的產(chǎn)生與發(fā)展

（一）分形理論的產(chǎn)生

美籍法國數(shù)學家b.b.mandelbrot于1967年在美國《科學》雜志上發(fā)表了《英國的海岸線有多長》的著名論文，標志著分形學科正式誕生。1977年，mandelbrot發(fā)表了《分形：形、機遇和維數(shù)》的專著，第一次系統(tǒng)地闡述了分形幾何的思想、內(nèi)容、意義和方法，將分形理論推上了一個新的發(fā)展階段。1982年，mandelbrot又出版了另一部專著《自然界的分形幾何學》，分形理論至此初步成形。

mandelbrot將分形定義為局部和整體按某種方式相似的集合，這是目前關于分形定義普遍被接受的說法。然而，該定義并不明確。一般認為，某集合f是分形集，一般要求具有以下性質：f具有精細的結構，即在任意小的尺度下，它總是有復雜的結構；f是不規(guī)整的，其整體與局部都無法用傳統(tǒng)的歐氏幾何來描述；f通常有自相似性，這種自相似可以是形狀上或統(tǒng)計意義上的；一般地，f的某種定義之下的分形維數(shù)大于它的拓撲維數(shù)；在大多數(shù)情形下，f可能由迭代過程產(chǎn)生。

（二）分形理論特征及實例

分形理論研究的對象通常具有難以用歐式幾何描述其形態(tài)的客體，具有標度不變性（對稱性）（invariant scale）和自相似性（self-similarity）等顯著特征，體現(xiàn)了自然的造化之神奇和藝術之美。

標度不變性指事物的局部與整體雖然不同，但經(jīng)過拉伸、壓縮等操作后，不僅相似而且可以重疊。標度不變性表明系統(tǒng)中的每一元素都反映或含有整個系統(tǒng)的性質和信息，從而可以通過認識部分來認識整體。

自相似性是分形理論的核心，指某種結構或過程的特征從不同的空間尺度或時間尺度來看都是相似的，或者某系統(tǒng)或結構的局域性質或局域結構與整體類似。對于有規(guī)則分形，這種自相似性表現(xiàn)為無窮嵌套；對于無規(guī)則分形，這種自相似性表現(xiàn)為統(tǒng)計的自相似性，在無標度空間中表現(xiàn)出自相似性。雪花、晶體，以及人體的小腸，都具有高度的自相似性。

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以下是幾個有規(guī)則的分形圖形：

馮科克曲線（van koch’s curve）是瑞典數(shù)學家赫爾奇·馮·科克在1904年創(chuàng)造的。具體生成的方法是：把等邊三角形的每一條邊三等份，去掉中間的三分之一，在被去掉線段處向外做出兩邊為此線段三分之一的尖角；重復這一過程以至無窮。其形狀類似雪花，又名雪花曲線。馮科克曲線具有獨特的數(shù)學性質：處處連續(xù)，但處處不可微；長度無限，面積為零（見圖1）。

希爾賓斯基三角形（sierpinski pyramid）由正三角形不斷去掉中間占四分之一面積的正三角形得到。可以證明，希爾賓斯基三角形的面積也為零（見圖2）。

康托爾集（cantor set）生成方法為：從單位區(qū)間[0，1]出發(fā)，三等分并去掉中段，得e1，將e1兩個區(qū)間繼續(xù)三等分并去中段得e2，以此類推，所得極限集合為cantor集。其由德國數(shù)學家格奧爾格·康托爾在1883年引入。康托爾集的一個典型性質是點數(shù)無限，但長度為零（見圖3）。

（三）分形理論產(chǎn)生的意義

分形理論的產(chǎn)生，對于人們正確認識和改造世界具有重要的方法論意義。在深刻理解整體與局部的辯證關系方面，分形理論與還原論的方法和實質并不相同，前者是對后者的有力補充和突破（李后強，1993；李后強、汪富泉，1992；王世進，2006）。

還原論認為，整體是由部分組成的，部分包含在整體之中；部分相加可以構成整體，整體大于部分。微積分中求不規(guī)則圖形的面積就充分體現(xiàn)了這一思想。不過，還原論將部分轉化為整體的過程是機械的、靜態(tài)的，這是還原論的局限性。

分形理論認為，部分以與整體相似的方式存在于整體之中，部分可以反映整體。同時，分形理論提供了部分到整體的生成規(guī)律、形成方式。分形理論體系中的有限和無限關系是建立在數(shù)學理論基礎上的，并非簡單的哲學思辨。它融進了整體方法、非線性方法、非解析方法、概率論方法等，正確地理解了數(shù)學的可分割和物理的可分割、思維的可分割與物質可分割之間存在的辯證關系。

綜上可知，在分析事物整體與局部的關系時，還原論是基于線性研究的，把復雜問題簡單化。分形論為研究復雜問題提供了一種工具，在認識論上進步到非線性層次，從更深的層面揭示了整體與部分的關系，進一步深化了科學哲學中的普遍聯(lián)系和世界統(tǒng)一性原理。

分形理論在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過40多年的發(fā)展，分形理論已成為非線性科學研究中的重要分支之一。

分形理論在國外的研究于20世紀末就有重大突破，并且已將理論成果付諸實踐中。好萊塢影片《星球大戰(zhàn)》中，就使用了分形技術。

我國的分形理論研究在最近20多年才開始。1989年4月，中科院國際材料物理中心為推動分形理論研究而特別舉辦了分形學習班。曾任該中心主任的龍期威教授關于“分形和固體斷裂”的研究在當時處于國際先進行列，并完成了兩本比較有影響力的專著：《金屬中的分形與復雜性》（上?？茖W技術出版社，1999年）、《金屬的力學性質：原子觀點、分形和連續(xù)介質方法》（與英國n.hmarch合著，英文）。

1989年7月，由四川大學、北京大學等高等院校組織召開了第一屆“全國分形理論及應用學術討論會”。其后，第二屆和第三屆會議分別于1991年11月在武漢華中理工大學、1993年10月在合肥中國科技大學召開。第四屆會議于2011年底在東北大學召開。該研討會為分形理論在我國的傳播和發(fā)展做出了巨大貢獻。

在科研支持方面，1991底，中國國家攀登計劃（“八五”計劃：1991-1995）首次啟動了“非線性科學”研究項目。1993年，國家自然科學基金申請指南中，首次列出“分形理論及其應用”的研究內(nèi)容，此后每年都資助若干有關項目的研究。

綜合來看，分形理論在我國發(fā)展的特點是起步晚、發(fā)展快、理論與應用并舉。大家自始就比較重視理論基礎和實際應用相結合。重慶大學的孫隸華教授等研究了“分形理論在制造決策模型實驗數(shù)據(jù)建模中的應用”；北京科技大學的呂志民等研究了“分形維數(shù)及其在滾動軸承故障診斷中的應用”，將分形維數(shù)作為識別滾動軸承故障的特征量；上海交通大學的汪慰軍研究的“關聯(lián)維數(shù)在大型機組故障診斷中的應用”，提出了將分形理論用于故障診斷的技術路線及基本計算方法。

分形理論應用于資本市場研究綜述

分形理論除應用于自然科學領域外，近年來也廣泛應用于社會科學領域。實際上，在公司財務和資本市場研究方面，已有學者試圖用分形理論重構市場基礎，并在此基礎上獲得一些投資績效測算和評估的新方法和新結論。

（一）分形市場理論形成與辨析

分形（fractal）一詞源于拉丁語“fractus”，意為“碎化、分裂”等。peters（1991；1994）首次將分形應用于資本市場，通過分析有效市場假說在理論和實踐中的不足，突破了有效市場理論的獨立、線性、正態(tài)、靜態(tài)等假定，是分形理論在金融市場中的直接應用。

國內(nèi)學者樊智等（2002）在系統(tǒng)回顧emh的內(nèi)涵并指出其存在不足的基礎上，將分形理論引入到金融市場效率研究領域中，分析了分形時間序列的經(jīng)濟涵義并提出分形市場理論的意義。黃詒蓉等（2006）認為emh無法解釋資本市場具有的實際特性，指出分形市場假說框架下的分形結構特征更能有效地解釋資本市場的實際特性，分形方法是認識資本市場的有效非線性工具。

（二）分形理論在資本市場的應用

分形理論在資本市場中的應用尚處于初級階段，目前形成的研究成果并不系統(tǒng)。

國外學者triki mohamed bilel&selmi nadhem（2009）以g7股票市場數(shù)據(jù)為樣本，采用分形檢驗與修正r/s分析法研究發(fā)現(xiàn)，股票市場具有正的長記憶性；siow-hooi tan， lee-lee chong， peik-foong yeap（2010）以1985年1月-2009年12月馬來西亞股票牛熊市場數(shù)據(jù)，采用同樣的方法進行分析，實證結果表明：在早期—尤其1997年金融危機之前，股票市場具有長記憶性，可以一定的概率對股票價格進行預測。

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國內(nèi)學者宋加旺（2005）介紹了分形市場理論在我國資本市場的應用，運用r/s與修正r/s方法實證發(fā)現(xiàn)我國資本市場具有長記憶性的分形特征，并分析了其成因。胡彥梅等（2006）運用修正r/s方法分析檢驗我國滬深股市日收益序列的長記憶性，發(fā)現(xiàn)兩市的日收益序列均無長記憶，但深圳成指日收益序列的記憶長度比上證綜指日收益序列的記憶長度要長。李宇海（2009）運用r/s方法來研究我國證券市場分形特征，發(fā)現(xiàn)我國股市的趨勢周期成分具有56個月左右的非周期性循環(huán)；季節(jié)成分中記憶性可覆蓋約10個月；短期波動成分中記憶性可覆蓋3.3個月。王鵬等（2009）把分形理論引入到我國債券市場中，實證結果顯示我國交易所債券市場的價格變動是以分數(shù)布朗運動方式進行的，呈現(xiàn)出典型的特征指數(shù)2<α的穩(wěn)定帕累托分布，說明分形特征廣泛存在于我國交易所債券市場各時間標度下的收益中。

（三）分形市場理論的發(fā)展

在早期的分形理論產(chǎn)生后，也有很多學者對其進行了不斷完善和發(fā)展，獲得了一些新的成果。比如在多重分形理論研究方面，苑瑩等（2010）從資本市場的多重分形結構、資本市場多重分形特性及多重分形在資本市場風險管理中的應用3個方面，重點分析了資本市場中多重分形理論的研究進展，指出了多重分形理論在該領域所面臨的困難與不足，并展望了該研究的發(fā)展方向，具有較強的指導意義。

篇（5）

現(xiàn)代商業(yè)銀行的全面風險管理體系由眾多環(huán)節(jié)所構成，其中的每一個環(huán)節(jié)都需要一定的人力、物力以及技術支持，在前兩個要素能夠得到充分滿足的前提下，技術進步將直接影響商業(yè)銀行風險管理的水平。針對每一個風險管理環(huán)節(jié)，都具有相應適用的技術工具，但通常談到的風險管理技術是指風險度量技術，尤其是用于風險測度，的各種建模方法。事實上，風險計量模型也正是商業(yè)銀行推行量化風險管理所關注的重中之重，從而也是發(fā)展速度最快的方法論工具。

一、現(xiàn)代商業(yè)銀行風險管理技術

1．信用風險模型

傳統(tǒng)的信用風險度量方法有信貸決策的“6C”法和信用評分方法。近二十年來，由于商業(yè)銀行貸款利潤率持續(xù)下降和表外業(yè)務風險不斷增大，促使銀行采用更經(jīng)濟的方法度量和控制信用風險，而現(xiàn)代金融理論的發(fā)展和新的信用工具的創(chuàng)新，給開發(fā)新的信用風險計量模型提供了可能。現(xiàn)代信用風險度量模型主要有：(1)CreditMetrics信貸組合模型，運用VaR框架，用于對諸如貸款和私募債券等非交易資產(chǎn)進行估價和風險計算；(2)KMVEDFs信貸組合模型，利用期權定價理論評估企業(yè)的預期違約率；(3)CSFPCreditRisk+信貸組合模型，應用保險經(jīng)濟學中的保險糟算方法來計算債券或貸款組合的損失分布；(4)麥肯錫CPV信貸組合模型，在CreditMetrics的基礎上，對周期性因素進行了處理，克服了CreditMetrics中不同時期的評級轉移矩陣固定不變的缺點。

2．市場風險模型

商業(yè)銀行市場風險的度量模型絕大部分是基于VaR方法。計算VaR主要的方法有三大類：一是方差一協(xié)方差方法(參數(shù)化方法)，二是歷史模擬法(經(jīng)驗法)，三是結構性模擬法(蒙特卡羅模擬)。除此之外，極值方法和壓力測試也是常用的衡量市場風險的方法。

方差一協(xié)方差法假定風險因子收益的變化服從特定的分布(通常是正態(tài)分布)，然后通過分析歷史數(shù)據(jù)來估計該風險因子收益分布的參數(shù)值，如方差、相關系數(shù)等，進而得出整個投資組合收益分布的特征值。方差一協(xié)方差方法中有代表性的有組合正態(tài)法、資產(chǎn)正態(tài)法、Delta正態(tài)法和Delta-Gamma正態(tài)。歷史模擬法是一種簡單的基于經(jīng)驗的方法．它不需要對市場因子的統(tǒng)計分布做出假設，而是直接根據(jù)VaR的定義進行計算，即根據(jù)收集到的市場因子的歷史數(shù)據(jù)對投資組合的未來收益進行模擬，在給定置信水平下計算潛在損失。

蒙特卡羅模擬法是基于歷史數(shù)據(jù)，模擬出投資組合中不同資產(chǎn)可能的價格變化。并由此推算出投資組合價值的變化，進而求取其投資組合回報。將每一個模擬的投資回報進行分布處理，可以得出投資組合回報分布，從而按照一定的置信水平要求，求出VaR的大小。

極值理論是通過極限值理論或情景分析，研究小概率事件，估計損失規(guī)模，計算風險值。極值理論的優(yōu)勢在于它直接處理損失分布的尾部，且沒有對損失數(shù)據(jù)預先假設任何的分布，而是利用數(shù)據(jù)本身說話。主要的極值理論模型有傳統(tǒng)極值理論、分塊樣本極值(Block-maxima)模型、POT(PeakOverThreshold)模型和C()PULA一極值理論方法。

壓力測試被用于測量極端情況下的操作風險情況。壓力試驗包括情景分析和系統(tǒng)化壓力試驗，其中情景分析是最常用的壓力測試方法，包括兩大步驟：情景構造和情景評估。情景構造描繪出某些極端情景。包括銀行極端損失的大小、風險因子波動的極端范圍等。情景構造的主要方法包括歷史模擬情景方法、典型情景方法和假設特殊事件方法。

3．操作風險模型

巴塞爾委員會在新資本協(xié)議的監(jiān)管框架中。將操作風險正式單列為除信用風險和市場風險之外的第三種主要風險，首次將市場風險、操作風險與信用風險一起納入最低資本監(jiān)管要求并強調不同風險之間的相關性，并分別提供了從簡單到高級的一系列操作風險衡量方法基本指標法是巴塞爾委員會設定的一種最為初級的操作風險度量方法，它將單一風險暴露指標的一個固定比例作為資本準備要求，即操作風險資本準備，為基本指標法所計算出的操作風險資本準備；El是機構的風險暴露指標；a為巴塞爾委員會設定的常數(shù)比例指標為銀行某年的最低監(jiān)管資本要求，按照巴塞爾委員會所規(guī)定的加權風險資本8％的比例來計算；GI為銀行同期用于規(guī)范資本的總收入。是采用平滑方法計算得出的最近三年總收入的均值；1Z％是巴塞爾委員會給定的調整系數(shù)。

標準化方法對操作風險的度量要求銀行將總收入與業(yè)務線進行匹配，對每個業(yè)務種類都設定·個風險暴露指標EI以反映銀行在此業(yè)務領域的規(guī)模和業(yè)務量，從而對整體操作風險的資本金要求為 ，其中Ks為標準化方法下的資本分配；El。為每條業(yè)務線的風險暴露指標；為每條業(yè)務線的系數(shù)值，其計算公式與基本指標法相似S為銀行分配給第種業(yè)務的操作風險經(jīng)濟資本的份額，MRC為銀行的最低監(jiān)管資本要求，Ej為銀行第i種業(yè)務的指標值，12％是給定的調整系數(shù)；是對特定業(yè)務種類下銀行的操作風險損失與相應概括性指標間關系的衡量。不同業(yè)務種類的口值不同，均由巴塞爾委員會給定。

高級衡量法是巴塞爾委員會在《巴塞爾新資本協(xié)議》中所推出的一系列較為復雜的計量方法的總稱，主要包括內(nèi)部衡量法、損失分布法和極值理論模型三種，它們均建立在對損失數(shù)據(jù)的分布進行合理假設的基礎上，運用量化的分析方法對操作風險的資本要求進行測算：(1)內(nèi)部衡量法類似于信用風險度量中的內(nèi)部評級法，是指銀行基于對預期操作風險損失的度量來估計風險資本要求的水平，即假定預期損失(損失分布的均值)和非預期損失(損失分布的尾部)之間具有穩(wěn)固的關系，這種關系既可能是線性的，也可能是非線性的。利用內(nèi)部度量法計算風險資本要求是基于這樣一個框架：將銀行的操作風險暴露分解成8大業(yè)務種類(與基本指標法相同)和7大風險損失事件類型。對于每個業(yè)務類別／損失事件組合(共有7×8—56個組合)，銀行可使用自身的損失數(shù)據(jù)來計算該組合的預期損失EL。監(jiān)管資本則由預期損失(亦即損失分布的均值)和非預期損失(損失分布的尾部)的關系來確定；(2)損失分布法(LDA)是一種較為復雜的操作風險量化方法，它使用操作風險損失事件的歷史數(shù)據(jù)庫來計算操作風險資本金數(shù)量。在對損失事件頻率和損失強度的有關假設基礎上。對每一業(yè)務線／損失事件類型的操作風險損失分布進行估計。損失分布法依賴于銀行的內(nèi)部數(shù)據(jù)來把握其特有的風險特征。每一個銀行中的每一種業(yè)務都具有自己的風險特征。這些特征是基于該業(yè)務的內(nèi)在風險(如產(chǎn)品類型、復雜性和法律環(huán)境)和控制機制(如文化、系統(tǒng)、內(nèi)控和政策等)。由于每個銀行都是獨特的，量化其風險特征的唯一途徑就是檢查分析其實際的損失數(shù)據(jù)；(3)極值理論近年來被引入到操作風險的量化管理領域。具體方法與市場風險的極值理論模型相似。 4．一體化風險模型

全面風險管理體系的形成和發(fā)展對風險管理在技術上、成本上提出了更高的要求，從而促使銀行開始尋求新的解決之道。目前，在世界范圍內(nèi)誕生了一批風險管理專業(yè)化公司，以及基于全面管理理念而建立的新一代風險管理模型——一體化風險度量模型。這些一體化模型將信用風險、市場風險、操作風險三大類風險和其他風險進行整合管理，為商業(yè)銀行實現(xiàn)全面風險管理目標，提供了技術基礎。具有代表性的模型有：(1)由AIgorithmics(簡稱Algo)公司設計的風險觀察(RiskWatch)模型，在市場定價的基礎之上開發(fā)出“未來定價(MarktoFuture)”方法來為資產(chǎn)組合定價；(2)由AXIOM軟件公司建立的風險監(jiān)測(RiskMonitor)模型，將方差一協(xié)方差，蒙特卡羅模擬，歷史模擬及多因子分析等方法進行整合，對所有市場，業(yè)務線及金融工具的風險提供一種可以持續(xù)、一致測量的方法；(3)由Askari公司開發(fā)的風險賬本(RiskBook)模型，用一種一致的分析提供多種風險的視角；(4)由IQFinancialSystems公司創(chuàng)立的RiskIQ模型，基于RAROC的風險綜合管理模型；(5)金融工程公司(FinancialEngineeringAssociates，Inc．)風險管理模型，在風險矩陣RiskMetrk的基礎之上改進了VaR技術，可以使用戶確定新的交易將如何影響整個資產(chǎn)組合的VaR，并提供了VaR成份分析；(6)網(wǎng)際測險公司(Measurisk．Conr)風險管理模型，基于監(jiān)管者的規(guī)定，對客戶的基金在總體水平上的風險做出綜合評估。

二、我國商業(yè)銀行風險管理技術存在的不足

(1)風險管理工具與技術落后

目前，西方發(fā)達國家的商業(yè)銀行在風險的量化管理方面遠遠領先于我國的商業(yè)銀行。我國商業(yè)銀行在風險管理工具和技術方面的差距主要表現(xiàn)在：首先，國外商業(yè)銀行通常會大量運用金融衍生工具進行資產(chǎn)保值的風險轉移策略，這主要得力于國外發(fā)達的金融衍生品市場。我國目前除了一些地方性的商品期貨交易所和正在籌建的金融期貨交易所，尚無成熟的金融衍生品市場，由此限制了我國商業(yè)銀行運用金融衍生品對以市場風險為主的銀行風險進行控制；其次，國外已經(jīng)相對成熟的大量風險量化模型，如VaR等，在我國還處于萌芽階段，風險管理人員對模型的運用能力還有待加強；第三，由于起步較晚，尚未建立起同時為監(jiān)管者、市場和銀行所接受的數(shù)據(jù)甄別標準，使得我國商業(yè)銀行大多無法建立完善的、整合的歷史損失數(shù)據(jù)庫，而沒有數(shù)據(jù)就意味著基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分布的量化模型根本無法建立。

由于風險量化管理的不足，使得銀行在日常管理中更多地使用定性分析和人為直接控制，主要依靠缺口管理和指標分析法進行風險管理。如信用風險管理，大多依據(jù)貸款投向的政策性、合法性及安全性；又如經(jīng)濟資本的計算，由于無法達到《巴塞爾新資本協(xié)議》的量化標準，還只能采取標準法進行衡量。

(2)數(shù)據(jù)庫的缺乏

數(shù)據(jù)庫是構建整個操作風險量化管理體系的基礎，它儲存著大量內(nèi)外部共享性分類信息。通常而言，這些信息分別與特定業(yè)務、損失事件或風險目標相對應．這些存儲的數(shù)據(jù)包括前臺交易記錄信息、各種風險頭寸、金融工具的信息、極端損失事件、外部損失事件等等。數(shù)據(jù)結構由操作風險管理方法的復雜程度而定，通?？梢苑譃閯討B(tài)數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)(靜態(tài)數(shù)據(jù))兩大類。前者包括與具體業(yè)務相聯(lián)系的交易數(shù)據(jù)以及內(nèi)外部損失數(shù)據(jù)，后者則主要包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)和風險管理模型數(shù)據(jù)等。

巴塞爾委員會對風險管理模型，尤其是風險度量模型的損失數(shù)據(jù)具有非常高的要求，包括數(shù)據(jù)的累積性、真實性、客觀性、準確性等等方面。目前我國大多數(shù)商業(yè)銀行已經(jīng)建立了大集中數(shù)據(jù)庫用于搜集內(nèi)外部損失數(shù)據(jù)，然而由于技術尚未成熟，并且體制方面的原因也導致外部損失數(shù)據(jù)尤其是低頻高危的操作風險損失數(shù)據(jù)的搜集具有較大難度，這使得目前的數(shù)據(jù)庫一方面不夠全面，另一方面更新較慢，限制了量化管理模型的應用。

篇（6）

[中圖分類號]G40―057

[文獻標識碼]A

[論文編號]1009―8097(2009)13―0309―03

一　仿真在現(xiàn)代通信技術中已成為重要的工程設計手段

隨著通信技術和計算機技術的進步，通信系統(tǒng)仿真技術已經(jīng)逐漸成為通信系統(tǒng)設計和驗證的主要手段。近二十年以來，數(shù)字信號處理方法和軟件無線電技術得到了廣泛應用，傳統(tǒng)的設計手段和設計方法已經(jīng)不能適應急劇增加的通信系統(tǒng)復雜性的要求。今天，如果沒有計算機仿真方法，系統(tǒng)設計和性能測試是不可能完成的。

傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)設計中，主要考慮的是對熱噪聲的性能指標問題。傳輸信道一般建模為加性高斯信道，性能指標的評估采用傳統(tǒng)的解析計算方法就可勝任。然而，許多現(xiàn)代通信系統(tǒng)，尤其是工作環(huán)境十分復雜的無線電通信系統(tǒng)和抗干擾通信系統(tǒng)中，其工作頻率在數(shù)千兆頻帶，電磁波傳播特性也十分復雜，衰落和多徑效應成為系統(tǒng)設計主要問題。相應接收機的復雜性大大提高：例如復雜的同步算法，信道估計和符號檢測，RAKE體系結構以及非線性系統(tǒng)在現(xiàn)代無線電通信中被廣泛采用。對此，傳統(tǒng)的理論解析分析方法都不再總是有效的，對于現(xiàn)代通信系統(tǒng)而言，仿真方法是必需的設計和分析手段。

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡和網(wǎng)絡協(xié)議的復雜也是必須采用仿真方法研究的原因。傳統(tǒng)的排隊理論和運籌學可以解決對簡單通信信息流量模型的性能分析和計算問題，但是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡協(xié)議的復雜性已經(jīng)遠遠超出了傳統(tǒng)數(shù)學的分析能力。為了快速、便捷而且準確地對通信網(wǎng)絡協(xié)議性能做出評估，采用基于事件的離散事件仿真方法幾乎是唯一的選擇。采用仿真方法可以避免理論性能分析的障礙，通過系統(tǒng)建模，參數(shù)選擇和調整，能夠迅速得出系統(tǒng)在模擬真實環(huán)境中的行為表現(xiàn)，從而對所應用的信號處理算法、通信協(xié)議做出評估和改進。

微處理器和數(shù)字信號處理芯片技術的進步在硬件上保證了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的實現(xiàn)問題，在此背景下，算法和協(xié)議的軟件實現(xiàn)越來越成為系統(tǒng)功能實現(xiàn)的主要手段。仿真中應用的算法和真實系統(tǒng)中的功能實現(xiàn)算法已經(jīng)融合。同時現(xiàn)代微型計算機的處理能力大大超過了數(shù)年之前的大型計算機，已經(jīng)基本能夠滿足通信仿真軟件和仿真數(shù)值計算對計算機運算能力和存儲空間的需要?，F(xiàn)在，在整個通信業(yè)界，基于仿真技術的系統(tǒng)設計分析已經(jīng)被廣泛采用，成為研究新理論，開發(fā)新技術的主流方法。掌握仿真技術也是通信業(yè)界所必需的技能之一。

二　仿真技術是現(xiàn)代通信實驗必不可少的環(huán)節(jié)

學習和研究現(xiàn)代通信技術是一個理論與實踐相結合的過程。在通信工程實踐環(huán)節(jié)中，仿真技術得到了廣泛的應用。透過仿真技術，通信工程專業(yè)的學生可以學習和研究比傳統(tǒng)通信理論所研究的對象更為復雜，更為接近真實工作環(huán)境的通信模型。而在傳統(tǒng)理論框架中，系統(tǒng)模型必須加以簡化才能得出解析結果。另外，利用仿真技術可以十分方便地修改系統(tǒng)參數(shù)，并且可以很快評估這些參數(shù)變化對系統(tǒng)整體性能的影響。隨著交互式仿真環(huán)境的成熟，設計者利用簡單的程序編寫和系統(tǒng)方框圖建模方法就可以模擬出復雜系統(tǒng)的工作行為，這樣，通信工程師就能夠將主要精力集中在通信系統(tǒng)的設計和本身改進的關注上，而不需將精力浪費在仿真程序，的編程技巧和調試上。

在復雜工作環(huán)境中，通信系統(tǒng)性能研究的基礎是對傳輸信道的建模仿真問題。因此，信道仿真也就成為了系統(tǒng)評估中所必需的。同時，為了適應復雜的和時變的傳輸環(huán)境，現(xiàn)代通信系統(tǒng)的信號處理算法趨于復雜化。例如采用信道估計自適應算法，多天線技術，智能天線波束成形算法，CDMA蜂窩網(wǎng)絡中的多用戶檢測算法，正交多載波調制算法，信道編解碼算法等等。這些技術的實現(xiàn)必須依靠高速信號處理芯片和軟件實現(xiàn)。對算法在實際通信環(huán)境中的適應性驗證和評估就必須借助于仿真來完成。

現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，通信協(xié)議設計和驗證幾乎都是基于仿真技術的。為了保證通信的實時性和利用效率，現(xiàn)代通信系統(tǒng)中提出了各種復雜的具有層次結構的通信協(xié)議，從而構成通信網(wǎng)絡。排隊理論和運籌學只能對通信協(xié)議做出簡化的性能估算，與實際系統(tǒng)中的運行往往存在較大差別。由于實際系統(tǒng)行為的復雜性，解析分析幾乎是不可能的，因此，對通信協(xié)議在實際網(wǎng)絡環(huán)境中的評價就成為了網(wǎng)絡協(xié)議仿真分析的主要任務。

現(xiàn)代通信系統(tǒng)的實現(xiàn)也是基于仿真技術的。通信功能的軟件化實現(xiàn)、通信節(jié)點傳輸行為的智能化以及軟件無線電技術本身是計算機技術和通信技術結合的結果。通信系統(tǒng)的電路級設計已經(jīng)從基于純硬件集成電路的模式轉變?yōu)橐钥删幊踢壿嬈骷榫幊虒ο蟮腣HDL軟件編程映射模式。VHDL程序設計和調試都是以仿真方法完成的。在系統(tǒng)級設計中，系統(tǒng)仿真和系統(tǒng)實現(xiàn)是統(tǒng)一的，仿真算法可以直接映射為DSP的實現(xiàn)代碼。而在更高層的協(xié)議級設計中，通信網(wǎng)絡協(xié)議仿真代碼也就是協(xié)議實現(xiàn)的核心代碼。軟件無線電技術使得通信信號處理方法得到廣泛應用，在基帶信號處理中可以通過軟件實現(xiàn)信號處理變換，得出射頻波束成形，預編碼，自適應均衡，自適應數(shù)字調制，解調，信道編解碼，信源編解碼，信息安全算法等等，而對這些算法的仿真算法和實現(xiàn)算法相同，代碼可以直接應用于實際系統(tǒng)中。

現(xiàn)代通信系統(tǒng)的測試設備價格高昂，而且，實際工作中的通信系統(tǒng)往往具有不可測試特性。例如，對營運中的通信網(wǎng)絡性能測試對于高校學生來說是幾乎不可能的，也是營運通信網(wǎng)絡所不允許的。但另一方面，對于通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡的研究是必須有實踐對象的，在這種情況下，通信仿真和網(wǎng)絡仿真是就必然成為唯一的選擇。

總之，現(xiàn)代通信系統(tǒng)是一個復雜巨系統(tǒng)，對現(xiàn)代通信技術的學習和研究必須采用現(xiàn)代系統(tǒng)論的觀點和方法。現(xiàn)代系統(tǒng)論指出，復雜巨系統(tǒng)往往是非線性系統(tǒng)，對系統(tǒng)的數(shù)學建模已屬不易，對所建立的數(shù)學模型進行解析分析計算基本上是不可能的。對復雜巨系統(tǒng)的研究，關鍵在于把握系統(tǒng)在外界環(huán)境中的交互行為和系統(tǒng)狀態(tài)的變化。對于計算機仿真來說，可以充分利用計算機的數(shù)值計算能力，在解析計算十分困難的情況下，采用相對簡易的數(shù)值計算獲得工程上可用的結果。工程設計的目的是得出符合實際的結果，在這個意義上來說，仿真方法是一條捷徑。

三　仿真是培養(yǎng)學生的學習興趣、創(chuàng)造性思維、建立理論與實踐結合的橋梁

通信工程專業(yè)對學生的數(shù)學基礎要求高，除了傳統(tǒng)微積分知識之外，還要求具有積分變換，概率論和隨機過程、信息論的基本知識，排隊論和離散數(shù)學的基本知識等等。通信工程專業(yè)課程都是建立在這些數(shù)學基礎之上的。對通信工程本科學生的學習調查結果顯示，大多數(shù)學生是出于對就業(yè)前景憧憬和單純向往選擇了該專業(yè)的。他們對通信工程專業(yè)的

技術素質要求和未來從事的工作性質并不十分了解。于是，雖然學生有很高的學習熱情，但又普遍存在著對數(shù)理基礎知識的輕視和畏懼。抽象的理論和工程實際脫節(jié)是本專業(yè)面臨的教學困境之一：一方面通信系統(tǒng)的復雜性使得實驗室不可能擁有系統(tǒng)級實驗環(huán)境，另一方面通信工程的實際工作環(huán)境正是對系統(tǒng)級的通信網(wǎng)絡設備的設計、運營和維護。如果把通信工程比喻為有血有肉活生生的人，那么通信理論就好比是人的骨架。如此，學生對學習理論知識的畏懼心理就是可以理解的了。如何在通信理論這個骨架上附著血肉，將專業(yè)知識作為活生生的技術事物展現(xiàn)給學生，是專業(yè)課程教師必須思考的問題。學習興趣是通過教學藝術培養(yǎng)出來的，教學藝術不是空洞的，而是具體的適應與專業(yè)特征的方法。學習心理學指出。對于學習成效而言，學生的學習興趣比刻苦精神重要得多。

在多年探索中，我們發(fā)現(xiàn)，對于通信工程專業(yè)的教學實踐，通信仿真方法較成功地成為了理論聯(lián)系實踐的橋梁。首先，仿真方法將純粹的數(shù)學理論知識通過計算機轉化為生動的數(shù)學實驗，成為理論實驗的有效工具。利用仿真方法，通過數(shù)值計算得出生動的曲線圖表，學生可以從中理解數(shù)學理論的實際內(nèi)涵，從而加深對理論知識的理解和掌握。重建學習的興趣。其次，仿真建模分析可以通過相對簡單的仿真過程去對比理論解析結果，將抽象的理論模型通過仿真實現(xiàn)為具體的可以進行行為調試的軟通信機。通過仿真建模過程，學生既對理論分析有了深入的認識，同時也清楚了實際通信系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)參數(shù)對通信機性能指標的影響。例如，對調制解調的波形及其頻域分析使得學生能夠直觀地感受到調制解調的作用，噪聲對傳輸?shù)挠绊懸约案道锶~分析的應用：對糾錯編解碼的仿真可以直接測試出編碼的抗干擾能力；而對信道和通信收發(fā)信機的仿真可以得出信號噪聲功率比對系統(tǒng)傳輸差錯率的曲線關系，并可比較各種調制制式的性能。這樣，通過仿真實驗將通信理論的核心問題實例化，從而深刻理解理論本身的實質和意義。通過系統(tǒng)仿真，學生可以從理論到數(shù)學建模，再到計算機建模和仿真，在得出結果的過程中，從建模過程和實驗結果中體會通信系統(tǒng)的實質。經(jīng)過這樣的過程，學生就不再視通信系統(tǒng)是抽象的死的東西。

大學教育不僅僅是對專業(yè)知識的灌輸，專業(yè)教育應更加重視創(chuàng)造力的培養(yǎng)。沒有適當?shù)膶嵺`手段和方法，是很難有效地培養(yǎng)創(chuàng)造性，利用仿真手段，學生可以將其頭腦中利用專業(yè)基礎知識和創(chuàng)造靈感得到的系統(tǒng)模型在計算機中加以實現(xiàn)，創(chuàng)造性地構建通信系統(tǒng)，驗證其思想，不斷總結工程經(jīng)驗，驗證系統(tǒng)行為的過程，如此反復，會使得學習的主動性大大提高。創(chuàng)造能力也就在這一生動的實踐活動中逐步培養(yǎng)得以形成。

通信仿真實驗是對傳統(tǒng)硬件軟件實驗的綜合和升華。對于通信工程的學生，具備基本的電子技術知識是十分重要的，尤其是電子技術的實踐經(jīng)驗對于專業(yè)學習和未來的工作能力起著關鍵作用。電路模塊是通信系統(tǒng)的構成元素，線性系統(tǒng)是電路的功能模型，而信號處理則是線性系統(tǒng)理論的應用提升。通信工程專業(yè)是一門系統(tǒng)級的工程學科，通信系統(tǒng)就是通過通信協(xié)議聯(lián)系起來的以信號處理為功能實體的復雜系統(tǒng)。從層次上，只有對傳統(tǒng)的硬件和軟件具有實踐經(jīng)驗的人才能夠真正理解通信系統(tǒng)，也才能在系統(tǒng)仿真中把握物理實質。通信仿真實驗通常是系統(tǒng)級的，即把通信系統(tǒng)模塊視為功能模塊。以協(xié)議聯(lián)系這些模塊，仿真就是考察系統(tǒng)行為的過程。

四　現(xiàn)代通信仿真技術的層次和軟件需求

根據(jù)仿真對象的不同，相應的仿真手段、方法和適用的軟件也有所不同。隨著仿真技術在通信領域的推廣，在通信技術的各層次都產(chǎn)生了相應的仿真工具。通信技術從底至上，大體可以劃分為：電路系統(tǒng)、功能模塊、通信系統(tǒng)方框圖以及通信網(wǎng)絡等幾個層次。

在電路系統(tǒng)層次，工程目標是設計滿足要求的電路系統(tǒng)，對于模擬電路，如設計放大器、頻率綜合器、鎖相環(huán)、變頻、調制解調器等等。對于數(shù)字電路，如各種時序邏輯電路、偽隨機碼發(fā)生器、編解碼器等等。在電路系統(tǒng)層次的設計關鍵是電路拓撲設計和電參數(shù)選擇。仿真語言Pspice可以勝任模擬電路領域的設計和仿真問題，集成了Pspice語言的可視化仿真軟件眾多，常用的有EWB、ORCAD、Protel DXP以及最新的Altium(Protel)EDA設計軟件。其中EWB簡單易用，目前已經(jīng)廣泛用于模擬電路課程教學和實驗中，0RCAD和Protel DXP是電路設計的專業(yè)軟件，從電路原理圖設計、原理圖級仿真到印制板圖生成和印制板級仿真都可完成，Altium(Protel)EDA設計軟件則逐漸成為了現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計中從芯片開發(fā)、板級設計、電磁兼容到機電一體化設計整個環(huán)節(jié)的統(tǒng)一仿真設計平臺。數(shù)字電路的設計現(xiàn)在已經(jīng)轉入了大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷r代，主要以VHDL語言作為軟件設計語言，不同廠商為其產(chǎn)品提供了相應的設計和仿真平臺，如Max-Plus Ⅱ等等。對于數(shù)字信號處理芯片(DSP)的設計，也有廠商提供的編程仿真環(huán)境可用，如T1的DSP編程仿真平臺CCS，可完成編程、軟件仿真和目標板硬件仿真直到代碼下載全過程。功能模塊層次的仿真任務是解決通信功能模塊的輸入輸出參數(shù)指標設計問題，也包括模塊內(nèi)部的結構和算法問題。如電磁傳播環(huán)境仿真、信道均衡，波形估計和信號參數(shù)估計，智能天線、編碼調制等等。在通信系統(tǒng)方框圖層次的任務是根據(jù)設計目標構建通信系統(tǒng)，包括發(fā)信機、信道以及收信機。仿真目標是研究整個通信系統(tǒng)在使用信道環(huán)境下的適應性，如傳輸差錯率性能，抗干擾性能等等。

適用于功能模塊層次和通信系統(tǒng)方框圖層次的仿真軟件眾多，有Matlab／Simulink，Scilab和SystemView等等。其中，SystemView是通信系統(tǒng)專用的系統(tǒng)級仿真軟件，軟件模塊庫提供了全面的通信系統(tǒng)模塊，完成可視化模塊建模后立即可得出仿真結果。Matlab／Simulink則是較為通用的系統(tǒng)仿真和科學計算平臺，幾乎所有理工學科的仿真實驗和數(shù)值計算均可在該平臺上完成。Matlab通過編程可完成算法仿真，Simulink是Matlab的擴展，是可視化方框圖建模仿真工具。Matlab提供了C／C++編譯和C／C++語言的接口，其信號處理工具箱還提供了DSP代碼翻譯接口，將仿真和算法實現(xiàn)統(tǒng)一起來。Scilab是法國國立信息與自動化研究院INRIA開發(fā)的一個開放源碼的免費科學計算仿真軟件，與Matlab相兼容。

在通信網(wǎng)絡層次的仿真問題以通信網(wǎng)絡協(xié)議仿真為主，主要以網(wǎng)絡信息流量和阻塞率指標為參數(shù)。廣為采用的仿真平臺有OPNET和NS，OPNET是商用專業(yè)網(wǎng)絡仿真軟件，工作于Windows平臺，在C++編譯器的支持下，可進行從廣域到局域，有線到無線的全網(wǎng)絡仿真。NS是Linux下的開源軟件，也是廣為應用的網(wǎng)絡仿真平臺。