生态文明的基本特征汇总十篇

时间:2023-06-29 16:22:28

生态文明的基本特征

生态文明的基本特征篇(1)

一、征地生态补偿的范畴界定

1.特定视角的生态补偿

从视角来看,征地生态补偿是从土地被征用的特定视角下的生态补偿。征地的生态补偿具有生态补偿的一般共性,也具有其特定视角下的特殊性。

其共性表现在:作为生态补偿的一种,这种补偿仍是对生态环境的破坏而进行的补偿,并通过征收一定的费用或补偿性的措施对生态利益受到损害的主体进行补偿来实现。

其特殊性则表现在:一般的生态补偿,受到损害的主体一般表现为一定的生态区域或一些群体,具有不确定性。而在征地的视角下的生态补偿,土地权利方在转让土地所有权的同时,其生态利益也直接受到了侵害,在征地生态补偿中,生态补偿的主体则应包括土地征用方、土地所有方以及相关的区域,在这种生态补偿中,主体明确了出来,使得生态补偿更具可操作性。

2.特定类型土地的生态补偿

一般意义上的生态补偿是指对生态系统和自然资源产生了破坏减损以及对环境造成了污染而进行的补偿,而生态系统和自然资源的最高所有者是国家,也就是说,只有国家享有受补偿的权利,国家以税收等形式获取补偿,再用到环境治理中去。

在征地生态补偿中,被征用的土地,包括耕地、林地及草地等,这些土地的所有权是集体所有,土地所有者在享有土地的经营收益的同时,也享有土地经营所带来的生态效益,土地被征用后,土地所者的生态效益受到了直接损害,应该得到补偿。因此,相对于一般意义的生态补偿,征地生态补偿是基于土地所有权基础上而产生的一种生态补偿,其受补偿的主体不再是单一的国家主体,更直接的涉及到了土地所有者这一主体。

3.特定矛盾下的生态补偿

生态补偿的提出,就矛盾来说,体现了生态环境保护与经济发展之间的矛盾,体现了资源的耗费与经济的可持续发展之间的矛盾,而生态补偿的功能就是对生态环境的破坏及自然资源的耗费进行抑制,以期达到经济发展和生态保护的双盈,促成经济的可持续发展。

征地生态补偿的提出,更多的征对我国农村地区的土地征用,在我国城市化大步推进的背景下,虽然土地是一个逐步征用的过程,但从长期来看,是一个量变走向质变的过程,必然会导致征地地区生态环境的巨大反差。因此,征地生态补偿更具体的出的矛盾则是我国城市化与征地地区生态环境保护之间的矛盾,城市化中生态保护的欠缺与征地地区的生态利益诉求之间的矛盾。这种特定的矛盾是征地生态补偿的重要特征。

二、征地生态补偿的理论基础及启发

1.土地利用的外部效应比对与补偿的欠缺

征地生态补偿中,土地的利用由土地的普通生产向土地的其它开发利用转变。这种利用方式的转变,其产生的外部效应存在着差别。

土地在普通生产的过程中,通过在土地上进行的种植、造林等生产,可以获得一定的经济收益,同时也对水土保持、空气等生态环境起到了积极的作用,在土地上的普通生产行为是一种有益的无偿行为,对生态环境是有益的,对于生态环境而言,是一种正外部性。

土地在被征用后,用于房产的开发及一些企业的建设,对生态环境必然会起来一定的破坏作用,对于生态环境而言是一种负外部性。根据外部性的基本理论,外部性的存在对经济活动是有害的,不利于资源的配置和合理使用,也就是说,正外部性应该得到补偿,负外部性应该承担外部不经济后果,以实现外部成本的内部化。

土地在征用前后,是一个正外部性向负外部性转变的过程中,因此被征地的土地所有方因其正外部效应则应得到补偿,而土地开发方因其负外部效应则应承担其外部成本。长期以来,国家通过税收等手段对那些生产过程中对生态环境产生负外部效应的企业等进行管理,然而,对于那些在生产中对生态环境产生正外部效应的土地所有者则缺乏相应的激励机制以及相应补偿,从而导致了生态环境保护的片面性和消极性,在一定程度上增加了生态保护的难度。

2.公共产品理论与政府的干预功能

生态环境是公众的生态利益的实际体现,生态环境在经济活动中是一种与经济活动息息相关而又相对独立的一种产品,一方面给人们带来生态效益,由全体民众所享有和使用,另一方面其受到损害后,得不到积极的补救,因此生态环境具备了非竞争性和非排斥性两大特征,根据公共产品理论,可将其归为一种公共产品。

征地的生态补偿与一般性的生态补偿一样,被征土地所附带的生态产品也同样具备了公共产品的非竞争性和非排斥性的两大特征。公共产品理论的出现就是为了国家干预而确定的,也就是说国家在此过程中应该充分的发挥其行政干预的职能,避免政府在生态保护中的“无为”,而在征地过程中,被征地一方往往是农民群体,在经济活动处于弱势地位,无法有效保障自身的生态利益,这就要求国家在此过程中加以行政干预,切实保障被征地方的生态利益得到合理的补偿和安置。

3.生态资本理论与总体补偿方针

生态资本即生态环境的资本化。生态环境作为一种资本,既体现在其本身的物质产出,又体现在虚化的服务价值,为公众提供生态效益。生态资本成为资本的一种形式,具有一般资本的一般属性,表现为它在以盈利为目的,在市场中的运行要遵循市场规律的支配;同时,生态资本又因为其本身的生态属性,又要遵循相应的生态规律。

生态资本的双重属性决定了其不同于一般的特征。一方面,生态资本具有强烈的结构特性,即生态资本内部结构的平衡是决定其盈利大小的主要因素,是最大的物质产出和生态效益的保障。另一方面,生态资本具有长期性的特性。即只要对生态资本合理的运用,依照适度的原则,生态资本可以凭借自身的自主性,不断的升值,而达到长期盈利的目的。再一方面,生态资本具有地域性的特性。即地域性决定了其盈利的局限性,这是生态资本的弱点,由于生态资本不具备一般资本可以转移的特点,使得生态资本在盈利上存在着局限性。

生态资本的三大特征决定了生态补偿的方式应该在保障生态资本的最大盈利的基础上实施。即生态补偿的总体补偿方针应该是在保障生态环境总体结构平衡的原则上进行区域化的生态补偿,这个补偿的过程应该是一个长期动态的过程,通过保障生态环境的整体结构平衡,充分发挥生态资本的自主性,兼顾生态资本的区域局限性,以期达到生态资本的最大收益。

根据以上几个经济理论,对于我国征地生态补偿制度,我们可以得到以下启发:以外部效应理论来对生态补偿的内涵加以界定,确定征地生态补偿机制中的各个主体;以公共产品理论确定政府在机制中的职能作用,强化政府的经济干预手段;以生态资本理论中生态资本的特性确定国家的对生态环境的统筹规划以及各种生态结构的调整措施,使生态资本的效益最大化,并采用多种的补偿安置措施对生态利益受损的群体加以补偿。

生态文明的基本特征篇(2)

我国“十二五”规划中明确提出“绿色发展”;“十”报告指出,新型“四化”发展要与生态化发展相协调;绿色城镇化是我国城镇化发展的方向与目标,是取得经济效益、社会效益、生态效益“三赢”的新型城镇发展道路。

一、绿色城镇化发展特征

我国城镇化发展的基本趋势是实现绿色城镇化发展,绿色城镇化是城镇集约开发与绿色发展相结合的新型城镇化发展模式,应在城镇化发展中贯穿绿色,集中体现资源环境经济协调可持续发展理念。李明泽(2014)认为绿色城镇化将绿色与城镇发展相统一,在基于生态平衡下协调资源环境经济,以科技创新力为支撑,走清洁、绿色、环保为特色的新型城镇化发展方式[1]。邱江(2013)认为绿色城镇化是指城镇发展与绿色发展紧密结合,城镇经济发展与资源供应与生态环境协调,具有生态的可持续性、人的文明性、发展健康性等特征的发展模式与路径[2]。

绿色城镇化发展的特征表现在生态发展、以人为本、和谐健康方面。生态发展特征是以生态文明为理念趋向,利用多样化手段发展,大力发展生态生产力,注重经济效益的同时不以资源环境为代价,促进城镇化中各方面协调,最终实现物质文明、精神文明、政治文明和生态文明的共同发展。黄安胜(2013)认为在城镇化发展中经济发展是主要任务,在绿色城镇化发展中,发展生态生产力,实现人口适度增加,依靠科学技术的进步与产业结构升级发展经济,优化生产和生活环境[3]。汪成(2014)认为绿色城镇化发展必须以生态为本,做到绿色化、生态化,遵循生态发展规律,以发展生态优先为原则的绿色经济建设为中心[4]。以人为本特征是绿色城镇化的最基本内容,即让城镇化惠及所有人,让更多城乡居民享受现代文明生活。高红贵(2013)认为绿色城镇化最本质、最核心、最关键的是人的城镇化,以改善民生为目的,在城镇化发展过程中提高个人素质与生活质量,全面共享城镇化的成果[5]。和谐健康特征是体现人与人之间、人与自然之间、城乡之间、区域之间的和谐健康发展,并为人们提供和谐、健康、安全的生存环境[5]。沈清基、顾贤荣(2013)认为健康性是城镇化发展的基础,和谐性是绿色城镇化发展的结果,绿色城镇化发展要为城市及周边地区、市民与农民、工业与农业、人与其他生物等创造共生共存的和谐环境和机制[6]。

二、绿色城镇化发展趋势

国内的新型城镇化发展主要侧重于新型城镇化发展质量、可持续发展在新型城镇化中的重要性、新型城镇化人文环境和公共服务均等化、新型生态城镇化等方面。绿色城镇化是新的城镇发展趋向,与我国现代化发展进程与方向一致,是必需的发展道路,因此,围绕绿色城镇化发展基本特征进一步研究绿色城镇化的发展趋势,对我国绿色城镇化发展具有重要意义。

(一)围绕生态发展的绿色城镇化发展趋势

围绕生态发展特征的绿色城镇化发展趋势表现是:发展生态生产力和产业绿色化发展,绿色城镇化要实现发展就需要利用多样化的手段发展生态生产力促进经济增长,注重经济发展质量,实现产业绿色化发展,构建现代产业体系,形成以高新技术产业为先导,新兴产业为引领,现代服务业全面发展的产业格局。黄安胜(2013)认为要实现绿色城镇化的发展必须以产业发展作为支撑,以生态生产力为带动,重点发展现代工业、服务业、农业、绿色建筑业等关键性产业,利用生态生产力促进经济持续增长与产业结构优化与升级,大力发展绿色经济、循环经济、低碳经济,改造传统产业,实现循环转型,发展新型产业,促进产业和经济向城镇集聚,带动人口城镇化发展与土地城镇化发展,吸引优质劳动者向城镇聚集,提高土地利用率[3]。沈清基(2013)认为绿色城镇化发展应符合生态发展规律,使城市发展与自然环境相互依存,在绿色城镇化发展中兼顾宏观与微观发展,充分利用资源环境,通过循环可再生发展提高生态环境发展质量,通过节约来减少环境污染,维护城镇化发展与资源环境相适应与补偿,不超过资源环境的承载力[6]。张百霞、康爱荣等(2015)指出要在城镇化发展中树立生态环保意识,以生态文明思维指导城镇化发展,实现经济发展与生态环境的良性互动,打造双赢的城镇产业支撑体系,大力发展第三产业,培育战略性新兴产业和高新技术产业[7]。孙久文、闫吴生(2015)通过对城镇化与产业化协同发展的研究指出城镇化发展是产业推动的结果,绿色城镇化要以绿色产业化为基础,要注重在城镇化发展中产业体系、城镇体系、产业结构和产业创新的发展,依据城镇的实际要素禀赋与优势条件,培育发展特色产业体系,以新兴技术产业化促进产业结构调整并提高城镇化发展质量[8]。蔡梦晗、李江涛(2015)认为在绿色城镇化中离不开产业结构的优化升级,构建以循环经济为导向的产业族群,实现产业集中化、大型化与基地化,带动产业技术升级,提升资源利用效率,利用市场机制解决污染排放[9]。

(二)围绕以人为本的绿色城镇化发展趋势

绿色城镇化必须坚持民本原则,以改善民生为根本目的,发展民生导向性的新型绿色城镇化发展,体现最广大群众的根本利益,实现“城人融合”,围绕以人为本特征的绿色城镇化发展趋势主要表现在创业就业、社会保障、基础设施等方面的绿色化,在基础设施建设绿色化方面具体表现为城市公共交通发展,城市垃圾污染、城市建筑、公共教育方面绿色化发展。岳文海(2013)认为要走民生型城镇化发展道路,大力推动农民工创业就业,加强基层公共就业服务体系基础设施建设,鼓励农民创业,完善社会保障体系建设,消除城乡社保制度障碍,推进城乡社保制度的整合与衔接,逐步实现社会保障全国统筹发展;加强供水、供热、排水等基础设施建设,优化城市道路体系,推行绿色公共交通的发展,完善垃圾收集收运体系,共享绿色城镇化发展成果[10]。罗勇(2014)认为绿色城镇化发展应该回馈于民生领域,全方位发展社会功能,增加绿色发展底气,大力推进基本公共服务与设施的均等化,鼓励与支持绿色就业[11]。叶连松(2012)认为应加快完善城市基础设施建设,提高公共服务水平,完善住房供应体系,提升城镇建筑绿色化,完善教育、文化体育、医疗、养老、保健等基本公共服务设施和便民服务设施建设,提升城市发展品质,铸造城市文化品牌,培育城市人文精神和城市文明程度,还要注重培育绿色生活方式,广泛参与绿色生活行动,推动全民生活方式的转变,改善交通出行,构建绿色交通体系,使居民生活水平有所改善,共享绿色化发展成果[12]。田文富(2015)认为人的城镇化是绿色城镇化发展的核心问题,要想实现绿色城镇化发展就要科学有序推进人口城镇化,推进农转市进程,通过城乡教育、医疗和社会保障等基本公共服务均等化建设,提高人口素质,使发展成果共享、基础设施共建和社会公平正义,促进人的全面自由发展,提高居民生活幸福水平,充分考虑城镇居民的精神需求与审美追求,彰显城镇的人文关怀,把城市建设成为历史底蕴厚重、时代特色鲜明的人文魅力城镇,满足人们精神的高级需求[13]。

(三)围绕和谐健康的绿色城镇化发展趋势

围绕和谐健康特征的绿色城镇化发展趋势主要表现在空间布局和谐性,绿色城镇化既要实现城镇的绿色发展又要实现农村地区的绿色发展、城乡统筹协调发展,还要促进人与人、人与自然、人与社会、人与城市之间的和谐健康发展。田文富(2015)认为要实现和谐健康的绿色城镇化发展,要创新规划理念,把尊重自然与绿色低碳融入城市规划中,科学定位,以“生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”的总体要求构建空间结构,以新型农村社区建设为城镇统筹的结合点,形成结构合理、布局协调、功能互补、集约高效的现代城镇体系[14]。蔡梦晗、李江涛(2015)认为强化规划管控,实行责任追究制度是推进绿色城镇和谐发展的重要保障,制定生态智慧规划,选择与城镇要素禀赋相适宜的发展模式,因地制宜构建发展体系,促进各区域可持续发展[10]。张波(2015)指出绿色城镇化要实现城镇体系与自然生态和谐,两者同相适应,各得其所,和谐相处;实现城镇与农村发展的和谐,绿色城镇化与农业现代化发展是互为依托、不可分离的,城镇化发展必须保持和提升农村发展;实现城镇与人居环境的和谐,城镇化建设要融入自然环境[14]。曹方超(2015)认为绿色城镇化发展要实现绿色与城镇开发相协调,以绿色空间为核心进行建设,要实现城乡统筹一体化发展,改变城乡二元结构,形成以城带乡、以乡促城、城乡协调发展的新格局[15]。饶毅(2015)通过绿色城镇化发展研究指出要实现和谐健康的绿色城市化建设就要做好顶层设计,科学规划融合,注重和谐发展,在总体规划基础上挖掘中小城镇发展潜力,优化城市形态与空间结构[16]。

三、结束语

绿色城镇化发展是当今世界城市化发展的主流,是建设美丽中国的必经之路,绿色城镇化发展应以生态文明为统领,以建设生态、低碳、智能、和谐的特色绿色城镇化为目标,充分发挥绿色城镇化生态发展、以人为本和和谐健康的特征,并围绕其发展特征下呈现出多方面绿色化发展,具体表现在生态生产力、绿色产业、创业就业绿色化、社会保障绿色化、基础设施绿色化、空间布局和谐性等方面,实现绿色城镇化绿色、和谐可持续发展,促进当前中国整体经济现代化发展。

参考文献:

[1] 李明泽.中国绿色城镇化发展研究――以中证绿色城镇化指数为视角[J].社科纵横,2014,(11):49-51.

[2] 邱江.我国绿色城镇化建设探讨[J].商界论坛,2013(13):260.

[3] 黄安胜.基于“两型社会”的城镇化发展研究[D].福建师范大学,2013.

[4] 高红贵,汪成.生态文明绿色村庄进程中的困境及对策[J].统计与角色,2014(24):64-66.

[5] 高红贵,汪成.略论生态文明的绿色城镇化[J].中国人口・资源与环境,2013(23):12-15.

[6] 沈清基,顾贤荣.绿色城镇化发展若干重要问题思考[J].建设科技,2013.

[7] 张百霞等.生态文明视域下河北新型城镇化问题与对策研究[J].经济论坛,2015(3):11-14.

[8] 孙久文,闫吴生.城镇化与产业化协同发展研究[J].中国国情国力,2015(6):24-26.

[9] 蔡梦晗等.“十三五”推进绿色城镇化亟待完善五大支撑点[N].2015(5):1-2.

[10] 岳文海.中国新型城镇化发展研究[D].武汉大学,2013.

[11] 罗勇.城镇化的绿色路径与生态指向[J].辽宁大学学报,2014(6):84-89.

[12] 叶连松.中国特色城镇化发展趋势[J].环渤海经济t望,2012(1):3-13.

[13] 田文富.马克思城市观视野下“多维融合”绿色人本城镇化发展模式研究[J].淮阴师范学院学报,2015(3):288-297.

生态文明的基本特征篇(3)

[DOI]10.3969/j.issn.1002-6916.2011.05.036

一、前言

在全球化高速发展的影响下,企业的产品同质化现象越来越严重,不但在性能、外观,甚至是营销手段上都一味地模仿跟风,使企业失去了自身品牌的内涵和特色。所以企业需要有效的产品设计策略,需要与其他企业的产品有明显的差别,需要创造一种能表现企业理念的独特的产品设计,来强化社会大众对企业产品的认知并建立良好的形象。

今天我们对“什么才是成功的设计”已不再是针对单个产品而言,而是指一系列产品的成功,甚至是一个公司乃至一个国家产品定位、设计、策略的成功。

二、产品识别(PI)设计与造型基因的概念

2.1 产品识别(PI)设计

“产品识别(PI)”设计是指将企业的全部产品按照“理念统一、风格统一”的原则加以系统设计,从而建立起的独特产品形象。是产品获得归属感和家族感,企业文化获得认同感,形成产品差异化的有效设计手段之一。产品独特的“特征”会给人们留下深刻的印象,这些独特的“特征”可以是外形特征、行为特征,也可以是材质的特征。比如,消费者一旦看到透明材质、水果颜色和独特的计算机外形,第一反应是苹果电脑,而看到双肾型形态的汽车通风口就会联想到宝马汽车的形象。

设计师通过分析企业文化的相关信息及用户的需求,提取产品识别设计中的特征元素,进而对获取的信息进行整理形成产品识别特征,通过企业及用户对特征的解读最终获得接受和认可。因此,产品识别(PI)的设计是多方面感性语意属性的汇集,通过产品内涵性语意认知的差异不断表现出来,整合了产品的外部形象设计及内在特质设计,通过差异化设计形成可被用户感知的识别特征,成为传达给消费者的特定的设计;是把设计深入到企业的生命历程,扩大到企业的策略性、全局性和战略性中来。

2.2 产品造型基因

基因是指具有遗传效应的DNA分子片段,它通过复制把遗传信息传递给下一代,使后代出现与亲代相似的性状。生物体亲子之间的相似性和继承性靠的就是基因的遗传作用。如果没有遗传,各式物种就不可能延续发展;同样,如果没有变异,地球上的各色物种就不可能有进化,也就不可能构成绚丽多彩的生物界。

产品的造型设计也是一个不断延续和发展的过程,所有新产品与以前的产品具有一定的联系,但又不完全一样。在造型设计的过程中对一些“基本造型”的反复应用,从生物学角度来看也可以成为一种遗传,这些基本造型就是造型基因。造型基因是设计信息的最小信息单位,具有造型设最小的知识粒度。就是说,造型基因是对产品形态具体表达和约束的遗传性元素。类比生物学,遗传算法和设计中的一些术语,设计中的造型基因和自然中的DNA都是用来构造的基本元素,自然界中构造的是蛋白质,而设计构造的是产品形态。而在构造的过程中,自然界的基因型(genotype)是通过转录和逆转录来实现蛋白质的形成;造型基因则是通过基本元素的组合、拆分来构造产品的形态。

三、产品造型基因的内涵

正如自然界里由于相同基因组成规则的不同而发生同质异构现象一样;由于设计造型过程规则的多样性,相同的造型基因产生的形态也可能是完全不一样的。

3.1 造型基因的生成

产品的造型基因构造的是产品形态,因此对产品造型基因的分析是提取产品的形态特征、确定产品造型风格的过程,而特征与风格正是产品识别的基础,所以,透过对产品造型基因的分析,获取产品识别的造型特征元素,从而形成产品的视觉识别特征。

研究表明,同一个造型元素只要三次以上出现在同一企业的产品上面,我们就可以把它认为是该企业的产品特征。同时一个企业的产品特征还必须能体现出企业文化的内涵和性格。满足这两个条件我们就可以把这个特征视为它的造型基因。如图1所示。

(图1:产品造型基因提取示意图)

3.2 造型基因的遗传

产品造型基因的遗传性决定的是企业产品造型的延续性、家族性。遗传是企业最想要,也是重中之重,它标志着保持产品一贯的风格,只有这样才能在消费者的心里树立产品品牌形象。

它将一类相同或相似的风格、细部特征,或延续或发展,持续不断地应用于企业的不同产品造型设计中,形成一个延续且统一的产品形象,引起用户的视觉注意并成为产品的识别特征。盾形水箱罩是最能体现Alfa Romeo造型特征的地方,其所有车型都延续应用了这一特征,因此这就成为了Alfa Romeo最重要的形态识别特征之一,如图2所示。

3.3 造型基因的进化与变异

产品造型的进化与变异决定了企业产品造型的创新性。变异是被迫的,就像物种的变异一样,都是环境改变的结果。产品基因的变异性是指人们对产品基因进行评价后采取优化措施,以获得或者适应某些功能需求引起的产品基因突变,从而衍生出具有新功能、新特点的新产品;在这个多变的时代,如果产品一成不变,终将被流行趋势远远地抛在身后。

3.4 造型基因的遗传、变异与进化的关系

企业产品如果只是延续前一代的设计则会给人一种一成不变没有新意的感觉,最终将被市场淘汰。而企业产品如果变化太大,每次新的设计都与前一代的设计风格迥异,则势必会给消费者产生眼花缭乱的感觉,给产品识别带来很大的困难。如图3所示,纵坐标代表着企业产品的变异性,横坐标代表着企业产品的遗传性,企业产品的设计只有在变异性和遗传性之间向前发展才是企业产品设计的方向,也可以看作企业产品良好的进化过程。新产品与前一代产品具有一定的相似性或者内在联系,新产品是前一代产品的继承和改进。

(图3:造型基因的遗传、变异、进化的关系)

四、结语

一个产品不用看它的商标,从它的整体风格和外观特征就可以识别出它的品牌,而它的风格和外观特征正包含与体现了这个品牌的文化特征,这就是产品设别(PI)设计,是工业设计的最高境界。在产品识别设计中,从典型产品提取外观基本特征运用到全系列产品并作适当调整,在以后的设计中不断地继承和发展这些基本特征元素,使它做到风格统一又各具特征。

参考文献

[1] 张文泉、赵江洪.汽车品牌_造型基因_研究[湖南大学硕士学位论文].2007

[2] 葛晓菲、赵江洪.产品设计中的产品识别(PI)[湖南大学硕士学位论文] .2008

[3] 童慧明.DI一一新世纪工业世界观.装饰.2002

[4] 王兴元.产品形象(PI)要素构成、评价及其塑造研究.商业研究,2000

[5] 杨 磊. 基于遗传基因的产品“族谱”造型基因探讨.包装工程,2010

生态文明的基本特征篇(4)

李贽的童心说美学思想,诞生于明代中后期的特殊时代文化背景下,具有独特的美学内涵和美学价值。童心说美学思想以“童心”概念为核心,其内涵包括:人心的本然状态、思想情感表现的真诚无伪和个体自我意识的萌芽。以此为基础,童心说美学思想强调私心、真情和自由、激烈的情感力度,重视主体意识和情感内容在审美活动中的作用,并把它们作为衡量文学艺术作品的审美价值的标准,肯定了小说这种新文体在美学上的地位,在美学理论内涵和文艺实践现实两方面体现出了童心说的超越性特征。而这种超越性特征的本质以及这种本质的文化根源都是什么,它们拥有什么样的合理性和局限性,这种本质特征显示出来的美学史意义和现实意义又有哪些。这些问题都是我们全面研究李贽童心说美学思想重要组成部分,它们有助于我们实现对童心说美学思想乃至整个中国美学史的独特面貌和本质的真正了解。

一童心说:一种经验性的超越

李贽的童心说美学思想显示出来的超越性特征,体现了它独特的美学价值。童心说从“童心”概念出发,重视个体私心、私欲的价值,在此基础上强调真情的真实展现,并以私心、主体和真情为前提,提倡在文艺作品中淋漓尽致地表现真实、激烈的情感。这在“童心”内涵的内在逻辑上构成了一条以“童心”概念为起点的不断演进的脉络,从而形成了童心说美学理论,构成了李贽美学思想的核心,以及晚明美学思潮的重要内容。而这种超越性,作为童心说美学思想的一种整体性质,它的特征与文化根源将是我们在本节要进行探讨的内容。

1.童心说美学思想超越性的特征:回归原初状态

从超越方式上对童心说美学思想的超越性特征进行考察,就会发现它在个人与社会、情感与伦理的关系中,选择了以回归到原初状态的方式来实现对高度甚至畸形发展的群体和伦理因素的颠覆和超越。具体表现就是在个人与社会的关系中,以强调个人价值的儿童之心去对抗代表社会权威的成人之心的异化状态;在情感和伦理的关系中,以真实纯粹的感性情感去反抗封建理法的压迫。首先,李贽提倡的“童心”,在他看来是一种最初之心,也就是儿童之心:“童子者,人之初也;童心者,心之初也。”(《焚书》卷三《童心说》)儿童之心同成人之心对比,最大的特征就是“真”,包括思想不受沾染的纯净之“真”和自身欲望情感的天然之“真”。儿童之心之所以可贵,是因为它是最初的本原的心理和思想状态。同被“闻见”、“道理”所异化的成人之心完全不同,它代表的是更接近于人和人心的本来面目的状态。如前所述,李贽深受道家“初心”思想的影响,《老子》中有“圣人皆孩之”的说法(《老子·四十九章》),李贽吸收并发展了这种思想,把最初之心的价值同圣人所能达到的境界统一起来,在他看来,在认识方面处于原初的真实状态的儿童之心比社会伦理教育熏染下形成的成人之心更重要、更有价值。而认知上的纯净的真实只是儿童之心“真”的含义的一部分,另一部分是它的“私心”意味。受到庄子反对“异化”的思想影响,李贽重视儿童那种自然天性和欲望情感的价值。儿童拥有最原初的心理状态和思想状态,其生理欲望是天然存在、可以不受道德伦理约束的,具有一种天然的合理性。一个儿童最大的自然就是“穿衣吃饭”,这就是他们的“人伦物理”(《焚书》卷一《答邓石阳》),除此之外,再没有成人心中所谓的“人伦物理”。儿童之心的“真”的这一层含义使童心说尊重人的天性自然和欲望情感的合理性,而反对伦理矫饰。针对当时集体审美意识中极端强化个人与社会关系中社会、群体一极,以“闻见道理”沾染最初之心,以社会的伦理教化约束个人的情感欲望的状况,李贽找到了“童心”概念,把它作为整个童心说美学思想的起点,以儿童之心那种最初的、本原性的“真”,去对抗强大的成人之心的异化状态,突出了个人作为审美主体的主体性价值。其次,李贽的提倡的“童心”,强调“真情”的含义,重视情感在审美活动中的重要作用,在处理情感与伦理的关系时,以真实纯粹的感性情感去反抗伦理礼法对审美情感的压制。“真情”是童心说核心概念“童心”的另一个重要内涵,也是在“真心”基础上分化和发展而来的。李贽重视情感真实的审美价值,认为:“盖声之来,发乎情性,由乎自然”,认为文艺创作的动力来源是表现天性自然的情感,而不是可以凭借伦理礼法“牵合矫强而致”的,所以应该“以自然之为美”(《焚书》卷三《读律肤说》)。传统美学注重伦理礼法影响在人心中形成了后天的理智状态,而李贽重视的却是原初状态的先天感性情感的价值。针对当时文艺创作和审美实践中以伦理原则压制人的感性情感的极端状态,他试图以强调恢复人“真情”这种原初的感性情感来突破当时以理学为思想基础的伦理礼法对文艺创作的控制。以儿童之心对抗成人之心的异化状态,以感性情感反抗童心说对于前代和当时的美学思想的超越,二者都是以回归原初状态来实现超越的,这就是童心说美学思想选择的超越方式。李贽重视的儿童之心和感情情感,不只是完全意义上的复归,他也赋予了它们以新的时代特征,即近代性质的思想因素,这些因素就具体表现在童心说超越性的近代色彩中。然而,就其超越方式的整体性质来和思维方式来说,仍然属于一种回归原初状态的超越方式。

2.童心说美学思想超越性特征的本质:经验性超越

童心说以儿童之心对抗成人之心的异化状态,以情感反抗伦理的压迫,这种回归原点的超越方式,是李贽立足于现实生活经验,注重个人的心理过程和情感体验的结果。李贽的“童心”概念的内涵受到了儒家(心学)、道家和禅宗思想以及前代文学美学思想的影响和启发,然而,这一概念毕竟是李贽以自身的思想架构为基础,并由他第一次提出的,明代中叶以后独特的社会现实背景赋予了李贽关注现实和世俗生活的特点。李贽的思想具有异端色彩,一方面与他狂傲孤高的个性和圣人情结有关,另一方面则是关注市民阶层发展带来的世俗生活、肯定现实生活的感性价值的结果。如前所述,李贽一生思想丰富博杂,晚年甚至剃发,生活在佛寺之中,然而其本人却一直以儒者自居,秉承着儒家关注现实的人生态度。在关注现实的同时,他也敢于跳出传统礼法的限制,以客观的态度看待当时的社会状况,这也使得他有可能从现实的感性生活之中吸收新的营养,建成自己的思想体系。《童心说》中对于文体演变的看法就体现了他关注现实发展,注重新的文艺现象的思想态度。“童心”概念的现实基础是晚明社会丰富、复杂的现实生活,尤其是作为新的时代力量出现的市民阶层的感性生活。对于现实生活和现实生活中人的天性情感欲望的合理性的认同,是李贽推崇“童心”,把“童心”作为其美学理论起点的前提。重视和关注现实生活感性特征,决定了“童心”概念是建立在感性直观的观照方式之上的,无论是儿童之心还是感性情感,都来自于现实生活的感性层面,对于它们独特价值的发现,是通过直观感悟的方式实现的。直观感悟不同于理性判断,它不经过逻辑的分析、推理,而是凭借对现实经验的直观把握和概括总结来获得对客观事物特征和规律的认识,这种认识无法通过逻辑推理来加以判别、证伪,而要在实践应用中体现它的合理价值。直观感悟的关照方式的结果就是在最终得到经验论性质的结论。童心说美学思想采用的回归原点的感悟直观式超越方式,决定了“童心”概念及童心说美学思想的超越性特征的经验性性质。童心说美学思想以回归原点的经验性超越方式来反抗当时的美学现实对于人的审美主体价值和文学艺术的审美本质的扭曲和伤害,实现了对于前代和当时其他美学思想的超越。

3.童心说美学思想的经验性超越特征的文化根源

童心说美学思想的经验性超越性特征,根植于中国古代的文化土壤之中,是中国传统的文化结构、文化精神及其影响下的思维方式的产物。童心说美学思想的经验性特征的文化根源,是中国的天人合一思想传统,以及建立在这种传统基础上的经验论思辨特征。中国的天人合一思想源于中国传统的农业生产方式和血缘宗法制度,“人与自然,个体与群体的顺从、协调关系”成为了“天人合一”观念的现实历史基础。[1]然而这种观念在天人关系上却因“天”的概念的多意性而显示出了模糊的面貌。这种整体的模糊性特点,在先秦时代天人合一思想成熟之后被保留了下来,在董仲舒建立了天人感应的有机整体宇宙图式之后,更是显示出了它的巨大影响。汉初董仲舒为了适应大一统的封建帝国统治的要求,以儒家理论为基础,吸收了阴阳家的五行理论,建立起了他的天人宇宙图式,“从而使儒家的伦常政治纲领有了一个系统的宇宙图式作为基石”。[2]这种具有系统性的五行图式,随着儒家思想作为官方意识形态的地位的确立,不断塑造着中国人的思维方式,并对他们的心理结构产生了深刻的影响。这种影响的一项重要内容就是它与人们的抽象思维方式的关系。天人合一思想体系中的宇宙图式具有一种早熟的系统论性质,一方面使得它显示出了功能与结构的复杂关系,另一方面也造成了人们长期“满足于这种封闭性的使用理性的系统,既不走向真正的科学的经验考察、实验验证,又不走向超越经验的理论思辨和抽象思维。”其结果是“中国的思维传统和各种科学(甚至包括数学)长久满足和停步于经验论的理论水平。”[3]在天人合一的思想传统影响下,中国人习惯于一种感性直观的认识方式来对事物进行把握,这决定了它的认识结果的经验性思辨特征。就大的文化背景来看,李贽生活在中国传统文化发展的成熟总结阶段,以儒家为主、兼具道家和禅宗的中国传统思想,仍然是李贽思想体系的重要渊源,这样的文化传统也在一定程度上造成李贽美学思想的经验性思辨特征。童心说试图以“童心”概念来反抗伦理教化对审美主体的异化和对文学艺术审美本质的扭曲,在个人与社会的关系中,以强调个人价值的儿童之心去对抗代表社会权威的成人之心的异化状态;在情感和伦理的关系中,以真实纯粹的感性情感去反抗封建理法的压迫。通过回归到原初状态的方式来实现超越,这种超越方式所凭借的直观感悟观照方式,让童心说显示出了经验性特征。这种特征的中国文化气质,在童心说美学思想同西方相似理论的比较中,可以更加明显地体现出来。马斯洛作为西方人本主义心理学的代表人物,因其需要层次说和“自我实现”理论而被人们了解,他在讨论“自我实现”问题时提出的“第二次天真”理论,是一种具有美学性质的思想。这种理论认为在文艺创作中的创作主体的心理过程是二级过程和原初过程的综合,前者处理的是意识到的现实世界的问题,后者则只出现在精神病患者和儿童身上,负责处理无意识、前意识的问题,文艺创作既有成人的理性因素又有儿童非理性因素的参与。体现了“健康的儿童性”的“第二次天真”状态使文艺创作的主体心境“既是非常成熟的,同时又是非常孩子气的”。[4]“第二次天真”理论与李贽的童心说都重视儿童的心理状态在文艺创作中的重要作用,都试图通过它来解决审美主体的异化和文艺作品审美本质的扭曲问题,以实现超越。然而,“第二次天真”理论与童心说最大的差别,就在于它提倡儿童心理状态的审美价值是为了将理性和非理性因素结合起来,从而使人们对审美创作主体的心理结构和心理过程的认识更加符合审美活动的本质规律,进而更好地指导文艺创作的实践。“第二次天真”理论在处理文艺创作中非理性的儿童心理状态和理性的成人心理状态的关系时,并不没有偏废现象,它在反对原有的只重视理性现实意识的做法的同时,也要求人们要看到儿童代表的非理性心理状态在审美活动中的重要价值,是一种批判之后的补充和否定基础上的继续发展和完善,体现出了理性上升的超越特征。相比之下,童心说理论对当时审美现状的批判则是建立在感性经验直观的基础上的,没能经过理论分析找出它的弊端所在,进而寻找一种更加符合审美活动本质规律的新的概念和理论去实现对文艺现实和前代美学思想的超越。这与当时的时代仍处于中国封建时代的晚期,新的经济因素和文化因素仍然不够成熟、无法提供真正有价值的新的审美因素有关系,另一方面也是中国传统文化结构和思想传统及其思维方式对中国人的思想潜移默化的影响的结果。天人合一思想传统使人们满足于原始系统论的天人和谐,“模糊”成为了“中国文化理论特色”[5],培养出了中国文化的经验性思辨特征。李贽在《童心说》中对于童心说美学理论的论述,主要集中在“童心”概念的涵义和“童心”对文艺创作的价值方面,对于“童心”概念现实和逻辑基础并没有涉及,这显示了童心说理论的模糊性和不完整性。同时,童心说把向感性现实层面回归,将感性的儿童之心和情感作为对抗极端强调成人之心和伦理因素的文艺创作现实与美学思想的武器,也体现了天人合一思想传统造成的经验性思辨特征。中国的天人合一思想传统及其经验论思辨特征影响,使得童心说及其超越性在文化精神上体现出了典型的中国特征。

二童心说美学思想经验性超越方式的合理性局限性

中国的天人合一思想传统及其经验论思辨特征使童心说及其超越性在文化精神上体现出了典型的中国特征,独特的文化根源既赋予了童心说经验性超越方式很大合理性,也使它显示出了一定的局限性。

1.童心说美学思想经验性超越特征的合理性

童心说美学思想的以“童心”概念为理论起点,重视私心和情感在文艺创作主体心理结构和创作过程中的作用,以儿童之心和感性情感超越宗法伦理对人心和文学艺术的审美本质的异化,它的理论建构是基于直观感悟的观照方式之上的,其超越性具有经验性特征,而这种经验性超越方式与中国文化的天人合一思想传统造成的普遍的经验论思辨水平有关。童心说所代表的,正是一种传统的中国文化模式下带有中国文化精神和思维特征的美学理论,它的经验性超越方式的合理性因素,也就是中国美学思想的合理性的体现。童心说美学思想经验性超越方式的合理性,主要表现在它对于审美主体的心理结构和审美活动本质特征的复杂性的合理把握方面。中国古代的农业生产方式和血缘宗法制度造就了天人合一的思想传统。一方面,“中国文化‘天人合一’及文化的连续性发展,使得中国传统美学能够在二元对立世界之先,在更为始源的状态下思考美的本质问题。”[6]李贽以直观感悟方式把握的“童心”概念,就是符合中国传统美学的“更为始源的状态”的。对于儿童之心的原初的情感和心理状态的重视,造成了童心说以人的生命本体为美学本体的独特面貌,使它思考了审美活动之于人的意义和价值问题,在内容上更加切近了审美活动那种融合了感觉、知觉、想像、情感和思维等审美感受心理形式的复杂面貌和本质规律,显示出了“简单”的深刻性。另一方面,天人合一思想传统以及作为这种思想传统的重要组成部分的五行宇宙图式,影响和塑造了中国人的思维方式,使中国文化中的具体思想理论呈现出模糊的面貌特征。“模糊性就是不能用公式定义表达出来,不能给予形式化,不能让人明确地检验其对错。”[7]这种理论和思维上的模糊面貌,主要体现为轻工具、重心灵的文化特征。天人合一宇宙图式的系统性和超前性使中国人较早地认识到了工具的局限所在,而没有走向重工具的技术之路,因而也就避免了西方文化中工具理性的局限。同时,与轻工具相适应的就是重心灵,即“强调经验、体验和直觉,对外物仰观俯察,用整个心身体验,指导悟出最精微处”。[8]不依赖具体工具的中国人选择了用整体的心灵去把握天人合一的世界的奥秘,试图使人的心理在最深的层次上与宇宙万物相通。这与那种审美主体与客体相融合而产生审美愉悦的状态是相通的。童心说就是以直观感悟式的整体心灵和情感,去挽救审美主体心理的异化状态和解决文艺创作的非审美化问题的,它的经验性超越性质的直观感悟和整体心灵的把握方式,是一种中国式的审美观照,强调以整体心灵去把握复杂的宇宙万物,以有限的审美体验去获得超越时空的永恒、无限的心灵自由。在这种注重心灵的中国文化特征的影响下,童心说美学思想重视人作为审美主体的审美心理结构和心理状态的复杂性特征,而没有把文艺创作的价值简单地降低为传统的伦理教化功能。“童心”概念,体现出了李贽对于审美主体的心理结构和审美活动本质特征的复杂性的把握能力,使童心说比起强调文艺创作的伦理价值的前代美学思想,乃至强调明晰的同时代西方美学思想,都更符合审美活动的本质规律。虽然选择了回归原点的经验性超越方式,童心说却因为它独特的中国传统文化根源,而在美学思想领域显示出了一种“简单”的深刻性和原初意义上的合理性。

2.童心说美学思想经验性超越特征的局限性

天人合一的思想传统,造就了童心说美学思想直观感悟式的认识方式和经验论的思辨水平,使它选择以归原初归状态的方式,来实现对当时审美实践中存在的问题的反拨和超越。这也造成了这种美学思想在经验性超越方式上的局限性,使它在超越了前代及当时其他美学思想,启发了当时和后世的审美实践的同时,也缺少了一种进行更深层次的反思、不断进行自我提升的超越态度和继续向前发展的内在动力。童心说美学思想的经验性超越方式的局限性,主要体现为它由文化根源及其思维特点决定的历史性晚出和理论性“浅薄”上。首先是它的历史性晚出。在中国历史上,早在宋代就出现了新的经济发展特征,坊市制度解体,商人地位开始上升,市民阶层出现,他们倾向于提出自己的精神文化要求。然而,至明代中叶李贽提出“童心”概念,开始将人们的注意力从群体转向个人、从伦理转向情感,中国文化发展中的这种新动向才得到了确认和肯定。从历史发展的角度来看,童心说的出现是一种历史的胜利,然而却是一种迟到的胜利。用于指导和引领文艺创作的美学理论的晚出,限制了新的文化因素在中国美学中的发展,也就限制了中国美学本身的发展。李贽童心说美学思想的历史性晚出,正是其文化根源造就的经验性超越方式的结果。农业生产、宗法血缘和天人合一的文化模式,塑造了中国人的着眼于整体功能的思维方式和具体思想理论的模糊面貌。模糊的理论思想不重视认识明晰的意义和工具的作用,一方面使人们不会把事物从整体系统中孤立出来加以考察,避免了形而上思维方式无法把握整体的缺陷;另一方面也造成了我们对于天人合一的宇宙模式及其思维模式的长久遵从,无从反抗,只能在这一思想传统之下对事物的认识只能做“表层的超越”[9],由此引起的对文化发展中的新因素的不敏感,或不能对这种新因素的意义进行及时、合理的认识,也在一定程度上造成了各种思想理论在诞生时间上的滞后性。美学思想领域的变革缓慢,代表的市民阶层的文化要求的童心的“人欲”涵义的历史性晚出,就是受到了这种模糊理论面貌限制的结果。其次,童心说美学思想经验性超越方式造成了它在理论性方面的“浅薄”。李贽所处的时代,市民文艺繁荣发展,然而这种现实并没有受到士人阶层的重视,他们仍坚持以封建正统的诗学理论规范当时的文艺创作,甚至在面对文艺创作萎靡衰颓的状况时,主张以复古的方式实现超越。李贽的童心说同他们相比显然具有进步意义,却也没能最终摆脱强大的传统文化根基的影响。“童心”概念是建立在李贽对于现实生活进行的直观感悟基础上的,直观感悟的把握方式一方面使童心说更加适应审美活动的复杂性和整体性特征,帮助它以儿童之心和感性情感实现了对当时文艺创作中存在的问题的超越;另一方面,童心说美学思想也因为这种符合天人合一思想传统及其经验性思维特征原则的回归原点的超越方式,不可避免地显示出了经验论思辨水平的限制。这种局限,在童心说美学思想同西方美学史中的现象学美学理论的对比中,表现得更为清晰、具体。“现象学是代表二十世纪西方哲流的三大主要哲学流派之一”[10],它的巨大影响波及到了美学领域,对当代西方美学产生了重要影响。现象学的奠基人胡塞尔主张以“现象学还原”的方式来弥合二元对立思维方式对事物的本来面目的割裂,现象学美学思想就是建立在这一基础上的。现象学美学和童心说美学思想都重视事物的感性现实,试图通过对事物原初状态的把握来获得的最终的真实,实现对事物审美本质的把握。然而现象学美学又与童心说美学思想不同,它是建立在西方哲学和美学中抽象思维和理性思辨高度发达的前提和基础上的,是对形而上的思维方法和二元对立的思维模式割裂整体、遮蔽真相的局限的反思和反抗,目的在于克服它们的缺陷,达到真正的“真实”。现象学重视的感性现象,强调的原初状态是经历了由感性到理性再到更高的感性的否定式上升的结果。而童心说则是回归到感性的情感和欲望、童心和人的原初心理状态,以童心对抗成人之心,以感性对抗理性,以对混沌一体的整体的直观把握来现实对审美本质被遮蔽的问题的“超越”。缺少理性反思往往会削弱反抗的力量,缺少明确的新美学要素的理论建构也常常显示出不够明晰和深刻的特点。中国传统文化模式和思维方式影响下的童心说美学思想,因模糊的思维惯性而形成了历史性的“晚出”,因缺少理性反思和新要素建构而显示出了理论性的“浅薄”,这些共同造成了童心说美学思想在超越性方面的局限。

三理解童心说美学思想经验性超越特征的意义

对童心说美学思想的内涵和超越性特征进行特殊性考察,理解童心说美学思想的经验性超越方式的特征及其文化根源,认识它的合理性和局限性,对于美学史研究和观照当前文艺创作实践都具有重要的价值。研究童心说美学思想经验性超越特征具有美学史和现实的双重意义。

1.美学史意义:认识中国美学思想的独特面貌和本质特征

理解童心说美学思想的特征,有助于通过它来认识中国美学思想的独特面貌和本质特征,这也是研究童心说超越性特征的美学史意义所在。在独特时代背景、社会现实与文化根源,以及这三者影响下的李贽本人的知识结构和思维特点的共同作用下诞生的童心说美学思想,拥有独特而复杂的超越性特征,在晚明美学乃至整个中国美学史上都拥有独特的地位。童心说美学思想的中国文化熏染痕迹和典型的中国思维方式的特点,使人们对于童心说美学思想的经验性超越方式的特征及其文化根源的理解,具备了重要的美学史价值和意义:帮助我们理解中国美学史的本质特征,进而更好地处理民族美学和世界美学之间的关系问题。通过对童心说美学思想超越性的经验性特征及其文化根源的具体考察,可以看出中国古典美学是根植于中国文化的大环境之中的,农业生产方式、血缘宗法制度以及二者共同造成的天人合一宇宙图式和思想传统也深深影响了中国美学思想,使它更加倾向于关注人的生命本体、心灵和内在超越,不同于西方美学“出于理论体系的需要而非生命实践的需要来研究美学……中国传统美学思想却是直接从中国人的现世人生实践的需要来研究美学”[11],这种美学特征使中国美学呈现出了注重人的整体心灵内在超越的面貌。中国美学思想没有像西方美学思想那样拥有严格的概念、范畴和完整的理论体系,而是选择了一条真正能够使我们直接感受到人类生命的方式的关注天人关系中人的心灵的内在超越之路,试图以审美活动的方式实现对于有限时空的超越,获得无限永恒的愉悦的心灵体验。因为重视心灵的美学倾向,以及天人合一思想传统的整体模糊的理论思维特色,中国美学思想对于人作为审美主体的心理结构和审美意识的复杂性的把握,比起西方美学更加全面深刻,它在动态的系统中,以整体的直观感悟和文艺实践的经验总结的方式获得的认识,更加符合人类心灵的复杂和深邃的特点,切近了审美活动的本质规律。中国美学的独特价值,启发我们在认识中国美学同西方美学乃至世界美学的关系问题时,不能一味地以西方的美学理论体系中的概念、范畴和逻辑范式来强制规范中国美学思想,将它们作为判断中国美学思想价值的标准,而是应该充分了解和尊重中国美学的独特性,既认识到它基于自身文化特性而体现出的系统性、超前性和合理性,也看到它的模糊性、经验性和局限性,对中国美学思想的独特面貌和本质特征真正做到全面客观的认识和理解。

2.现实意义:观照和指导我们当前的文学艺术创作实践

理解童心说美学思想的超越特征及其文化根源,对于更好地理解和认识当前文艺创作中的具体问题,观照和指导当代的审美实践,具有现实意义。首先,童心说美学思想对于文学艺术本质和创作主体心理特征有着深刻的理解,它有助于我们更好地认识和解决当前大众文化背景下文学艺术创作中遇到的问题,启示我们在面对当代美学和艺术实践时,采取一种重视审美意识的原初状态、更符合文学艺术本质和独立自足性的审美态度。当前的中国,大众文化崛起,具有大众文化特色的文学艺术蓬勃发展,这些文艺创作在内容方面体现出了现实化和娱乐化的特征。这与“童心”概念诞生的晚明时代市民阶层地位上升,表现市民阶层情感欲望和文化要求的市民文艺蓬勃发展,更加贴近现实的小说和戏曲创作繁荣的状况具有相似性。在这一前提下,关于当前大众文化背景下文艺创作遭遇的娱乐化的市场原则与文学艺术的审美本质之间的矛盾问题的认识和解决,或许可以从童心说美学思想中得到启发。童心说美学思想以回到儿童之心和感性情感的方式来实现对文艺创作审美本质的回归,与对传统美学思想的超越。它带来的个体意识觉醒和对个人情感欲望的尊重,以及对文体创新的肯定,都符合市民文艺发展的要求,自李贽开始并影响到金圣叹的小说点评就是证明。童心说对审美主体的心理结构和审美活动本质特征的复杂性的合理把握,提示我们在处理大众文化背景下文艺创作的市场原则与审美本质的矛盾问题时,将注意力返回到审美创作主体的心理特征和文学艺术的本体上来,重视文学艺术的现实性,以坚持文学艺术作品的审美价值和审美本质为前提,兼顾娱乐性和市场原则,而不能为迎合或者采用急功近利的态度对待文艺创作。其次,对童心说美学思想经验性超越方式的局限性的认识,也提醒我们重视创作主体的自我完善和理性反思的作用,从创作源头上赋予文学艺术更大的发展和提升的动力,提高它们的审美价值。童心说经验性超越方式的局限性,主要源自中国传统文化中天人合一思想传统所造成的理论模糊性和经验论思辨水平。这种文化特征通过长久的历史积淀融入到了中国人的思维方式中,既使在今天的文艺实践中,也常常能见到它的影响痕迹,它在一定程度上造成了当前的文学艺术作品缺少理性反思和自我超越意识的特征。要解决这个问题,就需要审美创作主体重视自身思想的丰富、自我修养的提升以及自我反思意识与批判精神的培养,不断提升自己对现实生活的认识能力和把握能力,在此基础上,努力创作出具有高度的思想价值和审美价值的文艺作品。由此可见,全面、理性地认识童心说美学思想的本质特征及其文化根源,挖掘它们的合理内核,反思它们的局限,用以观照和启发当前的文学艺术创作实践,正是研究童心说美学思想超越性的最重要的现实意义。

【注释】

[1][2][3]李泽厚.中国古代思想史论[M].天津社会科学院出版社.2003年.第302、137、161页

[4]马斯洛著.李文湉译.存在心理学探索[M].云南人民出版社.1987年.第87页

[5]张法.中西美学与文化精神[M].北京大学出版社.1994年.第37页

生态文明的基本特征篇(5)

中图分类号:X24 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160119001

引言

从20世纪末开始,生态旅游在全世界范围内得到迅猛发展,成为旅游发展的新方向。生态旅游作为一种新的发展模式,凭借自身的旅游资源,创造相应的旅游基础服务设施和条件,通过为旅游者提供服务,来为国家和政府带来经济效益、社会效益和环境效益。因此,对生态旅游资源评价不仅具有重要的理论意义,而且为国家合理开发、利用和保护生态旅游资源提供科学的参考依据。

本文尝试着运用层次分析法对生态旅游资源进行定量和定性的分析。为了能更好地说明问题,本文选取了张家界为实例,对张家界的生态旅游资源进行了实际分析和评价。

1 研究区域概况

张家界位于湖南省西北部,地处湘、鄂、川边界的武陵山脉腹地,北临鄂西山地,东望洞庭湖滨,西接云贵高原,南眺雪峰山脉。张家界地貌构造复杂,主要有山地、岩溶、丘陵、岗地和平原等,其中山地面积最大,占总面积的76%,而最具特色的莫过于石英砂岩峰林地貌,为世界罕见。

张家界的旅游资源主要集中在2个国家森林公园和几大自然保护区。其中最为突出的就是张家界国家森林公园和天门山国家森林公园。张家界森林公园的森林覆盖率达到81%,植被覆盖率达到97.9%,植物有93科517种,珍贵树种有珙桐、银杏、金钱柳、香果树等。鸟类有6目13科41种,畜类有28种,昆虫有14目69科208种。其中国家保护的珍稀动物有:猕猴、穿山甲、麝、等,简直是大自然的基因库。各种景观也是引人入胜。天门山国家森林公园的自然景观16峰、16洞更是吸引了不少中外游客。天门山生物资源也极为丰富,森林覆盖率达到80%,动植物资源种类相比之下,比张家界国家森林公园还多,是一座储量极为丰富的天然植物园、动物园和药材库。再加之几大国家自然保护区,让张家界的旅游资源更为丰富。

2 生态旅游资源评价

旅游资源评价是指通过某些标准来衡量某一旅游资源在同类旅游资源或全部旅游资源中的地位,以此来确定该旅游资源的开发价值和重要程度[1]。对旅游资源的评价要立足于对整体价值的评估,但单一的评价方法基本上达不到科学、合理的效果。本文主要通过层次分析法和专家打分法相结合,来对生态旅游资源进行定性和定量的分析。通过对专家进行问卷调查和实地调查,比较评价指标两两间的重要程度,构造判断矩阵。计算判断矩阵每一层次因子的权重,并通过权重组合,计算所有指标因子相对于目标的权重。

2.1 构建生态旅游资源评价指标体系

评价因子[2]的选取,对于整个生态旅游资源评价至关重要。因此,我们在选取合理的评价因子的时候,既不能太主观,也不能完全采用单纯的定量指标。因为单纯的定量指标不能完全适用于旅游评价,如涉及文化背景、美学观赏价值的评价只能是基于评价者的主观感知。为此,本文在遵循定量和定性相结合的原则的前提下,参考国家和一些行业标准,结合相关文献和专家的问卷调查,将张家界生态旅游资源分为旅游资源要素价值、旅游资源影响力和旅游资源开发价值3大类[3],在此基础上,又向下分了14个具体的指标,形成了一个递阶层次的评价体系(表1)。

2.2 确定评价体系中因子权重

2.2.1 构造判断矩阵

根据评价指标体系结构,然后参考标度对照表[4](表2),用数值1、3、5、7、9分别代表两两比较,前者较后者的重要程度相同、稍强、强、明显强、非常的强,2,4,6,8代表两因素的重要性之比在上述2个相邻等级之间,倒数代表两因素的重要性之比为上面的互反数。通过向专家咨询,得出各因素间的标度值,据此来构造判断矩阵(表3)。

2、4、6、8 两因素的重要性之比在上述2个相邻等级之间

2.2.2 求判断矩阵各因子权重

根据上述判断矩阵,可以求出每一个矩阵的最大特征值以及所对应的特征向量,然后将特征向量进行归一化处理[5],即为各评价因子的权重分配。具体的过程如下:

本文4个判断矩阵计算出的结果如下:

对于矩阵A,最大特征值λmax=3.0940,特征向量WA=[0.7172,0.1947,0.0881]

对于矩阵B1,最大特征值λmax=7.3525,特征向量WB1=[0.4516,0.1395,0.1395,0.1395,0.0318,0.0318,0.0662]

对于矩阵B2,最大特征值λmax=4.1170,特征向量WB2=[0.1175,0.0553,0.5650,0.2622]

对于矩阵B3,最大特征值λmax=3.0000,特征向量WB3=[0.4286,0.4286,0.1429]

2.2.3 判断矩阵的一致性检验

计算判断矩阵的一致性指标,检验其一致性。当一致性指标时,说明矩阵的一致性令人满意,否则需要调整判断矩阵。其中,平均一致性指标RI可以查表(表4)确定。

对于矩阵A来说,计算得CI=0.0470,CR=0.0904

2.3 各因子权重排序及分析

将计算得到的张家界生态旅游资源综合评价[6]各层因子进行总排序[7],结果如表5所示。

从表5可知,旅游资源的要素价值的权重最大为0.7172,说明了在张家界生态旅游开发中,资源要素价值应该是考虑的最重要的因素。这也是当地的自然环境和人文环境共同作用下的产物,是旅游发展的最基础的的支撑。在各评价因子层中,资源的奇特度和动植物资源的权重最高,依次为0.3239、0.1100,说明吸引游客的主要是当地奇特的景观和丰富的动植物资源。然而,基础服务设施权重最低为0.0108,说明其对当地的旅游发展有所制约,今后应该加大对基础设施服务的建设。评价结果与实际情况一致,说明了层次分析法在张家界生态旅游资源评价中的科学性和合理性。

3 结论

3.1 基于层次分析法

对张家界生态旅游资源进行综合评价,得到的结果与张家界的生态旅游资源基本一致,说明了层次分析法在生态旅游资源评价方面的可行性。

3.2 通过层次分析法

本文从定量和定性2个方面对生态旅游资源进行分析,科学合理地阐述了旅游资源中各因素的重要程度和开发价值,为我国生态旅游的开发和发展提供一定的科学参考依据。

参考文献

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生态文明的基本特征篇(6)

中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)06-1414-06

A Method of Tracking Active Object based on Monogenic Phase

CONG Yang

(Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804,China)

Abstract: Color, an available visual character, is widely used to track video object. But in the environment of variant lighting, the color is easy to change, and it makes the tracking method based on color not stable. Monogenic phase as a character including important informa? tion of an image, has the property of brightness invariant. In order to improve the stability of tracking in the environment of variant light? ing, a new method of tracking active video object is proposed in this paper based on monogenic phase. In the proposed method, the Gauss? ian model is implied to update the background and then the active objects can be detected. After that, the phase histogram of every active object is calculated to make a comparison with the monogenic phase histogram of the object being tracked and thus the Bhattacharyya dis? tance is computed to confirm which object is the best match to the video object being tracked. The experimental results demonstrate that the proposed method can achieve robust tracking performances in the environment of variant lighting.

Key words: monogenic phase; histogram; active object; tracking; variant lighting

随着高性能计算机和视频器材的不断问世以及人类对视频信息自动分析理解要求的日益增长,视觉跟踪近年来逐渐发展成为计算机视觉研究领域中的一个重要的研究课题,并吸引了越来越多的研究者。尽管基于视频的目标跟踪系统在现代社会具有广泛应用,但是在许多复杂多变环境下,跟踪系统都面临巨大挑战,难以保证准确和鲁棒的跟踪效果。其中一个主要的挑战就是光照的动态变化。特别是在室外环境中,由于天气原因和建筑物的遮挡,光照情况随时变化而导致目标和背景的颜色随之变化,使得许多基于色彩的目标跟踪系统失去鲁棒性甚至丢失目标,因此,一个好的目标跟踪系统设计必须充分考虑其抗光照变化的能力。

在过去的研究中,也出现了很多相应的方法来解决光照变化环境下目标跟踪的问题。这些方法主要可以分为两大类,一类是基于颜色等与图像亮度相关信息的算法,另一类则基于与亮度变化相独立的特征信息。

对于第一类跟踪算法而言,Cascia等人[1]研究了光照变化条件下如何实现头部跟踪的问题。通过收集一系列不同光照条件下的人脸图像,并对这些图像进行分析计算,从而建立了一个正交亮度模板用于跟踪目标。在文献[2]中,清华大学的王路等人提出了一种具有光照鲁棒性的Mean Shift方法,该文结合了颜色和局部二元模式特征来表述目标,改进了原始的Mean Shift方法抗光照变化的性能。刘少华等人在文献[3]中引入了光照模型,提出了新的目标跟踪特征以实现光照变化下的稳定跟踪。由于这些方法用到的图像特征信息都是和颜色亮度相关的,在光照变化情况下,色彩亮度也随着变化,很难建立准确的通用模型,因此这些算法都没有很好的鲁棒性和准确性。

另外一类处理光照变化环境下目标跟踪的方法是利用独立于亮度变化的信息,比如图像边缘特征,轮廓等。在文献[4]中,M. Isard等人利用随机产生的数集来表示感兴趣的目标轮廓概率分布,融合经过学习的动态模型和检测的目标信息来传送这个数集以达到跟踪目标轮廓的目的。为提高光照变化和背景混淆下的实时跟踪效果,刘惟锦等人在文献[5]中提出了基于Kalman滤波和边缘直方图特征的实时目标跟踪方法。基于边缘特征和轮廓的目标跟踪算法,由于丢弃了大部分图像的重要信息而仅仅保留了很少量的目标边缘信息,因此跟踪系统缺少鲁棒性。

综上所述,尽管有很多相关的研究工作,对于光照变化条件下实现目标鲁棒跟踪的问题,到目前为止,仍然没有很完善的解决 办法。单演相位具有与光照无关的特性,且它包含了图像的绝大部分重要特征信息。因此本文用单演相位作为目标特征,实现了在光照变化环境下的动态目标跟踪。实验证明,该方法对光照变化有很好的鲁棒性和准确性。

1颜色直方图与单演相位直方图

颜色直方图是对图像在颜色空间分布的一种简单的非参数密度估计,其描述了图像的全局统计特征,具有旋转及平移不变性,且计算简单快捷,被广泛地作为图像特征用于图像检索及目标跟踪中,但颜色直方图存在边界问题,当两个像素的颜色非常接近时,有可能被分在不同的颜色区间;当两个像素颜色相距较远时,也有可能备份在相同的颜色区间,因此当光照变换时,各像素的颜色可能会发生变化,导致图像的颜色直方图可能会发生剧烈的变化,这就造成了基于颜色的目标跟踪算法易受光照变换影响。

本文用单演相位直方图来对目标进行跟踪,单演相位直方图和颜色直方图一样,描述了图像的全局统计特征,具有旋转及平移不变性,且计算简单快捷。同时,单演相位具有光照变换无关性,即在光照变换环境下,各像素的单演相位不会发生明显变化,这就使得基于单演相位直方图的目标跟踪不会受光照变换影响。

2单演相位特征

二维解析信号,是由Felsberg[6]提出,它是一维解析信号的一个扩展,原始的二维图像信息通过具有旋转不变性的广义Hilbert变换,以一种非线性的方式被映射到了虚平面。与一维解析信号类似,该模型涵盖了原始图像在实平面和虚平面上的不同信息,因而可以据此提取出相应的单演幅度,单演相位和单演方向特征信息。与其他提取图像相位信息的方法如基于Gabor滤波器[7]的相位计算方法相比,该模型的相位计算不需要对方向进行采样,也不需要根据计算的方向值来调整Hilbert变换。不同于边缘轮廓信息,其中的单演相位特征包含了该图像的绝大部分重要特征信息,仅仅只需要这个单演相位信息就能重新恢复建立原始图像[8-9]。单演相位特征最大的优点是完全独立于亮度信息,不受光照变化的影响,而且该特征量具有旋转不变性同时也具有很好的抗噪声性能。相对前面提到的和亮度相关的图像特征和独立于亮度的边缘轮廓特征而言,单演相位集合了这两种特征的优点,它不仅包含了图像的绝大部分重要信息,并且具有光照不变性。

二维解析信号可以提取出三个信息:单演幅度,单演相位和单演方向。在该模型中,二维解析信号用的是RIESZ变换,定义如(1)所示:

3动态目标跟踪方法

本文采用的方法是基于单演相位特征的动态目标跟踪方法,即只对动态目标进行跟踪,对于静态背景不做考虑。

3.1算法流程

当每读入一帧RGB图像时,先利用单分布高斯背景模型更新背景,然后用原图像与更新后的背景图像相减可得到近似的前景图像,它代表着动态目标所在的位置信息,即近似的前景图像里会有若干连通域,而每一个连通域都可以近似地被当成动态目标。

得到各个连通域的位置之后,先把原图像变换成灰度图像,然后把各个连通域的位置映射到这幅灰度图像上,依次进行计算相应连通域里的单演相位,并且统计成单演相位直方图。然后和待跟踪的目标的单演相位直方图用巴氏系数进行匹配,最终找到这个待跟踪的目标。

对于待跟踪的目标,本文采用的方法是先在原图像上预先设定一个位置,一旦这个位置上的单演相位特征信息发生明显变化,那么说明动态目标已经包含了这个位置,即假设包含这个位置的连通域所代表的动态目标即待跟踪的目标。

具体流程图如图2。

4实验与分析

为了验证本文方法在光照变化环境下的鲁棒性和准确性,测试了多个视频序列,对基于传统颜色直方图的动态目标跟踪方法和基于单演相位直方图的动态目标跟踪方法进行了比较,测试视频均为实地拍摄的720*576 DVD视频。不过基于方法的实时性考虑,在计算中把它缩放成原先的0.4倍大小,即(720*0.4)*(576*0.4)。在计算颜色直方图和单演相位直方图时,均分成32个区间。在基于传统颜色直方图的动态目标跟踪方法中,在每一帧中,匹配各个动态目标颜色直方图和待跟踪目标颜色直方图得到巴氏系数后,计算出小于0.35的,因为还是有可能有多个动态目标和待跟踪目标特征相近,即有多个动态目标和待跟踪目标匹配颜色直方图得到的巴氏系数小于0.35,然后在其中计算出系数最小的,近似认为它就是待跟踪目标,如果没有小于0.35的,近似认为在这一帧图像中不存在待跟踪目标。同样地在基于单演相位直方图的动态目标跟踪方法中,匹配各个动态目标单演相位直方图和待跟踪目标单演相位直方图得到巴氏系数后,计算出小于0.04的,这些阀值是要根据不同目标进行调整的。

图3显示了SINGLE视频序列在基于颜色直方图的动态目标跟踪方法与基于本文提出的单演相位直方图的动态目标跟踪算法的跟踪比较结果。在这段视频序列的试验中,待跟踪目标是在暗处确定的。在第97帧和571帧时,待跟踪目标在暗处,无论是哪种方法都能很好的跟踪到待跟踪目标,但是当在第128帧和525帧时,待跟踪目标在明处,也就是光照比较强的地方,此时待跟踪目标表面颜色发生了变化,在基于颜色直方图的动态目标跟踪方法下,跟丢了待跟踪目标,而在基于本文的单演相位直方图的动态目标跟踪方法下,仍可以跟踪到待跟踪目标。这说明了在只有待跟踪目标的情况下基于单演相位直方图的动态目标跟踪方法在光照变换环境下有很好的鲁棒性和准确性。图4MULTI视频序列跟踪结果

(分别为91,190,302,420帧)

图4显示了有多个动态目标的MULTI视频序列在基于颜色直方图的动态目标跟踪方法与基于本文提出的单演相位直方图的动态目标跟踪算法的跟踪比较结果。在这段视频序列的试验中,待跟踪目标是在明处确定的。在第91帧时,待跟踪目标在明处,无论是哪种方法都能很好的跟踪到待跟踪目标。在第190帧时,待跟踪目标仍在明处,而又有另一个目标也在明处,不过结果和第91帧是完全一样的,无论是哪种方法都能很好的跟踪到待跟踪目标。在第302帧时,待跟踪目标在暗处,另一个目标也在暗处,这时只有基于本文的单演相位直方图的动态目标跟踪算法下能很好的跟踪到待跟踪目标,而基于颜色直方图的动态目标跟踪方法下,已经跟丢了待跟踪目标。在第420帧时,待跟踪目标回到明处,而另一个目标还在暗处,但结果和第91帧和第190帧时是完全一样的。这说明了在有多个目标的情况下基于单演相位直方图的动态目标跟踪方法在光照变换环境下有很好的鲁棒性和准确性。

5结束语

在光照变化环境下,目标跟踪的准确性和鲁棒性都受到了挑战。颜色是一种很有效的视觉特征,但在光照变化环境下,它也变得很不稳定。针对这一问题,本文提出了相位特征,由于它与亮度的无关性,且单演相位直方图包含了图像的绝大部分重要特征信息,所以可以基于单演相位直方图对目标进行鲁棒准确的跟踪。本文提出的基于单演相位直方图的动态目标跟踪方法,只对动态 目标进行跟踪,这样可以排除很多背景因素的影响。实验证明,无论是在只有待跟踪目标的情况下,还是有多个目标的情况下,本文提出的基于单演相位直方图的动态目标跟踪方法在光照变化环境下都能鲁棒地准确地对目标进行跟踪。

参考文献:

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[9] Oppenheim A V, Lim J S: The Importance of Phase in Signals. Proc. IEEE, vol.69, pages:529-541, 1981

生态文明的基本特征篇(7)

结冰风洞云雾参数控制和测量2方面的技术瓶颈,导致结冰试验中的云雾条件存在较大误差,这会降低实验结果的精度。针对这一问题,从空气动力学的角度分析了冰形修正的关键要素,建立了采用人工神经网络技术对云雾参数与冰形典型几何特征量之间复杂非线性关系进行近似模拟的方法,并基于无限插值方法建立了一种冰形修正方法。以NACA0012翼型为例,对液态水含量和水滴粒径这2个云雾参数所带来的冰形误差进行了修正,修正后的冰形与目标冰形的吻合度有明显的改进,验证结果表明该方法可以应用于结冰风洞试验,能为实验结果的修正提供依据。

关键词:

飞机结冰;冰形修正;几何特征量;结冰风洞;人工神经网络;云雾参数

0引言

飞机穿越含有过冷水滴(温度低于冰点但仍保持液态的水滴)时会遭遇结冰现象[1-2],结冰会改变表面的流场分布、破坏飞机的气动性能、导致部件载荷分布发生变化,使操纵性和稳定性受到影响,轻则使飞机的安全飞行范围减小,重则导致机毁人亡的严重事故[3-4]。结冰风洞试验是当前研究飞机结冰的主要方式之一。航空工业发达的国家对飞机结冰问题相当重视,建造了大量研究型和生产型结冰风洞,代表性的结冰风洞有美国NASA格林研究中心的IRT结冰风洞、意大利CIRA的IWT结冰风洞[5-8]以及中国空气动力研究与发展中心的多功能结冰风洞等。

结冰风洞的试验参数除了常规的空气来流条件外,还包括水滴容积平均直径(MVD)和液态水含量(LWC)2个重要的结冰云雾参数。实验过程中,现有的结冰风洞试验技术很难稳定控制云雾参数,不同温度或者时间条件下,结冰云雾参数会出现波动或变化;另外,受测量设备及技术限制,现阶段测量结冰云雾参数时往往存在较大误差。云雾参数的控制能力和试验过程中相关参数的精确测量这2方面的技术瓶颈导致结冰试验中所输入的试验云雾条件本身就可能存在较大误差,意大利CIRA的结冰风洞IWT所标定的液态水含量误差就达到了20%[9]。结冰云雾参数的误差将会导致试验结果与需要模拟的真实情况存在明显的差别,研究结冰过程中云雾参数误差传递的规律及影响,建立合理的结冰试验误差分析和试验结果修正方法,对于消除由于试验云雾参数输入条件误差所带来的影响以及相关的飞机结冰研究有重要的理论和工程意义。

结冰风洞试验需要得到物体表面的结冰外形,试验结果的修正主要是针对冰形的修正。国内由于建设结冰风洞的时间不长,结冰风洞试验数据的修正理论和方法研究目前尚属空白。国外仅仅探索了冰形的特征化描述方法[10],暂时没有开展冰形修正方面的研究。

本文结合飞机结冰的数值分析方法,以NA-CA0012翼型为研究对象,分析结冰过程中云雾参数导致冰形误差的传递规律及影响,采用人工神经网络方法,开展考虑液态水含量和水滴粒径这2个云雾参数的冰形修正方法的探索性研究。

1冰形修正基本理论

冰形修正方法的建立过程实质上是一个优化设计的过程,首先必须有一个基本的目标函数,取为修正后的冰形与目标冰形的相对误差,进一步建立冰形修正模型以及相应的修正方法,使得修正后的冰形与目标冰形吻合得更好。但是,由于冰形表现形式多样,冰形数据通常以离散点的方式储存,很难对2个冰形进行量化对比,现阶段还没有一个具有普适性的冰形相对误差的量化计算方法。因此,冰形修正方法的首要问题是建立冰形相对误差的定量计算方法。

与普通的图形识别方法不同,2组冰形之间的量化误差不仅仅需要考虑图形本身之间的差异,更重要的是还需衡量由于形状差异导致的气动性能的差异,因此,用于微观方面差异识别的基于矢量、三角剖分等算法的匹配方法并不适用于冰形误差的量化评估。本文采用平均冰形几何特征量对比的方法对2组冰形的相对误差进行量化计算。飞机结冰是由于过冷水滴撞击到机体表面而发生相变的现象,空气含水量、过冷水滴温度以及冻结过程中释放潜热排走的速度等方面的差异将会导致冻结过程形成的冰层在结构、强度和外观上有显著的区别。冰形相对误差的量化方法与冰形宏观几何轮廓密切相关,冰的外形轮廓大体上可以分为流线型和角状型2大基本类型[11],如图1所示。结冰会改变飞机表面的外形,进而影响飞机的气动特性和飞行特性,冰形误差的量化评估方法必须建立在结冰对飞机性能影响的基础上,扰动源的宏观轮廓是对空气流场影响度的主要决定因素,冰的宏观轮廓可以通过提炼冰形几何特征量的方法来描述,针对流线型和角状型2种不同的冰,可分别提炼出不同的几何特征量。美国NASA格林研究中心的Ruff等人提出了一种角状冰的特征量方法,采用8个特征量来描述典型的角状冰,分析发现,这种方法存在一些可以改进之处,例如,其中最大厚度和宽度这2个特征量可以通过冰角长度及角度来体现。

冰形特征量的建立,主要是为了从冰的宏观轮廓方面来衡量结冰外形对气动特性的影响,从空气动力学的角度来分析,角状冰最关键的参数是2个冰角及对应的长度、驻点处结冰厚度和冰位置的偏转角。因此,冰形特征量可以由以下8个特征量来描述:驻点厚度Ts,驻点偏转角At,冰角特征包括上、下冰角的长度(Hu和Hl)以及上下冰角的角度(Au和Al),结冰极限特征包括上极限Su和下极限Sl。

流线型冰相对比较简单,采用驻点厚度Ts,驻点偏转角At,冰宽度特征包括最大宽度Wm,结冰极限特征包括上极限Su和下极限Sl等5个特征量就能基本描述其宏观轮廓,2种典型冰形修正方法的建立过程完全类似,本文以复杂的角状冰为例,对冰形的修正方法进行探索。不可能直接针对描述冰形的所有离散点进行修正,从特征量的提炼过程可知几何特征量可以衡量冰形导致气动性能的差异,因此,冰形修正时,可以先针对冰形的基本几何特征量进行修正,根据修正后的特征量得到相关特征点的修正坐标,进而采用TFI方法[12]得到修正后的整个冰形。

2冰形几何特征量的修正模型

云雾参数只有在较小的误差范围才能采用修正方法对实验结果进行处理,误差超过一定范围后,则必须从试验方法和设备等角度进行改进。通常云雾参数的较小输入误差不会使冰形发生根本性变化,修正前后的冰形不会改变其基本特征。冰形修正过程中,分析云雾参数与各特征量的传递规律及敏感性,建立特征量修正模型,进一步根据特征量的修正量对冰形进行修正。

冰形及其特征量受基体几何尺寸、液态水含量、水滴粒径、来流速度、温度和结冰时间等多个参数的共同影响,需要通过对各参数的影响程度进行准确分析,才能建立合理可靠的修正模型。参数灵敏度分析的目的是计算各参数对冰形特征量的影响因子,所得影响因子用于后续参数修正模型的建立。现有技术条件下,结冰风洞中可以较为精准地控制来流速度、温度和结冰时间这3个量,而现有的结冰风洞试验技术很难稳定控制云雾参数,液态水含量和水滴粒径往往可能存在一定误差。由于同时考虑所有因素及其耦合作用对的冰形修正方法过于复杂,为降低难度,针对各影响因素采用分步修正的方法,由于现阶段误差最大的因素为液态水含量和水滴粒径这2个输入量,本文仅考虑基于这2个云雾参数误差进行冰形修正的情况,后续将开展综合其他因素进行冰形修正的研究。

在结冰这一复杂过程中,冰形特征量与控制参数之间关系的系统方程过于复杂,各参数的灵敏度指标(一般取为一阶灵敏度系数,即系统输出对系统参数的一阶导数)无法直接计算得到,而人工神经网络技术在复杂非线性关系的近似模拟方面具有独到的优势,本文借鉴人工神经网络技术[13-15]建立了冰形特征量的修正方法。图3为冰形与云雾参数之间的复杂非线性关系系统的神经网络拓扑结构图

3冰形修正方法

为使得冰形修正方法具有较好的普适性,冰形特征量尽量选用无量纲量,同一个物理量可以采用多种无量纲化处理方法,以冰角长度及上下极限等长度量为例,可分别用冰形特征尺寸和翼型几何尺寸这2个基本长度量进行无量纲化,从结冰的基本原理可知,冰角长度主要与过冷水收集率密切相关,与翼型几何尺寸关系不大,而上下极限则主要与翼型几何尺寸密切相关,与过冷水收集率关系不大。因此,针对上、下冰角长度及驻点厚度,基于冰形特征尺寸进行无量纲化,如采用H-u=Hu/L∞,其中L∞为对应状态下的冰形特征尺寸,定义为收集率为1时对应状态下的结冰厚度L∞=LWC•v•t/ρi,式中的液态水含量、来流速度和结冰时间这3个量为对应状态中的实验值;针对上、下极限,采用翼型几何尺寸进行无量纲化,如S-u=Su/L,其中L为翼型几何尺寸。

基于特征量修正模型得到修正后的冰形几何特征量后,可得到修正后的上下极限点、上下冰角点以及驻点这5个特征点的坐标。上冰角及上冰角对应的冰厚度,采用二分法即可得到对应的上冰角特征点坐标,同样可以得到下冰角特征点及驻点处的坐标。冰形小范围误差范围内的修正处理不会发生冰形特征的颠覆性变化,根据上部分的方法得到特征量的修正值后,可以在试验冰形的基础上进一步修正得到新的冰形。修正后的冰形数据点坐标[16]为:x′i=xi+(Φ1•dxc2+Φ2•dxc1)y′i=yi+(Φ1•dyc2+Φ2•dyc1)(4)i是冰形数据点序号,dxc1、dxc2和dyc1、dyc2是冰形数据点两侧的特征点在X和Y方向的修正量,Φ是沿着冰形曲线的型函数,分别为:Φ1=s2(ξ)/(s1(ξ)+s2(ξ))Φ2=s1(ξ)/(s1(ξ)+s2(ξ))(5)图4为根据基础冰形以及特征点的坐标变化值,采用上述修正方法处理得到冰形的典型情况。

4算例验证

本文仅考虑针对液态水含量和水滴粒径这2个云雾参数进行冰形修正,以NACA0012翼型为例,分别对MVD和LWC这2个参数进行摄动,同时固定其它参数取值,其中基础冰形和目标冰形均采用数值仿真方法得到,进行了2组情况的算例验证。

(1)Case1本算例中,T=-9℃,v=62m/s,t=2000s,L=0.5334m,α=0°,这几个变量维持不变,MVD在15~50μm范围内、LWC在0.3~2.0g/m3范围内波动,取16组样本输入条件,采用数值仿真方法得到对应的16组目标冰形。采用人工神经网络方法,基于这16组样本数据,建立冰形特征量与云雾参数的非线性对应关系。若实验需要模拟MVD=20μm,LWC=0.55g/m3条件下的冰形,实施过程中由于控制、测量或实验条件受限等原因使得真实实验条件为MVD=25μm,LWC=0.65g/m3,采用本文的修正方法对冰形进行修正,图5为修正前后冰形与目标冰形的对比情况,目标冰形采用数值方法模拟目标实验条件得到。与上个状态相反,若实验需要模拟MVD=25μm,LWC=0.65g/m3条件下的冰形,实施过程中由于控制、测量或实验条件受限等原因使得真实实验条件为MVD=26μm,LWC=0.55g/m3,图6为修正前后冰形与目标冰形的对比情况。从图5和6中可看出,尽管在下冰角位置,修正后的冰形与目标冰形还存在一定误差,但总体来说,修正以后的冰形与目标冰形的吻合程度明显高于修正前,尤其是在上冰角、驻点和上下极限附近,修正以后的冰形与目标冰形吻合度较好,说明该修正方法适用于本组算例条件,修正后的数据能够起到提高试验精度的目的。

(2)Case2本算例中,T=-5℃,v=62m/s,t=2000s,L=0.5334m,α=0°,这几个变量维持不变,MVD在15~50μm范围内、LWC在0.25~2.0g/m3范围内波动,取16组样本输入条件并采用数值方法得到对应的目标冰形。与上个算例类似,基于MVD=30μm,LWC=0.45g/m3的冰形,采用修正方法得到MVD=35μm,LWC=0.55g/m3条件下的冰形如图7所示;基于MVD=35μm,LWC=0.55g/m3的冰形,采用修正方法得到MVD=30μm,LWC=0.45g/m3条件下的冰形如图8所示。从图7和8中可看出,在本组算例条件下,修正以后的冰形与目标冰形的吻合程度也有明显的改善。本组算例修正结果与目标结果误差要稍大于Case1中的值,主要原因在于本文的修正方法主要基于冰形典型几何特征量以及无限插值方法,对于相邻特征点之间的冰形曲线过渡较为平缓的冰具有较好的修正效果。例如,对于典型的角状冰,如Case1中的冰形,各特征点之间没有较大拐点,修正冰形与目标冰形吻合良好。而Case2中的冰形,上冰角点与上极限点、下冰角点与下极限点之间的冰形曲线中分别存在一个较大的拐点,修正冰形与目标冰形在拐点附近的吻合度较差,应用该方法对这种类型的冰形进行修正时,能有一定效果,但误差会稍大于相邻特征点之间没有大拐点的冰形。

5结论

本文结合人工神经网络方法,提出了一种基于云雾参数误差的结冰外形修正方法,采用CFD手段对所提出的方法进行了验证,得到如下结论:

(1)采用数据点方法的冰形存储方式难以进行修正前后的量化对比,基于几何特征量的冰形函数可以为冰形修正提供量化的目标函数;

(2)实验条件与冰形的关系极其复杂,即使仅仅考虑液态水含量和水滴粒径这2个变量,采用人工神经网络方法所得到的这种关系也存在较大误差,但所建立的非线性关系基本能体现冰形沿着云雾参数变化发展的大体趋势。本文方法中的修正量为2个预测值的差,即使所建立的实验条件与冰形对应函数本身具有一定误差,只要该函数的趋势正确,修正方法就存在合理性,本文2个算例也验证了这一结论,当云雾参数在小范围内波动时,本文的修正方法具备一定的工程实用性;

(3)冰风洞试验过程中,冰形生成不仅仅与云雾参数相关,还与飞行姿态、飞行状态等参数密切相关,是一个极其复杂的现象。在误差较小时,应用本文方法能起到明显提高试验精度的目的,但修正冰形仍然与目标冰形存在一定的差异。

本文工作仅仅是对冰形修正方法进行了初步的探索,后续将力争综合飞行姿态以及飞行状态等相关参数,建立适用范围更宽、精度更高的冰形修正方法。

参考文献:

[1]杨倩,常士楠,袁修干.水滴撞击特性的数值计算方法研究[J].航空学报,2002,23(2):173-176.

生态文明的基本特征篇(8)

2信息内容安全事件态势评估体系

通过上文的分析可知,网络ICSI的态势通过多维通信信息展示。首先,对通信数据分析得到ICSI的事件的自身信息。如,通过对通联关系的分析可确定事件的影响(发送次数、涉及人数);通过对通信类型的分析可确定事件的类型(语音、视频、邮件等);通过对主题、关键词等内容的分析可以确定内容类别(政治类、经济类、军事类等);通过对涉及的通信地址的分析可得出事件的目标(目标人群、地区)。其次,通过对各个区域内涉及ICSI的地址或号码的分析可得出不同地区的态势指数;最后,综合各个区域的ICSI态势指数得出全网的ICSI态势值。

2.1层次化评估模型根据对事件的分析过程,本文提出了一个层次化ICSI态势评估模型,如图2所示。该模型分为数据层、事件层、区域层和系统层四个层次,采用自下而上,先局部后整体,先判别事件后根据事件关联的方法,对网络中ICSI的态势进行评估。图2中,在数据层输入相关的ICSI通信记录;在事件层利用行为特征中的通信时长、通信次数、通信类型和内容特征中的内容类别,进行事件级态势指数的评估;根据位置特征和关系特征中涉及到的用户位置和地址/号码等相关信息确定事件所属的区域,结合事件层得出的事件级态势指数,计算区域层态势指数;系统层整合各个区域的态势指数给出整个网络的态势值。定义2:事件级态势指数IF(IncidentFactor)。表示ICSI发生时对整个网络ICSI的影响程度。通过ICSI中的通信类型和内容类别结合通信时长、通信次数对ICSI的影响,在事件层做出判断。定义3:区域级态势指数AF(AreaFactor)。表示ICSI事件所涉及区域的态势指数。综合本区域中用户及其涉及事件的态势指数给出AF。定义4:系统级态势指数SF(SystemFactor)。表示整个通信系统中ICSI的态势总指数。整合各个区域的AF,给出整个系统的SF。

2.2评估指数的量化计算本节将对上述定义中的事件级态势指数IF、区域级态势指数AF和系统级态势指数SF给出相应的量化计算方法。

2.2.1事件级事件级态势指数的计算包括了对事件通信次数、通信时长、通信类型和内容类别的综合衡量,IFi的值越大,则表示事件级态势指数对整个系统的ICSI态势指数的影响越大。为了更加真实地反映网络中ICSI的变化,本文将一天划分为h个时间段。对于给定的分析时间窗口t,定义t时刻事件i的态势指数为。

2.2.2区域级和系统级本文对区域级和系统级态势指数的设计采用相同的原理。t时刻区域n的区域级态势指数AFn如下式(4)所示,区域级态势指数越大,说明该区域的ICSI事件态势状态越严重。

3实验分析

为全面验证层次化ICSI态势评估模型的有效性和可靠性,本文实验分为两部分进行。实验一,利用开源数据集,采用较大的时间窗口,进行事件低维度特征的粗粒度态势评估;实验二,建立局域网仿真环境,采用较小的事件窗口,结合事件多维度特征进行细粒度的态势评估。

3.1实验一本节实验采用VAST2008中的CellPhoneSocialNetwork数据集和Enron公司2009年邮件数据集作为实验数据。其中,采用VAST2008的数据集中的2006年6月1日至5日的数据进行态势评估,将超长通话(LongDuration)、超短通话(ShortDuration)和频繁通信(FrequentCommunication)作为事件的行为特征,如图3所示。根据数据集的具体数据和实验需求,图3中,选取基站编号为10的基站下用户作为研究对象,在选取的5天时间段内,最长通信时长为1732秒,最短通信时长为166秒,平均通信时长为1030秒,平均通信次数为5。根据先验知识和实验数据的选取便利,将大于n通信记为超短通话,认为大于10次的通信为频繁通信。采用Enron公司2009年邮件数据集中的2001年5月29日至6月27日的数据进行态势评估,将频繁通信(FrequentCommunication)作为事件的行为特征。如图4所示,选取域名为和下的用户作为研究对象,在选取的30天时间段内,平均通信次数为56,将大于112次的通信记为通信次数较多。设定t为1天,划分出四个时间段kT分别赋值为1,3,3,4,来表示通信次数的变化情况:非常低,中,中,高,对其进行归一化处理后得(0.091,0.273,0.273,0.364)。事件特征和涉及的ID/IP及其重要性如表4和5所示,对Enron2009中两域名的权重赋值分别为0.6和0.4。利用前文介绍的层次式ICSI态势评估模型的计算方法,对图3和图4中的模型进行分析,结合表4和表5中的数据,对纵坐标做归一化处理,可得到如下实验结果。(1)VAST2008和Enron2009数据集下的ICSI事件级态势(分别以ID335和IP4967为例)。图5中,6月1日和6月4日分别出现了两个特征的峰值,图6中,在6月6日出现态势的最高峰点,6月20日出现态势的较小峰值点,其他时间段基本处于零值点。以Enron2009数据集中用户IP4967为例进行说明:在提取的时间段内,通过与数据集中的数据对照发现,其邮件发送数目在6月6日为413,6月20日为120,均超过了设定的阈值,且6日的次数远大于20日的次数,而在5月29至6月27的其他时间均没有出现超过阈值的通信,这一行为特征从图中得到了良好的反映。同时,从图6中还可以看出,通信类型和内容类别特征权重的赋值对于用户IP4967来说是不变的,但是随着频繁通信特征的态势变化,二者也随之发生了变化。实际中,当某用户采用固定的通信类型进行频繁通信时,即使其传递的消息内容权重值始终不高,如,固定内容的垃圾邮件,仍应引起网络管理员的重视。由此,ICSI的各个维度特征之间可以产生相互影响,且本文中对事件级态势评估定义的计算方法是有效的。(2)VAST2008和Enron2009数据集下的ICSI区域级态势(分别以ID161、285、323和335;IP253、801、1654和4967为例)。图7和图8中显示的为区域内各ID和IP的态势评估变化。以图7中的VAST2008为例进行说明:ID335的事件级态势如图5所示,在区域级态势计算时加入了该用户的重要性权重0.145,如图7所示,其态势评估值的大小较事件级态势下降了一些,原因为与区域内的其他用户分配了权重即对整体态势的影响程度,但没有对该用户个体的态势变化趋势产生影响。因此,加入用户重要性权重之后,可以更加突出定义的重要用户的ICSI态势变化。对于其中重要性赋值较低的用户,其变化仍为研究的对象,但不会对整体态势产生大的影响,符合网络中的实际运行状况和信息安全管理的需求。(3)VAST2008和Enron2009数据集下的ICSI系统级态势。整合系统中所涉及的各区域级态势评估值即可得到系统整体的态势评估值变化。本节实验中,VAST2008只涉及一个基站,Enron2009涉及两个域名。将图9和10与前文中的事件级、区域级态势图进行对比可以看出,二者的系统级态势图中均包含了个体和区域的态势走势特点。其中,VAST2008基站10下的ICSI态势变化趋势较为连续,平缓处较多;Enron2009两域名下的ICSI态势变化趋势起伏较大。结合数据库中的数据分析原因为,在电信网络中,ICSI各特征的变化较为显著。在不同时段,虽然表现的特征维度不同,但均具有一定的特征变化。在互联网络中,ICSI各特征的变化则具有一定的突发性。由此可以看出,本文提出的模型和参数计算方法,结合了网络构成的各元素,从最基本的各用户行为特征等处着手,对ICSI的态势变化具有敏感性,能够有效把握其变化趋势。

3.2实验二实验一中的数据来源为开源数据集,可供选择的特征维度较低,选择的时间窗口较大。本节将通过自建局域网仿真环境,模拟产生ICSI事件,对涵盖五个特征维度的ICSI进行细粒度的态势评估。该局域网网段为192.168.1.0-24,其中192.168.0.21、192.168.0.22和192.168.0.23分别代表三个区域地址,系统地址为192.168.0.24,三个区域的重要性权重赋值分别为0.3、0.4和0.3。实验中通过计算机终端通信软件,模拟产生超长通话、超短通话和频繁通信,涉及的通信类型为视频、音频和信息,内容类别设定为军事、政治、经济和特殊类。基于层次化的ICSI态势评估模型如图11所示,各事件特征重要性和用户个体权重信息的设置方法与实验一中的相同,由于涉及终端用户数目较多,在此不再赘述。实验中,产生的通信数据总数目为166条/分钟,其中,出现超长通话、超短通话和频繁通信的用户数目/分钟,出现的比例分别为0.5%、0.5%和0.5%。将超过600秒的通信时长记为超长通信,低于10秒的通信时长记为超短通信,超过6次/分钟的通信次数记为频繁通信。各通信类型占总通信类型的比例设置为:视频10%、音频50%和信息40%,按照通信类型对用户的影响程度设置,视频类>语音类>短信类>邮件类等。同时,为了凸显态势评估模型对特殊类事件的有效感知能力,将各内容类别占总通信类别的百分比设定为军事30%、政治30%、经济30%和特殊10%,按照通信内容对用户的影响程度设置,特殊类>政治类>军事类>经济类。各通信类型和内容类别的权重设置原则按照表3所示进行。实验中,为更好反映用户通信特点和模型对事件态势变化的把握能力,对各通信维度特征的重要性权重赋值均等,设定t为1分钟,对纵坐标做归一化处理,使用层次化ICSI态势评估模型进行相应的计算,得出事件级、区域级和系统级三个层次态势评估状况。(1)局域网仿真环境下的ICSI事件级态势(以IP192.168.0.3中的超长通话、频繁通信、通信类型和内容类别特征为例)图12中表示的为IP192.168.0.3的超长通话、频繁通信、通信类型和内容类别特征,在时间段18:00-19:00间的变化趋势。如图中所示,在18:15分左右,内容类别特征达到接近1的态势值,而此时的频繁通信特征也保持在一个较高的水平,通信类型特征的归一化态势值则在零点附近。这说明此时该IP用户的通信过程中,发生了具有较高权值的内容类型的事件,其采用的通信类型不具有较高的权值,且在此时段进行了多次通信,应引起网络管理员的重视。对应如图13中所示,此时的事件级态势值为整个观测时段中的最高点。图12中,18:25分左右出现了内容类别特征的另一较高峰值点,但此时其他各维度特征归一化值均为零点附近。这说明此时发生的通信中,出现了具有一定权值的内容类型的事件,但其不具有其他诸如多次通信等的特征,因此,可看作单次事件,对整个态势的影响力度不大,故此点的事件级态势值并不高,如图13中所示。通过上述分析可知,本文模型和参数的计算方法结合了ICSI事件的多个维度特征,贴合用户和网络通信的实际状况,对ICSI事件的态势把握客观、清晰,便于网络管理员将关注点聚焦在那些尤为重要,影响度较大的事件上。同时,在实际应用中,可以根据网络信息安全管理的需求,对各个特征赋予不同的重要性权值,使得其可以在多维特征的态势变化中得以重点显现,引起特别关注。(2)局域网仿真环境下的ICSI区域级态势图14中表示的为ICSI的区域级态势。仿真环境下,建立了三个区域分别为192.168.21、192.168.22和192.168.23,并分别赋予了不同的重要性权重。如图14所示,将区域内所属用户的多维特征综合,并根据赋予的各用户重要性权值形成的区域级态势,较实验一中的含有较少维度特征的态势,其变化趋势的波动较多,图形较为复杂。由此可以看出,ICSI事件本身具有多维特征,对其的态势评估结合的特征维度越多,越能更好更完整地表达该事件的变化趋势和影响程度。(3)局域网仿真环境下的ICSI系统级态势图15为局域网仿真环境下的ICSI系统级态势图。从图中可以看出,局域网系统级态势的变化,较实验一中两个开源数据集下的系统级态势变化曲线更为连续。这说明采用较小的时间窗口,可以细粒度得反映网络中ICSI的变化,为信息安全管理提供有效的数据支持。通过上述两个实验测试表明:(1)本文提出的层次化ICSI态势评估模型具有有效性、可靠性和可行性。各个级别的态势评估结果与所涉及事件的多维特征及其重要性程度紧密相关,是一个全面、综合、系统的评估;(2)对VAST2008和Enron2009数据集的测试结果说明,采用较大的统计分析时间窗口(以天为计量单位),可以提供较为宏观的事件态势评估走势图;同时,对于低维度数据集的态势评估的整体把握性强,可以从长时期的态势变化曲线中,发现其中的安全规律;(3)对局域网仿真数据集的测试结果说明,采用较小的统计分析时间窗口(以分钟为计量单位),可以提供较为微观的事件态势评估走势图;同时,对于高维度数据集的态势评估的特征敏感度强,能够从短时期的态势变化曲线中,聚焦当前ICSI事件中的突出影响因素。

生态文明的基本特征篇(9)

一、变换功能特征模型

系统的变换功能表达了为满足用户基本需求必须实现的过程对象从输入到输出的变换。物料、信号、能量、时间都可以做为过程对象,具有过程对象的成分、状态、种类及其它广义物理特征是其所具有的主要特征,在一般情况下,我们运用广义物理量来理解它。通过对当前功能表达模型怛7J的分析与研究,最后得出变换功能特征模型。过程对象性态特征和过程对象性态变换特征是变换功能的两大特征。

1.过程对象性态特征

过程对象输出性态特征和过程对象输入性态特征是过程对象性态特征的两大特征。在这个方案设计中,过程对象的输入、输出流是作为已知条件的,而系统则是一未知数,除了考察与外界对象的作用之外,其他的结构则不在考虑范围内。

2.对象性态变换特征

量变特征和质变特征是对象性态变换的特征。正负相关、正相关和负相关属于量变特征;成分、种类及其它方面的转换是属于质变特征。

二、目的功能(效应)特征模型

支持某一变换或技术过程是任何技术系统所要达的目的。而通过系统和操作者间的交互使交换过程对象(数据、能量、原料等)所需的物理效应进行传递。

通过科学效应的显现来表达目的功能所具有的功能。通过把效应作用在原理解的基础上抽象化,以此来分析出变换功能的基本机理。该功能具有两个特征,分别是:

1.效应生成方式特征

效应生成者与过程对象有直接的物理接触的叫做直接生成;效应生成者通过“垂直因果链”的方式向技术系统传递物理效应的叫做外部传入。

2.效应生成者特征

效应的生成方式是多样的,可以通过技术系统和操作者直接生成,也可以通过协同来生成。部件(定性)和原理参数(定量)则是技术系统中创造所需物理效应的主动要素。动态特征和静态特征是部件的输入和输出(能量,物料/信号)性态特征的两个基本类弄。输入量输出量的增大、减小和改变等量变特征是通过动态特征来表达的。输入、输出量本身的特征则是通过静态特征来表达的。输入、输出性态的变换则可以使作用原理解实现相应的功能。比如:输入、输出量本身的静态特征转换是压电元件装置的主要功能,也就是通过压力变换为电压而实现相应的功能;输入、输出量的动态特征则是气泡减阻装置的主要功能,也就是说,摩擦阻力等输出量的量变是通过流体运动粘度系数、流体密度系数和流体成分等输入量的量变来实现的。

三、机电一体化系统方案生成推理策略

机电一体化系统方案生成推理进程分为三个阶段。基于变换功能拓展的技术推理为第一阶段;基于技术的变换功能向目的功能的推理为第二阶段;目的功能向作用原理的推理为第三阶段。

1.基于变换功能拓展的技术推理

“技术”是指在某一功能变换过程中各子过程的类型和执行,以及过程对象和变换所需效应间在时间、空间上的相互作用。作为变换发生的方式,作用原理中的核心知识,技术具有重要的地位。如通过磨削和刀削技术可以使铅笔变得锋利。可以说,变换过程中的任何一个子过程都是通过相应的技术来完成和实现的。因此,变换功能域的方案解也可称为是一个技术结构。由操作者和技术系统构成的人/机系统通过技术面来达到功能变换的目的。比如:在书写时,人们运用铅笔这一技术系统,来实现铅笔书写的技术。也就是说,“技术”是联系变换功能和目的功能的一条纽带。

过程对象(名词)和功能动词(动词)可以和用来表达变换功能。因此,在对表达模型进行变换功能的拓展时我们可以利用这一功能。而基于过程对象的变换功能向技术的推理和基本于能动词的变换功能向技术推理是变换功能向技术推理的两种基本类型。同时,基于功能动词和过程对象的推理则是上述两种基本推理的综合。

2.目的功能向作用原理的推理

定性效应生成者(部件)和效应生成者是技术系统内部的两种效应生成者。因此,效应间的关系分为定量关系和定性关系两类。如果要采用作用原理的定量推理或定性推理,则需要设计要求功能的过程对象性态变换特征(名词)是量变,也就是将作用原理解为原理参数;而通过部件性态的变换来取得相应的功能的则是定性推理,也就是把作用原理解为部件。

3.机电一体化系统方案生成推理进程模型

功构映射观点和域间映射观点是单一功能求解的方案生成推理进程中所存在的两种观点。从功能到结构的推理映射序列是功构映射观点中应加以注意的一点。因为在进行单一功能求解时,只有明确实现所需要功能时所选用的技术,才能根据这一技术分析研究出最佳的作用原理解。也就是按照“功能——技术——作用原理”的步骤逐步推理和找出原理方案解。

方案生成在求解问题中是一个较明显的不良定义。从可操作性方面来看,由于方案生成初期阶段的系统功能信息都不够完整。如果仅仅依靠抽象的功能层分解,想得到完备的功能结构的可能性不大。其实,功能结构的生成和功能求解是互为因果、交替进行的。而在机电一体化系统方案生成进程中,三类映射模式,十二种映射关系是与系统功能求解的三个分过程中相对应的。下面,我们分别来看看:

①分解映射模式,解决变换功能、技术和目的功能的分解问题,也就是先可以通过进行分解映身来降低那些有待求解的比较抽象、复杂而难于直接求解的问题,使后续求解映射问题得到顺利的解答。

②求解映射模式。运用变换功能——技术——目的功能——作用原理的方式逐层或跨层映射来解决功能求解问题,最后使我们获取求变换功能的技术解、目的功能解和作用原理解。

③衍生映射模式,解决分功能解组合不匹配问题。在技术层、目的功能层和作用原理层时,关联分功能解进行组合形成总功能解的时候容易出现接口冲突的情况。在这种情况下,如果在接口冲突处衍生出附加分功能便可消除这种冲突。另外,整体作用原理解也是在生成合理完整的功能结构的过程中派生出来的。

参考文献

生态文明的基本特征篇(10)

缠枝纹是中华民族传统植物图案的重要组成部分,也是传统装饰艺术中具有强烈民族特色的艺术语言。通常,它是藤蔓型卷草纹的延续和深化,其基本构成是使植物的枝茎呈藤蔓状,骨骼呈曲线分布,以波浪状、回旋状或螺旋状扭转缠绕,并配叶子、花朵或果实样式元素,花朵和果实为表现主题,而茎叶是陪衬纹样。明代缠枝纹样形态中茎叶、花朵和果实是造型语言的主要组成元素,元素的呼应关系在组织形式上,使看似复杂的组合关系产生丰富的视觉特征和均衡秩序。本文通过研究比较,总结了明代缠枝纹的视觉艺术形式有三个方面的体现:繁复而有序,延绵而整体,包容而并兼。

一、繁复而有序

明代缠枝纹由各种类型的植物叶片、花朵或果实在枝茎的引导下重复组合,其中叶片数量大、形态变化丰富;枝茎绕转绵延、花果个体突出、主题明确;它们之间的相互组合、映衬,构成了繁复扩展的明代装饰风格。它繁复但并不拥挤杂乱,从其构成要素组成的形态结构显示出有秩序的形态艺术特征。这一秩序特征是自然世界生态规律的反映,也是人类生活中形成的审美心理需求,同时还体现在艺术形式关系中。这里主要反映在两个领域,一个是植物纹样中具有的形态与生长秩序主题;另一个是形态组织上的结构与重复秩序。

形态结构上,茎叶、藤蔓等元素经过起伏绕转构成缠枝纹,茎叶、藤蔓在形态造型中占到较大的比例,也是最能突显装饰特征的构成部分,因此植物生态中的叶子在枝茎上互生、对生、轮生的排列方式,枝茎粗细的有序、均匀分布等秩序性特征,即缠枝纹艺术形式的重要表象性特征。如明代的青花瓷上多见的缠枝纹所体现的秩序性艺术形式,反映了人们在面对充满秩序和自然规律的世界中的一种适应性需求,也是创造秩序与规律视觉形式的心理需要。

骨骼组织结构中,缠枝纹环绕的枝茎大多是波浪旋转或涡旋回转的样式,并呈有规律的曲线形或圆形分布形式。这种组织形式一般只存在于藤蔓型植物中,以现实为基础而又超越现实的有序重复秩序而增添美感。如一些边饰中,枝茎往往以二方连续的形式组合,使错落有致的叶子和花果以波浪曲线均衡分布。正是这种特征,使缠枝纹在有限的空间内形成生动而丰富的装饰效果。当然此秩序特征不是完全重复和组合,而是在各种规律和重复中有适度变化,这样才可以满足更高审美心理的需求。

二、延绵而整体

在明代缠枝纹繁复延展的形态造型中,与秩序均衡的视觉感受相呼应的还有其整体性特征,其造型中不论有多少组成元素,组成多少形态结构,都能让人将其视为整体,不会被其中的一个元素吸引以此为视觉中心。这种整体感是构成纹样的类似元素在有序的排列下形成的。而缠枝纹由大量类似构成元素组成的独特艺术形式。其相似的形状特征往往使观者在观看的同时不自觉寻找其内部组织关系的共性,视觉心理上则将它归为一个统一的整体形式。

花朵和叶子作为缠枝纹的主要内容大多数是类似样式的重复组合,即使某些枝叶的变化很大,但由于数量少和间隔小,且反复出现,视觉上仍然让人有整体的感觉。在一个纹样中,某些部分在感知性质上的相似性能够帮助我们确定这些部分之间亲密关系的程度。如明代织锦上常见的缠枝莲花纹,莲花形状和大小基本一致,在组合时追求自由变化,但就视觉而言这些叶子个体与个体之间间隔较小,视觉上容易忽略个体之间的变化差异,从而形成整体的版面视觉感受。这种细腻满密的装饰特点,是形成缠枝纹整体性视觉特征这一艺术形式的重要表现语言。

波浪形、回转形或涡旋形,这些相似的形态元素是缠枝纹整体性视觉特征的重要基础,在起伏回转的骨骼结构引导下形成较强的节奏韵律感和方向性,产生出统一的版面效果。这一形式特点是各元素按照一定的脉络排列,并具有趋向性,或服从一种内在的动态骨架结构。这种整体性特征是构成纹样的形态元素和节奏规律共同决定的,它是明代缠枝纹艺术形式的又一个突出特征。

三、包容而并兼

在明代缠枝纹的造型题材中,吉祥寓意的装饰元素得到广泛运用,从天然植物花草到宗教符号,无论是植物类还是不同种类的题材元素,缠枝纹都能很好地进行组合。如枝茎组织中牡丹与水中莲花共生、汉族传统与西域文化共存,这样可以使缠枝纹的内涵和寓意丰富多样,契合中华民族对吉祥文化的心理需求。这种题材多样性的表现正是明代缠枝纹另一艺术形式的体现。

首先是不同种类的植物组合,如明代织锦中以牡丹和、牡丹和莲花形式组合的缠枝纹。牡丹、寓意富贵荣华、平安健康,莲花为佛教圣物,象征超脱一切苦难回归幸福。这种多类题材多种寓意相结合的缠枝纹,表达了明代百姓的朴素现实和对美好生活的向往。形态细节上,牡丹多饰以写实的叶片,莲花附勾状卷云形与其极乐世界寓意相呼应,虽然两种花卉各有形态特点,但由于花、叶、茎都有共同卷曲的特征,因此衔接十分自然,属缠枝纹不同因素组合形式的佳作。

其次是植物题材与宗教符号间的组合特征。明代为促进汉族和藏族之间进一步的经济发展和文化交流。藏族佛教法器、供器等各类工艺品与内地装饰艺术相互产生了一定的影响。缠枝纹积极接纳了藏传佛教和其相适应内容,如藏传佛教八吉祥:轮、螺、伞、盖、花、瓶、鱼、结。其与缠枝纹结合过程中,由于莲花也有佛教的色彩,所以常与莲花组合形成缠枝莲托八宝吉祥纹形式。其追求自然延展,互融互生的理念与同时期的装饰艺术风格相呼应。所以在明代吉祥文化极为盛行的背景下,缠枝纹对于各类具有吉祥寓意的题材都能广泛吸纳并予以组合,尽管组合手法稍微简单,但它丰富的寓意、以及多样化的组合形式还是获得了社会各阶层的广泛认可。

结语

缠枝纹是明代最有活力的装饰纹样,经过历史的发展与明代吉祥文化的充分浸染,同时多元文化的背景赋予它各种形式和丰富的寓意表现。花朵、果实以及其他吉祥符号在这里和谐共生,这得益于藤蔓植物所独具的自然伸展特性,得益于其秩序生动的组合形式,更得益于传统构图法则的极强适应性。所有这一切,都基于人类情感追求为基础,正是因为这些真实的生活理想和吉祥寓意,才使得明代缠枝纹具有繁复而有序、延绵而整体、包容而并兼的艺术特征。

参考文献:

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