信息分析的概念篇(1)

关键词：会计信息质量 相关性 可靠性 如实反映

靠性与相关性是影响会计信息质量的两大基本特征。许多国家诸如美国、英国、加拿大等都将相关性列于可靠性之前，但我国目前的会计准则仍将可靠性作为会计信息的首要特征。FASB新的SFAC No.8，将可靠性质量特征修改为“如实表述”，同时放弃审慎性和实质重于形式这两个可靠性质量特征的指导性标准，意图增加财务报告的透明度与相关性。但是金融危机的爆发又使相关性至上的会计信息质量特征遭到质疑。在我国会计准则与国际会计准则日益趋同的大背景下，有必要对可靠性在财务会计信息质量中的去留及其与相关性的权衡问题进行更透彻的分析。

一、可靠性与相关性的内涵

按照FASB的SFAC No.2，可靠性是指会计信息应能如实表述所反映的对象，这种表述应具有可验证性，同时要做到不偏不倚，避免倾向于预定的结果或某一特定利益集团的需要。FASB认为可靠性的构成要素包括：如实反映、可验证性、中立性。相关性是指要使信息对投资者、信贷者和其他进行类似决策的人士相关，会计信息要成为相关的必须能够帮助用户去预测过去、现在和将来事项的结局，或者去证实或纠正预期的情况，从而具有影响决策的能力。预测价值、反馈价值、及时性，这三个要素构成了相关性的基本内容。

二、代表性意见选取

（一）研究观点。利特尔顿（1953） 认为收益比资产、资本更接近会计的重心，在什么是真实收益问题上，利特尔顿成为历史成本的忠实捍卫者，他的历史成本原则可以被认为是一种可靠性至上的主张。SEC委员沃尔曼在《关于未来的会计信息披露》中提出彩色报告模式，将财务报告分为五个不同层次，五个层次上都含有相关性，可靠性可以缺省，可以说是表达了一种相关性至上的观点。

（二）概念框架观点。1980年的SFAC NO.2把相关性与可靠性列为基本质量特征，并在顺序上将相关性置于可靠性之前。这一做法也被其他CF效法，CICA（1988）、IASC（1989）、ASB（1999）的CF对相关性与可靠性的定位与FASB 基本类似，强调相关性优先但又不将可靠性视为缺省条件，没有走向沃尔曼彩色报告的极端。

（三）我国基本准则观点。我国2006年的《企业会计准则―――基本准则》中，可靠性和相关性是两个优先考虑的质量特征。但是与FASB等概念框架不同的是，在顺序上可靠性优先于相关性，强调可靠性但又不忽视相关性。

三、相关性与可靠性的辩证关系

（一）对立性。可靠性和相关性有时会发生矛盾：有的信息相关性很好，但可靠性较差，如公允价值；有的信息可靠性较好，但相关性较差，如历史成本。二者存在此消彼长的关系，但是这种关系并不是任何情况下都是适用的。两者的矛盾主要体现在：

1.历史与未来的矛盾。可靠性是面向历史的，要求如实反映过去发生的经济事项；相关性更多的是面向未来，带有较多的估计和判断，强调预测价值、反馈价值，注重及时性。历史与未来、主观与客观这些对立的因素决定了可靠性与相关性无法完全兼容，决定了在某些情况下对两者的重要程度必须做出选择。

2.及时与精确的矛盾。作为相关性的附属特征，及时性在保证财务信息有用性上扮演着举足轻重的角色。信息提供不及时，相关的信息也会变得无关。然而要提高及时性，财会人员必须减少耗时的认证、核算工作，代之以大量的主观估计、判断，迅速产生一些近似的财务指标来满足需要，这一做法从本质上又损害了可靠性。

（二）同一性。主要体现在：

1.二者共同构成会计信息的主要质量特征。作为会计信息的基本质量特征，如果信息相关性失去了可靠性的支持，就会降低甚至失去相关性，从而对使用者产生误导作用。如果信息虽然真实可靠，但与使用者的需求相去甚远，也会因不具备相关性而失去可靠性的意义。

2.相关性与可靠性都是从信息使用者角度提出的。相关性回答信息使用者需要什么信息，而可靠性则是指信息使用者能对会计信息充分信任而放心使用。要使会计信息对使用者有用，其最起码的条件是这种会计信息要值得使用者信赖。因此，抛开计量属性的不同，从相关性与可靠性的定义来看，可靠性其实是相关性的前提条件，这在本质上是一致的。

3.相关性与可靠性都要受成本效益原则、重要性原则的制约。过分精确的信息不但会导致交易费用激增，而且也有产生错误的可能。

四、相关性与可靠性的权衡

（一）两者关系分类。为了分析相关性和可靠性的权衡问题，董盈厚曾把两者的关系分为四类，如图1-图4所示。

1.相关性对可靠性的完全替代（图1）：沃尔曼彩色报告中，相关性在每个层次上都是必备质量，可靠性可以缺省，相关性可以完全替代可靠性。

2.相关性对可靠性的有限替代（图2）：FASB 概念框架中，相关性位列可靠性之前，强调相关性但不缺省可靠性，相关性不能完全替代可靠性，只能在有限范围内相对性地替代可靠性。

3.可靠性对相关性的完全替代（图3）：以交易为基础的历史成本具有可验证性，利特尔顿固守历史成本原则，而对其他能够增加相关性的计量属性完全排斥，可靠性可以完全替代相关性。

4.可靠性对相关性的有限替代（图4）：我国《企业会计准则――基本准则》中，历史成本同其他计量属性并存，可靠性优先，可靠性没有完全替代相关性，可靠性在有限范围内相对性地替代相关性。

从沃尔曼彩色报告到FASB 概念框架、从利特尔顿历史成本原则到我国《企业会计准则――基本准则》，相关性与可靠性经历了相关性对可靠性的完全替代到有限替代、可靠性对相关性的完全替代到有限替代的均衡变迁路径。

不同均衡对相关性与可靠性作出不同价值评价，每类均衡本质上表现为基于价值评价的一种选择。相关性对可靠性的均衡变迁路径，同时也是一个从强调相关性价值到强调可靠性价值的变迁轨迹，均衡变迁也即价值变迁。

（二）不同目标观下会计信息可靠性与相关性的选择。目前国内外有两种会计目标观，即受托责任观与决策有用观。受托责任实际上是一种产权责任，作为产权责任必须如实加以反映，不偏不倚，而且可以验证，以维护产权主体的权益，在可靠性与相关性两个主要质量特征中更强调可靠性。决策有用观认为会计的根本目标是向信息使用者提供对其决策有用的信息，而对决策有用的信息主要是关于企业现金流动的信息和关于经营业绩与资源流动的信息，所以决策有用观更突出会计信息的相关性和有用性。

（三）效率与效能。可靠性是要披露正确的非误导性的信息，是一个效能指标；相关性是要披露尽可能对决策有用的信息，是一个效率指标。根据公式“效果=效能×效率”，如果信息越可靠，越相关的信息会产生越好的效果；但如果信息是虚假的（效能为负数），那么会产生负面效果，信息越相关，产生的负面效果越大。同样，如果信息对决策越相关有用（假设可靠性不变），效果越大（不一定越好，要考虑效能符号），但如果信息是完全无关的（效率为0，但考虑信息成本后效率为负数），也会产生负面效果。在制定相关会计准则时要权衡可靠性与相关性之间的能量，不可过分偏向于任何一方，不然会影响会计信息的有用性。

（四）成本效益约束。相关性与可靠性同时受到成本与效益的约束。从成本效益考虑，在复杂的经济活动中，先选择相关的信息与先考虑是否为真实可靠的数据，再去判别其是否相关相比，前者的成本更低、效益更高。

（五）相关性与可靠性实现时间顺序。相关性与可靠性的关系并不是严格的此消彼长的反向关系，在一定条件和情况下两者的关系是一致的。相关性、可靠性的关系以交易的确认时间为参照，相关性相对于可靠性而言只是时间问题。在时间和空间不能很好的融合时，不确定性的存在是不可避免的，这是会计本身的缺陷导致的相关性与可靠性的不相吻合，在足够的时间长度和空间范围内，事项或交易的相关性和可靠性的差异应趋向于减弱。

五、可靠性与相关性的现实选择

（一）国际的选择。2010年IASB和FASB的联合概念框架中对会计信息质量特征的描述，确定以“决策有用性”为主导的目标观，避免使用“受托责任”术语，将“相关性”和“如实反映”作为基本质量特征，用“如实反映”取代了“可靠性”，突出强调相关性的质量特征。与原可靠性质量特征相比，“如实表述”的“表述”范围将会更广，取消审慎性、实质重于形式内涵也暗示FASB意图放松财务会计信息披露条件，扩大财务会计信息披露范围，从而增加透明度。但是从强调客观性、真实性这个层面上看，“如实表述”依然没有偏离可靠性的核心内涵。可以看到，从受托责任观到决策有用观，从强调可靠性到突出相关性，是国际会计发展的趋势。

（二）我国的选择。我国资本市场尚不发达，国家作为委托方仍然占据着十分重要的地位；证券市场的不完善决定了其不能为会计信息使用者提供有效的“信号”服务来引导资源的有效配置；相当一部分会计信息使用者的个人素质尚不足以理解复杂的会计信息也是一个不容忽视的事实，这些都要求增强会计信息可靠性。但是以发展的眼光看问题，我国的资本市场正日益完善，会计信息的决策相关性会大大增强，且经济全球化中，各种国际业务迟早会进入我国，会计信息与国际趋同已成为现实，对会计信息的相关性需求也将显得越来越迫切。这些都决定了我国在目标的定位上仍然应以“受托责任观”为主，并逐渐向“决策有用观”发展。

笔者认为，我国现阶段的状况与会计目标决定了我国对会计信息可靠性与相关性的选择应遵循“可靠性为主不忽视相关性”的原则，我国对会计信息质量的现实选择应该是：在可靠性的前提下选择最相关的信息。可以将相关性作为一个综合性的总体质量标准，将可靠性作为首要的质量标准，以相关性统领可靠性，以可靠性作为相关性的保障，实现相关性和可靠性的和谐统一，打破两者矛盾对立的局面。即在信息可靠性得到基本保证的前提下，提高相关性是我国目前在二者之间权衡中做出的较好的选择。

参考文献：

1.董盈厚，侯铁建.基于IASB 概念框架的可靠性质量特征之认识理性――一个经济学视角的分析与讨论[J].会计研究，2011，（1）.

2.葛家澍，杜兴强.关于会计信息的相关性和可靠性问题的思考（上）[J].财会通讯，2004，（11）.

信息分析的概念篇(2)

【关键词】数学概念；探究；评价

基于概念图的表征方式，能清楚地阐述概念的内涵和外延，兼具层次性和方向性.学生在数学概念生成过程中，可以通过绘制概念图有效外显反映“再发现”的数学思维活动，概念图的绘制避免了学生由于“有货倒不出”而导致逻辑不清，无法梳理和展示自己的学习活动过程以致评价失控进而产生概念生成误差.运用概念图表述学生的概念学习，使得学生概念学习的监控评价从后台走向前台，从“抽象”走向“具体”，促使学生“主动”“自觉”地监控评价自己的概念学习过程. 概念图的生成是学生认知结构重构重组的过程化显示，学生体验了概念自然生长的奥秘，学生图示自己的概念学习的过程中，可以建立具体的数学概念生成的思维链，有助于学生回顾反思自己的数学化行为，辨别其中的缺失，进行有效监控，从而选择适当的概念生成策略，有效调控概念生长，从被动的、盲目的“赶鸭子上架”变为主动的、策略性的、高效的自主探究学习.

大多数的数学概念的生成大致涉及四个阶段：

设置相关情境寻求本质特征解释概念框架精致、拓展与验证.

学生利用概念图表征概念情境，解释新的数学对象时，学生需要借助于图示来观察、判断、选择、抽取对象的主要特征信息，并通过绘制概念图自我评价调控新特征信息与原有认知结构有意义建构，若能融入原有知识结构，则只需把信息作为原概念的新例；若不能融入，则适时调整修改原有概念图示以使其适应新的对象.概念产生后的概念的内涵与外延的准确定位始终伴随着自我监控评价，如新概念的产生、新概念框架的检验和修正、应用活动的拓展、认知结构的完善等行为.有效运用概念图，通过问题信息分析与加工比较、探究障碍对策分析、图表演示、探究障碍产生原因、自我分析、自我表述、相互评价、撰写小日记等方式，能加强监控学生的概念生成活动.

学生概念生成过程中的监控评价分析如下：

概念生成过程中的监控评价

概念生成实践中，以“平均变化率”的概念生成具体探讨在概念生成过程中怎样利用概念图高效实施监控评价.

训练问题组3：

1.概念生成后有没有结合概念生成图评价自己的探究过程，并注意思考五点：起点、分叉点、易偏点（偏离探究目标）、盲点、断点？

2.有没有对概念生成过程中的“五点”产生的原因进行分析以及思考优化处理这“五点”问题的对策？

3.概念生成后有没有结合对自己探究过程的反思和分析完成探究小日记？

4.概念生成后是把新概念与原有知识建立联系，还是建立了新的知识体系以容纳新概念？

5.有没有认真体会概念的“变式”辨析，真正把握概念的本质？

6.有没有对概念生成效率和效果的思考与反思、评价？

案例评析 通过图形的感悟和自我探究过程中的实时监控指导，使学生从感性了解平均变化率逐步上升到理性认识，同时借助于概念图工具外显学习过程，学生可随时监控评价.

数学概念学习中，学生借助于概念图的绘制能有效显示自己“再体验”行为，发现探究过程中的偏颇行为，通过图示自我监控评价；学生用概念图标注概念中的知识点，初步建立概念知识的关联，形成初步的信息关系图，有利于学生从纷繁无序的信息中挖掘出有效的知识信息，监控评价概念信息体系有序组织；学生不仅可以由概念图表征知识间的相互关系，还可以表征概念生成过程中形成的思维链，通过知识构图和思维链图的验证对比，能够准确监控评价思维链节点的状况，防止思维链的断裂，准确理解概念的内涵和外延； 学生用概念图能充分实现学生间的同一问题的探究行为交流，并进行相互监控和评价，促进各自的数学概念共同生成；学生概念图的绘制是在自我监控评价下逐步发展建构的过程.通过自我监控和评价，学生不断调整概念图的层次性和链指向，进一步完善构图.因而概念图绘制本身就充斥着自我监控和评价，基于概念图绘制的数学概念学习能够有效促进对学习过程的评价监控.

【参考文献】

[1]王兄.概念图评价应用分析[J].上海教育科研，2006（6）： 64-66.

信息分析的概念篇(3)

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)18-0114-04

Ontology Metadata Mode of Business Credit Based on Descriptive Logic

LI Guang-ming, ZHOU Huan

(School of Information Management, Shanghai Finance University,Shanghai 201209,China)

Abstract: To solve the problem that members from commercial credit business can not effectively share information, aiming at the deficiency of existed method in solving concept expression and semantic extension, the information flow structure and content between participants to commercial credit business based on the detailed analysis of commercial credit is described. The descriptive logic original language is used to abstract concept and relation from some problem field to build ontology model, and integrated ontology representation is combined with metadata to build expanded and inferable ontology metadata model according to business requirement. This method is used to describe heterogeneous information, and is expected to provide effective solution to share heterogeneous information from heterogeneous sources.Keywords: business credit; descriptive logic; ontology; metadata

0 引 言

商业信贷管理信息系统是连接征信系统,贷款提供者,贷款需求者,第三方工具提供者等商业信贷参与方的信息链条。建立无歧义的,能够让系统成员都能够理解的数据是十分重要的。为了加强信息的表示,建立┮恢知能够映射系统参与方所使用的数据,并根据业务变化可扩展和推理的标准化的数据组织方式是十分必要的。本体是应用于信息管理领域中的重要方法,它将问题领域中的对象抽象成概念和概念间的关系,使用形式化的方法表示这些概念,使得计算机能够接收并处理,加强异构系统用户对数据的共享[1]。描述逻辑利用概念和规则符号将问题领域中的原子概念和规则表示出来,定义良好的语义和表示能力,并具有基于逻辑的推理能力,是目前应用比较广泛的本体描述原语,成为OWL-S等标准本体描述语言的语义基础。本文将引入可以跨平台,并且可根据用户需求,扩展语义的基于本体的元数据表示模型,表示贷款业务参与方之间交互的异构信息。

1 商业信贷管理系统结构

商业信贷系统包括核心业务功能和辅助业务。核心业务包括接收贷款申请,抵质押品管理,贷款合同的签订,贷款档案的管理,归还贷款本息等内容。辅助业务为核心业务提供支持,以规避贷款拖欠风险,提高贷款效率为目的。辅助业务包括信用审核,还款能力的审核,用款活动开展情况的检测,抵质押品价值的评估,还贷催收,还贷风险评估,行业分析等内容。辅助业务的执行需要同信贷机构以外的相关单位发生数据的交换。比如,评估还贷意愿,需要查看银行等征信机构的信用信息,还需要从工商,税务,电信,等部门获取贷款者的信用经历信息。为了最大限度的发挥核心业务,信贷机构从第三方服务提供者处获取服务,如信用等级评价,不同行业的贷款风险评估,抵质押品管理等。

2 基于描述逻辑的本体表示

2.1 本体的表述

基于面向对象的思想,本文将本体表述为:

Ontology=Q{C,CP},{CE,CEP},{R,RP},{RE,REP},H,XR,

式中:C表示由问题领域中的名词概念抽象出来,具有相同属性和行为结构的概念类的集合;CP表示类的属性声明,属性为类的静态特征;CE是问题领域中概念类的实例的声明,实例的属性用CEP表示;R表示问题领域中的关系,类与类之间可以具有某种关系,关系也可以成为新的类,即关系类,关系是由问题领域中与名词概念在同一层次的动作概念抽象而来,关系也具有相应的属性,用于描述关系的特征;RP表示描述关系的属性;RE表示关系的实例;REP表示关系实例的属性;H表示问题领域中所使用的计算工具,公里,定理等内容;X表示属性的约束和限制。

2.2 基于描述逻辑的本体元数据表示

(1) 基本的逻辑符号。

在描述逻辑中提供了基本的逻辑原语用于表示复杂的概念和关系。如:“∧”逻辑与、“∨”逻辑或等为基本的逻辑关系符号;“”逻辑蕴涵、“”逻辑等价、“≤”上限基数、“≥”下限基数、“M”包含于等扩展的逻辑关系符号;PartOf,InstanceOf,SubclassOf等表示组合等逻辑关系。

(2) 原子类和复合类。

问题领域中,类可以分为原子类和复合类。原子类是指不可以再分的类,用符号{C}表示,复合类由原子通过逻辑连接符号连接而成。如,C,D表示原子类,复合类MC∧D,表示原子式C和D通过“∧”操作形成复合类M。

(3) 类的属性。

在问题领域中,类的特征是通过属性表述出来的,一个类可能具有多个属性。类的属性之间通过“逻辑与”符号链接,表示属于同一个类。Q{C},{C.p1∧C.p2}R,式中C表示概念类,p1,p2表示类具有的属性。如果C是由多个原子类复合而成,则原子类的属性自动变成C的属性。

(4) 类的实例及其属性。

为了更清楚的表示概念类的实例,可以使用C(E)表示概念类C的E实例,可将类的实例形式化为:Q{C},{C.p1∧C.p2},{C(E1),C(E2)},{C(E1).p1∧C(E1).p2 ,C(E1). p1∧C(E1). p2}R,其中,C(E1), C(E2)表示对象类C的E1,E2实例。实例同对象类一样,也可以通过逻辑联结符合进行扩展或组合。如C(E)=(M∧N)(E),其中,概念类C是由M和N复合而来。

(5) 定义关系及其属性。

在问题领域中,类与类之间的使动行为用关系来表示。对象类之间的关系用小写的字符表示,如:Q{P M Q∧r1,Q M Z∧r2.a}R,表示概念类P与Q之间的关系为r1,Q与Z之间的关系为r2,r2具有属性a。关系实例为对象类之间联系的具体实现。其定义方法同对象类实例的定义方法相同。关系的实例表示具体的关系。比如张强是张红的父亲。

(6) 定义属性约束和限制。约束主要包括域约束和范围约束,域约束是指该属性仅对什么类有效,而范围约束则是指该属性的取值属于哪个类的实例、或哪种类型的数值等。

3 本体元数据在商业信贷系统中的应用

3.1 建立商业信贷系统数据模型

商业信贷系统数据模型的分析是建立本体元数据的第一步,可以明确指示出参与商业信贷活动的各个行为主体,以及主体间交换的数据。通过对数据模型的完全解析,对于问题领域中相关概念的提取和概念类的抽象,有着重要的作用。商业信贷系统的数据模型可描述如图1所示。

图1 商业贷款一级数据模型

由于篇幅限制,本文所只列出的商业信贷系统一级数据模型。商业信贷管理可以分为贷款申请提交和审核,签订贷款合同,贷款档案管理,业务检查,还款等父霆阶段。在贷款申请审核中,需要审核贷款者基本信息,信用信息,还款能力评价,贷款申请提交和审核阶段,需要审核贷款者家庭信息,财务信息,工作信息,信用信息等内容;款审核通过后,将签订贷款合同,建立贷款档案;签订贷款后,将根据行业信息观察用款情况,催收余款。

3.2 从问题领域的抽象出相关概念类

经过对商业信贷管理系统问题领域的分析,按照其所承担的业务角色,可以将其分为参与人,关系,信贷机构,规则,单据,抵质押品,信用,报表,工具,贷款产品等概念类,以及提供,处理等关系类。参与人是指除信贷机构以外的信贷活动参与者,如贷款个人,贷款企业等;关系是指贷款人之间,参与贷款活动的成员之间,或贷款人与贷款机构之间的关系;信贷机构是指贷款的提供方,信贷机构需要对参与人提供的信用信息,抵押制品,身份材料,报表等进行审核。规则是由信贷机构所制定的规范贷款人行为的各项规章制度,如拖欠还款的惩罚措施等。表单是指贷款人为取得贷款和保证按期返款所提供的各种材料,如贷款申请等。抵质押品是由贷款人或担保人所提供的房屋等有价担保品。信用是来源于银行,税务,信贷机构等单位的能够证明贷款人信用履历的材料。报表包括行业分析,业务分析,财务报表等用于预警贷款风险的数据分析材料。工具包括用于信用评价,抵质押品价值评估,风险控制,行业与业务分析等活动所使用的方法与工具。贷款产品是信贷机构根据贷款人特点所设计的各种贷款策略。处理关系类是参与人与信贷机构等概念类之间所发生的各种关系,包括贷款申请的审核,抵质押品评估,贷款能力评价,业务状况评价,贷款者分类等各项活动。提供关系类是参与人所提供的各种申请,材料,报表所进行的操作。商业信贷管理问题领域的概念抽象如图2所示。

图2 商业信贷管理问题领域的概念抽象

3.3 基于描述逻辑的信贷本体构建

根据问题领域中抽象出来的概念,结合描述逻辑的逻辑原语,将商业信贷领域中的概念类和关系类,及其属性和关系分配集声明如下:

(1) 概念类和关系类的声明。

参与人概念类可以声明为:Q参与人{(贷款人) ,(担保人)}R,贷款人,担保人为参与人的子类。贷款人和担保人还可以派生出贷款个人和贷款企业,担保个人和担保企业。如果A企业是贷款人,则可将其声明为概念类贷款企业的实例Q贷款企业(A)R。

关系概念类可声明为: Q关系{(担保),(家庭成员),(机构成员)}R。担保类可派生出担保人,担保机构;家庭成员可派生出妻子,父母,子女等亲属;机构成员可派生出股东,总经理,法人代表等机构职位。

信贷机构可声明为:Q信贷机构{(银行),(贷款公司)}R,因为在商业信贷系统中,信贷机构主要指提供贷款的银行,贷款公司等机构。

表单概念类是商业信贷管理系统中重要的本体元素之一。表单类可声明为:Q表单{(申请),(合同),(档案),(单据)}R,申请类可派生出Q{(贷款申请),(还款申请)Q{(全额还款申请,提前还款申请,部分还款申请)}RR等子类,合同类可派生出贷款合同子类,档案类可派生出贷款档案等子类,单据类可派生出Q{(抵质押品单据),(业务调查单据),(还款记录)}R等子类。

规则概念类声明为:Q规则{(信用等级评价规则),(贷款分类评价规则),(担保方式),(还款方式),(贷款检查规则),(档案管理规则)}R等。

报表概念类可声明为:Q报表{(行业分析报表),(业务分析报表),(还款能力分析报表)}R

工具概念类可声明为:Q{(信用评估工具),(风险控制工具),(行业分析工具),(业务分析工具)}R。

抵质押品类的声明,将最常见的抵质押品单独声明,而其他形式的抵质押品归为其他类。如:Q抵质押品{(房屋),(汽车),(其他)}R。

处理关系类是发生与概念类之间的关系。主要发生于信贷机构类和参与人类之间,处理关系类可声明为:Q处理{(审核),(评估),(检查),(预警)}R等处理。审核类可派生出贷款申请审核,信用审核,业务审核的子类;评估类可派生出抵质押品评估,还款能力评估,业务绩效评估等子类;检查类可派生出业务检查,还贷检查等子类,评估可派生出信用评估,还款能力评估,风险评估等子类,预警类可派生出拖欠还贷预警,风险预警等子类。

(2) 属性的声明。

属性是描述对象特征的重要元素。每个概念类和关系类都具有相应的属性。子类除了继承了基类的属性之外,还会派生出新的属性。统计属性的工作量比较大,本文不可能一一举例,现仅以贷款个人为例说明,其属性可声明如下:

Q{贷款个人.个人信息∧贷款个人.家庭信息∧贷款个人.教育信息∧贷款个人.健康信息∧贷款个人点居住信息∧贷款个人.联系方式.贷款个人.经济信息}R

其中个人信息,家庭信息,健康信息等是描述贷款个人特征的属性集合。根据需要,也可声明为概念类。因此可知,类的某种概念类可声明为另一种概念的属性。

(3) 公理与工具。

公理与工具的声明同概念类声明集中的工具概念类不同。工具概念了是商业信贷系统,根据自身特点和业务属性所定义的工具。而公理与工具声明是信贷系统所使用的,已经被广泛采纳的,具有一定标准的通用的公里和计算工具。

(4) 概念类间的逻辑表示。

通过对信贷问题领域的分析,可以抽象出原子概念类,在实际应用中,原子类不可能表示出所有问题,有时需要与其他原子类逻辑连接,来表示更复杂的概念。我们以贷款流程的本体描述为例来说明概念类间的逻辑表示。已知原子概念类和关系类声明为:人员(Person)、表单(form)、报表(paper)、机构(unit),规则(rule),提供与审核(offerandaudit),处理(Handle)等关系类。其业务关系为:贷款人(persion(loanperson))向信贷机构(creditunit)提供(applyto)贷款申请(Form(apply)),被信贷机构(creditunit)使用面向相关业务的工具或方法(Method)审核(Handle(audit))申请,签订贷款合同(Form(Contract)),贷款人按照合同规定,向信贷机构(creditunit)支付(pay)利息(interest),在规定的期限内归还(repay)贷款,信贷机构(creditunit)对业务进行审核(Handle(audit)),控制风险。

源元数据中的原子类总结为术语和关系的集合。{(Loanperson,Creditunit,Form(Contract),Method,Mortage),(Handle( applyto,credit),pay}

则术语之间的关系可表示为:

{(Person (Loanperson)M .applyto Form(apply),Person M .apply mortage,Creditunit .audit Form(apply) ∧Method,Person(loanpersion)M.pay interest∧.repay Mortage}}};

(5) 本体间推理的描述。

本体的一个最重要特征就是推理。通过逻辑符号,可以表示本体元素间的推理。在信贷本体中,概念类间可以通过关系类结合,形成新的类,来表示业务逻辑。如上文所述,商业信贷问题领域中包含关系类处理中包含有审核关系类。具有审核贷款申请,评价信用和还款能力等逻辑功能。将贷款申请审核关系声明为Doapply,信用评价关系声明为Docredit,评价还款能力声明为Dorepayability。贷款申请Doapply具有布尔类型的属性“是否通过”,声明为Ispass,如果没有通过则为SIspass;信用评价关系需要借助规则类中的信用评价等级规则,即ruleauditclass,信用评价关系可声明为Docredit∧RuleAuditClass.value(n),value表示信用评价等级的值,括号中的数值表示等级数。还款能力评价表示为Dorepayabilit∧RuleRepayAbityClass.value(n),RuleRepayAbilityClass表示还款能力评价等级。因此,对于某贷款人贷款申请的批复可声明为Loanpersion∧Doapply.IsPass{Docredit∧RuleAuditClass.value(≥3)∧Dorepayabilit∧RuleRepayAbityClass.value(≥2)},表示贷款人如果获得贷款申请通过,必须信用等级评价超过3级,还款能力评价在2级以上。

通过上式可以把概念类之间的逻辑关系转化成逻辑推理公式,可以通过逻辑推理运算,完成商业信贷问题领域中的逻辑推理。

4 结 语

通过以上的形式化描述,即将商业信贷系统资源元数据的概念术语,术语的属性,术语类间的关系描述出来,通过形式化元数据的交互,实现资源数据信息的共享。同理,可将其他数据资源形式化描述出来,在商业信贷成员间无歧义的共享供业务信息。

参考文献

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[2]张宇,蒋东兴,刘启新.基于元数据的异构数据集整合方案[J].清华大学学报,2009(7):1037-1041.

[3]林小晶,杨立,左春.支持动态标准的政务元数据管理的研究与应用[J].计算机工程与设计,2008,29(3):109-112.

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信息分析的概念篇(4)

关键词：信息技术；初中物理；概念教学

《物理课程标准》指出：“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中，教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示，使静态的知识生动化，促使学生动手、动脑，不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾，分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向，让学生既获得了知识、又掌握了方法，培养能力，从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景，引入概念

建构主义认为：“学生的知识不是通过教师传授获得的，而是学生在一定的情境中，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习资源，通过一定建构的方式获得的。”因此，在物理概念引入教学中，运用信息技术呈现物理情景，能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激，从而有效激发学生的好奇心，点燃学生的思维火花。 如，“动能”教学时，我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现，学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感，也提了许多问题：“龙卷风怎么形成的？力量怎么样厉害？” “水狂泻下怎么会如此厉害？这是什么能量？”……这样以信息技术呈现物理现象，无论是视觉效果还是听觉效果，都能给学生深刻的印象，让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识，从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此，在物理概念教学中初中物理，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境，使学生感知大量的感性材料，对物理现象有一个明晰的印象，有利于学生形成正确的物理概念，加深理解物理规律。

二、揭示本质属性，理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识，并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上，通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此，在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上，引导学生进行分析、综合、抽象，摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西，以揭示现象和过程的本质属性。

这样，借助信息技术展示现实生活中的重力现象，丰富了学生的感知，激发了学生积极思维，在鲜明对比的情境中，抽象概括出重力概念的本质属性，使学生深刻认识到：重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点，深化概念

将物理学科教学与信息技术整合，利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用，不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识，激励学生参与教学过程，而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题，深化概念规律的理解。

如，“电流”一节，难点是学生无法观察到电流的形成与方向，因此，电流的概念理解起来比较困难。在教学时，我利用Flash软件进行仿真“模拟”，把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关，电流（用红色线条表示）从电源正极（用“+”表示）流出，通过小灯泡时，灯泡发光，最后回到负极（用 “一”表示），形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结，很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点，对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此，在物理教学中，教师应充分利用信息技术教学手段，根据教学内容精心设计，把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像，帮助学生在头脑中建立正确模型免费。从而有效突破教学难点，加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程，活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学，运用信息技术的动态变化功能，进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系，形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化，从而达到活化概念的目的。

如图所示的电路中，滑动变阻器R2的滑片P 向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时，可充分利用信息技术的动态变化功能，制成课件进行以下动态分析：把电压表和电流表等效替换，电压表等效于开路，电流表等效于一条导线。由此不难看出，电路中的电流只有一条道路，即串联电路，电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样，运用信息技术对电路进行动态分析，既让学生充分理解了电路的规律，也加深学生对电学部分相关概念的具体认识，深化和活化了物理概念，收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈，巩固概念

课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念，提高学习效率，加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点，对学生进行有针对性的训练和检测，为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果，高效率地提高理解概念的程度。

信息分析的概念篇(5)

论文摘要:分析产品设计中的认知模型，探讨设计中概念生成与交互的具体过程和作用。以设计理论研究和实践运用建立方法论基础，为设计师个体设计或团队设计的过程、组织和策略提供设计方法。

Key words:conceptgeneration; interaction; cognition; innovation design

Abstract:The cognitivemodel of product design was analyzed. The concept generation and interactionprocesses and their effects on productdesignwere discussed. The purposes is to provide inpidualdesigners ordesign teamswith designmethods of the process， the organization， and the strategy in design process accordingto the design theories and their practical applications.

概念设计活动是一个从设计任务的要求开始，到概念生成及其可视化的过程。不论是设计师的个体设计，还是团队设计、协同设计，通过研究影响设计的行为和认知因素就能揭示概念设计活动的根本规律。或者说是设计问题中，研究从问题域到解域的具体解决过程、任务和步骤，对于设计研究和设计实践都具有重要意义。

1　概念生成中的认知行为

概念生成是指设计师或设计团队能迅速产生多个有用概念，是一个思维的过程，也是一种认知活动。

传统设计模型将设计作为分阶段、线性或循环的过程进行形式化表达(符号化表达)。设计过程按照分类学分解为若干子阶段和子任务。尽管各种设计模型命名原则不同，设计子流程某些主要种类大体一致。设计过程主要被分为:问题/情境、综合/生成、表达和评价。

MarvinMinsky在其有趣的书《思维的社会》中提出:无论是人类的思维还是人工智能的思维，都是由原本简单的元素相连而组成，当这些元素组成一个整体时，他们又变为无限复杂的。

设计活动中，概念生成的思维活动应是一种创造性思维的活动。创造性思维的实质，表现为“选择”、“突破”、“重新建构”这3者的关系与统一。创造性思维的关键点在善于进行“重新建构”，有效及时地抓住事物新的本质，构筑建新的思维支架。创造性思维包括:灵感思维、发散思维、收敛思维、分合思维、逆向思维和联想思维[1]。从方法论上讲，强化创造动因的团队激智方法，如头脑风暴法、德尔菲法、CBS法、KJ法等，都会结合运用各种创造性思维方法。

研究具体的设计思维过程需要建立认知活动模型[2]。上世纪80年代，就提出研究设计思维(design thinking)。Schon，D (1983)建立的设计模型能够从认知方面来获取“设计师脑中的进程”，即把设计当作一种“反射性活动”，从设计问题到设计结果是一个接受(感知)—反射(解释)—反应(转化)的反射活动。Schon认为，设计是“与视觉媒介的交互”，目的是“为进一步设计提供信息”的过程，即设计思维的本质是通过与视觉媒介(包括纸媒介、数字媒介等)的交互过程，获得新的设计信息，实现设计创新。在这个研究中，设计情境(designScenario)被定义为2种属性，也就是2种问题形式:创造性设计与常规设计; 2种限制情景:无限制问题与限制问题。

2　设计过程中的交互

设计研究表明设计师通常不是显性地意识到他们按照某种设计交互顺序做设计的。对于实践，研究案例表明设计师应该有意识地运用交互，来实现设计创新。交互作为一种有效的设计方法，体现了设计思维的本质，是设计研究的重要课题。设计师在个体或团队设计概念生成过程中的交互，是一种认知活动的交互，包括人机交互HCI(Human-Computer Interaction)，人人交互HHI (Human-Human interaction)。交互实质上是“2个(或多个)参与者之间交替听、想、说的循环过程”或者说是“两者之间(无论是生命体还是机器)连续的作用和反应的过程”。对于设计，交互取决于设计表达和生成，表达是交互的对象，生成是交互的结果。事实上，设计表达和生成能力强的设计师其交互能力和水平也高。

交互的信息是交互的实质，包括数据、图像、语音、行为。交互过程中，交互媒介也可分为传统的纸媒介(paper-based)和数字媒介(digitalmedia)，见图1。基于纸媒介的交互，其交互信息是隐性的，基于数字媒介的交互信息被显性化了。后者较于前者，更加系统化、更加完整表述和更易被人接受和操作。

从设计认知活动分析，交互可分为:与自由形态的交互，例如和自己的手绘之间的交互;与数字形态的交互，如与建立的几何描述模型的交互;与由形态语法或拓扑机制发展而来的特定机制生成的数字表达的交互;和与由设计生成工具所表达生成的数字环境的交互[5]。

人机交互过程实际上是一个输入和输出的过程，人通过人机界面向计算机输入指令，计算机经过处理后把输出结果呈现给用户。人和计算机之间的输入和输出的形式是多种多样的，因此交互的形式也是多样化的。其中数据交互作为人通过输入数据的方式与计算机进行交流的一种方式，并且它是人机交互的重要内容和形式。

人人的交互是一种交流的活动，可表现为对话、问答、演说或者会议等，也通过计算机来辅助人人交互，甚至通过网络来实现远程的交互，人人交互不排斥人机交互。在数字环境下，可以设计并实现一个原型系统将多个参与人员和应用程序集中起来，实现不同地点的用户能同步或异步地交互。也可以通过传统媒介，运用团队激智方法在同一地点同步的交互。

3　概念设计认知模型

概念生成的过程是怎样的?它和交互是怎样的关系?它在设计师的认知行为中扮演的角色?设计概念是怎样被提升、组合、适应、重用、抛弃和丢失的。设计研究者和认知学家都发展了各种程序模型来研究设计中的创造性行为。这些模型通常是从观察设计流程和设计草案而分析发展来的。French(1985)提出了一个设计程序模型:分析问题，概念生成，图式(schema)化，和细节设计。这些模型，阐明了设计中的工作步骤或思维步骤[7]。

从研究设计活动的流程和内容，来分析可能的交互机制。IDEF0是以结构化分析和设计技术(StructuredAnalysis and De-sign Technique， SADT)为基础建立了一种系统功能表达的工具。该模型帮助我们认识概念生成程序的不同阶段。在IDEF0中，由一个活动所生成的内容作为输出，它可以被输入、控制，或机制。这些活动控制，见图2。基于IDEF0 (May- er， 1992)，建构了一个概念设计的认知模型(Yan Jin and PawatChusilp， 2005)。

图2的模型包含概念设计过程中4个关键的认知活动和一个交互机制:分析问题，包括理解现存问题和探索再设计中需要满足和保留的需求和约束[4]。通过任务分析，设计目标被提出，约束和需求被定义。作为问题分析，问题求解标准也从设计目标中决定。问题分析的输出是一个完整的问题情境描述。

想法( idea)生成，指生成新的初始概念。根据所给的问题需求和约束条件，设计师从他们记忆中提取相关的记忆信息和知识来创造初始的设计概念。基于Finke(1992， Creative cogni-tion- theory， research， and application)， Oxman ( 2002， Thethinking eye: visual re-cognition in design emergence)和前面的认知交互模型，想法生成活动不只是记忆提取，而且是“两者之间(无论是生命体还是机器)连续的作用和反应的过程”。组成概念，是初始设计想法到设计概念的发展和构建过程。这个活动中设计师联结思维中先前生成或别人的想法或概念，这种想法的联结会转换为更加成熟的设计概念，组成可以看作是新的生成。

概念评估，是评价组成的概念是否满足设计需求，约束条件和评估标准。作为一个认知的过程，评估意味着设计师确认生成的概念是相关的、有用的、好的。相关的和有用的决定了概念是否满足需求和约束条件，同时设计标准决定其好坏。

概念设计认知模型中的交互机制，是为问题分析、想法生成、组成概念以及概念评估提供的一个支撑平台，通过传统设计环境的纸媒介，或是数字设计环境的数字媒介，设计信息通过交互机制，被交换和操作后形成设计认知互动。

图2中，交互机制中A可是点对点，也可以是点对多点的一个交互过程。交互机制本身可是一个CAD系统，或一种团队激智方法。如草图风暴法，其关键在想法或概念的相互激发。这个机制的优点是将多样的设计信息显性化，提供给不同背景的设计师。

作为交互机制本身存在一个二律背反，交互的信息越多越利于生成更多、更完备的设计概念，设计创新度也高;但交互的信息越多，设计师的精力和时间成本越高，不利于概念生成的。所以一个好的交互机制应该是有条理，分阶段，信息管理合理的。例如:参加一次团队激智的成员不宜多，避免交互过于繁复。设计一个交互机制应该是符合伦理，意图明确，注重实效，并包含合适的认知和情感刺激的[3]。

4　案例分析

这里对一个创新性设计案例进行分析，这个案例为团队设计并且是多学科协同设计的过程。由一组研究生和相关专家组成的设计团队来完成一个产品——奥运火炬的概念设计，生成其造型特征并用一个宣传短片明晰和深化其概念，提供给后面进一步的设计。明确设计任务后，向团队成员说明设计要求和设计目标。

向设计师说明要加强交互在概念生成中的运用。见图3，运用草图风暴和书写风暴相结合作为交互机制，这种同步激智方法是一个循环的过程，规定约15min为一个循环，团队成员为10人。生成大量想法后，开始将这些想法进行组合，由相关专家评定，按照获得的信息进行进一步概念生成、组合，几个循环后进行细节设计，生成故事板和火炬的造型特征。由于设计过程有明确的交互机制，设计概念生成更加有序、有效和快速。

为了进一步研究交互机制对概念生成的影响，还把这个设计流程引入到实际设计公司，观察在更加广泛和实际的设计情景中，交互机制的应用。采用近距离的观察来发现实际设计环境下认知活动，并用自然语言法(NLP)对设计过程进行分析[6]。设计的对象为手机，观察者作为团队的成员之一，研究发现，见图4。

如图4，设计师的设计活动都可以解释为设计师的信息处理通过设计过程中交互机制里传递的信息，以设计目标和设计流程为标准，将其进行分类和进行定性描述。可以看到设计信息应是显性的，促进性的。公式化的信息更加高效并符合设计问题情景，但是会缺乏创新性。另外作为背离问题情景的信息，不应全部否定，其中部分信息具有高创新性，可以修改后重用。

5　结　语

概念设计的认知模型明确了设计概念生成过程和交互过程，以及相互的联系，可以更好地分析设计的本质过程，提高设计交互的效率和设计创新性。从分析设计师在设计过程中概念生成和交互的行为特点，可以构建更加完备的设计交互机制来促进设计。

参考文献

[1]　简召全.工业设计方法学[M].修订版2版.北京:北京理工大学出版社， 2000.

[2]　赵江洪.人机工程学[M].北京:高等教育出版社， 2006.

[3]　COOPER Alan.软件观念革命:交互设计精髓[M].詹剑锋，等译.北京:电子工业出版社， 2005.

[4]　黄旭，赵江洪，谭浩.基于案例的产品设计系统中程序型知识检索研究及实现[J].包装工程， 2006， 27(4).

[5]　OXMAN Rivka.Theory and Design in the FirstDigitalAge， FacultyofArchitecture and Town Planning Technion[ J]. Design Studies，2006， 27(3).

信息分析的概念篇(6)

关键词：概念图; 三层次分析方案; 评价; 化学学习

文章编号：1005－6629(2008)01－0033－03中图分类号：G633.2 文献标识码：B

概念图是由美国学者Novak上世纪60年代末提出的，它是一种以科学命题的形式显示了概念之间的意义联系,并用具体事例加以说明,从而把所有的基本概念有机地联系起来的空间网络结构图[1]。概念图不仅能够促进学生对化学概念的学习，而且能够评价学生对化学概念的学习。

1作为化学学习评价工具的概念图

作为一种测评工具，概念图可测评学生对知识概念的理解[2]。把概念图作为评价工具具有两大优点:(1)可以反映学生已有概念、把握知识特点、联系和产出新知的能力；(2)从学生所举的概念节点上可获知学生对概念意义理解的清晰性和广阔性[3]。因此，概念图成为评价学生对化学科目中概念性知识认知水平的一种有效工具。

人们一般将概念图分为两类，即层级概念图和网络概念图[4]。层级概念图的构建是将具有概括性的概念置于图的顶端，而更具体的概念安排在它们的下面。网络概念图的构建是将概念交叉连接形成网络，用不同节点之间的连线表征不同的关系。

2三层次分析概念图方案的产生

G. Nicoll等人做过一项将概念图应用于化学学习评价体系中的研究。在研究过程中，他们发现化学概念与生物概念不同，不一定按层级排列。生物是一门组织得非常好的学科，带有结构和分类，而对化学来说，许多主题是同等重要的，这些主题相互连接形成网络。这种网络概念图往往比较大且复杂，不适合采用层级概念图评价方法进行评价。

于是，G. Nicoll等人针对化学概念的特殊性，专门提出一个三层次分析概念图方案[5]。该方案非常适合于大的、相互联系的、复杂的、非层级的概念图的测评。与其他形式的概念图相比，该方案的独特之处是，不依赖于概念图的层级结构，而是主要研究连接的数量、学生知识的稳定性和连接的复杂性。

他们从普通化学和机械专业中选取20名学生运用该方案进行试验研究。根据研究过程中出现的问题修改方案后又从普通化学、有机化学、无机化学、物理化学等专业选取56名学生进行调查研究。研究结果表明，三层次分析概念图方案能够表征学生知识结构，并且推断出学生知识建构过程，从而更有效地评价学生对化学概念的学习效果。

3三层次分析概念图方案的规则

3.1基本规则

评价者对学生进行半结构性的访谈，访谈都用磁带录音。访谈完成后，概念图由测评者或化学学科领域专家根据每一个学生的访谈录音和一系列规则连接而成。所使用的基本规则有：

（1）为了尽可能地将概念图简化，规定两个节点之间只包括一个连接，这就排除了一些相互依赖的命题。

（2）使用两种类型的箭头――单箭头或双箭头来表征学生提到的命题。如果学生只考虑了概念间“单向”的关系，那么两节点就用带有单箭头的连线来连接。如果学生考虑了概念间“双向”的关系，那么两节点就用带有双箭头的连线来连接。双箭头上词语是表征每个方向关联词，使用一个短斜线来分开。例如：

3.2三个分析层次

三层次分析概念图方案主要通过三个层次进行分析，以比较学生概念图的差异[5]：

（1）分析的第一个层次：效用性（Utility）。

效用性又可以分为三类：有用的、不完全的、错误的。它们分别为：

・有用的：用“”表示。有用的连接可解释为连接是正确的，能指导学生正确解决化学问题。有用的连接还包括用细直线编码的平衡的连接，这是典型的科学的可靠的概念和连接。具体表现为：连接在教科书意义上是“正确的”；包括非传统的、但通常合理的例子。例如：轨道―具有不同的形状。

・不完全的：用“ ”表示。不完全的连接指的是学生的意思是正确的，但描述时丢失了一些重要信息，从而不能准确界定化学概念群。具体表现为：连接是不完全的，它们可能是正确的，但需要更多信息使连接有用或者错误。例如：原子―得到和失去电子

・错误的：用“”表示。错误的连接指的是学生阐述的知识与科学的观点不一致。具体表现为：连接包含错误信息；连接到错误的例子。例如：电子―像行星。

（2）分析的第二层次：稳定性（Stability）。

在对学生的连接做出效用性编码后，可进行稳定性的编码。该编码能表征学生对其提供信息的确信程度，稳定性可分为两类，即界定的、出现的。

・界定的：用“”表示。如果学生对其陈述的内容非常确信，或者学生公开表示对知识很确信时，连接被划分为界定的。具体表现为：连接是明确界定的和牢固的；学生可能在访谈过程中重复该信息；学生对信息是“确定的”。

・出现的：用“ ”表示。如果学生表示对知识不确信，连线就被划分为出现的。具体表现为：学生看上去对这个信息有试探性的连接；学生声明他们是“不确定”、或“认为如此”，或“猜测”；连线含糊不明确，如：“必须这样做”。

（3）分析的第三层次：复杂性（complexity）

有用连接的复杂性，不受连接数量制约。连接的复杂性体现为有用水平。对各水平进行标注时，可在方小框里面写上数字，并放在连线的一旁。

・水平1：用“1”表示。包括学生列举所有简单实例，“像”、“能是”、“看起来像”、“是……的例子”或者“是”、“可以是”的连接。例如“水是极性的”，“键可以是双键”。

・水平2：用“2”表示。包括关于基本事实的连接，可能会显示学生生搬硬套课本知识，或当让其做解释时，学生会直率的回答课本上就是这么说的。具体表现为：课本能找到的简单的、基本的事实；在概念图中写出默记的证据；学生不能或者不解释“为什么？”；学生声明只是知道是这样；连接中不包含“像”，或者是一种暗指的因果关系。例如：化学反应―生成新物质。

・水平3：用“3”表示。可用概念图的其他连接解释。这些连接不同于水平1、水平2，不能仅靠死记硬背获得。具体表现为：连接是复杂的，或有预见力；连接的解释或理由可通过概念图追溯回去；通常使用因果关系的连接词语，如：“影响”，“引起”，“因为”、或者“具有趋势”。例如：单独一对―影响形状

评价概念图的有用的、错误的、不完全的、出现的，界定的连接的数量，及水平1、水平2、水平3连接的数量，可用于比较、分析学生图和群体图。例如，可统计有用的、错误的、不完全的，出现的、界定的连线的数量进行比较，类似地，也可以比较水平1、水平2、水平3连接的数量，从而比较学生学习水平。

4样例分析

笔者采用三层次概念图分析方案，以徐州市某中学高三学生和徐州师范大学大一新生作为访谈对象，高三学生是学习理化科目的，大一新生是化学专业的。研究内容是学生关于化学反应、反应类型、化学产物、键等概念的组织形式。笔者根据每一个学生的访谈录音生成概念图，图1是通过访谈生成的一个样例概念图。

图1某学生的化学反应概念的概念图

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采用三层次分析方案来分析这个概念图，可以得出以下的结果。

（1）效用性：“有用的”连接数目是38，“不完全的”连接数目是2，“错误的”连接数目是1。

（2）稳定性：“界定的”连接的数目是40，“出现的”连接的数目是1。

（3）复杂性：水平1连接的数目是24，水平2连接的数目是13，水平3连接的数目是1。

以上结果表明，学生知识结构中存在的错误概念是化学反应是断裂和生成键。学生不确定的内容是物理变化可能包括相变。复杂性的测评中发现学生连接的水平多为水平1，其次是水平2，而水平3的连接只出现了的1次。

5结论

三层次分析方案不但能够表征学生构建的非层级概念图连接的复杂性，而且同样适用于学生构建的层级概念图；不但适用于化学，而且适用于其他学科。该方法与其他评价方法相比有独特之处：该方法主要基于连接的效用性，稳定性，复杂性，不依赖于概念图的层级结构，主要研究连接的数量、学生知识的稳定性、连接的复杂程度。这样可以得到学生知识结构和如何获得知识的更多信息。

对于教师来说，该分析方案很有用，因为教师可以从方案中选取一种或两种方法来评价学生概念图。该方案将打开一扇用一条新的路线表征学生获得知识过程的大门。运用该方案进行评价，教师可以了解学生内在的思维动态；测量学生对新知识吸收的好坏；表征学生如何学习化学知识，如何将新知识纳入已存在的知识体系中。所有这些信息为教师提供了及时诊断、改进教学方法的基本依据，从而简化课程设计，提高教学质量。

参考文献：

[1]裴新宁.概念图及其在理科教学中的应用[J].全球教育展望，2001，（8）：47-51.

[2]王兄.概念图评价应用分析[J].上海教育科研，2006，（6）：64-66.

[3]永刚.概念图作为教学评价工具的发展[J].学科教育，2004，（7）：43-46.

[4]Ruiz-Primo,M.A. &Shavelson,R.J. Problems and issues in the use of concept maps in science assessment. Journal of Research in Science Teaching.1996,33（6）:569-600.

[5]Nicoll,G., Francisco,F.& Nakhleh,M. A. Three-Tier System for Assessing Concept Map Links: A Methodological Study. International Journal of Science Education. 2001, 23(8): 863- 875.

信息分析的概念篇(7)

［关键词］概念图匹配 语句相似度 相似度计算

1 引 言

在整个问答系统中，信息检索模块处于一个中间地位，一方面，它接受问题分析模块所返回的带有加权系数的问句的特征信息；另一方面，它从大量收集到的文档集合中，找到与给定的查询请求相关的恰当数目的文档提交给答案抽取模块。信息检索模块对检索结果的筛选并不是一个精确的匹配过程，而是一个相似匹配过程，具有一定的模糊值，需要用相似度值来度量查询与文档集中某个文档之间的相似程度[1]。以用户的自然语言提问为检索入口的语义检索系统，需要衡量信息资源中答案候选句与问句的相似度，提取与问句相似度最大的句子，采用适当的格式向用户提交准确答案。因此，语句相似度的计算是信息检索模块的一个关键问题。

2 语句相似度的计算方法概述

语句相似度的衡量机制与对语句的分析深度密切相关。从对语句的分析深度来看，目前句子的相似度计算方法主要有两种：①基于向量空间模型的方法[2-3]。该方法把句子看成词的线性序列，不对语句进行语法结构分析，相应的语句相似度衡量机制只能利用句子的表层信息，即组成句子中词的词性、位置、词频等信息。由于不加任何结构分析，该方法在计算语句之间的相似度时不能考虑句子整体结构的相似性。②基于句法语义分析的方法[4-5]。这是一种深层结构分析法，对被比较的两个句子进行深层的句法分析和语义分析，找出句子的组成词汇信息及语义结构信息。

本文讨论的是封闭式问答系统中问句与检索文本中句子的相似度，由于汉语句子的表达形式是多种多样的，因此重点在于考察问句与检索文本中句子在语义上的相似度。我们采用基于概念图匹配的方法计算法律框架网络检索子系统中用户自然语言问句与答案候选句的语义相似度，该方法也属于第二种。

3 概念图及语义框架结构

3.1 概念图与概念图匹配

概念图是一个由一些结点和弧线组成的层次结构，其中结点用来表示概念，对应于本体中的类、属性或者实例等；而弧线则表示两个概念之间的关系，对应本体中的关系。

概念图的匹配不是概念图的完全匹配，而是概念图间的相似度计算。文献[6]中阐述了通过WorldNet中两个概念的语义距离得到类之间的语义相似度，然后将各个结点和关系的相似度按权值累加得出两个RDF图之间的相似度。文献[7]也用到了该方法来计算两个概念图之间的相似性。在这两篇文献中，分别把本体看作一个RDF图和一个概念图。为了避免计算时递归陷入无限循环，规定用户指定一个查询概念图的入口结点，已有的被检索的概念图也有一个入口结点，仅仅比较在两个概念图中同等位置的概念的相似性。Poole和Campebll在文献[8]中为概念图的匹配定义了三种相似度，即表层相似度(surface similarity)、结构相似度(structure similarity)和主题相似度(thematic similarity)，表层相似度和结构相似度分别对应于待匹配的对象和关系的相似性，而主题相似度则取决于同时考虑概念和关系出现的特定模式。

3.2 基于汉语框架网络本体的句子语义框架结构

3.2.1 汉语框架网络本体 利用框架语义学原理，我们构建了汉语框架网络知识本体，并利用该本体知识对本地库中的文本进行了框架语义标注。按照框架语义学的思想，句子中一个含有述谓意义的词汇激活一个事件场景，场景中有各种角色参加[9]。在汉语框架网络数据库中，这个被激活的事件场景被称为“框架”(Frame)，参与到场景中的角色被称为框架元素(Frame Element, FE)，句子中那些含有述谓意义的词汇就是所激活框架的词元（Lexical Unit，LU）。此外，“框架”之间的相互作用形成多样化的框架间关系，包括横向关系和纵向关系。例如，依照概念间的相似性比较形成概念的逻辑关系，属种关系（继承关系）、使用关系、参照关系等；根据概念的个体在空间或时间上的连接性形成总分关系、因果关系等。

3.2.2基于汉语框架网络本体的句子语义框架结构 本文所定义的语义框架结构是指利用汉语框架网络本体知识对本地库中或网络上的文本、句子进行概念分析并采用标准化的形式对句子进行框架语义标注所形成的句子的语义逻辑结构，是对句子基于概念层面的、机器可识别的语义理解。