化学平均值原理大全11篇

化学平均值原理篇（1）

中图分类号：B17 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2013）18-0059-02

马克思因为受时代的约束，他的劳动价值理论大多是从体力劳动角度出发进行研究的，而且随着人类整体素质的提高、科技的进步、社会的发展，虽然他所说的复杂劳动与简单劳动依然存在，但是他当时所认为的复杂劳动和简单劳动在今天看来可能区别也不大了。所以我们今天再对马克思主义政治经济学做研究的时候要结合时代特征才能不断完善它。传统的政治经济学认为资本有机构成与利润率之间应该是按照反方向变化的，而本文的观点是资本有机构成与利润率之间应该是按照相同方向变化的。原因是如果把c看作不变资本，v看作可变资本，那么资本的有机构成可以表示为c：v，v是可变资本，是活的劳动力，是人，但是马克思所处年代的劳动力跟我们当今所处年代的劳动力有很大的不同。现代人的整体知识水平大大提高了，科技水平也大大提高了，人跟人之间的能力差距也变大了，脑力劳动在价值的创造过程中也越来越重要了。马克思所考察的主要在于体力劳动上，他指的v的主要区别体现在量上，而今天v的区别体现在质上，体现在脑力劳动上。所以在c：v的公式中未必v的数值越大，利润率就越大，我们不妨从相反的方向去研究资本有机构成与利润率之间的关系。

传统政治经济学明确指出资本部门的竞争是利润平均化的根本原因。这种竞争包括了部门内部和部门之间的竞争。同一部门资本家为了追求更多的剩余价值就会排挤部门内部其他对手，这就形成了部门内部的竞争，他们依靠改进生产技术，率先提高劳动生产率来获得超额剩余价值。部门之间的竞争则是不同生产部门的资本家为追逐剩余价值，把资本投向更容易或者更有利于获得剩余价值的地方，这样就会将资本流向别的部门，于是形成了部门之间的竞争，资本家的唯一目的是获取更多的剩余价值，是资本在不同生产部门之间自由转移，在等量资本应获取等量利润规律的驱使下资本从利润率较低的部门流向利润率较高的部门。可以说部门内部的竞争是催化剂，部门之间的竞争是导火索，传统政治经济学认为部门之间的竞争直接导致了利润平均化。传统政治经济学关于利润转化为平均利润的基本理论框架是正确的，但由于传统政治经济学从资本有机构成与利润率成相反的方向变化这一观点出发，故对资本有机构成在资本部门之间竞争中对资本转移流向的影响，以及平均利润形成以后平均利润和原来各生产部门剩余价值之间的数量关系的表述不够严谨，故本文将做如下修正：

一、资本有机构成对资本转移流向的实际影响

传统政治经济学认为资本有机构成与利润率成反比，资本有机构成不同导致不同生产部门利润率不同。不同部门的资本家为了追求更多的剩余价值本部门之间的竞争就发生了，资本开始在部门间流动使得原本资本有机构成低，利润率高的生产部门获得大量资本，由于资本的转移产量跟着提高，打破了原本相对平衡的市场供求关系，商品价格因供过于求而下降，此生产部门的利润和利润率下降。但是原来资本有机构成较高利润率较低的生产部门，由于大量资本转移走使得生产规模缩小，产品供应量减少，产品数量供不应求，也打破供求平衡使得价格上涨，于是利润和利润率就上升了。这种资本的转移不是一次性的，它类似均衡价格的形成过程，反复多次的转移才使得利润率水平趋于一致，形成平均利润率。等量资本获得等量价值，因此利润的数量可以不同，但利润率的高低必须相等。

我们认为资本有机构成与利润率之间如果按照相同方向变化，那么资本的转移方向就会跟传统政治经济学相反，资本就应该从资本有机构成较低向资本有机构成较高的部门转移。利润平均化过程中资本转移的基本规律是从利润率较低的生产部门向利润率较高的生产部门转移，这里是跟传统的政治经济学一致的，与传统政治经济学之间不存在根本的对立。我们如果做出这样的修改，资本有机构成在利润平均化过程中资本的流动方向更加贴近当今社会的发展现状。

从现实经济生活实际出发，如果按照传统政治经济学的说法，资本是从有机构成较高的部门向资本有机构成较低的部门转移的，那么很显然，可以把所有单个的可变资本所组成的v看作是天然无差异的，这样在考察c：v这个公式的时候就没有什么技术障碍，对于不同的资本家，只要满足c：v在数量关系上相等就可以得出结论，不需要考虑等量的v的质是否相等。但是如果是资本从资本有机构成较低的生产部门向资本有机构成较高的部门转移，则存在明显的技术障碍，这样的资本转移将比上一种情况复杂得多。影响经济体运转的因素很多，可以说这些因素环环相扣，任意一个因素发生改变都会引起经济结果的不同。目前我们所掌握的技术手段不可能把所有因素都考虑到一起，但是我们可以尽可能地多考虑一些因素进来，就好像上述推论一样，我们不能仅仅考虑v在数量方面的因素，更要考虑到当下它在质的方面的因素，这也符合当今社会生产力的实际情况。

二、资本有机构成对平均利润率高低的实际影响

与传统政治经济学的基本观点相比，我们也同意资本投放在利润率较高的部门的数量越多，平均利润率也就越高，不同的到底是资本有机构成高的生产部门利润率高，还是资本有机构成低的部门利润率高。从资本有机构成与利润率按相同方向变化这一观点出发得出的是：资本有机构成对平均利润率高低的真实影响是资本有机构成高，利润率高的生产部门投放的资本数量比较多，则平均利润率相对较高。如果资本有机构成低，利润率也低的部门资本数量多，则平均利润率相应较低。总之，平均利润率与资本有机构成高的部门投资数量按相同方向变化，与资本有机构成较低的生产部门的投资数量按相反方向变化，这才是资本有机构成对平均利润高低的真实影响。

试想如果资本有机构成与利润率按相反方向变化，还有谁会去改进技术，提高资本有机构成呢？当然，传统政治经济学可以通过超额剩余价值这一理论，说个别资本率先改进技术提高劳动生产率，使商品的个别劳动时间低于社会必要劳动时间，商品的个别价值低于社会价值，却仍按社会价值出售，于是就可以获得超额剩余价值，所以资本不会丧失改进技术的动力造成了整个社会的资本改进技术，提高劳动生产率，造成整个生产部门技术水平的提高。这样看似有理却也不然。试问，如果凭借技术水平落后，资本有机构成较低就能够很轻易地获得比其他生产部门更多的利润，谁还会冒天下之大不韪去带动整个生产部门技术水平的提高呢？以牺牲整个生产部门的高利润为代价，去换取暂时超额剩余价值值得吗？不要以资本家唯利是图做辩解，资本家的账算得比谁都清。部门内部竞争获得的超额利润是利益，部门之间相比较而获得超额利润难道就不是利益吗？既然都是利益，自然是两利相权取其重。非舍弃一头不可时，自然是哪头利益大就保留哪一头。一方面需要投资改进技术，另一方面坐享其成不费分文；一方面率先创新须冒风险，另一方面因循守旧四平八稳。简单地说就是两方面都能赚钱，但其中难易大相径庭。是舍难取易还是舍易取难，资本家会做出怎样的选择不是明摆着吗。通过追逐超额剩余价值带动整个生产部门的进步和资本有机构成提高，只能是在整个部门技术水平提高后，或者是与原来资本有机构成较高的生产部门相比缩小利润率的差距和降低技术落后程度；或者是原来就比其他部门技术水平进步，利润率高，现在资本有机构成比过去更高从而利润也更高的情况下方能成为现实。列宁曾论证资本输出不用改进技术便可带来丰厚的海外利润，因此会减弱资本改进技术的动力而产生腐朽，不就是相同的道理吗。资本之所以要改进技术，从部门之间看，技术水平越高利润率越高，从部门内部看，谁动手越早利润率越高。这样的解释难道不比单纯冲着超额剩余价值角度去理解更令人信服吗？

三、资本有机构成对平均利润和剩余价值数量关系的实际影响

由于利润的平均化，各生产部门所获得的平均利润和自己所生产的剩余价值在数量上已经不再相等，传统政治经济学指出平均利润与各生产部门原来的剩余价值之间的数量关系大致有三种状况：（1）原资本有机构成较高、利润率较低的生产部门所获得的平均利润大于本部门所生产的剩余价值；（2）原资本有机构成中等、利润率等于平均利润率的生产部门，所获得的平均利润等于本部门所生产的剩余价值；（3）原资本有机构成较低、利润率较高的生产部门，所获得的平均利润小于本部门自己生产的剩余价值。

与传统政治经济学关于平均利润与各生产部门原来的剩余价值之间的数量关系相比，我们的观点是：（1）原资本有机构成较高、利润率较低的生产部门所获得的平均利润小于本部门所生产的剩余价值；（2）原资本有机构成中等、利润率等于平均利润率的生产部门，所获得的平均利润等于本部门所生产的剩余价值；（3）原资本有机构成较低、利润率较高的生产部门，所获得的平均利润大于本部门自己生产的剩余价值。

利润平均化过程中部分剩余价值从技术较高的部门转移到技术较低的部门比较符合实际，逻辑上也容易被人接受。当今世界是一个激烈竞争的世界，占领科技制高点，是综合国力竞争的一个重要组成部分。高新技术产业的理念就是高科技、高投入、高风险、高回报。高技术赢取高利润是长期的、稳定的主流趋势。只有提高人的能力才能使技术提高，这样原本较多的v可以减少，但是创造出来的价值因为技术的提高也不会减少，也与现实相一致。

参考文献：

化学平均值原理篇（2）

极端原理是解决数学问题的一个重要方法，从极端情形（最大值、最小值、极端有利、极端不利、边界情形、极端位置等）入手分析，往往能发现解决问题的突破口。

一、利用极端原理，巧探变量取值范围

数学解题中经常会遇到求变量取值范围的问题，若能预先求出范围的上界（或下界），则所求的范围将应运而生。

例1：正n棱锥中，相邻两侧面所成的二面角的取值范围是（ ）

A.（■π，π） B.（■π，π）

C.（0，■） D.（■π，■π）

解析：当正棱锥的顶点无限接近于底面时，两侧面所成的二面角无限接近于π；当正棱锥的高无限增大时，两侧面所成的二面角无限接近于正多边形的一个内角，即■π，因此答案为A。

二、利用极端原理，简化运算优化解题方法

数学中的有些计算，若以常规方法进行求解，可能计算会比较复杂，而从极端情形考虑，“框定”运算范围，往往能简化运算优化解题方法。

例2：黑板上写着从1开始的n个连续正整数，擦去其中一个数后，其余各数的平均值是35■，求擦去的数。

解析：考虑擦去数的极端情形，你能列出该状态下的平均值吗？显然擦去1与n是其极端情形。若擦去的数是1，则得平均值为■=■；若擦去的数是n，则平均值为■=■。

根据极端状态下的平均值与已知平均值的联系。显然有■≤35■≤■，从而69≤n≤70，即68≤n-1≤69。而n-1个整数的平均数是35■，所以n-1是17的倍数，故n-1=68，即n=69。

最后，设擦去的数为x，则■=35■。x=7，即擦去的数是7。

评析：此题的常规方法是列出方程，但运算复杂，而从其极端情形考虑很快获解，运算简捷、解法扼要。

三、利用极端，化不等为等

等与不等是数学中普遍存在的问题，不等的边界是等，若能将不等的问题转化为相等问题进行处理，往往会使问题的难度降低，缩短解题的过程和时间。

例3：已知适合不等式|x2-4x+p|+|x-3|≤5的x的最大值是3，求p的值。

解析：显然，x=3是边界情形，注意到f（x）=|x2-4x+p|+|x-3|是R上的连续函数，于是有f（3）=5，解得p=8或p=-2。经检验，p=8符合题意。

同时，两者在解题中可利用极端原理实现等与不等的相互转化。

四、利用极端，解“恒成立”问题

“恒成立”问题往往有其边界情形，若问题只要对边界情形成立，就对一般情形也成立，此类问题很适合用“极端性”原理解之。

例4：已知对任意正自然数n，不等式nlga0）恒成立，则实数a的取值范围是_______。

解析：当lga>0，即a>1时，则不等式a>■对任意正自然数n恒成立，因为当n无限增大时，■无限接近于1，且■1；当lga

故所求实数a的取值范围是01。

五、利用极端原理，发现解题疏漏

在数学解题过程中，漏根、漏解是常见的错误，往往不易觉察。利用极端原理可检验结论的正确性，发现其不足与缺陷。

化学平均值原理篇（3）

关键词：利润最大化 均衡分析 二元解析 最小费用

厂商均衡理论遵循的利润最大化原则，存在二元解析特征和广泛应用的空间。二元解析法是考虑人类思维的二维定式和二维二线示意图简明直观等特征，结合客观事物的内在规律性，力求把影响和决定事物发展变化和人类行为的原理、动因、规律、决策诸多因素理顺归结为二元要素，因而具有简明易懂和容易记忆等效果，适宜解释分析许多经济行为和经济决策的动因与过程、复杂理论或规律的原理及原因的一种理论阐释、决策分析和课堂教学等方面的有效方法。所以，利润最大化原则及其二元解析法的适用性和拓展应用技巧，值得我们进行更多的研究和总结。

厂商均衡理论的二元解析特征分析

虽然当今厂商经营的总体目标是企业价值最大化，但从静态角度看则仍然表现为追求利润最大化目标。利润等于收入减成本，而收入和成本都是产销量Q的因变量，都随着Q的连续增加而存在某种数值大小和曲线高低的变化规律及其函数，使该会计恒等式动态表现为利润函数π（Q）等于收入函数R（Q）减成本函数C（Q）。厂商均衡理论指出，在边际收入函数MR（Q）与边际成本函数MC（Q）相等条件下的产销量QE水平上，利润函数达到最高水平π（QE）。于是，各类市场竞争特征的厂商决策产销量所遵循的基本原则都是使边际收入函数等于边际成本函数，从而实现利润最大化目标。

无论从总值上分析还是从边际值上分析，厂商均衡理论都适宜采用二元解析法。图1是不完全竞争市场下厂商均衡理论的二元解析图，其中a图是从总值上的二元解析，b图是从边际值上的二元解析即现时教科书中的厂商均衡分析图。对于完全竞争市场，图中的收入曲线R（Q）应为射线、而边际收入曲线MR（Q）则为水平线。该二元解析图简明可见，只有边际收入等于边际成本即MR（Q）曲线与MC（Q）曲线相交时的产销量QE，才能使利润函数取值最大，直观表现为R（Q）曲线与C（Q）曲线的垂直距离最大，利润曲线π（Q）达到最高（此线可略）。

利润最大化原则可拓展应用于许多学科领域中的大多数存在相关收益与相关成本的经济变量合理取值决策，使其二元特性及其能够采用二元解析图进行解释、分析复杂原理的简明方法，也随之具有普遍适用性。下文只是一些领域的拓展应用举例而已。需要指出，相关收益与总收益、相关成本与总成本、相关利润与总利润，两两之间尽管绝对数值不同，然其随决策变量的高低变化规律及其最大值或最小值所对应的决策变量取值却完全相同。所以，用相关指标代替总指标进行分析决策，既使问题简单，又不会影响决策的准确性。

质量管理中的决策原则及其二元解析

适用利润最大化原则的质量决策问题及其指标可分为两类。一类主要有产品的某一质量特性值、某些功能要求或质量等级水平如何确定，以及是否改善、提高等问题的经济性分析；另一类主要有工序产品合格品率（工序能力）和生产过程质量控制程度（控制图的控制界限宽度、工序判异准则事件的随机概率等变量）等内容的合理确定。在这些质量决策经济分析中，都可将影响和决定具体决策的诸多因素归结为二元要素或函数。前者归结为随着质量指标X的增加而单调递增的质量收益函数R（X）和质量成本函数C（X），可用如图2的二元解析图说明其决策原理。后者归结为随着质量指标Y的增加而单调递增的正相关费用函数C1（Y）和单调递减的反相关费用函数C2（Y），可用如图2的二元解析图说明其决策原理（属后文内容）。

当质量指标X为产品的某一质量特性值或质量等级时，质量收益主要是提高质量特性值或质量等级而增加的价款、提升的商誉价值和节约的质量三包费用等内容。因用户愿意出的价格提高幅度往往低于质量特性值或等级水平的提高幅度，决定了质量收益函数通常随着质量指标的提高而呈单调减速递增变化趋势，直观表现为质量收益曲线R（X）凹向右下方，其边际值函数即边际质量收益MR（X）由开始的很大单调递减到很小。质量成本主要是制造成本中的相关部分，包括各种为满足一定质量特性或等级要求的生产费用，例如材料精选、工艺讲究、制作精心、质检加强、废次品和返修品增加等等方面的额外成本。由于质量特性值或等级水平的连续提高愈加难上加难，使这些费用都随着质量指标的提高而加速增加，共同构成一个单调加速递增的质量成本函数，直观表现为质量成本曲线C（X）凹向左上方，其边际值函数即边际质量成本MC（X）由开始的很小单调递增到很大。因此，边际质量收益与边际质量成本必有一次数值相等的机会，这就是满足质量利润最大化目标的均衡条件，直观表现在图2b中MR（X）曲线定会与MC（X）曲线相交于均衡点E，而在图2a中则会出现R（X）曲线与C（X）曲线的斜率相等、垂直距离最大、利润曲线π（X）最高的均衡点E。图中均衡点所对应的XE就是质量指标的均衡取值，它能使相关利润π（X）达到最大。当现实中的质量指标低于均衡取值XE，即两类综合影响该质量指标的诸多因素及其分别构成的二元要素处于均衡点的左边区域时，说明其综合水平偏低，理性的决策人就该改善或提高这些因素的综合水平以改善或提高该质量指标，直到取均衡值XE为止；反之，当现实中的质量指标高于XE，即两类因素及其归集的二元要素处于均衡点的右边区域时，则说明其综合水平过高，理性的决策人就会考虑降低这些因素的综合水平从而降低该质量要求，直到XE才趋于均衡。

投资规模均衡理论及其二元解析

在投资规模和独立方案投资决策中，也适用利润最大化原则及其二元解析。企业经常面临着如图3所示的投资与筹资情形，一方面有若干报酬水平不同、彼此独立、可供选择与组合的投资项目，例如存在着报酬水平由高到低的A、B、C、D、E、F、G7个独立投资项目方案；另一方面，有若干资金成本水平由低到高的、可供选择的资金渠道及其筹资方式，例如a、b、c、d4笔资金来源。此时，决策变量为投资额和与之相等的筹资额。由于各投资项目所需的资金额都有其最佳或限度而不能无限细分，使投资额通常为非连续取值；而筹资额在一般情况下则可多可少即可连续取值，只是各部分来源的资金成本有差异而已。可见，适宜以起决定作用的投资额即投资规模I为决策变量，而筹资额只是随其变化的附属变量。

与决策变量即投资规模取值大小相关的收益是指由该所涵盖的各投资项目按等值平均方法计算的预计年净现金流量之和，其函数R（I）是一个随I的阶段性增加（依次按各投资项目所需的投资额逐笔增加）而累计增加的数值系列，具体数值等于按内部收益率IRR由大到小排列（大者优先）的各个独立投资项目年收益（等于投资额乘于IRR）的逐个累计值。这使相关收益函数呈阶段性减速递增变化趋势，其边际相关收益MR（I）就是凯恩斯所谓的资本边际效率，就是由大到小排列的各方案收益率IRR。投资规模的相关成本函数C（I）也是一个累计数值系列，其数值等于按各笔资金的成本率K由小到大排列（小者优先）的各笔资金年成本（等于筹资额乘于K）的逐笔累计值。这使相关成本函数呈阶段性加速递增变化趋势，其边际相关成本MC（I）就是由小到大排列的各笔资金成本率K。

由图3可知，MR（I）曲线必会与MC（I）曲线相交于均衡点E，使此例选中的应为均衡点左边的A、B、C 等三个完整的投资项目（D项目收益水平低于大部分资金的成本水平，使其投资得不偿失，故不宜投资），而最佳投资规模等于这三个方案的投资总额IE，它能使相关收益曲线与相关成本曲线的垂直距离达到最大，相关利润曲线π（I）（可略去）达到最高，即实现投资的年等值平均利润最大。若现实中的投资规模没有达到IE，或由于企业的资金成本水平降低或面临的投资项目报酬水平提高而使投资决策均衡点右移，则企业就该接受更多的投资项目即扩大投资规模。

最小费用均衡理论及其二元解析

最小费用法常用于存货的经济批量决策，实际上它通常适用于“不存在决策变量的相关收入函数，但存在具有某种相对变化特征的正反两类相关费用函数”的各种场合。例如，各类流动资产的采购批量或持有量、机器设备等项固定资产的更新周期或大修理周期、三废治理程度、某些公共物品的提供密度等类经济变量的取值大小决策问题，上文提及的工序产品合格品率和质量控制图界限宽度等经济性问题，企业的最佳发展规模问题，跨国经营方式选择及跨国直接投资动因解释问题等等。笔者将另文具体论述之。

此类决策问题的二元解析图如图4所示。我们最终都可把影响和决定决策变量Y的合理取值的诸多因素归结为两类相关费用。一是其发生额随决策变量取值的连续增加而单调加速（或恒速）递增的正相关费用C1（Y），曲线凹向左上方（或为向右上方倾斜的直线）。其边际值MC1（Y）恒速递增，曲线向右上方倾斜（或为常数和水平线）。其构成内容因具体决策变量而异，例如存货的资金成本和库存费用、三废治理费用、公共物品投资及其维持成本、统计质量控制过程中假异常的检查费用、企业规模的管理协调费用、跨国公司的内部化成本，等等。二是年发生额随决策变量的连续增加而单调减速递减的反相关费用C2（Y），曲线凹向右上方，其边际值的绝对值-MC2（Y）呈恒速递减，曲线向右下方倾斜。其构成内容也因具体决策变量而异，主要有存货的定货费用、各种资产短缺损失、投资的年折旧额、市场交易成本，等等。此类决策问题的相关收入或者不存在，或者可转化为相关损失而计入反相关费用中。

费用减少等价于收入增加，使反相关费用函数绝对值-C2（Y）等价于正相关收入函数R（Y），两个函数的曲线以经过其交点的水平线为对称轴（参见图4a，其中点划线可略去） ；而正相关收入边际值MR（Y）曲线与反相关费用边际值的绝对值-MC2（Y）曲线则会重合（参见图4b）。于是，当边际正相关费用MC1（Y）等于边际反相关费用绝对值-MC2（Y）时，两条边际值曲线相交于均衡点E。此时对应的决策变量取值YE就是能使总相关费用最小、利润最大的均衡值。可见，只要把反相关费用的绝对值看成正相关收入，二者的原理及其二元解析方法就相同。

总之，利润最大化原则可拓展应用于许多学科的理论分析和决策中。而二元解析法除了与利润最大化原则配套用于所有后者适用的场合，还可更广泛应用于其他大多可将诸因素归结为二元要素的场合，这有待于我们进一步探讨和利用。

参考文献：

化学平均值原理篇（4）

中图分类号： TN919?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）22?0088?02

图像在获取或保存的过程中会不同程度的受到噪声的影响而造成质量的下降，为了改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度或将图像转换成一种更适合于人或机器分析处理的形式，需要对图像进行增强[1]。常用的增强方法是对图像进行平滑滤波或锐化滤波，平滑滤波是通过去除图像中的噪声来增强图像的，属于低通滤波[2]，锐化滤波是通过强化图像的细节来达到增强图像的目的，属于高通滤波。但是单纯的平滑滤波除了能去除噪声之外，还会模糊图像的细节，使图像变得模糊；同样，单纯的锐化滤波不仅增强了图像的细节，还增强了图像中的噪声。因此，平滑滤波和锐化滤波要有效的结合才能既去除噪声又增强细节，使图像的增强效果达到最佳。本文提出的算法是在对图像进行自适应平滑滤波的基础上，将原图像减去平滑滤波结果得到图像的高频部分，然后将高频部分乘以一定的系数后和平滑滤波的结果相加得到增强后的图像。

1 平滑滤波

1.1 平滑滤波的原理

已知原图像为[f（x，y）]，大小为[M×N]，用大小为[m×n]的平滑模板[w（x，y）]滤波处理后的图像是[g（x，y）]，则：

[gx，y=s=-aat=-bbws，tfx+s，y+t] （1）

式中：[a=（m-1）2]；[b=（n-1）2]，且m和n通常都取奇数[3]。为了得到一幅完整的滤波后的图像，必须对原图像中的所有像素点依次应用此公式。

1.2 经典的平滑滤波方法

根据模板系数的不同，平滑滤波又可分为均值滤波和加权滤波。均值滤波的模板特点是模板上各点的系数为相等的正数，且系数之和为1。若用大小为[m×n]的均值模板[w（x，y）]（模板系数均为[1mn]）对大小为[M×N]的图像[f（x，y）]进行均值滤波，那么进行滤波处理后的图像[g（x，y）]为：

均值滤波是在小范围内对像素点的灰度值取均值，为了突出某些像素点的重要性，模板系数就不再平均分配，而是要有所差别的。处于模板中心位置的像素在处理后对该点的灰度值影响最大，距离中心位置越远的像素在处理后对该点的灰度值影响越小。模板中心位置的系数最大，离模板中心位置越远，其系数越小，且系数均为正数，系数之和为1。如[16010121010]，[116121242121]等。用这样的模板对图像进行的滤波处理叫加权滤波。

1.3 平滑滤波的不足

平滑滤波的模板越大，虽去除噪声的效果越好，但计算量越大、图像的细节也会越模糊。

2 锐化的原理

锐化滤波的主要目的是突出图像中的细节，微分作为数学中求变化率的一种方法，可用来提取图像中目标物轮廓和细节等突变部分，即图像的边缘[4]。把提取来的边缘加到原图像上就得到锐化后的图像，即细节信息增强后的图像。在数字图像处理的过程中，通常用差分代替微分提取图像中突变的地方，但通常噪声对差分更敏感，如果直接对图像求差分，在提取图像边缘的同时，噪声也被提取出来了，所以噪声也会被增强，而且增强的程度比图像细节增强的程度更大。在实际的操作中通常用原图像减去平滑后的图像，来得到图像的细节信息，即使如此，噪声在一定程度上也会被增强。

3 自适应平滑滤波

首先，对图像[f（x，y）]进行自适应平滑滤波得到[fL（x，y）]。不再对整幅图像利用一个模板来平滑，而是利用多个模板来平滑。选定一阈值[t] ，某像素点的灰度值与八邻域内像素点的灰度值之差的绝对值记为[Δfi]，其中[i=0，1，2，…，7]代表了8邻域的8个方向。若[Δfi ≥t，i=0，1，2，…，7]，则对此像素点进行均值滤波；若某个[Δf]小于t，则沿着此方向对该像素点进行加权滤波。对图像共进行三次自适应平滑滤波，三次滤波的均值记为[fL（x，y）]。其次，将原图像减去自适应平滑滤波后的图像，得到细节图像[fH（x，y）]，即：

最后，将[fH（x，y）]乘以一定的系数[k]后和[fL（x，y）]相加得到增强后的图像[g（x，y）]，即[g（x，y）=fL（x，y）+k×fH（x，y）]。为了在增强细节的同时能抑制噪声，系数[k]的选取比较关键：当模板中心位于无图像细节时，[k]趋于0，当位于图像细节处时，[k]取值较大[5]。

4 实验结果比较

将本文算法分别与单纯的平滑滤波、单纯的锐化滤波进行比较，比较结果如图1所示。图1（b）噪声虽然被弱化，但图像细节也被模糊，比如帽子的纹理几乎看不到了；图1（c）图像的细节被强化，但噪声也被强化；（d）不仅有效地去除了图像的噪声，还增强了图像的细节，在图1（d）中阈值[t]=40。

5 结 语

本文在分析平滑滤波、锐化滤波基础上，提出自适应平滑滤波算法。实验表明，该算法能够较好地增强含有噪声点的图像，去除噪声，增强细节，改善整体视觉效果。

参考文献

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[8] 刘成云，陈振学，马于涛.自适应阈值的小波图像去噪[J].光电工程，2007，34（6）：78?81.

化学平均值原理篇（5）

一、引言

我国研究城市化水平和进程的理论起步相对较晚。新中国成立后20年是建立，国家基本采取限制农民进城的政策措施，城市化速度缓慢；改革开放后，农村劳动力开始出现大量的自发流向城市，农业剩余劳动力转移问题也日益严重，关于城市化的理论研究得以出现。目前，较多研究是从社会学、人口学、人文地理学甚至统计学、数学的视角展开，探讨城市化概念、社会意义、城市化转化方式与道路选择。

对中国城市化进程，陈洋研究表明，我国城市化水平的区域空间格局由北南差异转变为东中西差异，省级城市化水平的差距正在逐渐缩小。在影响中国城市化省际差异的因素方面，传y的农业发展水平对城市化的影响正逐渐减弱，乡镇企业及外商直接投资成为20世纪90年代后期中国城市化发展的重要影响因素。①邱彭华采用多元统计分析中的主成分分析（PCA）方法和相关分析（CA）方法，对20世纪80年代中后期以来的福州市城市化进程问题，以及城市化水平与产业结构演变之关系作了研究，结果表明：自80年代后期以来，福州综合城市化水平经历一段波动发展期后较快提高；综合城市化水平同产业结构的调整之间有着密切联系，尤其是信息产业、电子工业、建筑业及房地产业，对福州综合城市化水平有较大促进作用。②史晓庆以山东为例，运用灰度关联方法分析了山东城市化与经济、社会、环境因素之间的相关关系，并在此基础上提出了推进山东城市化进程的相关建议。③万欢用工业总产值、人均GDP、平均每万人在中等专业学校和高等学校学生数量、非农人口比重四个变量指标通过计量模型分析得出变量间的互动关系，期间用到Granger因果关系检验。④然而，这种从定量角度研究城市化水平、城市化进程速度，及其影响因素的文章较少，大多数城市化研究多采用定性描述的方法，而对于广州市城市化水平及其影响研究，单独用定量方法研究的文献则更少。

本文采取定量研究方法测量广州城市化水平，分析其相关影响因素。本文所用数据均来自广州统计信息网中的广州市统计年鉴。⑤数据包括1999年至2014年广州市的人口密度、非农业人口比重等。研究分两部分：第一部分对1999年至2014年间广州城市化水平进行测量，测量采取城市化综合指数的模式；第二部分对计算出的广州城市化水平的一系列相关因素作相关分析。

二、广州市城市化水平测定

合理的指标体系是评价城市化发展状况的前提，所选指标必须要能体现系统的主要特征，指标体系选取的科学性与否直接影响结论的真实性和客观性。城市化评价指标选取应遵循以下原则：第一，综合性原则。城市化过程是经济、人口、生活方式、地域环境等多要素的转化过程，指标的选取要能涵盖城市化的基本内涵。第二，主导型原则。因为该系统是受经济城市化，人口城市化，社会建设城市化和地域环境城市化等多种因素的综合影响，而不同因素对其的影响程度不同，所以不能等量对待，要尽量选择能突出反映城市化内涵和特征的关键指标。第三，层次性原则。众多城市化指标所反映的城市化内涵既有区别又有联系，应合理确定其合理确定其在指标体系中的层次和位置。第四，可行性原则。对所选定的指标要素，要依据本地区的实际，有针对性的建立评价指标体系。指标体系要概念明确，容易获取和界定，可操作性强。为此，本文选取非农人口比重和城市化综合指标来测定城市化水平，这样既可以将综合因素、主导因素结合起来，同时在分析时采取赋权方法以便识别各实际的因素及影响因素对广州市城市化水平产生效应的差别，从而保证可行性和层次性。

城市化综合指标测量广州市城市化水平。城市人口占总人口的比重，历来是衡量一个国家城市化水平的标准之一，很多学者都将“非农业人口比重”作为衡量城市化水平的主要指标，但是这种方法其科学意义是有限的。这种方法侧重人口城市化，但对经济城市化、基础设施城市化和生活方式城市化等没办法说明。为此，不少研究将人口、经济、生活、环境、科技、保障等方面纳入城市化范畴。根据已有的指标体系，并结合广州市的具体情况，本文确立人口、经济实力和产业结构三方面作为测量广州市城市化的综合指标。人口城市化表现为农村人口不断向城市集中，转变为非农业人口，使得非农业人口在总人口中的比重不断增加，本文用人口结构、人口数量和人口素质等来衡量人口城市化。经济城市化是指产业结构的转变，即非农产业向城市集中发展的过程。根据Sullivan的研究，非农产业集中化主要有比较优势、生产上的内部规模经济和聚集经济三个方面的原因。⑥综上，本文选取的综合指标有：人口密度、非农业人口比重、每万人口高等学校在校学生数、人均GDP、人均内政财政收入、人均规模以上工业总值、人均全社会固定资产投资额、人均社会消费品零售总额。

三、广州市城市化水平影响因素分析

（一）评价体系

一个地区的城市化水平是多种因素综合作用的结果，各因素的作用也是随着经济发展水平而不断变化的，不同时代及不同发展阶段的地区具有不同的动力结构。根据相关研究结论，可以将区域城市化分异的动力原因概括为六个方面，即自然环境条件的支撑力、工农业发展的推拉力，产业结构的转换力、科技进步推动力、外向经济的促发力、国家政策的调控力。考虑到广州市市情及资料可获得性，本文选取以下11项指标（如图5），从不同的侧面来探讨该市两段时间内城市化发展水平的主要相关影响因素。具体指标解释如下：以人均耕地面积和单位面积粮食产量两指标代表区域地理环境和农业生产条件、以人均GDP 代表区域经济发展水平和阶段、以人均农业产值和人均工业产值代表工农业发展水平、以人均社会固定投资总额和人均社会零售总额代表社会投资和消费、以人均第三产业产值代表第三产业发展水平、以人均进出口总额代表外向经济的发展、以教育支出占GDP比例代表科技教育发展水平、以存贷款占GDP的比例来代表金融发展水平。

（二）相关影响因素分析

因为以上所提到的所有数据都是定比变量，故要分析影响城市化水平的相关因素，要用到Pearson相关分析，即用1999年到2014年的城市化水平指数与上文图5中的11项指标作Pearson相关分析。为消除数据的屏蔽，将人均产值和人均GDP都取自然对数，进出口额按照世界银行图表集法换算为人民币，然后对其人均值也取自然对数。

对上文所计算出的信息熵确定的广州市城市化水平综合指数和广州市统计年鉴上获得的1999年到2014年的广州市人均耕地面积等11项指标运用spss作Pearson相关分析，导出结果如表5所示。

从表3可见，由信息熵确定的城市化水平指数与人均耕地面积、单位面积粮食产量、人均GDP、人均农业产值、人均工业产值、人均社会投资总额、人均社会零售总额、人均第三产业产值、人均出口总额、存贷款比例的显著性系数分别为0.000、0.020、0.000、0.000、0.000、0.000、0.000、0.000、0.000、0.007

均小于0.050，且除了单位面积粮食产量，均小于0.010。Pearson相关系数分别为-0.842、-0.633、-0.935、0.988、0.978、0.995、0.998、0.976、0.945、-0.707。说明由信息熵确定的城市化水平与人均GDP、人均农业产值、人均工业产值、人均社会投资总额、人均社会零售总额、人均第三产业产值、人均出口总额呈非常显著的正相关关系，而与人均耕地面积、单位面积粮食产量、存贷款比例呈非常显著的负相关关系。而城市化水平指数与教育支出占GDP比例的显著性系数为0.451，大于0.050，说明城市化水平指数与教育支出占GDP比例没有明显的显著关系。总的来说，由信息熵方法确定的城市化水平与区域经济发展水平、工农业发展水平、社会投资和消费水平、第三产业发展水平、外向经济的发展呈非常显著的正相关，与区域地理环境、区域农业生产条件、金融发展水平呈非常显著的负相关，与科技教育发展水平没有明显的显著性关系。

四、结论

从城市化水平相关影响因素分析表明，与广州市非农人口比重呈正相关的因素有区域经济发展水平、工农业发展水平、社会投资和消费水平、第三产业发展水平、外向经济的发展，都属于经济增长因素；呈负相关的因素有区域地理环境、区域农业生产条件、金融发展水平，主要为地理、生态和金融环境。与广州市综合城市化水平呈正相关的因素有区域地理环境和金融发展水平，主要为地理和金融环境；成负相关的因素有农业发展水平、社会消费水平、第三产业发展水平、外向经济发展，主要为经济增长因素。从这几方面相关关系可以假定，广州市非农人口比重升高与经济增长具有正相关关系，但在一定程度上可能破坏了地理、生态和金融环境；另外，经济发展并不表明综合城市化水平提高，测量结果表明的情况恰恰相反，但后者与地理和金融环境具有正相关关系。由此，我们认为，综合城市化水平测量不仅摆脱了采用非农人口比重这种单一指标来说明城市化水平的局限性，削弱了经济增长对城市化的拉动，将地理、生态、金融等环境要素纳入其中，为城市更为健康发展指明了方向和提出了更高要求。

综上，对于广州市这样的城市，非农人口比重ζ涑鞘谢水平的贡献将越来越难以说明问题，应该寻求更为灵敏的指标体系，综合城市化水平是一种比较灵敏的指标。综合城市化水平追求将摆脱单纯追求非农人口比重和经济增长这种城市化理念，从而使城市发展能更多地关怀地理、生态、金融等环境因素。从研究结果表明，广州市非农人口比重虽然达到将近90%，但综合城市化水平波动很大，且水平相对低不少。也就是说，广州市如果要提高综合城市化水平，需要摆脱单纯追求人口和经济增长这种粗放型城市发展的路子，需要更加注重地理、生态、金融，以及社会环境建设与发展。

注释

①陈洋.改革开放以来中国时空演变及其影响因素分析.地理科学，2007，27（2）：143-145.

②邱彭华.福州城市化进程的多元分析.福建地理，2001，16（4）：32-34.

③史晓庆.影响城市化进程的相关因素分析.山东省农业管理干部学院学报，2007，23（2）：66-68.

④万欢.影响广西城市化进程因素的时政分析.特区经济，2001年1月222-225.

⑤广州市统计年鉴：http：///gzStat1/chaxun/njsj.jsp.

⑥晓会林.城市经济学.大连：东北财经大学出版社，1999.

⑦张继国.降水时空分布的信息熵研究.南京：河海大学，2004.5.

化学平均值原理篇（6）

中图分类号 TP79 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）17-0269-04

植被作为陆地生态系统的主体，具有明显的年际变化和季节变化的特点，并与一定的气候、地貌、土壤条件相适应，对全球能量平衡、生物化学循环以及水循环起着调控作用[1-2]。植被指数的变化及其对某一区域气候的影响，反映了某一区域植被活动的千变万化，并且还能了解植被活动和气候变化之间的关系[3]，对揭示以植被为主体的陆地生态系统的环境影响有重要意义[4]。

随着卫星遥感技术的持续发展，区域植被变化研究取得了一些研究成果。如STOCKLI等[5]利用AVHRR NDVI 1982―2001年的数据对欧洲的植被物候进行了研究分析，发现植物生长有着年际之间的差异性，即1985―1987年间生长季会推迟和缩短，1989年、1990年、1994年和1995年生长季会有提前的现象；杨建平等[6]利用AVHRR NDVI 1982―2001年的数据以植被覆盖的空间、时间的分布和序列变化对三江源地区进行研究分析，指出NDVI即植被覆盖情况的好坏大多受温度的影响；方精云等[7]对1982―1999年中国NDVI的变化特征进行研究，结果表明，温度升高和夏季降水增加是植被变化最主要的驱动因子；张生军等[8]利用1982―2003年间的NOAA/AVHRR数据和气象数据，以植被指数的动态变化和气候的时空关系对新疆地区进行详细研究分析，发现新疆的植被指数在夏季、秋季和同季降水的变化比较明显，但是春季和同季温度的变化不是很明显；包 刚等[9]利用MODIS-NDVI数据，探讨了蒙古高原植被覆盖变化趋势及其对气温和降水量的季节响应，结果表明，降水量是影响蒙古高原地区植被变化最主要的因子。

延安市南北地处落叶阔叶林、森林灌丛草原，本文分析延安市植被指数变化对气温的响应程度，旨在为该地区植被演化趋势和生态环境建设等方面提供科学依据，也为区域尺度的气候变化尤其是全球变暖，以及对陆地生态系统的影响研究提供参考。

1 区域概况与研究方法

1.1 研究区域概况

延安市位于陕西省黄土高原的丘陵沟壑区，介于北纬35°21′～37°31′，东经107°41′～110°31′，总面积37 037 km2。东隔黄河，与山西省临汾市、吕梁市遥遥相望，南与本省铜川市、咸阳市、渭南市相邻，北与本省榆林市相邻。地势西北高而东南低，四季分明、日照充足、昼夜温差较大、年均气温在7.7～10.6 ℃，年平均日照数为2 300～2 700 h，是暖温带中温带过渡区的大陆性季风气候。平均年降水量为500 mm，平均海拔高度为1 200 m。延安市森林植被具有森林向森林灌丛草原过渡的特点，南部的黄龙山、劳山以及桥山、子午岭等地分布的落叶阔叶林是该地区的地带性植被带，代表着植被演替方向；北部的吴起、志丹、安塞、子长等地，地带性植被是森林灌丛草原。

1.2 数据来源及处理

植被指数数据为1999年1月至2009年12月的SPOT-NDVI数据集，时间分辨率为10 d，空间分辨率为1 km，下载于“中国西部环境与生态科学数据中心”。SPOT-NDVI源数据的预处理包括大气校正、辐射校正、几何校正，并采用最大值合成法，生成了10 d最大化合成的NDVI数据，原属性值是范围为0～250的DN值，和真实NDVI之间的转换关系为NDVI=0.004DN-0.1，利用上式将NDVI影像的值域转换到 -1～1之间[4]。在此基础上，分别计算出1999―2009年延安地区每年1―12月的月平均NDVI、季平均NDVI、年平均NDVI（本文中春、夏、秋、冬各季的NDVI平均值分别用每年3―5月、6―8月、9―11月、12月至翌年2月的NDVI值取平均获得，年平均NDVI则以每年1―12月的NDVI值取平均获得）。

气温数据为1998年10月至2009年12月延安各县区13个气象站点的气温数据，由陕西省气象局提供以月为单位的每年逐月气温数据。

2 结果与分析

2.1 不同时间尺度上延安地区的植被指数变化规律

2.1.1 植被指数的年际变化规律。根据1999年1月至2009年12月的NDVI数据，分别计算出这11年内各年的平均NDVI值。根据所得的年平均NDVI值，绘制1999―2009年的年平均NDVI变化曲线及变化趋势（图1）。

由图1可知，1999―2009年延安地区的年平均NDVI整体呈显著的上升趋势，与线性函数y=0.009 4x-18.53有较高的拟合程度，这表明植被覆盖明显增加。由图1还可以看出，年均NDVI有小的波动现象，在2000年、2005年和2008年均出现局部波谷现象，随后又出现上升趋势。在2000年年均NDVI出现最小值，为0.26；2009年出现最大值，为0.37。图1的趋势线少了一些短暂期气候波动对NDVI的影响，说明NDVI随生态环境和长期气候变化及其综合效应的影响，也可以看出1999―2009年延安地区的NDVI总体上呈波动上升趋势。

2.1.2 植被指数的季变化规律。图2为延安地区春、夏、秋、冬四季的季平均NDVI变化趋势图。从图2可以看出，这11年间延安地区均是夏季NDVI平均值最高，其次是秋季，冬季最低。春、夏两季的NDVI最大值出现在2009年，秋季出现在2008年，而冬季出现在2007年。

由图2的变化曲线可知，延安地区的春、夏、秋、冬四季的NDVI平均值总体上均呈一定的波动上升变化，其中夏季的波动幅度相对较小，冬季的波动幅度最大。从时间序列上观察，1999―2002年除了夏、秋季NDVI平均值波动变化较小以外，春、冬两季的NDVI平均值波动变化非常明显；2005―2009年四季的NDVI平均值均呈上升趋势。由图2中的趋势线可知，延安地区春、夏季的NDVI平均值表现为上升趋势，但春季的波动相对较大，其中夏季的上升趋势尤为明显。秋季和冬季的NDVI平均值整体上波动变化较大，其中冬季尤为显著，说明夏季植被覆盖度最高，秋季次之；冬季的植被覆盖度最低，其次是春季。

2.1.3 植被指数的月变化规律。图3给出了延安地区11年的月平均NDVI变化柱状图。由图3可以看出，延安地区植被的年内变化现象整体上表现出很强的时间性，8月NDVI值最大，按照月份呈正态分布。在全年12个月中，2月的平均NDVI（0.142）是最小的，1月平均NDVI（0.143）次之，这是因为1―2月气温较低且延安地区的植被多为落叶阔叶林以及森林灌丛草原的缘故。在4―8月之间，月均NDVI急剧上升，增幅达111.36%，而9―12月，急剧下降，6―9月NDVI平均值则普遍较高，并且变化不大，5―10月是植被的主要生长期，8月植被生长达到鼎盛时期，此时的NDVI基本处于饱和状态。

为了更加详细地说明近10年延安地区植被的变化情况，分别计算了1999―2001年、2002―2005年、2006―2009年的月平均NDVI，代表在研究时段内延安市的前期、中期、后期NDVI月均值的变化情况。从图4可以看出，前期NDVI从4月开始急剧上升，而中期和后期从3月开始，说明研究时段内延安植被生长季提前，生长季变长。中期与前期相比，各月份的NDVI值均是中期大于前期；后期与中期相比，除2月、10月外，其他月份的NDVI值均是后期大于中期，5―9月NDVI的上升最为显著；除2月外，前期每个月的NDVI值均小于中期、后期的NDVI值。从图4中还可以看出，整体上中期NDVI的增加幅度明显大于后期的增加幅度。

2.2 NDVI与气温的相关性

2.2.1 NDVI与同期气温的相关分析。图5是研究时段内每月的NDVI值与同月的气温之间的关系。由图5可知，在研究时段内的11年间，延安市的月平均NDVI值与同期气温的变化趋势基本一致。为了更准确地分析同期气温与月平均NDVI的相关性，采用相关系数的方法进行分析。

经SPSS 17.0计算后发现，同期温度与月平均NDVI的相关系数为0.851，且通过了0.01的显著性水平检验。这表明在研究时段内，延安市的月平均NDVI与同期气温表现出很强的相关性，同期气温的变化可能是引起月均NDVI年际波动的主要因子，这与李娜、张善红、孙华[10-12]的研究结果相同。

2.2.2 NDVI与前期气温的相关分析。为了进一步研究延安市植被覆盖情况与月平均气温的关系，以下分别计算了近11年来各月平均NDVI与同期、提前1个月、提前2个月、提前3个月、提前4个月的月平均气温的相关系数，其相关系数分别为0.851（p

延安市的植被指数与同期气温、前1个月的气温、前2个月的气温相关系数分别是0.851、0.898、0.695，在0.01水平上显著相关；与前3个月气温的相关系数是0.225，通过了0.05的水平检验。说明延安市的植被指数与同期气温、前1个月的气温、前2个月的气温和前3个月的气温都有较好的相关性，这表明植被除了受同期气温的影响外，仍受到前3个月气温的影响。从相关系数的大小看，延安市植被指数对气温变化的响应存在明显的滞后现象，尤以滞后1个月最为明显[13]。图6是月平均NDVI与前1个月平均气温之间的关系，可以看出二者之间的变化较图5更加同步，说明延安市植被变化与气温变化的关系存在滞后性，且以滞后1个月最为明显。

3 结论与讨论

研究结果表明，1999―2009年延安市年平均NDVI有小幅波动，但总体为上升趋势，说明延安地区的植被覆盖情况在逐渐转好的大趋势中有小幅的波动；在季的时间尺度上，近11年延安地区植被的年内变化在整体上呈现出很强的季节性，且四季NDVI呈波动上升趋势；在月份时间尺度上，延安地区植被的年内变化现象整体上表现出很强的时间性；中期NDVI的增加幅度明显大于后期的增加幅度。

在研究时段内，月均NDVI与同期温度的相关系数为0.851（p

植被变化与气温、降水、日照时数、土壤等因素均有关系，文中只研究了气温数据与植被NDVI的相关性，未考虑其他因素，可能在一定程度上影响结果的准确性。如果加入这些数据进行分析，将对本文的研究结果将有更大的帮助。

4 参考文献

[1] 孙红雨，王常耀，牛铮，等.中国植被覆盖变化及其与气候因子关系――基于NOAA时间序列数据分析[J].遥感学报，1998，2（3）：204-210.

[2] 张学霞，葛全胜，郑景云.近50年背景植被对全球变暖的响应及其时效―基于遥感数据和物候资料的分析[J].生态学杂志，2005，24（2）：123-130.

[3] 李丽娜.基于陕西省温度和降水的空间变化及其与NDVI的相关性研究[D].西安：西北大学，2009：25-40.

[4] 孙华，白红英，张清雨，等.基于SPOT VEGETATION 的秦岭南坡近10年来植被覆盖变化及其对温度的响应[J].环境科学学报，2010，30（3）：649-654.

[5] STOCKLI R，VIDALE P L.European plant phenology and climate as seen in a 20-year AVHRR land-surface parameter dataset[J].International Journal of Remote Sensing，2004，25（17）：3303-3330.

[6] 杨建平，丁永建，陈仁升.长江黄河源区高寒植被变化的NDVI记录[J].地理学报，2005，60（3）：467-478.

[7] 方精云，朴世龙，贺金生，等.近20年来中国植被活动在增强[J].中国科学辑，2003，25（6）：232-236.

[8] 张生军，王天明，李钟汶，等.新疆植被遥感绿度指数与水热关系的动态相关分析[J].生态与农村环境学报，2009，25（2）：16-19.

[9] 包刚，包玉梅，覃志豪，等.近10年蒙古高原植被覆盖变化及其对气候的季节响应[J].地理科学，2013，33（5）：613-621.

[10] 李娜.1999―2006年石羊河流域植被对气候变化的响应研究[D].兰州：兰州大学，2010.

化学平均值原理篇（7）

一、引言

河南省地处中原，位于中国中东部，黄河中下游地区，在历史的长河中曾经长期是中国政治、经济、文化的中心，因此应积极响应国务院出台的关于加快中原经济区建设的条文条例，使我省成为重要的粮食生产和现代化农业基地，成为区域协调发展的战略支点和重要的现代化交通枢纽，因此对河南省“四化”协调发展的研究能够为以后的研究与决策提供有力的依据。

二、河南省“四化”协调发展指标体系及测度方法

（一）河南省“四化”协调发展指标体系的构建

为了正确、合理地评价河南省“四化”协调发展水平，以及确定河南省18个地市所处“四化”协调发展阶段，需构建一套简明、可操作且适宜的评价指标体系，该指标体系由1个目标层、4个一级指标和相应的16个二级指标构成（表1）。

（二）河南省“四化”协调发展分析方法

1、指标标准化处理。为了消除评价指标单位不同对结果所造成的影响，需要对原始指标数值进行标准化处理。其中Xi（i=1，2…n）为评价指标的原始值，Zi（i=1，2…n）为评价指标经过标准化后的标准值。

2、四化发展水平测度。通过上述综合指数分析法构建指标体系，然后运用德尔菲法确定各个指标的权重。根据指标选取的原则，构建工业化指数G（g）、信息化指数X（x）、城镇化指数C（c）、农业现代化指数N（n），进行四化发展水平测度：

二、河南省“四化”协调发展水平测度

（一）河南省“四化”发展水平综合测度

通过计算2015年各项指数的全省均值，以及±0.5标准差、±1标准差确定临界值进行分析，探寻全省地市层面四化发展指数的区域差异特征：经计算，河南省工业化指数的均值是0.446、标准差是0.183、变异系数是0.411，通过与全省平均值进行比较，比平均值高的地市主要分布在河南省中部北部，即陇海、京广两大铁路经过的地市，造就了交通要道与经济枢纽，且这部分地区工业化指数较高的另外一个原因是该部分地区的煤矿资源比较丰富。

河南省城镇化指数的均值是0.285、标准差是0.235、变异系数是0.823，通过与全省城镇化指数的平均值进行比较，得出比全省平均值高的地区主要分布在河南西北地区和许昌市，而河南东、西部几个边缘省辖市和南部地区的城镇化水平相对较低。

河南省信息化指数的均值是0.238、标准差是0.218、变异系数是0.917，与全省平均值进行比较，分析出比全省平均值高的地市主要分布在河南的西北地区，主要在郑州及郑州以北地区，比全省平均值低的地市主要分布在郑州以南以及东、西部边缘地区。

河南省农业现代化指数的均值是0.477、标准差是0.182、变异系数是0.381，高值区主要分布在京广线上部分地市及济源市（直管县），交通比较便利，低值区主要分布在河南东部地区，如南阳市、平顶山市、洛阳市、三门峡市这些地形比较复杂的地区。总体来看，工业化指数和农业现代化指数的均值及变异系数大致相当，而城镇化指数和信息化指数的均值相对较小、变异系数相对较大。

（二）河南省“四化”耦合协调水平分析

通过加权平均的方法，将河南省“四化”发展指数进行等权相加，得到河南省18个地市四化综合发展水平，其四化综合发展指数的平均值为0.361，标准差为0.158，变异系数为0.438。河南省18个地市中“四化”综合发展指数高于平均值的地市主要分布在河南省的中部地区，以郑州市为中心的交通枢纽地带。同时河南省18个地市中“四化”综合发展指数低于平均值的地区主要分布在除去以郑州为中心的陇海、京沪铁路要道以外的河南的周边地区，如安阳市、濮阳市、商丘市、周口市、驻马店市、信阳市、南阳市、三门峡市、洛阳市、平顶山等。

再根据耦合度测度模型计算河南省“四化”耦合程度，得耦合度均值为0.747，标准差为0.317，变异系数为0.425，较传统算法的计算结果具有较强的离散性。四化耦合程度相对较高的区域主要分布在河南省中部、东北部地区交通便利，矿产资源丰富的地区，耦合度相对较低的区域主要分布在东南部，西南部地区。

三、结论

根据耦合度耦合发展水平的高低，因此构建协调指数刻画四化的协调程度，河南省“四化”协调指数的均值为0.509，标准差为0.208，变异系数为0.409。协调指数的高值区主要分布在中部以及北部这些分布在陇海、京广铁路周围的地区，协调指数的低值区仍然主要分布在南部的信阳、周口、驻马店，以及西部的南阳、东部的商丘，而平顶山市的协调指数也只是比平均值稍低0.0003。对河南省18个地市的“四化”协调发展状态进行类型划分：1、0.100

参考文献：

[1] 张利娜.河南省城镇化与工业化协调发展关系研究[D].上海师范大学，2014.

[2] 郭斌.城镇化建设对农业现代化发展的作用机制研究[D].西南财经大学，2014.

[3] 薛莎莎.农业现代化与城镇化的耦合对城乡发展一体化的影响研究[D].山西农业大学，2014.

化学平均值原理篇（8）

0 引言

板球系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合的控制系统，是球杆系统的二维扩展[1-2]。板球系统是以图像作为反馈信息，通过转动平板的角度来控制小球运动轨迹的实验研究设备，适用于自动控制算法、机器视觉、机器人轨迹规划等领域研究。作为自动化领域的一个非常重要的基础研究项目，它不但有助于学生更好地的理解所学到的控制理论，也为后续研究打下了基础，提供了非常好的实验平台。

本文主要研究不同的视觉检测方法在板球系统的应用效果，选择了以最大值法进行灰度化处理，重新设计了图像处理的过程，从而提高了系统的快速性。

1 板球系统的视觉检测

针对板球系统摄像头采集的图像，首先要进行灰度化处理，将彩色图像转换为灰度图像，以便减少图像的原始数据量。常用的灰度化方法包括平均值法、加权平均法和最大值法，原系统采用平均值法。平均值法和最大值法的处理结果分别如图1和图2所示。

图1非常清晰，利于进一步处理，图2则比较模糊。得到灰度图后，还需要进行二值化、滤波以及边缘检测，通过霍夫变换对小球进行识别，将小球和用于干扰的手与笔区分开来。图1和图2二值化后结果分别如图3和图4所示。

通过两种方法的对比可知，采用平均值法能够很清晰地显示小球和坐标轴，缺点是后续步骤非常繁琐。和平均值法相比，采用最大值法图像数据量只有一半，而且无需滤波和边缘检测，但坐标轴不明显，无法对小球位置进行计算。

本文采用最大值法，以摄像头所采集图像中心点作为坐标原点，重新建立坐标轴，查找小球质心位置的程序如下所示：

2 运行结果

以内蒙古科技大学智能控制实验室的视觉板球系统作为实验平台，让小球分别以圆形轨道和矩形轨道的运动轨迹对两种方法进行比较，图5和图7是原系统采用平均值法的运动轨迹图，图6和图8是采用最大值法的运动轨迹图。

通过以上四图，可以对小球的预期运动轨迹和实际运动轨迹相比较。和图5以及图7相比而言，图6以及图8中小球的实际位置和预期位置更为接近，说明板球系统的快速性更好。

3 结论

通过以上试验可以得知，采用最大值对板球系统摄像头采集的图像进行灰度化处理，不仅数据量减少一半，还省略了滤波和边缘检测这两步，因而大幅度提高了计算机的运行速度，使板球系统的快速性有所提高。

化学平均值原理篇（9）

中图分类号：X524文献标志码：A文章编号：

1672-1683（2015）001-0025-04

Research on pollutants release law from reservoir sediment under different coverage and aquatic plant condition

LI Pei-jie1，SUN Shu-hong2，LIU Yun2，LI Shao-fei2

（1.School of Civil Engineering Tianjing University，Tianjing 300400，China；

2.College of Water Conservancy Engineering Tianjin Agricultural University，Tianjing 300384，China）

Abstract：The pollutant release from reservoir sediment is the main source of secondary pollution of reservoir water.The reservoir sediment was synergistically treated by using different coverage materials and planting different aquatic plant in Beidagang reservoir.The effect of inhibitor and subduction by different measurements on pollutant release from reservoir sediment were studied.Experimental results showed that river sand coverage and added calcium nitrate had good inhibition effect on the release of total nitrogen，ammonia nitrogen and total phosphorus.Planting aquatic plants （typha and reed） had a better removal effect on COD，total nitrogen，ammonia nitrogen and total phosphorus.The research conclusions can provide technical basis for in-situ repair of reservoir sediment.

Key words：reservoir sediment；coverage material；aquatic plant；pollutant release

与河流相比，水库水流速度较小，水交换周期长，对污染物自净能力低，在自然条件下，营养盐容易积累和沉积导致水体和底泥富营养化[1-3]。水库底泥污染物是水库水体主要的内源污染，适当条件下底泥污染物集中释放是水体二次污染的主要原因[4-5]。底泥污染治理可采用清淤和原位修复等方法，清淤工程量大且施工期间影响供水，底泥的原位修复收到青睐[6]。20世纪80年代美国学者开展了砂石对底质中的污染物进行物理隔绝的试验，结果表明覆盖砂石能减少底泥减少污染物与水体的交换[7]。国内学者对底泥原位修复效果进行了很多研究，采用的方法包括物理压盖、原位钝化、水生植物、活性炭及生物菌技术，结果表明能很好地抑制污染物释放[8-12]，余光伟等在珠江流域感潮河道底泥中投加TRSS稳定剂，研究结果表明Cu、Zn、Cr、Cd等重金属的释放量降低了795%～872%[13]，郭怡雯，张明，陈熙，采用硝酸钙加黄土颗粒对底泥覆盖，结果表明对磷酸盐的释放有较好的抑制作用[14]。杨洁等研究了底泥覆盖对磷的抑制效果，在底泥上覆盖改性膨润土，结果表明底泥抑磷率能达到98%[15]。天津北大港水库作为南水北调和引黄济津调节水库存在水质咸化和底泥污染物二次污染问题，针对该水库水质咸化和底泥盐分释放问题国内研究人员进行了相关研究[16-18]，对底泥污染物二次污染问题尚未进行研究。本次研究作为水利部公益性项目，针对天津北大港水库底泥富营养化问题，研究水生植物种养和材料压盖协同作用对底泥污染物消减和抑制效果，可为底泥的原位修复提供技术依据。

1研究区基本情况

本次试验研究选取滨海新区北大港水库，北大港水库位于海河流域下游，汇流范围包括南运河、马厂减河、子牙新河、青静黄河、独流减河，水库距入海口6 km，设计水位水面面积150 km2，设计库容4亿m3。是以供水、灌溉为主要功能的大型平原水库，作为引黄济津工程及南水北调东线的调蓄水库承担蓄水、供水职能，是天津市重要水源地。水库周边地下潜水层矿化度高，水库底泥含盐量高并存在富营养化问题。

2试验设计

2012年4月在北大港水库采挖底泥，共布置A、B、C、D、E五个采样点（见图1），A、B、C、代表库区周边进水闸处，D、E代表库区中心处。每个采样点挖采0～20 cm深底泥200 kg，用塑料代密封运回实验室，风干过筛备用。各点底泥本底值见表1，从表1可以看出库区周边A、B、C区底泥营养盐含量高，其中A区最高，D、E为库区中心，底泥营养盐含量较低，但D区相对高。本试验重点研究营养盐含量较高的周边区A区和中心区D区。对于采样点的原泥进行如下5个处理：①种植香蒲；②种植芦苇；③覆盖清洁河沙；④河沙添加硝酸钙试剂；⑤不采取任何处理。每个采样点的底泥分别准备5个塑料水箱（尺寸为30 cm×40 cm×22 cm）作为反应器。检测项目：pH值、化学需氧量COD、总氮TN、氨氮NH4、总磷TP，试验用水为去离子水。试验时间从4月20日开始，至8月20日结束，检测时间间隔分别为1、3、7、16、35、70、112 d。检测方法：PH值采用电极测定法、COD采用酸性滴定法、TN采用碱性过硫酸钾―紫外分光光度法、氨氮NH4采用纳氏试剂比色法、TP采用过硫酸钾―钼锑抗分光光度法。

图1底泥采样点分布

表1取样点底泥本底值

采样点pH值总氮（mg・kg-1）氨氮（mg・kg-1）总磷（mg・kg-1）

A8.52880390740

B8.19848372730

C7.91856378732

D7.57823360573

E8.02809356560

3结果与讨论

3.1A区五种处理结果与讨论

在对pH值的处理中，在试验前期五种处理的pH值变化均不大，第7 d补水后pH值均开始缓慢上升，其中种植香蒲的pH值变化最明显，覆盖清洁河沙的变化最小，但对照在整个试验期五种处理对pH值影响都不大。

在对COD的处理中，在试验初期（前7 d），五种处理COD浓度均略有上升，底泥污染物尚未释放，在第7 d补水后五种处理的COD浓度呈上升趋势，在第35 d几乎都达到最大值，这段时间是底泥污染物充分释放期，第35 d后五种处理的COD浓度均开始下降，覆盖清洁河沙的COD浓度变化最大，并且最终COD浓度比种植香蒲和芦苇的要低。

在对总氮TN的处理中，在试验初期前3 d底泥的TN开始释放，五种处理的TN浓度均开始缓慢上升，第7 d补水后TN浓度继续上升，第16 d TN浓度达到最大值，此阶段为底泥污染释放期，16 d后五种处理的TN浓度均开始缓慢下降，但种植水生植物（香蒲和芦苇）比压盖措施（覆盖清洁河沙和添加硝酸钙试剂）的TN变化小。

在对氨氮NH4的处理中，种植水生植物（香蒲和芦苇）第1 d至16 d NH4浓度呈上升趋势，这段时间底泥的NH4充分释放，芦苇和香蒲尚未充分生长，吸收降解作用尚未充分显示，第16 d后种植芦苇和香蒲NH4浓度开始下降，植物降解作用充分显现，且香蒲的降解效果略好。压盖措施（覆盖清洁河沙和添加硝酸钙试剂）在试验初期前3 d NH4浓度呈下降趋势，第7 d补水后NH4浓度开始上升，第16 d的达到最大值后开始缓慢下降。

在对总磷TP的处理中，试验初期（前3 d）底泥中的总磷TP释放缓慢，种植香蒲外和空白处理TP浓度呈上升趋势，其余处理的TP浓度呈下降趋势，第7 d补水后种植香蒲的TP浓度持续下降，而种植芦苇和压盖措施（覆盖清洁河沙和添加硝酸钙试剂）的TP浓度在的第16 d达到最大值后开始缓慢下降。不同处理的总氮，氨氮、总磷、化学需氧量、pH值变化见图2。

3.2D区五种处理结果与讨论

在对pH值的处理中，在试验前期，种植香蒲pH值下降明显，覆盖清洁河沙的pH值也有下降的趋势，第7 d补水后，各处理的pH值均出现上升趋势，覆盖清洁河沙的pH值变化最小，但对照在整个试验期五种处理对pH值影响都不大。

在对COD的处理中，在试验初期种植香蒲和芦苇的COD浓度呈上升趋势，覆盖清洁河沙和添加硝酸钙试剂的COD浓度呈下降趋势，第7 d补水后各处理的COD浓度均呈上升趋势，在第35 d达到最大值。

在对总氮TN的处理中，在试验初期各处理的TN浓度均呈上升趋势，其中种植芦苇的上升幅度最大，第7 d补水后TN浓度继续上升，在第16 d达到最大值后，各处理的TN浓度均开始缓慢下降，在整个试验期TN浓度变化最大的种植芦苇。

在对氨氮NH4的处理中，在试验初期添加硝酸钙试剂的TN浓度有所下降，其余处理的NH4浓度均呈上升趋势，第7 d补水后各处理的NH4浓度开始大幅上升，第16 d达到最大值，在整个试验期NH4浓度变化最小的种植香蒲。

图2A区不同处理对总氮、氨氮、总磷、COD、pH值的影响

在对总磷TP的处理中，在试验初期添加硝酸钙试剂的TP浓度出现下降趋势，其余各处理的TP浓度均呈上升趋势，第7 d补水后各处理的NH4浓度开始上升，其中覆盖清洁河沙和添加硝酸钙试剂的上升幅度最大，在第16 d各处理的TP浓度均达到最大值，在整个试验期覆盖清洁河沙TP浓度变化最大。不同处理的总氮，氨氮、总磷、化学需氧量、pH值变化见图3。

图3D区不同处理对总氮、氨氮、总磷、COD、pH值的影响

3.3不同处理对污染物的去除抑制效果分析

根据试验数据处理得到不同处理对总氮、氨氮、总磷，COD去除、抑制率见表2和表3，其中去除、抑制率按式（1）计算：

η=C1-C2/C1（1）

式中：η为去除率或抑制率；C1为空白组最高值；C2为不同处理最终值（第112 d浓度）。

表2A区不同处理对总氮、氨氮、总磷，COD释放抑制效果

处理编号处理

去除率（%）

总氮氨氮总磷COD

A1香蒲72.00 40.30 65.90 21.70

A2芦苇45.70 33.60 52.00 28.00

A3覆盖河沙57.10 45.30 31.80 47.00

A4加硝酸钙56.90 37.80 40.00 29.00

A5对照4.20 14.30 0.00 7.30

由表2可知，在A区不同处理对氮、磷和COD的去除、抑制效果依次为：香蒲：总氮>总磷>氨氮>COD；芦苇：总磷>总氮>氨氮>COD；覆盖河沙：总氮>COD>氨氮>总磷；加硝酸钙：总氮>总磷>氨氮>COD。由表3可知，在D区不同处理对氮、磷和COD的去除、抑制效果依次为：香蒲：氨氮>总磷>总氮>COD；芦苇：氨氮>总氮>总磷>COD；覆盖河沙：氨氮>总磷>总氮> COD；加硝酸钙：总磷>总氮>氨氮>COD。由表2、表3可以看出覆盖河沙和加硝酸钙比较，加硝酸钙对总氮、氨氮和COD释放的抑制效果并没有提高，但对总磷的释放抑制效果平均提高了13%，硝酸钙对抑制磷的释放有很好的效果。

表3D区不同处理对总氮、氨氮、总磷，COD去除效果

处理编号处理

去除率（%）

总氮氨氮总磷COD

D1香蒲50.20 75.60 57.10 28.90

D2芦苇42.90 60.50 50.00 29.80

D3覆盖河沙62.30 62.50 42.90 30.00

D4加硝酸钙57.10 42.90 60.90 29.30

D5对照26.00 2.60 5.60 1.10

4结论

（1）氮、磷污染物释放高峰期为第3 d至第16 d，COD释放高峰期为第7 d至第35 d。

（2）水生植物对总氮、氨氮、总磷和COD有较好的去除效果。香蒲对总氮的平均去除率为563%，对氨氮的平均去除率为6095%，对总磷的平均去除率为4940%，对COD的平均去除率为2943%；芦苇对总氮的平均去除率为4588%，对氨氮的平均去除率为5935%，对总磷的平均去除率为4853%，对COD的平均去除率为3183%；香蒲对氮磷的去除率均高于芦苇。

（3）覆盖河沙和河沙加硝酸钙可以很好的抑制总氮、氨氮和总磷的释放。

（4）覆盖河沙对总氮的平均去除率为5970%，对氨氮的平均去除率为5375%，对总磷的平均去除率为3735%，对COD的平均去除率为3850%；覆盖河沙加硝酸钙对总氮的平均去除率为5700%，对氨氮的平均去除率为4035%，对总磷的平均去除率为5045%，对COD的平均去除率为2915%。

（5）加硝酸钙对总氮、氨氮和COD释放的抑制效果并没有提高，但对总磷的释放抑制效果平均提高了13%，硝酸钙对抑制磷的释放有很好的效果。

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化学平均值原理篇（10）

人类社会进人到二十一世纪之后，信息化建设的浪潮一浪高过一浪，面对新技术革命的翻程浅，我国政府予以了极大关注和高度重视，信息产业部的成立;“金”字工程的建设;国家信息化指标体系的颁布，都充分说明了这一点，经过近年来的建设和发展，我国的信息化水平得到了迅速提升。目前，我国的信息化建设正在逐步地向纵深发展，向国民经济各行业渗透。教育，作为国民经济的基础产业，也正在稳步地推进信息化建设，为了准确地反映各地乃至全国的教育信息化发展水平，有必要建立一套科学而规范的教育信息化测定方法。

一、教育信息化的科学内涵

教育信息化，顾名思义，就是教育领域的信息化，就是指在教育教学活动中，广泛利用以计算机和现代网络技术为核心的信息技术，大力开发和充分利用信息资源，提高教育教学质量和管理水平的现代化过程。从这一概念出发，教育信息化实际上就是教育领域的现代化过程，对于学校教育来讲，这一现代化过程是一个系统的、漫长的建设过程，为了适时地对这一过程进行测定和评估，需要建立起相应的测评方法。根据教育信息化的概念和我国教育信息化发展的现实状况，我国教育信息化发展水平的测定，应主要围绕学校对教育信息化建设的重视程度、学校信息化基础设施建设情况、学校信息技术的应用状况、学校信息化人才的配备状况、学校信息资源的开发利用情况以及学校信息化安全措施的采用情况等几个方面来进行。

二、教育信息化指标体系设应迎循的原则

教育信息化水平的评估和测定，必须依据相应的指标体系，而建立教育信息化评价指标体系，必须以国家信息化指标体系为依托同时突出教育信息化的专业特色。具体来讲.应遵循以下基本原则:

（一)科学性原则教育信息才扮旨标体系的建立，首先，要遵循教育信息化的科学概念和理论体系，借鉴和吸收教育理论和信息理论最新的研究成果，使指标体系建立在科学规范的基础上;其次，要对每个具体指标进行必要的相关分析，既要全面、系统，又要避免重复，使每个指标都具有其不可替代的作用。

（二)目的性原则教育信息标体系的设刘，应具有明确的目的性。这一目的性主要表现在两个方面:一是可用于各级教育主管部门对学校教育信息化发展水平进行评估，以反映学校教育信息化建设和发展的现状，便于制定和出台必要的政策和制度，整体推进各个学校的教育信息化建设和发展;二是旨在引导各个学校教育信息化的发展方向，即:主要围绕领导重视、基础建设、技术应用、人才配备、资源开发、安全运行等六个方面来加强学校的教育信息化建设。

(三)可操作性原则教育信息化指标体系的设计，要突出其实用性，也就是说，在具体指标的确定上，既要考虑某一指标的必要性，同时，更要考虑这一指标资料取得的可能性，要尽可能的与现有的统计数字相衔接，以便能够准确、及时的收集到相应的信息资料。

（四)拓展性原则由于我国教育信息化建设刚刚起步，无论在理论上，还是实践上，都在日新月异的发展变化，因此，要求教育信息化指标体系的设计，不仅在时间上可以延续，而且在内容上也可进一步拓展，以适应形势发展变化的需要。

三、教育信息化指标体系的内容构成

根据教育信息化的有关理论和指标体系的设计原则，我国教育信息化指标体系.可以围绕以下六个方面来设置。

(一)学校对教育信息化建设的，视程度。这一指标的设置，对于衡量学校教育信息化发展水平来讲，是至关重要的，因为学校领导的态度，在很大程度上，决定着学校信息化建设的规模和速度。这一指标可以通过以下3个二级指标来测定:1.主抓信息化建设工作领导的级别;2学校的信息化建设规划;;3.学校信息化工作的规章制度建设。

（二)学校信息基础设施建设情况。这是衡量学校教育信息化发展水平的主要指标，因为信息基础设施的建设状况，在某种程度上代表了一个学校的教育信息化发展水平。这一指标可以通过以下6个二级指标来测定:1学校信息化建设资金投人情况;2学生平均计算机台数;;3,职工平均计算机台数;牛计算机联网率;5.网络性能水平:;6.多媒体教室所占比重。

（三)学校信息技术的应用状况。这是衡量学校教育信息化发展水平的核心指标，因为信息技术是信息化建设的核心技术，信息技术的应用状况，在一定程度上，反映了学校开发和管理信息的能力，这一指标可以通过以下6个二级指标来测定:1.信息化手段授课率;2上机实验课课时比重;3.学生作业网络批改率;;4.网站建设水平;5信息化管理的应用水平;6远程教育的开办情况。

(四)学校信息化人才的配备状况。信息化人才的配备是教育信息化建设的重要组成部分，无论是信息系统的建设，还是信息系统的运行，都离不开专业的信息技术人才和管理人才。这一指标可以通过以下3个二级指标来测定:1.管理人员中信息技术人员所占比重;2信息技术教师占教师人数比重;3.掌握信息化手段的教师所占比重

（五)学校信息资谏的开况。学校信息化建设的主要目的是为了利用现代化的信息技术，大力开发信息资源，服务于学校的管理、教学、科研等诸多方面。因此，信息资源的开发利用情况是衡量学校教育信息化建设成果的核心指标。这一指标可以通过以下5个二级指标来测定:1.教学管理软件自主开发率;;2电子图书总量;3.电子阅览室的日均开放时间;;4.学校外源信息网上采集率;5学校内源信息上网率。

（六)学校倍息安全措施的采用情况。随着信息技术的发展和普及，信息安全越来越引起人们的重视，因此，学校的教育信息化建设，也必须充分重视信息安全问题。这一指标可以通过以下2个二级指标来测定:1.信息化安全费用所占比重;2信息化安全措施应用率。

四、教育信息化指标的具体化方法

教育信息化指标体系确定之后，各级教育行政管理部门可以组织有关专家调研组，对其所属学校的教育信息化水平进行测评。

首先，各级教育行政管理部门可以根据各地教育信息化发展水平和考核对象的层次，对教育信息化指标体系中的每一个二级指标，制定出相应的具体量化际准，作为量化考核的依据。

其次，组织有关专家调研组，深人到所属学校，收集各个二级指标的具体数值。在具体操作时，有两种方法可供选择:

一是a,b,c分级法，即根据各个学校教育信息化建设的情况，对每一个二级指标进行a卫,c三个等级的界定，然后，将a卫,c三个不同的等级量化为具体的指标数值。

二是综合打分法，即考核组的每一名成员，根据对所属学校的教育信息化建设情况的调研，直接给出每一个二级指标的相应分值，然后，采用简单算术平均的方法，得出一个平均值，即为各个二级指标的具休指标数值。

无论采取哪种方法，最终目的是为了获得各个二级指标的具体指标数值，提供给教育行政管理部门，供其分析研究和制定决策之用。

五、教育信息化指标体系的绘合计算方法

通过调研、测定，可以得到每个二级指标的具体数值，这些数值尽管可以从不同侧面反映各个学校的教育信息化水平，但在使用这些指标时，有时会使人感到无所适从，因为教育信息化指标体系中包括了6个一级指标,25个二级指标，我们在利用这些指标进行横向和纵向比较时，有可能会现此高彼低的情况，使我们无法对所属学校的教育信息化水平进行综合评定。因此，有必须采用一种综合的方法，对这6个一级指标、25个二级指标进行综合运算，来综合反映一个学校教育信息化发展的总体水平。这种综合的方法主要有两种:一是平均法，二是指数法，现分述如下:

(一)平均法就是将25个二级指标的数值进行算术平均，得出一个平均值，来反映学校教育信息化发展的一般水平。在具体计算时，可以采用简单算术平均法和加权算术平均法两种形式。

1.简单算术平均法简单算术平均法就是将25个指标的数值进行直接平均。具体的计算公式为:

式中:i:代表一个学校总的信息化水平或一级指标的得分

pi:代表每个二级指标的信息化水平得分

n:代表二级指标的项数‘

2.加权算术平均法加权算术平均法就是根据教育信息化指标的分类休系，结合各个二级指标在一级指标中、一级指标在总水平中所起的作用，分别赋予不同的权重，然后进行加权平均，得出一个平均值，来反映学校教育信息化发展得一般水平。与简单算术平均相比，加权算术平均更加科学、合理。具体的计算公式为:

式中:i:代表学校各个一级指标或总的信息化水平得分

r:代表一、二级指标的信息化水平得分

d:代表一、二级指标的权数比重

（二)指数法指数法就是采用指数的基本原理和方法，首先要求收集25个二级指标的基期数值和报告期数值，然后，计算出25个二级指标的个体指数，再利用平均数指数的方法，依次计算出一级指标和信息化水平的总指数，综合反映学校教育信息化发展的总体水平。具体的计算公式为:

式中:i:代表学校各个一级指标或总的信息化指数

ki:代表每个一、二级指标的个体信息化指数

d:代表一、二级指标的权数比重

六、摇要说明的几个问题

这一测评方法在具体操作使用时，可能会遇到一些具体问题，譬如指标的权数比重问题、考核对象的分类问题以及个别指标的资料来源问题等等，现作如下说明:

(一)指标的权数比重问题

这一测评方法所设计的指标体系由6个一级指标和25个二级指标所构成，在进行综合计算时，无论采用平均法，还是采用指数法，都涉及到加权计算问题，为了准确地进行计算，就必须根据各个二级指标在其一级指标中、一级指标在信息化总水平中所处的地位和所起的作用赋予不同的权数比重。具体权数可以采用德尔菲法，即专家意见法来确定。

(二)考核对象的分类问题

化学平均值原理篇（11）

人类社会进人到二十一世纪之后，信息化建设的浪潮一浪高过一浪，面对新技术革命的翻程浅，我国政府予以了极大关注和高度重视，信息产业部的成立;“金”字工程的建设;国家信息化指标体系的颁布，都充分说明了这一点，经过近年来的建设和发展，我国的信息化水平得到了迅速提升。目前，我国的信息化建设正在逐步地向纵深发展，向国民经济各行业渗透。教育，作为国民经济的基础产业，也正在稳步地推进信息化建设，为了准确地反映各地乃至全国的教育信息化发展水平，有必要建立一套科学而规范的教育信息化测定方法。

一、教育信息化的科学内涵

教育信息化，顾名思义，就是教育领域的信息化，就是指在教育教学活动中，广泛利用以计算机和现代网络技术为核心的信息技术，大力开发和充分利用信息资源，提高教育教学质量和管理水平的现代化过程。从这一概念出发，教育信息化实际上就是教育领域的现代化过程，对于学校教育来讲，这一现代化过程是一个系统的、漫长的建设过程，为了适时地对这一过程进行测定和评估，需要建立起相应的测评方法。根据教育信息化的概念和我国教育信息化发展的现实状况，我国教育信息化发展水平的测定，应主要围绕学校对教育信息化建设的重视程度、学校信息化基础设施建设情况、学校信息技术的应用状况、学校信息化人才的配备状况、学校信息资源的开发利用情况以及学校信息化安全措施的采用情况等几个方面来进行。

二、教育信息化指标体系设应迎循的原则

教育信息化水平的评估和测定，必须依据相应的指标体系，而建立教育信息化评价指标体系，必须以国家信息化指标体系为依托同时突出教育信息化的专业特色。具体来讲.应遵循以下基本原则:

（一)科学性原则教育信息才扮旨标体系的建立，首先，要遵循教育信息化的科学概念和理论体系，借鉴和吸收教育理论和信息理论最新的研究成果，使指标体系建立在科学规范的基础上;其次，要对每个具体指标进行必要的相关分析，既要全面、系统，又要避免重复，使每个指标都具有其不可替代的作用。

（二)目的性原则教育信息标体系的设刘，应具有明确的目的性。这一目的性主要表现在两个方面:一是可用于各级教育主管部门对学校教育信息化发展水平进行评估，以反映学校教育信息化建设和发展的现状，便于制定和出台必要的政策和制度，整体推进各个学校的教育信息化建设和发展;二是旨在引导各个学校教育信息化的发展方向，即:主要围绕领导重视、基础建设、技术应用、人才配备、资源开发、安全运行等六个方面来加强学校的教育信息化建设。

(三)可操作性原则教育信息化指标体系的设计，要突出其实用性，也就是说，在具体指标的确定上，既要考虑某一指标的必要性，同时，更要考虑这一指标资料取得的可能性，要尽可能的与现有的统计数字相衔接，以便能够准确、及时的收集到相应的信息资料。

（四)拓展性原则由于我国教育信息化建设刚刚起步，无论在理论上，还是实践上，都在日新月异的发展变化，因此，要求教育信息化指标体系的设计，不仅在时间上可以延续，而且在内容上也可进一步拓展，以适应形势发展变化的需要。

三、教育信息化指标体系的内容构成

根据教育信息化的有关理论和指标体系的设计原则，我国教育信息化指标体系.可以围绕以下六个方面来设置。

(一)学校对教育信息化建设的，视程度。这一指标的设置，对于衡量学校教育信息化发展水平来讲，是至关重要的，因为学校领导的态度，在很大程度上，决定着学校信息化建设的规模和速度。这一指标可以通过以下3个二级指标来测定:1.主抓信息化建设工作领导的级别;2学校的信息化建设规划;;3.学校信息化工作的规章制度建设。

（二)学校信息基础设施建设情况。这是衡量学校教育信息化发展水平的主要指标，因为信息基础设施的建设状况，在某种程度上代表了一个学校的教育信息化发展水平。这一指标可以通过以下6个二级指标来测定:1学校信息化建设资金投人情况;2学生平均计算机台数;;3，职工平均计算机台数;牛计算机联网率;5.网络性能水平:;6.多媒体教室所占比重。

（三)学校信息技术的应用状况。这是衡量学校教育信息化发展水平的核心指标，因为信息技术是信息化建设的核心技术，信息技术的应用状况，在一定程度上，反映了学校开发和管理信息的能力，这一指标可以通过以下6个二级指标来测定:1.信息化手段授课率;2上机实验课课时比重;3.学生作业网络批改率;;4.网站建设水平;5信息化管理的应用水平;6远程教育的开办情况。

(四)学校信息化人才的配备状况。信息化人才的配备是教育信息化建设的重要组成部分，无论是信息系统的建设，还是信息系统的运行，都离不开专业的信息技术人才和管理人才。这一指标可以通过以下3个二级指标来测定:1.管理人员中信息技术人员所占比重;2信息技术教师占教师人数比重;3.掌握信息化手段的教师所占比重

（五)学校信息资谏的开发情况。学校信息化建设的主要目的是为了利用现代化的信息技术，大力开发信息资源，服务于学校的管理、教学、科研等诸多方面。因此，信息资源的开发利用情况是衡量学校教育信息化建设成果的核心指标。这一指标可以通过以下5个二级指标来测定:1.教学管理软件自主开发率;;2电子图书总量;3.电子阅览室的日均开放时间;;4.学校外源信息网上采集率;5学校内源信息上网率。

（六)学校倍息安全措施的采用情况。随着信息技术的发展和普及，信息安全越来越引起人们的重视，因此，学校的教育信息化建设，也必须充分重视信息安全问题。这一指标可以通过以下2个二级指标来测定:1.信息化安全费用所占比重;2信息化安全措施应用率。

四、教育信息化指标的具体化方法

教育信息化指标体系确定之后，各级教育行政管理部门可以组织有关专家调研组，对其所属学校的教育信息化水平进行测评。

首先，各级教育行政管理部门可以根据各地教育信息化发展水平和考核对象的层次，对教育信息化指标体系中的每一个二级指标，制定出相应的具体量化际准，作为量化考核的依据。

其次，组织有关专家调研组，深人到所属学校，收集各个二级指标的具体数值。在具体操作时，有两种方法可供选择:

一是A，B，C分级法，即根据各个学校教育信息化建设的情况，对每一个二级指标进行A卫，C三个等级的界定，然后，将A卫，C三个不同的等级量化为具体的指标数值。

二是综合打分法，即考核组的每一名成员，根据对所属学校的教育信息化建设情况的调研，直接给出每一个二级指标的相应分值，然后，采用简单算术平均的方法，得出一个平均值，即为各个二级指标的具休指标数值。

无论采取哪种方法，最终目的是为了获得各个二级指标的具体指标数值，提供给教育行政管理部门，供其分析研究和制定决策之用。

五、教育信息化指标体系的绘合计算方法

通过调研、测定，可以得到每个二级指标的具体数值，这些数值尽管可以从不同侧面反映各个学校的教育信息化水平，但在使用这些指标时，有时会使人感到无所适从，因为教育信息化指标体系中包括了6个一级指标，25个二级指标，我们在利用这些指标进行横向和纵向比较时，有可能会现此高彼低的情况，使我们无法对所属学校的教育信息化水平进行综合评定。因此，有必须采用一种综合的方法，对这6个一级指标、25个二级指标进行综合运算，来综合反映一个学校教育信息化发展的总体水平。这种综合的方法主要有两种:一是平均法，二是指数法，现分述如下: (一)平均法就是将25个二级指标的数值进行算术平均，得出一个平均值，来反映学校教育信息化发展的一般水平。在具体计算时，可以采用简单算术平均法和加权算术平均法两种形式。

1.简单算术平均法简单算术平均法就是将25个指标的数值进行直接平均。具体的计算公式为:

式中:I:代表一个学校总的信息化水平或一级指标的得分

Pi:代表每个二级指标的信息化水平得分

n:代表二级指标的项数‘

2.加权算术平均法加权算术平均法就是根据教育信息化指标的分类休系，结合各个二级指标在一级指标中、一级指标在总水平中所起的作用，分别赋予不同的权重，然后进行加权平均，得出一个平均值，来反映学校教育信息化发展得一般水平。与简单算术平均相比，加权算术平均更加科学、合理。具体的计算公式为:

式中:I:代表学校各个一级指标或总的信息化水平得分

R:代表一、二级指标的信息化水平得分

d:代表一、二级指标的权数比重

（二)指数法指数法就是采用指数的基本原理和方法，首先要求收集25个二级指标的基期数值和报告期数值，然后，计算出25个二级指标的个体指数，再利用平均数指数的方法，依次计算出一级指标和信息化水平的总指数，综合反映学校教育信息化发展的总体水平。具体的计算公式为:

式中:I:代表学校各个一级指标或总的信息化指数

Ki:代表每个一、二级指标的个体信息化指数

d:代表一、二级指标的权数比重

六、摇要说明的几个问题

这一测评方法在具体操作使用时，可能会遇到一些具体问题，譬如指标的权数比重问题、考核对象的分类问题以及个别指标的资料来源问题等等，现作如下说明:

(一)指标的权数比重问题

这一测评方法所设计的指标体系由6个一级指标和25个二级指标所构成，在进行综合计算时，无论采用平均法，还是采用指数法，都涉及到加权计算问题，为了准确地进行计算，就必须根据各个二级指标在其一级指标中、一级指标在信息化总水平中所处的地位和所起的作用赋予不同的权数比重。具体权数可以采用德尔菲法，即专家意见法来确定。

(二)考核对象的分类问题