发布时间：2022-07-03 01:15:08
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的节能控制论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
目前矿用提升机普遍使用交流绕线式电机转子串电阻调速控制系统。提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别在负载变动时很难实现恒减速控制，经常会造成过放和过卷事故;提升机频繁的启动和制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗;转子串电阻调速控制电路复杂，接触器，电阻器，绕线电机电刷等容易损坏，影响生产效益。针对串电阻调速系统的这些问题，本文介绍变频器在提升机调速系统中的应用。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制，能很好的防止提升机过卷和过放事故发生;变频器的的调速还可以实现电动机的软启动，取除了转子串电阻造成的能耗，具有十分明显的节能效果;变频器调速控制电路简单，克服了接触器，电阻器，绕线电机电刷等容易损坏的缺点，降低了故障和事故的发生;
变频器灵活的调速控制便于实现提升机的多段速控制，能防止叉道和弯道脱轨事故;因此，变频器在提升机调速系统中的应用有十分广阔的前景。
2提升机变频调速系统的结构
图1所示，提升机变频调速系统主要由变频器;行程控制;操作控制;能耗制动和抱闸制动等组成，变频器主要对提升机的升降实现变频调速等;行程控制主要对提升机的变速，停车和制动等进行精确的行程控制;操作控制主要完成提升机的提升启动，下降启动，故障复位及紧急制动等操作控制;能耗制动和抱闸制动主要实现提升机停车控制。
2.1变频调速
在提升机系统的应用中，变频器主要进行恒加速变频调速启动，恒减速变频调速停车及行程变频调速运行等变频调速。变频调速是通过改变电动机输入电源的频率来调节电机转速的，因此调速范围很宽，一般变频器基本上都可以达到0~400Hz，频率调节精度一般为0.01Hz，可以很好的满足提升机的恒加速和恒减速无级调速的要求，所以，采用变频器后，电机可以实现真正意义上的软启动和平滑调速。变频器调速有别于转子串电阻调速，降低了转差率，提高了电路的功率因数，可以恒转矩输出，输出功率随转速变化，因此具有很好的节电效果。另一方面，变频器还可通过软件，
很方便地改变输出转矩(即调整转矩补偿曲线)和加减速时间、目标频率、上下限频率等。变频器还具有强大的兼容功能，并根据使用要求进行功能组合、参数设置(修改)和动态调速。变频器也可通过端子排控制，对行程进行多段速度控制。图2为变频器恒加速和恒减速调速过程示意图，加速和减速过程可以灵活的调节，这种调速方式对防止提升机的过卷，过放，脱轨等都是十分有利的。
2.2行程控制
图3是提升机提升和下降过程示意图，行程控制分为2个过程，一个为正向提升行程，另一个为反向下降行程，行程控制主要将提升机的升降过程划分成不同的行程区间，根据每一行程区间的实际情况，可以用不同的变频调速控制提升机的升降速度，行程控制不仅控制提升机整个升降行程过程的变频调速，而且控制提升机的停车和制动过程。行程控制可以很好的防止提升机过卷，过放，脱轨和翻车等事故发生，特别适合具有弯道和叉道的特殊斜井。
行程控制是根据提升机的升降位置(行程区间)实施控制，行程控制器将行程位置转换成开关信号，如图1所示，通过变频器的控制端子进行多段速变频控制，停车控制和制动控制等。
2.3制动控制
提升机的安全使用必须要有良好的制动和制动控制系统，制动一般采取能耗制动和抱闸制动相结合。能耗制动主要利用提升机的惯性在减速和下降行程所产生的再生能量进行制动，变频器使用能耗单元实现能耗制动，这是一种软制动形式，能很好的防止机械冲击和快速下滑。为了防止滑车等事故，使用抱闸对提升机实施抱死制动，抱闸制动一般在停车时使用，当运行到停车位时，行程控制器对变频器发出停车信号，同时，对抱闸制动器发出抱闸控制信号，实施抱闸制动，当发生脱轨等事故时，操作控制实行紧急抱闸制动。
升机的节能变频调速控制技术
2.4操作控制
操作控制主要执行提升启动，下降启动和紧急抱闸制动等控制，“提升启动”操作控制变频器正转运行，提升过程由行程控制器的提升行程控制完成。“下降启动”操作控制变频器反转，下降过程由行程控制器的下降行程控制完成。“紧急制动”操作主要控制异常时的变频器停止和抱闸制动。
3初始化调试与设置
当提升机初始安装后，应根据矿井实际情况对提升机的各行程区间的运行进行调试和设置，调试和设置主要包括变频器的运行设置和行程控制器的行程区间设置等。
3.1变频器设置
变频器的设置可分二部分进行，首先对变频器进行基本常规要求设置，参考变频器的使用手册进行;然后对变频器进行运行要求设置，结合矿井实际情况，主要设定变频器的控制功能要求，各段速运行频率，加减速过程等等。
3.2行程控制设置
行程控制设置主要根据要求设置各行程区间的范围，并依据各行程区间的运行要求设置行程控制器的控制功能等等。
4结论
变频器在提升机系统中的应用可以很好的解决调速和启动等问题，克服了转子串电阻调速系统的控制电路复杂，破损率高等缺点，而且具有十分明显的节能效果，具有很好的应用和推广价值。我们在几个金矿和煤矿两年多的实际应用显示:系统性能十分可靠稳定，生产效率明显提高，节能效果十分显著。
参考文献
[1]张同庄,曹以龙,谢桂林.矿井交流提升机低频拖动的智能控制[J].中国矿业大学学报1999，(2).
据资料统计，在有空调设备的民用建筑内，照明能耗达到30%，如果民用建筑内没有空调设备，则照明能耗高达70%。照明系统的能耗主要来源于电光源及控制，同时受到环境反射系数以及灯具光效比的影响，照明系统的能耗更大。
供配电、变配电、照明各系统分别运用从以下几种节能方法，实施节能控制措施：合理设计供配电系统、正确选择变压器、改善功率因数。
供配电系统节能方法及控制措施
选择合理的线路。截面较大的导电线缆可以节能，但同时也增大了投资，然而，截面较小的导线电缆使用寿命较短、可靠性低、存在安全隐患，并也潜在巨大的经济损失。所以在设计线路时要以降低线缆损耗为基本原则。电流在线路输送过程中不可避免的要产生功率损耗，当线路本身电阻R在输电电流不变时，输送线路越长则线路本身阻值会越大，从而产生的能耗也就越大。为了降低线路带来的电能损耗，要选用电阻率小的导线，这样可以最大程度上降低线路本身电阻值带来的影响。同时也要尽量减少传输线路的导线长度，线路要尽可能地走直线而非弯路，尽量不走或者少走回头路。
选择合理的供电电压等级。一般来说，输电线路的输电容量及距离和输电线路所能承载的电压强度成正比，电压越高，输送电量越大，输送距离也越远。在一定的电压强度下，如果远距离输送的话，只能输送较少的容量，同理，要输送大容量的电能只能近距离输送。根据供电距离、负荷容量和用电设备等来选择合适的供电电压等级，并合理地设计供配电系统。供电电压强度越大，线路电流则越小，这样一来，输送线路上的电能损耗就越低。变配电所要尽可能地接近负荷中心，通过这样方法来降低线路损失和缩短供电的半径。在一定的供电电压范围内，一般来说提高供电电压等级便可以实现节能，但与此同时要承担更大的投资风险，因此基于多方面的考虑，要选择合理的供电电压等级[1]。
以高速公路隧道供配电系统为例，高速公路隧道不同的设计者对隧道供配电系统的设计方案存在不同，但较多的设计方案在供配电系统方面做得不到位。比如，一些设计人员为避免高速公路隧道内环境污染严重，常将隧道变电所设置在隧道洞口外面，这不可避免地会造成隧道内配电电缆长距离供电而产生功率损耗。而且隧道内使用的变压器存在“大马拉小车”的现象，致使变压器负载在10%至30%左右，加之，高速公路隧道内专门的供配电技术研究较少，这都造成了高速公路存在大量的能耗。
变配电系统的节能方法及控制措施
合理地选择变压器。变压器参数能直接反应其运行状态和空载中的损耗大小，因此在选择变压器的时候要合理选择变压器各项参数，以保证使用低损耗的变压器实现节能。一般来说，低损耗的变压器首选高导磁优质冷轧晶粒取向硅钢片制造，这类变压器质量轻、抗冲击、低能耗且效率高，在降低运行费用和节电方面具有显著的效果。民用常用的变压器是D，yn11接线变压器，但这类变压器在使用过程要注意：提高单相短路电流，确保低压单相接地保护装置动作灵敏度高；限制三次谐波的含量等。
合理地选择电动机。降低电动机能耗的主要方法是提高电动机功率因数和工作效率。一般工业电动机中常见异步电动机，异步电动机的功率因数和工作效率是其最重要的两个经济指标，两者有着密切的关系，因此在改善功率因数的同时也改善了电动机的工作效率。异步电动机的无功功率一般占工厂去也总无功率70%以上，在其空载或者轻载的时候，其功率因数极低，仅有0.2~0.3，而满载的情况下功率因数则很高，高达0.85~0.89。因此，要选用合适的异步电动机，确保其容量不过大，尽量使其满负荷运行。
加大供配电系统功率因数
综合供配电和变配电系统的能耗情况，可以得出改善系统功率因数可以有效实现系统节能。文章前面提到输电线路损耗包括线路无功功率引起的损耗及有功功率引起的损耗两部分。线路传输有功功率是必须的，在供配电的系统中一些设备，比如变压器、电动机以及灯具的镇流器等因其具有的电感性从而会产生一些滞后无功电流，无功电流在高低压线路传输中，无形之中会加大线路功率损耗[2]，因此而产生的损耗可以通过以下两种方法避免：
降低用电设备的无功损耗，提高设备的功率因数。精良选用功率因数较高的用电设备，比如同步电动机，电感性的用电设备则可以选择使用带有补偿电容器的用电设备等。
采用静电电容器进行无功补偿。电容器产生的超前无功电流可以抵消用电设备产生的之后无功电流，从而可以有效地提高功率因数，与此同时，在设计过程中选用低压分散补偿、高压集中补偿或者低压成组补偿等方法降低线路整体的无功电流，具体补偿方法要根据具体情况进行选用。
照明系统的节能方法及控制措施
关键词：计量 现代企业制度 能源管理 工艺控制
中图分类号：F23 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）05-0045-02
一、推行现代企业制度，需要计量管理
在市场经济条件下，企业是独立从事生产、经营活动的具有法人资格的经济单位。企业制度是这些经济单位的组织、运行、管理行为的规范和模式。建立现代企业制度成为我国企业改革所选定的目标模式。 现代企业制度的基本特征是：“产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学”。其中“管理科学”尤为重要。
1.计量是现代企业素质的基本条件
计量是现代化建设中一项不可少的技术基础。计量测试工作是整个工业企业素质和管理现代化最基本的条件。计量技术水平在一定意义上标志着一个国家的科技和经济发展水平，对科技进步和经济发展有直接影响。因此，国外工业发达的国家，把计量检测技术、原材料和工艺装备作为现代化工业生产的三大支柱。
2.计量是企业实现科学管理的基础
市场经济要求企业必须以经济效益为中心，竞争迫使企业要实现科学管理，要运用现代管理技术，即运用各种现代数学方法，定量化管理方法和先进技术手段进行管理，现代管理技术的运用是实现管理现代化和科学化的必然趋势。现代管理技术是系统论、信息论、控制论、数理统计、运筹学、系统工程、行为科学以及计算机科学技术等科学原理、技术和方法在现代管理活动中的具体运用。现代管理技术具有明显的系统性和择优性。现代管理技术使管理数据化，并能把管理的定性分析与定量分析密切结合起来，就是使现代管理活动从定性分析发展为定量分析，从依据经验判断转变为数理决策。建立定量分析可使现代管理进一步科学化，大大提高管理系统的运转效果和工作效益，提高决策的准确性和有效性。
现代管理技术同整个管理系统的管理基础工作关系极为密切。例如，对于企业管理来说，基础工作包括企业的标准化工作、定额工作、计量工作、信息工作、培训工作以及责任制为核心的规章制度等，只有这些工作达到相应的水平，才能充分发挥现代管理技术的积极作用。
二、计量是企业实现集约化生产的重要技术基础
为适应社会主义市场经济体制的需要，我国企业要实现两个根本性转变，即经济增长方式要实现由粗放型向集约化转变，就是要求经济发展从主要依靠增加投入、铺新摊子、盲目追求数量，转移到追求经济增长质量。
1.计量管理是企业科学组织生产的前提
建立科学的和完备的计量检测体系，是企业加强管理工作、有效组织社会化大生产的必备条件。在实现经济增长方式转变的过程中，计量工作是一个重要的技术基础。每一个企业根据生产工艺、质量管理、经营管理、能源管理、物料管理的需要配备一定数量的计量检测设备，其目的是用这些计量检测设备获得控制工艺，保证产品质量，提供经济核算的科学依据。计量工作是获得准确可靠数据的保证，企业计量技术素质是保证计量数据准确可靠的基础。企业广泛使用计量检测数据为经营管理服务，将这些数据反馈到企业的产供销各方面，反馈到定额管理方面，反馈到各种技术统计方面，提高企业的经济效益。因此，加强统计报表中有关数据检测的计量器具配备，才能使企业的数据做到真实、准确、可靠。只有统计数据的真实可靠，才能为企业生产、经营决策提供可靠的信息，才能真正实现“一切用数据说话”，从而推动企业管理的不断深化，进而达到提到提高企业管理素质，提高企业经济效益的目的。
2.计量技术的提高有利于改善生产技术水平
我国目前要积极发展高新技术产业，依靠科技进步改造传统产业，改变我国生产技术落后的状况。其中电子、计算机等高新技术产品在企业生产、・管理中的应用以提高产品质量和增加企业经济效益成为我们企业追求的目标，这也是企业参与全球市场竞争的必然趋势。
三、计量是实现物料核算，降低成本的基本保证
成本管理的主要目的是通过对成本的计划、控制、核算和分析，不断降低产品成本，_一以最小的投入发挥最大的作用，获得更多的盈利刀一一-计量对成本的控制主要体现在计量对降低消耗发挥作用，由于消耗的降低，导致产品成本的降低。
1.降低消耗主要通过以下途径
1.1加强管理，降低生产投入
从生产流程看，选用价格低廉的原材料，选用能满足工艺条件又易于掌握的设备，都是降低成本的因素。但是，前提是通过检测数据证明选择这些原材料、设备能够保证产品质量。这除了涉及到产品质量检验外，原材料、元器件、计量仪器设备的选用和比较，都得靠测量来评论、判断。
现代工业生产主要以水、电、煤、汽、油等为能源。降低能耗，既节能又降低成本，这是产品成本核算的重要组成部分。能耗多少，要靠计量。在工艺流程中，对耗用能源进行准确的测量为节能管理提供科学依据，在能源使用效率中寻找节能措施。
1.2依靠科技进步，进行技术改造
应用先进技术改造落后设备、改革传统工艺、改革能耗结构、改进产品设计是企业技术改造的主要内容。所有这些改造都要以测量结果提供的各项数据为依据。
2.计量在降低消耗的作用中主要体现在以下五个方面
2.1利用计量器具探索最佳控制点
每一道生产工艺，都有一个最佳控制点。掌握了最佳控制点进行生产，就可以做到能源、原材料消耗最少，成品合格率最高。最佳控制点要用准确的计量检测设备反复进行检测，从大量的测试数据中获得。要做到严格按最佳控制点进行生产，就得在每一个工业环节上配备准确的计量检测设备。
2.2利用计量数据掌握能源和物料消耗规律
在生产的每一个环节上，各种能源和物料消耗都有一定的规律。有了计量就能摸清规律，并能运用规律监控消耗情况。如有异常，计量器具也能及时提供情况，便于管理人员及时找出原因，采取措施。
2.3利用计量器具指导均衡合理用能
企业生产使用能源，通常集中在某一段时间。一天内最高最低用量差很大，为了保证生产不受影响，有的按最高用量供应能源，这便造成了浪费。有了计量器具，可以摸清各部位的用能规律，采取措施做到均衡用能，从而取得节能效果。
2.4采用先进计量检测设备，提高产品质量，降低消耗
如果在生产过程中采用先进的计量设备，提高自动、快速、连续测量水平，直到达到自动控制调节，就能严格按照工艺参数要求进行生产，实现既保证产品质量、减少残次品，又大大降低消耗。
2.5提高生产率是降低成本的基础
采用先进的计量检测设备对生产过程的有效控制是至关重的，它不但可以通过对工艺参数的连续监控、调节，而且帮助人们实现了多年来所追求的生产过程“安全、平稳、优质、低耗、高效”的理想。
四、计量检测是提高产品质量的重要手段
凭数据指导生产，监控工艺，检测产品，质量才能真正得到保证。没有准确的计量，就没有可靠的数据，就无法正常控制工艺过程，也就不可能生产出高质量的产品。
1.计量检测水平决定了产品质量的水平
计量检测水平对产品质量的影响体现在两个方面，一方面：产品质量要靠计量检测才能制定出来，产品是否达到规定的标准，又要靠计量检测鉴定、检验。从原材料的质量检验到生产加工的各个重要环节，只有每道工序检验合格，才有最终产品的检验合格；另一方面：为了达到优质高产的目的，要不断地推广采用新技术、新工艺，其计量检测、控制水平的高低标志着生产技术、工艺水平的先进与否。所以，究其实质，计量检测是控制产品质量的基础手段。
2.计量数据是分析产品质量优劣的依据
影响产品质量优劣的因素很多，如原材料、工艺、设计水平、加工能力、工人技术、技术标准、协作件质量等等。质量的好坏最终都要表现在产品能否最大限度满足用户需要其具备的适用性、可靠性、经济性、耐用性等产品的技术特性和质量特性。这些特性大多是一些可测量的物理量、化学量。通过测量手段来定量分析评价产品质量是否符合技术标准。“凭数据说话”实际上就是要求凭准确可靠的侧量结果来评价产品质量。对产品成品是如此，对原材料、协作件、半成品也同样是如此。对生产的全过程，都必须应用各种测量手段对质量特性进行监控。产品质量要靠工艺装备和技术来保障，但最终却要凭先进的测量手段所提供的准确可靠的数据来确定。
五、能源计量是科学用能的基本条件
能源是国民经济建设的重要物质基础，能源问题已是一个举世瞩目的涉及政治、经济的重要问题，世界各国对解决能源问题，从政策到管理都给予极大的重视。
在我国的经济建设中，能源问题同样是一个直接影响物质文明和精神文明建设的重要因素，为此，国务院制定了“开发和节约并重、近期把能源放在优先地位，对国民经济实行以节约为中心的技术改造和结构改革”的能源方针和政策，实现经济的发展一方面要保证有足够的能源，作为解决能源紧缺的另一方面，“节约能源”由于投资少，见效快而越来越被人们所重视。
1.节约能源的两种方式
节约能源，分为“结构节能”和“管理节能”。结构节能效果显著，近几年统计资料表明，结构节能的效果占60%，但投资较大，时间亦较长；而管理节能投入少，见效快，所有企业均可推行，利用管理节能的效果占4U%.随着国民经济的发展，管理节能始终是一项重要措施，我国在管理节能方面一直是采用行政干预和经济杠杆相结合的方法，甚至用法律的手段来保证一最低的能耗求得最好的经济效益。能源的科学管理，必须要有扎实的基础工作做保证。基础工作是指标准化、定额管理、计量测试、信息统计、基础教育和以责任制为核心的规章制度等。而这些基础工作的基础则又是计量测试。没有准确可靠的计量数据、能源管理工作将无法进行，节能效果也是一本糊涂帐。
2.计量工作是管理节能的基础
能源计量是企业进行科学管理，节约能源的重要技术基础，它能使企业做到三保证，即保证能源统计报表信息数据的资料准确；保证能源单耗的可比性，进而达到先进合理；保证能源定额的贯彻执行与奖惩。
能源计量工作是一项基础性工作，在节能效果上表现为两方面：一方面是节能效益往往无法直接统计，表现在节能技术措施和科学管理的综合经济和节能效益，更表现为社会经济和节能效益，属于隐性效果；另一方面则由于它的“基础性”，即一切节能措施不在计量测试这个基础上建立，就不可能获得最佳和确定的效益，因此又具有必须性，而且一旦建立起来，将起到长期系统积累的效益。
长期以来，我国存在能源利用率低、能源严重浪费、产品用能单耗高的重要问题，一方面是各级人员节能意识淡漠，造成能源浪费严重。另一方面，能源计量工作不健全，造成“煤糊涂”、“电糊涂”、“油糊涂”等问题，制约了能源管理工作的科学和有效。因此完善能源计量器具配备，加强能源计量管理，则是节约能源的重要环节和有效措施。
3.企业能源计量管理的作用
企业能源计量管理的作用归纳起来有以下几方面：
3. 1为满足企业能源核算，减少亏损，避免经济结算纠纷，保护供需双方权益，提供企业进出厂的一次、二次能源和载能工质的准确、一致。
3. 2对厂内的一、二次能源和载能工质在分配、贮存、流转、加工、转换以及转供等各个核算环节，通过能源计量器具的检测，提供准确、一致的计量数据，以满足经济核算和生产责任的要求。
3. 3按基本经济或能源核算单位的具体需要，安装各种能源计量器具，提供检测数据，以保证企业能按产品制定科学的用能定额，实行能源定额管理，严格按定额进行用能考核。
3. 4通过计量器具对生产工艺过程各关键环节监测，为不断改进工艺、选择最佳控制参数，进行技术经济分析，提供一致、准确的计量信息，从而在保证产品质量和生产效率的前提下，节约能源和原材料消耗。
3. 5对企业的设备进行热效率测试，为企业设备的技术改造和更新提供准确计量数据，监测储能、输能装置的跑、冒、滴、漏，为能源审计提供技术基础。
3. 6为企业落实经济责任制，计算节能奖励和浪费惩处提供统一准确的计量数据。
论文摘要 使用后评价是指对建筑，建筑综合体及建成环境所开展的一套系统的评价程序与方法。它关注的是建成环境的实际使用状况以及使用者的意见和要求。通过收集使用者的意见和建议，以及将建筑师与规划师的规划设计目标与建筑及其环境的实际使用情况加以比较，使用后评价者能为建筑师与规划师提供极具价值的反馈信息，使建筑师与规划师得以据此有针对性地改进其规划设计工作。本文简要介绍建筑使用后评价的意义和重要性，建筑使用后评价的发展简史以及建筑使用后评价常用的技术和方法。
一、使用后评价的意义和重要性
1.使用后评价的概念
使用后评价（Post Occupancy Evaluation，简称POE）是指对建筑物及其环境在建成并使用一段时间后进行的一套系统的评价程序和方法。它关注的是建筑及其环境的实际使用情况和使用者的意见和需求。其原理是通过对建筑与规划的预期目的与实际使用情况加以对照、比较，收集反馈信息，以便为将来同类建筑与环境的规划、设计和建筑决策提供可靠的客观依据。
2.反馈机制的作用
控制论、信息论和系统论是人类在20世纪提出的三大理论。维纳提出控制论的核心，就是特别重视反馈机制的作用。维纳的控制论论述了人类、动物和机器是如何利用反馈信息来学习、调整并改进自身的行为。没有反馈的控制是不可能的。以射箭运动员为例，每发出一箭，都要了解所射之箭偏离靶心的信息，作为调整下一次射箭的依据，使之越来越准确地命中目标。开展使用后评价的目的就是在规划与建筑设计中建立反馈机制。缺乏这一过程，规划与建筑设计的程序就不完整。
欧美建筑界通过使用后评价发现，大量建筑物中存在的缺点、不足和问题，是由于建筑设计不当造成的。这些问题若不是通过使用后评价及时发现，就可能在类似的其它工程中一再发生，甚至延续数十年而得不到发现和解决，将造成极大的损失。
3.“以人为本”价值观的体现
规划与建筑设计的根本目的，是要创造适用、健康、安全、节约资源能源和有利于保护环境的建筑空间、场所等人工环境，来满足人们的各种使用需求（包括居住、工作、生产、休闲与娱乐等各种活动）。因此，如何体现“以人为本”的宗旨，为建筑物的使用者着想，为他们设计良好、适用的建筑空间，是建筑师义不容辞的职责所在，也是衡量建筑设计水平优劣、质量高低的根本判别准则。
4.使用后评价的作用
一个建成的建筑物及其环境是否令人满意？有无需要改进的地方？对于这些问题，使用者最有发言权。因为他们长期在其中居住、工作、生活，最有切身体会，他们的意见也因此而极具参考价值。
归纳使用后评价的作用，主要体现在以下几点：
①有助于改善建成环境的质量与功能，使之更好地满足使用者的要求；
②有助于促进建筑设计与城市规划理论的发展，形成导则、规范和标准；
③有助于提高建筑师、规划师的修养和业务能力。《红楼梦》云：“世事洞明皆学问，人情练达即文章”。俗话也说：“木匠要巧，郎中要老”。一位成熟的、高水平的建筑师、规划师应同时具备木匠之巧和郎中之“老”。如果不了解使用者的多种要求，不熟悉人们在建筑空间中发生的行为模式和引发的环境心理状况，是难以胜任建筑师和规划师的工作的。而使用后调研与评价正是建筑师、规划师了解、熟悉服务对象，提高自己业务能力和修养的一项基本功。
④有助于科学地检验和评价规划与建筑设计方案是否合理、是否优秀。如同评价影视作品设有金鸡奖、百花奖，要依赖专家的评价和观众的评价一样，对于规划与建筑设计的评价，也一样既要依靠专家的评价，又要依靠群众的评价，二者不可或缺。而此二者的评价都涵括在使用后评价的范畴之中。
⑤有助于建筑业可持续发展和四节一环保（节材、节地、节能、节水）建筑的实现。
使用后评价的最新发展：绿色建筑使用后评价，着重于对建筑的四节一环保和可持续发展方面的考量，对建筑业落实科学发展观、建成环境友好型、资源节约型社会起重要作用。
二、使用后评价发展简史
1.发达国家的使用后评价[1]
首个严格意义上的POE发生在上世纪60年代。最早是由Osmond等人于1966年对精神病院和监狱等特种建筑开展使用后调研。这些工作着重调查评估这些特种建筑对特殊使用者的健康、安全和心理的影响，并为今后改进同类建筑设计提供依据。
自上世纪60年代末至整个70年代，发达国家建筑界有若干重要的相关论著发表。如1969年，Robert Sommer出版著作《私人空间：设计的行为基础》（Personal Space:The Behavioral Basis of Design）;1974年，又出版《紧密空间：硬的建筑及如何使之人性化》（Tight Spaces:Hard Architecture andHow to Humanize it）;1975年，Edward T.Hall出版了《建筑界中的第四维度：建筑对人之行为的影响》（The Fourth Dimensionin Architecture:The Impact of Building onMan’s Behavior）。可见，当时西方建筑界已十分关注建筑设计与人的行为之间的相互关系。使用后评价的开展正是与这些理论动向密切相关的。在此背景下，1968年西方建筑界成立了“环境设计研究协会”，其成员包括建筑师、规划师、设备工程师、室内设计师、心理学家、社会学家、人类学家和地理学家等。70年代后期，发达国家建筑界又陆续出版了一批著作，涉及使用后评价方法及案例研究，并办有专门的杂志，如《环境与行为》（《Environment and Behavior》）、《环境心理学报》（《The Journal ofEnvironmental Psychology》）、《建筑学和现代建筑》（《Architecture and ProgressiveArchitecture》）等。在这些重要建筑类杂志上，也重视POE论文的发表。
尤其值得一提的是，C h r i s t o p h e rAlexander先后于1964年出版了《形式合成注释》（《Notes on the Synthesis ofForm》）;于1969年出版了《模式生成住宅》（《Houses Generated by Patterns》），后又于1977年出版了《模式语言》（《A PatternLanguage》）。这些著作对建筑使用后评价的开展起到重要的指导和推动作用。
1975年，美国成立了《通用设施管理》（《General Services Administration》）机构，开始对办公建筑的性能开展可测量指标的研究。自上世纪60-80年代，美国已对学生公寓、医院、住宅公寓、办公建筑、学校建筑、军队营房等建筑广泛地开展使用后评价研究，发展出一套关于数据收集、分析技术，主客观评价指标、评价模型及设计导则等方法体系，包括调研、访谈、系统观察、行为地图、档案资料分析和图像记录等一整套开展POE的技术手段。
在英国，70年代也出版了有影响的关于POE的著作，如苏格兰《建筑性能研究中心》的Markus于1972年出版的《建筑性能》（《Building Performance》）一书，影响相当广泛。
总之，到80年代，在欧美等发达国家，POE已成为政府和建筑界的例行活动。一些建筑学院还将POE列为本科生和研究生的课程。除了美国以外，在欧洲、大洋洲和日本，有三个重要的组织在执行POE研究。它们是：
①欧洲的IAPS（《InternationalAssociation for the Study of People&TheirPhysical Surroundings》）(国际人与实体环境研究协会)；
②澳洲、新西兰和东南亚的PAPER:《People&The Physical EnvironmentResearch Association》（《人与实体环境研究协会》）；
③日本的MERA：《Man-EnvironmentResearch Association》（《人与环境研究协会》）。
发达国家早在上世纪60年代就开始探索生态建筑学和开始环境影响评价，注意建筑的可持续发展问题和与自然生态、环保的关系。随着能源危机和环境资源问题的加剧，自80年代起，西方发达国家开始更加关注绿色建筑。如美国成立绿色建筑协会USGBC（United StatesGreen Building Council）。有关绿色建筑与建筑环境评价的方法体系也纷纷推出。如英国建筑研究所（BRE）于1990年推出的“建筑环境评价方法（BREEAM）”，美国绿色建筑委员会于1993年推出的“LEED绿色建筑等级体系”；1996年由加拿大、美国、英国、法国等14个国家参加的“GBC绿色建筑挑战”。还有德国的生态导则LNB及ECO-PRO、澳大利亚的建筑环境评价体系NABERS、挪威的ECO profile，荷兰的ECO Quantum，法国的ESCALE、EQUER，日本的《环境共生住宅A-Z》等。这些评价体系对建筑是否节能、环保的性能标准给出系统的分析与评估方法，并设计了各类图表及电脑软件，便于设计者或使用者评估。
2.我国的使用后评价
我国的建成环境使用后评价及相关工作，是从上世纪70年代末80年代初开始的。常怀生先生于1982年在哈尔滨建筑工程学院介绍建筑环境心理学，并于1984年翻译出版了《环境心理学》一书，其中介绍了日本的环境评价工作。1992年常先生着手调查全国9个城市123户住宅、4个城市7家医院近60间病房，以及深圳6栋办公楼近40间办公室。其评价实践偏重于研究人与微观环境的心理互动关系。后来，他又在1999年《室内环境设计与心理学》一书中介绍了POE的理论和方法。
关于建筑物理环境的专项使用后评价方法的研究也在80年代陆续展开。例如，杨公侠先生于1984年出版的《视觉与视觉环境》一书，结合视觉环境进行环境评价研究。
笔者曾于上世纪80年代研究厅堂音质的评价方法，并在此基础上，扩大到对居住区生活与环境质量的使用后评价。1990-1993年间，在国家自然科学基金及浙江省自然科学基金的资助下，笔者对4城市17个居住区居民进行居住区生活与环境质量使用后评价。以人群的主观评价为核心，利用量化的方法，初步建立了建筑环境综合评价的科学架构。
1998年在《建筑百家言》[2]一书中，笔者发表了《提倡建筑师进行使用后调查》一文，强调了在我国建筑界开展使用后评价的重要性。此后，笔者在华南理工大学建筑设计及其理论专业招收博士生，开展建筑使用后评价的较为系统的研究。目前已先后有朱小雷、陈建华、尹朝晖等三位博士生毕业。另有若干位博士生仍在这一领域耕耘。他们分别就使用后评价方法体系以及城市休憩性文化广场、住宅、大学校园教学建筑以及办公建筑等建筑环境开展较为深入的使用后评价研究。朱小雷博士还于2005年出版了《建筑环境主观评价方法研究》一书。
1993年，在吉林召开了我国首次“建筑与心理学”研讨会。李道增先生于1999年出版了《环境行为学概论》一书。胡正凡、林玉莲于2000年出版《环境心理学》一书。他们在“环境、行为”理论研究基础上，利用认知地图对校园环境和风景区质量做了评价研究。该书还介绍了POE的一些基本知识和特点。
庄惟敏于1999年出版了《建筑策划导论》一书，系统介绍了日本住宅空间的评价方法。他结合建筑策划理论研究，系统地发展了以“语义差异法”为中心的建成环境评价方法，强调利用社会学的调查研究方法评价现状环境实态，收集建筑策划基础信息的重要性。
关于绿色建筑评价的研究，我国在进入本世纪以来也有很大发展。如2001年建设部住宅产业化促进中心制订了《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》。同时多家科研机构、设计单位合作，制订了《中国生态住宅技术评价体系》，并出版了《中国生态住宅技术评估手册》。另外《现代房地产绿色开发与评价》一书也于2003年出版。同年8月，由清华大学等九家单位合作，完成了《绿色奥运建筑评估体系》。1996年香港地区参照英国的BREEAM，建立了HK-BEAM。1999年台湾地区也推出了《绿色建筑解说与评估手册》。[3]
三、评价学要点
使用后评价涉及评价学，因此有必要了解一下评价学的要点。
首先，评价可分为客观评价与主观评价两大类，并且应当以后者作为出发点和归宿。尤其是使用后评价，更关注使用者的主观感受，如满意不满意，舒适不舒适，方便不方便等。
其次，评价可以按定量和定性的方式进行。通常客观评价多依赖于定量指标进行，而主观评价则多以定性的方式进行，但也可以利用诸如语义学标度等方法予以量化，使之能输入计算机进行统计分析。
再者，评价通常还会依靠一套指标集（或称因子集、参量集）来进行。这些指标要求是彼此独立的，并且对于所评价的对象而言，应当是力求完备的。对各指标还应寻求适当的容限和优选范围。
探讨主客观指标之间的相互关系是评价学的核心问题之一。如何由各单项指标的评价合成为综合评价，也是值得探讨的问题。
另外，依靠什么人去评价，用何种技术方法去评价，也是十分重要的评价学内容。
四、使用后评价的常用技术和方法
1.文献资料收集与分析
通常需要收集的资料包括有关建筑设计图纸、维修记录及变更设计的情况。若是欲进行绿色建筑评估，则还应包括用电、耗能的记录等资料。
2.现场踏勘与测量
进行现场踏勘的目的是熟悉欲评价之建筑及其环境。专项评价还应包括必要的测量：如光学、声学、热工学与室内空气品质测量等。
3.问卷调查与访谈
调查访谈的对象主要是建筑的使用者，也包括该建筑的服务与管理人员。有时还需要向相关专家（包括建筑师、规划师）作调查、访谈。例如，欲评价观演建筑设计是否良好，则可向音乐家、乐队指挥、演员、导演及剧场经理等作调查和访谈。
若涉及的调查访问对象过多，则需采用随机采样的原则来获得调查对象的样本。若所需研究、评价的项目与被调查者的身份与社会统计属性有关（年龄、性别、职业、民族、收入等），则尚须记录这些信息资料，以供后期分析之用。
设计调查问卷也有许多讲究。通常须涉及对使用者的健康、安全，工作效率与生活方便性和心理舒适性等方面的问题。如询问何项设计是成功的？何者是失败的？某工作与活动空间的面积、体积是否足够？各房间之间的空间关系是否恰当(包括平面关系和竖向关系)？交通面积和路径（包括门厅、过道、楼梯等）是否足够与恰当？指向性是否明确？物理环境（声、光、热、空调、通风、遮阳）等是否满意？墙、地板、天花等各界面的装修材料是否合适？建筑外观及美学效果如何？使用者在各种空间中所感受到的领域感、私密度如何？是否便于社交接触？建筑物是否便于变更使用？是否便于维修等等。同时，还可询问是否需要某些使用者认为必需，而所在建筑又缺乏的房间或设施以及使用者对改进设计的建议等。
关于空间利用率的调研，可以询问使用者在一个平均周内，花多少时间于某个空间。具体时间（小时数）可按每4~5小时分档。
为了量化主观评价，可采用语义学级差标度法来获取评分。通常采用4、5、7、9、乃至11级标度。例如：
采用4点标度的好处是不设中间态度，要么是正的评价，要么是负的评价。如：
当欲作某专项使用后评价，在设计问卷时，可以把其它项目的问题也夹杂其中，以一种不经意的方式来调研，避免诱导、暗示的作用，以便更真实地了解到使用者的反应。
4.直接观察与行为记录
对人们如何使用某一建筑空间或设施进行直接观察，并利用草图来记录其行为，从中发现规律，是行为科学研究的一项基本方法。例如陈建华等人[4]在对岭南地区休憩性文化广场所做的使用后评价中，就曾利用此方法发现乔木下人群的若干行为模式，包括主要使用人群的年龄、性别、利用时间和人数的分布，人群集聚特性与活动类型等，并得出在设计休憩性文化广场乔木下空间时，应注意其坐椅的布置和设计，注意周围景物的可视性等设计导则。
5.拍照与录像
定期或不定期地对人们如何利用某一建筑空间或设施的行为加以拍照、录像，也是行为记录的一种常用方法，可作为直接观察和草图记录法之补充。朱小雷[5]在对华南理工大学文化广场作使用后评价时，曾于2002年4月24日下午利用拍照记录行为资料。图1是他在半小时内每隔5~7分钟对该广场的拍摄样本。通过拍照，他发现了一些空间异用行为，如有18人在中央主花坛就座，说明原设计在花坛边布置的坐位数量不足，或坐位设计不舒适。他并发现有小车开到广场中停车。这显然不符合设计者设计该文化广场之初衷，说明设计者未采取有效措施，来防护类似行为之发生。拍摄还发现跆拳道小组和交谊舞小组共同利用该场地作为活动空间，但在时间上有冲突等问题。
6.认知地图与使用方式记录
让被访者画出某建筑环境或空间的认知地图或意象图式，也是一项行为与环境心理学的调研方法，从中可以了解建筑等认知对象在使用者心目中的印象，以及使用者是如何感知所处的建筑空间环境的。此外，提供给被访者一些建筑的平面图，让被访者画出（或用文字注明）其是如何利用该空间的，也是一项辅助的调研方法。如尹朝晖[6]在对珠三角地区住宅实施的使用后评价中，就利用此方法了解到居民如何使用住宅的许多细节和方式。图2示出部分居民住宅的使用方式记录图。她从中归纳出居民有希望设独立书房和第二主卧室的倾向；居民有希望主卧室有私密化个人休闲空间或读书空间的倾向；有自己划分出玄关的倾向；居民有喜欢在客厅设置酒吧、装饰柜或鱼缸的倾向；以及多数居民较喜欢圆形餐桌，较重视阳台的休闲功能等意向。
7.变更设计与改变空间使用功能的记录
在了解使用者对建筑空间与设施的使用方式时，注意了解使用者是否及如何变更设计和改动原设计空间的使用功能等信息，具有特别重要的价值。这些行为的发生说明设计者的意图未能被实际使用者接受，二者发生差异。这些反馈信息提示设计者今后在设计类似建筑和布置同类设施时，应特别注意加以改善的地方。
8.利用图片或虚拟仿真技术来进行主观优选试验
何种设计方案和建筑空间环境更为使用者所青睐？欲对此有所了解有时可利用相片、设计图案、计算机仿真乃至虚拟现实技术提供给被调查、访问的对象，供他们进行主观择优试验。通常可采用二者比较择一或多者比较排序等方法。所提供的供择优、排序的图片，或虚拟仿真场景，最好在某一参量上加以变化，而其它参量尽量保持不变，以便了解被试者对某一参量的优选意向。由于计算机仿真技术容易做到仅让单一变量变化，故特别适宜于此种主观优选或排序试验。至于所提供的图片或场景是否需要十分逼真，则应视所进行的试验目的而定。通常只要被试者能作出优选、排序判断即可。
9.数据统计分析方法
对所收集到的调研资料、信息，尤其是量化数据尚需根据评价的旨趣进行一些统计分析处理。常用的数理统计分析包括以下几项:
⑴平均值分析：可以了解大多数人的中心判断倾向；
⑵标准差分析：可以了解调查对象意见的分歧、离散程度；
⑶相关分析：可以了解调查参量之间的关联程度；
⑷独立性检验：可以检验调查参量之间是否相互独立；
⑸因子分析与主成份分析：可以了解哪些潜在的重要因子在起作用；
⑹回归分析：可以将所欲预报的参量（因变量）用一个或若干个自变量来定量地表示。
由于数理统计涉及专门的课程，为了更好地开展使用后评价，建筑师、规划师应当学一点统计学。现在已有专门的应用统计分析软件可以利用（如SPSS统计软件）。
10.小结
综上所述，建成环境的POE主要可分为三个层面进行：其一是在技术层面上进行。主要是根据现行规范、标准的一套客观指标来检验；其二是从功能层面上进行，主要涉及各类专门建筑的功能，如医院、超市、剧场等；其三是从行为层面进行。这一类的POE更加关注的是使用者是如何使用空间的，其行为规律如何，以及环境心理效应。要考虑人体测量学、人类工程学的因素，注重研究建筑空间的次序、位置、相互关系、形状、比例、尺度、细部等对人的行为和心理的影响，包括私密性、领域感、安全感、社交距离、亲切感、方向感、舒适感及对环境的认知等。
各类建筑使用后评价研究还在发展之中，尤其在国内建筑界还未引起足够重视。然而使用后评价无疑具有十分重要的价值，是当今建筑学研究的一个重要方向。希望有更多的同行予以关注，共同推动使用后评价研究的进一步开展。
参考文献
[1]W.F.E.Preiser et al，“Post-Occupancy Evaluation”VNRCompany.New York.1988.
[2]杨永生.建筑百家言.中国建筑工业出版社，1998.
[3]刘启波，周若祁.绿色住宅综合评价方法与设计准则.中国建筑工业出版社，2006.
[4]陈建华，吴硕贤.岭南地区休憩性文化广场中乔木下人群的行为模式研究.中国园林.2002.（5）：48-50.
[5]朱小雷.建成环境主观评价方法研究.东南大学出版社，2005.
[关键词]数字校园；智慧校园；智慧学习环境；系统理论；系统思维；系统复杂性；复杂性理论
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）02-0021-08
一、引言
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出“推进数字化校园建设”；《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》也明确提出“大力推进职业院校数字校园建设”、“加强高校数字校园建设与应用”、“制订中小学校和中等职业学校数字校园建设基本标准”等，在国家政策的引导下，学校教育信息化深度发展的需求下，很多高校和中小学纷纷加快了数字校园建设。
很多专家学者，如蒋东兴、程建钢、宓等认为，数字校园实践的最大困难不是来自于技术。在数字校园建设实践中，关键问题不是技术问题，而是“协调与合作”，各组织各部门的“协调与合作”严重制约着数字校园的建设与功能效益的发挥。数字校园建设是一项复杂的系统工程，需要从多学科、多视角进行研究。然而总体看来，从技术角度对数字校园进行的研究较多，以有关数字校园的硕士学位论文为例，67.6%以上是从技术角度对数字校园展开的研究，从管理学、教育学、教育技术学、系统科学等视角对数字校园展开的研究很少。
从不同的学科视角对数字校园进行研究，有助于对数字校园研究的深化，更好地解决数字校园建设中的实践问题。如：从管理学视角看，数字校园协同效应的实现依赖于数字校园领导机制、保障机制、激励机制、安全机制、管理机制、资源共享机制、评估机制和服务机制8种作用机制的相互影响和相互作用：从协同理论的视角看，在数字校园推进过程中，需要最大限度地减少数字校园建设中的内外部阻力，保证数字校园发展影响因素的合力方向一致且正向向前，以实现数字校园的协同进化与协同发展：将物联网技术应用于数字校园建设之中，推动“数字校园”向“智慧校园”方向的升级发展。
系统科学（老三论：系统论、信息论、控制论；新三论：耗散结构论、协同论、突变论）作为以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群，为认识客观世界提供了全新的视角。教育领域是一个复杂的领域，是一项系统工程，涉及的要素非常多，系统科学在教育领域具有广泛的应用前景，然而，就目前教育理论研究情况看，系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段，对系统科学的新近研究成果显得不够重视。系统科学在教育领域中的深入应用，将会对教育研究产生较大的影响，如：将自组织理论引入教育教学研究领域后，产生了协同学习、教育技术研究方法的创新、教学设计理论基础的创新发展、人脑内部信息的自组织等。
系统思维fSvstematic Thinkingl就是把认识对象作为系统，从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象的一种思维方法，系统思维被称为解决问题的一种方法，系统思维是一种对复杂的情况和问题获得系统见解的思考技术。邱昭良认为：“系统思维就是从整体上对影响系统行为的各种力量与相互关系进行思考，以培养人们对复杂性、相互依存关系、变化及影响力的理解与决策能力”。系统思维是处理复杂性问题的一种重要工具与方法，它集成了东方古老的哲学智慧，又是由现代系统动力学所生成的创新思维工具。东方的思维方式强调整体性思维、辩证思维等，系统思维是古老智慧的集中体现。系统思维强调用全局、动态的观点分析事物，透过事物的构成要素及相互关系看本质。
系统思维的工具主要有行为模式图（Behavior PattemsGraDh）、实体关系图、输入输出图（I/0图）、多重原因图、鱼刺图（又称“鱼骨图”或“石川图”）、系统循环图（又称因果回路图）、存量流量图（又称水管图）等。行为模式图用来表述问题或变量随时间发展的变化，或结构引起的行为变化。实体图反映系统中所有的利益相关者和主体之间的反馈关系。输入输出图包含输入、过程、输出三个部分，其中“过程”通常被描述为黑箱（黑匣子）。多重原因图通常用来探讨因果关系之间的关系，它不能显示出影响因素的影响力相对强弱关系。鱼刺图常被视为特殊的“多重原因图”，它更方便表述关键的制约因素或障碍。系统循环图更便于深刻表示出系统结构。存量流量图更便于精细地表述系统内在结构及动态特性。
数字校园是一种典型的人造系统，其建设是一项极其复杂的系统工程，非常有必要运用系统理论探讨数字校园建设中的问题。在数字校园建设实践中，往往由于忽视了数字校园建设的整体性，缺乏运用系统思维分析数字校园建设中的问题，未能从整体上挖掘数字校园建设实践中的本质问题，从而有效指导数字校园建设实践。运用系统思维对数字校园建设进行系统分析，有利于全面认识数字校园建设中的问题，进一步了解数字校园的结构与功能。运用系统思维分析数字校园建设中的制约因素，更有利于促进数字校园的协同发展。
二、数字校园建设中系统思维的缺失
对数字校园建设进行系统思考，有利于看清楚数字校园背后的结构及构成要素之间的关系，有利于剖析清楚制约数字校园建设与发展中的复杂因素。尤其是数字校园的规划与设计属于复杂的高难度决策，极其需要运用系统思维。在数字校园建设实践中，往往缺乏运用系统思维，不能很好地处理数字校园建设中的各种问题。数字校园建设中系统思维的缺失主要表现在以下方面。
（一）数字校园内涵理解的因人而异
不同工作背景、学科背景的人对数字校园内涵的理解因人而异，存在很大差异，有时会片面地理解数字校园。不同的专家学者从不同的侧面给出了数字校园的定义，强调了数字校园某些方面的特点。在调研中，我们也发现中小学教师、教育管理人员、高校教师、教育信息化专家等不同工作背景和学科背景的人对数字校园内涵的理解有很大区别。
存在很大区别的原因，主要是由于不同人的知识结构存在很大差异，对数字校园认识的深度不同，此外还与大部分人重点关注了数字校园的局部特征，难以从整体的角度认识数字校园有较大关系。于是有了这样一个经典比喻“认识教育信息化（数字校园）像盲人摸象，摸到大象耳朵的人说像蒲扇，摸到大象躯干的人说像一面墙，摸到大象腿的人说像柱子”。只有把大象全摸一遍，从整体上认识大象，才能认识大象的本质。数字校园是一个复杂的新生事物，在认识数字校园时，往往会陷入“只见树木，不见森林”的境地。随着对数字校园认识的深入，人们会逐渐对数字校园达成一个基本的共识。
（二）数字校园的功能结构偏离核心业务
教育是一种服务，学生和教师是享受这种服务的主体，学校的一切活动都应该围绕学生的成长与发展、促进教师提高教学质量这一核心。数字校园是学校教育的有益补充，与学校教育相互优化，共同促进提高教育质量与教育水平。中小学数字校园的核心业务是促进学生的学习，为学生的未来发展奠定知识与能力基础。高校数字校园的核心业务与中小学数字校园不同，它兼有培养创新型人才、创新知识、服务社会发展三方面的核心业务。
现有的数字校园在功能结构方面主要有以下四类典型表现：第一，数字校园建设中所采用的技术与使用的媒体很“眩”，其在支持教与学、提升教育管理质量与水平等方面的功能较弱：第二，数字校园对提高教育管理质量和水平的效果较为明显，对支持教与学方面的效果较不明显：第三，数字校园的艺术性较强，能很好地体现学校的文化特色，但在支持教与学、提升管理质量和水平方面稍弱；第四，数字校园建设对学与教的支持力度很大，真正体现了学生和教师的主体地位，能较好地提升教育管理质量与水平，很好地满足了学生、教师、教育管理者等用户的需求，建设中采用合适的技术、使用恰当的媒体，并能较好地适应数字校园未来发展的需求。
上述四类数字校园，第四类数字校园是最佳数字校园，兼顾了数字校园的教育属性、艺术属性、文化属性和技术属性。其它三类数字校园要么重点关注了数字校园的技术属性，要么重点关注了数字校园的艺术属性或文化属性。
数字校园的功能结构与参与数字校园建设的主体有较大关系，不同背景的人主导数字校园建设，其功能结构存在差异。此外还与学校类型、学校文化等因素有关系。技术人员、管理人员、教师等不同群体主导数字校园，其功能结构存在差异。技术人员主导的数字校园建设，经常比较注重新媒体与新技术在数字校园中的应用：管理人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对教育管理的支持功能：教研人员主导的数字校园建设，经常比较注重数字校园对学与教的支持。此外，如果学校公开招标企业参与数字校园建设，如果企业参与建设人员对学校教育的业务流程不熟悉，而需求调研做得又不充分，也容易使数字校园偏离核心业务。这主要是由于人们习惯从自身的角度思考问题，具有本位主义思想，容易将自己单方面的意愿放大并移植于数字校园建设之中，从而使数字校园更多具有了某一方面的属性。
（三）数字校园规划与设计中的顾此失彼
数字校园的规划与设计在数字校园建设的整个过程中占有很重的份量，往往需要数字校园建设团队至少投入三分之一的时间和精力。由于系统思维的缺失，在制定数字校园发展规划与建设实施方案时容易出现顾此失彼的现象，未能从整体上对数字校园建设进行把握。
在分析2009年9月北京市38所中小学数字校园建设方案和2009年11月北京市13所市属高校（8所普通本科高校、5所高职院校）数字校园示范校建设申请书时，发现主要存在以下典型问题：（1）数字校园的发展目标不明确，未能与学校的办学目标、学校特色，以及与学生、教师和教育管理者的需求紧密结合。只关注数字校园的当前发展，未考虑数字校园的长期可持续发展。仅从本校的角度考虑数字校园建设，未考虑国家有关数字校园建设和教育未来发展的政策导向，也未考虑如何充分利用社会资源。（2）对学校教育信息化发展的现状与存在的问题分析不透彻，未能准确调研出学生、教师、教育管理者和社会公众等数字校园的实际需求，以致于数字校园重点建设内容定位不准确。（3）数字校园建设的应用系统，要么大而全，模仿其它学校的应用系统的建设方式，要么直接采用公司开发设计的应用系统，未结合学校的实际情况做本地化处理。（4）信息化领导力薄弱，建设队伍组建不合理，未能充分调动各个部门的人员积极参与数字校园建设。（5）建设经费分配不合理，存在硬件和软件经费投入较多，资源建设经费投入较少，有的甚至没有考虑运营维护费用。（6）绝大部分学校的数字校园建设方案未考虑建立激励机制，没有相应的激励措施，很难推动数字校园的实际应用：（7）数字校园建设方案整体上存在以下三种倾向：第一，强调技术与媒体在数字校园建设中的应用，对应用系统、资源建设关注较少。例如，有的中小学提出建设云服务平台，有的高校提出建设万兆校园网：第二，强调数字校园辅助教育管理的功能，对数字校园支持教与学的功能关注较少。例如，有的学校提出建立信息化的学校管理平台――“管理驾驶舱”，以实现数据支持的学校决策与系统分析：第三，强调数字校园对学与教的支持，兼顾利用数字校园提高教育管理质量和水平，同时注重在数字校园建设中使用合适的媒体与技术。如果能够运用系统思维，整体上考虑数字校园的规划与设计，则能设计出更适合学校实际情况的数字校园建设方案。
（四）对数字校园认识的简单化
数字校园是一个复杂的事物，需要用系统思维分析数字校园的本质。人们在认识数字校园时，容易复杂问题简单化，只看其表面现象，未能洞悉其本质，进而探析现象背后的驱动因素。在分析数字校园建设中的问题时，容易简单化归一，过分强调某种因素的作用：在处理数字校园建设中的问题时，容易“头痛医头、脚痛医脚”，试图用某种方法解决数字校园发展中遇到的复杂问题，简单化处理数字校园建设中遇到的复杂问题，很难得到较好的预期效果。
此外，还有人期望数字校园建设能够一劳永逸，认为建好基础设施、各种应用系统和数字化资源，就只等数字校园发展功能和效益了。数字校园建设是一个长期过程，需要进行持续性建设。网络通讯技术、数据存储技术、信息检索技术等不断发展，各种教学用媒体种类越来越多、功能越来越齐全，使教育信息的传播手段日益多样化、教育信息传播的效果逐步改善，这为数字校园的持续性发展提供了技术与媒体基础。而且数字校园用户的需求成动态性变化，且不断膨胀，例如：不同年级、不同专业、不同年龄段的学生对数字校园功能的需求不同。数字校园需要持续性建设，以不断满足数字校园用户的新需求。
三、系统思维在数字校园建设应用方面的深度分析
系统思维是认识复杂系统的重要方法和工具，数字校园是一个复杂的开放系统，有必要运用系统思维进行深入分析。以下对数字校园建设中的群体利益博弈，数字校园系统的输入与输出，数字校园推进困难的多重原因，数字校园系统的实体关系，数字校园建设中的系统循环进行了系统分析。
（一）数字校园建设中的群体利益博弈
数字校园建设中涉及到的利益，既有经济方面的利益关系，也有无形的地位、权力、名誉等方面的利益关系。数字校园建设的过程是数字校园利益相关者的利益重组的过程，会触及到一些利益相关者的根本利益，对数字校园建设中的群体利益进行分析，有助于了解数字校园建设中的基本矛盾，从而更好地指导数字校园建设。
数字校园的利益相关者有上级教育主管部门f高校的上级教育主管部门为教育部、教育厅、市教委等；中小学的上级教育主管部门为市、区县教委，以及省、市、区县教育信息中心等）、数字校园建设参与主体、数字校园价值享受主体、数字校园专家、网络运营商、数字化教育资源供应商（提供期刊数据库、电子教材、素材、视频讲座等数字化教育资源）、产品供应商等组成，它们之间的利益关系如图1。
数字校园的建设经费来源主要有上级教育主管部门的经费支持、企业或个人的捐款、学校自筹数字校园建设专项经费等。数字校园建设需要与家庭、社会相结合，家庭和社会也会为数字校园提供丰富的数字化教育资源。
上级教育主管部门主要为学校的数字校园建设进行政策引导，对数字校园的建设质量和建设水平进行评估，并在数字校园建设经费方面给予一定的支持。上级教育主管部门与学校数字校园建设的利益关系主要是“引领与扶持”的关系，上级教育主管部门期望通过重点支持的学校进行数字校园建设，能够改善学校的数字化学习环境，切实提高学校的教育质量和教育水平，提升学校的教育管理质量和管理水平，能够引领其它学校进行数字校园建设，增强学校的社会服务能力，促进构建学习型社会，从而带动整个教育领域逐步实现教育现代化的国家中长期教育发展目标。此外，通过建设数字校园，有利于上级教育主管部门及时准确地了解各级各类学校的教育发展基本数据，以便更好地制定和完善教育发展政策。
数字校园专家在参与数字校园建设的过程中主要起到两个作用：第一，为教育主管部门制定数字校园发展规划、数字校园评估标准，把握数字校园的未来发展趋势提供决策支持；第二，为学校制定数字校园发展规划、数字校园建设方案等提供决策支持，帮助学校诊断并解决数字校园建设中存在的种种困惑，并对学校领导、教师等人员的信息素养进行培训，帮助学校提升信息化领导力。数字校园专家在推动数字校园建设的过程中起着重要的作用，所获得的收益主要表现在以下方面：通过参与数字校园建设，将数字校园理论应用于实践，从实践中发现问题再进行理论研究，从而实现“理论与实践的循环实证”：通过参与数字校园建设，将理论研究转化为效益，实现了自身价值的提升：通过参与数字校园建设，强化了自身对数字校园的研究，提高了学术研究能力与学术水平，提高了学术知名度。
数字校园建设中的经济利益相当明显，一个数字校园建设投入的资金从几百万元到数千万元不等（按3年建设周期估算），数字校园建设的参与主体共同构成了利益共同体。数字校园建设中的经济利益，主要体现在参与数字校园建设的企业、产品供应商、网络运营商与学校之间的利益博弈。企业想通过为学校开发数字校园，为学校提供技术或服务支持，从中获取经济效益。产品供应商想通过为学校提供数字化产品获得经济利益。网络运营商为学校提供移动无线网络和互联网接入服务，从中获取网络通讯费用。学校想花费较少的经费，获得适合学校特色的最优化数字校园解决方案，购置质优价廉的数字化产品，建设满足不同用户的多样化需求的数字校园。数字校园研发企业、产品供应商、网络运营商等与学校共建数字校园的过程是经济利益博弈的过程，相互博弈的最佳结果是双方受益。企业或产品供应商一方面可以在学校推广技术或产品，以获取更多用户的支持，同时赚取经济利益。
在学校内部，一般以网络信息中心（教育技术中心）机构为中心，教务处，院系、研究所、年级组，办公室，校医院、医务室，后勤等不同科室与部门的人员，在以校领导（校长、副校长）为核心组成的数字校园建设领导小组的指导下，共同参与数字校园建设，构成数字校园建设参与主体。教务处、各院系、办公室等提出各自的业务需求，数字校园建设领导小组共同协商制定数字校园发展规划和建设实施方案，招标确定合适的合作企业（有研发实力的学校，也可自主建设数字校园）。网络信息中心的重点工作内容是建设与维护数字校园，在建设数字校园过程中起着组织与协调的作用。
数字校园价值享受的主体有学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众等。数字校园价值享受主体，同时也是数字校园建设参与主体，他们是数字校园建设的参与者，也是数字校园建设的受益者。在数字校园建设之初，由于用户对数字校园各应用系统的操作不熟练、对数字校园的功能与作用不熟悉等原因，数字校园的应用效果难以很快发挥出来，往往是增加了用户的负担。但随着用户数字化行为与习惯的逐渐养成，会逐渐降低用户的负担。此外，在数字校园构成的数字化教育环境中，使教育信息传递手段多样化，学生在网络上获取的教育资源远远比从教师那里获得的多，教师的权威性受到严重挑战。
数字校园改变了传统的业务流程，并给教育管理方式带来了变革。以高校报考研究生为例，以往需要邮寄报名材料和报名费，如今只需在网上提交报名材料，通过电子银行转账即可完成研究生的报考工作，同时也方便了招生单位对报考信息的查询与管理。数字校园给教育管理方式带来了变革，改变了传统的金字塔式管理方式，使管理方式扁平化。以往领导了解基层情况，需要层层汇报或亲自去基层调研，如今借助信息化手段可以便捷、动态地了解基层的很多信息。由于有了大量数据的支持，也使得教育决策更加科学化、合理化，数据支持的科学决策正在成为数字校园中的重要应用之一。
（二）数字校园系统的输入输出
数字校园建设的过程，可以被描述成各种特定输入，经过数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作，转化成特定输出的一系列活动的组合，如图2。数字校园系统的输入，经过数字系统内部诸要素的相互协调与合作，会产生系列输出。数字校园系统的输入输出图，忽略了数字校园建设中的具体细节，便于识别数字校园建设过程中的主要过程和相互关系。数字校园建设需要重点关注输入、过程和输出三部分内容。数字校园的输入是数字校园建设的具体内容，数字校园的输出是数字校园功能效益的具体体现，能否得到预期的功能效益，取决于数字校园系统的输入，以及数字校园内部诸要素的相互协调与合作的程度。
如图2所示，数字校园系统的输入有：数字校园规划与设计；用户需求调研；用户需求的变更；软硬件基础设施建设；各种应用系统建设；数字化资源建设；信息化领导力建设、规章制度、激励措施建设；数字校园评估等。数字校园的输出有：确定数字校园发展目标；完善数字校园建设内容；集成硬件环境：整合应用系统，建立系统门户：提供丰富的数字化资源；增强信息化领导力；规范建设行为，促进应用；改变用户数字化行为与习惯：有效支持教与学：提高教育管理质量与水平；促进知识创新，提高科研水平；提升学校内涵，丰富校园文化；提高学校社会服务能力；评估数字校园发展水平，诊断数字校园建设与发展中存在的问题，给出具有可操作性的指导建议。数字校园系统内部诸要素的相互协调与合作是一个复杂的过程，可以看作是一个黑箱。前端的一个输入项可以对应后端的一个输出项，也可以对应多个输出项。例如：用户需求的变更，则会引起需要进一步修改数字校园建设方案，完善数字校园建设内容：有效支持教与学不是某个输入项对应的输出结果，而是多个输入项协同作用的结果。
（三）数字校园推进困难的多重原因
在数字校园建设实践中，很多学校反映数字校园建设推进相当困难，数字校园的基础设施建设和应用系统建设推进比较容易，但是在资源建设和深化应用方面推进很困难。比较典型的表现是建设了很多应用系统和网络课程，但是应用系统的使用率相当低，网络课程的点击率很低，数字化教育资源的利用率很低。目前数字校园中应用比较好的是教育管理类应用系统、后期服务类应用系统、安全监控类应用系统，学生成长类应用系统、教师专业发展类应用系统、科学研究类应用系统等涉及学与教的业务的应用系统应用效果多数不理想。
数字化教育资源的利用率不高，成了当今数字化教育资源的典型特征之一，也是数字校园推进过程中遇到的典型困难。例如：某市属高等职业学院的网络教学平台中，网络课程总数近3500门，但是单门课程被访问总数最高仅为1200余次，99%以上的网络课程的访问总数在500次以下：①某中学建成的教学应用系统，建成以后一个月内仅有一名教师使用：现有建成的很多中小学数字化教育资源的利用率相当低，很多中小学教师反映资源的可用性差。又如我国建设的学科信息资源建设方面的重点工程“CALIS重点学科网络资源导航库”，建立了覆盖79个一级学科的12万条目的网络资源学科导航数据库，该导航数据库的资源利用率也很低，以教育学一级学科下的教育技术学为例，共有27页的导航，收录了270条信息，然而截至2011年1月2日23时总访问量只有123次，其中从第2至第27页的260条信息，访问量仅只有14次，即平均每条信息的访问量只有0.054次。
数字校园推进困难的原因来自多方面，主要表现为建设和应用方面的推进困难，建设和应用方面的困难又分别来自若干的原因，数字校园推进困难的多重原因分析如图3。
数字校园建设方面推进困难的主要原因有缺乏建设经费、信息化领导力薄弱、数字化规划与设计不合理等。缺乏建设经费的主要原因有缺乏信息化建设专项经费，经费来源比较单一，硬件、软件、资源建设、人员培训等经费分配不合理。信息化领导力薄弱的主要原因有领导的统筹协调能力不强、对数字校园功能与作用认识不清、对数字校园建设的重视程度不够、信息化队伍薄弱等，其中信息化队伍薄弱的表现有信息化队伍组建不合理、专职人员数量太少、维护管理能力和研发能力较弱等，数字校园规划与设计不合理的主要原因有用户需求定位不准确、数字校园发展目标不明确、重点建设内容偏离学校主流业务等。用户需求定位不准确的原因有用户需求调研不充分、用户需求不断变更、未进行用户需求调研等。数字校园发展目标不明确主要表现为未结合学校办学目标、未体现学校的办学特色等。
数字校园应用方面推进困难的主要原因有应用系统不实用、数字化资源不符合用户需求、用户未养成数字化行为与习惯、缺乏激励措施等。只有认识清楚数字校园推进困难的根本原因，才有利于有针对性地制定措施，促进数字校园的建设与应用。应用系统不实用主要表现为增加了用户的负担、应用系统操作复杂、应用系统业务流程与实际业务流程不符等，数字化教育资源不符合用户需求主要表现为数字化资源数量不足、数字化资源质量较差、数字化资源非用户所需等。用户未养成数字化行为与习惯主要由于用户信息素养低、对新媒体与新技术的内心恐惧、缺乏应用培训等。缺乏应用培训表现为应用培训效果不佳、应用培训不具有针对性。缺乏激励措施主要是由于未意识到激励措施的作用、激励措施不起作用，激励措施不起作用主要是由于激励措施执行不利或设置不合理。
（四）数字校园系统的实体关系
学校教育是一个复杂的系统，学校教育系统中的实体涉及上级教育主管部门、社会家庭、现实校园、数字校园和学校教育相关人群等，数字校园系统实体关系如图4。现实校园的实体可进一步分为教室、图书馆、实验室、办公室、校医院或医务室等。数字校园的实体可进一步分为多媒体教室、数字实验室、数字图书馆、校园卡、数字化校医院或医务室、数字化办公室、校园广播台、校园电视台、校园门户网站、各种应用系统、笔记本、触摸屏、移动终端、服务器、交换机等。学校教育相关人群的实体可进一步分为学生、教师、教育管理人员、后勤服务人员、社会公众（学生家长）等。
数字校园也可以理解为现实校园的数字化副本，现实校园数字化形成的数字化教育环境与现实校园构成的现实教育环境相互耦合。现实校园的数字化则成为数字校园，数字校园增加了现实校园中不存在的很多实体或者使现实校园中的实体数字化，数字校园中的实体与现实校园的实体相互依赖、相互影响。数字校园中的实体与现实校园中的实体耦合程度越高，则预示着现实校园的数字化程度越高，越容易发挥数字校园的功能与效益。
（五）数字校园建设中的系统循环
在数字校园建设中，存在很多系统循环，数字校园系统的各组成要素之间存在着紧密的联系，每一个要素的变化会引起另外一个要素的变化，从而引起系统结构的变化。分析数字校园建设中的系统循环，更有利于把握数字校园建设中的种种困惑，从而有利于寻求解决问题的策略。
实现数字校园建设目标的系统循环，如图5。图中的“+”表示两个变量之间的增强关系，图中的“一”表示两个变量之间的减弱关系。例如：用户的需求调研准确度越高，越有利于数字校园规划与设计，则用“+”表示：内外部阻力越大，越不利于实施数字校园建设方案，则用“一”表示。在建设数字校园时，首先需要确定数字校园的发展目标，分析数字校园建设目标与现状之间的差距，进而进行数字校园的规划与设计，实施数字校园建设方案，使数字校园建设达到预期目的。用户需求调研准确程度越高、数字校园系统诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于数字校园的规划与设计。数字校园系统内诸要素的相互协调与合作越好、内外部阻力越小，越有利于实施数字校园建设。实现数字校园建设目标的过程是一个长期的过程，采取相关系列措施并不见得立即见效，而是有一定的时间延滞现象存在。
在数字校园建设过程中，数字校园的马太效应（MatthewEffect）现象不容忽视。充分利用数字校园建设中的马太效应，可以使数字校园建设达到事半功倍的效果，在数字校园建设中存在良性循环和恶性循环的两种调节回路，步入良性循环的数字校园建设会越来越好，步入恶性循环的数字校园建设会越来越差，直至采取有效的相关措施才会使恶性循环停滞，才有可能使数字校园脱离恶性循环进入良性循环。
数字校园马太效应的系统循环如图6。在通常情况下，数字校园的规划与设计存在好与差这两种倾向。较好的数字校园规划与设计，会紧密结合学校的实际需求，用户会对建成的数字校园比较满意，数字校园也能较好地发挥功能与效益，也有利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往会对数字校园建设比较满意，进而追加数字校园建设经费，从而使数字校园步入良性发展循环。较差的数字校园规划与设计，不能紧密结合学校的实际需求，用户对建成的数字校园不满意，在应用中会存在很多问题，不能使数字校园发挥功能与效益，也不利于数字校园未来的规划与设计。在这种情况下，领导往往对数字校园建设很不满意，进而减少数字校园建设经费，使数字校园步入恶性发展循环：当然，也有可能领导反而会增加建设经费，采取系列相关补救措施，可能会使数字校园步入良性发展循环。
对于一个学校的数字校园建设来说会存在马太效应现象，对于整个市或区县的所有数字校园建设来说，也会存在马太效应现象。在数字校园建设实践中，会发现有的区县的整体数字校园建设较好，而有的区县的整体数字校园建设较差。在这种情况下，经费支持、专家支持、政策支持等往往又会倾向数字校园建设较好的区县，以寻求产生数字校园建设的示范效应，从而带动其它区县的数字校园发展。追求数字校园的示范效应固然重要，但与此同时不容忽视数字校园的均衡发展问题，更应对数字校园建设水平较差或步入恶性循环的学校给予更多的支持与帮助。
四、数字校园的未来发展形态――智慧校园
数字校园是教育信息化发展到一定阶段的必然产物，它在教育现代化进程中发挥着不可替代的重要作用，成了突破“信息孤岛”的利器，被赋予了“整合优质教育资源、打破部门之间信息壁垒、为教育教学提供优质服务”的重任。随着物联网、云计算等新一代信息技术的迅速发展，以用户为中心、协同创新、开放创新为主要特点的用户参与的知识社会创新2.0环境正在悄然形成。“智慧地球”、“智慧国家”、“智慧岛”、“智慧城市”、“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”等逐渐进入了人们的视野，给人们带来一种智能化程度极高的用户体验，使人们最大限度地享用技术发展的成果。
技术对教育变革的影响极其漫长，但这次对教育的影响极其迅速，教育领域很快接纳了“智慧”这个词汇。在教育领域能否实现“智慧”还在争论的时候，意识超前的专家学者对“智慧校园”、“智慧教室”、“智慧学习环境”进行了探索，教育中的“智慧”应用正在开展。如：黄荣怀教授等发表了系列论文对智慧学习环境的概念与内涵、构成要素和技术特征，支持智慧校园建设的五种关键技术、智慧学习环境中的学习情景识别，智慧教室的“SMART”（Showing，Manageable，Ac-cessible，Real-time Interactive，Testing）模型概念等进行了探讨。陈卫东博士等对未来课堂的特性、智慧性体现、智慧学习环境的实现技术等进行了探讨。
江南大学、厦门大学等已经将智慧校园建设付诸实践，典型智慧应用正在逐步开展，如手机开门、借书、考勤、消费，电子围篱，车牌自动识别，水电自动监控，移动智能卡，学习过程自动分析，学习情景自动识别等，随着人们信息化水平的提升，人们对技术发展的依赖性正逐渐增强。尽管智慧学习环境的研究和实践探索刚开始，数字校园作为学习环境的重要组成部分，其发展必将趋向于智慧化，智慧校园将会成为数字校园未来发展的形态。
智慧学习环境、智慧校园、数字校园、现实校园之间的关系如图7。现实校园数字化为数字校园，数字校园智慧化为智慧校园，智慧校园是智慧学习环境的组成部分。现实校园、数字校园、智慧校园之间是“耦合”的关系，耦合程度越高，越有利于数字校园的建设与发展，数字校园和智慧校园是现实校园的补充，不是取代现实校园，智慧校园是数字校园智慧化到一定程度的产物。
智慧校园的“智慧”主要表现在智慧环境、智慧管理、智慧教学、智慧学习、智慧科研、智慧生活等方面，具体表现如表1。
五、总结与展望
