基于加权模型的信息传播论文

2022-04-28

摘要:随着人们对基于位置的信息服务的需求增多,无线定位技术得到越来越多的研究者的关注。利用用户的位置信息,不但能为移动用户提供安全保障,还可以增加移动通信系统性能、有效管理网络资源、调节系统容量、实现灵活收费、提供信息服务等。本文主要就无线定位系统在移动通信中的应用进行讨论。今天小编给大家找来了《基于加权模型的信息传播论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

基于加权模型的信息传播论文 篇1:

中国西部信息经济发展分层体系构建及水平测度研究

摘  要:通过构建一个基于互联网层次理论视角的信息经济发展水平测度指标体系,对我国西部12个省区的信息经济发展水平进行了测算。研究表明,基础层、传输层、融合层、新生层及福利层的信息经济遵循时间上不断递进、空间上不断扩散及程度上不断深化的关系,下层信息经济的发展对上层信息经济发展的正向推动随着层级的升高而叠加递增,但是这种递增效应无法传递到最上层,即福利层。因此,在信息经济发展上,地方政府要根据本地区在信息经济生态系统各层次中所处的位置,有的放矢,有重点的综合利用供给侧和需求侧的政策工具组合来推动信息经济的发展。提出了针对性的政策建议。

关键字:信息经济发展;西部;分层体系;水平测度

作者简介:刘春,西南交通大学经济管理学院教授,博士生导师,管理学博士,主要研究方向产业发展理论、政策与监管(E-mail:psuchunliu@gmail.com)。柯湾,西南交通大学经济管理学院硕士研究生,主要研究方向为产业发展理论与应用(四川 成都 610031)。

基金项目:阐释党的十九大精神国家社会科学基金专项“建设智慧社会的顶层设计与实现路径研究”(18VSJ057);国家发改委西部开发司研究项目(XBS16-A5);四川省哲学社会科学重点研究基地区域公共管理信息化研究中心项目“智慧区县发展水平评估方案研究”(QGXH17-01)。

一 引言

信息经济改变了社会生产组织方式,产生了一系列新兴经济领域和新业态,促进了生产要素更大范围的重新配置,释放了巨大消费潜力,极大影响了空间区位对经济活动和产业布局。信息经济为我国西部大开发提供了新的发展契机,西部地区既面临区位限制减小、市场距离拉近的重大机遇,也面临竞争门槛提高、要素流失加剧的严峻挑战。如何实现信息经济跨越式发展,是西部省区迫切需要解决的重要问题。

美国经济史学家Alexander Gerschenkron在总结德国、意大利等国信息经济追赶成功经验的基础上,于1962年创立了后发优势理论,认为后发国家和地区在工业化进程方面有赶上乃至超过先发国家的可能性。在此基础上,Abramjoritz,Brezis,和Barro從不同的角度论证了后发地区通过学习、模仿和创新可以实现社会经济的赶超式发展。同时,一些学者也指出,由于技术模仿易,制度模仿难,且制度模仿必然带来利益冲突,因此后发地区会更倾向于技术模仿,这种“跛脚鸭”式的超越发展虽然可以在短期内取得非常好的成就,但是会给长期的可持续性发展留下许多隐患,甚至长期发展可能失败。

信息经济发展水平是衡量一个国家(或地区)经济发展水平竞争实力的重要标志。对一个国家(或地区)信息经济发展水平及其信息技术应用环境进行定量和定性分析,有利于更好地了解一个国家(或地区)向信息社会迈进的程度、把握潜在的市场机会和制定进一步的发展战略。本文通过对我国西部12个省的信息经济发展水平测量评估,纵向比较了各省份在不同层次阶段的发展差异,进而得出排名,并对提出相应的政策建议。

二信息经济发展水平测度指标体系构建:基于层次的视角

(一)现有信息经济发展水平测度指标体系综述

马克卢普法从宏观上测算信息产业在国民生产总值中所占的比重、信息部门就业人数的比例以及信息部门的收入占国民总收入的比重大小来间接描述信息资源的作用与贡献。在马克卢普法基础上发展起来的波拉特法将经济社会的基本产业结构从三分法发展为四分法,即农业、工业、服务业、信息业。波拉特将信息服务业从服务业中分离出来,并将信息部门划分为两级部门,一级部门直接与市场对接,提供产品和服务,二级部门主要负责内部消费,构建了一套可以量化的指标体系。日本经济学家小松畸清介提出了信息化指数模型。他从信息产业中选取了4个一阶变量和11个二阶变量作为一套指标体系,选取基准年后将指标换算成指数,最终得到信息化指数反映信息经济发展程度。

国内对信息化测度最具有影响力的研究是国家统计信息中心提出的方法。该方法吸收了波拉特法和小松畸清介指数法的优点,结合我国国情对指标进行删选,最终得到21项指标。该方法中选取的指标大多可以从国家、地方或是相关行业的统计年鉴中获得数据,算法较简单,具有可操作性,是我国目前研究信息化常用的方法。李国秋在欧盟信息化测度的研究中,讨论了欧盟i2010的测度体系、欧洲数字进程及其测度和欧盟最新信息社会测度框架——DESI,并比较这三种测度体系,总结出了欧盟信息化测度体系的特点,欧盟信息化测度的重点和内容与相应的信息社会建设计划密切相关。戴小颖在2017福建省信息社会发展研究中,对福建省的信息经济、网络社会、在线政府和数字生活四个重点领域进行了测评,分析了信息社会发展水平的地区分布特点及其原因。王兰敬在研究新常态下信息经济对中国经济结构优化升级的路径中,发现信息基础设施建设、互联网平台经济、人工智能和两化融合是促进中国经济结构优化升级的重要途径和必然趋势。张红历在对我国信息社会发展水平的时空分异研究中,按照国家、东中西区域和省域三种尺度对我国信息社会发展水平展开实证分析,指出我国信息社会发展具有明显的差异,我国正处于由工业社会向信息社会过渡的加速转型期。此外,陈爱雪等通过层次分析法构建了我国精准扶贫绩效评价体系,体系中包含了5个一级指标和15个二级指标,得出了各个指标的权重,最终找出了对精准扶贫影响最为显著的指标。李美洲等在测度广东省信息化水平时,采用了信息化指标测度法,指标体系包含5个一级指标和15个二级指标,先使用层次分析法得到原始指标的权重,再求得指数加权算数平均,进而得到测算年度的信息化总指数;马岩等在测度江苏省城镇信息化水平时,选用了信息化综合指数法规定的各指标权值, 得到江苏省社会信息化指数值。赵珊等在测度藏区信息化发展水平时,构建的指标测度体系,包含3个一级指标和16个二级指标,对指标数据进行标准化处理,得到区域分析图,说明了信息化发展水平。

目前国内外的研究存在以下的几点局限性:一是信息化测度指标之间具有较大的相关性,这会造成在测算过程中某一因素(特别是基础设施指标)会占有较大比重;二是有些重要的信息活动指标(例如信息消费,创新环境等)又未能被体现,故不能全面准确地描述社会信息化发展水平;此外,德尔菲法受研究者主观因素影响较大,通过算术平均法求得的信息化指数未能按实际情况定义不同因素的权重,故难以真实反映出信息化进程;最后,是基本所有现有的测度方法和指标体系的研究对象均为国家层面,而我国各地区之间的经济发展水平和特点有巨大而显著的差异,简单的把宏观层面的指标体系套用到中观地区经济体层面是不妥当的,特别是现有的信息化测度方法只重视对信息化现状水平的测度,而不重视对信息化质量和潜力的评估,对区域经济体发展的指导意义不强。

(二)信息产业管理的层次理论

一些学者基于互联网的基石TCP/IP协议的思想,提出了信息经济发展的分层理论。分层理论认为,信息经济是以互联网为核心,仅对应用(例如Email, WWW)进行规制。分层的基本思想是将网络概念性的分为物理层、传输层和应用层,对每一层采取不同的产业政策。从分业到分层,是信息产业管理理论的革命性改变,如图1所示。

分層理论基础来源于互联网的体系结构设计本身,即端到端原则(End-to-End Principle)。哈佛的法学教授Lessig是首位将端到端原则应用到信息产业政策设计上来的学者,虽然他并没有提出明确的政策主张,但是在他的一系列著作中,明确指出互联网的基本哲学就是端端生而平等,端与端有自由不受网络约束交换信息的权利。

从技术角度讲,分层视角反映了互联网的本质架构,其中下层为上层奠定了基础,网络是应用程序到达用户的服务基石。另一方面,更重要的是,政策工具的效力在信息经济发展的不同阶段对各层次的作用各不相同,例如,供给侧和需求侧政策在宽带(基础层信息经济)发展的初期有着积极的影响,当宽带普及率达到一定程度后,仅有需求侧政策产生积极影响。

在分层视角下,本文将信息经济生态系统自下而上分为五层,即:基础层、传输层、融合层、新生层和福利层。基础层信息经济是信息经济生态系统的最底层,是信息经济的基石,主要体现为信息产品和信息服务的生产和供给。主要包括信息设备制造业和信息服务业两个部分,后者是以信息的传播和提供为主,主要指基础电信业务和以互联网为主的增值电信业务。传播层信息经济是信息技术、信息产品和服务扩散和传播到传统产业,促进了传统产业在信息采集、传输、储存和处理等方面的进步,形成了新的生产组织形式和赢利模式,带来了传统产业更多的产出。融合型信息经济是指信息产品和服务与其他产业的深度融合,促进其他产业整体技术进步、资源配置优化和制度创新,最终带来全要素生产率的提高,实现产业转型升级,带来其他产业的产出规模增长而增加的经济总量。新生型信息经济是信息产品和服务不断创新发展,催生出新技术、新产品、新模式,从而形成的富有创新活力和发展潜力的新产业。新生型信息经济主要有两类:一是由信息产品和服务自身的创新发展动能而产生的新型经济形态;二是信息产品和服务对传统产业的彻底改造而衍生的新型经济形态。福利层信息经济主要是指随着工业时代的政府(即传统政府)向信息时代的政府(即现代政府)的演变,政府服务能力的提升所带来的社会经济福利。

(三)基于层次视角的信息经济发展水平测度指标体系构建方案

根据上文讨论的信息经济分层,考虑数据的可取性和适用性,本文构建了一个信息经济发展水平测度指标体系,以准确定位西部地区各省区发展信息经济的机遇和挑战。该体系包括了基础层、传输层、融合层、新生层和福利层5个一级指标,共28个二级指标。

三 西部省区信息经济发展水平的水平测度

对原始数据采用先中心化再标准化的方式进行量纲统一,即采用z-score标准化,操作较为简单直观,防止边际样本增加、整体分布改变带来的全体分值变动,有利于原样本与新增样本数据的横向对比。在统计年鉴只有总量的情况下,例如“移动电话交换机容量”“局用交换机容量”,根据地区常住人口除以其总量得到人均拥有量,能更直观地展现地区的水平,同时也更符合普通评价和认知标准。具体测算方法如下:

从西部地区信息经济综合实力排名来看,四川省、重庆市和陕西省的综合指数分列第1位、第2位和第3位,而其他9省(市、区)的综合指数皆为负值。四川省重庆市和陕西省以其遥遥领先的信息经济综合水平,共同构成西部信息经济发展的“黄金三角”,即第一梯队,引领西部信息经济发展。西藏自治区和青海省分别位于西部地区信息经济发展的倒数第一、二位,两省(区)的信息经济发展十分落后,形成西部信息经济发展的“洼地”,即第三梯队。其余7省(市、区)组成西部信息经济发展的中间梯队。整体上看,西部信息经济发展分别仍然呈现出明显的“枣核型”。

四 西部省区的信息经济生态系统:基于层次的分析

(一)信息经济各层次间的分析

1.信息经济各层次之间存在显著的正相关关系

理论研究表明,从信息经济的发展过程来看,基础层、传输层、融合层、新生层及福利层的信息经济遵循时间上的不断递进、空间上的不断扩散及程度上的不断深化的关系,下层是上层的基础,而上层又反过来促进下层的进一步发展。本文测算了基于西部各省区信息经济发展层次指数的相关系数矩阵,结果表明,信息经济各层次之间存在显著的正相关关系。

2.下层对上层的边际推动效应先递增后递减

从信息经济发展层次相关性矩阵中相关系数的变化可以清楚的看到,下层信息经济的发展对上层信息经济发展的正向推动效应随着层级的升高而叠加递增,但是这种递增效应无法传递到最上层,即福利层。因此,尽管福利层信息经济的发展水平仍然需要依靠下层的支撑,福利层信息经济有其独特的特征。

总体看来,对于信息经济生态系统,政策的效力在信息经济发展的不同层级作用各不相同。由分层视图可以知道,在理想化状态下,政府应该同时利用供给侧和需求侧政策工具来刺激信息经济发展。但是随着时间的推移,这些政策工具,特别是供给侧政策工具对下层的边际效应减弱,重心应该逐渐从网络建设和服务提供转移到了应用程序创建和用户需求刺激上。虽然同时出台针对所有层级的相关政策是理想化的方式,但是在实践中,必须特别注意政策的优先级选择,在有限的资源下选择最具成本效益的政策工具。

3.融合层与新生层强相关

在信息经济层次划分中,融合层信息经济指信息产品和服务与其他产业的深度融合,促进其他产业整体技术进步、资源配置优化和制度创新,最终带来全要素生产率的提高,实现产业转型升级,带来其他产业的产出规模增长而增加的经济总量。新生层信息经济指信息产品和服务不断创新发展,催生出新技术、新产品、新模式,从而形成的富有创新活力和发展潜力的新产业。

在表3中,融合层信息经济与新生层信息经济的相关性达到了0.95,是相关矩阵中最高的,这说明一个地区“两化融合”的发展水平越高,其新生层信息经济水平也相应比较高。然而,应该指出的是,这种强相关性并不能证明因果关系,还需要进一步的研究。且由于数据来源的局限性,在这两层信息经济的研究中,本文选择了第三方二手数据作为支撑,在一定程度上会影响数据的准确性。融合层和新生层不能割裂开来区别对待,融合层是推动力,新生层是拉动力,形成合力,才能推动信息经济的实质性和可持续性发展。

4.基础层与传输层弱相关

在分层模型里,基础层代表信息基础设施,传输层反映以宽带网络服务为代表的信息服务水平。在表3中,其相關系数是最低的,表明现阶段在西部地区进一步提高信息基础设施的网络能力对提升信息服务水平的作用有限。

在过去的20年间,中国政府通过一系列供给方面的政策致力于促进宽带市场。这些政策包括给予电信运营商优惠的待遇,调整产业结构,创造一个具有竞争力的市场结构,支持大型基础设施项目,如数字电视转型等。这些政策工具的主要目标是建立一个具有竞争力和设施为基础的宽带市场结构。

但是随着市场走向成熟,以宽带普及为关键指标的传输层服务水平从快速增长期进入了平缓期。“宽带中国”战略将宽带分类为公共事业而不再是电信增值服务,这表明,中国政府认为宽带是日常生活的基本必需品,是一个社会问题(用户和应用)而不仅仅是一个基础设施问题(网络和服务)。在服务水平上,西部省区和东部省区还有一定的差距,但是受制于西部地区的经济发展水平和人民消费能力,通过加大投资力度提升基础设设水平来带动传输层信息经济水平提升的空间有限。

(二)信息经济各层次内的分析

从西部地区信息经济的整体上看,三个梯队层次分明,在各个层次上,四川省、重庆市和陕西省基本上都处在前三甲的位置,优势十分明显,西藏自治区和青海省基本上都处于下游位置,随着层次的上升,劣势也愈发明显,处于中间层次的7个省(市、区)基本上都在中游的位置,有时也出现垫底的情况。

在第一梯队中,四川省在各层次均排在第1位,重庆市在基础层、融合层、新生层和福利层四个层次排名第2位,在传输层屈居第3位,陕西省在基础层排名第6位,在传输层跃居第2位,超过重庆市,在融合层、新生层和福利层三个均仅次于四川和重庆位于第3。四川省和重庆市在总指数上遥遥领先,陕西省紧随其后,三省份在西部地区信息经济发展中处于优势地位。四川省和重庆市在融合型信息经济方面优势突出,但是重庆市的基础型信息经济落后于四川,陕西省在基础型信息经济层面底子薄弱,在一定程度上制约了其整个信息经济的发展。

在第二梯队中,内蒙古自治区信息经济基础较好,但是传输层、融合层、新生层及福利层都比较差,尤其融合层严重滞后,致使其信息经济整体实力下降,广西自治区基础层尚可,但是其他层次均处在低位,尤其是传输层的严重滞后,导致其信息经济整体水平不高,贵州福利层尚可,但其他层次均处在低位,特别是基础层与传输层较低,导致其信息经济整体水平不高,云南省各个信息经济层次均处在低位,相对于其他层次新生层和福利层有一定优势,甘肃省信息经济整体落后,尤其是信息经济扩散和渗透能力最差,宁夏信息经济扩散和渗透能力具有明显优势,但是融合信息经济很落后,基础层信息经济有待加强,新疆信息经济基础较好,具有一定的渗透和扩散能力,但是在新生和福利层面发展不够。

在第三梯队中,西藏自治区在西部地区信息经济综合排名最低,反应了西藏自治区信息经济严重落后的实际情况,青海省信息经济整体非常落后,所有指标均在西部地区平均值之下。

五 政策措施建议

已有研究表明,信息经济的发展能够促进社会经济的增长,社会经济的发展也能推动信息经济的集聚,二者相辅相成,相互影响。信息经济发展为我国西部带来了新的发展机遇,信息化发展程度是衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。因此,西部地区要抓住信息经济发展的契机,发挥后发优势,避免后发劣势,必须对自身在信息经济各层次所处的位置有明确的判断,有针对性的制定发展战略,有的放矢,精准发展。总体来看,提出以下政策建议:

(一)提高信息服务水平,发挥网络最大效益

基础层和传输层信息经济发展薄弱的省份应大力夯实信息经济发展基础,从而推动其他层信息经济的发展。通过落实招商引资政策,大力发展电子信息制造业和软件技术服务业,为公众使用互联网提供可得性和便利性。推进地方性项目工程,如企业信息化服务平台、制造业信息技术集成应用、先进工艺流程信息化等建设内容,实现“两化” 深度融合的快速发展,并推动电子商务基础设施改造升级,积极推动省级电子商务示范城市建设,探索农村电子商务试点工作,为信息经济新兴业态的孕育与发展奠定良好基础。

(二)增强产业渗透能力,提升产业融合水平

处于第二梯队的省份应增强信息产业的渗透和扩散能力,提升宽带速率和电脑普及率,实现信息产业的快速传播能力,从而为发展融合层信息经济提供助力。同时,应以“两化” 融合发展为重点,鼓励工业企业、农业企业和服务业与信息化服务机构利用互联网、物联网、移动互联网、大数据和云计算等新一代信息通信技术。此外,还要积极推动宽带战略,各省因地制宜,统筹3G、WLAN和LTE协调发展,扩大无线宽带网络的覆盖面,增加基站、公共运营热点和AP的布局,从而促进信息产业与其他产业的浸润、渗透和融合,催生信息经济新业态和新模式。

(三)提升社会福利水平,发挥引领示范效应

本文研究表明,信息经济边际效应递增的趋势不能传达到信息经济福利层。因此,在发展福利层信息经济时,各省各级政府应当注重服务能力的提升,转变政府的管理思路,进一步解放思想,走出“大政府”的传统管理模式。例如,在社会福利方面,政府可以完善互联网教育省级数据中心建设工作,做好教育数据的集成与服务,加快社会保障及医疗信息化建设,实现工作人员信息网上查询、监控、数据统计,积极推动旅游信息化服务和管理,实现智慧旅游,依托无线平台,实现交通等行业的智能水平,向智慧城市迈进。

【责任编辑  吴应望】

作者:刘春 柯湾

基于加权模型的信息传播论文 篇2:

无线定位系统在移动通信工程中的应用

摘 要:随着人们对基于位置的信息服务的需求增多,无线定位技术得到越来越多的研究者的关注。利用用户的位置信息,不但能为移动用户提供安全保障,还可以增加移动通信系统性能、有效管理网络资源、调节系统容量、实现灵活收费、提供信息服务等。本文主要就无线定位系统在移动通信中的应用进行讨论。

关键词:无线定位系统 蜂窝移动网 应用

一、无线定位系统概述

定位通常是指确定某个物体在某一参考坐标系中的位置,而无线电定位就是根据接收到的无线电信号的强度、相位、时间等参数,通过特定方法计算出移动用户的位置。

最初的定位系统主要用于为飞机、舰船以及军事用途等专用目的提供定位服务,作为其代表的典型定位系统有Loran-c, Omega, Tacan, Radar及VOR/DME等。20世纪60年代后,很多军用技术被转化和引入民用,因此出现了如自动车辆定位(AVL)系统的民用无线定位系统,并且在公共交通管理、货物运输、公安追踪及出租车调度等范围中广泛应用。

近年来,无线蜂窝通信网的发展,特别是第二代数字移动通信系统全面取代了第一代模拟无线通信系统之后,网络运营成本大幅度降低,移动用户的消费也有明显的下降,因而很大程度上推动了无线市场的发展,GSM和CDMA用户的数量也发生了爆炸式的增加,这一点为定位服务提供了良好的基础。同时,随着e时代的到来和人们对生活需求不断的提升,以及公共安全、紧急呼叫、出租调度等服务的要求,定位服务将拥有巨大的市场前景。

美国在1991年开始实施的智能运输系统通信标准中,提出了通过移动通信网提供定位业务的要求。1996年美国联邦通信委员会公布了E-911定位要求,要求在2001年10月前各种无线蜂窝网,必须能对发出E-911紧急呼叫的移动台提供定位服务,且精度在125米以内的概率不低于67%,在2001年以后提供更高的定位精度与三维位置信息。该委员会于1998年及1999年两次对标准进行了修改与补充。分别提出了定位精度在400米以内的概率不低于90%的服务要求和进一步修改和细化E-911定位要求,不仅对网络设备和手机生产商、网络运营商等对定位技术在网络设备和手机中的实施和支持提出了明确要求和目标安排,而且根据定位的类型不同,对定位精度做出了更为明确的规定:定位设备基于蜂窝通信网络;不改动通信终端设备;定位精度在100米以内的概率不低于67%,在150米以内的概率不低于95%。

虽然目前基于蜂窝移动网的定位系统结合各种最新技术,能够提供越来越高的精度,但是当需要定位的物体位于建筑物内部,如办公大楼内,其定位精度就明显下降了。因此,必须研究新的室内定位技术以弥补GPS的不足。目前,常见的技术有IEEE 802.11为代表的无线局域网技术、红外技术、超声波技术和RFID技术等,它们已能够在室内达到10米以内的定位精度。

二、室内定位

相比蜂窝移动网的无线定位,室内定位算法起步较晚,但它立即引起了人们的极大关注。特别是在美国911事件中,由于无法与外界通信以及在室内的位置不明确,致使很多消防人员最后葬身火海,室内定位系统的重要作用和对它的急迫需要更显现出来。现在,各国政府纷纷投入巨大资金,开发室内定位系统。如美国联合世界著名公司Motorola和Intel分别就室内定位系统的算法、软件和硬件设备进行开发。

(1)室内定位简介

与户外环境相比,室内环境要复杂的多。建筑物的布局、内部结构、材料、装饰装修情况等都会对室内定位的效果产生影响。因此,虽然室内定位和室外定位有一定的共性,但是室内环境的复杂性和对定位精度和安全性的特殊要求,使得室内无线定位技术和室外定位技术的技术也有很大的不同。件设备,对多径特征进行相关处理。在WLAN中,RSS己经被用于作为室内定位系统的指纹识别信息。

(2)室内定位的应用

①可以将位置信息和无线局域网应用软件解中央服务器通过监控无线标签和用户的坐标,把这些位置反馈给各种应用软件。例如,在仓库中,定位系统可以使人们更便捷地找到物件;在医院中,定位系统可以跟踪医生和护士的行踪,以在紧急事件发生时,最高效地找到合适的人员。

室内定位系统在灾难救援方面也显示其优越性。如前面提到的美国911事件、矿难事故、火灾救援等灾难处理中,若使用无线定位系统,就能将损失极大程度地降低。目前,赫立讯公司推出的无线定位方案己开始在煤矿行业中打开了市场。该公司利用其ZigBee无线网络模块,运用区域定位技术,通过定位网络中的RSSI和无线信号质量(LQI)等信息,随时了解矿工的工作位置,同时还可以通过矿工身上的传感器,接收并上报该区域瓦斯浓度变化等信息。

②WLAN的定位服务发展的另一个方向是消费者市场。例如,家长们非常欢迎一种能够跟踪到孩子行踪的设备。例如在一个主题公园里,年幼的孩子乘家长不注意走到别的地方。利用定位系统,就可以方便地在一大群人中找到他。特别是有人拐走儿童时,这种系统的优势更是显现出来。

③在零售超市中,利用位置信息的应用软件也十分令人兴奋。可以把这类系统部署到超市或大型零售商场。当用户进入商店,他们的无线PDA就能接收到一张地图,指示用户的精确位置,以及商品、洗手间、自动取款机等设施的布局,并提示去某一个位置的途径。如果携带无线设备的亲友也在同一家商店,那么该用户还能看到他们的位置。在使用室内定位系统时,保密问题应该受到我们的特别关注。一些原本设计为帮助人们的系统可能因为忽略保密措施而受到不道德的操作者或黑客的非法利用。例如,若犯罪者能够访问监测警力方位的系统,那么他们就能知道什么时候对象人群远离警力,进行犯罪活动。

④室内定位系统的例子很多,也有位置信息通信和室内位置信息计算的安全性、定位精度、系统稳定性等技术难题,需要得到进一步的研究和解决。

三、蜂窝移动网的无线定位

传统第二代无线通信网络的广泛使用为定位业务的发展提供了良好的条件,然而,由于二代系统数据传输能力较低,其所能提供的定位服务类型也受到限制。3G系统的数据传输能力比2G系统有很大提高,为向用户提供更丰富的信息提供了网络带宽的保证,使一些信息量较大的定位业务通过无线网络实现成为可能如地图显示、实时导航、3D地图服务等。因此,在移动用户普及率高的今天,移动运营商不断设法推出一些新的增值业务,以吸引用户,定位服务正是其中的一个新亮点。

(1)蜂窝网定位简介

根据定位所需的信息参数,可以分为基于时间的定位、基于场强的定位、基于入射角度的定位AOA以及混合定位。

①基于时间的定位,它是通过无线电信号传播到多个接收机的到达时间(TOA)或时间差(TDOA)来确定移动台的位置。TDOA算法是对TOA算法的改进,它不是直接利用信号到达时间,而是用多个基站接收到信号的时间差来确定移动台位置,与TOA算法相比不需要加入专门的时间戳,定位精度也有所提高。TDOA值的获取一般有2种形式: 第1种形式是利用移动台到达2个基站的时间TOA,取其差值来获得,这时仍需要基站时间的严格同步,但是当两基站间移动信道传输特性相似时,可减少由多径效应带来的误差。第2种形式是将一个移动台接收到的信号与另一个移动台接收到的信号进行相关运算,从而得到TDOA的值,这种算法可以在基站和移动台不同步时,估计出TDOA的值,由于实际应用中,往往很难做到基站与移动台的同步,所以利用相关估计得到TDOA值,再进行定位计算能获得较高精度。

②基于场强的定位,该算法是通过测出接收信号的场强值和己知的信道衰落模型及发射信号的场强值估计收发信端的距离,根据多个距离值就可以得到目标移动台的位置。一次场强测量把移动台锁定在以基站为中心的轨道上,圆的半径由场强值确定,一般通过3个基站就可以确定移动台的位置。

③基于入射角度的定位AOA,AOA算法是在视距传播的情况下,接收机通过天线阵列测出电磁波的入射角度,形成一根从接收机到发射机的方向线,即测位线,由2个基站得到的2个测位线的交点就是移动台的位置。因此,AOA算法只需要2个基站就可以确定位置,而2条直线只有一个交点,不会出现轨迹有多个交点的现象,即定位的模糊性。但为了测量电磁波的入射角度,接收机的天线需要改进,必须配备方向性强的天线阵列、而且完全不适用于非视距传播(NLOS)的情况。

④混合定位,前面几种算法在蜂窝系统中都可以对移动台的位置做出估计,但不同的信道环境中,几种方法获得的多种定位技术,采用多种电波特征的测量值对移动台进行位置估计。混合定位的典型例子是入射角定位法与时间的定位法的结合,如AOA与TDOA组合定位,可以克服由同步和多径带来的部分误差,AOA与TDOA组合定位只需一个基站就可以确定移动台的位置,但也存在和AOA定位算法一样的问题,不能有效的用于非视距传播情况。

这四种是无线定位的基本方法,他们对视距传播情况均有良好的定位效果,但在实际环境中,绝大部分为非视距传播。因此研究者们针对各种非视距传播的环境,在以上方法的基础上,提出了很多新的算法,以减小非视距传播的影响。这些算法包括数据平滑方法,视距重构方法,非视距加权方法,最大似然参数估计方法,不等式约束的非线性最优化方法,视距重构与平滑处理相结合的方法,基于隐含Markov模型的模式识别技术的定位方法等等。

(2)蜂窝网定位业务的应用

经过市场定位和业务开发,基于蜂窝网的无线定位技术有着丰富的发展空间,现在已经基本确定的有以下几项服务业务,如随身保姆功能、紧急救援、车辆导航、安全管理、移动黄页查询、移动计费和优化蜂窝系统资源等方面。

①随身保姆功能:出于儿童和老人等社会弱势群体的安全的考虑,监护人或者社会福利工作者希望能随时掌握他们的行踪,这一需求在目前已经相当迫切,也就意味着在此方面蕴藏着一个巨大的市场。由一些小型的系统针对该市场进行开发了,但是基于定位技术的不够成熟,特别是复杂环境下,视距传播很少发生的情况时,定位的准确性将被质疑。因此,正确的高可靠性的定位算法的开发将具有很广泛的价值和意义。

②紧急救援:用户在不知道自己位置的情况下,只要其手机支持位置服务,用户在拨打救援中心的电话(如我国的110、美国的911、日本的411电话)后,移动通信网络就会在将该紧急呼叫发送到救援中心的同时,启动支持位置服务的网元,得到用户的具体位置,将该位置信息和用户的语音信息一并传送给救援中心。救援中心接到呼叫后,根据得到的位置信息,就能快速、高效地开展救援活动,大大提高了救援的成功率。

③车辆导航和智能交通系统(ITS): ITS中涉及到大量对车辆的定位处理,过去专门设计了AVL系统,为此要占用宝贵的频带资源,花费大量的硬件投资。移动通信网提供的位置服务能满足山区和城市商业区的车辆导航和跟踪,只要为每一辆或每一列需要导航和跟踪的汽车或列车安装一个移动车载台,并提供较好的基站覆盖。然后,通信网再为这些车载台提供位置信息,并将这些信息通过通信网本身传输给负责交通管理的调度中心,就可以快速地在车和调度中心之间建立协调的运行管理和导航,从而取代AVL系统。目前,许多发达国家,如澳大利亚,已经开始提供该项功能,给出租车调度系统使用,使用手机预定出租车的用户不必提供当前的位置,系统直接将定位结果送达调度台和应答的出租车。当然,在高楼林立的发达城市,准确的使用该系统还存在一些技术上的问题。

④安全管理:移动电话盗打对用户和运营商都是一个困扰已久的问题。据估计,世界电信运营部门每年因移动电话盗打造成的损失高达数十亿美元。电信运营部门在发现盗打号码后,可以利用无线网络自动记录盗打的准确时间和地点,为司法机关破案提供有力的证据。对于利用手机进行敲诈、绑架勒索的案件,公安机关可以根据定位信息,做出最为及时的反应。可以很大程度上,有力的遏制此类犯罪行为的发生。

⑤移动黄页查询:互联网的黄页查询是一项发展比较迅速的网络增值业务。用户可以在互联网查询自己所在区域范围内的相关信息,包括附近有哪些饭店、商场、天气情况、附近各公司的电话号码、所在位置等等。移动互联网技术与位置服务相结合,就可以轻而易举地实现移动黄页查询。移动网络首先定位出用户所处的位置,然后再在互联网提供的信息中节选出用户所在地的相关信息供用户查询。固定黄页查询能够得到的信息,移动黄页查询都可以得到。

⑥相关计费:目前,手机计费常常是根据时长和距离来进行的,这对移动用户来说是非常不合理的。因为计费问题的产生本身是由于用户占用了网络的资源,用户所占的网络资源的位置特征(是处于话务比较繁忙的商业区,还是处于相对比较空闲的郊区,是处于高速公路上,正快速的移动,还是在家中)不同,网络为这一次通话提供的服务量就不同。因此,运营商应该根据用户所占的网络资源的位置特征,对用户的通话进行计费。但实际上运营商在这方面的计费还没有考虑,原因在于运营商不知道用户的确切位置,无法判断它所处的位置特征。随着位置服务的发展,与位置有关的计费也将发展起来。

⑦优化蜂窝系统资源:除了各种针对用户提供的服务,定位系统对于移动通信网的移动性管理也具有巨大的意义。如果网络本身知道移动台的精确位置,进行移动性管理就变得相对简单了。另一方面也有助于对移动台进行有效的信道分配,使无线资源的利用程度更高。另外,如果能够实时地得到移动台的位置信息,就可以实现网络资源的动态、智能分配。增强网络性能,提高网络的服务质量。在无线资源管理(RRM)中,功率控制、接入允许控制(Call Admission Control)和小区覆盖等都与用户的具体位置相关联。当用户位置已知时,覆盖的有效性就可很容易的获得。这对吞吐量(Throughput)平衡和多级QOS保证都有至关重要的影响。可以相信,随着定位技术的发展,位置服务的其它潜在应用还将不断涌现。

参考文献:

[1]郭梯云,杨家玮,李建东.数字移动通信[M].人民邮电出版社,2001.

[2]李海尔.4G移动通信系统研究进展与关键技术.www.Ruture-forum.org/cn/see.asp?id=233

[3]石峰,莫忠息.信息论基础[M].武汉:武汉人学出版社,2002

[4]GG.Raleigh and T.Boros, Joint space-time parameter estimation for wireless communication channels, IEEE Trans. Signal Processing, 1998. Vol.46(5): 1333-1343.

作者:刘 佳

基于加权模型的信息传播论文 篇3:

基于链接分析的重要Blog信息源发现

摘 要:本文提出了一种基于链接分析的对Blog信息源进行量化评估的方法,在此基础之上发现重要Blog信息源,既体现了Blog信息的特点,又在一定程度上减小了作弊链接对链接分析结果的影响,能为用户阅读信息提供方便,并可望为Blog信息检索提供一种斯的思路。为了证明该评估方法的有效性,本文还提出了Blog信息源重要性的评价指标,对比了重要Blog信息源量化评估方法和评价指标的评分结果,通过相关性分析,表明此方法和评价指标存在高度的一致性。

关键词:计算机应用;中文信息处理;重要Blog信息源;链接分析;评价指标;相关性分析

1 引 言

随着Blog为代表的网络应用的流行,web2.0时代的到来,互联网用户可以更加随意的发布信息和进行交流,每个用户都成为一个潜在的信息源,而不是像以前只能单方面的从有限的信息源那里接受信息,因此互联网上的信息源和信息量变得极大丰富。

信息量的膨胀和信息源的无限增加为用户找到自己所关心的特定信息带来了不便。Blog领域信息与传统门户网站的区别在于,Blog作者关注的主题更加明确,并且通常代表一种相对单一的观点。发现Blog作者将方便用户阅读和查询信息,国外研究者已经开展了相关研究。一部分研究采用了传统的链接分析方法,它们之间的区别主要在于根据不同的理解和需要对有向图中的边进行不同定义,使用不同种类的链接关系,并赋以不同的权值。BelleL.Tseng等提出了一种基于查询和Blog条目对Blog排序的方法,在系统模型中,一个Blog由多个Blog条目构成,系统根据用户的查询通过关键词匹配找到相关的Blog条目,用类似PageRank的算法对Blog条目打分,将一个Blog所包含的Blog条目的分值加权平均,得到这个Blog的排序分值。iRank算法通过推断Blog间所有可能的信息传播途径,得到潜在信息流图,并在此基础上应用PageRank算法计算Blog的重要性。这种算法赋予具有较高感染力的Blog以高的分值,体现了Blog作为信息传播者的有效性。以上研究主要通过定义不同的链接关系形成不同的有向图,然后应用传统的链接分析方法进行重要性分析,还有研究采用了不同于传统方法的链接分析算法,EigenRumor算法是其中具有代表性的方法。EigenRumor算法对传统链接分析方法的算法模型进行了改进,综合发表Blog文章的作者的Authority值以及对Blog文章进行评论的其他作者的Hub值衡量该Blog文章的重要性。该算法允许对一个好的Blog作者发表的但没有其他Blog链接指向的文章评一个较高的分数,这是基于对Blog作者以前工作的认可。除了常用的链接分析方法外,Shinsuke Nakajima等根据Blog作者发布信息的被引用次数以及对社区文章数量和内容的影响,采用基于链接、流行度及主题变化的指标判断其重要性。

已有的关于Blog重要性分析的研究主要面临以下问题:存在一定局限难以适用于整个Blog领域;难以避免作弊链接的干扰;缺乏统一的评价指标使得不同方法间难以进行比较。基于Blog领域的特点,本文将一个Blog作者发布的所有信息的集合定义为一个信息源,提出了一种基于链接分析的对Blog信息源进行量化评估的方法。和以前的工作相比,本文的主要创新在于:(1)将页面间的链接关系转化为信息源间的链接关系,并拓展PageRank算法用于信息源的重要性评估;(2)本文提出的方法有效地减小了作弊链接对重要性评估结果的影响;(3)基于Blog特点提出了Blog信息源重要性的评价指标;(4)引进了相关分析等统计手段证明了方法的有效性。

本文第2节详细介绍了Blog链接关系抽取和信息源量化评估等方法,并提出了信息源重要性的评价指标;第3节通过实验验证了本文提出的方法的有效性;第4节总结全文并概述未来的研究工作。

2 Blog重要信息源的发现

2.1 Blog链接关系抽取

分析Blog的URL和网页结构等特点,设计抽取模式,逐条处理Blog信息,提取Blog作者即信息源信息,并从网页文本中逐个提取链接信息,在此基础上将网页间的链接关系转化为Blog信息源间的链接关系。Blog领域的链接可分为Blog信息源和非Blog网页间,相同Blog信息源的不同Blog网页间以及不同、Blog信息源之间的链接三类。本研究的范围限定在Blog领域,而相同Blog信息源的不同Blog网页间的链接对信息源重要性没有贡献,因此实验中只提取不同Blog信息源间的链接,在此基础上运用链接分析的方法对Blog信息源的重要性进行量化评估。详细的链接关系提取算法如算法1所示。

为了便于比较分析,实验中所采用的Blog信息和信息源限定在同一托管网站,因此只考虑托管网站内部信息源之间的链接关系,舍弃剩余链接信息。对于属于网站内部的链接,提取链接指向的信息源,累积链接数得到信息源间的链接关系。算法1是针对本研究中的实验提出的,即Blog信息和信息源都限定在一个Blog托管网站内部,但它同样具有普遍意义,在处理Blog信息的范围发生变化时,只需改变对所提取链接进行处理的限定条件,即在算法第6行根据需要作相应的改动即可。

2.2 Blog信息源的量化评估

网页重要性评估的思想认为每个网页被量化的价值通过一种递归的方式来定义,由所有链接指向它的网页的价值程度所决定。类似的Blog信息源的重要性也可由所有链接指向它的Blog信息源的价值程度所决定。

PageRank算法和HITS算法是两种最具代表性的链接分析算法,具有代表性的相关系统包括基于PageRank算法的Google搜索引擎,以及IBM Almaden实验室开发的基于HITS算法的ARC(Automatic Resource Compilation)系统和CLEVER系统。在Blog领域,同主题权威信息源之间有着丰富的链接关系,而且鲜有类似导航网站的中心性信息源,同时考虑到HITS算法主题漂移的缺点,因此本系统对PageRank算法进行拓展用于对信息源的量化评估。在传统的PageRank算法中,只要某一页面中有链接指向其他页面,则无论链接数的多少,均认为该页面对其他页面的推荐程度相同;在拓展后的算法中,舍弃掉信息源内部网页之间的链接关系,准确记录每个信息源指向其他信息源的链接数目并进行归一化处理作为该信息源对其他信息源的推荐程度。这种拓展的根据在于量化评估的单位是信息源,若某一信息源中有链接指向其他信息源,可能有该信息源的一个或多个页面指向其他信息源的一个或多个页面,因此认为信息

源间的链接数与推荐程度正相关。

在算法模型中,设信息源R1,R2…,Rn有链接指向信息源A,设y(A),V(R1),V(R2),…,V(Rn)分别表示信息源A,R1,R2,…,Rn的重要性值(Rankval),C(R1),C(R2),…,C(Rn)分别表示信息源R1,R2,…,Rn中所有页面的链接出度,C(R1A),C(R2A),…,C(RnA)分别表示信息源R1,R2,…,Rn指向信息源A的链接数,d为用户不随链接访问其他信息源的概率,取值在0到1之间(本系统中取值为0.15),则有:

将所有信息源初始的重要性值设为1,按照上式进行迭代计算,直到所有重要性值稳定(本系统中设所有重要性值的变化小于1e~10为稳定)后停止计算。设定最大的重要性值为10,并按照同样比例对所有信息源的重要性值放大或缩小,进行标准化处理。

2.3 对作弊链接影响的遏制

作弊链接是网站的拥有者或维护者人为加入的无意义的链接,其目的在于提高自身在搜索结果中的排名,以吸引更多互联网用户的关注和点击。所有针对互联网领域的链接分析算法都会受到作弊链接的干扰,在算法中,未被排除的作弊链接将和正常链接一样被作为网页间相互推荐的标志,从而对链接分析和排序结果造成不良影响。本文提出的基于信息源的重要性评估方法除了很好的体现了Blog信息的特点外,还在一定程度上减小了作弊链接对重要性评估结果的影响,主要体现在以下三个方面:

(1)在算法模型中,不考虑出链的影响,因此类似目录克隆(Directory Cloning)等利用出链的作弊方法不会对重要性值的计算构成影响。

(2)算法中舍弃了信息源内部网页之间的链接关系,从而避免了通过人为添加大量指向Blog信息源内部页面的链接以提高排名的可能。

(3)在Blog领域,通常有作弊者在评论信息中加入作弊链接,算法中准确记录每个信息源指向其他信息源的链接数目并进行归一化处理,重要信息源的链接出度通常达到数千甚至更多,因此一条乃至数十条人为加入的作弊链接对结果的影响很小。

2.4 评价指标

到目前为止,关于Blog信息源重要性评估本身还没有得到普遍认可的评价标准。理想的评价指标应该能够客观反映其他信息源的推荐程度以及读者的关注程度,且能够方便准确的获取便于大规模的评价。基于此,本文选取信息源的链接入度、评论数、Trackback数作为评价指标,评价指标的相关描述和定义如下:

(1)链接入度:其他Blog信息源指向目标Blog信息源的链接总数。

(2)评论数:Blog信息源的读者在该信息源的条目上发表评论的总数。

(3)Trackback数:Trackback是Blog信息源间相互通告的一种工具,如果某个Blog作者A发布的信息与另一个Blog作者B发布的信息相关,则A可发送一个Trackback到B,申明这种关联。Traekback数就是Blog信息源获得的Trackback的总数。

在Blog领域,一个链接入度较大,评论数和Trackback数较多的Blog信息源通常被较多的Blog信息源所推荐,被较多的Blog读者所关注,在Blog社区中具有较大的影响力。

对包括链接入度、评论数和Trackback数在内的评价指标进行标准化处理,即设定各项指标最大的值为10,并按照相应比例对各项指标进行处理得标准化值。将各项指标加权后得到信息源重要性综合参考值Referval,即:

Referval=a×Indeg ree+β×Comment

+γ×Trackback (2)

其中α+β+γ=1(α>0,β>0,γ>0),本研究中设信息源的链接入度、评论数、Trackback数对信息源重要性的影响相同,取。α=β=γ=1/3。

3 实验结果及分析

本研究中采用的实验数据包括39 633个Blog网页,分别属于1075个信息源,全部1075个信息源共含有相互指向的链接400990个。本节将通过以上方法抽取链接关系并对信息源进行量化评估,计算出相应的重要性值,通过实验验证量化评估方法的有效性,并分析该方法对作弊链接影响的遏制。

3.1 相关性分析

本研究通过引入相关性分析验证信息源的重要性值与综合参考值之间的一致性。统计相关性是评估两个变量的观测数据之间是否存在相关关系的一种手段,两个变量X和Y之间的相关系数r(X,Y)定义为:

其中:COV(X,Y)是协方差;SX。是变量X的标准差;SY、是变量Y的标准差;n是样本容量;Xi(Yi)是变量X(Y)的第i个分量;X(Y)为变量X(Y)的样本均值。

3.2 量化评估方法验证

采用第2节中的方法计算Blog信息源的重要性值,并获取对应的各种评价指标,计算重要性值和各种评价指标间的相关系数,如图1所示。图1可以直观地显示出重要性值与评价指标之间是高度一致的。正相关的描述,相关系数大于0.5时表示强相关,在0.3到0.5之间表示中度相关。图1中除了Trankback数和链接入度间的相关系数为0.489之外,所有的相关系数都大于0.5,链接入度与本文提出的评估方法及其他评价指标的相关系数相对较小,它与其他评价方法的平均相似度为0.633。本文提出的评估方法与链接人度评分结果的相关系数为0.649,与其他评价指标的相关系数都在0.74以上,表明本文提出的量化评估方法和评价指标强烈正相关。

3.3 遏制作弊链接的分析

为了验证算法对作弊链接的遏制,模拟作弊链接的情况,假设重要性值最小的m个Blog信息源各有1条作弊链接使得重要性值最大的m个Blog信息源指向自己。分别依据模拟作弊行为前后的链接关系,计算各Blog信息源的重要性值,并对两组重要性值进行相关性分析,实验结果如表l所示。

表1中Adp_Correlation项显示了用改进后的PageRank算法在模拟作弊链接前后计算得到的重要性值间的相关系数。为了进行比较,采用传统的PageRank算法计算作弊链接前后的重要性值,并计算相关系数,结果如表1中Con_Correlation项所示。比较发现,Adp_Correlation的值明显大于Con_Correlation的值,当作弊链接达到250000条时,Adp Correlation的值依然大于0.9,表明改进后的方法受作弊链接的影响明显减小,即该方法能够有效的遏制作弊链接。

4 结论及未来工作

本文提出了基于链接分析的Blog信息源重要性量化评估的方法,在此基础上发现重要的Blog信息源,并根据Blog信息源的特点提出了Blog信息源重要性的评价指标。引进了相关分析等统计手段,通过实验证明了信息源重要性量化评估方法的有效性,并通过模拟作弊链接验证了本文提出的方法能够有效地减小作弊链接对重要性评估结果的影响。

在未来的工作中,拟将本文中提出的量化评估方法运用到整个Blog领域,构造一个基于该方法的Blog搜索引擎,结合Blog信息的自身特点,为用户的查询提供一系列信息源及对应的相关信息,同时也根据用户的反馈对该方法进行评价。

作者:杨宇航 赵铁军 郑德权 于 浩

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