哈佛經(jīng)理的科技知識

一、現(xiàn)代科技知識簡介□電子計算機技術(shù)自1946年世界上出現(xiàn)第一臺電子計算機(ENIAC)以來，電子計算機的元件和整體結(jié)構(gòu)(硬件)、程序系統(tǒng)(軟件)都有了突飛猛進的發(fā)展。今天的電子計算機基本功能是信息處理。人們因此常把電子計算機稱為“電腦”。電子計算機分三類：電子數(shù)字計算機、電子模擬計算機和混合式電子計算機。當(dāng)今廣泛運用的是電子數(shù)字計算機，簡稱電子計算機。1．電子計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理(1)電子計算機的基本結(jié)構(gòu)。任何一臺電子計算機均由運算器、存貯器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五部分構(gòu)成。此外，還有通信控制臺及提供各部件能量的專門電源。運算器、內(nèi)存貯器、控制器通常稱為計算機的主機部分，輸入、輸出裝置、外存貯器等稱為外部設(shè)備。(2)二進制記數(shù)法。計算機內(nèi)采用二進制計數(shù)法，即由兩個數(shù)字符號“0”和“1”組成不同的數(shù)，逢二進一。(3)計算機的程序設(shè)計和計算機語言。計算機是從事信息處理工作的機器，處理工作按人們事先安排好的步驟自動進行。每個基本步驟稱為一個操作，每個操作都按照指令來執(zhí)行。指令是一組字符，這組字符規(guī)定對哪些數(shù)據(jù)進行運算、進行什么樣的運算。由一系列指令所組成的序列，稱為程序。一臺計算機所具有的全部指令稱作這臺機器的指令系統(tǒng)。一臺計算機的指令系統(tǒng)在很大程度上決定了計算機的工作能力。指令系統(tǒng)越完善，機器的功能就越完全。語言是交流信息的工具，所以機器語言是用二進制代碼編成的。最早運用的是符號語言，又稱匯編語言。從五十年代開始，發(fā)展起便于使用的高級語言，這就是程序設(shè)計語言。目前世界廣為流行的程序語言有下列幾種：①FORTRAN語言。是一種用于科學(xué)計算的高級語言；②ALGOL語言。ALGOL的語句和普通語言表達式接近，更適于數(shù)值計算；③COBOL語言。它是一種類似于英語的用于商業(yè)及數(shù)據(jù)處理的語言；④Ada語言。是1980年公布的高級語言；⑤BASIC語言。它是一種應(yīng)用很廣的程序設(shè)計語言。國內(nèi)外幾乎所有的微機系統(tǒng)和許多小型機都配備有這種語言。隨電子計算機使用范圍不斷擴大，一般計算機都配置一系列的程序，總稱程序系統(tǒng)。2電子計算機的發(fā)展、應(yīng)用及前景(1)電子計算機的發(fā)展歷程。電子計算機的發(fā)展分為四代：第一代為電子管時代(1946—1956年)這一時期計算機所采用的電子元件基本上都是電子管。第二代為晶體管時代(1956—1962年)這一代計算機的邏輯元件和邏輯線路均采用分立的晶體管元件。第三代為集成電路時代(1962—1970年)這一時期，不僅計算機得到更加廣泛的應(yīng)用，而且出現(xiàn)了新的發(fā)展方向，即計算機小型化。第四代為大規(guī)模集成電路時代(1970年—至今)。這一時期，建立在大規(guī)模集成電路基礎(chǔ)上的微型機和巨型機得到飛速發(fā)展。目前一些國家正向第五代計算機發(fā)展，其方向集中于人工智能機、巨型機兩個方面。(2)電子計算機的應(yīng)用領(lǐng)域。首先是數(shù)據(jù)處理，又稱信息加工，這是現(xiàn)代電子計算機中最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，占整個計算機應(yīng)用比例的70—80%左右。其次是數(shù)值計算。電子計算機可完成大量復(fù)雜的計算。再次是實時控程，實際上是生產(chǎn)過程或科學(xué)實驗過程的自動化。80年代計算機應(yīng)用另一重要方面是計算機進入家庭，改變了人們的生活方式。計算機為家庭服務(wù)可分為信息、能源控制、系統(tǒng)管理、安全保衛(wèi)等；進一步活躍了家庭生活。總之，電子計算機的應(yīng)用范圍，從尖端領(lǐng)域到日常生活，已滲透到社會的方方面面。(3)電子計算機的發(fā)展方向。一是向小的方向發(fā)展，從一般計算機發(fā)展為小型計算機，以至微型計算機。微型計算機特點，主要是體積小、價格便宜、靈活性大。二是向大的方向發(fā)展，由一級大型計算機發(fā)展為巨型計算機。巨型機每秒運算5000萬次以上。加速其發(fā)展，能促進科技領(lǐng)域的變革性進步。三是組成計算機網(wǎng)絡(luò)。從而使計算機的使用方式發(fā)生很大改變。目前國際上大量涌現(xiàn)各種計算機網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)機檢索不受國家、距離和地理位置限制，專業(yè)范圍十分廣泛。四是研制智能計算機。用計算機模擬人的智能是自動化發(fā)展的最高階段。智能模擬包括：模式識別、數(shù)學(xué)定理的證明、自然語言的理解和智能機器人等等。尤其是數(shù)學(xué)定理的證明已在人工智能的發(fā)展中有重要影響，人工智能計算機的發(fā)展對于進一步解放人類智力。促進社會進步有重要意義?！醢雽?dǎo)體技術(shù)自然界中有一些物質(zhì)，其導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，這就是半導(dǎo)體。半導(dǎo)體已成為無線電電子技術(shù)、電子計算機制造技術(shù)、太陽能利用技術(shù)的重要支柱。1．半導(dǎo)體的基本理論PN結(jié)理論：1949年美國貝爾實驗室的科學(xué)家提出PN結(jié)理論。奠定了半導(dǎo)體的理論基礎(chǔ)。這個理論基本內(nèi)容是：如果把一個P型半導(dǎo)體和一個N型半導(dǎo)體接在一起(摻入施主雜質(zhì)的得到N型半導(dǎo)體，摻入受主雜質(zhì)的得到P型半導(dǎo)體)，由于N型半導(dǎo)體中有多余的電子，P型半導(dǎo)體中有多余的空穴，P區(qū)中的空穴將通過界面向N區(qū)擴散，N區(qū)中的電子也將通過界面向P區(qū)擴散。擴散的結(jié)果，在靠近界面處，P型半導(dǎo)體一側(cè)由于失去空穴而帶上負電荷，N型半導(dǎo)體一側(cè)由于失去電子而帶上正電荷。正負電荷的積累產(chǎn)生電場，電場方向由N區(qū)指向P區(qū)。產(chǎn)生的電場力阻止電子、空穴繼續(xù)擴散。當(dāng)這種由擴散結(jié)果產(chǎn)生的電場力和電子擴散力相平衡時，擴散作用就停止。這樣，在P型和N型半導(dǎo)體的交界面形成的那一正負空間電荷層叫阻擋層，又稱PN結(jié)。PN結(jié)加正向電壓時，電流容易通過；加反向電壓時，電流難以通過。這種只允許單方向電流通過的性質(zhì)叫單向?qū)щ娦浴?．三極管及其工作原理(1)三極管的發(fā)明。1947年12月，美國貝爾實驗室成功研究了世界第一只點接觸型半導(dǎo)體三極管。半導(dǎo)體三極管一般簡稱為晶體管。它的出現(xiàn)是繼真空電子管之后電子元件的重大突破。它很快地投入生產(chǎn)，取代了真空管的地位。(2)半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)和放大原理。半導(dǎo)體三極管基本上都由一塊具有兩個PN結(jié)的半導(dǎo)體單晶體所構(gòu)成。3．集成電路(1)集成電路的誕生。1960年美國制成第一塊集成電路。其后二十余年集成電路有了長足發(fā)展。人們通常把電子管稱為第一代電子器件、把晶體管稱為第二代電子器件、把集成電路稱為第三代電子器件、把大規(guī)模集成電路稱為第四代電子器件。(2)集成電路的種類。集成電路分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。一般每片上的集成度少于一百個元件或小于十個門電路叫小規(guī)模集成電路。集成度在一百至一千個元件之間，或在十至一百個門電路之間叫中規(guī)模集成電路。集成度在一千個元件以上或一百個門電路以上叫大規(guī)模集成電路。集成度達十萬個元件以上，或等效于一萬個門電路的則稱為超大規(guī)模集成電路。人們按照集成電路用途的不同，又把它分為數(shù)字集成電路及模擬集成電路兩類。目前應(yīng)用最廣泛的是半導(dǎo)體數(shù)字集成電路。在數(shù)字電路系統(tǒng)中，常用“0”表示低電位；“1”表示高電位。數(shù)字電路系統(tǒng)所處理的信號，通常有兩種對立的狀態(tài)，而電路的基本任務(wù)是實現(xiàn)某種邏輯功能。在電子線路中，分別把實現(xiàn)這種邏輯關(guān)系的電路稱為“與門”電路、“或門”電路、“非門”電路。(3)集成電路的發(fā)展。集成電路出現(xiàn)后發(fā)展十分迅速。據(jù)估計，到本世紀末集成電路的集成度將達到幾十億。集成電路已成為計算機技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展水平的重要標志。微電子技術(shù)是指在半導(dǎo)體材料上采用微米級線度加工處理的技術(shù)，微電子技術(shù)的核心是集成電路技術(shù)。所以代表微電子技術(shù)水平的是集成電路水平。隨著微電子技術(shù)進入大規(guī)模集成電路時代。提高集成電路的集成度成為集成電路進一步發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵。提高集成電路集成度的途徑有三點：①縮小元件尺寸；②加大芯片尺寸；③革新電路設(shè)計。集成電路技術(shù)的發(fā)展，將會使微電子工業(yè)的結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變?！跫す饧夹g(shù)與光導(dǎo)纖維通訊激光科學(xué)技術(shù)是本世紀六十年代發(fā)展起來的最活躍的科技領(lǐng)域。激光的出現(xiàn)，標志著人類對光的掌握和利用進入一個新階段。光導(dǎo)纖維是當(dāng)今新技術(shù)革命的一個重要領(lǐng)域，它和激光技術(shù)、微電子技術(shù)結(jié)合，促進了信息革命的發(fā)展，推動著信息時代的到來。1．激光技術(shù)及其應(yīng)用(1)激光器的發(fā)明。世界上第一臺激光器是紅寶石固體激光器，它是1960年美國科學(xué)家梅曼發(fā)明的。關(guān)于激光器的基礎(chǔ)理論在1917年由愛因斯坦奠定。愛因斯坦在研究電磁波與原子系統(tǒng)相互作用時，提出了受激發(fā)射理論，這個理論是激光理論的核心，是激光器得以發(fā)明和發(fā)展的理論基石。(2)激光器的工作原理。①激光器的工作原理：激光器一般由三大部分：工作物質(zhì)、諧振腔和激勵能源組成。產(chǎn)生激光的具體過程是：工作物質(zhì)在激勵能源的作用下，不斷地把低能級上的粒子抽運到高能級上去，例如從能級1抽運到能級3上。在能級3上粒子停留時間(或稱壽命)很短，能級3上的粒子很快轉(zhuǎn)移到能級2上，能級2上粒子停留時間或壽命較長，這樣抽運到能級3上的粒子大量聚集在能級2上。使能級2上的粒子數(shù)多于能級1上的粒子數(shù)，在能級2和能級1之間實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的工作物質(zhì)，可以產(chǎn)生受激發(fā)射放大。開始時這種受激發(fā)射光強度很弱，由于光學(xué)諧振腔的存在，使得在一定方向上的受激光在兩塊反射鏡間多次往返，當(dāng)往返足夠多的次數(shù)后，就可以在腔內(nèi)建立起穩(wěn)定的相干光振蕩，其中一部分振蕩光通過一塊具有一定透過率的鏡面輸出到腔外，形成激光。②激光器的分類，按激勵方式不同可分光激勵激光器，電激勵激光器；按波長范圍不同可分遠紅外、中紅外、近紅外激光器、可見光激光器；按工作物質(zhì)分類可分固體、液體、氣體、半導(dǎo)體激光器。③激光的特性，激光與普通光不同，它具有高單色性，高方向性和高亮度的特點，相干性極好。激光的出現(xiàn)為技術(shù)實踐提供前所未有的光頻電磁相干輻射波，前景十分廣闊。④激光的應(yīng)用，利用激光單色性好的特點，可作精密測量，極大地提高測量的精度和量程，利用激光光束的高定向性，它在極遠的距離上傳輸光能和傳遞控制指令的能力，可進行遠距離激光通信、測距，以及進行激光導(dǎo)航、遙控等應(yīng)用。衛(wèi)星激光測距與宇宙飛船的激光對接控制都是引人注目的成就。利用激光高亮度的特點(比太陽亮度高幾千億倍)，利用普通激光器輸出激光的高度特性，可以把激光作為一種光學(xué)加工手段來對各種材料和產(chǎn)品進行特殊加工；利用激光進行細微加工，更顯其優(yōu)越特性。激光微精細加工用于集成電路技術(shù)中，能使集成度大為提高，有可能使集成電路工藝技術(shù)發(fā)生革命性變化。近年來，激光技術(shù)應(yīng)用于機器人也開拓了廣闊前景，激光可作為機器人的“眼睛”。2．光導(dǎo)纖維與光纖通信光導(dǎo)纖維技術(shù)是正在迅速發(fā)展中的一門新興技術(shù)，它和其他新技術(shù)一起，成了推動信息化社會到來的一項重要的尖端技術(shù)。利用光導(dǎo)纖維進行激光通信是當(dāng)代新技術(shù)革命的一個重要方面，也是“信息社會”的一個重要標志，光纖通信引起信息傳輸和通信功能的革命。我國光纖通信技術(shù)研究自70年代起步，已先后在北京、上海、南京、天津等地鋪設(shè)了試驗性的光纖通信線路。(1)光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)和特點：①光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)，光導(dǎo)纖維是質(zhì)量非常高的、傳導(dǎo)光極好的、很細的玻璃或塑料絲。光纖由芯子、包層和涂敷層組成。②光導(dǎo)纖維的主要優(yōu)點：第一，衰減小。目前技術(shù)水平，光纖衰減已降低至每公里0．2分貝甚至更低。這樣，光纖就可以用作遠距離無中繼傳輸，其性能比普通同軸電纜微波地面?zhèn)鬏敽玫枚?。第二，光纖頻帶寬，能通過的信息多。光纖傳輸信息比其他傳輸線傳輸?shù)枚嗟脑蛟谟诠饩€傳輸?shù)氖枪?，光的頻率比微波頻率高10．5數(shù)量級，頻率越高，能傳輸?shù)男畔⒘烤驮礁摺Ａ硗?，光線還具有抗電磁干擾、線輕細、重量輕、節(jié)省資源等優(yōu)點。(2)光纖通信及其優(yōu)點：①光纖通信是一種新技術(shù)，它用光信號在光導(dǎo)纖維中的傳播取代電信號在銅線中的傳播。達到兩地通信的目的。具體作法是在現(xiàn)有電信終端設(shè)備上加上光端機，把電信號轉(zhuǎn)換成光信號。輸進光纖內(nèi)，從光纖輸入端傳到輸出端，再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。②光纖通信的優(yōu)點：一是容量大。一根直徑幾微米的光纖在理論上能傳輸上百萬路電話和數(shù)千套電視節(jié)目。二是耗損低、中繼距離長。三是材料豐富、成本低。四是保密性好、抗干擾能力強?！蹩臻g科學(xué)1957年10月前蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，標志著空間時代開始。一門獨特的綜合性學(xué)科——空間科學(xué)也伴隨著空間活動的發(fā)展應(yīng)運而生?？臻g科學(xué)就是在宇宙空間中進行各種科學(xué)研究活動，以研究宇宙空間的物質(zhì)及其運動變化為目的。它包括空間物理學(xué)、空間化學(xué)、空間生物學(xué)等。□遙感技術(shù)遙感技術(shù)是本世紀60年代發(fā)展起來的一門新興綜合性探測技術(shù)。它利用飛機、氣球、火箭、衛(wèi)星等空間技術(shù)，以衛(wèi)星、飛船、空間站、航天飛機等飛行器作遙感平臺，從一個新的高度來觀測地球，然后通過光學(xué)、電子光線、紅外線、微波、計算機來技術(shù)來處理所得信息，從而探知和鑒定研究對象的各種性質(zhì)。遙感技術(shù)主要包括運載工具、遙感儀器(包括地面的觀測臺、站網(wǎng))、信息和圖象處理分析應(yīng)用等四個組成部分。各種遙感器接收的環(huán)境信息通常采且三種紀錄方式：膠片圖象、磁帶和數(shù)字數(shù)據(jù)。通過各種形式的校正、變換、分解、組成等處理過程，最終得到人們直接閱讀的圖象或數(shù)據(jù)。因此遙感圖像和數(shù)據(jù)處理是遙感技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)。遙感技術(shù)的主要優(yōu)點是：“遙、感、快、廣”四個字?！鹾Ｑ箝_發(fā)技術(shù)五十年代以來，現(xiàn)代海洋科學(xué)廣泛應(yīng)用海洋探測技術(shù)，如回聲測深、紅外照相、立體攝影、海底電視等，并逐步向自動化、電子化、數(shù)字化、綜合化方向發(fā)展。60年代后，計算機應(yīng)用于海洋調(diào)查和資料整理，效率大大提高，一系列新興技術(shù)如海洋采油和采氣技術(shù)、海水養(yǎng)殖、海水淡化、海水綜合利用、海洋水下工程、海洋能發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展。海洋技術(shù)對人類開發(fā)利用海洋資源將產(chǎn)生重大影響。□材料科學(xué)種類繁多的材料一般可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料三大類及它們的復(fù)合材料。1．金屬材料包括鋼鐵材料、有色金屬材料兩類。鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料，它兼有生鐵和熟鐵的特點，強度高、韌性和塑性都比較好。有色金屬中應(yīng)用最廣的是鋁，鋁作為一種新材料是20世紀僅次于鋼的重要金屬材料，具有較輕、不易被腐蝕等特點，在很多方面取代了銅和鋼。金屬鈦和稀土金屬的應(yīng)用也取得了很大進展。2．非金屬材料包括陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料等，它們雖然是傳統(tǒng)材料，但近年又出現(xiàn)了不少新型的、特殊的非金屬材料。3．有機高分子材料人工合成有機高分子材料，是材料科學(xué)技術(shù)的一個重大突破。塑料、合成纖維、合成橡膠為三大高分子材料。高分子材料具有如下優(yōu)點：(1)原料豐富、資源豐富、價格低。(2)從原料制成高分子材料，只須經(jīng)單體合成、精制與聚合等工序，簡便、效率高。(3)生產(chǎn)高分子材料能耗低。4．新型復(fù)合材料現(xiàn)代科技發(fā)展，使兩種或多種材料復(fù)合起來，制成某種或兩種以上優(yōu)異性能的材料成為可能。這些材料有玻璃鋼、碳纖維等，它們能結(jié)合金屬材料的耐高溫、高分子合成材料和非金屬材料的耐腐蝕等特點，適應(yīng)各種特殊需要?！跄茉纯茖W(xué)主要研究各種能源的開發(fā)、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、傳輸、分配及綜合利用的理論技術(shù)及政策，與國民經(jīng)濟密切相關(guān)。1．能源科研的三次突破(1)蒸汽機的發(fā)明和應(yīng)用引起了產(chǎn)業(yè)革命；(2)電力的發(fā)明和應(yīng)用引起了產(chǎn)業(yè)革命；(3)原子能的發(fā)明和應(yīng)用標志社會生產(chǎn)技術(shù)進入“原子能時代”。能源是生產(chǎn)力發(fā)展的重要標志之一。2．新型能源——太陽能、核能(1)太陽能：太陽能的利用在目前技術(shù)水平下分兩大類：太陽能轉(zhuǎn)換為熱能和太陽能轉(zhuǎn)換為電能。太陽能轉(zhuǎn)化為熱能是技術(shù)上最成熟的一種。太陽能具有取之不盡、用之不竭、清潔衛(wèi)生等特點，它的利用關(guān)鍵在于如何使分散的隨季節(jié)氣候而變化的太陽能集中穩(wěn)定地提供能量。太陽能不僅是古老的能源，也是一種理想的未來能源。(2)核能：核能通稱原子能，是20世紀人們發(fā)現(xiàn)的一種新能源，把少量原子核的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，根?jù)愛因斯坦質(zhì)能公式E=mc２，能釋放出巨大的能量。這一過程若在一瞬間完成，便形成原子彈爆炸。若用作能源，則必須使核反應(yīng)速度受控制，使能量釋放緩慢一些。原子能反應(yīng)堆是利用原子核裂變產(chǎn)生能量的裝置。其核裂變反應(yīng)較為緩和，因此可用作原子能發(fā)電。□環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)的誕生：最早提出環(huán)境科學(xué)名稱的是美國學(xué)者。對于環(huán)境科學(xué)平常的定義，一般認為是以環(huán)境為對象，以生態(tài)學(xué)、地球化學(xué)的理論方法為依據(jù)，充分利用生物、物理、地學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域的科技知識，“立體作戰(zhàn)”，對人類活動引起的環(huán)境問題進行系統(tǒng)研究。環(huán)境科學(xué)的建立是本世紀60年代科學(xué)向深度廣度發(fā)展一個重要標志。環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)理論——生態(tài)學(xué)，1886年，德國科學(xué)家?？藸柧蛯ι鷳B(tài)學(xué)下了定義。生態(tài)學(xué)把人與環(huán)境、種群、群落及至整個生態(tài)當(dāng)作系統(tǒng)，考察它們之間的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)研究的基本單位，是環(huán)境科學(xué)的核心問題?！跣畔⒄?．信息論與信息科學(xué)信息論是研究信息的基本性質(zhì)及度量方法、研究信息的獲取、傳輸、存貯、處理和交換的一般規(guī)律的科學(xué)。信息科學(xué)是由信息論、控制論、計算機、人工智能和系統(tǒng)論相互滲透相互結(jié)合而制成的一門新興綜合性學(xué)科，它研究信息組成部分的基本原理及功能特點，及信息流在各種信息系統(tǒng)中流動過程和特征。2．申農(nóng)與狹義信息論1948年申農(nóng)《通信的數(shù)學(xué)理論》與《在噪聲中的通信》奠定了狹義信息論的基礎(chǔ)。這一理論認為通訊就是信息傳輸、是將消息由發(fā)信者送給收信者的過程，因而給出了一般通信系統(tǒng)的模型。他還利用統(tǒng)計數(shù)字的方法，正確處理信息的形式和內(nèi)容的辯證關(guān)系，解決了信息量問題，給出了信息量的數(shù)學(xué)公式?！蹩刂普摽刂普摰膭?chuàng)立者是美國科學(xué)家維納，1948年他發(fā)表《控制論》一書，明確提出控制論的兩個基本概念——信息和反饋，揭示了信息與控制規(guī)律?？刂普撌顷P(guān)于動物和機器中的控制和通信的科學(xué)，它研究各種系統(tǒng)共同控制規(guī)律。在控制論中廣泛采用功能模擬和黑箱方法?？刂葡到y(tǒng)實質(zhì)上是反饋控制系統(tǒng)。負反饋是實現(xiàn)控制和使系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要手段?？刂普撝?，對系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)通過信息的反饋來實現(xiàn)。在制定方針政策過程中，哈佛經(jīng)理的決策可看作是信息變換、信息加工處理的反饋控制過程?！跸到y(tǒng)論系統(tǒng)論的基本思想是把系統(tǒng)內(nèi)各要素綜合起來進行全面考察統(tǒng)籌，以求整體最優(yōu)化。整體性原則是其出發(fā)點，層次結(jié)構(gòu)和動態(tài)原則是其研究核心；綜合化、有序化是其精髓。系統(tǒng)論是國民經(jīng)濟中廣泛運用的一大組織管理技術(shù)。二、現(xiàn)代科技對哈佛經(jīng)理的挑戰(zhàn)當(dāng)代高科技的發(fā)展浪潮，以銳不可擋之勢沖擊著人類社會的各個方面，滲透到經(jīng)濟、政治、軍事和社會生活的各個領(lǐng)域，并以空前的規(guī)模飛速發(fā)展著，創(chuàng)造著比任何時代都要大得多的物質(zhì)財富和精神財富。由于科學(xué)技術(shù)在社會進步中起戰(zhàn)略性作用，是一個國家或地區(qū)在世界經(jīng)濟、政治、軍事戰(zhàn)略競賽中的關(guān)鍵因素。因此，哪個國家想要在21世紀爭得強國地位。就必須加速發(fā)展高技術(shù)，擁有高技術(shù)領(lǐng)域中的優(yōu)勢地位。有位著名科學(xué)家指出：下一個世紀是“科技立國”的世紀。作為一個現(xiàn)代哈佛經(jīng)理，對此應(yīng)有戰(zhàn)略上的認識，從觀念到行為，應(yīng)適應(yīng)科技革命浪潮的挑戰(zhàn)。誰想有效地認識今天、把握明天，掌握戰(zhàn)略的主動權(quán)，誰就必須先奪取戰(zhàn)略的“制高點”——掌握高科技。這是歷史的教訓(xùn)和現(xiàn)實的經(jīng)驗之總結(jié)。那么，一個現(xiàn)代哈佛經(jīng)理如何迎接現(xiàn)代科技的挑戰(zhàn)呢?□高科技時代哈佛經(jīng)理面臨的新課題進入80年代以來，世界各國各地區(qū)紛紛推出以高技術(shù)為核心的經(jīng)濟現(xiàn)代化戰(zhàn)略，這決不是偶然的，而是各國各地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)人審時度勢，出于對本國本地區(qū)在國際競爭中取得優(yōu)勝地位的戰(zhàn)略考慮。1．奪取戰(zhàn)略“制高點”的一場競爭——高科技競爭當(dāng)代國與國之間的競爭，已由過去以軍事力量為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥萍冀?jīng)濟為主的綜合國力的競爭。任何一個國家和地區(qū)要在當(dāng)今世界激烈的競爭中取得強有力的優(yōu)勢地位，就必須大力發(fā)展高技術(shù)，大力發(fā)展現(xiàn)代經(jīng)濟。這是作為一個現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)，首先應(yīng)該認識到的戰(zhàn)略問題。2．高技術(shù)——綜合國力的標志何謂高技術(shù)?專家、學(xué)者對此議論紛紛，見解不一。有人認為高技術(shù)是一個動態(tài)的相對意義的概念。一般地說，它是相對于傳統(tǒng)技術(shù)而言的，是一種尖端或精尖技術(shù)；有人認為高技術(shù)是從經(jīng)濟角度對一大產(chǎn)業(yè)的劃分。更多的人認為：“高技術(shù)是建立在綜合科學(xué)研究基礎(chǔ)上，處于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)前沿的，對發(fā)展生產(chǎn)力、促進社會文明、增強國防實力起先導(dǎo)作用的新技術(shù)群，是知識、人才和技術(shù)密集的新技術(shù)群?！焙唵蔚卣f，就是高層次的科學(xué)技術(shù)群。高技術(shù)是當(dāng)今科技研究中最新的、最前沿的、最富有成就的科學(xué)技術(shù)，它的成功運用能為創(chuàng)業(yè)者帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。綜合國力，是指一個主權(quán)國家生存與發(fā)展所擁有的全部實力，包括物質(zhì)力、精神力和其對國際的影響力。物質(zhì)力又包括經(jīng)濟力、科技力、國防力、資源力等。過去，國與國之間的斗爭，主要是軍事力量的較量，最后勝負在戰(zhàn)場上見分曉。冷戰(zhàn)后，世界形勢發(fā)生了根本性變革，國與國之間的斗爭，不再以軍事力量的較量為主，而以經(jīng)濟科技為主，戰(zhàn)場已經(jīng)不能作為衡量勝負的唯一場所，市場已經(jīng)成為衡量勝負的主要場所。市場上的較量，以一個國家的經(jīng)濟和科技實力的較量為主導(dǎo)。綜合國力是衡量一個國家強弱和國際地位高低的主要標志，而綜合國力的提高，有賴于經(jīng)濟和科技實力的提高。在信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、生物技術(shù)、海洋技術(shù)和空間技術(shù)等高技術(shù)群中，信息技術(shù)群是高技術(shù)的先導(dǎo)，新材料技術(shù)群是高技術(shù)進步的基礎(chǔ)，新能源技術(shù)是社會發(fā)展的動力，信息、材料、能源是三個基本要素。海洋技術(shù)群和空間技術(shù)群，是人類向生產(chǎn)的廣度和深度的進軍。這些高技術(shù)群的研究、開發(fā)，必將使人類社會發(fā)生巨大而深刻的變革。誰擁有高技術(shù)，誰就擁有更多的生產(chǎn)要素和社會財富，誰就可能在經(jīng)濟上更加繁榮，在政治上更加獨立，在軍事上更加強盛，在戰(zhàn)略上更加主動，誰就能在綜合國力競爭中獲勝。3．高技術(shù)競爭——奪取戰(zhàn)略“制高點”的競爭“科技中心的移位，往往是世界經(jīng)濟、政治中心改變的前奏”?？萍嫉漠a(chǎn)業(yè)化能大大提高勞動生產(chǎn)率，加速社會經(jīng)濟增長。高技術(shù)發(fā)展的商品化、產(chǎn)業(yè)化、國際化，必然會引起生產(chǎn)方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以及人們思維方式的巨大變化，推動市場的激烈競爭，成為經(jīng)濟發(fā)展的具有重大戰(zhàn)略意義的力量源泉。誰擁有了高技術(shù)優(yōu)勢誰就擁有了市場競爭的優(yōu)勢，誰就擁有了經(jīng)濟發(fā)展的強有力的動力，誰的綜合國力就強。因此，世界各國領(lǐng)導(dǎo)人，紛紛制定自己的高技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，積極參與世界高技術(shù)競爭，以謀求本國在未來的年代中成為科技強國，從而在國際政治、經(jīng)濟的競爭中處于有利地位。第一次工業(yè)革命時，西班牙有所向披靡的“無敵艦隊”，實力在當(dāng)時遙遙領(lǐng)先，經(jīng)濟、工業(yè)等都比其他各國強，但西班牙沒有戰(zhàn)略眼光，感到很知足，不圖發(fā)展，不重視科技。而當(dāng)時的英國，靠自己的工業(yè)實力、科技創(chuàng)造發(fā)明和其它有利因素，建立了自己更先進海軍艦隊，把西班牙的這支“無敵艦隊”打敗，奪取了海上的霸權(quán)。隨著第二次工業(yè)革命的到來，英國在國內(nèi)實現(xiàn)了工業(yè)化，它的艦隊已成為世界上最強大的艦隊，英國的觸角已伸向全球，世界各地都有它的殖民地，號稱“日不落大帝國”，哪個地方都有英國的旗幟，都向英國本土匯錢，英國的資金、資源從全世界滾滾而來，這使英國的領(lǐng)導(dǎo)者，沖昏了頭腦，不思進取。在新的技術(shù)革命到來時，缺乏足夠的重視，從而使美國取勝。美國通過二戰(zhàn)和新的技術(shù)革命，爭奪了世界上的大量的一流人才，使美國成為世界科技中心，帶動了美國經(jīng)濟、社會的發(fā)展，最終使美國成為世界政治、經(jīng)濟的超級大國，把“日不落帝國”遠遠拋在了后面。4．世界變成了地球村——領(lǐng)導(dǎo)者面臨的新課題世界進入了高科技的信息時代，信息流動速度加快，因而使時空間距離相對縮短。信息已成為現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)，同樣，信息已成為領(lǐng)導(dǎo)的基礎(chǔ)。哈佛經(jīng)理要轉(zhuǎn)變舊的觀念、轉(zhuǎn)變舊的領(lǐng)導(dǎo)方法和藝術(shù)，以適應(yīng)技術(shù)時代的要求，使領(lǐng)導(dǎo)的決策和發(fā)動，更加科學(xué)化、效率化。在人類相當(dāng)長的時期內(nèi)，由于人類對事物的認識，受到主、客觀條件的制約，所以他們對事物未來的思考和認識，或是神秘主義或是虛無空想。人們決策主要靠經(jīng)驗、神諭等。在古代希臘，波斯軍隊入侵雅典，雅典人為擊退侵略者，到德爾斐的阿波羅廟祈求神諭，然后雅典人根據(jù)神的主張和安排，和波斯軍隊作戰(zhàn)，結(jié)果雅典人勝利了。這是歷史巧合和玩笑。隨著科技的迅猛發(fā)展，作為一個領(lǐng)導(dǎo)者，要作出科學(xué)而正確的決策，就必須充分全面地掌握信息，把握高科技時代的決策對象和決策環(huán)境。哈佛經(jīng)理要利用現(xiàn)代科學(xué)所提供的信息，擴大自己的眼界，了解各種發(fā)展趨勢，作出具有創(chuàng)造性、預(yù)見性的決策。同時，時代也向哈佛經(jīng)理提出了挑戰(zhàn)，領(lǐng)導(dǎo)要有駕馭高科技時代所提供的各種手段的能力，要有面向未來的戰(zhàn)略素質(zhì)。現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)的一切活動，都與信息相關(guān)聯(lián)，信息是促進社會發(fā)展的最優(yōu)手段之一。1979年，前總統(tǒng)卡特，曾發(fā)表“照亮道路”的演說。他說，信息是人類智慧的火花，它照亮了通向未來的道路。他認為，美國在經(jīng)濟領(lǐng)域所有成就中，有2/3是來自有關(guān)的信息活動。5．爭奪21世紀的金礦——人才無論是經(jīng)濟競爭、軍事競爭，還是科學(xué)技術(shù)競爭，歸根到底，是人才的競爭。因為一切科學(xué)技術(shù)都必須靠人才來掌握、開發(fā)和應(yīng)用，科學(xué)技術(shù)只有被人所用，才能成為推動社會發(fā)展的關(guān)鍵因素、決定力量。人才被視為寶貴的戰(zhàn)略資源，綜合國力的競爭，加速了人才的競爭。第二次世界大戰(zhàn)歐洲戰(zhàn)場結(jié)束之際，美、英、法、蘇軍隊打進德國柏林。此時，有的軍隊占據(jù)資金財物，有的軍隊運走機器設(shè)備，而美國軍隊卻奉命把包括研制V—2飛彈的總設(shè)計師等在內(nèi)的一大批科技專家，連同他們的科研資料搶在手中，急忙運回美國，奪得了一份“最珍貴的戰(zhàn)利品”。也正是由于二戰(zhàn)結(jié)束時，美國從德國和其他國家奪得的一批優(yōu)秀科學(xué)家，才使美國在核武器等領(lǐng)域一直保持優(yōu)勢。應(yīng)當(dāng)說，美國領(lǐng)導(dǎo)人在這個問題上是具有戰(zhàn)略眼光的。當(dāng)年的鋼鐵大王卡內(nèi)基說：“將我所有的工廠、設(shè)備、市場、資金全部奪去，但只要保留我的組織人員，4年之后，我仍將是一個鋼鐵大王”。在他看來，只要有人才就有雄厚的“智力資源”，就可以創(chuàng)造出奇跡。在當(dāng)前的高科技時代，誰擁有大批高素質(zhì)、高水平的人才，誰就占領(lǐng)了高科技這個戰(zhàn)略“制高點”，誰就能稱雄世界!□“信息高速公路”對哈佛經(jīng)理的挑戰(zhàn)美國哈佛大學(xué)信息政策研究室研究中心主任安瑟尼·G·歐廷格(AnthonyG·Oettinger)教授對物質(zhì)、能量和信息三者作了如下的描述：沒有物質(zhì)，就什么東西也不存在；沒有能量，就什么事情也不發(fā)生；沒有信息，就什么東西也無意義。這就是信息的意義。信息作為基本資源與物質(zhì)和能量不同，它是取之不盡、用之不竭的，且具有極大的靈活性、開放性和自由性。自從1984年美國蘋果公司推出第一臺多媒體計算機后，這一新鮮的事物在隨后的幾年中，并沒有引起多少人關(guān)注。然而今天，多媒體電腦，已成為時代的“寵兒”。90年代初盛行起來的多媒技術(shù)，已成為當(dāng)今高技術(shù)競爭的焦點?，F(xiàn)代社會已經(jīng)悄悄地從后工業(yè)社會向信息化社會轉(zhuǎn)移和過渡。以多媒體為核心的信息高速公路的快速發(fā)展，對現(xiàn)代社會的結(jié)構(gòu)體系帶來了巨大的沖突。它大大地提高了人們相互交往的能力，人們通過它可以極為方便地、廣泛地儲存和獲得信息。作為一名現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)，如何迎接信息時代的挑戰(zhàn)?如何在新的信息革命中立于不敗之地?這是不容回避的大問題。簡單地拒絕信息社會或者是把自己封閉起來，企圖超脫于信息社會之外，已經(jīng)是完全不可能的事情。只把信息社會的基礎(chǔ)設(shè)施如計算機網(wǎng)絡(luò)或信息高速公路，理解成了一個簡單的產(chǎn)業(yè)或行業(yè)，并用傳統(tǒng)的模式來領(lǐng)導(dǎo)和管理，已不能適應(yīng)現(xiàn)代信息社會的要求了。信息高速公路，又稱國家信息基礎(chǔ)設(shè)施，英文是NationalInformationInfrastructure，簡寫為NII。它是借用“高速公路”這個詞，泛指信息傳遞的高速化、高效化、網(wǎng)絡(luò)化的狀態(tài)。這個構(gòu)想的提出，無論在觀念上或?qū)嵺`上都具有劃時代的意義。它告訴人們：不僅車輛行駛需要高速公路，信息流通也需要高速公路；人不僅可使用承載人流、物流的高速公路，而且還可使用承載信息的高速公路。多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、信息高速公路是信息浪潮中出現(xiàn)最多的三個名詞，多媒體與信息高速公路構(gòu)成了第三次信息革命的核心。專家稱，90年代，已進入多媒體時代。多媒體是80年代中期發(fā)展起來的，它把電話、電腦、電視等多種技術(shù)融為一體，充分利用三者優(yōu)勢，為用戶提供集文字、圖像、聲音于一體的綜合服務(wù)。只要一線入室，即可將電話、電視、計算機、傳真機等連為一體，形成用戶綜合服務(wù)設(shè)施。多媒體實現(xiàn)了輸入輸出方式的多元化，改變了傳統(tǒng)單一媒體、單一電信業(yè)務(wù)的格局。多媒體、網(wǎng)絡(luò)化和交互式(信息交流的雙方性)是信息高速公路的主要技術(shù)特色。信息高速公路實際上是一個高速信息網(wǎng)絡(luò)體系。信息高速公路計劃具有十分重大的意義，它已引起了世界的強烈反響，得到了各國的高度重視，全球已掀起了一股信息高速公路建設(shè)的浪潮。有遠見的科學(xué)家和政治家預(yù)言，未來社會將是信息主宰的社會，呼吁建設(shè)具有全球意義的“全球信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”(GlobInformationInfrastructure，簡寫為GII)。它的建設(shè)，將大大加速全球信息化的進程，把一場新的信息革命推向高潮。全球高速信息網(wǎng)的快速建立和發(fā)展，給現(xiàn)代社會的結(jié)構(gòu)體系帶來了巨大的沖擊波，加速推動了現(xiàn)代社會由后工業(yè)化向信息化的過渡及轉(zhuǎn)移。今天，電腦的影響無處不在，涉及到我們生活的各個方面，滲透到社會的各個領(lǐng)域。在現(xiàn)代西方社會，小從人們的閱讀期刊雜志、收聽收看廣播電視節(jié)目以及人們寫信、學(xué)習(xí)、購物、看病、大到汽車制造、飛機導(dǎo)航、衛(wèi)星上天以及科學(xué)家研究、政府首腦主持政府工作等等，這些無不依賴電腦來完成。同昨天相比，人們的生活方式、工作方式和工作效率，已發(fā)生了深刻的變革。人類歷史，是一部由自然王國走向自由王國的歷史。人類社會經(jīng)歷過了兩次大的科技革命，這兩次科技革命，極大地推動了歷史的進程。今天，信息革命——第三次科技革命的到來，給人類帶來許多意想不到的變化。信息社會促使人們感覺器官和思維的延伸，使時空相對壓縮，加速了人類進步步伐。信息的公開化，大眾化，為領(lǐng)導(dǎo)決策的民主化提供了可靠的前提，同時也為社會監(jiān)督?jīng)Q策提供了可能。這些都為保證哈佛經(jīng)理決策科學(xué)化提供了有效的手段。信息技術(shù)給哈佛經(jīng)理帶來了許多嚴峻的重大挑戰(zhàn)，他們需要下屬掌握新技術(shù)，了解新信息，以提高工作效率，但又要防止下屬掌握這些新技術(shù)、新信息后，又威脅到自己的地位。信息革命使每個人的權(quán)力相對擴大，使每個人的自由能力相對提高。□高科技時代哈佛經(jīng)理從觀念到行為需要轉(zhuǎn)變以信息產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代高科技的興起和發(fā)展，給現(xiàn)代社會的各個領(lǐng)域，帶來了不可估量的沖擊，它影響到了人類的生產(chǎn)方式、生活方式，給生產(chǎn)力帶來了一次偉大的革命，給人類社會帶來了偉大的革命，標志著人類社會新紀元的到來。面對信息革命給人類帶來的變革，作為一個現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)樹立什么樣的觀念?如何適應(yīng)、駕馭未來社會?由于科技的進步，使社會化大生產(chǎn)更加系統(tǒng)化、普遍化，使信息更加公開化、大眾化，社會分工更加明確化、細致化。這些生產(chǎn)關(guān)系和經(jīng)濟基礎(chǔ)的變化，必然要上層建筑隨之而變。如果還用過去傳統(tǒng)的家長式的統(tǒng)治，個人集權(quán)，既要決策，又要負責(zé)日常管理，一切由個人說了算，已經(jīng)不可能了。現(xiàn)代社會要求有現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)，傳統(tǒng)的、專制的、封閉的領(lǐng)導(dǎo)體制、領(lǐng)導(dǎo)觀念、領(lǐng)導(dǎo)方法等，已不能適應(yīng)現(xiàn)代社會的要求，不得不加以變革。1．處理好集權(quán)與分權(quán)的矛盾現(xiàn)代的科學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)方法，和傳統(tǒng)的家長制時代的事無巨細，事必躬親的領(lǐng)導(dǎo)方法是根本對立的。它要求領(lǐng)導(dǎo)只抓大事，不問瑣事，或者說：只管兩頭，不管中間”，還可以說是“抓兩頭、帶中間”，這種方法又稱為“黑箱方法”。家長制時代的領(lǐng)導(dǎo)方法是事無巨細，事必躬親，其根源是家長制只有集權(quán)而無分權(quán)的體制。而現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)方法是現(xiàn)代社會分工發(fā)展的必然結(jié)果，決策與執(zhí)行的分工、謀與斷的分工、行與評的分工，及其分責(zé)分權(quán)是現(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)方法現(xiàn)實的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代領(lǐng)導(dǎo)方法是“大權(quán)獨攬、小權(quán)分散”，或“只管兩頭、不管中間”。這個“大權(quán)”或者“兩頭”，是指決策權(quán)，即輸入執(zhí)行部門的決策指令和發(fā)出指令的最后決斷權(quán)。這個權(quán)力只能集，不能分。這里的“小權(quán)”或者“中間”是指決策權(quán)以外的一切權(quán)力，如咨詢權(quán)、執(zhí)行權(quán)等等，這些權(quán)力原則上必須分散，不能集中，否則就是專制、就是獨裁。2．實現(xiàn)決策的科學(xué)化、民主化現(xiàn)代社會聯(lián)系廣泛、情況復(fù)雜、瞬息萬變。就處理信息來說，人每秒可處理20—30個比特(二進制單位)，而計算機每秒可處理上億個或更多個比特，僅自己專業(yè)范圍內(nèi)的新信息，即使每天什么也不做，也難以全面掌握，面對如此巨大的信息量，單