DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 硼为黑色或银灰色固体，单质硼为黑色或深棕色粉末，以正二十面体为基本的结构单元，其硬度仅次于金刚石，质地较脆。在合金中加入微量硼能细化晶粒，提高合金成分稳定性，显著改善材料的力学性能，如硬度、耐熔性和抗张力 [ 1 ] ，因而成为材料中添加的合金元素之一。钛及钛合金是二十世纪50年代发展起来的结构材料，具有高强度、低密度、耐高温等优点，受到了航空、航天、化工及生物医疗等领域 [ 2 ] - [ 9 ] 的青睐。但钛合金通常因存在粗大片层组织，降低了材料的使用强度及韧性，影响了它的使用。虽然热处理对其组织有所改善，但并不明显，而添加微量元素则可较好地改善钛及钛合金组织形貌，特别是微量B的添加(小于1 wt%)，在对铸造钛合金塑韧性降低较小的情况下，可以提高其室温和高温强度 [ 10 ] 。但由于硼原子序数比较小，核外电子层数少，使用能谱(二次电子)难以测出，而电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测量复杂，成本高，原子发射光谱法采用的激发源主要以交流电弧等为主，分析的稳定性较差，因此寻求一种简便精确测定钛合金中微量硼元素的方法成为亟需解决的问题。目前测定微量硼含量的化学方法主要有3类，即重量法、容量法和分光光度法，分光光度法主要包括姜黄素法 [ 11 ] 、胭脂红酸法 [ 12 ] 、甲亚胺-H酸法 [ 11 ] 和次甲基兰法，其中姜黄素法因其具有检出灵敏这一优点在微量硼的测定中应用尤为广泛。宋霞 [ 13 ] 等用姜黄素–草酸分光光度法测定镁砂中三氧化二硼的含量，通过对显色条件的控制，使准确度、灵敏度都达到满意的效果；李宏斌 [ 14 ] 通过姜黄素在非水介质中与硼酸生成有色络合物来测定铜合金中微量硼，结果表明该方法操作简便，精密度好，准确度高；阚斌 [ 15 ] 利用姜黄素光度法测定钢中微量硼含量，测定的硼量与全硼标准值基本相等，方法的准确度及重复性较好；葛小鹏 [ 16 ] 利用蒸馏分离–姜黄素光度法测定硅铁合金中痕量硼，结果证实，所拟溶样条件下硼的测定结果为全硼。 在钛合金中，微量B会与钛生成TiB相，使得其分离较难，导致微量硼含量检测更加复杂。由于姜黄素不溶于水，可溶于乙醇及乙酸。在酸性环境中，两个姜黄素分子与一个硼原子生成玫红色的玫瑰花青苷，经无水乙醇稀释后玫瑰花青苷与姜黄素的紫外–可见光谱最大吸收波峰有明显的区别，并且其他离子对其吸光度干扰较少 [ 11 ] 。因此，采用一系列简便的化学反应使得Ti6Al4V-xB合金转变为游离的硼，进而使用姜黄素–光度法进行微量硼的测定。
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器与试剂 日立U-3900H分光光度计(日本岛津公司)，电子天平(沈阳龙腾电子有限公司)。 表1为测定硼含量所用试剂。 姜黄素–草酸溶液制备：称取0.04 g姜黄素、5 g草酸和4 mL的6 mol/L盐酸，采用乙醇将它们稀释成为100 mL姜黄素–草酸溶液。 硼的标准溶液制备：纯硼酸取0.5716 g，用1000 mL去离子水溶解稀释，此时换算成硼元素的质量浓度为100 mg/L，再依次稀释成含硼量为0.1 mg/L~1.0 mg/L的标准溶液。 空白溶液的制备：取1 mL去离子水混合4 mL姜黄素–草酸溶液烘干后，再经无水乙醇稀释至5 mL的溶液。 实验所用试剂均为分析纯，实验用水均为去离子水，以上步骤中的溶液反应、存贮和称量均使用低硼玻璃或聚乙烯器皿。 2.2. 实验方法 2.2.1. 样品处理 将Ti6Al4V-xB合金分成小块分别置于约10 mol/L氢氟酸溶液中，发生以下反应： Ti + 4HF = 2H 2 ↑ + TiF (1) 2Al + 6HF = AlF 3 ↓ + 3H 2 ↑ (2) V + 4HF = VF 4 + 2H 2 ↑ (3) 合金中的TiB在氢氟酸中稳定，等反应完毕后，对溶液进行蒸发烘干得到混合物，混合物中含有TiF、AlF 3 、VF 4 和TiB等物质，由于VF 4 为微溶于水呈现绿色，会对后续紫外–可见光光谱吸收测定产生影响，在恒温干燥箱中经过80℃，10 h的干燥，使得VF 4 升华去除，然后将混合固体放入去离子水中，并缓慢滴入硫酸溶液，TiB与H 2 SO 4 会发生反应，生成硼酸根离子[(BO 3 ) −3 ]，根据合金名义成分稀释到含硼量为0.5 μg/mL的溶液，获得Ti6Al4V-xB合金的待测溶液。然后取1 mL待测溶液与4 mL姜黄素–草酸试剂溶 Table 1 The reagents of boron content determinatio 试剂名称 Name 分子式 Chemical formula 分子量 Molecularweight 纯度(浓度) wt% Purity (concentration) 来源 Source 姜黄素 C 21 H 20 O 6 368.39 96 天津市天新精细化工开发中心 硼酸 H 3 BO 3 61.83 99.5 天津市福晨化学试剂厂 氢氟酸 HF 20.1 40 国药集团化学试剂有限公司 硫酸 H 2 SO 4 98.08 98 洛阳昊华化学试剂有限公司 乙醇 CH 3 CH 2 OH 46.07 99.7 天津市天力化学试剂有限公司 草酸 C 2 H 2 O 4 ·2H 2 O 126.07 99.5 天津市百世化工有限公司 盐酸 HCl 36.46 37 洛阳昊华化学试剂有限公司 表1. 硼含量测定所用试剂 液进行反应，在55℃恒温干燥环境下反应直到溶液烘干，留下深红色的沉淀物，随后取酒精将沉淀物溶解成5 mL溶液，即为待测溶液。图1为测定钛合金中微量硼制备待测溶液示意图。 2.2.2. 显色测定 采用3 mL比色皿，实验开始前，使用酒精冲洗清洁石英比色皿，取3 mL乙醇作为对比溶液滴入第一个比色皿，同样取3 mL测量溶液滴入另一个比色皿中，将两个比色皿盖上防挥发的盖子，合上分光光度计仪器上盖，进行光度吸收测量，以空白试验溶液为参比，扫描速度300 nm/min，波长取300~600 nm，间隔4 nm，测量每份显色溶液的吸光度，随后在标准曲线上查取溶液中硼含量。 2.2.3. 标准曲线绘制 准确吸取含硼量为0.1 mg/L~1.0 mg/L的标准溶液分别置于一次性聚乙烯试管中，以加含硼量为0的一份为参比液，在相同波长处、相同比色皿中测其吸光度值，并以吸光度为纵坐标，硼量为横坐标绘制标准曲线，硼含量在0.1 mg/L~1.0 mg/L范围内符合比耳定律，其线性回归方程为y = 0.78171x − 1.21365 (y表示硼元素浓度，x表示最大吸收波长峰强度)。按式(4)计算出钛合金中硼的质量百分比ω。 ω = C B × V M (4) 式中：ω——硼在Ti6Al4V-xB合金中的质量百分比(wt%)； M——合金称取量(mg)； C B ——待测溶液中硼元素浓度(mg/L)； V——稀释样品硼的溶液体积总量(L)。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 硼酸与姜黄素生成络合物的吸收曲线 图2为含硼量为标准溶液(0.10~1.0 mg/L)及空白溶液的紫外–可见吸收光谱曲线，曲线从下到上分别为空白溶液及硼浓度0.10~1.0 mg/L溶液的谱线，A0.2~A1.0分别为含硼量0.20~1.0 mg/L的溶液的紫外–可见吸收光谱曲线的最大吸收峰强度，可以看出0.2~1.0 mg/L的标准溶液最大吸收波长峰约为560 nm，相对于空白溶液最大吸收波长峰(约440 nm)发生了偏移，并且随着硼含量增加吸收峰值增强。0.1 mg/L的标准溶液出现了较宽的吸收波长峰值，这是因为姜黄素、玫瑰花青苷都属于烯酮类有机物，烯酮类有机物质的结构产生变化，最大吸收波长随之发生偏移，空白溶液到不同硼含量溶液的最大吸收峰偏移表明了姜黄素发生转变，最大吸收波长峰为560 nm，表明了姜黄素与硼原子生成了玫瑰花青苷，且溶质浓度越高吸收光越强；含硼量为0.1 mg/L的溶液中，硼原子与少量姜黄素反应生成玫瑰花青苷，还有一部分残留未反应的姜黄素，在溶液中同时存在两种不同结构的有机物，致使产生了较宽的吸收波长峰值，这与文献 [ 11 ] 中指出最低检测浓度为0.02 mg/L相一致。 由图2可以看出，含硼量已知的标准溶液最大吸收峰强度值依次从1.888到2.941不等，采用最小二乘法对数据点进行线性拟合，得到如图3中的拟合直线，即标准溶液硼元素浓度Y与最大吸收波长峰强度X之间的线性方程Y = 0.78171X − 1.21365。据此可以计算待测溶液中硼元素的浓度含量。 3.2. 显色条件的控制 3.2.1. 酸度的影响 在酸性环境中，两个姜黄素分子与一个硼原子生成玫红色的玫瑰花青苷，经试验表明pH值在4左右较为合适，pH过低会导致络合物颜色减退，pH高则会导致络合物颜色不稳定。 图1. 姜黄素光度法测Ti6Al4V-xB合金中微量硼含量制备待测溶液的实验过程 图2. 不同含硼溶液与姜黄素反应后的紫外–可见吸收光谱曲线 图3. 标准溶液中硼浓度与最大吸收峰强度的关系及拟合曲线 3.2.2. 显色剂用量的影响 当显色剂用量在2~6 mL时吸光度稳定，因此选定显色剂用量为4 mL。 3.2.3. 加热温度及时间 实验发现，在55℃恒温干燥环境下反应完全恒定，反应时间为6 h。 3.2.4. 显色剂稳定性 姜黄素–草酸溶液在常温下放置20 min颜色基本稳定，至少可稳定2 h，吸光度不变，一般溶液需现用现配。 3.3. 样品分析 图4为测定Ti6Al4V-xB合金所制备溶液与姜黄素反应后的紫外-可见吸收光谱曲线，A1，A2，A3分别为Ti6Al4V-0.05B、Ti6Al4V-0.1B、Ti6Al4V-0.5B合金所获溶液的紫外-可见吸收光谱曲线的最大吸收峰强度值，可以看出最大吸收波长峰约为560 nm，其强度值分别为2.243、2.183、2.157，与图2所示的0.5 mg/L标准溶液最大吸收峰值(2.173)接近，表明了硼元素与钛合金发生反应。Ti6Al4V-xB合金通过化学反应、蒸发、升华及稀释等过程，没有造成明显硼含量损失，本文中的实验方法使得B几乎都与姜黄素发生络合反应。将最大吸收波长峰值分别带入线性回归方程可算出Ti6Al4V-0.05B、Ti6Al4V-0.1B、Ti6Al4V-0.5B合金所获溶液中硼含量的浓度分别为0.5397 mg∙L −1 、0.4928 mg∙L −1 、0.4724 mg∙L −1 ，然后带入式4中计算出Ti6Al4V-xB合金硼含量，得出结果如表2所示，可以看出Ti6Al4V-0.05B、Ti6Al4V-0.1B、 图4. Ti6Al4V-xB合金所制备溶液与姜黄素反应后的紫外可见吸收光谱曲线 Table 2 The determined result of boron content in Ti6Al4V-xB alloy with curcumin by spectrophotometr 样品 溶液测定浓度/mg∙L −1 稀释溶液体积/mL 合金称取量/g 测定值/wt% 实际添加值/wt% 测定误差/% Ti6Al4V-0.05B 0.5397 23 0.0230 0.0540 0.05 +8.0 Ti6Al4V-0.1B 0.4928 73 0.0365 0.0986 0.1 −1.4 Ti6Al4V-0.5B 0.4724 214 0.0214 0.4724 0.5 −5.5 表2. 姜黄素光度法测定Ti6Al4V-xB合金中硼含量的测定结果 Ti6Al4V-0.5B合金的硼含量测定值分别为0.0540 wt%、0.0986 wt%和0.4724 wt%，与Ti6Al4V-xB合金中硼的原始添加量相似，最大误差为8%，表明了姜黄素分光光度法测定钛合金中的硼含量是一种非常简便可行的方法。
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user: 4. 结论 本实验建立了姜黄素–草酸分光光度法测定微量硼元素的方法，通过对显色条件的控制，可用于钛合金中微量硼元素的测定。该方法具有准确度高，重现性好，操作简单快速等优点，且试剂廉价易得，分析方法简单，可行性及实用性高，能满足日常生产和科研的需要。
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user: 摘 要 控制权配置作为公司治理因素的核心环节，其模式的划分并未形成定论。本文以财务报告舞弊作为研究切入点，研究控制权配置对上市公司的财务报告舞弊是有着制约还是放纵作用。研究发现：第一，面临财务困境的公司更容易实施财务报告舞弊；第二，不同控制权配置模式下上市公司发生财务报告舞弊的状况有很大差别，股东控制型这一控制权配置模式会放纵公司实施财务报告舞弊。第三，特定控制权配置模式对财务报告舞弊的影响超过财务困境。在我国资本市场上，财务报告舞弊的影响因素中公司治理因素更为主要，作为公司治理当中的核心环节控制权配置更是尤为重要。本研究主要有以下三方面的创新：第一，本文对于控制权配置模式的划分考虑了股东、经理层和董事会在控制权配置过程中的具体角色，将控制权配置划分为股东控制型、股东控制董事会监督型、经理层控制型、经理层控制董事会监督型四种控制权配置模式。第二，本研究验证了我国的资本市场背景下财务困境与财务报告舞弊的关系，并对中国上市公司财务困境判别阈值选取进行了有益的尝试。第三，本研究将影响财务报告舞弊的两大因素(公司特征因素和公司治理因素)放在同一个框架下进行研究，以比较两类因素的作用强弱。 关键词 :控制权配置，财务报告舞弊，财务困境 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 良好的信息披露质量是证券市场健康发展的基石，财务报告舞弊和盈余管理作为失信行为都会对信息披露质量造成威胁。财务报告舞弊由于突破了法律和会计准则的规定性质更为恶劣。在2011至2015年期间，实施财务报告舞弊的上市公司达到1370家。层出不穷的财务报告舞弊丑闻极大地打击了投资者的信心，严重地制约着证券市场的健康发展。由此可见，研究影响财务报告舞弊的因素对于企业的规范化发展和资本市场信息披露制度的健全都具有重大意义。国外学者最早关注经济压力对实施舞弊的影响。无论是三角理论、GONE理论还是风险因子理论都认为经济压力会诱发行为人实施舞弊。从组织的层面上看舞弊的经济压力，国外学者认为面临财务困境的企业更容易实施财务报告舞弊。与国外学者相比，我国学者较少地关注财务困境对财务报告舞弊的影响，更多地探讨了公司治理因素与财务报告舞弊的关系。那么面临财务困境的公司更容易发生财务报告舞弊的结论是否适用于我国的上市公司？作为公司治理内核的控制权配置会扭曲还是放大财务困境与财务报告舞弊之间的关系？ 本文根据股东、经理层对控制权的争夺角色以及董事会的共谋或监督角色对控制权配置进行划分，得到了股东控制型、股东控制董事会监督型、经理层控制型、经理层控制董事会监督型四种控制权配置模式。研究发现：第一，面临财务困境的公司更容易实施财务报告舞弊；第二，不同控制权配置模式下上市公司发生财务报告舞弊的状况有很大差别。股东控制型这一控制权配置模式会放纵公司的财务报告舞弊。此外，在实施财务报告舞弊的公司中股东隐形地掌握控制权的情况占有相当比例。虽然股东持有较低比例股份，但是，通过控制董事会或者经理层掌握控制权。第三，特定控制权配置模式对财务报告舞弊的影响超过财务困境。在我国资本市场上，财务报告舞弊的影响因素中公司治理因素更为主要，作为公司治理当中的核心环节控制权配置更是尤为重要。
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user: 2. 文献回顾 2.1. 财务报告舞弊的影响因素 根据以往学者的研究可以将影响财务报告舞弊的因素大致分为两类：公司特征因素和公司治理因素。Wallace [ 1 ] 在研究公司特征与信息披露质量的关系时将公司特征分为三类：公司结构特征(企业规模、财务杠杆率等)、公司业绩特征(净资产收益率等)和公司市场特征(行业、上市地点和会计师事务所)。企业规模与信息披露质量关系的显著性在不同文献中存在较大的差异。Ahmed & Courtis [ 2 ] 对此进行了整合分析，认为不同文献结论的不同可能是由于存在调整变量，但整体上来看企业规模与信息披露质量之间的关系是显著的。Saksena [ 3 ] 研究发现与没有发生财务报告舞弊的公司相比，舞弊公司不仅经营业绩更差、公司规模也更大。在财务杠杆与信息披露质量的关系上学者之间也存在不同程度的分歧。有学者认为二者之间显著正相关，也有学者认为二者之间不存在显著正相关。Ahmed & Courtis [ 2 ] 进行整合分析发现：总体上二者呈显著正相关，但结论会因为信息披露质量测度指标的不同而发生改变。张为国等 [ 4 ] 发现公司资产负债率与信息披露质量呈负相关。公司业绩特征主要包含衡量企业经营成果的指标，如总资产收益率、净资产收益率和销售毛利率等。陈国欣等 [ 5 ] 与曾月明等 [ 6 ] 都通过实证研究发现盈利能力弱的公司更容易发生财务报告舞弊。田昆儒和许绍双 [ 7 ] 将公司市场特征归纳为行业、上市地点以及审计上市公司财务报告的会计师事务所等。蔡志岳和吴世农 [ 8 ] 通过对2001至2005年发生信息披露违规行为的上市公司的行业描述性统计发现：违规公司最多分布在制造业当中。 公司治理状况也是影响财务报告舞弊的重要因素。学者们从股权结构、董事会特征等方面对财务报告舞弊公司的治理特征展开了研究。Laidroo [ 9 ] ；马忠 [ 10 ] ；司茹 [ 11 ] 等学者都对股权结构与信息披露质量或财务报告舞弊的关系进行了研究。大部分学者认为在股权集中的情况下，大股东出于攫取私人收益的目的会控制信息披露政策，降低信息披露质量甚至操控公司实施财务报告舞弊。相反，股权越分散，舞弊的可能性越小。Ştefănescu [ 12 ] ；Xiang [ 13 ] 、薛祖云 [ 14 ] 和杨清香等 [ 15 ] 分别从董事会的有效性以及包含董事会规模；独立性；董事长与总经理兼任；会议次数以及专业委员会的设立情况在内的董事会特征研究了董事会对信息披露质量或财务报告舞弊的影响。虽然学者们在个别方面没有达成一致意见，但都认同董事会作为公司治理的直接机构会对财务报告舞弊产生影响。COSO对1997年之前的舞弊案例进行研究发现：绝大部分财务报告舞弊都有管理层参与。赵德武等 [ 16 ] 在管理层是绝大部分财务报告舞弊幕后推手的认定下，提出了基于我国国情的治理系统基础审计模式。总体来看，学者们普遍认为股东、董事会和经理层是影响公司财务报告舞弊的三个利益主体。 2.2. 控制权配置理论 目前的控制权理论大致可以分为三类：股东控制论、经理控制论和利益相关者控制论。Grossman & Hart [ 17 ] 和Hart & Moore [ 18 ] 在不受财富约束的假定下，认为控制权天然地归属于非人力资本所有者。Putterman [ 19 ] 最早提出终极控制权，认为尽管存在所有权与控制权分离的情况，但终极控制权仍然为股东拥有。La Porta等 [ 20 ] 对27个发达的经济体中公司所有权结构进行了研究发现：除英美等少数几个国家外，大多数国家和地区的上市公司都是由国家或家族进行控制的；大部分股东通过控制权与现金流权分离的方式来获得控制权，并用控制权与现金流权的分离度来度量控制权。 伯利和米恩斯 [ 21 ] 认为企业的管理者拥有少量的所有权但实际上掌握了公司控制权。并且，由于管理者与所有者的利益分歧产生了代理问题。钱德勒 [ 22 ] 在《看得见的手》一书中从经济史的角度对所有权与控制权分离的命题加以了论证。认为管理者凭借自身法管理知识、掌握的管理信息拥有了实际的公司控制权。Grossman & Hart [ 17 ] 认为经营者扩大控制权的冲动加剧了所有者和经营者的代理问题。Fama & Jensen [ 23 ] 认为剩余索取者也是最终的风险承担者。当剩余风险承担与决策功能相分离，即决策经营者不再是风险承担者就会产生代理问题。一般情况下，企业经营管理上的控制权由经理人掌握，剩余索取者掌握决策控制权。阎达五和宋建波 [ 24 ] 认为所有权的所有者和拥有经营权的经营者都是企业的控制主体。林钟高等 [ 25 ] 学者也认为企业内部存在着所有者和经营者两个层次的控制主体并同时行使控制权。 在利益相关者控制论方面。Aghion & Bolton [ 26 ] 最早提出了控制权相机转移，认为控制权可以在股东之间、以及股东、债权人、管理者和职工之间转移。林浚清等 [ 27 ] 研究了相机治理机制下公司的控制权会随公司绩效和经营情况的变化而发生转移或重新进行配置；随着公司绩效持续恶化，公司控制权将从所有者主权、债权人主权和破产清算的路径演进。刘红娟等 [ 28 ] 在研究公司内部控制权时发现人力资本可以带来相应控制权。 股东控制论、经济控制论和利益相关者控制论这三种控制权配置理论相应指出了控制权配置中的利益主体及相互关系，这为控制权配置模式的构建做了研究准备。
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user: 6. 结论与启示 本文以控制权配置对财务报告舞弊的影响为切入点，研究控制权配置对公司财务报告舞弊的制约或放纵作用。研究发现：首先，一般来看财务困境与财务报告舞弊成正相关，即面临财务困境的企业发生财务报告舞弊的可能性更大。国外学者对财务困境与财务报告舞弊关系的研究结论同样适用于我国的资本市场；其次，作为公司治理核心的控制权配置会扭曲财务困境与财务报告舞弊之间的关系。特定的控制权配置模式(股东控制型的控制权配置模式)能够放纵甚至导致财务报告舞弊的发生，使得财务报告舞弊不受客观公司特征的影响。该种财务报告舞弊很大程度上是受控制权实际掌握者的意志操纵。在实施财 Table 9 Logistic regression result of shareholder control sample 变量 B S.E Wals df Sig Exp(B) 财务困境 22.96 4176.27 0.00 1.00 1.00 9394987977.27 企业规模 −0.78 0.17 20.95 1.00 0.00 * 0.46 市场环境 −0.65 1.43 0.21 1.00 0.65 0.52 常数项 −4.66 4176.28 0.00 1.00 1.00 0.01 表9. 股东控制型样本Logistic回归结果 注：*表示在5%的水平显著。该表中Z’ score model判别财务困境的阈值为2.25。资料来源：本文整理。 务报告舞弊的公司中股东隐形地掌握控制权的情况占有相当比例。股东虽然持有较低比例股份但通过控制董事会或者经理层掌握控制权。 在防范证券市场财务报告舞弊、规范上市公司信息披露政策以及促进资本市场健康发展的大背景下，以上的研究结论对投资者、注册会计师以及监管机构均有一定借鉴价值。首先，一般的情况下，面临财务困境的公司更值得上述各方关注。而对于控制权集中的企业，特别是属于股东控制型的企业，即使该类公司没有面临财务困境也可能出于控制股东的利益考虑实施财务报告舞弊。此外，除了股东持股比例高可以作为识别股东控制型的公司标志，股东还可能通过董事会或经理层间接、隐形地控制企业进而实施财务报告舞弊，这种财务报告舞弊更加地隐蔽，相关各方应给予特别的关注。
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user: 摘 要 宋代以来，端午已经成为词人写作的重要主题。尤侗的端午词保存了浴兰汤、饮菖蒲酒、食角黍、系彩线、悬艾虎、龙舟竞渡等明末清初的苏州端午民俗。在龙舟竞渡中表现出的人物崇拜，由于民俗的趋同性与个人的情感选择，从当地传统的伍子胥转向更为普遍的屈原。他通过有意识地引端午民俗入词进行创作，拓展词的艺术表现空间，体现世俗化的创作追求以及寄托易代之变深层的情感。 关键词 :尤侗，端午词，民俗 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 自古以来，节序时令一直都是文学创作的重要题材，《文心雕龙·物色》言：“春秋代序，阴阳惨舒，物色之动，心亦摇焉 [ 1 ] 。”人面对节序时令的变化，难免会引起内心情感的波澜起伏，就像王维诗中所说“每逢佳节倍思亲”，而词人也正是借助词这种文学体裁来抒发他们内心对于节序时令变化的感悟。端午，作为中国重要的传统节日，自宋以来，一直都是词人创作的节序对象。尽管尤侗《百末词》中关于节序的词作题材几乎涵盖了当时所有的节日：元日、清明、端午、七夕、中元、中秋、重阳，但是在这有限的三十二首节序词中端午词就有六首，占据了将近六分之一，是所有节序题材中数量最多的。通过研究，发现尤侗的端午词在一定程度上反映了明末清初苏州地区端午民俗的面貌，体现尤侗对于民间文化的价值态度，以及他对于端午的特殊情感取向。
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user: 2. 尤侗端午词中的民俗内容 词作为一种文学艺术形式，是了解民俗的一个重要途径，正如吴熊和先生在《宋词与民俗》序中表述道“词由于其本身特点，较之诗文更能适应民俗、容纳民俗和善于表现民俗” [ 2 ] ，同样杨海明先生也在《唐宋词美学》中强调处于雅俗文学之间的词具有表现民俗的重要地位：“一方面，它承接着前代雅文学的传统，将前代文人的诗情雅趣融注进自己的躯体；另一方面，它又提携着后代的俗文学，在表现对象和抒情内容上融入了更多的现实生活的市情百态 [ 3 ] ”。尤侗端午词中保留了大量明末清初时期的端午民俗，摘录具体表现民俗的词句如下： 系彩线，穿菰黍。寿杯菖叶酒，乐语离骚句。讴歌者，芙蓉江上喧龙鼓。(《千秋岁·午日祝江明府》) 遍地蒲人艾虎。何处觅、龙舟竞渡。(《贺新郎·端午和刘潜甫韵》) 彩线斜袅金跳脱，篆符戏绾同心结。……酌酒劝檀郎，蒲花衬口香。兰汤初罢浴。(《菩萨蛮·午日》) 葵花艾叶，依然是、前度端阳家数。……菰米兰桡问甚处。……遥念寂寞纱窗，菖蒲剪了，黯停杯无语。……除非借取，画船竞渡归去。(《念奴娇·午日旅思》) 庭砌香蒲一剪绿。……闹妆儿女彩丝飘，……唤起湘累休竞渡。(《临江仙·午日》) 钗悬艾虎。……臂缠彩缕。……龙舟两两竞渡。……雕弓射角黍。……兰汤浴罢蒲觞泛。(《河传·五月》) [ 4 ] 从其词中可以将苏州地区端午民俗归纳为：浴兰汤、饮菖蒲酒、食角黍、系彩线、悬艾虎、龙舟竞渡。这也符合《乾隆长洲县志》中记载：“端午为龙舟竞渡，户帖朱符，食角黍、饮雄黄菖蒲酒，簪榴花、艾叶以辟邪，取蚕茧剪虎形，簪于髻右名茧虎 [ 5 ] 。” “浴兰汤”，尽管屈原《离骚》“浴兰汤兮沐芳，华采衣兮若英” [ 6 ] 提及了这项活动，但其作为一种民俗却是见于《大戴礼记》“五月五日，蓄兰为沐浴” [ 7 ] ，而《荆楚岁时记》“五月五日，谓之浴兰节” [ 8 ] ，更将端午这天附加了“浴兰”这一文化内涵。然而浴兰汤这种端午民俗活动在南北朝以后逐渐生活化，在清代中，与尤侗时代相近的词人，如李雯《浣溪沙·咏茧》“浅碧柔黄玉颗长，倩人垂手入兰汤，温存心性怎禁当” [ 9 ] 、王士禛《海棠春·午睡晚浴》“小婢煮兰汤，玉沁冰壶冷” [ 9 ] 、朱彝尊《玉阑干》“兰汤浴罢纳新凉，携纤手夜深尔汝” [ 9 ] ，都未将“兰汤”与端午想联系；回顾尤侗的《醉花间·春闺》“兰汤沐，湘裙束” [ 9 ] ，《多丽·夏景》“浴兰汤、微揩粉汗，插犀梳、乱挽云鬓” [ 9 ] ，也是将它视作为一种生活中的平常事。由此可见，浴兰汤成为一种生活的习惯，与它最初祛邪祈康的美好愿望逐渐脱离，在词中是为了衬托女性化的表现对象，渲染出旖旎窈袅的氛围，鲜明地体现出一种典型的花间风格，所以兰汤在明末清初的词中已不能视为一种鲜明的端午习俗。 菖蒲酒，南北朝梁宗懔在《荆楚岁时记》道：“端午，以菖蒲生山润中一寸九节者，或镂或屑，泛酒以辟瘟气 [ 7 ] ”。明谢肇淛《五杂咀》亦言：“饮菖蒲酒也……而又以雄黄入酒饮之 [ 10 ] 。”据此在时间先后上可以得出雄黄酒应是在菖蒲酒之后出现的，而清潘荣陛在《帝京岁时纪胜》也言“午前细切蒲根，伴以雄黄，曝而浸酒。饮余则涂抹儿童面颊耳鼻，并挥酒床帐间，以避毒虫” [ 11 ] 。而在尤侗的端午词中的“菖叶酒”、“蒲觞”都清晰地揭示了端午饮菖蒲酒这一风俗，并且在这六首词中无论是“饮酒”、“黯停杯”，还是“酌酒”、“痛饮”都着重强调了这一民俗在端午中的不可缺少的重要性，虽然饮酒与抒情主人公的个体情感有关，或是闺怨，或是思乡，但是民俗活动本身给予了他们在现实中抒发情感的可能性。 系彩线，汉应劭记载道：“五月五日以五彩丝系臂，名长命缕，一名续命缕，一名辟兵缯，一名五色缕，一名朱索，辟兵及鬼，命人不病瘟 [ 12 ] ”。而《清嘉录》也说“结五色线为索，系小儿之臂，男左女右，谓之长寿线” [ 13 ] ，这都表现出普通百姓系五彩绳以辟灾除病、保佑安康、延年益寿的美好愿望。早在宋代苏轼的《浣溪沙·端午》中“彩线轻缠红玉臂，小符斜挂绿云鬟” [ 14 ] ，已经有意识地将这一民俗活动引入词中，而尤侗的端午词中也反复出现这一民俗，“系彩线”、“彩线斜袅金跳脱”、“闹妆儿女彩丝飘”、“臂缠彩缕”，彩线飘舞已经不再简单是表示民俗的物象，成为鲜明的装饰物，表现社会热闹的节日氛围，更具有更高的审美意味。 同样在尤侗端午词中还提及一种女子的装饰物的是“艾虎”，富察敦崇《燕京岁时记》记载道“每至端阳，闺阁中之巧者，用绫罗制成小虎及粽子……以彩线穿之，悬于钗头，或系于小儿之背，古诗云：‘玉燕钗头艾虎轻’，即此意也” [ 15 ] ，《清嘉录》中亦曾有相似记载。明代沈宜修《满庭芳·端午》中亦有“绣符艾虎，双绕玉搔头” [ 16 ] ，以其所处的吴江亦是苏州的辖地，这也佐证了悬艾虎是当时端午习俗之一。值得注意的是尤侗词中鲜明的区别了“蒲人”、“艾虎”这两个物象，据晋代宗懔《荆楚岁时记》“五月五日……采艾以为人，忌门户上，以禳毒气” [ 7 ] 的记载可知，蒲人可能是用菖蒲扎成人形，悬挂在门上，而艾虎是人佩戴在身上的，但都具有辟邪祈康的作用，这种民俗具有明显的上古巫文化的痕迹，反映了人们对安康幸福生活的向往。 菰黍，见于晋周处《风土记》“仲夏端五……以菰叶裹粘米，以粟枣灰汁煮，令熟，节日啖” [ 17 ] ，明李时珍《本草纲目》也说“古人以菰芦叶裹黍米煮成，尖角，如棕桐叶心之形，故曰粽，曰角黍。近世多用糯米矣。今俗，五月五日以为节物，相隗送，或言为祭屈原。作此投江，以饲蛟龙” [ 18 ] 。作为端午特殊的食品，尤侗词中不仅有“菰黍”，还提及“角黍”，总的来说都是相当于现在的“粽子”。同样值得注意的是在尤侗的端午词还提及了“射角黍”这一民俗活动，最早见于《开元天宝遗事》中“宫中每到端午节，造粉团角黍，贮于金盘中，以小角造弓子，纤妙可爱。架箭射盘中粉团，中者得食……都中盛行此戏” [ 19 ] ，可见这种活动带有娱乐的性质，鲜明表现出节日的娱乐气氛。 正如这些端午民俗其实“就是民众的风俗习惯，民众长期共同实行的某种行为方式” [ 20 ] ，每一地的自然人文环境造就了不同的民风习俗，形成了民众特有的情感气质、行为方式，即如《汉书·地理志》所言“十里不同风，百里不同俗”，而端午经过两千多年的传播发展，到明末清初时已经具有某种意义上普遍性、规范化的特征，尤侗端午词中保存的民俗，是对历史上端午习俗的继承，反映出当时的苏州的端午习俗与其他区域的风俗具有相似性，即趋同性。
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user: 3. 尤侗词中的人物崇拜 龙舟竞渡，属于端午民俗中重要形式，尽管在现代人都认为是为纪念屈原。但是追溯尤侗所属的长洲县的文化脉络，可以发现这一民俗在吴地是为了纪念伍子胥，如《事物原始·端阳》记载“竞渡之事，起于勾践，今龙船是也”，汉代赵晔《吴越春秋》也说其“起于勾践，盖悯子胥之忠作” [ 21 ] ；同样在清《吴县志》中记载有“龙船，阊、胥两门，南、北两濠及枫桥西路水滨皆有之”，还有现在苏州的地名“胥江”，都说明了苏州地区纪念伍子胥的深厚历史。 结合历史上的端午诗词而言，曾在长洲生活过的的刘辰翁在《贺新郎》有言“还看吴儿胥涛上，高出浪花几许”、“谁似鄱阳鸱夷者，相望怀沙终古” [ 22 ] ，应该是描写苏州地区胥江上龙舟竞渡的场景，然而纪念对象指向的是“鸱夷”，即伍子胥。明代华亭顾清，从华亭的地理位置来看，十分接近苏州府，而他的诗中“五月吴江赛屈原，红旗画楫满晴川。鸱夷漂泊谁家事，寂寞胥门一炷烟。” [ 23 ] ，尽管清楚地表示是纪念屈原，但也带有为伍子胥的寂寞伸冤之意；还有明代做过长洲县地方官职的邓云霄在诗《阊门观竞渡戏作长歌》中“谁向澄潭伤屈子，空余兰杜结离忧。湘兰沅杜长江隔，吴门还有鸱夷革” [ 24 ] ，也是对苏州地区端午龙舟竞渡的纪念伍子胥的重申。 虽然《清嘉录》中“邯郸淳曹娥碑云‘五月五日迎伍君逆涛而上，为水所淹’，谓是东吴之俗事，在子胥，不关屈氏，然则荆楚自为灵均，吴越自为子胥” [ 10 ] 的明确记载，将屈原与吴越地区的端午民俗的联系加以否定，但是在尤侗的端午词中都未能佐证这点。无论是“唤起湘累休竞渡，云旗游戏波涛”，“叹吴侬、更比湘累苦”的“湘累”，还是“古人应让我，饮酒读《离骚》”、“读破《离骚》还痛饮”、“寿杯菖叶酒，乐语《离骚》句”中的“离骚”，这两个意象都鲜明地指代屈原。在《汉书·扬雄传》“钦吊楚之湘累”，李奇注曰：“诸不以罪死曰累，……屈原赴湘死，故曰湘累也” [ 25 ] ，而《离骚》本身就是代表着屈原的文学艺术的标志，无论是元末明初的舒頔“《离骚》读罢总堪伤” [ 23 ] (《小重山·端午》)，“且停杯，容我《离骚》细读，吊罗江月”(《水龙吟》) [ 26 ] ，还是同时代的浙江词人李良年“安排重午，把酒读《离骚》，囗鱼不至” [ 9 ] (《花犯·五日朱不为草堂饮》)，也都有意识地以离骚来与端午结合。而且在尤侗的端午词中出现“潇湘”、“三楚”和“楚天”这样带有明确地域指向性的区域，考察尤侗的生平经历中并没有到达楚地 [ 27 ] ，也就是这些区域的指代并没有实际的支撑，所以又将纪念的对象固定在屈原的身上。但能够解释为何尤侗选择“忽视”伍子胥这个苏州端午龙舟纪念的传统对象，而是选择荆楚一带的屈原呢？ 对于端午竞渡这个民俗活动，尤侗有意识地将它视作纪念屈原的民俗，既有符合实际的可能性，又有自己内心的选择，可以看作是个人崇拜与普遍民俗信仰崇拜的结合，具有某种价值上的殊途同归。一方面是端午民俗的趋同性，随着交通的便利与文化的交流使得以屈原为代表的端午信仰在当时已经趋于普遍化，正如清代《吴县岁华纪丽》总结端午节龙舟竞渡的民俗来源时言“因勾践以为成风，拯屈原而为俗也”，人们往往会接受影响更为大的缘起，这是民众集体记忆的选择，在明末清初时期，端午节龙舟竞渡是为了纪念屈原已经成为一种共识，如彭孙遹也曾在词中言“阊门外”的端午场景，抒发其“千古三闾同一哭，江潭不少人憔悴” [ 9 ] 的慨叹。另一方面尤侗作为“文高于命，宦薄于名”的文人，相对与伍子胥，更符合尤侗的心理选择应该是“忠而被谤”，“怀才不遇”的屈原，在端午这个特殊意义节序下的屈原对于他更容易产生心灵上共鸣。端午龙舟竞渡所蕴含的文化象征意义，从对先贤的追思到词人自身情感的寄托，尤侗自觉地将纪念的对象视作是“屈原”，并有意识地在端午词中表达出来，使得端午成为引发词人情感爆发的特定结点，历史的沉淀与现实的感情融合在一起，尤侗词作提供的端午龙舟竞渡描写，传递出词人深层的文化认同。
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user: 4. 尤侗端午词的艺术特色 4.1. 以民俗入词，拓展了尤侗端午词的表现空间 通过尤侗的端午词中的民俗分析，可以清晰地看出尤侗有意识地将端午的民俗写入词中，正如苏轼所提倡的词应达到“无意不可入，无事不可言”的艺术境界，众多的民俗营造了浓郁的民俗氛围，重现真实而丰富的民俗生活场景。尤侗通过对端午民俗的描写表现了词人对于民间文化的独特审美角度。就像陈建勤先生所言“人类生活是文艺取之不尽的源泉，……同样也离不开民俗，数量丰富的民俗生活状态，同样是文艺的源泉，为文艺反映和表现生活提供了广阔天地” [ 28 ] ，端午民俗为其提供了丰富的素材，同样，一个特定的民俗生活场景，呈现为社会在此时空中特定的生活状态，端午本身也形成了一套固有的风俗习惯和行为方式，尤侗处在其中有感而发，“在总体上，任何作家文艺都受到一定的民俗文化的渗透影响” [ 19 ] ，各类民俗风物、民俗事象构成了词作特有的审美空间，这些类似于审美象征物，文化的符号的宝贵财富，词人在创作中对此的摄取是不自觉的，自然地融入到本身词作中实现情景谐畅的艺术境界。 词作为古典文学中的一种重要形式，从最初侑酒佐欢的宴酣之乐逐渐扩大到反映社会的各种内容，词与民俗的结合，也就是以文学的表现方式来呈现人们密切相关的生活场景，即如钟敬文先生所言“民俗学之所以能够在更广大范围内与古典文学联系起来，是由人们的社会生活与社会风俗的关系所决定的。哪里有人群，哪里就有社会生活，因此哪里就有相应的社会风俗。文学的特点是用形象反映人们的社会生活(包括思想感情)。因为人们的生活中到处都存在着社会风俗、习惯以及有关的思想感情，所以要形象地真实反映人们的生活，就必须以具体的生活样式来表现。如果离开了跟人们生活密切相联的风俗就不免显得抽象了”。 [ 29 ] 综合这六首词来看，浴兰汤，饮菖蒲酒，系彩线，悬艾虎，龙舟竞渡这些民俗本身具有驱除祸邪，祈求安康的美好愿望，但在词中已经成为词人类似于观赏性的对象，词人受到端午这些特殊的节序活动的触发，从而有意识地进行题咏。这些民俗不仅在词人的创作过程中成为表现思想情感、积蓄文化沉淀的重要素材，而且他们本身也经过词人的艺术加工原生态的保留了明末清初端午节的原貌，别林斯基曾言“一切这些习俗……构成一个民族的面貌，没有了它们，这民族就好比是一个没有脸的人物” [ 30 ] ，尤侗等词人的端午词创作虽然没有达到“存经存史”的高度，但是却实现了承载风俗的历史“画卷”。尤侗词从狭隘的春愁秋恨、相思离别的情感中走出，表现不仅仅是“绮筵公子，绣幌佳人，递叶叶之花笺，文抽丽锦；举纤忏之玉指，拍案香檀” [ 31 ] 的宴会场景，还有更广大的普通百姓的节日生活画面，从这点上已经突破他《百末词》“《花间》《草堂》之末”的艺术追求。 4.2. 以民俗入词，表现出尤侗世俗化的创作追求 值得注意的是，词从元末词调失传以来，逐渐成为一种与诗类似的格律文学，唐宋词借助歌娃艺妓传唱的传播途径已经不再可能，尤侗的词创作更多的是书面阅读、吟诵、抄录的方式得以传播，词创作应歌的目的逐渐被写心体志所取代。而词上不似诗，下不似曲，处于雅俗之间的位置，尤侗在词创作时更多地空间游刃有余地将自己的情感寄托通过端午的民俗展现出来，表现出他对传统民俗文化的肯定态度。读者通过对词的阅读可以明确感受到世俗化的创作倾向，并没有情感上的缥缈的距离之感，与普通大众所见所感具有一种心灵的契合。民俗产生和传承的社会基础是广大民众。元宵观灯、清明祭祖、中秋赏月、重阳登高、除夕守岁，诸种传统节日及民俗活动是全体社会成员都共同实践的生活方式，具有全民性、普遍性的特点。形诸词中，使尤侗词在表现对象、抒情内容中融入了更多的市井百态，流溢着现实生活的真情、真趣。对民俗生活广泛的展现与吸纳，促进了尤侗词的世俗化。端午民俗生活场景表相背后所反映的世俗化追求—健康长寿，体现了真实的生活面貌，触及生活的本质，人们共同的情绪和心态。民俗所具有的群体性、传承性不仅表现在词人对民俗相生活图景的选择上，并且在更深层次影响着词人的创作，对他们的创作情感、艺术思维架构产生了强大的约束力和指向性。民俗心理，是指“一定人类群体中蕴含的一种较稳定的习俗意识” [ 19 ] 。在尤侗词中反映民俗心理是强烈的，将复杂的民俗通过了词人心灵的感悟，艺术构思转化成书面的词作。读者在阅读的过程中看到的是尤侗眼中的端午民俗、端午文化，节日民俗文化所蕴含的道德判断、价值取向、审美情趣，同样也表现在推动词人对真善美的追求。如果说尤侗的《钧天乐》创作表现他对现实的不满的愤怒而希冀美好的天上世界，那么他的端午词则表现出他对民俗场景的喜爱，世俗文化的艺术鉴赏。 4.3. 以民俗入词，反映了尤侗深层的情感体验和对生活的哲理思辨 尤侗的端午词，通过对纷繁复杂的节日民俗的全景式描写，再现了他眼中的端午民俗画卷。但研究者往往因为这些民俗深蕴的文化价值，而忽视尤侗词本身所具有的情感体验以及人生思考。以尤侗的追和之作来比较刘克庄的原词： 深院榴花吐。画帘开、綀衣纨扇，午风清暑。儿女纷纷夸结束，新样钗符艾虎。早已有、游人观渡。老大逢场慵作戏，任陌头、年少争旗鼓。溪雨急，浪花舞。灵均标致高如许。忆生平、既纫兰佩，更怀椒糈。谁信骚魂千载后，波底垂涎角黍。又说是、蛟馋龙怒。把似而今醒到了，料当年、醉死差无苦。聊一笑，吊千古。(刘克庄《贺新郎·端午》) [ 32 ] 小满吴蚕吐。乍阴晴、春红消歇，黄梅迎暑。刮眼风尘纷未了，遍地蒲人艾虎。何处觅、龙舟竞渡。横笛短箫江上远，但关山、烽火传鼙鼓。请拔剑，为君舞。花花世界遽如许。算英雄、百年成败，一杯残醑。金紫貂蝉长在否，不抵枕中炊黍。又看尽、蛮争触怒。读破离骚还痛饮，叹吴侬、更比湘累苦。只一醉，忘今古。(尤侗《贺新郎·端午和刘潜甫韵》) [ 9 ] 不同于宋代张炎《词源》所说“昔人咏节序，不惟不多，付之歌喉者，类是率俗，不过为应时纳枯之声耳”，尤侗有意识地和韵刘克庄的端午词，表现出其“读破离骚还痛饮，叹吴侬、更比湘累苦”的沉痛心绪。尽管他们所处的时代环境以及个人命运遭际有所不同，但是以民俗入词，通过节序时令对于诗词创作的催发作用，正如“但逢节序添诗轴” [ 23 ] 所言，他们将个人的情感寄托在端午这个特殊的节序，与屈原相酹，共醉古今，表现出“词之为体，要眇宜修” [ 33 ] 的特征，能写诗所不能写，将其深沉的情感隐藏在民俗之下。香草美人，比兴寄托的传统体现在词中，有着词人对于生活的思考，对于热闹的节日氛围与自身凄凉的心境，生活大环境与个人小世界之间的巨大反差，都反映在词中。“关山烽火”、“百年成败”和“蛮争触怒”的字句都鲜明地表现出尤侗的家国情怀，经历鼎革之变的词人，即使入仕新朝，受到“真才子”、“老名士”的称赞，也难免触景生情，因端午中怀念屈原而产生对旧朝覆灭的反省，这种情感正如他的这首端午和词一般，激扬悲愤，而又不曾宣泄而出，写心之作隐藏于民俗的热闹繁华之中。 总而言之，尤侗的端午词细致描摹了明末清初时期苏州地区端午民俗的风情画卷，有意识地以屈原这个不是苏州地区端午纪念对象作为词中的崇拜目标，借端午民俗扩大词的艺术表现空间，表现出他世俗化的创作追求以及隐藏在民俗之下易代之变的情感表达，具有其独特的艺术魅力。
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user: 摘 要 滚动轴承作为机械设施不可或缺的零部件，为了避免不堪设想的后果我们应该及时发现故障。为了解决这一问题，本文提出由奇异值分解(SVD)对波形进行特征提取，并将其提取的特征作为深度信念网络(DBN)的输入并进行故障诊断。该方法先对原始输入波形信号进行采样、重构和奇异值分解，然后将分解后的值视为特征，将其输入模型进行诊断。实验结果表明：经过多次实验后，与支持向量机(SVM)方法比较，本文提出方法的诊断故障准确率均值为98.4%，方差为0.42，诊断速度为0.3秒，而现有SVM诊断方法的诊断准确率均值为94.7%，方差为0.50，诊断速度为0.6秒。说明本文方法有很好的精确性、稳定性和快速性，与传统方法比较该方法优势在于精确性有了进一步提高。 关键词 :滚动轴承，奇异值分解，深度信念网络，故障诊断 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 滚动轴承在各种机械设备中应用广泛，小到汽车制造行业，大到重型机械、飞机轮船都能见到它们的身影。如果不能及时发现机械设备中的轴承损伤，其后果不堪设想。不管是机械损失，还是财产、人员损失，这些损失都是人们不想看到的，也是应该可以避免的，所以对滚动轴承进行监测和诊断必不可少。 大部分关于非平稳信号问题，首要任务都是提取表征初始信号的有效信息，轴承故障分类也不例外，也需要这样处理。轴承故障诊断由早期的人工检测到后来的计算机检测直到今天的智能化检测，现在人工智能检测方法很多，但是在机械故障诊断中应用最为广泛的还是支持向量机(Support vector machine， SVM)和神经网络。直至今日，中外的研究者们已经提出过很多科学的方法，其中就包括人工神经网络和支持向量机。Kankar等人利用多项逻辑回归与WPT相结合的方法来诊断故障 [ 1 ] 。Huang等人提出了一种基于改进的SVM的多故障诊断方法，该方法结合了经验模式分解方法和径向基核函数 [ 2 ] 。王欣彦等利用神经网络完成了对转子裂纹故障的定量精确识别 [ 3 ] 。姜涛等人对传统小波神经网络模型改进，使其能够对轴承故障有效诊断 [ 4 ] 。上述几种方法都能对故障进行有效的诊断，但是这几种方法在多分类或者精度上都有着自己的不足。 由于各种不同的因素我们采集的信号会渗杂一些噪声。奇异值分解原理如图1(a)中所示的，经过该过程原始信号变为了比较纯净的重构信号。因此，本文结合初始信号的特点，提出了如图1(b)所示的流程进行诊断。 图1. 算法流程
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user: 2. 背景知识 2.1. SVD的特征提取算法 2.1.1. 奇异值分解原理 采样序列为 y = { x 1 ， x 2 ， x 3 ， ⋯ ， x k } ，其长度为K的电机振动采样数据，可以由y构造一个 m × n 的矩阵D，然后我们利用Hankel矩阵对离散信号y进行构造 [ 5 ] ，构造的D如下： D = ( x 1 x 2 ⋯ x n x 2 x 3 ⋯ x n + 1 ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ x m x m + 1 ⋯ x m + n − 1 ) (1) 式中，D是 m × n 维。D的分解表达式为： D = U S V T (2) 式中， U 是 m × m 维， V 是 n × n 维， S 是 min { M ， N } 维。表达式如下： U = [ u 1 ， u 2 ， ⋯ ， u M ] ∈ R M × M ， V = [ v 1 ， v 2 ， ⋯ ， v N ] ∈ R N × N ， D = [ diag [ λ 1 ， λ 2 ， ⋯ ， λ Q ] ， 0 ] ( Q = min { M ， N } ) (3) D 分解后的值向量为 ( λ 1 ， λ 2 ， ⋯ ， λ Q ) ，其中 λ 1 ≥ λ 2 ≥ ⋯ ≥ λ Q 。并将 λ i ( i = 1 ， 2 ， ⋯ ， Q ) 的值视为模型特征。 2.1.2. 轴承故障特征提取 对于机械轴承的初始信号 y = f ( x ) ，对其采样得到尺寸为k序列 x 1 ， x 2 ， x 3 ， ⋯ ， x k 。将序列进行矩阵构造(Hankel矩阵)、然后将其分解并将分解后得到的奇异值 λ 1 ， λ 2 ， ⋯ ， λ Q 视为初始信号的特征。由于奇异值的特点：值越大越能反映该值对于初始信号的重要性，值越小往往反映为该值对信号影响小，比较小的值往往是噪声的体现。因此选取适当数量的较大奇异值，然后将其视为故障特征。 2.2. 深度学习方法 深度学习算法是多层网络，而单层网络是非线性的，所以它具有更好的数学表达能力。深度信念网络(deep belief nets， DBN)是由Hinton等人在2006年提出来的，它是在受限玻尔兹曼机基础上构建的 [ 6 ] 。(RBM) Roux和Bengio从理论上证明，只要网络单元足够多，RBM就能够拟合任意离散分布的信号 [ 7 ] 。在该算法中，从输入层开始每相邻两层组成一个受限玻尔兹曼机，这些玻尔兹曼机连接在一起，构成一个深度信念网络(DBN)。在DBN中上层网络会从下层网络中提取更高阶的特征，它是一种无监督的深度学习算法。RBM是由1个显示层v，一个隐藏层h组成的，它的特点是层间相互连接，层内相互独立的结构。受限玻尔兹曼机结构图如图2所示。图中的底部神经元v为显示层，W为两层相互连接层的连接权值矢量，上层神经元h为隐藏层。 RBM是一个层间相互独立并且全连接的条件概率模型。因此想得到每个隐层神经元的状态，可以借助于概率 P ( h / v ) = ∏ j = 1 N p ( h j / v ) ，前提是显层状态已知。这里假设隐藏层单元个数为n。同样，通过隐层状态求导显层状态模式一样，只不过依赖的条件概率为： P ( v / h ) = ∏ i = 1 M p ( v i / h ) ，这里假设显层单元个数为M。在设计RBM时，我们需要设计显示层维数(等于输入数据维度大小)和隐藏层单元数目(提前设定)。假设训练一个RBM模型，可见层单元数目M，偏置为m维列向量，隐藏单元数目n，偏置为n维列向量，这样就需要训练 ( M × N + m + n ) 个值。RBM的训练算法采用CD [ 8 ] 算法，详细步骤如下： 第一步，初始化连接权重W，根据网络的训练规则，定义激励函数表达式为 h = W × x + a ，这里 x = ( x 1 ， x 2 ， ⋯ ， x M ) ，确定隐藏层的输入值; 第二步，将第一步得到的激励函数h作为隐藏层的输入，由网络稳定性要求，定义隐藏层神经元的 开启状态函数即开启状态的概率值 p ( h j ) = 1 1 + e − h j ，隐藏层输出的激励函数采用logistic函数 f ( x ) = 1 1 + e − x ，通过上述计算公式计算出每个隐藏神经元开启状态的概率值。用0代表关闭状态，用1 代表开启状态。由于隐层神经元的状态为二值，则为了确定每个隐元的状态，需要确定一个0，1均匀分布的概率分布 u = U ( 0 ， 1 ) ，将每次训练得到的概率 p ( h j = 1 ) 与随机得到的u比较，公式如下： h j = { 1 ， p ( h j = 1 ) ≥ u 0 ， p ( h j = 1 ) ≤ u (4) 第三步，确定显层神经元开启状态。计算方法与第二步相似。 通过CD算法得到的训练结果为整体次优分布。进行DBN的训练时，采用贪心算法，即假设每一步得到的RBM视为每一层的最优结果，然而对整个DBN来说结果是次优的，为了得到全局最优的理想结果，下一步就是进行全局微调。DBN具体训练过程如下 [ 9 ] ： 第一步，训练第一个RBM模型； 第二步，固定第一步得到的权值和偏置，将输出结果当作下一个RBM的输入； 第三步，根据设计的隐层数，确定下一个RBM。计算方法与前两步相同； 第四步，进行全局调优。 图2. 受限玻尔兹曼机模型